有机电致发光元件和电子设备制造技术

一种有机电致发光元件1，其具有包含第一主体材料、第一有机材料和第一掺杂剂材料的第一发光层51以及包含第二主体材料和第二掺杂剂材料的第二发光层52，第一主体材料、第一有机材料和第二主体材料彼此为结构不同的化合物，满足数学式(数学式1)～(数学式2)。T1(H1)＞T1(H3)

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】有机电致发光元件和电子设备


[0001]本专利技术涉及有机电致发光元件和电子设备。

技术介绍

[0002]有机电致发光元件(以下有时称为“有机EL元件”。)被应用于移动电话和电视等的全彩显示器。若对有机EL元件施加电压，则从阳极向发光层注入空穴，而且从阴极向发光层注入电子。然后，在发光层中所注入的空穴与电子发生复合而形成激子。此时，根据电子自旋的统计规律，单重态激子以25％的比例生成，并且三重态激子以75％的比例生成。
[0003]为了实现有机EL元件的性能改善，例如在专利文献1～5中，对有机EL元件中使用的化合物进行了各种各样的研究。另外，在专利文献6中，为了实现有机EL元件的性能改善，记载了由于2个三重态激子的碰撞融合而生成单重态激子的现象(以下有时称为三重态三重态融合(Triplet
‑
Triplet Fusion)＝TTF现象)。
[0004]作为有机EL元件的性能，例如可以举出亮度、发光波长、色度、发光效率、驱动电压和寿命。
[0005]现有技术文献
[0006]专利文献
[0007]专利文献1：日本特开2013
‑
157552号公报
[0008]专利文献2：日本特开2009
‑
016478号公报
[0009]专利文献3：国际公开第2007/138906号
[0010]专利文献4：美国专利申请公开2019/280209号说明书
[0011]专利文献5：日本特开2007
‑r/>294261号公报
[0012]专利文献6：国际公开第2010/134350号

技术实现思路

[0013]专利技术要解决的问题
[0014]本专利技术的目的在于，提供抑制了色度的下降且提高了发光效率的有机电致发光元件和搭载了该有机电致发光元件的电子设备。
[0015]用于解决问题的手段
[0016]根据本专利技术的一个方案，提供一种有机电致发光元件，其具有阳极、阴极、第一发光层和第二发光层，上述第一发光层和上述第二发光层配置于上述阳极与上述阴极之间，上述第一发光层包含第一主体材料、第一有机材料和第一掺杂剂材料，上述第二发光层包含第二主体材料和第二掺杂剂材料，上述第一主体材料、上述第一有机材料与上述第二主体材料彼此为结构不同的化合物，上述第一掺杂剂材料与上述第二掺杂剂材料彼此为结构相同的化合物、或者结构不同的化合物，上述第一主体材料、上述第一有机材料、上述第二主体材料、上述第一掺杂剂材料和上述第二掺杂剂材料满足下述数学式(数学式1)、(数学式2)、(数学式3)、(数学式5)和(数学式6)的关系。
[0017]T1(H1)＞T1(H3)
…
(数学式1)
[0018]T1(H2)＞T1(H3)
…
(数学式2)
[0019]T1(D1)＞T1(H1)
…
(数学式3)
[0020]S1(H1)＞S1(D1)
…
(数学式5)
[0021]S1(H2)＞S1(D1)
…
(数学式6)
[0022](上述数学式(数学式1)、(数学式2)、(数学式3)、(数学式5)和(数学式6)中，
[0023]T1(H1)为上述第一主体材料的三重态能量(单位：eV)，
[0024]T1(H2)为上述第一有机材料的三重态能量(单位：eV)，
[0025]T1(H3)为上述第二主体材料的三重态能量(单位：eV)，
[0026]T1(D1)为上述第一掺杂剂材料的三重态能量(单位：eV)，
[0027]S1(H1)为上述第一主体材料的单重态能量(单位：eV)，
[0028]S1(H2)为上述第一有机材料的单重态能量(单位：eV)，
[0029]S1(D1)为上述第一掺杂剂材料的单重态能量(单位：eV)。)
[0030]根据本专利技术的一个方案，提供搭载了上述的本专利技术的一个方案涉及的有机电致发光元件的电子设备。
[0031]根据本专利技术的一个方案，能够提供抑制了色度的下降且提高了发光效率的有机电致发光元件。另外，根据本专利技术的一个方案，能够提供搭载了该有机电致发光元件的电子设备。
