有机电致发光元件制造技术

本发明专利技术提供一种有机电致发光元件，其依次具备阳极、发光层、阻挡层、电子注入层和阴极，发光层含有主体和特定结构的苯乙烯胺衍生物，阻挡层的3重态能量ETb比主体的3重态能量ETh大。

【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(EL)元件，特别是高效率的有机EL元件。
技术介绍
有机EL元件如果根据其发光原理来进行分类，则可分为荧光型和磷光型两种。对有机EL元件施加电压时，从阳极注入空穴，并且从阴极注入电子，这两者在发光层中复合而形成激子。根据电子自旋的统计理论，单重态激子与3重态激子按照25%: 75%的比例生成。荧光型中使用基于单重态激子的发光，因此据称内部量子效率的极限为25%。最近在使用了荧光材料的荧光型元件中长寿命化技术不断发展，逐渐被应用在移动电话、电视等全彩色显示器中，但其高效率化成为课题。关于荧光型元件的高效率化技术，公开了几种迄今未被有效利用的从3重态激子取得发光的技术。例如，在非专利文献I中对将蒽系化合物用作主体材料的非掺杂元件进行了解析，就其机理而言，通过两个3重态激子发生碰撞融合而生成单重态激子，其结果使荧光发光增加。然而，在非专利文献I中仅公开了在仅有主体材料的非掺杂元件中确认到因3重态激子碰撞融合而导致荧光发光增加，而且其效果低，基于3重态激子的效率增加量仅为3 6%。非专利文献2中报道了在蓝色荧光元件中的内部量子效率为28.5%，超过以往的理论极限值25%。但是，并没有公开任何用于超过25%的技术手段，另外，从全彩色有机EL电视的实用化的观点出发，要求进一步高效率化。另外，专利文献I中公开了在荧光元件中利用3重态激子的其他例子。在通常的有机分子中，存在最低的3重态激发状态(Tl)比最低的单重态激发状态(SI)低、但是较高的3重态激发状态(T2)比SI高的情况。在这种情况下，通过引发从T2向SI的跃迁，能够获得基于单重态激发状态的发光。然而，实际上外部量子效率为6%左右(将光取出效率设为25%时，内部量子效率为24% )，并未超过以往所述的极限值25%。另外，就此处的机理而言，取决于一分子内的从3重态激发状态向单重态激发状态的系间窜越(intersystemcrossing)，并不引发非专利文献I所公开的由两个3重态激子的碰撞所致的单重态的生成现象。专利文献2、3中公开了通过在荧光元件的空穴阻挡层中使用BCP(浴铜灵(Bathocuproin))、BPhen (红菲咯啉)等菲咯啉衍生物来提高空穴阻挡层和发光层的界面的空穴密度、引发高效复合的技术。然而，BCP (浴铜灵)、BPhen等菲咯啉衍生物对空穴呈脆弱性，氧化耐久性差，从元件的长寿命化的观点出发，性能不充分。另外，专利文献4、5中公开了在荧光元件中使用蒽衍生物等芳香族化合物作为与发光层相接的电子传输层的材料的例子。然而，在这些例子中，由于所生成的单重态激子是以短时间内进行荧光发光为前提而设计出的元件，因此无需考虑与通常设计在所谓的磷光元件中的电子传输层的3重态能量的关系，实际上电子传输层的3重态能量比发光层的3重态能量小，因此发光层内生成的3重态激子会扩散至电子传输层，随后经历热失活过程，难以超过以往的荧光发光的理论极限值即25%。进而，由于电子传输层的亲合能过大，因此电子向亲合能小的发光层的注入性差，未必能得到高效率化这样的效果。另外，专利文献6中公开了使用显示长寿命、高效率的蓝色发光的荧蒽系掺杂剂的元件，但是其未必称得上高效率。另一方面，磷光型直接使用基于3重态激子的发光。由于单重态激子能量也能通过发光分子内部的自旋转换而转化为3重态激子，因此期待获得理论上接近100%的内部发光效率。