有机电致发光元件制造技术

本发明专利技术提供比使用了来自单重态发光的有机ＥＬ元件的发光效率高，驱动稳定性得到改善，适用于全色或多色的屏的有机ＥＬ元件。在基板１上层合阳极２、有机层及阴极８而形成的有机电致发光元件中，至少一层的有机层是含有主体剂和掺杂剂的发光层５，该主体剂使用同一分子中具有２～４个用式Ⅰ表示的吡唑结构的化合物。（式中，Ａｒ↓［４］～Ａｒ↓［６］各自独立地表示氢或可以具有取代基的芳香族烃环基或芳香族杂环基）。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及有机电致发光元件，详细地讲，涉及对由有机化合物构成的发光层外加电场而放出光的薄膜型器件。
技术介绍
使用了有机材料的电致发光元件(以下，称为有机EL元件)的开发，以提高来自电极的电荷注入效率为目的，通过将电极的种类最佳化，开发在电极间设置由芳香族二胺构成的空穴传输层和由8-羟基喹啉铝络合物构成的发光层作为薄膜的元件(Appl.Phys.Lett.，51卷，913页，1987年)，与以往使用了蒽等的单晶的元件相比实现了大幅度的发光效率的改善，故在向具有自发光、高速应答性特征的高性能平板的实用化发展。为了进一步改善这样的有机EL元件的效率，众知以上述的阳极/空穴传输层/发光层/阴极的构成为基础，再向其适当设置空穴注入层、电子注入层、电子传输层的构成，例如阳极/空穴注入层/空穴传输层/发光层/阴极、阳极/空穴注入层/发光层/电子传输层/阴极、阳极/空穴注入层/发光层/电子传输层/电子注入层/阴极等构成的元件。这种空穴传输层具有将由空穴注入层注入的空穴传输到发光层的功能，而电子传输层具有将由阴极注入的电子传输到发光层的功能。并且，已知通过使发光层与空穴注入层间存在该空穴传输层，在更低的电场下众多的空穴向发光层注入，此外由阴极或电子传输层向发光层注入的电子，由于空穴传输层难传输电子，故蓄积在空穴传输层与发光层的界面，发光效率提高。同样地，已知通过使发光层与电子注入层间存在电子传输层，在更低的电场下众多的电子向发光层注入，此外由阳极或空穴传输层向发光层注入的空穴，由于电子传输层难传输空穴，故蓄积在电子传输层与发光层的界面，发光效率提高。按照这种构成层的功能，迄今进行了很多有机材料的开发。另一方面，以设置有由芳香族二胺构成的空穴传输层与由8-羟基喹啉的铝络合物构成的发光层的元件为代表的众多元件利用了荧光发光，而如果利用磷光发光，即利用来自三重态激发态的发光，则与以往的荧光(单重态)的元件相比，期待3倍左右的效率提高。为此目的研究了将香豆素衍生物、二苯甲酮衍生物形成发光层，但只能得到极低的辉度。此后，作为利用三重态的尝试，虽然研究了利用铕络合物，但这也没有实现高效率的发光。以下列出与本专利技术有关的现有文献。专利文献1特开2002-352957号公报专利文献2特开2001-230079号公报专利文献3特开2003-109765号公报专利文献4特开2001-313178号公报专利文献5特开2003-45611号公报专利文献6特开2002-158091号公报非专利文献1Nature，395卷，151页，1998年非专利文献2Appl.Phys.Lett.，75卷，4页，1999年上述的非专利文献1报道了通过使用铂络合物(T-1，PtOEP)，可高效率的红色发光。此后，非专利文献2中通过在发光层中掺杂铱络合物(T-2，Ir(Ppy)3)，以绿色发光大幅度改善了效率。此外，还报道了这些铱络合物通过将发光层最佳化，即使是使元件结构更简单也显示极高的发光效率(Appl.Phys.Lett.，77卷，904页，2000年)。为了将有机EL元件应用于平板显示器等显示元件，必须在改善元件发光效率的同时充分确保驱动时的稳定性。然而，对于使用了非专利文献2所述的磷光分子(T-2)的高效率的有机电致发光元件，目前驱动稳定性在实用上还不够(Jpn.J.Appl.Phys.，38卷，L1502页，1999年)。上述的驱动劣化的主要原因推定是基板/阳极/空穴传输层/发光层/空穴阻挡层/电子传输层/阴极、或基板/阳极/空穴传输层/发光层/电子传输层/阴极之类的元件结构中发光层的薄膜形状劣化的缘故。该薄膜形状的劣化起因于元件驱动时的发热等造成的有机非晶质薄膜的结晶化(或凝聚)等，认为耐热性低来源于材料的玻璃化转变温度(Tg)低。非专利文献2中，作为发光层使用了咔唑化合物(H-1，CBP)、或三唑化合物(H-2，TAZ)，而作为空穴阻档层使用了菲绕啉衍生物(HB-1)，但由于这些化合物对称性好，分子量小，因此容易结晶、凝聚，薄膜形状劣化，而且因为结晶性高故难观测Tg。这种发光层内的薄膜形状不稳定，带来了缩短元件的驱动寿命，耐热性也降低的不良影响。由于上述的理由，实际状况是使用了磷光的有机电致发光元件中元件的驱动稳定性有大问题。专利文献1中公开了发光层含有主体剂和发磷光的掺杂剂的有机EL元件，作为主体剂使用具有二唑基的化合物。专利文献2中公开了有机层中具有噻唑结构或吡唑结构的有机EL元件。专利文献3中公开了有机层中具有吡唑化合物或吡唑啉化合物的有机EL元件。专利文献4中公开了具有含有磷光性的铱络合化合物和咔唑化合物的发光层的有机EL元件。专利文献5中公开了具有含有咔唑化合物(PVK)、具有二唑基的化合物(PBD)及铱络合化合物(Ir(ppy)3)的发光层的有机EL元件。专利文献6中提出了邻位金属化金属及卟啉金属络合物作为磷光性发光性化合物的方案。但这些也有如上述的问题。此外，专利文献2及3没有公开利用磷光的有机EL元件。
技术实现思路
在考虑平板显示器等显示元件、照明等的应用上要求必须改善使用了磷光的有机电致发光元件的驱动稳定性及耐热性，本专利技术的目的是提供高效率且具有高驱动稳定性的有机电致发光元件。本专利技术者潜心研究的结果，发现通过在发光层或空穴阻挡层中使用特定的化合物能够解决上述课题，从而完成了本专利技术。即，本专利技术涉及有机电致发光元件，是将阳极、有机层及阴极层合在基板上而形成的有机电致发光元件，其特征在于，至少1层的有机层是含有主体剂和掺杂剂的发光层，作为该主体剂使用同一分子中具有2～4个用下述式I表示的吡唑结构的化合物。 (式中，Ar4～Ar6各自独立地表示氢或可以具有取代基的芳香族烃环基或芳香族杂环基，但至少1个表示氢以外的基团)。其中，作为同一分子中具有2～4个吡唑结构的化合物，可举出下述通式II表示的化合物作为优选例。 (式中，Ar4～Ar6各自独立地表示氢或可以具有取代基的芳香族烃环基或芳香族杂环基，但至少1个表示氢以外的基团，X2表示直接键合、-O-、-S-、＞CO、＞SO2、＞NAr7、＞SiAr8Ar9或芳香族烃环基。另外，Ar7～Ar9表示可以具有取代基的芳香族烃环基或芳香族杂环基)。作为掺杂剂，优选举出含有选自磷光发光性的邻位金属化(ortho-metalated)金属络合物及卟啉金属络合物的至少一种的掺杂剂。还优选举出含有含选自周期表7～11族的至少一种金属作为金属络合物的中心金属的有机金属络合物的掺杂剂。此外，作为周期表7～11族的金属，优选列举选自钌、铑、钯、银、铼、锇、铱、铂及金的金属。本专利技术的有机电致发光元件，优选在发光层与阴极之间具有空穴阻挡层、电子传输层或两者。以下，对本专利技术的有机电致发光元件(有机EL元件)进一步进行说明。本专利技术的有机EL元件，在设置于基板上的阳极与阴极之间具有至少1层的有机层，该有机层的至少1层是发光层，该发光层中含有特定的主体剂和发磷光的掺杂剂。并且，通常含主体剂作为主成分，含掺杂剂作为副成分。其中，所谓主成分意味着形成该发光层的材料中占50重量％以上的成分，所谓副成分是指主成分以外的成分。并且，作为主体剂的化合物具有比磷光性的掺杂剂的激发三重态能级高的能量状态的激发三重态本文档来自技高网...

