CN101189744B - 多孔半导体层形成材料、半导体元件及其制备方法、电子器件及电子设备 - Google Patents
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Abstract
本发明的目的是提供半导体层形成材料,从所述半导体层形成材料可以制造具有高载流子运输能力的半导体层,提供形成半导体元件的方法,所述半导体元件具有高载流子运输能力的半导体层,提供由半导体元件制造方法形成的半导体元件,提供装备有所述半导体元件的电子装置,并提供具有高可靠性的电子设备。所述半导体层形成材料包括半导体材料、各自具有许多孔隙的多孔颗粒、和分散介质,其中所述半导体材料以至少一部分半导体材料填充在多孔颗粒孔隙中的状态存在于半导体层形成材料中。根据所述半导体层形成材料,可以形成和制造具有高载流子运输能力的半导体层。
Description
相关申请的交叉参考
该申请要求2005年4月15日提出的日本专利申请号2005-117868的优先权,因此特意将其通过参考全部结合于此。
发明背景
发明领域
本发明涉及半导体层形成材料,形成半导体元件的方法,半导体元件,电子器件,和电子设备,且更特别涉及半导体层形成材料,利用半导体层形成材料形成半导体元件的方法,通过所述方法形成的半导体元件,装备有所述半导体元件的电子器件,和装备有所述电子器件的电子设备。现有技术描述
作为具有多个有机层的半导体元件,已知有机电致发光器件(以下,简单称为“有机EL器件”)和有机薄膜晶体管等。
特别是,有机EL器件已经被广泛开发,期望它们用作固体态发光器件或在便宜的大全色显示器中使用的发射器件。
通常,这样的有机EL器件具有在阴极和阳极之间提供发射层的结构。当在阴极和阳极之间施加电场时,将电子从阴极侧注入发射层,并且从阳极侧将空穴注入发射层。
注入的电子和空穴在发光层中重新结合,然后引起它们的能量水平从导带返回至价带。此时,激发能量作为光能释放以致发光层发光。
在这样的有机EL器件中,已知分层的器件结构,其中在发光层和阴极和/或阳极之间提供由对于电子或空穴具有不同的载流子运输性质的有机材料形成的有机层,这一结构可有效地获得具有高亮度的高效率有机EL器件。
为此目的,必需在电极上将发光层和具有不同载流子运输性质的有机层(以下,这些层共同称为“有机层”)层压在电极上。然而,在使用申请方法的常规制造方法中,当层压这样的有机层时,在相邻的有机层之间发生相互溶解,从而引起得到的有机EL器件的发光效率、发光色纯度和/或图样精密度的劣化的问题。
为此原因,在层压有机层的情况下,这些有机层必须用具有不同溶解度的有机材料形成。
为了解决这个问题,已经公开了改善下部有机层耐久性即下部有机层耐溶剂性的方法(见,例如,日本专利公开号Hei 9-255774)。在该方法中,将构成下部有机层的有机材料聚合以改善下部有机层的耐溶剂性。
改善下部有机层耐溶剂性的另一种方法可在JP-A No.2000-208254找到。该公布公开了将固化树脂加入到构成下部有机层的有机材料中以连同固化树脂一起固化有机材料的方法。
然而,即使在制造有机EL器件中采用这一方法的情况下,得到的有机EL器件的特征不能改善到符合在实际中的预期。
在使用有机材料的薄膜晶体管中也产生上述问题。
发明概述
因此,本发明的目的是提供半导体层形成材料,由此可制造具有高载流子运输能力的半导体层。本发明的另一个目的是提供制造装备有具有高载流子运输能力的半导体层的半导体元件的方法。此外,本发明的另一个目的是提供通过半导体元件制造方法形成的半导体元件。本发明再一目的是提供装备有半导体元件的电子器件,和具有高可靠性的电子设备。
为了实现以上目的,本发明涉及包含半导体材料,各自具有许多孔隙的多孔颗粒,分散介质的半导体层形成材料,其中半导体材料以一部分半导体材料填充在多孔颗粒孔隙中这样的状态存在于半导体层形成材料中。
根据上述本发明,可以提供可制造具有高载流子运输能力的半导体层的半导体层形成材料。
在根据本发明的半导体层形成材料中,优选当包含在半导体层形成材料中的多孔颗粒的量限定为A重量%并且包含在半导体层形成材料中的半导体材料的量限定为B重量%时,A/B值满足1至9的关系。
通过满足以上关系,可以用半导体材料填充孔隙和间隙,以便在要形成的半导体层中,通过孔隙和间隙可靠地运送半导体材料。
在根据本发明的半导体层形成材料中,多孔颗粒的孔隙率在20到75%范围内也是优选的。
这可以用更多数量的半导体材料填充多孔颗粒孔隙,而防止多孔颗粒机械强度降低。
此外,在根据本发明的半导体层形成材料中,也优选每一个多孔颗粒形成球形或多面体。
通过选择具有这样一种形状的多孔颗粒,可以在空穴运输层中减少由间隙占据的比例,而可以增加多孔颗粒之间的接触面积。
此外,在根据本发明的半导体层形成材料中,也优选多孔颗粒的平均粒度在2到200nm范围内。
这也可以在半导体层中减少由间隙占据的比例。
此外,在根据本发明的半导体层形成材料中,也优选多孔颗粒主要由无机氧化物组成。
这可以更容易获得具有孔隙的多孔颗粒,这些孔隙由在要形成的半导体层中不降低半导体材料载流子运输能力的构成材料形成。
此外,在根据本发明的半导体层形成材料中,优选所述无机氧化物包括SiO2、Al2O3、ZnO、SnO2、CeO2、ITO、TiO2、CuO、Fe2O3、CoO和Y2O3的至少一种或多种。
这也可以更容易获地得具有孔隙的多孔颗粒,该孔隙由在将要形成的半导体层中不降低半导体材料载流子运输能力的构成材料形成。
此外,在根据本发明的半导体层形成材料中,优选半导体材料包含具有至少一个可聚合基团的化合物。
通过使用这样一种材料,可以通过在它们的可聚合基团处聚合化合物而聚合所述半导体材料。结果,这样一种聚合的半导体材料可由多孔颗粒稳固运送。
而且,在根据本发明的半导体层形成材料中,优选所述化合物由下列通式(A1)或(A2)表示,并且所述化合物可以经由它的可聚合基团而聚合:
其中,两个R1相同或不同并且每个独立地表示具有2到8个碳原子的直链烷基,四个R2相同或不同并且每个独立地表示氢原子、甲基或乙基,Y表示含有至少一个取代的或未取代的芳族烃环或取代的或未取代的杂环的基团,并且两个X1是下列通式(B1)至(B3)的任何一个表示的相同种类取代基,其中两个X1的碳原子数目相互相同或不同;或
其中八个R3相同或不同并且每个独立表示氢原子、甲基、或乙基,Y表示含有至少一个取代的或未取代的芳族烃环或取代的或未取代杂环的基团,并且X2、X3、X4和X5是相同种类的取代基,所述取代基用下列通式(B1)至(B3)的任何一个表示,其中X2、X3、X4和X5的碳原子数目相互相同或不同。
其中n1是2到8的整数,n2是3到8的整数,m是0到3的整数,Z1表示氢原子或甲基,并且Z2表示氢原子、甲基或乙基。
通过利用这样的化合物,可以通过在它们的取代基处聚合化合物以聚合半导体材料。从而,通过多孔颗粒可稳固运送这样的聚合半导体材料。
本发明的另一个方面涉及生产半导体元件的方法。所述方法包括在第一电极的一个表面上形成半导体层的步骤;和在半导体层与第一电极相反的表面形成第二电极的步骤;其中所述半导体层形成步骤包括,通过提供半导体层形成材料而形成液体涂层的步骤,所述半导体层形成材料包含半导体材料、多孔颗粒和分散介质,并且其中半导体材料以这样的状态存在,即至少一部分半导体材料填充在多孔颗粒孔隙中;和从液体涂层除去分散介质的步骤。
根据半导体元件生产的方法,可以生产包括具有极好载流子运输能力的半导体层的半导体元件。
在上述半导体元件生产方法中,优选半导体材料包含具有至少一个可聚合基团的化合物,并且其中半导体元件生产方法还包括在分散介质可除去的步骤以后,通过它们的可聚合基团聚合化合物的步骤。
本发明的另一个方面也涉及制造半导体元件的方法。所述方法包括:在第一电极的一个表面上形成半导体层的步骤;和在半导体层与第一电极相反的表面上形成第二电极的步骤;其中半导体层形成步骤包括将液体材料提供到多孔颗粒的步骤,所述液体材料包含半导体材料和溶剂或分散介质,所述多孔颗粒以涂布状态沉积,以便在多孔颗粒的孔隙和多孔颗粒间的间隙中填充半导体材料;和从液体材料除去分散介质或溶剂的步骤。
根据半导体元件生产方法,也可以生产包括具有极好载流子运输能力的半导体层的半导体元件。
在上述半导体元件生产的方法中,优选半导体材料包含具有至少一个可聚合基团的化合物,并且其中半导体元件制造方法还包括在分散介质可除去步骤以后,通过它们的可聚合基团聚合化合物的步骤。
本发明的其它方面涉及包含第一电极、第二电极和半导体层的半导体元件,其中半导体层包含多孔颗粒和填充在多孔颗粒孔隙和多孔颗粒间隙中的半导体材料,并且在第一电极和第二电极间提供半导体层。
由于提供了具有以上结构的半导体层,所以半导体元件显示优异的载流子运输能力。
在上述半导体元件中,优选半导体层包括空穴运输层。这样一种空穴运输层可以显示优异的空穴运输能力。
此外,也优选所述半导体层包括发光层。这样一种发光层可以显示优异的电子传递能力。
本发明的再一方面还涉及装备有上述半导体元件的电子器件。这样一种电子器件可以具有高可靠性。
本发明的还有的其它方面涉及装备有上述电子器件的电子设备。这样的电子设备也可以具有高可靠性。
附图简述
图1是显示根据本发明的半导体元件的第一实施方案的横截面视图,其涉及半导体元件应用于EL器件的情况;
图2是邻近图1中所示EL器件的空穴运输层和发光层之间边界的部分的放大横截面视图;
图3是显示根据本发明的半导体元件的第二实施方案的横截面视图,其涉及半导体元件应用于其它EL器件的情况;
图4是根据本发明的电子器件实施方案的横截面视图,其涉及将所述电子器件应用于显示器件的情况;
图5是显示根据本发明的电子设备的一个实例的个人便携式计算机(或个人笔记本计算机)结构的透视图。
图6是显示根据本发明电子设备的另一个实例的移动电话(包括个人手提电话系统(PHS))结构的透视图;和
图7是显示根据本发明的电子设备的再一实例的数码相机结构的透视图。
实施本发明的最佳方式
在下文中,将要参考附图中所示的优选实施方案,详细地描述根据本发明的半导体层形成材料、形成半导体元件的方法、半导体元件、电子器件、和电子设备。
要注意的是,下列描述是就一个典型情况进行的,其中本发明的半导体元件具体表现为有机电致发光器件(以下,简单称为“EL器件”或“EL元件”)。
<<EL器件>>
(第一实施方案)
图1是显示应用本发明的EL器件的第一实施方案的横截面视图;并且图2是邻近图1所示EL器件的空穴运输层和发光层之间边界的部分的放大横截面视图。
在下列描述中,图2中的上侧称为“上面的”或“上侧”并且下侧因此称为“下面的”或“下侧”。
图1中所示的EL器件1包括透明的衬底2,在衬底2上提供的阳极3,在阳极3上提供的EL层4(包括空穴运输层41和发光层42),在EL层4上提供的阴极5和为了覆盖这些层3、4和5而提供的保护层6。
衬底2用作EL器件1的支撑,并且在衬底2上形成上述层。
作为衬底2的构成材料,可以使用具有透光性质和良好光学性质的材料。
这样一种材料的实例包括多种树脂,诸如聚对苯二甲酸乙二醇酯、聚萘二甲酸乙二醇酯、聚丙烯、环烯聚合物、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,和多种玻璃材料,等等。这些材料中至少一种可以用作衬底2的构成材料。
不特别限制衬底2的平均厚度,但是优选在约0.1到30mm的范围内,并且更优选在约0.1到10mm的范围内。
阳极3是将空穴注入EL层4(即,注入随后描述的空穴运输层41)的电极。将该阳极3制成基本上透明的(其包括透明且无色的、有色且透明的、或半透明的)以便可以在视觉上识别来自EL层4(即,随后描述的从发光层42)的光发射。
