有机电场发光元件及其制造方法技术

本发明专利技术提供一种驱动电压低、且发光效率高、寿命长、并且均质的有机电场发光元件及其制造方法。本发明专利技术的有机电场发光元件，其是在对向的阳极与阴极之间包含发光层的有机电场发光元件，其中：发光层含有主体材料及发光性掺杂剂材料，主体材料为预混合有选自具有在吲哚咔唑环的2个氮上取代有芳香族烃基或芳香族杂环基的结构的化合物中的两种以上的化合物的材料，发光层是将经预混合的主体材料与发光性掺杂剂材料进行共真空蒸镀而形成。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】有机电场发光元件
本专利技术涉及一种有机电场发光元件(称为有机EL元件)。
技术介绍
一般而言，有机EL元件的最简单的构造是由发光层及夹持所述层的一对的对向电极所构成。即，在有机EL元件中是利用如下现象：当对两电极施加电场时，自阴极注入电子，自阳极注入空穴，将这些在发光层中再结合时所产生的能量(energy)以光的形式释出。近年来，业界进行使用有机薄膜的有机EL元件的开发。特别是进行用以提高发光效率的开发。其中，通过电极种类的最佳化而改善了自电极的载子(carrier)的注入效率。另外，通过开发使用包含芳香族二胺的空穴传输层与包含8-羟基喹啉铝络合物(以下称为A1q3)的发光层兼电子传输层的元件，较现有的元件大幅改善了发光效率。因此，对有机EL元件不断进行以在具有自发光·高速响应性等特性的高性能平板(flatpanel)中的实际应用为目标的开发。作为提高元件的发光效率的尝试，还在进行使用磷光发光材料而并非荧光发光材料的研究。虽以设置有包含芳香族二胺的空穴传输层与包含Alq3的发光层的元件为代表的多种元件为利用荧光发光的元件，但通过利用磷光发光(自激发三重态的发光)，与现有的使用荧光(自激发单重态的发光)的元件相比，期待效率提高3倍～4倍左右。为了所述目的而研究将香豆素衍生物或二苯甲酮衍生物作为发光层，但只能获得极低的亮度。其后，作为利用激发三重态的尝试，虽进行了使用铕络合物的研究，但其也并未达成高效率的发光。关于所述磷光发光所使用的磷光发光掺杂剂(dopant)，以如专利文献1中所列举的铱络合物等有机金属络合物为中心进行大量研究，还发现了高效率地发光的掺杂剂。然而，在耐久性方面期望进一步改良。进而，最近正在进行利用延迟荧光的高效率的有机EL元件的开发。例如专利文献2中揭示有利用作为延迟荧光的机理(mechanism)之一的三重态-三重态融合(Triplet-TripletFusion，TTF)机制的有机EL元件。TTF机制是利用通过2个三重态激子的碰撞而生成单重态激子的现象，认为理论上可将内部量子效率提高至40％。然而，若与磷光发光型的有机EL元件相比则效率较低，因此要求效率进一步改良。另一方面，专利文献3中揭示有利用热活化延迟荧光(ThermallyActivatedDelayedFluorescence，TADF)机制的有机EL元件。TADF机制是利用在单重态能级与三重态能级的能量差小的材料中产生自三重态激子向单重态激子的逆系间跨越(inverseintersystemcrossing)的现象，认为理论上可将内部量子效率提高至100％。然而，与磷光型元件同样地要求耐久性的进一步改善。现有技术文献专利文献专利文献1：WO2001/041512A专利文献2：WO2010/134350A专利文献3：WO2011/070963A专利文献4：WO2008/056746A专利文献5：WO2010/098246A专利文献6：WO2012/087955A专利文献7：WO2011/136755A在专利文献4中，关于吲哚咔唑化合物，揭示有作为主体(host)材料的使用。另外，在专利文献5、专利文献6中揭示有使用两种以上的吲哚咔唑化合物作为混合主体。进而，专利文献7中揭示有作为预混合有吲哚咔唑化合物的主体材料的使用。但是，任一文献均未提示使用预混合有两种以上的吲哚咔唑化合物的主体材料，通过蒸镀而制作发光层。
技术实现思路
为了将有机EL元件应用于平板显示器(flatpaneldisplay)等显示元件或光源，必须在改善元件的发光效率的同时充分地确保驱动时的稳定性。本专利技术是鉴于所述现状，其目的在于通过自一个蒸镀源真空蒸镀两种以上的主体材料，而再现性良好地提供驱动电压低且效率高并且具有高驱动稳定性的实际应用上有用的有机EL元件。本专利技术是一种有机电场发光元件，其是在对向的阳极与阴极之间包含一个以上的发光层的有机电场发光元件，其特征在于：通过真空蒸镀而制作的至少一个发光层含有预混合有选自下述通式(1)所表示的化合物中的两种以上的化合物的主体材料、及发光性掺杂剂材料。[化1][化2](此处，Z为通式(2)所表示的基，环A为式(2a)所表示的芳香族烃环，环B为式(2b)所表示的杂环，环A及环B分别与邻接的环缩合。L1与L2独立地表示碳数6～30的芳香族烃基或碳数3～18的芳香族杂环基，Ar1与Ar2独立地为碳数6～30的芳香族烃基、碳数3～18的芳香族杂环基、或这些中2个～6个连结而成的连结芳香族基。R独立地为氰基、碳数1～10的脂肪族烃基、碳数12～44的二芳基氨基、碳数12～44的二芳基硼基、碳数6～18的芳香族烃基或碳数3～18的芳香族杂环基。a表示1～3的整数，b表示0～3的整数，c与d独立地表示0～4的整数，e表示0～2的整数，f表示0～3的整数。其中，L1、L2、Ar1、Ar2及R不为通式(2)所表示的具有吲哚咔唑环的芳香族杂环基)在所述有机电场发光元件中，优选为通式(1)所表示的化合物中，至少一个化合物的L1与L2的仅一个为碳数3～18的含氮芳香族杂环基，或经预混合的主体材料中所含的两种以上的化合物的蒸发温度的差为20℃以内。所述发光性掺杂剂材料可为磷光发光掺杂剂材料、荧光发光掺杂剂材料或热活化延迟荧光发光掺杂剂材料，磷光发光掺杂剂材料优选为含有包含选自钌、铑、钯、银、铼、锇、铱、铂及金中的至少一种金属的有机金属络合物的磷光发光掺杂剂材料。另外，本专利技术是一种有机电场发光元件的制造方法，其特征在于：在制造所述包含发光层的有机电场发光元件时，通过真空蒸镀含有预混合有选自所述通式(1)所表示的化合物中的两种以上的化合物的主体材料、及发光性掺杂剂材料的材料而制成至少一个发光层。本专利技术的有机EL元件可通过将发光层设为将包含特定的主体材料的组合的多种主体材料预先混合并进行蒸镀而获得的发光层，而制成驱动电压低、且发光效率高、寿命长、并且均质的有机EL元件。附图说明图1是表示有机EL元件的一例的示意剖面图。具体实施方式本专利技术的有机EL元件在对向的阳极与阴极之间具有一个以上的发光层，所述发光层的至少一层通过真空蒸镀而制作，且含有预混合有选自所述通式(1)所表示的化合物中的两种以上的化合物的主体材料、及发光性掺杂剂材料。有机EL元件在对向的阳极与阴极之间具有包含多个层的有机层，但多个层的至少一层为发光层，发光层也可为多个。发光层(在具有多个发光层的情况下为至少一个发光层)含有主体材料及发光性掺杂剂材料，使用两种以上通式(1)所表示的化合物作为主体材料。在通式(1)中，Z表示所述通式(2)所表示的具有吲哚咔唑环的基，a表示1～3的整数。由于通式(1)内含通式(2)、式(2a)及式(2b)，故而在记为通式(1)时，有以包含这些式的含义使用的情况。同样地，在记为通式(2)时，有以包含式(2a)及式(2b)的含义使用的情况。通式(2)中，环A表示式(2a)所表示的芳香族烃环，环B表示式(2b)所表示的杂环。环A与环B分别与邻接的环缩合。所述式中，Ar1、Ar2独立地表示碳数6～50的芳香族烃基、碳数3～30的芳香族杂环基、或这些中2个～6个连结而成的连结芳香族基。优选为碳数6～30的芳香族烃基、或碳数3～20的芳香族杂环基，更优选为碳数6本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种有机电场发光元件，其是在对向的阳极与阴极之间包含一个以上的发光层的有机电场发光元件，其特征在于：通过真空蒸镀而制作的至少一个发光层含有预混合有选自下述通式(1)所表示的化合物中的两种以上的化合物的主体材料、及发光性掺杂剂材料；[化1]

