CN101443342A - 显示装置及其制备方法 - Google Patents

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渡边岳男
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Abstract

本发明公开了一种显示装置，其显示预定的图案，包含有机电致发光元件，该有机电致发光元件包括透明的阳极、有机电致发光化合物层、以与该预定图案几乎类似的形式图案化的阴极缓冲层、和阴极，以此顺序层压到透明绝缘基体上。该显示装置可以通过简单的结构以高的电功率效率显示预定的图案。

Description

显示装置及其制备方法
技术领域
本发明涉及一种显示装置，更具体而言，涉及一种使用有机电致发光元件(下面也称作“有机EL元件”)和显示预定图案的显示装置。
背景技术
作为使用EL元件和显示预定图案的显示装置，至今已知道了使用各种系统的显示装置。
例如，日本专利公开的公开文本No.2001-331134(专利文献1)公开了一种具有透明片的电致发光显示片，将所述显示片进行印刷以便形成具有预定图案的透明部分，以及将其层压到整个表面发光EL元件的发光面上。该电致发光显示片由仅通过具有在该透明片中形成的预定图案的透明部分将由EL元件发射的光传送到外部而显示预定图案。然而，问题在于该电致发光显示片具有低的电功率效率，因为一部分由EL元件发射的光被已印刷的透明片部分所阻挡。
另外，日本专利公开的公开文本No.2003-77664(专利文献2)公开了一种矩阵型有机EL显示器，其中在发光显示区域的每一个EL元件附近以由发光显示区域中位于端部或参考点的EL元件计算的给定EL元件数的间隔形成特定的符号图案。在此有机EL显示器中，通过向特定的阳极线和阴极线施加电流，位于这些线的交叉点的像素变亮。通过调整像素的发光而显示预定的图案。然而，该显示器具有复杂的结构和要求控制装置以显示预定的图案，使得存在这样的问题，即显示装置的尺寸和成本变大。
[专利文献1]日本专利公开的公开文本No.2001-331134
[专利文献2]日本专利公开的公开文本No.2003-77664
发明内容
本发明的目的在于提供一种使用有机EL元件和具有简单的结构以及高的电功率效率的显示装置。
本发明人已进行了致力于上述问题的深入研究，并且已经完成了本发明。本发明涉及下面的(1)-(14)项：
(1)一种显示装置，其显示预定图案和具有有机电致发光元件，该有机电致发光元件包括透明的阳极、有机电致发光化合物层、以与该预定图案几乎类似的形式图案化的阳极缓冲层、和阴极，以此顺序层压到透明绝缘基体上；
(2)如(1)中所述的显示装置，其中该有机电致发光化合物层包含磷光化合物；
(3)如(2)中所述的显示装置，其中该磷光化合物是铱配合物；
(4)如(2)或(3)中所述的显示装置，其中该磷光化合物是磷光聚合物化合物；
(5)如(4)中所述的显示装置，其中该磷光聚合物化合物是磷光非共轭聚合物化合物；
(6)如(5)中所述的显示装置，其中该磷光非共轭聚合物化合物是具有衍生自铱配合物化合物的结构单元的聚合物化合物，该聚合物化合物是通过将由下面通式(X-1)表示的化合物中包含的一个或多个氢原子用可聚合的取代基替代而获得；
Figure A200780016937D00061
(在通式(X-1)中，R1至R8各自独立地表示选自下组的原子或取代基：氢原子、卤原子、氰基、具有1-10个碳原子的烷基、具有6-10个碳原子的芳基、任选用具有1-10个碳原子的烷基取代的氨基、具有1-10个碳原子的烷氧基、和甲硅烷基；R1和R2、R2和R3、R3和R4、R4和R5、R5和R6、R6和R7、或R7和R8可以键合在一起形成稠合的环；以及L是选自由下面通式(X-2)-(X-4)组成的组的二齿配体。)
Figure A200780016937D00071
(在通式(X-2)中，R11至R18与通式(X-1)中的R1至R8相同。)
Figure A200780016937D00072
(在通式(X-3)中，R21至R23各自独立地表示选自下组的原子或取代基：氢原子、氰基、具有1-10个碳原子的烷基、具有6-10个碳原子的芳基、任选用具有1-10个碳原子的烷基取代的氨基、具有1-10个碳原子的烷氧基、和甲硅烷基；R21和R22、或R22和R23可以键合在一起形成稠合的环。)
