電致發光元件及電致發光元件的製造方法

2023-05-26 05:13:01 2

專利名稱：電致發光元件及電致發光元件的製造方法
技術領域：
本發明涉及夾在一對電極間並形成有電致發光層的電致發光元件、及使用前述電致發光元件的發光裝置。還涉及前述電致發光元件的製造方法。
背景技術：
以有機化合物為發光體而使用的電致發光元件具有薄型輕質·高速應答性·直流低壓驅動、廣角等特性，作為新一代的平板顯示屏元件引人注目。
電致發光元件的發光機制為外加電壓於夾在一對電極間的電致發光層，由陰極和陽極分別注入作為載流子的電子和空穴，它們於電致發光層內的發光中心再結合而形成分子激發子後，恢復到基態時以光的形式放出能量。已知激發狀態有一重態和三重態之分，可由任何一種狀態來發光。
一般根據載流子的注入和再結合引起電致發光層的發光，因此高效化的關鍵在於平衡良好地注入電子和空穴。為此，優選的結構為作為載流子再結合區域的電致發光層不為單層，而設有發光層、電子注入層、電子輸送層、空穴輸送層、空穴注入層等擔任不同職責的層。而且，由於可防止電極界面引起的分子激發子的消光，優選在發光層和電極之間設置層。
現在，利用聚合物材料形成電致發光層時，利用旋塗法和噴墨法等溼法成膜。由於使用溼法層壓困難，也嘗試了適於層壓的其他工藝，但由於聚合物材料的分子量大，不可能進行蒸鍍。於是，為了克服此問題，嘗試了下述方法共蒸鍍作為其原料的1種以上的低分子材料(單體)，進行真空中的加熱等處理，由此在其襯底上重合併形成膜(例如，參照非專利文獻1及專利文獻1)。
(非專利文獻1)M Janke等，Synthetic Metals(2000)Vol.111-112，221-223(專利文獻1)
特開2000-150148號公報另一方面，低分子材料主要靠真空蒸鍍法來成膜。特別是金屬配合物的情況下，非晶性高，因此蒸鍍膜的膜質好。但是，現在只限於可蒸鍍銅酞菁(下面簡稱為CuPc)和三(8-羥基喹啉)鋁(下面簡稱為Alq)等。多數物質由於蒸發溫度高，在蒸發前就分解了。
例如，有報告指出中心金屬的配位數不飽和的金屬配合物即使發光特性良好，真空蒸鍍也有困難，不適用於電致發光元件(例如，非專利文獻2)。這些難於蒸鍍的物質當然無法利用蒸鍍成膜，而嘗試了向聚合物導入並旋塗等其他的近似法(例如，專利文獻2)。但是，這些金屬配合物一般多為缺乏溶解性的物質。
(非專利文獻2)Yuji Hamada，IEEE Transactions on Electron Devices，(1997)Vol.44，1208-1217(專利文獻2)美國專利第5,529,853號說明書期待著即使是缺乏升華性及溶解性的金屬配合物材料，也可以為熱穩定性和螢光強度等物性良好、用於電致發光元件時特性非常優良的物質。因此，期待著不依賴常規技術的成膜法。

發明內容
(發明要解決的課題)鑑於上述問題，本發明的目的在於，對於配合物狀態下蒸鍍或溼式塗布困難的材料，提出可形成含有其配合物薄膜的手段，提供使用此手段來製造的電致發光元件。
(解決課題的手段)雖然易於蒸鍍或溼式塗布的配合物材料少，但是作為其配合物原料的配體或金屬鹽中可容易蒸鍍的卻比較多。於是，本發明者考慮通過共蒸鍍本來作為金屬配合物原料的配體和金屬鹽，在襯底上形成配合物，得到含有其金屬配合物的膜。
在此，用於電致發光元件的金屬配合物，正如Alq所代表的，為主要具有陰離子性的螯合物配體的金屬配合物。這些配體的特徵在於，易於放出質子，具有顯示陰離子性(並與金屬結合)的官能團、和具有與金屬配位結合的孤對電子的官能團。即，本發明的條件在於，作為與金屬共蒸鍍的有機化合物(配體)，至少各具有一個上述的兩個官能團。
因此，本發明為的電致發光元件至少具有陽極、陰極、和在前述陽極與前述陰極之間設置的電致發光層，其特徵在於，前述電致發光層含有通過共蒸鍍有機化合物與金屬鹽而形成的層，且前述有機化合物至少分別具有一個顯示布侖斯惕酸性的供質子性官能團、和具有孤對電子的官能團。
需要說明的是，優選前述供質子性官能團為選自羥基、羧基及巰基中的任一種的官能團。另外，優選具有前述孤對電子的官能團為選自雜環殘基、甲亞胺基及羧基中的任一種的官能團。而且，分別組合使用這些供質子性官能團、和這些具有孤對電子的官能團是有效的。
另一方面，優選前述金屬鹽為選自金屬醋酸鹽、金屬滷化物、及金屬醇鹽中的任一種物質。
作為至少分別具有一個顯示布侖斯惕酸性的供質子性官能團、和具有孤對電子的官能團的上述有機化合物，優選以下通式(1)～(5)所示有機化合物。即，本發明的電致發光元件至少具有陽極、陰極、和在前述陽極與前述陰極之間設置的電致發光層，其特徵在於，前述電致發光層含有通過共蒸鍍有機化合物與金屬鹽而形成的層，且前述有機化合物為下述通式(1)～(5)任一項所示化合物， 通式(1)中的R1～R6，表示氫元素、滷元素、氰基、烷基(其中，碳數為1～10)、烷氧基(其中，碳數為1～10)、取代或未取代的芳基(其中，碳數為1～20)、取代或未取代的雜環殘基(其中，碳數為1～20)中的任一種。另外，R3和R4、或R4和R5、或R5和R6可以分別相互結合，形成苯環或多環駢合環(其中，碳數為1～20)。另外，R1和R2可以相互結合，形成吡啶環。
通式(2)中的R1～R15，表示氫元素、滷元素、氰基、烷基(其中，碳數為1～10)、烷氧基(其中，碳數為1～10)、取代或未取代的芳基(其中，碳數為1～20)、取代或未取代的雜環殘基(其中，碳數為1～20)中的任一種。另外，R1和R2可以相互結合，形成吡啶環。
通式(3)中的R1～R12，表示氫元素、滷元素、氰基、烷基(其中，碳數為1～10)、烷氧基(其中，碳數為1～10)、取代或未取代的芳基(其中，碳數為1～20)、取代或未取代的雜環殘基(其中，碳數為1～20)中的任一種。另外，R1和R2可以相互結合，形成環烷結構、或苯環、或多環駢合環(其中，碳數為1～20)。另外，R4和R5、或R5和R6、或R6和R7、或R8和R9、或R9和R10、或R10和R11，可以分別相互結合，形成苯環或多環駢合環(其中，碳數為1～20)。另外，R2和R3、或R1和R12可以相互結合，形成吡啶環。
通式(4)中的R1～R30，表示氫元素、滷元素、氰基、烷基(其中，碳數為1～10)、烷氧基(其中，碳數為1～10)、取代或未取代的芳基(其中，碳數為1～20)、取代或未取代的雜環殘基(其中，碳數為1～20)中的任一種。另外，R1和R2可以相互結合，形成環烷結構、或苯環、或多環駢合環(其中，碳數為1～20)。另外，R2和R3、或R1和R30可以分別相互結合，形成吡啶環。
