專利名稱：有機埸致發(fā)光器件的制作方法
技術領域：
本發(fā)明涉及一種有機埸致發(fā)光器件(有機EL器件)，其中有機層具有被設置在陽極與陰極之間的發(fā)光區(qū)。
已對重量輕、高效的平板顯示器，例如，計算機與電視機的的圖像顯示器進行了深入的研究與開發(fā)。
由于陰極射線管(CRT)的亮度高并顯示良好的彩色再現(xiàn)性，所以近來它們作為顯示器獲得最廣泛地使用。但是其問題涉及到這些管子是龐大而笨重的，并且功率消耗高。
就高效率重量輕的平板顯示器來說，現(xiàn)將重點放在市售的活性矩陣驅(qū)動型液晶顯示器上。然而，液晶顯示器的問題是它們的視場角狹窄，它們不依賴于自發(fā)光并因此當其被置于暗的環(huán)境中時對后照光來說必須消耗大的功率，并且對于已被預期于將來使用的高精度的高速視頻信號的響應不足。特別是難于制造大圖像尺寸的液晶顯示器，除了其制造費用高的問題之外。
作為其替代物，使用發(fā)光二極管型顯示器是可能的，但是這種顯示器的制造費用也很高，其伴隨的另一個問題是難于在一基底上形成矩陣發(fā)光二極管結構。于是，在它被當作陰極射線管的低成本的替代顯示器時，這就是此種類型顯示器在其實際使用前要解決的的主要問題。
由于平板顯示器有解決這些問題可能性，因此近年來已將注意力放在使用有機發(fā)光材料的有機埸致發(fā)光器件(有機EL器件)上。更具體地說，當使用有機化合物作為發(fā)光材料時，預期它能獲得一種這樣的平板顯示器，它利用自發(fā)光，具有高的響應速度度并與視場角無關。
此有機埸致發(fā)光器件是這樣安排的，以致其有機薄膜層被形成在光學透明的陽極與金屬的陰極之間，該有機薄膜含有通過施加電流而能發(fā)射光的發(fā)光材料。在發(fā)表于應用物理通訊(Applied Physics Letter，Vol.51，No.12，pp.913～915(1987))的一篇研究報告中，C.W.Tang，S.A.Vanslyke，等人提出一種器件結構(一種具有單一的異質(zhì)結構的有機EL器件)，它具有雙層結構，包括一作為有機薄膜的由空穴遷移材料組成的薄膜和由電子遷移材料組成的薄膜。在該器件中，通過空穴與從相應電極充電到有機薄膜中的電子的再結合而產(chǎn)生發(fā)光。
在此器件結構中，不是空穴遷移材料就是電子遷移材料還起發(fā)光材料的作用。發(fā)光發(fā)生在對應于發(fā)光材料的基態(tài)與激發(fā)態(tài)之間的能帶寬度的波長帶中。當使用這樣的雙層結構時，在發(fā)光效率提高的同時，驅(qū)動電壓會明顯地下降。
因此，又開發(fā)出一種如在日本應用物理雜志(Japanese Journal ofApplied Physics，Vol.27，No.2，pp.L269～L271(1988))中由C.Adachi，S.Tokita，T.Tsutsui與S.Saito等人提出的研究報告中所公開的由空穴遷移材料、發(fā)光材料和電子遷移材料組成的三層結構(一種具有雙異質(zhì)結構的有機EL器件)。此外，現(xiàn)已還開發(fā)出一種如在應用物理雜志(Journal of Applied Physics，Vol.65，No.9，pp.3610～3616(1989))中由C.W.Tang，S.A.Vanslyke與C.H.Chen提出的研究報告中所公開的包括存在于電子遷移材料中的發(fā)光材料的器件結構。通過這些研究，已經(jīng)證實在低電壓時發(fā)生高亮度發(fā)光的可能性，從而導致近來對其非常深入的研究與開發(fā)。
由于其品種的多樣性之故，使用有機化合物作為發(fā)光材料是有好處的，發(fā)光的顏色通過改變它們的分子結構在理論上是可以隨意地變化的。因此，與使用無機材料相比，經(jīng)過適當?shù)姆肿釉O計，能方便地提供全色顯示器所必不可少的具有良好色純度的R(紅)、G(綠)和B(藍)三種顏色。