Figure A200780016937D00073
(在通式(X-4)中，R31至34各自独立地表示选自下组的原子或取代基：氢原子、氰基、具有1-10个碳原子的烷基、具有6-10个碳原子的芳基、任选用具有1-10个碳原子的烷基取代的氨基、具有1-10个碳原子的烷氧基、和甲硅烷基；R31和R32、R32和R33、或R33和R34可以键合在一起形成稠合的环。)
(7)如(5)中所述的显示装置，其中该磷光非共轭聚合物化合物是具有衍生自铱配合物化合物的结构单元的聚合物化合物，该聚合物化合物是通过将选自下面通式(E-2)、(E-17)、(E-32)和(E-33)表示的化合物组成的组中的至少一种化合物中包含的一个或多个氢原子用可聚合的取代基替代而获得；
Figure A200780016937D00081
(8)一种制备用于显示预定图案的显示装置的方法，包括如下步骤：
形成阴极缓冲层，该阴极缓冲层以与在有机电致发光化合物层表面上的预定图案几乎类似的形式图案化；和
在阴极缓冲层的表面上形成阴极；
(9)如(8)中所述的制备显示装置的方法，包括：
在形成阴极缓冲层的步骤中，通过具有开口的掩模在有机电致发光化合物层上沉积材料以形成阴极缓冲层，所述开口以与预定图案几乎类似的形式图案化，和
在形成阴极的步骤中，在除去掩模之后随后形成阴极；
(10)一种蜂窝电话显示屏，包含如(1)-(7)中任一项所述的显示装置；
(11)一种便携式音乐播放器显示屏，包含如(1)-(7)中任一项所述的显示装置；
(12)一种车内后视镜，包含如(1)-(7)中任一项所述的显示装置；
(13)一种镜子，包含如(1)-(7)中任一项所述的显示装置；和
(14)一种剧场用的显示装置，包含如(1)-(7)中任一项所述的显示装置。
发明效果
本发明的显示装置可以通过简单的结构显示具有高的电功率效率的预定图案。
附图简述
图1是说明本发明中使用的有机EL元件的示例性实施方案的横截面示意图。
图2显示图案化阴极缓冲层形式的一个实例。
图3显示用于形成图2中所示的图案化的阴极缓冲层的两种掩模。
图4显示实施例1中使用的掩模。
图5显示实施例1中形成的阴极缓冲层的图案。
图6是实施例1中制备的抽空标记在发亮(发光)时的正视示意图。
图7显示实施例2中用于形成阴极缓冲层的掩模。
图8显示实施例2中用于形成阴极缓冲层的掩模。
图9显示实施例2中形成的阴极缓冲层的图案。
图10是实施例2中制备的用于剧场的显示装置在发亮(发光)时的正视示意图。
图11是具有阴极缓冲层的常规有机EL元件的示例性实施方案的横截面示意图。
1 透明基体
2 阳极
3 有机EL化合物层
31 空穴传输层
32 发光层
33 电子传输层
4 阴极缓冲层
5 阴极
6 掩模
7 掩模开口
8 显示的预定图案
本发明的最佳实施方式
下面将更详细地描述本发明的显示装置。
[有机EL元件]
本发明的显示装置显示预定的图案和包含有机电致发光元件，其中将透明阳极、有机电致发光化合物层、以与预定图案几乎类似的形式图案化的阴极缓冲层、和阴极以此顺序层压到透明的绝缘基体上。
要注意的是，在本说明书中，为了方便起见，由构成有机EL元件的透明绝缘基体朝向透明阳极的方向被定义为“向上”。
1.元件构造
图1是说明本发明中使用的有机EL元件的主要部分(主要元件部分)的示例性构造的横截面图。在透明基体1上，依次形成阳极2、空穴传输层31、发光层32、电子传输层33、图案化的阴极缓冲层4、和阴极5。
本发明中使用的有机EL元件的构造并不限于图1中所示的示例性构造。连续地布置在阳极和阴极之间的各层的元件构成的实例包括1)阳极缓冲层/空穴传输层/发光层；2)阳极缓冲层/发光层/电子传输层；3)阳极缓冲层/空穴传输层/发光层/电子传输层；4)阳极缓冲层/包含空穴传输化合物、发光化合物和电子传输化合物的层；5)阳极缓冲层/包含空穴传输化合物和发光化合物的层；6)阳极缓冲层/包含发光化合物和电子传输化合物的层；7)阳极缓冲层/包含空穴传输化合物和发光化合物的层；或其它构造。
图1所示的发光层是单层，但也可以具有两层或更多的发光层。另外，包含空穴传输化合物的层可以直接地接触阳极表面而不包括阳极缓冲层。
要注意的是，在本说明书中，除非另有说明，所有的电子传输化合物、空穴传输化合物和发光化合物，以及包含一种或多种这些化合物的化合物都称作有机EL化合物，和其中包含这些化合物的层被称作有机EL化合物层。
2.阳极
