專利名稱:有機(jī)電致發(fā)光元件以及顯示裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域:
本發(fā)明涉及一種有機(jī)電致發(fā)光(EL)元件,特別是涉及一種白色系有機(jī)EL元件。
背景技術(shù):
根據(jù)自發(fā)光元件等的素質(zhì),有機(jī)EL有望作為下一代型平面顯示器。另一方面,作為全色顯示方式,提出了3色分涂方式、色轉(zhuǎn)換(CCM)方式、白色濾色器(CF)方式,但對(duì)于大型顯示器而言,尚不清楚哪種方式更好。
目前,占較大多數(shù)的3色分涂方式使用高精度的蒸鍍掩模,但對(duì)于大型化而言,存在問題。另一方面,白色CF方式不需要高精度的蒸鍍掩模,可以使用在LCD中使用的CF,所以有望作為有機(jī)EL顯示器的大型化方式。
但是,在以往的白色CF方式中,在作為顯示器的顏色再現(xiàn)性方面存在問題。其原因在于,通常以有機(jī)EL的發(fā)光光譜,難以得到半輻值小的光譜。有機(jī)EL可以通過具有多種發(fā)光色的有機(jī)材料的混色得到白色發(fā)光。在用濾色器透過這樣的白色發(fā)光時(shí),如上所述,半輻值大,所以透過后的發(fā)光的色純度變差。當(dāng)然,通過調(diào)整濾色器,可以改善色純度,但由于透過后的光的比例減少,所以引起消耗電力的增大。
另一方面,在有機(jī)EL元件中,嘗試?yán)霉飧缮?。例如,在順次層疊由光反射材料構(gòu)成的第1電極、具備有機(jī)發(fā)光層的有機(jī)層、半透明反射層以及由透明材料構(gòu)成的第2電極并使有機(jī)層成為諧振部而構(gòu)成的有機(jī)EL元件中,在將欲取出的光的光譜的峰波長(zhǎng)設(shè)為λ的情況下,在滿足(2L)/λ+Φ(2π)=m(m為整數(shù),Φ為色相移動(dòng))的范圍內(nèi),調(diào)整光學(xué)距離L成為最小值(例如專利文獻(xiàn)1)。另外,在R、G、B的各像素中,成為在反射層與透明層之間夾持有機(jī)EL層的結(jié)構(gòu),且在上述透明層的光輸出側(cè)或外光入射側(cè)配置有濾色器(例如,專利文獻(xiàn)2)。
但是,這樣的元件存在如下所述的問題。(1)滿足上述式的實(shí)際的膜厚需要比通常的有機(jī)EL元件薄很多,所以容易產(chǎn)生導(dǎo)通缺陷,或者從發(fā)光效率等角度出發(fā),不符合對(duì)于該有機(jī)發(fā)光材料而言最適合的膜厚。(2)為了成為全色的元件,必須使每個(gè)像素具有與其顏色對(duì)應(yīng)的膜厚,制造困難。(3)由于利用次數(shù)m小的條件,所以有時(shí)光的選擇性不充分。
專利文獻(xiàn)1國(guó)際公開第2001/039554號(hào)國(guó)際公布文本專利文獻(xiàn)2特開平14-373776號(hào)公報(bào)發(fā)明內(nèi)容本發(fā)明提供一種色純度出色的有機(jī)EL元件以及顯示裝置。
本發(fā)明人等發(fā)現(xiàn),在兩個(gè)反射面反復(fù)反射的光,如果使利用兩個(gè)反射面形成的光程長(zhǎng)度為特定的值,則可以在可見光波長(zhǎng)區(qū)域具有3個(gè)以上的波長(zhǎng)特性,從而完成本發(fā)明。
根據(jù)本發(fā)明,可以提供以下的有機(jī)EL元件以及顯示裝置。
1.一種有機(jī)電致發(fā)光元件,包括光反射層、光半透過層、和在上述光反射層與上述光半透過層之間形成的含有有機(jī)發(fā)光層的光干涉部,在從上述光半透過層側(cè)入射波長(zhǎng)400~800nm的光時(shí),來自上述光半透過層側(cè)的反射光的光譜在波長(zhǎng)400~800nm處至少具有3個(gè)極小值。
2.在1記載的有機(jī)電致發(fā)光元件中,上述光反射層或上述光半透過層的至少一方為有機(jī)電致發(fā)光元件的驅(qū)動(dòng)電極。
3.在1或者2記載的有機(jī)電致發(fā)光元件中,上述光反射層為反射電極。
4.在1~3中任意一項(xiàng)記載的有機(jī)電致發(fā)光元件中,在上述光干涉部,在上述光反射層與上述有機(jī)發(fā)光層之間,設(shè)置有第一無機(jī)化合物層,和/或,在上述有機(jī)發(fā)光層和上述光半透過層之間,設(shè)置有第二無機(jī)化合物層。
5.在4記載的有機(jī)電致發(fā)光元件中,上述第一和/或第二無機(jī)化合物層為透明電極。
6.在1~5中任意一項(xiàng)記載的有機(jī)電致發(fā)光元件中,在上述光半透過層設(shè)置有光擴(kuò)散機(jī)構(gòu)。
7.一種有機(jī)電致發(fā)光元件,包括第一光半透過層、第二光半透過層、和在上述第一光半透過層與第二光半透過層之間形成的含有有機(jī)發(fā)光層的光干涉部,在從上述第二光半透過層側(cè)入射波長(zhǎng)400~800nm的光時(shí),來自上述第一光半透過層側(cè)的透過光的光譜在波長(zhǎng)400~800nm處至少具有3個(gè)極大值。
8.在7記載的有機(jī)電致發(fā)光元件中,上述第一光半透過層或上述第二光半透過層的至少一方為有機(jī)電致發(fā)光元件的驅(qū)動(dòng)電極。
9.在7或8記載的有機(jī)電致發(fā)光元件中,在上述光干涉部,在上述第一光半透過層與上述有機(jī)發(fā)光層之間,設(shè)置有第一無機(jī)化合物層,和/或在上述有機(jī)發(fā)光層和上述第二光半透過層之間,設(shè)置有第二無機(jī)化合物層。
10.在9記載的有機(jī)電致發(fā)光元件中,上述第一和/或第二無機(jī)化合物層為透明電極。
11.在7~10中任意一項(xiàng)記載的有機(jī)電致發(fā)光元件中,在上述第一和/或第二光半透過層設(shè)置有光擴(kuò)散機(jī)構(gòu)。
12.一種顯示裝置,其包括1~11中任一記載的有機(jī)電致發(fā)光元件和色轉(zhuǎn)換構(gòu)件而構(gòu)成。
13.一種顯示裝置,其包括1~11中任一記載的有機(jī)電致發(fā)光元件和濾色器而構(gòu)成。
入射光在光干涉部之間反射,接受光干涉效應(yīng)。此時(shí),通過調(diào)整光干涉部的光程長(zhǎng)度,可以使向外出來的光的光譜具有特定的波長(zhǎng)的峰。另外,可以使特定的波長(zhǎng)的峰更加尖銳。其結(jié)果,色純度升高。進(jìn)而,通過使用色轉(zhuǎn)換構(gòu)件或?yàn)V色器,進(jìn)一步提高色純度。例如,在利用濾色器取出3色時(shí),在元件方面可以為預(yù)先已強(qiáng)調(diào)3色的光譜,所以可以得到色純度更出色的光。
因而,利用本發(fā)明,可以提供一種色純度高的有機(jī)EL元件以及顯示裝置。另外,在整個(gè)有機(jī)EL元件中,由于可以為相同元件結(jié)構(gòu)、膜厚,所以制造過程容易。
圖1是表示實(shí)施方式1的有機(jī)EL元件的圖。
圖2是表示實(shí)施方式1的有機(jī)EL元件的反射光的光譜的曲線圖。
圖3中圖3(a)是表示有機(jī)發(fā)光層自身的白色發(fā)光光譜的曲線圖,圖3(b)是表示不驅(qū)動(dòng)元件時(shí)的光反射特性的曲線圖,圖3(c)是表示向元件外部發(fā)出的光的光譜的曲線圖。
圖4a是表示有機(jī)EL元件的結(jié)構(gòu)的一個(gè)例子的圖。
圖4b是表示有機(jī)EL元件的結(jié)構(gòu)的另一個(gè)例子的圖。
圖4c是表示有機(jī)EL元件的結(jié)構(gòu)的另一個(gè)例子的圖。
圖4d是表示有機(jī)EL元件的結(jié)構(gòu)的另一個(gè)例子的圖。
圖4e是表示有機(jī)EL元件的結(jié)構(gòu)的另一個(gè)例子的圖。
圖4f是表示有機(jī)EL元件的結(jié)構(gòu)的另一個(gè)例子的圖。
圖4g是表示有機(jī)EL元件的結(jié)構(gòu)的另一個(gè)例子的圖。
圖4h是表示有機(jī)EL元件的結(jié)構(gòu)的另一個(gè)例子的圖。
圖4i是表示有機(jī)EL元件的結(jié)構(gòu)的另一個(gè)例子的圖。
圖4j是表示有機(jī)EL元件的結(jié)構(gòu)的另一個(gè)例子的圖。
圖4k是表示有機(jī)EL元件的結(jié)構(gòu)的另一個(gè)例子的圖。
圖5是表示實(shí)施方式2的有機(jī)EL元件的圖。
圖6是表示實(shí)施方式2的有機(jī)EL元件的透過光的光譜的曲線圖。
圖7a是表示在實(shí)施例1制作的有機(jī)EL元件的圖。
圖7b是表示在比較例1制作的有機(jī)EL元件的圖。
圖7c是表示在實(shí)施例2制作的有機(jī)EL元件的圖。
圖7d是表示在比較例2制作的有機(jī)EL元件的圖。
具體實(shí)施例方式
圖1是表示本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施方式的有機(jī)EL元件的圖,圖2是表示該有機(jī)EL元件的反射光的光譜的曲線圖。
該元件按照順序?qū)盈B并包括光反射層1、光干涉部2以及光半透過層3。如箭頭A所示,從未通電的元件的光半透過層3側(cè),入射波長(zhǎng)400~800nm的光時(shí),光在光反射層1被反射,箭頭B所示的反射光從光半透過層3側(cè)出來。此時(shí),反射光在光干涉部2反復(fù)反射,接受光干涉效應(yīng),如圖2所示,光譜在波長(zhǎng)400~800nm至少具有3個(gè)極小值。反射光的光譜優(yōu)選至少具有3個(gè)半輻值為150nm以下的峰。
在有機(jī)EL元件的情況下,發(fā)出的光在2個(gè)光反射面之間(圖1中用d表示)反復(fù)反射,滿足下式的波長(zhǎng)λ的光強(qiáng)烈地向元件的外部射出。
