TW201014453A - Composition for organic electroluminescence element, organic thin film, organic electroluminescence element, organic EL display and organic EL lighting - Google Patents
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Description
201014453 六、發明說明: 【發明所屬之技術領域】 本發明係關於用於依濕式成膜法形成有機電致發光元件 之發光層的有機電致發光元件用組成物。 本發明尚關於使用該有機電致發光元件用組成物的有機 電致發光疋件、以及使用該有機電致發光元件的有機EL顯 示裝置及有機EL照明。 【先前技術】 近年’作為製造顯示器、照明等發光農置的技術,正盛行 有機電致發光(有機EL)it件的開發,主要係以小型至中型 尺寸的顯示器用途為中心,且已開始實用化。 有機電致發光元件係對電極間的有機層注入正負電荷(載 子)’藉由使該載子進行再結合而獲得發光。 目刖已實用化的有機電致發光元件,一般採取將較低分子 量的化δ物在尚真空條件下加熱,並於上方所設置基板施行 蒸鑛的手法進行製造。然而,該真空紐法難以對大面積基 板進行均質蒸鍍,不適合於大型顯示II、大面積之面發光照 月等大面積之有機EL面板的製造。又,亦有蒸鍍源的有機 材料之利用效率低,製造成本容胃提高的問題。 另方面’作為製造此種大面積有機EL面板的手段,提 案有利用諸如以旋塗法、噴墨法、浸塗法、各種印刷法等為 代表的'㈣成膜法所進行之有機EL面板製造方法。 098125812 201014453 然而’存在有利用濕式成膜法所形成之發光層的有機電致 發光元件的壽命較短的問題。 故,為了解決此種問題,例如專利文獻1著眼於濕式成膜 法所使用油墨中,材料在溶劑中的溶解度,而開發出高溶解 性材料。 然而’該專利文獻丨的技術中雖提升相關材料的溶解度, 但所獲得之元件仍然無法獲得充分的壽命。 _ 專利文獻1 :日本專利特開2004-224766號公報 【發明内容】 (發明所欲解決之問題) 本發明課題在於提供—種具核濕式賴法所形成之發 光層的有機電致發光元件,其屬於長壽命的有機電致發光元 件。 (解決問題之手段) 本發明者等認為,具有利用濕式成膜法所形成之發光層的 地因2發光轉,之所以未提升壽命,其原因並非僅單純 進行深1=劑的溶解度偏低利起’而針對解決該等問題 =果而發題的原因並非僅單純因為材料溶解度的 疋亦大幅依存於賴後的油墨 體成分間之相互析出迷度。即,在油墨的乾 換質等係相對於形成各層的主成分屬少^燥過程中’諸如 098125812 _風刀I量添加的材料,會較 5 201014453 作為主成分所使用的材料先析出或凝聚,導致較難形成固體 成分呈均勻相溶狀態的薄膜,推測如此便產生上述問題。 以此種推測為基礎,更進一步進行探討,結果發現藉由使 用滿足某特定條件的油墨(成膜用組成物),可在塗佈膜的乾 燥步驟中,控制各材料的析出速度。此外,即便使用溶解度 較小的材料時,仍不致發生偏析與凝聚情形,可形成均質薄 膜,結果可獲得長壽命之有機電致發光元件,遂完成本發 明。即’本發明主旨如下示。 (1)種有機電致發光元件用組成物’係含有2種以上之 有機電致發光元件材料及溶劑者,其特徵在於:該有機電致 發光元件材料中之至少1種係螢光發光材料,且滿足下式 (1)(以下有時將該有機電致發光元件用組成物稱「有機電致 發光元件用組成物A」)。 [數1] (EL材料S之飽和溶解度)::(EL材料N之重量比)\ ⑴ (EL材料S之重量比)X (EL材料N之飽和溶解度)=U * Λ } (上式⑴中, EL材料S :該組成物中重量最少的有機電致發光元件材 料 EL材料Ν :該組成物中重量最多的有機電致發光元件材 料 重量比:EL材料S與EL材料Ν的重量比中,該材料的 值 098125812 6 201014453 飽和溶解度:相對於在該、域㈣所料的溶劑n 1氣壓下的該材料之飽和溶解度(wt〇/o) .其中’KL材料N_L材料氣壓下,相對 於曱苯的飽和溶解度分別為lwt〇/0以上。) (2) 如上述⑴所記載之有機電致發光元件用組成物其 中’上述螢光發光材料係分子量10000以下的化合物。、 (3) 如上述⑴或(2)所記載之有機電致發光元件用組成 參物’其中,上述机材料㈣電荷輸送材料,上述乩 S係螢光發光材料。 广 (4) 一種有機電致發光元件用組成物,係含有2種以上之 有機電致發光元件材料及溶劑者’其特徵在於:該溶劑的沸 點係150 C以上,該有機電致發光元件材料中至少i種係鱗 光發光材料,且滿足下式(2)(以下有時將該有機電致發光元 件用組成物稱「有機電致發光元件用組成物B」)。 •[數 2] (EL材料S之飽和溶(EL材料N之重量比) (EL材料S之重量比)X (EL材料N之飽和溶解k) ^ ^ ° ...(2) (上式(2)中, EL材料S :該組成物中重量最少的有機電致發光元件材 料 EL材料N :該組成物中重量最多的有機電致發光元件材 料 重量比:EL材料S與EL材料N的重量比中,該材料的 098125812 7 201014453 值 飽和溶解度:相對於在該組成物中所含有的溶劑,20°C、 1氣壓下的該材料之飽和溶解度(wt%) (5) 如上述(4)所記載之有機電致發光元件用組成物,其 中,上述磷光發光材料係分子量10000以下的化合物。 (6) 如上述(4)或(5)所記載之有機電致發光元件用組成 物,其中,上述EL材料N係電荷輸送材料,上述EL材料 S係磷光發光材料。
