有机电致发光元件、有机EL显示装置、有机EL照明和有机电致发光元件的制造方法制造方法及图纸

本发明专利技术涉及一种有机电致发光元件，具有阳极、阴极、发光层和空穴注入层，上述发光层设置于上述阳极和上述阴极之间，上述空穴注入层设置于上述阳极和上述发光层之间，上述发光层含有下述式(1)表示的多环杂环化合物，上述空穴注入层含有四芳基硼酸根离子。(式(1)中，环a、环b、环c和Y分别与说明书中记载的定义同样)。环c和Y分别与说明书中记载的定义同样)。环c和Y分别与说明书中记载的定义同样)。环c和Y分别与说明书中记载的定义同样)。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】有机电致发光元件、有机EL显示装置、有机EL照明和有机电致发光元件的制造方法


[0001]本专利技术涉及一种有机电致发光元件。

技术介绍

[0002]近年来，作为薄膜型电致发光元件，已开发了使用有机薄膜的有机电致发光元件代替使用无机材料的电致发光元件。有机电致发光元件(OLED)通常在阳极与阴极之间具有空穴注入层、空穴传输层、有机发光层、电子传输层等，正不断开发适于该各层的材料，发光颜色也分别开发为红色、绿色、蓝色。
[0003]另外，作为有机电致发光元件的有机层的形成方法，可举出真空蒸镀法和湿式成膜法(涂布法)。真空蒸镀法由于容易层叠化，因此具有如下优点：容易改善从阳极和/或阴极的电荷注入、容易将激子封闭于发光层。另一方面，湿式成膜法具有如下优点：不需要真空工艺，容易大面积化，通过使用将具有各种功能的多种材料混合而成的涂布液，能够容易地形成含有具有各种功能的多种材料的层等。因此，近年来，正在积极地进行基于利用涂布法的制膜的有机电致发光元件的研究开发。
[0004]例如，专利文献1～3中记载了一种有机电致发光元件，具有：含有聚苯乙烯磺酸的空穴注入层以及含有发光材料的发光层，该发光材料具有包含硼和氮的多环杂环化合物骨架。
[0005]现有技术文献
[0006]专利文献
[0007]专利文献1：国际公开第2016/152418号
[0008]专利文献2：国际公开第2019/198699号
[0009]专利文献3：国际公开第2019/235452号
专利技术内容
[0010]一般而言，包含硼的多环杂环化合物在硼上具有空的p轨道，容易与各种反应基团反应。因此，在专利文献1～3所公开的技术中，有机电致发光元件的驱动电压的降低不充分，并且无法提高驱动寿命。在专利文献1～3所公开的技术中，认为原因在于由于使用含有强酸性的聚苯乙烯磺酸的空穴注入层，因此在空穴注入层形成时所摄入的水分、磺酸基与包含硼的多环杂环化合物在元件驱动中反应。
[0011]本专利技术是鉴于上述现有的实际情况而作出的，其应解决的课题在于提供一种具有含有多环杂环化合物的发光层、驱动电压低、驱动寿命长的有机电致发光元件，该多环杂环化合物含有硼。
[0012]本专利技术人等进行了深入研究，结果发现通过使用含有在硼上不具有空的p轨道的满足八隅规则的稳定的四芳基硼酸根离子或具有交联基团的受电子性化合物的交联物的空穴注入层，能够解决上述课题，以至完成了本专利技术。
[0013]即，本专利技术的主旨如以下的＜1＞～＜28＞所述。
[0014]＜1＞一种有机电致发光元件，具有阳极、阴极、发光层和空穴注入层，
[0015]上述发光层设置于上述阳极和上述阴极之间，
[0016]上述空穴注入层设置于上述阳极和上述发光层之间，
[0017]上述发光层含有下述式(1)表示的多环杂环化合物，
[0018]上述空穴注入层含有四芳基硼酸根离子。
[0019][0020](式(1)中，
[0021]环a、环b和环c各自独立地为可以具有取代基的芳香族烃环或可以具有取代基的芳香族杂环，
