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TWI466351B - 有機電激發光顯示器及製造彼之方法 - Google Patents

有機電激發光顯示器及製造彼之方法 Download PDF

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TWI466351B
TWI466351B TW100102309A TW100102309A TWI466351B TW I466351 B TWI466351 B TW I466351B TW 100102309 A TW100102309 A TW 100102309A TW 100102309 A TW100102309 A TW 100102309A TW I466351 B TWI466351 B TW I466351B
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organic
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light
layer
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TW100102309A
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TW201143185A (en
Inventor
Tomoyuki Higo
Tadahiko Yoshinaga
Original Assignee
Sony Corp
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Publication date
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Description

有機電激發光顯示器及製造彼之方法
本發明關於一種使用有機電激發光(EL)功效發光之有機EL顯示器及製造彼之方法。
隨着資訊及通信產業的加速發展，需要具有較高性能之顯示器元件。作為下一世代顯示器元件之吸引注意的有機EL元件不只具有寬視角及極佳對比，且具有快速反應時間之優點。
形成有機EL元件的發光層等等之材料大致分為低分子材料及高分子材料。一般已知低分子材料顯示高發光效率及長壽命，且特別地，發藍光的低分子材料之性能是高的。
再者，作為形成有機EL元件的有機薄膜之方法，由低分子材料製造之薄膜係藉由乾式方法諸如真空沈積法形成，及由高分子材料製造的薄膜係藉由濕式方法諸如旋轉塗布、噴墨印刷或噴嘴塗布方法形成。
作為使用該類形成方法的例子，例如，日本專利案號4062352及3899566中所述，揭示其中藉由噴墨印刷法形成紅色發光層及綠色發光層及藉由蒸發形成藍色發光層之製造方法。在日本專利案號4062352及3899566之製造方法中，藉由蒸發法使用具有高適用性之低分子材料製造藍色發光層；因此，製造成本低及擴大顯示器尺寸的可能性是高度的。
再者，如日本未經審查專利申請案公開號2006-140434中所述，揭示一種顯示器，其中在紅色發光層及綠色發光層上形成藍色發光層作為共用層。在該類配置中，在藍色發光層上不需要精細圖案；因此，製造步驟被減少。
 發明概述
然而，在日本未經審查專利申請案公開號2006-140434之顯示器中，有從排列在紅色發光層及綠色發光層上之藍色發光層至紅色發光層及綠色發光層的電洞或電子注入效率是低的，因此不獲得紅色發光層及綠色發光層之固有性質的問題。換句話說，在紅色有機EL元件及綠色有機EL元件中，沒有充份地獲得發光效率、壽命特性等等。
理想的是提供一種允許改良紅色有機EL元件及綠色有機EL元件之性質的有機EL顯示器，及一種製造彼之方法。
根據本發明之一體系，提供一種包括下列元件(A)至(F)之有機EL顯示器：
(A)下電極，其排列在基板上以致分別地對應於紅色有機EL元件、綠色有機EL元件及藍色有機EL元件；
(B)電洞注入/傳輸層，其排列在下電極上以致分別地對應於該紅色有機EL元件、該綠色有機EL元件及該藍色有機EL元件，該電洞注入/傳輸層具有電洞注入性質及電洞傳輸性質之一或二者；
(C)紅色有機發光層，其排列在該紅色有機EL元件之電洞注入/傳輸層上，且包括低分子材料；
(D)綠色有機發光層，其排列在該綠色有機EL元件之電洞注入/傳輸層上，且包括低分子材料；
(E)藍色有機發光層，其排列在該紅色有機發光層、該綠色有機發光層及該藍色有機EL元件之電洞注入/傳輸層的整體表面上；及
(F)電子注入/傳輸層及上電極，彼等排列在該藍色發光層的整體表面上，該電子注入/傳輸層具有電子注入性質及電子傳輸性質之一或二者。
在本文中，低分子材料為(例如)具有50000或低於50000之重量平均分子量的單體或寡聚物。寡聚物為由2至10個單體鍵結在一起所形成之聚合物。請注意在本文中只描述較佳分子量範圍，但在本發明中，不一定排除具有超出上述範圍之低分子材料。
在根據本發體系之有機EL顯示器中，當低分子材料(單體或寡聚物)被加至紅色發光層及綠色發光層時，改良從藍色發光層(其為共用層)至紅色發光層及綠色發光層之電洞或電子注入效率。
根據本發明之體系，提供一種製造有機EL顯示器之方法，其包含下列步驟(A)至(F)：
(A)在基板上形成下電極以致分別地對應於該紅色有機EL元件、綠色有機EL元件及藍色有機EL元件；
(B)藉由塗布法在該等下電極上形成具有電洞注入性質及電洞傳輸性質之一或二者的電洞注入/傳輸層以致分別地對應於該紅色有機EL元件、該綠色有機EL元件及該藍色有機EL元件；
(C)藉由塗布法在該紅色有機EL元件之電洞注入/傳輸層上形成包括低分子材料之紅色發光層；
(D)藉由塗布法在該綠色有機EL元件之電洞注入/傳輸層上形成包括低分子材料之綠色發光層；
(E)藉由蒸發法在該紅色發光層、該綠色發光層及該藍色有機EL元件之電洞注入/傳輸層的整體表面上形成由低分子材料製造之藍色發光層；及
(F)在藍色發光層的整體表面上依序形成具有電子注入性質及電子傳輸性質之一或二者的電子注入/傳輸層及上電極。
在根據本明體系的製造有機EL顯示器之方法中，當在低分子材料加至其中之紅色有機發光層及綠色有機發光層及包括用於藍色有機EL元件的電洞注入性質電洞傳輸性質之層上藉由塗布法形成由低分子材料製造的藍色發光層時，從共用層之藍色發光層的電洞或電子注入效率被改良，及具有由低分子材料製造之藍色電洞傳輸層的界面被改良。
在根據本明體系之有機EL顯示器及製造有機EL顯示器之方法中，低分子材料(單體或寡聚物)係加至紅色有機發光層及綠色有機發光層；因此，改良從藍色發光層至紅色有機發光層及綠色有機發光層之電洞或電子注入效率。因此，允許紅色有機EL元件及綠色有機EL元件之性質被改良。因此，可達成藉由形成陣列之紅色有機EL元件、綠色有機EL元件及藍色有機EL元件所配置之彩色有機EL顯示器的較高發光效率及較長壽命。
從下列說明將會更完整顯現本發明的其他及進一步目的、特徵及優點。
較佳體系之詳細說明
本發明之較佳體系係參考所附圖式詳細說明於下。
圖1說明根據本發明體系之有機EL顯示器的配置。有機EL顯示器係用作有機EL電視或類似者，及在有機EL顯示器中，例如，將描述於後之複數個紅色有機EL元件10R、複數個綠色有機EL元件10G及複數個藍色有機EL元件10B係在基板11上以矩陣形式排列成顯示區110。作為用於圖像顯示器之驅動器之信號線驅動電路120及掃描線驅動電路130係排列在顯示區110周圍。
像素驅動電路140係排列於顯示區110中。圖2說明像素驅動電路140的例子。像素驅動電路140為在下電極14之下所形成之主動驅動電路，其將描述於後。換句話說，像素驅動電路140包括驅動電晶體Tr1及寫入電晶體Tr2、介於驅動電晶體Tr1及寫入電晶體Tr2之間的電容器(保持電容器)Cs，及串聯連接到介於第一電源線(Vcc)及第二電源線(GND)之間的驅動電晶體Tr1之有機發光元件10R(或10G或10B)。驅動電晶體Tr1及寫入電晶體Tr2各自由典型薄膜電晶體(TFT)配置而成，及TFT可具有(例如)逆交錯配置(所謂的底閘型)或交錯配置(頂閘型)，且TFT之配置不明確地限制。
