专利名称：有机电致发光元件及新型的醇可溶性磷光发光材料的制作方法
技术领域：
本发明涉及有机电致发光元件以及新型的醇可溶性磷光发光材料，更具体地说，涉及具有在具有多层结构的有机电子元件的制造中可以通过湿式法来形成、且电子注入特性、电子传输特性、耐久性和发光效率优异的发光层的有机电致发光元件以及可以适用于其制造中的新型的醇可溶性磷光发光材料。
背景技术：
在阳极与阴极之间设置有发光性有机层(有机电致发光层)的有机电致发光(EL)元件(以下称为“有机EL元件”)与无机EL元件相比，具有可以在直流低电压下驱动、亮度和发光效率高的优点，作为下一代的显示装置受到关注。最近市售全彩显示面板，盛行对于 显示面的大型化、耐久性的提高等进行研究开发。有机EL元件为通过所注入的电子与空穴(hole)再结合而将有机化合物电激发使其发光的电发光元件。在说明有机层压薄膜元件以高亮度发光的〕f '、，^社的Tang等人的报告(参照非专利文献I)以后，很多企业及研究机构对于有机EL元件进行研究，^夕' 'y夂社提出的有机EL元件的代表性的结构为在作为透明阳极的ITO (氧化铟锡)玻璃基板上依次层压有作为空穴传输材料的二胺化合物、作为发光材料的三(8-羟基喹啉)铝(III)、作为阴极的Mg:Al，在IOV左右的驱动电压下观测到约1000cd/cm2的绿色发光。现在研究及实用化的层压型有机el元件基本上沿袭该- ￥ y，社的结构。有机EL元件根据其构成材料大致被分为高分子类有机EL元件和低分子类有机EL元件，前者通过湿式法制造，后者通过气相沉积法和湿式法中的任意一种制造。高分子类有机EL元件由于难以获得元件的制造中使用的导电性高分子材料的空穴传输特性与电子传输特性的平衡，因此近年，将电子传输、空穴传输和发光的功能分离的层压型低分子类有机EL元件趋向成为主流。在层压型低分子类有机EL元件中，由于设置在发光性有机层与电极之间的电子传输层、电子注入层和空穴传输层的性能大幅影响装置特性，因此盛行对它们的性能提高进行研究开发，对于电子传输层和电子注入层有很多改良研究的报告。例如，在专利文献I中，提出了通过将电子传输性的有机化合物与含有作为功函数(电负性)低的金属的碱金属的金属化合物气相共沉积，使金属化合物混入到电子注入层中，由此实现电子注入层的特性的改善的技术方案。此外，在专利文献2中，提出了使用氧化膦化合物作为电子传输材料的技术方案。进一步地，在专利文献3中，提出了作为电子传输层的构成，在具有配位部位的有机化合物中掺杂碱金属的方法。现有技术文献专利文献专利文献I :日本特开2005-63910号公报专利文献2 :日本特开2002-63989号公报
专利文献3 :日本特开2002-352961号公报非专利文献非专利文献I C. ff. Tang, S. A. VanSlyke 著、《Organic electroluminescentdiodes》、Applied Physics Letters (美国)、美国物理学会(The American Institute ofPhysics) ,1987 年 9 月 21 日、第 51 卷、第 12 号、ρ· 913-91
发明内容
