有机电致发光元件制造技术

一种有机EL元件，依次具有至少阳极、空穴传输层、发光层、电子传输层及阴极，其中，所述空穴传输层含有由下述通式(1a)或(1b)表示的茚并菲化合物。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】有机电致发光元件
本专利技术涉及适用于各种显示装置的自发光元件即有机电致发光元件(以下，有时称为有机EL元件)。
技术介绍
有机EL元件是自发光性元件，所以与液晶元件相比明亮且可见性优异，能够实现清晰的显示，所以得到积极的研究。1987年伊士曼·柯达公司的C.W.Tang等通过开发使各材料分担各种作用的叠层结构元件，将使用有机材料的有机EL元件成为实用性的元件。他们将能够传输电子的荧光体和能够传输空穴的有机物层叠，将两者的电荷注入荧光体的层中来使其发光，由此以10V以下的电压得到1000cd/m2以上的高亮度(例如，参照专利文献1及专利文献2)。至今，为了有机EL元件的实用化而进行了大量的改进，将叠层结构的各种作用进一步细分，通过在基板上依次设置有阳极、空穴注入层、空穴传输层、发光层、电子传输层、电子注入层和阴极的电致发光元件而实现高效率和耐久性(例如，参照非专利文献1)。另外，以进一步提高发光效率为目的，尝试应用三重态激子，研究磷光发光性化合物的应用(例如，参照非专利文献2)。并且，也开发出利用热活化迟延荧光(TADF)的发光的元件。2011年，日本九州大学的安达等利用使用热活化迟延荧光材料的元件实现了5.3％的外部量子效率(例如，参照非专利文献3)。也可以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放射迟延荧光的材料来制造发光层。如上述非专利文献所记载那样，有机EL元件中的有机材料的选择对其元件的效率和耐久性等多个特性带来大的影响(例如，参照非专利文献2)。关于有机EL元件，从两电极注入的电荷在发光层重合而获得发光。为了获得高发光效率，空穴、电子的两电荷向发光层有效地输送、注入发光层的两电荷的平衡、生成的激子的禁闭等变得重要。若提高从空穴传输层向发光层的空穴注入性，提高防止电子从发光层向空穴传输层泄露的空穴传输层的电子阻挡性，则能够提高在发光层内的空穴与电子重合的概率，能够有效地生成激子。而且，在该发光层内生成的激子不泄露到传输层，将该激子禁闭在发光层，由此能够获得高发光效率。因此，空穴传输材料所起的作用是重要的，需要空穴注入性高、空穴的迁移率大、电子阻挡性高且对电子的耐久性高的空穴传输材料。另外，关于元件的寿命，材料的耐热性、非晶性能也重要。在耐热性低的材料中，即使在低的温度下也会因在元件驱动时产生的热引起热分解，材料劣化。在非晶性能低的材料中，短时间也引起薄膜的结晶化，导致元件劣化。因此，对使用的材料要求耐热性高且非晶性能良好的性质。至今，作为在有机EL元件中使用的空穴传输材料，已知N，N'-二苯基-N，N'-二(α-萘基)联苯胺(NPD)和各种芳香族胺衍生物(例如，参照专利文献1及专利文献2)。NPD虽然具有良好的空穴传输能力，但是成为耐热性指标的玻璃化转变温度(Tg)低于96℃，在高温条件下结晶化导致元件特性降低(例如，参照非专利文献4)。另外，在所述专利文献中记载的芳香族胺衍生物之中，已知空穴的迁移率为10-3cm2/Vs以上这样具有优异的迁移率的化合物(例如，参照专利文献1及专利文献2)。但是，由于该化合物的电子阻挡性不充分，电子的一部分穿过发光层，不能期待发光效率提高。为了进一步的高效率化，需要电子阻挡性更高、薄膜更稳定且耐热性高的材料。另外，公开有耐久性高的芳香族胺衍生物(例如，参照专利文献3)。但是，作为用于电子照片感光体的电荷传输材料所使用的物质没有作为有机EL元件使用的例子。作为改进了耐热性和空穴注入性等特性的化合物，提出有具有取代咔唑结构的芳基胺化合物(例如，参照专利文献4和专利文献5)。但是，在将这些化合物在空穴注入层或空穴传输层使用的元件中，虽然耐热性和发光效率等被改进，但是尚不能说充分，需要进一步低驱动电压化、进一步高发光效率化。如上所述，要求改进有机EL元件的元件特性、提高元件制造的成品率。通过将空穴及电子的注入及传输性、薄膜的稳定性及耐久性优异的材料组合，寻求空穴及电子能够高效率地重合、发光效率高、驱动电压低且长寿命的元件。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：日本特许第3194657号公报专利文献3：日本特许第4943840号公报专利文献4：日本特开2006-151979号公报专利文献5：国际公开第2008/062636号专利文献6：国际公开第2014/009310号非专利文献非专利文献1：应用物理学会第9次讲习会预稿集第55～61页(2001)非专利文献2：应用物理学会第9次讲习会预稿集第23～31页(2001)非专利文献3：应用物理快报(Appl.Phys.Let.)，98，083302(2011)非专利文献4：有机EL讨论会第三次例会预稿集第13～14页(2006)
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供使用空穴的注入及传输性、电子阻挡能力、薄膜状态下的稳定性、耐久性优异的有机EL元件用的材料的有机EL元件，作为高效率、高耐久性的有机EL元件用的材料。此外，本专利技术的目的还在于以能够有效地体现各材料所具有的特性的方式组合该材料以及空穴和电子的注入及传输性、电子阻挡能力、薄膜状态下的稳定性、耐久性优异的有机EL元件用的各种材料，从而提供一种高效率、低驱动电压、长寿命的有机EL元件。作为本专利技术要提供的有机EL元件应具备的物理特性可列举：(1)发光效率及功率效率高、(2)发光开始电压低、(3)实用驱动电压低、尤其是(4)长寿命。因此，本专利技术人等为了达到上述目的，具有茚并菲骨架的胺系材料在空穴的注入及传输能力、薄膜的稳定性及耐久性优异这一点。并且，选择各种茚并菲化合物，制造有机EL元件，深入进行了元件的特性评价。其结果，本专利技术人等获得了如下见解：若选择具有特定结构的茚并菲化合物作为空穴传输层的材料，则能够有效地传输从阳极侧注入的空穴。而且，制造组合了具有特定结构的电子传输材料等的各种有机EL元件，深入进行了元件的特性评价。其结果，完成了本专利技术。即，根据本专利技术，提供以下的有机EL元件。一种有机电致发光元件，依次具有至少阳极、空穴传输层、发光层、电子传输层及阴极，其中，所述空穴传输层含有由下述通式(1a)或(1b)表示的茚并菲化合物，[化1]式中，R1～R10和R13彼此相同或不同，分别表示氢原子、重氢原子、氟原子、氯原子、氰基、硝基、能够具有取代基的碳数1至6的直链状或支链状的烷基、能够具有取代基的碳数5至10的环烷基、能够具有取代基的碳数2至6的直链状或支链状的烯基、能够具有取代基的碳数1至6的直链状或支链状的烷氧基、能够具有取代基的碳数5至10的环烷氧基、取代或无取代的芳香族烃基、取代或无取代的芳香族杂环基、取代或无取代的稠合多环芳基、取代或无取代的芳氧基、或由选自芳香族烃基、芳香族杂环基和稠合多环芳基中的基取代了的二取代胺基，各基彼此能够借助单键合、取代或无取代的亚甲基、氧原子或硫原子本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种有机电致发光元件，依次具有至少阳极、空穴传输层、发光层、电子传输层及阴极，其中，所述空穴传输层含有由下述通式(1a)或(1b)表示的茚并菲化合物，/n[化40]/n

