有机电场发光元件制造技术

提供一种发光效率高、寿命长的蓝色发光型的有机EL元件。所述有机EL元件的特征在于：在相向的阳极与阴极之间包括发光层，且至少一个发光层含有激发单重态能量(S1)与激发三重态能量(T1)的差为0.20eV以下且由下述式(5)表示的那样的发光性掺杂剂、选自双咔唑化合物中的第一主体以及选自含N的6元环化合物中的第二主体。此处，X3为N

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】有机电场发光元件


[0001]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

[0002]通过对有机EL(电致发光，electroluminescence)元件施加电压，而分别自阳极将空穴注入至发光层，自阴极将电子注入至发光层。而且，在发光层中，所注入的空穴与电子再结合而生成激子。此时，根据电子自旋(electron spin)的统计法则，以1：3的比例生成单重态激子及三重态激子。关于使用由单重态激子产生的发光的荧光发光型有机EL元件，认为内部量子效率的极限为25％。另一方面，已知使用由三重态激子产生的发光的磷光发光型有机EL元件在自单重态激子有效率地进行系间跨越(intersystem crossing)的情况下，内部量子效率提高至100％。
[0003]但是，关于蓝色的磷光发光型有机EL元件，长寿命化成为技术性课题。
[0004]进而，最近正在开发利用延迟荧光的高效率的有机EL元件。例如在专利文献1中公开有一种有机EL元件，其利用了作为延迟荧光的机制之一的三重态
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三重态融合(Triplet
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Triplet Fusion，TTF)机制。TTF机制利用通过两个三重态激子的碰撞而生成单重态激子的现象，认为理论上将内部量子效率提高至40％。但是，与磷光发光型有机EL元件相比较，效率低，因此要求进一步的效率的改良。
[0005]另一方面，在专利文献2中公开有一种有机EL元件，其利用了热活化延迟荧光(Thermally Activated Delayed Fluorescence，TADF)机制。TADF机制是利用如下现象的机制：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；认为理论上将内部量子效率提高至100％。但是，与磷光发光型元件同样地要求寿命特性的进一步的改善。
[0006]现有技术文献
[0007]专利文献
[0008]专利文献1：WO2010/134350A
[0009]专利文献2：WO2011/070963A
[0010]专利文献3：WO2015/102118A
[0011]专利文献4：WO2017/115833A
[0012]专利文献5：WO2018/212169A
[0013]专利文献6：WO2018/181188A
[0014]专利文献7：WO2020/040298A
[0015]专利文献8：JP2020
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120096A
[0016]在专利文献4中，公开有一种有机EL元件，其在发光层中含有下述化合物所代表的两种主体材料并且含有TADF材料作为发光性掺杂剂。
[0017][化1][0018][0019]在专利文献3及专利文献5中，公开有一种有机EL元件，其使用包含下述化合物所代表的多环芳香族化合物的TADF材料作为发光性掺杂剂。
[0020][化2][0021][0022]在专利文献6中，公开有一种有机EL元件，其在发光层中混合使用硼系化合物、TADF材料、以及咔唑化合物(a3)。
[0023]在专利文献7中，公开有一种有机EL元件，其在发光层中混合使用硼系化合物、TADF材料、以及咔唑化合物。
[0024]在专利文献8中，公开有一种有机EL元件，其在发光层中混合使用硼系化合物(a7)、含氮6元环化合物(a8)、以及咔唑化合物(a9)。
[0025][化3][0026][0027]然而，任一文献中均未公开显示出充分的寿命特性的有机EL元件。

