蒽衍生物、有机电致发光元件用材料、有机电致发光元件和电子设备的制造方法_5

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件构成,可以列举如下等结构:
[0460] (a)阳极/发光层/阴极
[0461] (b)阳极/空穴注入?传输层/发光层/阴极
[0462] (c)阳极/空穴注入?传输层/发光层/电子注入?传输层/阴极
[0463] (d)阳极/空穴注入?传输层/发光层/壁皇层/电子注入?传输层/阴极。
[0464] 优选使用上文中(c)的构成,但并不限于此。
[0465] 需要说明的是,上述"发光层"是具有发光功能的有机层,在采用掺杂体系的情况 下,包含基质材料和掺杂剂材料。此时,基质材料主要具有促进电子和空穴的复合、将激子 封在发光层内的功能,掺杂剂材料具有使通过复合得到的激子有效地进行发光的功能。在 磷光元件的情况下,基质材料主要具有将通过掺杂剂生成的激子封在发光层内的功能。
[0466] 上述"空穴注入-传输层"是指"空穴传输层"或"空穴注入层","电子注入?传 输层"是指"电子传输层"或"电子注入层和电子传输层"。此处,具有空穴注入层和空穴传 输层的情况下,优选在阳极侧设置空穴注入层。另外,具有电子注入层和电子传输层的情况 下,优选在阴极侧设置电子注入层。
[0467] 本发明的一个方式所涉及的有机EL元件中,称为电子传输层的情况是指存在于 发光层与阴极之间的电子传输区域的有机层中电子迀移率高的有机层。电子传输区域由一 层构成的情况下,该层为电子传输层。另外,在磷光型有机EL元件中,有时为了防止由发光 层生成的激发能的扩散而如构成(d)所示在发光层与电子传输层之间采用电子迀移率不 高的壁皇层,从而与发光层相邻的有机层并不一定为电子传输层。
[0468] 图1表示本发明的一个方式所涉及的实施方式中的有机EL元件的一例的大致构 成。
[0469] 有机EL元件1具有透光性的基板2、阳极3、阴极4、配置在阳极3与阴极4之间的 有机层10。
[0470] 有机层10具有包含基质材料和掺杂剂材料的发光层5。另外,有机层10在发光层 5与阳极3之间具有空穴传输层6。此外,有机层10在发光层5与阴极4之间具有电子传 输层7。
[0471] (电子传输层)
[0472] 本实施方式涉及的有机EL元件中使用的电子传输层优选含有上述式(1)所示的 蒽衍生物。通过在电子传输层中使用上述式(1)所示的蒽衍生物,由此能够实现有机EL元 件的驱动电压的低电压化。
[0473] (发光层)
[0474] 有机EL元件的发光层提供电子与空穴复合的场所,具有使其与发光相关联的功 能。发光层优选为分子堆积膜。此处,分子堆积膜是指,由气相状态的材料化合物沉积形成 的薄膜、由溶液状态或液相状态的材料化合物固体化形成的膜,通常该分子堆积膜与通过 LB法(Langmuir Blodgett法)形成的薄膜(分子累积膜)能够根据凝聚结构、高维结构的 差异、以及由此导致的功能差异来区分。
[0475] ?掺杂剂材料
[0476] 作为掺杂剂材料,选自表现出焚光型发光的焚光发光性材料、或表现出磷光型发 光的磷光发光性材料。
[0477] ?基质材料
[0478] 作为基质材料,可以举出能够应用在有机EL元件中的基质材料,例如可以举出: 胺衍生物、叮嗪衍生物、稠合多环芳香族衍生物等。
[0479] 作为胺衍生物,可以举出:单胺化合物、二胺化合物、三胺化合物、四胺化合物、被 咔唑基取代后的胺化合物等。
[0480] 作为吖嗪衍生物,可以举出:单嗪衍生物、二嗪衍生物和三嗪衍生物等。
[0481] 作为稠合多环芳香族衍生物,优选不具有杂环骨架的稠合多环芳烃,可以举出: 萘、蒽、菲、屈、荧蒽、三亚苯等稠合多环芳烃、或者它们的衍生物。
[0482] (空穴注入?传输层)
[0483] 空穴注入?传输层是有助于空穴注入发光层、将空穴传输至发光区域的层,空穴迀 移率大、且离子化能小。
[0484] 作为形成空穴注入层和空穴传输层的材料,优选以更低的电场强度将空穴传输至 发光层的材料,例如优选使用芳香族胺化合物。另外,作为空穴注入层的材料,优选使用 卟啉化合物、芳香族叔胺化合物或苯乙烯基胺化合物,特别优选使用六氰基六氮杂三亚苯 (HAT)等芳香族叔胺化合物。
[0485] (电子注入?传输层)
[0486] 电子注入?传输层为有助于电子注入发光层的层,电子迀移率大。电子注入层的 设置是为了缓和能级的急剧变化等、调整能级。
