有机电致发光器件制造技术

本申请涉及一种有机电致发光器件。公开了具有高效率、低驱动电压和长寿命的有机EL器件，所述有机EL器件通过以材料能够有效显示其特性的方式，组合具有优异的空穴和电子注入/输送性能及薄膜稳定性和耐久性的有机EL器件用的各种材料来获得。具体公开了有机电致发光器件，所述有机电致发光器件依次至少包括阳极、空穴注入层、空穴输送层、发光层、电子输送层和阴极。有机电致发光器件的特征在于，空穴注入层包含在其分子中含有其中三个以上三苯胺结构通过单键或不含杂原子的二价基团连接的结构的芳基胺化合物；空穴注入层还包含在其分子中含有两个三苯胺结构的芳基胺化合物。

【技术实现步骤摘要】
有机电致发光器件本申请是申请日为2009年5月15日，申请号为200980117405.0，专利技术名称为“有机电致发光器件”的申请的分案申请。
本专利技术涉及作为适于各种显示设备的自发光器件的有机电致发光器件。更具体地，本专利技术涉及使用多种特定芳基胺衍生物(和特定吡啶衍生物)的有机电致发光器件(下文称之为“有机EL器件”)。
技术介绍
由于有机EL器件是自发光器件，因此与液晶设备相比，它们是明亮的且可视性优异，并能够给予清晰显示。因此，已积极地研究有机EL器件。1987年，EastmanKodakCompany的C.W.Tang等人通过开发各种作用配置于各自材料的具有多层结构的器件，使用有机材料将有机EL器件投入实际应用。它们形成了能够输送电子的荧光材料和能够输送空穴的有机材料的层压体，从而将两种电荷注入荧光材料层中以发光，由此实现在电压为10V以下时的1000cd/m2以上的高亮度(参见例如专利文献1和2)。专利文献1：JP-A-8-48656专利文献2：日本专利3194657迄今，对有机EL器件的实际利用已进行了许多改进，并通过电致发光器件已经实现高的效率和耐久性，在该电致发光器件将阳极、空穴注入层、空穴输送层、发光层、电子输送层、电子注入层和阴极依次设置于基板上，以进一步分割多层结构的各种作用(参见例如非专利文献1)。非专利文献1：JapanSocietyofAppliedPhysicsNinthWorkshopPreprint,pp.55-61(2001)此外，为了进一步改进发光效率的目的，已尝试利用三重态激子(tripletexciton)，和已经研究利用磷光材料(参见例如非专利文献2)。非专利文献2：JapanSocietyofAppliedPhysicsNinthWorkshopPreprint,pp.23-31(2001)发光层还可通过使电荷输送化合物(通常称为基质材料(hostmaterial))掺杂有荧光材料或磷光材料来制备。如上述非专利文献中所述，有机EL器件中有机材料的选择显著影响各种性能如器件的效率和耐久性(参见非专利文献2)。在有机EL器件中，从两种电极注入的电荷在发光层再结合以实现发光。为了获得具有高效率、低驱动电压和长寿命的有机EL器件，需要提供具有优异载流子平衡的器件，在所述器件中电子或空穴能够有效注入和输送，且该二者能够有效再结合。作为用于有机EL器件的空穴注入材料，起初提及酞菁如铜酞菁(下文中称之为“CuPc”)(参见例如专利文献3)。然而，由于酞菁在可见光范围有吸收，具有苯二胺结构的材料已变得被广泛使用(参见例如专利文献4)。另一方面，作为空穴输送材料，已使用含联苯胺骨架的芳基胺类材料(参见例如专利文献5)。专利文献3：美国专利4,720,432专利文献4：JP-A-8-291115专利文献5：日本专利3529735代表性的发光材料三(8-羟基喹啉)铝(下文中称之为“Alq3”)普遍用作电子输送材料。然而，与通常使用的空穴输送材料具有的空穴迁移率相比，Alq3的电子迁移率低，Alq3具有5.8eV的功函数，以致不能认为Alq3具有足够的空穴阻挡能力。因此，一部分空穴通过发光层，导致效率降低。