CN107535031B - 电荷传输性膜、有机电致发光元件及它们的制造方法 - Google Patents
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Abstract
一种具有50nm~300nm范围内的膜厚的电荷传输性膜的制造方法,其具备下述工序:将包含仅由N,N'‑二芳基联苯胺衍生物组成的电荷传输性物质、掺杂剂物质和有机溶剂的电荷传输性膜形成用清漆涂布在基材上的工序;以及,将所得涂膜以下述式(S1)所示的烧成温度进行烧成的工序。烧成温度>[232.5℃+(前述膜厚/20nm)×5℃](S1)。
Description
技术领域
本发明涉及电荷传输性膜的制造方法和电荷传输性膜、以及提高电荷传输性膜的电荷传输性的方法。
背景技术
有机电致发光(以下称为有机EL)元件中,作为发光层、电荷注入层,可以使用包含有机化合物的电荷传输性膜。尤其是,空穴注入层承担阳极与空穴传输层或发光层之间的电荷授受,对于实现有机EL元件的低电压驱动和高亮度而言发挥出重要功能。
空穴注入层的形成方法大致分为以蒸镀法为代表的干式工艺和以旋涂法为代表的湿式工艺,将这些各工艺进行对比时,湿式工艺更能够有效地制造大面积且平坦性高的薄膜。因此,在有机EL显示器日益大面积化的今天,期望能够利用湿式工艺来形成的空穴注入层。
鉴于这种情况,本发明人等开发了能够应用于各种湿式工艺且应用于有机EL元件的空穴注入层时会赋予能够实现优异EL元件特性的薄膜的电荷传输性材料、对于其中使用的有机溶剂的溶解性良好的化合物(例如参照专利文献1~4)。
但是,关于空穴注入层用的湿式工艺材料,要求不断地进行改善,特别要求会赋予电荷传输性优异的薄膜的湿式工艺材料。
现有技术文献
专利文献
专利文献1:国际公开第2008/032616号
专利文献2:国际公开第2008/129947号
专利文献3:国际公开第2006/025342号
专利文献4:国际公开第2010/058777号
专利文献5:日本特开2009-64696号
发明内容
发明要解决的问题
然而,有机EL元件的结构可大致分为底部发光结构和顶部发光结构。底部发光结构的元件中,在基板侧使用透明阳极,从基板侧取出光,与此相对,顶部发光结构的元件中使用由金属形成的反射阳极,从存在于基板反方向的透明电极(阴极)侧取出光。
顶部发光结构的元件不像底部发光结构的元件那样地从基板侧取出光,因此不存在源自发光层的光被TFT遮挡的问题,因此,顶部发光结构的元件存在能够保持高开口率的优点。其结果,光取出效率提高,能够实现元件的低耗电化、长寿命化,因此,近年来的顶部发光结构的元件备受关注。
关于这种顶部发光结构的元件,已知在自发光层的发光面起至反射阳极为止的光学距离满足特定条件的情况下,通过干涉效应而实现光取出效率的提高(例如参照专利文献5)。因此,出于通过干涉效应来提高光取出效率的目的而尝试设定与发光波长相符的自发光面起至反射阳极为止的光学距离时,为了实现最佳条件而要求具有用于确保充分长度的光学距离的厚度的空穴注入层等电荷传输性膜。
本发明是鉴于上述情况而进行的,其目的在于,提供即使在膜厚较厚的情况下也显示出高电荷传输性、应用于有机EL元件的空穴注入层时能够实现优异特性的电荷传输性膜的制造方法、电荷传输性膜、有机电致发光元件、有机电致发光元件的制造方法、提高电荷传输性膜的电荷传输性的方法。
用于解决问题的方案
本发明人等反复进行了深入研究,结果发现:通过将包含仅由N,N’-二芳基联苯胺衍生物组成的电荷传输性物质、掺杂剂物质和有机溶剂的清漆涂布在基材上,并将由此得到的涂膜以特定的温度以上进行烧成,能够得到即使在膜较厚的情况下电荷传输性也优异的电荷传输性膜,并且,通过将该电荷传输性膜应用于有机EL元件,能够实现优异的亮度特性,从而完成了本发明。
即,本发明的第一方案是一种电荷传输性膜的制造方法,其特征在于,其是制造具有50nm~300nm范围内的膜厚的电荷传输性膜的方法,其具备下述工序:将包含仅由N,N’-二芳基联苯胺衍生物组成的电荷传输性物质、掺杂剂物质和有机溶剂的电荷传输性膜形成用清漆涂布在基材上的工序;以及,将所得涂膜以式(S1)所示的烧成温度进行烧成的工序。
烧成温度>[232.5℃+(前述膜厚/20nm)×5℃] (S1)
本发明的第二方案基于第一方案所述的电荷传输性膜的制造方法,其中,前述烧成温度用式(S2)表示。
烧成温度>[237.5℃+(前述膜厚/20nm)×5℃] (S2)
本发明的第三方案基于第一方案或第二方案所述的电荷传输性膜的制造方法,其中,前述掺杂剂物质包含芳基磺酸化合物。
本发明的第四方案基于第一~三方案中的任一方案所述的电荷传输性膜的制造方法,其中,前述掺杂剂物质包含杂多酸。
本发明的第五方案基于第一~四方案中的任一方案所述的电荷传输性膜的制造方法,其中,前述N,N’-二芳基联苯胺衍生物为N,N’-二苯基联苯胺。
本发明的第六方案是一种电荷传输性膜,其特征在于,其是通过第一~五方案中的任一方案所述的电荷传输性膜的制造方法制造的。
本发明的第七方案是一种有机电致发光元件,其特征在于,其具有第六方案所述的电荷传输性膜。
本发明的第八方案基于第七方案所述的有机电致发光元件,其中,前述电荷传输性膜为空穴注入层、空穴传输层或空穴注入传输层。
本发明的第九方案是一种有机电致发光元件的制造方法,其特征在于,其包括第一~五方案中的任一方案所述的电荷传输性膜的制造方法。
本发明的第十方案是一种提高电荷传输性膜的电荷传输性的方法,其特征在于,其是提高由电荷传输性膜形成用清漆得到的、具有50nm~300nm范围内的膜厚的电荷传输性膜的电荷传输性的方法,所述电荷传输性膜形成用清漆包含仅由N,N’-二芳基联苯胺衍生物组成的电荷传输性物质、掺杂剂物质和有机溶剂,所述方法具备:
将由前述电荷传输性膜形成用清漆得到的涂膜以式(S1)所示的烧成温度进行烧成的工序。
烧成温度>[232.5℃+(前述膜厚/20nm)×5℃] (S1)