通式(5)中的R1～R5，表示氫元素、滷元素、氰基、烷基(其中，碳數為1～10)、烷氧基(其中，碳數為1～10)、取代或未取代的芳基(其中，碳數為1～20)、取代或未取代的雜環殘基(其中，碳數為1～20)中的任一種。另外，R4可以表示氨基、二烷氨基、芳氨基中的任一種。另外，R2和R3、或R3和R4、或R4和R5可以分別相互結合，形成苯環或多環駢合環(其中，碳數為1～20)。另外，R3和R4、R4和R5可以相互結合，形成久洛尼定骨架。
需要說明的是，優選與上述通式(1)～(5)所示有機化合物共蒸鍍的金屬鹽，為選自金屬醋酸鹽、金屬滷化物、及金屬醇鹽中的任一種物質。其中，考慮到螢光強度，更優選這些金屬鹽含有選自鋅、鋁、矽、鎵、及鋯中的任一種的金屬元素。
另外，通過共蒸鍍上述通式(1)～(5)所示有機化合物與金屬鹽而形成的層，含有具有下述通式(6)～(10)所示結構的金屬配合物。因此，本發明的電致發光元件至少具有陽極、陰極、和在前述陽極與前述陰極之間設置的電致發光層，其特徵在於，前述電致發光層含有具有下述通式(6)～(10)中任一項所示結構的金屬配合物。以下對通式(6)～(10)進行說明。
通式(6)中M，表示飽和或不飽和的金屬離子。另外，R1～R6表示氫元素、滷元素、氰基、烷基(其中，碳數為1～10)、烷氧基(其中，碳數為1～10)、取代或未取代的芳基(其中，碳數為1～20)、取代或未取代的雜環殘基(其中，碳數為1～20)中的任一種。另外，R3和R4、或R4和R5、或R5和R6，可以分別相互結合，形成苯環或多環駢合環(其中，碳數為1～20)。另外，R1和R2可以相互結合，形成吡啶環。
通式(7)中的M，表示飽和或不飽和的金屬離子。另外，R1～R15表示氫元素、滷元素、氰基、烷基(其中，碳數為1～10)、烷氧基(其中，碳數為1～10)、取代或未取代的芳基(其中，碳數為1～20)、取代或未取代的雜環殘基(其中，碳數為1～20)中的任一種。另外，R1和R2可以相互結合，形成吡啶環。
通式(8)中的M，表示飽和或不飽和的金屬離子。另外，R1～R12表示氫元素、滷元素、氰基、烷基(其中，碳數為1～10)、烷氧基(其中，碳數為1～10)、取代或未取代的芳基(其中，碳數為1～20)、取代或未取代的雜環殘基(其中，碳數為1～20)中的任一種。另外，R1和R2可以相互結合，形成環烷結構、或苯環、或多環駢合環(其中，碳數為1～20)。另外，R4和R5、或R5和R6、或R6和R7、或R8和R9、或R9和R10、或R10和R11，可以分別相互結合，形成苯環或多環駢合環(其中，碳數為1～20)。另外，R2和R3、或R1和R12可以相互結合，形成吡啶環。
通式(9)中的M，表示飽和或不飽和的金屬離子。另外，R1～R30表示氫元素、滷元素、氰基、烷基(其中，碳數為1～10)、烷氧基(其中，碳數為1～10)、取代或未取代的芳基(其中，碳數為1～20)、取代或未取代的雜環殘基(其中，碳數為1～20)中的任一種。另外，R1和R2可以相互結合，形成環烷結構、或苯環、或多環駢合環(其中，碳數為1～20)。另外，R2和R3、或R1和R30可以相互結合，形成吡啶環。
通式(10)中的M，表示飽和或不飽和的金屬離子。另外，R1～R5表示氫元素、滷元素、氰基、烷基(其中，碳數為1～10)、烷氧基(其中，碳數為1～10)、取代或未取代的芳基(其中，碳數為1～20)、取代或未取代的雜環殘基(其中，碳數為1～20)中的任一種。另外，R4可以為氨基、二烷氨基、芳氨基中的任一種。另外，R2和R3、或R3和R4、或R4和R5，可以分別相互結合，形成苯環或多環駢合環(其中，碳數為1～20)。另外，R3和R4、R4和R5可以相互結合，形成久洛尼定骨架。n表示1以上4以下的整數)。
需要說明的是，在具有上述通式(6)～(10)所示結構的金屬配合物中，考慮到螢光強度，優選前述金屬離子M為選自鋅、鋁、矽、鎵、及鋯中的任一種元素。
本發明可提供上述電致發光元件的製造工序的有效手段。因此，本發明的電致發光層的製造方法，其為至少具有陽極、陰極、和在前述陽極與前述陰極之間設置的含有一個或多個有機化合物層的電致發光層的製造方法，其特徵在於，前述有機化合物層中的至少一層的形成工序包括共蒸鍍有機化合物、和金屬鹽的工序，其中，所述有機化合物至少分別具有一個顯示布侖斯惕酸性的供質子性官能團、和具有孤對電子的官能團。
此時，前述供質子性官能團優選為選自羥基、羧基及巰基中的任一種的官能團。具有前述孤對電子的官能團優選為選自雜環殘基、甲亞胺基及羧基中的任一種的官能團。分別組合使用這些供質子性官能團和具有這些孤對電子的官能團是有效的。
另一方面，前述金屬鹽優選為選自金屬醋酸鹽、金屬滷化物、及金屬醇鹽中的任一種物質。
本發明的電致發光元件的製造方法中，作為至少分別具有一個顯示布侖斯惕酸性的供質子性官能團、和具有孤對電子的官能團的有機化合物，優選上述通式(1)～(5)所示有機化合物。即，本發明為至少具有陽極、陰極、和在前述陽極與前述陰極之間設置的含有一個或多個有機化合物層的電致發光層的製造方法，其特徵在於，前述有機化合物層的至少一層的形成工序包括共蒸鍍上述通式(1)～(5)所示有機化合物的任一種、和金屬鹽的形成工序。
需要說明的是，優選與上述通式(1)～(5)所示有機化合物共蒸鍍的金屬鹽，為選自金屬醋酸鹽、金屬滷化物、及金屬醇鹽中的任一種物質。其中，更優選這些金屬鹽含有選自鋅、鋁、矽、鎵、及鋯中的任一種的金屬元素。


圖1為說明本發明的電致發光元件的具體元件結構的圖。
圖2為說明共蒸鍍形態的圖。
圖3為說明實施例3中發光裝置的圖。
圖4為說明實施例4中電器器具的具體例的圖。
具體實施例方式
本發明的電致發光元件基本在電致發光層中含有在一對電極(陰極及陽極)之間共蒸鍍上述配體和金屬鹽的層、或含有金屬配合物的層。需要說明的是，電致發光元件為了透過發出的光，電極的任意一方可以為透明。因此，不僅是在襯底上形成透明的電極、由襯底側透過光的常規元件結構，實際上，也可以採用由襯底相反一側透過光的結構、或由電極的兩側透過光的結構。
下面，首先對於本發明所使用的材料結合具體例子進行說明。
本發明為了使缺乏升華性或溶解性的低分子金屬配合物形成膜狀或在膜中形成，共蒸鍍作為其配合物原料的有機化合物(配體)和金屬鹽，形成含有與其金屬配合物具有相同結構的薄膜。而且，其有機化合物(配體)的條件在於，至少分別具有一個顯示布侖斯惕酸性的供質子性官能團、和具有孤對電子的官能團。