由这样的观点,将具有高功函、优异的电导率和透光性质的材料优选用作阳极3的构成材料(以下称为“阳极材料”)。
这样的阳极材料的实例包括氧化物,诸如ITO(铟锡氧化物)、SnO2、含Sb的SnO2、和含Al的ZnO,Au、Pt、Ag、Cu和含它们中的两种或多种的合金。这些材料中至少一种可以用作阳极材料。
阳极3的平均厚度不限于任何特定值,但是优选在约10到200nm的范围内,并且更优选在约50到150nm的范围内。如果阳极3的厚度太薄,存在不会充分显示阳极3功能的情况。另一方面,如果阳极3太厚,根据例如使用的阳极材料的种类,存在透光率将显著降低的情况,从而产生不适于实际使用的EL器件。
应当注意,还可以将导电树脂诸如聚噻吩、聚吡咯等用作阳极材料。
另一方面,阴极5是将电子注入到有机EL层4(即,注入随后描述的电子运输层43)的电极。
作为阴极5的构成材料(以下,称为“阴极材料”),优选使用具有低功函的材料。
这样的阴极材料的实例包括Li、Mg、Ca、Sr、La、Ce、Er、Eu、Sc、Y、Yb、Ag、Cu、Al、Cs、Rb,以及含有它们中的两种或多种的合金。这些材料中至少一种可以用作阴极材料。
特别是,在将合金用作阴极材料的情况下,优选使用含有诸如Ag、Al或Cu的稳定金属元素的合金,具体而言是诸如MgAg、AlLi或CuLi的合金。这样的合金作为阴极材料使用,可以改善阴极5的电子注入效率和稳定性。
阴极5的平均厚度优选地在约1nm到1μm的范围内,并且更优选在约100到400nm范围内。如果阴极5的厚度太薄,存在不会充分显示阴极5功能的情况。另一方面,如果阴极5太厚,存在EL器件1的发光效率将下降的情况。
在阳极3和阴极5之间提供EL层4。EL层4包括空穴运输层41、发光层42、和电子运输层43。在阳极3上以此顺序形成这些层41、42和43。
空穴运输层41具有将从阳极3注入的空穴运输到发光层42的功能。
在这个实施方案中,空穴运输层41由多孔颗粒411和空穴运输材料(半导体材料)组成,所述空穴运输材料填充在多孔颗粒411的孔隙411a中和多孔颗粒411之间的间隙411b中(见图2)。
通过形成空穴运输层41以便具有这样的结构,即具有孔隙411a和间隙411b的结构,可以可靠地防止空穴运输层41中的空穴运输物质材料412的连续连接(连续形态)被多孔颗粒411阻塞。从而,可以可靠地防止空穴运输层的空穴运输能力降低。
空穴运输材料412由多孔颗粒411通过与多孔颗粒411表面接触的区域运送,所述区域是限定间隙411a和孔隙411b的多孔颗粒411的区域。从而,与不具有这种多孔颗粒411的结构的空穴运输层相比,空穴运输层41可以显示优越的耐溶剂性。因此,当发光层(上层)42形成在空穴运输层(下层)上以便这些层在随后的发光层形成步骤[3]中相互接触时,可以适当地抑制或防止由于形成发光层42的发光层形成材料中包含溶剂或分散介质而产生的空穴运输层41的溶胀或溶解。
此外,因为空穴运输层41具有由多孔颗粒411(即,在孔隙411a以及间隙411b之内)运送空穴运输材料412的结构,可以可靠地防止作为发光层42构成材料的发光材料和空穴运输材料412随着时间过去而相互混合。从而,可以可靠地防止发光层42的发光效率随时间过去而降低。
由于上述特征,空穴运输层41可以具有优异的空穴运输能力,并且装备有这样的空穴运输层41的EL器件还可以显示优异的特性。
虽然如果多种材料具有空穴运输能力,可以将它们用作空穴运输材料(半导体材料)412,但优选使用共轭化合物。这样的共轭化合物可以特别平稳地运输空穴,原因在于源于电子云独特分布的特性,因此这样的化合物可以具有特别优异的空穴运输能力。
具体地,由下列通式(A1)或下列通式(A2)表示的化合物,通过在这些化合物的可聚合基团的聚合反应获得的化合物,以及其它如下这样的化合物可优选用于空穴运输材料。这样的其它化合物的实例包括:噻吩/苯乙烯磺酸-基的化合物,诸如3,4-亚乙二氧基噻吩/苯乙烯磺酸;芳基环烷-基化合物诸如1,1-双(4-二-对-三氨基苯基)环己烷和1,1′-双(4-二-对-甲苯基氨基苯基)-4-苯基-环己烷;芳基胺-基化合物诸如4,4′,4″-三甲基三苯基胺,N,N,N′,N′-四苯基-1,1′-联苯-4,4′-二胺,N,N′-二苯基-N,N′-双(3-甲基苯基)-1,1′-联苯-4,4′-二胺(TPD1),N,N′-二苯基-N,N′-双(4-甲氧苯基)-1,1′-联苯-4,4′-二胺(TPD2),N,N,N’,N′-四(4-甲氧苯基)-1,1′-联苯-4,4-二胺(TPD3),N,N′-二(1-萘基)-N,N′-二苯基-1,1′-联苯-4,4′-二胺(α-NPD),和TPTE;苯二胺-基化合物诸如N,N,N′,N′-四苯基-对-苯二胺,N,N,N′,N′-四(对-甲苯基)-对-苯二胺,和N,N,N′,N′-四(间-甲苯基)-间-苯二胺(PDA);咔唑-基化合物诸如咔唑,N-异丙基咔唑,和N-苯基咔唑;茋-基化合物诸如茋,和4-二-对-甲苯基氨基茋;噁唑-基化合物诸如OxZ;三苯基甲烷-基化合物诸如三苯基甲烷,和对-MTDATA;吡唑啉-基化合物诸如1-苯基-3-(对-二甲基氨基苯基)吡唑啉;汽油(环己二烯)-基化合物;三唑-基化合物诸如三唑;咪唑-基化合物诸如咪唑;噁二唑-基化合物诸如1,3,4-噁二唑,和2,5-二(4-二甲氨基苯基)-1,3,4-噁二唑;蒽-基化合物诸如蒽,和9-(4-二乙氨基苯乙烯基)蒽;芴酮-基化合物诸如芴酮,2,4,7-三硝基-9-芴酮,和2,7-双(2-羟基-3-(2-氯苯基氨甲酰基)-1-萘基偶氮基)芴酮;苯胺-基化合物诸如聚苯胺;硅烷-基化合物;噻吩-基化合物诸如聚噻吩,和聚(噻吩1,2-亚乙烯基);吡咯-基化合物诸如聚(2,2′-噻吩基吡咯),和1,4-二硫代酮-3,6-二苯基-吡咯并-(3,4-c)吡咯并吡咯;芴-基化合物诸如芴;卟啉-基化合物诸如卟啉,和金属四苯基卟啉;喹吖啶酮-基化合物诸如喹吖啶酮;金属的或非-金属的酞菁-基化合物诸如酞菁,铜酞菁,四(叔-丁基)铜酞菁,和铁酞菁;金属的或非金属的萘酞菁-基化合物诸如铜萘酞菁,氧钒基萘酞菁,和一氯镓萘酞菁;和联苯胺-基化合物诸如N,N′-二(萘-1-基)-N,N′-二苯基-联苯胺和N,N,N′,N′-四苯基联苯胺。由这些化合物形成的聚合物具有更高的空穴运输能力。
在这些化合物之中,特别是,具有可聚合基团的化合物可以被优选地用作空穴运输材料(半导体材料)412。这可以通过聚合构成空穴运输材料412的化合物的可聚合基团,高度聚合空穴运输材料412。这样一种聚合物容易与多孔颗粒表面缠绕。从而,所述聚合物由多孔颗粒411的表面即孔隙411a和间隙411b稳固地或可靠地运送。因此,可以更显著地显示通过形成空穴运输层41而具有如上所述的这种结构所获得的结果。
具体而言,至于这样一种高度聚合的空穴运输材料412的实例,可以提及通过在由下列通式(A1)或(A2)表示的化合物的可聚合基团处的聚合反应获得的聚合物。因为这样一种聚合物可以显示更高的空穴运输能力,特别地,它可被有效地用作空穴运输材料。
其中两个R1相同或不同并且每个独立地表示具有2到8个碳原子的直链烷基,四个R2相同或不同并且每个独立地表示氢原子、甲基或乙基,Y表示含有至少一个取代或未取代的芳族烃环或取代或未取代的杂环的基团,并且两个X1是下列通式(B1)到(B3)任何一个所表示的相同种类的取代基,其中两个X1的碳原子数目相互相同或不同;或
其中八个R3相同或不同并且每个独立地表示氢原子、甲基、或乙基,Y表示含有至少一个取代或未取代芳族烃环或取代或未取代杂环的基团,并且X2、X3、X4和X5是用下列通式(B1)到(B3)任何一个所表示的相同种类取代基,其中X2、X3、X4和X5的碳原子数目相互相同或不同。
其中n1是2到8的整数,n2是3到8的整数,m是0到3的整数,Z1表示氢原子或甲基,并且Z2表示氢原子、甲基或乙基。
后面将描述这些化合物的详情。
多种材料可用作多孔颗粒411的构成材料,条件是它们不降低空穴运输层41中的空穴运输材料(半导体材料)412的载流子运输能力,并且它们形成有孔隙411a,但是优选所述多孔颗粒411主要由无机氧化物形成。这可以相对容易地获得具有以上结构的多孔颗粒411。
这样的无机氧化物的实例包括含有诸如Si,Al,Zn,Sn,Li,Be,B,Na,Mg,K,Ca,Sc,V,Cr,Mn,Co,Ni,Ga,Rb,Sr,Y,Zr,Nb,Mo,Cd,Sb,Cs,Ba,La,Hf,Ta,W,Tl,Pb,Bi,Ce,Pr,Nd,Pm,Sm,Eu,Gd,Tb,Dy,Ho,Er,Tm,Yn,Lu,In,Ti,Cu,和Fe等元素(原子)中的至少一种的无机氧化物。
在这些物质中,优选所述无机氧化物由SiO2,Al2O3,ZnO,SnO2,CeO2,ITO,TiO2,CuO,Fe2O3,CoO,和Y2O3中至少一种或多种构成,并且更优选由SiO2,Al2O3,ZnO和SnO2中的一种或多种构成。通过利用这些无机氧化物,可以获得具有上述结构的多孔颗粒411。
上述的多孔颗粒411可由上述一种无机氧化物或两种或更多种无机氧化物形成。
优选在其机械强度不显著降低的限度内形成尽可能大的多孔颗粒411的孔隙率。具体而言,多孔颗粒411的孔隙率优选在约20到75%的范围内,并且更优选在约35到60%的范围内。这可以用更多量的空穴运输材料412填充多孔颗粒411的孔隙411a,同时防止多孔颗粒411的机械强度降低。
虽然对于每个多孔粒子411的形状没有限制,但优选每个多孔粒子具有球形或多面体形状。通过选择具有这样形状的多孔颗粒411,可以减少间隙411b在空穴运输层41中占据的比例,同时可以增加多孔颗粒411之间的接触面积。结果,与填充在间隙411b中的空穴运输材料412的比例相比,可以进一步增加填充在孔隙4121a中的空穴运输材料412的比例。因此,在下文中发光层形成的步骤[3]中,可以使得空穴运输材料412直接暴露于发光层形成材料的区域较小,因此可以适当地抑制或防止由于包含在形成发光层42的发光层形成材料中的溶剂或分散介质而引起的空穴运输层41的溶胀或溶解。
在使用具有球形形状的多孔颗粒411的情况中,多孔颗粒411的平均粒度优选在约2到200nm的范围内,并且更优选在约30到100nm的范围内。如果多孔颗粒411的平均粒度太小,存在孔隙411a的形成变困难并且不能获得足够强度的多孔颗粒411的情况。另一方面,如果多孔颗粒411的平均粒度太大,间隙411b在空穴运输层41中占据的区域变大。结果,因为暴露于空穴运输层41表面的空穴运输材料412的量变大,存在由于包含在发光层形成材料中的溶剂或分散介质而产生的空穴运输材料412溶胀或溶解的情况。
在这点上,要指出的是,当使用具有不同于球形形状的多孔颗粒411时,优选每个多孔粒子411的最大长度和最小长度之和一半的平均值处在以上范围之内。
此外,从允许多孔颗粒411以更高密度存在或相互紧密接触的观点,优选每一多孔颗粒411具有相同形状,但是可以使用具有不同种类形状的多孔颗粒。
此外,也优选具有体电阻为10Ω·cm或更大,并且优选地102Ω·cm或更大的空穴运输材料412。这可以获得具有高发光效率的EL器件。
空穴运输层41的平均厚度不限于任何特定值,但是优选在10到150nm的范围内,并且更优选在约50到100nm的范围内。如果空穴运输层41的厚度太薄,存在形成针孔的可能性。另一方面,如果空穴运输层厚度太厚,可以导致空穴运输层41的透射率减少,从而导致发光色度(色调)不利地改变的情况。
这里,当电流在阳极3和阴极5之间流动(即,经过阳极3和阴极5施加电压),由阳极3发射的空穴在空穴运输层41中运输,并且电子由阴极5发射。然后,在发光层42中,通过再结合时释放的能量而产生激子,并且当返回到基态时,激子释放能量(以荧光或磷光形式)或发光。