本发明的第十一方案基于第十方案所述的提高电荷传输性膜的电荷传输性的方法,其中,前述烧成温度用式(S2)表示。
烧成温度>[237.5℃+(前述膜厚/20nm)×5℃] (S2)
发明的效果
根据本发明的制造方法,可获得即使在膜厚较厚的情况下电荷传输性也优异、用作有机EL元件的空穴注入层时能够实现优异特性的膜。因此,通过将利用该制造方法得到的膜用作空穴注入层,能够在维持优异特性的条件下确保顶部发光结构的有机EL元件中的自发光面起至反射阳极为止的充分距离。出于这种原因,根据本发明的制造方法,可期待用作例如会发生因其元件内的功能性膜较薄引起干涉而导致发光效率降低这一问题的顶部发光型有机EL元件等同时要求膜的电荷传输性和膜厚度的设备用途的电荷传输性膜。
根据本发明所述的提高电荷传输性膜的电荷传输性的方法,能够有效地提高较厚的电荷传输性膜的电荷传输性。
进而,本发明所述的该电荷传输性膜不仅电荷传输性优异,均匀性也优异,因此还期待其在电容器电极保护膜、抗静电膜、有机薄膜太阳能电池的空穴捕集层(阳极缓冲层)等中的应用。
具体实施方式
以下,更详细地说明本发明。
本发明的电荷传输性膜的制造方法中,使用电荷传输性膜形成用清漆,所述电荷传输性膜形成用清漆包含仅由N,N’-二芳基联苯胺衍生物组成的电荷传输性物质、掺杂剂物质和有机溶剂。
作为N,N’-二芳基联苯胺衍生物中的N位和N'位的芳基,可列举出碳数为6~20的芳基,作为具体例,可列举出苯基、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-菲基等。
N,N’-二芳基联苯胺衍生物中的N位的芳基与N'位的芳基优选为相同的基团。
作为N,N’-二芳基联苯胺衍生物的具体例,可列举出N,N’-二苯基联苯胺、N,N’-二(1-萘基)联苯胺、N,N’-二(2-萘基)联苯胺、N-(1-萘基)-N’-(2-萘基)联苯胺等,但不限定于它们。
这些之中,优选为N,N’-二苯基联苯胺、N,N’-二(1-萘基)联苯胺、N,N’-二(2-萘基)联苯胺,如果考虑到所得膜的透明性,则最优选为N,N’-二苯基联苯胺。
作为掺杂剂物质,只要溶解于清漆中使用的至少一种溶剂就没有特别限定,可以使用无机系掺杂剂物质、有机系掺杂剂物质中的任一者。
尤其是作为无机系的掺杂剂物质,优选为杂多酸。
杂多酸是指:代表性而言用式(D1)表示的Keggin型化学结构或者用式(D2)表示的Dawson型化学结构所示的、具有杂原子位于分子中心的结构且由属于钒(V)、钼(Mo)、钨(W)等的含氧酸的异多酸与不同种元素的含氧酸缩合而成的多酸。作为这种不同种元素的含氧酸,主要可列举出硅(Si)、磷(P)、砷(As)的含氧酸。
作为杂多酸的具体例,可列举出磷钼酸、硅钼酸、磷钨酸、硅钨酸、磷钨钼酸等,它们可以单独使用,也可以组合使用2种以上。需要说明的是,本发明中使用的杂多酸可以以市售品的形式获取,此外,也可以通过公知的方法来合成。
尤其是,使用一种杂多酸时,这一种杂多酸优选为磷钨酸或磷钼酸,最优选为磷钨酸。此外,使用两种以上的杂多酸时,这两种以上的杂多酸中的一者优选为磷钨酸或磷钼酸,更优选为磷钨酸。
需要说明的是,杂多酸即便是元素分析等定量分析中源自通式所示结构的元素数量多的物质、或者元素数量少的物质,只要其是可以市售品的形式获取的物质、或者按照公知的合成方法适当合成的物质,就可以在本发明中使用。
即例如,通常磷钨酸用化学式H3(PW12O40)·nH2O表示,磷钼酸用化学式H3(PMo12O40)·nH2O表示,即便是定量分析中的该式中的P(磷)、O(氧)或W(钨)或Mo(钼)的数量较多的物质、或者数量较少,只要其是可以市售品的形式获取的物质、或者按照公知的合成方法适当合成的物质,就可以在本发明中使用。此时,本发明中规定的杂多酸的质量不是合成物、市售品中的磷钨酸自身的质量(磷钨酸含量),在能够以市售品的形式获取的形态和能够利用公知的合成方法进行分离的形态中,是指包括水合水、其它杂质等的状态下的总质量。
另一方面,作为有机系的掺杂剂物质,特别优选为芳基磺酸。作为其中的一例,可列举出式(1)或(2)所示的芳基磺酸。
式(1)中,A1表示-O-或-S-,优选为-O-。A2表示萘环或蒽环,优选为萘环。A3表示2~4价的全氟联苯基;j1表示A1与A3的键合数量,是满足2≤j1≤4的整数;但优选A3为2价的全氟联苯基且j1为2。j2表示键合于A2的磺酸基数量,是满足1≤j2≤4的整数,优选为2。
式(2)中,A4~A8彼此独立地表示氢原子、卤素原子、氰基、碳数1~20的烷基、碳数1~20的卤代烷基或碳数2~20的卤代烯基,A4~A8之中的至少3个为卤素原子。k表示键合于萘环的磺酸基数量,是满足1≤k≤4的整数,优选为2~4、更优选为2。
作为碳数1~20的卤代烷基,可列举出三氟甲基、2,2,2-三氟乙基、1,1,2,2,2-五氟乙基、3,3,3-三氟丙基、2,2,3,3,3-五氟丙基、1,1,2,2,3,3,3-七氟丙基、4,4,4-三氟丁基、3,3,4,4,4-五氟丁基、2,2,3,3,4,4,4-七氟丁基、1,1,2,2,3,3,4,4,4-九氟丁基等。作为碳数2~20的卤代烯基,可列举出全氟乙烯基、1-全氟丙烯基、全氟烯丙基、全氟丁烯基等。
作为卤素原子、碳数1~20的烷基的例子,可列举出与上述相同的例子,作为卤素原子,优选为氟原子。
这些之中,A4~A8优选为氢原子、卤素原子、氰基、碳数1~10的烷基、碳数1~10的卤代烷基或碳数2~10的卤代烯基,且A4~A8之中的至少3个为氟原子;更优选为氢原子、氟原子、氰基、碳数1~5的烷基、碳数1~5的氟化烷基或碳数2~5的氟化烯基,且A4~A8之中的至少3个为氟原子;进一步优选为氢原子、氟原子、氰基、碳数1~5的全氟烷基或碳数1~5的全氟烯基,且A4、A5和A8为氟原子。
需要说明的是,全氟烷基是指烷基上的氢原子全部被氟原子取代而成的基团,全氟烯基是指烯基上的氢原子全部被氟原子取代而成的基团。
上述芳基磺酸的具体例列举出(b-1)~(b-6),但不限定于它们。