然而，有機埸致發(fā)光器件仍有一些問題需待解決。更具體地說，困難在于研制出具有高亮度的穩(wěn)定的發(fā)紅光器件。在通過在三(8-羥基喹啉)鋁(在下文中簡稱為Alq3)中摻雜DCM[4-二氰基亞甲基-6-(對二甲基氨基苯乙烯基)-2-甲基-4H-吡喃]作為用作近來報導的電子遷移材料而獲得發(fā)紅光的情況中，從最大的亮度與可靠性考慮此材料作為顯示材料是不能令人滿意的。
被T.Tsutsui和D.U.Kim在無機與有機埸致發(fā)光會議(柏林，1996)中所報導的BSB-BCN是能夠?qū)崿F(xiàn)高達1000cd/m3或更高的亮度，但是就被用于全色顯示器的紅色的色度而言，它并不總是完美無缺的。
現(xiàn)在需要有一種高亮度、穩(wěn)定與具有高色純度的發(fā)紅光器件。
在日本專利公開No.Hei 7-188649(日本專利申請No.Hei 6-148798)中，曾建議使用特殊類型的聯(lián)苯乙烯基化合物作為有機埸致發(fā)光材料。然而，預期的發(fā)光顏色是藍而不是紅。
本發(fā)明的目的在于提供一種有機埸致發(fā)光器件，它確保高的亮度與穩(wěn)定的紅色發(fā)光。
為了解決現(xiàn)有技術中所存在的上述問題業(yè)已進行了深入的研究，作為結果現(xiàn)已發(fā)現(xiàn)，當使用特殊類型的聯(lián)苯乙烯基化合物作為發(fā)光材料時，能夠提供一種非?？煽康陌l(fā)紅光器件，它在獲得高亮度的穩(wěn)定的全色顯示器方面是非常有用的。
更具體地說，本發(fā)明提供一種有機埸致發(fā)光器件，此類型的有機埸致發(fā)光器件包括一具有發(fā)光區(qū)并被置于陽極與陰極之間的有機層，該有機層包含作為主要組分的有機材料，所說的有機材料通過施加電流而能夠產(chǎn)生發(fā)光，其中該有機層含有作為有機發(fā)光材料的由下列通式(1)或(3)代表的聯(lián)苯乙烯基化合物。
通式(1)為
其中R1、R2、R3和R4分別可以是相同或不同的基，并且獨立地代表下列通式(2)的芳基，通式(2)
其中R19、R20、R21、R22和R23分別可以是相同或不同的基，并且代表氫原子(條件是它們中至少有一個為飽和或不飽和烷氧基)、烷基(優(yōu)選為甲基或叔丁基)、氨基或烷氨基；并且R5、R6、R7、R8、R9、R10、R11、R12、R13、R14、R15、R16、R17和R18可以是相同或不同的基，條件是它們中至少有一個代表氰基、硝基或鹵原子例如F、Cl、Br或I。
通式(3)為
其中R24、R25、R26、R27、R28、R29、R30、R31、R32、R33、R34、R35、R36和R37可以是相同或不同的(和代表氫原子的)基，條件是它們中至少有一個代表氰基、硝基或鹵原子例如F、Cl、Br或I。
使用上述通式(1)和/或(3)的聯(lián)苯乙烯基化合物作為發(fā)光材料，不僅能獲得高亮度穩(wěn)定的紅色發(fā)光，而且能提供在電、熱或化學方面具有良好穩(wěn)定性的器件。


圖1為本發(fā)明的有機埸致發(fā)光器件主要零件的示意剖面圖；圖2為本發(fā)明的另一類型的有機埸致發(fā)光器件主要零件的示意剖面圖；圖3為本發(fā)明的其他類型的有機埸致發(fā)光器件主要零件的示意剖面圖；圖4為本發(fā)明的又一種其他類型的有機埸致發(fā)光器件主要零件的示意剖面圖；圖5為表示使用本發(fā)明的有機埸致發(fā)光器件的全色平面顯示器的配置圖；圖6為本發(fā)明實例1的有機埸致發(fā)光器件的發(fā)射光譜圖；圖7為本發(fā)明實例2的有機埸致發(fā)光器件的發(fā)射光譜圖；圖