有機電致發光元件用組成物C (7)—種有機電致發光元件用組成物’係含有2種以上之 有機電致發光元件材料及溶劑者,其特徵在於:該有機電致 發光元件材料中之至少1種係發光材料’且相對於環己義笨 係滿足下式(3)(以下有時將該有機電致發光元件用組成物稱 厂 [數3] (EL材料S之飽和溶解连(EL材料N之重量比)^ ο 〇 (3) (EL材料S之重量比)(EL材料N之飽和溶解度) (上式(3)中 元件材 EL材料S :該組成物中重量最少的有機電致發光 料 EL材料N :該組成物令重量最多的有機電致發光元件材 料 該材料的 重量比:EL材料S與EL材料N的重量比中, 098125812 201014453 值 飽和溶解度:相對於在環己基苯,於2(TC、i氣壓下,該 材料的飽和溶解度(Wt°/〇) ) 本發明之另一主旨的有機薄膜,係使用上述本發明有機電 致發光元件用組成物所形成。 本發明之另一主旨的有機電致發光元件,係在陽極與陰極 _ 間設有發光層的有機電致發光元件,其特徵在於:該發光層 係使用上述本發明之有機電致發光元件用組成物所形成的 層。 本發明之再另一主旨的有機EL顯示裝置及有機el 明,係含有此種有機電致發光元件。 (發明效果) 根據本發明的有機電致發光元剌組成物,可防止相對於 主成分屬於少量調配的贼分材料較主成分材料先析出或 =膜結果,可形成均勻狀態或近乎均勻的準均勻狀態分 根據本發明的有機電致發光元件用 ==發光層等有機層的有機電致發二件= ==均句⑽優異,結果可提供長壽命、且驅 ^壓低的有機電致發光元件,❹此財機電致發光元 件,可品質有機肛顯示裝置與有機肛昭明。 098125812 9 201014453 【實施方式】 以下’針對本發明實施形態進行詳細說明,惟以下所記載 之構成要件的說明僅止於本發明實施態樣之一例(代表例) 而已,本發明在不逾越其主旨的前提下,並不特定於該等内 容。 另外,本發明中,「發光材料」係有「螢光發光材料」與 「磷光發光材料」,當僅記載「發光材料」的情況,係涵蓋 「螢光發光材料」與「磷光發光材料」二者。 再者’「本發明的有機電致發光元件用組成物」係指「本 發明的有機電致發光元件用組成物A」、「本發明的有機電致 發光元件用組成物B」、及「本發明的有機電致發光元件用 組成物C」的總稱。 再者’本發明的有機電致發光元件用組成物A中,用於 表示EL材料N、EL材料S、發光材料、及電荷輸送材料的 溶解性的溶劑係舉「曱苯」為例,惟此僅止於本發明有機電 致發光元件用材料的溶解性指標,選擇該技術領域通用溶劑 的「甲苯」,本發明有機電致發光元件用組成物所含的溶劑 並不侷限於曱苯。 [有機電致發光元件用組成物] 本發明的有機電致發光元件用組成物A,係含有2種以上 之有機電致發光元件材料及溶劑者,其特徵在於:該有機電 致發光元件材料中之至少1種係螢光發光材料,且滿足下式 098125812 10 201014453 ⑴。 [數4] (EL材料S之飽和溶解度、mu?!·斜N之重量比)>70 (1) ~(EL材料S之重量(el材料1^?^和溶解度)— (上式⑴中, EL材料S :該組成物中重量最少的有機電致發光元件材 料 EL材料N :該組成物中重量最多的有機電致發光元件材 ❹料 重量比:EL材料s與EL材料N的重量比中,該材料的 值 飽和溶解度:相對於在該組成物中所含有的溶劑,20¾、 1氣壓下的該材料之飽和溶解度(wt%) 其中,EL材料N與EL材料S在20°C、1氣壓下,相詩 於甲苯的飽和溶解度分別為lwt%以上) ® 本發明的有機電致發光元件用組成物B,係含有2種以上 之有機電致發光元件材料及溶劑者,其特徵在於:該溶劑的 沸點係150°C以上,而該有機電致發光元件材料中之至少1 種係磷光發光材料,且滿足下式(2)。 [數5] (EL材料S之飽和溶解度(EL材料N之重量比)⑵ _ (EL材料S之重量比)—X(EL材料N之飽和溶解度)=· } (上式(2)中, EL材料S :該組成物中重量最少的有機電致發光元件材 098125812 11 201014453 料 EL材料N :該組成物中重量最多的有機電致發光元件材 料 重量比:EL材料S與el材料N的重量比中,該材料的 值 飽和溶解度:相對於在該組成物中所含有的溶劑,20¾、 1氣壓下的該材料之飽和溶解度(wt%) ) 本發明的有機電致發光元件用組成物C,係含有2種以上 之有機電致發光元件材料及溶劑者,其特徵在於··該有機電 致發光元件材料中之至少1種係發光材料,且相對於環己基 苯係滿足下式(3) ° ^2.0 …(3) [數6] (EL材料S之飽和溶蜂產2 x (EL材料S之重量比) (EL材剩^之重量比) (EL材料溶解度) (上式(3)中’ EL材料S :該組成物中重量最少的有機電致發光元件材 料 EL材料N :該組成物中重量最多的有機電致發光元件材 料 重量比:EL材料S與EL材料N的重量比中’該材料的 值 飽和溶解度:相對於環己基苯,於20°c、1氣壓下’該材 12 098125812 201014453 料的飽和溶解度(wt%) ) • 另外,以下有時將依上式OH3)左邊所計算出的值稱為 「本發明參數值」。 舞 {有機電致發光元件材料} 首先,針對本發财機電致發光元件⑽絲中所含的有 機電致發光元件材料進行說明。 本發明的有機f致發光元件材料係指在有機電致發光元 件的陽極與陰極間之層所含有的材料。作為有機電致發光元 件材料可舉例如具有電洞輸送能力或電子輸送能力的電荷 輪送材料、發光材料、電子受體性化合物等。 本發明有機電致發就㈣組成物+的有機電致發光元 件材料含有量,通常為〇._lwt%以上、較佳_wt%以 ❹ 上、更佳〇.lwt%以上,且通常為90wt%以下、較佳7〇wt% 以下、更佳50wt%以下。若該含有量少於上述下限,則塗佈 膜_厚變薄’當作成元件時,有成為黑點核路之原因之 *〆3有量多於上述上限,則塗佈膜的膜厚變厚當作 成元:時,有導致驅動電壓上升之虞、或容易發生塗:不 均’當作成元件時,有發生輝度不均的可能性。 本發明有機電致發光元件材料的分子量,係在不致明顯損 及本發明效果之前提下可為任意,通常為1GGGG以下、較佳 〇以下、更佳4000以下、特佳3000以下,且,通常為 098125812 13 201014453 100以上、較佳200以上、更佳3〇〇以上、特佳4〇〇以上的 範圍内。 若有機電致發光元件材料的分子量過小,則玻璃轉移溫 度、熔點、及分解溫度等容易降低,有機電致發光元件材料 及有機薄膜的耐熱性明顯降低,有因再結晶化或分子遷移等 所造成的膜質降低、或發生因材料熱分解所伴隨的不純物濃 度上升等’而有導致元件性能降低的情況。 另一方面,若分子量過大,則有因有機電致發光元件材料 的構造、或組成物(油墨)之調製時所使用之溶劑的種類,而 致有機電致發光元件材料對溶劑的溶解度變得過小的情 況,例如在材料製造步驟中有精製趨於困難的情況 。此外, 會發生在成膜時出現並未形成薄臈的部分、或所形成之有機 薄膜的膜厚變得過薄等_,在作為元件時,有成為黑點發 生、短路原因的情況。 再者,本發明之有機電致發光元件用組成物A中所含有 的有機電致發光元件材料,係於2〇ΐ、丨氣壓下對曱笨的飽 和冷解度’通常為lwt%以上、較佳2wt%以上,且通常3〇糾% 以下、較佳20wt%以下。若作為有機電致發光元件材料之溶 解性的對甲苯的飽和溶解度在上述範圍内,則可輕易地形成 均勻臈,且不易發生短路、缺陷等,因而作成元件時成為驅 動壽命較長者。 <發光材料> 098125812 201014453 本發明之有機電致發光元件用組成物中所含有之2種以 上的有機電致發光元件材料中,至少1種係發光材料,本發 明的有機電致發光元件用組成物通常係用於形成有機電致 發光元件的發光層。 所謂「發光材料」係定義為在惰性氣體環境下,於室溫中, 稀薄溶液中的發光量子產率達30%以上之材料,從與稀薄容 液中的螢光或磷光光譜之對比而言,當對使用其所製得之有 • 機電致發光元件進行通電時,所獲得之EL光譜之其中一邙 分或全部屬於該材料之發光的材料。 其中,發光材料的發光量子產率、溶液中的螢光或磷光光 譜、及作成有機電致發光元件時的EL光譜之各測定方法係 如下述。 (發光量子產率之測定方法) 發光材料的發光量子產率例如可使用絕對PL量子產率測 ® 定裝置C9920-02(Hamamatsu Photonics公司製)進行測定。 又,當施行測定時,係使用使發光材料被稀釋為相對於溶 劑呈0.01mmol/L左右,且利用惰性氣體(例如氮)充分施行 脫氧處理的溶液。 (溶液中的螢光或磷光光譜之測定方法) 對上述發光量子產率之測定時所使用的相同溶液’使用例 如分光光度計F-4500(曰立製作所公司製),並照射任意波長 光,測定藉由將發光材料激發而獲得的光譜。 098125812 15 201014453 再者,所使用測定機器係只要能進行與上述同等的測 可’並不減於上述測定鋪,亦可使料他關定機器。 (形成有機電致發光元件時的el光譜測定方法) 。 有機電致發光元件的EL光譜係藉由將光譜施行分光 得。具體而言’係對所製成之元件施加既定電流,並利 間多頻測光系統MCPD-2〇〇〇(大緣電子公司製)測定所 之EL光譜。 子 再者,所使用的測定機器係只要能進行與上述同等的濟卜 便可’並不舰於上賴錢H,亦可使料他_定機^ 發光材料係只要屬於通常使用作為有機電致發光元件^ 發光材料者便可,其餘並纽定。例如可為㈣發光材料, 亦可為填紐光材料。