阳极由导电的且任选透明的称为ITO的层组成。要求阳极当有机发光通过基体观看时具有光学透明性。另一方面，当有机发光通过上部电极作为顶部发射观看时，并不要求阳极具有光学透明性。在此情况下，阳极可以由任何具有4.1eV或更大的功函数的适合的材料如金属或金属化合物制成。例如，金、镍、锰、铱、钼、钯、铂等可以单独使用或结合使用。
阳极也可以由选自由金属的氧化物、氮化物、硒化物和硫化物组成的组的材料制成。另外，厚度为1-3nm的金属薄膜可以在具有良好光学透明性的ITO表面上形成并且可以充当阳极，只要光学透明性不受损害即可。该薄膜可以在阳极材料表面上通过电子束蒸发、溅射、化学反应、涂敷、真空沉积、或其它技术形成。阳极的厚度优选为2-300nm。
3.阳极的表面处理
阳极表面可以进行预处理然后形成阳极缓冲层或包含空穴传输化合物的层，使得可以提高要在阳极上涂敷的层的性能(对阳极基体的粘附性、表面光滑度、空穴注入势垒的降低等)。RF等离子体处理、溅射、电晕放电、UV/臭氧照射、氧等离子体处理等可以用于预处理。
4.阳极缓冲层：在使用“BAYTRON”等的情况下
阳极缓冲层可以使用如下的涂敷方法以湿法形成：旋涂、浇注、微凹版印刷涂敷、凹板印刷涂敷、棒涂、辊涂、线-棒涂敷、蘸涂、喷涂、丝网印刷、柔性版印刷、平版印刷、喷墨印刷等。
对于湿法中使用的化合物没有任何特别的限制，只要该化合物对阳极表面和阳极表面上形成的上面的层中包含的有机EL化合物具有良好的粘附性即可，但是优选使用至今为止使用的常规阳极缓冲材料。例如，可以提到的是，导电聚合物如PEDOT-PSS，其为聚(3，4)-亚乙二氧基噻吩和聚苯乙烯磺酸盐的混合物；PANI，其为聚苯胺和聚苯乙烯磺酸盐的混合物等。另外，这些导电聚合物可以与有机溶剂如甲苯和异丙醇混合。该导电聚合物可以含有第三种组分如表面活性剂。表面活性剂的实例包括含有选自由烷基、烷基芳基、氟烷基、烷基硅氧烷基、硫酸盐、磺酸盐、羧酸盐、酰胺、甜菜碱结构和季铵基团组成的组中的一组的表面活性剂。也可以使用氟化物基的非离子表面活性剂。
5.有机EL化合物
作为用于有机EL化合物层的化合物，所述有机EL化合物层就是本发明中使用的有机EL元件中的发光层、空穴传输层和电子传输层，可以使用任何低分子量化合物和高分子量(聚合物)化合物。
作为形成本发明中使用的有机EL元件的发光层的有机EL化合物，可以例举的是发光低分子量化合物和发光高分子量(聚合物)化合物，这两种化合物都描述在Yutaka Ohmori发表的Applied Physics(应用物理)，第70卷，No.12，第1419-1425页(2001)中。其中，发光聚合物化合物是优选的，因为可以简化制备EL元件的方法。鉴于获得高的发光效率，磷光化合物是优选的。因此，磷光聚合物化合物是特别优选的。
发光聚合物化合物也可以分为共轭的发光高分子量(聚合物)化合物和非共轭的发光高分子量(聚合物)化合物。共轭的发光聚合物化合物是在整个分子主链(聚合物化合物结构中最长的键接链)上或基本上在整个分子上具有共轭结构的聚合物化合物。非共轭的发光聚合物化合物具有除了上述共轭结构的共轭结构。
在制备有机EL元件的步骤中，在施加到组分材料上的氧、热(例如在100℃或更高的温度下)、超声分散处理等存在下，发光聚合物化合物可能遭受由于光辐射造成的不可逆的局部缺陷。另外，聚合物化合物一般具有不同于其它部分的端部结构。另外，当该聚合物化合物被制备、溶解成溶液或涂敷时，外部杂质可能会混合进入该聚合物化合物中。
由于共轭发光聚合物化合物的共轭结构铺展在整个分子中，分子中存在的局部结构缺陷、端部结构、和组分材料中包含的杂质影响整个分子的共轭结构。因此，形成进入有机EL化合物层的共轭发光聚合物化合物的性能容易变化，从而可带来有机EL元件的发光效率或耐久性降低。
另一方面，非共轭的发光聚合物化合物作为整个分子遭受上述局部结构缺陷等较少，因为在每个重复单元中共轭结构是隔开的。因此，鉴于以高的再现性提供具有高的发光效率和耐久性的有机EL元件，优选使用非共轭的发光聚合物化合物用于形成有机EL化合物层的材料。
由于上述原因，作为本发明中使用的发光材料，磷光非共轭聚合物化合物(上述磷光聚合物化合物和上述非共轭发光聚合物化合物的发光材料)是特别优选的。
