專利名稱：有機(jī)el元件及有機(jī)el元件的制造方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及有機(jī)EL元件及其制造方法。更詳細(xì)地說(shuō)，本發(fā)明涉及在有機(jī)EL元件中，規(guī)定構(gòu)成發(fā)光層的有機(jī)化合物材料中包含的前體化合物的殘留量，制作高性能的有機(jī)EL元件的技術(shù)。
背景技術(shù)：
有機(jī)EL元件為在陰極與陽(yáng)極之間夾持了有機(jī)發(fā)光材料的結(jié)構(gòu)的發(fā)光元件，是將由從陰極注入的電子和從陽(yáng)極注入的空穴在有機(jī)層進(jìn)行再結(jié)合而產(chǎn)生的能量作為發(fā)光能量取出至外部的原理的發(fā)光元件?，F(xiàn)在，有機(jī)EL元件所代表的有機(jī)器件中包含的有機(jī)層的制作方法通常為真空蒸鍍法、使用了蔭罩的圖案形成法等干法。然而，在真空蒸鍍法中，存在制造裝置昂貴、材料的利用效率低等問(wèn)題。此外，在使用了蔭罩的圖案形成法中，存在大面積器件的制作困難等問(wèn)題。與此相對(duì)，還研究了采用旋涂法、噴墨法等濕法的有機(jī)器件的制作方法。然而，真空蒸鍍法中一般所使用的有機(jī)器件材料基本上是難溶性的，難以直接用于濕法中。因此，進(jìn)行了有機(jī)器件材料的增溶的研究。其中，有使用能夠轉(zhuǎn)化成有機(jī)器件材料且為可溶性的材料，所謂的可溶性前體的方法。該方法為將可溶性前體涂布在器件基板上進(jìn)行制膜，然后通過(guò)加熱等處理而將可溶性前體轉(zhuǎn)化成有機(jī)器件材料這樣的方法(參照專利文獻(xiàn)I 2)。根據(jù)該方法，即使是難溶性的材料，只要其前體是可溶性的，就能夠適用濕法。另一方面，已知有機(jī)器件隨著驅(qū)動(dòng)而性能經(jīng)時(shí)地降低。作為其原因之一，可舉出混入到有機(jī)器件中的材料中的雜質(zhì)的影響。公開(kāi)了例如，在有機(jī)發(fā)光層中包含特定的并四苯衍生物的有機(jī)EL元件中，通過(guò)降低作為合成有機(jī)發(fā)光材料時(shí)的副產(chǎn)物、原料的二醇體的含量，可以降低有機(jī)EL元件的發(fā)光亮度下降，實(shí)現(xiàn)有機(jī)EL元件的長(zhǎng)壽命化(參照專利文獻(xiàn)3)。專利文獻(xiàn)I :日本特開(kāi)2003 - 304014號(hào)公報(bào)專利文獻(xiàn)2 :日本特開(kāi)2005 - 232136號(hào)公報(bào)專利文獻(xiàn)3 :日本特許第4308317號(hào)公報(bào)

發(fā)明內(nèi)容
發(fā)明要解決的課題在將上述的可溶性前體用于有機(jī)EL元件的情況下，能夠通過(guò)濕法制造元件，大面積器件制作變得容易，但有在有機(jī)層中殘留未轉(zhuǎn)化的可溶性前體的可能性，有機(jī)EL元件的性能可能會(huì)下降。本發(fā)明的目的是在利用發(fā)光材料等的前體化合物來(lái)制造的有機(jī)EL元件中，抑制有機(jī)EL元件的發(fā)光亮度的經(jīng)時(shí)劣化，使有機(jī)EL元件長(zhǎng)壽命化。用于解決課題的方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種有機(jī)EL元件，其是具有至少包含被夾持在一對(duì)電極間的發(fā)光層的有機(jī)化合物層的有機(jī)EL元件，其中，所述有機(jī)EL元件是在所述發(fā)光層中含有下述通式(I)所示的并四苯衍生物和作為其前體的下述通式(2)所示的并四苯前體化合物的有機(jī)EL元件，所述發(fā)光層中包含的具有二環(huán)結(jié)構(gòu)的并四苯前體化合物相對(duì)于并四苯衍生物100重量份為5. O重量份以下。
