專利名稱:空穴傳送材料及空穴傳送材料的制備方法
技術(shù)領(lǐng)域:
本發(fā)明涉及一種空穴傳送材料,其在有機電致發(fā)光裝置(元件)中用于具有空穴傳送功能的層,并且涉及一種空穴傳送材料的制備方法。
背景技術(shù):
有機電致發(fā)光裝置(以下稱作“有機EL裝置”)是已知的。有機EL裝置具有其中在陽極和陰極之間提供至少一種發(fā)光有機層(有機電致發(fā)光層)的結(jié)構(gòu)。與無機EL裝置相比,這種有機EL裝置可以顯著地降低所施加的電壓。此外,還可以制備可以提供各種發(fā)光顏色的裝置。
目前,為了得到更高性能的有機EL裝置,在所使用的材料以及其裝置結(jié)構(gòu)的開發(fā)和改進方面積極地進行著各種研究。
直到現(xiàn)在,已經(jīng)開發(fā)了可以提供各種發(fā)光顏色的有機EL裝置或具有高亮度和高效率的有機EL裝置,并且為了實現(xiàn)它們的各種實際應(yīng)用,如對于顯示器或光源的象素的應(yīng)用,正進行著進一步的研究。
但是,考慮到實際應(yīng)用,現(xiàn)有的有機EL裝置在長時間使用之后,仍然存在其發(fā)光亮度降低或惡化的問題,因而需要確定解決該問題的技術(shù)措施。
對于抑制有機EL裝置的發(fā)光亮度降低的方法,建議了一種使用高純度有機化合物的方法(參見例如日本專利公開2002-175885)。日本專利公開2002-175885描述了一種有機EL裝置,其中使構(gòu)成裝置的材料中含有的含鹵素的化合物(雜質(zhì))含量低于1,000ppm,由此抑制在其長時間使用后將會發(fā)生的發(fā)光亮度的降低。
但是,有機EL裝置中的發(fā)光亮度的降低與在所使用的構(gòu)成材料中含有的雜質(zhì)的種類和它們在其中含有的量之間關(guān)系的具體指數(shù)尚沒有確定。因此,為了實現(xiàn)實際應(yīng)用,正進行進一步的研究。
發(fā)明內(nèi)容
因此本發(fā)明的一個目的在于提供一種可以在有機EL裝置中抑制發(fā)光亮度降低的空穴傳送材料及該空穴傳送材料的制備方法。
為了達到該目的,本發(fā)明涉及一種在有機EL裝置中用于具有空穴傳送功能的層的空穴傳送材料,其中所述的空穴傳送材料的特征在于,當使用所述的空穴傳送材料形成所述的層時,在所述層中含有的硫酸根離子的量為1000ppm或以下。
根據(jù)上面所述的本發(fā)明,可以提供一種空穴傳送材料,通過它可以抑制有機EL裝置的發(fā)光亮度的降低。
在上面所述的空穴傳送材料中,優(yōu)選空穴傳送材料的體積電阻系數(shù)為10Ω·cm或更大。這可以提供具有更高發(fā)光效率的有機EL元件。
此外,還優(yōu)選空穴傳送材料包含低分子量的空穴傳送材料。通過含有這種低分子量的空穴傳送材料,可以得到致密的空穴傳送層,所以改善了空穴傳送能力。
而且,空穴傳送材料可以包含高分子量的空穴傳送材料。通過含有這種高分子量的空穴傳送材料,空穴傳送材料可以相對容易地溶解于溶劑中,所以通過各種涂布方法如噴墨印刷方法,可以容易地形成空穴傳送層。
此外,還優(yōu)選空穴傳送材料選自芳基環(huán)烷基化合物,芳基胺基化合物,苯二胺基化合物,咔唑基化合物,茋基化合物,噁唑基化合物,三苯基甲烷基化合物,吡唑啉基化合物,汽油(環(huán)己二烯)基化合物,三唑基化合物,咪唑基化合物,噁二唑基化合物,蒽基化合物,芴酮基化合物,苯胺基化合物,硅烷基化合物,噻吩基化合物,吡咯基化合物,芴(florene)基化合物,卟啉基化合物,喹吖啶酮(quinacridon)基化合物,酞菁基化合物,鄰萘二甲藍(naphthalocyanine)基化合物和聯(lián)苯胺基化合物。優(yōu)選這些化合物,原因在于它們具有高的空穴傳送能力。
本發(fā)明還涉及一種在有機EL裝置中用于具有傳送空穴功能的層的空穴傳送材料,所述的層含有一種或多種除硫酸根離子外的陰離子雜質(zhì),其中所述的空穴傳送材料的特征在于,當使用所述的空穴傳送材料形成所述的層時,在陰離子雜質(zhì)中含量最大的陰離子雜質(zhì)的量為100ppm或以下。
根據(jù)上面所述的本發(fā)明,還可以提供一種空穴傳送材料,通過它可以抑制有機EL裝置的發(fā)光亮度的降低。
在此情況下,優(yōu)選在所述層中含有的陰離子雜質(zhì)的總量為500ppm或以下。這可以更容易地抑制有機EL裝置的發(fā)光亮度的降低。
此外,在上面所述的空穴傳送材料中,優(yōu)選空穴傳送材料的體積電阻系數(shù)為10Ω·cm或更大。這可以提供具有更高發(fā)光效率的有機EL元件。
此外,還優(yōu)選空穴傳送材料包含低分子量的空穴傳送材料。通過含有這種低分子量的空穴傳送材料,可以得到致密的空穴傳送層,所以改善了空穴傳送能力。
而且,空穴傳送材料可以包含高分子量的空穴傳送材料。通過含有這種高分子量的空穴傳送材料,空穴傳送材料可以相對容易地溶解于溶劑中,所以通過各種涂布方法如噴墨印刷方法,可以容易地形成空穴傳送層。
此外,還優(yōu)選空穴傳送材料選自芳基環(huán)烷基化合物,芳基胺基化合物,苯二胺基化合物,咔唑基化合物,茋基化合物,噁唑基化合物,三苯基甲烷基化合物,吡唑啉基化合物,汽油(環(huán)己二烯)基化合物,三唑基化合物,咪唑基化合物,噁二唑基化合物,蒽基化合物,芴酮基化合物,苯胺基化合物,硅烷基化合物,噻吩基化合物,吡咯基化合物,芴基化合物,卟啉基化合物,喹吖啶酮基化合物,酞菁基化合物,鄰萘二甲藍基化合物和聯(lián)苯胺基化合物。優(yōu)選這些化合物,原因在于它們具有高的空穴傳送能力。
本發(fā)明還涉及一種在有機EL裝置中用于具有傳送空穴功能的層的空穴傳送材料,所述的層含有一種或多種陽離子雜質(zhì),其中所述的空穴傳送材料的特征在于,當使用所述的空穴傳送材料形成所述的層時,在陽離子雜質(zhì)中含量最大的陽離子雜質(zhì)的量為500ppm或以下。
根據(jù)上面所述的本發(fā)明,還可以提供一種空穴傳送材料,通過它可以抑制有機EL裝置的發(fā)光亮度的降低。
在此情況下,優(yōu)選在所述層中含有的陽離子雜質(zhì)的總量為1500ppm或以下。這可以更容易地抑制有機EL裝置的發(fā)光亮度的降低。
此外,優(yōu)選陽離子雜質(zhì)包含金屬離子。通過除去所述的金屬離子,可以提供更可靠地抑制有機EL裝置的發(fā)光亮度的降低的空穴傳送材料。
此外,在上面所述的空穴傳送材料中,優(yōu)選空穴傳送材料的體積電阻系數(shù)為10Ω·cm或更大。這可以提供具有更高發(fā)光效率的有機EL元件。
此外,還優(yōu)選空穴傳送材料包含低分子量的空穴傳送材料。通過含有這種低分子量的空穴傳送材料,可以得到致密的空穴傳送層,所以改善了空穴傳送能力。
而且,空穴傳送材料可以包含高分子量的空穴傳送材料。通過含有這種高分子量的空穴傳送材料,空穴傳送材料可以相對容易地溶解于溶劑中,所以通過各種涂布方法如噴墨印刷方法,可以容易地形成空穴傳送層。
此外,還優(yōu)選空穴傳送材料選自芳基環(huán)烷基化合物,芳基胺基化合物,苯二胺基化合物,咔唑基化合物,茋基化合物,噁唑基化合物,三苯基甲烷基化合物,吡唑啉基化合物,汽油(環(huán)己二烯)基化合物,三唑基化合物,咪唑基化合物,噁二唑基化合物,蒽基化合物,芴酮基化合物,苯胺基化合物,硅烷基化合物,噻吩基化合物,吡咯基化合物,芴基化合物,卟啉基化合物,喹吖啶酮基化合物,酞菁基化合物,鄰萘二甲藍基化合物和聯(lián)苯胺基化合物。優(yōu)選這些化合物,原因在于它們具有高的空穴傳送能力。
本發(fā)明還涉及一種在有機EL裝置中用于具有傳送空穴功能的層的空穴傳送材料,其中所述的空穴傳送材料的特征在于,當所述的空穴傳送材料溶解或分散于液體中使其濃度為2.0重量%時,所述的液體含有硫酸根離子,但硫酸根離子的量為20ppm或以下。
根據(jù)上面所述的本發(fā)明,還可以提供一種空穴傳送材料,通過它可以抑制有機EL裝置的發(fā)光亮度的降低。
在上面所述的空穴傳送材料中,優(yōu)選空穴傳送材料的體積電阻系數(shù)為10Ω·cm或更大。這可以提供具有更高發(fā)光效率的有機EL元件。
此外,還優(yōu)選空穴傳送材料包含低分子量的空穴傳送材料。通過含有這種低分子量的空穴傳送材料,可以得到致密的空穴傳送層,所以改善了空穴傳送能力。
而且,空穴傳送材料可以包含高分子量的空穴傳送材料。通過含有這種高分子量的空穴傳送材料,空穴傳送材料可以相對容易地溶解于溶劑中,所以通過各種涂布方法如噴墨印刷方法,可以容易地形成空穴傳送層。
此外,還優(yōu)選空穴傳送材料選自芳基環(huán)烷基化合物,芳基胺基化合物,苯二胺基化合物,咔唑基化合物,茋基化合物,噁唑基化合物,三苯基甲烷基化合物,吡唑啉基化合物,汽油(環(huán)己二烯)基化合物,三唑基化合物,咪唑基化合物,噁二唑基化合物,蒽基化合物,芴酮基化合物,苯胺基化合物,硅烷基化合物,噻吩基化合物,吡咯基化合物,芴基化合物,卟啉基化合物,喹吖啶酮基化合物,酞菁基化合物,鄰萘二甲藍基化合物和聯(lián)苯胺基化合物。優(yōu)選這些化合物,原因在于它們具有高的空穴傳送能力。
本發(fā)明還涉及一種在有機EL裝置中用于具有傳送空穴功能的層的空穴傳送材料,其中所述的空穴傳送材料的特征在于,當所述的空穴傳送材料溶解或分散于液體中使其濃度為2.0重量%時,所述的液體含有一種或多種除硫酸根離子外的陰離子雜質(zhì),但在陰離子雜質(zhì)中含量最大的陰離子雜質(zhì)的量為2ppm或以下。
根據(jù)上面所述的本發(fā)明,還可以提供一種空穴傳送材料,通過它可以抑制有機EL裝置的發(fā)光亮度的降低。
在此情況下,優(yōu)選在所述的液體中含有的陰離子雜質(zhì)的總量為10ppm或以下。這可以更容易地抑制有機EL裝置的發(fā)光亮度的降低。
此外,在上面所述的空穴傳送材料中,優(yōu)選空穴傳送材料的體積電阻系數(shù)為10Ω·cm或更大。這可以提供具有更高發(fā)光效率的有機EL元件。
