[發明專利]有機電致發光元件用材料及有機電致發光元件

有效

• 申請號: 201380034130.0
• 申請日: 2013-05-15
• 公開（公告）號: CN104396042B
• 公開（公告）日: 2016-10-12
• 發明（設計）人: 須田充
• 申請（專利權）人: 新日鐵住金化學株式會社
• 主分類號: H01L51/50
• 分類號: H01L51/50;C07F7/08
• 代理公司: 中國國際貿易促進委員會專利商標事務所 11038
• 代理人: 李英

技術領域

本發明涉及一種有機電致發光元件用材料及使用其的有機電致發光元件，詳細而言，涉及一種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

一般地對于有機電致發光元件(以下，稱為有機EL元件)而言，作為其最簡單的結構，由發光層及夾持該層的一對對向電極構成。即，在有機EL元件中，利用如下現象：在兩電極間施加電場時，從陰極注入電子，從陽極注入空穴，它們在發光層中再結合并放出光。

近年來，轉向進行使用了有機薄膜的有機EL元件的開發。特別是為了提高發光效率，以提高來自電極的載流子注入效率為目的而進行電極種類的最優化，通過在電極間以薄膜的形式設置了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，完成了與以往使用有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征的高性能平板中的實用化為目標而得到進展。

另外，作為提高元件的發光效率的嘗試，還研究不使用熒光而使用磷光。以上述的設置了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了熒光發光，但通過使用磷光發光、即利用來自三重激發態的發光，與以往的使用了熒光(單態)的元件相比，期待3～4倍左右的效率提高。出于該目的，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，但其也達不到高效率的發光。近年來，如專利文獻1中列舉的那樣以發光的高效率化、長壽命化為目的、以銥絡合物等有機金屬絡合物為中心進行了大量研究。

為了得到高發光效率，與上述摻雜劑材料同時使用的主體材料是重要的。作為主體材料而提出的代表性的材料，可列舉專利文獻2所介紹的咔唑化合物4,4’-雙(9-咔唑基)聯苯(以下稱為CBP)。CBP在作為以三(2-苯基吡啶)銥絡合物(以下稱為Ir(ppy)₃)為代表的綠色磷光發光材料的主體材料使用的情況下，顯示比較良好的發光特性。另一方面，在作為藍色磷光發光材料的主體材料使用的情況下，不能得到充分的發光效率。這起因于，由于CBP的最低激發三重態的能級比一般的藍色磷光發光材料的最低激發三重態的能級低，因此藍色磷光發光材料的三重激發能量移動至CBP。即，由于磷光主體材料具有比磷光發光材料高的三重激發能量，因此可有效地約束磷光發光材料的三重激發能量，其結果達到高發光效率。以該能量約束效果改善為目的，在非專利文獻1中通過CBP的結構改變來使三重激發能量提高，由此使雙[2-(4,6-二氟苯基)吡啶-N,C2’](吡啶甲酰合(ピコリナト))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)用于主體材料，通過同樣的效果來改善發光效率。但是，對于這些材料，特別是從耐久性的觀點出發，并不是在實用上能夠滿足的材料。

另外，為了得到高發光效率，需要平衡良好的兩電荷(空穴·電子)的注入傳輸特性。由于CBP相對于空穴傳輸能力而言電子傳輸能力差，發光層中的電荷的平衡被破壞，過量的空穴流出到陰極側，招致發光層中的再結合概率的降低所導致的發光效率降低。進而，此時，由于發光層的再結合區域被限制在陰極側的界面附近的窄的區域，因此使用Alq3那樣的相對于Ir(ppy)₃最低激發三重態的能級低的電子傳輸材料的情況下，也可發生由于三重激發能量從摻雜劑向電子傳輸材料的移動所導致的發光效率降低。

如上所述，為了在有機EL元件中得到高發光效率，需要具有高的三重激發能量、且在兩電荷(空穴·電子)注入傳輸特性中可取得平衡的主體材料。進而，期望電化學方面穩定、同時具備高耐熱性和優異的無定形穩定性的化合物，謀求進一步的改良。

另外，作為使用了在環中含有Si的環狀化合物的有機EL元件，在專利文獻3中公開有使用以下所示的化合物(a1)作為空穴傳輸層材料的有機EL元件。