电致发光元件及电致发光元件的制造方法

文档序号:8193466阅读:329来源:国知局
专利名称:电致发光元件及电致发光元件的制造方法
技术领域
本发明涉及夹在一对电极间并形成有电致发光层的电致发光元件、及使用前述电致发光元件的发光装置。还涉及前述电致发光元件的制造方法。
背景技术
以有机化合物为发光体而使用的电致发光元件具有薄型轻质·高速应答性·直流低压驱动、广角等特性,作为新一代的平板显示屏元件引人注目。
电致发光元件的发光机制为外加电压于夹在一对电极间的电致发光层,由阴极和阳极分别注入作为载流子的电子和空穴,它们于电致发光层内的发光中心再结合而形成分子激发子后,恢复到基态时以光的形式放出能量。已知激发状态有一重态和三重态之分,可由任何一种状态来发光。
一般根据载流子的注入和再结合引起电致发光层的发光,因此高效化的关键在于平衡良好地注入电子和空穴。为此,优选的结构为作为载流子再结合区域的电致发光层不为单层,而设有发光层、电子注入层、电子输送层、空穴输送层、空穴注入层等担任不同职责的层。而且,由于可防止电极界面引起的分子激发子的消光,优选在发光层和电极之间设置层。
现在,利用聚合物材料形成电致发光层时,利用旋涂法和喷墨法等湿法成膜。由于使用湿法层压困难,也尝试了适于层压的其他工艺,但由于聚合物材料的分子量大,不可能进行蒸镀。于是,为了克服此问题,尝试了下述方法共蒸镀作为其原料的1种以上的低分子材料(单体),进行真空中的加热等处理,由此在其衬底上重合并形成膜(例如,参照非专利文献1及专利文献1)。
(非专利文献1)M Janke等,Synthetic Metals(2000)Vol.111-112,221-223(专利文献1)
特开2000-150148号公报另一方面,低分子材料主要靠真空蒸镀法来成膜。特别是金属配合物的情况下,非晶性高,因此蒸镀膜的膜质好。但是,现在只限于可蒸镀铜酞菁(下面简称为CuPc)和三(8-羟基喹啉)铝(下面简称为Alq)等。多数物质由于蒸发温度高,在蒸发前就分解了。
例如,有报告指出中心金属的配位数不饱和的金属配合物即使发光特性良好,真空蒸镀也有困难,不适用于电致发光元件(例如,非专利文献2)。这些难于蒸镀的物质当然无法利用蒸镀成膜,而尝试了向聚合物导入并旋涂等其他的近似法(例如,专利文献2)。但是,这些金属配合物一般多为缺乏溶解性的物质。
(非专利文献2)Yuji Hamada,IEEE Transactions on Electron Devices,(1997)Vol.44,1208-1217(专利文献2)美国专利第5,529,853号说明书期待着即使是缺乏升华性及溶解性的金属配合物材料,也可以为热稳定性和荧光强度等物性良好、用于电致发光元件时特性非常优良的物质。因此,期待着不依赖常规技术的成膜法。

发明内容
(发明要解决的课题)鉴于上述问题,本发明的目的在于,对于配合物状态下蒸镀或湿式涂布困难的材料,提出可形成含有其配合物薄膜的手段,提供使用此手段来制造的电致发光元件。
(解决课题的手段)虽然易于蒸镀或湿式涂布的配合物材料少,但是作为其配合物原料的配体或金属盐中可容易蒸镀的却比较多。于是,本发明者考虑通过共蒸镀本来作为金属配合物原料的配体和金属盐,在衬底上形成配合物,得到含有其金属配合物的膜。
在此,用于电致发光元件的金属配合物,正如Alq所代表的,为主要具有阴离子性的螯合物配体的金属配合物。这些配体的特征在于,易于放出质子,具有显示阴离子性(并与金属结合)的官能团、和具有与金属配位结合的孤对电子的官能团。即,本发明的条件在于,作为与金属共蒸镀的有机化合物(配体),至少各具有一个上述的两个官能团。
因此,本发明为的电致发光元件至少具有阳极、阴极、和在前述阳极与前述阴极之间设置的电致发光层,其特征在于,前述电致发光层含有通过共蒸镀有机化合物与金属盐而形成的层,且前述有机化合物至少分别具有一个显示布仑斯惕酸性的供质子性官能团、和具有孤对电子的官能团。
需要说明的是,优选前述供质子性官能团为选自羟基、羧基及巯基中的任一种的官能团。另外,优选具有前述孤对电子的官能团为选自杂环残基、甲亚胺基及羧基中的任一种的官能团。而且,分别组合使用这些供质子性官能团、和这些具有孤对电子的官能团是有效的。
另一方面,优选前述金属盐为选自金属醋酸盐、金属卤化物、及金属醇盐中的任一种物质。
作为至少分别具有一个显示布仑斯惕酸性的供质子性官能团、和具有孤对电子的官能团的上述有机化合物,优选以下通式(1)~(5)所示有机化合物。即,本发明的电致发光元件至少具有阳极、阴极、和在前述阳极与前述阴极之间设置的电致发光层,其特征在于,前述电致发光层含有通过共蒸镀有机化合物与金属盐而形成的层,且前述有机化合物为下述通式(1)~(5)任一项所示化合物, 通式(1)中的R1~R6,表示氢元素、卤元素、氰基、烷基(其中,碳数为1~10)、烷氧基(其中,碳数为1~10)、取代或未取代的芳基(其中,碳数为1~20)、取代或未取代的杂环残基(其中,碳数为1~20)中的任一种。另外,R3和R4、或R4和R5、或R5和R6可以分别相互结合,形成苯环或多环骈合环(其中,碳数为1~20)。另外,R1和R2可以相互结合,形成吡啶环。
通式(2)中的R1~R15,表示氢元素、卤元素、氰基、烷基(其中,碳数为1~10)、烷氧基(其中,碳数为1~10)、取代或未取代的芳基(其中,碳数为1~20)、取代或未取代的杂环残基(其中,碳数为1~20)中的任一种。另外,R1和R2可以相互结合,形成吡啶环。
通式(3)中的R1~R12,表示氢元素、卤元素、氰基、烷基(其中,碳数为1~10)、烷氧基(其中,碳数为1~10)、取代或未取代的芳基(其中,碳数为1~20)、取代或未取代的杂环残基(其中,碳数为1~20)中的任一种。另外,R1和R2可以相互结合,形成环烷结构、或苯环、或多环骈合环(其中,碳数为1~20)。另外,R4和R5、或R5和R6、或R6和R7、或R8和R9、或R9和R10、或R10和R11,可以分别相互结合,形成苯环或多环骈合环(其中,碳数为1~20)。另外,R2和R3、或R1和R12可以相互结合,形成吡啶环。
通式(4)中的R1~R30,表示氢元素、卤元素、氰基、烷基(其中,碳数为1~10)、烷氧基(其中,碳数为1~10)、取代或未取代的芳基(其中,碳数为1~20)、取代或未取代的杂环残基(其中,碳数为1~20)中的任一种。另外,R1和R2可以相互结合,形成环烷结构、或苯环、或多环骈合环(其中,碳数为1~20)。另外,R2和R3、或R1和R30可以分别相互结合,形成吡啶环。
