ОРГАНИЧЕСКОЕ СВЕТОИЗЛУЧАЮЩЕЕ УСТРОЙСТВО И ПРИБОР ОТОБРАЖЕНИЯ
ORGANIC LIGHT-EMITTING DEVICE AND DISPLAY APPARATUS

Данное изобретение относится к органическому светоизлучающему устройству и прибору отображения.
Уровень техники
Электролюминесцентное устройство является устройством автоэмиссионного типа и поэтому обладает высокой видимостью, превосходными характеристиками отображения, может обеспечивать отклик с высокой скоростью и может быть уменьшено по толщине. Соответственно, электролюминесцентное устройство привлекает внимание в качестве устройства отображения, такого как дисплей с плоским экраном.
Из электролюминесцентных устройств органическое светоизлучающее устройство с применением органического соединения в качестве светоизлучающего тела имеет, например, такие характеристики, что устройство может приводиться в действие при более низком напряжении по сравнению с напряжением возбуждения неорганического светоизлучающего устройства, площадь устройства может быть легко увеличена, и может быть легко получен желательный цвет эмиссии посредством выбора соответствующего красящего вещества. Соответственно, органическое светоизлучающее устройство активно разрабатывается в качестве дисплея следующего поколения.
При этом в качестве способа изготовления органического светоизлучающего устройства с применением органического светоизлучающего тела рассматриваются способ, включающий изготовление низкомолекулярного соединения посредством сухого процесса, такого как вакуумное напыление, и способ формирования пленочного покрытия, такой как способ нанесения покрытий центрифугированием, способ нанесения покрытий литьем и способ капельно-струйной печати.
В случае изготовления устройства способом формирования пленочного покрытия органическое светоизлучающее устройство, изготовленное таким способом формирования пленочного покрытия (далее в данном документе называемое просто «органическим светоизлучающим устройством с покрытием»), имеет, например, следующие преимущества по сравнению с органическим светоизлучающим устройством, изготовленным сухим способом:
(1) устройство может быть изготовлено при низких затратах;
(2) устройство может быть легко увеличено по площади; и
(3) управляемость добавлением присадок в небольшом количестве превосходна.
Фиг. 9 представляет собой вид в поперечном сечении, иллюстрирующий общую структуру органического светоизлучающего устройства с покрытием. Органическое светоизлучающее устройство 110, проиллюстрированное на Фиг.9, имеет последовательно сформированные на подложке 100 анод 101, слой 102 инжекции дырок, светоизлучающий слой 103, слой 104 инжекции электронов и катод 105.
В органическом светоизлучающем устройстве 110, показанном на Фиг.9, в качестве материала, составляющего слой 102 инжекции дырок, обычно применяется смесь политиофена (полиэтилендиокситиофена) и полистирол-сульфоновой кислоты (PEDOT:PSS), и пленка формируется способом нанесения покрытия центрифугированием или т.п. При этом смесь PEDOT:PSS растворима в воде и нерастворима в органическом растворителе. Соответственно, даже когда светоизлучающий слой 103 формируется растворением составляющего светоизлучающий слой 103 материала в неполярном растворителе и нанесением этого раствора на пленку PEDOT:PSS, пленка PEDOT:PSS не вымывается. Поэтому смесь PEDOT:PSS рассматривается как подходящий материал для инжекции дырок при изготовлении органического светоизлучающего устройства с покрытием.
Для формирования светоизлучающего слоя 103 используется главным образом полимерное соединение. Это обусловлено тем, что полимерное соединение обладает высокой степенью аморфности и поэтому трудно кристаллизуется по сравнению с низкомолекулярным соединением. Конкретные примеры применяемых материалов включают полимеры, такие как поливинилкарбазол (PVK), который является несопряженным полимером, полифениленвинилен (PPV) и полифлуорен (PF), которые являются п-сопряженными полимерами, и их производные. В частности, п-сопряженный полимер также называют «электропроводным полимером». Полимерный материал, который является материалом, составляющим светоизлучающий слой 103, переводится в раствор и затем формуется в пленку способом нанесения покрытия центрифугированием, способом капельно-струйной печати или т.п.
Затем на светоизлучающем слое 103 с использованием способа вакуумного напыления последовательно формируются слой 104 инжекции электронов, состоящий из фторида лития или т.п., и металлический электрод, который становится катодом 105, посредством чего изготовление органического светоизлучающего устройства завершается.
Как описано выше, органическое светоизлучающее устройство с покрытием может быть изготовлено простым способом. Соответственно, ожидается, что такое устройство найдет применение в широком диапазоне назначений. Однако с таким устройством связана подлежащая разрешению проблема, которая заключается в том, что устройство не обладает достаточным сроком службы.
Были сделаны различные предположения в отношении причин того, что устройство не обладает достаточным сроком службы. В качестве одной из причин рассматривается сложность контроля молекулярной массы или очистки полимерного соединения в качестве материала, составляющего светоизлучающий слой 103.
Один из возможных подходов к решению вышеуказанной проблемы включает применение олигомерного материала, контроль молекулярной массы и очистка которого могут быть выполнены легко по сравнению с полимерным материалом и который обладает более высокой степенью аморфности по сравнению с низкомолекулярным материалом. Олигомерный материал превосходен по чистоте и кроющим характеристикам, а также предоставляет высокую степень свободы при проектировании конструкции из такого материала, и различные узлы, такие как переносящая дырки часть, переносящая электроны часть и светоизлучающая часть, могут быть предусмотрены на желательных участках. Соответственно, преимуществом является также расширение возможностей при проектировании конструкции из такого материала.
Примеры применения олигомерного материала в органическом светоизлучающем устройстве включают виды применения, раскрытые в Advanced Material, S. W. Culligan et al., 2003, 15, No. 14, p. 1176; J. Am. CHEM. SOC., A. L. Kanibolotsky et al., 2004, 126, p. 13695; и Tetrahedron. Lett., G. L. Feng et al., 2006, 47, p. 7089 и в выложенной заявке на патент Японии № 2003-055275.
Кроме того, считается, что другая причина недостаточного срока службы устройства заключается в том, что на границе раздела между соответствующими слоями образуется пространство, где легко накапливается электрический заряд (слой пространственного заряда), что приводит к деградации материала.
Проблема слоя пространственного заряда решается хорошо известным обычным методом, а именно, смешиванием полимера или низкомолекулярного соединения, которые обладают свойством переноса электронов или свойством переноса дырок, в полимерном светоизлучающем слое для того, чтобы тем самым улучшить способность к инжекции носителей (заряда) в светоизлучающий слой.
При этом олигомерный материал легко очищается до достижения высокой чистоты по сравнению с полимерным материалом, поскольку он не обладает распределением молекулярной массы, в результате чего срок службы устройства может быть продлен. Однако с точки зрения синтеза данного материала реально, что олигомерный материал имеет молекулярную массу примерно 10000 или менее. При этом олигомерный материал с молекулярной массой примерно 10000 или менее почти не претерпевает кристаллизации или агрегации по сравнению с низкомолекулярными материалами, и стабильность пленки улучшается. Однако имеется опасность возникновения таких проблем, как кристаллизация или агрегация, по сравнению с полимерными материалами.
С другой стороны, известен обычный метод продления срока службы органического светоизлучающего устройства посредством улучшения способности к инжекции носителей в результате смешивания множества материалов в светоизлучающем слое с целью соответствующего регулирования уровня верхней занятой молекулярной орбитали (HOMO), уровня низшей свободной молекулярной орбитали (LUMO), подвижности электронов и подвижности дырок. В случае органического светоизлучающего устройства с покрытием известны смесь типа полимер-полимер и смесь типа полимер-низкомолекулярное соединение. Однако в случае смеси типа полимер-полимер необходимо принимать во внимание совместимость полимерных материалов друг с другом, что обусловливает меньший выбор подлежащих смешиванию полимеров. Соответственно, смесь типа полимер-полимер не является общим способом. Кроме того, в случае смеси типа полимер-низкомолекулярное соединение, когда количество низкомолекулярного материала увеличивается, низкомолекулярный материал будет кристаллизоваться или агрегироваться, приводя к затруднительности равномерного смешивания в желательных количествах.
Раскрытие изобретения
Данное изобретение сделано с учетом вышеуказанных проблем, и задачей данного изобретения является предоставление органического светоизлучающего устройства, обладающего высокой эффективностью эмиссии и продолжительным сроком службы. Другой задачей данного изобретения является предоставление органического светоизлучающего устройства, которое может быть изготовлено способом нанесения покрытия, который является простым и недорогим процессом.
Органическое светоизлучающее устройство по данному изобретению включает в себя анод, катод и пакетное тело, включающее в себя по меньшей мере светоизлучающий слой и расположенное между анодом и катодом, при этом светоизлучающий слой включает олигомерный материал и полимерный материал.
В соответствии с данным изобретением может быть предоставлено органическое светоизлучающее устройство, обладающее высокой эффективностью эмиссии и продолжительным сроком службы. Кроме того, в соответствии с данным изобретением может быть предоставлено органическое светоизлучающее устройство, изготавливаемое способом нанесения покрытия, который является простым и недорогим.
Другие признаки данного изобретения станут очевидными из нижеследующего описания примерных вариантов реализации со ссылками на приложенные чертежи.
Краткое описание чертежей
Фиг.1 представляет собой вид в поперечном сечении, иллюстрирующий органическое светоизлучающее устройство в соответствии с первым вариантом реализации данного изобретения.
Фиг.2 представляет собой вид в поперечном сечении, иллюстрирующий органическое светоизлучающее устройство в соответствии со вторым вариантом реализации данного изобретения.
Фиг.3 представляет собой вид в поперечном сечении, иллюстрирующий органическое светоизлучающее устройство в соответствии с третьим вариантом реализации данного изобретения.
Фиг.4 представляет собой схематический вид сверху, иллюстрирующий пример конструкции прибора отображения, имеющего органическое светоизлучающее устройство по данному изобретению и узел возбуждения.
Фиг.5 представляет собой принципиальную схему, иллюстрирующую схему, которая составляет один пиксель, расположенный в приборе отображения по Фиг.4.
Фиг.6 представляет собой схематический вид в поперечном сечении, иллюстрирующий пример структуры подложки с тонкопленочными транзисторами (TFT).
Фиг.7A и 7B представляют собой фотографии светоизлучающего слоя в оптическом микроскопе, причем Фиг.7A - фотографию в случае Примера 1, а Фиг.7B - фотографию в случае Сравнительного примера 3.
Фиг.8A и 8B представляют собой фотографии поверхности светоизлучающего слоя в сканирующем электронном микроскопе, причем Фиг.8A - фотографию в случае Примера 1, а Фиг.8B - фотографию в случае Сравнительного примера 1.
Фиг.9 представляет собой вид в поперечном сечении, иллюстрирующий общую структуру органического светоизлучающего устройства с покрытием.
Лучший вариант осуществления изобретения
Ниже данное изобретение будет описано подробно. Однако данное изобретение не ограничивается представленным ниже описанием.
Органическое светоизлучающее устройство по данному изобретению образовано анодом, катодом и пакетным телом, включающим в себя по меньшей мере светоизлучающий слой и расположенным между анодом и катодом.