此外,還優(yōu)選空穴傳送材料包含低分子量的空穴傳送材料。通過含有這種低分子量的空穴傳送材料,可以得到致密的空穴傳送層,所以改善了空穴傳送能力。
而且,空穴傳送材料可以包含高分子量的空穴傳送材料。通過含有這種高分子量的空穴傳送材料,空穴傳送材料可以相對容易地溶解于溶劑中,所以通過各種涂布方法如噴墨印刷方法,可以容易地形成空穴傳送層。
此外,還優(yōu)選空穴傳送材料選自芳基環(huán)烷基化合物,芳基胺基化合物,苯二胺化合物,咔唑基化合物,茋基化合物,噁唑基化合物,三苯基甲烷基化合物,吡唑啉基化合物,汽油(環(huán)己二烯)基化合物,三唑基化合物,咪唑基化合物,噁二唑基化合物,蒽基化合物,芴酮基化合物,苯胺基化合物,硅烷基化合物,噻吩基化合物,吡咯基化合物,芴基化合物,卟啉基化合物,喹吖啶酮基化合物,酞菁基化合物,鄰萘二甲藍基化合物和聯(lián)苯胺基化合物。優(yōu)選這些化合物,原因在于它們具有高的空穴傳送能力。
本發(fā)明還涉及一種在有機EL裝置中用于具有傳送空穴功能的層的空穴傳送材料,其中所述的空穴傳送材料的特征在于,當所述的空穴傳送材料溶解或分散于液體中使其濃度為2.0重量%時,所述的液體含有一種或多種陽離子雜質(zhì),但在陽離子雜質(zhì)中含量最大的陽離子雜質(zhì)的量為10ppm或以下。
根據(jù)上面所述的本發(fā)明,還可以提供一種空穴傳送材料,通過它可以抑制有機EL裝置的發(fā)光亮度的降低。
此外,優(yōu)選陽離子雜質(zhì)包含金屬離子。通過除去所述的金屬離子,可以提供更可靠地抑制有機EL裝置的發(fā)光亮度的降低的空穴傳送材料。
此外,在上面所述的空穴傳送材料中,優(yōu)選空穴傳送材料的體積電阻系數(shù)為10Ω·cm或更大。這可以提供具有更高發(fā)光效率的有機EL元件。
此外,還優(yōu)選空穴傳送材料包含低分子量的空穴傳送材料。通過含有這種低分子量的空穴傳送材料,可以得到致密的空穴傳送層,所以改善了空穴傳送能力。
而且,空穴傳送材料可以包含高分子量的空穴傳送材料。通過含有這種高分子量的空穴傳送材料,空穴傳送材料可以相對容易地溶解于溶劑中,所以通過各種涂布方法如噴墨印刷方法,可以容易地形成空穴傳送層。
此外,還優(yōu)選空穴傳送材料選自芳基環(huán)烷基化合物,芳基胺基化合物,苯二胺基化合物,咔唑基化合物,茋基化合物,噁唑基化合物,三苯基甲烷基化合物,吡唑啉基化合物,汽油(環(huán)己二烯)基化合物,三唑基化合物,咪唑基化合物,噁二唑基化合物,蒽基化合物,芴酮基化合物,苯胺基化合物,硅烷基化合物,噻吩基化合物,吡咯基化合物,芴基化合物,卟啉基化合物,喹吖啶酮基化合物,酞菁基化合物,鄰萘二甲藍基化合物和聯(lián)苯胺基化合物。優(yōu)選這些化合物,原因在于它們具有高的空穴傳送能力。
本發(fā)明的另一方面涉及一種在有機EL裝置中用于具有空穴傳送功能的層的空穴傳送材料的制備方法,其中該方法包含以下步驟制備一種其中空穴傳送材料溶解或分散在溶劑或分散介質(zhì)中的液體;和通過分離或消除硫酸根離子的消除裝置消除在液體中含有的硫酸根離子,然后從液體中除去溶劑或分散介質(zhì),由此精制所述的空穴傳送材料,其中如此精制的空穴傳送材料的特征在于,當使用所述的空穴傳送材料形成所述具有傳送空穴功能的層時,在所述層中含有的硫酸根離子的量為1000ppm或以下。
本發(fā)明還涉及一種在有機EL裝置中用于具有空穴傳送功能的層的空穴傳送材料的制備方法,其中該方法包含以下步驟制備一種其中空穴傳送材料溶解或分散在溶劑或分散介質(zhì)中的液體;和通過分離或消除陰離子雜質(zhì)的消除裝置消除在液體中含有的一種或多種除硫酸根離子外的陰離子雜質(zhì),然后從液體中除去溶劑或分散介質(zhì),由此精制所述的空穴傳送材料,其中如此精制的空穴傳送材料的特征在于,當使用所述的空穴傳送材料形成所述層時,在所述層中含有的陰離子雜質(zhì)中含量最大的陰離子雜質(zhì)的量為100ppm或以下。
本發(fā)明還涉及一種用于在有機EL裝置中的具有空穴傳送功能的層的空穴傳送材料的制備方法,其中該方法包含以下步驟制備一種其中空穴傳送材料溶解或分散在溶劑或分散介質(zhì)中的液體;和通過分離或消除陽離子雜質(zhì)的消除裝置消除在液體中含有的一種或多種陽離子雜質(zhì),然后從液體中除去溶劑或分散介質(zhì),由此精制所述的空穴傳送材料,其中如此精制的空穴傳送材料的特征在于,當使用所述的空穴傳送材料形成所述層時,在所述層中含有的陽離子雜質(zhì)中含量最大的陽離子雜質(zhì)的量為500ppm或以下。
本發(fā)明還涉及一種在有機EL裝置中用于具有空穴傳送功能的層的空穴傳送材料的制備方法,其中該方法包含以下步驟制備一種其中空穴傳送材料溶解或分散在溶劑或分散介質(zhì)中的液體;通過分離或消除硫酸根離子的消除裝置消除在液體中含有的硫酸根離子,然后從液體中除去溶劑或分散介質(zhì),由此精制所述的空穴傳送材料,其中如此精制的空穴傳送材料的特征在于,當所述的空穴傳送材料溶解或分散于液體中使其濃度為2.0重量%時,所述的液體含有的硫酸根離子的量為20ppm或以下。
本發(fā)明還涉及一種在有機EL裝置中用于具有空穴傳送功能的層的空穴傳送材料的制備方法,其中該方法包含以下步驟制備一種其中空穴傳送材料溶解或分散在溶劑或分散介質(zhì)中的液體;和通過分離或消除陰離子雜質(zhì)的消除裝置消除在液體中含有的一種或多種除硫酸根離子外的陰離子雜質(zhì),然后從液體中除去溶劑或分散介質(zhì),由此精制所述的空穴傳送材料,其中如此精制的空穴傳送材料的特征在于,當所述的空穴傳送材料溶解或分散于液體中使其濃度為2.0重量%時,所述的液體含有的陰離子雜質(zhì)中含量最大的陰離子雜質(zhì)的量為2ppm或以下。
本發(fā)明還涉及一種在有機EL裝置中用于具有空穴傳送功能的層的空穴傳送材料的制備方法,其中該方法包含以下步驟制備一種其中空穴傳送材料溶解或分散在溶劑或分散介質(zhì)中的液體;通過分離或消除陽離子的消除裝置消除在液體中含有的一種或多種陽離子雜質(zhì),然后從液體中除去溶劑或分散介質(zhì),由此精制所述的空穴傳送材料,其中如此精制的空穴傳送材料的特征在于,當所述的空穴傳送材料溶解或分散于液體中使其濃度為2.0重量%時,所述的液體含有的陽離子雜質(zhì)中含量最大的陽離子雜質(zhì)的量為10ppm或以下。
根據(jù)本發(fā)明上面所述的方法,可以相對容易地并且在相對短的時間內(nèi)從空穴傳送材料中消除陰離子雜質(zhì)和/或陽離子雜質(zhì)。此外,根據(jù)本發(fā)明,僅通過適宜地選擇所使用的消除裝置的種類,可以可靠而有效地消除目標陰離子雜質(zhì)和/或陽離子雜質(zhì)。
從本發(fā)明下面參考附圖進行的詳述及其實施例中,本發(fā)明的這些和其它目的,結(jié)構(gòu)及益處將會清楚地看出。
圖1所示為有機EL裝置一個實例的剖視圖。
發(fā)明詳述首先,在討論本發(fā)明的空穴傳送材料及制備這種空穴傳送材料的方法的細節(jié)之前,將描述一個有機EL裝置(有機電致發(fā)光裝置)的實例,所述的有機EL裝置含有使用根據(jù)本發(fā)明的空穴傳送材料形成的空穴傳送層。
<有機EL裝置>
圖1所示為有機EL裝置一個實例的剖視圖。
圖1所示的有機EL裝置1包括透明基片2,在基片2上提供的陽極3,在陽極3上提供的有機EL層4,在有機EL層4上提供的陰極5,和為了覆蓋這些層3,4和5而提供的保護層6。
基片2作為有機EL裝置的載體,并且在該基片2上形成上面所述的層。
對于基片2的構(gòu)成材料,可以使用具有透光性和良好光學(xué)性能的材料。這種材料的實例包括各種樹脂材料,如聚對苯二甲酸乙二醇酯,聚萘二甲酸乙二醇酯,聚丙烯,環(huán)烯烴聚合物,聚酰胺,聚醚砜,聚甲基丙烯酸甲酯,聚碳酸酯和多芳基化合物,各種玻璃材料等。可以單獨或它們的兩種或多種組合使用這些材料。
沒有將基片2的厚度限定為任何具體的值,但優(yōu)選其為約0.1至30mm,更優(yōu)選為約0.1至10mm。
陽極3是向有機EL層4(即,稍后所述的空穴傳送層41)中注入空穴的電極。此外,使陽極3基本上透明的(包括無色且透明的,有色且透明的,或半透明的),以便可以視覺識別來自于有機EL層4(即,稍后所述的發(fā)光層42之中)的發(fā)射光。
鑒于此,優(yōu)選將具有高功函數(shù),優(yōu)異傳導(dǎo)性和發(fā)光性能的材料用作陽極3的構(gòu)成材料(以下稱作“陽極材料”)。
這種陽極材料的實例包括氧化物如ITO(銦錫氧化物),SnO2,含Sb的SnO2和含Al的ZnO,Au,Pt,Ag,Cu和含有它們兩種或多種的合金??梢詥为毣蚪M合這些材料中的兩種或多種而使用它們。
沒有將陽極3的厚度限定為任何具體的值,但優(yōu)選其為約10至200nm,更優(yōu)選為約50至150nm。如果陽極3的厚度太薄,恐怕不能充分地顯示作為陽極3的功能。另一方面,如果陽極3的厚度太厚,根據(jù)所使用的陽極材料的種類等,恐怕會顯著地降低光透射比,由此導(dǎo)致不能適宜于實際應(yīng)用的有機EL裝置。
注意,還可以將導(dǎo)電樹脂如聚噻吩,聚吡咯等用于所述的陽極材料。
另一方面,陰極5是一種向有機EL層4中(即,向稍后描述的電子傳送層43之中)注入電子的電極。
對于陰極5的構(gòu)成材料(以下稱作“陰極材料”),優(yōu)選使用具有低功函數(shù)的材料。
這種陰極材料的實例包括Li,Mg,Ca,Sr,La,Ce,Er,Eu,Sc,Y,Yb,Ag,Cu,Al,Cs,Rb及含有它們兩種或多種的合金。
特別地,在使用合金作為陰極材料的情況下,優(yōu)選使用含有穩(wěn)定金屬元素如Ag,Al或Cu的合金,尤其是諸如MgAg,AlLi,或CuLi的合金。這種合金作為陰極材料的使用可以改善電子注入效率和陰極5的穩(wěn)定性。
優(yōu)選陰極5的厚度為約1nm至1μm,更優(yōu)選為約100至400nm。如果陰極5的厚度太薄,恐怕不能充分地顯示作為陰極5的功能。另一方面,如果陰極5的厚度太厚,恐怕會降低有機EL裝置1的發(fā)光效率。
