有机电致发光元件制造技术

根据本发明专利技术，提供有机EL元件，其为至少依次具有阳极、空穴传输层、发光层、电子传输层及阴极的有机EL元件，其特征在于，所述空穴传输层含有由下述通式(1)表示的芳基胺化合物，所述发光层含有由下述通式(2)表示的二氢茚并吲哚衍生物或由下述通式(3)表示的咔唑衍生物。本发明专利技术的有机EL元件为高效率、低驱动电压，特别是为长寿命。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】有机电致发光元件
本专利技术涉及适于各种显示装置的作为自发光元件的有机电致发光元件(以下简称为有机EL元件)，详细而言，涉及使用了特定的芳基胺化合物和特定的茚并吲哚化合物或特定的咔唑化合物(及特定的蒽衍生物)的有机EL元件。
技术介绍
有机EL元件为自发光性元件，因此与液晶元件相比明亮且可见性优异，可进行鲜明的显示。因此，进行了活跃的研究。在1987年イーストマン·コダック公司的C.W.Tang等开发出将各种作用分担于各材料的层叠结构元件，使使用了有机材料的有机EL元件为实用的元件。就有机EL元件而言，通过将能够传输电子的荧光体和能够传输空穴的有机物层叠而形成。由此，使得将两者的电荷注入到荧光体的层中而使其发光、在10V以下的电压下得到1000cd/m2以上的高亮度(参照专利文献1及专利文献2)。目前为止，为了有机EL元件的实用化，进行了大量的改进。例如，有将层叠结构的各种职能进一步细分、在基板上依次地设置阳极、空穴注入层、空穴传输层、发光层、电子传输层、电子注入层及阴极的场致发光元件。通过该场致发光元件已实现高效率和耐久性。另外，以发光效率的进一步提高为目的，尝试了三重态激子的利用，研究了磷光发光性化合物的利用。进而，也开发了利用采用热活化延迟荧光(TADF)的发光的元件。2011年九州大学的安达等通过使用了热活化延迟荧光材料的元件而实现5.3％的外部量子效率。就发光层而言，也能够在一般称为主体材料的电荷传输性的化合物中掺杂荧光性化合物、磷光发光性化合物或发射延迟荧光的材料而制作。有机EL元件中的有机材料的选择对该元件的效率、耐久性等各特性产生大的影响。在有机EL元件中，从两电极所注入的电荷在发光层中复合而得到发光。因此，在有机EL元件中，如何将空穴、电子这两电荷高效率地交付于发光层是重要的，需要形成为载流子平衡优异的元件。另外，通过提高空穴注入性、将阻挡从阴极所注入的电子的电子阻挡性提高来提高空穴与电子复合的概率、进而将在发光层内生成的激子封闭，由此能够获得高发光效率。因此，空穴传输材料发挥的作用是重要的，要求空穴注入性高、空穴的迁移率大、电子阻挡性高、进而对于电子的耐久性高的空穴传输材料。另外，从元件寿命的观点考虑，材料的耐热性、无定形性也是重要的。对于耐热性低的材料而言，由于元件驱动时所生成的热，即使在低温下也发生热分解，材料劣化。对于无定形性低的材料，即使是短时间也发生薄膜的结晶化，元件劣化。因此，对于使用的材料要求耐热性高、无定形性良好的性质。目前为止，作为有机EL元件的空穴传输材料，已知N,N’-二苯基-N,N’-二(α-萘基)联苯胺(NPD)、各种芳香族胺衍生物(参照专利文献1及专利文献2)。NPD具有良好的空穴传输能力，但作为耐热性的指标的玻璃化转变温度(Tg)为96℃这样低，在高温条件下发生由结晶化所引起的元件特性的降低。另外，在专利文献1及专利文献2中所记载的芳香族胺衍生物中，有空穴的迁移率为10-3cm2/Vs以上的具有优异的迁移率的化合物，但该芳香族胺衍生物的电子阻挡性不充分。因此，对于使用该芳香族胺衍生物所形成的有机EL元件而言，电子的一部分穿过发光层，不能期待发光效率的提高。因此，为了进一步的高效率化，要求电子阻挡性更高、薄膜更稳定、耐热性高的材料。