Далее органическое светоизлучающее устройство по данному изобретению будет описано подробно со ссылкой на сопроводительные чертежи.
Вначале будут описаны цифровые обозначения, используемые на фигурах.
Органическое светоизлучающее устройство 10 включает в себя подложку 1, анод 2, слой 3 инжекции дырок, светоизлучающий слой 4, слой 5 инжекции электронов и катод 6. Органическое светоизлучающее устройство 20 дополнительно включает в себя слой 7 переноса дырок и слой 8 переноса электронов. Органическое светоизлучающее устройство 30 дополнительно включает в себя слой 9 блокирования электронов.
Прибор 40 отображения содержит узел 41 возбуждения сканирующего сигнала, узел 42 возбуждения информационного сигнала, источник 43 подачи тока и пиксельные схемы 44 и 50.
add
Схема 50 отображения включает в себя первый тонкопленочный транзистор (TFT) 51, конденсатор (C) 52 и второй тонкопленочный транзистор (TFT) 53.
Прибор 60 отображения включает в себя подложку 61, влагостойкий слой 62, электрод 63 затвора, изолирующую пленку 64 затвора, пленку 65 полупроводника, электрод 66 стока, электрод 67 истока, TFT-элемент 68, изолирующую пленку 69, контактное окно (сквозное отверстие) 70, анод 71, органический слой 72, катод 73, первый защитный слой 74 и второй защитный слой 75. Органическое светоизлучающее устройство 110 включает в себя подложку 100, анод 101, слой 102 инжекции дырок, светоизлучающий слой 103, слой 104 инжекции электронов и катод 105.
Фиг.1 представляет собой вид в поперечном сечении, иллюстрирующий органическое светоизлучающее устройство в соответствии с первым вариантом реализации данного изобретения. Органическое светоизлучающее устройство 10, проиллюстрированное на Фиг.1, имеет последовательно сформированные на подложке 1 анод 2, слой 3 инжекции дырок, светоизлучающий слой 4, слой 5 инжекции электронов и катод 6.
Фиг.2 представляет собой вид в поперечном сечении, иллюстрирующий органическое светоизлучающее устройство в соответствии со вторым вариантом реализации данного изобретения. Органическое светоизлучающее устройство 20, проиллюстрированное на Фиг.2, получено обеспечением слоя 7 переноса дырок между слоем 3 инжекции дырок и светоизлучающим слоем 4 и обеспечением слоя 8 переноса электронов между светоизлучающим слоем 4 и слоем 5 инжекции электронов в органическом светоизлучающем устройстве 10, проиллюстрированном на Фиг.1. Посредством обеспечения слоя 7 переноса дырок и слоя 8 переноса электронов способность к инжекции носителей в светоизлучающий слой 4 улучшается.
Фиг.3 представляет собой вид в поперечном сечении, иллюстрирующий органическое светоизлучающее устройство в соответствии с третьим вариантом реализации данного изобретения. Органическое светоизлучающее устройство 30, проиллюстрированное на Фиг.3, получено обеспечением слоя 9 блокирования электронов между слоем 3 инжекции дырок и светоизлучающим слоем 4 в органическом светоизлучающем устройстве 10, проиллюстрированном на Фиг.1. Посредством обеспечения слоя 9 блокирования электронов предотвращается прохождение электронов или экситонов через светоизлучающий слой 4 к стороне анода 2. Поэтому структура органического светоизлучающего устройства 30 эффективна для улучшения эффективности эмиссии.
Однако органическое светоизлучающее устройство по данному изобретению не ограничивается представленными выше вариантами реализации. Например, в них может быть включена примерная структура, в которой между анодом 2 и катодом 6 предусмотрен лишь светоизлучающий слой 4. Кроме того, может быть включена структура, в которой в органическом светоизлучающем устройстве 10, показанном на Фиг.1, также предусмотрен слой переноса дырок или слой переноса электронов. Кроме того, может быть включена структура, в которой между светоизлучающим слоем 4 и слоем 5 инжекции электронов предусмотрен слой блокирования дырок. Может быть также включена примерная структура, в которой слой блокирования электронов предусмотрен между светоизлучающим слоем 4 и слоем 3 инжекции дырок, а слой блокирования дырок предусмотрен между светоизлучающим слоем 4 и слоем 5 инжекции электронов.
В органическом светоизлучающем устройстве по данному изобретению светоизлучающий слой содержит олигомерный материал и полимерный материал.
Используемый здесь термин «олигомерный материал» относится к материалу, имеющему молекулярную массу от 1000 до 10000 и не обладающему распределением молекулярной массы. Соответственно, олигомерный материал может быть очищен до высокой степени способом очистки, таким как колоночная хроматография или гель-проникающая хроматография.
Олигомерный материал предпочтительно является соединением, имеющим звено флуорена. Соединение, имеющее звено флуорена, является химически, термически и электрохимически стабильным и поэтому применяется в качестве материала-компонента органических светоизлучающих устройств. Поэтому, если олигомерный материал является соединением, имеющим звено флуорена, то может быть изготовлено более стабильное устройство, за счет чего может быть получено устройство, обладающее высокой эффективностью и продолжительным сроком службы.
Далее приведены примеры олигомерного материала, применяемого в качестве материала-компонента органического светоизлучающего устройства по данному изобретению, однако данное изобретение не ограничивается ими.
С другой стороны, полимерный материал предпочтительно имеет молекулярную массу 10000 или более, и распределение молекулярной массы данного материала конкретно не ограничивается.
В частности, предпочтительно, чтобы полимерный материал, используемый в органическом светоизлучающем устройстве по данному изобретению, являлся п-сопряженным полимером. Такой п-сопряженный полимер обладает высокой электропроводностью и может улучшать способность к инжекции носителей в светоизлучающий слой. Соответственно, эффективность эмиссии устройства может быть улучшена, а срок службы устройства может быть продлен. Кроме того, п-сопряженный полимерный материал обладает светоизлучающей функцией, и, соответственно, световое излучение от такого полимерного материала может быть использовано.
Далее в качестве примера проиллюстрирована часть полимерного материала, применяемого в органическом светоизлучающем устройстве по данному изобретению, однако данное изобретение не ограничивается этим.
В органическом светоизлучающем устройстве по данному изобретению светоизлучающий слой содержит олигомерный материал и полимерный материал. Олигомерный материал обладает высокой степенью свободы при проектировании конструкции из такого материала по сравнению с полимерными материалами, и чистота самого материала может быть улучшена очисткой. Поэтому посредством применения олигомерного материала в качестве материала-компонента светоизлучающего слоя может быть изготовлено органическое светоизлучающее устройство с высокой эффективностью и продолжительным сроком службы. Однако олигомерный материал легко подвержен кристаллизации и агрегации по сравнению с полимерными материалами. Поэтому, если тонкая пленка получена лишь из олигомера, то качество сформированной пленки недостаточно стабильное. Поэтому органическое светоизлучающее устройство по данному изобретению включает в себя в качестве материала-компонента полимерный материал в дополнение к олигомерному материалу. Соответственно, степень аморфности самой пленки, которая составляет светоизлучающий слой, улучшена, посредством чего могут быть предотвращены кристаллизация и агрегация, сопутствующие применению олигомерного материала. В результате может быть получено органическое светоизлучающее устройство, обладающее более высокой эффективностью и более продолжительным сроком службы.
Кроме того, в органическом светоизлучающем устройстве по данному изобретению посредством соответствующего выбора олигомерного материала и полимерного материала уровень HOMO, уровень LUMO, подвижность электронов и подвижность дырок светоизлучающего слоя могут регулироваться подходящим образом, посредством чего способность к инжекции носителей в светоизлучающий слой улучшается. Вследствие улучшения способности к инжекции носителей в светоизлучающий слой может быть уменьшен электрический заряд, накопленный на пограничных участках, посредством чего эффективность и срок службы устройства могут быть дополнительно улучшены.
При этом, поскольку размер молекул олигомерного материала меньше, чем у полимерного материала, то олигомерный материал обладает хорошей совместимостью с полимерным материалом. Соответственно, диапазон выбора материала, который может быть смешан, и интервал подходящего соотношения смешиваемого материала могут быть увеличены. Кроме того, поскольку молекулярная масса олигомерного материала больше, чем у низкомолекулярных материалов, то олигомерный материал почти не претерпевает кристаллизации и агрегации по сравнению с низкомолекулярными материалами. Соответственно, большое количество олигомерного материала может быть смешано в полимерном материале в такой степени, когда при использовании низкомолекулярного материала вызываются кристаллизация и агрегация.
Как описано выше, посредством смешивания полимерного материала и олигомерного материала способность к инжекции носителей в светоизлучающий слой может быть легко увеличена по сравнению с обычной технологией, посредством чего эффективность и срок службы устройства дополнительно улучшаются.
Кроме того, поскольку в данном изобретении в светоизлучающем слое используется несколько материалов, способность к инжекции носителей в светоизлучающий слой может быть улучшена, а срок службы устройства может быть продлен посредством смешивания, например, полимерного материала, обладающего высокой способностью к инжекции дырок, и олигомерного материала, обладающего высокой способностью к инжекции электронов.
В органическом светоизлучающем устройстве по данному изобретению соотношение олигомерного материала и полимерного материала, содержащихся в светоизлучающем слое, конкретно не ограничивается и может быть выбрано подходящим образом в соответствии с намеченной целью, такой как увеличение количества инжектируемых носителей или улучшение качества пленки. Массовое отношение олигомерного материала к полимерному материалу предпочтительно составляет от 0,01 мас.% до 80 мас.%, а более предпочтительно от 0,05 мас.% до 50 мас.% полимерного материала по отношению к общей массе олигомерного материала и полимерного материала.
В связи с этим, поскольку олигофлуореновое соединение, применяемое в качестве олигомерного материала, обладает способностью к переносу электронов, то олигофлуореновое соединение может быть использовано в качестве материала-компонента в иных слоях, чем светоизлучающий слой, таких как слой инжекции электронов или слой переноса электронов.
Кроме того, в органическом светоизлучающем устройстве по данному изобретению в дополнение к олигомерному материалу и полимерному материалу в качестве материала-компонента светоизлучающего слоя может быть отдельно добавлена светоизлучающая добавка, и свет может излучаться от этой светоизлучающей добавки. В этом случае в качестве материала светоизлучающей добавки может быть использован любой из синглетного светоизлучающего материала и триплетного светоизлучающего материала, однако предпочтительно использован триплетный светоизлучающий материал, который излучает свет при более высокой эффективности. Посредством включения триплетного светоизлучающего материала в светоизлучающий слой органическое светоизлучающее устройство по данному изобретению может использовать световое излучение от триплета. В результате может быть получено органическое светоизлучающее устройство, обладающее более высокой эффективностью эмиссии.
Далее в качестве примеров триплетного светоизлучающего материала приведены нижеследующие соединения, однако данное изобретение не ограничивается ими.
Далее будут описаны другие элементы, которые составляют органическое светоизлучающее устройство по данному изобретению.
