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CN101783396B - 有机电致发光器件、显示器和电子装置 - Google Patents

有机电致发光器件、显示器和电子装置 Download PDF

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CN101783396B CN201010001824.2A CN201010001824A CN101783396B CN 101783396 B CN101783396 B CN 101783396B CN 201010001824 A CN201010001824 A CN 201010001824A CN 101783396 B CN101783396 B CN 101783396B
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Abstract

本发明公开了有机电致发光器件、显示器和电子装置。所述有机电致发光器件包括：由杂环化合物构成的电子输运层；由金属材料构成的阴极；以及布置在所述电子输运层与所述阴极之间的过渡金属配合物层。所述显示器和所述电子装置各自包括基板和布置在所述基板上的各个有机电致发光器件。本发明可以提供具有令人满意的寿命特性而不会出现黑斑或亮斑的高可靠性有机电致发光器件。本发明的显示器和电子装置包括能够防止出现黑斑和亮斑的有机电致发光器件，因此提高了长期可靠性和显示特性。

Description

有机电致发光器件、显示器和电子装置
相关申请的交叉参考 
本申请包含与2009年1月19日向日本专利局提交的日本在先专利申请JP 2009-008708的公开内容相关的主题，在此将该在先申请的全部内容以引用的方式并入本文。 
技术领域
本发明涉及有机电致发光器件、显示器和电子装置，具体地，涉及适合于从阴极侧出射光的结构的有机电致发光器件，并涉及包含该有机电致发光器件的各显示器和电子装置。 
背景技术
利用有机材料的电致发光特性的有机电致发光器件(organic ELelement)都包括设在阳极与阴极之间且具有发光层(luminous sublayer)的有机发光功能层，并且有机电致发光器件作为能够在低电压直流(DC)驱动状态下实现高亮度发光的发光器件已经引起了极大关注。在有机电致发光器件中，为了提高发光特性和寿命特性，已经对各种不同的层结构进行了研究。 
例如，曾经有人提出：通过让电子注入层(electron-injection layer)布置在阴极与有机发光功能层之间的界面处，可以提高电子从阴极到发光层的注入效率。曾经有人提出：能够用于电子注入层的材料示例包括：诸如氟化锂(LiF)等无机材料，以及羟基喹啉锂配合物(lithium quinolinolcomplex，Liq)等(见日本专利申请公开公报No.2007-173779，第0048段)。 
此外，在有机电致发光器件中，构成有机发光功能层的有机材料容易与水分和氧气发生反应而劣化。因此，利用由诸如氮化硅等无机材料构成的保护膜对整个有机电致发光器件进行覆盖，来防止水分和氧气的渗透。然而，在这种结构中，在保护膜与有机电致发光器件之间容易产生应力。这会导致由于有机发光功能层从阴极上脱离开而引起的寿命特性劣化，并导致出现诸如黑斑和亮斑等故障。
发明内容
鉴于上述问题，本发明期望提供一种具有令人满意的寿命特性而不会出现黑斑或亮斑的高可靠性有机电致发光器件，并期望提供使用该有机电致发光器件的显示器和电子装置。 
本发明的实施例提供了一种有机电致发光器件，所述有机电致发光器件包括：由杂环化合物构成的电子输运层；阴极，所述阴极具有从所述电子输运层侧依次堆叠作为电子注入层的第一层和作为金属阴极层的第二层而形成的两层结构；以及布置在所述电子输运层与所述阴极之间以能够提高所述电子输运层与所述阴极之间的附着力的过渡金属配合物层。 
在具有这种结构的有机电致发光器件中，尽管在电子输运层与阴极之间布置了具有低电子迁移率的过渡金属配合物层，但与不包含过渡金属配合物层的器件相比，其寿命特性是令人满意的，并且防止了黑斑和亮斑的出现。 
本发明的实施例提供了显示器和电子装置，它们都包括基板和布置在所述基板上的有机电致发光器件，各个所述有机电致发光器件包括：由杂环化合物构成的电子输运层；阴极，所述阴极具有从所述电子输运层侧依次堆叠作为电子注入层的第一层和作为金属阴极层的第二层而形成的两层结构；以及布置在所述电子输运层与所述阴极之间以能够提高所述电子输运层与所述阴极之间的附着力的过渡金属配合物层。 