然而，专利文献I 3中记载的电子注入层、电子传输材料和电子传输层都是以实现工作电压的降低、发光效率的提高为目的，难说实现了利用湿式法形成多层结构、耐久性 的提高。此外，在这些发明中，由于电子传输层和电子注入层通过真空气相沉积法成膜，必需大型设备，并且同时将两种以上材料气相沉积时难以精密调整气相沉积速度，还存在生产性差的问题。利用湿式法进行的层压型低分子类有机EL元件的制造方法大致分为两种，ー种是将下层制膜后、通过热或光进行交联或聚合不溶化来将上层制膜的方法，另ー种是下层和上层使用溶解性大不相同的材料的方法。前者的方法中，材料的选择范围宽，另ー方面在交联或聚合反应结束后难以除去反应引发剂或未反应物，耐久性存在问题。此外，后者的方法中，难以选择材料，另ー方面不伴随有交联或聚合等化学反应，因此与前者的方法相比，可以形成纯度高且耐久性高的元件。如上所述，认为在利用湿式法进行的层压型低分子类有机EL元件的制造中，尽管存在难以选择材料的问题，然而利用了各层的构成材料的溶解性不同的后者的方法是合适的。然而，难以进行利用了各层的构成材料的溶解性不同的层压的主要原因之ー为，导电性高分子或可以进行旋涂的有机半导体大部分仅溶于甲苯、氯仿、四氢呋喃等溶剂性能比较高的溶剂中，若用P型的导电性高分子将空穴传输层成膜后，使用同样的溶剂利用N型导电性高分子进行旋涂，则侵蚀底层的空穴传输性高分子，存在不能形成具有平坦、缺陷少的PN界面的层压结构的问题。特别是使用喷墨法吋，由于溶剂通过自然干燥而除去，溶剂的滞留时间延长，因此空穴传输层或发光层的侵蚀变得剧烈，有可能非常难以得到实用上没有问题的装置特性。在通过使用最适于电子传输、空穴传输和发光的各种功能的材料，可以期待性能提高方面，优选分离各功能，增多层压在阳极与阴极之间的层的数目。然而，层压数的増大有可能产生步骤数或制造所需的节拍时间的増大、以及随着溶剂所导致的下层的侵蚀而性能降低等问题。本发明是鉴于上述情况而提出的，其目的在于，提供具有在具有多层结构的有机电子元件的制造中可以通过湿式法形成且电子注入特性、电子传输特性、耐久性和发光效率优异的发光层的有机电致发光元件以及可以适用于其制造中的新型醇可溶性磷光发光材料。按照上述目的的本发明的第一方案通过提供下述有机电致发光元件来解决上述课题，该有机电致发光元件为具有以插入到阳极与阴极之间的方式层压的多层有机化合物层的有机电致发光元件，其中，上述多层有机化合物层具有由在醇类溶剂中不溶的有机化合物形成的空穴传输层、和在上述空穴传输层与上述阴极对置ー侧的表面上以与该空穴传输层相接的方式通过湿式法形成的发光层，上述发光层含有主体材料和客体材料，所述主体材料由在醇类溶剂中可溶的ー种或多种氧化膦衍生物形成，所述客体材料由在醇类溶剂中可溶的一种或多种有机化合物和/或有机金属化合物形成、通过所注入的电子与空穴的再结合可以电激发而发光。由于发光层中含有的主体材料和客体材料两者在醇类溶剂中可溶，可以通过使用醇类溶剂的湿式法形成发光层。此外，由于空穴传输层在醇类溶剂中不溶，即使在空穴传输层的形成后形成发光层的情况下，也可以制造有机电致发光元件，而不会产生醇类溶剂所导致的空穴传输层的侵蚀及溶胀，不会产生缺陷或性能降低。进ー步地，被用作主体材料的氧化膦衍生物由于具有吸电子性的氧化膦基(P = 0)，发光层本身可以兼具高的电子传输特性和电子注入特性。因此，即使不另外形成电子传输层，也可以实现充分的元件特性，所以可以降低制造步骤中的エ时，同时可以缩短制造所需的节拍时间。在本发明的第一方案中，上述客体材料优选具有不与过渡金属元素或离子配位键合的氧化膦基。通过也向被用作客体材料的氧化膦衍生物中导入吸电子性的氧化膦基(P=O)，可以进一歩提高发光层的电子传输特性和电子注入特性。在本发明的第一方案中，上述发光层优选进ー步含有含ー种或多种电负性为1.6以下的金属的金属盐和/或金属化合物中的ー种或多种。通过电负性低(I. 6以下)的金属(元素或离子)与吸电子性的氧化膦基配位，进ー步提高构成主体化合物的氧化膦衍生物的电子传输特性和电子注入特性，同时大幅提高耐久性。在本发明的第一方案中，构成上述主体材料的上述氧化膦衍生物可以以下述通式(I)表示。[化学式I]
