有机电致发光元件及电子设备制造技术

一种有机电致发光元件，其包含阳极、发光层、和阴极，上述发光层包含第一材料、第二材料和第三材料，上述第一材料为荧光发光性的发光材料，上述第二材料为迟滞荧光发光性的材料，上述第三材料的单重态能量大于上述第二材料的单重态能量。

【技术实现步骤摘要】
有机电致发光元件及电子设备本申请是申请日为2014年12月24日，申请号为201480017162.4，专利技术名称为“有机电致发光元件及电子设备”的专利申请的分案申请。
本专利技术涉及有机电致发光元件及电子设备。
技术介绍
若对有机电致发光元件(以下，有时称为有机EL元件。)施加电压，则空穴从阳极、电子从阴极分别注入发光层。并且，在发光层中，注入的空穴与电子复合，形成激子。此时，根据电子自旋的统计法，单重态激子、和三重态激子以25％：75％的比例生成。使用来自单重态激子发光的荧光型有机EL元件的内部量子效率的界限据称为25％。荧光型有机EL元件正被应用于移动电话、电视等全彩显示器，但期待着在单重态激子的基础上利用三重态激子的进一步效率化。从这样的背景出发，提出了利用迟滞荧光的高效率的荧光型有机EL元件，正在进行研究。例如，正在研究TADF(ThermallyActivatedDelayedFluorescence、热活性化迟滞荧光)机理。该TADF机理是在使用单重态能级与三重态能级的能量差(ΔST)小的材料的情况下，利用从三重态激子向单重态激子的反向系间窜越在热条件下发生的现象的机理。热活性迟滞荧光记载于例如“安达千波矢编、《有机半导体的器件物性》、讲谈社、2012年3月22日、261-262页”。利用该TADF机构的有机EL元件在例如专利文献1～3中公开。专利文献1中，公开了一种具备含有ΔST小的化合物作为主体材料、含有荧光发光性的化合物作为掺杂剂材料的发光层的有机EL元件。根据专利文献1，记载了使用ΔST小的化合物作为主体材料，通过该主体材料体现TADF机理，从而内部量子效率提高。专利文献2和专利文献3中也公开了一种有机EL元件，其具备含有特定的化合物作为主体材料、含有荧光发光性的化合物作为掺杂剂材料的发光层。根据专利文献2和专利文献3，与专利文献1同样，利用TADF机理来实现有机EL元件的性能提高。现有技术文献专利文献专利文献1：国际公开第2012/133188号专利文献2：国际公开第2013/180241号专利文献3：中国专利申请公开第102709485号说明书
技术实现思路
专利技术要解决的问题然而，作为有机EL元件，需要进一步提高发光效率。本专利技术的目的在于，提供一种能够提高发光效率的有机电致发光元件。另外，本专利技术的另一目的在于，提供一种具备该有机电致发光元件的电子设备。用于解决问题的手段本专利技术的一个方案涉及的有机电致发光元件包含阳极、发光层、和阴极，上述发光层包含第一材料、第二材料和第三材料，上述第一材料为荧光发光性的发光材料，上述第二材料为迟滞荧光发光性的材料，上述第三材料的单重态能量大于上述第二材料的单重态能量。本专利技术的一个方案涉及的电子设备具备上述的本专利技术的一个方案涉及的有机电致发光元件。根据本专利技术，可以提供能够提高发光效率的有机电致发光元件。附图说明图1是表示一个实施方式涉及的有机电致发光元件的一例的大致构成的图。图2是测定过渡PL的装置的示意图。图3是表示过渡PL的衰减曲线的一例的图。图4是表示发光层中的第一材料、第二材料和第三材料的能级和能量转移的关系的图。具体实施方式以下，关于本专利技术的有机EL元件，举出实施方式进行说明。[第一实施方式](有机EL元件的元件构成)对第一实施方式涉及的有机EL元件的构成进行说明。有机EL元件在一对电极间具备有机层。该有机层是由有机化合物构成的多个层层叠而成的。有机层可以进一步包含无机化合物。本实施方式的有机EL元件中，有机层之中的至少一层为发光层。因此，有机层例如可以由一个发光层构成，也可以具有空穴注入层、空穴传输层、电子注入层、电子传输层、阻挡层等在有机EL元件中采用的层。图1中，示出本实施方式中的有机EL元件的一例的大致构成。有机EL元件1具有透光性的基板2、阳极3、阴极4、和在阳极3与阴极4之间配置的有机层10。有机层10具有发光层5、在发光层5与阳极3之间设置的空穴注入·传输层6、在发光层5与阴极4之间设置的电子注入·传输层7。本实施方式的有机EL元件中，发光层5含有第一材料、第二材料和第三材料。