專利名稱：有機(jī)電致發(fā)光元件、有機(jī)電致發(fā)光顯示裝置以及有機(jī)電致發(fā)光光源的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及有機(jī)電致發(fā)光元件、有機(jī)電致發(fā)光顯示裝置以及有機(jī)電致發(fā)光光源。
背景技術(shù)：
近年來(lái)，正在開(kāi)展使用有機(jī)薄膜的電致發(fā)光元件(有機(jī)電致發(fā)光元件)的開(kāi)發(fā)。尤其，為了提高有機(jī)電致發(fā)光元件的性能，正在積極開(kāi)發(fā)具有層積了多層有機(jī)薄 膜的結(jié)構(gòu)(下面稱為“多層層積結(jié)構(gòu)”)的有機(jī)電致發(fā)光元件。在具有多層層積結(jié)構(gòu)的有機(jī)電致發(fā)光元件中，存在兩種以上組成不同的層。在各 層的界面上產(chǎn)生了電離勢(shì)差或電子親和力差，這將在層間注入電荷(空穴或電子)時(shí)成為 障礙。這種情況是導(dǎo)致有機(jī)電致發(fā)光元件中的驅(qū)動(dòng)電壓升高的原因之一。但是，作為有機(jī)電致發(fā)光元件中的有機(jī)薄膜的形成方法，可以舉出真空蒸鍍法和 濕式成膜法。對(duì)于使用真空蒸鍍法的有機(jī)電致發(fā)光元件的開(kāi)發(fā)，例如在專利文獻(xiàn)1中公開(kāi)了如 下方法即，作為真空蒸鍍法采用共蒸鍍法來(lái)形成多層層積結(jié)構(gòu)，以減少上述的電荷注入障 礙。另一方面，濕式成膜法存在如下優(yōu)點(diǎn)無(wú)需真空工藝，且容易進(jìn)行大面積化，容易 在一個(gè)層(組合物)中混合入具有各種功能的2種以上材料，等等。例如，在專利文獻(xiàn)2、專 利文獻(xiàn)3中公開(kāi)了一種采用濕式成膜法來(lái)形成空穴注入層和發(fā)光層的有機(jī)電致發(fā)光元件 的發(fā)明，但與通過(guò)真空蒸鍍法形成的元件相比，存在電流效率和/或功率系數(shù)低、驅(qū)動(dòng)電壓 高、并且發(fā)光效率低的問(wèn)題。現(xiàn)有技術(shù)文獻(xiàn)專利文獻(xiàn)專利文獻(xiàn)1 日本特開(kāi)2002-3M680號(hào)公報(bào)專利文獻(xiàn)2 日本特開(kāi)2007-110093號(hào)公報(bào)專利文獻(xiàn)3 日本特開(kāi)2007-335852號(hào)公報(bào)

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的課題在于，提供一種驅(qū)動(dòng)電壓低、且具有高電流效率和功率系數(shù)的有機(jī) 電致發(fā)光元件。本發(fā)明人進(jìn)行了深入研究，其結(jié)果發(fā)現(xiàn)，在有機(jī)電致發(fā)光元件中，由于有機(jī)層具有 一種混合層，該混合層在使具有不溶化基團(tuán)的聚合物不溶化而成的膜中含有發(fā)光性低分子 化合物和/或電荷傳輸性低分子化合物，因此能夠解決上述課題，從而完成了本發(fā)明。S卩，本發(fā)明涉及一種有機(jī)電致發(fā)光元件及其制造方法、以及有機(jī)EUOrganic Electro-Luminescence，有機(jī)電致發(fā)光)顯示裝置和有機(jī)EL光源，所述有機(jī)電致發(fā)光元件 具有陽(yáng)極、陰極、以及配置于該陽(yáng)極和陰極之間的有機(jī)層，該有機(jī)電致發(fā)光元件的特征在于，該有機(jī)層包括混合層，該混合層在使至少具有不溶化基團(tuán)的聚合物不溶化而成的膜中 含有發(fā)光性低分子化合物和/或電荷傳輸性低分子化合物；以及與該混合層相鄰接的層， 該層含有發(fā)光性低分子化合物和電荷傳輸性低分子化合物、且不含不溶化后的不溶性聚合 物。