[发明专利]场致发光装置

说明书

一种在施加电压的条件下通过电流的流动而发光的场致发光（EL）装置。这种装置在工业上长期被称为发光二极管（LED）。发光的原因是正电荷（空穴）和负电荷（电子）结合发射光。

工业上通常使用的LED都是主要用无机半导体材料制成的。然而，主要成分是有机材料的EL装置人们也已经知道有好几年了。

这些有机EL装置通常包含一层或多层有机电荷迁移化合物。其结构总体上如附图所示。数字1-10意义如下：

1.基底

2.基极

3.空穴注入层

4.空穴迁移层

5.发射体层

6.电子迁移层

7.电子注入层

8.上电极

9.触点

10.封装物

该结构表示了最一般的情况，可通过减少单独层数使一层完成多项功能而简化。最简单的情况是：EL装置由两个电极构成，并且有一完成全部功能（包括光发射）的有机层位于两极之间。例如在专利申请WO  9013148中描述了所述系统，它是基于聚（对亚苯基亚乙烯基）的。

本发明涉及权利要求所述的装置，它包含一层或多层薄层3-7，鉴于其功能，也可将其合并。例如，在该EL装置的结构中可以省去电子传导层和电子注入层，使得EL装置除了包含电极和基底外只包含例如薄层3-5。

根据本发明，电荷迁移化合物应理解为所有以任何方式传递电荷（空穴和/或电子）的化合物。它们显然包括作为发射体层成分的化合物，即光致发光材料，例如萤光染料。

文献中描述了许多能传递电荷（空穴和/电子）的有机化合物。人们大量使用例如在高真空下蒸气沉积所使用的低分子量物质。这类物质的分类及其用途例如在EP-A-387715，US-A-4539507，4720432和4769292中有很好的综述。一般来说，可用例如所有在电子照相术中已知的光导体物质。

基于低分子量化合物的所有这些EL装置的共同特点是它们的工作寿命太短。工作时，有机发光二极管变得很热（＞100℃），这会导致薄层的变化（进而使之破坏），随后使得性能降低或完全丧失功能。

若在EL装置中使用聚合物，则这些问题便较少出现。然而，并未报导多少含聚合物的薄层。从而，例如在日本专利公开4028197中描述了包含作为发射层成分的聚乙烯基咔唑的EL装置。可溶性聚合物如聚乙烯基咔唑是用稀溶液浇铸或旋转涂覆而应用的。该方法的缺点是不能使用多层这种薄层，这是因为第二层所用的溶剂会将第一层部分溶解或至少部分溶胀。这将导致两层在界面的混合，从而使效率降低。这些问题在美国专利4，539，507中有详述。

还应当注意的是，聚合物层的热稳定性不但受化学上-分解-的制约，而且也受物理上的-它们的玻璃化转变温度或熔点-制约。

聚合物在EL装置中的应用的例子还有聚（对亚苯基亚乙烯基）（PPV）和聚酰亚胺。PPV在EL装置中的应用描述于EP-A-443861，WO-A-9013148，9203490和9203491中。值得一提的优点是PPV的热稳定性高，而且不溶解。

聚酰亚胺层是这样制备的：将相应的共聚单体在高真空下进行气相沉积，随后将聚酰亚胺热定形（参见：EP-A-449125）。这些聚合物也是不溶的。

就在EL扇形片尤其是扇形显示）中的应用而言，由于不再可能有光构造能力（photo  structurability），该不溶性是一个缺陷。此外，基底的热处理限定了它只能选自高温下稳定的材料例如玻璃。而上述热处理又是聚合物生产中所必需的。

我们发现，使用本发明的新的EL装置可以避免上述缺陷。这些EL装置的结构原则上对应于附图所示的结构，其中如上所述，如果各薄层能完成多项功能，那么有机层的数目可以减少。