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聚合物、有機電致發光元件用組合物、有機電致發光元件、有機el顯示裝置和有機el照明的制作方法_3

文檔序號:9915997閱讀:來源:國知局
丙基、正下基、異 下基、叔下基、環己基等。
[0187] 作為鏈締基,可W舉出碳原子數通常為2W上、通常為12W下、優選為6W下的鏈締 基。作為具體例,可W舉出乙締基、締丙基、1-下締基等。
[0188] 作為烘基,可W舉出碳原子數通常為2W上、通常為12W下、優選為6W下的烘基。 作為具體例,可W舉出乙烘基、烘丙基等。
[0189] 只要不違背本發明的主旨,則對R7沒有特別限制。R7的分子量W包括取代基的值 計,通常為1000 W下、優選為500 W下的范圍。
[0190] 作為R7的例子,可W舉出烷基、鏈締基、烘基、芳香族控基、芳香族雜環基、氨基、燒 氧基、芳氧基、酷基、燒氧幾基、芳氧基幾基、烷基幾酷氧基、燒硫基、芳硫基、橫酷基、烷基橫 酷基、芳基橫酷基、氯基、徑基、硫醇基、甲娃烷基等。
[0191] 其中,與R6同樣地,從受電子性大的方面考慮,優選在與Ai的鍵合部分具有碳原子 的有機基團,作為例子,優選烷基、鏈締基、烘基、芳香族控基、芳香族雜環基。特別是,由于 受電子性大且熱穩定,因而優選芳香族控基或芳香族雜環基。
[0192] 作為R7的烷基、鏈締基、烘基、芳香族控基、芳香族雜環基,可W舉出與上文中對R6說明的物質同樣的物質。
[0193] 作為氨基,可W舉出烷基氨基、芳基氨基、酷氨基等。
[0194] 作為烷基氨基,可W舉出具有1個W上的碳原子數通常為上、并且通常為12W 下、優選為6W下的烷基的烷基氨基。作為具體例,可W舉出甲基氨基、二甲基氨基、二乙基 氨基、二芐基氨基等。
[01M]作為芳基氨基,可W舉出具有1個W上的碳原子數通常為3W上、優選為4W上、并 且通常為25W下、優選為15W下的芳香族控基或芳香族雜環基的芳基氨基。作為具體例,可 W舉出苯基氨基、二苯基氨基、甲苯基氨基、化晚基氨基、嚷吩基氨基等。
[0196] 作為酷氨基,可W舉出具有1個W上的碳原子數通常為2W上、并且通常為25W下、 優選為15W下的酷基的酷氨基。作為具體例,可W舉出乙酷基氨基、苯甲酯基氨基等。
[0197] 作為烷氧基,可W舉出碳原子數通常為上、并且通常為12W下、優選為6W下的 烷氧基。作為具體例,可W舉出甲氧基、乙氧基、下氧基等。
[0198] 作為芳氧基,可W舉出具有碳原子數通常為3W上、優選為4W上、并且通常為25W 下、優選為15W下的芳香族控基或芳香族雜環基的芳氧基。作為具體例,可W舉出苯基氧 基、糞基氧基、化晚基氧基、嚷吩基氧基等。
[0199] 作為酷基,可W舉出碳原子數通常為1W上、并且通常為25W下、優選為15W下的 酷基。作為具體例,可W舉出甲酯基、乙酷基、苯甲酯基等。
[0200] 作為燒氧幾基,可W舉出碳原子數通常為2W上、并且通常為10W下、優選為7W下 的燒氧幾基。作為具體例,可W舉出甲氧基幾基、乙氧基幾基等。
[0201] 作為芳氧基幾基,可W舉出具有碳原子數通常為3W上、優選為4W上、并且通常為 25W下、優選為15W下的芳香族控基或芳香族雜環基的基團。作為具體例,可W舉出苯氧基 幾基、化晚氧基幾基等。
[0202] 作為烷基幾酷氧基,可W舉出碳原子數通常為2W上、并且通常為10W下、優選為7 W下的烷基幾酷氧基。作為具體例,可W舉出乙酷氧基、Ξ氣乙酷氧基等。
