化合物、发光材料及有机发光元件的制作方法_3

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单元可为单独一种,也可为两种以上。 作为不具有通式(1)所表示的结构的重复单元,可列举由通常的共聚合中所使用的单体衍 生而成者。例如可列举由乙烯、苯乙烯等具有乙烯性不饱和键的单体衍生而成的重复单元。
[0123] [通式(1)所表示的化合物的合成方法]
[0124] 通式(1)所表示的化合物可通过将已知的反应组合而合成。例如可依照以下流程 进行合成。
[0125] [化 16]
[0126] D-H+X-A-X-D-A-D
[0127] 关于上式的D及A的说明,可参照通式(1)的对应记载。上式的X表示卤素原子, 可列举氟原子、氯原子、溴原子、碘原子,优选氯原子、溴原子、碘原子。
[0128] 通式⑴所表示的化合物中,例如A为具有通式(6)所表示的结构的基,且D为具 有通式(11)所表示的结构的基的化合物可通过以下流程合成。
[0129] [化 17]
[0130]
[0131] 关于上式的R1~R1S的说明,可参照通式(6)及通式(11)的对应记载。上式的X表不卤素原子。
[0132] 上述2个流程的反应为应用公知的反应者,可适当选择使用公知的反应条件。关 于上述反应的详细情况,可将下述合成例作为参考。另外,通式(1)所表示的化合物也可通 过将其他公知的合成反应组合而合成。
[0133] [有机发光元件]
[0134] 本发明的通式(1)所表示的化合物作为有机发光元件的发光材料而有用。因此, 本发明的通式(1)所表示的化合物可作为发光材料而有效地用于有机发光元件的发光层 中。通式(1)所表示的化合物之中,包含放射延迟荧光的延迟荧光材料(延迟荧光体)。 即,本发明也提供:具有通式(1)所表示的结构的延迟荧光体的发明,将通式(1)所表示的 化合物用作延迟荧光体的发明,以及使用通式(1)所表示的化合物发出延迟荧光的方法的 发明。将此种化合物用作发光材料的有机发光元件具有放射延迟荧光,且发光效率高的特 征。如果列举有机电致发光元件为例来对其原理进行说明,则如下所述。
[0135] 在有机电致发光元件中,自正负两电极向发光材料注入载子,产生激发状态的发 光材料,并进行发光。通常,在载子注入型的有机电致发光元件的情况下,产生的激子中 25%被激发为激发单重态,剩下的75%被激发为激发三重态。因此,当应用自激发三重态的 发光即磷光的情况下,能量利用效率高。然而,由于激发三重态的寿命长,所以产生由激发 状态的饱和或与激发三重态的激子的相互作用引起的能量失活,通常磷光的量子产率大多 不高。另一方面,关于延迟焚光材料,能量通过系间窜越(intersystem crossing)等而跃 迀至激发三重态后,由于三重态-三重态湮灭或热能的吸收,而反向系间窜越至激发单重 态而放射荧光。可认为在有机电致发光元件中,其中利用吸收热能的热活化型的延迟荧光 材料特别有用。在有机电致发光元件中使用延迟荧光材料的情况下,激发单重态的激子照 常放射荧光。另一方面,激发三重态的激子吸收装置发出的热系间窜越至激发单重态而放 射荧光。此时,由于是自激发单重态发光,所以是与荧光相同波长下的发光,并且通过自激 发三重态反向系间窜越至激发单重态而产生的光的寿命(发光寿命)变得长于通常的荧光 或磷光,因此作为比该等延迟的荧光而被观察到。可将其定义为延迟荧光。如果应用此种 热活化型激子跃迀机制,则通过在载子注入后经过吸收热能,而可将通常仅生成25%的激 发单重态的化合物的比率提高至25%以上。即便在小于KKTC的低温下,只要使用发出强 荧光及延迟荧光的化合物,则由于装置的热而充分地产生自激发三重态向激发单重态的系 间窜越,从而放射延迟荧光,因此可飞跃性地提高发光效率。
[0136] 通过使用本发明的通式(1)所表示的化合物作为发光层的发光材料,可提供有机 光致发光元件(有机PL元件)或有机电致发光元件(有机EL元件)等优异有机发光元件。 此时,本发明的通式(1)所表示的化合物也可作为所谓辅助掺杂剂而具有辅助发光层所含 的其他发光材料的发光的功能。即,发光层所含的本发明的通式(1)所表示的化合物也可 为具有发光层所含的主体材料的最低激发单重态能阶与发光层所含的其他发光材料的最 低激发单重态能阶之间的最低激发单重态能阶的化合物。
[0137] 有机光致发光元件具有在基板上至少形成发光层的构造。另外,有机电致发光元 件具有至少形成有阳极、阴极及阳极与阴极之间的有机层的构造。有机层至少含有发光层, 且可仅由发光层所构成,也可除了发光层以外还具有1层以上的有机层。作为此种其他有 机层,可列举电洞传输层、电洞注入层、电子阻挡层、电洞阻挡层、电子注入层、电子传输层、 激子阻挡层等。电洞传输层也可为具有电洞注入功能的电洞注入传输层,电子传输层也可 为具有电子注入功能的电子注入传输层。将具体的有机电致发光元件的构造例示于图1。 在图1中,1表示基板,2表示阳极,3表示电洞注入层,4表示电洞传输层,5表示发光层,6 表不电子传输层,7表不阴极。
[0138] 以下,对有机电致发光元件的各构件及各层进行说明。此外,基板及发光层的说明 也适用于有机光致发光元件的基板及发光层。
[0139](基板)