附图说明
[0032]图1是示出本专利技术的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。
具体实施方式
[0033][定义][0034]在本说明书中，氢原子意味着包含中子数不同的同位素、即氕(protium)、氘(deuterium)和氚(tritium)。
[0035]在本说明书中，在化学结构式中，没有明确显示“R”等符号和表示氘原子的“D”的可键合位置设为键合有氢原子、即氕原子、氘原子或氚原子。
[0036]在本说明书中，成环碳数是指原子以环状键合的结构的化合物(例如单环化合物、稠环化合物、桥环化合物、碳环化合物和杂环化合物)的构成该环自身的原子之中的碳原子的数量。该环被取代基取代时，取代基中所含的碳不包括在成环碳数中。下文中记载的“成环碳数”只要没有另行记载就同样设定。例如，苯环的成环碳数为6，萘环的成环碳数为10，吡啶环的成环碳数为5，呋喃环的成环碳数为4。另外，例如9，9
‑
二苯基芴基的成环碳数为13，9，9
’‑
螺双芴基的成环碳数为25。
[0037]另外，在苯环上作为取代基例如取代有烷基时，该烷基的碳数不包括在苯环的成环碳数中。因此，取代有烷基的苯环的成环碳数为6。另外，在萘环上作为取代基例如取代有烷基时，该烷基的碳数不包括在萘环的成环碳数中。因此，取代有烷基的萘环的成环碳数为10。
[0038]在本说明书中，成环原子数是指原子以环状键合的结构(例如单环、稠环和集合环)的化合物(例如单环化合物、稠环化合物、桥环化合物、碳环化合物和杂环化合物)的构成该环自身的原子的数量。不构成环的原子(例如对构成环的原子的键进行封端的氢原子)、该环被取代基取代时的取代基中所含的原子不包括在成环原子数中。下文中记载的“成环原子数”只要没有另行记载就同样设定。例如，吡啶环的成环原子数为6，喹唑啉环的成环原子数为10，呋喃环的成环原子数为5。例如，键合于吡啶环的氢原子或构成取代基的原子的数量不包括在吡啶成环原子数的数量中。因此，键合有氢原子或取代基的吡啶环的成环原子数为6。另外，例如喹唑啉环的碳原子上键合的氢原子或构成取代基的原子不包括在喹唑啉环的成环原子数的数量中。因此，键合有氢原子或取代基的喹唑啉环的成环原子数为10。
[0039]在本说明书中，“取代或未取代的碳数XX～YY的ZZ基”这样的表述中的“碳数XX～YY”表示ZZ基为未取代时的碳数，发生了取代时的取代基的碳数不包括在内。在此，“YY”大于“XX”，“XX”是指1以上的整数，“YY”是指2以上的整数。
[0040]在本说明书中，“取代或未取代的原子数XX～YY的ZZ基”这样的表述中的“原子数X本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.一种有机电致发光元件，其具有阳极、阴极、第一发光层和第二发光层，所述第一发光层和所述第二发光层配置于所述阳极与所述阴极之间，所述第一发光层包含第一主体材料、第一有机材料和第一掺杂剂材料，所述第二发光层包含第二主体材料和第二掺杂剂材料，所述第一主体材料、所述第一有机材料和所述第二主体材料彼此为结构不同的化合物，所述第一掺杂剂材料与所述第二掺杂剂材料彼此为结构相同的化合物、或者结构不同的化合物，所述第一主体材料、所述第一有机材料、所述第二主体材料、所述第一掺杂剂材料和所述第二掺杂剂材料满足下述数学式(数学式1)、(数学式2)、(数学式3)、(数学式5)和(数学式6)的关系，T1(H1)＞T1(H3)
…
(数学式1)T1(H2)＞T1(H3)
…
(数学式2)T1(D1)＞T1(H1)
…
(数学式3)S1(H1)＞S1(D1)
…
(数学式5)S1(H2)＞S1(D1)
…
(数学式6)所述数学式(数学式1)、(数学式2)、(数学式3)、(数学式5)和(数学式6)中，T1(H1)为所述第一主体材料的三重态能量，单位为eV，T1(H2)为所述第一有机材料的三重态能量，单位为eV，T1(H3)为所述第二主体材料的三重态能量，单位为eV，T1(D1)为所述第一掺杂剂材料的三重态能量，单位为eV，S1(H1)为所述第一主体材料的单重态能量，单位为eV，S1(H2)为所述第一有机材料的单重态能量，单位为eV，S1(D1)为所述第一掺杂剂材料的单重态能量，单位为eV。2.根据权利要求1所述的有机电致发光元件，其中，所述第一有机材料的三重态能量T1(H2)与所述第一掺杂剂材料的三重态能量T1(D1)满足下述数学式(数学式4)的关系，T1(D1)＞T1(H2)
