有机电致发光元件制造技术

本发明专利技术的目的在于，作为高效率、高耐久性的有机EL元件用的材料，提供空穴的注入

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】有机电致发光元件


[0001]本专利技术涉及适于各种显示装置的作为自发光元件的有机电致发光元件，详细地说，涉及使用了特定的芳基胺化合物的有机电致发光元件(以下简称为“有机EL元件”)。

技术介绍

[0002]有机EL元件为自发光性元件，因此与液晶元件相比明亮，可视性优异，可进行鲜明的显示，因此进行了活跃的研究。
[0003]在1987年，伊士曼柯达(
イーストマン
·
コダック
)公司的C.W.Tang等开发出将各种职能分担于各材料的层叠结构元件，由此使使用了有机材料的有机EL元件成为实用的元件。他们通过将能够传输电子的荧光体和能够传输空穴的有机物层叠，将两者的电荷注入到荧光体的层中而使其发光，由此用10V以下的电压得到1000cd/m2以上的高亮度(例如参照专利文献1及专利文献2)。
[0004]目前为止，为了有机EL元件的实用化，进行了大量的改进，对层叠结构的各种职能进一步细分化，通过在基板上依次设置有阳极、空穴注入层、空穴传输层、发光层、电子传输层、电子注入层、阴极的电致发光元件，实现了高效率和耐久性(例如参照非专利文献1)。
[0005]另外，以发光效率的进一步提高为目的，尝试了三重态激子的利用，研究了磷光发光性化合物的利用(例如参照非专利文献2)。
[0006]进而，也开发了利用采用热活化延迟荧光(TADF)的发光的元件，2011年九州大学的安达等利用使用有热活化延迟荧光材料的元件而实现了5.3％的外部量子效率(例如参照非专利文献3)。
>[0007]就发光层而言，也能够在一般被称为主体材料的电荷传输性的化合物中掺杂荧光性化合物、磷光发光性化合物或发射延迟荧光的材料而制作。如上述非专利文献中记载那样，有机EL元件中的有机材料的选择对该元件的效率、耐久性等各特性产生大的影响(例如参照非专利文献2)。
[0008]在有机EL元件中，从两电极所注入的电荷在发光层中复合而得到发光，如何将空穴、电子这两电荷高效率地交付于发光层是重要的，需要制成载流子平衡优异的元件。另外，通过提高空穴注入性、提高阻挡从阴极注入的电子的电子阻挡性，提高空穴与电子复合的概率，进而通过将在发光层内生成的激子封闭，能够获得高发光效率。因此，空穴传输材料发挥的职能是重要的，寻求空穴注入性高、空穴迁移率大、电子阻挡性高、进而对于电子的耐久性高的空穴传输材料。
[0009]另外，关于元件的寿命，材料的耐热性、无定形性也是重要的。对于耐热性低的材料而言，由于元件驱动时生成的热，即使在低的温度下也发生热分解，材料劣化。对于无定形性低的材料而言，即使是短时间也发生薄膜的结晶化，元件劣化。因此，对于使用的材料寻求耐热性高、无定形性良好的性质。
[0010]作为目前为止在有机EL元件中使用的空穴传输材料，已知N，N
’‑
二苯基
‑
N，N
’‑
二(α
‑
萘基)联苯胺(NPD)、各种芳香族胺衍生物(例如参照专利文献1及专利文献2)。NPD具有
良好的空穴传输能力，作为耐热性的指标的玻璃化转变温度(Tg)低达96℃，在高温条件下发生由结晶化引起的元件特性的降低(例如参照非专利文献4)。另外，在上述专利文献中记载的芳香族胺衍生物中，也有空穴的迁移率为10
‑3cm2/Vs以上的具有优异的迁移率的化合物(例如参照专利文献1和专利文献2)，但由于电子阻挡性不充分，因此存在电子的一部分穿过发光层、不能期待发光效率的提高等问题，为了进一步的高效率化，寻求电子阻挡性更高、薄膜更稳定、耐热性高的材料。另外，有耐久性高的芳香族胺衍生物的报道(例如参照专利文献3)，但作为电子照相感光体中使用的电荷传输材料来使用，没有作为有机EL元件来使用的例子。
[0011]作为改善了耐热性、空穴注入性等特性的化合物，提出了具有取代咔唑结构的芳基胺化合物(例如参照专利文献4及专利文献5)，但对于将这些化合物用于空穴注入层或者空穴传输层的元件而言，虽然实现了耐热性、发光效率等的改进，但尚不能说充分，寻求进一步的低驱动电压化、进一步的高发光效率化。
[0012]为了有机EL元件的元件特性的改善、元件制作的收率提高，寻求通过将空穴和电子的注入
·
传输性能、薄膜的稳定性、耐久性优异的材料组合从而能够以高效率使空穴和电子复合的、发光效率高、驱动电压低、长寿命的元件。
[0013]另外，为了改善有机EL元件的元件特性，寻求通过将空穴和电子的注入
·
传输性能、薄膜的稳定性、耐久性优异的材料组合从而实现了载流子平衡的高效率、低驱动电压、长寿命的元件。
[0014]现有技术文献
[0015]专利文献
[0016]专利文献1：US5792557
[0017]专利文献2：US5639914
[0018]专利文献3：US7799492
[0019]专利文献4：US8021764
[0020]专利文献5：US8394510
[0021]专利文献6：韩国公开专利10
‑
2013
‑
0060157号公报
[0022]专利文献7：韩国公开专利10
‑
2015
‑
0130206号公报
[0023]专利文献8：EP2684932
[0024]非专利文献
[0025]非专利文献1：应用物理学会第9次讲习会预稿集第55～61页(2001)
[0026]非专利文献2：应用物理学会第9次讲习会预稿集第23～31页(2001)
[0027]非专利文献3：Appl.Phys.Lett.，98，083302(2011)
[0028]非专利文献4：有机EL讨论会第三次例会预稿集第13～14页(2006)