Материалом, который составляет подложку 1, является, например, стекло, керамика, полупроводник, металл или пластик, однако он ими конкретно не ограничивается. Если структура устройства относится к типу с эмиссией снизу, то используется прозрачная подложка, такая как стеклянная подложка. С другой стороны, если структура устройства относится к типу с эмиссией сверху, то используется металлическая подложка, или же на стеклянной подложке формируется материал катода, такой как Ag, или т.п., с тем, чтобы образовать зеркальную структуру с целью предотвращения рассеяния света в нижнюю часть подложки. Кроме того, цвет излучения может регулироваться за счет дополнительного обеспечения на подложке цветной фильтрующей пленкой, флуоресцентной фильтрующей пленкой с преобразованием цвета, диэлектрической отражающей пленкой или т.п. Кроме того, на подложке может быть изготовлен тонкопленочный транзистор (TFT), и устройство может быть изготовлено так, чтобы соединяться с ним.
Материал, составляющий анод 2, предпочтительно обладает как можно большей работой выхода. Примеры такого материала включают элементарные металлы, такие как золото, платина, серебро, медь, никель, палладий, кобальт, селен, ванадий, вольфрам или хром, или же их сплавы; оксиды металлов, такие как оксид олова, оксид цинка, оксид индия, оксид индия-олова (ITO) и оксид индия-цинка, а также галогениды, такие как CuI. Кроме того, может быть также использован электропроводный полимер, такой как полианилин, полипиррол, политиофен или полифениленсульфид. Может быть использован лишь один вид этих электродных веществ или же два или более их вида могут быть использованы в комбинации. Кроме того, анод может быть образован либо одним единственным слоем, либо множественными слоями.
В качестве материала, составляющего слой 3 инжекции дырок, может быть использован любой материал, обладающий способностью к переносу дырок. В органическом светоизлучающем устройстве по данному изобретению предпочтителен материал, который преимущественно применяется в производстве органического светоизлучающего устройства с покрытием и обладает устойчивостью к растворителю, который растворяет материал-компонент светоизлучающего слоя 4. Примеры материала, составляющего слой 3 инжекции дырок, включают, однако не ограничиваются ими, производные фталоцианина, производные нафталоцианина и производные порфирина; оксазол, оксадиазол, триазол, имидазол, имидазолон, пиразолин, тетрагидроимидазол, полиарилалкан, бутадиен, трифениламин бензидинового типа, трифениламин стириламинового типа, трифениламин диаминового типа и их производные; и полимерные материалы, такие как поливинилкарбазол, полисилан и PEDOT:PSS.
3
Примеры материала, составляющего слой 5 инжекции электронов, включают фторид, карбонат или оксид щелочного металла или щелочноземельного металла, типичными примерами которых являются LiF, CsCO или CaO. Кроме того, в органическом светоизлучающем устройстве по данному изобретению может быть использовано даже органическое соединение, обладающее способностью к переносу электронов.
Материал, составляющий катод 6, предпочтительно обладает низкой работой выхода и включает, например, элементарный металл, такой как литий, натрий, калий, кальций, магний, алюминий, индий, рутений, титан, марганец, иттрий, серебро, свинец, олово и хром; или сплав, состоящий из нескольких вышеуказанных металлов, такой как литий-индий, натрий-калий, магний-серебро, алюминий-литий, алюминий-магний и магний-индий. Кроме того, может быть также использован оксид металла, такой как оксид индия-олова (ITO). Эти электродные материалы могут быть использованы по отдельности или в комбинации. Кроме того, катод может быть либо в однослойной конфигурации, либо в многослойной конфигурации.
При этом по меньшей мере один из анода 2 и катода 6 желательно является либо прозрачным, либо полупрозрачным.
Кроме того, как описано выше, в органическом светоизлучающем устройстве по данному изобретению может быть также предусмотрен слой переноса дырок или слой переноса электронов. При этом в качестве материалов, которые составляют слой переноса дырок и слой переноса электронов, может быть использован любой материал, при условии, что он обладает соответственно способностью к переносу дырок или способностью к переносу электронов. Например, могут быть использованы соответственно материал, составляющий слой 3 инжекции дырок, и материал, составляющий слой 5 инжекции электронов.
При этом в органическом электролюминесцентном устройстве по данному изобретению изготовленное устройство может быть снабжено защитным слоем или герметизирующим слоем с целью предотвращения контакта с кислородом или влагой. Примеры такого защитного слоя включают тонкую пленку алмаза; пленку неорганического материала, такого как оксид металла и нитрид металла; пленку полимера, такого как фторполимер, полипараксилен, полиэтилен, силиконовая смола и полистирольная смола; а также пленку фотоотверждаемой смолы. Кроме того, изготовленное устройство также может быть покрыто стеклом, газонепроницаемой пленкой или металлом или же заключено в корпус из подходящей герметизирующей смолы.
При изготовлении органического светоизлучающего устройства по данному изобретению тонкую пленку, служащую в качестве светоизлучающего слоя 4, формируют способом нанесения покрытия. Конкретные примеры способа формирования тонкой пленки нанесением покрытия включают способ нанесения покрытия центрифугированием, способ нанесения покрытия из щелевой экструзионной головки (щелевое нанесение покрытия), способ печати, способ струйной печати, распределительный способ, способ нанесения покрытия напылением и сопловый способ печати.
В случае формирования тонкой пленки, служащей в качестве светоизлучающего слоя 4, способом нанесения покрытия может быть использован любой растворитель при условии, что он растворяет органические материалы (олигомерный материал и полимерный материал), которые составляют светоизлучающий слой 4. Может быть использован единственный вид растворителя, или же два или более вида растворителей могут быть использованы в комбинации. При этом в случае, когда тонкую пленку формируют с рисунком, используя способ струйной печати, распределительный способ или сопловой способ печати, если применяется растворитель с низкой температурой кипения, имеют место такие проблемы, как забивание сопел, и стабильное нанесение покрытия не может быть выполнено вследствие низкого поверхностного натяжения. Соответственно, предпочтительно применение растворителя с температурой кипения 100°C или выше.
Органическое светоизлучающее устройство по данному изобретению применимо в изделии (продукте), от которого требуется экономия энергии и высокая яркость. Примерами потенциально возможного применения являются прибор отображения изображений (дисплей), источник света принтера, осветительный прибор, подсветка жидкокристаллического прибора отображения и т.п.
Примеры прибора отображения изображений включают энергосберегающую, легкую индикаторную панель с высокой видимостью.
Кроме того, в случае применения в качестве источника света принтера, например, узел лазерного источника света лазерного принтера, который в настоящее время нашел широкое применение, может быть заменен органическим светоизлучающим устройством по данному изобретению. Пример способа замены включает способ размещения органического светоизлучающего устройства, которое может быть адресовано независимым образом, на матрице. Даже если узел лазерного источника света заменяется органическим светоизлучающим устройством по данному изобретению, нет никакой особой разницы в формировании изображения по сравнению с обычным случаем при проведении желательного оптического экспонирования фоточувствительного барабана. Объем прибора может быть заметно уменьшен посредством применения органического светоизлучающего устройства по данному изобретению.
Что касается осветительного прибора и подсветки, то при применении органического светоизлучающего устройства по данному изобретению можно ожидать эффекта сбережения энергии.
Далее будет описан прибор отображения с применением органического светоизлучающего устройства по данному изобретению. Ниже прибор отображения по данному изобретению будет описан подробно на примере системы с активной матрицей со ссылками на сопроводительные чертежи.
Фиг.4 представляет собой вид, схематически иллюстрирующий конструкцию прибора отображения в соответствии с одним вариантом реализации данного изобретения, включающего в себя органическое светоизлучающее устройство по данному изобретению и узел возбуждения. В приборе 40 отображения, проиллюстрированном на Фиг.4, размещены узел 41 возбуждения сканирующего сигнала, узел 42 возбуждения информационного сигнала и источник 43 подачи тока, которые соединены с линиями G выбора затвора, линиями I информационного сигнала и линиями C подачи тока. Пиксельная схема 44 расположена в точке пересечения линии G выбора затвора и линии I информационного сигнала. Узел 41 возбуждения сканирующего сигнала последовательно выбирает линии G1, G2, G3,… или Gn выбора затвора, и, при синхронизации с этим, сигнал изображения подается из узла 42 возбуждения информационного сигнала в пиксельную схему 44 по любой из линий I1, I2, I3,… или In информационного сигнала.
Далее будет описано функционирование пикселя.
add
add
Фиг.5 представляет собой принципиальную схему, иллюстрирующую схему, составляющую один пиксель, расположенный в показанном на Фиг.4 приборе отображения. Если в пиксельной схеме 50 на Фиг.5 сигнал выбора приложен к линии Gi выбора затвора, то первый тонкопленочный транзистор (TFT1) 51 включен, и сигнал изображения Ii подается на конденсатор (C) 52, посредством чего определяется напряжение затвора второго тонкопленочного транзистора (TFT2) 53. Ток подается к органическому светоизлучающему устройству 54 от линии Ci подачи тока в соответствии с напряжением затвора второго тонкопленочного транзистора (TFT2) 53. Потенциал затвора второго тонкопленочного транзистора (TFT2) 53 поддерживается на конденсаторе (C) 52 до тех пор, пока сканируется первый тонкопленочный транзистор (TFT1) 51 и выбирается следующий. Поэтому ток продолжает протекать через органическое светоизлучающее устройство 54 до тех пор, пока не будет выполнено следующее сканирование. Это позволяет органическому светоизлучающему устройству 54 излучать свет все время в течение одного кадра.
Фиг.6 представляет собой схематический вид, иллюстрирующий пример поперечного сечения структуры подложки с TFT, применяемой в приборе отображения по Фиг.4. Детали структуры будут описаны на примере процесса производства подложки с TFT. При производстве прибора 60 отображения по Фиг. 6 подложку 61, выполненную из стекла или т.п., покрывают влагостойкой пленкой 62 для защиты элемента (TFT или органического слоя), формируемого в верхней части. В качестве материала, составляющего влагостойкую пленку 62, применяется оксид кремния, композит оксида кремния и нитрида кремния или т.п. Затем распылением формируют пленку из металла, такого как Cr, и структурируют ее до заданного рисунка схемы, посредством чего формируют электрод 63 затвора. После этого формируют пленку из оксида кремния или т.п. плазменным химическим осаждением из паровой фазы (CVD), каталитическим химическим осаждением из паровой фазы (cat-CVD) или т.п., и структурируют ее, чтобы образовать изолирующую пленку 64 затвора. Затем формируют пленку кремния плазменным CVD (в некоторых случаях с отжигом при температуре 290°C или выше) и структурируют ее в соответствии с рисунком схемы, посредством чего формируют слой 65 полупроводника.
Кроме того, на пленке 65 полупроводника размещают электрод 66 стока и электрод 67 истока, чтобы изготовить TFT-элемент 68, посредством чего формируют схему, которая проиллюстрирована на Фиг. 5. Затем формируют изолирующую пленку 69 в верхней части TFT-элемента 68. После этого формируют контактное окно (сквозное отверстие) 70 так, что выполненный из металла анод 71 для органического светоизлучающего устройства приходит в контакт с электродом 67 истока.