2L/(λ/2)=m(m為0以上的整數(shù))L=nd(L為光學(xué)距離,d為膜厚,n為構(gòu)成2個(gè)光反射面之間的構(gòu)件的折射率,λ為光的波長(zhǎng))因而,來自元件的發(fā)光光譜呈現(xiàn)出EL材料固有的發(fā)光光譜與通過該干涉效應(yīng)引起的透過特性的協(xié)同效應(yīng)。進(jìn)而,通過取特定的光學(xué)距離(光程長(zhǎng)度)L,可以在可見光波長(zhǎng)區(qū)域帶來3個(gè)以上的波長(zhǎng)選擇性。
通過這樣的2個(gè)光反射面間的干涉的效應(yīng),即使不向有機(jī)EL元件通電,也可以確認(rèn)。即,從外部使光向元件的顯示面入射,測(cè)定通過元件的光吸收的波長(zhǎng)依賴性,在本實(shí)施方式中,測(cè)定反射光譜。該反射光譜成為與元件相對(duì)內(nèi)部的EL發(fā)光的光透過特性大致相反的特性,所以可以判斷如果有吸收峰,則與之相反,存在以該波長(zhǎng)選擇性地透過EL光的效果。
作為測(cè)定反射光譜的方法,例如,以波長(zhǎng)400nm~800nm順序照射已改變波長(zhǎng)的單色光,同時(shí)測(cè)定在該波長(zhǎng)下的光反射強(qiáng)度。
在本實(shí)施方式中,通過調(diào)整位于光反射層1和光半透過層3之間的光干涉部2的厚度(光程長(zhǎng)度),得到3個(gè)以上的吸收峰。光干涉部2的厚度優(yōu)選為100~1000nm。
為了用元件發(fā)出多種顏色(彩色化),優(yōu)選在元件的光發(fā)射面?zhèn)葘盈B色轉(zhuǎn)換構(gòu)件或?yàn)V色器。作為色轉(zhuǎn)換構(gòu)件,可以利用將接受的光的一部分轉(zhuǎn)換為其它波長(zhǎng)的光的熒光構(gòu)件。也可以使用色轉(zhuǎn)換構(gòu)件和濾色器二者。
濾色器可以是很普通的濾色器,但本元件由于能夠預(yù)先具有與濾色器的透過特性一致的發(fā)光光譜,所以與在通常的元件上層疊濾色器的情況相比,能夠產(chǎn)生極為純粹的顏色。
進(jìn)而,為了改善視場(chǎng)角特性,也可以在光半透過層3層疊光擴(kuò)散機(jī)構(gòu)。作為光擴(kuò)散機(jī)構(gòu),可以利用在透明板的表面上設(shè)置有無數(shù)微小的槽或孔的機(jī)構(gòu)、在透明板自身的內(nèi)部分散有微小的氣泡或微粒的機(jī)構(gòu)、在透明板表面形成微棱鏡的機(jī)構(gòu)等所有以往在液晶顯示器或有機(jī)EL顯示器等中使用的方法。
在用色轉(zhuǎn)換構(gòu)件或?yàn)V色器進(jìn)行彩色化時(shí),從元件觀察光擴(kuò)散機(jī)構(gòu),配置于它們的外側(cè)更有效,但當(dāng)然可以向色轉(zhuǎn)換構(gòu)件或?yàn)V色器層自身進(jìn)行如上所述的加工,從而一體化。
在有機(jī)發(fā)光層的發(fā)光光譜為白色的情況下,像具有對(duì)應(yīng)于紅、綠、藍(lán)色的3個(gè)極大值那樣,通過調(diào)整光程長(zhǎng)度,可以以簡(jiǎn)單的結(jié)構(gòu)實(shí)現(xiàn)全色。圖3(a)表示有機(jī)發(fā)光層自身的白色發(fā)光光譜,圖3(b)表示顯示元件的光透過特性、在不使元件發(fā)生動(dòng)作的情況下測(cè)定的反射光譜。圖3(b)表示在470mn、550nm、620nm下具有吸收的極大值,反過來表示對(duì)元件內(nèi)部的發(fā)光,在這些波長(zhǎng)下選擇性地透過。其結(jié)果,在通電驅(qū)動(dòng)元件時(shí),如圖3(c)所示,從反射側(cè)向元件外部放出的光的光譜,成為具有3原色的極大值的光譜。進(jìn)而,通過與濾色器組合,而成為色再現(xiàn)性特別出色的元件。這樣,只通過調(diào)整光程長(zhǎng)度,得到3原色的極大值。其結(jié)果,有效地取出色純度極高的光。
在本實(shí)施方式中,改變光干涉部2的厚度、即構(gòu)成光干涉部2的層的種類、厚度,調(diào)整光程長(zhǎng)度。光干涉部2至少具有有機(jī)發(fā)光層,但通過層疊有機(jī)發(fā)光層以外的有機(jī)化合物層和/或無機(jī)化合物,可以調(diào)整光干涉部2的厚度。
圖4a~k表示元件構(gòu)成的具體例。
在圖4a~k中,基板40上的在金屬膜41(光反射層)與光半透過金屬膜42(光半透過層)之間夾持的部分,為光干涉部。光干涉部為如下所述的由含有有機(jī)發(fā)光層的有機(jī)物層43和非發(fā)光性的無機(jī)化合物層(第一和/或第二無機(jī)化合物層)構(gòu)成。另外,如圖4a、b所示,作為光半透過性金屬膜42的保護(hù),可以設(shè)置光透過性電極45、45b(非發(fā)光性的無機(jī)化合物層)。
如圖4a~k所示,光干涉部例如可以以如下所示而構(gòu)成。
圖4a有機(jī)物層43圖4b第一光透過性電極45a(第一無機(jī)化合物層)/有機(jī)物層43圖4c第一光透過性電極45c(第一無機(jī)化合物層)/有機(jī)物層43/第二光透過性電極45b(第二無機(jī)化合物層)圖4d第一光透過性電極45a(第一無機(jī)化合物層)/空穴輸送層46(第一無機(jī)化合物層)/有機(jī)物層43/第二光透過性電極45b(第二無機(jī)化合物層)圖4e第一光透過性電極45a(第一無機(jī)化合物層)/有機(jī)物層43/電子輸送層47(第二無機(jī)化合物層)/第二光透過性電極45b(第二無機(jī)化合物層)圖4f第一光透過性電極45a(第一無機(jī)化合物層)/空穴輸送層46(第一無機(jī)化合物層)/有機(jī)物層43/電子輸送層47(第二無機(jī)化合物層)/第二光透過性電極45b(第二無機(jī)化合物層)圖4g第一光透過性電極45a(第一無機(jī)化合物層)/空穴注入層48(第一無機(jī)化合物層)/空穴輸送層46(第一無機(jī)化合物層)/有機(jī)物層43/電子輸送層47(第二無機(jī)化合物層)/第二光透過性電極45b(第二無機(jī)化合物層)圖4h有機(jī)物層43/光透過性電極45(第二無機(jī)化合物層)/密封層49(第二無機(jī)化合物層)圖4i第一光透過性電極45a(第一無機(jī)化合物層)/有機(jī)物層43/第二光透過性電極45b(第二無機(jī)化合物層)/密封層49(第二無機(jī)化合物層)圖4j有機(jī)物層43a/光透過性電極45(第一無機(jī)化合物層或第二無機(jī)化合物層)/有機(jī)物層43b圖4k第一光透過性電極45a(第一無機(jī)化合物層)/有機(jī)物層43a/第二光透過性電極45b(第一無機(jī)化合物層或第二無機(jī)化合物層)/有機(jī)物層43b/第三光透過性電極45c(第二無機(jī)化合物層)圖4a~k中的空穴注入層、空穴輸送層、電子輸送層、電子注入層由無機(jī)化合物構(gòu)成,所以相當(dāng)于第一以及第二無機(jī)化合物層,但如后所述,這些層也可以由有機(jī)化合物構(gòu)成。在這種情況下,成為有機(jī)物層的一部分。
另外,在圖4a~k中,電極不僅是低電阻的金屬,還包括半導(dǎo)體或高電阻的物質(zhì),光透過性電極只要能夠透過光就沒有特別限制,但如圖4j、k所示,當(dāng)配置在兩個(gè)光反射層間時(shí),例如,優(yōu)選像氧化鉬等那樣折射率和有機(jī)物層接近。
有機(jī)物層只要含有有機(jī)發(fā)光層就沒有特別限定。可以為熒光型,也可以為發(fā)光效率更高的磷光型。無論怎樣,為了得到更高性能的有機(jī)EL元件,通常層疊或混合多種有機(jī)材料。例如,可以考慮如下所示的構(gòu)成,但不被這些所限定。
有機(jī)發(fā)光層空穴輸送層/有機(jī)發(fā)光層有機(jī)發(fā)光層/電子輸送層空穴輸送層/有機(jī)發(fā)光層/電子輸送層空穴注入層/空穴輸送層/有機(jī)發(fā)光層/電子輸送層空穴注入層/空穴輸送層/有機(jī)發(fā)光層/電子輸送層/電子注入層各層可以為一層或多層。
另外,圖4a~k的元件結(jié)構(gòu)為頂部發(fā)射型,但也可以將透明基板配置在光半透過層之上,作為底部發(fā)射型。另外,圖4a~k中的無機(jī)化合物層與上述的有機(jī)物層不同,也可以發(fā)揮空穴注入層、空穴輸送層、電子輸送層、電子注入層的作用。
實(shí)施方式2圖5是表示作為本發(fā)明的其它實(shí)施方式的有機(jī)EL元件的圖。
該元件按照下述順序?qū)盈B并包括第一光半透過層4、光干涉部2以及第二光半透過層5。如箭頭A所示,從未通電的元件的第一光半透過層5側(cè)入射波長(zhǎng)400~800nm的光時(shí),光通過第二光半透過層4,如箭頭C所示,透過。此時(shí),透過光在光干涉部2反復(fù)反射,接受光干涉效應(yīng),如圖6所示,透過光譜在波長(zhǎng)400~800nm至少具有3個(gè)極大值。優(yōu)選透過光的光譜至少具有3個(gè)半輻值為150nm以下的極大峰。這是與在測(cè)定來自第二光半透過層5的側(cè)的反射光的情況大致相反的特性,在以反射光觀察的情況下,在波長(zhǎng)400~800nm至少具有3個(gè)極小值。
與實(shí)施方式1相同,在本實(shí)施方式中,通過調(diào)整位于第一光半透過層4和第二光半透過層5之間的光干涉部2的厚度(光程長(zhǎng)度),在透過光中,得到3個(gè)以上的極大峰。光干涉部2的厚度優(yōu)選為100~1000nm。利用該極大峰特性,這些波長(zhǎng)的光在通電時(shí)被選擇性地放射,色純度變好。
色轉(zhuǎn)換構(gòu)件、光擴(kuò)散機(jī)構(gòu)、白色發(fā)光、光干涉部的結(jié)構(gòu)等與實(shí)施方式1相同。
以下對(duì)各構(gòu)件進(jìn)行說明,但不被這些所限定,除了以下的說明以外,各構(gòu)件可以選擇使用公知的材料。