[0022]Y为O、N－R或S，
[0023]上述R为可以具有取代基的芳香族烃环基、可以具有取代基的芳香族杂环基或烷基，
[0024]上述R可以通过－O－、－S－、－C(－R
a
)2－或单键与选自上述环a、上述环b和上述环c中的至少1个环上的与上述Y键合的原子所邻接的碳原子键合，
[0025]上述R
a
为氢原子或烷基，
[0026]上述邻接的碳原子不是构成含有B和上述Y的式(1)的中央的稠合二环结构的碳原子。
[0027]式(1)表示的多环杂环化合物中的至少1个氢原子可以被卤素原子或氘取代)
[0028]＜2＞根据＜1＞所述的有机电致发光元件，其中，上述四芳基硼酸根离子由下述式(2)表示。
[0029][0030](式(2)中，
[0031]Ar1、Ar2、Ar3和Ar4各自独立地表示可以具有取代基和/或交联基团的芳香族烃环基、可以具有取代基和/或交联基团的芳香族杂环基、或者选自可以具有取代基和/或交联基团的芳香族烃环基以及可以具有取代基和/或交联基团的芳香族杂环基中的结构连接多个而成的一价基团，
[0032]Ar1、Ar2、Ar3和Ar4中的至少1个具有氟原子或被氟取代的烷基作为取代基)
[0033]＜3＞根据＜2＞所述的有机电致发光元件，其中，上述式(2)中的Ar1、Ar2、Ar3和Ar4中的至少1个为下述式(3)表示的基团。
[0034][0035](式(3)中，
[0036]R1各自独立地为可以具有取代基和/或交联基团的芳香族烃环基、可以具有取代基和/或交联基团的芳香族杂环基、选自可以具有取代基和/或交联基团的芳香族烃环基以及可以具有取代基和/或交联基团的芳香族杂环基中的结构连接多个而成的一价基团、被氟取代的烷基、取代基或交联基团，
[0037]F4表示取代有4个氟原子，
[0038]F
(5－m)
各自独立地表示取代有5－m个氟原子，
[0039]k各自独立地表示0～5的整数，
[0040]m各自独立地表示0～5的整数)
[0041]＜4＞根据＜2＞所述的有机电致发光元件，其中，上述式(2)中，Ar1、Ar2、Ar3和Ar4中的至少1个具有上述交联基团。
[0042]＜5＞根据＜4＞所述的有机电致发光元件，其中，上述交联基团由下述式(X1)～(X18)中的任一者表示。
[0043][0044](式(X1)～(X4)中，苯环和萘环可以具有取代基。并且，上述取代基可以相互键合而形成环。
[0045]式(X4)、式(X5)、式(X6)和式(X10)中的R
110
各自独立地表示烷基)
[0046]＜6＞根据＜5＞所述的有机电致发光元件，其中，上述交联基团由上述式(X1)～(X3)中的任一者表示。
[0047]＜7＞根据＜1＞～＜6＞中任一项所述的有机电致发光元件，其中，上述式(1)表示的多环杂环化合物由下述式(21)表示。
[0048][0049](式(21)中，
[0050]环a、环b和环c与上述式(1)同样，
[0051]环d和环e为包含B和2个Y而构成的2个饱和烃环稠合而成的结构，
[0052]环f和环g与环a、环b或环c同样，各自独立地为可以具有取代基的芳香族烃环或可以具有取代基的芳香族杂环，
[0053]环f可以通过－O－、－S－、－C(－R
a
)2－或单键与环a和环b中的至少1个环中与N
键合的原子所邻接的碳原子键合，
[0054]环g可以通过－O－、－S－、－C(－R
a
)2－或单键与环a和环c中的至少1个环中与N键合的原子所邻接的碳原子键合，