На анод 71 последовательно наслаивают многослойный или однослойный органический слой 72 и катод 73, посредством чего может быть получен прибор 60 отображения. При этом, чтобы предотвратить деградацию органического светоизлучающего устройства, могут быть предусмотрены первый защитный слой 74 и второй защитный слой 75. Посредством приведения в действие прибора отображения с применением флуоренового соединения по данному изобретению может быть получено изображение удовлетворительного качества, которое стабильно на экране в течение длительного периода времени.
В приборе отображения отсутствуют особые ограничения в отношении коммутирующего элемента, и любой коммутирующий элемент может быть легко нанесен на подложку из монокристаллического кремния, элемент со структурой МДМ, аморфный кремний (a-Si) и т.п.
Примеры
Ниже данное изобретение будет описано подробно со ссылками на примеры. Однако данное изобретение не ограничивается ими.
(Пример синтеза 1) Синтез примерного соединения №2
(1) В трехгорлой колбе на 2000 мл размещали следующие реагенты и растворители.
Дипинакол [6]: 20 г (42,2 ммоль)
Монобромид [2]: 39,0 г (101 ммоль)
Толуол: 600 мл
Этанол: 200 мл
Затем водный раствор, приготовленный растворением 40 г карбоната натрия в 200 мл воды, добавляли по каплям к реакционному раствору при перемешивании реакционного раствора в атмосфере азота при комнатной температуре. После этого к реакционному раствору добавляли 2,4 г (2,2 ммоль) тетракис(трифенилфосфин)палладия (0). Затем, после перемешивания реакционного раствора перемешивали при комнатной температуре в течение 30 минут, температуру реакционного раствора повышали до 77°C, и после этого перемешивали реакционный раствор в течение 5 часов. После завершения реакции органический слой реакционного раствора экстрагировали хлороформом и сушили безводным сульфатом натрия. После испарения растворителя при пониженном давлении остаток очищали колоночной хроматографией на силикагеле (элюирующий растворитель: смешанный растворитель гексан/толуол), посредством чего получали 29,4 г флуоренового тримера [7] в виде белых кристаллов (выход 87%).
(2) 10,0 г (12,5 ммоль) флуоренового тримера [7] и 200 мл хлороформа размещали в трехгорлой колбе на 500 мл. Затем, после охлаждения реакционного раствора до 5°C, к реакционному раствору добавляли 0,1 г (0,63 ммоль) хлорида железа. Затем, после того как к реакционному раствору добавили по каплям смешанный раствор, приготовленный смешиванием 4,4 г (27,3 ммоль) брома и 50 мл хлороформа, температуру реакционного раствора увеличивали до комнатной температуры, после чего реакционный раствор перемешивали в течение 8 часов. После завершения реакции органический слой реакционного раствора экстрагировали хлороформом, промывали водным раствором тиосульфата натрия и сушили безводным сульфатом натрия. После испарения растворителя при пониженном давлении остаток очищали колоночной хроматографией на силикагеле (элюирующий растворитель: смешанный растворитель гептан/толуол), посредством чего получали 9,1 г дибромфлуоренового тримера [10] в виде белых кристаллов (выход 76%).
(3) 10,0 г (12,5 ммоль) флуоренового тримера [7] и 200 мл хлороформа размещали в трехгорлой колбе на 500 мл. Затем, после охлаждения реакционного раствора до 5°C, к реакционному раствору добавляли 0,1 г (0,63 ммоль) хлорида железа. Затем, после того как к реакционному раствору добавили по каплям смешанный раствор, приготовленный смешиванием 2,2 г (13,8 ммоль) брома и 50 мл хлороформа, температуру реакционного раствора увеличивали до комнатной температуры, после чего реакционный раствор перемешивали в течение 8 часов. После завершения реакции органический слой реакционного раствора экстрагировали хлороформом, промывали водным раствором тиосульфата натрия и сушили безводным сульфатом натрия. После испарения растворителя при пониженном давлении остаток очищали колоночной хроматографией на силикагеле (элюирующий растворитель: смешанный растворитель гептан/толуол), посредством чего получали 4,0 г монобромфлуоренового тримера [8] в виде белых кристаллов (выход 36%).
(4) 3,0 г (3,4 ммоль) монобромфлуоренового тримера [8] и 100 мл толуола размещали в трехгорлой колбе на 200 мл. Затем к реакционному раствору добавляли 2,5 мл (18 ммоль) триэтиламина и 0,13 г (0,24 ммоль) (1,3-дифенилфосфинопропан)дихлорникеля при перемешивании реакционного раствора в атмосфере азота при комнатной температуре. Затем, после добавления к реакционному раствору по каплям 2,6 мл (18 ммоль) 4,4,5,5-тетраметил-1,3,2-диоксаборолана, реакционный раствор перемешивали при 100°C в течение 5 часов. После завершения реакции органический слой реакционного раствора экстрагировали этилацетатом и сушили безводным сульфатом натрия. После испарения растворителя при пониженном давлении остаток очищали колоночной хроматографией на силикагеле (элюирующий растворитель: смешанный растворитель гексан/толуол), посредством чего получали 1,7 г монопинаколфлуоренового тримера [9] в виде белых кристаллов (выход 53%).
(5) В трехгорлой колбе на 200 мл размещали следующие реагенты и растворители.
Дибромфлуореновый тример [10]:1,0 г (1,04 ммоль)
Монопинаколфлуореновый тример [9]:2,1 г (2,29 ммоль)
Толуол: 80 мл
Этанол: 40 мл
Затем водный раствор, приготовленный растворением 2 г карбоната натрия в 10 мл воды, добавляли по каплям к реакционному раствору при перемешивании реакционного раствора в атмосфере азота при комнатной температуре. После этого к реакционному раствору добавляли 0,06 г (0,05 ммоль) тетракис(трифенилфосфин)палладия(0). Затем, после перемешивания реакционного раствора при комнатной температуре в течение 30 минут, температуру реакционного раствора повышали до 77°C и после этого перемешивали реакционный раствор в течение 5 часов. После завершения реакции органический слой реакционного раствора экстрагировали хлороформом и сушили безводным сульфатом натрия. После испарения растворителя при пониженном давлении остаток очищали колоночной хроматографией на силикагеле (элюирующий растворитель: смешанный растворитель гексан/толуол), посредством чего получали 1,7 г примерного соединения №2 в виде желтовато-белых кристаллов (выход 68%). Чистота полученного примерного соединения №2 составляла 99,9 мас.%, а его молекулярная масса составляла 2488.
(Пример синтеза 2) Синтез примерного соединения №3
(1) В трехгорлой колбе на 500 мл размещали следующие реагенты и растворители.
Монопинаколфлуореновый тример [9]:9,7 г (10,4 ммоль)
Дибромфлуореновый тример [10]:10 г (10,4 ммоль)
Толуол: 250 мл
Этанол: 80 мл
Затем водный раствор, приготовленный растворением 20 г карбоната натрия в 100 мл воды, добавляли по каплям к реакционному раствору при перемешивании реакционного раствора в атмосфере азота при комнатной температуре. После этого к реакционному раствору добавляли 0,58 г (0,5 ммоль) тетракис(трифенилфосфин)палладия(0). Затем, после перемешивания реакционного раствора при комнатной температуре в течение 30 минут, температуру реакционного раствора повышали до 77°C и после этого перемешивали реакционный раствор в течение 5 часов. После завершения реакции органический слой реакционного раствора экстрагировали хлороформом и сушили безводным сульфатом натрия. После испарения растворителя при пониженном давлении остаток очищали колоночной хроматографией на силикагеле (элюирующий растворитель: смешанный растворитель гексан/толуол), посредством чего получали 6,3 г монобромфлуоренового гексамера [13] в виде желтовато-белых кристаллов (выход 36%).
(2) 4,0 г (2,4 ммоль) монобромфлуоренового гексамера [13] и 100 мл толуола размещали в трехгорлой колбе на 300 мл. Затем к реакционному раствору добавляли 0,5 мл (3,6 ммоль) триэтиламина и 0,13 г (0,24 ммоль) (1,3-дифенилфосфинопропан)дихлорникеля при перемешивании реакционного раствора в атмосфере азота при комнатной температуре. Затем, после добавления к реакционному раствору по каплям 0,52 мл (3,6 ммоль) 4,4,5,5-тетраметил-1,3,2-диоксаборолана, реакционный раствор перемешивали при 100°C в течение 10 часов. После завершения реакции органический слой реакционного раствора экстрагировали этилацетатом и сушили безводным сульфатом натрия. После испарения растворителя при пониженном давлении остаток очищали колоночной хроматографией на силикагеле (элюирующий растворитель: смешанный растворитель гексан/толуол), посредством чего получали 2,4 г монопинаколфлуоренового гексамера [14] в виде желтовато-белых кристаллов (выход 59%).
(3) В трехгорлой колбе на 200 мл размещали следующие реагенты и растворители.
Монобромфлуореновый гексамер [13]:1,0 г (0,59 ммоль)
Монопинаколфлуореновый гексамер [14]:1,03 г (0,59 ммоль)
Толуол: 80 мл
Этанол: 30 мл
Затем водный раствор, приготовленный растворением 1,2 г карбоната натрия в 6 мл воды, добавляли по каплям к реакционному раствору при перемешивании реакционного раствора в атмосфере азота при комнатной температуре. После этого к реакционному раствору добавляли 0,03 г (0,03 ммоль) тетракис(трифенилфосфин)палладия(0). После перемешивания реакционного раствора при комнатной температуре в течение 30 минут температуру реакционного раствора повышали до 77°C и после этого перемешивали реакционный раствор в течение 5 часов. После завершения реакции органический слой реакционного раствора экстрагировали хлороформом и сушили безводным сульфатом натрия. После испарения растворителя при пониженном давлении остаток очищали колоночной хроматографией на силикагеле (элюирующий растворитель: смешанный растворитель гексан/толуол), посредством чего получали 0,91 г примерного соединения №3 в виде желтовато-белых кристаллов (выход 48%). Чистота полученного примерного соединения № 3 составляла 99,9 мас.%, а его молекулярная масса составляла 3316.
(Пример синтеза 3) Синтез примерного соединения № 12
(1) В трехгорлой колбе на 500 мл размещали следующие реагенты и растворители.
2-бромо-7-иодофлуорен [1]:20 г (39,1 ммоль)
Дифениламин [2]:6,6 г (39,1 ммоль)
Медный порошок:7,4 г (117 ммоль)
Карбонат калия:16,2 г (117 ммоль)
1,2-дихлорбензол:200 мл
Затем реакционный раствор перемешивали при 180°C в течение 12 часов. После завершения реакции реакционный раствор фильтровали и органический слой реакционного раствора экстрагировали хлороформом и затем сушили безводным сульфатом натрия. После испарения растворителя при пониженном давлении остаток очищали колоночной хроматографией на силикагеле (элюирующий растворитель: смешанный растворитель гексан/толуол), посредством чего получали 14,0 г аддукта [3] в виде прозрачной жидкости (выход 65%).