(1)光反射層、光半透過層為了取出并利用光,至少一方透過光的一部分(半透過性層)。作為材質(zhì),可以利用折射率比金屬或有機(jī)物層大的、具有透明性的無機(jī)化合物。在是金屬的情況下,產(chǎn)生由金屬面引起的鏡面反射,另外,在是折射率比有機(jī)物層大的無機(jī)化合物的情況下,對(duì)應(yīng)其折射率的差的大小,產(chǎn)生光反射。為了使至少一方為半透過性,減小它們的膜厚,或者調(diào)整折射率的差。以下顯示具體例。
(a)反射性金屬層只要高效地反射可見光即可,沒有特別限定。可以具有能夠向有機(jī)層注入電子或空穴的功能,但不必需。也可以以空穴注入層或電子注入層注入電子或空穴。作為這樣的材料,包括從Al、Ag、Au、Pt、Cu、Mg、Cr、Mo、W、Ta、Nb、Li、Mn、Ca、Yb、Ti、Ir、Be、Hf、Eu、Sr、Ba中選擇的材料或它們的合金。
(b)光半透過性金屬層金屬通常對(duì)可見光的透過率低。但是,存在可以通過使膜厚變薄而透過可見光的物質(zhì)。作為這樣的材料,可以舉出上述金屬或合金。
(c)無機(jī)化合物只要折射率比有機(jī)物層高即可,沒有特別限定。包括In、Sn、Zn、Cd、Ti等的金屬氧化物、其它高折射率陶瓷材料、無機(jī)半導(dǎo)體材料等。另外,還可以使用分散有二氧化鈦等超微粒的樹脂等。
(2)光透過性電極光透過性電極作為光干涉部的一部分,用于加大光程長(zhǎng)度,用于向有機(jī)發(fā)光層施加驅(qū)動(dòng)電壓,和/或在機(jī)械性或在制造工序上保護(hù)相鄰的光反射層或半透過層??梢愿鶕?jù)目的適宜調(diào)整厚度。材料使用的是陽(yáng)極、陰極材料中有光透過性的材料。
光透過性電極在用于向有機(jī)發(fā)光層施加驅(qū)動(dòng)電壓時(shí),發(fā)揮陽(yáng)極或陰極、或其一部分的功能。光透過性電極不一定是陽(yáng)極或陰極,光反射層、光半透過層也可以發(fā)揮作為陽(yáng)極或陰極、或其一部分的功能。進(jìn)而,也可以將光透過性電極、光反射層、光半透過層以外的構(gòu)件作為陽(yáng)極或陰極、或其一部分而設(shè)置。
(3)陽(yáng)極陽(yáng)極優(yōu)選具有4.5eV以上的功函數(shù)。作為陽(yáng)極的例子,可以舉出氧化銦錫合金(ITO)、氧化銦鋅合金(IZO)、氧化錫(NESA)、金、銀、鉑、銅等。其中,氧化銦鋅合金(IZO)可以在室溫下成膜,非晶質(zhì)性高而很難發(fā)生陽(yáng)極的剝離,所以特別優(yōu)選。
陽(yáng)極的薄片電阻優(yōu)選為1000Ω/□以下。更優(yōu)選為800Ω/□以下,進(jìn)而優(yōu)選為500Ω/□以下。
從陽(yáng)極取出發(fā)光時(shí),陽(yáng)極相對(duì)發(fā)光的透過率優(yōu)選比10%大。更優(yōu)選為30%以上,進(jìn)而優(yōu)選為50%以上。
陽(yáng)極的膜厚也根據(jù)材料的不同而最佳值不同,但是通常在10nm~1μm、優(yōu)選在10~200nm的范圍內(nèi)選擇。
作為陰極,可以使用將功函數(shù)小(4eV以下)的金屬、合金、導(dǎo)電性化合物和它們的混合物用作電極物質(zhì)的材料。作為這樣的電極物質(zhì)的具體例子,可以舉出鈉、鈉-鉀合金、鎂、鋰、鎂-銀合金、鋁/氧化鋁、鋁-鋰合金、銦、稀土金屬等。
該陰極可以通過蒸鍍或?yàn)R射等方法使這些電極物質(zhì)形成為薄膜來制作。
在此,當(dāng)從陰極取出來自有機(jī)發(fā)光層的發(fā)光時(shí),優(yōu)選陰極相對(duì)于發(fā)光的透過率大于10%。
另外,作為陰極的薄片電阻優(yōu)選為數(shù)百Ω/□以下。膜厚通常為10nm~1μm,優(yōu)選為50~200nm。
(5)有機(jī)發(fā)光層作為形成有機(jī)發(fā)光層的方法,可以使用蒸鍍法、旋涂法、LB法等公知的方法。另外,如在特開昭57-51781號(hào)公報(bào)所公開的那樣,將樹脂等粘合劑和材料化合物溶解于溶劑制成溶液之后,采用旋涂法等使其薄膜化,也可以形成有機(jī)發(fā)光層。
用于有機(jī)發(fā)光層的材料,作為長(zhǎng)壽命的發(fā)光材料可以使用公知的材料,可以使用熒光性材料或磷光性材料。在發(fā)光效率方面,優(yōu)選磷光性材料。
以下以熒光性材料為例進(jìn)行說明。作為發(fā)光材料,優(yōu)選使用式(1)所示的材料。
(式中,Ar1是環(huán)碳原子數(shù)為6~50的芳香族環(huán),X為取代基,l為1~5的整數(shù),m為0~6的整數(shù)。)作為Ar1的具體例子,可以舉出苯環(huán)、萘環(huán)、蒽環(huán)、聯(lián)苯環(huán)、薁環(huán)、苊環(huán)、芴環(huán)、菲環(huán)、熒蒽環(huán)、醋菲烯環(huán)、9,10-苯并菲(triphenylene)環(huán)、芘環(huán)、屈(chrysene)環(huán)、并四苯環(huán)、苉環(huán)、苝環(huán)、戊芬環(huán)、并五苯環(huán)、亞四苯基(tetraphenylene)環(huán)、己芬環(huán)、并六苯環(huán)、玉紅省環(huán)、暈苯(coronene)環(huán)、聯(lián)三萘環(huán)等。
其優(yōu)選苯環(huán)、萘環(huán)、蒽環(huán)、苊環(huán)、芴環(huán)、菲環(huán)、熒蒽環(huán)、9,10-苯并菲環(huán)、芘環(huán)、屈(chrysene)環(huán)、苝環(huán)、聯(lián)三萘環(huán)等。
進(jìn)一步優(yōu)選苯環(huán)、萘環(huán)、蒽環(huán)、芴環(huán)、菲環(huán)、熒蒽環(huán)、芘環(huán)、屈(chrysene)環(huán)、苝環(huán)等。
具體地說,X是取代或未取代的環(huán)碳原子數(shù)為6~50的芳香族基,取代或者未取代的環(huán)原子數(shù)為5~50的芳香族雜環(huán)基,取代或者未取代的碳原子數(shù)為1~50的烷基,取代或者未取代的碳原子數(shù)為1~50的烷氧基,取代或者未取代的碳原子數(shù)為1~50的芳烷基,取代或者未取代的環(huán)原子數(shù)為5~50的芳氧基,取代或者未取代的環(huán)原子數(shù)為5~50的芳硫基,取代或未取代的碳原子數(shù)為1~50的羧基,取代或者未取代的苯乙烯基、鹵素基、氰基、硝基、羥基等。
作為取代或者未取代的環(huán)碳原子數(shù)為6~50的芳香族基的例子,可以舉出苯基、1-萘基、2-萘基、1-蒽基、2-蒽基、9-蒽基、1-菲基、2-菲基、3-菲基、4-菲基、9-菲基、1-并四苯基、2-并四苯基、9-并四苯基、1-芘基、2-芘基、4-芘基、2-聯(lián)苯基、3-聯(lián)苯基、4-聯(lián)苯基、對(duì)聯(lián)三苯-4-基、對(duì)聯(lián)三苯-3-基、對(duì)聯(lián)三苯-2-基、間聯(lián)三苯-4-基、間聯(lián)三苯-3-基、間聯(lián)三苯-2-基、鄰甲苯基、間甲苯基、對(duì)甲苯基、對(duì)叔丁基苯基、對(duì)(2-苯基丙基)苯基、3-甲基-2-萘基、4-甲基-1-萘基、4-甲基-1-蒽基、4’-甲基聯(lián)苯基、4”-叔丁基-對(duì)三聯(lián)苯-4-基、2-芴基、9,9-二甲基-2-芴基、3-熒蒽基等。
優(yōu)選苯基、1-萘基、2-萘基、9-菲基、1-并四苯基、2-并四苯基、9-并四苯基、1-芘基、2-芘基、4-芘基、2-聯(lián)苯基、3-聯(lián)苯基、4-聯(lián)苯基、鄰甲苯基、間甲苯基、對(duì)甲苯基、對(duì)叔丁基苯基、2-芴基、9,9-二甲基-2-芴基、3-熒蒽基等。
作為取代或者未取代的環(huán)原子數(shù)為5~50的芳香族雜環(huán)基的例子,可以舉出1-吡咯基、2-吡咯基、3-吡咯基、吡嗪基、2-吡啶基、3-吡啶基、4-吡啶基、1-吲哚基、2-吲哚基、3-吲哚基、4-吲哚基、5-吲哚基、6-吲哚基、7-吲哚基、1-異吲哚基、2-異吲哚基、3-異吲哚基、4-異吲哚基、5-異吲哚基、6-異吲哚基、7-異吲哚基、2-呋喃基、3-呋喃基、2-苯并呋喃基、3-苯并呋喃基、4-苯并呋喃基、5-苯并呋喃基、6-苯并呋喃基、7-苯并呋喃基、1-異苯并呋喃基、3-異苯并呋喃基、4-異苯并呋喃基、5-異苯并呋喃基、6-異苯并呋喃基、7-異苯并呋喃基、喹啉基、3-喹啉基、4-喹啉基、5-喹啉基、6-喹啉基、7-喹啉基、8-喹啉基、1-異喹啉基、3-異喹啉基、4-異喹啉基、5-異喹啉基、6-異喹啉基、7-異喹啉基、8-異喹啉基、2-喹喔啉基、5-喹喔啉基、6-喹喔啉基、1-咔唑基、2-咔唑基、3-咔唑基、4-咔唑基、9-咔唑基、1-菲啶基、2-菲啶基、3-菲啶基、4-菲啶基、6-菲啶基、7-菲啶基、8-菲啶基、9-菲啶基、10-菲啶基、1-吖啶基、2-吖啶基、3-吖啶基、4-吖啶基、9-吖啶基、1,7-菲繞啉-2-基、1,7-菲繞啉-3-基、1,7-菲繞啉-4-基、1,7-菲繞啉-5-基、1,7-菲繞啉-6-基、1,7-菲繞啉-8-基、1,7-菲繞啉-9-基、1,7-菲繞啉-10-基、1,8-菲繞啉-2-基、1,8-菲繞啉-3-基、1,8-菲繞啉-4-基、1,8-菲繞啉-5-基、1,8-菲繞啉-6-基、1,8-菲繞啉-7-基、1,8-菲繞啉-9-基、1,8-菲繞啉-10-基、1,9-菲繞啉-2-基、1,9-菲繞啉-3-基、1,9-菲繞啉-4-基、1,9-菲繞啉-5-基、1,9-菲繞啉-6-基、1,9-菲繞啉-7-基、1,9-菲繞啉-8-基、1,9-菲繞啉-10-基、1,10-菲繞啉-2-基、1,10-菲繞啉-3-基、1,10-菲繞啉-4-基、1,10-菲繞啉-5-基、2,9-菲繞啉-1-基、2,9-菲繞啉-3-基、2,9-菲繞啉-4-基、2,9-菲繞啉-5-基、2,9-菲繞啉-6-基、2,9-菲繞啉-7-基、2,9-菲繞啉-8-基、2,9-菲繞啉-10-基、2,8-菲繞啉-1-基、2,8-菲繞啉-3-基、2,8-菲繞啉-4-基、2,8-菲繞啉-5-基、2,8-菲繞啉-6-基、2,8-菲繞啉-7-基、2,8-菲繞啉-9-基、2,8-菲繞啉-10-基、2,7-菲繞啉-1-基、2,7-菲繞啉-3-基、2,7-菲繞啉-4-基、2,7-菲繞啉-5-基、2,7-菲繞啉-6-基、2,7-菲繞啉-8-基、2,7-菲繞啉-9-基、2,7-菲繞啉-10-基、1-吩嗪基、2-吩嗪基、1-吩噻嗪基、2-吩噻嗪基、3-吩噻嗪基、4-吩噻嗪基、10-吩噻嗪基、1-吩嗪基、2-吩嗪基、3-吩嗪基、4-吩嗪基、10-吩嗪基、2-唑基、4-唑基、5-唑基、2-二唑基、5-二唑基、3-呋咱基、2-噻嗯基、3-噻嗯基、2-甲基吡咯-1-基、2-甲基吡咯-3-基、2-甲基吡咯-4-基、2-甲基吡咯-5-基、3-甲基吡咯-1-基、3-甲基吡咯-2-基、3-甲基吡咯-4-基、3-甲基吡咯-5-基、2-叔丁基吡咯-4-基、3-(2-苯基丙基)吡咯-1-基、2-甲基-1-吲哚基、4-甲基-1-吲哚基、2-甲基-3-吲哚基、4-甲基-3-吲哚基、2-叔丁基-1-吲哚基、4-叔丁基-1-吲哚基、2-叔丁基-3-吲哚基、4-叔丁基-3-吲哚基等。