本发明中使用的有机EL元件的发光层至少包含在一个分子中含有发射磷光的磷光单元和载流子传输单元的磷光聚合物化合物。该磷光聚合物化合物通过将具有可聚合的取代基的磷光化合物和具有可聚合的取代基的载流子传输化合物进行共聚而得到。该磷光化合物是含有选自铱、铂和金的金属元素的金属配合物。在这些金属配合物中，铱配合物是优选的，因为该配合物具有高的发光效率，并因此在节能性方面优异，以及通过选择陪体能够在宽的颜色范围内重现。
该铱配合物的实例包括通过将由下面通式(X-1)表示的化合物中包含的一个或多个氢原子用可聚合的取代基替代而获得。
Figure A200780016937D00131
(在通式(X-1)中，R1至R8各自独立地表示选自下组的原子或取代基：氢原子、卤原子、氰基、具有1-10个碳原子的烷基、具有6-10个碳原子的芳基、任选用具有1-10个碳原子的烷基取代的氨基、具有1-10个碳原子的烷氧、和甲硅烷基；R1和R2、R2和R3、R3和R4、R4和R5、R5和R6、R6和R7、或R7和R8可以可以键合在一起形成稠合的环；L是选自由下面通式(X-2)至(X-4)组成的组的二齿配体。)
Figure A200780016937D00132
(在通式(X-2)中，R11至R18与(X-1)中的R1至R8相同。)
Figure A200780016937D00133
(在通式(X-3)中，R21至R23各自独立地表示选自下组的原子或取代基：氢原子、氰基、具有1-10个碳原子的烷基、具有6-10个碳原子的芳基、任选用具有1-10个碳原子的烷基取代的氨基、具有1-10个碳原子的烷氧基、和甲硅烷基；以及R21和R22、或R22和R23可以键合在一起形成稠合的环。)
Figure A200780016937D00141
(在通式(X-4)，R31至R34各自独立地表示选自下组的原子或取代基：氢原子、氰基、具有1-10个碳原子的烷基、具有6-10个碳原子的芳基、任选用具有1-10个碳原子的烷基取代的氨基、具有1-10个碳原子的烷氧基和甲硅烷基；以及R31和R32、R32和R33、或R33和R34可以键合在一起形成稠合的环。)
具有可聚合的取代基的磷光化合物的实例包括，更具体而言，例如，通过将下面通式(E-1)-(E-49)表示的金属配合物中包含的一个或多个氢原子用可聚合的取代基替代而得到的化合物。
Figure A200780016937D00142
Figure A200780016937D00151
在上述通式(E-35)和(E-46)至(E-49)中，Ph表示苯基。
这些磷光化合物的可聚合取代基的实例包括，例如，乙烯基；丙烯酸酯基；甲基丙烯酸酯基；(甲基)丙烯酸氨基甲酸乙酯基如甲基丙烯酰氧基乙基氨基甲酸酯基；苯乙烯基及其衍生物；乙烯基酰胺基及其衍生物。其中，乙烯基、甲基丙烯酸酯基、和苯乙烯基或其衍生物是优选的。这些取代基可以通过具有1-20个碳原子的有机基团键接到金属配合物上以及可以含有杂原子。
在这些化合物中，上述通式(E-2)、(E-17)、(E-32)和(E-33)表示的化合物是优选的，因为这些化合物对溶剂具有高亲合力，以及从而难以在溶液中沉淀或絮凝，并因此提供具有均匀厚度的有机EL发射层。
具有可聚合的取代基的上述载流子传输化合物的实例包括通过将具有空穴传输性能和电子传输性能中的一种性能或两种性能都有的有机化合物中包含的一个或多个氢原子用可聚合的取代基替代而得到的化合物。该化合物典型的实例包括下面通式(E-50)至(E-67)表示的化合物。
Figure A200780016937D00181
上面例举的载流子传输化合物含有乙烯基作为可聚合的取代基，但是该化合物可以是通过用如下可聚合的取代基替代乙烯基得到的化合物，所述可聚合的取代基如丙烯酸酯基；甲基丙烯酸酯基；(甲基)丙烯酸氨基甲酸乙酯基如甲基丙烯酰氧基乙基氨基甲酸酯；苯乙烯基及其衍生物；乙烯基酰胺基及其衍生物。另外，这些可聚合的取代基可以通过含有1-20个碳原子的有机基团键合以及可以包含杂原子。
含有可聚合的取代基的磷光化合物与含有聚合基团的载流子传输化合物的聚合方法可以是自由基聚合、阳离子聚合、阴离子聚合和加成聚合的任合方法，但自由基聚合是优选的。而且，所得聚合物具有优选为1，000-2,000,000，更优选为5,000-1,000,000的重均分子量。分子量用GPC(凝胶渗透色谱法)测量和用聚苯乙烯表示。
该磷光聚合物化合物可以通过将一种磷光化合物与一种载流子传输化合物；一种磷光化合物与两种或更多种载流子传输化合物；或者两种或更多种磷光化合物与载流子传输化合物共聚而制备。