螢光發光材料於原理上,軸有機電 致發光元件的發光效率較低於縣發光材料,但因為激發單 重項狀態的能隙小於同-發光波長的碟光發光材料且激子 壽命為奈秒級的非常短壽命,因而對發光材料的負荷較小, 容易延長元件的驅動壽命。 另一方面,磷光發光材料係於原理上,有機電致發光元件 的發光效率非常高,但因為激發單重項狀態的能隙較大於同 一發光波長的螢光材料,且激子壽命係微秒至毫秒級的較長 壽命,因而相較於螢光發光材料,容易延長驅動壽命。所以, 在相較於壽命而比較重視發光效率的用途中,較佳係使用磷 光發光材料。此外’亦可使用藍色係勞光發光材料綠色與 098125812 16 201014453 紅色係填光發光材料等組合。 另外,發光材料係在提升對溶劑的溶解性之目的下,較佳 係使用降低分子之對稱性與剛性、或經導入烷基等親油性取 代基的材料。 以下,列舉發光材料中的螢光發光材料之例’惟螢光發光 材料並不偈限於以下例示物。 提供藍色發光的螢光發光材料(藍色螢光色素),可舉例 • 如:萘、筷(chrysene)、茈、芘、蒽、闊馬靈、對雙苯基 乙烯基)苯、芳香胺、及該等的衍生物等。其中’較佳為蒽、 棋、芘、芳香胺、及該等的衍生物等。 提供綠色發光的螢光發光材料(綠色螢光色素)可舉例 如:喧咬酮、闊馬靈、AKC^NO)3等鋁錯合物、及該等的 衍生物等。 k t、只色發光的螢光發光材料(黃色螢光色素)可舉例 •如:紅熒烯、呸啶酮、及該等的衍生物等。 提供紅色發光的螢光發光材料(紅色螢光色素)可舉例 如.DCM(4-(二氰基亞甲基)_2·甲基冬(對二曱基胺基苯乙 烯南)系化合物、苯并吼喃、玫塊紅、苯并噻嘲、氮 雜苯并噻噸等二苯并哌喃、及該等的衍生物等。 上述提供藍色螢光的衍生物之芳香胺衍生物,更具體係有 如下式QQ所示化合物’從元件的發光效率、驅動壽命等觀 點而言,較佳係螢光發光材料。 098125812 17 201014453 [化1]
Ar22
(式中,Ar21係指核碳數10〜40的取代或無取代之縮合芳 香族環基;Ar22及Ar23係指分別獨立的碳數6〜40之取代或 無取代之1價芳香族基;p係指1〜4的整數。)
Ar21具體可舉例如:萘、菲、螢蔥、蒽、芘、茈、謹、棋、 起(picene)、二苯基蒽、第、聯伸三苯、玉紅省、苯并蒽、 苯基蒽、雙蒽、二蒽基苯或二苯并蒽的殘基。 以下,例示作為螢光發光材料的芳香胺衍生物之較佳具體 例,惟本發明的螢光發光材料並不侷限於該等。以下,「Me」 係指曱基,「Et」係指乙基。 098125812 18 201014453
098125812 19 201014453 [化3]
098125812 20 201014453 [化4]
098125812 21 201014453 [化5]
本發明中,當發光材料係使用螢光發光材料的情況,依照 098125812 22 201014453 以下的理由,認為藉由滿足上式(1)則可更有效地獲得本發 明效果。
即,螢光發光材料係相較於磷光發光材料,容易在同化合 物間進行能量收授。具體而言,當存在有膜不均質,且螢光 在好材料的極附近存在有相同螢光的好材料時,於從激發狀 態返回基底狀態時所釋放出的能量,並未被使用於發光,而 是被使用於附近的同一化合物之激發。即,藉由此種重複, 發光時所使用的能量被使用於熱振動等,而推測其對使用作 為元件時的電流效率與驅動壽命等造成影響。 針對此種螢光發光材料,藉由依滿足上式(i)的方式進行 組成物s免计,預測可更加提升成膜狀態的均質化、膜質提 升而可更進一步有效地獲得發光效率、壽命的改善效果。 另方面’作為鱗光發光材料係有如含有以從長週期型週 期表(以下在無特別聲明的前提下,「週縣」的情況係指「長 週期型週期表」)第7〜11族中所選擇的金屬作為中心金屬之 諸如Werner式錯合物或有機金屬錯合物。 從週期表第7〜U族中所選擇的金屬,較佳係有如:釘、 、銀、銖、锇、銀、白金、金等,其中,更佳為銀或 鯖合物的 奸…配位基較佳係由諸如(雜)芳香基t定配位基、(雜、 方香基。比唾配位基等(雜)芳香基, 啉等相連結的配位基,更佳其+ $哫 罪咯 尺佳為本基吡啶配位基、苯基吡唑配 098125812 23 201014453 位基。此處所謂「(雜)芳香基」係指芳香基或雜芳香基。 磷光發光材料具體係有如:參(2_苯基π比啶)銥、參(2苯基 啦啶)釕、參(2-苯基吡啶)鈀、雙(2_苯基吡啶)白金、參(2_苯 基吡啶)锇、參(2-苯基吡啶)銖、八乙基白金卟啉、八苯基白 金卟啉、八乙基鈀卟啉、八苯基鈀卟啉等。 特別是作為磷光發光材料的磷光性有機金屬錯合物,較佳 係有如下式(III)或式(IV)所示化合物: ML(q-j)L’j (III) ❹ (式(III)中’ Μ係&金屬;q係指上述金屬的價數。此外’ L與L’係指雙芽配位基。j係指〇、】或2的數值。) [化6]
(式(IV)中’M7係指金屬;τ係指碳原子或氣原子^ 係指分別獨立的取代基。但,在τ係氮原子的情況,貝