8為本發(fā)明實例3的有機埸致發(fā)光器件的發(fā)射光譜圖；圖9為本發(fā)明實例5的有機埸致發(fā)光器件的發(fā)射光譜圖；圖10為表示本發(fā)明的實例1的有機埸致發(fā)光器件的電壓-亮度特性曲線；圖11為表示本發(fā)明實例2的有機埸致發(fā)光器件的電壓-亮度特性曲線；圖12為表示本發(fā)明實例3的有機埸致發(fā)光器件的電壓-亮度特性曲線；圖13為表示本發(fā)明實例5的有機埸致發(fā)光器件的電壓-亮度特性曲線；現(xiàn)介紹本發(fā)明的有機埸致發(fā)光器件中使用的聯(lián)苯乙烯基化合物。
在本發(fā)明的有機埸致發(fā)光器件中作為發(fā)光材料使用的、由通式(1)代表的聯(lián)苯乙烯基化合物可以是具有至少一種下述分子結構的聯(lián)苯乙烯基化合物，其結構式為，例如結構式(4)-1、(4)-2、(4)-3、(4)-4、(4)-5、(4)-6和(4)-7。所有的這些化合物均是由具有烷氧基(或烷基)苯基或未取代的苯基的雙(氨基苯乙烯基)芪化合物組成的。
結構式(4)-1
結構式(4)-2
結構式(4)-3
結構式(4)-4
結構式(4)-5
結構式(4)-6
結構式(4)-7
圖1～4分別表示本發(fā)明的有機埸致發(fā)光器件的實例，其中相同的附圖標記分別表示相同的零件或部分。
圖1表示透射型有機埸致發(fā)光器件A，其中發(fā)出的光20穿過陰極3，并且光20還可以從保護層4的一側(cè)看到。圖2表示反射型有機埸致發(fā)光器件B，其中在陰極3處反射的光也能夠作為發(fā)出光20獲得。
在這些圖中，標記數(shù)字1表示形成有機埸致發(fā)光器件用的基底，它可由玻璃、塑料和其他合適的材料制成。此處有機埸致發(fā)光器件是與其他類型的顯示器組合在一起使用的，基底1可以共同使用。標記數(shù)字2表示透明電極(陽極)，對于所說的透明電極(陽極)可以使用ITO(氧化銦錫)、SnO2或類似材料。
標記數(shù)字5表示有機發(fā)光層，它含有作為發(fā)光材料的上述聯(lián)苯乙烯基化合物。就為了獲得發(fā)光20的發(fā)光層配置來說，發(fā)光層5可以具有各種各樣的已知不同類型的層配置。正如下文所說，如果用作空穴遷移層或電子遷移層的材料具有發(fā)光性的話就可以使用，例如，這些薄膜組合的結構。此外，為了在滿足本發(fā)明用途范圍內(nèi)增加電荷的可遷移性，空穴遷移層和電子遷移層的每一層或二者具有由多種類型材料制成的薄膜組合的結構，或者在沒有限制的情況下可以使用由多種類型材料的混合物組成的薄膜。此外，為了提高發(fā)光性，可以使用至少一種熒光材料以提供一種這樣的結構，即，其中熒光材料的薄膜被夾置在空穴遷移層和電子遷移層之間。另外，可以使用另一種類型的結構，其中至少一種熒光材料處于空穴遷移層或電子遷移層中，或者處于它們二者之中。在這些情況下，為了提高發(fā)光效率，可以在發(fā)光層配置中加入一層薄膜以控制空穴或電子的遷移。
由結構式(4)-1～(4)-7表示的聯(lián)苯乙烯基化合物具有空穴可遷移性和電子可遷移性，并且在該器件的配置中能被用作還起電子遷移層作用的發(fā)光層，或被用作還起空穴遷移層作用的發(fā)光層。此外，還可能提供這樣一種配置，即，其中聯(lián)苯乙烯基化合物被作為發(fā)光層形成為夾置在電子遷移層和空穴遷移層之間。
應當指出，在圖1和2中，標記數(shù)字3表示陰極，其電極材料可以由活性金屬例如Li、Mg、Ca、等和金屬例如Ag、Al、In等的合金制成。另外，還可以使用這些金屬薄膜組合的結構。在透射型有機埸致發(fā)光器件中，預期應用所要求的光學透射性可以通過控制陰極厚度來獲得。在這些附圖中，標記數(shù)字4表示密封/保護層，當有機埸致發(fā)光器件整個被覆蓋在其中時，有機埸致發(fā)光器件的效率增加?？杀挥米髅芊?保護層的適合材料條件是能確保氣密性。標記數(shù)字8為電流的驅(qū)動電源。
