有机电致发光元件及其电子设备制造技术

[课题]本发明专利技术的目的在于，为了改善有机EL元件的光取出效率，提供覆盖层的450nm～750nm的折射率高、消光系数低的化合物。[解决手段]本发明专利技术着眼于特定的芳基胺系化合物的薄膜稳定性、耐久性优异，通过调整分子结构而能够提高折射率这一点，通过对分子进行设计，用作构成覆盖层的材料，从而得到发光效率优异的有机EL元件。EL元件。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】有机电致发光元件及其电子设备


[0001]本专利技术涉及适于各种显示装置的自发光电子元件，尤其涉及适于有机电致发光元件(以下简称为有机EL元件)的化合物和元件，详细而言，涉及具有苯并呋喃结构或苯并噻吩结构的胺化合物、以及使用该胺化合物得到的有机EL元件或电子设备。

技术介绍

[0002]伊士曼柯达公司的C.W.Tang等人在1987年通过开发将各种作用分担于各种材料而得到的层叠结构元件，从而将使用有机材料得到的有机EL元件付诸实用。他们通过将能够传输电子的荧光体与能够传输空穴的有机物进行层叠，并将两种电荷注入至荧光体的层中使其发光，从而以10V以下的电压获得1000cd/m2以上的高亮度(参照专利文献1和专利文献2)。
[0003]至今为止，为了有机EL元件的实用化而进行了多种改良，将层叠结构的各种作用进一步细分化，在基板上依次设置有阳极、空穴注入层、空穴输送层、发光层、电子输送层、电子注入层、阴极的电致发光元件中，通过从底部进行发光的底部发光结构的发光元件，从而实现高效率和耐久性(例如参照非专利文献1)。
[0004]近年来，逐渐使用将具备高功函数的金属用于阳极，并从上部进行发光的顶部发光结构的发光元件。在从具有像素电路的底部取出光的底部发光结构中，发光部的面积会受到限制，与此相对，在顶部发光结构的发光元件中，由于从上部取出光，因而，像素电路不发生遮挡，因此，存在可获得较大的发光部的优点。在顶部发光结构的发光元件中，阴极使用LiF/Al/Ag(例如参照非专利文献2)、Ca/Mg(例如参照非专利文献3)、LiF/MgAg等半透明电极。
[0005]这种发光元件中，在发光层发出的光向其它膜入射的情况下，若以某个角度以上发生入射，则在发光层与其它膜的界面会发生全反射。因此，仅能够利用所发出的光的一部分。近年来，为了提高光的取出效率，提出了在折射率低的半透明电极的外侧设置有折射率高的“覆盖层”的发光元件(例如参照非专利文献2和非专利文献3)。
[0006]关于顶部发光结构的发光元件中的覆盖层的效果，在将Ir(ppy)3用于发光材料的发光元件中，无覆盖层时电流效率为38cd/A，与此相对，在使用膜厚60nm的ZnSe作为覆盖层的发光元件中，观察到64cd/A这一约1.7倍的效率提高。另外，显示出半透明电极和覆盖层的透射率的极大点与效率的极大点未必一致，显示出光取出效率的最大点取决于干涉效应(例如参照非专利文献3)。
[0007]以往，提出了在覆盖层的形成中使用精细度高的金属掩模，但在高温条件下使用时存在如下问题：金属掩模因热而产生形变，由此导致位置对准精度降低。因而，ZnSe的熔点高达1100℃以上(例如参照非专利文献3)，无法利用精细度高的金属掩模而蒸镀在正确的位置，有可能对发光元件自身也造成影响。进而，即便是基于溅射法的成膜，也会对发光元件造成影响，因此，以无机物作为构成材料的覆盖层不适合于使用。
[0008]另外，使用三(8
‑
羟基喹啉)铝(以下简写为Alq3)作为调整折射率的覆盖层时(例
如参照非专利文献2)，Alq3作为通常用作绿色发光材料或电子输送材料的有机EL材料是已知的，但在蓝色发光材料所使用的450nm附近具有弱吸收，因此，在蓝色发光元件的情况下，还存在色纯度降低和光取出效率降低的问题。
[0009]已公开了在有机EL元件中使用的导入有苯并噻吩的胺化合物，但这些化合物主要用作空穴输送材料(例如参照专利文献3～5)。
[0010]为了改善有机EL元件的元件特性，另外，为了大幅改善光取出效率，作为覆盖层的材料，寻求折射率高、消光系数低、薄膜的稳定性、耐久性优异的材料。
[0011]现有技术文献
[0012]专利文献
[0013]专利文献1：日本特开平8
‑
048656号公报
[0014]专利文献2：日本特许第3194657号公报
[0015]专利文献3：日本特许第4604312号公报
[0016]专利文献4：日本特许第5475450号公报
[0017]专利文献5：国际公开第2014/104500号
[0018]专利文献6：国际公开第2013/038627号
[0019]非专利文献
[0020]非专利文献1：应用物理学会第9次演讲会预稿集第55～61页(2001)
[0021]非专利文献2：Appl.Phys.Let.,78,544(2001)
[0022]非专利文献3：Appl.Phys.Let.,82,466(2003)