作为发光层42的构成材料(发光材料),可以使用多种材料,条件是通过使用这样的材料,当经过阳极3和阴极5施加电压从而提供空穴和电子可以再结合的场时,将空穴由阳极3注入发光层42并且将电子由阴极5注入发光层42。
作为这样的发光材料,存在如下文提到的多种低分子类型的发光材料和多种高分子类型的发光材料,并且可以使用这些材料中的至少一种。
在这点上,要指出的是,当使用低分子类型的发光材料时,可以获得致密的发光层,这样可增加发光层42的发光效率。另一方面,当使用高分子类型的发光材料时,可以用不同涂覆方法诸如喷墨印刷法等而容易地形成发光层42,因为这样的材料可以相对容易地溶解在溶剂中。此外,当低分子类型的发光材料与高分子类型的发光材料的组合使用时,可以获得低分子类型发光材料和高分子类型发光材料两者协同作用的效应。也就是说,可以获得这样的效应,具有高发光效率的致密发光层42可以容易地通过利用诸如喷墨印刷法等多种涂覆方法形成。
这样的低分子类型的发光材料实例包括:苯-基的化合物诸如联苯乙烯苯(DSB),和二氨基联苯乙烯苯(DADSB);萘-基的化合物诸如萘和尼罗红;菲-基的化合物诸如菲;-基的化合物诸如和6-硝基苝-基的化合物诸如苝和N,N′-双(2,5-二-叔-丁基苯基)-3,4,9,10-苝-二-羧基二酰亚胺(BPPC);蒄-基的化合物诸如蒄;蒽-基的化合物诸如蒽和二苯乙烯基蒽;芘-基的化合物诸如芘;吡喃-基的化合物诸如4-(二-氰基亚甲基)-2-甲基-6-(对-二甲基氨基苯乙烯基)-4H-吡喃(DCM);吖啶-基的化合物诸如吖啶;茋-基的化合物诸如茋;噻吩-基的化合物诸如2,5-二苯并噁唑噻吩;苯并噁唑-基的化合物诸如苯并噁唑;苯并咪唑-基的化合物诸如苯并咪唑;苯并噻唑-基的化合物诸如2,2′-(对-亚苯基二亚乙烯基)-二苯并噻唑;丁二烯-基的化合物诸如二苯乙烯基(1,4-二苯基-1,3-丁二烯)和四苯基丁二烯;萘二甲酰亚胺-基的化合物诸如萘二甲酰亚胺;香豆素-基的化合物诸如香豆素;perynone-基的化合物诸如perynone;噁二唑-基的化合物诸如噁二唑;醛连氮-基的化合物;环戊二烯-基的化合物诸如1,2,3,4,5-五苯基-1,3-环戊二烯(PPCP);喹吖啶酮-基的化合物诸如喹吖啶酮和喹吖啶酮红;吡啶-基的化合物诸如吡咯并吡啶和噻二唑吡啶;螺环化合物诸如2,2′,7,7′-四苯基-9,9′-螺二芴;金属的或非-金属的酞菁-基的化合物诸如酞菁(H2Pc)和铜酞菁;芴-基的化合物诸如芴;和多种金属络合物诸如8-羟基喹啉铝(Alq3),三(4-甲基-8-羟基喹啉)铝(III)(Almq3),(8-羟基喹啉)锌(Znq2),(1,10-菲咯啉)-三-(4,4,4-三氟-1-(2-噻吩基)-丁烷-1,3-二酮)铕(III)(Eu(TTA)3(phen)),fac-三(2-苯基吡啶)铱(Ir(ppy)3),和(2,3,7,8,12,13,17,18-八乙基-21H,23H-卟吩)铂(II)。
这样的高分子类型的发光材料的实例包括聚乙炔-基的化合物诸如反式类型的聚乙炔,顺式类型的聚乙炔,聚(二-苯基乙炔)(PDPA),和聚(烷基,苯基乙炔)(PAPA);聚对苯撑乙烯撑(polyparaphenylenevinylene)-基的化合物诸如聚(对-苯撑乙烯撑)(PPV),聚(2,5-二烷氧基-对-苯撑乙烯撑)(RO-PPV),氰基-取代的-聚(对-苯撑乙烯撑)(CN-PPV),聚(2-甲基辛基甲硅烷基-对-苯撑乙烯撑)(DMOS-PPV),和聚(2-甲氧基-5-(2′-乙基己氧基)-对-苯撑乙烯撑)(MEH-PPV);聚噻吩-基的化合物诸如聚(3-烷基噻吩)(PAT),和聚(氧丙烯)三醇(POPT);聚芴-基的化合物诸如聚(9,9-二烷基芴)(PDAF),α,ω-双[N,N′-二(甲基苯基)氨基苯基]-聚[9,9-双(2-乙基己基)芴-2,7-二基](PF2/6am4),聚(9,9-二辛基-2,7-二亚乙烯基芴基)-alt-co(蒽-9,10-二基);聚对亚苯基-基的化合物诸如聚(对-亚苯基)(PPP),和聚(1,5-二烷氧基-对-亚苯基)(RO-PPP);聚咔唑-基的化合物诸如聚(N-乙烯基咔唑)(PVK);和聚硅烷-基的化合物诸如聚(甲基苯基硅烷)(PMPS),聚(萘基苯基硅烷)(PNPS),和聚(联苯基苯基硅烷)(PBPS)。
此外,除上述的发光材料之外,根据用于空穴运输层41的空穴运输材料412的种类,也可使用由上述通式(A1)和上述通式(A2)表示的化合物以及通过这些化合物在它们的可聚合基团的聚合反应获得的聚合物,这些化合物和聚合物在上面已经关于空穴运输材料进行了描述,作为发光材料。
后面将详细地描述这些化合物。
发光层42的平均厚度不限于任何特定值,但是优选在10到150nm的范围内,并且更优选地在约50到100nm的范围内。通过将发光层的厚度设定到以上范围内的值,空穴和电子的再结合有效地发生,从而可以进一步地改善发光层42的发光效率。
如上所述,提供保护层6以便覆盖构成EL器件1的层3、4和5。该保护层6具有密闭密封构成EL器件1的层3、4和5以阻断氧和水分的功能。通过提供这样的保护层6,可以获得改善EL器件1可靠性的效果和防止EL器件1改变和劣化的效果。
保护层6的构成材料的实例包括Al、Au、Cr、Nb、Ta和Ti,含有它们的合金,二氧化硅,多种树脂材料等。在这方面,应当注意,在导电材料用作保护层6的构成材料的情况下,如有必要,优选在保护层6和层3、4和5的每一个之间提供绝缘膜以防止其间的短路。
例如,EL器件可以用于显示,但是它还可以用于多种光学目的诸如光源等。
在有机EL器件1用于显示的情况下,不特别限制其驱动系统,并且可以采用有源矩阵系统或无源矩阵系统的任何一种。
例如,可以以下列方式制造如上所述的有机EL器件1。
[1]形成阳极的步骤
首先,制备衬底2,然后在衬底2上形成阳极3。
阳极3可以由下列方法形成,例如,化学气相沉积(CVD)诸如等离子体CVD、热CVD、和激光CVD,真空沉积,溅射,干法电镀诸如离子电镀,湿法电镀诸如电解电镀、浸渍电镀、和无电电镀,热喷涂,溶胶-凝胶方法,MOD方法,金属箔的结合等。
[2]形成空穴运输层的步骤
接着,在阳极3上形成空穴运输层41。根据本发明的半导体层形成材料用于形成空穴运输层41。
[2-1]
首先,制备空穴运输层形成材料(根据本发明的半导体层形成材料)。所述空穴运输层形成材料含有空穴运输材料(半导体材料)412、多孔颗粒411、和分散介质,其中所述空穴运输材料以至少一部分空穴运输材料填充在多孔颗粒孔隙中的这样一种状态存在于空穴运输层形成材料中。
例如,可以由下列方法获得这样一种空穴运输层形成材料。即,在将空穴运输材料412溶解或分散到分散介质中以后,然后将多孔颗粒411加入到分散介质,通过搅动等而给予振动。
在该情况下,优选空穴运输层形成材料中的多孔颗粒411和空穴运输材料412满足下列关系。当包含在空穴运输层形成材料中的多孔颗粒411的量限定为A重量%并且空穴运输材料的量限定为B重量%时,所述值A/B优选满足0.1至9的关系,并且更优选1至7的关系。通过满足这样一种关系,可以用空穴运输材料412填充孔隙411a和间隙411b,并且可以在要形成的空穴运输层41中用孔隙411a和间隙411b可靠地传送空穴运输材料412。
这样一种分散介质的实例包括:无机溶剂诸如硝酸、硫酸、氨、过氧化氢、水、二硫化碳、四氯化碳、和碳酸亚乙酯;和多种有机溶剂,诸如基于酮的溶剂例如甲基乙基酮(MEK)、丙酮、二乙基酮、甲基异丁基酮(MIBK)、甲基异丙基酮(MIPK)、和环己酮,基于醇的溶剂例如甲醇、乙醇、异丙醇、乙二醇、二甘醇(DEG)、和甘油,基于醚的溶剂例如二乙醚、二异丙醚、1,2-二甲氧基乙烷(DME)、1,4-二噁烷、四氢呋喃(THF)、四氢吡喃(THP)、茴香醚、二甘醇二甲醚(二甘醇二甲醚)、和二甘醇乙醚(卡必醇),基于溶纤剂的溶剂例如甲基溶纤剂、乙基溶纤剂、和苯基溶纤剂,基于脂族烃的溶剂例如己烷、戊烷、庚烷、和环己烷,基于芳族烃的溶剂例如甲苯、二甲苯、和苯,基于芳族杂环化合物的溶剂例如吡啶、吡嗪、呋喃、吡咯、噻吩、和甲基吡咯烷酮,基于酰胺的溶剂例如N,N-二甲基甲酰胺(DMF)和N,N-二甲基乙酰胺(DMA),基于卤素化合物的溶剂例如二氯甲烷、氯仿、和1,2-二氯乙烷,基于酯的溶剂例如乙酸乙酯、乙酸甲酯、和甲酸乙酯,基于硫化合物的溶剂例如二甲亚砜(DMSO)和环丁砜,基于腈的溶剂例如乙腈、丙腈、和丙烯腈,基于有机酸的溶剂例如甲酸、乙酸、三氯乙酸、和三氟乙酸,和含有它们的混合溶剂。
另外,在使用由具有可聚合基团的化合物组成的空穴运输材料412时,优选将聚合引发剂加入到所述空穴运输层形成材料。这可以通过在随后方法[2-4]中将所述材料进行热处理或光照射处理而促进在可聚合基团的聚合反应。
聚合引发剂的实例包括,但是不限于此,光致聚合引发剂诸如自由基光致聚合引发剂和阳离子光致聚合引发剂、热聚合引发剂、和绝氧聚合引发剂。
这种阳离子光致聚合引发剂的实例包括基于鎓盐的阳离子光致聚合引发剂诸如基于芳族锍盐的阳离子光致聚合引发剂、基于芳族碘鎓盐的阳离子光致聚合引发剂、芳族重氮阳离子光致聚合引发剂、基于吡啶鎓盐的阳离子光致聚合引发剂、和基于芳族鏻盐的阳离子光致聚合引发剂;和非离子的阳离子光致聚合引发剂诸如铁芳烃络合物和磺酸酯。
另外,这种自由基光致聚合引发剂的实例包括基于二苯甲酮的自由基光致聚合引发剂、基于苯偶姻的自由基光致聚合引发剂、基于苯乙酮的自由基光致聚合引发剂、基于苄基缩酮的自由基光致聚合引发剂、基于米蚩酮的自由基光致聚合引发剂、基于酰基膦氧化物的自由基光致聚合引发剂、基于香豆素酮(ketocoumarin)的自由基光致聚合引发剂、基于呫吨的自由基光致聚合引发剂、和基于噻吨酮的自由基光致聚合引发剂。
另外,在光致聚合引发剂用作聚合引发剂的情况下,可以将对于要使用的光致聚合引发剂适合的敏化剂加入到导电材料的组合物。
[2-2]
接着,通过将空穴运输层形成材料提供到阳极3上,形成液体涂层(涂布层)。
在提供空穴运输层形成材料中,可以采用多种涂敷方法诸如旋涂法、流延法、微照相凹板涂敷法、照相凹版涂敷法、棒涂法、辊涂法、绕线棒刮涂法、浸涂法、喷涂法、丝网印刷花法、苯胺印刷法、胶版印刷法、喷墨法等。根据这样一种涂敷方法,可以相对容易地将空穴运输层形成材料提供到阳极3上而形成液体涂层。
[2-3]
接着,从提供到阳极3上的液体涂层(空穴运输层形成材料)除去分散介质。通过除去所述分散介质,由多孔颗粒411和填充在多孔颗粒411的孔隙411a和多孔颗粒411间的间隙411b的空穴运输材料(半导体材料)412组成的空穴运输层41形成在阳极3上。
通过容许空穴运输层41具有如上所述的这样一种结构,当在下列发光层形成步骤[3]中提供液态的发光层形成材料时,可以适当抑制或防止空穴运输层41由于包含在发光层形成材料中的分散介质而溶胀或溶解。结果,可以防止发生空穴运输材料41和发光层42之间的相互溶解。
除去分散介质的方法实例包括加热方法、真空中或减压下的干燥方法、和吹送钝化气体的方法等。在这些方法中,优选使用加热方法。根据该加热方法,可以相对容易和可靠地除去分散介质。
[2-4]
接着,当空穴运输材料412由具有可聚合基团的化合物组成时,通过聚合空穴运输材料412的化合物的可聚合基团而聚合空穴运输材料412。这可以显著显示通过容许空穴运输层41具有上述这样一种结构而获得的效果。
用于聚合所述可聚合基团的方法实例包括照射光的方法、加热方法、绝氧处理方法等。
当使用照射光的方法时,可以将红外线、可见光、紫外线、X-射线等用作聚合用的光,并且这些光线可以单独或者以它们的两种或多种的组合使用。在这些光线中,特别优选使用紫外线。这可以容易并可靠地进行可聚合基团之间的聚合反应。