如上所述，根据本发明，可以得到寿命特性良好并且能够防止出现黑斑和亮斑的高可靠性有机电致发光器件以及包括这种有机电致发光器件的显示器和电子装置。 
附图说明
图1是本发明实施例的有机电致发光器件的截面图； 
图2是本发明实施例的显示器的示例性电路结构示意图； 
图3是本发明实施例的显示器的主要部分的示例性截面图； 
图4是应用了本发明实施例的呈密封结构的模块化显示器的平面图； 
图5是应用了本发明实施例的电视机的立体图； 
图6A和图6B示出了应用了本发明实施例的数码相机，其中图6A是从数码相机的正面看到的该数码相机的立体图，并且图6B是从数码相机的背面看到的该数码相机的立体图； 
图7是应用了本发明实施例的笔记本型电脑的立体图； 
图8是应用了本发明实施例的摄像机的立体图； 
图9A～图9G示出了应用了本发明实施例的诸如手机等便携式终端装置，图9A是该装置处于打开状态时的正视图，图9B是该装置处于打开状态时的侧视图，图9C是该装置处于关闭状态时的正视图，图9D是该装置处于关闭状态时的左视图，图9E是该装置处于关闭状态时的右视图，图9F是该装置处于关闭状态时的俯视图，且图9G是该装置处于关闭状态时的仰视图；以及 
图10是示出了与过渡金属配合物层的厚度相对应的电流效率和寿命的曲线图。 
具体实施方式
下面按如下顺序来说明本发明的各实施例： 
1.有机电致发光器件的结构； 
2.显示器的结构；和 
3.电子装置的结构。 
1.有机电致发光器件的结构
图1是本发明实施例的有机电致发光器件的示意性截面图。该图所示的有机电致发光器件1包括在基板3上依次堆叠的阳极5、有机发光功能层7、过渡金属配合物层9和阴极11。有机发光功能层7例如包括从阳极5侧依次堆叠的空穴注入及输运层7a、发光层7b和电子输运层7c。阴极11被由无机材料构成的保护膜(未图示)覆盖着。 
本发明的实施例包括将过渡金属配合物层9布置在由杂环化合物构成的电子输运层7c与由金属材料构成的阴极11之间的特征。在下文中，具有上述堆叠结构的有机电致发光器件1用作顶部出光型器件，在该顶 部出光型器件中，光从与基板3相对的由金属材料构成的阴极11侧出射。下面将从基板3侧起依次说明此情况下各层的细节。 
基板 
基板3用作在其主表面上布置着有机电致发光器件1的支撑体，并且可以是现有技术的基板。基板的示例包括：由石英、玻璃或树脂制成的膜和板；以及金属箔等。在这些材料中，优选石英和玻璃。在使用树脂的情况下，树脂的示例包括：诸如聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)等甲基丙烯酸树脂；诸如聚对苯二甲酸乙二酯(PET)、聚萘二甲酸乙二醇酯(PEN)和聚萘二甲酸丁二酯(PBN)等聚酯；聚碳酸酯树脂等。必须制造成堆叠结构或者进行表面处理来抑制水分和气体的渗透。此外，在使用从顶部出射光的顶部出光型结构的情况下，基板可以不是透光性的。例如，可以使用Si基板。在使用有源器件的情况下，可以在Si基板上直接制造出该有源器件。 
阳极 
为了有效地注入空穴，阳极5由具有高功函数(work function)的电极材料在真空状态下形成。该材料的示例包括：诸如铝(Al)、铬(Cr)、钼(Mo)、钨(W)、铜(Cu)、银(Ag)或金(Au)等金属；上述金属的合金；上述金属的氧化物或上述合金的氧化物；氧化锡(SnO2)与锑(Sb)的合金；铟锡氧化物(ITO)；铟锌氧化物(InZnO)；氧化锌(ZnO)与铝(Al)的合金，等等。此外，上述金属的氧化物及上述合金的氧化物可以被单独使用或者可以被组合起来混合使用。 
阳极5可以具有包括第一层和布置在该第一层上的第二层的堆叠结构，该第一层具有良好的光反射性，该第二层具有透光性和高的功函数。 
第一层优选由主要含有铝的合金构成。该合金的辅助成分可以含有至少一种具有比作为主要成分的铝的功函数相对较低的功函数的元素。优选将镧系元素作为上述辅助成分。尽管镧系元素的功函数不高，但将该元素掺入到阳极中可以提高阳极的稳定性并能够保证阳极的高空穴注入能力。上述辅助成分除了含有镧系元素之外，还可以含有诸如硅(Si)、 铜(Cu)等元素。 