[0055]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，具有阳极、阴极、发光层和空穴注入层，所述发光层设置于所述阳极和所述阴极之间，所述空穴注入层设置于所述阳极和所述发光层之间，所述发光层含有下述式(1)表示的多环杂环化合物，所述空穴注入层含有四芳基硼酸根离子，式(1)中，环a、环b和环c各自独立地为可以具有取代基的芳香族烃环或可以具有取代基的芳香族杂环，Y为O、N－R或S，所述R为可以具有取代基的芳香族烃环基、可以具有取代基的芳香族杂环基或烷基，所述R可以通过－O－、－S－、－C(－R
a
)2－或单键与选自所述环a、所述环b和所述环c中的至少一个环上的与所述Y键合的原子所邻接的碳原子键合，所述R
a
为氢原子或烷基，所述邻接的碳原子不是构成含有B和所述Y的式(1)的中央的稠合二环结构的碳原子，式(1)表示的多环杂环化合物中的至少一个氢原子可以被卤素原子或氘取代。2.根据权利要求1所述的有机电致发光元件，其中，所述四芳基硼酸根离子由下述式(2)表示，式(2)中，Ar1、Ar2、Ar3和Ar4各自独立地表示可以具有取代基和/或交联基团的芳香族烃环基、可以具有取代基和/或交联基团的芳香族杂环基、或者选自可以具有取代基和/或交联基团的芳香族烃环基以及可以具有取代基和/或交联基团的芳香族杂环基中的结构连接多个而成的一价基团，Ar1、Ar2、Ar3和Ar4中的至少1个具有氟原子或被氟取代的烷基作为取代基。3.根据权利要求2所述的有机电致发光元件，其中，所述式(2)中的Ar1、Ar2、Ar3和Ar4中的至少1个为下述式(3)表示的基团，
式(3)中，R1各自独立地为可以具有取代基和/或交联基团的芳香族烃环基、可以具有取代基和/或交联基团的芳香族杂环基、选自可以具有取代基和/或交联基团的芳香族烃环基以及可以具有取代基和/或交联基团的芳香族杂环基中的结构连接多个而成的一价基团、被氟取代的烷基、取代基或交联基团，F4表示取代有4个氟原子，F
(5－m)
各自独立地表示取代有5－m个氟原子，k各自独立地表示0～5的整数，m各自独立地表示0～5的整数。4.根据权利要求2所述的有机电致发光元件，其中，所述式(2)中，Ar1、Ar2、Ar3和Ar4中的至少1个具有所述交联基团。5.根据权利要求4所述的有机电致发光元件，其中，所述交联基团由下述式(X1)～(X18)中的任一者表示，
式(X1)～(X4)中，苯环和萘环可以具有取代基，并且，所述取代基可以相互键合而形成环，式(X4)、式(X5)、式(X6)和式(X10)中的R
110
各自独立地表示烷基。6.根据权利要求5所述的有机电致发光元件，其中，所述交联基团由所述式(X1)～(X3)中的任一者表示。7.根据权利要求1～6中任一项所述的有机电致发光元件，其中，所述式(1)表示的多环杂环化合物由下述式(21)表示，式(21)中，环a、环b和环c与所述式(1)同样，环d和环e为包含B和2个Y而构成的2个饱和烃环稠合而成的结构，环f和环g与环a、环b或环c同样，各自独立地为可以具有取代基的芳香族烃环或可以具有取代基的芳香族杂环，环f可以通过－O－、－S－、－C(－R
a
)2－或单键与环a和环b中的至少1个环中与N键合
的原子所邻接的碳原子键合，环g可以通过－O－、－S－、－C(－R
a
)2－或单键与环a和环c中的至少1个环中与N键合的原子所邻接的碳原子键合，所述R
a
为氢原子或烷基，其中，所述邻接的碳原子不是构成包含B和N的环d和环e的碳原子，式(21)表示的多环杂环化合物中的至少一个氢原子可以被卤素原子或氘取代。8.根据权利要求1～6中任一项所述的有机电致发光元件，其中，所述式(1)表示的多环杂环化合物由下述式(71)表示，式(71)中，A1～A7各自独立地为氢原子、氟原子、可以具有取代基的烷基、作为电子受体性取代基的杂芳基、硝基、氰基、或者具有作为电子受体性取代基的杂芳基、硝基、氰基作为取代基的芳香族烃基或芳香族杂环基，R