在像素驅動電路140中，複數條信號線120A係以行方向排列，且複數條掃描線130A係以列方向排列。各信號線120A與各掃描線130A之間的交叉點對應於有機發光元件10R、10G及10B之一者(子像素)。各信號線120A係連接至該信號線驅動電路120，及影像信號係經由該信號線120A而從該信號線驅動電路120供應至該寫入電晶體Tr2的源極電極。各掃描線130A係連接至該掃描線驅動電路130，及掃描信號係經由該掃描線130A而從該掃描線驅動電路130循序供應至該寫入電晶體Tr2的閘極電極。
此外，在該顯示區110中，發紅光之有機EL元件10R、發綠光之有機EL元件10G及發藍光之有機EL元件10B係以矩陣形式依序排列成一個整體。請注意彼此相鄰之紅色有機EL元件10R、綠色有機EL元件10G及藍色有機EL元件10B的組合配置一個像素。
圖3說明圖1中所說明之顯示區110的截面配置。紅色有機EL元件10R、綠色有機EL元件10G及藍色有機EL元件10B各自具有一配置，其中作為陽極之下電極14、障壁15、包括發光層16C之有機層16，其將描述於後，及作為陰極之上電極17係從具有上述像素驅動電路140的驅動電晶體Tr1之基板11與平面化絕緣薄膜(未圖示)之間依此順序層疊。
紅色有機EL元件10R、綠色有機EL元件10G及藍色有機EL元件10B係係用保護層20覆蓋，及由玻璃或類似者製造的密封基板40與保護層20的整體表面之間用由熱固性樹脂、紫外線固化樹脂或類似者製造的黏著層(未圖示)黏合以密封紅色有機EL元件10R、綠色有機EL元件10G及藍色有機EL元件10B。
基板11為支撐體，其中紅色有機EL元件10R、綠色有機EL元件10G及藍色有機EL元件10B係以矩陣形式在其主表面上形成，且可由已知基板配置，及可使用例如石英、玻璃、金屬箔及由樹脂製造之薄膜或薄片。特別地，石英或玻璃為較佳，及在其中基板11由樹脂製造的情形中，作為樹脂，使用由聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)代表之甲基丙烯酸系樹脂、聚酯(諸如聚對苯二甲酸乙二酯(PET)、聚萘二甲酸乙二酯(PEN)及聚萘二甲酸丁二酯(PBN))及聚碳酸酯樹脂等等，但為了減少透水性及透氣性，基板11必需具有疊層結構或進行表面處理。
下電極14係排列在基板11上以致分別地對應於紅色有機EL元件10R、綠色有機EL元件10G及藍色有機EL元件10B。該下電極14各自具有10奈米(含)至1000奈米(含)之層疊方向厚度(下文簡稱為厚度)，且係由簡單物質或金屬元素諸如鉻(Cr)、金(Au)、鉑(Pt)、鎳(Ni)、銅(Cu)、鎢(W)及銀(Ag)的合金製造。而且，該下電極14可具有包括由簡單物質或任何這些金屬元素之合金製造的金屬膜及由銦與錫之氧化物(ITO)、InZnO(氧化銦鋅)或氧化鋅(ZnO)與鋁(Al)之合金製造的透明導電膜之層壓結構。請注意在該使用下電極14作為陽極之情況下，下電極14較佳係由具有高電洞注入性質之材料製造。然而，藉由排列適當電洞注入層，甚至其中電洞注入障壁由於其表面上存在氧化物膜或小功函數而導致問題之材料(諸如鋁(Al)合金)被允許用作下電極14。
提供障壁15以確保下電極14及上電極17之間的絕緣及形成所要形狀之發光區。再者，在描述於後之製造步驟中藉由噴墨印刷或噴嘴塗布系統實施塗布的情形中，障壁15具有障壁之功能。障壁15包括(例如)在由無機絕緣材料諸如SiO2 製造的下障壁15A上之由光敏性樹脂諸如正型光敏性聚苯並噁唑或正型光敏性聚醯亞胺製造的上障壁15B。在障壁15中，排列開口以致對應於各發光區。請注意有機層16及上電極17可不只排列在開口且也排列在障壁15，但是光只從障壁15的開口發射。
各紅色有機EL元件10R之有機層16具有(例如)一配置，其中從下電極14起依序層疊電洞注入層16AR、電洞傳輸層16BR、紅色發光層16CR、藍色發光層16CB、電子傳輸層16D及電子注入層16E。各綠色有機EL元件10G之有機層16具有(例如)一配置，其中從下電極14起依序層疊電洞注入層16AG、電洞傳輸層16BG、綠色發光層16CG、藍色發光層16CB、電子傳輸層16D及電子注入層16E。各藍色有機EL元件10B之有機層16具有(例如)一配置，其中從下電極14起依序層疊電洞注入層16AB、電洞傳輸層16BB、藍色發光層16CB、電子傳輸層16D及電子注入層16E。藍色發光層16CB、電子傳輸層16D及電子注入層16E係排列成紅色有機EL元件10R、綠色有機EL元件10G及藍色有機EL元件10B之共用層。
電洞注入層16AR、16AG及16AB為用於增加電洞注入效率並防止漏電之緩衝層且分別地排列在紅色有機EL元件10R、綠色有機EL元件10G及藍色有機EL元件10B之下電極14上。
各電洞注入層16AR、16AG及16AB之厚度較佳地在5奈米(含)至100奈米(含)之範圍內，及更佳地在8奈米(含)至50奈米(含)之範圍內。電洞注入層16AR、16AG及16AB之材料如適當可視電極或相鄰層之材料而選擇，且使用聚苯胺、聚噻吩、聚吡咯、聚伸苯基伸乙烯、聚伸噻吩基伸乙烯、聚喹啉、聚喹噁啉或其衍生物、導電高聚合物諸如主鏈或側鏈中包括芳香族胺結構之聚合物，金屬酞青素(諸如銅酞青)、碳或類似者。
在其中用於電洞注入層16AR、16AG及16AB之材料為高分子材料的情形中，該高分子材料之重量平均分子量(Mw)可在5000(含)至300000之範圍內(含)，及特別地，高分子材料之重量平均分子量較佳地在大約10000至200000之範圍內。而且，可使用具有大約2000至10000之Mw的寡聚物。然而，在其中Mw小於5000的情形中，當形成電洞傳輸層及後面的層時，電洞注入層可被融化。再者，在其中Mw為大於300000的情形中，材料可成為凝膠體而在薄膜形成方面造成困難。
用作電洞注入層16AR、16AG及16AB之材料的典型導電高聚合物之例子包括聚苯胺、寡聚苯胺及聚二氧基噻吩諸如聚(3,4-伸乙二氧基噻吩)(PEDOT)。此外，使用一種H.C. Starck GmbH製造之稱為Nafion(商標)的商業上可得之聚合物、於溶解形式之稱為Liquion(商標)作為商品名的商業上可得之聚合物、日產化學工業有限公司製造之ELsource(商標)、綜研化學股份有限公司(Soken Chemical & Engineering Co.,Ltd.)製造之稱為Verazol(商標)的導電聚合物或類似者。
提供紅色有機EL元件10R及綠色有機EL元件10G之電洞傳輸層16BR及16BG以分別地增加至紅色發光層16CR和綠色發光層16CG之電洞傳輸效率。電洞傳輸層16BR及16BG係分別地排列在紅色有機EL元件10R及綠色有機EL元件10G之電洞注入層16AR及16AG上。
例如，電洞傳輸層16BR及16BG之厚度，視整體元件配置而定，較佳地在10奈米(含)至200奈米(含)之範圍內，及更佳地在15奈米(含)至150奈米(含)之範圍內。作為形成電洞傳輸層16BR及16BG之高分子材料，允許使用可溶於有機溶劑中之發光材料(例如)聚binyl咔唑、聚茀、聚苯胺、聚矽烷或其衍生物、在側鏈或主鏈中具有芳香族胺之聚矽氧烷衍生物、聚噻吩及其衍生物、及聚吡咯。
在其中用於電洞傳輸層16BR及16BG之材料為高分子材料的情形中，該高分子材料之重量平均分子量(Mw)較佳為50000(含)至300000(含)，及更佳地100000(含)至200000(含)。在其中Mw小於50000的情形中，當形成發光層16CR及16CG時，高分子材料中之低分子成分滴出而在電洞注入層16AR及16AG及電洞傳輸層16BR及16BG中造成壞點(dot defect)，且因此，可能發生初始有機EL元件之性能衰退或在元件中的惡化。另一方面，在其中Mw大於300000的情形中，該材料可成為凝膠體而在薄膜形成上造成困難。請注意重量平均分子量(Mw)為藉由使用四氫呋喃作為溶劑之凝膠滲透層析法(GPC)測定聚苯乙烯當量平均分子量而獲得之值。