除了上述利用空穴运输层形成材料的方法外,还可以通过例如下列方法形成空穴运输层41。
[2′-1]
首先,将以涂层状态沉积的多孔颗粒(在下文中称为“多孔颗粒沉积涂层”)提供在阳极3上。
虽然对于形成这样一种多孔颗粒沉积涂层的方法没有限制,但是它可以由下列方法形成。
即,在将含有多孔颗粒和分散介质的分散液体提供到阳极3上之后,除去分散介质,因此可以获得多孔颗粒沉积涂层(即,多孔颗粒的涂层状态的沉积)。根据该方法,可以相对容易并可靠地在阳极3上形成这样一种多孔颗粒沉积涂层。
至于所述分散介质,可以使用提供分散介质的方法、和除去分散介质的方法,关于在前步骤[2]在上面描述的那些。
[2′-2]
接着,提供含有空穴运输材料(半导体材料)412和溶剂或分散介质的液体材料,以便所述液体材料渗透到多孔颗粒411的多孔颗粒沉积涂层中。结果,用所述液体材料填充多孔颗粒411的孔隙411a和多孔颗粒411间的间隙411b。
至于分散介质和提供分散介质的方法,可以使用关于在前步骤[2]在上面描述的那些。
[2′-3]
接着,从填充在孔隙411a和间隙411b中的液体材料除去溶剂或分散介质。因此,以和在前步骤[2]的相同方式,可以在阳极3上形成由多孔颗粒411和填充在多孔颗粒411的孔隙411a和多孔颗粒411间的间隙中的空穴运输材料(半导体材料)412组成的空穴运输层。
至于除去所述溶剂或分散介质的方法,可以使用关于在前步骤[2]在上面描述的那些。
[2′-4]
接着,当空穴运输材料412由具有可聚合基团的化合物形成时,利用关于步骤[2-4]如上所述的相同方法聚合空穴运输材料412,即,将空穴运输材料412的化合物的可聚合基团聚合。
[3]形成发光层的步骤
接着,在空穴运输层41上形成发光层42。
例如,可以通过将发光层材料(即,用于形成发光层的材料)涂敷到空穴运输层41上而形成发光层42,所述发光层材料通过将如上所述的发光材料溶解在溶剂中或将发光材料分散在分散介质中而获得。
作为发光材料要溶解或分散在其中的溶剂或分散介质,可以使用用于形成空穴运输层41的相同溶剂或分散介质。
另外,作为将发光层材料涂敷到空穴运输层41上的方法,可以采用用于形成空穴运输层41的相同涂敷方法。
[4]形成电子运输层的步骤
接着,在发光层42上形成电子运输层43。
可以用和发光层42一样的方法形成电子运输层43。即,可以利用如上所述的电子传递材料通过关于发光层42所描述的方法形成电子运输层43。
[5]形成阴极的步骤
接着,在电子运输层43上形成阴极5。
例如,可以通过真空沉积、溅射、金属箔的结合等形成阴极5。
[6]形成保护层的步骤
接着,形成保护层6以便覆盖阳极3、EL层4、和阴极5。
例如,可以通过使用多种可固化树脂(粘合剂)粘合由如上所述材料制成的盒状保护盖而形成或提供保护层6。
至于这样的可固化树脂,可以使用热固性树脂、可光致固化的树脂、反应性可固化树脂、和绝氧可固化树脂的全部。
通过如上所述的这些步骤制造EL器件1。
<<第二实施方案>>
在下文,将对本发明的EL器件的第二实施方案进行描述。
图3是显示EL器件的第二实施方案的横截面视图。在下面的描述中,图3中的上侧将称为“上部的”或“上侧”并且其下侧将称为“下部的”或“下侧”。
在下面的描述中,将集中在与第一实施方案的不同点上进行说明,并且省略对于共同点的说明。
第二实施方案的EL器件具有与第一实施方案的EL器件相同的结构,不同之处在于电子运输层43形成在发光层42和阴极5之间。
在下文,将对这些点进行说明。
电子运输层43是具有将从阴极5注入的电子运输到发光层42的功能的层。通过在阴极5和发光层42之间提供这样一种电子运输层43,可以相对容易地控制以便从阳极3和阴极5分别注入的空穴和电子在发光层42中再结合。
可以用于电子运输层43的材料实例包括:基于苯的化合物(基于星放射状(starburst)的化合物)诸如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);基于萘的化合物诸如萘;基于菲的化合物诸如菲;基于的化合物诸如基于苝的化合物诸如苝;基于蒽的化合物诸如蒽;基于芘的化合物诸如芘;基于吖啶的化合物诸如吖啶;基于茋的化合物诸如茋;基于噻吩的化合物诸如BBOT;基于丁二烯的化合物诸如丁二烯;基于香豆素的化合物诸如香豆素;基于喹啉的化合物诸如喹啉;基于联苯乙烯的化合物诸如联苯乙烯;基于吡嗪的化合物诸如吡嗪和联苯乙烯吡嗪;基于喹喔啉的化合物诸如喹喔啉;基于苯醌的化合物诸如苯醌,和2,5-二苯基-对-苯醌;基于萘醌的化合物诸如萘醌;基于蒽醌的化合物诸如蒽醌;基于噁二唑的化合物诸如噁二唑,2-(4-联苯基)-5-(4-叔-丁基苯基)-1,3,4-噁二唑(PBD),BMD,BND,BDD,和BAPD;基于三唑的化合物诸如三唑,和3,4,5-三苯基-1,2,4-三唑;基于噁唑的化合物;基于蒽酮的化合物诸如蒽酮;基于芴酮的化合物诸如芴酮,和1,3,8-三硝基-芴酮(TNF);基于二苯酚合苯醌的化合物诸如二苯酚合苯醌,和MBDQ;基于茋醌的化合物诸如茋醌,和MBSQ;基于蒽醌二甲烷的化合物;基于噻喃二氧化物的化合物;基于亚芴基甲烷的化合物;基于二苯基二氰基乙烯的化合物;基于芴(florene)的化合物诸如芴;基于金属的或非金属酞青的化合物诸如酞青、铜酞菁、和铁酞青;和多种金属络合物诸如8-羟基喹啉铝(Alq3),和具有苯并噁唑或苯并噻唑作为配体的络合物。可以单独或以它们的两个或多个的组合而使用这些化合物。
在这方面,应当注意由上述通式(A1)和(A2)表示的化合物以及通过所述化合物在它们的可聚合基团处的聚合反应获得的聚合物可以用作除上述电子运输材料之外的电子运输材料,已经关于空穴运输材料说明了所述化合物。这些化合物的细节将随后描述。
电子运输层43的平均厚度不限于特定值,但是它优选在约1至100nm范围内,并且更优选在约20至50nm范围内。如果电子运输层43的厚度太薄,则存在形成针孔并且因此发生短路的可能性。另一方面,如果电子运输层的厚度太厚,则存在电阻值变高的情况。
在该实施方案中,发光层42具有与第一实施方案的空穴运输层41相同的结构。即,发光层42由多孔颗粒411和填充在多孔颗粒411的孔隙411a和多孔颗粒411间的间隙中的发光材料(半导体材料)组成。结果,以同样方式可以获得与第一实施方案中可以获得的相同效果,在所述第一实施方案中形成具有这样一种结构的空穴运输层41。即,当电子运输层43形成在发光层42上时,可以可靠地防止当电子运输层43形成在发光层42上时在发光层42和电子运输层43的边界处的相互溶解发生。因此,发光层42和电子运输层43可以分别具有优异的发光效率和优异的电子运输效率,因此装备有这些层的EL器件可以显示优异的特征。
虽然已经基于下列情况描述了第二实施方案,其中空穴运输层41和发光层42的每一个由多孔颗粒411和半导体材料(即,空穴运输材料41和发光材料)组成,但是本发明不局限于这样一种结构。
具体而言,可以采取下列修改的结构(1)至(3)的一种。(1)空穴运输层41和发光层42之一由多孔颗粒411和半导体材料形成,(2)空穴运输层41、发光层42、和电子运输层43的每一个由多孔颗粒411和半导体材料形成,和(3)空穴运输层41和发光层42的至少一个具有下列结构,其中层的上部(接近所述层和相邻的上层之间边界)由多孔颗粒411和半导体材料形成,并且所述层的其它区域仅由半导体材料形成。
另外,可以在用于任何任意用途的各个层之间提供附加层。例如,可以在空穴运输层41和阳极3之间提供空穴注入层,并且可以在电子运输层43和阴极5之间提供电子注入层。在这样一种空穴注入层提供于EL器件1、10的情况下,所述空穴注入层可以由上述空穴运输材料形成。另外,在EL器件10中提供这样一种电子注入层的情况下,所述电子注入层可以由碱金属卤化物诸如LiF等代替上述的电子运输材料而形成。
而且,虽然在第一和第二实施方案中,单独地从空穴运输层41提供发光层42,但是它们可以形成同时具有空穴运输层41和发光层42功能的空穴运输类型的发光层。
<由通式(A1)或(A2)表示的化合物>
在下文,将关于由下列通式(A1)表示的化合物(在下文中简单称为“化合物(A1)”)和由下列通式(A2)表示的化合物(在下文中,简单称为“化合物(A2)”)进行描述,所述化合物已经在关于空穴运输材料412、发光材料和电子运输材料的说明书中涉及。
其中两个R1是相同的或不同的并且各自独立表示具有2至8个碳原子的直链烷基,并且四个R2是相同的或不同的并且各自独立表示氢原子、甲基或乙基,Y表示含有至少一个取代的或未取代的芳烃环或取代的或未取代的杂环的基团,并且两个X1是由下列通式(B1)至(B3)的任何一个所表示的相同种类的取代基,其中两个X1的碳原子数目是相互相同或不同的;或
其中八个R3相同或不同并且每个独立表示氢原子、甲基、或乙基,Y表示含有至少一个取代的或未取代的芳族烃环或取代的或未取代杂环的基团,并且X2、X3、X4和X5是用下列通式(B1)至(B3)的任何一个表示的相同种类的取代基,其中X2、X3、X4和X5的碳原子数目相互相同或不同。
其中n1是2到8的整数,n2是3到8的整数,m是0到3的整数,Z1表示氢原子或甲基,并且Z2表示氢原子、甲基或乙基。
虽然这些化合物(A1)和(A2)的每一个,即使在所述化合物在它的可聚合基团处不聚合的状态中,也可以显示优异的载流子运输能力,但是通过在其可聚合基团处聚合每一个化合物而获得的聚合物可以显示更优异的载流子运输能力。
在这方面,应当注意术语“可聚合基团”表示化合物(A1)中的取代基X1,和所述化合物(A2)中的取代基X2、和取代基X3、取代基X4和取代基X5的每一个(在下文,有时将它们统称为取代基X2至X5)。
在下文,对所述聚合物的特征将进行描述。
由化合物(A1)或化合物(A2)(其是二苯胺衍生物)通过其可聚合基团的聚合反应获得每一个聚合物,即,相邻的主要骨架(二苯胺骨架)经由其可聚合基团之间的反应形成的化学结构(在下文中,该化学结构统称为“第一连接结构”)连接的聚合物。
首先,对从化合物(A1)获得的聚合物进行描述。
在通过化合物(A1)在它们的取代基X1(即,化合物(A1)的取代基X1和化合物(A1)的取代基X1)的聚合反应获得的聚合物中,所述聚合物具有化合物主要骨架经由连接结构重复连接的结构,即,主要骨架以预定间隔重复存在的结构。因此,相邻的主要骨架之间的相互作用降低。
另外,每个主要骨架具有共轭的化学结构,并且其电子云的独特分布有助于聚合物中载流子(空穴或电子)的平稳运输。
为此原因,所述聚合物显示高的载流子运输能力。因此,通过利用这样一种聚合物作为它的主要材料获得的层也具有高的载流子运输能力。
在这方面,应当注意如果所述聚合物中主要骨架之间的间隔太小,则相邻的主要骨架之间的相互作用趋强。另一方面,如果聚合物中主要骨架之间的间隔太大,难以在主要骨架之间传递载流子,引起聚合物的载流子运输能力被削弱。
因此,优选鉴于这些事实确定取代基X1的结构。具体而言,在由上述通式(B1)或(B2)表示的取代基被选为取代基X1的情况下,优选取代基X1具有直链的碳至碳的连接,其中n1是2至8,特别是3至6。此外,在由上述通式(B3)表示的取代基被选为取代基X1的情况下,优选取代基X1具有直链的碳至碳的连接,其中n2是2至8并且m是0至3,特别是n2是4至6并且m是1或2。
通过满足上述关系,相邻的主要骨架可以存在适合的间隔,因此可靠地减少聚合物中相邻的主要骨架之间的相互作用。另外,也可以在主要骨架之间更可靠地传递载流子,以致所述聚合物还可以具有高载流子运输能力。