通式(5)中的R1~R5,表示氢元素、卤元素、氰基、烷基(其中,碳数为1~10)、烷氧基(其中,碳数为1~10)、取代或未取代的芳基(其中,碳数为1~20)、取代或未取代的杂环残基(其中,碳数为1~20)中的任一种。另外,R4可以表示氨基、二烷氨基、芳氨基中的任一种。另外,R2和R3、或R3和R4、或R4和R5可以分别相互结合,形成苯环或多环骈合环(其中,碳数为1~20)。另外,R3和R4、R4和R5可以相互结合,形成久洛尼定骨架。
需要说明的是,优选与上述通式(1)~(5)所示有机化合物共蒸镀的金属盐,为选自金属醋酸盐、金属卤化物、及金属醇盐中的任一种物质。其中,考虑到荧光强度,更优选这些金属盐含有选自锌、铝、硅、镓、及锆中的任一种的金属元素。
另外,通过共蒸镀上述通式(1)~(5)所示有机化合物与金属盐而形成的层,含有具有下述通式(6)~(10)所示结构的金属配合物。因此,本发明的电致发光元件至少具有阳极、阴极、和在前述阳极与前述阴极之间设置的电致发光层,其特征在于,前述电致发光层含有具有下述通式(6)~(10)中任一项所示结构的金属配合物。以下对通式(6)~(10)进行说明。
通式(6)中M,表示饱和或不饱和的金属离子。另外,R1~R6表示氢元素、卤元素、氰基、烷基(其中,碳数为1~10)、烷氧基(其中,碳数为1~10)、取代或未取代的芳基(其中,碳数为1~20)、取代或未取代的杂环残基(其中,碳数为1~20)中的任一种。另外,R3和R4、或R4和R5、或R5和R6,可以分别相互结合,形成苯环或多环骈合环(其中,碳数为1~20)。另外,R1和R2可以相互结合,形成吡啶环。
通式(7)中的M,表示饱和或不饱和的金属离子。另外,R1~R15表示氢元素、卤元素、氰基、烷基(其中,碳数为1~10)、烷氧基(其中,碳数为1~10)、取代或未取代的芳基(其中,碳数为1~20)、取代或未取代的杂环残基(其中,碳数为1~20)中的任一种。另外,R1和R2可以相互结合,形成吡啶环。
通式(8)中的M,表示饱和或不饱和的金属离子。另外,R1~R12表示氢元素、卤元素、氰基、烷基(其中,碳数为1~10)、烷氧基(其中,碳数为1~10)、取代或未取代的芳基(其中,碳数为1~20)、取代或未取代的杂环残基(其中,碳数为1~20)中的任一种。另外,R1和R2可以相互结合,形成环烷结构、或苯环、或多环骈合环(其中,碳数为1~20)。另外,R4和R5、或R5和R6、或R6和R7、或R8和R9、或R9和R10、或R10和R11,可以分别相互结合,形成苯环或多环骈合环(其中,碳数为1~20)。另外,R2和R3、或R1和R12可以相互结合,形成吡啶环。
通式(9)中的M,表示饱和或不饱和的金属离子。另外,R1~R30表示氢元素、卤元素、氰基、烷基(其中,碳数为1~10)、烷氧基(其中,碳数为1~10)、取代或未取代的芳基(其中,碳数为1~20)、取代或未取代的杂环残基(其中,碳数为1~20)中的任一种。另外,R1和R2可以相互结合,形成环烷结构、或苯环、或多环骈合环(其中,碳数为1~20)。另外,R2和R3、或R1和R30可以相互结合,形成吡啶环。
通式(10)中的M,表示饱和或不饱和的金属离子。另外,R1~R5表示氢元素、卤元素、氰基、烷基(其中,碳数为1~10)、烷氧基(其中,碳数为1~10)、取代或未取代的芳基(其中,碳数为1~20)、取代或未取代的杂环残基(其中,碳数为1~20)中的任一种。另外,R4可以为氨基、二烷氨基、芳氨基中的任一种。另外,R2和R3、或R3和R4、或R4和R5,可以分别相互结合,形成苯环或多环骈合环(其中,碳数为1~20)。另外,R3和R4、R4和R5可以相互结合,形成久洛尼定骨架。n表示1以上4以下的整数)。
需要说明的是,在具有上述通式(6)~(10)所示结构的金属配合物中,考虑到荧光强度,优选前述金属离子M为选自锌、铝、硅、镓、及锆中的任一种元素。
本发明可提供上述电致发光元件的制造工序的有效手段。因此,本发明的电致发光层的制造方法,其为至少具有阳极、阴极、和在前述阳极与前述阴极之间设置的含有一个或多个有机化合物层的电致发光层的制造方法,其特征在于,前述有机化合物层中的至少一层的形成工序包括共蒸镀有机化合物、和金属盐的工序,其中,所述有机化合物至少分别具有一个显示布仑斯惕酸性的供质子性官能团、和具有孤对电子的官能团。
此时,前述供质子性官能团优选为选自羟基、羧基及巯基中的任一种的官能团。具有前述孤对电子的官能团优选为选自杂环残基、甲亚胺基及羧基中的任一种的官能团。分别组合使用这些供质子性官能团和具有这些孤对电子的官能团是有效的。
另一方面,前述金属盐优选为选自金属醋酸盐、金属卤化物、及金属醇盐中的任一种物质。
本发明的电致发光元件的制造方法中,作为至少分别具有一个显示布仑斯惕酸性的供质子性官能团、和具有孤对电子的官能团的有机化合物,优选上述通式(1)~(5)所示有机化合物。即,本发明为至少具有阳极、阴极、和在前述阳极与前述阴极之间设置的含有一个或多个有机化合物层的电致发光层的制造方法,其特征在于,前述有机化合物层的至少一层的形成工序包括共蒸镀上述通式(1)~(5)所示有机化合物的任一种、和金属盐的形成工序。
需要说明的是,优选与上述通式(1)~(5)所示有机化合物共蒸镀的金属盐,为选自金属醋酸盐、金属卤化物、及金属醇盐中的任一种物质。其中,更优选这些金属盐含有选自锌、铝、硅、镓、及锆中的任一种的金属元素。


图1为说明本发明的电致发光元件的具体元件结构的图。
图2为说明共蒸镀形态的图。
图3为说明实施例3中发光装置的图。
图4为说明实施例4中电器器具的具体例的图。
具体实施例方式
本发明的电致发光元件基本在电致发光层中含有在一对电极(阴极及阳极)之间共蒸镀上述配体和金属盐的层、或含有金属配合物的层。需要说明的是,电致发光元件为了透过发出的光,电极的任意一方可以为透明。因此,不仅是在衬底上形成透明的电极、由衬底侧透过光的常规元件结构,实际上,也可以采用由衬底相反一侧透过光的结构、或由电极的两侧透过光的结构。
下面,首先对于本发明所使用的材料结合具体例子进行说明。
本发明为了使缺乏升华性或溶解性的低分子金属配合物形成膜状或在膜中形成,共蒸镀作为其配合物原料的有机化合物(配体)和金属盐,形成含有与其金属配合物具有相同结构的薄膜。而且,其有机化合物(配体)的条件在于,至少分别具有一个显示布仑斯惕酸性的供质子性官能团、和具有孤对电子的官能团。