…
(数学式4)。3.根据权利要求1或2所述的有机电致发光元件，其相当于所述第一主体材料满足下述数学式(数学式7)的关系的情况以及所述第一有机材料满足下述数学式(数学式8)的关系的情况中的至少任一情况，ΔFWHM(H1)＝HWF(H1)
‑
HWS(H1)≤15
…
(数学式7)ΔFWHM(H2)＝HWF(H2)
‑
HWS(H2)≤15
…
(数学式8)所述数学式(数学式7)和(数学式8)中，HWF(H1)为所述第一主体材料的膜的光致发光光谱中的峰的半峰宽，单位为nm，HWS(H1)为所述第一主体材料的溶液的光致发光光谱中的峰的半峰宽，单位为nm，ΔFWHM(H1)为HWF(H1)与HWS(H1)之差，HWF(H2)为所述第一有机材料的膜的光致发光光谱中的峰的半峰宽，单位为nm，HWS(H2)为所述第一有机材料的溶液的光致发光光谱中的峰的半峰宽，单位为nm，
ΔFWHM(H2)为HWF(H2)与HWS(H2)之差。4.根据权利要求3所述的有机电致发光元件，其中，所述第一主体材料不满足所述数学式(数学式7)的关系，所述第一有机材料满足所述数学式(数学式8)的关系。5.根据权利要求1～4中任一项所述的有机电致发光元件，其中，所述第一主体材料和所述第一有机材料满足下述数学式(数学式9)的关系，Ip(H1)≥Ip(H2)
…
(数学式9)所述数学式(数学式9)中，Ip(H1)为所述第一主体材料的电离势，单位为eV，Ip(H2)为所述第一有机材料的电离势，单位为eV。6.根据权利要求1～5中任一项所述的有机电致发光元件，其中，所述第一有机材料为下述通式(21)所示的化合物，所述通式(21)中，L
A1
、L
B1
和L
C1
各自独立地为单键、取代或未取代的成环碳数6～18的亚芳基、或者取代或未取代的成环原子数5～13的二价杂环基，A1、B1和C1各自独立地为取代或未取代的成环碳数6～30的芳基、取代或未取代的成环原子数5～30的杂环基、或者
‑
Si(R
921
)(R
922
)(R
923
)所示的基团，R
921
、R
922
和R
923
各自独立地为取代或未取代的成环碳数6～30的芳基，在R
921
存在多个的情况下，多个R
921
相互相同或不同，在R
922
存在多个的情况下，多个R
922
相互相同或不同，在R
923
存在多个的情况下，多个R
923
相互相同或不同。7.根据权利要求1～5中任一项所述的有机电致发光元件，其中，所述第一有机材料为下述通式(22)所示的化合物，
所述通式(22)中，A
21
和A
22
各自独立地为取代或未取代的成环碳数6～30的芳基、或者取代或未取代的成环原子数5～30的杂环基，Y5～Y8之中的1个为与*1键合的碳原子，Y9～Y
12
之中的1个为与*2键合的碳原子，Y1～Y4、Y
13
～Y
16
、并非与*1键合的碳原子的Y5～Y8和并非与*2键合的碳原子的Y9～Y
12
各自独立地为CR
20
，在R
20
存在多个的情况下，多个R
20
之中的相邻的2个以上所组成的组中的1组以上相互键合而形成取代或未取代的单环、或者相互键合而形成取代或未取代的稠环、或者不相互键合，未形成所述取代或未取代的单环且未形成所述取代或未取代的稠环的R
20
各自独立地为氢原子、氰基、取代或未取代的碳数1～50的烷基、取代或未取代的碳数2～50的烯基、取代或未取代的碳数2～50的炔基、取代或未取代的成环碳数3～50的环烷基、
‑
Si(R
901
)(R
902
)(R
903
)所示的基团、
‑
O
‑
(R
904
)所示的基团、卤素原子、硝基、取代或未取代的成环碳数6～50的芳基、或者取代或未取代的成环原子数5～50的杂环基，L
21
和L
22
各自独立地为单键、取代或未取代的成环碳数6～30的亚芳基、或者取代或未取代的成环原子数5～30的二价杂环基，所述第一有机材料中，R
901
、R
902
、R
903
和R
904
各自独立地为
氢原子、取代或未取代的碳数1～50的烷基、取代或未取代的成环碳数3～50的环烷基、取代或未取代的成环碳数6～50的芳基、或者取代或未取代的成环原子数5～50的杂环基，在R
901
存在多个的情况下，多个R
901
相互相同或不同，在R
902
存在多个的情况下，多个R
902
相互相同或不同，在R
903