71
～R
78
各自独立地为氢原子、可以具有取代基的烷基、可以具有取代基的芳香族烃基、可以具有取代基的芳香族杂环基、电子供体性取代基、或它们的组合，虚线表示单键或无键。9.一种有机电致发光元件，具有阳极、阴极、发光层和空穴注入层，所述发光层设置于所述阳极和所述阴极之间，所述空穴注入层设置于所述阳极和所述发光层之间，所述发光层含有下述式(1)表示的多环杂环化合物，所述空穴注入层含有具有交联基团的受电子性化合物的交联物，式(1)中，环a、环b和环c各自独立地为可以具有取代基的芳香族烃环或可以具有取代基的芳香族杂环，Y为O、N－R或S，
所述R为可以具有取代基的芳香族烃环基、可以具有取代基的芳香族杂环基或烷基，所述R可以通过－O－、－S－、－C(－R
a
)2－或单键与选自所述环a、所述环b和所述环c中的至少1个环上的与所述Y键合的原子所邻接的碳原子键合，所述R
a
为氢原子或烷基，所述邻接的碳原子不是构成含有B和所述Y的式(1)的中央的稠合二环结构的碳原子，式(1)表示的多环杂环化合物中的至少一个氢原子可以被卤素原子或氘取代。10.根据权利要求9所述的有机电致发光元件，其中，所述交联基团由下述式(X1)～(X18)中的任一者表示，式(X1)～(X4)中，苯环和萘环可以具有取代基，并且，所述取代基可以相互键合而形成环，式(X4)、式(X5)、式(X6)和式(X10)中的R
110
各自独立地表示烷基。11.根据权利要求10所述的有机电致发光元件，其中，所述交联基团由所述式(X1)～(X3)中的任一者表示。12.根据权利要求9～11中任一项所述的有机电致发光元件，其中，所述式(1)表示的多环杂环化合物由下述式(21)表示，
式(21)中，环a、环b和环c与所述式(1)同样，环d和环e为包含B和2个Y而构成的2个饱和烃环稠合而成的结构，环f和环g与环a、环b或环c同样，各自独立地为可以具有取代基的芳香族烃环或可以具有取代基的芳香族杂环，环f可以通过－O－、－S－、－C(－R
a
)2－或单键与环a和环b中的至少1个环中与N键合的原子所邻接的碳原子键合，环g可以通过－O－、－S－、－C(－R
a
)2－或单键与环a和环c中的至少1个环中与N键合的原子所邻接的碳原子键合，所述R
a
为氢原子或烷基，其中，所述邻接的碳原子不是构成包含B和N的环d和环e的碳原子，式(21)表示的多环杂环化合物中的至少一个氢原子可以被卤素原子或氘取代。13.根据权利要求9～11中任一项所述的有机电致发光元件，其中，所述式(1)表示的多环杂环化合物由下述式(71)表示，式(71)中，A1～A7各自独立地为氢原子、氟原子、可以具有取代基的烷基、作为电子受体性取代基的杂芳基、硝基、氰基、或者具有作为电子受体性取代基的杂芳基、硝基、氰基作为取代基的芳香族烃基或芳香族杂环基，R
71
～R
78
各自独立地为氢原子、可以具有取代基的烷基、可以具有取代基的芳香族烃基、可以具有取代基的芳香族杂环基、电子供体性取代基、或它们的组合，虚线表示单键或无键。14.一种有机EL显示装置或有机EL照明，具备权利要求1～13中任一项所述的有机电致发光元件。15.一种有机电致发光元件的制造方法，是在基板上依次具有阳极、空穴注入层、发光层和阴极的有机电致发光元件的制造方法，所述有机电致发光元件的制造方法具有如下工
序：使用空穴注入层形成用组合物并通过湿式成膜法形成所述空穴注入层的工序，以及使用发光层形成用组合物并通过湿式成膜法形成所述发光层的工序；所述空穴注入层形成用组...

【专利技术属性】
技术研发人员：饭田宏一朗，冈部一毅，五郎丸英贵，小松英司，服部繁树，长山和弘，
申请(专利权)人：三菱化学株式会社，
类型：发明
国别省市：