作為取代或者未取代的碳原子數(shù)為1~50的烷基的例子,可以舉出甲基、乙基、丙基、異丙基、正丁基、仲丁基、異丁基、叔丁基、正戊基、正己基、正庚基、正辛基、羥甲基、1-羥乙基、2-羥乙基、2-羥基異丁基、1,2-二羥基乙基、1,3-二羥基異丙基、2,3-二羥基叔丁基、1,2,3-三羥基丙基、氯甲基、1-氯乙基、2-氯乙基、2-氯異丁基、1,2-二氯乙基、1,3-二氯異丙基、2,3-二氯叔丁基、1,2,3-三氯丙基、溴甲基、1-溴乙基、2-溴乙基、2-溴異丁基、1,2-二溴乙基、1,3-二溴異丙基、2,3-二溴叔丁基、1,2,3-三溴丙基、碘甲基、1-碘乙基、2-碘乙基、2-碘異丁基、1,2-二碘乙基、1,3-二碘異丙基、2,3-二碘叔丁基、1,2,3-三碘丙基、氨基甲基、1-氨基乙基、2-氨基乙基、2-氨基異丁基、1,2-二氨基乙基、1,3-二氨基異丙基、2,3-二氨基叔丁基、1,2,3-三氨基丙基、氰基甲基、1-氰基乙基、2-氰基乙基、2-氰基異丁基、1,2-二氰基乙基、1,3-二氰基異丙基、2,3-二氰基叔丁基、1,2,3-三氰基丙基、硝基甲基、1-硝基乙基、2-硝基乙基、2-硝基異丁基、1,2-二硝基乙基、1,3-二硝基異丙基、2,3-二硝基叔丁基、1,2,3-三硝基丙基、環(huán)丙基、環(huán)丁基、環(huán)戊基、環(huán)己基、4-甲基環(huán)己基、1-金剛烷基、2-金剛烷基、1-降冰片基、2-降冰片基等。
取代或者未取代的碳原子數(shù)為1~50的烷氧基是用-OY表示的基團(tuán),作為Y的例子,可以舉出甲基、乙基、丙基、異丙基、正丁基、仲丁基、異丁基、叔丁基、正戊基、正己基、正庚基、正辛基、羥甲基、1-羥乙基、2-羥乙基、2-羥基異丁基、1,2-二羥基乙基、1,3-二羥基異丙基、2,3-二羥基叔丁基、1,2,3-三羥基丙基、氯甲基、1-氯乙基、2-氯乙基、2-氯異丁基、1,2-二氯乙基、1,3-二氯異丙基、2,3-二氯叔丁基、1,2,3-三氯丙基、溴甲基、1-溴乙基、2-溴乙基、2-溴異丁基、1,2-二溴乙基、1,3-二溴異丙基、2,3-二溴叔丁基、1,2,3-三溴丙基、碘甲基、1-碘乙基、2-碘乙基、2-碘異丁基、1,2-二碘乙基、1,3-二碘異丙基、2,3-二碘叔丁基、1,2,3-三碘丙基、氨基甲基、1-氨基乙基、2-氨基乙基、2-氨基異丁基、1,2-二氨基乙基、1,3-二氨基異丙基、2,3-二氨基叔丁基、1,2,3-三氨基丙基、氰基甲基、1-氰基乙基、2-氰基乙基、2-氰基異丁基、1,2-二氰基乙基、1,3-二氰基異丙基、2,3-二氰基叔丁基、1,2,3-三氰基丙基、硝基甲基、1-硝基乙基、2-硝基乙基、2-硝基異丁基、1,2-二硝基乙基、1,3-二硝基異丙基、2,3-二硝基叔丁基、1,2,3-三硝基丙基等。
取代或者未取代的碳原子數(shù)為1~50的芳烷基的例子,可以舉出芐基、1-苯乙基、2-苯乙基、1-苯基異丙基、2-苯基異丙基、苯基叔丁基、α-萘甲基、1-α-萘乙基、2-α-萘乙基、1-α-萘異丙基、2-α-萘異丙基、β-萘甲基、1-β-萘乙基、2-β-萘乙基、1-β-萘異丙基、2-β-萘異丙基、1-吡咯基甲基、2-(1-吡咯基)乙基、對(duì)甲基芐基、間甲基芐基、鄰甲基芐基、對(duì)氯芐基、間氯芐基、鄰氯芐基、對(duì)溴芐基、間溴芐基、鄰溴芐基、對(duì)碘芐基、間碘芐基、鄰碘芐基、對(duì)羥基芐基、間羥基芐基、鄰羥基芐基、對(duì)氨基芐基、間氨基芐基、鄰氨基芐基、對(duì)硝基芐基、間硝基芐基、鄰硝基芐基、對(duì)氰基芐基、間氰基芐基、鄰氰基芐基、1-羥基-2-苯基異丙基、1-氯-2-苯基異丙基等。
取代或者未取代的環(huán)原子數(shù)為5~50的芳氧基由-OY’表示,作為Y’的例子,可以舉出苯基、1-萘基、2-萘基、1-蒽基、2-蒽基、9-蒽基、1-菲基、2-菲基、3-菲基、4-菲基、9-菲基、1-并四苯基、2-并四苯基、9-并四苯基、1-芘基、2-芘基、4-芘基、2-聯(lián)苯基、3-聯(lián)苯基、4-聯(lián)苯基、對(duì)聯(lián)三苯-4-基、對(duì)聯(lián)三苯-3-基、對(duì)聯(lián)三苯-2-基、間聯(lián)三苯-4-基、間聯(lián)三苯-3-基、間聯(lián)三苯-2-基、鄰甲苯基、間甲苯基、對(duì)甲苯基、對(duì)叔丁基苯基、對(duì)(2-苯基丙基)苯基、3-甲基-2-萘基、4-甲基-1-萘基、4-甲基-1-蒽基、4’-甲基聯(lián)苯基、4”-叔丁基-對(duì)三聯(lián)苯-4-基、2-吡咯基、3-吡咯基、吡嗪基、2-吡啶基、3-吡啶基、4-吡啶基、2-吲哚基、3-吲哚基、4-吲哚基、5-吲哚基、6-吲哚基、7-吲哚基、1-異吲哚基、3-異吲哚基、4-異吲哚基、5-異吲哚基、6-異吲哚基、7-異吲哚基、2-呋喃基、3-呋喃基、2-苯并呋喃基、3-苯并呋喃基、4-苯并呋喃基、5-苯并呋喃基、6-苯并呋喃基、7-苯并呋喃基、1-異苯并呋喃基、3-異苯并呋喃基、4-異苯并呋喃基、5-異苯并呋喃基、6-異苯并呋喃基、7-異苯并呋喃基、2-喹啉基、3-喹啉基、4-喹啉基、5-喹啉基、6-喹啉基、7-喹啉基、8-喹啉基、1-異喹啉基、3-異喹啉基、4-異喹啉基、5-異喹啉基、6-異喹啉基、7-異喹啉基、8-異喹啉基、2-喹喔啉基、5-喹喔啉基、6-喹喔啉基、1-咔唑基、2-咔唑基、3-咔唑基、4-咔唑基、1-菲啶基、2-菲啶基、3-菲啶基、4-菲啶基、6-菲啶基、7-菲啶基、8-菲啶基、9-菲啶基、10-菲啶基、1-吖啶基、2-吖啶基、3-吖啶基、4-吖啶基、9-吖啶基、1,7-菲繞啉-2-基、1,7-菲繞啉-3-基、1,7-菲繞啉-4-基、1,7-菲繞啉-5-基、1,7-菲繞啉-6-基、1,7-菲繞啉-8-基、1,7-菲繞啉-9-基、1,7-菲繞啉-10-基、1,8-菲繞啉-2-基、1,8-菲繞啉-3-基、1,8-菲繞啉-4-基、1,8-菲繞啉-5-基、1,8-菲繞啉-6-基、1,8-菲繞啉-7-基、1,8-菲繞啉-9-基、1,8-菲繞啉-10-基、1,9-菲繞啉-2-基、1,9-菲繞啉-3-基、1,9-菲繞啉-4-基、1,9-菲繞啉-5-基、1,9-菲繞啉-6-基、1,9-菲繞啉-7-基、1,9-菲繞啉-8-基、1,9-菲繞啉-10-基、1,10-菲繞啉-2-基、1,10-菲繞啉-3-基、1,10-菲繞啉-4-基、1,10-菲繞啉-5-基、2,9-菲繞啉-1-基、2,9-菲繞啉-3-基、2,9-菲繞啉-4-基、2,9-菲繞啉-5-基、2,9-菲繞啉-6-基、2,9-菲繞啉-7-基、2,9-菲繞啉-8-基、2,9-菲繞啉-10-基、2,8-菲繞啉-1-基、2,8-菲繞啉-3-基、2,8-菲繞啉-4-基、2,8-菲繞啉-5-基、2,8-菲繞啉-6-基、2,8-菲繞啉-7-基、2,8-菲繞啉-9-基、2,8-菲繞啉-10-基、2,7-菲繞啉-1-基、2,7-菲繞啉-3-基、2,7-菲繞啉-4-基、2,7-菲繞啉-5-基、2,7-菲繞啉-6-基、2,7-菲繞啉-8-基、2,7-菲繞啉-9-基、2,7-菲繞啉-10-基、1-吩嗪基、2-吩嗪基、1-吩噻嗪基、2-吩噻嗪基、3-吩噻嗪基、4-吩噻嗪基、1-吩嗪基、2-吩嗪基、3-吩嗪基、4-吩嗪基、2-唑基、4-唑基、5-唑基、2-二唑基、5-二唑基、3-呋咱基、2-噻嗯基、3-噻嗯基、2-甲基吡咯-1-基、2-甲基吡咯-3-基、2-甲基吡咯-4-基、2-甲基吡咯-5-基、3-甲基吡咯-1-基、3-甲基吡咯-2-基、3-甲基吡咯-4-基、3-甲基吡咯-5-基、2-叔丁基吡咯-4-基、3-(2-苯基丙基)吡咯-1-基、2-甲基-1-吲哚基、4-甲基-1-吲哚基、2-甲基-3-吲哚基、4-甲基-3-吲哚基、2-叔丁基-1-吲哚基、4-叔丁基-1-吲哚基、2-叔丁基-3-吲哚基、4-叔丁基-3-吲哚基等。
取代或者未取代的環(huán)原子數(shù)為5~50的芳硫基,由-SY”表示,作為Y”的例子,可以舉出苯基、1-萘基、2-萘基、1-蒽基、2-蒽基、9-蒽基、1-菲基、2-菲基、3-菲基、4-菲基、9-菲基、1-并四苯基、2-并四苯基、9-并四苯基、1-芘基、2-芘基、4-芘基、2-聯(lián)苯基、3-聯(lián)苯基、4-聯(lián)苯基、對(duì)聯(lián)三苯-4-基、對(duì)聯(lián)三苯-3-基、對(duì)聯(lián)三苯-2-基、間聯(lián)三苯-4-基、間聯(lián)三苯-3-基、間聯(lián)三苯-2-基、鄰甲苯基、間甲苯基、對(duì)甲苯基、對(duì)叔丁基苯基、對(duì)(2-苯基丙基)苯基、3-甲基-2-萘基、4-甲基-1-萘基、4-甲基-1-蒽基、4’-甲基聯(lián)苯基、4”-叔丁基-對(duì)三聯(lián)苯-4-基、2-吡咯基、3-吡咯基、吡嗪基、2-吡啶基、3-吡啶基、4-吡啶基、2-吲哚基、3-吲哚基、4-吲哚基、5-吲哚基、6-吲哚基、7-吲哚基、1-異吲哚基、3-異吲哚基、4-異吲哚基、5-異吲哚基、6-異吲哚基、7-異吲哚基、2-呋喃基、3-呋喃基、2-苯并呋喃基、3-苯并呋喃基、4-苯并呋喃基、5-苯并呋喃基、6-苯并呋喃基、7-苯并呋喃基、1-異苯并呋喃基、3-異苯并呋喃基、4-異苯并呋喃基、5-異苯并呋喃基、6-異苯并呋喃基、7-異苯并呋喃基、2-喹啉基、3-喹啉基、4-喹啉基、5-喹啉基、6-喹啉基、7-喹啉基、8-喹啉基、1-異喹啉基、3-異喹啉基、4-異喹啉基、5