关于这一点,在上述通式(B1)或(B2)表示的取代基被选为取代基X1的情况下,每个取代基X1具有(甲基)丙烯酰基或环氧基作为它的末端。因为每一个(甲基)丙烯酰基和环氧基具有高反应性和结合稳定性,相对容易将取代基X1直接聚合,因此形成具有长的链长度的聚合物。
另外,由通过(甲基)丙烯酰基的聚合反应获得的连接结构具有两个双键(π键),各自存在于氧原子和碳原子之间。因此,甚至在主要骨架之间的间隔变得相对长的情况下,可以通过两个π键(即,共轭键)可靠地进行主要骨架之间的载流子传递。
而且,因为直链的碳至碳连接(即亚烷基)存在于两个π键的每一个和各自主要骨架之间,所以可以防止或抑制主要骨架之间的相互作用增强。
而且,通过环氧基的聚合反应获得的连接结构具有醚连接(键)并且存在直链的碳至碳的连接(即,亚烷基)。在具有上述结构的这样一种连接结构中,电子传递被抑制。因此,甚至在相邻的主要骨架之间的间隔相对小时,也可以防止或抑制主要骨架之间的相互作用增强。
关于这一点,应当注意如果连接结构具有含有许多共轭π键的结构诸如苯环,通过这样一种结构在相邻的主要骨架之间发生相互作用,其抵销了通过容许相邻的主要骨架以适合的间隔存在而获得的效果。
然而,在这方面,在通式(B3)表示的取代基被选为取代基X1的情况下,取代基X1具有通过将取代基Z2引入到苯乙烯基团在其一个末端作为它的官能团而形成的苯乙烯衍生物基团。因此,苯环以连接结构存在。
结果,在每一苯环和具有共轭化学结构的每一主要骨架相互太接近的情况下,即,在苯环经由醚键连接至主要骨架的情况下或n2和m的总数是2的情况下,通过所述苯环在相邻的主要骨架之间发生相互作用。
然而,在该聚合物中,主要骨架和苯环之间的键合由总数大于等于3的n2和m,即,三个或更多的亚甲基形成并且醚键存在于其间。这可以在适宜条件下保持主要骨架和苯环之间的间隔。在此结果情况下,可以适当防止或抑制相互作用发生在相邻的主要骨架之间。
另外,取代基Z2是氢原子、甲基或乙基,其中依照n2和m的总数即亚甲基的总数选择取代基Z2。
例如,在总数小的情况下,选择甲基或乙基作为取代基Z2。因为甲基和乙基是释电子的取代基,所以可以通过选择甲基或乙基作为取代基Z2而将电子偏移至主要骨架侧。在该结果情况下,可以适当防止通过苯环存在的相邻主要骨架之间发生相互作用。
由于以上说明的理由,优选两个取代基X1基本上具有相同数目的碳原子,并且更优选完全相同数目的碳原子。在这样一种情况下,使相邻主要骨架之间的间隔基本上恒定。因此,可以防止电子密度的不均匀分布发生在所述聚合物中,因此可以改善聚合物的载流子运输能力。
而且,应当注意取代基X1可以结合至苯环的2-,3-,4-,5-或6-位,但是优选结合至3-,4-或5-位。这可以显著地显示通过经由取代基X1连接相邻主要骨架而获得的效果。即,对于相邻主要骨架可以更可靠地以适合的间隔存在。
取代基R1具有含2至8个碳原子,优选3至6个碳原子的直链烷基。这使得相邻的聚合物可以以适合的间隔存在,因为通过取代基R1的位阻防止相邻的聚合物相互紧密接近。结果,可以可靠地降低要形成的层中的不同聚合物的相邻主要骨架之间的相互作用,因此使所述层具有高的载流子运输能力。
优选地,两个取代基R1含有基本上相同数目的碳原子,更优选相同数目的碳原子。这可以使相邻的聚合物以某一距离的间隔存在于所述层中。结果,所述层中的聚合物密度变均匀。
另外,取代基R1可以结合至苯环的2-至6-位的任何一个,但是优选它结合至4-位。这可以更显著地显示引入取代基R1的效果。即,可以可靠地防止相邻的聚合物相互紧密接近。
而且,如上所述,取代基R2是氢原子、甲基、或乙基,并且依照取代基R1中碳的数目选择取代基R2。具体而言,当取代基R1中碳的数目大时,选择氢原子作为取代基R2,而当取代基R1中碳的数目小时,选择甲基或乙基作为取代基R2。
在化合物(A1)中,通过适当设定基团(或连接基团)Y的化学结构,可以改变要形成的聚合物的载流子运输性质。
认为这是由于下列现象,聚合物中的价带和导带的能级或带隙大小根据主要骨架中的电子云伸展(即电子分布)的改变而改变,其有助于载流子运输。
在化合物(A1)中,基团Y含有至少一个取代的或未取代的芳烃环或至少一个取代的或未取代的杂环。通过适当选择芳烃环和/或杂环的种类,可以相对容易地调节得到的聚合物中的载流子运输性质。
例如,通过选择从未取代的芳烃环构成的结构作为基团Y,可以获得可以显示空穴运输能力的聚合物,并且因此获得的聚合物可以用作空穴运输材料412。
更详细地,至于从未取代的芳烃环构成的结构,可以提到由下列化学式(C1)至(C17)表示的那些。
(C1)至(C17)
在该情况下,优选基团Y具有总计6至30个碳原子,更优选10至25个碳原子,并且甚至更优选10至20个。
另外,在基团Y中,优选芳烃环的数目是1至5,更优选2至5,并且甚至更优选2或3。
考虑上述因素,在化合物(A1)中,认为由化学式(C1)表示的亚联苯基或它的衍生物是作为基团Y的特别优选的结构。
通过选择这样一种基团,得到的聚合物中的空穴运输能力变得优异,并且由此从所述聚合物形成的导电层还可以具有更高的空穴运输能力。
接着,通过选择含有至少一个取代的或未取代的杂环的结构作为基团Y,可以相对容易地控制得到的聚合物的载流子运输性质。
至于这样一种杂环,优选选择含有至少一个杂原子的杂环,所述杂原子在氮、氧、硫、硒、和碲中选择。通过选择这样一种含有这样的杂原子的杂环,特别容易改变所述聚合物的价带和导带的能级或带隙的大小。
所述杂环可以是芳族杂环或非芳族杂环的任一种,但是优选使用芳族杂环。通过利用芳族杂环,可以适当防止具有共轭化学结构的主要骨架的电子密度偏移,即,可以适当防止π电子的局部化。结果,防止所述聚合物的载流子运输能力降低。
基团Y优选含有1至5个杂环,更优选1至3个杂环。在基团Y含有2个或更多杂环的情况下,这些环是相同的或不同的。通过容许基团Y具有这样的许多杂环,可以充分改变所述聚合物的价带和导带的能级或带隙的大小。
基团Y优选具有总计2至75个碳原子,更优选2至50个碳原子。如果基团Y具有总计太多的碳原子,则根据取代基X1的种类,通式(A1)表示的化合物在溶剂中的溶解度趋于降低。
通过将基团Y中包含的碳原子总数设定在以上范围内的值,可以保持主要骨架的平面性。结果,可靠地防止所述聚合物的载流子运输能力削弱。
考虑这些因素,作为从未取代的杂环构成的结构,认为如下列化学式(D1)至(D17)的任何一个所表示的这样的结构是优选的结构。
其中在这些化学式中,Q1是相同的或不同的,并且各自独立表示N-T1,S,O,Se,或Te(其中T1表示H,CH3,或Ph),Q2是相同的或不同的,并且各自独立表示S或O,并且Q3是相同的或不同的,并且各自独立表示N-T3,S,O,Se,或Te(其中T3表示H,CH3,C2H5或Ph)。
而且,通过选择从取代的或未取代的芳烃环和取代的或未取代的杂环构成的化学结构作为基团(结合基团)Y,可以获得从上述各个效应得到的协同效应。
在这方面,特别优选的是含有分别结合至化合物(A1)中的每一个N的芳烃环和在所述芳烃环之间存在的杂环的这样一种基团Y。这可以在得到的聚合物中可靠地防止电子密度偏移。结果,可以使所述聚合物的载流子运输能力恒定。
考虑这些因素,作为从未取代的芳族烃和杂环构成的结构,认为如下列化学式(E1)至(E3)的任何一个所表示的这样的结构是优选的结构。
其中在这些化学式中,Q1是相同的或不同的并且各自单独表示N-T1,S,O,Se,或Te(其中T1表示H,CH3,或Ph)。
通过适当确定如上所述的基团Y的化学结构,选择化学式(D2)、(D16)、(E1)和(E3)的任何一个作为基团Y获得的聚合物,与选择化学式(D17)获得的聚合物相比,可以显示高的空穴运输能力,与选择化学式(D8)或(E2)获得的聚合物相比,可以显示特别高的空穴运输能力。
相反,与通过化学式(D2)或(D16)获得的聚合物相比,通过选择化学式(D8)、(D17)和(E2)的任何一个作为基团Y而获得的聚合物可以显示高的电子运输能力。另外,与通过选择化学式(E1)或(E3)获得的聚合物相比,通过选择化学式(D8)、(D17)和(E2)的任何一个作为基团Y而获得的聚合物还可以显示特别高的电子运输能力。
出于以上说明的原因,在通过选择化学式(D2)、(D16)、(E1)或(E3)表示的结构作为基团Y而获得的聚合物用于空穴运输材料412的情况下,通过选择化学式(E2)、(D8)和(D17)作为基团Y而获得的聚合物可以用于电子运输层。
在这方面,应当注意根据空穴运输材料412和电子运输材料的组合,上述的聚合物可以用作发光材料。
例如,在聚(噻吩/苯乙烯磺酸)诸如聚(3,4-亚乙二氧基噻吩/苯乙烯磺酸)或芳基胺化合物诸如N,N′-双(1-萘基)-N,N′-二苯基-联苯胺(α-NPD)用作空穴运输层412的组成物质和基于三唑的化合物诸如3,4,5-三苯基-1,2,4-三唑或噁二唑化合物诸如2-(4-叔-丁基苯基)-5-(联苯-4-基)-1,3,5-噁二唑(PBD)用作电子运输层的组成物质的情况下,由通式(A1)表示的化合物的聚合物(其中基团Y具有由化学式(D12)或(D14)表示的化学结构)可以用作形成发光层的组成物质。
另外,可以将包含在基团Y中的未取代的杂环和/或未取代芳烃环引入取代基,只要主要骨架的平面性不受大影响。这样一种取代基的实例包括具有相对小数目碳原子的烷基诸如甲基或乙基或和卤素基团等。
在下文,将对从化合物(A2)获得的聚合物进行描述。
在这方面,应当注意,下列描述是关注与从化合物(A1)获得的聚合物的不同点进行的,并且省略相同或相似点的解释。
化合物(A2)与化合物(A1)除下列之外相同:化合物(A1)具有两个取代基X1和两个取代基R1,而化合物(A2)具有四个取代基X2至X5和八个取代基R3。
至于取代基X2至X5的每一个,选择具有与取代基X1相同结构的基团。在化合物(A2)中,因为存在四个取代基X2至X5,容易形成二维的网络。
在化合物(A2)中,优选取代基X2和取代基X4是相互等同的。即,优选取代基X2和取代基X4具有基本上相同数目的碳原子并且更优选完全相同数目的碳原子。这对于所述化合物的相邻主要骨架可以使它们的间隔变化小,所述化合物将通过各自的取代基X2至X5(即,取代基X2或取代基X4)之间的聚合反应连接。即,可以在得到的聚合物中使主要骨架之间的间隔变化小。结果,可以有效地在得到的聚合物中防止电子密度偏移,因此可以改善所述聚合物的空穴运输能力。
鉴于以上,也优选,取代基X3和取代基X5相互等同。即,也优选,取代基X3和取代基X5具有基本上相同数目的碳原子并且更优选完全相同数目的碳原子。可以进一步改善上述效果,因此可以进一步改善所述聚合物的载流子运输能力。
另外,也优选,取代基X2、取代基X3、取代基X4和取代基X5相互等同。即,也优选,取代基X2、取代基X3、取代基X4和取代基X5具有基本上相同数目的碳原子并且更优选完全相同数目的碳原子。这可以显著地显示上述效果。另外,在该情况下,因为从主要骨架伸出的取代基X2至X5的每一个的长度基本上相互相同(或完全相同),可以降低由取代基X2至X5所引起的位阻的可能性。这可以在取代基X2至X5之间可靠地进行聚合反应,即可靠地产生所述聚合物。在此结果的情况下,可以进一步改善所述聚合物的载流子运输能力。
取代基R3是氢原子、甲基、或乙基,并且可以根据取代基X2至X5的碳原子数目选择取代基R3。例如,在取代基X2至X5的碳原子数目大的情况下,选择氢原子作为取代基R3,而在取代基R3的碳原子数目小的情况下,选择甲基或乙基作为取代基R3。
同时,作为取代基X1和取代基X2至X5(在下文,这些取代基将统称为“取代基X”),可以选择由下列通式(B4)表示的化学结构代替由通式(B1)至(B3)表示的化学结构。在该情况下,为了在取代基X通过聚合反应获得聚合物,可以在由化学式COCl2表示的光气和/或它的衍生物处在取代基X之间的状态下进行缩聚反应,形成由下列通式(B5)表示的化学结构:
其中这些式中的每个n1独立地表示2至8的整数,并且这些n1是相同的或不同的。
这样一种聚合物具有主要骨架通过由通式(B5)表示的化学结构而重复存在的结构,即两个直链的碳-碳键(亚烷基)是通过碳酸酯键连接的化学结构。由于这样一种化学结构的存在,以和使用由通式(B1)至(B3)表示的每一个化学结构的情况相同的方式,可以容许主要骨架以预定的间隔存在,因此可以降低相邻的主要骨架之间的相互作用。
对于要使用的光气和/或它的衍生物的种类没有特定的限制,只要可以通过与在每一个取代基X的末端的羟基缩聚反应形成由上述通式(B5)表示的化学结构,但是优选使用主要由下列通式(B6)表示的化合物组成的光气和/或它的衍生物。
其中两个Z3是相同的或不同的,并且各自独立表示各自具有1至6个碳原子的烷基、苯基、或苄基。
当容许取代基X1与光气和/或它的衍生物进行缩聚反应时,产生副产物材料。通过在缩聚反应中利用光气和/或上述化合物(B6),可以相对容易地从要形成的层除去这样一种副产物材料。以这种方式,可以防止载流子被要形成的层中的副产物材料所捕获。结果,可以适当防止导电层的载流子运输能力降低。
现在,可以将固化剂加入到从如上所述的化合物(A1)或化合物(A2)获得的聚合物。即,化合物(A1)或化合物(A2)的取代基X的聚合反应可以经由所述固化剂进行。
这样一种固化剂的实例包括基于丙烯酰基的固化剂,乙烯基化合物诸如二乙烯基苯,和环氧-基的固化剂。
关于这一点,在选择由上述通式(B1)至(B3)的任何一个表示的化学结构作为取代基X的情况下,特别有效的是经由所述固化剂进行取代基X的聚合反应。这可以有效防止主要骨架之间的间隔变得太小,甚至在选择具有相对小数目碳原子的取代基即具有相对短链长度的取代基作为取代基X的情况下。结果,因为主要骨架之间的间隔保持在适当距离,所以可以可靠地防止主要骨架之间的相互作用增加。
在选择上述通式(B1)表示的化学结构作为取代基X的情况下,优选使用至少一种基于丙烯酰基的固化剂,所述固化剂选自包含聚酯(甲基)丙烯酸酯固化剂、和环氧(甲基)丙烯酸酯固化剂、和聚氨酯(甲基)丙烯酸酯固化剂等的组。
聚酯(甲基)丙烯酸酯固化剂的实例包括由下列化学式(F1)至(F3)表示的化合物。
环氧(甲基)丙烯酸酯固化剂的实例包括由下列化学式(F4)至(F8)表示的化合物。
聚氨酯(甲基)丙烯酸酯固化剂的实例包括由下列化学式(F9)表示的化合物。
注意在这些通式中,n3是等于或小于4,500的整数,n4是1至3的整数,并且n5是0至1500的整数。n6是相同的或不同的,并且各自独立表示1至10的整数。n7是1至40的整数,并且n8是1至100的整数。R3是相同的或不同的,并且各自独立表示具有1至10个碳原子的亚烷基,并且R4表示具有1至100个碳原子的亚烷基。A1是相同的或不同的,并且各自独立表示氢原子或甲基。A2是相同的或不同的,并且各自独立表示通过从二异氰酸酯化合物除去两个异氰酸酯基获得的基团。
另外,在选择由通式(B2)表示的化学结构的情况下,优选将下列环氧-基固化剂中的至少一种用作固化剂。即,这样的环氧-基固化剂实例包括(甲基)丙烯酸酯-基环氧交联剂、双酚环氧交联剂、缩水甘油酯-基环氧交联剂、脂环族环氧交联剂、氨基甲酸乙酯改性的环氧交联剂、含硅的环氧交联剂、多官能团酚-基环氧交联剂和缩水甘油胺-基环氧交联剂。
至于这样一种(甲基)丙烯酸酯-基环氧交联剂,可以提到由下列通式(G1)表示的化合物。
至于双酚环氧交联剂,可以提到由下列通式(G2)至(G6)表示的化合物。
至于这样一种缩水甘油酯-基环氧交联剂,可以提到由下列通式(G7)和(G8)表示的化合物。
至于这样一种脂环族环氧交联剂,可以提到由下列通式(G9)至(G12)表示的化合物。
至于这样一种氨基甲酸乙酯改性的环氧交联剂,可以提到由下列通式(G13)表示的化合物。
至于这样一种含硅的环氧交联剂,可以提到由下列通式(G14)表示的化合物。
至于这样一种多官能团的酚-基环氧交联剂,可以提到由下列通式(G15)至(G22)表示的化合物。
至于这样一种缩水甘油胺-基环氧交联剂,可以提到由下列通式(G23)至(G25)表示的化合物。
注意在这些通式中,A1表示氢原子或甲基。n6是相同的或不同的,并且各自独立表示0至10的整数,并且n9是相同的或不同的,并且各自独立表示1至20的整数。n10表示1至30的整数,并且n11是0至8的整数。R3是相同的或不同的,并且各自独立表示具有1至10个碳原子的亚烷基,并且R4表示具有1至100个碳原子的亚烷基。A2各自独立表示通过从二异氰酸酯化合物除去两个异氰酸酯基获得的基团,并且A3是相同的或不同的,并且各自独立表示通过从二异氰酸酯化合物除去两个异氰酸酯基获得的基团。
在选择上述通式(B3)表示的化学结构作为取代基X的情况下,优选使用至少一种乙烯基化合物诸如由下列通式(H1)表示的聚乙二醇二(甲基)丙烯酸酯以及二乙烯基苯。
其中n12表示5至15的整数,并且A1是相同的或不同的,并且各自独立表示氢原子或甲基。
(电子器件)
在下文,将基于一个实施例进行描述,其中将根据本发明的电子器件应用于显示器件。
图4是根据本发明的电子器件的实施方案的横截面视图,其涉及将所述电子器件应用于显示器件的情况。
如图4中所示,显示器件100包括基极20和多个提供在基极20上的EL元件1,10。
基极20包括衬底21和形成在衬底21上的电路部分22。电路部件22包括提供在衬底21上并且由二氧化钛层形成的保护层23,形成在保护层23上的驱动TFT(开关元件)24,第一绝缘层25,和第二绝缘层26。
驱动TFT 24包括由硅制成的半导体层241,形成在半导体层241上的栅极绝缘层242,形成在栅极绝缘层242上的栅电极243,源电极244,和漏电极245。
将EL元件1,10提供在具有以上结构的电路部件22上以便与各自的驱动TFT24相关联。另外,相邻的EL元件1,10由第一分割壁部分31和第二分割壁部分32分割。
在该实施方案中,每个EL元件1,10的电极构成像素电极,并且通过配线27将它电连接至相应的驱动TFT 24的漏电极245。另外,各自的EL元件的阴极电极形成共同电极。而且,将密封构件(未显示在图中)连接至基极20以便覆盖各自的EL元件1,10而因此密封EL元件1,10。
显示器件100可以形成单色显示类型,但是通过选择用于各自的EL元件1,10的发光材料,显示器件100可以显示彩色图像。
(电子设备)
上述显示器件100(即,根据本发明的电子器件)可以用于多种电子设备。
图5是显示个人便携式电脑(或个人笔记本计算机)结构的透视图,其是根据本发明的电子设备的一个实施例。
在图5中,个人电脑1100由装备有键盘1102的主体1104和装备有显示器(屏幕)的显示装置1106组成。显示装置1106是经由铰链结构由主体1104旋转支撑的。
在个人电脑1100中,显示装置1106的显示器(屏幕)由上述显示器件100构成。
图6是显示移动电话(包括个人手提电话系统(PHS))结构的透视图,其是根据本发明的电子设备的另一个实施例。
图6中显示的移动电话1200包括多个操作按钮1202,听筒1204,话筒1206,和显示器。
在该移动电话1200中,所述显示器由如上所述的显示器件100构成。
图7是显示数码相机结构的透视图,其是根据本发明的电子设备的另一个实施例。在该图中,简单图解了外部器件的接口。
在常规照相机中,银盐膜暴露于目标的光学图像。另一方面,在数码相机1300中,通过目标的光学图像的光电转换,图像摄取器件诸如CCD(电荷耦合器)产生图像摄取信号(或图像信号)。
在数码相机1300的外壳(或主体)1302的后表面,提供基于由CCD产生的图像摄取信号而提供图像的显示器。即,所述显示器起到将目标显示为电子图像的探测器的作用。
在该数码相机1300中,所述显示器由如上所述的显示器件100构成。
在所述外壳的内部,提供电路板1308。电路板1308具有能够储存图像摄取信号的存储器。
在外壳1302的前表面(在图7中,外壳1302的前表面在背面上),提供包括光学透镜(图像摄取光学系统)和CCD的光接收装置1304。
当摄影者检验显示器上的物像以后按压快门按钮1306时,由CCD产生的图像摄取信号在当时传递至电路板1308中的存储器然后存储在那里。
另外,在数码相机1300的外壳1302的侧表面,提供视频信号输出端子1312和用于数据传输的输入-输出端子1314。如图7中所示,必要时,将电视监视器1430和个人电脑1440分别连接至视频信号输出端子1312和用于数据传输的输入-输出端子1314。在该情况下,将存储在电路板1308的存储器中的图像摄取信号通过进行预定操作而输出至电视监视器1430或个人电脑1440。
根据本发明的电子设备不仅可以应用于图5中所示的个人电脑(是个人便携式电脑),图6中所示的移动电话,以及图7中所示的数码相机,而且可以应用于电视机、摄像机、探视器(view-finer)或监控类型的磁带录像机、膝上型个人电脑、汽车导航器件、寻呼机、电子笔记本(其可以具有通讯设备)、电子词典、电子计算器、计算机化的游戏机、文字处理器、工作站、电视电话、安全电视监视器、电子双筒镜、POS终端、装备有触板的装置(例如,位于金融机构的自动提款机,售票机)、医疗设备(例如,电子体温计、血压计、血糖计、心电图仪监视器、超声波诊断装置、内窥镜监视器)、鱼群探测装置、多种测量仪器、计量器(例如,用于车辆、飞行器、和艇以及船舶的计量器)、飞行模拟器、多种监视器、以及投影显示器诸如投影仪。
已经基于附图中所示的实施方案描述了根据本发明的半导体层形成材料,半导体元件制造方法,半导体元件,电子器件,以及电子设备,但是本发明不限于此。
例如,除EL器件(元件)之外,根据本发明的半导体元件可以应用于光电转换元件和薄膜晶体管。
实施例
接着,将根据实际的实施例描述本发明。
1.化合物的合成
首先,如下所述制备化合物(A)至(I)。
<化合物(A)>
将1摩尔的4-己基苯胺溶解在150mL的乙酸中,并且在室温下将乙酸酐滴加其中,然后将它们搅拌。在反应完成以后,过滤沉淀的固体物质,然后在用水洗涤之后干燥而获得干燥物质。
接着,将0.37mol由此获得的物质、0.66mol的1-溴-4-己基苯、1.1mol的碳酸钾、铜粉、和碘混合,并且在200℃的温度下加热所述混合物。在加热的混合物冷却以后,将130mL异戊醇、50mL纯水和0.73mol氢氧化钾加入到所述混合物,并且将它搅拌然后干燥而因此获得化合物。
接着,将130mmol由此获得的化合物、62mmol的4,4′-二碘联苯、1.3mmol乙酸钯、5.2mmol叔-丁基膦、260mmol的叔-丁醇钠、和700mL的二甲苯混合,然后将它们在120℃温度搅拌。其后,将所述混合物冷却用于结晶。
然后,借助于质谱(MS)法、1H-核磁共振(1H-NMR)光谱法、13C-核磁共振(13C-NMR)光谱法和傅立叶变换红外吸收(FT-IR)光谱法证实由此获得的化合物是下列化合物(A)。
<化合物(B)>
用4-甲氧基苄基溴和氢化钠在无水二甲基甲酰胺中处理6-(对-氨基苯基)己醇而将羟基转化成苄醚基团然后将它保护。
接着,将1mol获得的化合物溶解在150mL的乙酸中,并且在室温下将乙酸酐滴加其中,然后将它们搅拌。在反应完成以后,过滤沉淀的固体物质然后在用水洗涤之后干燥。
接着,将0.37mol由此获得的物质、0.66mol的1-溴-4-己基苯、1.1mol的碳酸钾、铜粉、和碘混合,并且在200℃的温度下加热。在将混合物冷却以后,将130mL异戊醇、50mL纯水、和0.73mol氢氧化钾加入到所述混合物,然后将它们搅拌并干燥。