2
(2) 10 г (18,1 ммоль) аддукта [3] и 100 мл толуола размещали в трехгорлой колбе на 300 мл. Затем добавляли 2,0 г (3,6 ммоль) Ni(dppp)Cl и 7,6 мл (54,3 ммоль) триэтиламина при перемешивании реакционного раствора в атмосфере азота при комнатной температуре. Затем в реакционный раствор заливали 7,9 мл (54,3 ммоль) пинаколборана и после этого нагревали реакционный раствор с обратным холодильником в течение 6 часов. После завершения реакции к раствору приливали воду и органический слой реакционного раствора экстрагировали этилацетатом и сушили безводным сульфатом натрия. После испарения растворителя при пониженном давлении остаток очищали колоночной хроматографией на силикагеле (элюирующий растворитель: смешанный растворитель из гексана и этилацетата), посредством чего получали 7,8 г пинакола [4] в виде прозрачной жидкости (выход 72%).
(3) В трехгорлой колбе на 500 мл размещали следующие реагенты и растворители.
Пинакол [4]:5,0 г (8,3 ммоль)
Дибромид [5]:5,9 г (8,3 ммоль)
Толуол:100 мл
Этанол:50 мл
Затем водный раствор, приготовленный растворением 16 г карбоната натрия в 80 мл воды, добавляли по каплям к реакционному раствору при перемешивании реакционного раствора в атмосфере азота при комнатной температуре. После этого к реакционному раствору добавляли 0,48 г (0,42 ммоль) тетракис(трифенилфосфин)палладия(0). Затем реакционный раствор перемешивали с обратным холодильником в течение 3 часов. После завершения реакции органический слой реакционного раствора экстрагировали толуолом и сушили безводным сульфатом натрия. После испарения растворителя при пониженном давлении остаток очищали колоночной хроматографией на силикагеле (элюирующий растворитель: смешанный растворитель гексан/толуол), посредством чего получали 3,3 г бромида [6] в виде желтых кристаллов (выход 32%).
(4) В трехгорлой колбе на 200 мл размещали следующие реагенты и растворители.
Дипинакол [7]:0,32 г (0,67 ммоль)
Бромид [6]:2,0 г (1,6 ммоль)
Толуол:50 мл
Этанол:20 мл
Затем водный раствор, приготовленный растворением 2 г карбоната натрия в 10 мл воды, добавляли по каплям к реакционному раствору при перемешивании реакционного раствора в атмосфере азота при комнатной температуре. После этого к реакционному раствору добавляли 0,04 г (0,03 ммоль) тетракис(трифенилфосфин)палладия(0). Затем реакционный раствор перемешивали с обратным холодильником в течение 3 часов. После завершения реакции органический слой реакционного раствора экстрагировали толуолом и сушили безводным сульфатом натрия. После испарения растворителя при пониженном давлении остаток очищали колоночной хроматографией на силикагеле (элюирующий растворитель: смешанный растворитель гексан/толуол), посредством чего получали 0,96 г аллиламинозамещенного олигофлуорена, который является примерным соединением №12, в виде желтых кристаллов (выход 56%). Чистота полученного примерного соединения №12 составляла 99,9 мас.%, а его молекулярная масса составляла 3004.
(Пример синтеза 4) Синтез примерного соединения №9
(1) 5,0 г (5,7 ммоль) монобромфлуоренового тримера [8] и 100 мл дихлорметана размещали в трехгорлой колбе на 300 мл. Затем 0,56 г (6,0 ммоль) трет-бутилхлорида и 10 мл дихлорметана добавляли по каплям к реакционному раствору при перемешивании реакционного раствора в атмосфере азота при 0°C. Затем температуру реакционного раствора постепенно повышали до комнатной температуры и после этого перемешивали в течение 12 часов. После завершения реакции добавляли воду и органический слой реакционного раствора экстрагировали хлороформом и сушили безводным сульфатом натрия. После испарения растворителя при пониженном давлении остаток очищали колоночной хроматографией на силикагеле (элюирующий растворитель: смешанный растворитель гексан/толуол), посредством чего получали 4,5 г монобромфлуоренового тримера [15] в виде желтовато-белых кристаллов (выход 85%).
(2) 3,0 г (3,2 ммоль) монобромфлуоренового тримера [15] и 100 мл толуола размещали в трехгорлой колбе на 200 мл. Затем к реакционному раствору добавляли 2,5 мл (18 ммоль) триэтиламина и 0,13 г (0,24 ммоль) (1,3-дифенилфосфинопропан)дихлорникеля при перемешивании реакционного раствора в атмосфере азота при комнатной температуре. Затем, после добавления к реакционному раствору по каплям 2,6 мл (18 ммоль) 4,4,5,5-тетраметил-1,3,2-диоксаборолана, реакционный раствор перемешивали при 100°C в течение 5 часов. После завершения реакции органический слой реакционного раствора экстрагировали этилацетатом и сушили безводным сульфатом натрия. После испарения растворителя при пониженном давлении остаток очищали колоночной хроматографией на силикагеле (элюирующий растворитель: смешанный растворитель гексан/толуол), посредством чего получали 1,9 г монопинаколфлуоренового тримера [16] в виде белых кристаллов (выход 60%).
(3) В трехгорлой колбе на 200 мл размещали следующие реагенты и растворители.
Дибромфлуореновый тример [10]: 1,0 г (1,04 ммоль)
Монопинаколфлуореновый тример [16]: 2,2 г (2,23 ммоль)
Толуол:80 мл
Этанол:40 мл
Затем водный раствор, приготовленный растворением 2 г карбоната натрия в 10 мл воды, добавляли по каплям к реакционному раствору при перемешивании реакционного раствора в атмосфере азота при комнатной температуре. После этого к реакционному раствору добавляли 0,06 г (0,05 ммоль) тетракис(трифенилфосфин)палладия(0). Затем, после перемешивания реакционного раствора при комнатной температуре в течение 30 минут, температуру реакционного раствора повышали до 77°C, и после этого перемешивали реакционный раствор в течение 5 часов. После завершения реакции органический слой реакционного раствора экстрагировали хлороформом и сушили безводным сульфатом натрия. После испарения растворителя при пониженном давлении остаток очищали колоночной хроматографией на силикагеле (элюирующий растворитель: смешанный растворитель гексан/толуол), посредством чего получали 1,8 г примерного соединения №9 в виде белых кристаллов (выход 65%). Чистота полученного примерного соединения № 9 составляла 99,9 мас.%, а его молекулярная масса составляла 2602.
Пример 1
Изготавливали органическое светоизлучающее устройство, имеющее структуру, показанную на Фиг.1. При этом в качестве материалов-компонентов органического светоизлучающего устройства применяли указанные ниже соединения.
Подложка 1: стеклянная подложка
Анод 2: оксид индия-олова (ITO)
Слой 3 инжекции дырок: PEDOT:PSS (P AI-4083 (торговое название); производства Baytron)
8
3
Светоизлучающий слой 4: примерное соединение №2 (олигофлуореновое соединение), примерное соединение №101 (полифлуореновое соединение (средняя молекулярная масса: 76000 г/моль, производства John Wiley & Sons, Inc.)), и Ir(C-piq).
3
Слой 5 инжекции электронов: CsCO
Катод 6:Al.
Более конкретно, органическое светоизлучающее устройство изготавливали посредством следующей процедуры.
Первоначально, на стеклянной подложке (подложке 1) формировали способом распыления пленку из ITO, образовав анод 2. При этом толщина пленки анода 2 составляла 120 нм. Затем способом нанесения покрытия центрифугированием формировали пленку из PEDOT:PSS, образовав слой 3 инжекции дырок. При этом толщина слоя 3 инжекции дырок составляла 30 нм.
8
3
8
3
Затем приготовили раствор 1,0 мас.% примерного соединения № 2 в толуоле и раствор 1,0 мас.% примерного соединения № 101 в толуоле и раствор 1,0 мас.% Ir(C-piq) в толуоле. После этого соответствующие растворы в толуоле смешивали таким образом, чтобы соотношение концентраций по массе соответствующих растворов было следующим: примерное соединение №2 : примерное соединение №101 : Ir(C-piq)=92:7:1. Затем из смешанного раствора поверх слоя 3 инжекции дырок формировали пленку способом нанесения покрытия центрифугированием, образовав светоизлучающий слой 4. При этом толщина светоизлучающего слоя 4 составляла примерно 90 нм.
2
3
Затем на светоизлучающем слое 4 способом вакуумного напыления формировали пленку из CsCO, образовав слой 5 инжекции электронов. При этом толщина слоя 5 инжекции электронов составляла 2,4 нм. Затем на слое 5 инжекции электронов способом вакуумного напыления формировали пленку из алюминия, образовав катод 6. При этом толщина пленки катода составляла 150 нм. После этого получившийся элемент покрывали стеклянной пластинкой для защиты в атмосфере азота и герметизировали адгезивом на основе акриловой смолы. По вышеописанной процедуре получили органическое светоизлучающее устройство.
Когда пленка ITO была соединена с положительным электродом источника питания, а слой Al был соединен с отрицательным электродом источника питания и к полученному органическому светоизлучающему устройству было приложено постоянное напряжение, наблюдалось излучение красного света. Красное излучение имело координаты цветности по CIE (X, Y)=(0,65, 0,33). Также оценивали другие характеристики. При этом соответствующие характеристики оценивали на основании результатов измерений посредством прибора оценки характеристик светового излучения органической электролюминесцентной панели (производства CRADLE CORP.). Этот прибор оценки содержит камеру-обскуру, измеритель яркости, многоканальный спектроскоп, узел возбуждения устройства и блок анализатора. Кроме того, с помощью прибора оценки, посредством регулирования тока возбуждения и напряжения возбуждения для подлежащего оценке устройства запрограммированным образом, получают яркость, характеристику ток-яркость, характеристику напряжение-яркость и вольт-амперную характеристику устройства, посредством чего могут быть измерены яркость, максимальный внешний квантовый выход и выход по энергии.
Результаты оценки представлены в Таблице 1.
Пример 2
8
3
Органическое светоизлучающее устройство изготавливали, следуя той же процедуре, что и в Примере 1, за исключением того, что соответствующие растворы в толуоле смешивали таким образом, чтобы соотношение концентраций по массе соответствующих растворов в толуоле было следующим: примерное соединение №2 : примерное соединение №101 : Ir(C-piq)=84:15:1 вместо 92:7:1 в Примере 1. Когда к полученному таким образом органическому светоизлучающему устройству было приложено постоянное напряжение, наблюдалось излучение красного света, как и в Примере 1. Кроме того, органическое светоизлучающее устройство оценивали таким же образом, как и в Примере 1. Результаты представлены в Таблице 1.
Пример 3
8
3
Органическое светоизлучающее устройство изготавливали, следуя той же процедуре, что и в Примере 1, за исключением того, что соответствующие растворы в толуоле смешивали таким образом, чтобы соотношение концентраций по массе соответствующих растворов в толуоле было следующим: примерное соединение №2 : примерное соединение №101 : Ir(C-piq)=59:40:1 вместо 92:7:1 в Примере 1. Когда к полученному таким образом органическому светоизлучающему устройству было приложено постоянное напряжение, наблюдалось излучение красного света, как и в Примере 1. Кроме того, органическое светоизлучающее устройство оценивали таким же образом, как и в Примере 1. Результаты представлены в Таблице 1.
