化合物、发光材料及有机发光元件的制作方法_3

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依据W下的流程 而合成。
[0114] [化 16]
[0115] H-D-H+X-A一A-D-A
[0116] 关于上式中的D及A的说明,可参照通式(1)中对应的记载。上式中的X表示面素原 子,可列举氣原子、氯原子、漠原子、舰原子,优选氯原子、漠原子、舰原子。
[0117] 通式(1)所表示的化合物中,例如通式(2)所表示的化合物可通过W下流程而合 成。其中,W下所记载的流程是表示Ri与R 6、R2与R7、R3与R8、R 4与R9、R5与Ri哺同的情况下的合 成法。
[0118] [化 17]
[0119]
[0120] 关于上式中的Ri~R5、R6~rW、r11~R"及护1~R"的说明,可参照通式(2)中对应的 记载。上式中的X表示面素原子。
[0121] 所述的2个流程中的反应是应用公知反应,可适当选择公知的反应条件而使用。关 于所述反应的详细内容,可参考下文所述的合成例。另外,通式(1)所表示的化合物也可通 过组合其他公知合成反应而合成。
[0122] [有机发光元件]
[0123] 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。通式 (1)所表示的化合物中包含放射迟滞巧光的迟滞巧光材料(迟滞巧光体)。即,本发明也提供 包含通式(1)所表示的结构的迟滞巧光体的发明、将通式(1)所表示的化合物用作迟滞巧光 体的发明、及使用通式(1)所表示的化合物而发出迟滞巧光的方法的发明。将此种化合物用 作发光材料的有机发光元件具有放射迟滞巧光、发光效率高的特征。如果W有机电致发光 元件为例说明其原理,则如下所述。
[0124] 在有机电致发光元件中,从正负两电极向发光材料注入载流子,生成激发态的发 光材料而使其发光。通常,在为载流子注入型的有机电致发光元件的情况下,所生成的激子 中,25 %被激发为激发单重态,其余75 %被激发为激发Ξ重态。因此,利用来自激发Ξ重态 的发光即憐光时,能量的利用效率高。然而,激发Ξ重态由于寿命长,所W会因激发态的饱 和或与激发Ξ重态的激子的相互作用而引起能量的失活,一般而言憐光的量子产率不高的 情况居多。另一方面,迟滞巧光材料通过系间窜越(intersystem crossing)等而使能量跃 迁至激发Ξ重态后,因 Ξ重态-Ξ重态煙灭或热能的吸收而被反向系间窜越(reverse intersystem crossing)至激发单重态并放射巧光。在有机电致发光元件中,认为其中利用 热能吸收的热活性化型的迟滞巧光材料尤其有用。在将迟滞巧光材料用于有机电致发光元 件的情况下,激发单重态的激子如通常般放射巧光。另一方面,激发Ξ重态的激子吸收装置 所释放的热向激发单重态系间窜越并放射巧光。此时,由于为来自激发单重态的发光,所W 为与巧光相同波长的发光,但是由于从激发Ξ重态向激发单重态的反向系间窜越,所产生 的光的寿命(发光寿命)长于通常的巧光或憐光,所比该等迟滞的巧光的形式被观察 到。可将其定义为迟滞巧光。如果使用此种热活性化型的激子跃迁机制,则通过在注入载流 子后经过热能的吸收,可将通常仅生产25%的激发单重态的化合物的比率提高至25% W 上。如果使用即便在小于l〇〇°C的低溫度下也发出强巧光及迟滞巧光的化合物,则会因装置 的热而充分产生从激发Ξ重态向激发单重态的系间窜越并放射迟滞巧光,所W可使发光效 率飞跃性地提高。
[0125] 通过将本发明的通式(1)所表示的化合物用作发光层的发光材料,可提供有机光 致发光元件(有机化元件)或有机电致发光元件(有机化元件)等优异的有机发光元件。此 时,本发明的通式(1)所表示的化合物也可作为所谓辅助渗杂剂而具有辅助发光层中所含 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)所表示的化合物可为具 有发光层所含的主体材料的最低激发单重态能级与发光层所含的其他发光材料的最低激 发单重态能级之间的最低激发单重态能级的化合物。
[0126] 有机光致发光元件具有在基板上至少形成发光层的结构。另外,有机电致发光元 件具有至少形成阳极、阴极及位于阳极与阴极之间的有机层的结构。有机层至少含有发光 层,可仅由发光层构成,也可除发光层W外还含有1层W上的有机层。作为此种其他有机层, 可列举空穴传输层、空穴注入层、电子阻挡层、空穴阻挡层、电子注入层、电子传输层、激子 阻挡层等。空穴传输层可为具有空穴注入功能的空穴注入传输层,电子传输层可为具有电 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结构例示于图1。在图1中,1 表示基板,2表示阳极,3表示空穴注入层,4表示空穴传输层,5表示发光层,6表示电子传输 层,7表示阴极。
[0127] W下,对有机电致发光元件的各构件及各层进行说明。再者,基板与发光层的说明 也适用于有机光致发光元件的基板与发光层。