技术实现思路

[0029]本专利技术的目的在于，作为高效率、高耐久性的有机EL元件用的材料，提供空穴的注入
·
传输性能、电子阻挡能力、薄膜状态下的稳定性、及耐久性优异的有机化合物。进而，在于将该有机化合物与空穴和电子的注入
·
传输性能、电子阻挡能力、薄膜状态下的稳定性、及耐久性优异的有机EL元件用的各种材料组合以使得能够有效地发挥各个材料具有的特
性而由此提供高效率、低驱动电压、长寿命的有机EL元件。
[0030]作为本专利技术要提供的有机化合物应具备的物理的特性，能够列举出(1)空穴的注入特性良好；(2)空穴的迁移率大；(3)薄膜状态稳定；(4)耐热性优异。
[0031]另外，作为本专利技术要提供的有机EL元件应具备的物理的特性，能够列举出(1)发光效率及电力效率高；(2)发光开始电压低；(3)实用驱动电压低；(4)为长寿命。
[0032]因此，本专利技术人为了达到上述的目的，着眼于具有特定的结构的芳基胺化合物的空穴的注入
·
传输能力、薄膜的稳定性、及耐久性优异这点，选择本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.一种有机电致发光元件，为至少依次具有阳极、空穴传输层、发光层、电子传输层及阴极的有机电致发光元件，其中，所述空穴传输层含有由下述通式(1)表示的芳基胺化合物：式中，R1～R3各自独立地表示重氢原子、氟原子、氯原子、氰基、硝基、可具有取代基的碳原子数1～6的直链状或分支状的烷基、可具有取代基的碳原子数5～10的环烷基、可具有取代基的碳原子数2～6的直链状或分支状的烯基、可具有取代基的碳原子数1～6的直链状或分支状的烷氧基、可具有取代基的碳原子数5～10的环烷氧基、取代或未取代的芳香族烃基、取代或未取代的芳香族杂环基、取代或未取代的稠合多环芳香族基团、或者取代或未取代的芳氧基，Ar1～Ar3各自独立地表示取代或未取代的芳香族烃基、取代或未取代的芳香族杂环基、或者取代或未取代的稠合多环芳香族基团，r1表示0～4的整数，r2表示0～2的整数，r3表示0～3的整数，在r1为2～4的整数的情况、r2为2的情况和r3为2～3的整数的情况下，多个键合于同一苯环的R1～R3可相互相同也可不同。2.根据权利要求1所述的有机电致发光元件，其中，所述芳基胺化合物为由下述通式(1a)表示的化合物：式中，Ar1～Ar3如上述通式(1)中所示。3.根据权利要求2所述的有机电致发光元件，其中，所述Ar3为取代或未取代的苯基。4.根据权利要求1所述的有机电致发光元件，其中，所述芳基胺化合物为由下述通式(1b)表示的化合物：