磷光聚合物化合物的单体可以以任意排列聚合以形成无规共聚物、嵌段共聚物、或交替共聚物。当m是磷光化合物结构的重复单元数，和n是载流子传输化合物结构的重复单元数时(其中m和n各自表示等于或大于1的整数)时，磷光化合物结构的重复单元数与重复单元总数的比例，即m/(m+n)优选为0.001-0.5，更优选为0.001-0.2。
磷光聚合物化合物及其合成方法的具体实例公开于，例如，日本专利公开的公开文本No.2003-342325、日本专利公开的公开文本No.2003-119179、日本专利公开的公开文本No.2003-113246、日本专利公开的公开文本No.2003-206320、日本专利公开的公开文本No.2003-147021、日本专利公开的公开文本No.2003-171391、日本专利公开的公开文本No.2004-346312和日本专利公开的公开文本No.2005-97589。
本发明中使用的有机EL元件的发光层优选包含上述磷光化合物。另外，该发光层可以包含空穴传输化合物或电子传输化合物，以便为发光层补充载流子传输性能。用于此目的的空穴传输化合物的实例包括，例如，低分子量三苯胺衍生物如TPD(N，N′-二甲基-N，N′-(3-甲基苯基)-1，1′-联苯基-4，4′-二胺)、α-NPD(4，4′-双[N-(1-萘基)-N-苯基氨基]联苯)、和间-MTDATA(4，4′，4＂-三(3-甲基苯基苯基氨基)三苯胺)；聚乙烯基咔唑；和通过将可聚合的官能团引入衍生物之后将上述三苯胺衍生物聚合得到的化合物，例如，日本专利公开的公开文本No.H08-157575中公开的具有三苯胺骨架的聚合物化合物、聚对苯撑乙烯和聚二烷基芴。作为电子传输化合物，可以使用低分子量材料如羟基喹啉衍生物金属配合物如Alq3(三羟基喹啉醇铝)、噁二唑衍生物、三唑衍生物、咪唑衍生物、三嗪衍生物和三芳基硼烷衍生物；以及通过将可聚合的官能团引入到低分子量的电子传输化合物之后，将上述低分子量电子传输化合物进行聚合而得到的化合物，例如，已知的电子传输化合物如日本专利公开的公开文本No.H10-1665中所公开的聚PBD。
6.形成有机EL化合物层的方法
该有机EL化合物层可以通过电阻加热蒸发、电子束蒸发、溅射、和涂敷方法如旋涂、浇注、微凹板印刷涂敷、凹板印刷涂敷、棒涂、辊涂、线-棒涂敷、蘸涂、喷涂、丝网印刷、柔性版印刷、平版印刷、喷墨印刷而形成。在发光低分子量化合物的情况下，主要使用电阻加热蒸发和电子束蒸发。在发光高分子量(聚合物)化合物的情况下，主要使用涂敷方法如旋涂、浇注、微凹板印刷涂敷、凹板印刷涂敷、棒涂、辊涂、线-棒涂敷、蘸涂、喷涂、丝网印刷、柔性版印刷、平版印刷、喷墨印刷。
7.空穴阻挡层
空穴阻挡层可以在与发光层阴极一侧相邻处沉积以防止空穴穿过发光层和实施空穴和电子在发光层中的有效重新结合。
空穴阻挡层可以使用具有比发光化合物更深的HOMO(最高占据分子轨道)水平的化合物。该化合物的实例包括三唑衍生物、噁二唑衍生物、菲咯啉衍生物和铝配合物。
另外，激发子阻挡层可以在与发光层阴极一侧相邻处沉积以防止激发子被阴极金属去活化。在此情况下，例如，有机EL元件具有基体/阳极/发光层/激发子阻挡层/阴极缓冲层/阴极的构造。激发子阻挡层可以使用具有比发光化合物高三倍的激发能量的化合物。该化合物的实例包括三唑衍生物、菲咯啉衍生物和铝配合物。
8.阴极缓冲层
如图1所示，本发明的显示装置在稍后描述的阴极5和与阴极5相邻的有机EL化合物层3之间具有阴极缓冲层4以便通过降低由阴极5到有机EL化合物层3的电子注入势垒而增加电子注入效率，和在显示装置的显示屏(透明基体1的表面)上显示预定图案。阴极缓冲层可以使用金属、金属氧化物、或具有低于阴极的功函数的金属氟化物。金属氧化物的实例包括Li、Na、K、Cs、Rb、Ca、Ba或Sr的氧化物。金属氟化物的实例包括Li、Na、K、Cs或Rb的氟化物。
在本发明的显示装置中，阴极缓冲层以与有机EL元件的显示屏上(透明基体表面)上显示的预定图案类似的形式形成，即图案化。预定图案可以是字母或数字。
具有低的功函数和可用于阴极缓冲层的金属的实例包括碱金属(Na、K、Rb和Cs)、碱土金属(Sr、Ba、Ca和Mg)、稀土金属(Pr、Sm、Eu和Yb)等。可以使用任何合金或金属化合物，只要它们具有比阴极低的功函数即可。
根据本发明制备显示预定图案的显示装置的方法包括如下步骤：
形成阴极缓冲层，该阴极缓冲层以与在有机EL化合物层的表面上的预定图案几乎类似的形式图案化；和