通式⑴和通式⑵中，R1 R12可以分別相同也可以不同，其選自氫、烷基、環(huán)烷基、雜環(huán)基、鏈稀基、環(huán)稀基、塊基、燒氧基、燒硫基、芳基釀基、芳基硫釀基、芳基、雜芳基、齒素、氰1基、擬基、竣基、氧基擬基、氣基甲酸基、氣基、甲娃燒基、氧化勝基、以及與相鄰取代基之間所形成的稠環(huán)；通式⑵中，X為選自C = O、CH2, O或CHR21中的原子或原子團(tuán)；R21為選自烷基、鏈烯基、烷氧基、?；械娜〈?，其可以彼此結(jié)合而形成環(huán)。發(fā)明的效果根據(jù)本發(fā)明，可抑制有機(jī)EL元件的發(fā)光亮度的降低，大幅度改善其壽命。


圖I為顯示根據(jù)本發(fā)明而形成了發(fā)光層圖案的有機(jī)EL元件的一例的截面圖。圖2為顯示在玻璃基板上制作的ITO的形狀的一例的圖。
具體實(shí)施例方式本發(fā)明的有機(jī)EL元件在發(fā)光層中包含并四苯衍生物，并且該發(fā)光層中包含的具有二環(huán)結(jié)構(gòu)的并四苯前體化合物的含量少。作為本發(fā)明的有機(jī)EL元件的制作方法的優(yōu)選例之一，可舉出使用了濕法的方法。具體而言，利用能夠轉(zhuǎn)化成本發(fā)明的有機(jī)EL元件中使用的并四苯衍生物并且為可溶性的、具有二環(huán)結(jié)構(gòu)的并四苯前體化合物。具有二環(huán)結(jié)構(gòu)的并四苯前體化合物對(duì)多數(shù)溶劑具有高可溶性，此外，具有通過(guò)光照射、熱處理這樣的轉(zhuǎn)化處理而轉(zhuǎn)化成并四苯衍生物的性質(zhì)。例如，如果在有機(jī)EL元件中在形成發(fā)光層的位置通過(guò)濕法來(lái)制作具有二環(huán)結(jié)構(gòu)的并四苯前體化合物的薄膜，則可以實(shí)施轉(zhuǎn)化處理而制作包含并四苯衍生物的發(fā)光層。此外，作為其它方法，可以將具有二環(huán)結(jié)構(gòu)的并四苯前體化合物涂布在供體基板(donorsubstrate)上，向并四苯衍生物的轉(zhuǎn)化處理后，在器件基板上的形成發(fā)光層的位置轉(zhuǎn)印被轉(zhuǎn)化后的并四苯衍生物，制作具有包含并四苯衍生物的發(fā)光層的有機(jī)EL元件。
在上述那樣的轉(zhuǎn)化處理中，有時(shí)具有二環(huán)結(jié)構(gòu)的并四苯前體化合物沒(méi)有完全轉(zhuǎn)化成并四苯衍生物而殘留。已知為了達(dá)成有機(jī)EL元件的長(zhǎng)壽命化，優(yōu)選發(fā)光層中的具有二環(huán)結(jié)構(gòu)的并四苯前體化合物的含量少。以下詳細(xì)地說(shuō)明本發(fā)明的有機(jī)EL元件。圖I為顯示有機(jī)EL元件10 (顯示器)的典型結(jié)構(gòu)的例子的截面圖。在支持體11上構(gòu)成由TFT12、平坦化層13等構(gòu)成的有源矩陣電路。元件部分為在有源矩陣電路上所形成的第一電極15/空穴輸送層16/發(fā)光層17/電子輸送層18/第二電極19。在第一電極的端部形成防止電極端中發(fā)生短路、規(guī)定發(fā)光區(qū)域的絕緣層14。