当上述辅助成分例如是能够使铝稳定的Nd、Ni或Ti时，构成上述第一层的铝合金层的辅助成分含量优选为总重量的约10wt％以下。在此情况下，在有机电致发光器件的制造过程中能够保持铝合金层的稳定，并维持铝合金层的反射率。此外，可以实现处理精确度和化学稳定性。另外，可以提高阳极5的导电性并且提高阳极5对基板3的附着性。 
例如，上述第二层由选自如下材料的至少一种材料构成：铝合金氧化物、氧化钼、氧化锆、氧化铬和氧化钽。例如，在上述第二层是含有作为辅助成分的镧系元素的铝合金氧化物层(包含自然氧化物膜)的情况下，由于镧系元素的氧化物的高透射率，因而该含有镧系元素的第二层具有良好的透射率。因此，可以维持第一层的表面上的高反射率。上述第二层可以是例如由铟锡氧化物(ITO)或者铟锌氧化物(IZO)构成的透光性导电层。该导电层能够提高阳极5的电子注入特性。 
可以在阳极5的与基板3相邻的那个表面上布置有能够提高阳极5与基板3之间的附着性的导电层。这种导电层的示例可以是例如由ITO或IZO等构成的透光性导电层。 
在包含有机电致发光器件1的显示器是有源矩阵显示器的情况下，阳极5被图形化地形成于各像素中并与布置在基板3上的驱动薄膜晶体管连接。此外，阳极5被绝缘膜(未图示)覆盖着，并通过该绝缘膜的开口使各像素中的阳极5的表面暴露出来。 
空穴注入及输运层 
空穴注入及输运层7a被配置成能够增大向发光层7b的空穴注入效率。空穴注入及输运层7a可以具有将空穴输运层堆叠在空穴注入层上而形成的结构。各个上述空穴输运层和空穴注入层可具有堆叠结构。构成上述空穴注入及输运层的材料示例包括：苯、苯乙烯胺、三苯胺、卟啉、苯并[9，10]菲、氮杂苯并[9，10]菲、四氰基醌二甲烷、三唑、咪唑、噁二唑、聚芳烷(polyarylalkane)、苯二胺、芳胺、噁唑、蒽、芴酮、腙、茋及它们的衍生物；聚硅烷化合物；诸如乙烯基咔唑化合物、噻吩化合物或苯胺化合物等共轭杂环化合物的单体、低聚体及聚合体。 
用于空穴注入及输运层7a的材料的具体示例包括但不限于：α-萘基苯基苯二胺(α-naphthylphenylphenylenediamine)、卟啉、金属四苯基卟啉、金属萘酞菁、六氰基氮杂苯并[9，10]菲、7，7，8，8-四氰基对苯二醌二甲烷(7，7，8，8-tetracyanoquinodimethane，TCNQ)、2，3，5，6-四氟-7，7，8，8-四氰基-对苯二醌二甲烷(7，7，8，8-tetracyano-2，3，5，6-tetrafluoroquinodimethane，F4-TCNQ)、四氰基4，4′，4″-三(3-甲基苯基-苯基氨基)三苯胺(tetracyano-4，4，4-tris(3-methylphenylphenylamino)triphenylamine)、N，N，N′，N′-四(对甲苯基)-对苯二胺、N，N，N′，N′-四苯基-4，4′-二氨基联苯、N-苯基咔唑、4-二对甲苯基氨基茋、聚(对亚苯基-1，2-亚乙烯基)(poly(paraphenylenevinylene))、聚(噻吩-1，2-亚乙烯基)(poly(thiophene vinylene))、聚(2，2′-噻吩基吡咯)。 
发光层 
发光层7b是在向阳极5和阴极11施加电压的期间从阳极5侧注入的空穴与从阴极11侧注入的电子进行复合的区域。在本实施例中，可以使用从现有技术所用的各种材料中选择的任何材料。发光材料的示例可以是具有良好的薄膜形成性的化合物，例如：稠环芳烃；诸如苯并噁唑、苯并噻唑或苯并咪唑等荧光增亮剂(fluorescent brightening agent)；金属螯合的8-羟基喹啉酮化合物(metal chelated oxinoid compound)；二乙烯基苯化合物(distyrylbenzene compound)等。稠环芳烃的示例包括蒽、萘、菲、芘、 
Figure G2010100018242D00061
、含有苝骨架的稠环发光物质、含有大约八个稠环的其它稠环发光物质等。特别地，可以使用1，1，4，4-四苯基-1，3-丁二烯、4，4′-(2，2-二苯乙烯基)联苯等。上述发光层可以是由从这些发光材料中选择的至少一种材料构成的单层。可替代地，上述发光层可以堆叠在由与上述材料不同的化合物构成的另一发光层上。 
电子输运层 
电子输运层7c被配置成向发光层7b输送电子。根据本发明的实施例，具体地，电子输运层7c由杂环化合物构成，该杂环化合物是以氮作为构成杂环的杂原子的含氮环状化合物。该含氮环状化合物的示例包括喹啉、菲咯啉、吡嗪、三唑、噁唑、噁二唑、苯并咪唑及它们的衍生物 以及它们的金属配合物。 