技术实现思路

[0028]为了将有机EL元件应用于平板显示器(flat panel display)等显示元件或光源中，需要在改善元件的发光效率的同时充分确保驱动时的稳定性。本专利技术的目的在于提供一种具有效率高且寿命长的特性的在实用上有用的有机EL元件。
[0029]本专利技术为一种有机EL元件，其为在相向的阳极与阴极之间包含一个以上的发光层的有机EL元件，其特征在于：至少一个发光层含有选自下述通式(1)所表示的化合物中的第一主体与选自下述通式(2)所表示的化合物中的第二主体、且含有下述通式(4)所表示的多环芳香族化合物作为发光性掺杂剂。
[0030][化4][0031][0032]此处，Ar1表示经取代或未经取代的碳数6～18的芳香族烃基、经取代或未经取代的碳数3～17的芳香族杂环基、或者这些的芳香族环的2个～8个连结而构成的经取代或未经取代的连结芳香族基。
[0033]R1分别独立地表示重氢、碳数1～10的脂肪族烃基、经取代或未经取代的碳数6～18的芳香族烃基、或者经取代或未经取代的碳数3～17的芳香族杂环基。
[0034]a、c及d独立地表示0～4的整数，b独立地表示0～3的整数，e独立地表示1～4的整数，f表示1或2的整数。
[0035][化5][0036][0037]此处，X1分别独立地表示N或C
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R2，至少一个X1表示N。
[0038]Ar2分别独立地表示氢、经取代或未经取代的碳数6～18的芳香族烃基、经取代或未经取代的碳数3～17的芳香族杂环基、或者这些的芳香族环的2个～8个连结而构成的经取代或未经取代的连结芳香族基。其中，并非Ar2的全部均为氢。
[0039]R2独立地表示氢、重氢、碳数1～10的脂肪族烃基、经取代或未经取代的碳数6～18的芳香族烃基、或者经取代或未经取代的碳数3～17的芳香族杂环基。
[0040][化6][0041][0042]此处，环D、环E、环F、环G、及环H分别独立地为经取代或未经取代的碳数6～24的芳香族烃环、或者经取代或未经取代的碳数3～17的芳香族杂环，
[0043]Y1为B、P、P＝O、P＝S、Al、Ga、As、Si
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R3或Ge
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R3，
[0044]R3分别独立地为碳数1～10的脂肪族烃基、经取代或未经取代的碳数6～18的芳香族烃基、或者经取代或未经取代的碳数3～17的芳香族杂环基，
[0045]X2分别独立地为O、N
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Ar3、S或Se，
[0046]Ar3分别独立地为经取代或未经取代的碳数6～18的芳香族烃基、经取代或未经取代的碳数3～17的芳香族杂环基、或者这些的2个～8个连结而成的经取代或未经取代的连结芳香族基，N
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Ar3可与环D、环E、环F、环G、或环H的任一者键结而形成包含N的杂环，
[0047]环D、环E、环F、环G、及环H中的至少一个氢可经重氢取代。
[0048]作为所述通式(1)的优选形态，可列举：式(1)中的Ar1为经取代或未经取代的碳数6～18的芳香族烃基、或者经取代或未经取代的碳数6～17的缩合芳香族杂环基。
[0049]作为所述通式(4)所表示的多环芳香族化合物的优选形态，可列举下述式(5)所表示的含有硼的多环芳香族化合物。
[005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】1.一种有机电场发光元件，为在相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：至少一个发光层含有选自下述通式(1)所表示的化合物中的第一主体、选自下述通式(2)所表示的化合物中的第二主体、以及选自下述通式(4)所表示的多环芳香族化合物中的发光性掺杂剂，[化1]此处，Ar1表示经取代或未经取代的碳数6～18的芳香族烃基、经取代或未经取代的碳数3～17的芳香族杂环基、或者这些的芳香族环的2个～8个连结而构成的经取代或未经取代的连结芳香族基；R1分别独立地表示重氢、碳数1～10的脂肪族烃基、经取代或未经取代的碳数6～18的芳香族烃基、或者经取代或未经取代的碳数3～17的芳香族杂环基；a、c及d独立地表示0～4的整数，b独立地表示0～3的整数，e独立地表示1～4的整数，f表示1或2的整数；在f为2的情况下，通式(1)可对称也可不对称；[化2]此处，X1分别独立地表示N或C
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R2，至少一个X1表示N；Ar2分别独立地表示氢、经取代或未经取代的碳数6～18的芳香族烃基、经取代或未经取代的碳数3～17的芳香族杂环基、或者这些的芳香族环的2个～8个连结而构成的经取代或未经取代的连结芳香族基；其中，Ar2的至少一个为氢以外的基；R2独立地表示氢、重氢、碳数1～10的脂肪族烃基、经取代或未经取代的碳数6～18的芳香族烃基、或者经取代或未经取代的碳数3～17的芳香族杂环基；[化3]
此处，环D、环E、环F、环G、及环H分别独立地为经取代或未经取代的碳数6～24的芳香族烃环、或者经取代或未经取代的碳数3～17的芳香族杂环，Y1为B、P、P＝O、P＝S、Al、Ga、As、Si
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R3或Ge
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R3，R3分别独立地为碳数1～10的脂肪族烃基、经取代或未经取代的碳数6～18的芳香族烃基、或者经取代或未经取代的碳数3～17的芳香族杂环基，X2分别独立地为O、N
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Ar3、S或Se，Ar3分别独立地为经取代或未经取代的碳数6～18的芳香族烃基、经取代或未经取代的碳数3～17的芳香族杂环基、或者这些的2个～8个连结而成的经取代或未经取代的连结芳香族基；N
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Ar3可与环D、环E、环F、环G、或环H的任一者键结而形成包含N的杂环。2.根据权利要求1所述的有机电场发光元件，其特征在于：所述通式(1)中的Ar1...

【专利技术属性】
技术研发人员：木寺纱友里，多田匡志，井上栋智，寺田绚香，浮海智，
申请(专利权)人：日铁化学材料株式会社，
类型：发明
国别省市：