技术实现思路

[0023]专利技术要解决的问题
[0024]本专利技术的目的在于，为了改善有机EL元件的元件特性，为了大幅改善光取出效率，提供(1)折射率高、(2)薄膜的稳定性良好、(3)耐久性优异、(4)耐光性优异、(5)具备由在蓝色、绿色和红色各自的波长区域内不具有吸收的材料构成的覆盖层的有机EL元件。
[0025]作为对于本专利技术而言适合的覆盖层的材料的物理特性，可列举出(1)折射率高、(2)能够蒸镀、(3)薄膜状态稳定、(4)玻璃化转变温度高。另外，作为对于本专利技术而言适合的元件的物理特性，可列举出(1)光取出效率高、(2)色纯度不会降低、(3)使光发生透射而不会经时变化、(4)寿命长。
[0026]用于解决问题的方案
[0027]因而，本专利技术人等为了实现上述目的而着眼于芳基胺系材料的薄膜稳定性、耐久性优异，设计出折射率高且具有特定的苯并呋喃结构或苯并噻吩结构的胺化合物，将其用作构成覆盖层的材料来制作有机EL元件，并深入进行元件的特性评价，结果完成了本专利技术。
[0028]即，根据本专利技术，提供以下的有机EL元件。
[0029]1)一种有机EL元件，其为至少依次具有阳极电极、空穴输送层、发光层、电子输送层、阴极电极和覆盖层的有机EL元件，其中，包含下述通式(1)所示的胺化合物作为覆盖层的材料。
[0030][0031](式中，Ar1和Ar2彼此任选相同或不同，表示为下述通式(A)所示的结构且以R5或R6中的任一者作为键合部位的一价基团。Ar3表示为下述通式(A)所示的结构且以R5或R6中的任一者作为键合部位的一价基团、取代或未取代的芳香族烃基、或者取代或未取代的芳香族杂环基。L1和L2彼此任选相同或不同，表示取代或未取代的成环碳原子数6～18的芳香族烃的二价基团、或者取代或未取代的成环原子数6～18的芳香族杂环的二价基团。L3表示取代或未取代的成环碳原子数6～18的芳香族烃的二价基团、取代或未取代的成环原子数6～18的芳香族杂环的二价基团、或者单键。)
[0032][0033](式中，X表示氧原子或硫原子。R1～R4彼此任选相同或不同，表示氢原子、氘原子、氟原子、氯原子、氰基、硝基、任选具有取代基的碳原子数1～6的直链状或支链状的烷基、任选具有取代基的碳原子数5～10的环烷基、任选具有取代基的碳原子数2～6的直链状或支链状的烯基、任选具有取代基的碳原子数1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，其为至少依次具有阳极电极、空穴输送层、发光层、电子输送层、阴极电极和覆盖层的有机电致发光元件，其中，在覆盖层中含有下述通式(1)所示的胺化合物，式(1)中，Ar1和Ar2彼此任选相同或不同，表示为下述通式(A)所示的结构且以R5或R6中的任一者作为键合部位的一价基团；Ar3表示为下述通式(A)所示的结构且以R5或R6中的任一者作为键合部位的一价基团、取代或未取代的芳香族烃基、或者取代或未取代的芳香族杂环基；L1和L2彼此任选相同或不同，表示取代或未取代的成环碳原子数6～18的芳香族烃的二价基团、或者取代或未取代的成环原子数6～18的芳香族杂环的二价基团；L3表示取代或未取代的成环碳原子数6～18的芳香族烃的二价基团、取代或未取代的成环原子数6～18的芳香族杂环的二价基团、或者单键，式(A)中，X表示氧原子或硫原子；R1～R4彼此任选相同或不同，表示氢原子、氘原子、氟原子、氯原子、氰基、硝基、任选具有取代基的碳原子数1～6的直链状或支链状的烷基、任选具有取代基的碳原子数5～10的环烷基、任选具有取代基的碳原子数2～6的直链状或支链状的烯基、任选具有取代基的碳原子数1～6的直链状或支链状的烷氧基、任选具有取代基的碳原子数5～10的环烷氧基、取代或未取代的芳香族烃基、取代或未取代的芳香族杂环基、或者取代或未取代的芳氧基，键合于同一苯环的R1～R4任选借助单键、取代或未取代的亚甲基、氧原子或硫原子相互键合而形成环；R5和R6中的任一者是作为键合部位的连接基团，且其表示氢原子、氘原子、氟原子、氯原子、氰基、硝基、任选具有取代基的碳原子数1～6的直链状或支链状的烷基、任选具有取代基的碳原子数5～10的环烷基、任选具有取代基的碳原子数2～6的直链状或支链状的烯基、任选具有取代基的碳原子数1～6的直链状或支链状的烷氧基、任选具有取代基的碳原子数5～10的环烷氧基、...

【专利技术属性】
技术研发人员：山本刚史，加瀬幸喜，千叶绘里子，平山雄太，林秀一，
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：