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R94 與 R 以下’首先針對式⑽所示之化合物進行說 式(ΙΠ)中’ Μ係指任意金屬,較佳具體 7〜11族中所選擇之金屬的前述金屬。〜週期表第 再者’式(111)中,雙芽配位基L係指具有 明 配位基: [化7] 以 下部分構造的
族構::·1係指…有取代基-香 想縮合環。具 产、# 苯環、萘環、Μ、菲環、純、四¥ :科Γι本开祐環、筷環、聯伸三苯環、危環、螢蔥環、 浑環專的1價基等。 产U族雜環基係有如五或六元環的單環或2〜4縮合 :厂例係有如源自諸如:吱喃環、苯并咬喊環、嘆吩環、 本并塞%、Β比略環、Β比峻環、咪㈣二峻環、t朵環、 098125812 25 201014453 七坐環、Μ并料環、料并㈣環、轉細略環 吩并吼略環、⑦吩并㈣環、氟化鱗環H夫喃環 吩并t喃環、苯并異十坐環、苯并異料環、苯并_唾環、 吼咬環、環、料環、較環、三料、料環、異啥 T環、smohne環、料淋環、菲咬環、苯并味嗤環、哑唆 裱、喹唑啉環、喹唑啉酮環、奠環等的1價基等。 參 再者,上述L的部分構造中,環A2係指亦可具有取代基 的含氮芳香族雜環基。 該含氮芳香族雜環基係有如源自五或六元環的單環或 2〜4縮合環的基。具體例係有如源自諸如:吼咯環、吼嗤環、 咪唑環、哼二唑環、吲哚環、咔唑環、吡咯并咪唑環、吡咯 并吡唑環、吡咯并吡咯環、噻吩并吡咯環、氟化吡咯環、噻 吩并咬喃環、苯并異,等唑環、苯并異噻唑環、苯并咪唑環、 °比啶環、吼讲環、噠畊環、嘧啶環、三啡環、喹啉環、異喹 嚇·環、啥》号琳環、菲唆環、苯并咪嗤環、咕咬環、啥嗤淋環、 © 喹唑啉ig環等的1價基等。 環A1或環A2分別亦可具有的取代基之例,可舉例如: 鹵原子、烷基、烯基、烷氧羰基、烷氧基、芳香氧基、二烷 胺基、二芳香胺基、咔唑基、醯基、鹵烷基、氰基、芳香族 烴基等。 再者,式(III)中,雙芽配位基係指具有以下部分構造的 配位基。其中,下式中,「Ph」係指苯基。 098125812 26 201014453 [化8] K) W CK ζΗ Ή Η3>< F3C^, yo ^ττ"3 FsC^tHa ^
-ry- Η-γ V
ζ>-ο 〇-〇 F3"iy〇 Η 其中,L,係從錯合物安定性的觀點而言,較佳為以下所舉 例的配位基。 •[化 9]
^c'P〇 Q〇 cy^> 式(III)所示之化合物,更佳係有如下式(Ilia)、(IIIb)、(IIIc) 所示之化合物: 098125812 27 201014453 [化 ίο]
(式(Ilia)中,Μ4係指與Μ相同的金屬;w係指上述金屬 的價數;環A1係指亦可具有取代基的芳香族烴基;環A2 係指亦可具有取代基的含氮芳香族雜環基。) [化 11]
(Illb) (式(Illb)中,Μ5係指與Μ相同的金屬;w係指上述金屬 的價數;環Α1係指亦可具有取代基的芳香族烴基或芳香族 雜環基;環Α2係指亦可具有取代基的含氮芳香族雜環基。) [化 12]
(me) 098125812 28 201014453 (式(IIIc)中,Μ6係指與M相同的金屬;w係指上述金屬 的價數;j係指〇、1或2 ;環A1與環A1,係指分別獨立且 亦可具有取代基的芳香族烴基或芳香族雜環基;環A2與環 A2’係指分別獨立且亦可具有取代基的含氮芳香族雜環其。) 上式(ma)、(IIIb)、(IIIc)中’環A1與環ΑΓ的較佳例可舉 例如:苯基、聯苯基、萘基、蒽基、噻吩基、糠偶醯基、苯 并π塞吩基、苯并糠偶醯基、Π比σ定基、喧琳基、異喧琳夷、味 ❹ σ坐基等。 上式(IIIaHIIIc)中,環Α2與環Α2,的較佳例可舉例如: 吡啶基、嘧啶基、吡唑基、三唑基、苯并噻唑基、苯并噚唑 基、苯并咪唑基、喹啉基、異喹啉基、喹哼啉基、菲啶基等。 上式(Ilia)〜(IIIc)所示之化合物所亦可具有的取代基,可舉 例如:齒原子、烷基、烯基、烷氧羰基、烷氧基、芳香氧基、 二烧胺基、二芳香胺基、料基、醢基、鹵烧基、氛基等。 另外,該等取代基亦可相互連結形成環。具體例有如:亦 可由環A1所具有的取代基、與環μ所具有的取代基相結 合,或者由環A1,所具有的取代基、與環A2,所具有的取代 基相結合,而形成一個縮合環。此種縮合環係有如7,8-苯并 喧琳基等。 其中,環A1、環A1,、環A2及環A2,的取代基,更佳係 有如:烧基、錄基、芳香族烴基、氰基、齒原子、齒院基、 二芳香胺基、叶σ坐基。 098125812 29 201014453 再者,式(Ilia)〜(IIIc)中,Μ4〜Μ6的較佳例係有如:釕、铑、 |£、銀、鍊、锇、銀、白金或金。 上式(III)及(Ilia)〜(IIIc)所示之有機金屬錯合物的具體例 係有如下示,惟並不侷限於下述化合物。 [化 13] 098125812 30 201014453
098125812 31 201014453 [化 14]