在有机电致发光化合物层的暴露表面和阴极缓冲层的表面上形成阴极。
有机EL化合物层等可以通过常规方法形成。
形成阴极缓冲层的方法可以是沉积或溅射。阴极缓冲层的厚度优选为0.05nm-50nm，更优选为0.1nm-20nm，更优选为0.5nm-10nm。
在形成阴极缓冲层的步骤中，形成阴极缓冲层的材料可以通过具有开口的掩模沉积在有机电致发光化合物层上，该掩模的开口以与预定图案几乎类似的形式图案化。
为了以与本发明的显示装置所显示的预定图案几乎类似的图案形成阴极缓冲层，可以使用具有开口的掩模(通过此开口)将形成阴极缓冲层的材料沉积在有机EL化合物层上，该掩模的开口以与形成阴极缓冲层的步骤中的预定图案几乎类似的形式图案化。
当材料沉积时，掩模可以直接接触发光层，但所希望的是掩模与发光层分离到某种成程度(例如，大约200μm)以防止发光层受损。
而且，阴极缓冲层可以使用如图3所示的两个或更多个掩模在两个或更多个步骤中沉积。这样，甚至可以形成如图2所示的图案，该图案使用一个掩模在单一的步骤中不能形成。
另外，阴极缓冲层可以作为上述具有低的功函数的材料与电子传输化合物的混合物形成。作为此电子传输化合物，可以使用用于上述电子传输层的有机化合物。在此情况下，阴极缓冲层可以通过共沉积法形成。
在其中阴极缓冲层可以通过施涂溶液形成的情况下，可以使用上述方法如旋涂、蘸涂、喷墨印刷、印刷、喷涂和分配器。在此情况下，阴极缓冲层的厚度优选为0.1nm-100nm，更优选为0.5nm-50nm，更优选为1nm-20nm。
为了通过将含有用于阴极缓冲层的材料的溶液涂敷形成具有预定图案的阴极缓冲层，不是将该溶液涂敷到发光层的整个表面上，而是将其以所需的图案涂敷。
根据本发明的显示装置具有以与根据需要所要显示的预定图案类似的形式图案化的阴极缓冲层，使得发光层不需要从其整个表面发光。光仅仅从阳极和图案化的阴极缓冲层之间的区域发射，其中由阴极5到有机EL化合物层3的电子注入势垒通过阴极缓冲层的作用降低，从而电子注入效率增加。这样，在具有有机EL元件的本发明的显示装置上显示预定的图案。
另一方面，如图11所示的常规有机EL元件具有沉积在有机EL化合物层3的整个表面上的阴极缓冲层4。因此，发光层从其整个表面上发光，因此装配了带有阴极缓冲层4的常规有机EL元件的显示装置不能显示预定图案。
这样，本发明的显示装置可以通过简单的结构显示预定图案而不降低电功率效率。
9.阴极
作为用于本发明中使用的有机EL元件的阴极材料，可以例举的有已知的阴极材料如Al、MgAg合金、以及Al与碱金属的合金(例如，AlLi和AlCa)，其具有低的功函数且是化学稳定的。鉴于化学稳定性，所希望的是功函数为2.9eV或更高。这些阴极材料通过电阻加热蒸发、电子束蒸发、溅射、离子电镀等形成薄膜。阴极的厚度优选为10nm-1μm，更优选为50nm-500nm。
在其中阴极缓冲层通过使用掩模形成的情况下，在阴极形成步骤中阴极在除去掩模后形成。
形成阴极不仅覆盖了阴极缓冲层的表面，而且覆盖了阴极缓冲层和未被阴极缓冲层覆盖和暴露的有机EL化合物层的整个部分。
通过这样形成阴极，当有机EL元件不发光时，有机EL元件的整个表面可以充当镜子。
10.密封
阴极形成之后，可以将保护层施加到有机EL元件上。为了长时间稳定地使用有机EL元件，所希望的是提供保护层和/或盖层以保护该元件不受外部影响。聚合物化合物、金属氧化物、金属氟化物、金属硼酸盐等可以用于保护层。玻璃板、具有低的透水性的处理表面的塑料板、金属等可以用于保护性盖层。保护性盖层优选在热固性树脂或光固化树脂的帮助下连接在元件基体上以将该元件密封。当使用间隔保持空间时容易防止元件不受损害。可以通过用惰性气体如氮气和氩气填充空间而防止阴极的氧化。另外，制备步骤过程中由吸附的水造成的元件损害可以通过在空间中放入干燥剂如氧化钡而容易地防止。所希望的是采取这些措施中的一种或多种。
11.基体类型
作为本发明中使用的有机EL元件的基体，可以使用由已知材料，例如，玻璃、透明塑料如PET(聚对苯二甲酸乙二醇酯)和聚碳酸酯制成的、对发光化合物的发射波长透明的绝缘基体、硅基体。
[显示装置]
本发明的显示装置包含上述有机EL元件。将阳极和阴极连线，然后在两个电极之间施加电压以显示预定的图案。
如上所述，因为仅仅是以与预定图案几乎类似的方式图案化的区域，而不是发光层的整个区域发光，所以本发明的显示装置可以通过简单的结构以高的电功率效率显示预定图案。