另外,将130mmol由此获得的化合物、62mmol的4,4′-二碘联苯、1.3mmol乙酸钯、5.2mmol叔-丁基膦、260mmol的叔-丁醇钠、和700mL的二甲苯混合,然后将它们在120℃温度搅拌。其后,将所述混合物冷却用于结晶。
然后利用Pd-C催化剂用氢气还原由此获得的化合物,以便将苄醚基团进行转化成羟基而进行去保护。
接着,将100mmol化合物和2000mmol表氯醇添加到50%的氢氧化钠溶液,已经向所述溶液添加了少量的四-正-丁铵的硫酸氢盐(相转移催化剂),然后将它们在室温下搅拌10小时。其后,将所述混合物冷却用于结晶而获得化合物。
然后,借助于MS法、1H-NMR法、13C-NMR法、和FT-IR法证实由此获得的化合物是下列化合物(B)。
<化合物(C)>
用4-甲氧基苄基溴和氢化钠在无水二甲基甲酰胺中处理6-(对-氨基苯基)己醇而将羟基转化成苄醚基团然后将它保护。
接着,将1mol由此获得的化合物溶解在150mL的乙酸中,并且在室温下将乙酸酐滴加其中,然后将它们搅拌。在反应完成以后,过滤沉淀的固体物质然后在用水洗涤之后干燥。
接着,将6-(对-溴苯基)己醇进行与对于6-(对-氨基苯基)己醇的相同处理而将羟基转化成苄醚基团然后将它保护而获得干燥物质(苄醚衍生物)。
接着,将0.37mol从6-(对-氨基苯基)己醇获得的苄醚衍生物、0.66mol由6-(对-溴苯基)己醇获得的苄醚衍生物、1.1mol碳酸钾、铜粉、和碘混合并在200℃的温度加热。在将混合物冷却以后,将130mL异戊醇、50mL纯水、和0.73mol氢氧化钾加入到所述混合物,然后将它们搅拌并干燥。
另外,将130mmol由此获得的化合物、62mmol的4,4′-二碘联苯、1.3mmol乙酸钯、5.2mmol叔-丁基膦、260mmol的叔-丁醇钠、和700mL的二甲苯混合,然后将它们在120℃的温度搅拌。其后,将所述混合物冷却用于结晶。
利用Pd-C催化剂用氢气还原由此获得的化合物,以致将苄醚基团进行转化成羟基而进行去保护。
接着,将100mmol由此获得的化合物和2000mmol表氯醇添加到50%的氢氧化钠溶液,已经向所述溶液添加了少量的四-正-丁铵的硫酸氢盐(相转移催化剂),然后将它们在室温搅拌10小时。其后,将所述混合物冷却用于结晶而获得化合物。
然后,借助于MS法、1H-NMR法、13C-NMR法、和FT-IR法证实由此获得的化合物是下列化合物(C)。
<化合物(D)>
以和化合物(C)一样的方法获得化合物(D),不同之处在于将4,4′-二碘联苯改变成2,5-双(4-碘苯基)-噻吩。
<化合物(E)>
以和化合物(C)一样的方法获得化合物(E),不同之处在于将4,4′-二碘联苯改变成3,5-二碘-1,2,4-三唑。
<化合物(F)>
作为下列化合物(F),制备N,N,N′,N′-四(4-甲基苯基)-联苯胺(“OSA6140”,由TOSCO CO.LTD.生产)。
<化合物(G)>
作为下列化合物(G),制备聚(3,4-亚乙二氧基噻吩/苯乙烯磺酸)(“BAYTRON P CH800”,由Bayer AG生产)。
<化合物(H)>
作为下列化合物(H),制备聚(9,9-二辛基-2,7-二亚乙烯基芴基-邻-共(蒽-9,10-二基)(由American Dye Source,Ltd.生产)。
<化合物(I)>
作为下列化合物(I),制备3,5-双(4-叔-丁基-苯基),4-苯基-1,2,4-三唑(“OPA 2938”,由TOSCO CO.LTD.生产)。
2.EL器件的制造
在下列实施例和比较例的每一个中制造五个EL器件。
(实施例1A)
<空穴运输层形成材料的制备>
将由SiO2制成并且平均粒度为25nm的细粒(在下文中,称为SiO2细粒)(由C.I.KASEI CO.,LTD生产)用作多孔颗粒并且将化合物(A)用作空穴运输材料,并且将SiO2细粒和化合物(A)以1∶9的重量比在二甲苯溶液混合而制备空穴运输层形成材料。
<EL器件的制造>
1A首先,通过真空蒸发在平均厚度为0.5mm的透明玻璃衬底上形成ITO电极(即,阳极)以便具有100nm的平均厚度。
2A接着,通过旋涂法将空穴运输层形成材料涂敷到ITO电极上,并且然后将其干燥而形成平均厚度为50nm的空穴运输层。
3A接着,通过旋涂法将化合物(H)的二甲苯溶液涂敷到空穴运输层上,并且然后将其干燥而形成平均厚度为50nm的发光层。
4A接着,通过化合物(I)的真空蒸发在发光层上形成平均厚度为20nm的电子运输层。
5A接着,通过真空蒸发在电子运输层上形成AlLi电极(即,阴极)以便具有300nm的平均厚度。
6A接着,提供由聚碳酸酯制成的保护罩以便覆盖上述这些层,并且然后将其用紫外线可固化树脂保护并密封而获得EL器件。
(实例2A和3A)
在实施例2A和3A的每一个中,在以实施例1A中的相同方法制备空穴运输材料以后制造EL器件,不同之处在于SiO2细粒和化合物(A)的混合比改变成表1中所示的那些。
(实施例4A)
<空穴运输层形成材料的制备>
将平均粒度为25nm的SiO2细粒(由C.I.KASEI CO.LTD生产)、化合物(B)、和阳离子光致聚合引发剂(由SUMITOMO BAKELITE CO.,LTD生产的“FC-508”)以10∶89∶1的重量比混合在二甲苯溶液中以制备空穴运输层形成材料。
<EL器件的制造>
以和实施例1A中的相同方法制造EL器件,不同之处在于,在上述步骤2A以后,在干燥气氛中将空穴运输层形成材料用来自汞灯(“UM-452”,USHIO Inc.)的波长为365nm的紫外线通过滤光片以500mW/cm2的辐照强度辐照15秒,然后将它在110℃的温度加热60分钟而固化化合物(B),以致形成平均厚度为50nm的空穴运输层。
(实例5A和6A)
在实施例5A和6A的每一个中,在以和实施例4A相同的方法制备空穴运输材料以后制造EL器件,不同之处在于将空穴运输材料改变成表1A中所示的那些。
(实例7A和8A)
在实施例7A和8A的每一个中,在以实施例1A中的相同方法制备空穴运输材料以后制造EL器件,不同之处在于将SiO2细粒和空穴运输材料的混合比改变成表1A中所示的那些。
(实施例9A)
<空穴运输层形成材料的制备>
将平均粒度为25nm的SiO2细粒(由C.I.KASEI CO.LTD生产)和化合物(G)以1∶9的重量比混合在纯水中而制备空穴运输层形成材料。
在这方面,应当注意,包含在化合物(G)中的3,4-亚乙二氧基噻吩相对于苯乙烯磺酸的比例是1∶20重量比。
<EL器件的制造>
以和实施例1A的相同方法制造EL器件,不同之处在于,对于形成上述步骤2A中的空穴运输层,使用在该实施例中获得的空穴运输层形成材料。
(实施例10A)
在以与实施例1A中的相同方法制备空穴运输材料以后制造EL器件,不同之处在于,使用平均粒度为31nm的SiO2细粒(由C.I.KASEI CO.,LTD生产)。
(实施例11A)
在以与实施例3A中的相同方法制备空穴运输材料以后制造EL器件,不同之处在于,使用平均粒度为31nm的SiO2细粒(由C.I.KASEI CO.,LTD生产)。
(实施例12A)
在以与实施例7A中的相同方法制备空穴运输材料以后制造EL器件,不同之处在于,使用平均粒度为31nm的SiO2细粒(由C.I.KASEI CO.,LTD生产)。
(实施例13A)
在以与实施例8A中的相同方法制备空穴运输材料以后制造EL器件,不同之处在于,使用平均粒度为31nm的SiO2细粒(由C.I.KASEI CO.,LTD生产)。
(实施例14A)
在以与实施例9A中的相同方法制备空穴运输材料以后制造EL器件,不同之处在于,使用平均粒度为31nm的SiO2细粒(由C.I.KASEI CO.,LTD生产)。
(实施例15A)
在以和实施例1A中的相同方法制备空穴运输材料以后制造EL器件,不同之处在于,通过省略上述步骤4A而不形成电子运输层。
(实施例16A)
在以和实施例4A中的相同方法制备空穴运输材料以后制造EL器件,不同之处在于,通过省略上述步骤4A而不形成电子运输层。
(实施例17A)
在以和实施例5A中的相同方法制备空穴运输材料以后制造EL器件,不同之处在于,通过省略上述步骤4A而不形成电子运输层。
(实施例18A)
在以和实施例6A中的相同方法制备空穴运输材料以后制造EL器件,不同之处在于,通过省略上述步骤4A而不形成电子运输层。
(实施例19A)
在以和实施例7A中的相同方法制备空穴运输材料以后制造EL器件,不同之处在于,通过省略上述步骤4A而不形成电子运输层。
(实施例20A)
在以和实施例9A中的相同方法制备空穴运输材料以后制造EL器件,不同之处在于,通过省略上述步骤4A而不形成电子运输层。
(实施例1B)
<发光层形成材料的制备>
将平均粒度为25nm的SiO2细粒(由C.I.KASEI CO.,LTD生产)用作多孔颗粒并且将化合物(H)用作发光材料,并且将SiO2细粒和化合物(H)以1∶9的重量比混合在二甲苯溶液中而制备发光层形成材料。
<EL器件的制造>
1B首先,用和上述步骤1A的相同方法形成ITO电极。
2B接着,通过旋涂法将化合物(F)的二甲苯溶液涂敷到ITO电极上,并且然后将其干燥而形成平均厚度为50nm的空穴运输层。
3B接着,通过旋涂法将发光层形成材料涂敷到空穴运输层上,并且然后将其干燥而形成平均厚度为50nm的发光层。
4B接着,通过旋涂法将化合物(I)的二甲苯溶液涂敷到发光层上,并且然后将其干燥而形成平均厚度为20nm的电子运输层。
5B接着,用和上述步骤5A相同的方法在电子运输层上形成AlLi电极(即,阴极)。
6B接着,用和上述步骤6A相同的方法,提供保护罩以便覆盖上述这些层,并且然后将其保护并密封而获得EL器件。
(实施例2B和3B)
在实施例2B和3B的每一个中,在用和实施例1B相同的方法制备发光层形成材料以后制造EL器件,不同之处在于,将SiO2细粒和化合物(H)的混合比改变成表1B中所示的那些。
(实施例4B)
在用和实施例1B相同的方法制备发光层形成材料以后制造EL器件,不同之处在于,将由Al2O3制成并且平均粒度为31nm的细粒(由C.I.KASEI CO.,LTD生产)用作多孔细粒。
(实施例1C)
<空穴运输层形成材料的制备>
制备与实施例1A中所使用的相同的空穴运输层形成材料。
<发光层形成材料的制备>
制备与实施例1B中所使用的相同的发光层形成材料。
<EL器件的制造>
1C首先,用和上述步骤1A的相同方法形成ITO电极。
2C接着,用和上述步骤2A相同的方法形成空穴运输层。
3C接着,用和上述步骤3B相同的方法形成发光层。
4C接着,用和上述步骤4B相同的方法形成电子运输层。
5C接着,用和上述步骤5A相同的方法形成AlLi电极(阴极)。
6C接着,用和上述步骤6A相同的方法,提供保护罩以便覆盖上述这些层,并且然后将其保护并密封而获得EL器件。
(实施例2C)
<空穴运输层形成材料的制备>
制备与实施例4A中所使用的相同的空穴运输层形成材料。
<发光层形成材料的制备>
制备与实施例1B中所使用的相同的发光层形成材料。
<EL器件的制造>
1C首先,用和上述步骤1A的相同方法形成ITO电极。
2C接着,在上述步骤2A以后,在干燥气氛中将空穴运输层形成材料用来自汞灯(“UM-452”,USHIO Inc.)的波长为365nm的紫外线通过滤光片以500mW/cm2的辐照强度辐照15秒,然后将它在110℃的温度加热60分钟而固化化合物(B),以致形成平均厚度为50nm的空穴运输层。
3C接着,用和上述步骤3B相同的方法形成发光层。
4C接着,用和上述步骤4B相同的方法形成电子运输层。
5C接着,用和上述步骤5A相同的方法形成AlLi电极(阴极)。
6C接着,用和上述步骤6A相同的方法,提供保护罩以便覆盖上述这些层,并且然后将其保护并密封而获得EL器件。