紅色發光層16CR和綠色發光層16CG藉由組合電子及電洞反應電場之施用而發光。例如，各紅色發光層16CR及各綠色發光層16CG之厚度，視整體元件配置而定，較佳地在10奈米(含)至200奈米(含)之範圍內，及更佳地在15奈米(含)至150奈米(含)之範圍內。紅色發光層16CR和綠色發光層16CG係由藉由將低分子材料(單體或寡聚物)加至高分子(發光)材料而形成之混合材料製造。
形成紅色發光層16CR和綠色發光層16CG之高分子材料的例子包括以聚茀為主之高聚合物衍生物、(聚)對伸苯基伸乙烯衍生物、聚伸苯基衍生物、聚乙烯基咔唑衍生物、聚噻吩衍生物、以苝為主之顏料、以香豆素為主之顏料、以玫瑰紅為主之顏料、或摻雜有機EL材料之上述高分子材料。作為摻雜材料，允許使用(例如)紅螢烯、苝、9,10-二苯基蒽、四苯基丁二烯、尼羅紅或香豆素6。
提供加至形成紅色發光層16CR和綠色發光層16CG之高分子材料的低分子材料以改良從作為共用層之藍色發光層16CB至紅色發光層16CR和綠色發光層16CG之電洞或電子注入效率。
在相關技藝中之有機EL元件中，作為共用層的由低分子材料製造之藍色發光層16CB係排列在只由高分子材料製造的紅色發光層16CR和綠色發光層16CG上及紅色發光層16CR和綠色發光層16CG的能階及藍色發光層16CB的能階之間的差是大的。因此，藍色發光層16CB及各紅色發光層16CR和綠色發光層16CG間的電洞或電子注入效率非常低，及如上所述，有不能充份地獲得由高分子材料製造的發光層之固有性質的問題。在該體系中，為了改良電洞或電子注入性質，將用於減少紅色發光層16CR和綠色發光層16CG的能階及藍色發光層16CB的能階之間的差之低分子材料(單體或寡聚物)加至紅色發光層16CR和綠色發光層16CG。現在，紅色發光層16CR和綠色發光層16CG的最高未佔用分子軌域(HOMO)能階及最低未佔據軌道(LUMO)能階、藍色發光層16CB的HOMO能階和LUMO能階，及加至紅色發光層16CR和綠色發光層16CG之低分子材料的HOMO能階和LUMO能階之間的關係將考慮於下。作為特定添加低分子材料，選擇具有低於紅色發光層16CR和綠色發光層16CG之LUMO能階且高於藍色發光層之LUMO能階的值，及高於紅色發光層16CR和綠色發光層16CG之HOMO能階且低於藍色發光層之HOMO能階的值之化合物。
再者，加至紅色發光層16CR和綠色發光層16CG之低分子材料指示具有實質上單一分子量之低分子材料，除了藉由以低分子化合物在鏈中重複相同或相似反應所產生之具有高分子量之聚合物或縮合產物之分子所配置的化合物以外。此外，在低分子材料中，藉由加熱不發生分子之間的新化學鍵，且低分子材料以單一分子形式存在。低分子材料之重量不均分子量(Mw)較佳為50000或低於50000，因為相較於具有(例如)大於50000之大分子量的材料，具有小分子量之材料在某些程度上具有不同的性質，且容易地調整材料中之電洞或電子流動性、能帶隙、對溶劑之溶解度、或類似者。再者，作為低分子材料之添加量，紅色發光層16CR或綠色發光層16CG中所使用之高分子材料及低分子材料之間的混合比以重量比計較佳地在10：1(含)至1：2(含)之範圍內。在其中高分子材料及低分子材料之間的混合比小於10：1的情形中，藉由添加低分子材料的效果被減少。再者，在其中混合比大於1：2的情形中，難以獲得作為發光材料之高分子材料的性質。
作為該類低分子材料，例如，允許使用石油醚、苯乙烯胺、三苯胺、卟啉、聯伸三苯、氮雜聯伸三苯、四氰基醌二甲烷、三唑、咪唑、噁二唑、聚芳烷、苯二胺、芳胺、噁唑、蒽、茀酮、腙、二苯乙烯及其衍生物、或雜環共軛單體或寡聚物諸如以為聚矽烷主之化合物、以乙烯基咔唑為主之化合物、以噻吩為主之化合物或以苯胺為主之化合物。
更具體地說，α-萘基苯基苯二胺、卟啉、金屬四苯基卟啉、金屬萘酞菁、六氰基氮雜聯伸三苯、7,7,8,8-四氰基醌二甲烷(TCNQ)、7,7,8,8-四氰基-2,3,5,6-四氟醌二甲烷(F4-TCNQ)、四氰基-4,4,4-參(3-甲苯基苯胺基)三苯胺、N,N,N’,N’-肆(對-甲苯基)-對-苯二胺、N,N,N’,N’-四苯基-4,4’-二胺基聯苯、N-苯基咔唑、4-二-對-甲苯基胺基二苯乙烯、聚(對伸苯乙伸乙烯基)、聚(噻吩伸乙烯基)、和聚(2,2’-噻吩基吡咯)或類似者，但是低分子材料不限於此。
更佳地，使用如下式(1)至(3)所示之低分子材料。
化學式1
其中A1至A3各自為芳香族烴基、雜環基或彼等之衍生物。
化學式2
其中Z為含氮之烴基或其衍生物，L1為其中1至4個二價芳香族環基鍵結之基團(更特別是其中1至4個芳香族環基連接之二價基團)或其衍生物，A4和A5各自為芳香族烴基、芳香族雜環基或彼等之衍生物，且A4和A5可彼此鍵結以形成環結構。
化學式3
其中L2為其中2至6個二價芳香族環基鍵結之基團(更特別是其中2至6個芳香族環基連接之二價基團)或其衍生物，A6至A9各自為其中1至10個芳香族烴基、1至10個雜環基或1至10個彼等之衍生物鍵結之基團。
如式(1)所示之化合物的特殊例子包括如(1-1)至(1-48)所示之化合物。
化學式4
化學式5
化學式6
如式(2)所示之化合物的特殊例子包括如式(2-1)至(2-69)所示之化合物。請注意作為鍵結至L1的含氮之烴基，例如，可使用本文中所述之包括咔唑基或吲哚基之化合物，但含氮之烴基不限於此。例如，可使用咪唑基。
化學式7
化學式8
化學式9
化學式10
化學式11
如式(3)所示之化合物的特殊例子包括如式(3-1)至(3-45)所示之化合物。
化學式12
化學式13
化學式14
化學式15
提供藍色有機EL元件10B之電洞傳輸層16BB以增加至藍色發光層16CB之電洞傳輸效率，且分別地排列在電洞注入層16AB上。例如，各電洞傳輸層16BB之厚度，視整體元件配置而定，較佳為在之範圍內10奈米(含)至200奈米(含)，及更佳地15奈米(含)至150奈米(含)。
電洞傳輸層16BB包括至少一種低分子材料。因此，在有機EL顯示器中，藍色發光效率及壽命之改良是可達成的。再者，如在低分子材料加至紅色發光層16CR和綠色發光層16CG的情形中，本文中所使用之低分子材料為具有單一分子量之低分子材料，除了諸如低分子化合物之聚合物或縮合產物之化合物以外，及以單一分子形式存在之低分子材料。
作為用於電洞傳輸層16BB之低分子材料，例如，允許使用石油醚、苯乙烯胺、三苯胺、卟啉、聯伸三苯、氮雜聯伸三苯、四氰基醌二甲烷、三唑、咪唑、噁二唑、聚芳烷、苯二胺、芳胺、噁唑、蒽、茀酮、腙、二苯乙烯及其衍生物或雜環共軛單體、寡聚物或聚合物諸如聚矽烷為主之化合物、以乙烯基咔唑為主之化合物、以噻吩為主之化合物或以苯胺為主之化合物。
更具體地說，使用α-萘基苯基苯二胺、卟啉、金屬四苯基卟啉、金屬萘酞菁、六氰基氮雜聯伸三苯、7,7,8,8-四氰基醌二甲烷(TCNQ)、7,7,8,8-四氰基-2,3,5,6-四氟醌二甲烷(F4-TCNQ)、四氰基-4,4,4-參(3-甲苯基苯胺基)三苯胺、N,N,N’,N’-肆(對-甲苯基)-對-苯二胺、N,N,N’,N’-四苯基-4,4’-二胺基聯苯、N-苯基咔唑、4-二-對-甲苯基胺基二苯乙烯、聚(對伸苯乙伸乙烯基)、聚(噻吩伸乙烯基)、或聚(2,2’-噻吩基吡咯)，但是低分子材料不限於此。
再者，電洞傳輸層16BB較佳係使用任何如上述式(1)至(3)所示之低分子材料形成，且特殊例子包括如上述式(1-1)至(1-48)、(2-1)至(2-69)及(3-1)至(3-45)所示之化合物。
藍色發光層16CB藉由組合電子及電洞反應電場之施用而發光，且藍色發光層16CB係在紅色發光層16CR、綠色發光層16CG及藍色有機EL元件10B之電洞傳輸層16BB的整體表面上排列成共用層。藍色發光層16CB包括作為主體材料之蒽化合物，其摻雜作為客體材料之藍色或綠色螢光顏料以發射藍色或綠色光。
