专利名称：用于生产有机电致发光元件的方法和有机电致发光元件的制作方法
技术领域：
本发明涉及生产有机电致发光元件的方法和由此获得的发光有机薄膜，其尤其用于，例如有机半导体材料和有机电子器件，比如有机EL元件。相关技术描述由于有机半导体材料的各种光和电特征，最近它们作为光电材料已经引起广泛的注意，并且已经对其积极地进行了研究和开发。除此之外，作为使用发光有机半导体的发光设备的有机电致发光(下文称为“有机EL”)元件，利用以下现象，即当电场施加至有机材料时，注入的空穴和电子在有机分子上彼此复合，以产生激子，从而它们的辐射失活产生光发射。这种有机EL元件期望用于，比如显示设备，比如TV和移动终端和照明光源。因此，已经进行了各种尝试以开发制造在低压下运行的有机EL元件和增加有机EL元件的发光效率的技术。一种示例性有机EL元件包含:例如铟-锡氧化物(下文称为“ ΙΤ0")的透明电极；例如铝的金属电极；和电极之间的多个有机薄层。有机薄层包含发光材料(发光层)并且发光材料经透明电极和金属电极接收电压。当电压施加至透明电极和金属电极之间时，根据施加的电场方向，从透明电极注入空穴并且从金属电极注入电子，并且电子和空穴在发光材料中彼此复合从而发光。有机EL元件的理论发光效率是光提取效率、载流子复合效率、激子产生效率和发光量子产率的乘积。为了生产实践中可用的具有这种高发光效率的有机EL元件，增加用于发光层的有机发光染料的发光量子产率是重要的技术目标。有机发光染料在高浓度下表现相当可观的发光量子产率退化，这被称为浓度淬灭。这是因为激发能在接近存在的分子之间移动或光被它们本身吸收(见Appl.Phys.Lett.86，071104 (2005))。因此，有机EL元件的发光层通常为固态，其中有机发光染料(宾(guest))以低浓度分散在光钝性介质(下文称为“主(host)”)中。这里，通常使用的主材料是能隙大于有机发光染料的能隙的材料。而且，在磷光材料的情况下，考虑效率，通常使用具有比宾分子的最低二重态能级更闻能级的主。例如，发光有机薄膜可通过下列两种方法生产。(I)气相沉积/分散型薄膜:用作宾材料的有机发光染料分散在低分子量材料的主材料中，以形成发光有机薄膜。例如，发光有机薄膜通过真空气相沉积方法形成(见日本专利申请特许公开(JP-A)号2000-068057和2010-034484)。(2)聚合物分散型薄膜:用作宾材料的有机发光染料分散在聚合材料的主材料中，以形成发光有机薄膜。例如，发光有机薄膜通过涂敷方法形成(见JP-A号2007-305783)。这些方法的任一中仍存在问题。首先，气相沉积/分散型薄膜的形成需要严格控制宾和主分子气相沉积速度的高水平的技术，以便适当控制掺杂的宾分子的浓度。而且，为了获得作为照明光源的白光，需要同时气相沉积显示红色、绿色和蓝色的用于掺杂的多个有机发光染料，这需要严格控制多个宾分子的气相沉积速度以及主分子的气相沉积速度。进行该方法相当困难，并且难说其实用性和生产率高。另外，提高其实用性和生产率需要的开发成本和时间变得可观，并且因此该方法不能满足通过简单的方法比如涂布或印刷使有机半导体材料形成薄膜的要求。同时，聚合物分散型薄膜的形成使用涂敷方法并且不需要严格控制宾和主材料的气相沉积速度，这可简化生产过程。而且，湿润膜-形成方法，比如聚合物分散方法具有下列优势:其不需要真空过程；其可容易地形成具有大面积的薄膜；和其容易在单一层中混合具有各种功能的多个材料(涂布液体)。但是，目前这种湿润膜-形成方法难以层压层并且形成驱动稳定性比通过真空气相沉积方法形成的那些更差的层，并且大多数湿润膜-形成方法不在实际可用的水平。通过湿润膜-形成方法的层层压通过下列进行:使用水性溶剂和不溶于有机溶剂的聚合物形成第一层，并且使用有机溶剂在其上形成第二层。但是，难以分成3或更多层。此外，聚合物分散型薄膜造成聚合材料和低分子量材料之间的相分离，由于例如，加热处理使得难以获得均匀分散。而且，聚合物分散型薄膜的发光效率比使用低分子量材料形成的元件更低。不必说，同时满足“均匀性”和“高发光量子产率”对于EL元件是必须的。发明简述本发明的目的是解决上述存在的问题并且实现下列目标。即，本发明的目的是提供发光有机薄膜生产方法，其可通过溶液方法形成均匀的发光有机薄膜，该发光有机薄膜具有卓越的半导体性能和高的发光量子产率。本发明人进行了大量的研究以实现上述目标，并且结果已经发现上述存在的问题可通过发光有机薄膜解决，所述发光有机薄膜通过包括至少由下列反应式(I)表示的消去和转化的生产方法获得。基于该发现完成了本发明。本发明基于本发明人获得的上述发现。解决上述问题的方式如下。S卩，生产发光有机薄膜的本发明的方法包括:涂布包含J1-电子共轭化合物前体A-(B)Hi和至少一种发光染料的溶液，其中π -电子共轭化合物前体A-(B)m包含离去取代基；和施加外部刺激至J1-电子共轭化合物前体A-(B)m，以消除其离去取代基，从而π -电子共轭化合物前体A- (B) m转化成-电子共轭化合物A- (C) m和消去化合物X_Y，如在下列反应式(I)中:A_(B)m —A-(C)m+X_Y(I)J1-电子共轭化合物前体-电子共轭化合物消去化合物