它们的具体示例包括由下面化学式1-1中的化合物(N-1)～化合物(N-13)表示的苯并咪唑衍生物、由下面化学式1-2中的化合物(N-14)表示的三(8-羟基喹啉)铝(简称为“Alq3”)、由下面化学式1-2中的化合物(N-15)～化合物(N-22)表示的1，10-菲咯啉衍生物。此外，它们的示例包括吖啶衍生物和茋衍生物。 
过渡金属配合物层 
过渡金属配合物层9是由以过渡金属作为中心金属的金属配合物构成的薄膜。该中心金属具有2以上的配位数。能够用作中心金属的过渡金属的示例包括：第一行过渡金属(3d过渡元素)、第二行过渡金属(4d过渡元素)和第三行过渡金属(4f过渡元素)。过渡金属配合物层9优选具有10nm以下的厚度，并且更优选具有2nm以下的厚度。通过布置具有这种小厚度的过渡金属配合物层9来维持从阴极11注入到有机发光功能层7中的电子的数量是很重要的。 
构成过渡金属配合物层9的过渡金属配合物的具体示例包括在下面化学式2-1及化学式2-2中说明的化合物(A-1)～化合物(A-19)。 
阴极 
阴极11由金属材料构成并具有透光性。在有机电致发光器件1具有谐振结构的情况下，阴极11是半反射半透射型的。这使得从发光层7b发出的光以良好的色纯度(color purity)出射。 
阴极11可具有从有机发光功能层7侧依次堆叠作为电子注入层的第一层和作为金属阴极层的第二层而形成的两层结构。可替代地，阴极11可具有仅有金属阴极层的单层结构。优选地，从延长寿命的观点来看，阴极11具有仅有金属阴极层的单层结构。 
化学式1-1 
Figure G2010100018242D00081
化学式1-2 
Figure G2010100018242D00091
化学式2-1 
Figure G2010100018242D00101
化学式2-2 
Figure G2010100018242D00111
在布置电子注入层的情况下，该电子注入层由具有低功函数和令人满意的透光性的材料构成。能够使用的材料的示例包括：作为锂(Li)的氧化物的氧化锂(Li2O)、作为铯(Cs)的复合氧化物的碳酸铯(Cs2CO3)、上述氧化物与上述复合氧化物的混合物。然而，构成电子注入层的材料不限于此。该材料的示例还包括具有低功函数的金属，例如：诸如钙(Ca)、钡(Ba)等碱土金属；诸如锂、铯、铟(In)、镁(Mg)等碱金属；以及上述这些金属的氧化物、复合氧化物和氟化物。这些材料可以单独使用或者组合起来作为混合物使用。可替代地，这些材料可以以它们的合金而被使用以获得更高级别的安全性。此外，电子注入层不限于上述无机材料，也可由诸如羟基喹啉锂配合物(Liq)等有机材料构成。 
金属阴极层是由诸如MgAg等透光材料构成的薄膜。金属阴极层可以还含有诸如铝喹啉配合物、苯乙烯胺衍生物或者酞菁衍生物等有机发光材料。在此情况下，可将例如由MgAg构成的透光层进一步设置成第三层。 
在包括有机电致发光器件1的显示器是有源矩阵显示器的情况下，阴极11在通过有机发光功能层7等与阳极5绝缘的状态下被布置在基板3的上方，并且该阴极11被用作各像素的公共电极。 
施加给具有上述结构的有机电致发光器件1的电流通常是直流电流。可替代地，可以使用脉冲电流或者交流电流。在器件不被损坏的前提下，电流和电压值不受具体限制。但是，如果考虑有机电致发光器件的电能消耗和寿命，则期望在较低的电能下有效地发光。 
在有机电致发光器件1具有谐振结构的情况下，出射的光在半反射半透射型阴极11的光反射表面与阳极5侧的光反射表面之间进行多重干涉，然后从阴极11侧射出。在此情况下，阳极5侧的光反射表面与阴极11侧的光反射表面之间的光程由所期望射出的光的波长来规定。将各层的厚度确定为能够满足光程。在如上所述的这种顶部出光型有机电致发光器件中，腔体结构的积极使用使得能够提高光向外部出射的效率并使得对发射光谱的控制成为可能。 
保护膜 
保护膜(未图示)用作钝化层，其被配置成防止由于例如空气中的水分和氧气而导致的有机材料的劣化。保护膜的示例包括：氮化硅(一般为Si3N4)；氧化硅(一般为SiO2)；氮化硅氧化物(SiNxOy，组分比满足X＞Y)；氧氮化硅(SiOxNy，组分比满足X＞Y)；主要由碳构成的无机材料，例如类金刚石碳(DLC)和碳纳米管(CN)等。上述各膜优选具有单层结构或者堆叠结构。在这些材料中，优选使用由氮化物构成的保护膜，这是因为，这种保护膜是致密的并且能够极其有效地阻挡对有机电致发光器件1起负面影响的水分、氧气和其它杂质。 
