有机发光元件制造技术

一种有机发光元件，包含基板、第一电极、包括发光层在内的一层以上有机层膜、第二电极，所述发光元件还具有覆盖层；所述覆盖层在第二电极上，所述覆盖层包括高折射层和低折射层；所述覆盖层的低折射层材料是硼配位化合物有机小分子化合物。有机发光元件可实现高发光效率及色再现性。有机发光元件可用于有机EL显示器、液晶显示器的背光源、照明、标示板、标识灯等。

Organic light emitting element

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】有机发光元件
本专利技术涉及有机发光元件，特别是应用了硼配位化合物后光取出效率得到大幅改善的有机发光元件，本专利技术还涉及用于上述有机发光元件的发光元件材料。
技术介绍
有机发光元件是一种自发光的显示装置，具有轻薄、广视角、低耗电、高对比等特点。有机发光元件的发光原理是，在从电极注入的空穴与电子在发光层通过再结合而经由激发态回复到基态时产生光。该发光元件具有薄型且能在低驱动电压下高亮度发光以及能通过选择发光材料而进行多色发光的特征，因此倍受关注。该研究自从由柯达公司的C.W.Tang等揭示有机薄膜元件能以高亮度发光以来，对于其应用，已有许多研究。有机薄膜发光元件被采用在手机主显示屏等中，其实用化取得切实进展。但是，还存在很多技术课题，其中，元件的高效率化和低耗电是一个很大的课题。根据有机发光层产生的光所发射的方向，有机发光元件可以分为底发射有机发光元件和顶发射有机发光元件。在底发射有机发光元件中，光射向基板侧，在有机发光层的上部形成有反射电极，在有机发光层的下部形成有透明电极。这种情况下，当有机发光元件为有源矩阵元件时，由于形成有薄膜晶体管的部分不透光，所以，发光面积减小。另一方面，在顶发射有机元件中，透明电极形成在有机发光层的上部，反射电极形成在有机发光层的下部，所以光射向与基板侧相反的方向，由此，光所透过的面积增加，亮度提高。现有技术中，为了提高顶发射有机发光元件的发光效率，所采用的方法有在使发光层的光透过的上部半透明金属电极上形成有机覆盖层，以此调节光学干涉距离，抑制外光反射和由表面等离子体能量移动引起的消光等(可参见专利文献1～5)。例如，专利文献2记载，在顶发射有机发光元件的上部半透明金属电极上形成折射率在1.7以上、膜厚的有机覆盖层，使红色发光和绿色发光有机发光元件的发光效率提高了约1.5倍。所用的有机覆盖层的材料是胺衍生物、喹啉醇络合物等。专利文献4记载，能隙小于3.2eV的材料会影响蓝色波长，不适合用于有机覆盖层，使用的有机覆盖层材料是具有特定化学结构的胺衍生物等。专利文献5记载，要实现低CIEy值的蓝色发光元件，有机覆盖层材料在波长430nm-460nm的折射率变化量为Δn＞0.08，使用的有机覆盖层材料是具有特定化学结构的蒽衍生物等。如上所述，在现有技术中，使用具有高折射率的特定结构的胺衍生物或使用符合特定参数要求的材料作为有机覆盖层材料来改善光取出效率和色纯度，但是尚未解决兼顾发光效率和色纯度的问题，特别是在制备蓝光发光元件的情况下。专利文献专利文献1：WO2001/039554专利文献2：JP2006-156390专利文献3：JP2007-103303专利文献4：JP2006-302878专利文献5：WO2011/043083。
技术实现思路
为了解决上述兼顾发光效率和色纯度的问题，本专利技术者发现当覆盖层为高折射层和低折射层的层叠体、并且是使用满足特定参数的材料形成时，尤其是低折射层由满足特定参数要求、具有硼配位化合物的材料形成时，能够解决兼顾提高光取出效率与改善色纯度的问题。根据本专利技术，能够得到发光取出效率大幅度提高且具有优越的色纯度的有机发光元件。本专利技术提供一种有机发光元件，其包含基板、第一电极、包括发光层在内的一层以上有机层膜、及第二电极，所述发光元件还具有覆盖层；所述覆盖层配置于第二电极上，所述覆盖层包括高折射层和低折射层；所述覆盖层的低折射层由有机小分子化合物形成。其覆盖顺序为从第二电极起依次为高折射层和低折射层、或依次为低折射层和高折射层。所述高折射层折射率为1.8以上，低折射层的折射率为1.5-1.7。所述高折射层的折射率和低折射层的折射率之差为0.3以上。所述高折射层由下述无机化合物和有机化合物中的至少一种形成，其中所述无机化合物是SiOx、SiNy、Zns、ZnSe、ZrO或TiO2中的一种或多种；所述x，y为1～4的整数。所述有机化合物是芳胺衍生物、咔唑衍生物、苯并咪唑衍生物或三唑衍生物中的一种或多种。因为无机化合物相比于有机化合物在蒸镀工艺中需要更高的温度，因此优选高折射率材料为有机化合物。本专利技术的低折射层既可以位于第一电极和第二电极之间，也可以位于第二电极和覆盖层之间，还可以位于第二电极之上。由于在第二电极上配置有覆盖层，其能够有效地保护第二电极和有机发光层避免受到外面的湿气、氧气和污染物的影响，从而能够防止有机发光元件的寿命下降。顶发射发光元件比底发射发光元件具有扩大发光面的优点，从而提高光取出效率。在上述通过使用覆盖层材料来实现高发光效率、高色纯度的发光元件中，要求覆盖层具有低折射率层。作为低折射层材料，现有技术中通常会选择长链烷烃和无机氟化物等，但是长链烷烃在高温容易分解，使用蒸镀方式有困难；无机氟化物则有蒸镀温度高的问题。现有技术中还提出过使用π共轭结构的芳胺衍生物，咔唑衍生物，苯并咪唑衍生物或三唑衍生物等作为低折射层材料的方案，但是上述芳胺衍生物衰减系数高，所以折射率高达1.7以上，其衰减系数和吸光系数有下式(A)的所示的关系。(式中，α：吸光系数、k：衰减系数、ω：光频率、c：光速)如式(A)显示衰减系数和吸光系数成正比，因此，吸光系数高的材料，其衰减系数也高。所以以上均不适合用于低折射率材料。在以上结果的基础上进行了深入研究后，本专利技术者发现，硼配位化合物适用于低折射率材料。此外还发现，由于硼配位化合物用于覆盖层时具有良好的透明性，能使发光效率提高及得到高色纯度元件。作为满足上述特性的有机材料，优选覆盖层的低折射层由具有硼配位化合物的材料形成。在本专利技术中，优选硼配位化合物具体地如以下通式1所示：其中，R1～R4相同或不同，分别独立选自氢、氘、可被取代的烷基、可被取代的环烷基、可被取代的杂环基、可被取代的链烯基、可被取代的环烯基、可被取代的炔基、可被取代的烷氧基、可被取代的烷硫基、可被取代的芳基醚基、可被取代的芳基硫醚基、可被取代的芳基、可被取代的杂芳基、可被取代的羰基、可被取代的羧基、可被取代的氧羰基、可被取代的氨基甲酰基、可被取代的烷氨基或可被取代的硅烷基中的一种或多种；R5～R6相同或不同，分别独立选自氟，烷氧基、芳基醚基或芳基中的一种；R1和R2可以键合成环。由于氟的导入可以降低折射率，故优选R5～R6是氟。在上述R1～R6所表示的基团中，所述烷基优选为C1-C20的烷基；进一步优选为甲基、乙基、正丙基、异丙基、正丁基、仲丁基或叔丁基等饱和脂肪族烃基中的一种或多种。上述烷基可以具有取代基也可以没有取代基。所述环烷基优选为C3-C20的环烷基；进一步优选为环丙基、环已基、降冰片基、或金刚烷基等饱和脂环式烃基中的一种或多种。上述环烷基可以具有取代基也可以没有取代基。所述杂环基优选为C3-C20的杂环基；进一步优选为吡喃环、哌啶环、或环状酰胺等环内具本文档来自技高网...