在本發(fā)明的有機埸致發(fā)光器件中，有機層可以具有有機組合結構(單異質(zhì)結構)，其中空穴遷移層和電子遷移層被組合在一起，其中上述的聯(lián)苯乙烯基化合物被用作形成空穴遷移層或電子遷移層的材料。另外，有機層可以具有有機組合結構(雙異質(zhì)結構)，其中空穴遷移層、發(fā)光層和電子遷移層被按順序地組合在一起，而且發(fā)光層是由上述的二苯乙烯化合物形成的。
具有這樣的有機組合結構的有機埸致發(fā)光器件被示出。更具體地說，圖3表示具有單異質(zhì)結構的有機埸致發(fā)光器件C，它是由包括在光學透明的基底1上的、按順序疊置的光學透明的陽極2，由空穴遷移層6和電子遷移層7組成的有機層5a，以及陰極3的組合層結構組成的，且此組合層結構用保護層4密封。
就圖3所示的這樣的層配置來說，其中發(fā)光層被省略，具有給定波長的光20從空穴遷移層6與電子遷移層7之間的界面發(fā)射。此光從基底1的一側(cè)可觀察到。
圖4表示具有雙異質(zhì)結構的有機埸致發(fā)光器件D，它是由包括在光學透明的基底1上的、按順序疊置的光學透明的陽極2，由空穴遷移層10，發(fā)光層11和電子遷移層12組成的有機層5b，以及陰極3的組合層結構組成的。此組合層結構用保護層4密封。
在圖4所示的有機埸致發(fā)光器件D中，當將DC電壓施加到陽極2與陰極3之間時，被從陽極2充電或注入的空穴通過空穴遷移層10到達發(fā)光層11，被從陰極3注入的電子通過電子遷移層12也到達發(fā)光層11。最后，使電子/空穴于發(fā)光層11中再結合而產(chǎn)生單態(tài)的激子，由此引起從單態(tài)的激子產(chǎn)生的具有給定波長的光。
在上述的有機埸致發(fā)光器件C和D中，光學透明的材料例如玻璃、塑料等等可以被合適地用作基底1。在這種場合這些器件與其他類型的顯示器組合一起使用，或者在這種場合圖3與4所示的組合結構被安排成矩陣形式，基底可以被共同使用。器件C和D二者可以具有透射型或反射型結構。
陽極2是由透明電極組成的，就此而言可以使用ITO(氧化銦錫)、SnO2等等。為了提高電荷的注入效率，可將由有機材料或有機金屬化合物制的薄膜裝在陽極2與空穴遷移層6(或空穴遷移層10)之間。應該指出，保護層4是由導電材料例如金屬制成的，絕緣薄膜可以被設置在陽極2的各側(cè)。
有機埸致發(fā)光器件C的有機層5a是由空穴遷移層6與電子遷移層7的組合有機層組成的。上面指出的聯(lián)苯乙烯基化合物可以被包含在這些層的每一層或二者之中以提供發(fā)光的空穴遷移層6或電子遷移層7。有機埸致發(fā)光器件D的有機層5b是由空穴遷移層10、含有以前提出的這樣的聯(lián)苯乙烯基化合物的發(fā)光層11與電子遷移層12的組合有機層組成的。層5b可采取不同類型的其它組合結構。例如，空穴遷移層和/或電子遷移層可以具有發(fā)光性。
尤其是，空穴遷移層6或電子遷移層7、以及發(fā)光層11優(yōu)選分別是由本發(fā)明中所用的聯(lián)苯乙烯基化合物制的層組成的。這些層可以是由上述的聯(lián)苯乙烯基化合物本身形成的，或者可以是通過上述的聯(lián)苯乙烯基化合物與其他類型的空穴或電子遷移材料(例如，芳胺、吡唑啉等等)共沉積而形成的。而且，為了改進空穴遷移層中的空穴遷移性，可以形成由組合的多種空穴遷移材料組成的空穴遷移層。