本发明所使用的电荷传输性膜形成用清漆中,出于调整由该清漆得到的电荷传输性膜的物性等的目的,可以包含三甲氧基硅烷、三乙氧基硅烷之类的烷氧基硅烷等有机硅烷化合物等其它成分。
作为本发明所使用的电荷传输性膜形成用清漆中包含的有机溶剂,可以使用能够良好溶解电荷传输性物质和掺杂剂物质的良溶剂。
作为这种良溶剂,可列举出例如N,N-二甲基甲酰胺、N,N-二甲基乙酰胺、N,N-二甲基丁酰胺、N,N-二乙基丁酰胺、N,N-甲基乙基丁酰胺、N,N-二甲基异丁酰胺、N,N-二乙基异丁酰胺、N-乙基-N-甲基异丁酰胺、N-甲基吡咯烷酮、1,3-二甲基-2-咪唑烷酮等有机溶剂,但不限定于它们。这些溶剂可以单独使用1种或者混合使用2种以上,其用量相对于所用溶剂整体可以设为5~100质量%。
需要说明的是,电荷传输性物质、掺杂剂物质等优选均完全溶解于上述溶剂。
此外,本发明中,出于提高对于基板的润湿性、调整溶剂的表面张力、调整极性、调整沸点等目的,除了包含上述有机溶剂之外,还可以包含其它的有机溶剂。作为这种其它的有机溶剂,优选包含二醇类、三醇类、亚烷基二醇单烷基醚类、亚烷基二醇二烷基醚类、二亚烷基二醇单烷基醚类、二亚烷基二醇二烷基醚类,可列举出二醇类、亚烷基二醇单烷基醚类、二亚烷基二醇单烷基醚类等,但不限定于它们。这些溶剂可以单独使用1种或者混合使用2种以上,其用量因共同使用的良溶剂量来确定。
其中,作为除了良溶剂之外的其它的有机溶剂,优选为二乙二醇、三乙二醇、二丙二醇、1,2-乙二醇、1,2-丙二醇、1,2-丁二醇、2,3-丁二醇、1,3-丁二醇、1,4-丁二醇、乙二醇单甲醚、乙二醇单***、乙二醇丙醚、乙二醇异丙醚、乙二醇单丁醚、乙二醇单异丁醚、丙二醇单甲醚、丙二醇单***、丙二醇单丙醚、丙二醇单异丙醚、丙二醇单丁醚、丙二醇单异丁醚、二乙二醇单甲醚、二乙二醇单***、二乙二醇丙醚、二乙二醇异丙醚、二乙二醇单丁醚、二乙二醇单异丁醚、二丙二醇单甲醚、二丙二醇单***、二丙二醇单丙醚、二丙二醇单异丙醚、二丙二醇单丁醚、二丙二醇单异丁醚,更优选为二乙二醇、三乙二醇、二丙二醇、1,2-乙二醇、1,2-丙二醇、1,2-丁二醇、2,3-丁二醇、1,3-丁二醇、1,4-丁二醇、乙二醇单甲醚、丙二醇单甲醚、二乙二醇单甲醚、二丙二醇单甲醚。通过考虑电荷传输性物质、掺杂剂物质的种类、量,并从这种溶剂中选择所用的溶剂,能够容易地制备具有期望液体物性的清漆。
本发明中使用的电荷传输性膜形成用清漆的粘度可根据要制作的膜的厚度等、固体成分浓度来适当设定,通常在25℃下为1~50mPa·s,其表面张力通常为20~50mN/m。
本发明中使用的电荷传输性膜形成用的固体成分浓度可根据清漆的粘度和表面张力等、所制作的薄膜的厚度等来适当设定,通常为0.1~20.0质量%左右,如果考虑到提高清漆的涂布性,则优选为0.5~10.0质量%左右、更优选为1.0~5.0质量%左右。需要说明的是,此处提及的固体成分是指本发明所使用的电荷传输性膜形成用清漆中包含的电荷传输性物质和掺杂剂物质。
本发明所使用的电荷传输性膜形成用清漆中的掺杂剂物质的含量可考虑电荷传输性物质的种类、量等来适当设定,通常以质量比计相对于电荷传输性物质1份为0.5~10份左右。
尤其是包含杂多酸作为掺杂剂物质时,杂多酸的量以质量比计相对于电荷传输性物质1份可以设为0.01~50份左右,优选为0.1~10份左右、更优选为1.0~5.0份左右。此外,作为掺杂剂物质而包含芳基磺酸时,芳基磺酸的量以摩尔比计相对于电荷传输性物质1份可以设为0.1~10份左右,优选为1.0~5.0份左右。
作为电荷传输性膜形成用清漆的制备方法,没有特别限定,可列举出例如使电荷传输性物质预先溶解于溶剂,并向其中添加掺杂剂物质的方法;使电荷传输性物质、掺杂剂物质的混合物溶解于溶剂的方法。
此外,例如存在多种有机溶剂时,可以首先使电荷传输性物质和掺杂剂物质溶解于充分溶解它们的溶剂,向其中添加其它的溶剂,也可以使电荷传输性物质和掺杂剂物质依次或同时溶解于多种有机溶剂的混合溶剂。
本发明中,关于电荷传输性膜形成用清漆,从以良好的重现性获得高平坦性膜的观点出发,期望使电荷传输性物质、掺杂剂物质等溶解于有机溶剂后,使用亚微米数量级的过滤器等进行过滤。
需要说明的是,本发明所使用的电荷传输性膜形成用清漆如上所述仅包含N,N’-二芳基联苯胺衍生物作为电荷传输性物质,换言之,本发明所使用的清漆中包含的电荷传输物质成分仅由N,N’-二芳基联苯胺衍生物构成。像这样,通过仅使用N,N’-二芳基联苯胺衍生物,即使在厚膜的情况下,也能够以良好的重现性获得电荷传输性优异的电荷传输性膜。
本发明的制造方法具备将上述说明的电荷传输性膜形成用清漆涂布在基材上的工序。需要说明的是,基材是指要涂布清漆的物质,作为其具体例,可列举出玻璃基板、ITO阳极、金属阳极等,但不限定于它们。
作为清漆的涂布方法,可列举出浸渍法、旋涂法、转印印刷法、辊涂法、刷毛涂布、喷墨法、喷雾法、狭缝涂布等,但不限定于它们。如果考虑到以良好的重现性获得平坦性高的电荷传输膜,则涂布方法优选为旋涂法、喷墨法、喷雾法。需要说明的是,优选根据涂布方法来调节清漆的粘度和表面张力。
本发明中,为了以良好的重现性获得具有均匀的成膜面和高电荷传输性的厚膜的电荷传输性膜,优选将清漆在大气气氛下进行烧成。
本发明的制造方法具备将通过上述工序得到的涂膜以下述式(S1)所示的烧成温度进行烧成的工序。通过采用这种温度,能够不依赖膜的厚度程度地以良好的重现性获得较厚的电荷传输性膜。
烧成温度>[232.5℃+(膜厚/20nm)×5℃] (S1)
尤其是,将所得电荷传输性膜用作有机EL元件的空穴注入层等功能层时,如果考虑到以良好的重现性获得耐久性优异的有机EL元件,则本发明中,优选将涂膜以下述式(S2)所示的烧成温度进行烧成。
烧成温度>[237.5℃+(膜厚/20nm)×5℃] (S2)
需要说明的是,进行烧成时,只要满足上述温度条件,则为了表现出更高的均匀成膜性或者在基材上推进反应,也可以施加两个阶段以上的温度变化。加热使用例如加热板、烘箱等适当的机器进行即可。