发光层5可以包含磷光发光性的金属络合物。然而，本实施方式的有机EL元件即使在发光层5中不含磷光发光性的金属络合物，也可以得到超过以往的荧光型有机EL元件的发光性能。上述“空穴注入·传输层”是指“空穴注入层和空穴传输层之中的至少任一层”。“电子注入·传输层”是指“电子注入层和电子传输层之中的至少任一层”。此处，具有空穴注入层和空穴传输层的情况下，优选在阳极与空穴传输层之间设置有空穴注入层。另外，具有电子注入层和电子传输层的情况下，优选在阴极与电子传输层之间设置有电子注入层。另外，空穴注入层、空穴传输层、电子传输层、和电子注入层各自可以由一层构成，也可以是多个层的层叠。(发光层)·第一材料本实施方式涉及的第一材料为荧光发光性的发光材料。第一材料没有必要特别限定发光色，但优选显示主峰波长为550nm以下的荧光发光，更优选显示主峰波长为480nm以下的荧光发光。特别是以往，蓝色有机EL元件具有发光效率的提高这一课题，而本实施方式的有机EL元件被认为以更优异的发光效率发出蓝光。主峰波长是指，对于以10-5摩尔/升以上且10-6摩尔/升以下的浓度溶解有第一材料的甲苯溶液测定的发光光谱中的发光强度最大的发光光谱的峰波长。第一材料优选显示蓝色的荧光发光。另外，第一材料优选为荧光量子产率高的材料。作为本实施方式涉及的第一材料，可以使用荧光发光性材料。作为荧光发光性材料，具体来说，可以举出例如双芳基氨基萘衍生物、芳基取代萘衍生物、双芳基氨基蒽衍生物、芳基取代蒽衍生物、双芳基氨基芘衍生物、芳基取代芘衍生物、双芳基氨基衍生物、芳基取代衍生物、双芳基氨基荧蒽衍生物、芳基取代荧蒽衍生物、茚并苝衍生物、苊并荧蒽衍生物、吡咯亚甲基硼配位化合物、具有吡咯亚甲基骨架的化合物、具有吡咯亚甲基骨架的化合物的金属络合物、二酮吡咯并吡咯衍生物、苝衍生物、和并四苯衍生物等。另外，作为本实施方式涉及的第一材料，可以使用下述通式(10)所示的化合物。[化1]上述通式(10)中，AD为取代或无取代的成环碳原子数为12～50的芳香族烃基。作为该AD中的成环碳原子数为12～50的芳香族烃基，可以列举例如由萘、蒽、苯并蒽、菲、、芘、荧蒽、苯并荧蒽、苝、苉、三亚苯、芴、苯并芴、茋、并四苯、和苊并荧蒽等衍生的基团。此外，作为AD，还可以列举将成环碳原子数为12～50的芳香族烃基苯并化后的基团、和扩环后的基团。上述通式(10)中，BD为下述通式(11)所示的基团。上述通式(10)中，pa为1以上且4以下的整数，pb为0以上且4以下的整数。[化2]上述通式(11)中，Ar1、Ar2和Ar3分别独立地为选自取代或无取代的成环碳原子数为6～50的芳香族烃基、取代或无取代的碳原子数为1～50的烷基、取代或无取代的烯基、取代或无取代的炔基、和取代或无取代的成环原子数为5～50的杂环基的取代基，pc为0以上且4以下的整数，上述通式(11)中，波浪线部分表示与上述AD表示的芳香族烃基的键合部位。上述通式(10)和(11)中，AD有多个时，相互可以相同或不同，BD有多个时，相互可以相同或不同，Ar1有多个时，相互可以相同或不本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种有机电致发光元件，其包含阳极、发光层、和阴极，所述发光层包含第一材料、第二材料和第三材料，所述第一材料为荧光发光性的发光材料，所述第二材料为迟滞荧光发光性的材料，所述第三材料的单重态能量大于所述第二材料的单重态能量，所述第二材料的77[K]下的能隙Eg

【技术特征摘要】
2013.12.26 JP 2013-270267;2014.03.14 JP 2014-052131.一种有机电致发光元件，其包含阳极、发光层、和阴极，所述发光层包含第一材料、第二材料和第三材料，所述第一材料为荧光发光性的发光材料，所述第二材料为迟滞荧光发光性的材料，所述第三材料的单重态能量大于所述第二材料的单重态能量，所述第二材料的77[K]下的能隙Eg77K(M2)大于所述第一材料的77[K]下的能隙Eg77K(M1)，所述第三材料的77[K]下的能隙Eg77K(M3)大于所述第二材料的77[K]下的能隙Eg77K(M2)，其中，所述发光层并非含有下述化合物A、下述化合物B和下述化合物C的层，2.如权利要求1所述的有机电致发光元件，其中，所述第二材料的单重态能量EgS(M2)大于所述第一材料的单重态能量EgS(M1)。3.