本發(fā)明的有機(jī)電致發(fā)光元件由于具有一種混合層，該混合層在使不溶化聚合物不 溶化而成的膜中含有發(fā)光性低分子化合物和/或電荷傳輸性低分子化合物，因此驅(qū)動(dòng)電壓 低，并具有高功率系數(shù)和電流效率。因此，本發(fā)明的有機(jī)電致發(fā)光元件可以應(yīng)用于平板顯示屏(例如辦公自動(dòng)化計(jì)算 機(jī)、壁掛式電視機(jī))、發(fā)揮作為面發(fā)光體的特征的光源(例如，復(fù)印機(jī)的光源、液晶顯示屏、 儀器類的背光光源)、顯示板、標(biāo)識(shí)燈，其技術(shù)價(jià)值高。


圖1是示意性地表示本發(fā)明的有機(jī)電致發(fā)光元件的結(jié)構(gòu)的一例的截面圖。圖2是表示在實(shí)施例2中制作的元件的發(fā)光光譜(虛線)和在比較例1中制作的 元件的發(fā)光光譜(實(shí)線)的圖，縱軸表示歸一化發(fā)光光譜強(qiáng)度，橫軸表示波長(zhǎng)(nm)。圖3是表示在實(shí)施例4中制作的元件的發(fā)光光譜(虛線)和在比較例2中制作的 元件的發(fā)光光譜(實(shí)線)的圖，縱軸表示歸一化發(fā)光光譜強(qiáng)度，橫軸表示波長(zhǎng)(nm)。圖4是表示在實(shí)施例6中制作的元件的發(fā)光光譜的圖，縱軸表示歸一化發(fā)光光譜 強(qiáng)度，橫軸表示波長(zhǎng)(nm)。圖5是表示在實(shí)施例8中制作的元件的發(fā)光光譜的圖，縱軸表示歸一化發(fā)光光譜 強(qiáng)度，橫軸表示波長(zhǎng)(nm)。圖6是表示在實(shí)施例9中制作的元件的發(fā)光光譜(虛線)和在比較例4中制作的 元件的發(fā)光光譜(實(shí)線)的圖，縱軸表示歸一化發(fā)光光譜強(qiáng)度，橫軸表示波長(zhǎng)(nm)。圖7是表示在實(shí)施例10的[參考例]中制作的元件的深度剖析(depth profiling)，縱軸表示光譜強(qiáng)度(任意單位)，橫軸表示濺射時(shí)間(秒)。附圖標(biāo)記說(shuō)明1基板；2陽(yáng)極；3空穴注入層；4空穴傳輸層；5混合層；6發(fā)光層；7空穴阻 止層；8電子傳輸層；9電子注入層；10陰極
具體實(shí)施例方式詳細(xì)說(shuō)明本發(fā)明的有機(jī)電致發(fā)光元件、其制造方法、以及有機(jī)EL顯示裝置和有機(jī) EL光源的實(shí)施方式，但下面記載的構(gòu)成要件的說(shuō)明是本發(fā)明的實(shí)施方式的一例(代表例)， 本發(fā)明只要不超出其要點(diǎn)，不限于這些內(nèi)容。[基本構(gòu)成]本發(fā)明的有機(jī)電致發(fā)光元件(下面有時(shí)稱為“本發(fā)明的有機(jī)電致發(fā)光元件A”) 是具有陽(yáng)極、陰極、以及配置于該陽(yáng)極和陰極之間的有機(jī)層的有機(jī)電致發(fā)光元件，其特征在 于，該有機(jī)層包括混合層，該混合層在使不溶化聚合物不溶化而成的膜(下面有時(shí)稱為 “不溶膜”)中含有發(fā)光性低分子化合物和/或電荷傳輸性低分子化合物；以及與該混合層 相鄰接的層，該層含有發(fā)光性低分子化合物和電荷傳輸性低分子化合物、且不含不溶聚合物。