[0203] 作為燒硫基,可W舉出碳原子數通常為上、并且通常為12W下、優選為6W下的 燒硫基。作為具體例,可W舉出甲硫基、乙硫基等。
[0204] 作為芳硫基,可W舉出碳原子數通常為3W上、優選為4W上、并且通常為25W下、 優選為14W下的芳硫基。作為具體例,可W舉出苯硫基、糞硫基、化晚硫基等。
[0205] 作為烷基橫酷基和芳基橫酷基的具體例,可W舉出甲橫酷基、甲苯橫酷基等。
[0206] 作為橫酷氧基的具體例,可W舉出甲橫酷基氧基、甲苯橫酷基氧基等。
[0207] 作為甲娃烷基的具體例,可W舉出Ξ甲基甲娃烷基、Ξ苯基甲娃烷基等。
[0208] W上,關于作為R6和R7所例示的基團,只要不違背本發明的主旨,就可W進一步被 其它取代基所取代。對取代基的種類沒有特別限制,作為例子,除了作為上述R6和R7分別例 示的基團W外,還可W舉出面原子、氯基、硫氯基、硝基等。其中,從不妨礙離子化合物(受電 子性化合物)的耐熱性和受電子性的方面考慮,優選烷基、鏈締基、烘基、烷氧基、芳氧基、芳 香族控基、芳香族雜環基。
[0209] 式(4)中,Ai優選為屬于周期表的第17族的元素,從受電子性和獲得容易性的方面 出發,優選周期表的第5周期W前(第3~第5周期)的元素。即,作為Ai,優選艦原子、漠原子、 氯原子中的任一種。
[0210] 特別是,從受電子性、化合物穩定性的方面出發,優選式(4)中的Ai為漠原子或艦 原子的離子化合物,最優選式(4)中的Ai為艦原子的離子化合物。
[0211] 式(4)中,ZiDi-表示抗衡陰離子。對抗衡陰離子的種類沒有特別限制,可W為單原 子離子,也可W為絡離子。但是,抗衡陰離子的尺寸越大則負電荷越非局部化,與之相伴,正 電荷也非局部化,受電子能力增大,因而與單原子離子相比更優選絡離子。
[0212] ni是與抗衡陰離子Z產的離子價相當的任意的正整數。對m的值沒有特娜良制,優 選為1或2,最優選為1。
[0213] 作為ZiDi-的具體例,可W舉出氨氧根離子、氣離子、氯離子、漠離子、艦離子、氯離 子、硝酸根離子、亞硝酸根離子、硫酸根離子、亞硫酸根離子、高氯酸根離子、高漠酸根離子、 高艦酸根離子、氯酸根離子、亞氯酸根離子、次氯酸根離子、憐酸根離子、亞憐酸根離子、次 憐酸根離子、棚酸根離子、異氯酸根離子、硫化氨根離子、四氣棚酸根離子、六氣憐酸根離 子、六氯錬酸根離子;醋酸根離子、Ξ氣醋酸根離子、苯甲酸根離子等簇酸根離子;甲橫酸根 離子、Ξ氣甲基橫酸根離子等橫酸根離子;甲氧基離子、叔下氧基離子等烷氧基離子等,優 選四氣棚酸根離子和六氣棚酸根離子。
[0214] 另外,作為抗衡陰離子ZiDi-,從化合物的穩定性、在溶劑中的溶解性的方面W及尺 寸大的方面出發,由于負電荷非局部化,與之相伴正電荷也非局部化,受電子能力增大,因 而特別優選下述式(5)所表示的絡離子。
[0215]
[0216] 式(5)中,E3各自獨立地表示屬于長周期型周期表的第13族的元素。其中,優選棚 原子、侶原子、嫁原子,從化合物穩定性、合成和純化的容易性的方面考慮,優選棚原子。
[0217] 式(5)中,ArS~Ar9各自獨立地表示芳香族控基或芳香族雜環基。作為芳香族控基、 芳香族雜環基的例示,可W舉出與上文中對R6所例示的物質同樣的、具有1個自由原子價的 5元環或6元環的單環或2~4個環的稠環。其中,從化合物的穩定性、耐熱性的方面考慮,優 選具有1個自由原子價的苯環、糞環、化晚環、化嗦環、化嗦環、喀晚環、=嗦環、哇嘟環、異哇 口林環。