作為形成藍色發光層16CB之主體材料，較佳使用如式(4)所示之化合物。
化學式16
其中R1至R6各自為氫原子、鹵素原子、羥基、氰基、硝基，或包括具有20個或低於20個碳原子之羰基的基團、包括羰基酯、烷基、烯基、烷氧基之基團、包括矽基的具有30個或低於30個碳原子之基團、包括芳基之基團、包括雜環基之基團、包括胺基之基團、或彼等之衍生物。
在如式(4)所示之化合物中包括以R1至R6指示之芳基的基團之例子包括苯基、1-萘基、2-萘基、茀基、1-蒽基、2-蒽基、9-蒽基、1-菲基、2-菲基、3-菲基、4-菲基、9-菲基、1-稠四苯基、2-稠四苯基、9-稠四苯基、1-芘基、2-芘基、4-芘基、1-基、6-基、2-丙二烯合茀基、3-丙二烯合茀基、2-聯苯基、3-聯苯基、4-聯苯基、鄰甲苯基、間甲苯基、對甲苯基及對第三丁基苯基。
再者，包括以R1至R6指示之雜環基的基團為包含氧原子(O)、氮原子(N)及硫原子(S)作為雜原子之五或六-員芳香族環基或具有2至20個碳原子之稠合多環芳香族環基。該類雜環基的例子包括噻吩基、呋喃基、吡咯基、吡啶基、喹啉基、喹噁啉基、咪唑並吡啶基及苯並噻唑。代表例包括1-吡咯基、2-吡咯基、3-吡咯基、吡基、2-吡啶基、3-吡啶基、4-吡啶基、1-吲哚基、2-吲哚基、3-吲哚基、4-吲哚基、5-吲哚基、6-吲哚基、7-吲哚基、1-異吲哚基、2-異吲哚基、3-異吲哚基、4-異吲哚基、5-異吲哚基、6-異吲哚基、7-異吲哚基、2-呋喃基、3-呋喃基、2-苯並呋喃基、3-苯並呋喃基、4-苯並呋喃基、5-苯並呋喃基、6-苯並呋喃基、7-苯並呋喃基、1-異苯並呋喃基、3-異苯並呋喃基、4-異苯並呋喃基、5-異苯並呋喃基、6-異苯並呋喃基、7-異苯並呋喃基、喹啉基、3-喹啉基、4-喹啉基、5-喹啉基、6-喹啉基、7-喹啉基、8-喹啉基、1-異喹啉基、3-異喹啉基、4-異喹啉基、5-異喹啉基、6-異喹啉基、7-異喹啉基、8-異喹啉基、2-喹噁啉基、5-喹噁啉基、6-喹噁啉基、1-咔唑基、2-咔唑基、3-咔唑基、4-咔唑基、9-咔唑基、1-啡啶基、2-啡啶基、3-啡啶基、4-啡啶基、6-啡啶基、7-啡啶基、8-啡啶基、9-啡啶基、10-啡啶基、1-吖啶基、2-吖啶基、3-吖啶基、4-吖啶基及9-吖啶基。
包括以R1至R6所指示之胺基的基團可為任何烷胺基、芳胺基、芳烷胺基及類似物之一者。它們較佳地包括具有1至6個碳原子之脂族烴基及/或具有1至4個碳原子之芳香族環基。該等基團包括二甲胺基、二乙胺基、二丁胺基、二苯胺基、二甲苯胺基、雙聯苯胺基及二萘胺基。請注意上述取代基可形成二或多個取代基構成之稠合環，及此外，上述取代基可為彼等之衍生物。
如式(4)所示之化合物的特殊例子包括如下式(4-1)至(4-51)所示之化合物。
化學式17
化學式18
化學式19
另一方面，作為形成藍色發光層16CB之發光客體材料，例如，使用有機發光材料諸如低分子螢光材料、磷光染料或金屬錯合物。
藍色發光客體材料在本文中指示一種具有在大約400奈米至490奈米之發光波長範圍峰的峰之化合物。作為該類化合物，使用有機材料諸如萘衍生物、蒽衍生物、稠四苯衍生物、苯乙烯胺衍生物或雙(氮雜苯基(azinyl))亞甲基硼錯合物。特別地，作為該化合物，較佳者為選自由胺基萘衍生物、胺基蒽衍生物、胺基衍生物、胺基芘衍生物、苯乙烯胺衍生物及雙(氮雜苯基(azinyl))亞甲基硼錯合物所組成的群組之一者。
提供電子傳輸層16D以增加至紅色發光層16CR、綠色發光層16CG及藍色發光層16CB之電子傳輸效率，且排列在藍色發光層16CB之整體表面上作為共用層。電子傳輸層16D之材料的例子包括喹啉、苝、啡啉、雙苯乙烯基、吡、三唑、噁唑、富勒烯、噁二唑、茀酮、彼等之衍生物及彼等之金屬錯合物。更具體地說，使用參(8-羥喹啉)鋁(簡稱Alq3)、蒽、萘、菲、芘、蒽、苝、丁二烯、香豆素、C60、吖啶、二苯乙烯、1,10-啡啉、或彼等之衍生物或彼等之金屬錯合物。
提供電子注入層16E以增加電子注入效率，且排列在電子傳輸層16D之整體表面上。作為電子注入層16E之材料，可使用氧化鋰(Li2 O)(其為鋰(Li)的氧化物)、碳酸鈰(Cs2 CO3 )(其為鈰(Cs)的錯合氧化物))及該氧化物和錯合氧化物之混合物。再者，電子注入層16E之材料不限於此，且例如鹼土金屬諸如鈣(Ca)或鋇(Ba)、鹼金屬諸如鋰或銫、及另外具有小功函數之金屬諸如銦(In)或鎂(Mg)、或任何這些金屬的氧化物、錯合氧化物和氟化物可單獨使用或為了改良安定可以其混合物或合金使用。
上電極17具有(例如)2奈米(含)至15奈米(含)之厚度且由金屬導電膜配置。更具體地說，使用Al、Mg、Ca或Na的合金。特別地，鎂與銀的合金(Mg-Ag合金)為較佳，因為Mg-Ag合金在薄膜中具有導電性及較小的吸收率。Mg-Ag合金中之鎂與銀之比率並不特別限制，但以膜厚度比率表示之比率較佳地在Mg：Ag=20：1(含)至1：1(含)的之範圍內。此外，上電極17之材料可為Al與Li的合金(Al-Li合金)。
再者，上電極17可由包括有機發光材料諸如鋁喹啉錯合物、苯乙烯胺衍生物或酞青素衍生物之混合物層配置。在此情況下，上電極17可進一步包括包括透光度之層諸如MgAg。請注意在主動矩陣驅動系統的情形中，上電極17係在整體基板11上形成以致藉由有機層16及障壁15與下電極14絕緣，且用作紅色有機EL元件10R、綠色有機EL元件10G及藍色有機EL元件10B之共用電極。
保護層20具有(例如)2(含)至3微米(含)之厚度，且可由絕緣材料或導電材料製造。作為絕緣材料，有機非晶絕緣材料，例如非晶矽(α-Si)、非晶碳化矽(α-SiC)、非晶氮化矽(α-Si1-x Nx )、非晶碳(α-C)或類似者為較佳。該類無機非晶絕緣材料不形成晶粒，所以該無機非晶絕緣材料形成具有低透水性之良好保護膜。
密封基板40係排列在接近紅色有機EL元件10R、綠色有機EL元件10G及藍色有機EL元件10B之上電極17的一側上，且提供以用黏著層(未圖示)密封紅色有機EL元件10R、綠色有機EL元件10G及藍色有機EL元件10B。密封基板40由對從紅色有機EL元件10R、綠色有機EL元件10G及藍色有機EL元件10B發射之光透明的材料諸如玻璃製造。在密封基板40中，例如，排列彩色濾光片及作為黑矩陣之遮光膜(二者皆未圖示)以提取從紅色有機EL元件10R、綠色有機EL元件10G及藍色有機EL元件10B發射之光及吸收從紅色有機EL元件10R、綠色有機EL元件10G及藍色有機EL元件10B反射之外光且佈線於其間，藉此改良對比。
彩色濾光片包括紅色濾光片、綠色濾光片及藍色濾光片(全部未圖示)，其依序排列以致分別地對應於紅色有機EL元件10R、綠色有機EL元件10G及藍色有機EL元件10B。紅色濾光片、綠色濾光片及藍色濾光片具有(例如)矩形，且被形成而沒有空間。紅色濾光片、綠色濾光片及藍色濾光片由與對應色彩之顏料混合的樹脂製造，且藉由選擇顏料以使在目標紅色、綠色或藍色波長範圍之透光度為高的及在其他波長範圍之透光度為低的。
再者，在彩色濾光片具有高透光度中之波長範圍及欲從共振器配置提取之光譜的峰值波長λ彼此相等。因此，只有波長等於欲從密封基板40進入之外光中提取的光之光譜的峰值波長λ之外通過彩色濾光片，及其波長之外光被阻止進入紅色、綠色及藍色有機EL元件10R、10G及10B。
遮光膜係由(例如)與具有1或大於1光學密度之黑色著色劑混合的黑色樹脂膜，或利用薄膜干擾之薄膜濾光片配置。特別地，遮光膜較佳由黑色樹脂膜配置，因為遮光膜容易以低成本形成。薄膜濾光片係(例如)藉由層疊由一或多層由金屬、金屬氮化物或金屬氧化物製造的薄膜，及利用薄膜干擾衰減光而形成。更具體地說，作為薄膜濾光片，使用藉由交替地層疊鉻及氧化鉻(III)(Cr2 O3 )所形成之薄膜濾光片。
有機EL顯示器係允許由(例如)下列步驟製造。
圖4說明一種製造有機EL顯示器之方法的流程圖，及圖5A至5C至圖7A至7C以步驟順序說明圖4中說明之製造方法。首先，包括在由上述材料製造的基板11上形成驅動電晶體Tr1之像素驅動電路140，且例如排列由光敏性樹脂製造的平面化絕緣薄膜(未圖示)。