-異喹啉基、6-異喹啉基、7-異喹啉基、8-異喹啉基、2-喹喔啉基、5-喹喔啉基、6-喹喔啉基、1-咔唑基、2-咔唑基、3-咔唑基、4-咔唑基、1-菲啶基、2-菲啶基、3-菲啶基、4-菲啶基、6-菲啶基、7-菲啶基、8-菲啶基、9-菲啶基、10-菲啶基、1-吖啶基、2-吖啶基、3-吖啶基、4-吖啶基、9-吖啶基、1,7-菲繞啉-2-基、1,7-菲繞啉-3-基、1,7-菲繞啉-4-基、1,7-菲繞啉-5-基、1,7-菲繞啉-6-基、1,7-菲繞啉-8-基、1,7-菲繞啉-9-基、1,7-菲繞啉-10-基、1,8-菲繞啉-2-基、1,8-菲繞啉-3-基、1,8-菲繞啉-4-基、1,8-菲繞啉-5-基、1,8-菲繞啉-6-基、1,8-菲繞啉-7-基、1,8-菲繞啉-9-基、1,8-菲繞啉-10-基、1,9-菲繞啉-2-基、1,9-菲繞啉-3-基、1,9-菲繞啉-4-基、1,9-菲繞啉-5-基、1,9-菲繞啉-6-基、1,9-菲繞啉-7-基、1,9-菲繞啉-8-基、1,9-菲繞啉-10-基、1,10-菲繞啉-2-基、1,10-菲繞啉-3-基、1,10-菲繞啉-4-基、1,10-菲繞啉-5-基、2,9-菲繞啉-1-基、2,9-菲繞啉-3-基、2,9-菲繞啉-4-基、2,9-菲繞啉-5-基、2,9-菲繞啉-6-基、2,9-菲繞啉-7-基、2,9-菲繞啉-8-基、2,9-菲繞啉-10-基、2,8-菲繞啉-1-基、2,8-菲繞啉-3-基、2,8-菲繞啉-4-基、2,8-菲繞啉-5-基、2,8-菲繞啉-6-基、2,8-菲繞啉-7-基、2,8-菲繞啉-9-基、2,8-菲繞啉-10-基、2,7-菲繞啉-1-基、2,7-菲繞啉-3-基、2,7-菲繞啉-4-基、2,7-菲繞啉-5-基、2,7-菲繞啉-6-基、2,7-菲繞啉-8-基、2,7-菲繞啉-9-基、2,7-菲繞啉-10-基、1-吩嗪基、2-吩嗪基、1-吩噻嗪基、2-吩噻嗪基、3-吩噻嗪基、4-吩噻嗪基、1-吩嗪基、2-吩嗪基、3-吩嗪基、4-吩嗪基、2-唑基、4-唑基、5-唑基、2-二唑基、5-二唑基、3-呋咱基、2-噻嗯基、3-噻嗯基、2-甲基吡咯-1-基、2-甲基吡咯-3-基、2-甲基吡咯-4-基、2-甲基吡咯-5-基、3-甲基吡咯-1-基、3-甲基吡咯-2-基、3-甲基吡咯-4-基、3-甲基吡咯-5-基、2-叔丁基吡咯-4-基、3-(2-苯基丙基)吡咯-1-基、2-甲基-1-吲哚基、4-甲基-1-吲哚基、2-甲基-3-吲哚基、4-甲基-3-吲哚基、2-叔丁基-1-吲哚基、4-叔丁基-1-吲哚基、2-叔丁基-3-吲哚基、4-叔丁基-3-吲哚基等。
取代或未取代的碳原子數(shù)為1~50的羧基可用-COOZ表示,作為Z的例子,可以舉出甲基、乙基、丙基、異丙基、正丁基、仲丁基、異丁基、叔丁基、正戊基、正己基、正庚基、正辛基、羥甲基、1-羥乙基、2-羥乙基、2-羥基異丁基、1,2-二羥基乙基、1,3-二羥基異丙基、2,3-二羥基叔丁基、1,2,3-三羥基丙基、氯甲基、1-氯乙基、2-氯乙基、2-氯異丁基、1,2-二氯乙基、1,3-二氯異丙基、2,3-二氯叔丁基、1,2,3-三氯丙基、溴甲基、1-溴乙基、2-溴乙基、2-溴異丁基、1,2-二溴乙基、1,3-二溴異丙基、2,3-二溴叔丁基、1,2,3-三溴丙基、碘甲基、1-碘乙基、2-碘乙基、2-碘異丁基、1,2-二碘乙基、1,3-二碘異丙基、2,3-二碘叔丁基、1,2,3-三碘丙基、氨基甲基、1-氨基乙基、2-氨基乙基、2-氨基異丁基、1,2-二氨基乙基、1,3-二氨基異丙基、2,3-二氨基叔丁基、1,2,3-三氨基丙基、氰基甲基、1-氰基乙基、2-氰基乙基、2-氰基異丁基、1,2-二氰基乙基、1,3-二氰基異丙基、2,3-二氰基叔丁基、1,2,3-三氰基丙基、硝基甲基、1-硝基乙基、2-硝基乙基、2-硝基異丁基、1,2-二硝基乙基、1,3-二硝基異丙基、2,3-二硝基叔丁基、1,2,3-三硝基丙基等。
作為取代或者未取代的苯乙烯基的例子,可以舉出2-苯基-1-乙烯基、2,2-二苯基-1-乙烯基、1,2,2-三苯基-1-乙烯基等。
作為鹵素基的例子,可以舉出氟、氯、溴、碘等。
l為1~5的整數(shù),優(yōu)選為1~2的整數(shù)。m為0~6的整數(shù),優(yōu)選為0~4的整數(shù)。
另外,當(dāng)l≥2時(shí),l個(gè)Ar1可以彼此相同或不同。
另外,當(dāng)m≥2時(shí),m個(gè)X可以彼此相同或不同。
也可以將熒光性化合物作為摻雜劑向有機(jī)發(fā)光層中添加,提高發(fā)光性能。摻雜劑作為長(zhǎng)壽命等摻雜劑材料可以分別使用公知的物質(zhì),優(yōu)選將用式(2)表示的材料用作發(fā)光材料的摻雜材料。
(式中,Ar2~Ar4是取代或未取代的環(huán)碳原子數(shù)為6~50的芳香族基團(tuán)、取代或未取代的苯乙烯基,p是1~4的整數(shù)。)作為取代或者未取代的環(huán)碳原子數(shù)為6~50的芳香族基的例子,可以舉出苯基、1-萘基、2-萘基、1-蒽基、2-蒽基、9-蒽基、1-菲基、2-菲基、3-菲基、4-菲基、9-菲基、1-并四苯基、2-并四苯基、9-并四苯基、1-芘基、2-芘基、4-芘基、2-聯(lián)苯基、3-聯(lián)苯基、4-聯(lián)苯基、對(duì)聯(lián)三苯-4-基、對(duì)聯(lián)三苯-3-基、對(duì)聯(lián)三苯-2-基、間聯(lián)三苯-4-基、間聯(lián)三苯-3-基、間聯(lián)三苯-2-基、鄰甲苯基、間甲苯基、對(duì)甲苯基、對(duì)叔丁基苯基、對(duì)(2-苯基丙基)苯基、3-甲基-2-萘基、4-甲基-1-萘基、4-甲基-1-蒽基、4’-甲基聯(lián)苯基、4”-叔丁基-對(duì)三聯(lián)苯-4-基、2-芴基、9,9-二甲基-2-芴基、3-熒蒽基等。
優(yōu)選苯基、1-萘基、2-萘基、9-菲基、1-并四苯基、2-并四苯基、9-并四苯基、1-芘基、2-芘基、4-芘基、2-聯(lián)苯基、3-聯(lián)苯基、4-聯(lián)苯基、鄰甲苯基、間甲苯基、對(duì)甲苯基、對(duì)叔丁基苯基、2-芴基、9,9-二甲基-2-芴基、3-熒蒽基等。
作為取代或者未取代的苯乙烯基的例子,可以舉出2-苯基-1-乙烯基、2,2-二苯基-1-乙烯基、1,2,2-三苯基-1-乙烯基等。
p為1~4的整數(shù)。
另外,當(dāng)p≥2時(shí),p個(gè)Ar3、Ar4可以彼此相同或不同。
(6)空穴注入、輸送層空穴注入、輸送層是幫助向有機(jī)發(fā)光層中注入空穴并輸送到發(fā)光區(qū)域的層,空穴遷移率大,電離能通常較小為5.5eV以下。作為這樣的空穴注入、輸送層,優(yōu)選在更低的電場(chǎng)強(qiáng)度下將空穴輸送至有機(jī)發(fā)光層的材料,進(jìn)而,空穴的遷移率優(yōu)選在施加104~106V/cm的電場(chǎng)時(shí)為10-4cm2/V·秒以上。
作為形成空穴注入、輸送層的材料,只要具有上述優(yōu)選的性質(zhì),就沒有特別限定,可以從以往在光傳導(dǎo)材料中通常用作空穴的電荷輸送材料的材料、或用于EL元件的空穴注入層的公知的材料中選擇任意的材料而使用。
作為具體例子,例如可以舉出三唑衍生物(參考美國(guó)專利3,112,197號(hào)說明書等)、二唑衍生物(參考美國(guó)專利3,189,447號(hào)說明書等)、咪唑衍生物(參考特公昭37-16096號(hào)公報(bào)等)、聚芳基烷烴衍生物(參考美國(guó)專利3,615,402號(hào)說明書、美國(guó)專利第3,820,989號(hào)說明書、美國(guó)專利第3,542,544號(hào)說明書、特公昭45-555號(hào)公報(bào)、特公昭51-10983號(hào)公報(bào)、特開昭51-93224號(hào)公報(bào)、特開昭55-17105號(hào)公報(bào)、特開昭56-4148號(hào)公報(bào)、特開昭55-108667號(hào)公報(bào)、特開昭55-156953號(hào)公報(bào)、特開昭56-36656號(hào)公報(bào)等)、吡唑啉衍生物以及吡唑啉酮衍生物(參考美國(guó)專利第3,180,729號(hào)說明書、美國(guó)專利第4,278,746號(hào)說明書、特開昭55-88064號(hào)公報(bào)、特開昭55-88065號(hào)公報(bào)、特開昭49-105537號(hào)公報(bào)、特開昭55-51086號(hào)公報(bào)、特開昭56-80051號(hào)公報(bào)、特開昭56-88141號(hào)公報(bào)、特開昭57-45545號(hào)公報(bào)、特開昭54-112637號(hào)公報(bào)、特開昭55-74546號(hào)公報(bào)等)、苯二胺衍生物(參考美國(guó)專利第3,615,404號(hào)說明書、特公昭51-10105號(hào)公報(bào)、特公昭46-3712號(hào)公報(bào)、特公昭47-25336號(hào)公報(bào)、特開昭54-53435號(hào)公報(bào)、特開昭54-110536號(hào)公報(bào)、特開昭54-119925號(hào)公報(bào)等)、芳基胺衍生物(參考美國(guó)專利第3,567,450號(hào)說明書、美國(guó)專利第3,180,703號(hào)說明書、美國(guó)專利第3,240,597號(hào)說明書、美國(guó)專利第3,658,520號(hào)說明書、美國(guó)專利第4,232,103號(hào)說明書、美國(guó)專利第4,175,961號(hào)說明書、美國(guó)專利第4,012,376號(hào)說明書、特公昭49-35702號(hào)公報(bào)、特公昭39-27577號(hào)公報(bào)、特開昭55-144250號(hào)公報(bào)、特開昭56-119132號(hào)公報(bào)、特開昭56-22437號(hào)公報(bào)、西德專利第1,110,518號(hào)說明書等)、氨基取代查耳酮衍生物(參考美國(guó)專利第3,526,501號(hào)說明書等)、唑衍生物(公開于美國(guó)專利第3,257,203