[0218] 只要不違背本發明的主旨,則作為Ar6~Ar9所例示的芳香族控基、芳香族雜環基也 可W進一步被其它取代基所取代。對取代基的種類沒有特別限制,可W適用任意的取代基, 但優選吸電子性基團。
[0219] 若例示出作為Ar6~Ar呵W具有的取代基所優選的吸電子性基團,可W舉出:氣原 子、氯原子、漠原子等面原子;氯基;硫氯基;硝基;甲橫酷基等烷基橫酷基;甲苯橫酷基等芳 基橫酷基;甲酯基、乙酷基、苯甲酯基等碳原子數通常為1W上、通常為12 W下、優選為6 W下 的酷基;甲氧基幾基、乙氧基幾基等碳原子數通常為2W上、通常為10W下、優選為7W下的 燒氧幾基;苯氧基幾基、化晚氧基幾基等具有碳原子數通常為3W上、優選為4W上、通常為 25W下、優選為15W下的芳香族控基或芳香族雜環基的芳氧基幾基;氨基幾基;氨基橫酷 基;Ξ氣甲基、五氣乙基等在碳原子數通常為上、通常為10W下、優選為6W下的直鏈狀、 支鏈狀或環狀的烷基上取代有氣原子、氯原子等面原子的面代烷基等。
[0220] 其中,更優選Ar6~Ar9中的至少1個基團具有1個或2個W上氣原子或氯原子作為取 代基。特別是,從將負電荷有效地非局部化的方面、W及具有適度的升華性的方面考慮,最 優選Ar6~Ar9的氨原子全部被氣原子所取代的全氣芳基。作為全氣芳基的具體例,可W舉出 五氣苯基、屯氣-2-糞基、四氣-4-化晚基等。
[0221] 本發明中的受電子性化合物的分子量通常為100~5000、優選為300~3000、進一 步優選為400~2000。
[0222] 若為上述范圍內,正電荷和負電荷充分地非局部化,受電子能力良好,而且難W妨 礙電荷傳輸,從運點出發是優選的。
[0223] 下面示出本發明優選的受電子性化合物的具體例,但本發明并不限于運些。
[0224] 【表1】
[0225]







[0239]【表8】
[0241] 本發明的有機電致發光元件用組合物可W單獨包含1種上述受電子性化合物,或 者也可任意的組合和比例包含巧巾W上。
[0242] 本發明的有機電致發光元件用組合物包含受電子性化合物的情況下,本發明的有 機電致發光元件用組合物的受電子性化合物的含量通常為0.0005質量% ^上、優選為 0.001質量% ^上、通常為20質量% ^下、優選為10質量% ^下。另外,有機電致發光元件用 組合物中的受電子性化合物相對于本發明的聚合物的比例通常為0.5質量%^上、優選為1 質量%^上、更優選為3質量%^上、通常為80質量%^下、優選為60質量%^下、進一步優 選為40質量下。
[0243] 若有機電致發光元件用組合物中的受電子性化合物的含量為上述下限W上,電子 受體由聚合物接受電子,所形成的有機層發生低電阻化,故優選;若含量為上述上限W下, 則所形成的有機層難W產生缺陷,而且難W發生膜厚不均,故優選。
[0244] <陽離子自由基化合物〉
[0245] 本發明的有機電致發光元件用組合物也可W進一步含有陽離子自由基化合物。
[0246] 作為陽離子自由基化合物,優選由作為從空穴傳輸性化合物除去單電子而得到的 化學種的陽離子自由基與抗衡陰離子構成的離子化合物。但是,陽離子自由基來自空穴傳 輸性的高分子化合物的情況下,陽離子自由基成為從高分子化合物的重復單元除去單電子 而得到的結構。
[0247] 作為陽離子自由基,優選為從作為空穴傳輸性化合物的上述化合物除去單電子而 得到的化學種。從非晶質性、可見光透射率、耐熱性W及溶解性等方面考慮,從作為空穴傳 輸性化合物優選的化合物除去單電子而得到的化學種是合適的。