有機(jī)EL元件的構(gòu)成不限于該例，例如，在第一電極與第二電極之間可以僅形成一層兼具空穴輸送功能和電子輸送功能的發(fā)光層，空穴輸送層可以為空穴注入層與空穴輸送層的多層疊層結(jié)構(gòu)，電子輸送層可以為電子輸送層與電子注入層的多層疊層結(jié)構(gòu)，在發(fā)光層具有電子輸送功能的情況下可以省略電子輸送層。此外，可以按照第一電極/電子輸送層/發(fā)光層/空穴輸送層/第二電極的順序進(jìn)行疊層。此外，這些層都可以為單層也可以為多層。另外，雖然未圖示，但可以在第二電極形成后，利用公知技術(shù)進(jìn)行保護(hù)層的形成、濾色器的形成、密封等。 本發(fā)明的有機(jī)EL元件的發(fā)光層包含下述通式(I)所示的并四苯衍生物，還包含作為其前體的下述通式(2)所示的具有二環(huán)結(jié)構(gòu)的并四苯前體化合物。此時(shí)，上述發(fā)光層中包含的通式(2)所示的具有二環(huán)結(jié)構(gòu)的并四苯前體化合物的含量相對(duì)于通式(I)所示的并四苯衍生物100重量份為5. O重量份以下是重要的。更優(yōu)選為O. 001重量份 5. O重量份。通式(I)所示的并四苯衍生物為發(fā)揮作為發(fā)光材料、特別是主體化合物的功能的化合物。與此相對(duì)，具有二環(huán)結(jié)構(gòu)的并四苯前體化合物本身的作為主體化合物的功能低。因此，通過(guò)使其含量為相對(duì)于通式(I)所示的并四苯衍生物100重量份為5. O重量份以下，可以提高有機(jī)EL元件的發(fā)光層中的主體純度，由此可以達(dá)成長(zhǎng)壽命化。此外,通過(guò)提高主體純度，發(fā)光層內(nèi)空穴或電子被捕獲的概率減少，因此發(fā)光效率提高。更優(yōu)選地，通式(2)所示的具有二環(huán)結(jié)構(gòu)的并四苯前體化合物的含量相對(duì)于通式(I)所示的并四苯衍生物100重量份為I. O重量份以下。通過(guò)使上述含量為I. O重量份以下，可以達(dá)成有機(jī)EL元件的進(jìn)一步
長(zhǎng)壽命化。
R12 R1 R2 RS
r‘
(I)
R9 R8 R7 R6
12 /\ R1 R2 R3
⑵
RfR7 R6這里，通式⑴和通式⑵中，R1 R12可以分別相同也可以不同，其選自氫、烷基、環(huán)燒基、雜環(huán)基、鏈稀基、環(huán)稀基、塊基、燒氧基、燒硫基、芳基釀基、芳基硫釀基、芳基、雜芳基、齒素、氰1基、擬基、竣基、氧基擬基、氣基甲酸基、氣基、甲娃燒基、氧化勝基、以及與相鄰取代基之間所形成的稠環(huán)。通式⑵中，X為選自C = O、CH2、O、CHR21中的原子或原子團(tuán)。R21為選自烷基、鏈烯基、烷氧基、?；械娜〈?，其可以彼此結(jié)合而形成環(huán)。這些取代基中，所謂烷基，表示例如，甲基、乙基、正丙基、異丙基、正丁基、仲丁基和叔丁基等飽和脂肪族烴基，它們可以具有取代基也可以不具有取代基。被取代的情況下的追加的取代基沒(méi)有特別的限制，可舉出例如，烷基、芳基和雜芳基等，這點(diǎn)在以下的記載中也是通用的。此外，烷基的碳原子數(shù)沒(méi)有特別的限制，從獲得的容易性、成本方面出發(fā)，通常為I 20、更優(yōu)選為I 8的范圍。所謂環(huán)烷基，表示例如，環(huán)丙基、環(huán)己基、降冰片烷基和金剛烷基等飽和脂環(huán)式烴基，它們可以具有取代基也可以不具有取代基。烷基部分的碳原子數(shù)沒(méi)有特別的限制，通常為3 20的范圍。