專利名稱：有機(jī)電致發(fā)光元件及新型的醇可溶性磷光發(fā)光材料的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及有機(jī)電致發(fā)光元件以及新型的醇可溶性磷光發(fā)光材料，更具體地說，涉及具有在具有多層結(jié)構(gòu)的有機(jī)電子元件的制造中可以通過濕式法來形成、且電子注入特性、電子傳輸特性、耐久性和發(fā)光效率優(yōu)異的發(fā)光層的有機(jī)電致發(fā)光元件以及可以適用于其制造中的新型的醇可溶性磷光發(fā)光材料。
背景技術(shù)：
在陽極與陰極之間設(shè)置有發(fā)光性有機(jī)層(有機(jī)電致發(fā)光層)的有機(jī)電致發(fā)光(EL)元件(以下稱為“有機(jī)EL元件”)與無機(jī)EL元件相比，具有可以在直流低電壓下驅(qū)動(dòng)、亮度和發(fā)光效率高的優(yōu)點(diǎn)，作為下一代的顯示裝置受到關(guān)注。最近市售全彩顯示面板，盛行對(duì)于 顯示面的大型化、耐久性的提高等進(jìn)行研究開發(fā)。有機(jī)EL元件為通過所注入的電子與空穴(hole)再結(jié)合而將有機(jī)化合物電激發(fā)使其發(fā)光的電發(fā)光元件。在說明有機(jī)層壓薄膜元件以高亮度發(fā)光的〕f '、，^社的Tang等人的報(bào)告(參照非專利文獻(xiàn)I)以后，很多企業(yè)及研究機(jī)構(gòu)對(duì)于有機(jī)EL元件進(jìn)行研究，^夕' 'y夂社提出的有機(jī)EL元件的代表性的結(jié)構(gòu)為在作為透明陽極的ITO (氧化銦錫)玻璃基板上依次層壓有作為空穴傳輸材料的二胺化合物、作為發(fā)光材料的三(8-羥基喹啉)鋁(III)、作為陰極的Mg:Al，在IOV左右的驅(qū)動(dòng)電壓下觀測(cè)到約1000cd/cm2的綠色發(fā)光。現(xiàn)在研究及實(shí)用化的層壓型有機(jī)el元件基本上沿襲該- ￥ y，社的結(jié)構(gòu)。有機(jī)EL元件根據(jù)其構(gòu)成材料大致被分為高分子類有機(jī)EL元件和低分子類有機(jī)EL元件，前者通過濕式法制造，后者通過氣相沉積法和濕式法中的任意一種制造。高分子類有機(jī)EL元件由于難以獲得元件的制造中使用的導(dǎo)電性高分子材料的空穴傳輸特性與電子傳輸特性的平衡，因此近年，將電子傳輸、空穴傳輸和發(fā)光的功能分離的層壓型低分子類有機(jī)EL元件趨向成為主流。在層壓型低分子類有機(jī)EL元件中，由于設(shè)置在發(fā)光性有機(jī)層與電極之間的電子傳輸層、電子注入層和空穴傳輸層的性能大幅影響裝置特性，因此盛行對(duì)它們的性能提高進(jìn)行研究開發(fā)，對(duì)于電子傳輸層和電子注入層有很多改良研究的報(bào)告。例如，在專利文獻(xiàn)I中，提出了通過將電子傳輸性的有機(jī)化合物與含有作為功函數(shù)(電負(fù)性)低的金屬的堿金屬的金屬化合物氣相共沉積，使金屬化合物混入到電子注入層中，由此實(shí)現(xiàn)電子注入層的特性的改善的技術(shù)方案。此外，在專利文獻(xiàn)2中，提出了使用氧化膦化合物作為電子傳輸材料的技術(shù)方案。進(jìn)一步地，在專利文獻(xiàn)3中，提出了作為電子傳輸層的構(gòu)成，在具有配位部位的有機(jī)化合物中摻雜堿金屬的方法。現(xiàn)有技術(shù)文獻(xiàn)專利文獻(xiàn)專利文獻(xiàn)I :日本特開2005-63910號(hào)公報(bào)專利文獻(xiàn)2 :日本特開2002-63989號(hào)公報(bào)