在陽極3和陰極5之間,提供有機EL層4。有機EL層4包括空穴傳送層41,發(fā)光層42和電子傳送層43。這些層41,42和43按此順序形成在陽極3上。
空穴傳送層41具有傳送空穴的功能,其中空穴從陽極3傳送到發(fā)光層42。
可以將任何材料用作空穴傳送層41的構(gòu)成材料(以下,稱作“空穴傳送材料”),只要它具有空穴傳送能力。但是,優(yōu)選空穴傳送層41的構(gòu)成材料是由具有共軛體系的化合物形成的。這是因為具有共軛體系的化合物由于其電子云的獨特分布所導(dǎo)致的性能,以便使這種化合物具有非常優(yōu)異的傳送空穴能力。
此外,所使用的空穴傳送材料在室溫下可以是固態(tài),半固態(tài)或液態(tài)。由于容易地處理處于上面所述的形態(tài)中的任何一種的空穴傳送材料,可以容易而可靠地形成空穴傳送層41,由此可以得到更高性能的有機EL裝置1。
這種空穴傳送材料的實例包括芳基環(huán)烷基化合物,如1,1-雙(4-二-對-三氨基苯基)環(huán)己烷和1,1’-雙(4-二-對-甲苯基氨基苯基)-4-苯基-環(huán)己烷;芳基胺基化合物,如4,4’,4”-三甲基三苯基胺,N,N,N’,N’-四苯基-1,1’-聯(lián)苯基-4,4’-二胺,N,N’-二苯基-N,N’-雙(3-甲基苯基)-1,1’-聯(lián)苯基-4,4’-二胺(TPD1),N,N’-二苯基-N,N’-雙(4-甲氧苯基)-1,1’-聯(lián)苯基-4,4’-二胺(TPD2),N,N,N’,N’-四(4-甲氧苯基)-1,1’-聯(lián)苯-4,4’-二胺(TPD3),N,N’-二(1-萘基)-N,N’-二苯基-1,1’-聯(lián)苯-4,4’-二胺(α-NPD)和TPTE;苯二胺基化合物,如N,N,N’,N’-四苯基-對-苯二胺,N,N,N’,N’-四(對-甲苯基)-對-苯二胺和N,N,N’,N’-四(間-甲苯基)-間-苯二胺;咔唑基化合物,如咔唑,N-異丙基咔唑和N-苯基咔唑;茋基化合物,如茋和4-二-對-甲苯基氨基茋;噁唑基化合物,如OxZ;三苯基甲烷基化合物,如三苯基甲烷和間-MTDATA;吡唑啉基化合物,如1-苯基-3-(對-二甲氨基苯基)吡唑啉;汽油(環(huán)己二烯)基化合物;三唑基化合物,如三唑;咪唑基化合物,如咪唑;噁二唑基化合物,如1,3,4-噁二唑和2,5-二(4-二甲氨基苯基)-1,3,4-噁二唑;蒽基化合物,如蒽和9-(4-二乙氨基苯乙烯基)蒽;芴酮基化合物,如芴酮,2,4,7-三硝基-9-芴酮和2,7-雙(2-羥基-3-(2-氯苯基氨甲?;?-1-萘基偶氮基)芴酮;苯胺基化合物,如聚苯胺;硅烷基化合物;噻吩基化合物,如聚噻吩和聚(噻吩亞乙烯基);吡咯基化合物,如聚(2,2’-噻吩基吡咯)和1,4-二硫代酮基-3,6-二苯基-吡咯并-(3,4-c)吡咯并吡咯;芴基化合物,如芴;卟啉基化合物,如卟啉和金屬四苯基卟啉;喹吖啶酮基化合物,如喹吖啶酮;金屬或非金屬的酞菁基化合物,如酞菁,銅酞菁,四(叔丁基)銅酞菁和鐵酞菁;金屬或非金屬的鄰萘二甲藍基化合物,如銅鄰萘二甲藍,氧釩基鄰萘二甲藍和一氯代鎵鄰萘二甲藍;和聯(lián)苯胺基化合物,如N,N’-二(萘-1-基)-N,N’-聯(lián)苯-聯(lián)苯胺和N,N,N’,N’-四苯基聯(lián)苯胺??梢詥为毣騼煞N或多種組合使用這些化合物。它們?nèi)慷季哂懈叩目昭▊魉湍芰Α?br>
可以將這些化合物作為單體或低聚物(其為低分子量的空穴傳送材料)使用,或作為在其主鏈或側(cè)鏈中含有這些化合物的預(yù)聚物或聚合物(其為高分子量的空穴傳送材料)使用。
還可以將高分子量的空穴傳送材料如聚(噻吩/苯乙烯磺酸)基化合物,例如聚(3,4-亞乙二氧基噻吩/苯乙烯磺酸)(PEDOT/PSS)用于空穴傳送材料。該高分子量的空穴傳送材料也具有高的空穴傳送能力。但是,另一方面,該高分子量的空穴傳送材料與其它的空穴傳送材料相比含有更大量的硫酸根離子,原因在于其聚苯乙烯磺酸的含量。因此,從其中消除硫酸根離子是特別有效的。
此外,可以單獨或它們的兩種或多種組合使用上面所述的可以用作空穴傳送材料的化合物。
在這點上,注意的是使用低分子量的空穴傳送材料可以得到致密的空穴傳送層41,由此改善其空穴傳送能力。另一方面使用高分子量的空穴傳送材料可以使其相對容易地溶解于溶劑中,由此可以通過各種涂布方法如噴墨印刷方法等,容易地形成空穴傳送層41。此外,通過一起使用這種低分子量的空穴傳送材料和高分子量的空穴傳送材料,可以得到由低分子量的空穴傳送材料的作用和高分子量的空穴傳送材料的作用所導(dǎo)致的協(xié)同作用。即,可以通過各種涂布方法如噴墨印刷方法等,容易地形成具有優(yōu)異空穴傳送能力的致密空穴傳送層41。
沒有將空穴傳送層41的厚度限定為任何具體的值,但優(yōu)選其約為10至150nm,更優(yōu)選約為50至100nm。如果空穴傳送層41的厚度太薄,恐怕會產(chǎn)生針孔。另一方面,如果空穴傳送層41的厚度太厚,恐怕會降低空穴傳送層41的透射率,以致于改變了有機EL裝置的發(fā)光顏色的色度(色調(diào))。
本發(fā)明的空穴傳送材料特別適宜于形成這種相對薄的空穴傳送層41。
電子傳送層43具有傳送電子的功能,電子從陽極5注入到發(fā)光層42。
電子傳送層43的構(gòu)成材料(電子傳送材料)的實例包括苯基化合物(星爆(starburst)-基化合物),如1,3,5-三[(3-苯基-6-三-氟甲基)喹喔啉-2-基]-苯(TPQ1)和1,3,5-三[(3-{4-叔丁基苯基-6-三氟甲基}喹喔啉-2-基)-苯(TPQ2);萘基化合物,如萘;菲基化合物,如菲;基化合物,如;苝基化合物,如苝;蒽基化合物,如蒽;芘基化合物,如芘;吖啶基化合,如吖啶;茋基化合物,如茋;噻吩基化合物,如BBOT;丁二烯基化合物,如丁二烯;香豆素基化合物,如香豆素;喹啉基化合物,如喹啉;聯(lián)苯乙烯(bistyryl)基化合物,如聯(lián)苯乙烯;吡嗪基化合物,如吡嗪和二苯乙烯基吡嗪;喹喔啉基化合物,如喹喔啉;苯醌基化合物,如苯醌和2,5-二苯基-對-苯醌;萘醌基化合物,如萘醌;蒽醌基化合物,如蒽醌;噁二唑基化合物,如噁二唑,2-(4-聯(lián)苯基)-5-(4-叔丁基苯基)-1,3,4-噁二唑(PBD),BMD,BND,BDD和BAPD;三唑基化合物,如三唑和3,4,5-三苯基-1,2,4-三唑;噁唑基化合物;蒽酮基化合物,如蒽酮;芴酮基化合物,如芴酮和1,3,8-三硝基-芴酮(TNF);二苯酚合苯醌基化合物如二苯酚合苯醌和MBDQ;茋醌基化合物如茋醌和MBSQ;蒽醌二甲烷基化合物;噻喃二氧化物基化合物;亞芴基甲烷基化合物;二苯基二氰基化合物;芴基化合物,如芴;金屬或非金屬的酞菁基化合物如酞菁,銅酞菁和鐵酞菁;和各種金屬復(fù)合物,如8-羥基喹啉鋁(Alq3)和含有苯并噁唑或苯并噻唑作為配位體的復(fù)合物。
此外,可以單獨或它們的兩種或多種組合使用上面所述的可以用作電子傳送材料的化合物。
沒有將電子傳送層43的厚度限定為任何具體的值,但優(yōu)選其約為1至100nm,更優(yōu)選約為20至50nm。如果電子傳送層43的厚度太薄,恐怕會產(chǎn)生針孔,引起短路。另一方面,如果電子傳送層43的厚度太厚,恐怕電阻值會變高。
當電流在陽極3和陰極5之間流動(即,通過陽極3和陰極5施加電壓)時,空穴移動到空穴傳送層41,并且電子移動到電子傳送層43,并且空穴與電子在發(fā)光層42中再結(jié)合。然后,在發(fā)光層42中,由再結(jié)合釋放的能量產(chǎn)生電子空穴對,并且電子空穴對在返回到基態(tài)時(以熒光或磷光的形式)釋放能量或發(fā)射光。
可以將任何材料用作發(fā)光層42的構(gòu)成材料(發(fā)光材料),只要它在施加電壓期間,可以提供空穴可以從陽極3注入并且電子從陰極5注入的場所以使空穴和電子再結(jié)合即可。
這種發(fā)光材料包括各種低分子量的發(fā)光材料和各種高分子量的發(fā)光材料(其將在下面提及)??梢詥为毣蛩鼈兊膬煞N或多種組合使用這些材料。
關(guān)于此點,注意的是,低分子量的發(fā)光材料的使用可以得到致密的發(fā)光層42,由此改善發(fā)光層42的發(fā)光效率。此外,由于這種高分子量的發(fā)光材料相對容易地溶解于溶劑中,所以通過各種涂布方法如噴墨印刷方法等,可以容易地形成發(fā)光層42。此外,如果低分子量的發(fā)光材料和高分子量的發(fā)光材料一起使用,可以由低分子量的發(fā)光材料的作用和高分子量的發(fā)光材料的作用所導(dǎo)致的協(xié)同作用。即,可以通過各種涂布方法如噴墨印刷方法等,容易地形成具有優(yōu)異發(fā)光效率的致密發(fā)光層42。
這種低分子量的發(fā)光材料的實例包括苯基化合物,如二苯乙烯基苯(DSB)和二氨基二苯乙烯基苯(DADSB);萘基化合物,如萘和尼羅紅;菲基化合物,如菲;基化合物,如和6-硝基;苝基化合物,如苝和N,N’-雙(2,5-二-叔丁基苯基)-3,4,9,10-苝-二-羧基酰亞胺(BPPC);蔻基化合物,如蔻;蒽基化合物,如蒽和雙苯乙烯基蒽;芘基化合物,如芘;吡喃基化合物,如4-(二-氰基亞甲基)-2-甲基-6-(對-二甲氨基苯乙烯基)-4H-吡喃(DCM);吖啶基化合物,如吖啶;茋基化合物,如茋;噻吩基化合物,如2,5-二苯并噁唑噻吩;苯并噁唑基化合物,如苯并噁唑;苯并咪唑基化合物,如苯并咪唑;苯并噻唑基化合物,如2,2’-(對-苯二亞乙烯基)-雙苯并噻唑;丁二烯基化合物,如雙苯乙烯基(1,4-二苯基-1,3-丁二烯)和四苯基丁二烯;萘二甲酰亞胺基化合物,如萘二甲酰亞胺;香豆素基化合物,如香豆素;苝酮(perynone)基化合物,如苝酮;噁二唑基化合物,如噁二唑;醛連氮基化合物;環(huán)戊二烯基化合物,如1,2,3,4,5-五苯基-1,3-環(huán)戊二烯(PPCP);喹吖啶酮基化合物,如喹吖啶酮和喹吖啶酮紅;吡啶基化合物,如吡咯并吡啶和噻二唑并吡啶(thiadiazolopyridine);螺化合物,如2,2’,7,7’-四苯基-9,9’-螺二芴;金屬或非金屬的酞菁基化合物,如酞菁(H2Pc)和銅酞菁;芴基化合物,如芴;和各種金屬復(fù)合物,如8-羥基喹啉鋁(Alq3),三(4-甲基-8-喹啉醇化)鋁(III)(Almq3),8-羥基喹啉鋅(Znq2),(1,10-菲咯啉)-三-(4,4,4-三氟-1-(2-噻吩基)-丁烷-1,3-二酮化)銪(III)(Eu(TTA)3(苯基)),fac-三(2-苯基吡啶)銥(Ir(ppy)3)和2,3,7,8,12,13,17,18-八乙基-21H,23H-卟吩鉑(II)。
