[发明专利]有机场致发光元件用化合物及有机场致发光元件

说明书

技术领域

本发明涉及新型的有机场致发光元件用化合物及使用该化合物的有机场致发光元件(以下称为有机EL元件)。

背景技术

通常，对于有机场致发光元件(以下称为有机EL元件)，作为其最简单的结构由发光层及夹持该层的一对对置电极构成。即，在有机EL元件中，利用的是如下现象，即，如果在两电极间施加电场，电子从阴极被注入、空穴从阳极被注入，这些空穴和电子在发光层再结合，发出光。

近年来，进行了使用有有机薄膜的有机EL元件的开发。特别是为了提高发光效率而开发了如下所述的元件，即，以提高由电极注入载流子的效率为目的而对电极种类进行最佳化，在电极间以薄膜的形式设置包含芳香族二胺的空穴传输层和包含8-羟基喹啉铝络合物(以下称为Alq3)的发光层的元件，由此与目前的使用了蒽等单晶的元件相比，发光效率得到了大幅度改善，因此，以向具有自发光·高速应答性这样的特征的高性能的平面板的实用化为目标而发展。

另外，作为提高元件的发光效率的尝试，还正在研究不使用荧光而使用磷光。以上述设置有由芳香族二胺构成的空穴传输层和由Alq3构成的发光层的元件为代表的许多元件利用的是荧光发光，但是，如果使用磷光发光、即利用来自三重激发态的发光，则与目前使用有荧光(单态)的元件相比，可以期待其效率提高3～4倍左右。为了该目的而对将香豆素衍生物或二苯甲酮衍生物作为发光层进行了研究，但只得到极低的亮度。另外，作为利用三重态的尝试，对使用铕络合物进行了研究，但其也没有达到高效率的发光。近年来，如专利文献1中所列举的那样，以发光高效率化或长寿命化为目的而对以铱络合物等有机金属络合物为中心进行了大量的研究。

专利文献1：特表2003-515897号公报

专利文献2：特开2001-313178号公报

专利文献3：特开2006-76901号公报

专利文献4：WO2005-76668号公报

专利文献5：WO2003-78541号公报

非专利文献1：Applied Physics Letters，2003，83，569-571

非专利文献2：Applied Physics Letters，2003，82，2422-2424

为了得到高发光效率，与前述掺杂剂同时使用的主体材料变得重要。作为主体材料被提出的代表性的主体材料，可举出专利文献2所介绍的咔唑化合物的4，4’-双(9-咔唑基)联苯(以下称为CBP)。当使用CBP作为以三(2-苯基吡啶)铱络合物(以下称为Ir(ppy)3)为代表的绿色磷光发光材料的主体材料时，显示出比较良好的发光特性。另一方面，用作蓝色磷光发光材料的主体材料时，得不到充分的发光效率。这是由于因CBP的最低激发三重态的能量水平比一般的蓝色磷光发光材料的最低激发三重态的能量水平低，故蓝色磷光发光材料的三重激发态能量移动到CBP。即，通过使磷光主体材料具有高于磷光发光材料的三重激发态能量，可有效地限域磷光发光材料的三重激发态能量，其结果可实现高发光效率。为了改善该能量限域效果，非专利文献1利用CBP的结构改变来提高三重激发态能量，由此提高双[2-(4，6-二氟苯基)吡啶-N，C2’](吡啶甲酰)合铱络合物(以下称为FIrpic)的发光效率。另外，非专利文献2通过将1，3-二咔唑基苯(以下称为mCP)用于主体材料，利用同样的效果改善发光效率。但这些材料中，特别是从耐久性的观点考虑，在实用上并不能满足。

另外，为了得到高发光效率，需要均衡良好的两种电荷(空穴·电子)的注入传输特性。因为CBP的电子传输能力相对空穴传输能力差，所以发光层中的电荷均衡差，多余的空穴流出到阴极侧，因发光层中的再结合几率下降而导致发光效率下降。进而，此时，因为发光层的再结合区域被限制在阴极侧的界面附近的狭窄区域内，所以，使用最低激发三重态的能量水平相对Alq3那样的Ir(ppy)3低的电子传输材料时，可发生因三重激发态能量从掺杂剂向电子传输材料移动而导致的发光效率下降。