作為供質子性官能團，優選通過放出質子易於與金屬形成共價鍵的官能團。即，可列舉出羥基、羧基、巰基等。酚性的羥基和羧基特別有用。
另外，具有孤對電子的官能團，是用於與金屬進行配位結合的官能團，可列舉出雜環殘基、甲亞胺基、羧基等。代表性的有，吡啶環和希佛鹼、或香豆素結構和黃酮結構之類的芳香酮類等。
另一方面，作為與上述有機化合物(配體)共蒸鍍的金屬鹽，優選金屬醋酸鹽、金屬滷化物及金屬醇鹽。具體可列舉出醋酸鋅(II)、氯化鋁(III)、氯化鎵(III)、氯化鋯(IV)、醋酸矽(IV)等。
另外，作為至少分別具有一個顯示布侖斯惕酸性的供質子性官能團、和具有孤對電子的官能團的有機化合物(配體)，優選上述通式(1)～(5)所示的有機化合物。
這些有機化合物為通過與金屬(特別是鋅、鋁、矽、鎵、鋯等)形成螯合配合物來顯示強螢光特性的配體，但一旦形成配合物，就難溶於有機溶劑中，難於升華，因此難於蒸鍍配合物而適用於電致發光元件。難於升華的原因被認為是由於形成配合物而增大偶極距。
但是，這些有機化合物本身一般具有升華性。因此，通過共蒸鍍上述通式(1)～(5)所示的有機化合物和金屬鹽而製造的本發明的電致發光元件，可在電致發光元件中導入具有與不能適用於常規電致發光元件中的強螢光性金屬配合物相同結構的物質。
作為上述通式(1)～(5)所示有機化合物的具體例，可列舉出下述結構式(11)～(19)等。下面，對於結構式(11)～(19)進行說明。
結構式(11)的化合物分別具有一個作為供質子性取代基的羥基、一個羧基、一個作為具有孤對電子的取代基的甲亞胺基。結構式(11)相當於上述通式(1)的R1為甲基、R2～R6為氫元素。
結構式(12)的化合物分別具有一個作為供質子性取代基的羥基、一個羧基、一個作為具有孤對電子的取代基的甲亞胺基。結構式(12)相當於上述通式(1)的R1為苯基、R2～R6為氫元素。
結構式(13)的化合物分別具有一個作為供質子性取代基的羥基、一個羧基、一個作為具有孤對電子的取代基的甲亞胺基。結構式(13)相當於上述通式(1)的R1為甲基、R3和R4相互結合成苯環、R5和R6為氫元素。
結構式(14)的化合物分別具有一個作為供質子性取代基的羥基、一個羧基、一個作為具有孤對電子的取代基的甲亞胺基。結構式(14)相當於上述通式(2)的R1為甲基、R2～R15為氫元素。
結構式(15)的化合物分別具有兩個作為供質子性取代基的羥基、兩個作為具有孤對電子的取代基的甲亞胺基結構。結構式(15)相當於上述通式(3)的R2為甲基、R1和R3～R12為氫元素。
結構式(16)的化合物分別具有四個作為供質子性取代基的羥基、兩個作為具有孤對電子的取代基的甲亞胺基結構。結構式(16)相當於上述通式(3)的R2為甲基，R7和R8為羧基，R1、R3～R6、R9～R12為氫元素。
結構式(17)的化合物分別具有兩個作為供質子性取代基的羥基、兩個作為具有孤對電子的取代基的甲亞胺基結構。結構式(17)相當於上述通式(3)的R1和R2相互結合成環烷結構，R4和R5、R10和R11分別相互結合成苯環，R3、R6～R9、R12為氫元素。
結構式(18)的化合物分別具有兩個作為供質子性取代基的羥基、兩個作為具有孤對電子的取代基的甲亞胺基結構。結構式(18)相當於上述通式(4)的R1和R2為苯環、R3～R30為氫元素。
結構式(19)的化合物分別具有一個作為供質子性取代基的羧基、一個作為具有孤對電子的取代基的羧基。結構式(19)相當於上述通式(5)的R1～R5為氫元素。
需要說明的是，本發明中，為了在共蒸鍍這些有機化合物和金屬鹽後，更高效地形成配合物，優選真空加熱。另外，該加熱溫度優選以合成基礎金屬配合物時的反應溫度為基準，設為該金屬配合物的分解溫度以下。該溫度範圍優選50℃～200℃。
另外，可認為共蒸鍍上述通式(1)～(5)所示有機化合物和金屬鹽而形成的共蒸鍍層，含有具有上述通式(6)～(10)所示結構的金屬配合物。具體地說，例如通過共蒸鍍上述通式(11)～(19)任一項的有機化合物、和醋酸鋅，可分別得到含有具有下述結構式(20)～(28)所示結構的金屬配合物的層。具有這些結構的金屬配合物均在形成配合物後具有難於升華的性質，但由於顯示強螢光，因此本發明中優選。
結構式(20)相對於中心金屬的2價鋅採用3配位型。此時，相對於鋅的配位數不足4，通常難升華。該結構相當於上述通式(6)的M為鋅、R1為甲基、R2～R6為氫元素。
結構式(21)相對於中心金屬的2價鋅採用3配位型。此時，相對於鋅的配位數不足4，通常難升華。結構式(21)相當於上述通式(6)的M為鋅、R1為苯基、R2～R6為氫元素。
結構式(22)相對於中心金屬的2價鋅採用3配位型。此時，相對於鋅的配位數不足4，通常難升華。該結構相當於上述通式(6)的M為鋅、R1為甲基、R3和R4相互結合成苯環、R2、R5和R6為氫元素。
結構式(23)相對於中心金屬的2價鋅採用3配位型。此時，相對於鋅的配位數不足4，通常難升華。結構式(23)相當於上述通式(7)的M為鋅、R1為甲基、R2～R15為氫元素。
結構式(24)為相對於中心金屬的2價鋅為4配位型的配合物，配位數飽和，但偶極距大，難升華。結構式(24)相當於上述通式(8)的M為鋅、R2為甲基、R3～R12為氫元素。
結構式(25)相對於兩個中心金屬的2價鋅，分別為4配位型的配合物，配位數飽和，但偶極距大，難升華。結構式(25)相當於上述通式(8)的M為鋅，R2為甲基，R7和R8為羧基，R1、R3～R6、R9～R12為氫元素。
結構式(26)相對於中心金屬的2價鋅為4配位型的配合物，配位數飽和，但偶極距大，難升華。結構式(26)相當於上述通式(8)的M為鋅，R1和R2相互結合成環烷結構，R4和R5、R10和R11分別相互結合成苯環，R3、R6～R9、R12為氫元素。
結構式(27)相對於中心金屬的2價鋅為4配位型的配合物，配位數飽和，但偶極距大，難升華。結構式(27)相當於上述通式(9)的M為鋅、R1和R2相互結合成苯基，R3～R30為氫元素。
結構式(28)相對於中心金屬的2價鋅為4配位型的配合物，配位數飽和。但配體與中心金屬的結合弱，分解溫度在200℃左右。為此，金屬配合物的狀態下，在升華前即分解。結構式(28)相當於上述通式(10)的M為鋅、R1～R5為氫元素。
需要說明的是，具有上述結構式(20)～(28)所示結構的金屬配合物中，中心金屬為鋅，但本發明並不限於此，只要是能形成配合物的金屬即可。考慮到螢光強度，優選鋅，此外還可列舉出鋁、矽、鎵、鋯等。另外，優選金屬的最佳配位數與配體的配體數一樣。例如，結構式(28)時、中心金屬使用鋁(配位數6)時，優選配體數為3。但是，本發明並不限定於此。