形成下電極14之步驟
緊接着，例如，在基板11之整體表面上形成由ITO製造的透明導電膜，及將透明導電膜圖案化以分別地形成用於紅色有機EL元件10R、綠色有機EL元件10G及藍色有機EL元件10B之下電極14，如圖5A中所說明(步驟S101)。此時，下電極14各自經由平面化絕緣薄膜(未圖示)之接觸電洞(未圖示)電連接至驅動電晶體Tr1之汲極。
形成障壁15之步驟
緊接着，也如圖5A中所說明，由供機絕緣材料諸如SiO2 製造的薄膜係藉由(例如)CVD(化學氣相沈積)法在下電極14及平面化絕緣薄膜(未圖示)上形成，並使用微影技術及蝕刻技術圖案化以形成下障壁15A。
之後，也如圖5A中所說明，由上述光敏性樹脂製造的上障壁15B係在下障壁15A之預定位置，更具體地說圍繞每個像素之發光區的位置中形成。因此，形成包括上障壁15A及下障壁15B之障壁15(步驟S102)。
形成障壁15之後，使其中基板11形成的下電極14及障壁15之表面進行氧電漿處理以除去黏著於表面之污染物諸如有機物質，藉此改良潤濕性。更具體地說，將基板11在預定溫度(例如大約70至80℃)下加熱，且然後在大氣壓下使用氧作為反應性氣體進行電漿處理(O2 電漿處理)。
防水處理之步驟
實施電漿處理之後，實施防水處理(防液處理)(步驟S103)以使減少上障壁15B之特定頂面及側面的潤濕性。更具體地說，在大氣壓下實施使用四氟甲烷作為反應性氣體之電漿處理(CF4 電漿處理)，且之後，將為了電漿處理加熱之基板11冷卻至室溫致使上障壁15B之頂面及側面能夠防液，藉此減少潤濕性。
在CF4 電漿處理中，在下電極14及下障壁15A的暴露表面上發揮小的影響，但下電極14之材料的ITO、下障壁15A之材料的SiO2 及類似者對氟具有不良親和性，所以藉由氧電漿處理而具有改良潤濕性的表面之潤濕性係保持原樣。
形成電洞注入層16AR、16AG和16AB之步驟
實施防水處理之後，如圖5B中所說明，被上障壁15B包圍的區域中形成由上述材料製造的電洞注入層16AR、16AG及16AB(步驟S104)。藉由塗布法諸如旋轉塗布法或液滴排放法形成電洞注入層16AR、16AG和16AB。特別地，當必需在被上障壁15B包圍的區域中選擇性排列電洞注入層16AR、16AG及16AB之形成材料時，較佳使用噴墨印刷法(其為液滴排放法)，或噴嘴塗布法。
更具體地說，電洞注入層16AR、16AG及16AB之形成材料的溶液或分散液諸如聚苯胺或聚噻吩以(例如)噴墨印刷法排放至下電極14的暴露表面上。之後，實施熱處理(乾燥處理)以形成電洞注入層16AR、16AG及16AB。
在熱處理中，將溶劑或分散介質乾燥，且然後在高溫下加熱。在其中使用導電高聚合物諸如聚苯胺或聚噻吩的情形中，熱處理較佳係在空氣或氧氛圍中實施，因為藉由導電高聚合物被氧之氧化作用容易地發展電導性。
加熱溫度較佳地在150℃(含)至300℃(含)之範圍內，及更佳地180℃(含)至250℃(含)在之範圍內。加熱時間，視溫度及氛圍而定，較佳地在大約5分鐘至300分鐘之範圍內，及更佳在10分鐘(含)至240分鐘(含)之範圍內。乾燥薄膜之厚度較佳地在5奈米(含)至100奈米(含)之範圍內，及更佳在8奈米(含)至50奈米(含)之範圍內。
形成紅色有機EL元件10R及綠色有機EL元件10G的電洞傳輸層16BR及16BG之步驟
形成電洞注入層16AR、16AG及16AB之後，如圖5C中所說明，分別地在紅色有機EL元件10R及綠色有機EL元件10G之電洞注入層16AR及16AG上形成由上述材料製造的電洞傳輸層16BR及16BG(步驟S105)。藉由塗布法諸如旋轉塗布法或液滴排放法形成電洞傳輸層16BR及16BG。特別地，當必需在被上障壁15B包圍的區域中選擇性排列電洞傳輸層16BR及16BG之形成材料時，較佳使用噴墨印刷法(其為液滴排放法)，或噴嘴塗布法。
更具體地說，電洞傳輸層16BR及16BG之形成材料的高聚合物之溶液或分散液以(例如)噴墨印刷法排放在電洞注入層16AR及16AG的暴露表面上。之後，實施熱處理(乾燥處理)以形成紅色有機EL元件10R及綠色有機EL元件10G之電洞傳輸層16BR及16BG。
在熱處理中，將溶劑或分散液乾燥，及然後在高溫下加熱。作為用於塗布之氛圍或用於乾燥及加熱溶劑之氛圍，包括氮(N2)作為主成分之氛圍為較佳，因為當氧或水被包括在氛圍中時，所形成之有機EL顯示器的發光效率壽命可被減少。特別地，在加熱步驟中，氧或水的影響很大，所以必需注意氧或水。氧濃度較佳為在0.1 ppm(含)至100 ppm(含)之範圍內，及更佳地在50 ppm或低於50 ppm之範圍內。當氧濃度大於100 ppm時，所形成之薄膜的界面可能被污染而減少所得有機EL顯示器之發光效率及壽命。再者，在其中氧濃度小於0.1 ppm的情形中，如此低的濃度不會引起元件性質方面的問題，但在目前大規模生產方法中，用於維持具有小於0.1 ppm氧濃度的氛圍之裝置的成本很高。
再者，水之露點較佳地在(例如)-80℃(含)至-40℃(含)之範圍內，更佳地-50℃或低於-50℃，及更佳地-60℃或低於-60℃。當具有高於-40℃之露點的水存在時，所形成之薄膜的界面可能被污染而減少所得有機EL顯示器之發光效率及壽命。再者，在其中水之露點低於-80℃的情形中，如此低的溫度不會導致元件性質，但如目前大規模生產方法中，用於保持氛圍低於-80℃之裝置的成本很高。
加熱溫度較佳地在100℃(含)至230℃(含)之範圍內，及更佳地在100℃(含)至200℃(含)之範圍內。至少該加熱溫度較佳為低於用於形成電洞注入層16AR、16AG及16AB之溫度。加熱時間，視溫度或氛圍而定，較佳為在大約5分鐘至300分鐘之範圍內，及更佳地在10分鐘(含)至240分鐘(含)之範圍內。薄膜之厚度，視整體元件配置而定，較佳地在10奈米(含)至200奈米(含)之範圍內及更佳地在15奈米(含)至150奈米(含)之範圍內。
形成紅色發光層16CR和綠色發光層16CG之步驟
形成紅色有機EL元件10R及綠色有機EL元件10G的電洞傳輸層16BR及16BG之後，如圖6A中所說明，在紅色有機EL元件10R之電洞傳輸層16BR上形成由上述高分子材料及上述低分子材料之混合材料製造的紅色發光層16CR。再者，在綠色有機EL元件10G之電洞傳輸層16BG上形成由上述高分子材料及上述低分子材料之混合材料製造的綠色發光層16CG(步驟S106)。藉由塗布法諸如旋轉塗布法或液滴排放法形成紅色發光層16CR和綠色發光層16CG。特別地，當必需在被上障壁15B包圍的區域中選擇性排放紅色發光層16CR和綠色發光層16CG之形成材料時，較佳使用噴墨印刷法(其為液滴排放法)，或噴嘴塗布法。
更具體地說，紅色發光層16CR或綠色發光層16CG之材料的高聚合物之溶液或分散液以(例如)噴墨印刷法排放在電洞傳輸層16BR或16BG的暴露表面上。之後，藉由相同方法在如形成上述紅色有機EL元件10R及上述綠色有機EL元件10G的電洞傳輸層16BR及16BG之步驟中所述之熱處理(乾燥處理)的相同條件下實施熱處理以形成紅色發光層16BR及綠色發光層16BG。
形成藍色有機EL元件10B的電洞傳輸層16BB之步驟
形成紅色發光層16CR和綠色發光層16CG之後，如圖6B中所說明，在藍色有機EL元件10B之電洞注入層16AB上形成由上述低分子材料製造的電洞傳輸層16BB(步驟S107)。電洞傳輸層16BB係藉由塗布法諸如旋轉塗布法或液滴排放法形成。特別地，當必需在被上障壁15B包圍的區域中選擇性排放電洞傳輸層16BB之形成材料時，較佳使用噴墨印刷法(其為液滴排放法)，或噴嘴塗布法。
更具體地說，電洞傳輸層16BB之形成材料的低分子材料之溶液或分散液以(例如)噴墨印刷法排放在電洞注入層16AB的暴露表面上。之後，藉由相同方法在如形成上述紅色有機EL元件10R及上述綠色有機EL元件10G的電洞傳輸層16BR及16BG之步驟中所述之熱處理(乾燥處理)的相同條件下實施熱處理以形成電洞傳輸層16BB。