【技术保护点】
有机发光元件，包含基板、第一电极、包括发光层在内的一层以上有机层膜、及第二电极，其特征在于：所述发光元件还具有覆盖层；所述覆盖层包含低折射层，所述低折射层由有机小分子化合物形成。/n

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】20171123 CN 2017111795773;20171123 CN 201711179753有机发光元件，包含基板、第一电极、包括发光层在内的一层以上有机层膜、及第二电极，其特征在于：所述发光元件还具有覆盖层；所述覆盖层包含低折射层，所述低折射层由有机小分子化合物形成。


根据权力要求1所述的有机发光元件，其特征在于：覆盖层配置在第二电极上，所述覆盖层包括高折射层和低折射层。


根据权利要求2所述的有机发光元件，其特征在于：所述高折射层的折射率为1.8以上；所述低折射层的折射率为1.5-1.7。


根据权利要求2所述的有机发光元件，其特征在于：所述高折射层的折射率和所述低折射层的折射率之差为0.3以上。


根据权利要求1或2所述的有机发光元件，其特征在于：所述高折射层由下述无机化合物和有机化合物中的至少一种形成，其中所述无机化合物是SiOx、SiNy、ZnS、ZnSe、ZrO或TiO
2中的一种或多种，其中所述x，y独立地为1～4的整数；所述有机化合物是芳胺衍生物、咔唑衍生物、苯并咪唑衍生物或三唑衍生物中的一种或多种。



根据权利要求1或2所述的有机发光元件，其特征在于：含有硼配位化合物。


根据权利要求1或2所述的有机发光元件，其特征在于：所述覆盖层的低折射层由具有硼配位化合物的材料形成。


根据权利要求6或7所述的有机发光元件，其特征在于：所述硼配位化合物如下述式1所示：



其中，R
1～R
4相同或不同，分别独立选自氢、氘、可被取代的烷基、可被取代的环烷基、可被取代的杂环基、可被取代的链烯基、可被取代的环烯基、可被取代的炔基、可被取代的烷氧基、可被取代的烷硫基、可被取代的芳基醚基、可被取代的芳基硫醚基、可被取代的芳基、可被取代的杂芳基、可被取代的羰基、可被取代的羧基、可被取代的氧羰基、可被取代的氨基甲酰基、可被取代的烷氨基或可被取代的硅烷基中的一种或多种；R
5～R
6相同或不同，分别独立选自氟、烷氧基、芳基醚基或芳基中的一种；R
1和R
2可以键合成环，

所述被取代的情况下，取代基分别独立选自氘、卤素、C1-C15的烷基、C3-C15的环烷基、C3-C15的杂环基、C2-C15的链烯基、C4-C15的环烯基、C2-C15的炔基、C1-C15的烷氧基、C1-C15的烷硫基、C6-C55的芳基醚基、C6-C55的芳基硫醚基、C6-C55的芳基、C5-C55的芳香族杂环基、羰基、羧基、氧羰基、氨基甲酰基、C1-C40的烷氨基或C3-C15的硅原子数为1-5的硅烷基中的一种或多种。


根据权利要求8所述的有机发光元件，其特征在于：R
5～R
6为氟。



根据权利要求...

【专利技术属性】
技术研发人员：王鹏，金光男，池田武史，李进才，田中大作，
申请(专利权)人：东丽先端材料研究开发中国有限公司，
类型：发明
国别省市：上海;31