高分子量的發(fā)光材料的實例包括聚乙炔基化合物,如反式聚乙炔,順式聚乙炔,聚(二-苯基乙炔)(PDPA)和聚(烷基苯基乙炔)(PAPA);聚對-苯亞乙烯基化合物,如聚(對-苯亞乙烯)(PPV);聚(2,5-二烷氧基-對-苯亞乙烯)(RO-PPV),氰基取代的聚(對-苯亞乙烯)(CN-PPV),聚(2-二甲基辛基甲硅烷基-對-苯亞乙烯)(DMOS-PPV)和聚(2-二甲氧基-5-(2’-乙基己氧基)-對-苯亞乙烯)(MEH-PPV);聚噻吩基化合物,如聚(3-烷基噻吩)(PAT)和聚(氧化丙烯)三醇(POPT);聚芴基化合物,如聚(9,9-二烷基芴)(PDAF),α,ω-二[N,N’-二(甲基苯基)氨基苯基]-聚[9,9-二(2-乙基己基)芴-2,7-二基](PF2/6am4),聚(9,9-二辛基-2,7-二亞乙基芴基)-交替共聚(蒽-9,10-二基);聚對亞苯基基化合物,如聚(對-亞苯基)(PPP)和聚(1,5-二烷氧基-亞苯基)(RO-PPP);聚咔唑基化合物,如聚(N-乙烯基咔唑)(PVK);和聚硅烷基化合物,如聚(甲基苯基硅烷)(PMPS),聚(萘基苯基硅烷)(PNPS)和聚(聯(lián)苯基苯基硅烷)(PBPS)。
沒有將發(fā)光層42的厚度限定為任何具體的值,但優(yōu)選其約為10至150nm,更優(yōu)選約為50至100nm。通過將發(fā)光層的厚度設(shè)置為上述范圍內(nèi)的值,有效地發(fā)生空穴和電子的再結(jié)合,由此可以進一步提高發(fā)光層42的發(fā)光效率。
盡管在本發(fā)明中各自單獨提供發(fā)光層42,空穴傳送層41和電子傳送層43,但是,可以將它們形成為空穴傳送層41與發(fā)光層42結(jié)合的可傳送空穴的發(fā)光層,或電子傳送層43和發(fā)光層42結(jié)合的可傳送電子的發(fā)光層。在此情況下,可傳送空穴的發(fā)光層和電子傳送層43之間的界面附近的區(qū)域或可傳送電子的發(fā)光層和空穴傳送層41之間的界面附近的區(qū)域作為發(fā)光層42。
此外,在使用可傳送空穴的發(fā)光層的情況下,從陽極注入到可傳送空穴的發(fā)光層中的空穴由電子傳送層捕獲,并且在使用可傳送電子的發(fā)光層的情況下,從陰極注入到可傳送電子的發(fā)光層中的電子被捕獲至可傳送電子的發(fā)光層中。在這兩種情況下,存在可以進一步改善空穴和電子的再結(jié)合效率的優(yōu)點。
而且,在層3,4和5中的相鄰層之間,根據(jù)其目的可以提供任何附加層。例如,可以在空穴傳送層41和陽極3之間提供空穴注入層,或可以在電子傳送層43和陰極5之間提供電子注入層。在有機EL裝置1配備有空穴注入層的情況下,可以將本發(fā)明的空穴傳送材料用于空穴注入層。另一方面,在有機EL裝置1配備有電子注入層的情況下,不僅可以將上面所述的電子傳送材料而且可以將堿金屬鹵化物如LiF等用于電子注入層。
提供保護層6以便覆蓋構(gòu)成有機EL裝置1的層3,4和5。該保護層6具有氣密密封構(gòu)成有機EL裝置1的層3,4和5的功能,以隔離氧氣和濕氣。通過提供這種保護層6,可以得到改善有機EL裝置1的可靠性的作用和防止有機EL裝置1的改變和惡化的作用。
保護層6的構(gòu)成材料的實例包括Al,Au,Cr,Nb,Ta及Ti,含有它們的合金,二氧化硅,各種樹脂材料等。關(guān)于此點,注意的是,在將導(dǎo)電材料用作保護層6的構(gòu)成材料的情況下,優(yōu)選在保護層6和層3,4和5中的每一層之間提供絕緣膜,以防止其間短路,這是必須的。
有機EL裝置1例如可以用于顯示器,但它還可以用于各種光學(xué)目的,如光源等。
在EL裝置1用于顯示器的情況下,不特別限制其驅(qū)動系統(tǒng),并且可以使用有源矩陣系統(tǒng)或無源矩陣系統(tǒng)。
可以例如以下面的方式制備上面所述的有機EL裝置1。
<1>首先,制備基片2,并且在基片2上形成陽極3可以通過下列方法形成陽極3例如化學(xué)氣相沉積(CVD)如等離子體CVD、熱CVD或激光CVD,干法鍍敷如真空沉積、濺射或離子鍍,濕法鍍敷如電鍍、浸鍍或無電鍍敷,濺射,溶膠-凝膠方法,MOD方法,金屬箔片的粘接等。
<2>接著,在陽極上形成空穴傳送層41可以通過下述的方法形成空穴傳送層41例如,在陽極3上涂布空穴傳送層材料(用于形成空傳送層的材料),所述的空穴傳送層材料是通過溶解根據(jù)上面所述的空穴傳送材料于溶劑中或?qū)⑵浞稚⒂诜稚⒔橘|(zhì)中得到的。
在空穴傳送層材料的涂布中,可以采用各種涂布方法,如旋涂法,澆鑄法,微凹版涂布法,凹版涂布法,棒涂法,輥涂法,線棒涂布法,浸漬法,噴涂法,絲網(wǎng)印刷法,苯胺印刷法,膠印法,噴墨印刷法等。根據(jù)這樣的涂布方法,可以相對容易地形成空穴傳送層41。
其中溶解空穴傳送材料的溶劑或其中分散空穴傳送材料的分散介質(zhì)的實例包括無機溶劑,如硝酸,硫酸,氨,過氧化氫,水,二硫化碳,四氯化碳和碳酸亞乙酯;和各種有機溶劑,如酮基溶劑例如甲基乙基酮(MEK),丙酮,二乙基甲酮,甲基異丁基酮(MIBK),甲基異丙基酮(MIPK)和環(huán)己酮,醇基溶劑例如甲醇,乙醇,異丙醇,1,2-亞乙基二醇,二甘醇(DEG)和甘油,醚基溶劑例如二乙醚,二異丙醚,1,2-二甲氧基乙烷(DME),1,4-二噁烷,四氫呋喃(THF),茴香醚,二甘醇二甲醚和二甘醇乙醚(卡必醇),纖維素溶劑基溶劑例如甲基纖維素溶劑,乙基纖維素溶劑和苯基纖維素溶劑,脂族烴基溶劑例如己烷,戊烷,庚烷和環(huán)己烷,芳族烴基溶劑例如甲苯,二甲苯和苯,芳香雜環(huán)化合物基溶劑例如吡啶,吡嗪,呋喃,吡咯,噻吩和甲基吡咯烷酮,酰胺基溶劑例如N,N-二甲基甲酰胺(DMF)和N,N-二甲基乙酰胺(DMA),鹵素化合物基溶劑例如二氯甲烷,氯仿和1,2-二氯乙烷,醚基溶劑例如乙酸乙酯,乙酸甲酯和甲酸乙酯,硫化合物基溶劑如二甲基亞砜(DMSO)和環(huán)丁砜,腈基溶劑例如乙腈,丙腈和丙烯腈,有機酸基溶劑如甲酸,乙酸,三氯乙酸和三氟乙酸,和含有它們的混合溶劑。
如果需要,可以在例如大氣氣氛,或惰性氣氛,或在減壓(或真空)下對得到的涂層進行熱處理。這可以例如使涂層干燥(溶劑或分散介質(zhì)的除去)或使空穴傳送材料聚合。關(guān)于此點,注意的是涂層可以在沒有熱處理的條件下干燥。
此外,在使用低分子量的空穴傳送材料的情況下,如果需要,可以向空穴傳送層材料中加入粘合劑(高分子量粘合劑)。
對于粘合劑,優(yōu)選使用沒有特別抑制電荷輸送和對于可見光具有低吸收率的粘合劑。具體而言,這種粘合劑的實例包括聚環(huán)氧乙烷,聚偏氟乙烯,聚碳酸酯,聚丙烯酸酯,聚丙烯酸甲酯,聚甲基丙烯酸甲酯,聚苯乙烯,聚氯乙烯,聚硅氧烷等,并且可以單獨或它們的兩種或多種組合使用它們。備選地,可以將根據(jù)上面所述的高分子量的空穴傳送材料用于粘合劑。
注意的是,在使用低分子量的空穴傳送材料的情況下,還可以通過例如真空沉積等形成空穴傳送層41。
<3>接著,在空穴傳送層41上形成發(fā)光層42可以以與空穴傳送層41相同的方式形成發(fā)光層42。即,可以使用上面所述的發(fā)光材料,以根據(jù)上面所述的參考空穴傳送層41的方法形成發(fā)光層42。
<4>接著,在發(fā)光層42上形成電子傳送層43可以以與空穴傳送層41相同的方式形成電子傳送層43。即,可以使用上面所述的電子傳送材料,以根據(jù)上面所述的參考空穴傳送層41的方法形成電子傳送層43。
<5>接著,在電子傳送層43上形成陰極5可以通過例如真空沉積,濺射,金屬箔片的粘附等形成陰極5。
<6>接著,形成保護層6,以便覆蓋陽極3,有機EL層4和陰極5可以通過例如使用各種可固化樹脂(粘合劑),粘接由上面所述的材料構(gòu)成的箱子狀保護蓋,形成(提供)保護層6。
對于可固化樹脂,可以使用所有的熱固性樹脂,可光固化樹脂,可反應(yīng)固化樹脂,和可無氧固化樹脂。
通過上面所述的這些方法制備有機EL裝置1。
接著,將描述根據(jù)本發(fā)明的空穴傳送材料和制備空穴傳送材料的方法。
<空穴傳送材料>
在上面所述的有機EL裝置1中,將本發(fā)明的空穴傳送材料用于空穴傳送層41(即,具有傳送空穴功能的層)。
為了抑制有機EL裝置1發(fā)光亮度的降低,本發(fā)明人對于構(gòu)成有機EL裝置1的所有層的構(gòu)成材料進行了深入細致的研究和開發(fā),并且在構(gòu)成材料中,他們特別關(guān)注空穴傳送材料。結(jié)果,本發(fā)明人發(fā)現(xiàn)通過控制在空穴傳送材料中含有的雜質(zhì)的量,特別是陰離子雜質(zhì)或陽離子雜質(zhì)的量到預(yù)定的量,可以有效地抑制有機EL裝置1發(fā)光亮度的降低,導(dǎo)致本發(fā)明的完成。
具體地,要求本發(fā)明至少滿足下面條件(A)和(B)中的一個(A)當使用本發(fā)明的空穴傳送材料形成空穴傳送層41(即,具有傳送空穴功能的層)時,在空穴傳送層41中含有的陰離子雜質(zhì)或陽離子雜質(zhì)的量應(yīng)當在下面所述的范圍內(nèi)。
(B)當將本發(fā)明的空穴傳送材料溶解于或分散于液體中使其濃度為2.0重量%時,在液體中含有的陰離子雜質(zhì)或陽離子雜質(zhì)的量應(yīng)當在下面所述的范圍內(nèi)。以下,將描述條件(A)和(B)的每一個<A在空穴傳送層中含有的雜質(zhì)的量>