步驟的順序
可以任何順序實施形成紅色有機EL元件10R及綠色有機EL元件10G的電洞傳輸層16BR及16BG之步驟、形成藍色有機EL元件10B的電洞傳輸層16BB之步驟及形成紅色發光層16CR和綠色發光層16CG之步驟，但是必需事先形成一其中發展欲形成之層的基底，且在各加熱及乾燥步驟中進行加熱步驟。再者，必需在加熱步驟中之溫度等於或低於前一步驟中之溫度下實施塗布。例如，在其中加熱紅色發光層16CR和綠色發光層16CG之溫度為130℃及加熱藍色有機EL元件10B之電洞傳輸層16BB的溫度為相同，即130℃的情形中，可實施塗布以形成紅色發光層16CR及綠色發光層16CG，且然後沒有乾燥紅色發光層16CR及綠色發光層16CG，可實施塗布以形成藍色有機EL元件10B之電洞傳輸層16BB，及之後，可實施乾燥及加熱紅色發光層16CR、綠色發光層16CG及藍色有機EL元件10B的電洞傳輸層16BB之步驟。
再者，在各上述步驟中，較佳分開地實施乾燥步驟及加熱步驟，因為，在乾燥步驟中，經塗布之濕膜容易流動，因此容易形成不平坦的薄膜。較佳乾燥步驟為一種在真空中於常壓下均勻地乾燥薄膜之方法，且更佳地薄膜係以保持薄膜捲開下乾燥。在加熱步驟中，除去溶劑以在某種程度上減少流動性，並將薄膜硬化。然後，當薄膜被慢慢地加熱時，使少量殘餘溶劑除去，或使發光材料或電洞傳輸層的材料以分子水平排列。
形成藍色發光層16CB之步驟
形成藍色有機EL元件10B之電洞傳輸層16BB及紅色發光層16CR和綠色發光層16CG之後，如圖6C中所說明，在紅色發光層16CR、綠色發光層16CG及藍色有機EL元件10B之電洞傳輸層16BB的整體表面上形成由上述低分子材料製造的藍色發光層16CB作為共用層(步驟S108)。
形成電子傳輸層16D、電子注入層16E及上電極17之步驟
形成藍色發光層16CB之後，如圖7A、7B及7C中所說明，藉由蒸發法在藍色發光層16CB的整體表面上形成由上述材料製造的電子傳輸層16D、電子注入層16E及上電極17(步驟S109、S110及S111)。
形成上電極17之後，如圖3中所說明，保護層20係藉由使用小能源的薄膜形成粒子之薄膜形成法(例如)蒸發法或CVD法形成，所以對基底沒有影響。例如，在其中形成由非晶氮化矽製造的保護層20之情形中，保護層20係藉由CVD法形成，以使具有2(含)至3微米(含)之厚度。此時，為了預防亮度由於有機層16之退化而退化，較佳為將薄膜形成溫度設定於室溫及在薄膜上之應力最小化以防止保護層20之剝落的條件下形成薄膜。
藍色發光層16CB、電子傳輸層16D、電子注入層16E、上電極17及保護層20係在整體表面上形成而有使用光罩。再者，藍色發光層16CB、電子傳輸層16D、電子注入層16E、上電極17及保護層20較佳係在一且相同的薄膜形成裝置中順序地形成而沒有暴露於空氣中。因此，可預防有機層16由於空氣中之水的退化。
在其中於與形成下電極14之步驟相同的步驟中形成輔助電極(未圖示)的情形中，形成上電極17之前，可藉由技術諸如雷射剝蝕除去在輔助電極之整體頂面上所形成之有機層16。因此，允許上電極17直接連至輔助電極，藉此改良接觸。
形成保護層20之後，例如，在由上述材料製造的密封基板40上形成由上述材料製造的遮光膜。緊接着，藉由旋轉塗布或類似者用紅色濾光片(未圖示)之材料塗布密封基板40，及將材料藉由微影技術圖案化及燃燒以形成紅色濾光片。緊接着，如紅色濾光片(未圖示)的情形中，依序形成藍色濾光片及綠色濾光片(二者皆未圖示)。
之後，在保護層20上形成黏著層(未圖示)，及將密封基板40和保護層20之間用黏著層黏合。因此，完成圖1至3中所說明之顯示器。
在顯示器中，掃描信號係從掃描線驅動電路130經過寫入電晶體Tr2之閘極電極供應至各像素及從信號線驅動電路120經過寫入電晶體Tr2供應之圖像信號被保留在保持電容器Cs中。換句話說，實施驅動電晶體Tr1之關/關控制以反應保留在保持電容器Cs之信號，及藉此將驅動電流Id注射入各個紅色有機EL元件10R、綠色有機EL元件10G及藍色有機EL元件10B以藉由重組電子及電洞而發光。在底部發光的情形中，該光通過下電極14及基板11，及在頂部發光的情形中，該光通過上電極17、彩色濾光片(未圖示)及密封基板40，且然後光被提取。
此時，在各個紅色有機EL元件10R中，排列紅色發光層16CR及藍色發光層16CB，但能量轉移至具有最低能階之紅色以主要地發紅光。在各個綠色有機EL元件10G中，排列綠色發光層16CG及藍色發光層16CB，但能量轉移至具有較低能階之綠色以主要發綠光。在各藍色有機EL元件10B中，只包括藍色發光層16CB，所以發藍光。如上所述，在使用只由相關技藝中所使用之高分子材料製造的紅色或綠色有機發光層之有機EL元件中，從藍色發光層至紅色發光層或綠色發光層之電洞或電子注入效率是低的，及由高分子材料製造的紅色發光層或綠色發光層不充分利用其固有性質。
在此情況中，紅色發光層16CR和綠色發光層16CG係由低分子材料加至其中之高分子材料製造，所以紅色發光層16CR和綠色發光層16CG之能階及由低分子材料製造的藍色發光層16CB的能階之間的差被減少。因此改良從藍色發光層16CB至紅色發光層16CR或綠色發光層16CG之電洞或電子注入效率，及允許實際上獲得接近紅色發光層16CR和綠色發光層16CG之元件性質的值。
因此，在該體系中，紅色發光層16CR和綠色發光層16CG係藉由塗布法與使用高分子材料及低分子材料之混合材料形成，所以從藍色發光層16CB至紅色發光層16CR或綠色發光層16CG之電洞或電子傳輸效率被改良，及獲得接近紅色發光層16CR及綠色發光層16CG之元件性質的值。換句話說，可達成藉由形成陣列之紅色有機EL元件10R、綠色有機EL元件10G及藍色有機EL元件10B所配置之彩色有機EL顯示器的較高發光效率及較長壽命。
模組及應用例
以下將描述上述體系中所描述之有機EL顯示器的應用例。根據上述體系之有機EL顯示器可應用於任何領域中之顯示自外部供應的圖像信號或作為影像或圖像之內部產生的圖像信號之電子裝置的顯示器，諸如電視、數位相機、筆記型個人電腦、擕帶式終端機裝置諸如行動電話及攝影機。
模組
根據上述體系之有機EL顯示器係倂入不同電子裝置(諸如以如圖8中所說明之模組描述於後之應用例1至5)中。在該模組中，例如，從保護層20及密封基板40暴露之區域210係排列在基板11之一側上，及外部連接端子(未圖示)藉由延伸信號線驅動電路120與掃描線驅動電路130之佈線而於暴露區域210中形成。在外部連接端子中，可排列用於信號輸入/輸出之撓性印製電路(FPC)220。
應用例1
圖9說明應用根據上述體系之有機EL顯示器的電視裝置之外觀。該電視裝置具有(例如)包括前面板310及濾光玻璃320之圖像顯示螢幕部分300，且該圖像顯示螢幕部分300係由根據上述體系之有機EL顯示器配置。
應用例2
圖10A及10B說明應用根據上述體系之有機EL顯示器的數位相機之外觀。該數位相機具有(例如)用於閃光之一發光部分410、顯示部分420、選單開關430及快門按鈕440，且該顯示部分420係由根據上述體系之有機EL顯示器配置。
應用例3
圖11說明應用根據上述體系之有機EL顯示器的筆記型個人電腦之外觀。該筆記型個人電腦具有(例如)主體510、用於輸入字母等等之操作的鍵盤520及用於顯示影像之顯示部分530，且該顯示部分530係由根據上述體系之有機EL顯示器配置。
應用例4
圖12說明應用根據上述體系之有機EL顯示器的攝影機之外觀。該攝影機具有(例如)主體610、排列在主體610正面上之拍攝對象用透鏡620、拍攝開始/停止開關630及顯示部分640，且該該顯示部分640係由根據上述體系之有機EL顯示器配置。
應用例5
圖13A至13G說明應用根據上述體系之有機EL顯示器的行動電話之外觀。該行動電話係藉由(例如)以連接部分(鉸鏈部分)730將上側外殼710及下側外殼720彼此連接而形成。該行動電話具有顯示器740、子顯示器750、圖像燈760及相機770。該顯示器740或子顯示器750係由根據上述體系之有機EL顯示器配置。