此外,在以上述式所示的烧成温度进行烧成之前,主要为了去除溶剂等而可以以低于上述式所示的烧成温度的温度进行干燥(预烧成)。
具备上述工序的本发明的电荷传输性膜的制造方法特别适合制造具有50nm~300nm范围内的膜厚的电荷传输性膜。根据本发明的制造方法,即使是这样的厚度,也能够以良好的重现性获得平坦性和电荷传输性优异、在用作有机EL元件的空穴注入层时可实现优异的亮度特性的膜。
例如,厚度为50nm时,必须为高于245℃、优选为高于250℃的烧成温度,为300nm时,必须为高于307.5℃、优选为高于312.5℃的烧成温度。
尤其是,从与以低于上述式所示烧成温度的温度进行烧成的情况相比以更良好的重现性获得电荷传输性优异的膜的观点出发,膜厚的下限值优选为70nm以上、更优选为75nm以上、更进一步优选为90nm以上、更进一步优选为95nm以上,上限值优选为250nm、更优选为200nm、更进一步优选为175nm、进一步优选为150nm、进一步优选为130nm。
本发明的电荷传输性膜在有机EL元件中可适合地用作空穴注入层,也可以用作空穴注入传输层等电荷传输性功能层。
本发明的有机EL元件具有一对电极,在这些电极之间具有前述本发明的电荷传输性膜。
作为有机EL元件的代表性构成,可列举出下述(a)~(f),但不限定于它们。需要说明的是,在下述构成中,根据需要也可以在发光层与阳极之间设置电子阻挡层等,在发光层与阴极之间设置空穴(hole)阻挡层等。此外,空穴注入层、空穴传输层或空穴注入传输层也可以兼具作为电子阻挡层等的功能,电子注入层、电子传输层或电子注入传输层也可以兼具作为空穴(hole)阻挡层等的功能。
(a)阳极/空穴注入层/空穴传输层/发光层/电子传输层/电子注入层/阴极
(b)阳极/空穴注入层/空穴传输层/发光层/电子注入传输层/阴极
(c)阳极/空穴注入传输层/发光层/电子传输层/电子注入层/阴极
(d)阳极/空穴注入传输层/发光层/电子注入传输层/阴极
(e)阳极/空穴注入层/空穴传输层/发光层/阴极
(f)阳极/空穴注入传输层/发光层/阴极
“空穴注入层”、“空穴传输层”和“空穴注入传输层”是指在发光层与阳极之间形成的层,其具有将空穴从阳极向发光层传输的功能。在发光层与阳极之间仅设置1层空穴传输性材料的层的情况下,其是“空穴注入传输层”,在发光层与阳极之间设置2层以上的空穴传输性材料的层的情况下,靠近阳极的层是“空穴注入层”,除此之外的层是“空穴传输层”。尤其是,空穴注入层和空穴注入传输层可以使用不仅从阳极接受空穴的空穴接受性优异,且分别向空穴传输层和发光层中注入空穴的空穴注入性也优异的膜。
“电子注入层”、“电子传输层”和“电子注入传输层”是指在发光层与阴极之间形成的层,其具有将电子从阴极向发光层传输的功能。在发光层与阴极之间仅设置1层电子传输性材料的层的情况下,其是“电子注入传输层”,在发光层与阴极之间设置2层以上的电子传输性材料的层的情况下,靠近阴极的层是“电子注入层”,除此之外的层是“电子传输层”。
“发光层”是指具有发光功能的有机层,采用掺杂***时,包含主体材料和掺杂剂材料。此时,主体材料主要具备促进电子与空穴的再结合,将激子封闭在发光层内的功能,掺杂剂材料具有使通过再结合而得到的激子有效发光的功能。在磷光元件的情况下,主体材料主要具有将通过掺杂剂而生成的激子封闭在发光层内的功能。
作为制作具备本发明的电荷传输性膜的有机EL元件时使用的材料、制作方法,可列举出下述例子,但不限定于它们。
使用的电极基板优选预先利用洗剂、醇、纯水等进行液体清洗而将其净化,例如,对于阳极基板而言,优选在即将使用之前进行UV臭氧处理、氧-等离子体处理等表面处理。其中,阳极材料以有机物作为主要成分时,可以不进行表面处理。
本发明的电荷传输性膜为空穴注入层时的本发明的有机EL元件的制作方法的一例如下所示。
通过上述方法,在阳极基板上涂布电荷传输性膜形成用清漆并进行烧成,在电极上制作空穴注入层。在该空穴注入层上依次设置空穴传输层、发光层、电子传输层、电子注入层、阴极。空穴传输层、发光层、电子传输层和电子注入层根据所用材料的特性等利用蒸镀法或涂布法(湿式工艺)中的任一者来形成即可。
作为阳极材料,可列举出以铟锡氧化物(ITO)、铟锌氧化物(IZO)为代表的透明电极;由以铝为代表的金属、它们的合金等构成的金属阳极,优选进行了平坦化处理。也可以使用具有高电荷传输性的聚噻吩衍生物、聚苯胺衍生物。
需要说明的是,作为构成金属阳极的其它金属,可列举出钪、钛、钒、铬、锰、铁、钴、镍、铜、锌、镓、钇、锆、铌、钼、钌、铑、钯、镉、铟、钪、镧、铈、镨、钕、钷、钐、铕、钆、铽、镝、钬、铒、铥、镱、铪、铊、钨、铼、锇、铱、铂、金、钛、铅、铋、它们的合金等,但不限定于它们。
作为形成空穴传输层的材料,可列举出(三苯基胺)二聚物衍生物、[(三苯基胺)二聚物]螺二聚物、N,N'-双(萘-1-基)-N,N'-双(苯基)-联苯胺(α-NPD)、N,N'-双(萘-2-基)-N,N'-双(苯基)-联苯胺、N,N'-双(3-甲基苯基)-N,N'-双(苯基)-联苯胺、N,N'-双(3-甲基苯基)-N,N'-双(苯基)-9,9-螺双芴、N,N'-双(萘-1-基)-N,N'-双(苯基)-9,9-螺双芴、N,N'-双(3-甲基苯基)-N,N'-双(苯基)-9,9-二甲基-芴、N,N'-双(萘-1-基)-N,N'-双(苯基)-9,9-二甲基-芴、N,N'-双(3-甲基苯基)-N,N'-双(苯基)-9,9-二苯基-芴、N,N'-双(萘-1-基)-N,N'-双(苯基)-9,9-二苯基-芴、N,N'-双(萘-1-基)-N,N'-双(苯基)-2,2'-二甲基联苯胺、2,2',7,7'-四(N,N-二苯基氨基)-9,9-螺双芴、9,9-双[4-(N,N-双-联苯-4-基-氨基)苯基]-9H-芴、9,9-双[4-(N,N-双-萘-2-基-氨基)苯基]-9H-芴、9,9-双[4-(N-萘-1-基-N-苯基氨基)-苯基]-9H-芴、2,2',7,7'-四[N-萘基(苯基)-氨基]-9,9-螺双芴、N,N'-双(菲