单层有机电致发光元件制造技术

提供了可以提供单层结构且在低电压可以发光的有机ＥＬ元件的有机ＥＬ染料以及使用了它的有机ＥＬ元件。使用的有机ＥＬ染料是由通式（１）：（Ｙ－Ｌ）↓［ｎ］Ｘ↓［ｍ］表示的。这里，Ｘ是价数为ｎ的电荷输运基团，Ｙ是发色基团，Ｌ是把电荷输运基团和发色基团结合的连结基团，而且ｍ和ｎ为１或更大的整数。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及单层有机电致发光(EL)元件。
技术介绍
现在，在电子器件领域，正在积极进行作为取代液晶的下一代发光材料的有机EL染料的开发。有机EL染料是一种在电流流过其分子的聚集薄膜时染料分子自身发光的物质，从理论上讲，以小的电力就可能发光。为此，以替代电力消耗大的液晶屏为目的的电子器件用监视器的应用和实用化的研究已经迅速展开。有机EL元件具有把有机空穴输运层和有机电子输运层置于阳极与阴极之间的结构，在有机空穴输运层和/或有机电子输运层中含有有机发光染料，因此，由电极注入的空穴与电子再结合而在从激发态驰豫到基态时发光。为此，把载流子输运与发光功能分离的多层结构，例如，含有空穴输运材料的空穴输运层与发光层的2层结构(如，非专利文献1)、或在其中增加含电子输运材料的电子输运层的3层结构所制作的面板，从而使空穴与电子的再结合效率高，在10V左右的低电压下就发光。不过，在所述的有机EL元件的情况下，如图6所示，就其功能而言，主要是在作为空穴输运层与电子输运层的发光层的界面上发光，因此就存在有难以得到足够的发光效率的缺点。还有，以多层结构作为元件结构，在其多次的制膜工序中，必须要在对制膜进行精密的膜厚控制并形成没有针孔的膜，因此就有增加元件制造的时间与成本的问题。与此相对，如果将元件结构制成单层结构，就有可能以较低的成本来制造。这里，作为单层结构的元件，已经提出了例如采用有空穴输运和电子输运两种能力的有机化合物的有机EL元件的方案(专利文献1)，但驱动电压高达20V，而且发光辉度也不够。专利文献1特开平2-210790号公报非专利文献1C.W.Tang，S.A.Van SL Yke，Appl.Phys.Lett.，51(12)，21，1987年9月913-915)
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供解决了上述问题的、即使单层结构也可以在低电压发光的有机EL元件。本专利技术人等对以往的单层有机EL元件的薄膜结构进行精心研究，结果发现仅仅把具有空穴输运和电子输运两种能力的有机化合物结合是不够的，而如图5所示，把能输运电荷的有机化合物作为核用具有发光功能的有机化合物夹持，可以使空穴与电子分散在整体中，这样，即使在低驱动电压下也能得到足够的发光辉度。本专利技术的有机EL染料是以通式(1)(Y-L)nXm表示的化合物，其中，X表示价数为n的电荷输运基团，Y表示发色基团，L为把电荷输运基团和发色基团结合的连结基团，而m和n为1或更高的整数。作为上述的组合，(Y-L)nXm可以是m与n为1的Y1-L-X；可以是m为1、n为2的Y1-L-X-L-Y1，还可能是Y1-L-X-L-Y2，Y1-L1-X-L2-Y1，Y1-L1-X-L2-Y2；也可以是m为1、n为3的(Y1-L)3-X；还有，在n＝m时可以是用上述通式(Y-L-X)n表示的Y1-L-X-L-Y1-L-X-L-Y1，Y1-L-X1-L-Y1-L-X2-L-Y1等。还有，虽然上述制造例是把作为核的电荷输运基团用发色基团夹住所形成的，也可以把作为核的发色基团用电荷输运基团、空穴输运基团或电子输运基团夹住，或用空穴输运基团与电子输运基团夹住。虽然对于本专利技术的有机EL染料在低电压发光的原因还不清楚，但认为是由于电荷输运基团的存在提高了发光层的导电性，并且在电荷输运基团附近聚集了空穴或电子，结果是提高了空穴与电子的再结合效率。由此，就有可能不用多层结构，而是如图1所示，在基板1上，隔着阳极2，层积发光层4，在其上设置阴极3，所形成的含有机EL染料的单层结构即使在低电压下也可以发光。不过，根据需要，也可以设置空穴注入层5(图2)、电子注入层6(图3)或两注入层5和6(图4)。还有，在所述X是空穴输运基团的情况下，其空穴输运基团中可以使用单环或多环芳香基团。该空穴输运基团可以使用选自蒽基、菲基、芘基、芴基以及联苯基中的任何1种。进而，也可以使用有叔胺基的空穴输运基团。