Сравнительный пример 1
8
3
8
3
Органическое светоизлучающее устройство изготавливали, следуя той же процедуре, что и в Примере 1, за исключением того, что примерное соединение №101 не использовали, а растворы в толуоле примерного соединения №2 и Ir(C-piq) смешивали таким образом, чтобы соотношение концентраций по массе растворов в толуоле было следующим: примерное соединение №2: Ir(C-piq)=99:1. Когда к полученному таким образом органическому светоизлучающему устройству было приложено постоянное напряжение, наблюдалось излучение красного света, как и в Примере 1. Кроме того, органическое светоизлучающее устройство оценивали таким же образом, как и в Примере 1. Результаты представлены в Таблице 1.
Сравнительный пример 2
8
3
8
3
Органическое светоизлучающее устройство изготавливали, следуя той же процедуре, что и в Примере 1, за исключением того, что примерное соединение №2 не использовали, а растворы в толуоле примерного соединения №101 и Ir(C-piq) смешивали таким образом, чтобы соотношение концентраций по массе растворов в толуоле было следующим: примерное соединение №101 : Ir(C-piq)=99:1. Когда к полученному таким образом органическому светоизлучающему устройству было приложено постоянное напряжение, наблюдалось излучение красного света, как и в Примере 1. Кроме того, органическое светоизлучающее устройство оценивали таким же образом, как и в Примере 1. Результаты представлены в Таблице 1.
Сравнительный пример 3
8
3
Раствор 1 мас.% в толуоле приготавливали при использовании представленного ниже сравнительного соединения №1 (молекулярная масса: 830; чистота: 99,9%) вместо примерного соединения №2, использованного в Примере 1. Кроме того, когда формировали светоизлучающий слой 4, соответствующие растворы в толуоле смешивали таким образом, чтобы соотношение концентраций по массе растворов в толуоле было следующим: сравнительное соединение №1 : примерное соединение №101 : Ir(C-piq)=49:50:1. За исключением вышеуказанного, органическое светоизлучающее устройство изготавливали, следуя той же процедуре, что и в Примере 1. Когда к полученному таким образом органическому светоизлучающему устройству было приложено постоянное напряжение, наблюдалось излучение красного света, как и в Примере 1. Кроме того, органическое светоизлучающее устройство оценивали таким же образом, как и в Примере 1. Результаты представлены в Таблице 1.
Сравнительное соединение № 1
Таблица 1
Количество жидкости для нанесения покрытия при формировании светоизлучающего слоя
Максимальный внешний квантовый выход (%)
Выход по энергии (лм/Вт)
Яркость (кд/м<sup>2</sup>)
Примерное соединение №2 (мас.%)
Примерное соединение №101 (мас.%)
Ir(C<sub>8</sub>-piq)<sub>3</sub> (мас.%)
Сравн. Соединение №1 (мас.%)
Прим.1
92
7
1
-
4,3
3,0
1,420
Прим.2
84
15
1
-
5,1
4,0
2,010
Прим.3
59
40
1
-
6,3
5,5
2,600
Сравн. пример 1
99
-
1
-
4,3
2,4
850
Сравн. пример 2
-
99
1
-
1,2
0,3
600
Сравн. пример 3
-
50
1
49
3,0
1,9
800
Пример 4
8
3
Органическое светоизлучающее устройство изготавливали, следуя той же процедуре, что и в Примере 1, за исключением того, что Ir(C-piq) не использовали, а растворы в толуоле примерных соединений №№2 и 101 смешивали таким образом, чтобы соотношение концентраций по массе растворов в толуоле было следующим: примерное соединение №2 : примерное соединение №101 = 90:10. Когда к полученному таким образом органическому светоизлучающему устройству было приложено постоянное напряжение, наблюдалось излучение синего света, создаваемого флуореном. Синее излучение имело координаты цветности по CIE (X, Y)=(0,18, 0,14). Кроме того, органическое светоизлучающее устройство оценивали таким же образом, как и в Примере 1. Результаты представлены в Таблице 2.
Пример 5
Органическое светоизлучающее устройство изготавливали, следуя той же процедуре, что и в Примере 4, за исключением того, что соотношение концентраций по массе растворов в толуоле было следующим: примерное соединение №2 : примерное соединение №101 = 70:30. Когда к полученному таким образом органическому светоизлучающему устройству было приложено постоянное напряжение, наблюдалось излучение синего света, как и в Примере 4. Кроме того, органическое светоизлучающее устройство оценивали таким же образом, как и в Примере 4. Результаты представлены в Таблице 2.
Сравнительный пример 4
Органическое светоизлучающее устройство изготавливали, следуя той же процедуре, что и в Примере 4, за исключением того, что для формирования светоизлучающего слоя 4 использовали лишь раствор 1 мас.% примерного соединения №2 в толуоле. Когда к полученному таким образом органическому светоизлучающему устройству было приложено постоянное напряжение, наблюдалось излучение синего света, как и в Примере 4. Кроме того, органическое светоизлучающее устройство оценивали таким же образом, как и в Примере 4. Результаты представлены в Таблице 2.
Сравнительный пример 5
Органическое светоизлучающее устройство изготавливали, следуя той же процедуре, что и в Примере 4, за исключением того, что для формирования светоизлучающего слоя 4 использовали лишь раствор 1 мас.% примерного соединения №101 в толуоле. Когда к полученному таким образом органическому светоизлучающему устройству было приложено постоянное напряжение, наблюдалось излучение синего света, как и в Примере 4. Кроме того, органическое светоизлучающее устройство оценивали таким же образом, как и в Примере 4. Результаты представлены в Таблице 2.
Таблица 2
Количество жидкости для нанесения покрытия при формировании светоизлучающего слоя
Максимальный внешний квантовый выход (%)
Выход по энергии (лм/Вт)
Яркость (кд/м<sup>2</sup>)
Примерное соединение №2 (мас.%)
Примерное соединение №101 (мас.%)
Прим.4
90
10
1,5
1,5
1,000
Прим.5
70
30
2,3
2,4
1,800
Сравн. пример 4
100
-
0,6
0,7
830
Сравн. пример 5
-
100
0,5
0,4
700
Пример 6
8
3
Раствор 1 мас.% в толуоле приготавливали при использовании примерного соединения №3 вместо примерного соединения №2, использованного в Примере 1. Кроме того, когда формировали светоизлучающий слой 4, соответствующие растворы в толуоле смешивали таким образом, чтобы соотношение концентраций по массе растворов в толуоле было следующим: примерное соединение №3 : примерное соединение №101 : Ir(C-piq)=92:7:1. За исключением вышеуказанного, органическое светоизлучающее устройство изготавливали, следуя той же процедуре, что и в Примере 1. Когда к полученному таким образом органическому светоизлучающему устройству было приложено постоянное напряжение, наблюдалось излучение красного света, как и в Примере 1. Кроме того, органическое светоизлучающее устройство оценивали таким же образом, как и в Примере 1. Результаты представлены в Таблице 3.
Пример 7
8
3
Органическое светоизлучающее устройство изготавливали, следуя той же процедуре, что и в Примере 6, за исключением того, что соответствующие растворы в толуоле смешивали таким образом, чтобы соотношение концентраций по массе растворов в толуоле было следующим: примерное соединение №3 : примерное соединение №101 : Ir(C-piq)=64:35:1. Когда к полученному таким образом органическому светоизлучающему устройству было приложено постоянное напряжение, наблюдалось излучение красного света, как и в Примере 6. Кроме того, органическое светоизлучающее устройство оценивали таким же образом, как и в Примере 6. Результаты представлены в Таблице 3.
Сравнительный пример 6
8
3
8
3
Органическое светоизлучающее устройство изготавливали, следуя той же процедуре, что и в Примере 6, за исключением того, что примерное соединение №101 не использовали, а растворы в толуоле примерного соединения №3 и Ir(C-piq) смешивали таким образом, чтобы соотношение концентраций по массе растворов в толуоле было следующим: примерное соединение №3 : Ir(C-piq)=99:1. Когда к полученному таким образом органическому светоизлучающему устройству было приложено постоянное напряжение, наблюдалось излучение красного света, как и в Примере 6. Кроме того, органическое светоизлучающее устройство оценивали таким же образом, как и в Примере 6. Результаты представлены в Таблице 3.
Таблица 3
Количество жидкости для нанесения покрытия при формировании светоизлучающего слоя
Максимальный внешний квантовый выход (%)
Выход по энергии (лм/Вт)
Яркость (кд/м<sup>2</sup>)
Примерное соединение №3 (мас.%)
Примерное соединение №101 (мас.%)
Ir(C<sub>8</sub>-piq)<sub>3</sub> (мас.%)
Прим.6
92
7
1
4,9
3,8
1,980
Прим.7
64
35
1
6,7
6,0
2,900
Сравн. пример 6
99
-
1
4,5
2,9
990
Пример 8
8
3
Раствор 1 мас.% в толуоле приготавливали при использовании примерного соединения №12 вместо примерного соединения №2, использованного в Примере 1. Кроме того, когда формировали светоизлучающий слой 4, соответствующие растворы в толуоле смешивали таким образом, чтобы соотношение концентраций по массе растворов в толуоле было следующим: примерное соединение №12 : примерное соединение №101 : Ir(C-piq)=85:10:5. За исключением вышеуказанного, органическое светоизлучающее устройство изготавливали, следуя той же процедуре, что и в Примере 1. Когда к полученному таким образом органическому светоизлучающему устройству было приложено постоянное напряжение, наблюдалось излучение красного света, как и в Примере 1. Кроме того, органическое светоизлучающее устройство оценивали таким же образом, как и в Примере 1. Результаты представлены в Таблице 4.
Пример 9
8
3
Органическое светоизлучающее устройство изготавливали, следуя той же процедуре, что и в Примере 8, за исключением того, что соответствующие растворы в толуоле смешивали таким образом, чтобы соотношение концентраций по массе растворов в толуоле было следующим: примерное соединение №12 : примерное соединение №101 : Ir(C-piq)=60:35:5. Когда к полученному таким образом органическому светоизлучающему устройству было приложено постоянное напряжение, наблюдалось излучение красного света, как и в Примере 8. Кроме того, органическое светоизлучающее устройство оценивали таким же образом, как и в Примере 8. Результаты представлены в Таблице 4.
Сравнительный пример 7
8
3
8
3
Органическое светоизлучающее устройство изготавливали, следуя той же процедуре, что и в Примере 8, за исключением того, что примерное соединение №101 не использовали, а растворы в толуоле примерного соединения №12 и Ir(C-piq) смешивали таким образом, чтобы соотношение концентраций по массе растворов в толуоле было следующим: примерное соединение №12 : Ir(C-piq)=95:5. Когда к полученному таким образом органическому светоизлучающему устройству было приложено постоянное напряжение, наблюдалось излучение красного света, как и в Примере 8. Кроме того, органическое светоизлучающее устройство оценивали таким же образом, как и в Примере 8. Результаты представлены в Таблице 4.