-9-基)-N,N'-双(苯基)-联苯胺、2,2'-双[N,N-双(联苯-4-基)氨基]-9,9-螺双芴、2,2'-双(N,N-二苯基氨基)-9,9-螺双芴、二-[4-(N,N-二(对甲苯基)氨基)-苯基]环己烷、2,2',7,7'-四(N,N-二(对甲苯基)氨基)-9,9-螺双芴、N,N,N',N'-四-萘-2-基-联苯胺、N,N,N',N'-四-(3-甲基苯基)-3,3'-二甲基联苯胺、N,N'-二(萘基)-N,N'-二(萘-2-基)-联苯胺、N,N,N',N'-四(萘基)-联苯胺、N,N'-二(萘-2-基)-N,N'-二苯基联苯胺-1,4-二胺、N1,N4-二苯基-N1,N4-二(间甲苯基)苯-1,4-二胺、N2,N2,N6,N6-四苯基萘-2,6-二胺、三(4-(喹啉-8-基)苯基)胺、2,2'-双(3-(N,N-二(对甲苯基)氨基)苯基)联苯、4,4',4”-三[3-甲基苯基(苯基)氨基]三苯基胺(m-MTDATA)、4,4',4”-三[1-萘基(苯基)氨基]三苯基胺(1-TNATA)等三芳基胺类、5,5”-双-{4-[双(4-甲基苯基)氨基]苯基}-2,2':5',2”-三联噻吩(BMA-3T)等低聚噻吩类等空穴传输性低分子材料等。
作为形成发光层的材料,可列举出三(8-羟基喹啉)铝(III)(Alq3)、双(8-羟基喹啉)锌(II)(Znq2)、双(2-甲基-8-羟基喹啉)-4-(对苯基苯酚)铝(III)(BAlq)、4,4'-双(2,2-二苯基乙烯基)联苯、9,10-二(萘-2-基)蒽、2-叔丁基-9,10-二(萘-2-基)蒽、2,7-双[9,9-二(4-甲基苯基)-芴-2-基]-9,9-二(4-甲基苯基)芴、2-甲基-9,10-双(萘-2-基)蒽、2-(9,9-螺双芴-2-基)-9,9-螺双芴、2,7-双(9,9-螺双芴-2-基)-9,9-螺双芴、2-[9,9-二(4-甲基苯基)-芴-2-基]-9,9-二(4-甲基苯基)芴、2,2'-二芘基-9,9-螺双芴、1,3,5-三(芘-1-基)苯、9,9-双[4-(芘基)苯基]-9H-芴、2,2'-二(9,10-二苯基蒽)、2,7-二芘基-9,9-螺双芴、1,4-二(芘-1-基)苯、1,3-二(芘-1-基)苯、6,13-二(联苯-4-基)并五苯、3,9-二(萘-2-基)苝、3,10-二(萘-2-基)苝、三[4-(芘基)-苯基]胺、10,10'-二(联苯-4-基)-9,9'-双蒽、N,N'-二(萘-1-基)-N,N'-二苯基-[1,1':4',1”:4”,1”'-四联苯基]-4,4”'-二胺、4,4'-二[10-(萘-1-基)蒽-9-基]联苯、二苯并{[f,f']-4,4',7,7'-四苯基}二茚并[1,2,3-cd:1',2',3'-lm]苝、1-(7-(9,9'-双蒽-10-基)-9,9-二甲基-9H-芴-2-基)芘、1-(7-(9,9'-双蒽-10-基)-9,9-二己基-9H-芴-2-基)芘、1,3-双(咔唑-9-基)苯、1,3,5-三(咔唑-9-基)苯、4,4',4”-三(咔唑-9-基)三苯基胺、4,4'-双(咔唑-9-基)联苯(CBP)、4,4'-双(咔唑-9-基)-2,2'-二甲基联苯、2,7-双(咔唑-9-基)-9,9-二甲基芴、2,2',7,7'-四(咔唑-9-基)-9,9-螺双芴、2,7-双(咔唑-9-基)-9,9-二(对甲苯基)芴、9,9-双[4-(咔唑-9-基)-苯基]芴、2,7-双(咔唑-9-基)-9,9-螺双芴、1,4-双(三苯基甲硅烷基)苯、1,3-双(三苯基甲硅烷基)苯、双(4-N,N-二乙基氨基-2-甲基苯基)-4-甲基苯基甲烷、2,7-双(咔唑-9-基)-9,9-二辛基芴、4,4”-二(三苯基甲硅烷基)对三联苯、4,4'-二(三苯基甲硅烷基)联苯、9-(4-叔丁基苯基)-3,6-双(三苯基甲硅烷基)-9H-咔唑、9-(4-叔丁基苯基)-3,6-双(三苯甲基)-9H-咔唑、9-(4-叔丁基苯基)-3,6-双(9-(4-甲氧基苯基)-9H-芴-9-基)-9H-咔唑、2,6-双(3-(9H-咔唑-9-基)苯基)吡啶、三苯基(4-(9-苯基-9H-芴-9-基)苯基)硅烷、9,9-二甲基-N,N-二苯基-7-(4-(1-苯基-1H-苯并[d]咪唑-2-基)苯基)-9H-芴-2-胺、3,5-双(3-(9H-咔唑-9-基)苯基)吡啶、9,9-螺双芴-2-基-二苯基-氧化膦、9,9'-(5-(三苯基甲硅烷基)-1,3-亚苯基)双(9H-咔唑)、3-(2,7-双(二苯基磷酰基)-9-苯基-9H-芴-9-基)-9-苯基-9H-咔唑、4,4,8,8,12,12-六(对甲苯基)-4H-8H-12H-12C-氮杂二苯并[cd,mn]芘、4,7-二(9H-咔唑-9-基)-1,10-菲咯啉、2,2'-双(4-(咔唑-9-基)苯基)联苯、2,8-双(二苯基磷酰基)二苯并[b,d]噻吩、双(2-甲基苯基)二苯基硅烷、双[3,5-二(9H-咔唑-9-基)苯基]二苯基硅烷、3,6-双(咔唑-9-基)-9-(2-乙基-己基)-9H-咔唑、3-(二苯基磷酰基)-9-(4-(二苯基磷酰基)苯基)-9H-咔唑、3,6-双[(3,5-二苯基)苯基]-9-苯基咔唑等,也可以通过与发光性掺杂剂进行共蒸镀而形成发光层。