[0487] 本实施方式中,作为电子注入?传输层,包括电子传输层,电子传输层包含上述式 (1)所示的化合物。此外,可以具有电子注入层,也可以具有另一电子传输层。具有电子注 入层的情况下,可以从阳极侧起依次层叠电子传输层、电子注入层而构成,电子注入层优选 含有含氮环衍生物作为主成分。此处,电子注入层可以是作为电子传输层发挥功能的层。需 要说明的是,"作为主成分"是指,电子注入层含有50质量%以上的含氮环衍生物。
[0488] 作为电子注入?传输层中使用的化合物,优选使用例如分子内含有1个以上杂原 子的芳香族杂环化合物,特别优选含氮环衍生物。另外,作为含氮环衍生物,优选具有含氮 六元环或含氮五元环骨架的杂环化合物、或者具有含氮六元环或含氮五元环骨架的稠合芳 香环化合物。另外,电子注入?传输层中可以含有碱金属等。
[0489] 在本实施方式的有机EL元件中,发光层以外的有机化合物层中,除上文中例示出 的化合物以外,还可以从有机EL元件中使用的化合物中选择任意的化合物使用。
[0490] (有机EL元件的各层的形成方法)
[0491] 本实施方式的有机EL元件的各层的形成方法没有特别限定。可以采用以往公知 的真空蒸镀法、旋涂法等形成方法。本发明的有机EL元件中使用的有机层可以采用基于真 空蒸镀法、分子束外延法(MBE法、MBE:Molecular Beam Epitaxy)或溶于溶剂的溶液的浸 溃法、旋涂法、流延法、棒涂法、滚涂法等涂布法的公知方法形成。
[0492] (有机EL元件的各层的膜厚)
[0493] 发光层的膜厚优选为5nm以上且50nm以下,更优选为7nm以上且50nm以下,最优 选为10nm以上且50nm以下。通过使发光层的膜厚为5nm以上,容易形成发光层,容易调整 色度。通过使发光层的膜厚为50nm以下,能够抑制驱动电压的上升。
[0494] 其它各有机层的膜厚没有特别限定,但通常优选几nm到1 ym的范围。通过使其 为这样的膜厚范围,能够防止因膜厚过薄而引起的针孔等缺陷,并且能够抑制因膜厚过厚 引起的驱动电压的上升。
[0495][电子设备]
[0496] 本发明的一个方式所涉及的有机EL元件能够通过搭载于有机EL面板模块、电视、 移动电话或个人电脑等的显示装置、或者照明或车辆用灯具的发光装置等电子设备而适当 地使用。
[0497][实施方式的变形]
[0498] 需要说明的是,本发明并不限于上述的实施方式,能够实现本发明的目的的范围 内的变更、改良等包含在本发明中。
[0499] 发光层不限于1层,也可以层叠有多个发光层。
[0500] 有机EL元件具有多个发光层的情况下,这些发光层可以相互相邻地设置,也可以 是多个发光单元隔着中间层层叠的所谓的串联型有机EL元件。
[0501] 本发明中,还优选上述发光层含有电荷注入辅助材料。
[0502] 使用能隙宽的基质材料形成发光层的情况下,基质材料的离子化能(Ip)与空穴 注入?传输层等的Ip之差变大,难以向发光层注入空穴,为了得到充分的亮度,驱动电压有 可能上升。
[0503] 这种情况下,通过使发光层含有空穴注入?传输性的电荷注入助剂,能够使向发光 层注入空穴变得容易,并降低驱动电压。
[0504] 作为电荷注入助剂,可以利用例如通常的空穴注入?传输材料等。
[0505] 作为具体例,可以举出三唑衍生物、噁二唑衍生物、咪唑衍生物、聚芳基烷烃衍生 物、吡唑啉衍生物和吡唑啉酮衍生物、亚苯基二胺衍生物、芳基胺衍生物、氨基取代查耳酮 衍生物、噁唑衍生物、芴酮衍生物、腙衍生物、芪衍生物、硅氨烷衍生物、聚硅烷系、苯胺系共 聚物、导电性高分子低聚物(特别是噻吩低聚物)等。
[0506] 作为空穴注入性的材料,可以举出上述材料,优选卟啉化合物、芳香族叔胺化合物 和苯乙稀胺化合物,特别优选芳香族叔胺化合物。
[0507] 另外,还可以列举在分子内具有2个芳香稠环的、例如4,4'-双(N-(l-萘 基)-N-苯基氨基)联苯(以下简称为NPD),或将三苯胺单元连结成3个星爆(star burst) 型得到的4,4',4"-三(N-(3-甲基苯基)-N-苯基氨基)三苯胺(以下简称为MTDATA)等。
[0508] 另外,也可以适当使用六氮杂三亚苯衍生物等作为空穴注入性材料。
[0509] 另外,也可以使用p型Si、p型SiC等无机化合物作为空穴注入材料。
[0510] 实施例
[0511] 接着,举出实施例和比较例,进一步具体地说明本发明,但本发明不限于这些实施 例记载的内容。
[0512] 合成例1 :化合物3的合成
[0513]【化121】
[0514]
