本发明专利技术提供与发光层粘结剂成分的相容性高的ＱＤ保护材料以及使用所述保护材料的驱动寿命长的发光装置。本发明专利技术涉及发光装置，其具有在基板上相对向的２个以上电极和设置在其中的２个电极间的发光层，还可在所述电极上具有金属层，其特征在于，所述发光层包含具有原子量总和ＭＡ在１００以上的Ａ部分的化合物和通过保护材料保护的量子点作为其化学结构的一部分，所述保护材料具有与量子点表面相连接的连接基团和Ｂ部分作为其化学结构的一部分，所述Ｂ部分的原子量总和ＭＢ在１００以上，ＭＢ和ＭＡ满足｜ＭＡ－ＭＢ｜／ＭＢ≤２的关系，所述原子量总和ＭＢ大于保护材料的分子量的１／３，Ａ部分的溶解度参数ＳＡ和Ｂ部分的溶解度参数ＳＢ满足｜ＳＡ－ＳＢ｜≤２的关系。
【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及使用通过保护材料保护的量子点的发光装置。
技术介绍
就发光装置而言，有机电致发光元件(以下简称有机EL元件。)、无机-有机混合 发光元件等广泛的基础发光元件及用途的开发值得期待。有机EL元件是利用到达发光层的电子与空穴再结合时产生的发光的电荷注入型 自发光装置。自从τ. W. Tang等人于1987年证实了将由荧光性金属螯合物和二胺类分子构 成的薄膜层压得到的元件在低驱动电压下能够发出高亮度的光以来，上述有机EL元件的 开发逐渐活跃起来。作为发光层的发光材料，现有的有机荧光材料和有机磷光材料与无机荧光材料相 比，光谱宽，色纯度差，为提高其色纯度需要使用滤色片或共振装置。若使用上述滤色片或 共振装置，则存在发光得到的光利用率降低、发光色存在视角依赖性及制造费用上升等问题。为解决上述课题，提议使用被称为量子点(quantum dot ；QD)的无机纳米级半导 体结晶代替现有的有机材料(专利文献1 日本特表2005-522005号公报)。在这里，将QD 与发光层的有机基质材料(* ^卜材料)(粘结剂成分)混合，在发光层内形成夹在电极之 间的发光矩阵。所述量子点包括通过其粒径控制发光色的半导体微粒和含有掺杂剂的半导 体微粒。前者的发光是在由其大小(粒径)确定的波长下的发光，而后者的发光是在掺杂 剂固有的发色光下的发光，其各自光谱的半频带宽值窄，色纯度优异。特别是对于前者的QD 而言，在制备QD时通过调整粒径可精确且连续地调整QD的发光波长，与后者通过掺杂剂固 有的发光色进行控制的QD相比，可实现大范围的色彩重现。
技术实现思路
但是，由于量子点属于无机结构，所以在与含有发光层的有机类粘结剂成分的溶 剂混合制成溶液状态时，出现相分离，形成量子点的凝聚物，该量子点的大小发生变化。若 该量子点的大小发生变化，则发光波长发生变化或出现消光，所以存在无法得到所需要的 颜色、和/或由消光引起的内部量子效率降低而导致发光效率下降、和/或载体的输送特性 发生变化而高电压化或载体平衡发生变化而发光效率降低等的问题。为解决上述问题，公开了如下方法作为QD保护材料，使用除作用于QD的官能团 以外的部分主要仅由烷基链构成的氧化三正辛基膦(TOPO)或巯基乙醇等化合物保护QD，提高溶液状态下的分散性(专利文献1、专利文献2 日本特开2005-38634号公报)。另外，非专利文献l指出，在溶液中将通过TOPO保护的QD与低分子有机EL材料(粘结剂成分)混 合，使所述被保护的QD在形成的膜的表面不均勻分布，得到QD的单分子层，有机EL的驱动 电压降低。由于保护QD的TOPO所具有的烷基链与构成三苯基二胺衍生物(TPD)等有机EL材 料(粘结剂成分)的芳烃之间的疏液性差异，导致上述被保护的QD单分子层产生相分离， 若被烷基链覆盖的QD是通过不均勻分布于空气表面形成的，则已在非专利文献1中进行了 叙述。在非专利文献1中，积极利用TOPO或巯基乙醇等以烷基链为主体的保护材料和以 芳烃为主体的粘结剂成分之间相容性的不匹配形成单层膜，但相容性的不良表明膜之间的 粘合稳定性低，从寿命特性的观点出发存在问题。这里所谓的寿命是指在一定电流驱动等 条件下连续驱动有机EL元件时的亮度减半所需要的时间，亮度半衰期越长的元件驱动寿 命越长。此外，如非专利文献1所示，TOPO或巯基乙醇等以烷基链为主体的保护材料和以 芳烃为主体的粘结剂成分之间的相容性差，QD难以均勻分散于粘结剂中。另外，就非专利文献1的方法而言，涂抹1次难以获得均勻的QD单分子膜，易产生 缺陷。若QD的单分子层中存在缺陷，则会产生漏电流现象，寿命降低。因此，采用非专利文 献1的方法难以使发光装置的面积扩扩大、寿命变长。作为抑制发光元件亮度劣化的对策之一，本专利技术人等着眼于QD保护材料与发光 层粘结剂成分之间的相容性。