[0248] 此處,陽離子自由基化合物可W通過將上述空穴傳輸性化合物與上述受電子性化 合物混合而生成。即,通過將上述空穴傳輸性化合物與上述受電子性化合物進行混合,電子 從空穴傳輸性化合物向受電子性化合物移動,生成由空穴傳輸性化合物的陽離子自由基和 抗衡陰離子構成的陽離子化合物。
[0249] 本發明的有機電致發光元件用組合物包含陽離子自由基化合物的情況下,本發明 的有機電致發光元件用組合物的陽離子自由基化合物的含量通常為0.0005質量%^上、優 選為0.001質量% ^上、通常為40質量% ^下、優選為20質量% ^下。若陽離子自由基化合 物的含量為上述下限W上,則所形成的有機層發生低電阻化,故優選;若含量為上述上限W 下,則所形成的有機層難W產生缺陷,而且難W發生膜厚不均,故優選。
[0250] 需要說明的是,除了上述成分W外,本發明的有機電致發光元件用組合物中也可 后述的含量含有后述的空穴注入層形成用組合物或空穴傳輸層形成用組合物中包含 的成分。
[0251] [有機電致發光元件]
[0252] 本發明的有機電致發光元件是在基板上具有陽極和陰極、W及位于該陽極與該陰 極之間的有機層的有機電致發光元件,該有機電致發光元件的特征在于,該有機層包含使 用含有本發明的聚合物的本發明的有機電致發光元件用組合物通過濕式成膜法所形成的 層。
[0253] 本發明的有機電致發光元件中,通過濕式成膜法所形成的層優選為空穴注入層和 空穴傳輸層中的至少一者,特別優選的是,該有機層具備空穴注入層、空穴傳輸層和發光 層,運些空穴注入層、空穴傳輸層和發光層全部是通過濕式成膜法所形成的層。
[0254] 本發明中濕式成膜法是指成膜方法,即作為涂布方法采用例如旋涂法、浸涂法、模 涂法、棒涂法、刮涂法、漉涂法、噴涂法、毛細管涂布法、噴墨法、噴嘴印刷法、絲網印刷法、凹 版印刷法、柔性版印刷法等W濕式進行成膜的方法,使該涂布膜干燥而進行膜形成的方法。 在運些成膜方法中,優選旋涂法、噴涂法、噴墨法、噴嘴印刷法等。
[0255] 下面,參照圖1對本發明的有機電致發光元件的層構成及其一般性形成方法等的 實施方式的一例進行說明。
[0256] 圖1是示出本發明的有機電致發光元件10的結構例的截面示意圖,在圖1中,1表示 基板,2表示陽極,3表示空穴注入層,4表示空穴傳輸層,5表示發光層,6表示空穴阻擋層,7 表示電子傳輸層,8表示電子注入層,9表示陰極。
[0巧7] 堪板}
[0258]基板1為有機電致發光元件的支持體,通常使用石英或玻璃的板、金屬板或金屬 錐、塑料膜或塑料片等。運些之中,優選玻璃板或聚醋、聚甲基丙締酸醋、聚碳酸醋、聚諷等 透明合成樹脂的板。由于難W因外部氣體而發生有機電致發光元件的劣化,因而基板優選 為氣體阻隔性高的材質。因此,特別是在使用合成樹脂制的基板等氣體阻隔性低的材質時, 優選在基板的至少單面設置致密的娃氧化膜等W提高氣體阻隔性。
[0259] {陽極}
[0260] 陽極2擔負著向發光層5側的層中注入空穴的功能。
[0261] 陽極2通常由下述材料構成:侶、金、銀、儀、鈕、銷等金屬;銅和/或錫的氧化物等金 屬氧化物;艦化銅等面化金屬;炭黑W及聚(3-甲基嚷吩)、聚化咯、聚苯胺等導電性高分子 等。