本发明实施例的上述有机电致发光器件1包括将过渡金属配合物层9布置在电子输运层7c与阴极11之间的特征。在具有该结构的有机电致发光器件1中，如下面示例中所述，可以提高寿命特性并能防止黑斑和亮斑的出现。 
通常，过渡金属配合物常常被用作空穴输运材料或者发光掺杂剂，并具有低的电子迁移率。然而，过渡金属配合物层9起到被配置成用于 提高由有机材料构成的电子输运层7c与阴极11之间的附着力的层的作用。即使在使用由无机材料构成的保护膜覆盖着器件因而在有机电致发光器件1中产生了内部应力的情况下，过渡金属配合物层9也能够减轻该内部应力。这防止了由金属构成的阴极11与有机发光功能层7脱离开并防止了构成阴极11的金属层中的聚合，从而提高了器件的长期操作稳定性。 
过渡金属配合物层9是厚度为10nm以下并优选为2nm以下的薄膜，并被布置成与电子输运层7c相邻，从而防止过多电子的注入，该过多电子的注入会导致有机电致发光器件1中的载波不平衡从而缩短寿命。此外，过渡金属配合物层9的布置防止了电子输运能力的降低，从而在将效率维持为同等水平的情况下延长了寿命。 
过渡金属配合物层9具有2以上的配位数并因此具有一定大小的分子量。因此，在操作中不会出现分子扩散，这抑制了操作中状态的变化并延长了寿命。与之对照地，在现有技术的结构中，因为包含被布置在阴极与电子输运层之间的界面处的例如由碱金属或者碱土金属的卤化物或氧化物等构成的层，所以具有低分子量的诸如碱金属等金属容易在操作中扩散，于是，由于操作中状态的变化而导致寿命缩短。 
在上述实施例中，本发明已经详细说明了使用顶部出光型有机电致发光器件作为有机电致发光器件的示例。然而，本发明实施例的有机电致发光器件不限于应用到顶部出光型有机电致发光器件，而是可广泛地适用于在阳极5与阴极11之间至少插入有含发光层7b的有机发光功能层7的结构。因此，本发明实施例适用于从基板3依次堆叠有阴极11、过渡金属配合物层9、有机发光功能层7和阳极5的结构，并且也适用于如下的底部出光型(透射型)有机电致发光器件，在该透射型有机电致发光器件中，与基板3相邻的电极(用作阴极或者阳极的下部电极)为透明材料且与基板3相对的电极(用作阴极或阳极的上部电极)由反射材料构成以使光仅从下部电极侧出射。 
2.显示器的结构
电路结构 
图2是包括有机电致发光器件1的显示器的示例性电路结构示意图。这里，将说明被应用于包括有机电致发光器件1的有源矩阵显示器21的本发明实施例。 
如该图所示，在显示器21的基板3上限定了显示区域3a和周边区域3b。在显示区域3a中，以矩阵形式布置有多条扫描线23和多条信号线24。在扫描线与信号线的各交叉部中的相应交叉部处设有相应像素，由此设置成像素阵列部分。在周边区域3b中，设置有被配置成对扫描线23进行驱动的扫描线驱动电路25和被配置成将与亮度信息对应的视频信号(即，输入信号)供给到信号线24的信号线驱动电路26。 
布置在扫描线23与信号线24的交叉部处的像素电路各自包括例如开关薄膜晶体管Tr1、驱动薄膜晶体管Tr2、存储电容器Cs和具有参照图1所述的结构的有机电致发光器件1。当扫描线驱动电路25驱动相应的信号线24时，从该相应的信号线24供给过来的通过开关薄膜晶体管Tr1的视频信号被保持在存储电容器Cs内。从驱动薄膜晶体管Tr2将响应于该存储信号的电平的电流供给至有机电致发光器件1，从而使有机电致发光器件1以响应于该电流的亮度发光。值得注意的是，驱动薄膜晶体管Tr2及存储电容器Cs与公共电源线(Vcc)27连接。 
上述各像素电路的结构仅仅是个示例。如果需要的话，可在该像素电路中布置有电容元件。此外，可进一步布置有多个晶体管来构成像素电路。另外，可根据像素电路的变型在周边区域3b中布置有必要的驱动电路。 
截面结构 
图3示出了用于说明显示器21的显示区域的主要部分的截面图的第一示例。 
在布置有有机电致发光器件1的基板3的显示区域中，布置了未图示的驱动晶体管、写晶体管、扫描线和信号线(见图2)，从而构成像素电 路。布置有未图示的绝缘膜以覆盖这些组件。 
作为被覆盖有上述绝缘膜的基板3上的有机电致发光器件1，布置有红光发光元件1R、绿光发光元件1G和蓝光发光元件1B。各有机电致发光元件1R、1G和1B具有从与基板3相对的侧出射光的顶部出光型结构。 
对于各元件通过进行图形化来形成各有机电致发光元件1R、1G和1B的阳极5。各阳极5通过覆盖着基板3表面的绝缘膜中所形成的连接孔与相应的像素电路中的驱动晶体管连接。 