即使将溶解度参数(SP值)存在差异的材料混合形成薄膜，也是处于不稳定的亚 稳态。就所述薄膜而言，当有机分子能够运动时，例如在有机分子的玻璃转化温度(Tg)以 上的温度时或即使在Tg以下的温度下也能驱动元件时，有机分子向能量稳定状态移动，即 分子按照QD保护材料与粘结剂的接触面积尽可能变小的条件移动。在这里需要注意驱动中的分子即使在Tg以下的温度下也能够移动。每次将载体 输送到临近分子时，载体输送性材料分子的电子结构在基态和阳离子状态或阴离子状态之 间重复。在基态和阳离子状态下，通常分子的形态不同，所以在输送载体的同时，分子发生 剧烈的分子内运动。在分子相互靠近的薄膜中，分子内运动转化为分子间的相对运动，换言 之，即使在Tg以下，分子经驱动也可以移动。另一方面，即使在有机分子可移动的情况下，但QD保护材料和粘结剂的SP值不 存在差异时，由于分散的状态属于能量稳定状态，所以膜的凝集状态难以发生变化，是稳定 的。即，凝集所产生的消光或发光波长的变化、载体输送特性的变化小，可获得长驱动寿命 的发光元件。本专利技术所涉及的发光装置是具有在基板上相对向的2个以上电极和设置在其中 的2个电极间的发光层，还可在所述电极上具有金属层的发光装置，其特征在于所述发光层包含具有原子量总和MA在100以上的A部分的化合物和通过保护材 料保护的量子点作为其化学结构的一部分，所述保护材料具有连接基团和B部分作为其化学结构的一部分，所述连接基团产生与量子点表面相连接的作用，所述B部分的原子量总和MB在100以上，所述原子量总和 MB与上述原子量总和MA满足下列式(I)的关系，所述原子量总和MB大于保护材料的分子 量的1/3，上述A部分的溶解度参数SA和上述B部分的溶解度参数SB满足下列式(II)的关系。IMA-MB I/MB 彡 2 式(I)SA-SBI ^ 2 式(II)由于发光层所含的化合物具有上述A部分，上述量子点(QD)的保护材料具有上述 B部分，所述A部分和B部分满足上述式(I)、(II)的关系，所以所述A部分和所述B部分 的分子极性匹配良好，上述发光层所含化合物和上述QD保护材料的相容性提高。因此，可 防止被上述保护材料保护的QD凝集，得到长驱动寿命且具有良好色纯度的发光装置。在这里，上述发光层所含的化合物在所述发光层中所占的比例越高，将上述QD保 护材料均勻分散于所述发光层中的效果越好。作为这样的化合物，可列举出发光层的粘结 剂成分，为方便起见，以下在本说明书中将发光层所含的化合物表示为发光层的粘结剂成 分或粘结剂成分。在本专利技术所涉及的发光装置中，从得到优异的色纯度的观点出发，上述量子点优 选通过自身粒径控制发光色的半导体微粒和/或含有掺杂剂的半导体微粒。在本专利技术所涉及的发光装置中，上述保护材料优选具有下列化学式(1)所示的结 构。X-Y化学式(1)(其中，X是包含上述B部分的部分。另外，Y是上述连接基团。)在本专利技术所涉及的发光装置中，从通过保护材料保护的QD均勻分散于发光层的 观点出发，上述B部分优选具有与上述A部分相同的骨架或在相同骨架内包含间隔结构 (7《一寸一構造spacerstructure)的类似骨架。在本专利技术所涉及的发光装置中，从通过保护材料保护的QD均勻分散于发光层的 观点出发，上述B部分所含原子的原子量总和MB优选大于X所含原子的原子量总和的1/3。作为上述化学式(1)本文档来自技高网...
【技术保护点】
发光装置，所述发光装置具有在基板上相对向的２个以上电极和设置在其中的２个电极间的发光层，还可在所述电极上具有金属层，其特征在于，所述发光层包含具有原子量总和ＭＡ在１００以上的Ａ部分的化合物和通过保护材料保护的量子点作为其化学结构的一部分；所述保护材料具有连接基团和Ｂ部分作为其化学结构的一部分，所述连接基团产生与量子点表面相连接的作用，所述Ｂ部分的原子量总和ＭＢ在１００以上，所述原子量总和ＭＢ与上述原子量总和ＭＡ满足下列式（Ⅰ）的关系，所述原子量总和ＭＢ大于保护材料的分子量的１／３；上述Ａ部分的溶解度参数ＳＡ和上述Ｂ部分的溶解度参数ＳＢ满足下列式（Ⅱ）的关系。｜ＭＡ－ＭＢ｜／ＭＢ≤２式（Ⅰ）｜ＳＡ－ＳＢ｜≤２式（Ⅱ）。
【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：冈田政人，上野滋弘，赤井智纪，下河原匡哉，武诚司，
申请(专利权)人：大日本印刷株式会社，
类型：发明
国别省市：JP[日本]
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