[012引(基板)
[0129] 本发明的有机电致发光元件优选由基板所支撑。对于该基板,并无特别限制,为从 先前起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、娃等 的基板。
[0130] (阳极)
[0131] 作为有机电致发光元件中的阳极,可优选使用W功函数大(4eVW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 举金(Au)等金属、舰化亚铜(化I)、氧化铜锡(口0, indium tin oxide)、二氧化锡(Sn〇2)、氧 化锋(化〇)等导电性透明材料。另外,也可使用IDIX0(氧化铜(Im化)-氧化锋(ZnO))等非晶 质且可制作透明导电膜的材料。阳极可通过蒸锻或瓣锻等方法将该等电极材料形成薄膜, 并W光微影法形成所需形状的图案,或在不太要求图案精度的情况(100皿W上的程度)下, 也可在所述电极材料的蒸锻或瓣锻时隔着所需形状的遮罩而形成图案。或者,在使用如有 机导电性化合物般可涂布的材料的情况下,也可使用印刷方式、涂布方式等湿式成膜法。在 从该阳极提取发光的情况下,理想的是使透过率大于10%,另外,作为阳极的薄片电阻优选 数百Ω/ΠΚ下。此外,膜厚虽然也取决于材料,但通常在10~lOOOnm、优选10~2(K)nm的范 围内选择。
[0132] (阴极)
[0133] 另一方面,作为阴极,可使用W功函数小(4eVW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,可列举钢、钢-钟合金、儀、裡、儀/铜混合物、儀/银混合物、儀/侣混合物、儀/铜混合物、 侣/氧化侣(Al2〇3)混合物、铜、裡/侣混合物、稀±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与功函数的值比其更大而稳定的金属即第二金 属的混合物,例如儀/银混合物、儀/侣混合物、儀/铜混合物、侣/氧化侣(A12化)混合物、裡/ 侣混合物、侣等。阴极可通过利用蒸锻或瓣锻等方法将该等电极材料形成薄膜而制作。另 夕h作为阴极的薄片电阻优选数百Ω/ΠΚ下,膜厚通常在lOnm~扣m、优选50~2(K)nm的范 围内选择。再者,为了使所发出的光透过,只要有机电致发光元件的阳极或阴极中的任一种 为透明或半透明,则发光亮度提高而适宜。
[0134] 另外,通过将阳极的说明中所列举的导电性透明材料用于阴极,可制作透明或半 透明的阴极,通过应用此情况,可制作阳极与阴极两者具有透过性的元件。
[0135] (发光层)
[0136] 发光层是通过从阳极及阴极分别注入的空穴及电子再结合而产生激子后发光的 层,可将发光材料单独用于发光层,优选含有发光材料与主体材料。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W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所产生的单重态激子 及Ξ重态激子封入发光材料中。因此,优选发光层中除使用发光材料W外,还使用主体材 料。作为主体材料,可使用激发单重态能量、激发Ξ重态能量的至少任一者具有高于本发明 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所产生的单重态激子及 Ξ重态激子封入本发明的发光材料的分子中,而可充分地诱导其发光效率。但是,由于有即 便无法充分地封入单重态激子及Ξ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,发光是从发光层所含的本发明的发光材料所产生。该发光包括巧光 发光及迟滞巧光发光两者。其中,也可为发光的一部分或部分来自主体材料的发光。
[0137] 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% W上,更优选1重量% W上,另外,优选50重量% W下,更优选20重量% W下, 进而优选10重量% W下。
[0138] 作为发光层中的主体材料,优选具有空穴传输能力、电子传输能力,且防止发光的 长波长化,并且具有高玻璃转移溫度的有机化合物。
[0139] (注入层)
[0140] 所谓注入层,是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,有空穴注入层与电子注入层,可使之存在于阳极与发光层或空穴传输层之间、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。
[0141] (阻挡层)
[0142] 阻挡层是可阻挡发光层中所存在的电荷(电子或空穴)及/或激子向发光层外扩散 的层。电子阻挡层可配置在发光层及空
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