A-I優(yōu)選在空穴傳送層中含有的硫酸根離子的量為1,000ppm或以下,更優(yōu)選為750ppm或以下,再更優(yōu)選為500ppm或以下。
A-II在空穴傳送層中含有一種或多種陰離子雜質(zhì)(除硫酸根離子外)的情況下,在陰離子雜質(zhì)中含量最大的陰離子雜質(zhì)的量為100ppm或以下,更優(yōu)選為75ppm或以下,再更優(yōu)選為50ppm或以下。
A-III在空穴傳送層中含有一種或多種陽離子雜質(zhì)的情況下,在陽離子雜質(zhì)中含量最大的陽離子雜質(zhì)的量優(yōu)選為500ppm或以下,更優(yōu)選為250ppm或以下,再更優(yōu)選為50ppm或以下。
就此而論,優(yōu)選滿足這些條件A-I至A-III中的一個,更優(yōu)選滿足它們中的任何兩個,并且再更優(yōu)選滿足所有三個。
如果在空穴傳送層41中含有的雜質(zhì)的量大,那么在空穴傳送材料和雜質(zhì)之間可能發(fā)生反應(yīng)。此反應(yīng)導(dǎo)致空穴傳送材料惡化,其成為降低有機EL裝置1發(fā)光亮度降低的因素。
另一方面,如果使用將其中含有雜質(zhì)的量控制在上面所述范圍內(nèi)的空穴傳送材料,則可以消除上面所述的缺點,由此可以抑制有機EL裝置1的發(fā)光亮度的降低。結(jié)果,可以提供可以長時間保持優(yōu)異發(fā)光性能的有機EL裝置1。
此外,在空穴傳送材料含有多種陰離子雜質(zhì)或陽離子雜質(zhì)的情況下,優(yōu)選在空穴傳送層41中含有的陰離子雜質(zhì)的總量為500ppm或以下,更優(yōu)選為225ppm或以下,并且優(yōu)選在空穴傳送層41中含有的陽離子雜質(zhì)的總量為1,500ppm或以下,更優(yōu)選為500ppm或以下。通過將在空穴傳送材料中含有的陰離子雜質(zhì)或陽離子雜質(zhì)的總量設(shè)定至上述范圍內(nèi),可以更可靠地抑制有機EL裝置1的發(fā)光亮度的降低。
<B在空穴傳送材料的2.0重量%的液體中含有的雜質(zhì)的量(以下簡稱為“2.0重量%液體”)>
B-I優(yōu)選在2.0重量%液體中含有的硫酸根離子的量為20ppm或以下,更優(yōu)選為15ppm或以下,再更優(yōu)選為10ppm或以下。
B-II在液體中含有一種或多種陰離子雜質(zhì)(除硫酸根離子外)的情況下,在陰離子雜質(zhì)中含量最大的陰離子雜質(zhì)的量為2ppm或以下,更優(yōu)選為1.5ppm或以下,再更優(yōu)選為1ppm或以下。
B-III在液體中含有一種或多種陽離子雜質(zhì)的情況下,在陽離子雜質(zhì)中含量最大的陽離子雜質(zhì)的量為10ppm或以下,更優(yōu)選為5ppm或以下,再更優(yōu)選為1ppm或以下。
就此而論,優(yōu)選滿足這些條件B-I至B-III中的一個,更優(yōu)選滿足它們中的任何兩個,并且再更優(yōu)選滿足所有三個。如上所述,這還可以抑制有機EL裝置1的發(fā)光亮度的降低,結(jié)果,有機EL裝置1可以長時間保持優(yōu)異的發(fā)光性能。
此外,在空穴傳送材料含有多種陰離子雜質(zhì)和陽離子雜質(zhì)的情況下,優(yōu)選在2.0重量%液體中含有的陰離子雜質(zhì)的總量為10ppm或以下,更優(yōu)選為4.5ppm或以下,并且優(yōu)選在2.0重量%液體中含有的陽離子雜質(zhì)的總量為30ppm或以下,更優(yōu)選為10ppm或以下。通過將在空穴傳送材料中含有的陰離子雜質(zhì)或陽離子雜質(zhì)的總量降低至低于上面所述的低限值的值,可以更可靠地抑制有機EL裝置1的發(fā)光亮度的降低。
至于被消除的陰離子雜質(zhì)(除硫酸根離子外),可以提及各種陰離子雜質(zhì)。特別是,優(yōu)選消除HCO2-(甲酸根離子),C2O42-(草酸根離子)和CH3CO2-(乙酸根離子)中的至少一種。所有這些離子與空穴傳送材料具有特別高的反應(yīng)性,所以它們特別易于惡化空穴傳送材料。因此,這種離子的消除可以得到可以更可靠地抑制有機EL裝置1的發(fā)光亮度降低的空穴傳送材料。
此外,至于被消除的陽離子雜質(zhì),也可以提及各種陽離子雜質(zhì)。特別是,優(yōu)選消除金屬離子。因為金屬離子與空穴傳送材料也具有特別高的反應(yīng)性,所以它們也易于惡化空穴傳送材料。因此,金屬離子的消除可以得到可以更可靠地抑制有機EL裝置1的發(fā)光亮度降低的空穴傳送材料。
至于這種金屬離子,可以提及各種金屬的離子,特別是,優(yōu)選消除屬于周期表中的第Ia族,第IIa族,第VIa族,第VIIa族,第VIII族和第IIb族的金屬中的至少一種金屬的離子。通過消除這些金屬離子,特別而顯著地顯示抑制有機EL裝置1發(fā)光亮度降低的效果。
<精制空穴傳送材料的方法>
至于從空穴傳送材料中消除陰離子雜質(zhì)(包括硫酸根離子)和陽離子雜質(zhì)(以下,稱作“離子雜質(zhì)”)的方法,例如,對于低分子量的空穴傳送材料和高分子量的空穴傳送材料可以分別采用下面的方法具體地,在低分子量的空穴傳送材料的情況下,這種消除方法的實例包括電解分離方法,中和方法,升華精制方法,再結(jié)晶方法,再沉淀法和使用可以分離或消除陰離子雜質(zhì)和/或陽離子雜質(zhì)的消除裝置的方法??梢詥为毣蛩鼈冎械膬煞N或多種組合使用這些方法。
此處,消除裝置的實例包括過濾器,填料柱(column filler),滲透膜(滲析膜),和具有密度梯度的介質(zhì)。尤其是,使用消除裝置的消除方法的實例包括過濾方法;各種色譜法如吸附色譜法,離子交換色譜法,分配(正相或反相)色譜法,分子篩色譜法(凝膠過濾),反流分配色譜法和液滴反流分配色譜法;離心分離法如密度梯度離心法;超濾法;和滲析法。
另一方面,在高分子量的空穴傳送材料的情況下,適宜采用使用消除裝置的消除方法,如過濾法,超濾法,或滲析法。
在這些方法中,對于消除離子雜質(zhì)的方法,優(yōu)選采用使用消除裝置的消除方法(即,精制用于本發(fā)明的空穴傳送材料的方法),并且特別優(yōu)選采用過濾方法。根據(jù)這種方法,可以在短時間內(nèi)相對容易地從空穴傳送材料中消除離子雜質(zhì)。此外,僅通過適宜地選擇所使用的過濾器(消除裝置)的種類,可以有效而可靠地消除目標離子雜質(zhì)。
以下,基于采用過濾方法的典型情況,對于消除離子雜質(zhì)的方法將進行更詳細的描述。
根據(jù)過濾方法,使通過溶解空穴傳送材料于溶劑中或分散空穴傳送材料于分散介質(zhì)中而得到的精制用溶液或用于精制的分散液(以下,將它們稱作“精制用溶液”)通過過濾器,以通過過濾器從精制用溶液中分離和消除離子雜質(zhì)(陰離子雜質(zhì)和/或陽離子雜質(zhì)),然后除去溶劑(或分散介質(zhì)),由此精制空穴傳送材料。通過這樣做,調(diào)節(jié)在空穴傳送層41或空穴傳送材料中含有的離子雜質(zhì)的量,以便其在上面所述的范圍內(nèi)。
當制備精制用溶液時,可以使用參考制備有機EL裝置1的方法(形成空穴傳送層41的方法)所提及的相同的溶劑(或分散介質(zhì))。
至于過濾方法中所使用的過濾器,可以使用各種過濾器。在陽離子雜質(zhì)的情況下,適宜地使用一種通過使用陽離子交換樹脂作為其主要組分形成的過濾器,并且在陰離子雜質(zhì)的情況下,適宜地使用一種通過使用陰離子交換樹脂作為其主要組分形成的過濾器。通過使用這種過濾器,可以有效地從空穴傳送材料中消除目標離子雜質(zhì)。
這種陽離交換樹脂的實例包括強酸性陽離子交換樹脂,弱酸性陽離交換樹脂和可以選擇性消除重金屬的螯合樹脂。例如,可以使用通過將各種官能團如-SO3M,-COOM和-N=(CH2COO)2M引入到各種聚合物如苯乙烯基聚合物,甲基丙烯酸聚合物和丙烯酸聚合物的主鏈中而得到的那些。關(guān)于此點,注意的是根據(jù)陽離子交換樹脂的種類等而適宜地選擇官能團。
另一方面,這種陰離交換樹脂的實例包括最強堿性陰離子交換樹脂,強堿性陰離子交換樹脂,中等堿性陰離子交換樹脂和弱堿性陰離子交換樹脂。例如,可以使用通過將各種官能團如季銨鹽基和叔胺引入到各種聚合物如苯乙烯基聚合物和丙烯酸聚合物的主鏈中而得到的那些。關(guān)于此點,注意的是根據(jù)陰離子交換樹脂的種類而適宜地選擇官能團。
不將精制用溶液通過過濾器時的速度(以下,稱作“液體通過速度”)限制為任何具體的值,但優(yōu)選其約為1至1,000mL/min,更優(yōu)選為約50至100mL/min。通過將精制用溶液的液體通過速度設(shè)定在上面所述范圍內(nèi)的值,可以更有效地進行離子雜質(zhì)的消除。
此外,不將精制用溶液的溫度(以下,稱作“溶液溫度”)限制為任何具體的值,但優(yōu)選溫度在不干涉消除離子雜質(zhì)的操作的范圍內(nèi)盡可能地高。即,優(yōu)選溶液溫度為約0至80℃,更優(yōu)選為約10至25℃。通過將溶液溫度設(shè)定在上面所述范圍內(nèi)的值,可以更有效地進行離子雜質(zhì)的消除。
在此情況下,精制用溶液可以不僅一次,而且兩次或多次通過過濾器,或它還可以通過不同的兩個或多個過濾器。此外,可以組合進行這些過濾操作。通過這樣做,可以更有效地消除離子雜質(zhì)。
關(guān)于此點,應(yīng)注意的是,精制用溶液在精制過程之后可以在其沒有除去溶劑(或分散介質(zhì))時,用于制備有機EL裝置1。
當測量根據(jù)如上所述的這種方法得到的空穴傳送材料的體積電阻率時,優(yōu)選其體積電阻率為10Ω·cm或更大,更優(yōu)選為102Ω·cm或更大。這可以得到具有更高發(fā)光效率的有機EL裝置1。
盡管已經(jīng)描述了根據(jù)本發(fā)明的空穴傳送材料和制備空穴傳送材料的方法,但應(yīng)當理解本發(fā)明不限于此。
具體實施例方式
實施例以下,將描述本發(fā)明的實際實施例。
<空穴傳送材料的精制>