所謂雜環(huán)基，表示例如，吡喃環(huán)、哌啶環(huán)、環(huán)酰胺等在環(huán)內(nèi)具有除了碳以外的原子的脂肪族環(huán)，它們可以具有取代基也可以不具有取代基。雜環(huán)基的碳原子數(shù)沒(méi)有特別的限制，通常為2 20的范圍。所謂鏈烯基，表示例如，乙烯基、烯丙基、丁二烯基等包含雙鍵的不飽和脂肪族烴基，它們可以具有取代基也可以不具有取代基。鏈烯基的碳原子數(shù)沒(méi)有特別的限制，通常為2 20的范圍。所謂環(huán)烯基，表示例如，環(huán)戊烯基、環(huán)戊二烯基、環(huán)己烯基等包含雙鍵的不飽和脂環(huán)式烴基，它們可以具有取代基也可以不具有取代基。環(huán)烯基的碳原子數(shù)沒(méi)有特別的限制，通常為2 20的范圍。所謂炔基，表示例如，乙炔基等包含三鍵的不飽和脂肪族烴基，它們可以具有取代基也可以不具有取代基。炔基的碳原子數(shù)沒(méi)有特別的限制，通常為2 20的范圍。所謂烷氧基，表示例如，甲氧基、乙氧基和丙氧基等介由醚鍵而結(jié)合了脂肪族烴基的官能團(tuán)，該脂肪族烴基可以具有取代基也可以不具有取代基。烷氧基的碳原子數(shù)沒(méi)有特別的限制，通常為I 20的范圍。所謂燒硫基，為燒氧基的釀鍵的氧原子被硫原子取代后的基團(tuán)。燒硫基的經(jīng)基可以具有取代基也可以不具有取代基。烷硫基的碳原子數(shù)沒(méi)有特別的限制，通常為I 20的范圍。所謂芳基醚基，表示例如，苯氧基等介由醚鍵而結(jié)合了芳香族烴基的官能團(tuán)，芳香族烴基可以具有取代基也可以不具有取代基。芳基醚基的碳原子數(shù)沒(méi)有特別的限制，通常為6 40的范圍。所謂芳基硫醚基，為芳基醚基的醚鍵的氧原子被硫原子取代后的基團(tuán)。芳基硫醚基中的芳香族烴基可以具有取代基也可以不具有取代基。芳基硫醚基的碳原子數(shù)沒(méi)有特別的限制，通常為6 40的范圍。所謂芳基，表示例如苯基、萘基、聯(lián)苯基、芴基、菲基、三聯(lián)苯基、蒽基和芘基等芳香族烴基、或?qū)⑺鼈兌鄠€(gè)連接而成的基團(tuán)，它們可以不被取代也可以被取代。芳基的碳原子數(shù)沒(méi)有特別的限制，通常為6 40的范圍。這樣的芳基可以具有的取代基為烷基、環(huán)烷基、鏈烯基、炔基、烷氧基、芳基醚基、烷硫基、齒素、氰基、氨基(氨基可以進(jìn)一步被芳基、雜芳基、取代)、甲娃燒基和砸燒基等。所謂雜芳基，表示例如，呋喃基、噻吩基、嘴唑基、吡啶基、喹啉基、咔唑基等在環(huán)內(nèi)具有除了碳以外的原子的芳香族基，它們可以具有取代基也可以不具有取代基。雜芳基的碳原子數(shù)沒(méi)有特別的限制，通常為2 30的范圍。這樣的雜芳基可以具有的取代基與芳基可以具有的取代基是同樣的。所謂鹵素，為氟、氯、溴、碘。
所謂羰基，表示酰基、甲?；劝家谎蹼p鍵的取代基。?；硎炯柞；臍淙〈蔁⒎蓟?、雜芳基的取代基。所謂氧基擬基，表不如叔丁氧基擬基、節(jié)氧基擬基那樣在羰基的碳上包含醚鍵的取代基。所謂氨基甲?；?，表示去掉了氨基甲酸的羥基后的取代基，其可以具有取代基也可以不具有取代基。所謂氨基，表示例如二甲基氨基等氮化合物基團(tuán)，其可以不被取代也可以被取代。所謂甲硅烷基，表示例如，三甲基甲硅烷基等硅化合物基團(tuán)，其可以不被取代也可以被取代。甲硅烷基的碳原子數(shù)沒(méi)有特別的限制，通常為3 20的范圍。此外，硅原子數(shù)通常為I 6。所謂氧化膦基，表示包含磷一氧雙鍵的取代基，其可以不被取代也可以被取代。