下面，對於本發明的電致發光元件進行詳細說明。
(實施方式1)在實施方式1中，共蒸鍍上述有機化合物(配體)和金屬鹽，進而加熱，對於以由此得到的層為發光層而形成時的電致發光元件的結構，用圖1進行說明。
圖1的結構為在襯底100上形成有第一電極110，在第1電極110上形成有電致發光層120，在其上形成有第2電極130。
需要說明的是，在此，作為襯底100中使用的材料，只要是用於常規的電致發光元件即可，例如，可使用由玻璃、石英、透明塑料等構成的材料。
另外，本實施方式1中第1電極110起到陽極的作用，第2電極130起到陰極的作用。
即，第1電極110由陽極材料形成，在此，作為可使用的陽極材料，優選使用功函數大(功函數為4.0eV以上)的金屬、合金、電傳導性化合物、及它們的混合物等。需要說明的是，作為陽極材料的具體例子，除ITO(indium tin oxide)、在氧化銦中混合了2～20[％]的氧化鋅(ZnO)的IZO(indium zine oxide)之外，可使用金(Au)、白金(Pt)、鎳(Ni)、鎢(W)、鉻(Cr)、鉬(Mo)、鐵(Fe)、鈷(Co)、銅(Cu)、鈀(Pd)、或金屬材料的氮化物(TiN)等。
另一方面，作為用於第2電極130的形成的陰極材料，優選使用功函數小(功函數為3.8eV以上)的金屬、合金、電傳導性化合物、及它們的混合物等。需要說明的是，作為陰極材料的具體例子，除了元素周期律的1族或2族元素、即Li和Cs等鹼金屬，及Mg、Ca、Sr等鹼土類金屬，及含有它們的合金(Mg:Ag、Al:Li)和化合物(LiF、CsF、CaF2)，可使用含有稀土類金屬的過渡金屬來形成，也可以通過層壓Al、Ag、ITO等金屬(包括合金)來形成。
需要說明的是，上述陽極材料及陰極材料，通過蒸鍍法、濺射法等來形成薄膜，由此分別形成第1電極110及第2電極130。膜厚優選為10～500nm。
另外，可通過層壓多個層來形成電致發光層120，但在本實施方式1中，通過層壓空穴注入層121、空穴輸送層122、發光層123及電子注入層124來形成。需要說明的是，對於層壓的電致發光元件中的層，對於共蒸鍍有機化合物和金屬鹽的層以外的層，不限定層壓法。只要能層壓，可選用真空蒸鍍法或旋塗法、噴墨法、浸塗法等各種方法。
需要說明的是，此時，作為形成空穴注入層121時所用的空穴注入性材料，只要是有機化合物，卟啉類化合物就有效，可使用酞菁(下面簡稱H2-Pc)、CuPc等。另外，也有在導電性高分子化合物中實施化學摻雜的材料，可使用摻雜了聚苯乙烯磺酸(下面稱為PSS)的聚二氧乙基噻吩(PEDOT)、聚苯胺、聚乙烯咔唑(下面稱為PVK)等。
另外，作為形成空穴輸送層122時所用的空穴輸送性材料，優選芳香胺類(即，具有苯環-氮鍵的物質)化合物。作為廣泛使用的材料，可列舉出例如，N，N』-雙(3-甲苯基)-N，N』-二苯基-[1，1』-聯苯]-4，4』-二胺(下面簡稱TPD)，其衍生物N，N』-雙[N-(1-萘基)-N-苯基-氨基]-聯苯(下面簡稱NPB)、4，4』，4」-三(N，N』-二苯基-氨基)-三苯胺(下面簡稱TDATA)、4，4』，4」-三(N-(3-甲苯基)-N-苯基-氨基)-三苯胺(下面簡稱為MTDATA)等星芒型芳香胺化合物。
而且，共蒸鍍上述有機化合物(例如，通式(1)、通式(2)、通式(3)、通式(4)、通式(5)所示的有機化合物等)、金屬鹽(例如金屬醋酸鹽、金屬滷化物、金屬烷醇等)形成發光層123。此時，優選前述有機化合物和前述金屬鹽蒸鍍時的摩爾比，與基礎金屬配合物中配體與中心金屬的摩爾比基本相同。
需要說明的是，優選在共蒸鍍後，在真空中加熱共蒸鍍了前述有機化合物和前述金屬鹽的層。此時的溫度優選與使前述有機化合物和前述金屬鹽反應併合成基礎金屬配合物時的溫度相近，或者，優選低於該配合物分解溫度。標準為50℃～200℃。
另外，優選以不使絕緣性材料絕緣程度的約3nm為止的膜厚使用形成電子注入層124的材料。可列舉出例如Ca2F和Ba2F等。
需要說明的是，雖然未在圖1中示出，但在發光層123與電子注入層124之間可以設置電子輸送層。作為形成電子輸送層時所用的電子輸送性材料，除前面所述的Alq之外，優選三(5-甲基-8-羥基喹啉)鋁(Almq)、雙(10-羥基苯並[h]-喹啉)鈹(BeBq)、雙(2-甲基-8-喹啉)-4-苯基苯酚鋁(Balq)等具有喹啉骨架或苯並喹啉骨架的金屬配合物等。另外，有的金屬配合物還具有惡唑類、噻唑類配體，如雙[2-(2-羥苯基)-苯並惡唑]鋅(Zn(BOX))、雙[2-(2-羥苯基)-苯並噻唑]鋅(Zn(BTZ))等。而且，除了金屬配合物之外，可以使用2-(4-聯苯基)5-(4-叔丁苯基)-1，3，4-惡二唑(PBD)、1，3-雙[5-(對叔丁苯基)-1，3，4-惡二唑-2-基]苯(OXD-7)、3-(4-叔丁苯基)-4-苯基-5-(4-聯苯基)-1，2，4-三唑(TAZ)、3-(4-叔丁苯基)-4-(4-乙苯基)-5-(4-聯苯基)-1，2，4-三唑(p-EtTAZ)、紅菲繞啉(Bphen)、浴銅靈(BCP)等作為電子輸送性材料。
由此得到的本實施方式1的電致發光元件共蒸鍍了有機化合物(配體)和金屬鹽，還含有過熱的層作為發光層123，其中，所述有機化合物為缺乏升華性和溶解性但熱穩定性和螢光強度優異的配合物的原料。因此，為以由該層得到的發光為發光色的發光元件。
需要說明的是，在本實施方式1中，在發光層123中使用本發明的共蒸鍍層，但本發明並不限於此。如上所述，進行了共蒸鍍的層，或者具有上述通式(6)～(10)所示結構的金屬配合物的特性只要適合作為發光層以外的層(例如，空穴注入層、空穴輸送層、空穴阻滯層、電子輸送層、電子注入層、緩衝層)，也可以用於這些層中。此時的特性是指，HOMO能級或LUMO能級、激發光譜或發光光譜、吸收光譜等。
另外，如上共蒸鍍有機化合物(配體)和金屬鹽，加熱而得到的層以外的層、或使用了具有如上述通式(6)～(10)所示結構的金屬配合物的層以外的層，可使用公知的材料，也可使用低分子類材料及高分子類材料的任一種。需要說明的是，形成電致發光層的材料不僅只由有機化合物材料構成，也可含有部分無機化合物。
另外，在本實施方式1中，共蒸鍍1種配體和1種金屬鹽，並加熱來形成電致發光層中的1層，但本發明並不限定於此。例如，形成含有中心金屬不同但配體相同的2種金屬配合物的層時，也可以共蒸鍍2種金屬鹽和1種配體來成膜。