 實例
此外，本發明之特殊例子將描述於下。
實例
在具有25毫米x25毫米大小的基板11上形成紅色有機EL元件10R、綠色有機EL元件10G及藍色有機EL元件10B。
首先，製備玻璃基板(25毫米x25毫米)作為基板11，及在基板11上形成包括具有120奈米厚度的由Ag-Pd-Cu合金製造的銀合金層及具有10奈米厚度之由ITO製造的透明導電薄膜之二層配置作為下電極14(步驟S101)。
緊接着，藉由旋轉塗布法在空氣中實施塗布ND1501(日產化學工業有限公司製造之聚苯胺)以形成具有15奈米厚度之電洞注入層16AR、16AG及16AB，及然後將電洞注入層16AR、16AG及16AB在熱板上於220℃熱硬化30分鐘(步驟S104)。
之後，在N2 氛圍(具有-60℃之露點及10 ppm之氧濃度)中，藉由旋轉塗布法將如式(5)所示之聚合物(聚乙烯基咔唑)施用至電洞注入層16AR及16AG以形成電洞傳輸層16BR及16BG。各紅色有機EL元件10R之電洞傳輸層16BR具有150奈米之厚度，及各綠色有機EL元件10G之電洞傳輸層16BG具有20奈米之厚度。之後，在N2 氛圍(具有-60℃之露點及10 ppm之氧濃度)中，將電洞傳輸層16BR及16BG在熱板上於180℃熱硬化60分鐘(步驟S105)。
化學式20
形成電洞傳輸層16BR及16BG之後，將藉由混合於2:1之重量比的嵌段中具有苯並噻二唑的以茀酮為主之聚伸芳基材料與如式(2-38)所示之低分子材料所形成的混合材料溶解在二甲苯中，及藉由旋轉塗布法將混合材料施用至紅色有機EL元件10R之電洞傳輸層10BR以形成具有80奈米厚度之層作為紅色發光層16CR(實驗例1-1)。再者，將藉由混合於2:1之重量比的嵌段中具有蒽的以茀酮為主之聚伸芳基材料與如式(2-38)所示之低分子材料所形成的混合材料溶解在二甲苯中，並藉由旋轉塗布法將混合材料施用至綠色有機EL元件10G之電洞傳輸層16BG以形成具有80奈米厚度之層作為綠色發光層16CG(實驗例2-1)。緊接着，在N2 氛圍(具有-60℃之露點及10 ppm之氧濃度)中，將紅色發光層16CR和綠色發光層16CG在熱板上於130℃熱硬化10分鐘(步驟S106)。
形成紅色發光層16CR和綠色發光層16CG之後，藉由旋轉塗布法將如式(2-38)所示之低分子材料施用至藍色有機EL元件10B之電洞注入層16AB以形成具有50奈米厚度之層作為電洞傳輸層16BB(實驗例3-1)。之後，在N2 氛圍(具有-60℃之露點及10 ppm之氧濃度)中，將電洞傳輸層16BB在熱板上於100℃下加熱60分鐘(步驟S107)。
形成電洞傳輸層16BB之後，將用於紅色有機EL元件10R之基板11(其中該等層直到紅色發光層16CR形成)，及用於綠色有機EL元件10G之基板11(其中該等層直到綠色發光層16CG形成)，及用於藍色有機EL元件之基板11(其中該等層直到電洞傳輸層16BB形成)放進真空沈積裝置，以蒸發藍色發光層16CB及後面的層。
首先，作為藍色發光層16CB，如式(4-20)所示之ADN(9,10-二(2-萘基)蒽及如式(6)所示之藍色摻雜劑於95：5之重量比共蒸發(步驟S108)。
化學式21
在藍色發光層16CB形成之後，藉由真空沈積法蒸發如式(7)所示之Alq3(參(8-羥喹啉)鋁)以形成具有15奈米厚度之層作為電子傳輸層16D(步驟S109)。緊接着，藉由相同蒸發法形成具有0.3奈米厚度之LiF的薄膜作為電子注入層16E(步驟S110)，及然後形成具有10奈米厚度之Mg-Ag層作為上電極17(步驟S111)。最後，藉由CvD法形成由SiN製造的保護層20，及使用透明樹脂來實施固體密封。藉由組合以該方式獲得之紅色有機EL元件10R、綠色有機EL元件10G及藍色有機E1元件10B獲得全色彩有機EL顯示器。
化學式22
實驗1
在實例中所述之形成有機EL顯示器的步驟中形成紅色發光層16DR及綠色發光層16CG中，作為加至高分子材料之低分子材料，用如下式(8)、及式(2-6)、(2-24)、(2-39)、(3-5)、(3-10)、(1-29)及(1-34)所示之低分子材料代替如式(2-38)所示之化合物以使製備紅色有機EL元件10R(實驗例1-2至1-9)及綠色有機EL元件10G(實驗例2-2至2-9)，及其中不添加低分子材料之紅色有機EL元件(實驗例1-10)及其中不添加低分子材料之綠色有機EL元件(實驗例2-10)。然後，測量在各實驗例1-1至1-10及2-1至2-10的於10 mA/cm2 之電流密度下驅動的情形中之驅動電壓(V)及發光效率(cd/A)。再者，也測量在各實驗例1-1至1-1-及2-1至2-10的於100 mA/cm2 之電流密度下驅動的恆定電流之情形中的一半亮度時間。這些結果係說明於圖14A、14B、14C、15A及15B及表1及2。再者，測量在各藍色有機EL元件10B(實驗例3-1至3-3)的於10 mA/cm2 之電流密度下驅動的情形中之驅動電壓(V)、發光效率(cd/A)及色度及於100 mA/cm2 之電流密度下驅動的恆定電流之情形中的一半亮度時間，其中分別地使用如式(2-38)、(2-6)及(2-24)所示之化合物作為藍色有機EL元件10B之電洞傳輸層16BB的低分子材料。這些結果係說明於表3中。
化學式23
圖14A至14C為說明在實驗例1-1及其中低分子材料不加至紅色發光層16CR的實驗例1-10之於100 mA/cm2 的電流密度下驅動之恆定電流的情形中之驅動電壓(V)(圖14A)、發光效率(cd/A)(圖14B)及一半亮度時間(圖14C)的結果之作圖。圖15A及15B為說明在實驗例2-1及在其中低分子材料不加至綠色發光層16CG的實驗例2-10之於100 mA/cm2 的電流密度下驅動之恆定電流的情形中之發光效率(cd/A)(圖15A)及一半亮度時間(圖15B)的結果之作圖。
從圖14A、14B、14C、15A及15B及表1及2明顯可知相較於包括由高分子材料製造的紅色發光層16CR之紅色有機EL元件(實驗例1-10)及包括由高分子材料製造的綠色發光層16CG之綠色有機EL元件(實驗例2-10)，其中如式(8)、(2-6)、(2-24)、(2-39)、(3-5)、(3-10)、(1-29)及(1-34)所示之低分子材料分別地加至高分子材料之紅色有機EL元件(實驗例1-1至1-9)及綠色有機EL元件(實驗例2-1至2-9)，驅動電壓、發光效率及一半亮度時間被改良。特別地，紅色有機EL元件10R之一半亮度時間被顯著地改良。
實驗2
在實例中所述之形成有機EL顯示器的步驟中，在形成紅色發光層之步驟16CR，加至高分子材料的低分子材料(如式(2-38)所示)之添加量改為0%、11%、20%、25%、33%、50%、66%及80%以測量於100 mA/cm2 之電流密度下的恆定電流驅動之情形中一半亮度時間的改變。
表4說明實驗2中低分子材料之添加量及一半亮度時間的結果。圖16說明實驗2的結果之作圖。從表4及圖16明顯可知當低分子材料加至形成發光層16C之高分子材料時，有機EL元件10R之一半亮度時間被改良，及當添加量較佳地在10%(含)至70%(含)之範圍內時，使一半亮度時間被有效地改良。特別地，當添加量為大約30%時，使一半亮度時間被顯著地改良。
雖然本發明係參考體系及實例加以描述，但本發明不限於此，且可被不同地被修正。
例如，各層之材料及厚度、形成各層之方法及條件不限於該等上述體系及上述實例中所述者，及各層可藉由在任何其他條件下之方法以任何由具有任何其他厚度之材料製造。
再者，在上述體系及上述實例中，具體描述有機EL元件10R、10B及10G之配置；然而，不一定包括所有的層，或可進一步包括任何其他的層。
此外，在上述體系中，描述主動矩陣顯示器之情形。然而，本可適用於被動矩陣顯示器。再者，主動矩陣驅動之像素驅動電路的配置不限於上述體系中所述者，且如果需要，可添加電容元件或電晶體。在此情況下，除上述信號線驅動電路120及掃描線驅動電路130之外可根據像素驅動電路之改變而包括必要驅動電路。
