[发明专利]有机电致发光元件

说明书

技术领域

本发明涉及含有三蝶烯衍生物的有机电致发光元件，详细而言，涉及对由有机化合物构成的发光层施加电场而放出光的薄膜型器件。

背景技术

一般而言，有机电致发光元件(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，利用如下现象：当在两电极间施加电场时，从阴极注入电子，从阳极注入空穴，它们在发光层中复合，放出光。

近年来，进行了使用有机薄膜的有机EL元件的开发。特别是为了提高发光效率，以提高由电极注入载流子的效率为目的而进行电极种类的最优化，通过在电极间以薄膜的形式设置由芳香二胺构成的空穴传输层和由8-羟基喹啉铝络合物(以下称为Alq3)构成的发光层的元件的开发，进行了与以往使用了蒽等的单晶的元件相比大幅度的发光效率的改善，因此以在具有自发光·高速应答性这样的特征的高性能平板中的实用化为目标进行发展。

另外，作为提高元件的发光效率的尝试，还研究不使用荧光而使用磷光。以上述的设置了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，但通过使用磷光发光、即利用来自三重激发态的发光，与以往的使用荧光(单重态)的元件相比，可以期待3～4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。另外，作为利用三重态的尝试，对使用铕络合物进行了研究，但其也达不到高效率的发光。近年来，如专利文献1中列举的那样以发光的高效率化、长寿命化为目的、以铱络合物等的有机金属络合物为中心进行了大量研究。

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：特表2001-520255号公报

专利文献4：特开2002-015871号公报

专利文献5：特表2007-520875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，与上述掺杂剂材料同时使用的主体材料变得重要。作为主体材料而提出的代表性的材料可以举出专利文献2所介绍的咔唑化合物的4，4’-二(9-咔唑基)联苯(以下称为CBP)。在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使用的情况下，示出比较良好的发光特性。另一方面，在作为蓝色磷光发光材料的主体材料使用的情况下得不到充分的发光效率。这起因于：由于CBP的最低三重激发态的能级比一般的蓝色磷光发光材料的最低三重激发态的能级低、因此蓝色磷光发光材料的三重激发能移动至CBP。即，由于磷光主体材料具有比磷光发光材料高的三重激发能，因此可有效地约束磷光发光材料的三重激发能，其结果达到高发光效率。以这种能量约束效果改善为目的，非专利文献1中通过CBP的结构改变来使三重激发能提高，由此使双(4，6-二氟苯基吡啶-N，C2)吡啶甲酰合铱络合物(以下，称为FIrpic)的发光效率提高。另外，在非专利文献2中，通过将1，3-二咔唑基苯(以下称为mCP)用于主体材料，通过相同的效果来改善发光效率。但是，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，需要平衡良好的双电荷(空穴·电子)的注入传输特性。由于CBP相对于空穴传输能而言电子传输能差，因此发光层中的电荷的平衡被破坏，过剩的空穴流出到阴极侧，引起发光层中的复合概率的下降所导致的发光效率降低。进而，此时，由于发光层的复合区域被限制在阴极侧的界面附近的狭小区域，在使用如Alq3那样的相对于Ir(ppy)3最低三重激发态的能级低的电子传输材料的情况下，也可发生由于三重激发能从掺杂剂向电子传输材料的移动所导致的发光效率降低。

如上所述，为了在有机EL元件中得到高发光效率，需要具有高的三重激发能、且在双电荷(空穴·电子)注入传输特性中得到平衡的主题材料。进而，期望电化学方面稳定、同时具备高耐热性和优异的无定形稳定性的化合物，但现状是在实用上面满足这种特性的化合物还未知。

在专利文献3中，作为发光材料，例示有以下所示的三蝶烯衍生物等。