[0262] 陽極2的形成通常多利用瓣射法、真空蒸鍛法等干式法來進行。此外,在使用銀等 金屬微粒、艦化銅等微粒、炭黑、導電性金屬氧化物微粒、導電性高分子微粉末等來形成陽 極的情況下,也可通過將其分散在適當的粘結劑樹脂溶液中并涂布在基板上來形成陽極。 進而,在為導電性高分子的情況下,還可通過電解聚合在基板上直接形成薄膜、或在基板上 涂布導電性高分子來形成陽極(Appl .Phys丄ett.,60卷,2711頁,1992年)。
[0263] 陽極2通常為單層結構,但也可W適宜地為層積結構。陽極2為層積結構的情況下, 可W在第1層的陽極上層積不同的導電材料。
[0264] 陽極2的厚度根據所需要的透明性和材質等來決定即可。特別是在需要高透明性 的情況下,優選可見光的透射率達到60% W上的厚度,進一步優選達到80% W上的厚度。陽 極2的厚度通常為5nmW上、優選為lOnmW上、并且通常為lOOOnmW下、優選為500nmW下。另 一方面,在不需要透明性的情況下,陽極2的厚度根據所需要的強度等而為任意厚度即可, 該情況下,陽極2可W與基板為相同厚度。
[0265] 在陽極2的表面成膜其它層的情況下,優選在成膜前實施紫外線/臭氧、氧等離子 體、氣等離子體等處理,由此除去陽極2上的雜質,并且調整其電離勢而提高空穴注入性。 [0%6] {空穴注入層}
[0267] 擔負著從陽極2側向發光層5側傳輸空穴的功能的層通常被稱為空穴注入傳輸層 或空穴傳輸層。并且,擔負著從陽極2側向發光層5側傳輸空穴的功能的層為2層W上的情況 下,有時將更接近陽極側的層稱為空穴注入層3。從強化從陽極2向發光層5側傳輸空穴的功 能的方面出發,優選形成空穴注入層3。在形成空穴注入層3的情況下,通常空穴注入層3形 成于陽極2上。
[0268] 空穴注入層3的膜厚通常為InmW上、優選為5nmW上、并且通常為lOOOnmW下、優 選為500nmW下。
[0269] 空穴注入層的形成方法可W為真空蒸鍛法,也可W為濕式成膜法。從成膜性優異 的方面出發,優選通過濕式成膜法形成。
[0270] 空穴注入層3優選包含空穴傳輸性化合物,更優選包含空穴傳輸性化合物和受電 子性化合物。進而,在空穴注入層中優選包含陽離子自由基化合物,特別優選包含陽離子自 由基化合物和空穴傳輸性化合物。
[0271] 下面,對一般性的空穴注入層的形成方法進行說明,在本發明的有機電致發光元 件中,空穴注入層優選使用本發明的有機電致發光元件用組合物通過濕式成膜法形成。
[0272] <空穴傳輸性化合物〉
[0273] 空穴注入層形成用組合物通常含有形成空穴注入層3的空穴傳輸性化合物。另外, 在濕式成膜法的情況下,通常進一步還含有溶劑。空穴注入層形成用組合物優選空穴傳輸 性高,能夠有效地傳輸所注入的空穴。因此,優選空穴遷移率大,在制造時或使用時等難W 產生會成為阱的雜質。另外,優選穩定性優異、電離勢小、對可見光的透明性高。特別是,在 空穴注入層與發光層接觸的情況下,優選其不會使來自發光層的發光消光、不會與發光層 形成激態復合物而使發光效率降低。
[0274] 作為空穴傳輸性化合物,從由陽極到空穴注入層的電荷注入勢壘(電荷注入障壁) 的方面出發,優選具有4.5eV~6.OeV電離勢的化合物。作為空穴傳輸性化合物的例子,可W 舉出芳香族胺系化合物、獻菁系化合物、化嘟系化合物、低聚嚷吩系化合物、聚嚷吩系化合 物、芐基苯基系化合物、叔胺經巧基連結而成的化合物、腺系化合物、娃氮燒系化合物、哇叮 晚酬系化合物等。
[0275] 在上述例示化合物中,從非晶質性和可見光透過性的方面考慮,優選
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