并且，本發(fā)明的有機(jī)電致發(fā)光元件(下面有時(shí)稱為“本發(fā)明的有機(jī)電致發(fā)光元件 B”)是具有陽(yáng)極、陰極、以及配置于該陽(yáng)極和陰極之間的有機(jī)層的有機(jī)電致發(fā)光元件，其特 征在于，該有機(jī)層包括至少含有聚合物、發(fā)光性低分子化合物和/或電荷傳輸性低分子化 合物的混合層；以及與該混合層相鄰接的層，該層含有發(fā)光性低分子化合物和/或電荷傳 輸性低分子化合物、且不含聚合物，該含有聚合物的層分別在水、苯甲酸乙酯以及烴類溶劑 中于20 25°C下浸漬60秒之后，與浸漬前相比較，殘留95%以上的膜厚。另外，“本發(fā)明的有機(jī)電致發(fā)光元件”是指“本發(fā)明的有機(jī)電致發(fā)光元件A”和“本 發(fā)明的有機(jī)電致發(fā)光元件B”這兩者。[術(shù)語(yǔ)說(shuō)明]不溶化聚合物(insolubilizing polymer)具有不溶化基團(tuán)(insolubilizing group)的聚合物。不溶聚合物(insolubilized polymer)使不溶化聚合物不溶化之后的聚合物。不溶膜(insolubilized film)使具有不溶化基團(tuán)(insolubilizing group)的 聚合物不溶化而成的膜?；旌蠈?mixed layer)不溶膜中含有發(fā)光性低分子化合物和/或電荷傳輸性低 分子化合物的區(qū)域。不溶層(insolubilized layer)不溶膜中不含發(fā)光性低分子化合物和/或電荷 傳輸性低分子化合物的區(qū)域。發(fā)光層(light emitting layer)與混合層相鄰接的層，該層含有發(fā)光性低分子 化合物和電荷傳輸性低分子化合物、且不含具有不溶化后的不溶化基團(tuán)的聚合物。在上述中，不溶化基團(tuán)為交聯(lián)性基團(tuán)(cross-1 inking group)、解離基團(tuán) (dissociating group)以及離去性保護(hù)基(eliminable protecting group)的情況下，對(duì) 不溶化聚合物、不溶聚合物、不溶膜以及不溶層如下稱呼。S卩，不溶化基團(tuán)為交聯(lián)性基團(tuán)的情況下，將“不溶化聚合物”替換為“交聯(lián)性聚 合物(cross-linking polymer) ”，將“不溶聚合物”替換為“交聯(lián)聚合物(cross-linked polymer) ”，將“不溶膜”替換為“交聯(lián)膜(cross-linked film) ”，將“不溶層”替換為“交聯(lián) 膜(cross-linked layer)，，；不溶化基團(tuán)為解離基團(tuán)的情況下，將“不溶化聚合物”替換為“解離性聚合 物(dissociating polymer)”，將“不溶聚合物”替換為“解離聚合物(dissociated polymer)”，將“不溶膜”替換為“解離膜(dissociated film) ”，將“不溶層”替換為“解離 層(dissociated layer)，，；不溶化基團(tuán)為離去性保護(hù)基的情況下，將“不溶化聚合物”替換為“離去性聚合物 (eliminating polymer) ”，將“不溶聚合物”替換為“脫離聚合物(eliminated polymer) 將“不溶膜”替換為“脫離膜(eliminated film) ”，將“不溶層”替換為“脫離膜(eliminated layer) ”。在上述混合層和發(fā)光層也表示相同意思。[具有不溶化基團(tuán)的聚合物(不溶化聚合物dnsolubilizingpolymer)]本發(fā)明中的具有不溶化基團(tuán)的聚合物(下面有時(shí)稱為“不溶化聚合物”)是指具有 一個(gè)以上不溶化基團(tuán)的聚合物。