098125812 32 201014453 上式(ιι_7Γ:之麵金屬錯合物中,特㈣具有芳香基 〇比咬系配位基(即,2_芳香基叫作為配位基L及/或卜並 :其上鍵結著任意取代基者,以及在其上縮合任意基所構成 者的化合物。 再者’國際公㈣2GG5/G19373號㈣書所記載之化合 物,亦可使用作為發光材料。 參 其次’針對式㈤所示之化合物進行說明。 式(IV)中,Μ係指金屬。具體例有如從週期表第7〜u族 令所選擇之金屬的前述金屬。其中,較佳有如:m 銀、銶、餓、銀、白金或金,更佳有如白金、鱗2價金屬。 再者式(IV)中,R與R93係指分別獨立的氣原子、齒原 子、烧基、芳烧基、稀基、氰基、胺基、醯基、烧氧幾基、 叛基、烧氧基、賊基、芳紐基、鹵絲、祕、芳香氧 基、芳香族烴基或芳香族雜環基。 再者,當T係碳原子的情況,R94與r95係指分別獨立且 表不由與R與R93相同的例示物所示的取代基。此外,當 T係氮原子的情況,則無R94與R95。 +再者’ R92〜R95亦可更進一步具有取代基。當具有取代基 時’其種類並無制的㈣,可縣意基設為取代基。 再者’ R92〜R95中亦可任意2以上基相互連結形成環。 式(IV)所不之有機金屬錯合物的具體例(T-l、T-10〜T-15) 係如下示,惟並不侷限於下述例示物。此外,以下的化學式 098125812 33 201014453 中,「Me」係指甲基,「设」係指己基 Hb 15] ^ 色 Et
(Τ-12)
<Τ~13) Ο
n (Τ-15) 作為發光材料使用的化合物之分子量,在不 明效果之前提下可為任音,通當 _及丰赞 ^㈣細Λ 以下、較佳邏 下、更佳侧以下、特佳麵以下,且通常為刚以上、 較佳20:以上、更佳3〇〇以上、特佳_以上的範圍内。若 發光材料的分子量過小,财_性明顯降低、或成為產生 氣體的原因、或在形成膜之際導致膜質降低或因遷移等導 098125812 34 201014453 致有機電致發光元件的結構形態變化等情況。反之,若發光 材料的分子量過大,則有有機化合物的精製趨於困難、或在 溶解於溶劑中之際較耗時間的傾向。 再者,本發财機電致發光元件心成財所含有的發光 材料’在2Gt、1氣壓下’對於在f笨的飽和溶解度通常係 lwt%以上、較佳2wt%以上,且通常為3〇wt%以下、較佳 2_%以T。若發光材料轉性讀於ψ苯_和溶解度在 籲上述範圍内’則可輕易地形成均勻膜,難以引發短路或缺陷 等,因而形成元件時,可使驅動壽命較長。 另外,上述發光材料可僅使用其中任i種,亦可將2種以 上依任意組合與比率併用。 本發明有機電致發光元件用組成物中所含有的發光材料 含有量,較佳為0.000001wt%以上、更佳〇 〇〇〇lwt%以上、 特佳0.0lwt%以上、且較佳為25wt%以下、更佳I5wt%以下、 P特佳15wt%以下。 若有機電致發光元件用組成物巾的發光材料含有量低於 此下限’則有因有機電致發光元件用組成物中的固形份含有 1不足,導致成膜時ii{現未形成㈣的部分、或所形成薄膜 的膜厚過薄等問題,成為最終所獲得之元件的黑點產生與短 路之原因等’有無法充分獲得所需機能的情況。且,亦有相 對於有機電致發光元件用組成物令通常所含之電荷輪送材 料的農度之相對值降低、或來自電荷輸送材料的電荷或能量 098125812 35 201014453 移動不足、或因無效電流增加導致消耗功率降低、或因由電 荷輸送材料本身的發光導致出現色偏等情況。 另一方面’若有機電致發光元件用組成物中的發光材料含 有量超過此上限,則成膜時賴得之薄膜的膜厚變為過厚, 有元件的驅動電壓上升、容易發生塗佈不均、成為元件發光 面之輝度不均之原时,終究還是無法充分獲得所需機能。 此外’-般亦有因通稱「濃度消光」的發光材料分子間之相 互作用增加所造成的消光現象’或因乾燥時的發光材料凝修 聚、發光材料產生對發光層所注人之電荷的陷牌作用,導致 容易發生驅動電壓上升或元件耐久性降低等情況。 該含有量在本發明有機電致發光元件用組成物中所含之 發光材料屬複數的情況,係指合計量。 <電荷輸送材料> Ο 有機電致發光元件中,發光材料較佳係從具有電荷輸送性 能的主材料收取電荷或能量而發光。所以,除發光材料以 外’在本發明有機電致發光元件敎成物中所含有的有機電 致發光元件材料’較佳係例如使㈣為此域料用的電荷輸 送材料。電騎送材料猶如具有電_靴力的化1 或具有電讀送能力的化合物。 f中,電荷輸送材料的例子係有如:芳香族胺系化合物、 酜菁系化。物、4琳系化合物、嗟吩系化合物、节基笨系化 合物、Μ化合物、腙系化合物、錢㈣化合物、石夕燒胺 098125812 36 201014453 系化合物、鱗胺系化合物、啥咬酮系化合物、聯伸三苯系化 合物、咔唑系化合物、芘系化合物、蒽系化合物、菲洛琳系 化合物、喹啉系化合物、吡α定系化合物、三啡系化合物、0等 二峻系化合物、味嗤系化合物等。 