Таблица 4
Количество жидкости для нанесения покрытия при формировании светоизлучающего слоя
Максимальный внешний квантовый выход (%)
Выход по энергии (лм/Вт)
Яркость (кд/м<sup>2</sup>)
Примерное соединение №12 (мас.%)
Примерное соединение №101 (мас.%)
Ir(C<sub>8</sub>-piq)<sub>3</sub> (мас.%)
Прим. 8
85
10
5
5,1
4,1
2,020
Прим. 9
60
35
5
6,3
6,3
3,000
Сравн. пример 7
95
-
5
3,8
3,0
1,050
Пример 10
8
3
Раствор 1 мас.% в толуоле приготавливали при использовании примерного соединения № 13 вместо примерного соединения №2, использованного в Примере 1. При этом примерное соединение №13 являлось соединением, синтезированным в соответствии со ссылкой J. Am. CHEM. SOC, A. L. Kanibolotsky et al., 2004, 126, p. 13695, и имело чистоту 99,7 мас.% и молекулярную массу 2772. Кроме того, когда формировали светоизлучающий слой 4, соответствующие растворы в толуоле смешивали таким образом, чтобы соотношение концентраций по массе растворов в толуоле было следующим: примерное соединение №13 : примерное соединение №101: Ir(C-piq)=80:19:1. За исключением вышеуказанного, органическое светоизлучающее устройство изготавливали, следуя той же процедуре, что и в Примере 1. Когда к полученному таким образом органическому светоизлучающему устройству было приложено постоянное напряжение, наблюдалось излучение красного света, как и в Примере 1. Кроме того, органическое светоизлучающее устройство оценивали таким же образом, как и в Примере 1. Результаты представлены в Таблице 5.
Пример 11
8
3
Органическое светоизлучающее устройство изготавливали, следуя той же процедуре, что и в Примере 10, за исключением того, что соответствующие растворы в толуоле смешивали таким образом, чтобы соотношение концентраций по массе растворов в толуоле было следующим: примерное соединение №13 : примерное соединение №101 : Ir(C-piq)=65:34:1. Когда к полученному таким образом органическому светоизлучающему устройству было приложено постоянное напряжение, наблюдалось излучение красного света, как и в Примере 10. Кроме того, органическое светоизлучающее устройство оценивали таким же образом, как и в Примере 10. Результаты представлены в Таблице 5.
Сравнительный пример 8
8
3
8
3
Органическое светоизлучающее устройство изготавливали, следуя той же процедуре, что и в Примере 10, за исключением того, что примерное соединение №101 не использовали, а растворы в толуоле примерного соединения №13 и Ir(C-piq) смешивали таким образом, чтобы соотношение концентраций по массе растворов в толуоле было следующим: примерное соединение №13 : Ir(C-piq)=99:1. Когда к полученному таким образом органическому светоизлучающему устройству было приложено постоянное напряжение, наблюдалось излучение красного света, как и в Примере 10. Кроме того, органическое светоизлучающее устройство оценивали таким же образом, как и в Примере 10. Результаты представлены в Таблице 5.
Таблица 5
Количество жидкости для нанесения покрытия при формировании светоизлучающего слоя
Максимальный внешний квантовый выход (%)
Выход по энергии (лм/Вт)
Яркость (кд/м<sup>2</sup>)
Примерное соединение №13 (мас.%)
Примерное соединение №101 (мас.%)
Ir(C<sub>8</sub>-piq)<sub>3</sub> (мас.%)
Прим.10
80
19
1
5,2
3,8
2,010
Прим.11
65
34
1
6,3
6,0
2,930
Сравн. пример 8
99
-
1
4,0
3,1
1,020
Пример 12
8
3
Растворы 1 мас.% в толуоле приготавливали, соответственно, при использовании примерного соединения №15 вместо примерного соединения №2, использованного в Примере 1, и при использовании примерного соединения №109 (средняя молекулярная масса: 1100000 г/моль; производства SIGMA-ALDRICH CORP.) вместо примерного соединения №101, использованного в Примере 1. При этом примерное соединение №15 являлось материалом, синтезированным в соответствии со ссылкой Tetrahedron. Lett., G. L. Feng et al., 2006, 47, p.7089, и имело чистоту 99,6 мас.% и молекулярную массу 2092. Кроме того, когда формировали светоизлучающий слой 4, соответствующие растворы в толуоле смешивали таким образом, чтобы соотношение концентраций по массе растворов в толуоле было следующим: примерное соединение №15 : примерное соединение №109: Ir(C-piq)=75:20:5. За исключением вышеуказанного, органическое светоизлучающее устройство изготавливали, следуя той же процедуре, что и в Примере 1. Когда к полученному таким образом органическому светоизлучающему устройству было приложено постоянное напряжение, наблюдалось излучение красного света, как и в Примере 1. Кроме того, органическое светоизлучающее устройство оценивали таким же образом, как и в Примере 1. Результаты представлены в Таблице 6.
Пример 13
8
3
Органическое светоизлучающее устройство изготавливали, следуя той же процедуре, что и в Примере 12, за исключением того, что соответствующие растворы в толуоле смешивали таким образом, чтобы соотношение концентраций по массе растворов в толуоле было следующим: примерное соединение №15 : примерное соединение №109 : Ir(C-piq)=60:35:5. Когда к полученному таким образом органическому светоизлучающему устройству было приложено постоянное напряжение, наблюдалось излучение красного света, как и в Примере 12. Кроме того, органическое светоизлучающее устройство оценивали таким же образом, как и в Примере 12. Результаты представлены в Таблице 6.
Сравнительный пример 9
8
3
8
3
Органическое светоизлучающее устройство изготавливали, следуя той же процедуре, что и в Примере 12, за исключением того, что примерное соединение №109 не использовали, а растворы в толуоле примерного соединения №15 и Ir(C-piq) смешивали таким образом, чтобы соотношение концентраций по массе растворов в толуоле было следующим: примерное соединение №15 : Ir(C-piq)=95:5. Когда к полученному таким образом органическому светоизлучающему устройству было приложено постоянное напряжение, наблюдалось излучение красного света, как и в Примере 12. Кроме того, органическое светоизлучающее устройство оценивали таким же образом, как и в Примере 12. Результаты представлены в Таблице 6.
Сравнительный пример 10
8
3
8
3
Органическое светоизлучающее устройство изготавливали, следуя той же процедуре, что и в Примере 12, за исключением того, что примерное соединение №15 не использовали, а растворы в толуоле примерного соединения №109 и Ir(C-piq) смешивали таким образом, чтобы соотношение концентраций по массе растворов в толуоле было следующим: примерное соединение №109 : Ir(C-piq)=95:5. Когда к полученному таким образом органическому светоизлучающему устройству было приложено постоянное напряжение, наблюдалось излучение красного света, как и в Примере 12. Кроме того, органическое светоизлучающее устройство оценивали таким же образом, как и в Примере 12. Результаты представлены в Таблице 6.
Таблица 6
Количество жидкости для нанесения покрытия при формировании светоизлучающего слоя
Максимальный внешний квантовый выход (%)
Выход по энергии (лм/Вт)
Яркость (кд/м<sup>2</sup>)
Примерное соединение №15 (мас.%)
Примерное соединение №109 (мас.%)
Ir(C<sub>8</sub>-piq)<sub>3</sub> (мас.%)
Прим.12
75
20
5
1,5
1,3
800
Прим.13
60
35
5
2,0
1,9
920
Сравн. пример 9
95
-
5
0,7
0,7
530
Сравн. пример 10
-
95
5
0,2
0,2
210
Пример 14
8
3
Растворы 1 мас.% в толуоле приготавливали, соответственно, при использовании примерного соединения №9 вместо примерного соединения №2, использованного в Примере 1, и при использовании примерного соединения №104 (средняя молекулярная масса: 100000 г/моль; производства John Wiley & Sons, Inc.) вместо примерного соединения №101, использованного в Примере 1. Кроме того, когда формировали светоизлучающий слой 4, соответствующие растворы смешивали таким образом, чтобы соотношение концентраций по массе растворов в толуоле было следующим: примерное соединение №9 : примерное соединение №104 : Ir(C-piq)=85:5:10. За исключением вышеуказанного, органическое светоизлучающее устройство изготавливали, следуя той же процедуре, что и в Примере 1. Когда к полученному таким образом органическому светоизлучающему устройству было приложено постоянное напряжение, наблюдалось излучение красного света, как и в Примере 1.
2
2
Кроме того, органическое светоизлучающее устройство оценивали на половину срока службы, когда первоначальная яркость была установлена равной 100 кд/м. Для измерения половины срока службы применяли тот же самый прибор, что и описанный выше для измерения максимального внешнего квантового выхода, выхода по энергии и яркости. При этом термин «половина срока службы» относится ко времени, за которое первоначальная яркость в 100 кд/м уменьшается до половины этой величины. Результаты представлены в Таблице 7.
Пример 15
8
3
Органическое светоизлучающее устройство изготавливали, следуя той же процедуре, что и в Примере 14, за исключением того, что соответствующие растворы в толуоле смешивали таким образом, чтобы соотношение концентраций по массе растворов в толуоле было следующим: примерное соединение №9 : примерное соединение №104 : Ir(C-piq)=80:10:10. Когда к полученному таким образом органическому светоизлучающему устройству было приложено постоянное напряжение, наблюдалось излучение красного света, как и в Примере 14. Кроме того, органическое светоизлучающее устройство оценивали таким же образом, как и в Примере 14. Результаты представлены в Таблице 7.
Пример 16
8
3
Органическое светоизлучающее устройство изготавливали, следуя той же процедуре, что и в Примере 14, за исключением того, что соответствующие растворы в толуоле смешивали таким образом, чтобы соотношение концентраций по массе растворов в толуоле было следующим: примерное соединение №9 : примерное соединение №104 : Ir(C-piq)=70:20:10. Когда к полученному таким образом органическому светоизлучающему устройству было приложено постоянное напряжение, наблюдалось излучение красного света, как и в Примере 14. Кроме того, органическое светоизлучающее устройство оценивали таким же образом, как и в Примере 14. Результаты представлены в Таблице 7.
Пример 17
8
3
Органическое светоизлучающее устройство изготавливали, следуя той же процедуре, что и в Примере 14, за исключением того, что соответствующие растворы в толуоле смешивали таким образом, чтобы соотношение концентраций по массе растворов в толуоле было следующим: примерное соединение №9 : примерное соединение №104 : Ir(C-piq)=60:30:10. Когда к полученному таким образом органическому светоизлучающему устройству было приложено постоянное напряжение, наблюдалось излучение красного света, как и в Примере 14. Кроме того, органическое светоизлучающее устройство оценивали таким же образом, как и в Примере 14. Результаты представлены в Таблице 7.
Сравнительный пример 11
8
3
8
3
Органическое светоизлучающее устройство изготавливали, следуя той же процедуре, что и в Примере 14, за исключением того, что примерное соединение №104 не использовали, а растворы в толуоле примерного соединения №9 и Ir(C-piq) смешивали таким образом, чтобы соотношение концентраций по массе растворов в толуоле было следующим: примерное соединение №9 : Ir(C-piq)=90:10. Когда к полученному таким образом органическому светоизлучающему устройству было приложено постоянное напряжение, наблюдалось излучение красного света, как и в Примере 14. Кроме того, органическое светоизлучающее устройство оценивали таким же образом, как и в Примере 14. Результаты представлены в Таблице 7.