號(hào)說明書等中的化合物)、苯乙烯蒽衍生物(參考特開昭56-46234號(hào)公報(bào)等)、芴酮衍生物(參考特開昭54-110837號(hào)公報(bào)等)、腙衍生物(參考美國(guó)專利第3,717,462號(hào)說明書、特開昭54-59143號(hào)公報(bào)、特開昭55-52063號(hào)公報(bào)、特開昭55-52064號(hào)公報(bào)、特開昭55-46760號(hào)公報(bào)、特開昭55-85495號(hào)公報(bào)、特開昭57-11350號(hào)公報(bào)、特開昭57-148749號(hào)公報(bào)、特開平2-311591號(hào)公報(bào)等)、茋衍生物(參考特開昭61-210363號(hào)公報(bào)、特開昭第61-228451號(hào)公報(bào)、特開昭61-14642號(hào)公報(bào)、特開昭61-72255號(hào)公報(bào)、特開昭62-47646號(hào)公報(bào)、特開昭62-36674號(hào)公報(bào)、特開昭62-10652號(hào)公報(bào)、特開昭62-30255號(hào)公報(bào)、特開昭60-93455號(hào)公報(bào)、特開昭60-94462號(hào)公報(bào)、特開昭60-174749號(hào)公報(bào)、特開昭60-175052號(hào)公報(bào)等)、硅氨烷(silazane)衍生物(美國(guó)專利第4,950,950號(hào)說明書)、聚硅烷系(特開平2-204996號(hào)公報(bào))、苯胺系共聚物(特開平2-282263號(hào)公報(bào))、公開于特開平1-211399號(hào)公報(bào)的導(dǎo)電性高分子低聚物(特別是噻吩低聚物)等。
作為空穴注入層的材料,可以使用上述的材料,但優(yōu)選使用卟啉(ポルフイリン)化合物(公開于特開昭63-2956965號(hào)公報(bào)等中的化合物)、芳香族叔胺化合物和苯乙烯胺化合物(參考美國(guó)專利第4,127,412號(hào)說明書、特開昭53-27033號(hào)公報(bào)、特開昭54-58445號(hào)公報(bào)、特開昭54-149634號(hào)公報(bào)、特開昭54-64299號(hào)公報(bào)、特開昭55-79450號(hào)公報(bào)、特開昭55-144250號(hào)公報(bào)、特開昭56-119132號(hào)公報(bào)、特開昭61-295558號(hào)公報(bào)、特開昭61-98353號(hào)公報(bào)、特開昭63-295695號(hào)公報(bào)等),特別優(yōu)選使用芳香族叔胺化合物。
另外,還可以舉出在美國(guó)專利第5,061,569號(hào)中記載的在分子內(nèi)具有兩個(gè)縮合芳香族環(huán)的化合物、例如4,4’-雙(N-(1-萘基)-N-苯基胺基)聯(lián)苯(下面簡(jiǎn)稱為NPD),還可以舉出在特開平4-308688號(hào)公報(bào)中記載的三苯胺單元被連接成三個(gè)星爆(star burst)型的4,4’,4”-三(N-(3-甲基苯基)-N-苯基胺基)三苯胺(下面簡(jiǎn)稱為MTDATA)等。
此外,除了作為有機(jī)發(fā)光層的材料而示出的上述的芳香族二次甲基系化合物之外,p型Si、p型SiC等無機(jī)化合物也可以用作空穴注入層的材料。
空穴注入、輸送層可以通過用例如真空蒸鍍法、旋涂法、澆注法、LB法等公知的方法對(duì)上述化合物進(jìn)行薄膜化而形成。對(duì)空穴注入、輸送層的膜厚沒有特別的限制,但是通常為5nm~5μm。該空穴注入、輸送層可以為一層結(jié)構(gòu),也可以層疊而成。
另外,作為幫助向有機(jī)發(fā)光層注入空穴或者電子的層,也可以設(shè)置有機(jī)半導(dǎo)體層。適合使用具有10-10S/cm以上的電導(dǎo)率的層。作為這種有機(jī)半導(dǎo)體層的材料,可以使用含噻吩低聚物或在特開平8-193191號(hào)公報(bào)中公開的含芳基胺低聚物等導(dǎo)電性低聚物、含芳基胺樹枝狀聚合物(デンドリマ一)等導(dǎo)電性樹枝狀聚合物等。
(7)電子輸送層可以在陰極與發(fā)光層之間設(shè)置電子輸送層。
以數(shù)nm~數(shù)μm的膜厚適當(dāng)選擇電子輸送層,但在施加104~106V/cm的電場(chǎng)時(shí),優(yōu)選電子遷移率為10-5cm2/Vs以上。
作為在電子輸送層中使用的材料,適合的是例如8-羥基喹啉或者其衍生物的金屬配位化合物。
作為上述8-羥基喹啉或者其衍生物的金屬配位化合物的具體例子,可以舉出含有喔星(oxine)(通常為8-喹啉醇或8-羥基喹啉)的螯合物的金屬螯合喔星類(オキシノイド)化合物。
例如可以將在發(fā)光材料的項(xiàng)目中記載的Alq作為電子注入層使用。
另一方面,作為二唑衍生物,可以舉出用下述通式表示的電子傳遞化合物。
(式中,Ar5、Ar6、Ar7、Ar9、Ar10、Ar13分別表示取代或未取代的芳基,彼此可以相同也可以不同。另外,Ar8、Ar11、Ar12表示取代或未取代的亞芳基,彼此可以相同也可以不同。)這里,作為芳基,可以舉出苯基、聯(lián)苯基、蒽基、苝基、芘基。另外,作為亞芳基,可以舉出亞苯基、亞萘基、亞聯(lián)苯基、亞蒽基、亞苝基、亞芘基等。另外,作為取代基,可以舉出碳原子數(shù)為1~10的烷基、碳原子數(shù)為1~10的烷氧基或氰基等。該電子傳遞化合物優(yōu)選具有薄膜成形性。作為上述電子傳遞性化合物的具體例,可以舉出下述的化合物。
另外,作為構(gòu)成電子輸送層的半導(dǎo)體,可以舉出含有選自Ba、Ca、Sr、Yb、Al、Ga、In、Li、Na、Cd、Mg、Si、Ta、Sb和Zn中的至少一種元素的氧化物、氮化物或者氮氧化物等單獨(dú)一種或者二種以上的組合。另外,作為構(gòu)成電子輸送層的無機(jī)化合物,優(yōu)選為微晶體或非晶質(zhì)的絕緣性薄膜。電子輸送層如果由這些絕緣性薄膜構(gòu)成,則可以形成更均質(zhì)的薄膜,所以可以減少黑點(diǎn)等像素缺陷。另外,作為這樣的無機(jī)化合物,可以舉出堿金屬硫?qū)倩?、堿土金屬硫?qū)倩?、堿金屬的鹵化物以及堿土金屬的鹵化物等。
(8)電子注入層電子注入層是幫助向有機(jī)發(fā)光層注入電子的層,電子遷移率大,另外附著改善層是在該電子注入層中與陰極的附著特別好的材料所構(gòu)成的層。以下例示電子注入性化合物。
顯示在特愿2003-005184號(hào)公報(bào)中的、用下述式表示的含氮雜環(huán)衍生物[化5]
(式中,A1~A3是氮原子或碳原子。
R是可以具有取代基的碳原子數(shù)為6~60的芳基、可以具有取代基的碳原子數(shù)為3~60的雜芳基、碳原子數(shù)為1~20的烷基、碳原子數(shù)為1~20的鹵代烷基、碳原子數(shù)為1~20的烷氧基,n是0~5的整數(shù),當(dāng)n是2以上的整數(shù)時(shí),多個(gè)R可以彼此相同,還可以不同。
另外,相鄰的多個(gè)R基可以彼此相互結(jié)合,形成取代或未取代的碳環(huán)式脂肪族環(huán)、或者、取代或未取代的碳環(huán)式芳香族環(huán)。
Ar14是可以具有取代基的碳原子數(shù)為6~60的芳基、可以具有取代基的碳原子數(shù)為3~60的雜芳基。
Ar15是氫原子、碳原子數(shù)為1~20的烷基、碳原子數(shù)為1~20的鹵代烷基、碳原子數(shù)為1~20的烷氧基、可以具有取代基的碳原子數(shù)為6~60的芳基、可以具有取代基的碳原子數(shù)為3~60的雜芳基。
其中,Ar14、Ar15中的任何一方是可以具有取代基的碳原子數(shù)為10~60的稠環(huán)基、可以具有取代基的碳原子數(shù)為3~60的雜稠環(huán)基。
L1、L2分別是單鍵、可以具有取代基的碳原子數(shù)為6~60的稠環(huán)、可以具有取代基的碳原子數(shù)為3~60的雜稠環(huán)或可以具有取代基的亞芴基。)顯示在特愿2003-004193號(hào)公報(bào)中的、用下述式表示的含氮雜環(huán)衍生物HAr-L3-A16-Ar17(式中,HAr是可以具有取代基的碳原子數(shù)為3~40的含氮雜環(huán),L3是單鍵、可以具有取代基的碳原子數(shù)為6~60的亞芳基、可以具有取代基的碳原子數(shù)為3~60的雜亞芳基或可以具有取代基的亞芴基,Ar16是可以具有取代基的碳原子數(shù)為6~60的2價(jià)芳香族烴基,Ar17是可以具有取代基的碳原子數(shù)為6~60的芳基、或可以具有取代基的碳原子數(shù)為3~60的雜芳基。)
特開平第09-087616號(hào)公報(bào)所示的、使用用下述式表示的硅雜環(huán)戊二烯衍生物的電場(chǎng)發(fā)光元件。