作为供质子性官能团,优选通过放出质子易于与金属形成共价键的官能团。即,可列举出羟基、羧基、巯基等。酚性的羟基和羧基特别有用。
另外,具有孤对电子的官能团,是用于与金属进行配位结合的官能团,可列举出杂环残基、甲亚胺基、羧基等。代表性的有,吡啶环和希佛碱、或香豆素结构和黄酮结构之类的芳香酮类等。
另一方面,作为与上述有机化合物(配体)共蒸镀的金属盐,优选金属醋酸盐、金属卤化物及金属醇盐。具体可列举出醋酸锌(II)、氯化铝(III)、氯化镓(III)、氯化锆(IV)、醋酸硅(IV)等。
另外,作为至少分别具有一个显示布仑斯惕酸性的供质子性官能团、和具有孤对电子的官能团的有机化合物(配体),优选上述通式(1)~(5)所示的有机化合物。
这些有机化合物为通过与金属(特别是锌、铝、硅、镓、锆等)形成螯合配合物来显示强荧光特性的配体,但一旦形成配合物,就难溶于有机溶剂中,难于升华,因此难于蒸镀配合物而适用于电致发光元件。难于升华的原因被认为是由于形成配合物而增大偶极距。
但是,这些有机化合物本身一般具有升华性。因此,通过共蒸镀上述通式(1)~(5)所示的有机化合物和金属盐而制造的本发明的电致发光元件,可在电致发光元件中导入具有与不能适用于常规电致发光元件中的强荧光性金属配合物相同结构的物质。
作为上述通式(1)~(5)所示有机化合物的具体例,可列举出下述结构式(11)~(19)等。下面,对于结构式(11)~(19)进行说明。
结构式(11)的化合物分别具有一个作为供质子性取代基的羟基、一个羧基、一个作为具有孤对电子的取代基的甲亚胺基。结构式(11)相当于上述通式(1)的R1为甲基、R2~R6为氢元素。
结构式(12)的化合物分别具有一个作为供质子性取代基的羟基、一个羧基、一个作为具有孤对电子的取代基的甲亚胺基。结构式(12)相当于上述通式(1)的R1为苯基、R2~R6为氢元素。
结构式(13)的化合物分别具有一个作为供质子性取代基的羟基、一个羧基、一个作为具有孤对电子的取代基的甲亚胺基。结构式(13)相当于上述通式(1)的R1为甲基、R3和R4相互结合成苯环、R5和R6为氢元素。
结构式(14)的化合物分别具有一个作为供质子性取代基的羟基、一个羧基、一个作为具有孤对电子的取代基的甲亚胺基。结构式(14)相当于上述通式(2)的R1为甲基、R2~R15为氢元素。
结构式(15)的化合物分别具有两个作为供质子性取代基的羟基、两个作为具有孤对电子的取代基的甲亚胺基结构。结构式(15)相当于上述通式(3)的R2为甲基、R1和R3~R12为氢元素。
结构式(16)的化合物分别具有四个作为供质子性取代基的羟基、两个作为具有孤对电子的取代基的甲亚胺基结构。结构式(16)相当于上述通式(3)的R2为甲基,R7和R8为羧基,R1、R3~R6、R9~R12为氢元素。
结构式(17)的化合物分别具有两个作为供质子性取代基的羟基、两个作为具有孤对电子的取代基的甲亚胺基结构。结构式(17)相当于上述通式(3)的R1和R2相互结合成环烷结构,R4和R5、R10和R11分别相互结合成苯环,R3、R6~R9、R12为氢元素。
结构式(18)的化合物分别具有两个作为供质子性取代基的羟基、两个作为具有孤对电子的取代基的甲亚胺基结构。结构式(18)相当于上述通式(4)的R1和R2为苯环、R3~R30为氢元素。
结构式(19)的化合物分别具有一个作为供质子性取代基的羧基、一个作为具有孤对电子的取代基的羧基。结构式(19)相当于上述通式(5)的R1~R5为氢元素。
需要说明的是,本发明中,为了在共蒸镀这些有机化合物和金属盐后,更高效地形成配合物,优选真空加热。另外,该加热温度优选以合成基础金属配合物时的反应温度为基准,设为该金属配合物的分解温度以下。该温度范围优选50℃~200℃。
另外,可认为共蒸镀上述通式(1)~(5)所示有机化合物和金属盐而形成的共蒸镀层,含有具有上述通式(6)~(10)所示结构的金属配合物。具体地说,例如通过共蒸镀上述通式(11)~(19)任一项的有机化合物、和醋酸锌,可分别得到含有具有下述结构式(20)~(28)所示结构的金属配合物的层。具有这些结构的金属配合物均在形成配合物后具有难于升华的性质,但由于显示强荧光,因此本发明中优选。
结构式(20)相对于中心金属的2价锌采用3配位型。此时,相对于锌的配位数不足4,通常难升华。该结构相当于上述通式(6)的M为锌、R1为甲基、R2~R6为氢元素。
结构式(21)相对于中心金属的2价锌采用3配位型。此时,相对于锌的配位数不足4,通常难升华。结构式(21)相当于上述通式(6)的M为锌、R1为苯基、R2~R6为氢元素。
结构式(22)相对于中心金属的2价锌采用3配位型。此时,相对于锌的配位数不足4,通常难升华。该结构相当于上述通式(6)的M为锌、R1为甲基、R3和R4相互结合成苯环、R2、R5和R6为氢元素。
结构式(23)相对于中心金属的2价锌采用3配位型。此时,相对于锌的配位数不足4,通常难升华。结构式(23)相当于上述通式(7)的M为锌、R1为甲基、R2~R15为氢元素。
结构式(24)为相对于中心金属的2价锌为4配位型的配合物,配位数饱和,但偶极距大,难升华。结构式(24)相当于上述通式(8)的M为锌、R2为甲基、R3~R12为氢元素。
结构式(25)相对于两个中心金属的2价锌,分别为4配位型的配合物,配位数饱和,但偶极距大,难升华。结构式(25)相当于上述通式(8)的M为锌,R2为甲基,R7和R8为羧基,R1、R3~R6、R9~R12为氢元素。
结构式(26)相对于中心金属的2价锌为4配位型的配合物,配位数饱和,但偶极距大,难升华。结构式(26)相当于上述通式(8)的M为锌,R1和R2相互结合成环烷结构,R4和R5、R10和R11分别相互结合成苯环,R3、R6~R9、R12为氢元素。
结构式(27)相对于中心金属的2价锌为4配位型的配合物,配位数饱和,但偶极距大,难升华。结构式(27)相当于上述通式(9)的M为锌、R1和R2相互结合成苯基,R3~R30为氢元素。
结构式(28)相对于中心金属的2价锌为4配位型的配合物,配位数饱和。但配体与中心金属的结合弱,分解温度在200℃左右。为此,金属配合物的状态下,在升华前即分解。结构式(28)相当于上述通式(10)的M为锌、R1~R5为氢元素。
需要说明的是,具有上述结构式(20)~(28)所示结构的金属配合物中,中心金属为锌,但本发明并不限于此,只要是能形成配合物的金属即可。考虑到荧光强度,优选锌,此外还可列举出铝、硅、镓、锆等。另外,优选金属的最佳配位数与配体的配体数一样。例如,结构式(28)时、中心金属使用铝(配位数6)时,优选配体数为3。但是,本发明并不限定于此。