在有機埸致發(fā)光器件C中，發(fā)光層可以是電子遷移發(fā)光層7。在此情況下，光可以從空穴遷移層6或其界面被發(fā)射，這取決于由電源8所施加的電壓。同樣，在有機埸致發(fā)光器件D中，除了層11外發(fā)光層可以是電子遷移層12或空穴遷移層10。為了改進發(fā)光特性，優(yōu)選提供一種結構，其中含有至少一種熒光材料的發(fā)光層11被夾置在空穴遷移層與電子遷移層之間。另一方面，熒光材料可被含在空穴遷移層和/或電子遷移層中。就此而論，為了提高發(fā)光效率，可以在層配置中提供一層用來控制空穴或電子遷移的薄膜(例如空穴阻擋層或激子產(chǎn)生層)。
被用作陰極3的材料可以是活性金屬例如Li、Mg、Ca、等等和金屬例如Ag、Al、In等等的合金。另外，還可以使用這些金屬層的組合結構。適當選擇陰極厚度和合金或金屬的類型，使有可能制造出適合其應用的有機埸致發(fā)光器件。
保護層4起密封薄膜的作用，并被安排成將有機埸致發(fā)光器件整體地覆蓋在其中，從而確保改進的電荷注入效率與發(fā)光效率。應該指出，如果要保證氣密性的話，為此目的可以適當?shù)剡x擇包括單純的金屬例如鋁、金、鉻等等或它們的合金這樣的材料。
被分別施加到上文提出的有機埸致發(fā)光器件的電流通常為直流電，但是還可以使用脈沖電流或AC電流。電流與電壓的大小并不是關鍵，只要它們處于不會擊穿器件的范圍內(nèi)均可。盡管如此，但是考慮到功率消耗與有機埸致發(fā)光器件的使用壽命，最好通過使用盡可能少的電能而產(chǎn)生有效的發(fā)光。
接下去，圖5表示一種利用本發(fā)明的有機埸致發(fā)光器件的平面顯示器配置。如圖中所示，在例如全色顯示器的情況中，能夠產(chǎn)生三基色紅(R)、綠(G)和藍(B)發(fā)光的有機層5(5a，5b)被安排在陰極3與陽極2之間。陰極3和陽極2可以以條的形式被提供，其中它們相互交叉，并通過亮度信號電路14與內(nèi)裝移位寄存器的控制電路15和對其施加的信號電壓來進行適當?shù)倪x擇。結果，在一被選定的陰極3與陽極2交叉的適當位置(象素)處的有機層發(fā)射出光。
更具體地說，圖5表示，例如一個8×5RGB簡單矩陣，其中由空穴遷移層和至少一層的發(fā)光層和電子遷移層組成的組合體5被置于陰極3與陽極2之間(參見圖3或4)。將這些陰極與陽極構成條狀形式的圖案，并在矩陣中使其相互交叉，在一系列的時間內(nèi)由內(nèi)裝移位寄存器的控制電路15和14對其施加信號電壓，由此在交叉的位置處引起埸致發(fā)光或光發(fā)射。具有這種配置的EL器件不僅可被用作字母/符號的顯示器，而且還被用作圖象再現(xiàn)器件。此外，可以為紅色(R)、綠色(G)和藍色(B)每一種顏色安排陽極3與陰極2的條形圖案，于是使有可能制造出多色或全色型的固態(tài)平板顯示器。
通過以下的實例對本發(fā)明進行更具體的描述，但是這些實例不應被認為是對本發(fā)明的限制。
實例1此實例說明使用作為空穴遷移發(fā)光材料的下列結構式(4)-1的化合物制造具有單異質(zhì)結構的有機埸致發(fā)光器件，結構式(4)-1的化合物選自通式(1)的聯(lián)苯乙烯基化合物中，其中通式(1)中的R1、R2、R3和R4分別代表苯基和R6代表氰基，結構式(4)-1
將其一個表面上帶有已由ITO制成的100nm厚的陽極的30mm×30mm的玻璃基底放置在真空沉積設備中。緊貼基底放置一塊作為沉積掩膜的具有許多個2.0mm×2.0mm單元孔的金屬掩膜。對上述結構式(4)-1的化合物在真空度為10-4Pa或更低之下進行真空沉積，以形成例如50nm厚的空穴遷移層(還起發(fā)光層的作用)。沉積速率為0.1nm/秒。
接著，提供具有以下結構式的三(8-羥基喹啉)鋁Alq3作為電子遷移材料，并將其與空穴遷移層相接觸進行沉積。由Alq3制成的電子遷移層其厚度被調(diào)整在例如50nm，沉積速率為0.2nm/秒。Alq3