(式中,Q1和Q2相互獨(dú)立,是碳原子數(shù)為1~6的飽和或不飽和的烴基、烷氧基、烯氧基、炔氧基、羥基、取代或未取代的芳基、取代或未取代的雜環(huán),或者Q1和Q2相結(jié)合而形成飽和或不飽和的環(huán)的結(jié)構(gòu),R1~R4相互獨(dú)立,表示氫、鹵素、取代或未取代的碳原子數(shù)為1~6的烷基、烷氧基、芳氧基、全氟代烷基、全氟代烷氧基、氨基、烷基羰基、芳基羰基、烷氧基羰基、芳氧基羰基、偶氮基、烷基羰基氧基、芳基羰基氧基、烷氧基羰基氧基、芳氧基羰基氧基、亞磺?;?、磺?;被酋;?スルフアニル)、甲硅烷基、氨基甲?;?、芳基、雜環(huán)基、烯基、炔基、硝基、甲?;?、亞硝基、甲酰氧基、異氰基、氰酸酯基、異氰酸酯基、硫氰酸酯基、異硫氰酸酯基或者氰基或者相鄰時(shí)取代或者未取代的環(huán)進(jìn)行縮合形成的結(jié)構(gòu))特開平第09-194487號(hào)公報(bào)所示的、用下述式表示的硅雜環(huán)戊二烯衍生物[化7] (式中,Q3和Q4相互獨(dú)立,是碳原子數(shù)為1~6的飽和或不飽和的烴基、烷氧基、烯氧基、炔氧基、取代或未取代的芳基、取代或未取代的雜環(huán),或者Q3和Q4相結(jié)合而形成飽和或不飽和的環(huán)的結(jié)構(gòu),R5~R8相互獨(dú)立,表示氫、鹵素、取代或未取代的碳原子數(shù)為1~6的烷基、烷氧基、芳氧基、全氟代烷基、全氟代烷氧基、氨基、烷基羰基、芳基羰基、烷氧基羰基、芳氧基羰基、偶氮基、烷基羰基氧基、芳基羰基氧基、烷氧基羰基氧基、芳氧基羰基氧基、亞磺酰基、磺?;被酋;?スルフアニル)、甲硅烷基、氨基甲?;?、芳基、雜環(huán)基、烯基、炔基、硝基、甲?;?、亞硝基、甲酰氧基、異氰基、氰酸酯基、異氰酸酯基、硫氰酸酯基、異硫氰酸酯基或者氰基或者相鄰時(shí)取代或者未取代的環(huán)進(jìn)行縮合形成的結(jié)構(gòu)(其中,當(dāng)R5和R8是苯基時(shí),Q3和Q4不是烷基和苯基,當(dāng)R5和R8是噻嗯基時(shí),不同時(shí)滿足Q3和Q4為一價(jià)烴基、R6和R7為烷基、芳基、烯基或者R6和R7通過結(jié)合形成環(huán)的脂肪族基團(tuán)的結(jié)構(gòu),當(dāng)R5和R8是甲硅烷基時(shí),R6、R7、Q3和Q4彼此獨(dú)立,不是碳原子數(shù)為1~6的一價(jià)烴基或者氫原子,當(dāng)R5和R6與苯環(huán)進(jìn)行稠合而成的結(jié)構(gòu)時(shí),Q3和Q4不是烷基和苯基。))特再第2000-040586號(hào)公報(bào)所示的用下述式表示的硼烷衍生物[化8] [式中,R9~R16和Q8相互獨(dú)立,表示氫原子、飽和或不飽和的烴基、芳香族基、雜環(huán)基、取代氨基、取代氧硼基、烷氧基或芳氧基,Q5、Q6和Q7相互獨(dú)立,表示飽和或不飽和的烴基、芳香族基、雜環(huán)基、取代氨基、烷氧基或芳氧基,Q7和Q8的取代基可以相互結(jié)合而形成稠環(huán),r表示1~3的整數(shù),當(dāng)r為2以上時(shí),Q7可以不同。其中,不包括r是1且Q5、Q6和R10是甲基并且R16是氫原子或取代氧硼基的情況;和r為3且Q7為甲基的情況。]特開平10-088121號(hào)公報(bào)所示的用下述式表示的化合物[化9]
(式中,Q9和Q10相互獨(dú)立,表示用下述式(3)表示的配位基,L4表示鹵原子、取代或者未取代的烷基、取代或者未取代的環(huán)烷基、取代或者未取代的芳基、取代或者未取代的雜環(huán)基、或者用-OR17(R17是氫原子、取代或者未取代的烷基、取代或者未取代的環(huán)烷基、取代或者未取代的芳基、取代或者未取代的雜環(huán)基。)或-O-Ga-Q11(Q12)(Q11、Q12與Q9、Q10相同。)表示的配位基。)[化10] (式中,環(huán)A4和A5是可以具有取代基的已相互鍵合的六員芳環(huán)結(jié)構(gòu)。)這種金屬配位化合物,作為n型半導(dǎo)體的性能較強(qiáng),電子注入能力大。進(jìn)而,形成配位化合物時(shí)的生成能量也低,所以已形成的金屬配位化合物的金屬和配位基的鍵合性也變得牢固,作為發(fā)光材料的熒光量子效率也會(huì)增大。
如果列舉形成上述式的配位基的環(huán)A4和A5的取代基的具體的例子,有氯、溴、碘、氟等鹵原子;甲基、乙基、丙基、丁基、仲丁基、叔丁基、戊基、己基、庚基、辛基、硬脂基、三氯甲基等取代或者未取代的烷基;苯基、萘基、3-甲基苯基、3-甲氧基苯基、3-氟苯基、3-三氯甲基苯基、3-三氟甲基苯基、3-硝基苯基等取代或者未取代的芳基;甲氧基、正丁氧基、叔丁氧基、三氯甲氧基、三氟乙氧基、五氟丙氧基、2,2,3,3-四氟丙氧基、1,1,1,3,3,3-六氟-2-丙氧基、6-(全氟乙基)己氧基等取代或者未取代的烷氧基;苯氧基、對(duì)硝基苯氧基、對(duì)叔丁基苯氧基、3-氟苯氧基、五氟苯基、3-三氟甲基苯氧基等取代或者未取代的芳氧基;甲硫基、乙硫基、叔丁基硫基、己基硫基、辛基硫基、三氟甲基硫基等取代或者未取代的烷硫基;苯硫基、對(duì)硝基苯硫基、對(duì)叔丁基苯硫基、3-氟苯硫基、五氟苯硫基、3-三氟甲基苯硫基等取代或者未取代的芳硫基;氰基、硝基、氨基、甲基氨基、二甲基氨基、乙基氨基、二乙基氨基、二丙基氨基、二丁基氨基、二苯基氨基等單或二取代氨基;雙(乙酰氧基甲基)氨基、雙(乙酰氧基乙基)氨基、雙(乙酰氧基丙基)氨基、雙(乙酰氧基丁基)氨基等?;被?;羥基,甲硅烷氧基,?;?,甲基氨基甲?;⒍谆被柞;⒁一被柞;?、二乙基氨基甲?;?、丙基氨基甲酰基、丁基氨基甲?;⒈交被柞;劝被柞;人峄?,磺酸基,亞氨基,環(huán)戊烷基、環(huán)己基等環(huán)烷基;苯基、萘基、聯(lián)苯基、蒽基、菲基、芴基、芘基等芳基;吡啶基、吡嗪基、嘧啶基、噠嗪基、三嗪基、吲哚基、喹啉基、吖啶基、吡咯烷基、二烷基、哌啶基、モルフオリジニル基、哌嗪基、トリアチニル基、咔唑基、呋喃基、苯硫基、唑基、二唑基、苯并唑基、噻唑基、噻二唑基、苯并噻唑基、三唑基、咪唑基、苯并咪唑基、プラニル基等雜環(huán)基等。另外,以上的取代基之間也可以通過鍵合形成六員芳環(huán)或者雜環(huán)。
在本發(fā)明中,還可以在陰極與有機(jī)層之間設(shè)置由絕緣體或半導(dǎo)體構(gòu)成的電子注入層。此時(shí),可以有效地防止電流漏泄,改善電子注入性。作為這樣的絕緣體,優(yōu)選使用選自堿金屬硫?qū)倩?、堿土金屬硫?qū)倩?、堿金屬的鹵化物和堿土金屬的鹵化物等金屬化合物的至少一種。電子注入層如果由這些堿金屬硫?qū)倩锏葮?gòu)成,可以進(jìn)一步提高電子注入性,所以優(yōu)選。具體而言,作為優(yōu)選的堿金屬硫?qū)倩?,可以舉出例如Li2O、LiO、Na2S、Na2Se和NaO,作為優(yōu)選的堿土金屬硫?qū)倩?,可以舉出例如CaO、BaO、SrO、BeO、BaS和CaSe。另外,作為優(yōu)選的堿金屬的鹵化物,可以舉出例如LiF、NaF、KF、LiCl、KCl和NaCl等。另外,作為優(yōu)選的堿土金屬的鹵化物,例如可以舉出CaF2、BaF2、SrF2、MgF2、BeF2等氟化物、或氟化物以外的鹵化物。
(9)還原性摻雜劑在本發(fā)明中,優(yōu)選在輸送電子的區(qū)域或者陰極和有機(jī)層的界面區(qū)域含有還原性摻雜劑。在此,所謂還原性摻雜劑被定義為可以將電子輸送性化合物還原的物質(zhì)。因此,只要是具有一定還原性的物質(zhì),就可以使用各種物質(zhì)。例如,可以適當(dāng)使用選自堿金屬、堿土金屬、稀土金屬、堿金屬的氧化物、堿金屬的鹵化物、堿土金屬的氧化物、堿土金屬的鹵化物、稀土金屬的氧化物或者稀土金屬的鹵化物、堿金屬的有機(jī)配位化合物、堿土金屬的有機(jī)配位化合物、稀土金屬的有機(jī)配位化合物等的至少一種物質(zhì)。
另外,更具體而言,作為優(yōu)選的還原性摻雜劑,可以舉出選自Na(功函數(shù)2.36eV)、K(功函數(shù)2.28eV)、Rb(功函數(shù)2.16eV)和Cs(功函數(shù)1.95eV)等的至少一種的堿金屬,或選自Ca(功函數(shù)2.9eV)、Sr(功函數(shù)2.0~2.5eV)、以及Ba(功函數(shù)2.52eV)等的至少一種的堿土金屬。特別優(yōu)選功函數(shù)2.9eV以下的物質(zhì)。其中,更優(yōu)選的還原性摻雜劑為選自K、Rb和Cs的至少一種堿金屬,進(jìn)一步優(yōu)選Rb或Cs,最優(yōu)選的是Cs。這些堿金屬的還原能力特別高,通過向電子注入?yún)^(qū)域添加較少量,可以實(shí)現(xiàn)有機(jī)EL元件中的發(fā)光亮度的提高或長(zhǎng)壽命化。另外,作為功函數(shù)為2.9eV以下的還原性摻雜劑,還優(yōu)選這些當(dāng)中2種以上的堿金屬的組合,特別優(yōu)選含有Cs的組合,例如,Cs和Na、Cs和K、Cs和Rb或者Cs和Na和K的組合。通過組合含有Cs,可以有效地發(fā)揮還原能力,通過向電子注入?yún)^(qū)域的添加,可以實(shí)現(xiàn)有機(jī)EL元件中的發(fā)光亮度的提高或長(zhǎng)壽命化。
(10)絕緣層有機(jī)EL元件因?yàn)橄虺∧な┘与妶?chǎng),所以容易產(chǎn)生泄漏或由短路引起的像素缺陷。為了防止這種情況,優(yōu)選在一對(duì)電極之間插入絕緣性的薄膜層。
作為用于絕緣層的材料,例如可以舉出氧化鋁、氟化鋰、氧化鋰、氟化銫、氧化銫、氧化鎂、氟化鎂、氧化鈣、氟化鈣、氮化鋁、氧化鈦、氧化硅、氧化鍺、氮化硅、氮化硼、氧化鉬、氧化釕、氧化釩等。
也可以使用它們的混合物或?qū)盈B物。
(11)基板作為基板,適合使用玻璃板、聚合物板等。作為玻璃板,特別優(yōu)選堿石灰玻璃、含有鋇/鍶的玻璃、鉛玻璃、硅酸鋁玻璃、硼硅酸玻璃、鋇硼硅酸玻璃、石英等。作為聚合物板,可以舉出聚碳酸酯、壓克力(アクリル)、聚對(duì)苯二甲酸乙二醇酯、聚醚硫化物、聚砜等。
實(shí)施例1如下所述,制作圖7a所示的有機(jī)EL元件。
以規(guī)定的圖案,在25mm×75mm×1.1mm厚的玻璃基板60上,使Cr(膜厚50nm)的反射性電極61成膜,將成膜產(chǎn)物在異丙醇中用超聲波清洗5分鐘之后,進(jìn)行30分鐘的UV臭氧清洗。將清洗后的帶有反射性電極的玻璃基板安裝于真空蒸鍍裝置的基板架上,首先,作為非發(fā)光性無機(jī)化合物,使IZO成膜320nm(透明電極層62)。