各阳极5的周边覆盖有绝缘膜13。各阳极5的中心部从绝缘膜13中的开口被暴露出来。并且，在覆盖着相应的阳极5的暴露部分的状态下，通过图形化来形成各个有机发光功能层7。布置有过渡金属配合物层9和阴极11以作为覆盖着这些有机发光功能层7的公共层。如上所述，在覆盖着阴极11的状态下，布置有作为钝化层的保护膜15。可以通过以与有机发光功能层7相同的方式进行图形化来形成过渡金属配合物层9。在有机发光功能层7中，至少发光层7b是通过对各有机电致发光元件1R、1G和1B进行图形化来形成的。其它层可以被形成作为公共层。 
构成红光发光元件1R、绿光发光元件1G和蓝光发光元件1B的从阳极5至阴极11的各层能够通过例如真空沉积、离子束方法(EB method)、分子束外延(molecular beam epitaxy，MBE)、溅射或者有机气相沉积(organic vapor phase deposition，OVPD)等干式方法来形成。 
除了上述方法之外也可以通过湿式方法来形成有机层。湿式方法的示例包括：诸如激光转移方法(laser transfer method)、旋转涂敷(spincoating)、浸渍(dipping)、刮板法(doctor blade method)、喷出涂敷(ejectioncoating)和喷溅涂敷(spray coating)等涂敷方法；诸如喷墨方法、胶印(offsetprinting)、凸版印刷(letterpress printing)、凹版印刷(intaglio printing)、丝网印刷(screen printing)和微凹版涂敷(microgravure coating)等印刷方法。根据各有机层和各材料的特性，可以组合使用干式方法和湿式方法。 
特别地，对于各有机电致发光元件1R、1G和1B通过例如利用掩模的蒸发沉积或者转移方法进行图形化，来形成有机发光功能层7(此外， 还形成过渡金属配合物层9)。 
已经对应用于有源矩阵显示器的本发明实施例进行了说明。然而，本发明实施例的显示器也适用于无源矩阵显示器。在此情况下，能够得到与上述优点相同的优点。 
上面说明的本发明实施例的显示器包括如图4所示的呈密封结构的模块化显示器。该呈密封结构的模块化显示器的示例是如下的模块化显示器，其中，将密封部分31布置成包围住作为像素阵列部分的显示区域3a，并且使用密封部分31作为粘合剂来粘结由透明玻璃等构成的对向部件(密封基板33)。透明密封基板33可包括滤色器、保护膜和遮光膜。具有显示区域3a并用作模块化显示器的基板3可包括柔性印制电路板(flexible printed-circuit board)35，该柔性印制电路板被配置成从外部将信号供给到显示区域3a(像素阵列部分)或者从显示区域3a(像素阵列部分)信号供给到外部。 
显示器21具有本发明实施例的上述结构，从而提高了寿命特性。此外，显示器21包括能够防止出现黑斑和亮斑的有机电致发光器件1，从而提高了长期可靠性和显示特性。 
3.电子装置的结构
上述本发明实施例的显示器能够用于图5～图9G所示的各种电子装置的显示单元。例如，该显示器适用于所有领域中用于显示被供给过来的视频信号或者内部生成的视频信号的电子装置的显示单元。这些电子装置的示例包括诸如数码相机、笔记本型电脑、手机和摄像机等便携式终端装置。下面说明应用了本发明实施例的各电子装置的示例。 
图5是应用了本发明实施例的电视机的立体图。本应用示例的电视机包括具有前面板102和滤光玻璃103的显示屏单元101。本发明实施例的显示器用作显示屏单元101。 
图6A和图6B示出了应用了本发明实施例的数码相机。图6A是从前面看到的数码相机的立体图。图6B是从背面看到的数码相机的立体图。本应用示例的数码相机包括闪光灯发光单元111、显示单元112、菜单开关113和快门按钮114。本发明实施例的显示器用作显示单元112。 
图7是应用了本发明实施例的笔记本型电脑的立体图。本应用示例的笔记本型电脑包括主体121、在输入字母等时使用的键盘122和用于显示图像的显示单元123。本发明实施例的显示器用作显示单元123。 
图8是应用了本发明实施例的摄像机的立体图。本应用示例的摄像机包括主体131、布置在朝前侧上的物镜132、拍摄开始/停止开关133和显示单元134。本发明实施例的显示器用作显示单元134。 
