[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

本发明涉及新型有机场致发光元件用化合物及有机场致发光元件 (以下称为有机EL元件)，详细而言，涉及通过并用磷光发光掺杂剂和 具有特定结构的主体化合物而显示高亮度的有机EL元件。

背景技术

通常，有机EL元件，作为其最简单的结构是由发光层及夹持该层 的一对对电极构成。即，在有机EL元件中，利用的是如下现象：当在 两电极之间施加电场时，电子从阴极被注入，空穴从阳极被注入，这 些电子和空穴在发光层中在复合能级从导带返回价带时作为能量发出 光。

近年来，对使用了有机薄膜的EL元件进行了开发。特别是为了提 高发光效率，通过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，在电极之间以薄膜的形式设置有包含芳香族二胺的空 穴传输层和包含8-羟基喹啉合铝络合物(以下称为Alq3)的发光层的 元件的开发，与目前的使用有蒽等单晶的元件相比，发光效率得到了 大幅度的改善，因此以具有自发光·高速应答性这样的特征的高性能 平板的实用为目标进行了发展。

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。以上述设置有包含芳香族二胺的空穴传输层和包含Alq3 的发光层的元件为代表的许多元件利用的是荧光发光，但如果使用磷 光发光、即利用来自三重激发态的发光，则与目前的使用荧光(单态) 的元件相比，可以期待3倍左右的效率提高。为了该目的，对将香豆 素衍生物、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。之后，作为利用三重态的尝试，对使用铕络合物进行了研究， 但其也未达到高效率的发光。作为磷光发光掺杂剂，提出了许多如专 利文献1中列举的方案。

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2002-305083号公报

专利文献4：特开2002-352957号公报

专利文献5：特开平11-162650号公报

专利文献6：特开平11-176578号公报

专利文献7：特开2003-142264号公报

在有机EL元件开发中，作为用于发光层的主体材料而提出的为专 利文献2所介绍的咔唑化合物的CBP。当作为绿色磷光发光材料的三 (2-苯基吡啶)铱络合物(以下称为Ir(ppy)3)的主体材料使用CBP时， 由于CBP使空穴易流动而使电子难流动的特性，电荷注入均衡被破坏， 过剩的空穴流出到电子传输侧，结果来自Ir(ppy)3的发光效率降低。

作为上述的解决手段，例如如专利文献3所示，存在在发光层和 电子传输层之间设置空穴阻挡层的手段。通过利用该空穴阻挡层将空 穴有效地积蓄在发光层中，可使其与在发光层中的电子的复合几率提 高，达到发光的高效率化。作为目前通常使用的空穴阻挡材料，可以 举出2，9-二甲基-4，7-二苯基-1，10-菲咯啉(以下称为BCP)及双(2-甲 基-8-喹啉基-N1，08)对苯代苯酚基铝(以下称为BAlq)。由此可以防止 在电子传输层电子和空穴的复合，但由于BCP即使在室温下也容易结 晶化，缺乏作为材料的可靠性，所以元件寿命极短。另外，据报道， BAlq的Tg为约100℃时，为比较良好的元件寿命结果，但空穴阻挡能 力不足，来自Ir(ppy)3的发光效率降低。

另一方面，在专利文献4中介绍的3-苯基-4-(1’-萘基)-5-苯基 -1，2，4-三唑(以下称为TAZ)也作为磷光有机EL元件的主体材料而 被提出，但由于容易使电子流动而使空穴难以流动的特性，发光区域 成为空穴传输层侧。因此，也认为，由于不同的空穴传输层的材料产 生的与Ir(ppy)3的相容性问题，来自Ir(ppy)3的发光效率降低。例 如，作为空穴传输层从高性能、高可靠性、高寿命的观点考虑最优选 使用的4，4’-双(N-(1-萘基)-N-苯基氨基)联苯(以下称为NPB)与 Ir(ppy)3的相容性差，存在引起从Ir(ppy)3向NPB的能量迁移、发 光效率降低这样的问题。

另外，在专利文献7中，提出了将具有适度的电子传输能力的上 述BAlq作为磷光有机EL元件的主体材料使用。根据本文献，可以不 使层构成复杂而实现长寿命的磷光有机EL元件，但不能说在实用上是 充分的。