如权利要求1所述的有机电致发光元件，其中，所述第二材料的单重态能量EgS(M2)、与所述第二材料的77[K]下的能隙Eg77K(M2)之差ΔST(M2)满足下述数式(数1)的关系，ΔST(M2)＝EgS(M2)-Eg77K(M2)＜0.3[eV]...(数1)。4.如权利要求1所述的有机电致发光元件，其中，所述第一材料的单重态能量EgS(M1)、与所述第一材料的77[K]下的能隙Eg77K(M1)之差ΔST(M1)满足下述数式(数2)的关系，ΔST(M1)＝EgS(M1)-Eg77K(M1)＞0.3[eV]...(数2)。5.如权利要求1所述的有机电致发光元件，其中，所述第三材料的单重态能量EgS(M3)、与所述第三材料的77[K]下的能隙Eg77K(M3)之差ΔST(M3)满足下述数式(数3)的关系，ΔST(M3)＝EgS(M3)-Eg77K(M3)＞0.3[eV]...(数3)。6.如权利要求1所述的有机电致发光元件，其中，所述第三材料的电离势Ip(M3)、和所述第二材料的电离势Ip(M2)满足下述数式(数4)的关系，Ip(M3)≥Ip(M2)...(数4)。7.如权利要求1所述的有机电致发光元件，其中，所述第三材料的77[K]下的能隙Eg77K(M3)为2.9eV以上。8.如权利要求1所述的有机电致发光元件，其中，所述第三材料的电离势Ip(M3)为6.3eV以上。9.如权利要求1所述的有机电致发光元件，其中，所述第三材料的电子亲和势Af(M3)为2.8eV以上。10.如权利要求1至权利要求9中任一项所述的有机电致发光元件，其中，所述第三材料为芳香族烃化合物、或芳香族杂环化合物。11.如权利要求1至权利要求9中任一项所述的有机电致发光元件，其中，所述第三材料在一个分子中包含下述通式(31)所示的局部结构和下述通式(32)所示的局部结构中的至少一种，所述通式(31)中，X31～X36分别独立地为氮原子、或与所述第三材料的分子中的其它原子键合的碳原子，其中，X31～X36之中至少一个是与所述第三材料的分子中的其它原子键合的碳原子，所述通式(32)中，Y31～Y38分别独立地为氮原子、或与所述第三材料的分子中的其它原子键合的碳原子，其中，Y31～Y38之中至少一个是与所述第三材料的分子中的其它原子键合的碳原子，Y39为氮原子、氧原子、或硫原子。12.如权利要求11所述的有机电致发光元件，其中，所述通式(31)所示的局部结构以选自下述通式(33)和下述通式(34)中的至少一个基团的形式包含于所述第三材料中，所述通式(33)和所述通式(34)中，X31、X32、X34、X36分别独立地为氮原子、或CR31，R31为氢原子或取代基，该R31中的取代基选自卤原子、氰基、取代或无取代的碳原子数为1～30的烷基、取代或无取代的成环碳原子数为3～30的环烷基、取代或无取代的三烷基甲硅烷基、取代或无取代的芳烷基甲硅烷基、取代或无取代的三芳基甲硅烷基、取代或无取代的二芳基氧化膦基、取代或无取代的成环碳原子数为6～30的芳香族烃基、和取代或无取代的成环原子数为5～30的杂环基，其中，所述R31中的取代或无取代的成环碳原子数为6～30的芳香族烃基是非稠环，所述通式(33)和所述通式(34)中，波浪线部分表示与所述第三材料的分子中的其它原子或其它结构的键合部位。13.如权利要求12所述的有机电致发光元件，其中，所述R31为氢原子或取代基，该R31中的取代基选自卤原子、氰基、取代或无取代的碳原子数为1～30的烷基、取代或无取代的成环碳原子数为6～30的芳香族烃基、和取代或无取代的成环原子数为5～30的杂环基，其中，所述R31中的取代或无取代的成环碳原子数为6～30的芳香族烃基是非稠环。14.如权利要求12所述的有机电致发光元件，其中，所述R31为氢原子、取代或无取代的成环碳原子数为6～30的芳香族烃基、或者取代或无取代的成环原子数为5～30的杂环基。15.如权利要求12所述的有机电致发光元件，其中，所述X31、所述X32、所述X34、所述X36分别独立地为CR31。16.