(實施例1)制備2.0重量%的聚(3,4-亞乙二氧基噻吩/苯乙烯磺酸)溶液(其是一種空穴傳送材料并且由Bayer公司以商品名“Baytron P”制備)的水溶液作為精制用溶液。
接著,在20℃的溶液溫度和50mL/min的液體通過速度下,使精制用溶液通過配備有六個過濾器的塔,以消除陰離子雜質(zhì)。
關(guān)于此點,應(yīng)注意的是,所有的過濾器是由苯乙烯基季銨鹽型最強堿性陰離子交換樹脂制成的。
接著,使經(jīng)過過濾器的精制用溶液的溶劑揮發(fā)以將其除去,由此得到精制的空穴傳送材料。
(實施例2)以與實施例1相同的方法進行空穴傳送材料的精制,不同之處在于用由苯乙烯基乙醇胺(季銨鹽)型強堿性陰離子交換樹脂制成的過濾器代替所有的六個過濾器。
(實施例3)以與實施例1相同的方法進行空穴傳送材料的精制,不同之處在于用由丙烯酸季胺鹽型中等強度的堿性陰離子交換樹脂制成的過濾器代替所有的六個過濾器。
(實施例4)以與實施例1相同的方法進行空穴傳送材料的精制,不同之處在于用由丙烯酸叔胺型弱堿性陰離子交換樹脂制成的過濾器代替所有的六個過濾器。
(實施例5)以與實施例1相同的方法進行空穴傳送材料的精制,不同之處在于用與實施例1相同的三個過濾器和與實施例2相同的三個過濾器代替所述的六個過濾器。
(實施例6)
以與實施例1相同的方法進行空穴傳送材料的精制,不同之處在于用與實施例1相同的三個過濾器和與實施例3相同的三個過濾器代替所述的六個過濾器。
(實施例7)以與實施例1相同的方法進行空穴傳送材料的精制,不同之處在于用與實施例1相同的三個過濾器和與實施例4相同的三個過濾器代替所述的六個過濾器。
(實施例8)以與實施例1相同的方法進行空穴傳送材料的精制,不同之處在于用與實施例2相同的三個過濾器和與實施例3相同的三個過濾器代替所述的六個過濾器。
(實施例9)以與實施例1相同的方法進行空穴傳送材料的精制,不同之處在于用與實施例2相同的三個過濾器和與實施例4相同的三個過濾器代替所述的六個過濾器。
(實施例10)以與實施例1相同的方法進行空穴傳送材料的精制,不同之處在于用與實施例3相同的三個過濾器和與實施例4相同的三個過濾器代替所述的六個過濾器。
(實施例11至20)以與實施例1至10相同的方法分別進行空穴傳送材料的精制,不同之處在于將與實施例1相同的空穴傳送材料與聚苯胺(其重均分子量為20,000)以90∶10(重量比)的比率混合而得到的空穴傳送材料用作實施例11至20中的每一個的空穴傳送材料。關(guān)于此點,應(yīng)注意的是,將空穴傳送材料溶解于作為溶劑的純水中,使其濃度為2.0重量%。
(實施例21至30)以與實施例1至10相同的方法分別進行空穴傳送材料的精制,不同之處在于將與實施例1相同的空穴傳送材料與N,N,N’,N’-四苯基聯(lián)苯胺以90∶10(重量比)的比率混合而得到的空穴傳送材料用作實施例21至30中的每一個的空穴傳送材料。關(guān)于此點,應(yīng)注意的是,將空穴傳送材料溶解于作為溶劑的純水-甲醇混合物中,以便其濃度為2.0重量%。
(實施例31至40)以與實施例1至10相同的方法分別進行空穴傳送材料的精制,不同之處在于將與實施例1相同的空穴傳送材料與N,N,N’,N’-四苯基聯(lián)苯胺和N,N’-二(萘-1-基)-N,N’-二苯基-聯(lián)苯胺以92∶5∶3(重量比)的比率混和而得到的空穴傳送材料用作實施例31至40中的每一個的空穴傳送材料。關(guān)于此點,應(yīng)注意的是,將空穴傳送材料溶解于作為溶劑的純水-甲醇混合物中,使其濃度為2.0重量%。
(實施例41)以與實施例1相同的方法制備精制用溶液。
然后,在20℃的溶液溫度和50mL/min的液體通過速度下,使精制用溶液通過配備有六個過濾器的柱,以消除陽離子雜質(zhì)。
應(yīng)注意的是,所有的過濾器是由苯乙烯基磺酸型強酸性陽離子交換樹脂制成的。
接著,使經(jīng)過過濾器的精制用溶液的溶劑揮發(fā)以將其除去,由此得到精制的空穴傳送材料。
(實施例42)以與實施例41相同的方法進行空穴傳送材料的精制,不同之處在于用由甲基丙烯酸羧酸型弱酸性陽離子交換樹脂制成的過濾器代替所有六個過濾器。
(實施例43)以與實施例41相同的方法進行空穴傳送材料的精制,不同之處在于用由丙烯酸羧酸型弱酸性陽離子交換樹脂制成的過濾器代替所有六個過濾器。
(實施例44)以與實施例41相同的方法進行空穴傳送材料的精制,不同之處在于用與實施例41相同的三個過濾器和與實施例42相同的三個過濾器代替六個過濾器。
(實施例45)以與實施例41相同的方法進行空穴傳送材料的精制,不同之處在于用與實施例41相同的三個過濾器和與實施例43相同的三個過濾器代替六個過濾器。
(實施例46)以與實施例41相同的方法進行空穴傳送材料的精制,不同之處在于用與實施例42相同的三個過濾器和與實施例43相同的三個過濾器代替六個過濾器。
(實施例47)以與實施例41相同的方法進行空穴傳送材料的精制,不同之處在于用與實施例41相同的兩個過濾器,與實施例42相同的兩個過濾器和與實施例43相同的兩個過濾器代替六個過濾器。
(實施例48)以與實施例41相同的方法進行空穴傳送材料的精制,不同之處在于用與實施例41相同的兩個過濾器,與實施例42相同的兩個過濾器和由苯乙烯基亞氨基二乙酸型螯合樹脂制成的兩個過濾器代替六個過濾器。
(實施例49)以與實施例41相同的方法進行空穴傳送材料的精制,不同之處在于用與實施例41相同的兩個過濾器,與實施例43相同的兩個過濾器和由苯乙烯基亞氨基二乙酸型螯合樹脂制成的兩個過濾器代替六個過濾器。
(實施例50)以與實施例41相同的方法進行空穴傳送材料的精制,不同之處在于用與實施例42相同的兩個過濾器,與實施例43相同的兩個過濾器和由苯乙烯基亞氨基二乙酸型螯合樹脂制成的兩個過濾器代替六個過濾器。
(實施例51)以與實施例1相同的方法制備精制用溶液。
使用此精制用溶液,通過組合實施例1和實施例41的過濾方法,進行空穴傳送材料的精制(用于將陰離子雜質(zhì)和陽離子雜質(zhì)都消除)(比較例1)以與實施例1相同的方法制備精制用溶液。
使用此精制用溶液,以與實施例1相同的方法,進行空穴傳送材料的精制,不同之處在于用與實施例1相同的兩個過濾器和與實施例2相同的一個過濾器代替六個過濾器。
(比較例2)以與實施例1相同的方法制備精制用溶液。
使用此精制用溶液,以與實施例1相同的的方法,進行空穴傳送材料的精制,不同之處在于用與實施例2相同的兩個過濾器和與實施例4相同的一個過濾器代替六個過濾器。
(比較例3)制備與實施例1相同的空穴傳送材料,但省略空穴傳送材料的精制。
(比較例4)制備與實施例11相同的空穴傳送材料,但省略空穴傳送材料的精制。
(比較例5)制備與實施例21相同的空穴傳送材料,但省略空穴傳送材料的精制。
(比較例6)制備與實施例31相同的空穴傳送材料,但省略空穴傳送材料的精制。
(比較例7)以與實施例1相同的方法制備精制用溶液。
使用此精制用溶液,以與實施例41相同的方法,進行空穴傳送材料的精制,不同之處在于用與實施例41相同的兩個過濾器代替六個過濾器。
(比較例8)以與實施例1相同的方法制備精制用溶液。
使用此精制用溶液,以與實施例41相同的方法,進行空穴傳送材料的精制,不同之處在于用與實施例41相同的一個過濾器和由苯乙烯基亞氨基二乙酸型螯合樹脂制成的一個過濾器代替六個過濾器。
<評價>
1.離子雜質(zhì)的量的測量1-1.陰離子雜質(zhì)的量的測量使用離子色譜法(IC法),分別測量的實施例1至40和51中每個得到的精制空穴傳送材料中含有的陰離子雜質(zhì)的量和比較例1至6中每個的空穴傳送材料中含有的陰離子雜質(zhì)的量。
具體地,在純水或純水-甲醇混合物中溶解每種空穴傳送材料,使其濃度為2.0重量%,得到溶液。通過IC法分析該溶液。
關(guān)于此點,應(yīng)注意此處所使用的純水和甲醇中未檢測到陰離子雜質(zhì)。
此外,通過計算此處得到的測量值,確定稍后描述的每一種有機EL裝置的空穴傳送層中含有的陰離子雜質(zhì)的量。
1-2.陽離子雜質(zhì)的量的測量使用感應(yīng)耦合等離子體質(zhì)譜法(ICP-MS法),分別測量的實施例41至51中每個得到的精制空穴傳送材料中含有的陽離子雜質(zhì)的量和比較例3、7和8中每個的空穴傳送材料中含有的陽離子雜質(zhì)的量。
具體地,在石英坩堝中稱取0.5克的通過在純水或純水-甲醇混合物中溶解空穴傳送材料使其濃度為2.0重量%而得到的溶液,并且用熱板和電爐相繼進行灰化處理。接著,通過使用硝酸將灰化物進行熱解,然后用稀硝酸補足至等容。通過ICP-MS分析所得到的等容溶液。
關(guān)于此點,應(yīng)注意此處所使用的純水和甲醇中未檢測到陽離子雜質(zhì)。
根據(jù)下面的七個標準,由陽離子雜質(zhì)的量評價分析結(jié)果。
此外,通過計算此處得到的測量值,確定稍后描述的每一種有機EL裝置的空穴傳送層中含有的陽離子雜質(zhì)的量。
<在2.0重量%溶液中含有的陽離子雜質(zhì)的量>
-0.1ppm或以下+0.1ppm以上但1ppm或以下2+1ppm以上但5ppm或以下3+5ppm以上但10ppm或以下4+10ppm以上但30ppm或以下5+30ppm以上但500ppm或以下6+500ppm以上<在空穴傳送層中含有的陽離子雜質(zhì)的量>
-5ppm或以下+ 5ppm以上但50ppm或以下2+50ppm以上但250ppm或以下3+250ppm以上但500ppm或以下4+500ppm以上但1,500ppm或以下5+1,500ppm以上但25,000ppm或以下6+2,5000ppm以上
2.有機EL裝置發(fā)光亮度降低的評價使用在實施例1至51中得到的精制空穴傳送材料和比較例1至8的空穴傳送材料,分別按照下面的方法制備有機EL裝置。
首先,制備平均厚度為0.5mm的透明玻璃基片。
接著,通過真空沉積方法,在基片上形成平均厚度為100nm的ITO電極(陽極)。
接著,將通過溶解空穴傳送材料于純水或純水-甲醇混合物中使其濃度為2.0重量%而得到的溶液,由旋涂法涂布在ITO電極上,然后干燥,以形成平均厚度為50nm的空穴傳送層。