更具體係有如:以4,4'-雙[N-(l-萘)-Ν-苯基胺基]聯苯所代 表之含有2個以上三級胺且2個以上縮合芳香族環被取代為 氮原子的芳香族胺系化合物(日本專利特開平5-234681號公 馨 報);或諸如4,4\4”-參(1-萘苯基胺基)三苯基胺等具有星爆 式構造的芳香族胺系化合物(Journal of Luminescence,1997 年,Vol. 72-74, pp.985);或由三苯基胺的四聚體所構成芳香 族胺系化合物(Chemical Communications, 1996 年 pp 2175);或諸如2,2,7,7’-肆(二笨基胺基)_9,9,-螺雙第等第系化 合物(Synthetic Metals,1997 年,Vol. 91,pp. 209);或諸如 2 5_ 雙(1-萘)-1,3,4-哼二唑(BND)、2,5-雙(6^(2,,2^ 聯二他 _ 一 ^ 咬一曱基-3,4-一苯基梦諾魯(PyPySPyPy)、向二氮雜 菲(BPhen)、2,9-二曱基_4,7-二笨基-1,1〇_菲咯啉(BCP、貝索 固盤(Bathocuproine))、2-(4-伸聯苯基)-5-(對第三丁基苯 基)_1,3,4_嘮二唑(tBu-PBD)、4,4'-雙(9-咔嗅)-聯苯(CBP)等。 本發明之電荷輸送材料的分子量係在不明顯損及本發明 效果之下可為任意’通常為10000以下、較佳5000以下、 更佳4000以下、特佳3〇〇〇以下且通常1〇〇以上、較佳 200以上、更佳300以上、特佳4⑻以上的範圍内。 098125812 37 201014453 右電何輸送材料的分子量過小,則如同發光材料的情况, 有玻璃轉移溫度、熔點、分解溫度等容易降低、有機電欵發 光70件材料與所獲得之有機薄膜的耐熱性明顯降低、因再結 曰曰化或刀子遷移等所造成的膜質降低、或因材料的熱分解所 衍生之不純物濃度上升等情形,有導致元件性能降低的情況 發生。 另方面,若電荷輸送材料的分子量過大,則視有機電致
發光7L件材料的構造或油墨調製時所使用溶劑種類,有導致 材料對/谷劑的/容解度變為過小,例如在材料製造步驟中的精 製趨於困難,因而成為不純物濃度提高、有機電致發光元件 的發光效率與耐久性降低的,或在塗佈成膜時出現未形 成薄膜的部分、或所形成薄膜的膜厚變為過料問題發生, 成為最終所獲得之元件發生黑點或短_原因等,導致無法 充分獲得所需機能。 ❹ 再者,本發明之有機電致發光元件用組成物中所含有之 荷輸送材料,在2〇t、] ϋ 本〆 1现壓下,對於甲笨的飽和溶解度 =糸以上、較佳2wt%以上’且通常為彻%以下 乂佳20wt/以下。若電荷輸送材料溶解性 溶解度在上述範圍内,丨丨 < 蚀右? ? 说七〜 間财使有機電致發光元件用組成物 保存女定性良好。 使用任1種、亦可將2種以 另外,上述電荷輪送材料可僅 上依任意組合及比率併用。 098125812 38 201014453 本發明之有機電致發光元件用組成物中所含之電荷輸送 材料的含有量較佳為O.OOOOOlwt。/。以上、更佳〇 〇〇〇iwt%以 上、特佳O.Olwt%以上。且,較佳為5〇wt%以下、更佳3〇wt% 以下、特佳15 wt %以下。若有機電致發光元件用組成物中的 電荷輸送材料含有量低於此下限,則有因薄膜中的電荷輸送 月&力降低導致驅動電壓上升、或引發發光效率降低的情況。 除此之外,尚有因有機電致發光元件用組成物中的固形份含 參有量不足,導致塗佈成膜時發生未形成薄膜的部分、或所形 成薄膜的膜厚變得過薄等問題,成為最終所獲得之元件產生 黑點或紐路的原因等,無法獲得所需機能,因而最好避免; 反之,若含有量超過此上限,成膜時所獲得之薄膜的膜厚變 得過厚、或元件驅動電壓上升、或容易發生塗佈不均、或成 為元件發光面輝度不均的原因等,仍然有無法充分獲得所需 機能的情況,因而最好避免。 再者,有機電致發光元件用組成物中,發光材料含有量相 對於電荷輸送材料含有量的比例,較佳為㈣wt%以上、更 佳O.lwt%以上、特佳lwt%aJi。且較佳為術⑼以下、 更佳30wt/〇以下、特<圭1〇wt%以下。若有機電致發光元件 用組成物中,發光材料含有量相對於電荷輸送材料含有量的 比例低於此下限’則有來自電荷輸送材料的電荷或能量移動 不足、或因無效電流增加導致消耗功率降低、或因來自電荷 輸送材料本身的發光導致發生色偏等情況。反之,若此比例 098125812 39 201014453 超過上述上限,〜A ^ 間之相互作靜有因通稱濃度消光」的發光材料分子 4所造成的Μ現象,或因乾燥時的發光材 枓凝聚、發光材料產生對發光層注入電荷的陷啡作用,導致 容易發生驅動電壓上升或元件耐久性降低等情況。 組成物中,在含有2種以上之電荷輪送^的情況時亦 依在上述範圍内的方式含有。 {溶劑} 本發明的有機電致發光元件用組成物係含有溶劑。在此, 本發明中所謂「溶劑」,係指在2(rc、丨氣壓環境下呈液體, 且可將本發明之有機電致發光元件用組成物中所含有的發 光材料或電荷輸送材料溶解之化合物。 溶劑若屬於諸如水、及一般市售極性或無極性溶劑,則無 特別的限制,其中,較佳為諸如:苯、曱苯、二甲苯、均三 曱苯、%己基苯、氣笨、二氯苯等取代或無取代芳香族煙系 溶劑;、苯甲酸g旨、二細等芳香族醚系溶劑;芳香 族醋系溶劑、己烧、歧、環己燒等鏈狀或環狀烧系溶劑; 醋酸乙醋等紐料、溶劑;丙_、環己酮等含錄系溶劑; 醇、環狀醚等,更佳為芳香族烴系溶劑,其中特佳為笨、甲 苯、均三甲苯、環己基苯。 