存在多个的情况下，多个R
903
相互相同或不同，在R
904
存在多个的情况下，多个R
904
相互相同或不同。8.根据权利要求1～5中任一项所述的有机电致发光元件，其中，所述第一有机材料为下述通式(23)所示的化合物，所述通式(23)中，R
2301
～R
2310
各自独立地为氢原子、取代或未取代的碳数1～50的烷基、取代或未取代的碳数1～50的卤烷基、取代或未取代的碳数2～50的烯基、取代或未取代的碳数2～50的炔基、取代或未取代的成环碳数3～50的环烷基、
‑
Si(R
901
)(R
902
)(R
903
)所示的基团、
‑
O
‑
(R
904
)所示的基团、
‑
S
‑
(R
905
)所示的基团、取代或未取代的碳数7～50的芳烷基、
‑
C(＝O)R
801
所示的基团、
‑
COOR
802
所示的基团、卤素原子、氰基、硝基、取代或未取代的成环碳数6～50的芳基、取代或未取代的成环原子数5～50的杂环基、或者所述通式(231)所示的基团，
在所述通式(231)所示的基团存在多个的情况下，多个所述通式(231)所示的基团相互相同或不同，L
231
为单键、取代或未取代的成环碳数6～50的亚芳基、或者取代或未取代的成环原子数5～50的二价杂环基，Ar
231
为取代或未取代的成环碳数6～50的芳基、或者取代或未取代的成环原子数5～50的杂环基，m23为1、2、3、4或5，在L
231
存在2个以上的情况下，2个以上的L
231
相互相同或不同，在Ar
231
存在2个以上的情况下，2个以上的Ar
231
相互相同或不同，在所述通式(231)所示的化合物的分子中包含多个芘环的情况下，该多个芘环的至少任一个具有取代或未取代的碳数3～50的烷基，所述通式(231)中的*表示与所述通式(23)中的芘环的键合位置，所述第一有机材料中，R
901
、R
902
、R
903
、R
904
、R
905
、R
801
和R
802
各自独立地为氢原子、取代或未取代的碳数1～50的烷基、取代或未取代的成环碳数3～50的环烷基、取代或未取代的成环碳数6～50的芳基、或者取代或未取代的成环原子数5～50的杂环基，在R
901
存在多个的情况下，多个R
901
相互相同或不同，在R
902
存在多个的情况下，多个R
902
相互相同或不同，在R
903
存在多个的情况下，多个R
903
相互相同或不同，在R
904
存在多个的情况下，多个R
904
相互相同或不同，在R
905
存在多个的情况下，多个R
905
相互相同或不同，在R
801
存在多个的情况下，多个R
801
相互相同或不同，在R
802
存在多个的情况下，多个R
802
相互相同或不同。9.根据权利要求1～5中任一项所述的有机电致发光元件，其中，所述第一有机材料为下述通式(24)所示的化合物，
所述通式(24)中，R
2401
～R
2412
各自独立地为氢原子、取代或未取代的碳数1～50的烷基、取代或未取代的碳数1～50的卤烷基、取代或未取代的碳数2～50的烯基、取代或未取代的碳数2～50的炔基、取代或未取代的成环碳数3～50的环烷基、
‑
Si(R
901
)(R
902
)(R
903
)所示的基团、
‑
O
‑
(R
904
)所示的基团、
‑
S
‑
(R
905
)所示的基团、取代或未取代的碳数7～50的芳烷基、
‑
C(＝O)R
801
所示的基团、
‑
COOR
802
所示的基团、卤素原子、氰基、硝基、取代或未取代的成环碳数6～50的芳基、取代或未取代的成环原子数5～50的杂环基、或者所述通式(241)所示的基团，其中，R
2401
～R
2412
中的至少1个为取代或未取代的碳数3～50的烷基，在所述通式(241)所示的基团存在多个的情况下，多个所述通式(241)所示的基团相互相同或不同，L
241
为单键、取代或未取代的成环碳数6～50的亚芳基、或者取代或未取代的成环原子数5～50的二价杂环基，Ar
241
为取代或未取代的成环碳数6～50的芳基、或者取代或未取代的成环原子数5～50的杂环基，m
24
为1、2、3、4或5，在L
241
存在2个以上的情况下，2个以上的L
241
相互相同或不同，在Ar
241
存在2个以上的情况下，2个以上的Ar
241
相互相同或不同，所述通式(241)中的*表示与所述通式(24)中的苯并[a]蒽环的键合位置，所述第一有机材料中，R
901