專利文獻(xiàn)3 :日本特開2002-352961號(hào)公報(bào)非專利文獻(xiàn)非專利文獻(xiàn)I C. ff. Tang, S. A. VanSlyke 著、《Organic electroluminescentdiodes》、Applied Physics Letters (美國)、美國物理學(xué)會(huì)(The American Institute ofPhysics) ,1987 年 9 月 21 日、第 51 卷、第 12 號(hào)、ρ· 913-91
發(fā)明內(nèi)容
然而，專利文獻(xiàn)I 3中記載的電子注入層、電子傳輸材料和電子傳輸層都是以實(shí)現(xiàn)工作電壓的降低、發(fā)光效率的提高為目的，難說實(shí)現(xiàn)了利用濕式法形成多層結(jié)構(gòu)、耐久性 的提高。此外，在這些發(fā)明中，由于電子傳輸層和電子注入層通過真空氣相沉積法成膜，必需大型設(shè)備，并且同時(shí)將兩種以上材料氣相沉積時(shí)難以精密調(diào)整氣相沉積速度，還存在生產(chǎn)性差的問題。利用濕式法進(jìn)行的層壓型低分子類有機(jī)EL元件的制造方法大致分為兩種，ー種是將下層制膜后、通過熱或光進(jìn)行交聯(lián)或聚合不溶化來將上層制膜的方法，另ー種是下層和上層使用溶解性大不相同的材料的方法。前者的方法中，材料的選擇范圍寬，另ー方面在交聯(lián)或聚合反應(yīng)結(jié)束后難以除去反應(yīng)引發(fā)劑或未反應(yīng)物，耐久性存在問題。此外，后者的方法中，難以選擇材料，另ー方面不伴隨有交聯(lián)或聚合等化學(xué)反應(yīng)，因此與前者的方法相比，可以形成純度高且耐久性高的元件。如上所述，認(rèn)為在利用濕式法進(jìn)行的層壓型低分子類有機(jī)EL元件的制造中，盡管存在難以選擇材料的問題，然而利用了各層的構(gòu)成材料的溶解性不同的后者的方法是合適的。然而，難以進(jìn)行利用了各層的構(gòu)成材料的溶解性不同的層壓的主要原因之ー為，導(dǎo)電性高分子或可以進(jìn)行旋涂的有機(jī)半導(dǎo)體大部分僅溶于甲苯、氯仿、四氫呋喃等溶劑性能比較高的溶劑中，若用P型的導(dǎo)電性高分子將空穴傳輸層成膜后，使用同樣的溶劑利用N型導(dǎo)電性高分子進(jìn)行旋涂，則侵蝕底層的空穴傳輸性高分子，存在不能形成具有平坦、缺陷少的PN界面的層壓結(jié)構(gòu)的問題。特別是使用噴墨法吋，由于溶劑通過自然干燥而除去，溶劑的滯留時(shí)間延長，因此空穴傳輸層或發(fā)光層的侵蝕變得劇烈，有可能非常難以得到實(shí)用上沒有問題的裝置特性。在通過使用最適于電子傳輸、空穴傳輸和發(fā)光的各種功能的材料，可以期待性能提高方面，優(yōu)選分離各功能，增多層壓在陽極與陰極之間的層的數(shù)目。然而，層壓數(shù)的増大有可能產(chǎn)生步驟數(shù)或制造所需的節(jié)拍時(shí)間的増大、以及隨著溶劑所導(dǎo)致的下層的侵蝕而性能降低等問題。本發(fā)明是鑒于上述情況而提出的，其目的在于，提供具有在具有多層結(jié)構(gòu)的有機(jī)電子元件的制造中可以通過濕式法形成且電子注入特性、電子傳輸特性、耐久性和發(fā)光效率優(yōu)異的發(fā)光層的有機(jī)電致發(fā)光元件以及可以適用于其制造中的新型醇可溶性磷光發(fā)光材料。