式中，R3和Ar1～Ar3如上述通式(1)中所示。5.根据权利要求4所述的有机电致发光元件，其中，所述Ar3为取代或未取代的苯基。6.根据权利要求1～5中任一项所述的有机电致发光元件，其中，所述电子传输层含有由下述通式(2)表示的具有嘧啶环结构的化合物：式中，Ar4表示取代或未取代的芳香族烃基、或者取代或未取代的稠合多环芳香族基团，Ar5及Ar6各自独立地表示氢原子、取代或未取代的芳香族烃基、或者取代或未取代的稠合多环芳香族基团，Ar5和Ar6这两者不会都成为氢原子，Ar7表示取代或未取代的芳香族杂环基，R4～R7各自独立地表示氢原子、重氢原子、氟原子、氯原子、氰基、三氟甲基、碳原子数1～6的直链状或分支状的烷基、取代或未取代的芳香族烃基、取代或未取代的芳香族杂环基、或者取代或未取代的稠合多环芳香族基团。7.根据权利要求1～6中任一项所述的有机电致发光元件，其中，所述空穴传输层具有第一空穴传输层及第二空穴传输层的2层结构，该第二空穴传输层与所述发光层邻接，并且含有所述芳基胺化合物。8.根据权利要求7所述的有机电致发光元件，其中，所述第一空穴传输层含有与所述第二空穴传输层中所含的所述芳基胺化合物不同的三苯基胺衍生物，该三苯基胺衍生物为具有将2个三苯基胺骨架用单键或者2价的烃基连接的分子结构、并且作为分子整体具有2～6个三苯基胺骨架的化合物。9.根据权利要求7或8所述的有机电致发光元件，其中，所述第一空穴传输层中所含的三苯基胺衍生物为由下述通式(3)表示的化合物：
式中，R8～R
19
各自独立地表示重氢原子、氟原子、氯原子、氰基、硝基、可具有取代基的碳原子数1～6的直链状或分支状的烷基、可具有取代基的碳原子数5～10的环烷基、可具有取代基的碳原子数2～6的直链状或分支状的烯基、可具有取代基的碳原子数1～6的直链状或分支状的烷氧基、可具有取代基的碳原子数5～10的环烷氧基、取代或未取代的芳香族烃基、取代或未取代的芳香族杂环基、取代或未取代的稠合多环芳香族基团、或者取代或未取代的芳氧基，r8、r9、r
12
、r
15
、r
18
、r
19
各自独立地表示0～5的整数，r
10
、r
11
、r
13
、r
14
、r
16
、r
17
各自独立地表示0～4的整数，在r8、r9、r
12
、r
15
、r
18
、r
19
为2～5的整数的情况及r
10
、r
11
、r
13
、r
14
、r
16
、r
17
为2～4的整数的情况下，多个键合于同一苯环的R8～R
19
可相互相同也可不同，可经由单键、取代或未取代的亚甲基、氧原子或者硫原子相互键合而形成环，L1、L2、L3各自独立地表示由下述结构式(B)～(G)表示的2价基团、或者单键，
‑
CH2‑
(E)式中，n1表示1～3的整数。10.根据权利要求7或8所述的有机电致发光元件，其中，所述第一空穴传输层中所含的三苯基胺衍生物为由下述通式(4)表示的化合物：式中，R
20
～R
25
各自独立地...

【专利技术属性】
技术研发人员：骏河和行，山本刚史，望月俊二，加濑幸喜，林栽建，
申请(专利权)人：保土谷化学工业株式会社，
类型：发明
国别省市：