下面,对于本发明的电致发光元件进行详细说明。
(实施方式1)在实施方式1中,共蒸镀上述有机化合物(配体)和金属盐,进而加热,对于以由此得到的层为发光层而形成时的电致发光元件的结构,用图1进行说明。
图1的结构为在衬底100上形成有第一电极110,在第1电极110上形成有电致发光层120,在其上形成有第2电极130。
需要说明的是,在此,作为衬底100中使用的材料,只要是用于常规的电致发光元件即可,例如,可使用由玻璃、石英、透明塑料等构成的材料。
另外,本实施方式1中第1电极110起到阳极的作用,第2电极130起到阴极的作用。
即,第1电极110由阳极材料形成,在此,作为可使用的阳极材料,优选使用功函数大(功函数为4.0eV以上)的金属、合金、电传导性化合物、及它们的混合物等。需要说明的是,作为阳极材料的具体例子,除ITO(indium tin oxide)、在氧化铟中混合了2~20[%]的氧化锌(ZnO)的IZO(indium zine oxide)之外,可使用金(Au)、白金(Pt)、镍(Ni)、钨(W)、铬(Cr)、钼(Mo)、铁(Fe)、钴(Co)、铜(Cu)、钯(Pd)、或金属材料的氮化物(TiN)等。
另一方面,作为用于第2电极130的形成的阴极材料,优选使用功函数小(功函数为3.8eV以上)的金属、合金、电传导性化合物、及它们的混合物等。需要说明的是,作为阴极材料的具体例子,除了元素周期律的1族或2族元素、即Li和Cs等碱金属,及Mg、Ca、Sr等碱土类金属,及含有它们的合金(Mg:Ag、Al:Li)和化合物(LiF、CsF、CaF2),可使用含有稀土类金属的过渡金属来形成,也可以通过层压Al、Ag、ITO等金属(包括合金)来形成。
需要说明的是,上述阳极材料及阴极材料,通过蒸镀法、溅射法等来形成薄膜,由此分别形成第1电极110及第2电极130。膜厚优选为10~500nm。
另外,可通过层压多个层来形成电致发光层120,但在本实施方式1中,通过层压空穴注入层121、空穴输送层122、发光层123及电子注入层124来形成。需要说明的是,对于层压的电致发光元件中的层,对于共蒸镀有机化合物和金属盐的层以外的层,不限定层压法。只要能层压,可选用真空蒸镀法或旋涂法、喷墨法、浸涂法等各种方法。
需要说明的是,此时,作为形成空穴注入层121时所用的空穴注入性材料,只要是有机化合物,卟啉类化合物就有效,可使用酞菁(下面简称H2-Pc)、CuPc等。另外,也有在导电性高分子化合物中实施化学掺杂的材料,可使用掺杂了聚苯乙烯磺酸(下面称为PSS)的聚二氧乙基噻吩(PEDOT)、聚苯胺、聚乙烯咔唑(下面称为PVK)等。
另外,作为形成空穴输送层122时所用的空穴输送性材料,优选芳香胺类(即,具有苯环-氮键的物质)化合物。作为广泛使用的材料,可列举出例如,N,N’-双(3-甲苯基)-N,N’-二苯基-[1,1’-联苯]-4,4’-二胺(下面简称TPD),其衍生物N,N’-双[N-(1-萘基)-N-苯基-氨基]-联苯(下面简称NPB)、4,4’,4”-三(N,N’-二苯基-氨基)-三苯胺(下面简称TDATA)、4,4’,4”-三(N-(3-甲苯基)-N-苯基-氨基)-三苯胺(下面简称为MTDATA)等星芒型芳香胺化合物。
而且,共蒸镀上述有机化合物(例如,通式(1)、通式(2)、通式(3)、通式(4)、通式(5)所示的有机化合物等)、金属盐(例如金属醋酸盐、金属卤化物、金属烷醇等)形成发光层123。此时,优选前述有机化合物和前述金属盐蒸镀时的摩尔比,与基础金属配合物中配体与中心金属的摩尔比基本相同。
需要说明的是,优选在共蒸镀后,在真空中加热共蒸镀了前述有机化合物和前述金属盐的层。此时的温度优选与使前述有机化合物和前述金属盐反应并合成基础金属配合物时的温度相近,或者,优选低于该配合物分解温度。标准为50℃~200℃。
另外,优选以不使绝缘性材料绝缘程度的约3nm为止的膜厚使用形成电子注入层124的材料。可列举出例如Ca2F和Ba2F等。
需要说明的是,虽然未在图1中示出,但在发光层123与电子注入层124之间可以设置电子输送层。作为形成电子输送层时所用的电子输送性材料,除前面所述的Alq之外,优选三(5-甲基-8-羟基喹啉)铝(Almq)、双(10-羟基苯并[h]-喹啉)铍(BeBq)、双(2-甲基-8-喹啉)-4-苯基苯酚铝(Balq)等具有喹啉骨架或苯并喹啉骨架的金属配合物等。另外,有的金属配合物还具有恶唑类、噻唑类配体,如双[2-(2-羟苯基)-苯并恶唑]锌(Zn(BOX))、双[2-(2-羟苯基)-苯并噻唑]锌(Zn(BTZ))等。而且,除了金属配合物之外,可以使用2-(4-联苯基)5-(4-叔丁苯基)-1,3,4-恶二唑(PBD)、1,3-双[5-(对叔丁苯基)-1,3,4-恶二唑-2-基]苯(OXD-7)、3-(4-叔丁苯基)-4-苯基-5-(4-联苯基)-1,2,4-三唑(TAZ)、3-(4-叔丁苯基)-4-(4-乙苯基)-5-(4-联苯基)-1,2,4-三唑(p-EtTAZ)、红菲绕啉(Bphen)、浴铜灵(BCP)等作为电子输送性材料。
由此得到的本实施方式1的电致发光元件共蒸镀了有机化合物(配体)和金属盐,还含有过热的层作为发光层123,其中,所述有机化合物为缺乏升华性和溶解性但热稳定性和荧光强度优异的配合物的原料。因此,为以由该层得到的发光为发光色的发光元件。
需要说明的是,在本实施方式1中,在发光层123中使用本发明的共蒸镀层,但本发明并不限于此。如上所述,进行了共蒸镀的层,或者具有上述通式(6)~(10)所示结构的金属配合物的特性只要适合作为发光层以外的层(例如,空穴注入层、空穴输送层、空穴阻滞层、电子输送层、电子注入层、缓冲层),也可以用于这些层中。此时的特性是指,HOMO能级或LUMO能级、激发光谱或发光光谱、吸收光谱等。
另外,如上共蒸镀有机化合物(配体)和金属盐,加热而得到的层以外的层、或使用了具有如上述通式(6)~(10)所示结构的金属配合物的层以外的层,可使用公知的材料,也可使用低分子类材料及高分子类材料的任一种。需要说明的是,形成电致发光层的材料不仅只由有机化合物材料构成,也可含有部分无机化合物。
另外,在本实施方式1中,共蒸镀1种配体和1种金属盐,并加热来形成电致发光层中的1层,但本发明并不限定于此。例如,形成含有中心金属不同但配体相同的2种金属配合物的层时,也可以共蒸镀2种金属盐和1种配体来成膜。