[应用]
本发明的显示装置的应用的实例包括蜂窝电话显示屏、便携式音乐播放器显示屏、车内后视镜、镜子和剧场用的显示装置。
蜂窝电话显示屏和便携式音乐播放器显示屏在屏幕不亮时起到镜子的作用，而在屏幕发光时用作信息屏。
车内后视镜不仅起到后视镜的作用以确定后方的安全性，而且显示其上方和下方的信息或者左边和右边的信息，而不损害作为后视镜的作用。
实施例
本发明将参考下面的实施例进一步详细地进行描述，但是本发明并不局限于这些实施例。
制备实施例1
(发光聚合物化合物的制备)
将含有乙烯基苯乙烯基的下面的单体，即：将具有可聚合取代基的铱配合物(通式E-2表示的化合物)、空穴传输化合物(通式E-46表示的化合物)、和电子传输化合物(通式E-59表示的化合物)进行共聚以得到磷光聚合物化合物。具体而言，将上述单体以E-2:E-46:E-59＝1:4:5的比例(加入的各单体的重量比)和聚合引发剂V-601(Wako Pure Chemical Industries，Ltd.)溶解于脱水的甲苯溶液中。将所得溶液在冷冻和脱气程序之后在真空下密封，然后在70℃下搅拌100小时。反应完成后，将反应溶液滴加到丙酮中以形成沉淀物，然后使用甲苯和丙酮反复沉淀和纯化三次将该沉淀物纯化。这里使用的丙酮和甲苯是高纯度等级的(Wako Pure ChemicalIndustries，Ltd.制造)并且在使用前进行蒸馏。反复沉淀和纯化后回收的溶剂用高效液相色谱进行分析。确定了在第三次沉淀和纯化之后在溶剂中没有检测到任何在400nm或以上具有吸收的物质。这样，磷光聚合物化合物中的杂质被除去。随后，将该磷光聚合物化合物在室温下真空干燥两天。在254nm的检测波长处经高效液相色谱确定得到的磷光聚合物化合物的纯度超过99.9％。
将如此制备的磷光聚合物化合物在氮气氛下溶解于甲苯中以得到溶液(A)。
实施例1
在具有ITO(铟锡氧化物)电极(阳极)的尺寸为100mm2的玻璃基体表面上，将聚(3，4-亚乙二氧基噻吩)/聚苯乙烯磺酸以3500rpm的转速旋涂40秒。将所得涂层在真空干燥器中在60℃下真空干燥2小时以得到阳极缓冲层。阳极缓冲层的厚度为大约50nm。
随后，将溶液(A)旋涂在阳极缓冲层上，转速3000rpm，旋涂时间30秒。将涂层在真空干燥器中在100℃下于黑暗中减压干燥1小时。所得有机EL化合物层3的厚度(发光层32)为80nm。
然后，将具有开口部分7的0.5mm厚的不锈钢板6(由sus 430制成)，该开口部分通过冲压成为″きけん″(“危险”)图案，置于基体上有机EL化合物层3的一侧，如图4所示。以不锈钢板6朝向蒸发源的方式将该组合件置于真空沉积室中。通过电阻加热蒸发将钙沉积到大约10nm的厚度，以便在有机EL化合物层3上形成具有字母图案″きけん″(“危险”)的阴极缓冲层，如图5所示。
从组合件中除去不锈钢板6之后，通过在上面具有形成的阴极缓冲层4的有机EL化合物层3上将铝沉积到到大约100nm的厚度形成阴极5，从而得到有机EL元件。
借助于热固性环氧粘合剂以通常方式将玻璃密封盖连接到如此制备的有机EL元件上。另外，将电线和电源连接起来得到抽空标记。
当不施加电压时，因为阴极中使用铝，抽空标记看起来像镜子。当向该灯施加15V的电压时，如图6所示的预定图案(字母)″きけん″(“危险”)通过发光而显示。
实施例2
以与实施例1相似的方式制备显示字幕″開演″(“开演”)的剧场用显示装置，不同之处在于如下改变形成阴极缓冲层4的步骤。
在形成阴极缓冲层4时，首先使用具有通过冲压形成的开口7的0.5mm厚的不锈钢板6形成图案化的钙层，如图7所示。然后，如图8所示，使用具有通过冲压形成的开口7的0.5mm厚的不锈钢板6，在有机EL化合物层3上形成如图9所示的呈字母″開演″(“开演”)形式的图案化的钙层，即阴极缓冲层4。当剧场显示装置上没有施加电压时，字母″開演″(“开演”)无法识别。另一方面，通过施加电压，预定图案(字母)8″開演″(“开演”)得以识别，如图10所示。
将装有上述显示装置的面板，例如，安装到剧场中，并可用于为剧场观众提供开演通知。就在开演之前面板短暂发光。当该面板不亮时，观众无法识别这些字母且不会投以不必要的注意。该面板还有不损害剧场内部外观的优点。
实施例3
以与实施例2相似的方式制备显示预定图案(字母)″火災発生″(“火灾发生”)的警示显示装置，不同之处在于改变用于形成阴极缓冲层4的掩模形式。