在本實施方式1中，通過僅共蒸鍍1種配體和1種金屬鹽並加熱來形成電致發光層中的1層，但本發明並不限定於此。例如，也可進一步共蒸鍍作為摻雜劑的物質(例如，苝、紅熒烯的等螢光色素)。此時，優選加熱襯底時溫度低於損害摻雜劑的溫度。
上面，在本實施方式1中對一般被稱作順壓的方式進行了說明，即，在襯底上形成的第一電極110作為使用了陽極材料的陽極起作用，第二電極130作為使用了陰極材料的陰極起作用，但本發明並不限定於此。例如，只要第一電極110由陰極材料形成，第二電極130由陽極材料形成，第一電極110、第二電極130就可以分別作為陰極、陽極發揮作用。但是，此時，電致發光層的層壓結構為相反的層壓方式，為一般被稱為逆壓方式的元件方式。
另外，本發明的電致發光元件結構為，由電致發光層中載流子的再結合產生的光，由第1電極110或第2電極130的一方、或雙方射出至外部。即，由第1電極110射出光時，第1電極110由透光性材料形成，由第2電極130側射出光時，第2電極130由透光性材料形成。
(實施方式2)在本實施方式2中，對於上述共蒸鍍方法，使用圖2說明其具體的形狀。需要說明的是，圖2為蒸鍍機的剖面圖。作為蒸鍍源的形狀，有使用電池的類型、使用導電性的發熱體的類型等，圖2中示出的是使用導電性發熱體的情況。
首先，在位於蒸鍍室230內下方的電極a213上，固定填充有前述有機化合物211的容器a212。同樣地，在電極b223上，固定填充有前述金屬鹽221的容器b222。另外，在位於蒸鍍室230內上方的旋轉盤231上，利用襯底座232固定成膜有電致發光元件的第1電極等的襯底200，以使前述第一電極朝下。
然後，通過分別對電極a213及電極b223外加電壓，容器a212及容器b222發熱，位於其中的前述有機化合物211及金屬鹽221分別被加熱、升華。接著，通過同時打開遮板(shutter)a214及遮板b224，在襯底200上共蒸鍍前述有機化合物211及金屬鹽221。此時，使旋轉盤231面對有機化合物蒸鍍源210和金屬鹽蒸鍍源220在水平方向上預先旋轉，可更加均勻地蒸鍍。
(實施例)下面，對於本發明所使用的電致發光層的製備例、及實施例進行說明，但本發明並不限於這些例子。
在本實施例中，對共蒸鍍所使用的有機化合物的合成方法進行具體的例示。
混合1-羥基-2-萘甲醛1.72g的甲醇溶液20ml、和1，2-環己烷二胺0.57g的甲醇溶液50ml(此時的摩爾比為2∶1)，攪拌1～2小時，結果析出黃色結晶。利用減壓過濾取出該析出物，將其用真空乾燥箱乾燥，得到1，2-雙(2-羥基-1-亞萘基)-環己烷二胺(下面稱為na2-cHex)(如結構式(17)所示。結晶溫度為120℃，熔點為205℃，分解溫度為305℃。
[實施例2]在本實施例中，對具有本實施方式1所示的結構的電致發光元件的製作，使用圖1進行具體的例示。
首先，在玻璃襯底100上，作為第1電極110，利用濺射法以110nm的膜厚形成透明導電膜ITO。
然後，在第一電極110上形成電致發光層120。需要說明的是，本實施例中，電致發光層120由以空穴注入層121、空穴輸送層122、發光層123、電子注入層124的順序層壓的結構構成。在市售的真空蒸鍍裝置的襯底架(holder)上固定形成有第一電極110的襯底100，以使第一電極100朝下，以這種狀態由下方蒸鍍材料，以此依次形成這些層。此時，在由鎢等構成的船皿或由鋁等構成的坩堝中填充材料，通過加熱上述船皿或坩堝進行蒸鍍。
首先，通過真空蒸鍍在第一電極110上形成空穴注入層121。在此，以20nm的膜厚形成Cu-Pc。
然後，在該空穴注入層121上，以同樣的方法形成空穴輸送層122。在此，以30nm的膜厚形成TPD。
然後，在該空穴輸送層122上，以同樣的方法形成共蒸鍍作為配體的na2-cHex和作為金屬鹽的醋酸鋅。此時，以na2-cHex與醋酸鋅的摩爾比約為1∶1成膜，形成發光層123。之後，70℃下進行加熱。
然後，在該發光層123上，以同樣的方法形成電子注入層124。在此，以2nm的膜厚形成氟化鈣(下面稱為CaF)。
最後，在電致發光層124上同樣利用真空蒸鍍法形成作為陰極起作用的第二電極130，層壓。在此，以100nm的膜厚形成鋁(下面稱為Al)。
如上所述，將共蒸鍍有機化合物和含有中心金屬的金屬鹽並加熱而成的膜用在發光層中，形成電致發光元件。
在本實施例中，對於像素部份上具有本發明的電致發光元件的發光裝置使用圖3進行說明。需要說明的是，圖3(A)是示意發光裝置的俯視圖，圖3(B)是用A-A』截斷圖3(A)的剖面圖。用虛線所示的301為驅動電路部分(源極側驅動電路)、302為像素部分、303為驅動電路部分(柵極側驅動電路)。另外，304為封止襯底，305為密封劑，密封劑305所包圍的內側成為空間。
然後，對於剖面結構使用圖3(B)進行說明。在襯底310上形成有驅動電路部分及像素部分，在此，示出作為驅動電路部分的源極側驅動電路301、和像素部分302。
需要說明的是，源極側驅動電路301形成有組合了n通道型TFT323和p通道型TFT324的CMOS電路。另外，形成驅動電路的TFT可以通過公知的CMOS電路、PMOS電路或NMOS電路來形成。在本實施方式中，示出了在襯底上形成有驅動電路的驅動器一體型，但不一定非要在襯底上，也可在外部上形成。
另外，由含有開關用TFT311、控制電流用TFT312、和電連接在其漏極上的第1電極313的多個像素，形成像素部分302。需要說明的是，覆蓋第1電極313的端部，形成有絕緣物314。在此，通過使用正型的感光性丙烯酸樹脂膜來形成。
為了使覆蓋區良好，使在絕緣物314的上端部分或下端部分上形成具有曲率的曲面。例如，作為絕緣物314的材料使用正型的感光性丙烯酸時，優選擁有僅在絕緣物314的上端部分具有曲率半徑(0.2μm～3μm)的曲面。另外，作為絕緣物314，可使用對感光性的光不溶解於蝕刻液的負型、或對光溶解於蝕刻液的正型的任何一種。
在第1電極313上分別形成有電致發光層316、及第2電極317。在此，作為用於起陽極作用的第1電極313的材料，希望使用功函數大的材料。例如，可使用ITO(銦錫氧化物)膜、銦鋅氧化物(IZO)膜、氮化鈦膜、鉻膜、鎢膜、Zn膜、Pt膜等單層膜，及氮化鈦和以鋁為主成分的膜層壓、氮化鈦膜和以鋁為主成分的膜和氮化鈦膜的三層結構等。需要說明的是，成為層壓結構，作為配線的電阻低，具有良好的阻性接點，還可起到陽極的作用。