作为发光性掺杂剂,可列举出3-(2-苯并噻唑基)-7-(二乙基氨基)香豆素、2,3,6,7-四氢-1,1,7,7-四甲基-1H,5H,11H-10-(2-苯并噻唑基)喹啉并[9,9a,1gh]香豆素、喹吖啶酮、N,N'-二甲基-喹吖啶酮、三(2-苯基吡啶)铱(III)(Ir(ppy)3)、双(2-苯基吡啶)(乙酰丙酮)铱(III)(Ir(ppy)2(acac))、三[2-(对甲苯基)吡啶]铱(III)(Ir(mppy)3)、9,10-双[N,N-二(对甲苯基)氨基]蒽、9,10-双[苯基(间甲苯基)氨基]蒽、双[2-(2-羟基苯基)苯并噻唑]锌(II)、N10,N10,N10,N10-四(对甲苯基)-9,9'-双蒽-10,10'-二胺、N10,N10,N10,N10-四苯基-9,9'-双蒽-10,10'-二胺、N10,N10-二苯基-N10,N10-二萘基-9,9'-双蒽-10,10'-二胺、4,4'-双(9-乙基-3-咔唑并亚乙烯基)-1,1'-联苯、苝、2,5,8,11-四叔丁基苝、1,4-双[2-(3-N-乙基咔唑基)乙烯基]苯、4,4'-双[4-(二-对甲苯基氨基)苯乙烯基]联苯、4-(二-对甲苯基氨基)-4'-[(二-对甲苯基氨基)苯乙烯基]均二苯代乙烯、双[3,5-二氟-2-(2-吡啶基)苯基-(2-羧基吡啶基)]铱(III)、4,4'-双[4-(二苯基氨基)苯乙烯基]联苯、双(2,4-二氟苯基吡啶基)四(1-吡唑基)硼酸盐铱(III)、N,N'-双(萘-2-基)-N,N'-双(苯基)-三(9,9-二甲基芴)、2,7-双{2-[苯基(间甲苯基)氨基]-9,9-二甲基-芴-7-基}-9,9-二甲基-芴、N-(4-((E)-2-(6((E)-4-(二苯基氨基)苯乙烯基)萘-2-基)乙烯基)苯基)-N-苯基苯胺、fac-铱(III)三(1-苯基-3-甲基苯并咪唑啉-2-茚-C,C2)、mer-铱(III)三(1-苯基-3-甲基苯并咪唑啉-2-茚-C,C2)、2,7-双[4-(二苯基氨基)苯乙烯基]-9,9-螺双芴、6-甲基-2-(4-(9-(4-(6-甲基苯并[d]噻唑-2-基)苯基)蒽-10-基)苯基)苯并[d]噻唑、1,4-二[4-(N,N-二苯基)氨基]苯乙烯基苯、1,4-双(4-(9H-咔唑-9-基)苯乙烯基)苯、(E)-6-(4-(二苯基氨基)苯乙烯基)-N,N-二苯基萘-2-胺、双(2,4-二氟苯基吡啶基)(5-(吡啶-2-基)-1H-四唑)铱(III)、双(3-三氟甲基-5-(2-吡啶基)吡唑)((2,4-二氟苄基)二苯基亚膦酸酯)铱(III)、双(3-三氟甲基-5-(2-吡啶基)吡唑特)(苄基二苯基亚膦酸酯)铱(III)、双(1-(2,4-二氟苄基)-3-甲基苯并咪唑鎓)(3-(三氟甲基)-5-(2-吡啶基)-1,2,4-***)铱(III)、双(3-三氟甲基-5-(2-吡啶基)吡唑特)(4',6'-二氟苯基吡啶基)铱(III)、双(4',6'-二氟苯基吡啶基)(3,5-双(三氟甲基)-2-(2'-吡啶基)吡咯)铱(III)、双(4',6'-二氟苯基吡啶基)(3-(三氟甲基)-5-(2-吡啶基)-1,2,4-***)铱(III)、(Z)-6-三甲苯基-N-(6-三甲苯基喹啉-2(1H)-茚)喹啉-2-胺-BF2、(E)-2-(2-(4-(二甲基氨基)苯乙烯基)-6-甲基-4H-吡喃-4-茚)丙二腈、4-(二氰基亚甲基)-2-甲基-6-久洛尼定基-9-烯基-4H-吡喃、4-(二氰基亚甲基)-2-甲基-6-(1,1,7,7-四甲基久洛尼定基-9-烯基)-4H-吡喃、4-(二氰基亚甲基)-2-叔丁基-6-(1,1,7,7-四甲基久洛尼定-4-基-乙烯基)-4H-吡喃、三(二苯甲酰基甲烷)菲咯啉铕(III)、5,6,11,12-四苯基丁省、双(2-苯并[b]噻吩-2-基-吡啶)(乙酰丙酮)铱(III)、三(1-苯基异喹啉)铱(III)、双(1-苯基异喹啉)(乙酰丙酮)铱(III)、双[1-(9,9-二甲基-9H-芴-2-基)-异喹啉](乙酰丙酮)铱(III)、双[2-(9,9-二甲基-9H-芴-2-基)喹啉](乙酰丙酮)铱(III)、三[4,4'-二-叔丁基-(2,2')-联吡啶]钌(III)·双(六氟磷酸酯)、三(2-苯基喹啉)铱(III)、双(2-苯基喹啉)(乙酰丙酮)铱(III)、2,8-二-叔丁基-5,11-双(4-叔丁基苯基)-6,12-二苯基并四苯、双(2-苯基苯并噻唑)(乙酰丙酮)铱(III)、5,10,15,20-四苯基四苯并卟啉铂、锇(II)双(3-三氟甲基-5-(2-吡啶)-吡唑特)二甲基苯基膦、锇(II)双(3-(三氟甲基)-5-(4-叔丁基吡啶基)-1,2,4-***)二苯基甲基膦、锇(II)双(3-(三氟甲基)-5-(2-吡啶基)-1,2,4-***)二甲基苯基膦、锇(II)双(3-(三氟甲基)-5-(4-叔丁基吡啶基)-1,2,4-***)二甲基苯基膦、双[2-(4-正己基苯基)喹啉](乙酰丙酮)铱(III)、三[2-(4-正己基苯基)喹啉]铱(III)、三[2-苯基-4-甲基喹啉]铱(III)、双(2-苯基喹啉)(2-(3-甲基苯基)吡啶)铱(III)、双(2-(9,9-二乙基-芴-2-基)-1-苯基-1H-苯并[d]咪唑)(乙酰丙酮)铱(III)、双(2-苯基吡啶)(3-(吡啶-2-基)-2H-色烯-2-欧尼(オネート))铱(III)、双(2-苯基喹啉)(2,2,6,6-四甲基庚烷-3,5-二欧尼)铱(III)、双(苯基异喹啉)(2,2,6,6-四甲基庚烷-3,5-二欧尼)铱(III)、铱(III)双(4-苯基噻吩并[3,2-c]吡啶基-N,C2)乙酰丙酮、(E)-2-(2-叔丁基-6-(2-(2,6,6-三甲基-2,4,5,6-四氢-1H-吡咯并[3,2,1-ij]喹啉-8-基)乙烯基)-4H-吡喃-4-茚)丙二腈、双(3-三氟甲基-5-(1-异喹啉基)吡唑特)(甲基二苯基膦)钌、双[(4-正己基苯基)异喹啉](乙酰丙酮)铱(III)、铂(II)八乙基卟吩、双(2-甲基二苯并[f,h]喹啉)(乙酰丙酮)铱(III)、三[(4-正己基苯基)羟基喹啉]铱(III)等。