图9A～图9G示出了应用了本发明实施例的诸如手机等便携式终端装置。图9A是该装置在打开状态下的正视图。图9B是该装置在打开状态下的侧视图。图9C是该装置在关闭状态下的正视图。图9D是该装置在关闭状态下的左侧视图。图9E是该装置在关闭状态下的右侧视图。图9F是该装置在关闭状态下的俯视图。图9G是该装置在关闭状态下的仰视图。本应用示例的手机包括上部壳体141、下部壳体142，连接部(这里为铰链)143、显示器144、副显示器145、图片灯146和照相机147。本发明实施例的显示器用于显示器144和副显示器145。 
示例
下面参照图1说明用于制造本发明各示例的和各比较例的有机电致发光器件的流程，然后说明这些有机电致发光器件的评估结果。 
示例1～示例7和比较例1～比较例9 
在由玻璃板形成的尺寸为30mm×30mm的基板3上，依次向上堆叠190nm厚度的Ag合金层(反射层)和用作阳极5的12.5nm厚度的透明ITO电极，从而形成顶部出光型有机电致发光器件的单元。 
通过真空沉积方法在0.2～0.4nm/sec的沉积速率下形成12nm厚度m-MTDATA膜作为有机发光功能层7的空穴注入层7a。m-MTDATA表示4，4′，4″-三(苯基-间甲苯氨基)三苯胺(4，4′，4″-tris(phenyl-m-tolylamino)triphenylamine)。 
在0.2～0.4nm/sec的沉积速率下形成12nm厚度的α-NPD膜作为空穴输运层7a。α-NPD表示N，N′-二苯基-N，N′-双(1-萘基)-1，1′-联苯-4，4′-二胺(N，N′-bis(1-naphthyl)-N，N′-diphenyl[1，1′-biphenyl]-4，4′-diamine)。 
形成30nm厚度的如下膜作为发光层7b，该膜包括作为主要材料的9-(2-萘基)-10-[4-(1-萘基)苯基]蒽，并掺杂有作为蓝光发光掺杂剂化合物的5％N，N，N′，N′-四(2-萘基)-4，4′-二氨基二苯乙烯(N，N，N′，N′-tetra(2-naphthyl)-4，4′-diaminostilbene)。 
如表1所示，在示例1～示例7和比较例1～比较例9中，电子输运层7c由下列化学式3中的化合物(N-1)～化合物(N-15)构成。过渡金属配合物层9由由下列化学式3中的化合物(A-1)～化合物(A-19)构成。阴极11由该表中所示的材料构成。值得注意的是，在比较例9中构成电子注入层的Liq是下面所示的锂配合物。 
表1 
Figure G2010100018242D00181
化学式3 
Figure G2010100018242D00191
利用氨(NH3)气和硅烷(SiH4)气体作为源气体(source gas)，通过等离子体增强型化学气相沉积(chemical vapor deposition，CVD)在阴极11上形成由氮化硅构成的2μm厚度的保护膜。用UV(紫外线)固化树脂将玻璃基板粘贴在保护膜上。因此，制造了顶部出光型有机电致发光器件1。 
评估结果 
对于示例1～示例7和比较例1～比较例9中制造出来的各有机电致发光器件来说，在以电流密度10mA/cm2进行驱动的期间对驱动电压(V)和电流效率(cd/A)进行测量。在恒定电流、温度50℃、占空比25％、电流密度50mA/cm2下对负载进行驱动。将初始亮度1减少到0.5所花费的时间被测量出来作为寿命(hr)。在50℃的温度和80％的湿度下保存有机电致发光器件达200个小时之后，观测发光表面以测量所出现的黑斑和亮斑(电流集中点)的数量。表1概括了测量结果。 
如表1所示，示例1～示例7中的各有机电致发光器件是应用了本发明实施例的有机电致发光器件，并具有将过渡金属配合物层9布置在由杂环化合物构成的电子输运层7c与由金属材料构成的阴极11之间的结构。与之对照地，比较例1～比较例9中的各有机电致发光器件是未应用本发明实施例的有机电致发光器件。 
从表1可清楚地看出，在应用了本发明实施例的有机电致发光器件的示例1～示例7的全部有机电致发光器件中，驱动电压和电流效率被维持为与未应用本发明实施例的比较例1～比较例9中驱动电压低且电流效率高的比较例1和比较例2相同的水平。此外，与比较例1～比较例9中的有机电致发光器件相比，示例1～示例7的全部有机电致发光器件具有长寿命，并且防止了黑斑和亮斑的出现。 
示例8～示例14 
进行与示例1～示例7中一样的流程直至形成发光层7b。形成由下面化学式4中的化合物(N-10)构成的厚度为15nm的电子输运层7c。形成厚度为0.1nm～25nm且由下面化学式4中的化合物(A-3)构成的过渡金属配合物层9。形成阴极11，在该阴极中，在1nm厚度的氟化锂(LiF)膜上 堆叠有12nm厚度的MgAg膜。 