另外，利用使用蒸鍍掩膜的蒸鍍法、或噴墨法等形成電致發光層316，但在該電致發光層316中使用本發明公開的共蒸鍍膜的一部分。具體地講，可使用實施例2所示的電致發光層等。
作為在電致發光層316上形成的第2電極(陰極)317所使用的材料，可使用功函數小的材料(Al、Ag、Li、Ca、或它們的合金MgAg、MgIn、AlLi、CaF2、或CaN)。需要說明的是，電致發光層316產生的光透過第2電極317時，作為第2電極(陰極)317，優選使用降低膜厚的金屬薄膜、透明導電膜(ITO(氧化銦氧化錫合金)、氧化銦氧化鋅合金(In2O3-ZnO)、氧化鋅(ZnO)等)的層壓。
進而通過用密封劑305使封止襯底304和元件襯底310貼合，構成在元件襯底310、封止襯底304、及密封劑305所包圍的空間307中具有電致發光元件318的結構。需要說明的是，除在空間307中填充有惰性氣體(氮或氬等)時之外，也包括用密封劑305填充的結構。
密封劑305優選使用環氧類樹脂。另外，這些材料優選儘量不透過水分或氧的材料。封止襯底304所使用的材料可使用玻璃襯底和石英襯底、不鏽鋼罐，和FRP(Fiberglass-Reinforced Plastics)、PVF(聚氟乙烯)、聚酯薄膜、聚酯或鹼等構成的玻璃襯底。在像素部分302上，通過不透過水分和氧的密封材料305形成層，因此，只要具有與使用這些封止襯底時相同的、可防止電致發光元件的劣化效果，就沒必要使用封止襯底304。
308為用於傳送源極側驅動電路301及柵極側驅動電路303所輸入的信號的配線，由外部輸入端子FPC(柔性印刷電路板)309接收視頻信號、同步信號、啟動信號、復位信號。需要說明的是，在此，僅圖示了FPC，但在該FPC上也可裝有印刷布線襯底(PWB)。在本發明書中的發光裝置中，不僅包括發光裝置主體，也包括其上裝有的FPC或PWB。
如上所述，可得到具有本發明的電致發光元件的發光裝置。
在本實施例中，對於使用具有本發明的電致發光元件的發光裝置所製成的各種電器進行說明。
作為使用具有本發明的電致發光元件的發光裝置所製造的各種電器，可列舉出攝像機、數位相機、護鏡型顯示器(頭盔顯示器)、導航系統、音響播放裝置(車載音響、組合音響等)、筆記本型個人電腦、遊戲機、便攜信息終端(移動式計算機、行動電話、便攜型遊戲機或電子書籍等)、具有記錄介質的圖像播放裝置(具體的有具有播放數字視頻光碟(DVD)等的記錄介質、可顯示其圖像的顯示裝置等的裝置)等。這些電器的具體例如圖4所示。
圖4(A)為顯示裝置，包括框體4001、支持臺4002、顯示部4003、揚聲器部4004、視頻輸入端子4005等。通過將具有本發明的電致發光元件的發光裝置用於其顯示部4003來製造。需要說明的是，顯示裝置包括電腦用、TV傳送接收用、廣告顯示用等所有的信息顯示用裝置。
圖4(B)為筆記本型個人電腦，包括主體4201、框體4202、顯示部4203、鍵盤4204、外部連接接口4205、滑鼠4206等。通過將具有本發明的電致發光元件的發光裝置用於其顯示部4203來製造。
圖4(C)為移動式計算機，包括主體4301、顯示部4302、電源4303、操作鍵4304、紅外線接口4305等。通過將具有本發明的電致發光元件的發光裝置用於其顯示部4302來製造。
圖4(D)為具有記錄介質的便攜型圖像播放裝置(具體的有DVD播放裝置)，包括主體4401、框體4402、顯示部A4403、顯示部B4404、記錄介質(DVD等)刻錄部4405、操作鍵4406、揚聲器部4407等。顯示部A4403主要顯示圖像信息，顯示部B4404主要顯示文字信息，通過將具有本發明的電致發光元件的發光裝置用於其顯示部A、B4403、4404來製造。需要說明的是，具有記錄介質的圖像播放裝置也包括家用遊戲機等。
圖4(E)為護鏡型顯示器(頭盔顯示器)，包括主體4501、顯示部4502、腿部4503。通過將具有本發明的電致發光元件的發光裝置用於其顯示部4502來製造。
圖4(F)為攝像機，包括主體4601、顯示部4602、框體4603、外部連接接口4604、遙控器信息接收部4605、攝像部4606、電池4607、聲音輸入部4608、操作鍵4609、取景部4610等。通過將具有本發明的電致發光元件的發光裝置用於其顯示部4602來製造。
圖4(G)為行動電話，包括主體4701、框體4702、顯示部4703、聲音輸入部4704、聲音輸出部4705、操作鍵4706、外部連接接口4707、天線4708等。通過將具有本發明的電致發光元件的發光裝置用於其顯示部4703來製造。需要說明的是，顯示部4703通過在黑色背景上顯示白色的文字可抑制行動電話的耗電量。
如上所述，具有本發明的電致發光元件的發光裝置的適用範圍極廣，該發光裝置可適用於所有領域的電器。
工業實用性通過使用本發明，即使是配合物狀態下難於蒸鍍或溶液塗布的材料，也可形成含有其配合物的薄膜。因此，可提供含有它們配合物的電致發光元件。
權利要求
1.一種電致發光元件，其至少具有陽極、陰極、和在前述陽極與前述陰極之間設置的電致發光層，其特徵在於，前述電致發光層含有通過共蒸鍍有機化合物與金屬鹽而形成的層，且前述有機化合物至少分別具有一個顯示布侖斯惕酸性的供質子性官能團、和具有孤對電子的官能團。
2.如權利要求1所述的電致發光元件，其特徵在於，前述供質子性官能團為選自羥基、羧基及巰基中的任一種的官能團。
3.如權利要求1所述的電致發光元件，其特徵在於，具有前述孤對電子的官能團為選自雜環殘基、甲亞胺基及羧基中的任一種的官能團。
4.如權利要求1所述的電致發光元件，其特徵在於，前述供質子性官能團為選自羥基、羧基及巰基中的任一種的官能團，且具有前述孤對電子的官能團為選自雜環殘基、甲亞胺基及羧基中的任一種的官能團。
5.如權利要求1所述的電致發光元件，其特徵在於，前述金屬鹽為選自金屬醋酸鹽、金屬滷化物、及金屬醇鹽中的任一種物質。
6.一種電致發光元件，其至少具有陽極、陰極、和在前述陽極與前述陰極之間設置的電致發光層，其特徵在於，前述電致發光層含有通過共蒸鍍有機化合物與金屬鹽而形成的層，且前述有機化合物為下述通式(1)所示化合物， (式中，R1～R6表示氫元素、滷元素、氰基、烷基(其中，碳數為1～10)、烷氧基(其中，碳數為1～10)、取代或未取代的芳基(其中，碳數為1～20)、取代或未取代的雜環殘基(其中，碳數為1～20)中的任一種。另外，R3和R4、或R4和R5、或R5和R6可以分別相互結合，形成苯環或多環駢合環(其中，碳數為1～20)。另外，R1和R2可以相互結合，形成吡啶環。)。