接著,將含有1.7重量%的聚(9,9-二辛基-2,7-二乙烯基芴基)-交替共聚(蒽-9,10-二基)(重均分子量為200,000)的溶液,由旋涂法涂布在空穴傳送層上,然后干燥,以形成平均厚度為50nm的發(fā)光層。
接著,通過真空沉積3,4,5-三苯基-1,2,4-三唑,在發(fā)光層上形成平均厚度為20nm的電子傳送層。
接著,通過真空沉積方法,在電子傳送層上形成平均厚度為300nm的AlLi電極(陰極)。
接著,涂布由聚碳酸酯制成的保護蓋,以覆蓋所形成的層,并且用可紫外線固化的樹脂固定和密封,完成有機EL裝置。
通過以上面所述的方法制備的每一種有機EL裝置的ITO電極和AlLi電極施加6V的電壓,并且測量發(fā)光亮度,以確定在發(fā)光亮度的初始值被降低至一半之前所經(jīng)過的時間(半衰期)。
離子雜質(zhì)的量的測量結(jié)果和每一種有機EL裝置的發(fā)光亮度的降低的評價結(jié)果示于下面的表1至6中。
應(yīng)注意,在表1至6中的每一個中,表A所示為在每種2.0重量%溶液中含有的雜質(zhì)的量,并且表B所示為在每種空穴傳送層中含有的雜質(zhì)的量。
此外,在表1至4和6中的每一個中,所示為每種陰離子雜質(zhì)的量,即SO42-,HCO2-,C2O42-和CH3CO2-的量以及陰離子雜質(zhì)的總量(除SO42-外)。
此外,在表5和6中的每一個中,所示為每種陽離子雜質(zhì)的量和陽離子雜質(zhì)的總量。
而且,由使用每個實施例和比較例的空穴傳送材料制備的有機EL裝置的發(fā)光亮度的半衰期的相對值,表示每種有機EL裝置的發(fā)光亮度的降低的評價結(jié)果。關(guān)于此點,應(yīng)注意,通過定義使用每個相應(yīng)的比較例的非精制空穴傳送材料制備的有機EL裝置的發(fā)光亮度的半衰期為“1”,來確定每個值。
表1(A)<于2.0重量%溶液中>
表1(B)<于空穴傳送層中>
表2(A)<于2.0重量%溶液中>
表2(B)<于空穴傳送層中>
表3(A)<于2.0重量%溶液中>
表3(B)<于空穴傳送層中>
表4(A)<于2.0重量%溶液中>
表4(B)<于空穴傳送層中>
表5(A)<于2.0重量%溶液中>
-0.1ppm或以下+0.1ppm以上但1ppm或以下2+1ppm以上但5ppm或以下3+5ppm以上但10ppm或以下4+10ppm以上但30ppm或以下5+30ppm以上但500ppm或以下6+500ppm以上表5(B)<于空穴傳送層中>
-5ppm或以下+5ppm以上但50ppm或以下2+50ppm以上但250ppm或以下3+250ppm以上但500ppm或以下4+500ppm以上但1,500ppm或以下5+1,500ppm以上但25,000ppm或以下6+2,5000ppm以上表6(A)<于2.0重量%溶液中>
-0.1ppm或以下+0.1ppm以上但1ppm或以下2+1ppm以上但5ppm或以下3+5ppm以上但10ppm或以下4+10ppm以上但30ppm或以下5+30ppm以上但500ppm或以下6+500ppm以上表6(B)<于空穴傳送層中>
-5ppm或以下+5ppm以上但50ppm或以下2+50ppm以上但250ppm或以下3+250ppm以上但500ppm或以下4+500ppm以上但1,500ppm或以下5+1,500ppm以上但25,000ppm或以下6+2,5000ppm以上如表1至4和6所示,在每個實施例中的精制空穴傳送材料的情況下,減少了陰離子雜質(zhì),并且在2.0重量%的溶液中,控制在其中含有的SO42-量為20ppm或以下(在空穴傳送層中為1,000ppm或以下),并且在2.0重量%的溶液中,控制HCO2-,C2O42-和CH3CO2-中的每一種的量為2ppm或以下(在空穴傳送層中為100ppm或以下)。
此外,在每個實施例的空穴傳送材料的情況下,在其中含有的每種除SO42-、HCO2-,C2O42-和CH3CO2-外的陰離子雜質(zhì)的量(未示于表1至4和6中)也為2ppm或以下(在空穴傳送層中為100ppm或以下)。
而且,在每個實施例的空穴傳送材料的情況下,在2.0重量%的溶液中,控制在其中含有的陰極子雜質(zhì)(除SO42-外)的總量為10ppm或以下(特別是為4.5ppm或以下),并且控制在空穴傳送層中含有的為500ppm或以下(特另是為225ppm或以下)。
另一方面,在每個比較例中的空穴傳送材料的情況下,在2.0重量%的溶液中,在其中含有的SO42-的量超過20ppm(在空穴傳送層中為1,000ppm以上)。此外,在2.0重量%的溶液中,在除SO42-外的陰離子雜質(zhì)中含量最大的陰離子雜質(zhì)的量超過2ppm(在空穴傳送層中為100ppm以上),并且在2.0重量%的溶液中,陰離子雜質(zhì)(除SO42-外)的總量也超過10ppm(在空穴傳送層中為500ppm以上)。
另一方面,如表5和6所示,在每個實施例中的精制空穴傳送材料的情況下,減少了陽離子雜質(zhì),并且在2.0重量%的溶液中,控制每種陽離子雜質(zhì)的量為10ppm或以下(在空穴傳送層中為500ppm或以下)。
此外,在每個實施例的空穴傳送材料的情況下,還控制陽離子雜質(zhì)的總量為30ppm或以下(在空穴傳送層中為1,500ppm或以下)。
另一方面,在每個比較例中的空穴傳送材料的情況下,在2.0重量%的溶液中,在陽離子雜質(zhì)中含量最大的陽離子雜質(zhì)的量超過10ppm(在空穴傳送層中為500ppm以上),并且在2.0重量%的溶液中,陽離子雜質(zhì)的總量超過500ppm(在空穴傳送層中為25,000ppm以上),并且在2.0重量%的溶液中,遠遠超過30ppm(在空穴傳送層中為1,500ppm以上)。
就此而論,應(yīng)注意,每個實施例中的空穴傳送材料的體積電阻率比每個比較例中的空穴傳送材料的體積電阻率大,并且其為104Ω·cm或更大。
此外,與使用每個比較例的空穴傳送材料制備的有機EL裝置相比,使用每個實施例的空穴傳送材料制備的有機EL裝置具有更長的發(fā)光亮度半衰期,即,抑制了發(fā)光亮度的降低。
而且,每個表顯示有機EL裝置發(fā)光亮度的半衰期隨著陰離子雜質(zhì)和陽離子雜質(zhì)的減少而延長。
而且,如表6所示,使用實施例51的空穴傳送材料制備的有機EL裝置,由該實施例將陰離子雜質(zhì)和陽離子雜質(zhì)都消除,具有顯著長的發(fā)光亮度的半衰期。
如上所述,發(fā)現(xiàn)使用本發(fā)明的空穴傳送材料的有機EL裝置,其中將陰離子雜質(zhì)和/或陽離子雜質(zhì)的量控制為預(yù)定的值,是優(yōu)異的有機EL裝置。即,在這種有機EL裝置中,抑制了發(fā)光亮度的降低,并且長時間保持優(yōu)異的發(fā)光性能。
最后,注意,本發(fā)明不限于上面所述的實施方案和實施例,并且可以在沒有離開本發(fā)明范圍的條件下進行各種添加或改變。
權(quán)利要求
1.一種在有機EL裝置中用于具有空穴傳送功能的層的空穴傳送材料,所述的空穴傳送材料的特征在于,當使用所述的空穴傳送材料形成所述的層時,在所述層中含有的硫酸根離子的量為1000ppm或以下。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的空穴傳送材料,其中當測量所述空穴傳送材料的體積電阻系數(shù)時,其為10Ω·cm或更大。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的空穴傳送材料,其中所述空穴傳送材料包含低分子量的空穴傳送材料。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的空穴傳送材料,其中所述空穴傳送材料包含高分子量的空穴傳送材料。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的空穴傳送材料,其中所述空穴傳送材料選自芳基環(huán)烷基化合物,芳基胺基化合物,苯二胺基化合物,咔唑基化合物,芪基化合物,噁唑基化合物,三苯基甲烷基化合物,吡唑啉基化合物,汽油(環(huán)己二烯)基化合物,三唑基化合物,咪唑基化合物,噁二唑基化合物,蒽基化合物,芴酮基化合物,苯胺基化合物,硅烷基化合物,噻吩基化合物,吡咯基化合物,芴基化合物,卟啉基化合物,喹吖啶酮基化合物,酞菁基化合物,鄰萘二甲藍基化合物和聯(lián)苯胺基化合物。
6.一種在有機EL裝置中用于具有傳送空穴功能的層的空穴傳送材料,所述的層含有一種或多種除硫酸根離子外的陰離子雜質(zhì),其中所述的空穴傳送材料的特征在于,當使用所述的空穴傳送材料形成所述的層時,在陰離子雜質(zhì)中含量最大的陰離子雜質(zhì)的量為100ppm或以下。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的空穴傳送材料,其中在所述層中含有的陰離子雜質(zhì)的總量為500ppm或以下。
8.根據(jù)權(quán)利要求6所述的空穴傳送材料,其中當測量所述空穴傳送材料的體積電阻系數(shù)時,其為10Ω·cm或更大。
9.根據(jù)權(quán)利要求6所述的空穴傳送材料,其中所述的空穴傳送材料包含低分子量的空穴傳送材料。
10.根據(jù)權(quán)利要求6所述的空穴傳送材料,其中所述空穴傳送材料包含高分子量的空穴傳送材料。
11.根據(jù)權(quán)利要求6所述的空穴傳送材料,其中所述空穴傳送材料選自芳基環(huán)烷基化合物,芳基胺基化合物,苯二胺基化合物,咔唑基化合物,芪基化合物,噁唑基化合物,三苯基甲烷基化合物,吡唑啉基化合物,汽油(環(huán)己二烯)基化合物,三唑基化合物,咪唑基化合物,噁二唑基化合物,蒽基化合物,芴酮基化合物,苯胺基化合物,硅烷基化合物,噻吩基化合物,吡咯基化合物,芴基化合物,卟啉基化合物,喹吖啶酮基化合物,酞菁基化合物,鄰萘二甲藍基化合物和聯(lián)苯胺基化合物。