还有，在上述Y为电子输运基团的情况下，其电子输运基团中可以使用含杂原子的单环或多环芳香基团。进而，在此电子输运基团中，可以用萘二酰亚胺基或苯二酰亚胺基。萘二酰亚胺等受体为核的物质是有杂环骨架的物质，其电子集结，效率有下降的趋势。这时，在染料结构中连结有二苯胺等空穴输运部位的物质以更好的效率使电子与空穴集结。 通过采用有这样的结构的染料，以萘二酰亚胺为核的化合物可以使空穴与电子有效集结在分子的周围，也就可以提高发光效率。 还有，上述式中的L可以使用通式(2)A1-R1-A2的物质。这里，A1表示与上述电荷输运基团结合的第1结合基，A2表示与上述发色基团结合的第2结合基，R1表示连结第1结合基与第2结合基的间隔基。上述R1可以采用亚烷基或主链中含杂原子的亚烷基。还有，上述A1可以用杂原子。进而，上述A2可以使用选自取代或未取代的烷基、醚基、硫醚基、取代或未取代的亚胺基、酰胺基以及酯基中的任何1种。还有，本专利技术的有机EL元件的特征在于，具有夹在一对电极之间的单层有机层，且所述有机层含有以上述通式(1)表示的有机EL染料。由于在发光层中使用了本专利技术的有机EL染料，可以提供即使是单层结构、也与多层结构元件有同等或更好的在低电压发光的有机EL元件。由此，使得制造工艺简化、成本更低的有机EL染料的制造成为可能。附图说明 本专利技术的单层有机EL元件的示意图在本专利技术的单层有机EL元件的发光层的正极侧设置了空穴注入层的不意图在本专利技术的单层有机EL元件的发光层的负极侧设置了电子注入层的示意图在本专利技术的单层有机EL元件的发光层的正极侧设置了空穴注入层、负极侧设置里了电子注入层的示意图本专利技术的单层有机EL元件的功能说明图以往的有机EL元件的功能说明图发光试验结果的照片，(a)、(b)、(c)和(d)分别表示外加电压3.6V、4.5V、7.7V和9.0V的例子。符号说明1 基板2 阳极3 阴极4 发光层5 空穴注入层6 电子注入层具体实施方式下面来详细说明本专利技术的实施方式。本专利技术的特别优选的有机EL染料是以通式(1)(Y-L)nX表示的化合物，其中，X表示价数为n的电荷输运基团，Y表示发色基团，L为把电荷输运基团和发色基团结合的连结基团，而n为1或更大的整数。为了提高从电极注入电荷的效率、使所注入的电荷有效迁移，在电荷输运基团中必需要高的电荷迁移率。在电荷输运基团中使用空穴输运基团的情况下，空穴输运基团可以为单环或多环芳香基团，以多环芳香基团为优选，使用具有平面性的、电子给予性更大的稠环芳香基团为进一步优选。具体的例子可以列举有选自蒽基、菲基、芘基、芴基以及联苯基中的任何1种基团，以使用蒽基、菲基或芘基为进一步优选。空穴输运基团的价数n以1～4为优选，2为更优选。还有，空穴输运基团中，也可以使用有叔胺基(-N(Ar1)(Ar2))的基团。由于叔胺基具有电子给予性，可以提高空穴输运性能(空穴迁移率)。这里，Ar1、Ar2各自分别为取代或未取代的单环或多环芳香基。有叔胺基的空穴输运基团的具体构成是，例如，空穴输运基团的价数至少是2价、取代部位之一是叔胺基、其余取代部位通过连结基与发色基结合；或是，取代部位之一是通过连结基为中介结合的叔胺基、其余取代部位则通过连结基与发色基结合。用电子输运基团作为电荷输运基团的情况下，电子输运基团可以使用含本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种备有含通式：（Ｙ－Ｌ）↓［ｎ］Ｘ↓［ｍ］表示的发光基团Ｙ与电荷输运基团Ｘ连结而成的有机电致发光染料的发光层的有机电致发光元件，式中，Ｘ表示电荷输运基团，其是含有选自蒽基、菲基、芘基、芴基以及联苯基中的空穴输运基团或含有杂原子的单环或多环芳香基团的电子输运基团，Ｙ表示发色基团，其是选自多环芳香化合物、环戊二烯衍生物、噁二唑衍生物、香豆素衍生物、二苯乙烯基吡嗪衍生物、吖啶酮及其衍生物、喹吖啶酮及其衍生物、茋衍生物、噁唑并吡啶衍生物、咪唑衍生物、噁（噻）二唑并吡啶衍生物、噻二唑衍生物以及四苯基噻吩衍生物中的一种，Ｌ表示把电荷输运基团和发色基团结合的连结基团，ｍ和ｎ为１或更大的整数。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...

【专利技术属性】
技术研发人员：礒部信一郎，
申请(专利权)人：礒部信一郎，三菱重工业株式会社，
类型：发明
国别省市：JP[日本]