本申請案包含與揭露在2010年2月5日向日本專利局申請之日本專利申請案JP 2010-024390號相關的標的，特此以引用方式倂入該申請案的全部內容。
熟悉此項技術者應瞭解：各種修正、組合、次組合及更改可根據設計要求及其它因素而發生，只要它們是在所附申請專利範圍或其等效物之範圍內。
10R．．．紅色有機EL元件
10G．．．綠色有機EL元件
10B．．．藍色有機EL元件
11．．．基板
110．．．顯示區
120．．．信號線驅動電路
120A．．．信號線
130．．．掃描線驅動電路
130A．．．掃描線
140．．．像素驅動電路
Tr1．．．驅動電晶體
Tr2．．．寫入電晶體
14．．．下電極
Id．．．驅動電流
15．．．障壁
15A．．．下障壁
15B．．．上障壁
16．．．有機層
16AR、16AG、16AB．．．電洞注入層
16BR、16BG、16BB．．．電洞傳輸層
16CB．．．藍色發光層
16CG．．．綠色發光層
16CR．．．紅色發光層
16D．．．電子傳輸層
16E．．．電子注入層
17．．．上電極
20．．．保護層
40．．．密封基板
210．．．暴露區域
220．．．撓性印製電路
300．．．圖像顯示螢幕部分
310．．．前面板
320．．．濾光玻璃
410．．．發光部分
420．．．顯示部分
430．．．選單開關
440．．．快門按鈕
510．．．主體
520．．．鍵盤
530．．．顯示部分
610．．．主體
620．．．透鏡
630．．．拍攝開始/停止開關
640．．．顯示部分
710．．．上側外殼
720．．．下側外殼
730．．．連接部分
740．．．顯示器
750．．．子顯示器
760．．．圖像燈
770．．．相機
圖1為說明根據本發明體系之有機EL顯示器的配置之圖示。
圖2為說明圖1所說明之像素驅動電路的例子之圖示。
圖3為說明圖1所說明之顯示區的配置之截面圖。
圖4為製造圖1中所說明之有機EL顯示器的方法之流程的圖示。
圖5A至5C為以步驟順序說明圖4中所說明之製造方法的截面圖。
圖6A至6C為說明圖5A至5C的後續步驟之截面圖。
圖7A至7C為說明圖6A至6C的後續步驟之截面圖。
圖8為說明包括根據上述體系之顯示器的模組之結構示意圖的平面圖。
圖9為根據上述體系之顯示器的應用例1之外部透視圖。
圖10A及10B分別地為應用例2從正面及背面之外部透視圖。
圖11為應用例3之外部透視圖。
圖12為應用例4之外部透視圖。
圖13A至13G說明應用例5，其中圖13A及13B分別為其中應用例5係開放的狀態之正視圖及側視圖，及圖13C、13D、13E、13F及13G分別為其中應用例5係關閉的狀態之正視圖、左側視圖、右側視圖、上視圖及下視圖。
圖14A至14C為說明紅色有機EL元件的實驗例之結果的作圖。
圖15A及15B為說明綠色有機EL元件的實驗例之結果的作圖。
圖16為說明實驗2之結果的作圖。
10R．．．紅色有機EL元件
10G．．．綠色有機EL元件
10B．．．藍色有機EL元件
11．．．基板
14．．．下電極
15．．．障壁
15A．．．下障壁
15B．．．上障壁
16．．．有機層
16AR、16AG、16AB．．．電洞注入層
16BR、16BG、16BB．．．電洞傳輸層
16CB．．．藍色發光層
16CG．．．綠色發光層
16CR．．．紅色發光層
16D．．．電子傳輸層
16E．．．電子注入層
17．．．上電極
20．．．保護層
40．．．密封基板

Claims (9)

  1. 一種有機電激發光(EL)顯示器，其包含：下電極，其排列在基板上以致分別地對應於紅色有機EL元件、綠色有機EL元件及藍色有機EL元件；電洞注入/傳輸層，其排列在下電極上以致分別地對應於該紅色有機EL元件、該綠色有機EL元件及該藍色有機EL元件，該電洞注入/傳輸層具有電洞注入性質及電洞傳輸性質之一或二者；紅色有機發光層，其排列在該紅色有機EL元件之電洞注入/傳輸層上，且包括低分子材料和高分子材料；綠色有機發光層，其排列在該綠色有機EL元件之電洞注入/傳輸層上，且包括低分子材料和高分子材料；藍色有機發光層，其排列在該紅色有機發光層、該綠色有機發光層及該藍色有機EL元件之電洞注入/傳輸層的整體表面上且係由低分子材料製造；及電子注入/傳輸層及上電極，彼等排列在該藍色發光層的整體表面上，該電子注入/傳輸層具有電子注入性質及電子傳輸性質之一或二者；其中該低分子材料具有低於該紅色有機發光層或該綠色有機發光層之最低未佔據分子軌道(LUMO)的值，及高於該紅色有機發光層或該綠色有機發光層之最高佔據分子軌道(HOMO)的值，且該低分子材料具有高於該藍色有機發光層之最低未佔據分子軌道(LUMO)的值，及低於該藍色有機發光層之 最高佔據分子軌道(HOMO)的值；且其中包括在該紅色有機發光層及該綠色有機發光層中的高分子材料與低分子材料之混合比為1：2或低於1：2。
  2. 根據申請專利範圍第1項之有機EL顯示器，其中該紅色有機EL元件及該綠色有機EL元件之電洞注入/傳輸層係由高分子材料製造，且分別地包括具有電洞注入性質之層及具有電洞傳輸性質之層的該藍色有機EL元件之電洞傳輸層係由低分子材料製造。
  3. 根據申請專利範圍第1項之有機EL顯示器，其中該低分子材料為如式(1)所示之化合物： 其中A1至A3各自為芳香族烴基、雜環基或彼等之衍生物。
  4. 根據申請專利範圍第3項之有機EL顯示器，其中該低分子材料為如式(2)所示之化合物，除了如式(1)所示之化合物之外： 其中Z為含氮之烴基或其衍生物，L1為其中1至4 個二價芳香族環基鍵結之基團(更特別是其中1至4個芳香族環基連接之二價基團)或其衍生物，A4和A5各自為芳香族烴基、芳香族雜環基或彼等之衍生物，且A4和A5可彼此鍵結以形成環結構。
  5. 根據申請專利範圍第3項之有機EL顯示器，其中該低分子材料為如式(3)所示之化合物，除了如式(1)所示之化合物之外： 其中L1為其中2至6個二價芳香族環基鍵結之基團(更特別是其中2至6個芳香族環基連接之二價基團)或其衍生物，A6至A9各自為其中1至10個芳香族烴基、1至10個雜環基或1至10個彼等之衍生物鍵結之基團。
  6. 根據申請專利範圍第1項之有機EL顯示器，其中該藍色有機發光層係由式(4)所示之化合物製造： 其中R1至R6各自為氫原子、鹵素原子、羥基、氰基、硝基或包括具有20個或低於20個碳原子的羰基之基 團、包括羰基酯基、烷基、烯基或烷氧基之基團、包括具有30個或低於30個碳原子的矽基之基團、包括芳基之基團、包括雜環基之基團、包括胺基之基團、或彼等之衍生物。
  7. 一種製造根據申請專利範圍第1至6項中任一項之有機EL顯示器之方法，其包含下列步驟：在基板上形成下電極以致分別地對應於紅色有機EL元件、綠色有機EL元件及藍色有機EL元件；藉由塗布法在該等下電極上形成具有電洞注入性質及電洞傳輸性質之一或二者的電洞注入/傳輸層以致分別地對應於該紅色有機EL元件、該綠色有機EL元件及該藍色有機EL元件；藉由塗布法在該紅色有機EL元件之電洞注入/傳輸層上形成包括低分子材料和高分子材料之紅色發光層；藉由塗布法在該綠色有機EL元件之電洞注入/傳輸層上形成包括低分子材料和高分子材料之綠色發光層；藉由蒸發法在該紅色發光層、該綠色發光層及該藍色有機EL元件之電洞注入/傳輸層的整體表面上形成由低分子材料製造之藍色發光層；及在該藍色發光層的整體表面上依序形成具有電子注入性質及電子傳輸性質之一或二者的電子注入/傳輸層及上電極。
  8. 根據申請專利範圍第7項之方法，其中使用噴墨印刷法或噴嘴塗布法作為塗布方法。
  9. 根據申請專利範圍第7項之方法，其中在形成該包括低分子材料和高分子材料之紅色有機發光層及該包括低分子材料和高分子材料之綠色有機發光層之步驟中，熱處理係在適合於包括在該紅色有機發光層或該綠色有機發光層之材料中具有最低玻璃轉化點的材料之溫度下進行。
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