另外，聚合物只要是具有重復(fù)單元的結(jié)構(gòu)即可，也可以具有2種以上不同重復(fù)單元的結(jié)構(gòu)。本發(fā)明中的不溶化聚合物是指具有1種或2種以上重復(fù)單元的聚合物，至少具有 適合于電荷傳輸?shù)牟糠纸Y(jié)構(gòu)(電荷傳輸性部位)。(不溶化基團(tuán)insolubilizing group)本發(fā)明中的不溶化基團(tuán)是指，通過(guò)熱和/或活性能量射線的照射來(lái)進(jìn)行反應(yīng)的基 團(tuán)，是具有相比于反應(yīng)前使反應(yīng)后的聚合物在有機(jī)溶劑或水中的溶解性降低的效果的基團(tuán)。在本發(fā)明中，不溶化基團(tuán)優(yōu)選交聯(lián)性基團(tuán)、解離基團(tuán)、或者離去性保護(hù)基。此外，從不溶化后的結(jié)構(gòu)(下面稱為“不溶聚合物dnsolubilized polymer")特 別穩(wěn)定的方面出發(fā)，其中優(yōu)選交聯(lián)性基團(tuán)和解離基團(tuán)。[交聯(lián)性聚合物cross-linking polymer]對(duì)于本發(fā)明中的不溶化聚合物，從在通過(guò)熱和/或活性能量射線的照射引起的反 應(yīng)(交聯(lián)反應(yīng))的前后、聚合物在有機(jī)溶劑中的溶解性能發(fā)生較大差異的方面出發(fā)，優(yōu)選具 有交聯(lián)性基團(tuán)作為不溶化基團(tuán)。S卩，本發(fā)明的不溶化聚合物優(yōu)選為具有交聯(lián)性基團(tuán)的聚合物(下面有時(shí)稱為“交 聯(lián)性聚合物”)。本發(fā)明中的交聯(lián)性聚合物是指具有1個(gè)以上交聯(lián)性基團(tuán)的聚合物。另外，聚合物 只要是具有重復(fù)單元的結(jié)構(gòu)即可，也可以具有2種以上不同重復(fù)單元的結(jié)構(gòu)。本發(fā)明中的交聯(lián)性聚合物是指具有1種或2種以上重復(fù)單元的聚合物，至少具有 適合于電荷傳輸?shù)牟糠纸Y(jié)構(gòu)(電荷傳輸性部位)。本發(fā)明中的交聯(lián)性聚合物通常在常溫下、于甲苯中溶解0. 1重量％以上，交聯(lián)性 聚合物在甲苯中的溶解性優(yōu)選為0. 5重量％以上，更優(yōu)選為1重量％以上。(交聯(lián)性基團(tuán)cross-linking group)本發(fā)明中的交聯(lián)性基團(tuán)是指，與位于其附近的其他分子的相同或不同的基團(tuán)反應(yīng) 來(lái)生成新的化學(xué)鍵的基團(tuán)。例如，可以舉出如下的基團(tuán)，即，通過(guò)熱和/或活性能量射線的 照射，或者，從增感劑等其他分子接受能量，由此與位于其附近的其他分子的相同或不同的 基團(tuán)反應(yīng)來(lái)生成新的化學(xué)鍵的基團(tuán)。作為交聯(lián)性基團(tuán)，沒(méi)有限制，優(yōu)選含有不飽和雙鍵、環(huán)狀醚結(jié)構(gòu)、苯并環(huán)丁烯環(huán)等 的基團(tuán)。尤其，作為交聯(lián)性基團(tuán)，從容易不溶化的方面出發(fā)，優(yōu)選選自下述交聯(lián)性基團(tuán)組A 的基團(tuán)。交聯(lián)性基團(tuán)組A化學(xué)式1
權(quán)利要求