权利要求
1.用于生产发光有机薄膜的方法，所述方法包括: 涂布包含H-电子共轭化合物前体A-(B)m和至少一种发光染料的溶液，其中所述π -电子共轭化合物前体A-(B)m包含离去取代基；和 施加外部刺激至所述η -电子共轭化合物前体A-(B)m，以消除其所述离去取代基，从而所述电子共轭化合物前体A-(B)m转化成J1-电子共轭化合物A-(C)m和消去化合物Χ-Υ，如在下列反应式(I)中:A- (B) m — A- (C) m+X-Y(I) π-电子共轭化合物前体 π-电子共轭化合物消去化合物
2.权利要求1所述的方法，其中所述η-电子共轭化合物前体A-(B)m的所述可溶于溶剂的取代基B包含由下列通式(I1-1)或(I1-2)或其二者表示的至少一种结构，并且所述电子共轭化合物A-(C)m的所述部分结构C包含由下列通式(111-1)、(II1-2)或(II1-3)或其任意组合表示的至少一种结构:
3.权利要求1所述的方法，其中所述η-电子共轭取代基A是在(I)中描述的取代基或在(2)中描述的取代基: (1)源自选自下列化合物的取代基:每个包含芳族烃环或芳族杂环或其二者的化合物；稠合的多环芳族烃环化合物；和稠合的多环芳族杂环化合物，和 (2)源自以下化合物的取代基，其中列在(I)中的化合物的两个或更多个经共价键连接在一起。
4.权利要求1所述的方法，其中所述外部刺激是在25°C至500°C加热。
5.权利要求1所述的方法，其中所述发光有机薄膜包括所述发光染料和所述J1-电子共轭化合物A- (C) m，所述π -电子共轭化合物A- (C) m在比发光染料中更短的波长侧显示光发射。
6.权利要求1所述的方法，其中所述发光有机薄膜中所述发光染料的掺杂浓度由所述溶液中所述发光染料相对于所述η -电子共轭化合物前体A-(B)m的量确定。
7.权利要求1所述的方法，其中所述发光染料由通式A’-(C’)m’表示，并且作为包含离去取代基的发光染料前体A’ - (B’)m’包含在溶液中，并且其中所述发光染料前体A’ - (B’)m’的所述离去取代基通过所述外部刺激的作用消去，从而所述发光染料前体A’ -(B’)m’转化成发光染料A’ _(C’)m’和消去化合物X’ -Y’，如下列反应式(I’)中: A，-(B，)m —A，-(C，)m,+X，-Y’(I，) 发光染料前体发光染料消去化合物
8.通过用于生产发光有机薄膜的方法获得的发光有机薄膜，所述方法包括: 涂布包含η-电子共轭化合物前体A-(B)m和至少一种发光染料的溶液，其中所述π -电子共轭化合物前体A-(B)m包含离去取代基；和 施加外部刺激至所述η -电子共轭化合物前体A-(B)m，以消除其所述离去取代基，从而所述电子共轭化合物前体A-(B)m转化成J1-电子共轭化合物A-(C)m和消去化合物Χ-Υ，如在下列反应式(I)中:A- (B) m — A- (C) m+X-Y(I) ^-电子共轭化合物前体 π-电子共轭化合物消去化合物
9.电子器件，其包括: 通过用于生产发光有机薄膜的方法获得的发光有机薄膜，所述方法包括: 涂布包含η -电子共轭化合物前体A-(B)m和至少一种发光染料的溶液，其中所述π -电子共轭化合物前体A-(B)m包含离去取代基；和 施加外部刺激至所述η -电子共轭化合物前体A-(B)m，以消除其所述离去取代基，从而所述π -电子共轭化合物前体A- (B) m转化成-电子共轭化合物A- (C) m和消去化合物X-Y，如在下列反应式(I)中:A- (B) m — A- (C) m+X-Y(I) ^-电子共轭化合物前体 π-电子共轭化合物消去化合物
10.权利要求9所述的电子器件，其中所述电子器件是有机电致发光元件。
全文摘要
本发明的题目是用于生产有机电致发光元件的方法和有机电致发光元件。用于生产发光有机薄膜的方法，所述方法包括涂布包含π-电子共轭化合物前体A-(B)m和至少一种发光染料的溶液，其中π-电子共轭化合物前体A-(B)m包含离去取代基；和施加外部刺激至π-电子共轭化合物前体A-(B)m，以消去其离去取代基，从而π-电子共轭化合物前体A-(B)m转化成π-电子共轭化合物A-(C)m和消去化合物X-Y，如在下列反应式(I)中A-(B)m→A-(C)m+X-Y (I)，π-电子共轭化合物前体，π-电子共轭化合物，消去化合物。
文档编号H01L51/56GK103137903SQ20121049703
公开日2013年6月5日 申请日期2012年11月28日 优先权日2011年11月28日
发明者中野谷一, 山本谕, 后藤大辅, 宫川聪志, 加藤拓司, 毛利匡贵 申请人:株式会社理光