所謂與相鄰取代基之間所形成的稠環(huán)，如果以上述通式(I)進(jìn)行說(shuō)明，則是選自R1 R12中的任意相鄰兩取代基(例如Rltl和R11)彼此結(jié)合而形成共軛或非共軛的稠環(huán)。這些稠環(huán)在環(huán)內(nèi)結(jié)構(gòu)中可以包含氮、氧、硫原子，此外可以與其它環(huán)結(jié)合。在本發(fā)明中，從提高發(fā)光效率考慮，通式(I)所示的并四苯衍生物更優(yōu)選為下述通式(3)所示的結(jié)構(gòu)。此外，具有二環(huán)結(jié)構(gòu)的并四苯前體化合物更優(yōu)選為與通式(3)所示的并四苯衍生物對(duì)應(yīng)的下述通式(4)所示的結(jié)構(gòu)。
R20 H Ar1
ΥΥΥυυ ‘ ⑶
R17 H Ar2 R·
X
R2e /Lh fr1 ψ3
R(4)
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R17Ar2 R 通式⑶和通式⑷中，R13 R2°可以分別相同也可以不同，其選自氫、烷基、環(huán)烷基、雜環(huán)基、鏈稀基、環(huán)稀基、塊基、燒氧基、燒硫基、芳基釀基、芳基硫釀基、芳基、雜芳基、齒素、氰1基、擬基、竣基、氧基擬基、氣基甲酸基、氣基、甲娃燒基、氧化勝基、以及與相鄰取代基之間所形成的稠環(huán)。Ar1和Ar2選自芳基醚基、芳基硫醚基、芳基、雜芳基。Ar1和Ar2可以具有取代基也可以不具有取代基。通式(4)中，X為選自C = 0、CH2、0、CHR22中的原子或原子團(tuán)。R22為選自烷基、鏈烯基、烷氧基、?；械娜〈?，其可以彼此結(jié)合而形成環(huán)。這里，R13 R2q和ArUr2的各取代基的說(shuō)明與上述通式(I)的R1 R12的說(shuō)明是同樣的。這里，R13 R2ci選自氣、燒基、雜環(huán)基、燒氧基、燒硫基、芳基釀基、芳基硫釀基、芳基、雜芳基、以及與相鄰取代基之間所形成的稠環(huán)，從可以表現(xiàn)高的有機(jī)EL性能考慮是優(yōu)選的。其中，特別優(yōu)選選自氫、烷基、雜環(huán)基、芳基、雜芳基、以及與相鄰取代基之間所形成的稠環(huán)。此外，作為Ar1、Ar2的例子，沒(méi)有特別地限定，可舉出以下那樣的結(jié)構(gòu)。Ar1和Ar2可以相同也可以不同。
權(quán)利要求
1.一種有機(jī)EL元件，其是具有至少包含被夾持在一對(duì)電極間的發(fā)光層的有機(jī)化合物層的有機(jī)EL元件，其中，所述發(fā)光層中含有下述通式(I)所示的并四苯衍生物，而且所述發(fā)光層中存在的下述通式(2)所示的并四苯前體化合物的含量相對(duì)于通式(I)所示的并四苯衍生物100重量份為5. O重量份以下，
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的有機(jī)EL元件，所述發(fā)光層中存在的上述通式⑵所示的并四苯前體化合物的含量相對(duì)于上述通式(I)所示的并四苯衍生物100重量份為I. O重量份以下。
3.根據(jù)權(quán)利要求I或2所述的有機(jī)EL元件，所述發(fā)光層中存在的上述通式(2)所示的并四苯前體化合物的含量相對(duì)于上述通式(I)所示的并四苯衍生物100重量份為O. 001重量份以上。
4.根據(jù)權(quán)利要求I 3的任一項(xiàng)所述的有機(jī)EL元件，所述并四苯衍生物以下述通式(3)表示，并且所述具有二環(huán)結(jié)構(gòu)的并四苯前體化合物以下述通式(4)表示，