使用作為陰極材料的由Mg和Ag形成的組合薄膜。為此，分別將Mg和Ag以1nm/秒的沉積速率沉積，以形成例如，50nm厚的Mg薄膜和150nm厚的Ag薄膜。如圖3中所示的實例1的有機埸致發(fā)光器件就是以這樣方式被制造的。
通過在氮氣氛下對如此制造的實例1的有機埸致發(fā)光器件施加正向的DC偏壓(forward bias)來評估該器件的發(fā)光特性。發(fā)出光的顏色是紅色，然后對該器件進行光譜測定，其結果如圖6所示，得到具有發(fā)光峰值為660nm的光譜。所說的光譜測定是通過使用由Otsuka電子有限公司制造的分光儀和作為檢測器的光電二極管列陣來進行的。此外，當對該器件進行電壓-亮度測定時，特別如圖10中所示，能夠獲得在8V處的亮度為4000cd/m2。
在該有機埸致發(fā)光器件制成后，允許它在氮氣氛中擱置一個月而不發(fā)現(xiàn)其性能有所降低。此外，當對該器件進行強制衰減(forceddegradation)時，其中在300cd/m2起始亮度下進行連續(xù)的光發(fā)射，同時保持給定的電流。結果，在亮度降到一半時需要2000小時。
實例2此實例說明使用作為電子遷移發(fā)光材料的下列結構式(4)-1的化合物制造具有單異質(zhì)結構的有機埸致發(fā)光器件，結構式(4)-1的化合物選自通式(1)的聯(lián)苯乙烯基化合物中，其中通式(1)中的R1、R2、R3和R4分別代表苯基和R6代表氰基。
將其一個表面上帶有已由ITO制成的100nm厚的陽極的30mm×30mm的玻璃基底放置在真空沉積設備中。緊貼基底放置一塊作為沉積掩膜的具有許多個2.0mm×2.0mm單元孔的金屬掩膜。對具有下述結構式的α-NPD(α-萘基苯基二胺)在例如真空度為10-4Pa或更低之下進行真空沉積，以形成例如50nm厚的空穴遷移層。沉積速率為0.1nm/秒。
α-NPD
接著，將被用作電子遷移材料的結構式(4)-1的化合物在與空穴遷移層相接觸的情況下進行真空沉積。將由結構式(4)-1化合物組成的電子遷移層(同時還起發(fā)光層的作用)的厚度調(diào)整到例如50nm，其沉積速率為0.2nm/秒。
使用作為陰極材料的由Mg和Ag形成的組合薄膜。更具體地說，分別將Mg和Ag以1nm/秒的沉積速率沉積，以形成例如，50nm厚的Mg薄膜和150nm厚的Ag薄膜。如圖3中所示實例2的有機埸致發(fā)光器件就是以這樣方式被制造的。
通過在氮氣氛下對如此制造的實例2的有機埸致發(fā)光器件施加正向的DC偏壓來評估該器件的發(fā)光特性。發(fā)出光的顏色是紅色，然后如實例1那樣對該器件進行光譜測定，其結果如圖7中所示，得到具有發(fā)光峰值為660nm的光譜。此外，當對該器件進行電壓-亮度測定時，特別如圖11中所示，能夠獲得在8V下的亮度為3600cd/m2。
在該有機埸致發(fā)光器件制成后，允許它在氮氣氛中擱置一個月而不發(fā)現(xiàn)其性能有所降低。此外，當對該器件進行強制衰減時，其中在300cd/m2起始亮度下進行連續(xù)的光發(fā)射，同時保持給定的電流。結果，在亮度降到一半時需要2000小時。
實例3此實例說明使用作為發(fā)光材料的下列結構式(4)-1的化合物制造具有雙異質(zhì)結構的有機埸致發(fā)光器件，結構式(4)-1的化合物選自通式(1)的聯(lián)苯乙烯基化合物中，其中通式(1)中的R1、R2、R3和R4分別代表苯基和R6代表氰基。
將其一個表面上帶有已由ITO制成的100nm厚的陽極的30mm×30mm的玻璃基底放置在真空沉積設備中。緊貼基底放置一塊作為沉積掩膜的具有許多個2.0mm×2.0mm單元孔的金屬掩膜，接著對具有上述結構式的α-NPD(α-萘基苯基二胺)在例如真空度為10-4Pa或更低之下進行真空沉積，以形成例如30nm厚的空穴遷移層。沉積速率為0.2nm/秒。