在本实施方式1中,通过仅共蒸镀1种配体和1种金属盐并加热来形成电致发光层中的1层,但本发明并不限定于此。例如,也可进一步共蒸镀作为掺杂剂的物质(例如,苝、红荧烯的等荧光色素)。此时,优选加热衬底时温度低于损害掺杂剂的温度。
上面,在本实施方式1中对一般被称作顺压的方式进行了说明,即,在衬底上形成的第一电极110作为使用了阳极材料的阳极起作用,第二电极130作为使用了阴极材料的阴极起作用,但本发明并不限定于此。例如,只要第一电极110由阴极材料形成,第二电极130由阳极材料形成,第一电极110、第二电极130就可以分别作为阴极、阳极发挥作用。但是,此时,电致发光层的层压结构为相反的层压方式,为一般被称为逆压方式的元件方式。
另外,本发明的电致发光元件结构为,由电致发光层中载流子的再结合产生的光,由第1电极110或第2电极130的一方、或双方射出至外部。即,由第1电极110射出光时,第1电极110由透光性材料形成,由第2电极130侧射出光时,第2电极130由透光性材料形成。
(实施方式2)在本实施方式2中,对于上述共蒸镀方法,使用图2说明其具体的形状。需要说明的是,图2为蒸镀机的剖面图。作为蒸镀源的形状,有使用电池的类型、使用导电性的发热体的类型等,图2中示出的是使用导电性发热体的情况。
首先,在位于蒸镀室230内下方的电极a213上,固定填充有前述有机化合物211的容器a212。同样地,在电极b223上,固定填充有前述金属盐221的容器b222。另外,在位于蒸镀室230内上方的旋转盘231上,利用衬底座232固定成膜有电致发光元件的第1电极等的衬底200,以使前述第一电极朝下。
然后,通过分别对电极a213及电极b223外加电压,容器a212及容器b222发热,位于其中的前述有机化合物211及金属盐221分别被加热、升华。接着,通过同时打开遮板(shutter)a214及遮板b224,在衬底200上共蒸镀前述有机化合物211及金属盐221。此时,使旋转盘231面对有机化合物蒸镀源210和金属盐蒸镀源220在水平方向上预先旋转,可更加均匀地蒸镀。
(实施例)下面,对于本发明所使用的电致发光层的制备例、及实施例进行说明,但本发明并不限于这些例子。
在本实施例中,对共蒸镀所使用的有机化合物的合成方法进行具体的例示。
混合1-羟基-2-萘甲醛1.72g的甲醇溶液20ml、和1,2-环己烷二胺0.57g的甲醇溶液50ml(此时的摩尔比为2∶1),搅拌1~2小时,结果析出黄色结晶。利用减压过滤取出该析出物,将其用真空干燥箱干燥,得到1,2-双(2-羟基-1-亚萘基)-环己烷二胺(下面称为na2-cHex)(如结构式(17)所示。结晶温度为120℃,熔点为205℃,分解温度为305℃。
[实施例2]在本实施例中,对具有本实施方式1所示的结构的电致发光元件的制作,使用图1进行具体的例示。
首先,在玻璃衬底100上,作为第1电极110,利用溅射法以110nm的膜厚形成透明导电膜ITO。
然后,在第一电极110上形成电致发光层120。需要说明的是,本实施例中,电致发光层120由以空穴注入层121、空穴输送层122、发光层123、电子注入层124的顺序层压的结构构成。在市售的真空蒸镀装置的衬底架(holder)上固定形成有第一电极110的衬底100,以使第一电极100朝下,以这种状态由下方蒸镀材料,以此依次形成这些层。此时,在由钨等构成的船皿或由铝等构成的坩埚中填充材料,通过加热上述船皿或坩埚进行蒸镀。
首先,通过真空蒸镀在第一电极110上形成空穴注入层121。在此,以20nm的膜厚形成Cu-Pc。
然后,在该空穴注入层121上,以同样的方法形成空穴输送层122。在此,以30nm的膜厚形成TPD。
然后,在该空穴输送层122上,以同样的方法形成共蒸镀作为配体的na2-cHex和作为金属盐的醋酸锌。此时,以na2-cHex与醋酸锌的摩尔比约为1∶1成膜,形成发光层123。之后,70℃下进行加热。
然后,在该发光层123上,以同样的方法形成电子注入层124。在此,以2nm的膜厚形成氟化钙(下面称为CaF)。
最后,在电致发光层124上同样利用真空蒸镀法形成作为阴极起作用的第二电极130,层压。在此,以100nm的膜厚形成铝(下面称为Al)。
如上所述,将共蒸镀有机化合物和含有中心金属的金属盐并加热而成的膜用在发光层中,形成电致发光元件。
在本实施例中,对于像素部份上具有本发明的电致发光元件的发光装置使用图3进行说明。需要说明的是,图3(A)是示意发光装置的俯视图,图3(B)是用A-A’截断图3(A)的剖面图。用虚线所示的301为驱动电路部分(源极侧驱动电路)、302为像素部分、303为驱动电路部分(栅极侧驱动电路)。另外,304为封止衬底,305为密封剂,密封剂305所包围的内侧成为空间。
然后,对于剖面结构使用图3(B)进行说明。在衬底310上形成有驱动电路部分及像素部分,在此,示出作为驱动电路部分的源极侧驱动电路301、和像素部分302。
需要说明的是,源极侧驱动电路301形成有组合了n通道型TFT323和p通道型TFT324的CMOS电路。另外,形成驱动电路的TFT可以通过公知的CMOS电路、PMOS电路或NMOS电路来形成。在本实施方式中,示出了在衬底上形成有驱动电路的驱动器一体型,但不一定非要在衬底上,也可在外部上形成。
另外,由含有开关用TFT311、控制电流用TFT312、和电连接在其漏极上的第1电极313的多个像素,形成像素部分302。需要说明的是,覆盖第1电极313的端部,形成有绝缘物314。在此,通过使用正型的感光性丙烯酸树脂膜来形成。
为了使覆盖区良好,使在绝缘物314的上端部分或下端部分上形成具有曲率的曲面。例如,作为绝缘物314的材料使用正型的感光性丙烯酸时,优选拥有仅在绝缘物314的上端部分具有曲率半径(0.2μm~3μm)的曲面。另外,作为绝缘物314,可使用对感光性的光不溶解于蚀刻液的负型、或对光溶解于蚀刻液的正型的任何一种。
在第1电极313上分别形成有电致发光层316、及第2电极317。在此,作为用于起阳极作用的第1电极313的材料,希望使用功函数大的材料。例如,可使用ITO(铟锡氧化物)膜、铟锌氧化物(IZO)膜、氮化钛膜、铬膜、钨膜、Zn膜、Pt膜等单层膜,及氮化钛和以铝为主成分的膜层压、氮化钛膜和以铝为主成分的膜和氮化钛膜的三层结构等。需要说明的是,成为层压结构,作为配线的电阻低,具有良好的阻性接点,还可起到阳极的作用。