7.一種電致發光元件，其至少具有陽極、陰極、和在前述陽極與前述陰極之間設置的電致發光層，其特徵在於，前述電致發光層含有通過共蒸鍍有機化合物與金屬鹽而形成的層，且前述有機化合物為下述通式(2)所示化合物， (式中，R1～R15表示氫元素、滷元素、氰基、烷基(其中，碳數為1～10)、烷氧基(其中，碳數為1～10)、取代或未取代的芳基(其中，碳數為1～20)、取代或未取代的雜環殘基(其中，碳數為1～20)中的任一種。另外，R1和R2可以相互結合，形成吡啶環。)。
8.一種電致發光元件，其至少具有陽極、陰極、和在前述陽極與前述陰極之間設置的電致發光層，其特徵在於，前述電致發光層含有通過共蒸鍍有機化合物與金屬鹽而形成的層，且前述有機化合物為下述通式(3)所示化合物， (式中，R1～R12表示氫元素、滷元素、氰基、烷基(其中，碳數為1～10)、烷氧基(其中，碳數為1～10)、取代或未取代的芳基(其中，碳數為1～20)、取代或未取代的雜環殘基(其中，碳數為1～20)中的任一種。另外，R1和R2可以相互結合，形成環烷結構、或苯環、或多環駢合環(其中，碳數為1～20)。另外，R4和R5、或R5和R6、或R6和R7、或R8和R9、或R9和R10、或R10和R11，可以分別相互結合，形成苯環或多環駢合環(其中，碳數為1～20)。另外，R2和R3、或R1和R12可以相互結合，形成吡啶環。)。
9.一種電致發光元件，其至少具有陽極、陰極、和在前述陽極與前述陰極之間設置的電致發光層，其特徵在於，前述電致發光層含有通過共蒸鍍有機化合物與金屬鹽而形成的層，且前述有機化合物為下述通式(4)所示化合物， (式中，R1～R30表示氫元素、滷元素、氰基、烷基(其中，碳數為1～10)、烷氧基(其中，碳數為1～10)、取代或未取代的芳基(其中，碳數為1～20)、取代或未取代的雜環殘基(其中，碳數為1～20)中的任一種。另外，R1和R2可以相互結合，形成環烷結構、或苯環、或多環駢合環(其中，碳數為1～20)。另外，R2和R3、或R1和R30可以相互結合，形成吡啶環。)。
10.一種電致發光元件，其至少具有陽極、陰極、和在前述陽極與前述陰極之間設置的電致發光層，其特徵在於，前述電致發光層含有通過共蒸鍍有機化合物與金屬鹽而形成的層，且前述有機化合物為下述通式(5)所示化合物， (式中，R1～R5表示氫元素、滷元素、氰基、烷基(其中，碳數為1～10)、烷氧基(其中，碳數為1～10)、取代或未取代的芳基(其中，碳數為1～20)、取代或未取代的雜環殘基(其中，碳數為1～20)中的任一種。另外，R4可以表示氨基、二烷氨基、芳氨基中的任一種。另外，R2和R3、或R3和R4、或R4和R5可以分別相互結合，形成苯環或多環駢合環(其中，碳數為1～20)。另外，R3和R4、或R4和R5可以相互結合，形成久洛尼定骨架。)。
11.如權利要求6～10中任一項所述的電致發光元件，其特徵在於，前述金屬鹽為選自金屬醋酸鹽、金屬滷化物、及金屬醇鹽中的任一種物質。
12.如權利要求6～10中任一項所述的電致發光元件，其特徵在於，前述金屬鹽含有選自鋅、鋁、矽、鎵、及鋯中的任一種的金屬元素。
13.一種電致發光元件，其至少具有陽極、陰極、和在前述陽極與前述陰極之間設置的電致發光層，其特徵在於，前述電致發光層含有的層通過共蒸鍍有機化合物與金屬鹽而形成，且含有具有下述通式(6)所示結構的金屬配合物， (式中，M表示飽和或不飽和的金屬離子。另外，R1～R6表示氫元素、滷元素、氰基、烷基(其中，碳數為1～10)、烷氧基(其中，碳數為1～10)、取代或未取代的芳基(其中，碳數為1～20)、取代或未取代的雜環殘基(其中，碳數為1～20)中的任一種。另外，R3和R4、或R4和R5、或R5和R6，可以分別相互結合，形成苯環或多環駢合環(其中，碳數為1～20)。另外，R1和R2可以相互結合，形成吡啶環。)。
14.一種電致發光元件，其至少具有陽極、陰極、和在前述陽極與前述陰極之間設置的電致發光層，其特徵在於，前述電致發光層含有的層通過共蒸鍍有機化合物與金屬鹽而形成，且含有具有下述通式(7)所示結構的金屬配合物， (式中，M表示飽和或不飽和的金屬離子。另外，R1～R5表示氫元素、滷元素、氰基、烷基(其中，碳數為1～10)、烷氧基(其中，碳數為1～10)、取代或未取代的芳基(其中，碳數為1～20)、取代或未取代的雜環殘基(其中，碳數為1～20)中的任一種。另外，R1和R2可以相互結合，形成吡啶環。)。
15.一種電致發光元件，其至少具有陽極、陰極、和在前述陽極與前述陰極之間設置的電致發光層，其特徵在於，前述電致發光層含有的層通過共蒸鍍有機化合物與金屬鹽而形成，且含有具有下述通式(8)所示結構的金屬配合物， (式中，M表示飽和或不飽和的金屬離子。另外，R1～R12表示氫元素、滷元素、氰基、烷基(其中，碳數為1～10)、烷氧基(其中，碳數為1～10)、取代或未取代的芳基(其中，碳數為1～20)、取代或未取代的雜環殘基(其中，碳數為1～20)中的任一種。另外，R1和R2可以相互結合，形成環烷結構、或苯環、或多環駢合環(其中，碳數為1～20)。另外，R4和R5、或R5和R6、或R6和R7、或R8和R9、或R9和R10、或R10和R11，可以分別相互結合，形成苯環或多環駢合環(其中，碳數為1～20)。另外，R2和R3、R1和R12可以相互結合，形成吡啶環。)。
16.一種電致發光元件，其至少具有陽極、陰極、和在前述陽極與前述陰極之間設置的電致發光層，其特徵在於，前述電致發光層含有的層通過共蒸鍍有機化合物與金屬鹽而形成，且含有具有下述通式(9)所示結構的金屬配合物， (式中，M表示飽和或不飽和的金屬離子。另外，R1～R30表示氫元素、滷元素、氰基、烷基(其中，碳數為1～10)、烷氧基(其中，碳數為1～10)、取代或未取代的芳基(其中，碳數為1～20)、取代或未取代的雜環殘基(其中，碳數為1～20)中的任一種。另外，R1和R2可以相互結合，形成環烷結構、或苯環、或多環駢合環(其中，碳數為1～20)。另外，R2和R3、或R1和R30可以相互結合，形成吡啶環。)。