另外，在专利文献3中公开有耐久性高的芳香族胺衍生物，但就该芳香族胺衍生物而言，作为电子照相感光体的电荷传输材料来使用，没有在有机EL元件中使用的例子。作为改进了耐热性、空穴注入性等特性的化合物，在专利文献4和专利文献5中公开有具有取代咔唑结构的芳基胺化合物。但是，对于将该化合物用于空穴注入层或空穴传输层的元件而言，虽然进行了耐热性、发光效率等的改进，但尚不能说充分，需要进一步的低驱动电压化、进一步的高发光效率化。这样，为了有机EL元件的元件特性的改善、元件制作的成品率的提高，要求将空穴的注入·传输性能、电子的注入·传输性能、薄膜状态的稳定性或耐久性优异的材料组合，实现发光效率高、驱动电压低、长寿命的元件。现有技术文献专利文献专利文献1：日本特开平8-048656号公报专利文献2：日本专利第3194657号公报专利文献3：日本专利第4943840号公报专利文献4：日本特开2006-151979号公报专利文献5：WO2008/62636号公报专利文献6：日本特表2014-513064号公报专利文献7：WO2011/059000号公报专利文献8：WO2003/060956号公报专利文献9：韩国公开专利2013-060157号公报专利文献10：日本特开平7-126615号公报专利文献11：日本特开2005-108804号公报
技术实现思路
专利技术要解决的课题就本专利技术的目的而言，为如下：将作为有机EL元件用的材料的、空穴的注入·传输性能、电子的注入·传输性能、电子阻挡能力、薄膜状态的稳定性或耐久性优异的有机EL元件用的各种材料组合以使各个材料所具有的特性能够有效地显现，由此提供(1)发光效率及电力效率高、(2)实用驱动电压低、特别是(3)为长寿命的有机EL元件。用于解决课题的手段本专利技术人为了实现上述的目的，着眼于芳基胺系材料的空穴的注入·传输能力、薄膜状态的稳定性及耐久性优异。而且，认为：使用该材料所形成的空穴传输层能够高效率地向发光层注入·传输空穴。另外，着眼于具有茚并吲哚环结构的化合物及具有咔唑环结构的化合物的发光效率优异。而且，选择该化合物作为发光层的材料、进而根据发光层的材料的特性来将空穴传输材料组合以获得载流子平衡、制作各种有机EL元件、专心地进行了元件的特性评价。另外，本专利技术人着眼于具有蒽环结构的化合物的电子的注入·传输能力、薄膜的稳定性及耐久性优异，在上述的空穴传输层的材料及发光层的材料中将作为电子传输层的材料的具有特定的蒽环结构的化合物组合，提高向发光层中的电子的注入·传输效率、使得载流子平衡进一步符合发光层的材料的特性。而且，专心地进行了元件的特性评价。进而，使空穴传输层为第一空穴传输层与第二空穴传输层的2层结构，在第二空穴传输层中使用电子阻挡性优异的上述芳基胺系的材料，另外，以高效率地将空穴注入·传输至发光层的方式选择特定的2种芳基胺化合物作为第一空穴传输层的材料，即，选择将载流子平衡精致化了的材料的组合，制作各种有机EL元件。而且，专心地进行了元件的特性评价。其结果完成本专利技术。即，根据本专利技术，提供：1)有机EL元件，其为至少依次具有阳极、空穴传输层、发光层、电子传输层及阴极的有机电致发光元件，其特征在于，上述空穴传输层含有由下述通式(1)表示的芳基胺化合物，上述发光层含有由下述通式(2)表示的茚并吲哚化合物或由下述通式(3)表示的咔唑化合物。[化1]式中，Ar1～Ar5可以相同也可不同，表示芳香族烃基、芳香族杂环基或稠合多环芳香族基团。