另外,利用使用蒸镀掩膜的蒸镀法、或喷墨法等形成电致发光层316,但在该电致发光层316中使用本发明公开的共蒸镀膜的一部分。具体地讲,可使用实施例2所示的电致发光层等。
作为在电致发光层316上形成的第2电极(阴极)317所使用的材料,可使用功函数小的材料(Al、Ag、Li、Ca、或它们的合金MgAg、MgIn、AlLi、CaF2、或CaN)。需要说明的是,电致发光层316产生的光透过第2电极317时,作为第2电极(阴极)317,优选使用降低膜厚的金属薄膜、透明导电膜(ITO(氧化铟氧化锡合金)、氧化铟氧化锌合金(In2O3-ZnO)、氧化锌(ZnO)等)的层压。
进而通过用密封剂305使封止衬底304和元件衬底310贴合,构成在元件衬底310、封止衬底304、及密封剂305所包围的空间307中具有电致发光元件318的结构。需要说明的是,除在空间307中填充有惰性气体(氮或氩等)时之外,也包括用密封剂305填充的结构。
密封剂305优选使用环氧类树脂。另外,这些材料优选尽量不透过水分或氧的材料。封止衬底304所使用的材料可使用玻璃衬底和石英衬底、不锈钢罐,和FRP(Fiberglass-Reinforced Plastics)、PVF(聚氟乙烯)、聚酯薄膜、聚酯或碱等构成的玻璃衬底。在像素部分302上,通过不透过水分和氧的密封材料305形成层,因此,只要具有与使用这些封止衬底时相同的、可防止电致发光元件的劣化效果,就没必要使用封止衬底304。
308为用于传送源极侧驱动电路301及栅极侧驱动电路303所输入的信号的配线,由外部输入端子FPC(柔性印刷电路板)309接收视频信号、同步信号、启动信号、复位信号。需要说明的是,在此,仅图示了FPC,但在该FPC上也可装有印刷布线衬底(PWB)。在本发明书中的发光装置中,不仅包括发光装置主体,也包括其上装有的FPC或PWB。
如上所述,可得到具有本发明的电致发光元件的发光装置。
在本实施例中,对于使用具有本发明的电致发光元件的发光装置所制成的各种电器进行说明。
作为使用具有本发明的电致发光元件的发光装置所制造的各种电器,可列举出摄像机、数码相机、护镜型显示器(头盔显示器)、导航系统、音响播放装置(车载音响、组合音响等)、笔记本型个人电脑、游戏机、便携信息终端(移动式计算机、移动电话、便携型游戏机或电子书籍等)、具有记录介质的图像播放装置(具体的有具有播放数字视频光盘(DVD)等的记录介质、可显示其图像的显示装置等的装置)等。这些电器的具体例如图4所示。
图4(A)为显示装置,包括框体4001、支持台4002、显示部4003、扬声器部4004、视频输入端子4005等。通过将具有本发明的电致发光元件的发光装置用于其显示部4003来制造。需要说明的是,显示装置包括电脑用、TV传送接收用、广告显示用等所有的信息显示用装置。
图4(B)为笔记本型个人电脑,包括主体4201、框体4202、显示部4203、键盘4204、外部连接接口4205、鼠标4206等。通过将具有本发明的电致发光元件的发光装置用于其显示部4203来制造。
图4(C)为移动式计算机,包括主体4301、显示部4302、电源4303、操作键4304、红外线接口4305等。通过将具有本发明的电致发光元件的发光装置用于其显示部4302来制造。
图4(D)为具有记录介质的便携型图像播放装置(具体的有DVD播放装置),包括主体4401、框体4402、显示部A4403、显示部B4404、记录介质(DVD等)刻录部4405、操作键4406、扬声器部4407等。显示部A4403主要显示图像信息,显示部B4404主要显示文字信息,通过将具有本发明的电致发光元件的发光装置用于其显示部A、B4403、4404来制造。需要说明的是,具有记录介质的图像播放装置也包括家用游戏机等。
图4(E)为护镜型显示器(头盔显示器),包括主体4501、显示部4502、腿部4503。通过将具有本发明的电致发光元件的发光装置用于其显示部4502来制造。
图4(F)为摄像机,包括主体4601、显示部4602、框体4603、外部连接接口4604、遥控器信息接收部4605、摄像部4606、电池4607、声音输入部4608、操作键4609、取景部4610等。通过将具有本发明的电致发光元件的发光装置用于其显示部4602来制造。
图4(G)为移动电话,包括主体4701、框体4702、显示部4703、声音输入部4704、声音输出部4705、操作键4706、外部连接接口4707、天线4708等。通过将具有本发明的电致发光元件的发光装置用于其显示部4703来制造。需要说明的是,显示部4703通过在黑色背景上显示白色的文字可抑制移动电话的耗电量。
如上所述,具有本发明的电致发光元件的发光装置的适用范围极广,该发光装置可适用于所有领域的电器。
工业实用性通过使用本发明,即使是配合物状态下难于蒸镀或溶液涂布的材料,也可形成含有其配合物的薄膜。因此,可提供含有它们配合物的电致发光元件。
权利要求
1.一种电致发光元件,其至少具有阳极、阴极、和在前述阳极与前述阴极之间设置的电致发光层,其特征在于,前述电致发光层含有通过共蒸镀有机化合物与金属盐而形成的层,且前述有机化合物至少分别具有一个显示布仑斯惕酸性的供质子性官能团、和具有孤对电子的官能团。
2.如权利要求1所述的电致发光元件,其特征在于,前述供质子性官能团为选自羟基、羧基及巯基中的任一种的官能团。
3.如权利要求1所述的电致发光元件,其特征在于,具有前述孤对电子的官能团为选自杂环残基、甲亚胺基及羧基中的任一种的官能团。
4.如权利要求1所述的电致发光元件,其特征在于,前述供质子性官能团为选自羟基、羧基及巯基中的任一种的官能团,且具有前述孤对电子的官能团为选自杂环残基、甲亚胺基及羧基中的任一种的官能团。
5.如权利要求1所述的电致发光元件,其特征在于,前述金属盐为选自金属醋酸盐、金属卤化物、及金属醇盐中的任一种物质。
6.一种电致发光元件,其至少具有阳极、阴极、和在前述阳极与前述阴极之间设置的电致发光层,其特征在于,前述电致发光层含有通过共蒸镀有机化合物与金属盐而形成的层,且前述有机化合物为下述通式(1)所示化合物, (式中,R1~R6表示氢元素、卤元素、氰基、烷基(其中,碳数为1~10)、烷氧基(其中,碳数为1~10)、取代或未取代的芳基(其中,碳数为1~20)、取代或未取代的杂环残基(其中,碳数为1~20)中的任一种。另外,R3和R4、或R4和R5、或R5和R6可以分别相互结合,形成苯环或多环骈合环(其中,碳数为1~20)。另外,R1和R2可以相互结合,形成吡啶环。)。