此外，为了有效实现从阳极或阴极向发光层中空穴注入或电子注入的目的，已开发了材料具有的电离电位值和电子亲和势值分阶段设定，且两层以上的层相对于空穴注入层和电子注入层的每一层进行层压的器件(参见例如专利文献6)。然而，不能说使用的材料在发光效率、驱动电压和器件寿命的所有方面是足够的。专利文献6：JP-A-6-314594通常，由于空穴输送层是极薄的膜，它受到ITO电极表面粗糙度的影响，因此存在由于出现短路等导致在制备的器件中出现缺陷产品的高概率。当使空穴输送层的膜厚度变厚时，能够掩藏ITO电极表面的粗糙度，并能够降低在制备的器件中出现缺陷产品的概率。然而，当使空穴输送层的膜厚度变厚时，驱动电压升高并超过实际驱动电压。为了改进有机EL器件的器件特性和提高器件制备的产量的目的，已需要如下的器件：所述器件通过组合空穴或电子的注入或输送性能优异且薄膜稳定性和耐久性优异的材料，能够实现空穴和电子有效再结合且具有高的发光效率、低的驱动电压和长的寿命。此外，为了改进有机EL器件的器件特性的目的，已需要如下的器件：所述器件通过组合空穴或电子的注入和输送性能优异且薄膜稳定性和耐久性优异的材料，而具有良好的载流子平衡以及高的效率、低的驱动电压和长的寿命。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供有机EL器件，所述有机EL器件通过组合空穴或电子的注入或输送性能优异且薄膜稳定性和耐久性优异的各种有机EL器件用材料，从而使各自材料能够有效显示它们的特性，来提供具有高的效率、低的驱动电压和长的寿命的有机EL器件。作为适于本专利技术的有机化合物的物理特性，提及：(1)良好的空穴或电子注入特性，(2)高的空穴或电子迁移率，(3)优异的电子或空穴阻挡能力，(4)良好的薄膜状态稳定性以及(5)优异的耐热性。此外，作为适于本专利技术的器件的物理特性，可以提及：(1)高的发光效率，(2)低的发光起始电压，(3)低的实际驱动电压，以及(4)长的寿命。解决本专利技术问题的手段接着，为了实现上述目的，在关注于以下事实的情况下：芳基胺类材料的空穴注入或输送能力优异且薄膜稳定性和耐久性优异，本专利技术人选择特定的两种芳基胺化合物并通过组合该化合物以使空穴能够有效注入和输送至发光层中而制备了各种有机EL器件，并且他们广泛而深入地评价了器件特性。此外，在关注于以下事实的情况下：显示电子亲和性的吡啶衍生物的电子注入或输送能力优异且薄膜稳定性和耐久性优异，他们选择特定的芳基胺化合物和特定吡啶衍生物并通过组合该化合物从而获得良好的载流子平衡而制备了各种有机EL器件，并且他们广泛而深入地评价了该器件的特性。结果，他们完成了本专利技术。即，本专利技术提供了以下有机EL器件。1)一种有机电致发光器件，该有机电致发光器件依次至少包括阳极、空穴注入层、空穴输送层、发光层、电子输送层和阴极，其中空穴注入层在其分子中含有具有如下结构的芳基胺化合物：三个以上三苯胺结构通过单键或不含杂原子的二价基团连接的结构；空穴输送层在其分子中含有具有两个三苯胺结构的芳基胺化合物。2)根据以上1)所述的有机电致发光器件，其中在其分子中具有其中三个以上三苯胺结构通过单键或不含杂原子的二价基团连接的结构的芳基胺化合物是由以下通式(2)表示的芳基胺化合物：其中R12至R23可相同或不同，并各自表示氢原子、氟原子、氯原子、氰基、三氟甲基、具有1至6个碳原子的直链或支链烷基、具有1至6个碳原子的直链或支链烯基、取代或未取代的芳烃基、取代或未取代的芳杂环基或者取代或未取代的稠多环芳基，当多个这些取代基键合在相同苯环上时，这些取代基可彼此键合以形成环；r12至r23各自表示1至4的整数；A1、A2和A3可相同或不同，并各自表示由以下结构式(B)至(F)中之一表示的二价基团或者单键：其中n2表示1至3的整数。