作为形成电子传输层的材料,可列举出8-羟基喹啉-锂、2,2',2”-(1,3,5-苯炔甲苯基)-三(1-苯基-1-H-苯并咪唑)、2-(4-联苯基)5-(4-叔丁基苯基)-1,3,4-噁二唑、2,9-二甲基-4,7-二苯基-1,10-菲咯啉、4,7-二苯基-1,10-菲咯啉、双(2-甲基-8-喹啉)-4-(苯基苯酚)铝、1,3-双[2-(2,2'-联吡啶-6-基)-1,3,4-噁二唑-5-基]苯、6,6'-双[5-(联苯-4-基)-1,3,4-噁二唑-2-基]-2,2'-联吡啶、3-(4-联苯基)-4-苯基-5-叔丁基苯基-1,2,4-***、4-(萘-1-基)-3,5-二苯基-4H-1,2,4-***、2,9-双(萘-2-基)-4,7-二苯基-1,10-菲咯啉、2,7-双[2-(2,2'-联吡啶-6-基)-1,3,4-噁二唑-5-基]-9,9-二甲基芴、1,3-双[2-(4-叔丁基苯基)-1,3,4-噁二唑-5-基]苯、三(2,4,6-三甲基-3-(吡啶-3-基)苯基)硼烷、1-甲基-2-(4-(萘-2-基)苯基)-1H-咪唑并[4,5f][1,10]菲咯啉、2-(萘-2-基)-4,7-二苯基-1,10-菲咯啉、苯基-二芘基氧化膦、3,3',5,5'-四[(间吡啶基)-苯-3-基]联苯、1,3,5-三[(3-吡啶基)-苯-3-基]苯、4,4'-双(4,6-二苯基-1,3,5-三嗪-2-基)联苯、1,3-双[3,5-二(吡啶-3-基)苯基]苯、双(10-羟基苯并[h]喹啉)铍、二苯基双(4-(吡啶-3-基)苯基)硅烷、3,5-二(芘-1-基)吡啶等。
作为形成电子注入层的材料,可列举出氧化锂(Li2O)、氧化镁(MgO)、氧化铝(Al2O3)、氟化锂(LiF)、氟化钠(NaF)、氟化镁(MgF2)、氟化铯(CsF)、氟化锶(SrF2)、三氧化钼(MoO3)、铝、乙酰丙酮锂(Li(acac))、乙酸锂、苯甲酸锂等。
作为阴极材料,可列举出铝、镁-银合金、铝-锂合金、锂、钠、钾、铯等。
此外,本发明的电荷传输性膜为空穴注入层时的本发明的有机EL元件的制作方法的其它例如下所示。
在前述EL元件制作方法中,通过依次形成空穴传输层、发光层来代替进行空穴传输层、发光层、电子传输层、电子注入层的真空蒸镀操作,能够制作具有本发明电荷传输性膜的有机EL元件。具体而言,在阳极基板上涂布电荷传输性膜形成用清漆,利用前述方法来制作空穴注入层,在其上依次形成空穴传输层、发光层,进一步蒸镀阴极电极,从而作为有机EL元件。
作为所用的阴极和阳极材料,可以使用与前述材料相同的材料,可以进行同样的清洗处理、表面处理。
作为空穴传输层和发光层的形成方法,可列举出:向空穴传输性高分子材料或发光性高分子材料、或者它们中添加有掺杂剂而得到的材料中添加溶剂并进行溶解,或者均匀分散并分别涂布在空穴注入层或空穴传输层上,然后进行烧成而成膜的方法。
作为空穴传输性高分子材料,可列举出聚[(9,9-二己基芴-2,7-二基)-co-(N,N'-双{对丁基苯基}-1,4-二氨基亚苯基)]、聚[(9,9-二辛基芴-2,7-二基)-co-(N,N'-双{对丁基苯基}-1,1'-联亚苯基-4,4-二胺)]、聚[(9,9-双{1'-戊烯-5'-基}芴-2,7-二基)-co-(N,N'-双{对丁基苯基}-1,4-二氨基亚苯基)]、聚[N,N'-双(4-丁基苯基)-N,N'-双(苯基)-联苯胺]-用聚倍半硅氧烷封端、聚[(9,9-二辛基芴-2,7-二基)-co-(4,4'-(N-(对丁基苯基))二苯基胺)]等。
作为发光性高分子材料,可列举出聚(9,9-二烷基芴)(PDAF)等聚芴衍生物、聚(2-甲氧基-5-(2'-乙基己氧基)-1,4-亚苯基亚乙烯基)(MEH-PPV)等聚亚苯基亚乙烯基衍生物、聚(3-烷基噻吩)(PAT)等聚噻吩衍生物、聚乙烯基咔唑(PVCz)等。
作为溶剂,可列举出甲苯、二甲苯、氯仿等。作为溶解或均匀分散法,可列举出搅拌、加热搅拌、超声波分散等方法。
作为涂布方法,没有特别限定,可列举出喷墨法、喷雾法、浸渍法、旋涂法、转印印刷法、辊涂法、刷毛涂布等。需要说明的是,涂布优选在氮气、氩气等不活性气体下进行。
作为烧成方法,可列举出在不活性气体下或真空中用烘箱或加热板进行加热的方法。
本发明的电荷传输性膜为空穴注入传输层时的本发明的有机EL元件的制作方法的一例如下所示。
在阳极基板上形成空穴注入传输层,在该空穴注入传输层上依次设置发光层、电子传输层、电子注入层、阴极。发光层、电子传输层和电子注入层的形成方法和具体例可列举出与前述相同的内容。
作为阳极材料、形成发光层、发光性掺杂剂、电子传输层和电子阻挡层的材料、阴极材料,可列举出与前述相同的材料。
需要说明的是,可以在电极与前述的任意各层之间根据需要设置空穴阻挡层、电子阻挡层等。例如,作为形成电子阻挡层的材料,可列举出三(苯基吡唑)铱等。
构成阳极、阴极以及它们之间形成的层的材料因制造具备底部发光结构、顶部发光结构中的任一者的元件而不同,考虑这一点来选择适当的材料。
通常,在底部发光结构的元件中,在基板侧使用透明阳极,从基板侧取出光,与此相对,在顶部发光结构的元件中可以使用由金属形成的反射阳极,从位于基板反方向的透明电极(阴极)侧取出光。因此,例如对于阳极材料而言,制造底部发光结构的元件时使用ITO等透明阳极,制造顶部发光结构的元件时使用Al/Nd等反射阳极。
本发明的有机EL元件为了防止特性恶化而可以按照通用的方法根据需要与捕水剂等一同密封。
实施例
以下列举出实施例,更具体地说明本发明,但本发明不限定于下述实施例。需要说明的是,使用的装置如下所示。
(1)基板清洗:长州产业株式会社制造基板清洗装置(减压等离子体方式)
(2)清漆的涂布:MIKASA公司制造旋涂机MS-A100
(3)膜厚测定:株式会社小坂研究所制造微细形状测定机SURFCORDER ET-4000
(4)EL元件的制作:长州产业株式会社制造多功能蒸镀装置***C-E2L1G1-N
(5)EL元件的亮度等的测定:(有限公司)TEC-World制造I-V-L测定***
(6)EL元件的寿命测定(半衰期的测定):EHC公司制造有机EL亮度寿命评价***PEL-105S
[1]清漆的制备
[制备例1]
使N,N'-二苯基联苯胺0.851g、式(b-1)所示的芳基磺酸化合物1.191g和磷钨酸(关东化学株式会社制)0.511g溶解于N,N'-二甲基咪唑烷酮20g。向所得溶液中添加三乙二醇单甲醚12g和己二醇8g并搅拌,得到清漆。需要说明的是,该芳基磺酸按照国际公开第2006/025342号进行合成。
[2]EL元件的制作和评价
[样品1-1]