17.一種電致發光元件，其至少具有陽極、陰極、和在前述陽極與前述陰極之間設置的電致發光層，其特徵在於，前述電致發光層含有的層通過共蒸鍍有機化合物與金屬鹽而形成，且含有具有下述通式(10)所示結構的金屬配合物， (式中，M表示飽和或不飽和的金屬離子。另外，R1～R5表示氫元素、滷元素、氰基、烷基(其中，碳數為1～10)、烷氧基(其中，碳數為1～10)、取代或未取代的芳基(其中，碳數為1～20)、取代或未取代的雜環殘基(其中，碳數為1～20)中的任一種。另外，R4可以為氨基、二烷氨基、芳氨基中的任一種。另外，R2和R3、或R3和R4、或R4和R5，可以分別相互結合，形成苯環或多環駢合環(其中，碳數為1～20)。另外，R3和R4、R4和R5可以相互結合，形成久洛尼定骨架。n表示1以上4以下的整數)。
18.如權利要求13～17中任一項所述的電致發光元件，其特徵在於，前述金屬離子為由鋅、鋁、矽、鎵、鋯中的任一種的元素構成的金屬離子。
19.一種電致發光元件的製造方法，其為至少具有陽極、陰極、和在前述陽極與前述陰極之間設置的含有一個或多個有機化合物層的電致發光層的製造方法，其特徵在於，前述有機化合物層中的至少一層的形成工序包括共蒸鍍有機化合物、及金屬鹽的工序，其中，所述有機化合物至少分別具有一個顯示布侖斯惕酸性的供質子性官能團、和具有孤對電子的官能團。
20.如權利要求19所述的電致發光元件的製造方法，其特徵在於，前述供質子性官能團為選自羥基、羧基及巰基中的任一種的官能團。
21.如權利要求19所述的電致發光元件的製造方法，其特徵在於，具有前述孤對電子的官能團為選自雜環殘基、甲亞胺基及羧基中的任一種的官能團。
22.如權利要求19所述的電致發光元件的製造方法，其特徵在於，前述供質子性官能團為選自羥基、羧基及巰基中的任一種的官能團，且具有前述孤對電子的官能團為選自雜環殘基、甲亞胺基及羧基中的任一種的官能團。
23.如權利要求19所述的電致發光元件的製造方法，其特徵在於，前述金屬鹽為選自金屬醋酸鹽、金屬滷化物、及金屬醇鹽中的任一種物質。
24.一種電致發光元件的製造方法，所述電致發光元件至少具有陽極、陰極、和在前述陽極與前述陰極之間設置的含有一個或多個有機化合物層的電致發光層，其特徵在於，前述有機化合物層的至少一層的形成工序包括共蒸鍍下述通式(1)所示有機化合物、和金屬鹽的形成工序， (式中，R1～R6表示氫元素、滷元素、氰基、烷基(其中，碳數為1～10)、烷氧基(其中，碳數為1～10)、取代或未取代的芳基(其中，碳數為1～10)、取代或未取代的雜環殘基(其中，碳數為1～20)。另外，R3和R4、或R4和R5、或R5和R6可以分別相互結合，形成苯環或多環駢合環(其中，碳數為1～20)。另外，R1和R2可以相互結合，形成吡啶環。)。
25.一種電致發光元件的製造方法，所述電致發光元件至少具有陽極、陰極、和在前述陽極與前述陰極之間設置的含有一個或多個有機化合物層的電致發光層，其特徵在於，前述有機化合物層的至少一層的形成工序包括共蒸鍍下述通式(2)所示有機化合物、和金屬鹽的形成工序， (式中，R1～R15表示氫元素、滷元素、氰基、烷基(其中，碳數為1～10)、烷氧基(其中，碳數為1～10)、取代或未取代的芳基(其中，碳數為1～20)、取代或未取代的雜環殘基(其中，碳數為1～20)中的任一種。另外，R1和R2可以相互結合，形成吡啶環。)。
26.一種電致發光元件的製造方法，所述電致發光元件至少具有陽極、陰極、和在前述陽極與前述陰極之間設置的含有一個或多個有機化合物層的電致發光層，其特徵在於，前述有機化合物層的至少一層的形成工序包括共蒸鍍下述通式(3)所示有機化合物、和金屬鹽的形成工序， (式中，R1～R12表示氫元素、滷元素、氰基、烷基(其中，碳數為1～10)、烷氧基(其中，碳數為1～10)、取代或未取代的芳基(其中，碳數為1～20)、取代或未取代的雜環殘基(其中，碳數為1～20)中的任一種。另外，R1和R2可以相互結合，形成環烷結構、或苯環、或多環駢合環(其中，碳數為1～20)。另外，R4和R5、或R5和R6、或R6和R7、或R8和R9、或R9和R10、或R10和R11，可以分別相互結合，形成苯環或多環駢合環(其中，碳數為1～20)。另外，R2和R3、或R1和R12可以相互結合，形成吡啶環。)。
27.一種電致發光元件的製造方法，所述電致發光元件至少具有陽極、陰極、和在前述陽極與前述陰極之間設置的含有一個或多個有機化合物層的電致發光層，其特徵在於，前述有機化合物層的至少一層的形成工序包括共蒸鍍下述通式(4)所示有機化合物、和金屬鹽的形成工序， (式中，R1～R30表示氫元素、滷元素、氰基、烷基(其中，碳數為1～10)、烷氧基(其中，碳數為1～10)、取代或未取代的芳基(其中，碳數為1～20)、取代或未取代的雜環殘基(其中，碳數為1～20)中的任一種。另外，R1和R2可以相互結合，形成環烷結構、或苯環、或多環駢合環(其中，碳數為1～20)。另外，R2和R3、或R1和R30可以相互結合，形成吡啶環。)。
28.一種電致發光元件的製造方法，所述電致發光元件至少具有陽極、陰極、和在前述陽極與前述陰極之間設置的含有一個或多個有機化合物層的電致發光層，其特徵在於，前述有機化合物層的至少一層的形成工序包括共蒸鍍下述通式(5)所示有機化合物、和金屬鹽的形成工序， (式中，R1～R5表示氫元素、滷元素、氰基、烷基(其中，碳數為1～10)、烷氧基(其中，碳數為1～10)、取代或未取代的芳基(其中，碳數為1～20)、取代或未取代的雜環殘基(其中，碳數為1～20)中的任一種。另外，R4可以表示氨基、二烷氨基、芳氨基中的任一種。另外，R2和R3、或R3和R4、或R4和R5可以相互結合，形成苯環、或多環駢合環(其中，碳數為1～20)。另外，R3和R4、R4和R5可以相互結合，形成久洛尼定骨架。)。
29.如權利要求24～28中任一項所述的電致發光元件的製造方法，其特徵在於，前述金屬鹽為選自金屬醋酸鹽、金屬滷化物、及金屬醇鹽中的任一種物質。
30.如權利要求24～28中任一項所述的電致發光元件的製造方法，其特徵在於，前述金屬鹽含有選自鋅、鋁、矽、鎵、及鋯中的任一種的金屬元素。
全文摘要
本發明的特徵在於，即使對於在金屬配合物的狀態下蒸鍍或溼式塗布困難的材料，通過共蒸鍍作為金屬配合物原料的有機化合物(配體)和金屬鹽，在襯底上形成配合物，形成含有其金屬配合物的膜，使用形成的共蒸鍍膜製備電致發光元件。在此，條件是前述有機化合物(配體)具有易放出質子並顯示陰離子性(並與金屬結合)的官能團、具有用於與金屬配位結合的孤對電子的官能團。
文檔編號H05B33/10GK1732244SQ20038010765
公開日2006年2月8日 申請日期2003年12月19日 優先權日2002年12月25日
發明者中島晴惠, 瀨尾哲史 申請人:株式會社半導體能源研究所