有机电场发光元件用材料及使用其的有机电场发光元件的制作方法_2

文档序号:9830002阅读:来源:国知局
族杂环化合物的芳香族环多个连结而成的结构的 芳香族化合物除去氢而生成的基称为连结芳香族基。连结芳香族基是2个~6个芳香族环连 结而构成的基,所连结的芳香族环可相同也可不同,也可包含芳香族烃基与芳香族杂环基 此两者。所连结的芳香族环的个数优选的是2~4,更优选的是2或3。
[0048]所述连结芳香族基的具体例可列举自联苯、联三苯、苯基萘、二苯基萘、苯基蒽、二 苯基蒽、二苯基芴、联吡啶、联嘧啶、联三嗪、双咔唑、双二苯并呋喃、双二苯并噻吩、苯基吡 啶、苯基嘧啶、苯基三嗪、苯基咔唑、苯基二苯并呋喃、苯基二苯并噻吩、二苯基吡啶、二苯基 三嗪、双咔唑基苯、双二苯并呋喃基苯、双二苯并噻吩基苯等除去氢而生成的基。
[0049]所述芳香族烃基、芳香族杂环基或连结芳香族环基也可具有取代基,在具有取代 基的情况下,优选的取代基为碳数1~12的烷基、碳数1~12的烷氧基、氰基或乙酰基。更优 选的是碳数1~4的烷基、碳数1~2的烷氧基、或乙酰基。
[0050] 此处,在所述连结芳香族基为2价基的情况下,例如以下式而表示,也可以直链状、 或分支状而连结。
[0051] [化5]
[0052]
[0053]
[0054] 上式中,Αη~ΑΓ6表示未经取代的芳香族烃环或芳香族杂环。
[0055] 在通式(1)中,p表示1~5、优选的是1~2的整数。q为0~5、优选的是0~2的整数。r 为1~4、优选的是1~2的整数。p+q优选的是1~5,更优选的是1或2。
[0056]在通式(1)中,心~1?6分别独立地表示碳数1~12的脂肪族烃基、碳数6~18的芳香 族烃基或碳数3~17的芳香族杂环基。优选的是碳数1~10的脂肪族烃基、碳数6~12的芳香 族烃基。另外,脂肪族烃基可为饱和也可为不饱和,也可为直链状、分支状、或环状,但更优 选的是烷基。
[0057] R1-R6的具体例可列举甲基、乙基、丙基、异丙基、丁基、戊基、己基、辛基等烷基,环 戊基、环己基等环烷基,苯基、吡啶基、嘧啶基、三嗪基、萘基、喹啉基、异喹啉基、喹唑啉基、 酞嗪基、芴基、咔唑基、二苯并呋喃基、二苯并噻吩基等芳香族烃基或芳香族杂环基。优选的 是可列举苯基、吡啶基、嘧啶基、三嗪基、萘基、喹啉基、异喹啉基、芴基、或咔唑基。
[0058]这些也可进一步具有取代基,优选的取代基是碳数1~4的烷基、碳数1~2的烷氧 基、乙酰基、氰基、碳数6~12的芳香族烃基、碳数3~12的芳香族杂环基,具体例可列举甲 基、乙基、异丙基、丁基、甲氧基、乙氧基、乙酰基、苯基、吡啶基、嘧啶基、三嗪基、萘基、喹啉 基、异喹啉基、芴基、咔唑基、二苯并呋喃基、二苯并噻吩基、氰基。在R 1-R6为芳香族烃基或 芳香族杂环基,且其取代基为芳香族烃基、芳香族杂环基的情况下,在L 1SL2的说明中称为 连结芳香族基,但在L1SL2的说明以外的情况下,即使为所述情况,也可处理为取代芳香族 基。
[0059]在通式(1)中,R7、R8分别独立地表示氢、碳数1~12的脂肪族烃基、碳数6~18的芳 香族烃基或碳数3~17的芳香族杂环基。优选的是氢、碳数1~8的脂肪族烃基、碳数6~12的 芳香族烃基或碳数3~12的芳香族杂环基,除了包含氢以外,其他与所述R 1-R6中所说明者 相同。
[0060] 在通式(1)中,环A表示式(Ia)所表示的C2B1QH81Q的2价的邻碳硼烷基。式(Ia)所具 有的2个结合键可自C而产生,也可自B而产生,优选的是与!^或"键结的结合键自C而产生。 再者,邻碳硼烷化合物的氢的一部分或全部也可经氘取代。
[0061 ] 例如邻碳硼烷母骨架能够以《大分子(Macromolecules)》,2010,43,第6463页~第 6468页中所示的合成例为参考而根据以下的反应式合成(A-1)。
[0062] [化6]
[0063]
Wl
[0064] 能够以《欧洲无机化学杂志(European Journal of Inorganic Chemistry)》, 2010,第2012页~第2024页以及《无机化学(Inorganic Chemistry)》,1995,34,第2095页~ 第2100页中所示的合成例为参考而根据以下的反应式合成(A-2)。
[0065] [化7]
[0066]
[0067]以下表示通式(1)及通式(2)所表示的邻碳硼烷化合物的具体例,但本发明的有机 电场发光元件用材料并不限定于这些化合物。
[0068] [化8]
[0069]
11 12 13 14 15
[0070] [化9]
[0071]
[0072] [化 10]
[0073]
[0074] 本发明的有机电场发光元件用材料含有于有机EL元件的至少一个有机层中,由此 可提供优异的有机电场发光元件,该有机EL元件是在基板上层叠阳极、多个有机层及阴极 而成者。作为所含有的有机层,适合的是发光层、电子传输层、空穴阻挡层或激子阻挡层。此 处,在发光层中使用的情况下,可用作含有荧光发光、延迟荧光发光或磷光发光性掺杂剂的 发光层的主体材料,此外可将本发明的化合物用作射出荧光及延迟荧光的有机发光材料。 在用作射出荧光及延迟荧光的有机发光材料的情况下,优选的是使用激发单重态能量、激 发三重态能量的至少任意一者具有比本发明的化合物更高的值的其他有机化合物作为主 体材料。特优选的是含有本发明的化合物作为含有磷光发光掺杂剂的发光层的主体材料。