7.一种电致发光元件,其至少具有阳极、阴极、和在前述阳极与前述阴极之间设置的电致发光层,其特征在于,前述电致发光层含有通过共蒸镀有机化合物与金属盐而形成的层,且前述有机化合物为下述通式(2)所示化合物, (式中,R1~R15表示氢元素、卤元素、氰基、烷基(其中,碳数为1~10)、烷氧基(其中,碳数为1~10)、取代或未取代的芳基(其中,碳数为1~20)、取代或未取代的杂环残基(其中,碳数为1~20)中的任一种。另外,R1和R2可以相互结合,形成吡啶环。)。
8.一种电致发光元件,其至少具有阳极、阴极、和在前述阳极与前述阴极之间设置的电致发光层,其特征在于,前述电致发光层含有通过共蒸镀有机化合物与金属盐而形成的层,且前述有机化合物为下述通式(3)所示化合物, (式中,R1~R12表示氢元素、卤元素、氰基、烷基(其中,碳数为1~10)、烷氧基(其中,碳数为1~10)、取代或未取代的芳基(其中,碳数为1~20)、取代或未取代的杂环残基(其中,碳数为1~20)中的任一种。另外,R1和R2可以相互结合,形成环烷结构、或苯环、或多环骈合环(其中,碳数为1~20)。另外,R4和R5、或R5和R6、或R6和R7、或R8和R9、或R9和R10、或R10和R11,可以分别相互结合,形成苯环或多环骈合环(其中,碳数为1~20)。另外,R2和R3、或R1和R12可以相互结合,形成吡啶环。)。
9.一种电致发光元件,其至少具有阳极、阴极、和在前述阳极与前述阴极之间设置的电致发光层,其特征在于,前述电致发光层含有通过共蒸镀有机化合物与金属盐而形成的层,且前述有机化合物为下述通式(4)所示化合物, (式中,R1~R30表示氢元素、卤元素、氰基、烷基(其中,碳数为1~10)、烷氧基(其中,碳数为1~10)、取代或未取代的芳基(其中,碳数为1~20)、取代或未取代的杂环残基(其中,碳数为1~20)中的任一种。另外,R1和R2可以相互结合,形成环烷结构、或苯环、或多环骈合环(其中,碳数为1~20)。另外,R2和R3、或R1和R30可以相互结合,形成吡啶环。)。
10.一种电致发光元件,其至少具有阳极、阴极、和在前述阳极与前述阴极之间设置的电致发光层,其特征在于,前述电致发光层含有通过共蒸镀有机化合物与金属盐而形成的层,且前述有机化合物为下述通式(5)所示化合物, (式中,R1~R5表示氢元素、卤元素、氰基、烷基(其中,碳数为1~10)、烷氧基(其中,碳数为1~10)、取代或未取代的芳基(其中,碳数为1~20)、取代或未取代的杂环残基(其中,碳数为1~20)中的任一种。另外,R4可以表示氨基、二烷氨基、芳氨基中的任一种。另外,R2和R3、或R3和R4、或R4和R5可以分别相互结合,形成苯环或多环骈合环(其中,碳数为1~20)。另外,R3和R4、或R4和R5可以相互结合,形成久洛尼定骨架。)。
11.如权利要求6~10中任一项所述的电致发光元件,其特征在于,前述金属盐为选自金属醋酸盐、金属卤化物、及金属醇盐中的任一种物质。
12.如权利要求6~10中任一项所述的电致发光元件,其特征在于,前述金属盐含有选自锌、铝、硅、镓、及锆中的任一种的金属元素。
13.一种电致发光元件,其至少具有阳极、阴极、和在前述阳极与前述阴极之间设置的电致发光层,其特征在于,前述电致发光层含有的层通过共蒸镀有机化合物与金属盐而形成,且含有具有下述通式(6)所示结构的金属配合物, (式中,M表示饱和或不饱和的金属离子。另外,R1~R6表示氢元素、卤元素、氰基、烷基(其中,碳数为1~10)、烷氧基(其中,碳数为1~10)、取代或未取代的芳基(其中,碳数为1~20)、取代或未取代的杂环残基(其中,碳数为1~20)中的任一种。另外,R3和R4、或R4和R5、或R5和R6,可以分别相互结合,形成苯环或多环骈合环(其中,碳数为1~20)。另外,R1和R2可以相互结合,形成吡啶环。)。
14.一种电致发光元件,其至少具有阳极、阴极、和在前述阳极与前述阴极之间设置的电致发光层,其特征在于,前述电致发光层含有的层通过共蒸镀有机化合物与金属盐而形成,且含有具有下述通式(7)所示结构的金属配合物, (式中,M表示饱和或不饱和的金属离子。另外,R1~R5表示氢元素、卤元素、氰基、烷基(其中,碳数为1~10)、烷氧基(其中,碳数为1~10)、取代或未取代的芳基(其中,碳数为1~20)、取代或未取代的杂环残基(其中,碳数为1~20)中的任一种。另外,R1和R2可以相互结合,形成吡啶环。)。
15.一种电致发光元件,其至少具有阳极、阴极、和在前述阳极与前述阴极之间设置的电致发光层,其特征在于,前述电致发光层含有的层通过共蒸镀有机化合物与金属盐而形成,且含有具有下述通式(8)所示结构的金属配合物, (式中,M表示饱和或不饱和的金属离子。另外,R1~R12表示氢元素、卤元素、氰基、烷基(其中,碳数为1~10)、烷氧基(其中,碳数为1~10)、取代或未取代的芳基(其中,碳数为1~20)、取代或未取代的杂环残基(其中,碳数为1~20)中的任一种。另外,R1和R2可以相互结合,形成环烷结构、或苯环、或多环骈合环(其中,碳数为1~20)。另外,R4和R5、或R5和R6、或R6和R7、或R8和R9、或R9和R10、或R10和R11,可以分别相互结合,形成苯环或多环骈合环(其中,碳数为1~20)。另外,R2和R3、R1和R12可以相互结合,形成吡啶环。)。
16.一种电致发光元件,其至少具有阳极、阴极、和在前述阳极与前述阴极之间设置的电致发光层,其特征在于,前述电致发光层含有的层通过共蒸镀有机化合物与金属盐而形成,且含有具有下述通式(9)所示结构的金属配合物, (式中,M表示饱和或不饱和的金属离子。另外,R1~R30表示氢元素、卤元素、氰基、烷基(其中,碳数为1~10)、烷氧基(其中,碳数为1~10)、取代或未取代的芳基(其中,碳数为1~20)、取代或未取代的杂环残基(其中,碳数为1~20)中的任一种。另外,R1和R2可以相互结合,形成环烷结构、或苯环、或多环骈合环(其中,碳数为1~20)。另外,R2和R3、或R1和R30可以相互结合,形成吡啶环。)。
17.一种电致发光元件,其至少具有阳极、阴极、和在前述阳极与前述阴极之间设置的电致发光层,其特征在于,前述电致发光层含有的层通过共蒸镀有机化合物与金属盐而形成,且含有具有下述通式(10)所示结构的金属配合物, (式中,M表示饱和或不饱和的金属离子。另外,R1~R5表示氢元素、卤元素、氰基、烷基(其中,碳数为1~10)、烷氧基(其中,碳数为1~10)、取代或未取代的芳基(其中,碳数为1~20)、取代或未取代的杂环残基(其中,碳数为1~20)中的任一种。另外,R4可以为氨基、二烷氨基、芳氨基中的任一种。另外,R2和R3、或R3和R4、或R4和R5,可以分别相互结合,形成苯环或多环骈合环(其中,碳数为1~20)。另外,R3和R4、R4和R5可以相互结合,形成久洛尼定骨架。n表示1以上4以下的整数)。
