有機場致發光元件用化合物及使用其的有機場致發光元件的製作方法

2023-06-01 17:13:16 2

專利名稱：有機場致發光元件用化合物及使用其的有機場致發光元件的製作方法
技術領域：
本發明涉及有機 場致發光元件用化合物及使用其的有機場致發光元件，詳細而 言，涉及對包含有機化合物的發光層施加電場而放出光的薄膜型器件。
背景技術：
通常，有機場致發光元件(以下稱為有機EL元件)，作為其最簡單的結構，由發光 層及夾持該層的一對對置電極構成。即，在有機EL元件中，利用如下現象當在兩電極間施 加電場時，從陰極注入電子、從陽極注入空穴，它們在發光層中複合、發出光。近年來，進行了使用有機薄膜的有機EL元件的開發。特別是為了提高發光效率， 通過以從電極注入載流子的效率提高為目的而進行電極的種類的最優化、在電極間以薄膜 的形式設置包含芳香族二胺的空穴傳輸層和包含8-羥基喹啉鋁絡合物(以下稱為Alq3) 的發光層的元件的開發，進行與以往的使用蒽等單晶的元件相比大幅度的發光效率的改 善，因此以在具有自發光·高速應答性這樣的特徵的高性能平板中的實用為目標進行了發 展。另外，作為提高元件的發光效率的嘗試，還在研究不使用螢光而使用磷光。以上述 的設置有包含芳香族二胺的空穴傳輸層和包含Alq3的發光層的元件為代表的許多元件利 用的是螢光發光，但是，通過使用磷光發光、即利用來自三重激發態的發光，與以往的使用 螢光(單重態)的元件相比，可以期待3 4倍左右的效率提高。為了該目的，對將香豆素 衍生物、二苯甲酮衍生物作為發光層進行了研究，但只得到極低的亮度。另外，作為利用三 重態的嘗試，對使用銪絡合物進行了研究，但這也達不到高效率的發光。近年來，如專利文 獻1中所列舉，以發光的高效率化、長壽命化為目的，進行了許多以銥絡合物等的有機金屬 絡合物為中心的研究。專利文獻1 特表2003-515897號公報專利文獻2 特開2001-313178號公報專利文獻3 特開2004-273190號公報專利文獻4 特開2005-259412號公報專利文獻5 特開2006-199679號公報專利文獻6 特開2007-227658號公報非專利文獻1 Applied Physics Letters, 2003,83, 569-571非專利文獻2 :Applied Physics Letters, 2003,82, 2422-2424為了得到高的發光效率，與上述摻雜劑材料同時，所使用的主體材料變得重要。作 為主體材料而提案的代表性的材料，可以舉出專利文獻2中介紹的咔唑化合物4，4'-雙 (9-咔唑基)聯苯(以下稱為CBP)。CBP在作為三(2-苯基吡啶)銥絡合物(以下稱為 Ir(ppy)3)代表的綠色磷光發光材料的主體材料時顯示較良好的發光特性。但另一方面， 用作藍色磷光發光材料的主體材料時得不到充分的發光效率。這是由於，CBP的最低激發 三重態的能級比一般的藍色磷光發光材料低，藍色磷光發光材料的三重激發態能量轉移至CBP0也就是說，磷光主體材料通過具有比磷光發光材料高的三重激發態能量，可以有效地 約束磷光發光材料的三重激發態能量，從而得到高的發光效率。為了改善該能量約束效果， 在非專利文獻1中，通過改變CBP的結構使三重激發態能量提高，從而使雙(4，6-二氟苯基 吡啶-N、C2'])吡啶甲醯合銥絡合物(以下稱為FIrpic)的發光效率提高。另外，在非專 利文獻2中，通過將1，3_ 二咔唑基苯(以下稱為mCP)用於主體材料，通過同樣的效果來改 善發光效率。但是，這些材料中，特別是從耐久性的觀點考慮，不能滿足實際應用。