12.一種在有機EL裝置中用于具有傳送空穴功能的層的空穴傳送材料,所述的層含有一種或多種陽離子雜質(zhì),其中所述的空穴傳送材料的特征在于,當使用所述的空穴傳送材料形成所述的層時,在陽離子雜質(zhì)中含量最大的陽離子雜質(zhì)的量為500ppm或以下。
13.根據(jù)權(quán)利要求12所述的空穴傳送材料,其中在所述層中含有的陽離子雜質(zhì)的總量為1500ppm或以下。
14.根據(jù)權(quán)利要求12所述的空穴傳送材料,其中所述陽離子雜質(zhì)包含金屬離子。
15.根據(jù)權(quán)利要求12所述的空穴傳送材料,其中當測量所述空穴傳送材料的體積電阻系數(shù)時,其為10Ω·cm或更大。
16.根據(jù)權(quán)利要求12所述的空穴傳送材料,其中所述的空穴傳送材料包含低分子量的空穴傳送材料。
17.根據(jù)權(quán)利要求12所述的空穴傳送材料,其中所述空穴傳送材料包含高分子量的空穴傳送材料。
18.根據(jù)權(quán)利要求12所述的空穴傳送材料,其中所述空穴傳送材料選自芳基環(huán)烷基化合物,芳基胺基化合物,苯二胺基化合物,咔唑基化合物,芪基化合物,噁唑基化合物,三苯基甲烷基化合物,吡唑啉基化合物,汽油(環(huán)己二烯)基化合物,三唑基化合物,咪唑基化合物,噁二唑基化合物,蒽基化合物,芴酮基化合物,苯胺基化合物,硅烷基化合物,噻吩基化合物,吡咯基化合物,芴基化合物,卟啉基化合物,喹吖啶酮基化合物,酞菁基化合物,鄰萘二甲藍基化合物和聯(lián)苯胺基化合物。
19.一種在有機EL裝置中用于具有傳送空穴功能的層的空穴傳送材料,其中所述的空穴傳送材料的特征在于,當所述的空穴傳送材料溶解或分散于液體中使其濃度為2.0重量%時,所述的液體含有硫酸根離子,但硫酸根離子的量為20ppm或以下。
20.根據(jù)權(quán)利要求19所述的空穴傳送材料,其中當測量所述空穴傳送材料的體積電阻系數(shù)時,其為10Ω·cm或更大。
21.根據(jù)權(quán)利要求19所述的空穴傳送材料,其中所述的空穴傳送材料包含低分子量的空穴傳送材料。
22.根據(jù)權(quán)利要求19所述的空穴傳送材料,其中所述空穴傳送材料包含高分子量的空穴傳送材料。
23.根據(jù)權(quán)利要求19所述的空穴傳送材料,其中所述空穴傳送材料選自芳基環(huán)烷基化合物,芳基胺基化合物,苯二胺化合物,咔唑基化合物,芪基化合物,噁唑基化合物,三苯基甲烷基化合物,吡唑啉基化合物,汽油(環(huán)己二烯)基化合物,三唑基化合物,咪唑基化合物,噁二唑基化合物,蒽基化合物,芴酮基化合物,苯胺基化合物,硅烷基化合物,噻吩基化合物,吡咯基化合物,芴基化合物,卟啉基化合物,喹吖啶酮基化合物,酞菁基化合物,鄰萘二甲藍基化合物和聯(lián)苯胺基化合物。
24.一種在有機EL裝置中用于具有傳送空穴功能的層的空穴傳送材料,其中所述的空穴傳送材料的特征在于,當所述的空穴傳送材料溶解或分散于液體中使其濃度為2.0重量%時,所述的液體含有一種或多種除硫酸根離子外的陰離子雜質(zhì),但在陰離子雜質(zhì)中含量最大的陰離子雜質(zhì)的量為2ppm或以下。
25.根據(jù)權(quán)利要求24所述的空穴傳送材料,其中在所述液體中含有的陰離子雜質(zhì)的總量為10ppm或以下。
26.根據(jù)權(quán)利要求24所述的空穴傳送材料,其中當測量所述空穴傳送材料的體積電阻系數(shù)時,其為10Ω·cm或更大。
27.根據(jù)權(quán)利要求24所述的空穴傳送材料,其中所述的空穴傳送材料包含低分子量的空穴傳送材料。
28.根據(jù)權(quán)利要求24所述的空穴傳送材料,其中所述空穴傳送材料包含高分子量的空穴傳送材料。
29.根據(jù)權(quán)利要求24所述的空穴傳送材料,其中所述空穴傳送材料選自芳基環(huán)烷基化合物,芳基胺基化合物,苯二胺化合物,咔唑基化合物,芪基化合物,噁唑基化合物,三苯基甲烷基化合物,吡唑啉基化合物,汽油(環(huán)己二烯)基化合物,三唑基化合物,咪唑基化合物,噁二唑基化合物,蒽基化合物,芴酮基化合物,苯胺基化合物,硅烷基化合物,噻吩基化合物,吡咯基化合物,芴基化合物,卟啉基化合物,喹吖啶酮基化合物,酞菁基化合物,鄰萘二甲藍基化合物和聯(lián)苯胺基化合物。
30.一種在有機EL裝置中用于具有傳送空穴功能的層的空穴傳送材料,所述的空穴傳送材料的特征在于,當所述的空穴傳送材料溶解或分散于液體中使其濃度為2.0重量%時,所述的液體含有一種或多種陽離子雜質(zhì),但在陽離子雜質(zhì)中含量最大的陽離子雜質(zhì)的量為10ppm或以下。
31.根據(jù)權(quán)利要求30所述的空穴傳送材料,其中所述陽離子雜質(zhì)包含金屬離子。
32.根據(jù)權(quán)利要求30所述的空穴傳送材料,其中當測量所述空穴傳送材料的體積電阻系數(shù)時,其為10Ω·cm或更大。
33.根據(jù)權(quán)利要求30所述的空穴傳送材料,其中所述的空穴傳送材料包含低分子量的空穴傳送材料。
34.根據(jù)權(quán)利要求30所述的空穴傳送材料,其中所述空穴傳送材料包含高分子量的空穴傳送材料。
35.根據(jù)權(quán)利要求30所述的空穴傳送材料,其中所述空穴傳送材料選自芳基環(huán)烷基化合物,芳基胺基化合物,苯二胺基化合物,咔唑基化合物,芪基化合物,噁唑基化合物,三苯基甲烷基化合物,吡唑啉基化合物,汽油(環(huán)己二烯)基化合物,三唑基化合物,咪唑基化合物,噁二唑基化合物,蒽基化合物,芴酮基化合物,苯胺基化合物,硅烷基化合物,噻吩基化合物,吡咯基化合物,芴基化合物,卟啉基化合物,喹吖啶酮基化合物,酞菁基化合物,鄰萘二甲藍基化合物和聯(lián)苯胺基化合物。
36.一種在有機EL裝置中用于具有空穴傳送功能的層的空穴傳送材料的制備方法,其中該方法包含以下步驟制備一種其中空穴傳送材料溶解或分散在溶劑或分散介質(zhì)中的液體;和通過分離或消除硫酸根離子的消除裝置消除在液體中含有的硫酸根離子,然后從液體中除去溶劑或分散介質(zhì),由此精制所述的空穴傳送材料,其中如此精制的空穴傳送材料的特征在于,當使用所述的空穴傳送材料形成所述具有傳送空穴功能的層時,在所述層中含有的硫酸根離子的量為1000ppm或以下。
37.一種在有機EL裝置中用于具有空穴傳送功能的層的空穴傳送材料的制備方法,其中該方法包含以下步驟制備一種其中空穴傳送材料溶解或分散在溶劑或分散介質(zhì)中的液體;和通過分離或消除陰離子雜質(zhì)的消除裝置消除在液體中含有的一種或多種除硫酸根離子外的陰離子雜質(zhì),然后從液體中除去溶劑或分散介質(zhì),由此純化所述的空穴傳送材料,其中如此精制的空穴傳送材料的特征在于,當使用所述的空穴傳送材料形成所述層時,在所述層中含有的陰離子雜質(zhì)中含量最大的陰離子雜質(zhì)的量為100ppm或以下。
38.一種在有機EL裝置中用于具有空穴傳送功能的層的空穴傳送材料的制備方法,其中該方法包含以下步驟制備一種其中空穴傳送材料溶解或分散在溶劑或分散介質(zhì)中的液體;和通過分離或消除陽離子雜質(zhì)的消除裝置消除在液體中含有的一種或多種陽離子雜質(zhì),然后從液體中除去溶劑或分散介質(zhì),由此精制所述的空穴傳送材料,其中如此精制的空穴傳送材料的特征在于,當使用所述的空穴傳送材料形成所述層時,在所述層中含有的陽離子雜質(zhì)中含量最大的陽離子雜質(zhì)的量為500ppm或以下。
39.一種在有機EL裝置中用于具有空穴傳送功能的層的空穴傳送材料的精制方法,其中該方法包含以下步驟制備一種其中空穴傳送材料溶解或分散在溶劑或分散介質(zhì)中的液體;通過分離或消除硫酸根離子的消除裝置消除在液體中含有的硫酸根離子,然后從液體中除去溶劑或分散介質(zhì),由此精制所述的空穴傳送材料,其中如此精制的空穴傳送材料的特征在于,當所述的空穴傳送材料溶解或分散于液體中使其濃度為2.0重量%時,所述的液體含有硫酸根離子的量為20ppm或以下。
40.一種在有機EL裝置中用于具有空穴傳送功能的層的空穴傳送材料的精制方法,其中該方法包含以下步驟制備一種其中空穴傳送材料溶解或分散在溶劑或分散介質(zhì)中的液體;和通過分離或消除陰離子雜質(zhì)的消除裝置消除在液體中含有的一種或多種除硫酸根離子外的陰離子雜質(zhì),然后從液體中除去溶劑或分散介質(zhì),由此精制所述的空穴傳送材料,其中如此精制的空穴傳送材料的特征在于,當所述的空穴傳送材料溶解或分散于液體中使其濃度為2.0重量%時,所述的液體含有的陰離子雜質(zhì)中含量最大的陰離子雜質(zhì)的量為2ppm或以下。
41.一種在有機EL裝置中用于具有空穴傳送功能的層的空穴傳送材料的精制方法,其中該方法包含以下步驟制備一種其中空穴傳送材料溶解或分散在溶劑或分散介質(zhì)中的液體;和通過分離或消除陽離子雜質(zhì)的消除裝置消除在液體中含有的一種或多種陽離子雜質(zhì),然后從液體中除去溶劑或分散介質(zhì),由此精制所述的空穴傳送材料,其中如此精制的空穴傳送材料的特征在于,當所述的空穴傳送材料溶解或分散于液體中使其濃度為2.0重量%時,所述的液體含有的陽離子雜質(zhì)中含量最大的陽離子雜質(zhì)的量為10ppm或以下。
全文摘要
在有機EL裝置中,當通過陽極和陰極施加電壓時,空穴移動到空穴傳送層并且電子移動到電子傳送層,并且空穴和電子在發(fā)光層中再結(jié)合。在發(fā)光層,由再結(jié)合釋放的能量產(chǎn)生電子空穴對,并且電子空穴對在返回到基態(tài)時以熒光或磷光的形式釋放能量或發(fā)射光??昭▊魉筒牧嫌糜诳昭▊魉蛯?,其中將陽離子雜質(zhì)和/或陰離子雜質(zhì)的量控制為很少,以便抑制有機EL裝置的發(fā)光亮度的降低,并長時間保持優(yōu)異的發(fā)光性能。
文檔編號C09K11/06GK1575077SQ200410046409
公開日2005年2月2日 申請日期2004年5月28日 優(yōu)先權(quán)日2003年5月29日
發(fā)明者筱原祐治, 石井隆司, 島津雅光, 上原正光 申請人:精工愛普生株式會社