将通过制备例1得到的清漆涂布在ITO基板上,然后以120℃干燥1分钟,进而以255℃烧成15分钟,在ITO基板上形成厚度为80nm的均匀膜。作为ITO基板,使用在表面上有膜厚150nm且被图案化的铟锡氧化物(ITO)的25mm×25mm×0.7t的玻璃基板,在使用前利用O2等离子体清洗装置(150W、30秒钟)去除表面上的杂质。
接着,对于形成有膜的ITO基板,使用蒸镀装置(真空度为1.0×10-5Pa),依次层叠N,N'-二(1-萘基)-N,N'-二苯基联苯胺(α-NPD)、三(8-羟基喹啉)铝(III)(Alq3)、氟化锂和铝的薄膜,得到有机EL元件。此时,关于蒸镀速率,在α-NPD、Alq3和铝为0.2nm/秒、氟化锂为0.02nm/秒的条件下分别进行蒸镀,膜厚分别设为30nm、40nm、0.5nm和100nm。
需要说明的是,为了防止特性因空气中的氧、水等的影响而劣化,EL元件通过密封基板进行密封后,评价其特性。密封按照下述步骤来进行。
在氧气浓度为2ppm以下、露点为-85℃以下的氮气气氛中,将EL元件容纳于密封基板之间,将密封基板用粘接材料(MORESCO公司制造的MORESCO Moisture Cut WB90US(P))进行贴合。此时,将捕水剂(Dynic Corporation制造的HD-071010W-40)与EL元件一同容纳在密封基板内。对于已贴合的密封基板,照射UV光(波长为365nm、照射量为6,000mJ/cm2)后,以80℃进行1小时的退火处理,从而使粘接材料固化。
[样品1-2~1-4]
除了将烧成温度分别设为260℃、265℃、270℃之外,利用与样品1-1相同的方法得到元件。
[比较样品1]
除了将ITO基板上形成的膜厚度设为100nm之外,利用与样品1-1相同的方法得到元件。
[样品2-1~2-3]
除了将烧成温度分别设为260℃、265℃、270℃之外,利用与比较样品1相同的方法得到元件。
[比较样品2]
除了将烧成温度设为260℃、将ITO基板上形成的膜厚度设为120nm之外,利用与样品1-1相同的方法得到元件。
[样品3-1~3-2]
除了将烧成温度分别设为265℃、270℃之外,利用与比较样品2相同的方法得到元件。
测定以5V驱动所得元件时的亮度。将结果示于表1。测定所得元件的亮度的半衰期(初始亮度:5000cd/m2)。将结果示于表2。
[表1]
[表2]
如表1所示那样,将本发明中使用的上述说明的电荷传输性膜形成用清漆以满足烧成温度>[232.5℃+(前述膜厚/20nm)×5℃]这一式子的烧成温度进行烧成时,能够得到亮度特性优异的元件。即,在烧成温度为255℃的情况下,空穴注入层的厚度为80nm时,初始亮度特性优异,但厚度为100nm时,初始亮度特性差。此外,在烧成温度为260℃的情况下,厚度为80nm和100nm时,初始亮度特性优异,但厚度为120nm时,初始亮度特性差。进而,在烧成温度为265℃的情况下,厚度为80nm和100nm时,初始亮度特性优异,厚度为120nm时,亮度特性也良好。此外,在烧成温度为270℃的情况下,厚度为80nm、100nm和120nm的任意膜厚时,亮度特性均优异。
其中,如表2所示那样,尤其是以满足烧成温度>[237.5℃+(前述膜厚/20nm)×5℃]这一式子的烧成温度进行烧成时,能够得到亮度寿命也优异的元件。即,烧成温度为260℃且厚度为80nm时、烧成温度为265℃且厚度为80nm和100nm时、以及烧成温度为270℃且厚度为80nm、100nm和120nm时,能够得到初始亮度特性和亮度寿命优异的元件,但烧成温度为255℃且厚度为80nm时、烧成温度为260℃且厚度为100nm时、以及烧成温度为265℃且厚度为120nm时,如上所述仅能得到初始亮度特性优异但亮度寿命差的元件。
Claims (11)
1.一种电荷传输性膜的制造方法,其特征在于,其是制造具有50nm~300nm范围内的膜厚的电荷传输性膜的方法,其具备下述工序:
将包含仅由N,N’-二芳基联苯胺衍生物组成的电荷传输性物质、掺杂剂物质和有机溶剂的电荷传输性膜形成用清漆涂布在基材上的工序;以及
将所得涂膜以式(S1)所示的烧成温度进行烧成的工序,
烧成温度>[232.5℃+(所述膜厚/20nm)×5℃](S1)。
2.根据权利要求1所述的电荷传输性膜的制造方法,其中,所述烧成温度用式(S2)表示,
烧成温度>[237.5℃+(所述膜厚/20nm)×5℃](S2)。
3.根据权利要求1所述的电荷传输性膜的制造方法,其中,所述掺杂剂物质包含芳基磺酸化合物。
4.根据权利要求1所述的电荷传输性膜的制造方法,其中,所述掺杂剂物质包含杂多酸。
5.根据权利要求1所述的电荷传输性膜的制造方法,其中,所述N,N’-二芳基联苯胺衍生物为N,N’-二苯基联苯胺。
6.一种电荷传输性膜,其特征在于,其是通过权利要求1~5中任一项所述的电荷传输性膜的制造方法制造的。
7.一种有机电致发光元件,其特征在于,其具有权利要求6所述的电荷传输性膜。
8.根据权利要求7所述的有机电致发光元件,其中,所述电荷传输性膜为空穴注入层、空穴传输层或空穴注入传输层。
9.一种有机电致发光元件的制造方法,其特征在于,其包括权利要求1~5中任一项所述的电荷传输性膜的制造方法。
10.一种提高电荷传输性膜的电荷传输性的方法,其特征在于,其是提高由电荷传输性膜形成用清漆得到的、具有50nm~300nm范围内的膜厚的电荷传输性膜的电荷传输性的方法,所述电荷传输性膜形成用清漆包含仅由N,N’-二芳基联苯胺衍生物组成的电荷传输性物质、掺杂剂物质和有机溶剂,所述方法具备:
将由所述电荷传输性膜形成用清漆得到的涂膜以式(S1)所示的烧成温度进行烧成的工序,
烧成温度>[232.5℃+(所述膜厚/20nm)×5℃] (S1)。
11.根据权利要求10所述的提高电荷传输性膜的电荷传输性的方法,其中,所述烧成温度用式(S2)表示,
烧成温度>[237.5℃+(所述膜厚/20nm)×5℃] (S2)。
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