另外，為了得到高的發光效率，需要平衡性良好的兩電荷(空穴 電子)的注入傳 輸特性。CBP相對於空穴傳輸能電子傳輸能差，因此發光層中的電荷的平衡被破壞，過量的 空穴流出到陰極側，導致發光層中的複合概率的降低引起的發光效率降低。進而，在該情 況下，發光層的複合區域限於陰極側的界面附近的狹小區域，因此在使用Alq3這樣的相對 Ir (ppy) 3最低激發三重態的能級小的電子傳輸材料的情況下，還能夠發生由三重激發態能 量從摻雜劑向電子傳輸材料的遷移引起的發光效率降低。作為防止空穴流到電子傳輸層的對策，有在發光層和電子傳輸層之間設置空穴阻 擋層的手法。已知通過該空穴阻擋層將空穴有效地積蓄在發光層中，由此可使其與在發光 層中的電子複合的概率提高，提高發光效率(專利文獻2)。作為通常使用的空穴阻擋材料， 可以舉出2，9-二甲基-4，7-二苯基-1，10-菲咯啉(以下稱為BCP)及二(2-甲基-8-喹啉 基)-4_苯代苯酚基-鋁(以下稱為BAlq)。由此可以防止空穴從發光層流到電子傳輸層， 但由於兩種材料均相對Ir (ppy) 3等磷光發光摻雜劑最低激發三重態的能級小，因此，得不 到可以滿足的效率。另外，由於BCP在室溫下也容易結晶化、缺乏作為材料的可靠性，所以元件壽命極 短。據報導，BAlq的Tg為約100°C，比較良好的元件壽命結果，但空穴阻擋能力不足。並 且，層結構增加了 1層，因此元件結構變複雜，存在成本增加的問題。如上所述，有機EL元件為了得到高的發光效率，需要具有高的三重激發態能量、 且兩電荷(空穴 電子)注入傳輸特性中取得平衡的主體材料。進而，期望開發出電化學 性穩定、具備高的耐熱性的同時具有優異的無定型穩定性的化合物，但現狀是，以實用水平 滿足這樣的特性的化合物還未知。若干到目前為止開發的使用磷光發光性分子的有機EL元件，使用含有咔唑環(咔 唑骨架)的材料作為發光層的材料(主體材料)。近年來為了提高三重激發態能量提案有 含有咔唑環的若干材料。在專利文獻3中，作為主體材料提案有以下所示的具有咔唑環的聯苯衍生物。
權利要求
一種有機場致發光元件用化合物，其特徵在於，其由通式(1)表示，其中，Ar表示可以具有取代基的碳數6～18的2價的芳香族烴基或可以具有取代基的碳數3～18的2價的芳香族雜環基，n個的Ar可以相互相同也可以不同，L表示直接鍵、亞乙基或亞乙烯基或亞乙炔基，X獨立地表示可以具有取代基的次甲基或氮，R分別獨立地表示氫、碳數1～6的烷基、碳數1～6的烷氧基、碳數1～6的醯基、可以具有取代基的碳數6～18的芳香族烴基或可以具有取代基的碳數3～18的芳香族雜環基，n表示1～3的整數，其中，在L為直接鍵的情況下，L和Ar的鍵及n個的Ar間的鍵的全部並不在構成Ar的芳香族環的鄰位鍵合。FPA00001211892200011.tif
2.如權利要求1所述的有機場致發光元件用化合物，其由通式(2)表示，
3.一種有機場致發光元件，其是在基板上層疊陽極、有機層及陰極而成的有機場致發 光元件，其特徵在於，具有含有權利要求1或2所述的有機場致發光元件用化合物的有機層。
4.如權利要求3所述的有機場致發光元件，其中，所述有機層為選自發光層、空穴傳輸 層、電子傳輸層及空穴阻擋層中的至少一層。
5.如權利要求3所述的有機場致發光元件，其中，所述有機層為含有磷光發光摻雜劑 的發光層。
全文摘要
本發明提供一種改善元件的發光效率、充分確保驅動穩定性且具有簡單的構成的有機場致發光元件(有機EL元件)。該有機EL元件在層疊於基板上的陽極和陰極之間具有包含磷光發光性摻雜劑和兩末端具有下述式(1)表示的咔唑基的化合物作為主體材料的發光層。式(1)中，X獨立地表示可以具有取代基的CH或N，L表示直接鍵、亞乙基或亞乙烯基或亞乙炔基。
文檔編號C07D401/14GK101959857SQ20098010672
公開日2011年1月26日 申請日期2009年2月5日 優先權日2008年3月24日
發明者古森正樹, 山本敏浩, 澤田雄一, 甲斐孝弘 申請人:新日鐵化學株式會社