(实施方案3C)
<空穴运输层形成材料的制备>
将平均粒度为25nm的SiO2细粒(由C.I.KASEI CO.LTD生产)、化合物(D)、和阳离子光致聚合引发剂(由SUMITOMO BAKELITE CO.,LTD生产的“FC-508”)以10∶89∶1的重量比混合在二甲苯溶液中以制备空穴运输层形成材料。
<发光层形成材料的制备>
制备与实施例1B中所使用的相同的发光层形成材料。
<电子运输层形成材料的制备>
将化合物(E)和阳离子光致聚合引发剂(由SUMITOMO BAKELITECO.,LTD生产的“FC-508”)以99∶1的重量比混合在二甲苯溶液中而制备电子运输层形成材料。
<EL器件的制造>
1C首先,用和上述步骤1A的相同方法形成ITO电极。
2C接着,在上述步骤2A以后,在干燥气氛中将空穴运输层形成材料用来自汞灯(“UM-452”,USHIO Inc.)的波长为365nm的紫外线通过滤光片以500mW/cm2的辐照强度辐照15秒,然后将它在110℃的温度加热60分钟而固化化合物(B),以致形成平均厚度为50nm的空穴运输层。
3C接着,用和上述步骤3B相同的方法形成发光层。
4C接着,通过旋涂法将化合物(E)的二甲苯溶液涂敷到发光层上并且将它干燥。然后,在干燥气氛中用来自汞灯(“UM-452”,USHIO Inc.)波长为365nm的紫外线通过滤光片以500mW/cm2的辐照强度将电子运输层形成材料辐照15秒,然后将它在110℃的温度加热60分钟而固化化合物(E),以便形成平均厚度为20nm的电子运输层。
5C接着,用和上述步骤5A相同的方法形成AlLi电极(阴极)。
6C接着,用和上述步骤6A相同的方法,提供保护罩以便覆盖上述这些层,并且然后将其保护并密封而获得EL器件。
(实施方案4C)
在用和实施例1C相同的方法制备空穴运输层形成材料和发光层形成材料以后制造EL器件,不同之处在于,将由Al2O3制成并且平均粒度为31nm的细粒(由C.I.KASEI CO.,LTD生产)用作多孔细粒。
(实施方案1D)
<多孔颗粒沉积涂层形成材料的制备>
将平均粒度为25nm的SiO2细粒(由C.I.KASEI CO.,LTD)与二甲苯混合而制备多孔颗粒沉积涂层形成材料。
<EL器件的制造>
1D首先,用和上述步骤1A的相同方法形成ITO电极。
2D接着,通过旋涂法将多孔颗粒沉积涂层形成材料的二甲苯溶液涂敷到ITO电极上,然后将其干燥而形成平均厚度为50nm的多孔颗粒沉积涂层。
3D接着,通过旋涂法将化合物(A)的二甲苯溶液涂敷到ITO电极上,并且然后将其干燥而形成平均厚度为50nm的空穴运输层。
4D接着,用和上述步骤3A相同的方法形成发光层。
5D接着,用和上述步骤4A相同的方法形成电子运输层。
6D接着,用和上述步骤5A相同的方法在电子运输层上形成AlLi电极(即,阴极)。
7D接着,用和上述步骤6A相同的方法,提供保护罩以便覆盖上述这些层,并且然后将其保护并密封而获得EL器件。
(实施方案2D)
在用和实施例1D相同的方法制备多孔颗粒沉积涂层形成材料以后制造EL器件,不同之处在于,将由Al2O3制成并且平均粒度为31nm的细粒(由C.I.KASEI CO.,LTD生产)用作多孔细粒。
(实施方案1E)
<多孔颗粒沉积涂层形成材料的制备>
制备与实施例1A中所使用的相同的多孔颗粒沉积涂层形成材料。
<EL器件的制造>
1E首先,用和上述步骤1A的相同方法形成ITO电极。
2E接着,用和上述步骤2D相同的方法形成多孔颗粒沉积涂层。
3E接着,用和上述步骤3D相同的方法形成空穴运输层。
4E接着,通过旋涂法将多孔颗粒沉积涂层形成材料涂敷到空穴运输层上,然后将它干燥而形成平均厚度为50nm的多孔颗粒沉积涂层。
5E接着,通过旋涂法涂敷化合物(H)的二甲苯溶液,然后将它干燥而形成平均厚度为50nm的发光层。
6E接着,用和上述步骤4B相同的方法形成电子运输层。
7E接着,用和上述步骤5A相同的方法在电子运输层上形成AlLi电极(即,阴极)。
8E接着,用和上述步骤6A相同的方法,提供保护罩以便覆盖上述这些层,并且然后将其保护并密封而获得EL器件。
(实施方案2E)
在用和实施例1A相同的方法制备多孔颗粒沉积涂层形成材料以后制造EL器件,不同之处在于,将由Al2O3制成并且平均粒度为31nm的细粒(由C.I.KASEI CO.,LTD生产)用作多孔细粒。
(比较例1)
在用和实施例1A中相同的方法制备多孔颗粒沉积涂层形成材料以后制造EL器件,不同之处在于,没有多孔细粒被添加到所述空穴运输层形成材料。
(比较例2)
在用和实施例7A中相同的方法制备以涂层状态沉积的多孔颗粒形成材料以后制造EL器件,不同之处在于,没有多孔细粒被添加到所述空穴运输层形成材料。
(比较例3)
在用和实施例9A中相同的方法制备以涂层状态沉积的多孔颗粒形成材料以后制造EL器件,不同之处在于,没有多孔细粒被添加到所述空穴运输层形成材料。
3.评价
测量了上述实施例和比较例中获得的每一个EL器件的发光亮度(cd/m2)、最大发光效率(lm/W)、和在发光亮度变成初始值的一半之前经过的时间(即,半衰期)。
在这方面,应当注意,通过经过ITO电极和AlLi电极施加6V的电压而测量发光亮度。
基于比较例3的测定值作为参考,分别根据下列四个标准评价每一个实施例和比较例的测定值(即,发光亮度、最大发光效率、和半衰期)。
A:测定值是比较例3测定值的1.5倍或更大。
B:测定值是比较例3的测定值的1.25倍或更大但是小于1.5倍。
B:测定值是比较例3的测定值的1.00倍或更大但是小于1.25倍。
B:测定值是比较例3的测定值的0.75倍或更大但是小于1.00倍。
评价结果表示在后附的表1A和表1B中。
如表1A和表1B所示,全部实施例的EL器件(即,包括空穴运输层的EL器件,利用根据本发明的半导体层形成材料作为它的主要材料而形成所述空穴运输层)在发光亮度、最大发光效率和半衰期方面优于比较例的EL器件。
由此结果,已经证实,根据本发明的EL器件,适当防止相邻的上下层之间边界诸如空穴运输层与发光层之间边界和发光层与电子运输层之间边界的相互溶解。
也已经在没有电子运输层的类型的EL器件中证实了该趋势。
另外,也已经证实,由高分子类型的空穴运输材料形成的EL器件显示优异的发光亮度、最大发光效率、和半衰期。
Claims (16)
1.一种半导体层形成材料,所述半导体层包括至少一个单层,所述至少一个单层选自:空穴运输层、发光层或电子运输层,所述半导体层形成材料包含形成所述单层的半导体材料、各自具有许多孔隙的多孔颗粒、和分散介质,其中所述半导体材料以至少一部分半导体材料填充在所述多孔颗粒孔隙中的这样一种状态存在于所述半导体层形成材料中,
其中用于形成所述单层的所述半导体材料是用于形成所述空穴运输层的空穴运输材料、用于形成所述发光层的发光材料或用于形成所述电子运输层的电子运输材料。
2.如权利要求1中所述的半导体层形成材料,其中当包含在所述半导体层形成材料中的多孔颗粒量限定为A重量%并且包含在所述半导体层形成材料中的半导体材料量限定为B重量%时,A/B值满足0.1至9的关系。
3.如权利要求1中所述的半导体层形成材料,其中所述多孔颗粒的孔隙率在20至75%范围内。
4.如权利要求1中所述的半导体层形成材料,其中所述多孔颗粒都形成为球形或多面体。
5.如权利要求1中所述的半导体层形成材料,其中所述多孔颗粒的平均粒度在2至200nm范围内。
6.如权利要求1中所述的半导体层形成材料,其中所述多孔颗粒主要由无机氧化物组成。
7.如权利要求6中所述的半导体层形成材料,其中所述无机氧化物包括SiO2,Al2O3,ZnO,SnO2,CeO2,ITO,TiO2,CuO,Fe2O3,CoO,和Y2O3的至少一种或多种。
8.如权利要求1中所述的半导体层形成材料,其中所述半导体材料包含具有至少一个可聚合基团的化合物。
9.如权利要求8中所述的半导体层形成材料,其中所述化合物由下列通式(A1)或(A2)表示,并且所述化合物可以通过它的可聚合基团聚合:
其中,两个R1相同或不同并且每个独立地表示具有2到8个碳原子的直链烷基,并且四个R2相同或不同并且每个独立地表示氢原子、甲基或乙基,Y表示含有至少一个取代的或未取代的芳族烃环或取代的或未取代的杂环的基团,并且两个X1是由下列通式(B1)至(B3)的任何一个表示的相同种类取代基,其中两个X1的碳原子数目相互相同或不同;或
其中八个R3相同或不同并且每个独立表示氢原子、甲基、或乙基,Y表示含有至少一个取代的或未取代的芳族烃环或取代的或未取代杂环的基团,并且X2、X3、X4和X5是用下列通式(B1)至(B3)的任何一个表示的相同种类的取代基,其中X2、X3、X4和X5的碳原子数目相互相同或不同,
其中n1是2到8的整数,n2是3到8的整数,m是0到3的整数,Z1表示氢原子或甲基,并且Z2表示氢原子、甲基或乙基。
10.一种制造半导体元件的方法,所述方法包括:
在第一电极的一个表面上形成包括至少一个单层的半导体层的步骤,所述至少一个单层选自:空穴运输层、发光层或电子运输层;和
在半导体层与第一电极相反的表面上形成第二电极的步骤;
其中所述半导体层形成步骤包括通过提供半导体层形成材料形成液体涂层的步骤,所述半导体层形成材料包含用于形成单层的半导体材料、多孔颗粒和分散介质并且其中所述半导体材料以至少一部分半导体材料填充在所述多孔颗粒孔隙中的这样一种状态存在;和从所述液体涂层除去分散介质的步骤,
其中用于形成所述单层的所述半导体材料是用于形成所述空穴运输层的空穴运输材料、用于形成所述发光层的发光材料或用于形成所述电子运输层的电子运输材料。
11.如权利要求10中所述的制造半导体元件的方法,其中所述半导体材料包含具有至少一个可聚合基团的材料,并且其中所述制造半导体元件的方法在除去分散介质步骤以后还包括将所述化合物的可聚合基团与所述化合物的可聚合基团聚合的步骤。
12.一种制造半导体元件的方法,所述方法包括:
在第一电极的一个表面上形成包括至少一个单层的半导体层的步骤,所述至少一个单层选自:空穴运输层、发光层或电子运输层;和
在半导体层与所述第一电极相反的表面上形成第二电极的步骤;
其中所述半导体层形成步骤包括将包含用于形成所述单层的半导体材料和溶剂或分散介质的液体材料提供至以涂层状态沉积的多孔颗粒的步骤,以致所述半导体材料填充在所述多孔颗粒孔隙中和在所述多孔颗粒间的间隙中,并且以致所述多孔颗粒存在于单层内;和从所述液体材料除去所述分散介质或所述溶剂的步骤,
其中用于形成所述单层的所述半导体材料是用于形成所述空穴运输层的空穴运输材料、用于形成所述发光层的发光材料或用于形成所述电子运输层的电子运输材料。
13.如权利要求12中所述的制造半导体元件的方法,其中所述半导体材料包含具有至少一个可聚合基团的化合物,并且其中所述制造半导体元件的方法在分散介质除去步骤以后还包括将所述化合物可聚合基团聚合的步骤。
14.一种半导体元件,所述半导体元件包含:
第一电极;
第二电极;和
包括至少一个单层的半导体层,所述半导体层提供在所述第一电极和所述第二电极之间,所述至少一个单层选自:空穴运输层、发光层或电子运输层;
其中所述单层包含多孔颗粒和用于形成单层的半导体材料,所述半导体材料填充在所述多孔颗粒的孔隙中和在所述多孔颗粒间的间隙中,
其中用于形成所述单层的所述半导体材料是用于形成所述空穴运输层的空穴运输材料、用于形成所述发光层的发光材料或用于形成所述电子运输层的电子运输材料。
15.一种配备有权利要求14中限定的半导体元件的电子器件。
16.配备有权利要求15中限定的电子器件的电子设备。
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