Сравнительный пример 12
8
3
8
3
Органическое светоизлучающее устройство изготавливали, следуя той же процедуре, что и в Примере 14, за исключением того, что примерное соединение №9 не использовали, а растворы в толуоле примерного соединения №104 и Ir(C-piq) смешивали таким образом, чтобы соотношение концентраций по массе растворов в толуоле было следующим: примерное соединение №104 : Ir(C-piq)=90:10. Когда к полученному таким образом органическому светоизлучающему устройству было приложено постоянное напряжение, наблюдалось излучение красного света, как и в Примере 14. Кроме того, органическое светоизлучающее устройство оценивали таким же образом, как и в Примере 14. Результаты представлены в Таблице 7.
Сравнительный пример 13
8
3
Раствор 1 мас.% в толуоле приготавливали при использовании сравнительного соединения №1 вместо примерного соединения №9, использованного в Примере 14. Кроме того, когда формировали светоизлучающий слой 4, соответствующие растворы смешивали таким образом, чтобы соотношение концентраций по массе растворов в толуоле было следующим: сравнительное соединение №1 : примерное соединение №104 : Ir(C-piq)=45:45:10. За исключением вышеуказанного, органическое светоизлучающее устройство изготавливали, следуя той же процедуре, что и в Примере 14. Когда к полученному таким образом органическому светоизлучающему устройству было приложено постоянное напряжение, наблюдалось излучение красного света, как и в Примере 14. Кроме того, органическое светоизлучающее устройство оценивали таким же образом, как и в Примере 14. Результаты представлены в Таблице 7.
Таблица 7
Количество жидкости для нанесения покрытия при формировании светоизлучающего слоя
Половина срока службы при 100 кд/м<sup>2</sup> (часы)
Примерное соединение №9 (мас.%)
Примерное соединение №104 (мас.%)
Ir(C<sub>8</sub>-piq)<sub>3</sub> (мас.%)
Сравн. соединение №1 (мас.%)
Прим. 14
85
5
10
-
1,500
Прим. 15
80
10
10
-
2,200
Прим. 16
70
20
10
-
2,500
Прим. 17
60
30
10
-
3,500
Сравн. пример 11
90
-
10
-
100
Сравн. пример 12
-
90
10
-
200
Сравн. пример 13
-
45
10
45
500
Пример 18
8
3
Раствор 1 мас.% в толуоле приготавливали при использовании примерного соединения №12 вместо примерного соединения №9, использованного в Примере 14. Кроме того, когда формировали светоизлучающий слой 4, соответствующие растворы смешивали таким образом, чтобы соотношение концентраций по массе растворов в толуоле было следующим: примерное соединение №12 : примерное соединение №104 : Ir(C-piq)=75:15:10. За исключением вышеуказанного, органическое светоизлучающее устройство изготавливали, следуя той же процедуре, что и в Примере 14. Когда к полученному таким образом органическому светоизлучающему устройству было приложено постоянное напряжение, наблюдалось излучение красного света, как и в Примере 14. Кроме того, органическое светоизлучающее устройство оценивали таким же образом, как и в Примере 14. Результаты представлены в Таблице 8.
Пример 19
8
3
Органическое светоизлучающее устройство изготавливали, следуя той же процедуре, что и в Примере 18, за исключением того, что соответствующие растворы смешивали таким образом, чтобы соотношение концентраций по массе растворов в толуоле было следующим: примерное соединение №12 : примерное соединение №104 : Ir(C-piq)=65:25:10. Когда к полученному таким образом органическому светоизлучающему устройству было приложено постоянное напряжение, наблюдалось излучение красного света, как и в Примере 18. Кроме того, органическое светоизлучающее устройство оценивали таким же образом, как и в Примере 18. Результаты представлены в Таблице 8.
Пример 20
8
3
Органическое светоизлучающее устройство изготавливали, следуя той же процедуре, что и в Примере 18, за исключением того, что соответствующие растворы смешивали таким образом, чтобы соотношение концентраций по массе растворов в толуоле было следующим: примерное соединение №12 : примерное соединение №104 : Ir(C-piq)=55:35:10. Когда к полученному таким образом органическому светоизлучающему устройству было приложено постоянное напряжение, наблюдалось излучение красного света, как и в Примере 18. Кроме того, органическое светоизлучающее устройство оценивали таким же образом, как и в Примере 18. Результаты представлены в Таблице 8.
Сравнительный пример 14
8
3
8
3
Органическое светоизлучающее устройство изготавливали, следуя той же процедуре, что и в Примере 18, за исключением того, что примерное соединение №104 не использовали, а растворы в толуоле примерного соединения №12 и Ir(C-piq) смешивали таким образом, чтобы соотношение концентраций по массе растворов в толуоле было следующим: примерное соединение №12 : Ir(C-piq)=90:10. Когда к полученному таким образом органическому светоизлучающему устройству было приложено постоянное напряжение, наблюдалось излучение красного света, как и в Примере 18. Кроме того, органическое светоизлучающее устройство оценивали таким же образом, как и в Примере 18. Результаты представлены в Таблице 8.
Сравнительный пример 15
8
3
Раствор 1 мас.% в толуоле приготавливали при использовании сравнительного соединения №1 вместо примерного соединения №12, использованного в Примере 18. Кроме того, когда формировали светоизлучающий слой 4, соответствующие растворы в толуоле смешивали таким образом, чтобы соотношение концентраций по массе растворов в толуоле было следующим: сравнительное соединение №1: примерное соединение №104 : Ir(C-piq)=45:45:10. За исключением вышеуказанного, органическое светоизлучающее устройство изготавливали, следуя той же процедуре, что и в Примере 18. Когда к полученному таким образом органическому светоизлучающему устройству было приложено постоянное напряжение, наблюдалось излучение красного света, как и в Примере 18. Кроме того, органическое светоизлучающее устройство оценивали таким же образом, как и в Примере 18. Результаты представлены в Таблице 8.
Таблица 8
Количество жидкости для нанесения покрытия при формировании светоизлучающего слоя
Половина срока службы при 100 кд/м<sup>2</sup> (часы)
Примерное соединение №12 (мас.%)
Примерное соединение №104 (мас.%)
Ir(C<sub>8</sub>-piq)<sub>3</sub> (мас.%)
Сравн. соединение №1 (мас.%)
Прим. 18
75
15
10
-
1,800
Прим. 19
65
25
10
-
2,100
Прим. 20
55
35
10
-
2,300
Сравн. пример 14
90
-
10
-
20
Сравн. пример 15
-
45
10
45
400
Как представлено в Таблицах 1-8, органическое светоизлучающее устройство по данному изобретению, в котором светоизлучающий слой 4 содержит олигомерный материал и полимерный материал в сочетании, может обеспечить реализацию устройства, которое обладает более высокой эффективностью и приводится в действие при более низком напряжении по сравнению с органическим светоизлучающим устройством, в котором светоизлучающий слой содержит лишь олигомерный материал или лишь полимерный материал.
Фиг.7A и 7B представляют собой фотографии светоизлучающих слоев в оптическом микроскопе, причем Фиг.7A представляет собой фотографию в случае Примера 1, а Фиг.7B представляет собой фотографию в случае Сравнительного примера 3. Когда светоизлучающий слой 4 был сформирован при использовании сравнительного соединения №1 вместо олигомерного материала, было подтверждено, что сравнительное соединение №1 кристаллизовалось и осаждалось, как показано на Фиг.7B. С другой стороны, в светоизлучающем устройстве Примера 1 такая кристаллизация не наблюдалась, как показано на Фиг.7A. Причина этого считается состоящей в том, что молекулярная масса олигомерного материала, использованного в Примере 1, является большей, чем у сравнительного соединения №1, вследствие чего может быть сформирована пленка, обладающая более высокой степенью аморфности.
Фиг.8A и 8B представляют собой фотографии поверхностей светоизлучающих слоев в сканирующем электронном микроскопе, причем Фиг.8A представляет собой фотографию в случае Примера 1, а Фиг.8B представляет собой фотографию в случае Сравнительного примера 1. Из этих фотографий в сканирующем электронном микроскопе можно видеть, что поверхность светоизлучающего слоя в Сравнительном примере 1 является более шероховатой, чем в Примере 1. Кроме того, было подтверждено рассеяние света вследствие шероховатости поверхности в Сравнительном примере 1.
Считается, что шероховатость поверхности пленки, наблюдавшаяся в Сравнительном примере 1, обусловлена тем, что, когда тонкая пленка, служащая в качестве светоизлучающего слоя, сформирована затвердеванием, зародыши образовывались неравномерно, и примерное соединение №2 в качестве олигофлуоренового соединения диффундировало и агрегировалось с зародышами с образованием агрегатов. С другой стороны, в Примере 1 не наблюдалось такого явления и могла быть получена хорошая аморфная пленка. Причина этого считается состоящей в том, что вязкость раствора, используемого для нанесения покрытия, была увеличена посредством примешивания примерного соединения №101 в качестве полимерного материала с тем, чтобы уменьшить степень агрегации олигофлуоренового соединения.
Подтверждено, что в органическом светоизлучающем устройстве по данному изобретению посредством смешивания олигомерного материала и полимерного материала и формирования из данной смеси светоизлучающего слой эффективность устройства может быть улучшена, а напряжение возбуждения может быть уменьшено. Причина этого считается состоящей в том, что посредством смешивания олигомерного материала и полимерного материала кристаллизация и агрегация олигомерного материала может быть подавлена, улучшая качество пленки, посредством чего ток утечки уменьшается и однородно формируется граница раздела светоизлучающего слоя со слоем инжекции дырок или слоем инжекции электронов, снижая инжекционный барьер.
Кроме того, как показано в Таблицах 7 и 8, срок службы органического светоизлучающего устройства по данному изобретению увеличен посредством использования примерного соединения №104, которое является полимерным материалом. Причина этого считается заключающейся в том, что, поскольку примерное соединение №104 является полимером с аминным каркасом, а уровень HOMO увеличен, то повышена способность к инжекции дырок из PEDOT:PSS, в результате чего может быть уменьшен электрический заряд, накапливаемый на поверхности раздела PEDOT:PSS.
Органическое светоизлучающее устройство по данному изобретению может быть изготовлено посредством процесса нанесения покрытия, который является простым и сравнительно недорогим процессом, и может быть использовано в качестве составной части индикаторной панели, прибора отображения и т.п.
Несмотря на то, что данное изобретение описано здесь со ссылками на примерные варианты реализации, следует понимать, что данное изобретение не ограничивается этими описанными примерными вариантами реализации. Объем нижеприведенной формулы изобретения должен соответствовать наиболее широкому толкованию, охватывая все такие модификации и эквивалентные структуры и функции.
Эта заявка притязает на приоритет заявки на патент Японии №2007-240660, поданной 18 сентября 2007 г., которая настоящим включена сюда посредством ссылки во всей ее полноте.