按照上述目的的本發(fā)明的第一方案通過提供下述有機(jī)電致發(fā)光元件來解決上述課題，該有機(jī)電致發(fā)光元件為具有以插入到陽極與陰極之間的方式層壓的多層有機(jī)化合物層的有機(jī)電致發(fā)光元件，其中，上述多層有機(jī)化合物層具有由在醇類溶劑中不溶的有機(jī)化合物形成的空穴傳輸層、和在上述空穴傳輸層與上述陰極對(duì)置ー側(cè)的表面上以與該空穴傳輸層相接的方式通過濕式法形成的發(fā)光層，上述發(fā)光層含有主體材料和客體材料，所述主體材料由在醇類溶劑中可溶的ー種或多種氧化膦衍生物形成，所述客體材料由在醇類溶劑中可溶的一種或多種有機(jī)化合物和/或有機(jī)金屬化合物形成、通過所注入的電子與空穴的再結(jié)合可以電激發(fā)而發(fā)光。由于發(fā)光層中含有的主體材料和客體材料兩者在醇類溶劑中可溶，可以通過使用醇類溶劑的濕式法形成發(fā)光層。此外，由于空穴傳輸層在醇類溶劑中不溶，即使在空穴傳輸層的形成后形成發(fā)光層的情況下，也可以制造有機(jī)電致發(fā)光元件，而不會(huì)產(chǎn)生醇類溶劑所導(dǎo)致的空穴傳輸層的侵蝕及溶脹，不會(huì)產(chǎn)生缺陷或性能降低。進(jìn)ー步地，被用作主體材料的氧化膦衍生物由于具有吸電子性的氧化膦基(P = 0)，發(fā)光層本身可以兼具高的電子傳輸特性和電子注入特性。因此，即使不另外形成電子傳輸層，也可以實(shí)現(xiàn)充分的元件特性，所以可以降低制造步驟中的エ時(shí)，同時(shí)可以縮短制造所需的節(jié)拍時(shí)間。在本發(fā)明的第一方案中，上述客體材料優(yōu)選具有不與過渡金屬元素或離子配位鍵合的氧化膦基。通過也向被用作客體材料的氧化膦衍生物中導(dǎo)入吸電子性的氧化膦基(P=O)，可以進(jìn)一歩提高發(fā)光層的電子傳輸特性和電子注入特性。在本發(fā)明的第一方案中，上述發(fā)光層優(yōu)選進(jìn)ー步含有含ー種或多種電負(fù)性為1.6以下的金屬的金屬鹽和/或金屬化合物中的ー種或多種。通過電負(fù)性低(I. 6以下)的金屬(元素或離子)與吸電子性的氧化膦基配位，進(jìn)ー步提高構(gòu)成主體化合物的氧化膦衍生物的電子傳輸特性和電子注入特性，同時(shí)大幅提高耐久性。在本發(fā)明的第一方案中，構(gòu)成上述主體材料的上述氧化膦衍生物可以以下述通式(I)表示。[化學(xué)式I]
權(quán)利要求
1.有機(jī)電致發(fā)光元件，該有機(jī)電致發(fā)光元件具有以插入到陽極與陰極之間的方式層壓的多層有機(jī)化合物層，其中，所述多層有機(jī)化合物層具有由在醇類溶劑中不溶的有機(jī)化合物形成的空穴傳輸層，和 在所述空穴傳輸層與所述陰極對(duì)置ー側(cè)的表面上以與該空穴傳輸層相接的方式通過濕式法形成的發(fā)光層， 所述發(fā)光層含有主體材料和客體材料，所述主體材料由在醇類溶劑中可溶的一種或多種氧化膦衍生物形成，所述客體材料由在醇類溶劑中可溶的一種或多種有機(jī)化合物和/或有機(jī)金屬化合物形成、通過所注入的電子與空穴的再結(jié)合可以電激發(fā)而發(fā)光。
2.如權(quán)利要求I所述的有機(jī)電致發(fā)光元件，其特征在于，所述客體材料具有不與過渡金屬元素或離子配位鍵合的氧化膦基。