【技术保护点】
有机电致发光元件，是将阳极、有机层及阴极层合在基板上而形成的有机电致发光元件，其特征在于，至少１层的有机层是含有主体剂和掺杂剂的发光层，作为该主体剂使用同一分子中具有２－４个用下述式Ⅰ表示的吡唑结构的化合物，＊＊＊（Ⅰ） 式中，Ａｒ↓［４］～Ａｒ↓［６］各自独立地表示氢或可以具有取代基的芳香族烃环基或芳香族杂环基，但至少１个表示氢以外的基团。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.有机电致发光元件，是将阳极、有机层及阴极层合在基板上而形成的有机电致发光元件，其特征在于，至少1层的有机层是含有主体剂和掺杂剂的发光层，作为该主体剂使用同一分子中具有2-4个用下述式I表示的吡唑结构的化合物， 式中，Ar4～Ar6各自独立地表示氢或可以具有取代基的芳香族烃环基或芳香族杂环基，但至少1个表示氢以外的基团。2.权利要求1所述的有机电致发光元件，其中同一分子中具有2～4个吡唑结构的化合物是下述通式II表示的化合物， 式中，Ar4～Ar6各自独立地表示氢或可以具有取代基的芳香族烃环基或芳香族杂环基，但至少1个表示氢以外的基团，X2表示直接键合、-O-、-S-、＞CO、＞SO2、＞NAr7、＞SiAr8Ar9或芳香族烃环基，...

【专利技术属性】
技术研发人员：吉武修，宫崎浩，山本敏浩，须崎大辅，山田裕，上村定夫，
申请(专利权)人：新日铁化学株式会社，
类型：发明
国别省市：JP[日本]