当显示装置不亮时，字母″火災発生″(“火灾发生”)无法识别，该装置保持镜状外观，因为用于阴极的铝提供总的金属反射。该显示装置可以用作镜子，使得例如该显示装置可以被安装在浴室中代替现有的镜子。当不施加电压时，该显示装置起到类似常规的镜子的作用。当发生火灾紧急情况时，通过向面板施加电压，字母″火災発生″(“火灾发生”)显示在镜子面板上。这样，该显示装置用作通知火灾发生的紧急报警装置。
该显示装置具有所需的外观，因为该装置通常用作镜子。

Claims (14)

1.一种显示装置，其显示预定的图案，包含有机电致发光元件，该有机电致发光元件包括透明的阳极、有机电致发光化合物层、以与该预定图案几乎类似的形式图案化的阴极缓冲层、和阴极，以此顺序层压到透明绝缘基体上。
2.根据权利要求1中所述的显示装置，其中该有机电致发光化合物层包含磷光化合物。
3.根据权利要求2中所述的显示装置，其中该磷光化合物是铱配合物。
4.根据权利要求2或3中所述的显示装置，其中该磷光化合物是磷光聚合物化合物。
5.根据权利要求4中所述的显示装置，其中该磷光聚合物化合物是磷光非共轭聚合物化合物。
6.根据权利要求5中所述的显示装置，其中该磷光非共轭聚合物化合物是具有衍生自铱配合物化合物的结构单元的聚合物化合物，该聚合物化合物是通过将由下面通式(X-1)表示的化合物中包含的一个或多个氢原子用可聚合的取代基替代而获得：
Figure A200780016937C00021
在通式(X-1)中，R1至R8各自独立地表示选自下组的原子或取代基：氢原子、卤原子、氰基、具有1-10个碳原子的烷基、具有6-10个碳原子的芳基、任选用具有1-10个碳原子的烷基取代的氨基、具有1-10个碳原子的烷氧基、和甲硅烷基；R1和R2、R2和R3、R3和R4、R4和R5、R5和R6、R6和R7、或R7和R8可以键合在一起形成稠合的环；以及L是选自下面通式(X-2)至(X-4)组成的组的二齿配体；
Figure A200780016937C00031
在通式(X-2)中，R11至R18与通式(X-1)中的R1至R8相同)；
Figure A200780016937C00032
在通式(X-3)，R21至23各自独立地表示选自下组的原子或取代基：氢原子、氰基、具有1-10个碳原子的烷基、具有6-10个碳原子的芳基、任选用具有1-10个碳原子的烷基取代的氨基、具有1-10个碳原子的烷氧基、和甲硅烷基；以及R21和R22、或R22和R23可以键合在一起形成稠合的环，
Figure A200780016937C00033
在通式(X-4)中，R31至R34各自独立地表示选自下组的原子或取代基：氢原子、氰基、具有1-10个碳原子的烷基、具有6-10个碳原子的芳基、任选用具有1-10个碳原子的烷基取代的氨基、具有1-10个碳原子的烷氧基、和甲硅烷基；以及R31和R32、R32和R33、或R33和R34可以键合在一起形成稠合的环。
7.根据权利要求5中所述的显示装置，其中该磷光非共轭聚合物化合物是具有衍生自铱配合物化合物的结构单元的聚合物化合物，该聚合物化合物是通过将选自由下面通式(E-2)、(E-17)、(E-32)和(E-33)表示的化合物组成的组中的至少一种化合物中包含的一个或多个氢原子用可聚合的取代基替代而获得：
Figure A200780016937C00041
8.一种制备显示预定图案的显示装置的方法，包括如下步骤：
形成阴极缓冲层，该阴极缓冲层以与在有机电致发光化合物层的表面上的预定图案几乎类似的形式图案化；和
在阴极缓冲层的表面上形成阴极。
9.根据权利要求8所述的制备显示装置的方法，包括：
在形成阴极缓冲层的步骤中，通过具有开口的掩模在有机电致发光化合物层上沉积材料形成阴极缓冲层，所述开口以与预定图案几乎类似的形式图案化，和
在形成阴极的步骤中，在除去掩模之后随后形成阴极。
10.一种蜂窝电话显示屏，包含根据权利要求1-7中任一项所述的显示装置。
11.一种便携式音乐播放器显示屏，包含根据权利要求1-7中任一项所述的显示装置。
12.一种车内后视镜，包含根据权利要求1-7中任一项所述的显示装置。
13.一种镜子，包含根据权利要求1-7中任一项所述的显示装置。
14.一种剧场用的显示装置，包含根据权利要求1-7中任一项所述的显示装置。
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