接著,以在形成有反射性電極線的一側(cè)的面上覆蓋上述反射性電極的方式,以40∶1的重量比,使膜厚10nm的N,N’-雙(N,N’-二苯基-4-氨基苯基)-N,N-二苯基-4,4’-二氨基-1,1’-聯(lián)苯膜(以下簡(jiǎn)記為“TPD232膜”)和三氧化鉬成膜。該TPD232膜發(fā)揮作為空穴注入層62的功能。在TPD232膜成膜之后,在該TPD232膜上,形成膜厚為60nm的4,4’-雙[N-(1-萘基)-N-苯基氨基]聯(lián)苯膜(以下簡(jiǎn)記為“NPD膜”)。該NPD膜可作為空穴輸送層64發(fā)揮功能。進(jìn)而,以40∶1的重量比共蒸鍍NPD和香豆素6,形成膜厚10nm的膜,作為綠色有機(jī)發(fā)光層65。進(jìn)而,以40∶1的重量比蒸鍍?nèi)缦滤镜谋揭蚁┗苌顳PVDPAN和化合物(B1),使其成膜為膜厚30nm,作為藍(lán)色有機(jī)發(fā)光層66。以100∶1的重量比,在該膜上共蒸鍍膜厚20nm的三(8-羥基喹啉)鋁(以下簡(jiǎn)記為“Alq”)和下述所示的DCJTB,作為紅色有機(jī)發(fā)光層67。然后,使Alq成膜10nm,作為電子輸送層68,進(jìn)而,二維蒸鍍Li(Li源サエスゲツタ一公司制)和Alq,形成10nm的Alq:Li膜作為電子注入層69。在該Alq:Li膜上,蒸鍍5nm的金屬Ag,形成半透過金屬層70,在其上使IZO成膜100nm,作為電極71,形成有機(jī)EL發(fā)光元件。該元件在直流電壓5V下,可得到發(fā)光亮度100cd/m2、效率7cd/A、最大發(fā)光亮度8萬cd/m2的白色發(fā)光。利用本材料制作的元件在CIE1931色度座標(biāo)中,為(x,y)=(0.30,0.32),確認(rèn)為白色。
在不驅(qū)動(dòng)有機(jī)EL元件的狀態(tài)下,從光半透過性金屬層70(光半透過層)側(cè),使用通過鹵素?zé)舻陌咨庠?,入射波長(zhǎng)400~800nm的光時(shí),反射光的光譜在435nm(半輻值25nm)、510nm(半輻值40nm)、650nm(半輻值75nm)被觀察到極小值。利用分光器測(cè)定反射光的光譜。
在該元件上,重疊帶有藍(lán)色濾色器的玻璃板,評(píng)價(jià)發(fā)光特性,色度座標(biāo)為(x,y)=(0.15,0.10)。另外,層疊帶有綠色濾色器的玻璃板,代替帶有藍(lán)色濾色器的玻璃板,來評(píng)價(jià)發(fā)光特性,色度座標(biāo)為(x,y)=(0.26,0.65)。另外,層疊帶有紅色濾色器的玻璃板,代替帶有綠色濾色器的玻璃板,來評(píng)價(jià)發(fā)光特性,色度座標(biāo)為(x,y)=(0.68,0.32)。
另外,Cr與Ag之間的膜厚為400nm。
比較例1
如下所述,制作圖7b所示的有機(jī)EL元件。
除了在實(shí)施例1的Cr上形成的非發(fā)光性無機(jī)化合物的IZO以外,與實(shí)施例1一樣地制作。結(jié)果,Cr與Ag之間的膜厚為150nm。該元件在直流電壓5V下,可得到發(fā)光亮度100cd/m2、效率7cd/A、最大發(fā)光亮度8萬cd/m2的白色發(fā)光。利用本材料制作的元件在CIE1931色度座標(biāo)中,為(x,y)=(0.30,0.32),確認(rèn)為白色。
在不驅(qū)動(dòng)有機(jī)EL元件的狀態(tài)下,從光半透過性金屬層70(光半透過層)側(cè),入射波長(zhǎng)400~800nm的光時(shí),反射光的光譜在422nm(半輻值35nm)、671nm(半輻值210nm)的2處被觀察到極小值。
在該元件上,與實(shí)施例1一樣,重疊帶有藍(lán)色濾色器的玻璃板,評(píng)價(jià)發(fā)光特性,色度座標(biāo)為(x,y)=(0.15,0.12)。另外,一樣地層疊帶有綠色濾色器的玻璃板,評(píng)價(jià)發(fā)光特性時(shí),色度座標(biāo)為(x,y)=(0.32,0.40)。另外,一樣地層疊帶有紅色濾色器的玻璃板,評(píng)價(jià)發(fā)光特性時(shí),色度座標(biāo)為(x,y)=(0.60,0.40)。
與實(shí)施例1相比,濾色器透過后的色純度變差。
實(shí)施例2如下所述,制作圖7c所示的有機(jī)EL元件。
與實(shí)施例1一樣地制作各層的成膜,但變更了成膜的順序,Cr之后為Alq:Li、Alq、Alq:DCJTB、DPVDPAN:B1、NPD:香豆素6、NPD、TDP232,在其上使三氧化鉬成膜1nm(透明電極層72),在其上使IZO成膜100nm(電極保護(hù)層71),作為非發(fā)光性無機(jī)化合物。進(jìn)而,在其上使SiO(1-x)Nx(x=0~1)成膜200nm,作為絕緣性非發(fā)光性無機(jī)化合物層73。進(jìn)而,在其上使Ag成膜5nm。
在Cr與Ag之間沒有金屬性的物質(zhì),其膜厚為451nm。
在不驅(qū)動(dòng)有機(jī)EL元件的狀態(tài)下,從光半透過性金屬層70(光半透過層)側(cè),入射波長(zhǎng)400~800nm的光時(shí),反射光的光譜在442(半輻值20nm)、494nm(半輻值30nm)、580(半輻值45m)、730nm(半輻值80nm)觀察到極小值。
在該元件上,與實(shí)施例1一樣地重疊帶有藍(lán)色濾色器的玻璃板,評(píng)價(jià)發(fā)光特性,色度座標(biāo)為(x,y)=(0.15,0.10)。一樣地層疊帶有綠色濾色器的玻璃板,評(píng)價(jià)發(fā)光特性時(shí),色度座標(biāo)為(x,y)=(0.26,0.67)。一樣地層疊帶有紅色濾色器的玻璃板,評(píng)價(jià)發(fā)光特性時(shí),色度座標(biāo)為(x,y)=(0.68,0.32)。
比較例2如下所述,制作圖7d所示的有機(jī)EL元件。
在實(shí)施例2中,除了不使SiO(1-x)Nx成膜、更換IZO和Ag以外,一樣地制作。
在Cr與Ag之間的膜厚為151nm。
在該元件上,與實(shí)施例1一樣地重疊帶有藍(lán)色濾色器的玻璃板,評(píng)價(jià)發(fā)光特性,色度座標(biāo)為(x,y)=(0.15,0.18)。一樣地層疊帶有綠色濾色器的玻璃板,評(píng)價(jià)發(fā)光特性時(shí),色度座標(biāo)為(x,y)=(0.32,0.40)。一樣地層疊帶有紅色濾色器的玻璃板,評(píng)價(jià)發(fā)光特性時(shí),色度座標(biāo)為(x,y)=(0.58,0.42)。
與實(shí)施例1相比,濾色器透過后的色純度變差。
工業(yè)上的可利用性本發(fā)明的有機(jī)EL元件可以用于各種顯示裝置(例如民用以及工業(yè)用的顯示器,具體而言,移動(dòng)電話、PDA、車輛行駛用信息系統(tǒng)、監(jiān)視器、TV等各種單色、全色顯示裝置)、各種照明(背光燈等)等。
權(quán)利要求
1.一種有機(jī)電致發(fā)光元件,其中,包括光反射層、光半透過層、和在所述光反射層與所述光半透過層之間形成的含有有機(jī)發(fā)光層的光干涉部,在從所述光半透過層側(cè)入射波長(zhǎng)400~800nm的光時(shí),來自所述光半透過層側(cè)的反射光的光譜在波長(zhǎng)400~800nm至少具有3個(gè)極小值。
2.如權(quán)利要求1所述的有機(jī)電致發(fā)光元件,其中,所述光反射層或所述光半透過層的至少一方為有機(jī)電致發(fā)光元件的驅(qū)動(dòng)電極。
3.如權(quán)利要求1所述的有機(jī)電致發(fā)光元件,其中,所述光反射層為反射電極。
4.如權(quán)利要求1所述的有機(jī)電致發(fā)光元件,其中,在所述光干涉部,在所述光反射層與所述有機(jī)發(fā)光層之間,設(shè)置有第一無機(jī)化合物層,和/或,在所述有機(jī)發(fā)光層和所述光半透過層之間,設(shè)置有第二無機(jī)化合物層。
5.如權(quán)利要求4所述的有機(jī)電致發(fā)光元件,其中,所述第一和/或第二無機(jī)化合物層為透明電極。
6.如權(quán)利要求1所述的有機(jī)電致發(fā)光元件,其中,在所述光半透過層設(shè)置有光擴(kuò)散機(jī)構(gòu)。
7.一種有機(jī)電致發(fā)光元件,其中,包括第一光半透過層、第二光半透過層、和在所述第一光半透過層與第二光半透過層之間形成的含有有機(jī)發(fā)光層的光干涉部,在從所述第二光半透過層側(cè)入射波長(zhǎng)400~800nm的光時(shí),來自所述第一光半透過層側(cè)的透過光的光譜在波長(zhǎng)400~800nm至少具有3個(gè)極大值。
8.如權(quán)利要求7所述的有機(jī)電致發(fā)光元件,其中,所述第一光半透過層或所述第二光半透過層的至少一方為有機(jī)電致發(fā)光元件的驅(qū)動(dòng)電極。
9.如權(quán)利要求7所述的有機(jī)電致發(fā)光元件,其中,在所述光干涉部,在所述第一光半透過層與所述有機(jī)發(fā)光層之間,設(shè)置有第一無機(jī)化合物層,和/或,在所述有機(jī)發(fā)光層和所述第二光半透過層之間,設(shè)置有第二無機(jī)化合物層。
10.如權(quán)利要求9所述的有機(jī)電致發(fā)光元件,其中,所述第一和/或第二無機(jī)化合物層為透明電極。
11.如權(quán)利要求7所述的有機(jī)電致發(fā)光元件,其中,在所述第一和/或第二光半透過層設(shè)置有光擴(kuò)散機(jī)構(gòu)。
12.一種顯示裝置,其中,包括權(quán)利要求1或者7所述的有機(jī)電致發(fā)光元件和色轉(zhuǎn)換構(gòu)件而構(gòu)成。
13.一種顯示裝置,其中,包括權(quán)利要求1或者7所述的有機(jī)電致發(fā)光元件和濾色器而構(gòu)成。
全文摘要
本發(fā)明提供一種有機(jī)電致發(fā)光元件,它包括光反射層(1)、光半透過層(3)、在光反射層(1)與光半透過層(3)之間形成的含有有機(jī)發(fā)光層的光干涉部(2),在從光半透過層(1)側(cè)入射波長(zhǎng)400~800nm的光(A)時(shí),反射光(B)的光譜在波長(zhǎng)400~800nm至少具有3個(gè)極小值。此時(shí),通過調(diào)整光干涉部(2)的光程長(zhǎng)度,可以使向外反射出的反射光(B)的光譜具有特定的值的尖銳的峰。結(jié)果,色純度變高。
文檔編號(hào)H05B33/12GK1918949SQ20058000434
公開日2007年2月21日 申請(qǐng)日期2005年3月4日 優(yōu)先權(quán)日2004年3月5日
發(fā)明者福岡賢一, 湯淺公洋, 細(xì)川地潮 申請(qǐng)人:出光興產(chǎn)株式會(huì)社