、R
902
、R
903
、R
904
、R
905
、R
801
和R
802
各自独立地为氢原子、取代或未取代的碳数1～50的烷基、取代或未取代的成环碳数3～50的环烷基、取代或未取代的成环碳数6～50的芳基、或者
取代或未取代的成环原子数5～50的杂环基，在R
901
存在多个的情况下，多个R
901
相互相同或不同，在R
902
存在多个的情况下，多个R
902
相互相同或不同，在R
903
存在多个的情况下，多个R
903
相互相同或不同，在R
904
存在多个的情况下，多个R
904
相互相同或不同，在R
905
存在多个的情况下，多个R
905
相互相同或不同，在R
801
存在多个的情况下，多个R
801
相互相同或不同，在R
802
存在多个的情况下，多个R
802
相互相同或不同。10.根据权利要求1～5中任一项所述的有机电致发光元件，其中，所述第一有机材料为下述通式(25)所示的化合物，所述通式(25)中，R
2501
～R
2510
之中的相邻的2个以上所组成的组中的1组以上相互键合而形成取代或未取代的单环、或者相互键合而形成取代或未取代的稠环，未形成所述取代或未取代的单环且未形成所述取代或未取代的稠环的R
2501
～R
2510
各自独立地为氢原子、取代或未取代的碳数1～50的烷基、取代或未取代的碳数1～50的卤烷基、取代或未取代的碳数2～50的烯基、取代或未取代的碳数2～50的炔基、取代或未取代的成环碳数3～50的环烷基、
‑
Si(R
901
)(R
902
)(R
903
)所示的基团、
‑
O
‑
(R
904
)所示的基团、
‑
S
‑
(R
905
)所示的基团、取代或未取代的碳数7～50的芳烷基、
‑
C(＝O)R
801
所示的基团、
‑
COOR
802
所示的基团、卤素原子、氰基、硝基、取代或未取代的成环碳数6～50的芳基、取代或未取代的成环原子数5～50的杂环基、或者
所述通式(251)所示的基团，其中，所述取代或未取代的单环具有取代基时的该取代基、所述取代或未取代的稠环具有取代基时的该取代基以及R
2501
～R
2510
中的至少1个为取代或未取代的碳数3～50的烷基，在所述通式(251)所示的基团存在多个的情况下，多个所述通式(251)所示的基团相互相同或不同，L
251
为单键、取代或未取代的成环碳数6～50的亚芳基、或者取代或未取代的成环原子数5～50的二价杂环基，Ar
251
为取代或未取代的成环碳数6～50的芳基、或者取代或未取代的成环原子数5～50的杂环基，m
25
为1、2、3、4或5，在L
251
存在2个以上的情况下，2个以上的L
251
相互相同或不同，在Ar
251
存在2个以上的情况下，2个以上的Ar
251
相互相同或不同，所述通式(251)中的*表示与所述通式(25)所示的环的键合位置，所述第一有机材料中，R
901
、R
902
、R
903
、R
904
、R
905
、R
801
和R
802
各自独立地为氢原子、取代或未取代的碳数1～50的烷基、取代或未取代的成环碳数3～50的环烷基、取代或未取代的成环碳数6～50的芳基、或者取代或未取代的成环原子数5～50的杂环基，在R
901
存在多个的情况下，多个R
901
相互相同或不同，在R
902
存在多个的情况下，多个R
902
相互相同或不同，在R
903
存在多个的情况下，多个R
903
相互相同或不同，在R
904
存在多个的情况下，多个R
904
相互相同或不同，在R
905
存在多个的情况下，多个R
905
相互相同或不同，在R
801
存在多个的情况下，多个R
801
相互相同或不同，在R
802
存在多个的情况下，多个R
802
相互相同或不同。11.根据权利要求1～5中任一项所述的有机电致发光元件，其中，所述第一有机材料为下述通式(26)所示的化合物，
所述通式(26)中，R
2601
～R
2603
各自独立地为氢原子、卤素原子、取代或未取代的碳数1～50的烷基、取代或未取代的碳数1～50的卤代烷基、取代或未取代的成环碳数3～50的环烷基、取代或未取代的碳数7～50的芳烷基、
‑
O
‑
(R
904
)所示的基团、
‑
S
‑
(R
905
)所示的基团、
‑

【专利技术属性】
技术研发人员：中村雅人，增田哲也，田崎聪美，丰岛弘明，池田刚，间濑一马，
申请(专利权)人：出光兴产株式会社，
类型：发明
国别省市：