[0140] 本发明的有机电致发光元件优选由基板所支撑。关于该基板,没有特别限制,只要 为自先前惯用于有机电致发光元件的基板即可,例如可使用包含玻璃、透明塑料、石英、硅 等的基板。
[0141](阳极)
[0142] 作为有机电致发光元件的阳极,可优选使用将功函数大(4eV以上)的金属、合 金、导电性化合物及该等的混合物作为电极材料的阳极。作为此种电极材料的具体例, 可列举:Au等金属,Cul、氧化铟锡(IT0)、Sn0 2、ZnO等导电性透明材料。另外,也可使用 IDIX0(In203_Zn0)等非晶质且可制作透明导电膜的材料。关于阳极,可通过蒸镀或溅镀等 方法将该等电极材料形成为薄膜,通过光微影法而形成所需形状的图案,或者在不太需要 图案精度的情况下(100 y m以上程度),也可在上述电极材料的蒸镀或溅镀时隔着所需形 状的掩膜而形成图案。或者,在使用有机导电性化合物之类的可涂布材料的情况下,也可使 用印刷方式、涂布方式等湿式成膜法。在自该阳极撷取发光的情况下,理想为使透过率大于 10%,另外,作为阳极的薄层电阻优选数百0/□以下。此外,虽然膜厚也取决于材料,但通 常可在10~lOOOnm、优选10~200nm的范围内选择。
[0143](阴极)
[0144] 另一方面,作为阴极,可使用将功函数小(4eV以下)的金属(称为电子注入性金 属)、合金、导电性化合物及该等的混合物作为电极材料的阴极。作为此种电极材料的具体 例,可列举:钠、钠-钾合金、镁、锂、镁/铜混合物、镁/银混合物、镁/铝混合物、镁/铟混合 物、铝/氧化铝(A1 203)混合物、铟、锂/铝混合物、稀土金属等。该等中,就电子注入性及对 氧化等的耐久性的方面而言,优选电子注入性金属和作为与其相比功函数的值更大而稳定 的金属的第二金属的混合物,例如镁/银混合物、镁/铝混合物、镁/铟混合物、铝/氧化铝 (A1 203)混合物、锂/铝混合物、铝等。阴极可通过利用蒸镀或溅镀等方法将该等电极材料形 成为薄膜而制作。另外,作为阴极的薄层电阻优选数百Q/□以下,膜厚可在通常l〇nm~ 5 ym、优选50~200nm的范围内选择。此外,为了使发出的光透过,只要有机电致发光元件 的阳极或阴极中的任一个为透明或半透明,则发光亮度提高,所以优选。
[0145] 另外,可通过将阳极的说明中列举的导电性透明材料用于阴极而制作透明或半透 明的阴极,通过应用该阴极,可制作阳极与阴极两者具有透过性的元件。
[0146](发光层)
[0147] 发光层是通过自阳极及阴极分别注入的电洞及电子再结合而生成激子后发光的 层,可将发光材料单独用于发光层中,优选包含发光材料及主体材料。作为发光材料,可使 用选自通式(1)所表示的本发明的化合物群中的1种或2种以上。为了使本发明的有机电 致发光元件及有机光致发光元件表现出高发光效率,重要的是将发光材料中生成的单重态 激子及三重态激子封入发光材料中。因此,优选在发光层中除了发光材料以外使用主体材 料。作为主体材料,可使用激发单重态能量、激发三重态能量的至少任一个具有高于本发明 的发光材料的值的有机化合物。其结果为,可将本发明的发光材料中生成的单重态激子及 三重态激子封入本发明的发光材料的分子中,可充分地提升发光效率。然而,也有即便无法 充分地封入单重态激子及三重态激子,也可获得高发光效率的情况,因此只要为可实现高 发光效率的主体材料,则可无特别限制地用于本发明。在本发明的有机发光元件或有机电 致发光元件中,发光是由发光层所含的本发明的发光材料所产生。该发光包含荧光发光及 延迟焚光发光两者。然而,也可使发光的一部分或部分来自主体材料的发光。
[0148] 在使用主体材料的情况下,作为发光材料的本发明的化合物在发光层中所含的量 优选0. 1重量%以上,更优选1重量%以上,另外,优选50重量%以下,更优选20重量%以 下,进而优选10重量%以下。
[0149] 作为发光层中的主体材料,优选具有电洞传输能力、电子传输能力,且可防止发光 的长波长化,进而具有高玻璃转移温度的有机化合物。
[0150](注入层)
[0151] 所谓注入层,是指为了降低驱动电压或提高发光亮度而设置在电极与有机层间的 层,有电洞注入层及电子注入层,也可存在于阳极与发光层或电洞传输层之间,及阴极与发 光层或电子传输层之间。注入层可根据需要而设置。
[0152] (阻挡层)
[0153] 阻挡层是可阻挡存在于发光层中的电荷(电子或电洞)及/或激子向发光层外的 扩散的层。电子阻挡层可配置在发光层及电洞传输层之间,阻挡电子沿着电洞传输层的方 向通过发光层。同样地,电洞阻挡层可配置在发光层及电子传输层之间,阻挡电洞沿着电子 传输层的方向通过发光层。阻挡层又可用于阻挡激子向发光层的外侧扩散。即,电子阻挡 层、电洞阻挡层也可分别兼具作为激子阻挡层的功能。本说明书中所述的电子阻挡层或激 子阻挡层是以包含以一层具有电子阻挡层及激子阻挡层的功能的层的含义使用。
[0154] (电洞阻挡层)
[0155] 所谓电洞阻挡层,广义上具有电子传输层的功能。电洞阻挡层有一面传输电子,一 面阻挡电洞到达电子传输层的作用,由此可提高发光层中的电子与电洞的再结合概率。作 为电洞阻挡层的材料,可根据需要使用下述电子传输层的材料。
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