接著，將被用作發(fā)光材料的上述結構式(4)-1的化合物在與空穴遷移層相接觸的情況下進行真空沉積。將由結構式(4)-1化合物組成的發(fā)光層的厚度調(diào)整到例如30nm，其沉積速率為0.2nm/秒。
將被用作電子遷移材料的上述結構式的Alq3在與發(fā)光層相接觸的情況下進行沉積。Alq3層的厚度被調(diào)整到例如30nm，沉積速率為0.2nm/秒。
使用作為陰極材料的由Mg和Ag形成的組合薄膜。更具體地說，分別將Mg和Ag以1nm/秒的沉積速率沉積，以形成例如，50nm厚的Mg薄膜和150nm厚的Ag薄膜。如圖4中所示實例3的有機埸致發(fā)光器件就是以這樣方式被制造的。
通過在氮氣氛下對如此制造的實例3的有機埸致發(fā)光器件施加正向的DC偏壓來評估該器件的發(fā)光特性。發(fā)出光的顏色是紅色，然后對該器件進行光譜測定，其結果是得到具有發(fā)光峰值為660nm的光譜。此外，當對該器件進行電壓-亮度測定時，能夠獲得在8V下的亮度為4800cd/m2，如圖12中所示。
在該有機埸致發(fā)光器件制成后，允許它在氮氣氛中擱置一個月而不發(fā)現(xiàn)其性能有所降低。此外，當對該器件進行強制衰減時，其中在300cd/m2起始亮度下進行連續(xù)的光發(fā)射，同時保持給定的電流。結果，在亮度降到一半時需要3800小時。
實例4重復實例2的一般流程，只是就層的配置與薄膜形成的流程而言，使用下列結構式的TPD(三苯基二胺衍生物)取代α-NPD作為空穴遷移材料，由此制造有機埸致發(fā)光器件。TPD
與實例2一樣，此實例的有機埸致發(fā)光器件預期為發(fā)紅光。光譜測定的結果表明，其光譜與實例2的有機埸致發(fā)光器件的光譜相一致。
實例5此實例說明使用作為空穴遷移發(fā)光材料的下列結構式(4)-2的化合物制造具有單異質(zhì)結構的有機埸致發(fā)光器件，結構式(4)-2的化合物選自通式(1)的聯(lián)苯乙烯基化合物中，其中通式(1)中的R1和R4分別代表苯基，R2和R3分別代表4-甲氧基苯基和R6代表氰基，結構式(4)-2
將其一個表面上帶有已由ITO制成的100nm厚的陽極的30mm×30mm的玻璃基底放置在真空沉積設備中。緊貼基底放置一塊作為沉積掩膜的具有許多個2.0mm×2.0mm單元孔的金屬掩膜，接著對上述結構式(4)-2的化合物在真空度為10-4Pa或更低之下進行真空沉積，以形成例如50nm厚的空穴遷移層(還起發(fā)光層的作用)。沉積速率為0.1nm/秒。
接著，使用上述結構式的Alq3〔三(8-羥基喹啉)鋁〕作為電子遷移層，并將其在與空穴遷移層相接觸的情況下進行真空沉積。由Alq3組成的電子遷移層的厚度被調(diào)整到例如50nm，沉積速率為0.2nm/秒。
使用作為陰極材料的由Mg和Ag形成的組合薄膜。更具體地說，分別將Mg和Ag以1nm/秒的沉積速率沉積，以形成例如，50nm厚的Mg薄膜和150nm厚的Ag薄膜。如圖3中所示實例5的有機埸致發(fā)光器件就是以這樣方式被制造的。
通過在氮氣氛下對如此制造的實例5的有機埸致發(fā)光器件施加正向的DC偏壓來評估該器件的發(fā)光特性。發(fā)出光的顏色是紅色，然后對該器件進行光譜測定，其結果如圖9中所示，得到具有發(fā)光峰值為670nm的光譜。所說的光譜測定是通過使用由Otsuka電子有限公司制造的分光儀和作為檢測器的光電二極管列陣來進行的。此外，當對該器件進行電壓-亮度測定時，如圖13中所示，能夠獲得在8V下的亮度為3400cd/m2。
在該有機埸致發(fā)光器件制成后，允許它在氮氣氛中擱置一個月而不發(fā)現(xiàn)其性能有所降低。此外，當對該器件進行強制衰減時，其中在300cd/m2起始亮度下進行連續(xù)的光發(fā)射，同時通過給定的電流。結果，在亮度降到一半時需要1800小時。