3)根据以上1)或2)所述的有机电致发光器件，其中在其分子中具有两个三苯胺结构的芳基胺化合物是由以下通式(3)表示的芳基胺化合物：其中R24至R29可相同或不同，并各自表示氢原子、氟原子、氯原子、氰基、三氟甲本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种有机电致发光器件，所述有机电致发光器件依次至少包括阳极、空穴注入层、空穴输送层、发光层、电子输送层和阴极，其中所述空穴注入层含有在其分子中具有其中三个以上三苯胺结构通过单键或不含杂原子的二价基团连接的结构的芳基胺化合物；所述空穴输送层含有在其分子中具有两个三苯胺结构的芳基胺化合物，其中在其分子中具有其中三个以上三苯胺结构通过单键或不含杂原子的二价基团连接的结构的所述芳基胺化合物是由以下通式(2)表示的芳基胺化合物：其中R12至R23可相同或不同，并各自表示氢原子、氟原子、氯原子、氰基、三氟甲基、具有1至6个碳原子的直链或支链烷基、具有1至6个碳原子的直链或支链烯基、取代或未取代的芳烃基、取代或未取代的芳杂环基或者取代或未取代的稠多环芳基，当多个这些取代基在相同苯环上键合时，这些取代基可彼此键合以形成环；r12至r23各自表示1至4的整数；A1、A2和A3可相同或不同，并各自表示由以下结构式(B)、(E)和(F)中之一表示的二价基团：其中n2表示1至3的整数，其中在其分子中具有两个三苯胺结构的所述芳基胺化合物是由以下通式(3)表示的芳基胺化合物：其中R24至R29可相同或不同，并各自表示氢原子、氟原子、氯原子、氰基、三氟甲基、具有1至6个碳原子的直链或支链烷基、具有1至6个碳原子的直链或支链烯基、取代或未取代的芳烃基、取代或未取代的芳杂环基或者取代或未取代的稠多环芳基，当多个这些取代基在相同苯环上键合时，这些取代基可彼此键合以形成环；r24至r29各自表示1至4的整数；和A4表示由以下结构式(B)至(F)中之一表示的二价基团：其中n2表示1至3的整数，...

【技术特征摘要】
2008.05.16 JP 2008-129340;2008.07.02 JP 2008-173021.一种有机电致发光器件，所述有机电致发光器件依次至少包括阳极、空穴注入层、空穴输送层、发光层、电子输送层和阴极，其中所述空穴注入层含有在其分子中具有其中三个以上三苯胺结构通过单键或不含杂原子的二价基团连接的结构的芳基胺化合物；所述空穴输送层含有在其分子中具有两个三苯胺结构的芳基胺化合物，其中在其分子中具有其中三个以上三苯胺结构通过单键或不含杂原子的二价基团连接的结构的所述芳基胺化合物是由以下通式(2)表示的芳基胺化合物：其中R12至R23可相同或不同，并各自表示氢原子、氟原子、氯原子、氰基、三氟甲基、具有1至6个碳原子的直链或支链烷基、具有1至6个碳原子的直链或支链烯基、取代或未取代的芳烃基、取代或未取代的芳杂环基或者取代或未取代的稠多环芳基，当多个这些取代基在相同苯环上键合时，这些取代基可彼此键合以形成环；r12至r23各自表示1至4的整数；A1、A2和A3可相同或不同，并各自表示由以下结构式(B)和(F)中之一表示的二价基团：其中n2表示1至3的整数，其中在其分子中具有两个三苯胺结构的所述芳基胺化合物是由以下通式(3)表示的芳基胺化合物：其中R24至R29可相同或不同，并各自表示氢原子、氟原子、氯原子、氰基、三氟甲基、具有1至6个碳原子的直链或支链烷基、具有1至6个碳原子的直链或支链烯基、取代或未取代的芳烃基、取代或未取代的芳杂环基或者取代或未取代的稠多环芳基，当多个这些取代基在相同苯环上键合时，这些取代基可彼此键合以形成环；r24至r29各自表示1至4的整数；和A4表示由以下结构式(B)、(D)至(F)中之一表示的二价基团：其中n2表示1至3的整数，-CH2-(E)2.根据权利要求1所述的有机电致发光器件，其中所述空穴输送层的膜厚为20至300nm。3.根据权利要求1所述的有机电致发光器件，其中所述电子输送层含有在其分子中具有吡啶环和吡啶并吲哚环的化合物...

【专利技术属性】
技术研发人员：横山纪昌，草野重，林秀一，
申请(专利权)人：保土谷化学工业株式会社，
类型：发明
国别省市：日本;JP