[0515] 在化合物1(2. 7g、17mmol)和化合物2(8. 0g、17mmol)中加入1,2_二甲氧基乙烷 (200mL)和甲苯(400mL),然后加入四(三苯基膦)钯(0) (0.97g、0.84mmol)和2M碳酸钠 水溶液(67mL),加热回流7小时。反应结束后,减压蒸馏除去溶剂,加入水后滤取所得到的 固体,用水和甲醇清洗,减压干燥。将所得到的粗产物用硅胶柱色谱(甲苯)进行纯化,将 所得到的固体用甲醇清洗后,减压干燥,以黄色固体形式得到化合物3(6. 0g、产率70% )。 通过FD-MS (场解析质谱)分析,鉴定为化合物3。
[0516] 合成例2 :化合物5的合成
[0517] 【化122】
[0518]
[0519] 化合物3的合成中,代替化合物1而使用化合物4(2. 5g、llmmol),并使用化合 物2(6. lg、13mmol),除此以外,按照同样的方法进行合成,以黄色固体的形式得到化合物 5 (6. 0g、产率80% )。通过FFD-MS (场解析质谱)分析,鉴定为化合物5。
[0520] 合成例3:化合物8的合成
[0521]【化123】
[0522]
[0523] 化合物3的合成中,代替化合物1而使用化合物6 (5. 0g、13mmol),代替化合物2而 使用化合物7(5. 8g、15mol),除此以外,按照同样的方法进行合成,以白色固体的形式得到 化合物8 (5. 9g、产率72% )。通过FD-MS (场解析质谱)分析,鉴定为化合物8。
[0524] 合成例3:化合物8的合成
[0525]【化124】
[0526]
[0527] 化合物3的合成中,代替化合物1而使用化合物9 (3. 0g、13mmol),代替化合物2而 使用化合物10(7. 7g、13mmol),除此以外,按照同样的方法进行合成,以黄色固体的形式得 到化合物11 (6. lg、产率67% )。通过FFD-MS (场解析质谱)分析,鉴定为化合物11。
[0528] 合成例3 :化合物8的合成
[0529]【化125】
[0530]
[0531] 化合物3的合成中,代替化合物2而使用化合物12(8. 0g、16mmol),使化合物1的 用量相对于化合物2为2摩尔当量,除此以外,按照同样的方法进行合成,以淡黄色固体的 形式得到化合物13 (4. 8g、产率75% )。通过FFD-MS (场解析质谱)分析,鉴定为化合物12。
[0532][评价元件的制造例]
[0533] ?实施例1
[0534] 将25mmX75mmX 1. 1mm厚的玻璃基板在异丙醇中进行5分钟超声波清洗。
[0535] 将清洗后的玻璃基板装载于真空蒸镀装置的基板支架,先蒸镀A1,形成膜厚80nm 阳极。接着蒸镀下述化合物ET1,形成膜厚20nm的ET1膜。
[0536] 在ET1膜上蒸镀下述化合物CH1,形成膜厚145nm的有机层。
[0537] 在有机层上蒸镀下述化合物ET2,形成膜厚5nm的ET2膜。在ET2膜上蒸镀LiF, 形成膜厚lnm的LiF膜。在该LiF膜上蒸镀A1,形成膜厚80nm的阴极。
[0538] 以下示出评价元件的制造中使用的化合物。
[0539] 【化126】
[0540]
[0541] ?实施例2和比较例1~2
[0542] 关于实施例2和比较例1~2的评价元件,将实施例1中的化合物CH1变更为表 1中记载的化合物,除此以外与实施例1同样地进行制作。
[0543]〈评价元件的评价〉
[0544] 对于制作的评价元件,施加电流使得电流密度达到lOmA/cm2,测定此时的电压 (V)。关于结果,将实施例1~2和比较例2的值以相对于比较例1的值之比的形式示于表 1〇
[0545]【表1】
[0546]
[0547] 从表1可以明确,应用使用了化合物CH1或CH2的元件(实施例1或2)测定的电 压低于使用了化合物CH3的元件(比较例1)的电压。认为其理由是由如下原因造成的:仅 在蒽骨架的2位、9位和10位具有取代基的化合物CH1或CH2、与仅在蒽骨架的9位和10 位具有取代基的化合物CH3的分子排列不同。
[0548] 另外,从表1可以明确,应用使用了化合物CH1或CH2的元件(实施例1或2)测 定的电压低于使用了化合物CH4的元件(比较例2)的电压。认为其理由是:在蒽骨架的9 或10位键合的取代基中不含有吡啶环的化合物CH1或CH2会比在蒽骨架的9位或10位键 合的取代基中含有吡啶环的化合物CH4更低电压。
[0549] 符号说明
[0550] 1…有机EL元件
[0551] 2…基板
[0552] 3…阳极
[0553] 4…阴极
[0554] 5…发光层
[0555] 6…空穴传输层
[0556] 7…电子传输层
[0557] 10…有机层
【主权项】
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