权利要求
1.有机电致发光元件，该有机电致发光元件具有以插入到阳极与阴极之间的方式层压的多层有机化合物层，其中，所述多层有机化合物层具有由在醇类溶剂中不溶的有机化合物形成的空穴传输层，和 在所述空穴传输层与所述阴极对置ー侧的表面上以与该空穴传输层相接的方式通过湿式法形成的发光层， 所述发光层含有主体材料和客体材料，所述主体材料由在醇类溶剂中可溶的一种或多种氧化膦衍生物形成，所述客体材料由在醇类溶剂中可溶的一种或多种有机化合物和/或有机金属化合物形成、通过所注入的电子与空穴的再结合可以电激发而发光。
2.如权利要求I所述的有机电致发光元件，其特征在于，所述客体材料具有不与过渡金属元素或离子配位键合的氧化膦基。
3.如权利要求I和2中任意一项所述的有机电致发光元件，其特征在于，所述发光层进一歩含有含ー种或多种电负性为I. 6以下的金属的金属盐和/或金属化合物中的一种或多种。
4.如权利要求I 3中任意一项所述的有机电致发光元件，其特征在干，构成所述主体材料的所述氧化膦衍生物以下述通式(I)表示， [化学式I]
5.如权利要求4所述的有机电致发光元件，其特征在于，上述式(I)表示的所述氧化膦衍生物为选自由下述式A Q中的任意一式表示的氧化膦衍生物构成的组中的ー种或多种氧化膦衍生物， [化学式3]
6.如权利要求I 5中任意一项所述的有机电致发光兀件,其特征在于,构成所述客体材料的所述有机化合物和/或有机金属化合物以下述通式(3)表示， [化学式6]
7.如权利要求6所述的有机电致发光元件，其特征在于，上述式(3)表示的所述有机化合物和/或有机金属化合物为下述式(3) ’表示的铱络合物， [化学式7]
8.如权利要求7所述的有机电致发光元件，其特征在于，上述式(3)’表示的所述铱络合物为下述式(4) (15)中的任意一式表示的铱络合物， [化学式9]
9.如权利要求6 8中任意一项所述的有机电致发光兀件,其特征在于,上述式(3) ’表示的所述铱络合物为下述式(4)’表示的铱络合物， [化学式13]
10.醇可溶性磷光发光材料，其特征在于，该醇可溶性磷光发光材料以下述式(3)’表示， [化学式14]
11.如权利要求10所述的醇可溶性磷光发光材料，其特征在于，上述式(3)’表示的所述铱络合物以下述式(4) (15)中的任意一式表示，[化学式16]
12.如权利要求10和11中任意一项所述的醇可溶性磷光发光材料，其特征在于，所述醇可溶性磷光发光材料以下述式(4)’表示， [化学式21]
全文摘要
本发明提供具有在具有多层结构的有机电子元件的制造中可以通过湿式法形成且电子注入特性、电子传输特性、耐久性和发光效率优异的发光层的有机电致发光元件以及可以适用于其制造中的新型醇可溶性磷光发光材料。有机电致发光元件(1)，具有以插入到阳极(3)与阴极(7)之间的方式层压的多层有机化合物层(4)、(5)、(6)，空穴传输层(5)由在醇类溶剂中不溶的有机化合物形成，在空穴传输层(5)与阴极(7)对置一侧的表面上以与空穴传输层(5)相接的方式通过湿式法形成的发光层(6)含有主体材料和客体材料，所述主体材料由在醇类溶剂中可溶的氧化膦衍生物形成，所述客体材料在醇类溶剂中可溶、可以电激发而发光。
文档编号H01L51/50GK102668156SQ201080046890
公开日2012年9月12日 申请日期2010年8月17日 优先权日2009年8月18日
发明者后藤康之, 坂井由美, 柿木泉, 纳户光治 申请人:大电株式会社