3.如權(quán)利要求I和2中任意一項(xiàng)所述的有機(jī)電致發(fā)光元件，其特征在于，所述發(fā)光層進(jìn)一歩含有含ー種或多種電負(fù)性為I. 6以下的金屬的金屬鹽和/或金屬化合物中的一種或多種。
4.如權(quán)利要求I 3中任意一項(xiàng)所述的有機(jī)電致發(fā)光元件，其特征在干，構(gòu)成所述主體材料的所述氧化膦衍生物以下述通式(I)表示， [化學(xué)式I]
5.如權(quán)利要求4所述的有機(jī)電致發(fā)光元件，其特征在于，上述式(I)表示的所述氧化膦衍生物為選自由下述式A Q中的任意一式表示的氧化膦衍生物構(gòu)成的組中的ー種或多種氧化膦衍生物， [化學(xué)式3]
6.如權(quán)利要求I 5中任意一項(xiàng)所述的有機(jī)電致發(fā)光兀件,其特征在于,構(gòu)成所述客體材料的所述有機(jī)化合物和/或有機(jī)金屬化合物以下述通式(3)表示， [化學(xué)式6]
7.如權(quán)利要求6所述的有機(jī)電致發(fā)光元件，其特征在于，上述式(3)表示的所述有機(jī)化合物和/或有機(jī)金屬化合物為下述式(3) ’表示的銥絡(luò)合物， [化學(xué)式7]
8.如權(quán)利要求7所述的有機(jī)電致發(fā)光元件，其特征在于，上述式(3)’表示的所述銥絡(luò)合物為下述式(4) (15)中的任意一式表示的銥絡(luò)合物， [化學(xué)式9]
9.如權(quán)利要求6 8中任意一項(xiàng)所述的有機(jī)電致發(fā)光兀件,其特征在于,上述式(3) ’表示的所述銥絡(luò)合物為下述式(4)’表示的銥絡(luò)合物， [化學(xué)式13]
10.醇可溶性磷光發(fā)光材料，其特征在于，該醇可溶性磷光發(fā)光材料以下述式(3)’表示， [化學(xué)式14]
11.如權(quán)利要求10所述的醇可溶性磷光發(fā)光材料，其特征在于，上述式(3)’表示的所述銥絡(luò)合物以下述式(4) (15)中的任意一式表示，[化學(xué)式16]
12.如權(quán)利要求10和11中任意一項(xiàng)所述的醇可溶性磷光發(fā)光材料，其特征在于，所述醇可溶性磷光發(fā)光材料以下述式(4)’表示， [化學(xué)式21]
全文摘要
本發(fā)明提供具有在具有多層結(jié)構(gòu)的有機(jī)電子元件的制造中可以通過濕式法形成且電子注入特性、電子傳輸特性、耐久性和發(fā)光效率優(yōu)異的發(fā)光層的有機(jī)電致發(fā)光元件以及可以適用于其制造中的新型醇可溶性磷光發(fā)光材料。有機(jī)電致發(fā)光元件(1)，具有以插入到陽極(3)與陰極(7)之間的方式層壓的多層有機(jī)化合物層(4)、(5)、(6)，空穴傳輸層(5)由在醇類溶劑中不溶的有機(jī)化合物形成，在空穴傳輸層(5)與陰極(7)對(duì)置一側(cè)的表面上以與空穴傳輸層(5)相接的方式通過濕式法形成的發(fā)光層(6)含有主體材料和客體材料，所述主體材料由在醇類溶劑中可溶的氧化膦衍生物形成，所述客體材料在醇類溶劑中可溶、可以電激發(fā)而發(fā)光。
文檔編號(hào)H01L51/50GK102668156SQ201080046890
公開日2012年9月12日 申請(qǐng)日期2010年8月17日 優(yōu)先權(quán)日2009年8月18日
發(fā)明者后藤康之, 坂井由美, 柿木泉, 納戶光治 申請(qǐng)人:大電株式會(huì)社