[0075] 其次,对使用本发明的有机电场发光元件用材料的有机EL元件加以说明。
[0076]本发明的有机EL元件在基板上所层叠的阳极与阴极之间包含至少一个含有发光 层的有机层,且至少一个有机层包含本发明的有机电场发光元件用材料。有利的是在发光 层、电子传输层、空穴阻挡层或激子阻挡层中含有本发明的有机电场发光元件用材料。特优 选的是含有于电子传输层、空穴阻挡层或激子阻挡层中。
[0077]其次,一面参照图式一面对本发明的有机EL元件的结构加以说明,但本发明的有 机EL元件的结构并不受到图示的任何限定。
[0078] 图1是表示本发明中所使用的一般的有机EL元件的结构例的剖面图,1表示基板、2 表不阳极、3表不空穴注入层、4表不空穴传输层、5表不发光层、6表不电子传输层、7表不阴 极。在本发明的有机EL元件中,也可与发光层邻接而包含激子阻挡层,而且在发光层与电子 传输层之间也可包含空穴阻挡层。激子阻挡层可插入至发光层的阳极侧、阴极侧的任意侧, 也可同时插入至两者。在本发明的有机EL元件中,包含基板、阳极、发光层及阴极作为必需 层,至于必需层以外的层,可包含空穴注入传输层、电子注入传输层,可进一步在发光层与 电子注入传输层之间包含空穴阻挡层。另外,空穴注入传输层表示空穴注入层与空穴传输 层的任意者或两者,电子注入传输层表示电子注入层与电子传输层的任意者或两者。
[0079] 另外,也可为与图1相反的结构,亦即,也可在基板1上依序层叠阴极7、电子传输层 6、发光层5、空穴传输层4、阳极2,在这种情况下,也可视需要追加层或者省略层。
[0080] -基板-
[0081]本发明的有机EL元件优选的是支撑于基板上。关于该基板,并无特别限制,只要为 自以前便在有机EL元件中惯用的基板即可,例如可使用包含玻璃、透明塑料、石英等的基 板。
[0082]-阳极-
[0083]有机EL元件中的阳极可优选地使用以功函数大(4eV以上)的金属、合金、导电性化 合物及它们的混合物为电极物质的阳极。此种电极物质的具体例可列举Au等金属,CuI、氧 化铟锡(ITO)、Sn02、Zn0等导电性透明材料。而且,也可使用IDIXO(In 2O3-ZnO)等非晶质且可 制作透明导电膜的材料。至于阳极,可将这些电极物质利用蒸镀或溅镀等方法形成薄膜,利 用光刻法而形成所期望的形状的图案;或者在图案精度不是很必要的情况下(100μπι以上左 右),可在蒸镀或溅镀所述电极物质时,经由所期望的形状的掩模而形成图案。或者,在使用 如有机导电性化合物那样可进行涂布的物质的情况下,也可使用印刷方式、涂布方式等湿 式成膜法。在利用该阳极取出发光的情况下,理想的是使穿透率大于10%,而且作为阳极的 薄片电阻(sheet resistance)优选的是数百Ω /□以下。另外,膜厚也取决于材料,通常在 I Onm~I OOOnm、优选的是I Onm~200nm的范围内选择。
[0084] -阴极_
[0085] 另一方面,阴极可使用以功函数小(4eV以下)的金属(称为电子注入性金属)、合 金、导电性化合物及它们的混合物为电极物质者。此种电极物质的具体例可列举钠、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(Al 2O3)混 合物、铟、锂/铝混合物、稀土类金属等。自电子注入性及对于氧化等的耐久性的方面考虑, 这些中适宜的是电子注入性金属与作为功函数值比其大且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(Al 2O3)混合物、锂/铝混合物、 铝等。可将这些电极物质利用蒸镀或溅镀等方法形成薄膜而制作阴极。而且,作为阴极的薄 片电阻优选的是数百Ω /□以下,膜厚通常在IOnm~5μηι、优选的是50nm~200nm的范围内选 择。另外,为了使所发出的光透过,若有机EL元件的阳极或阴极的任意一者为透明或半透 明,则发光亮度提高而适宜。
[0086]而且,在以Inm~20nm的膜厚将所述金属制作为阴极之后,将阳极的说明中所列举 的导电性透明材料在其上进行制作,由此可制作透明或半透明的阴极,应用其可制作使阳 极与阴极两者均具有透过性的元件。
[0087] -发光层-
[0088] 发光层是通过自阳极及阴极的各个所注入的空穴及电子再结合而生成激子后发 光的层,发光层中包含有机发光材料与主体材料。
[0089] 在发光层为焚光发光层的情况下,焚光发光材料可单独使用至少一种焚光发光材 料,优选的是将荧光发光材料用作荧光发光掺杂剂,包含主体材料。
[0090] 发光层中的荧光发光材料可使用通式(1)所表示的邻碳硼烷化合物,可根据众多 专利文献等而获知,因此也可选自这些中。例如可列举苯并噁唑衍生物、苯并噻唑衍生物、 苯并
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