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】20180215 JP 2018-0253631.一种有机电致发光元件，依次具有至少阳极、空穴传输层、发光层、电子传输层及阴极，其中，所述空穴传输层含有由下述通式(1a)或(1b)表示的茚并菲化合物，
[化40]



式中，R1～R10和R13彼此相同或不同，分别表示氢原子、重氢原子、氟原子、氯原子、氰基、硝基、能够具有取代基的碳数1至6的直链状或支链状的烷基、能够具有取代基的碳数5至10的环烷基、能够具有取代基的碳数2至6的直链状或支链状的烯基、能够具有取代基的碳数1至6的直链状或支链状的烷氧基、能够具有取代基的碳数5至10的环烷氧基、取代或无取代的芳香族烃基、取代或无取代的芳香族杂环基、取代或无取代的稠合多环芳基、取代或无取代的芳氧基、或由选自芳香族烃基、芳香族杂环基和稠合多环芳基中的基取代了的二取代胺基，各基彼此能够借助单键合、取代或无取代的亚甲基、氧原子或硫原子相互键合而形成环，也能够借助氧原子、硫原子或连结基与键合有R1～R10和R13的苯环相互键合而形成环，
R11、R12、R14和R15彼此相同或不同，分别表示能够具有取代基的碳数1至6的直链状或支链状的烷基、能够具有取代基的碳数5至10的环烷基、能够具有取代基的碳数2至6的直链状或支链状的烯基、取代或无取代的芳香族烃基、取代或无取代的芳香族杂环基、取代或无取代的稠合多环芳基、或取代或无取代的芳氧基，
其中，R11和R12或R14和R15各基彼此能够借助单键合、氧原子、硫原子或连结基相互键合而形成环，
A1表示单键合、取代或无取代的芳香族烃的2价基、取代或无取代的芳香族杂环的2价基、或取代或无取代的稠合多环芳香族的2价基，
[化41]



式中，R1～R10和R16彼此相同或不同，分别表示氢原子、重氢原子、氟原子、氯原子、氰基、硝基、能够具有取代基的碳数1至6的直链状或支链状的烷基、能够具有取代基的碳数5至10的环烷基、能够具有取代基的碳数2至6的直链状或支链状的烯基、能够具有取代基的碳数1至6的直链状或支链状的烷氧基、能够具有取代基的碳数5至10的环烷氧基、取代或无取代的芳香族烃基、取代或无取代的芳香族杂环基、取代或无取代的稠合多环芳基、取代或无取代的芳氧基、或由选自芳香族烃基、芳香族杂环基和稠合多环芳基中的基取代了的二取代胺基，各基彼此能够借助单键合、取代或无取代的亚甲基、氧原子或硫原子相互键合而形成环，也能够借助氧原子、硫原子或连结基与键合有R1～R10和R16的苯环相互键合而形成环，
R11、R12、R17和R18彼此相同或不同，分别表示能够具有取代基的碳数1至6的直链状或支链状的烷基、能够具有取代基的碳数5至10的环烷基、能够具有取代基的碳数2至6的直链状或支链状的烯基、取代或无取代的芳香族烃基、取代或无取代的芳香族杂环基、取代或无取代的稠合多环芳基、或取代或无取代的芳氧基，
其中，R11和R12或R17和R18各基彼此能够借助单键合、氧原子、硫原子或连结基相互键合而形...

【专利技术属性】
技术研发人员：骏河和行，高相原，山本刚史，
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