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2014.09.17 JP 2014-1885931.一种有机电场发光元件，其是在对向的阳极与阴极之间包含一个以上的发光层的有机电场发光元件，其特征在于：通过真空蒸镀而制作的至少一个发光层含有预混合有选自下述通式(1)所表示的化合物中的两种以上的化合物的主体材料、及发光性掺杂剂材料；[化1][化2]此处，Z为通式(2)所表示的含吲哚咔唑环的基，环A为式(2a)所表示的芳香族烃环，环B为式(2b)所表示的杂环，环A及环B分别与邻接的环缩合；L1与L2独立地为碳数6～30的芳香族烃基或碳数3～18的芳香族杂环基，Ar1与Ar2独立地为碳数6～30的芳香族烃基、碳数3～18的芳香族杂环基、或这些中2个～6个连结而成的连结芳香族基；R独立地为氰基、碳数1～10的脂肪族烃基、碳数12～44的二芳基氨基、碳数12～44的二芳基硼基、碳数6～18的芳香族烃基或碳数3～18的芳香族杂环基；a表示1～3的整数，b表示0～3的整数，c与d独立地表示0～4的整数，e表示0～2的整数，f表示0～3的整数；其中，L1...

【专利技术属性】
技术研发人员：多田匡志，甲斐孝弘，堀田正则，小川淳也，坂井満，池永裕士，上田季子，野口胜秀，
申请(专利权)人：新日铁住金化学株式会社，
类型：发明
国别省市：日本,JP