從上述的說明書中可見，當在有機埸致發(fā)光器件中將含有至少一種通式(1)或(3)的聯(lián)苯乙烯基化合物的有機層設置于陽極與陰極之間時，該有機埸致發(fā)光器件具有高的亮度并能保證發(fā)出穩(wěn)定的紅色光。
權利要求
1.一種包括一具有發(fā)光區(qū)并被置于陽極與陰極之間的有機層的有機埸致發(fā)光器件，所說的有機層包含作為主要組分的有機材料，所說的有機材料通過施加電流而能夠產(chǎn)生發(fā)光，其中所說的有機層含有作為有機發(fā)光材料的由下列通式(1)或(3)代表的聯(lián)苯乙烯基化合物通式(1)為
其中R1、R2、R3和R4分別可以是相同或不同的基，并且獨立地代表下列通式(2)的芳基，通式(2)
其中R19、R20、R21、R22和R23分別可以是相同或不同的基，并且代表氫原子(條件是它們中至少有一個為飽和或不飽和的烷氧基)、烷基、氨基或烷氨基，并且R5、R6、R7、R8、R9、R10、R11、R12、R13、R14、R15、R16、R17和R18可以是相同或不同的基，條件是它們中至少有一個代表氰基、硝基或鹵原子，通式(3)為
其中R24、R25、R26、R27、R28、R29、R30、R31、R32、R33、R34、R35、R36和R37可以是相同或不同的(和代表氫原子的)基，條件是它們中至少有一個代表氰基、硝基或鹵原子I。
2.根據(jù)權利要求1的有機埸致發(fā)光器件，其中所說的有機層具有其中空穴遷移層與電子遷移層相組合成的有機組合結構，而且所說的聯(lián)苯乙烯基化合物被用作形成所述空穴遷移層的材料。
3.根據(jù)權利要求1的有機埸致發(fā)光器件，其中所說的有機層具有其中空穴遷移層與電子遷移層按順序地相組合成的有機組合結構，而且所說的聯(lián)苯乙烯基化合物被用作形成所述電子遷移層的材料。
4.根據(jù)權利要求1的有機埸致發(fā)光器件，其中所說的有機層具有其中空穴遷移層、發(fā)光層與電子遷移層相組合成的有機組合結構，而且所說的聯(lián)苯乙烯基化合物被用作形成所述發(fā)光層的材料。
5.一種包括一具有發(fā)光區(qū)并被置于陽極與陰極之間的有機層的有機埸致發(fā)光器件，其中所說的有機層包含作為有機發(fā)光材料的至少一種由下列結構式(4)-1、(4)-2、(4)-3、(4)-4、(4)-5、(4)-6和(4)-7代表的聯(lián)苯乙烯基化合物，結構式(4)-1
結構式(4)-2
結構式(4)-3
結構式(4)-4
結構式(4)-5
結構式(4)-6
結構式(4)-7
6.根據(jù)權利要求5的有機埸致發(fā)光器件，其中所說的有機層具有其中空穴遷移層與電子遷移層相組合成的有機組合結構，而且所說的聯(lián)苯乙烯基化合物被用作形成所述空穴遷移層的材料。
7.根據(jù)權利要求5的有機埸致發(fā)光器件，其中所說的有機層具有其中空穴遷移層與電子遷移層按順序地相組合成的有機組合結構，而且所說的聯(lián)苯乙烯基化合物被用作形成所述電子遷移層的材料。
8.根據(jù)權利要求5的有機埸致發(fā)光器件，其中所說的有機層具有其中空穴遷移層、發(fā)光層與電子遷移層相組合成的有機組合結構，而且所說的聯(lián)苯乙烯基化合物被用作形成所述發(fā)光層的材料。
全文摘要
一種包括一具有發(fā)光區(qū)的有機層的有機埸致發(fā)光器件,所說的有機層包含由下列的通式(1)所代表的聯(lián)苯乙烯基化合物,其中R
文檔編號H01L51/30GK1248143SQ99118830
公開日2000年3月22日 申請日期1999年9月10日 優(yōu)先權日1998年9月11日
發(fā)明者石橋義, 市村真理, 田村真一郎 申請人:索尼株式會社