化学式4 
Figure G2010100018242D00211
像示例1～示例7中一样，形成保护膜，并且粘结玻璃基板，从而得到顶部出光型有机电致发光器件1。 
对于示例8～示例14中制造出来的各有机电致发光器件，在以电流密度10mA/cm2进行驱动的期间对电流效率(cd/A)进行测量。在恒定电流、温度50℃、占空比25％、电流密度50mA/cm2下对负载进行驱动。将初始亮度1减少到0.5所花费的时间被测量出来作为寿命(hr)。 
表2示出了测量结果。图10是示出了与过渡金属配合物层的厚度相关的电流效率与寿命之间关系的曲线图。 
表2 
Figure G2010100018242D00212
如表2和图10的曲线图所示，通过在电子输运层与阴极之间布置有10nm以下厚度的过渡金属配合物层，可以达到1500个小时或者更长的半衰期以及7.0cd/A以上的电流效率。通过2nm以下厚度的过渡金属配合物层，可以达到1700个小时或者更长的半衰期以及8.5cd/A以上的电流效率。 
本领域技术人员应当理解，依据设计要求和其他因素，可以在本发明所附的权利要求或其等同物的范围内进行各种修改、组合、次组合及改变。 

Claims (11)

1.一种有机电致发光器件，所述有机电致发光器件包括：
基板；
形成在所述基板上的阳极，其中所述阳极由第一层和布置在所述第一层上的第二层形成，所述第一层由主要含有铝的合金构成，当所述第一层中的辅助成分为使铝稳定的材料时，所述辅助成分含量为总重量的10wt％以下；
由杂环化合物构成的电子输运层，所述电子输运层隔着发光层位于所述阳极上方；
阴极，所述阴极具有从所述电子输运层侧依次堆叠作为电子注入层的第一层和作为金属阴极层的第二层而形成的两层结构；以及
布置在所述电子输运层与所述阴极之间以能够提高所述电子输运层与所述阴极之间的附着力的过渡金属配合物层。
2.如权利要求1所述的有机电致发光器件，其中，构成所述过渡金属配合物层的过渡金属配合物的中心金属具有2以上的配位数。
3.如权利要求1或2所述的有机电致发光器件，其中，所述过渡金属配合物层具有10nm以下的厚度。
4.如权利要求3所述的有机电致发光器件，其中，所述过渡金属配合物层具有2nm以下的厚度。
5.如权利要求1或2所述的有机电致发光器件，其中，构成所述电子输运层的所述杂环化合物是含氮的环状化合物。
6.如权利要求3所述的有机电致发光器件，其中，构成所述电子输运层的所述杂环化合物是含氮的环状化合物。
7.如权利要求1或2所述的有机电致发光器件，其中，所述阴极为半反射半透射型。
8.如权利要求3所述的有机电致发光器件，其中，所述阴极为半反射半透射型。
9.如权利要求5所述的有机电致发光器件，其中，所述阴极为半反射半透射型。
10.一种显示器，所述显示器包括基板和布置在所述基板上的有机电致发光器件，各个所述有机电致发光器件包括：
基板；
形成在所述基板上的阳极，其中所述阳极由第一层和布置在所述第一层上的第二层形成，所述第一层由主要含有铝的合金构成，当所述第一层中的辅助成分为使铝稳定的材料时，所述辅助成分含量为总重量的10wt％以下；
由杂环化合物构成的电子输运层，所述电子输运层隔着发光层位于所述阳极上方；
阴极，所述阴极具有从所述电子输运层侧依次堆叠作为电子注入层的第一层和作为金属阴极层的第二层而形成的两层结构；以及
布置在所述电子输运层与所述阴极之间以能够提高所述电子输运层与所述阴极之间的附着力的过渡金属配合物层。
11.一种电子装置，所述电子装置包括基板和布置在所述基板上的有机电致发光器件，各个所述有机电致发光器件包括：
基板；
形成在所述基板上的阳极，其中所述阳极由第一层和布置在所述第一层上的第二层形成，所述第一层由主要含有铝的合金构成，当所述第一层中的辅助成分为使铝稳定的材料时，所述辅助成分含量为总重量的10wt％以下；
由杂环化合物构成的电子输运层，所述电子输运层隔着发光层位于所述阳极上方；
阴极，所述阴极具有从所述电子输运层侧依次堆叠作为电子注入层的第一层和作为金属阴极层的第二层而形成的两层结构；以及
布置在所述电子输运层与所述阴极之间的过渡金属配合物层以能够提高所述电子输运层与所述阴极之间的附着力。
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