5.根據(jù)權(quán)利要求I 4的任一項(xiàng)所述的有機(jī)EL元件，上述通式(2)所示的并四苯前體化合物中，X為C = O或ch2。
6.一種有機(jī)EL元件的制造方法，其是將下述通式(2)所示的并四苯前體化合物通過(guò)轉(zhuǎn)化處理而轉(zhuǎn)化成下述通式(I)所示的并四苯衍生物，將具有實(shí)施了所述轉(zhuǎn)化處理的材料的層作為有機(jī)EL元件的發(fā)光層的有機(jī)EL元件的制造方法，發(fā)光層中存在的通式(2)所示的并四苯前體化合物的含量相對(duì)于通式(I)所示的并四苯衍生物100重量份為5. 0重量份以下，
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的有機(jī)EL元件的制造方法，所述發(fā)光層中存在的上述通式(2)所示的并四苯前體化合物的含量相對(duì)于上述通式(I)所示的并四苯衍生物100重量份為I.0重量份以下。
8.根據(jù)權(quán)利要求6或7所述的有機(jī)EL元件的制造方法，所述發(fā)光層中存在的上述通式(2)所示的并四苯前體化合物的含量相對(duì)于上述通式(I)所示的并四苯衍生物100重量份為0. 001重量份以上。
9.根據(jù)權(quán)利要求6 8的任一項(xiàng)所述的有機(jī)EL元件的制造方法，其特征在于，包括下述工序在供體基板上形成至少含有上述通式(2)所示的并四苯前體化合物的層的工序；將所述供體基板上的上述通式(2)所示的并四苯前體化合物通過(guò)轉(zhuǎn)化處理而轉(zhuǎn)化成上述通式(I)所示的并四苯衍生物的工序；以及將所述供體基板上的層轉(zhuǎn)印至有機(jī)EL元件的器件基板而形成發(fā)光層的工序。
10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的有機(jī)EL元件的制造方法，在所述供體基板上形成含有上述通式(2)所示的并四苯前體化合物的層的方法采用濕法。
11.根據(jù)權(quán)利要求9或10所述的有機(jī)EL元件的制造方法，在所述轉(zhuǎn)印工序之后，進(jìn)一步實(shí)施轉(zhuǎn)化處理。
12.根據(jù)權(quán)利要求6 8的任一項(xiàng)所述的有機(jī)EL元件的制造方法，包括下述工序在至少具有陽(yáng)極和空穴輸送層的基板上形成至少含有上述通式(2)所示的并四苯前體化合物的層的工序；以及將上述通式(2)所示的并四苯前體化合物通過(guò)轉(zhuǎn)化處理而轉(zhuǎn)化成上述通式(I)所示的并四苯衍生物，形成發(fā)光層的工序。
13.根據(jù)權(quán)利要求6 12的任一項(xiàng)所述的有機(jī)EL元件的制造方法，所述轉(zhuǎn)化處理為光照射和/或熱處理。
全文摘要
本發(fā)明提供一種有機(jī)EL元件，其是具有特定的并四苯衍生物的有機(jī)EL元件，其中，通過(guò)使該并四苯衍生物的前體化合物在有機(jī)EL元件中的含量為一定以下，可抑制發(fā)光亮度的降低，大幅度改善了壽命。
文檔編號(hào)H01L51/50GK102640317SQ20108005452
公開(kāi)日2012年8月15日 申請(qǐng)日期2010年11月29日 優(yōu)先權(quán)日2009年12月3日
發(fā)明者城由香里, 白澤信彥, 藤森茂雄 申請(qǐng)人:東麗株式會(huì)社