1.一種有機(jī)電致發(fā)光元件，其具有陽(yáng)極、陰極、以及配置于該陽(yáng)極和陰極之間的有機(jī) 層，所述有機(jī)電致發(fā)光元件的特征在于，該有機(jī)層包括混合層，該混合層在含使不溶化聚合物不溶化而成的不溶聚合物的膜中含有發(fā)光性低 分子化合物和/或電荷傳輸性低分子化合物；以及與該混合層相鄰接的層，該層含有發(fā)光性低分子化合物和電荷傳輸性低分子化合物、 且不含不溶聚合物。
2.如權(quán)利要求1所述的有機(jī)電致發(fā)光元件，其特征在于，所述不溶化聚合物是交聯(lián)性聚合物、解離性聚合物以及離去性聚合物中的任意一種。
3.如權(quán)利要求1或2所述的有機(jī)電致發(fā)光元件，其特征在于， 所述不溶化聚合物是具有以下述式( 表示的重復(fù)單元的聚合物，化學(xué)式1
4.如權(quán)利要求2或3所述的有機(jī)電致發(fā)光元件，其特征在于，所述交聯(lián)性聚合物所具有的交聯(lián)性基團(tuán)個(gè)數(shù)為每10，000分子量0. 5個(gè) 10個(gè)，其中，分子量是從該交聯(lián)性聚合物上扣除其末端基團(tuán)后根據(jù)投料單體的摩爾比和結(jié)構(gòu) 式計(jì)算出的值。
5.一種有機(jī)電致發(fā)光顯示裝置，其特征在于，其使用了權(quán)利要求1 4的任一項(xiàng)所述的 有機(jī)電致發(fā)光元件。
6.一種有機(jī)電致發(fā)光光源，其特征在于，其使用了權(quán)利要求1 4的任一項(xiàng)所述的有機(jī) 電致發(fā)光元件。
7.一種有機(jī)電致發(fā)光元件的制造方法，該有機(jī)電致發(fā)光元件具備陽(yáng)極、陰極、以及配置 于該陽(yáng)極和陰極之間的有機(jī)層，所述制造方法的特征在于，該有機(jī)層經(jīng)由如下工序形成對(duì)含有不溶化聚合物的膜照射活性能量而形成不溶膜的工序；以及在該不溶膜上涂布含有發(fā)光性低分子化合物和/或電荷傳輸性低分子化合物以及溶 劑的組合物而成膜的工序。
8.一種有機(jī)電致發(fā)光元件，其具有陽(yáng)極、陰極、以及配置于該陽(yáng)極和陰極之間的有機(jī) 層，所述有機(jī)電致發(fā)光元件的特征在于，該有機(jī)層包括至少含有聚合物和發(fā)光性低分子化合物和/或電荷傳輸性低分子化合物的混合層；以及與該混合層相鄰接的層，該層含有發(fā)光性低分子化合物和/或電荷傳輸性低分子化合 物、且不含聚合物，其中，該含有聚合物的層在水中于20 25°C下浸漬60秒之后，與浸漬前相比較，殘留 95%以上的膜厚，該含有聚合物的層在苯甲酸乙酯中于20 25°C下浸漬60秒之后，與浸漬前相比較，殘 留95%以上的膜厚，該含有聚合物的層在烴類溶劑中于20 25°C下浸漬60秒之后，與浸漬前相比較，殘留 95%以上的膜厚。
全文摘要
本發(fā)明提供一種驅(qū)動(dòng)電壓低、且具有高電流效率和電壓效率的有機(jī)電致發(fā)光元件。該有機(jī)電致發(fā)光元件具有陽(yáng)極、陰極、以及配置于該陽(yáng)極和陰極之間的有機(jī)層，其特征在于，該有機(jī)層包括在含使不溶化聚合物不溶化而成的不溶聚合物的膜中含有發(fā)光性低分子化合物和/或電荷傳輸性低分子化合物的混合層；以及與該混合層相鄰接的層，該層含有發(fā)光性低分子化合物和電荷傳輸性低分子化合物、且不含不溶聚合物。
文檔編號(hào)H01L51/50GK102106017SQ20098012924
公開(kāi)日2011年6月22日 申請(qǐng)日期2009年8月12日 優(yōu)先權(quán)日2008年8月13日
發(fā)明者佐藤秀樹(shù), 岡部一毅, 安部智宏, 高橋敦史, 鶴谷泰之 申請(qǐng)人:三菱化學(xué)株式會(huì)社