如权利要求11所述的有机电致发光元件，其中，所述通式(32)所示的局部结构以选自下述通式(35)、下述通式(36)、下述通式(37)、下述通式(38)、下述通式(39)、和下述通式(30a)中的至少一个基团的形式包含于所述第三材料中，所述通式(35)～(39)、(30a)中，Y31～Y38分别独立地为氮原子、或CR32，R32为氢原子或取代基，该R32中的取代基选自卤原子、氰基、取代或无取代的碳原子数为1～30的烷基、取代或无取代的成环碳原子数为3～30的环烷基、取代或无取代的三烷基甲硅烷基、取代或无取代的芳烷基甲硅烷基、取代或无取代的三芳基甲硅烷基、取代或无取代的二芳基氧化膦基、取代或无取代的成环碳原子数为6～30的芳香族烃基、和取代或无取代的成环原子数为5～30的杂环基，其中，所述R32中的取代或无取代的成环碳原子数为6～30的芳香族烃基是非稠环，所述通式(35)～(36)中，Y39为氮原子，所述通式(37)～(39)、(30a)中，Y39为NR33、氧原子、或硫原子，R33为取代基，该R33中的取代基选自氰基、取代或无取代的碳原子数为1～20的烷基、取代或无取代的成环碳原子数为3～20的环烷基、取代或无取代的碳原子数为1～20的烷氧基、取代或无取代的成环碳原子数为6～30的芳氧基、取代或无取代的碳原子数为1～20的烷硫基、取代或无取代的成环碳原子数为6～30的芳硫基、取代或无取代的碳原子数为3～50的烷基甲硅烷基、取代或无取代的成环碳原子数为6～50的芳基甲硅烷基、取代或无取代的成环碳原子数为6～30的芳香族烃基、和取代或无取代的成环原子数为5～30的杂环基，其中，所述R33中的取代或无取代的成环碳原子数为6～30的芳香族烃基是非稠环，所述通式(35)～(39)、(30a)中，波浪线部分表示与所述第三材料的分子中的其它原子或其它结构的键合部位。17.如权利要求16所述的有机电致发光元件，其中，所述R32为氢原子或取代基，该R32中的取代基选自卤原子、氰基、取代或无取代的碳原子数为1～30的烷基、取代或无取代的成环碳原子数为6～30的芳香族烃基、和取代或无取代的成环原子数为5～30的杂环基，其中，所述R32中的取代或无取代的成环碳原子数为6～30的芳香族烃基是非稠环。18.如权利要求16所述的有机电致发光元件，其中，所述R32为氢原子、取代或无取代的成环碳原子数为6～30的芳香族烃基、或者取代或无取代的成环原子数为5～30的杂环基。19.如权利要求16至权利要求18中任一项所述的有机电致发光元件，其中，所述通式(35)中，Y31～Y38分别独立地为CR32，所述通式(36)和所述通式(37)中，Y31～Y35、Y37、Y38分别独立地为CR32，所述通式(38)中，Y31、Y32、Y34、Y35、Y37、Y38分别独立地为CR32，所述通式(39)中，Y32～Y38分别独立地为CR32，所述通式(30a)中，Y32～Y37分别独立地为CR32。20.如权利要求11所述的有机电致发光元件中，其中，所述第三材料包含下述通式(30b)所示的基团，所述通式(30b)中，X31、X32、X34、X36分别独立地为氮原子、或CR31，Y31、Y32、Y34～Y38分别独立地为氮原子、CR32、或与所述第三材料的分子中的其它原子键合的碳原子，R31和R32分别独立地为氢原子或取代基，该R31和R32中的取代基选自卤原子、氰基、取代或无取代的碳原子数为1～30的烷基、取代或无取代的成环碳原子数为3～30的环烷基、取代或无取代的三烷基甲硅烷基、取代或无取代的芳烷基甲硅烷基、取代或无取代的三芳基甲硅烷基、取代或无取代的二芳基氧化膦基、取代或无取代的成环碳原子数为6～30的芳香族烃基、和取代或无取代的成环原子数为5～30的杂环基，其中，所述R31和所述R32中的取代或无取代的成环碳原子数为6～30的芳香族烃基是非稠环，Y39为NR33、氧原子、或硫原子，R33为取代基，该R33中的取代基选自氰基、取代或无取代的碳原子数为1～20的烷基、取代或无取代的成环碳原子数为3～20的环烷基、取代或无取代的碳原子数为1～20的烷氧基、取代或无取代的成环碳原子数为6～30的芳氧基、取代或无取代的碳原子数为1～20的烷硫基、取代或无取代的成环碳原子数为6～30的芳硫基、取代或无取代的碳原子数为3～50的烷基甲硅烷基、取代或无取代的成环碳原子数为6～50的芳基甲硅烷基、取代或无取代的成环碳原子数为6～30的芳香族烃基、和取代或无取代的成环原子数为5～30的杂环基，其中，所述R33中的取代或无取代的成环碳原子数为6～30的芳香族烃基是非稠环，X32和Y34可以经由氧原子、...

【专利技术属性】
技术研发人员：荻原俊成，吉田圭，桥本亮平，水木由美子，
申请(专利权)人：出光兴产株式会社，
类型：发明
国别省市：日本,JP