[化2]式中，A1表示芳香族烃的2价基团、芳香族杂环的2价基团、稠合多环芳香族的2价基团或单键，Ar6表示芳香族烃基、芳香族杂环基或稠合多环芳香族基团，R1～R8可以相同也可不同，表示氢原子；重氢原子；氟原子；氯原子；氰基；硝基；碳原子数1～6的烷基；碳原子数5～10的环烷基；碳原子数2～6的烯基；碳原子数1～6的烷氧基；碳原子数5～10的环烷氧基；芳香族烃基；芳香族杂环基；稠合本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种有机电致发光元件，其为至少依次具有阳极、空穴传输层、发光层、电子传输层及阴极的有机电致发光元件，其特征在于，所述空穴传输层含有由下述通式(1)表示的芳基胺化合物，所述发光层含有由下述通式(2)表示的茚并吲哚化合物或由下述通式(3)表示的咔唑化合物：[化1]

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2015.12.08 JP 2015-2392021.一种有机电致发光元件，其为至少依次具有阳极、空穴传输层、发光层、电子传输层及阴极的有机电致发光元件，其特征在于，所述空穴传输层含有由下述通式(1)表示的芳基胺化合物，所述发光层含有由下述通式(2)表示的茚并吲哚化合物或由下述通式(3)表示的咔唑化合物：[化1]式中，Ar1～Ar5可以相同也可不同，表示芳香族烃基、芳香族杂环基或稠合多环芳香族基团，[化2]式中，A1表示芳香族烃的2价基团、芳香族杂环的2价基团、稠合多环芳香族的2价基团或单键，Ar6表示芳香族烃基、芳香族杂环基或稠合多环芳香族基团，R1～R8可以相同也可不同，表示氢原子；重氢原子；氟原子；氯原子；氰基；硝基；碳原子数1～6的烷基；碳原子数5～10的环烷基；碳原子数2～6的烯基；碳原子数1～6的烷氧基；碳原子数5～10的环烷氧基；芳香族烃基；芳香族杂环基；稠合多环芳香族基团；芳氧基；或被选自芳香族烃基、芳香族杂环基或稠合多环芳香族基团中的基团取代的二取代氨基，R1～R4可经由单键、取代或未取代的亚甲基、氧原子或硫原子相互键合而形成环，R5～R8可经由单键、取代或未取代的亚甲基、氧原子或硫原子相互键合而形成环，进而，在R1～R4的一部分从苯环脱离而生成的空位，R1～R4的其他基团可经由取代或未取代的亚甲基、氧原子、硫原子或单芳基氨基键合而形成环，在R5～R8的一部分从苯环脱离而生成的空位，R5～R8的其他基团可经由取代或未取代的亚甲基、氧原子、硫原子或单芳基氨基键合而形成环，R9与R10可以相同也可不同，表示碳原子数1～6的烷基、芳香族烃基、芳香族杂环基或稠合多环芳香族基团，可经由单键、取代或未取代的亚甲基、氧原子或硫原子相互键合而形成环，[化3]式中，A2表示芳香族烃的2价基团、芳香族杂环的2价基团、稠合多环芳香族的2价基团或单键，Ar7表示芳香族烃基、芳香族杂环基或稠合多环芳香族基团，R11～R18可以相同也可不同，表示氢原子；重氢原子；氟原子；氯原子；氰基；硝基；碳原子数1～6的烷基；碳原子数5～10的环烷基；碳原子数2～6的烯基；碳原子数1～6的烷氧基；碳原子数5～10的环烷氧基；芳香族烃基；芳香族杂环基；稠合多环芳香族基团；芳氧基；或者被选自芳香族烃基、芳香族杂环基或稠合多环芳香族基团中的基团取代的二取代氨基，R11～R14可经由单键、取代或未取代的亚甲基、氧原子或硫原子相互键合而形成环，R15～R18可经由单键、取代或未取代的亚甲基、氧原子或硫原子相互键合而形成环，进而，在R11～R14的一部分从苯环脱离而生成的空位，R11～R14的其他基团可经由取代或未取代的亚甲基、氧原子、硫原子或单芳基氨基键合而形成环，在R15～R18的一部分从苯环脱离而生成的空位，R...

【专利技术属性】
技术研发人员：林秀一，桦泽直朗，山本刚史，望月俊二，
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