因此，自在2000年由Forrest等发表了使用Ir络合物而得的磷光发光元件以来，作为有机EL元件的高效率化技术，磷光发光元件备受注目。然而，虽然红色磷光元件达到了实用化的阶段，但是绿、蓝磷光元件比荧光型元件寿命短，特别是蓝色磷光存在寿命短而且色纯度、发光效率不充分的问题，现状是没有达到实用化。现有技术文献专利文献专利文献1:日本特开2004-214180号公报专利文献2:日本特开平10-79297号公报专利文献3:日本特开2002-100478号公报专利文献4:日本特开2003-338377号公报专利文献5:国际公开第2008/062773号 专利文献6:国际公开第2007/100010号专利文献7:日本特表2002-525808号公报专利文献8:美国专利第7018723号说明书非专利文献非专利文献1:Journal of Applied Physics, 102,114504(2007)非专利文献2:SID2008 DIGEST, 709 (2008)
技术实现思路
因此，本专利技术人等着眼于非专利文献I所述的某种现象，即因两个3重态激子的碰撞融合而生成单重态激子的现象(以下，称为Triplet-Triplet Fusion = TTF现象)，实施高效地引发TTF现象而实现荧光元件的高效率化的研究。具体而言，在使用3重态能量比构成发光层的主体大的材料作为与发光层的阴极侧界面邻接的层(本专利技术中称为阻挡层)时，3重态激子会被束缚在发光层内，高效地引发TTF现象，从而实现荧光元件的高效率和长寿命。此外，为了防止在磷光型元件中激子寿命比单重态激子长的3重态激子向发光层外扩散，已知通过使用3重态能量大的材料作为与发光层的阴极侧界面邻接的层来实现高效率的方案。日本特表2002-525808号公报中公开了通过与发光层邻接地设置由作为菲咯啉衍生物的BCP (浴铜灵)形成的阻挡层来束缚空穴、激子，由此实现高效率化的技术。另夕卜，在美国专利第7018723号说明书中记载了通过在空穴阻挡层中使用特定的芳香族环化合物来实现高效率、长寿命化的方案。然而，对于这些文献而言，在磷光型元件中上述TTF现象被称为TTA (Triplet-Triplet Annihiration:3重态湮灭)，被公认为损害磷光的特征即基于3重态激子的发光的现象，可以说如本专利技术那样将3重态激子高效地束缚在发光层内的作法在磷光型元件中未必与高效率化相关联。根据本专利技术，提供以下的有机EL元件。1.一种有机电致发光元件，其依次具备阳极、发光层、阻挡层、电子注入层和阴极，所述发光层含有主体和下述式(I)或(2)所表示的苯乙烯胺衍生物，所述阻挡层的3重态能量比所述主体的3重态能量更大。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】2010.11.22 JP 2010-2606071.一种有机电致发光元件，其依次具备阳极、发光层、阻挡层、电子注入层和阴极， 所述发光层含有主体和下述式(I)或(2)所表示的苯乙烯胺衍生物， 所述阻挡层的3重态能量比所述主体的3重态能量更大，2.根据权利要求1所述的有机电致发光元件，其中，所述式(I)或(2)中，Ar1 Ar4、A1、A2、B1和B2具有至少一个选自氰基、氟原子、和取代或非取代的甲硅烷基的取代基。3.根据权利要求1或2所述的有机电致发光元件，其中，所述式(I)中，ρ为O，I为1，m为I ο4.根据权利要求1或2所述的有机电致发光元件，其中，所述式(I)中，ρ为1，I为1，m为1，η为I。5.根据权利要求1或2...

【专利技术属性】
技术研发人员：水木由美子，齐藤博之，熊均，河村祐一郎，
申请(专利权)人：出光兴产株式会社，
类型：
国别省市：