18.如权利要求13~17中任一项所述的电致发光元件,其特征在于,前述金属离子为由锌、铝、硅、镓、锆中的任一种的元素构成的金属离子。
19.一种电致发光元件的制造方法,其为至少具有阳极、阴极、和在前述阳极与前述阴极之间设置的含有一个或多个有机化合物层的电致发光层的制造方法,其特征在于,前述有机化合物层中的至少一层的形成工序包括共蒸镀有机化合物、及金属盐的工序,其中,所述有机化合物至少分别具有一个显示布仑斯惕酸性的供质子性官能团、和具有孤对电子的官能团。
20.如权利要求19所述的电致发光元件的制造方法,其特征在于,前述供质子性官能团为选自羟基、羧基及巯基中的任一种的官能团。
21.如权利要求19所述的电致发光元件的制造方法,其特征在于,具有前述孤对电子的官能团为选自杂环残基、甲亚胺基及羧基中的任一种的官能团。
22.如权利要求19所述的电致发光元件的制造方法,其特征在于,前述供质子性官能团为选自羟基、羧基及巯基中的任一种的官能团,且具有前述孤对电子的官能团为选自杂环残基、甲亚胺基及羧基中的任一种的官能团。
23.如权利要求19所述的电致发光元件的制造方法,其特征在于,前述金属盐为选自金属醋酸盐、金属卤化物、及金属醇盐中的任一种物质。
24.一种电致发光元件的制造方法,所述电致发光元件至少具有阳极、阴极、和在前述阳极与前述阴极之间设置的含有一个或多个有机化合物层的电致发光层,其特征在于,前述有机化合物层的至少一层的形成工序包括共蒸镀下述通式(1)所示有机化合物、和金属盐的形成工序, (式中,R1~R6表示氢元素、卤元素、氰基、烷基(其中,碳数为1~10)、烷氧基(其中,碳数为1~10)、取代或未取代的芳基(其中,碳数为1~10)、取代或未取代的杂环残基(其中,碳数为1~20)。另外,R3和R4、或R4和R5、或R5和R6可以分别相互结合,形成苯环或多环骈合环(其中,碳数为1~20)。另外,R1和R2可以相互结合,形成吡啶环。)。
25.一种电致发光元件的制造方法,所述电致发光元件至少具有阳极、阴极、和在前述阳极与前述阴极之间设置的含有一个或多个有机化合物层的电致发光层,其特征在于,前述有机化合物层的至少一层的形成工序包括共蒸镀下述通式(2)所示有机化合物、和金属盐的形成工序, (式中,R1~R15表示氢元素、卤元素、氰基、烷基(其中,碳数为1~10)、烷氧基(其中,碳数为1~10)、取代或未取代的芳基(其中,碳数为1~20)、取代或未取代的杂环残基(其中,碳数为1~20)中的任一种。另外,R1和R2可以相互结合,形成吡啶环。)。
26.一种电致发光元件的制造方法,所述电致发光元件至少具有阳极、阴极、和在前述阳极与前述阴极之间设置的含有一个或多个有机化合物层的电致发光层,其特征在于,前述有机化合物层的至少一层的形成工序包括共蒸镀下述通式(3)所示有机化合物、和金属盐的形成工序, (式中,R1~R12表示氢元素、卤元素、氰基、烷基(其中,碳数为1~10)、烷氧基(其中,碳数为1~10)、取代或未取代的芳基(其中,碳数为1~20)、取代或未取代的杂环残基(其中,碳数为1~20)中的任一种。另外,R1和R2可以相互结合,形成环烷结构、或苯环、或多环骈合环(其中,碳数为1~20)。另外,R4和R5、或R5和R6、或R6和R7、或R8和R9、或R9和R10、或R10和R11,可以分别相互结合,形成苯环或多环骈合环(其中,碳数为1~20)。另外,R2和R3、或R1和R12可以相互结合,形成吡啶环。)。
27.一种电致发光元件的制造方法,所述电致发光元件至少具有阳极、阴极、和在前述阳极与前述阴极之间设置的含有一个或多个有机化合物层的电致发光层,其特征在于,前述有机化合物层的至少一层的形成工序包括共蒸镀下述通式(4)所示有机化合物、和金属盐的形成工序, (式中,R1~R30表示氢元素、卤元素、氰基、烷基(其中,碳数为1~10)、烷氧基(其中,碳数为1~10)、取代或未取代的芳基(其中,碳数为1~20)、取代或未取代的杂环残基(其中,碳数为1~20)中的任一种。另外,R1和R2可以相互结合,形成环烷结构、或苯环、或多环骈合环(其中,碳数为1~20)。另外,R2和R3、或R1和R30可以相互结合,形成吡啶环。)。
28.一种电致发光元件的制造方法,所述电致发光元件至少具有阳极、阴极、和在前述阳极与前述阴极之间设置的含有一个或多个有机化合物层的电致发光层,其特征在于,前述有机化合物层的至少一层的形成工序包括共蒸镀下述通式(5)所示有机化合物、和金属盐的形成工序, (式中,R1~R5表示氢元素、卤元素、氰基、烷基(其中,碳数为1~10)、烷氧基(其中,碳数为1~10)、取代或未取代的芳基(其中,碳数为1~20)、取代或未取代的杂环残基(其中,碳数为1~20)中的任一种。另外,R4可以表示氨基、二烷氨基、芳氨基中的任一种。另外,R2和R3、或R3和R4、或R4和R5可以相互结合,形成苯环、或多环骈合环(其中,碳数为1~20)。另外,R3和R4、R4和R5可以相互结合,形成久洛尼定骨架。)。
29.如权利要求24~28中任一项所述的电致发光元件的制造方法,其特征在于,前述金属盐为选自金属醋酸盐、金属卤化物、及金属醇盐中的任一种物质。
30.如权利要求24~28中任一项所述的电致发光元件的制造方法,其特征在于,前述金属盐含有选自锌、铝、硅、镓、及锆中的任一种的金属元素。
全文摘要
本发明的特征在于,即使对于在金属配合物的状态下蒸镀或湿式涂布困难的材料,通过共蒸镀作为金属配合物原料的有机化合物(配体)和金属盐,在衬底上形成配合物,形成含有其金属配合物的膜,使用形成的共蒸镀膜制备电致发光元件。在此,条件是前述有机化合物(配体)具有易放出质子并显示阴离子性(并与金属结合)的官能团、具有用于与金属配位结合的孤对电子的官能团。
文档编号H05B33/10GK1732244SQ20038010765
公开日2006年2月8日 申请日期2003年12月19日 优先权日2002年12月25日
发明者中岛晴惠, 濑尾哲史 申请人:株式会社半导体能源研究所
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