本發明的有機電致發光元件用組成物中溶劑可僅含工 種,亦可組合含有2種或以上的溶劑,通常係以丨種以上、 較佳2種以上,且通常以1〇種以下、較佳8種以下、更佳 098125812 201014453 6種以下的組合含有。 再者,當混合使用2種以上溶劑時,相關混合比並無任何 限制,但較佳係混合比最多的溶劑佔總溶劑中通常lwt%& 上、較佳5wt%以上、更佳l〇wt%以上,且通常i〇〇wt%以 下、較佳90wt%以下、更佳80wt%以下,且混合比最少的 溶劑佔總溶劑中通常〇.〇〇〇lwt%以上、較佳〇 001wt%以上、 更佳0.01 wt%以上,且通常50wt%以下的混合比。 馨 另外,具有磷光發光材料作為發光材料的本發明有機電致 發光元件用組成物B,依以下理由,溶劑係使用沸點15(rc 以上的溶劑。 即,磷光發光材料相較於螢光發光材料,容易因氧分子而 消光。所以,在膜形成時,若在磷光發光材料附近存在有氧 分子,則有元件的電流效率或驅動壽命降低的情況發生。 但疋,务使用含有沸點150°C以上溶劑的組成物進行膜形 ^ 成,利用成膜時的加熱,膜中所含水分或氧可輕易地被除 去,而可輕易地抑制因氧分子所造成的消光。結果,可獲得 _ 電流效率高、且能有效發揮長驅動壽命的本發明效果之元 件。 本發明有機電致發光元件用組成物B所使用之沸點15〇 c以上的溶劑,係從上述使用沸點15(rc以上溶劑的理由而 a ’較佳為不易攝入水分或氧的溶劑。 不易攝入水分的溶劑,較佳係除介電常數或偶極矩較大的 098125812 41 201014453 極性溶劑以外物。 j於氧,其係關於溶劑溫度與飽和溶解度,溫度越高則 =子氧越少。就此點而言,沸點越高越好,較佳係沸點⑼ c以上、更佳喊以上、特佳靴以上的溶劑。 =溶劑具體係有如:均三,苯、環己基苯、二氯苯等取 代或…、取代芳香族烴系溶劑;菌香驗、苯甲酸醋、二苯醚等 芳香細系溶劑、芳香_旨_鮮,_ 香族烴系溶劑、更佳為均三甲苯、環己絲。 杨 本發明之有機電轉光元件賴成物B所含有之滞點達 15〇C以上的溶劑佔組成物中之含有量通常為勤t%以上、 較佳⑹峨以上、更佳70wt%以上,且通常為99 9_%以 下較佳99.9wt%以下、更佳叩福以下。若有機電致發光 組成物B中,_達⑼。C以上的_含有量在上述 範圍内,於形成膜之際可將所含水分與氧良好地除去,不易 引發4光現象’且疋件的電流效率與驅動壽命均良好。 另外有機t致發就件賴祕B亦可—起含有 15〇°C以上的溶劑、與沸點較低於i5Q。⑽溶劑。 ' P例如為了調整組成物巾的溶質溶解度或成膜性(膜質 與膜厚),亦可配合塗佈方法等而適當地使料點未滿150 C的洛劑。此情況,係依使所調製得之混合溶劑料點成為 適。塗佈方法的彿點之方式進行適當調整。例如依喷墨法施 行塗佈時’混合溶劑的沸點為1801以上、較佳2001以上 098125812 參 ❿ 42 201014453 範圍内’並可併料點未滿15GO的溶劑。 有機電致發光元件用組成物B所能含有之彿點未滿15〇 °C的溶齊j,μ jg 右屬於不易攝入水分與氧的溶劑,則無特別的限 •制。具體較佳可舉例如··苯、甲苯、二甲苯、氯苯等取代或 無取代芳香族煙系溶劑;己烧、庚烧、環己烧等鏈狀或環狀 烷系/合劑,醋酸乙酯等羧酸酯系溶劑;丙酮、甲乙酮等含羰 基系溶劑;醇、環狀醚等,更佳為芳香族烴系溶劑,其中特 佳為本、甲苯、二甲苯。 當有機電致發光元件用組成物B係含有沸點150。(:以上的 溶劑、與沸點未滿l5〇°c的溶劑時,若有機電致發光元件用 組成物B中之沸點達i5(rc以上的溶劑含有量滿足上述較佳 範圍’且混合溶劑的沸點符合塗佈方法之沸點的話,則沸點 未滿150°C的溶劑可依任意比例含有。 本發明之有機電致發光元件用組成物B所含有之相對於 總溶劑’彿點未滿15〇〇c的溶劑比例(組成物中沸點未滿150 C的溶劑重量/組成物中的總溶劑重量),通常為90%以下、 較佳70%以下、更佳5〇%以下。 再者’本發明之有機電致發光元件用組成物C係含有上 述溶劑。該溶劑較佳係含有環己基苯。 因為環己基苯屬於同一分子内含有剛直苯環與撓性環烷 的溶劑’因而可使對諸如甲苯、二曱苯等苯系溶劑呈高溶解 度的有機電致發光元件材料、與對諸如環己烷、環己酮等環 098125812 43 201014453 烷系溶劑呈高溶解度的有機電致發光元件材料二者更均衡 地溶解。此外,因為屬於無極性且高沸點的烴溶劑,因而在 組成物中較難攝入氫與水分,且於組成物塗佈後的乾燥中, 可輕易地將容易被攝入至塗佈膜中的氧與水分等除去。 另外,如上述,關於本發明有機電致發光元件用組成物 A,亦如同本發明之有機電致發光元件用組成物B、與本發 明之有機電致發光元件用組成物c,溶劑可為含有沸點 °C以上溶劑、或含有環己基苯者,此情況亦藉由含有各溶劑⑩ 則可獲得上述效果。關於此情況下的各溶劑含有量、所併用 溶劑的含有量’分別如同上述。 {其他成分} 本發明之有機電致發光元件用組成物尚可含有其他諸 如:均塗劑、消泡劑、增粘劑等塗佈性改良劑;電子受體性 化合物、電子授與性化合物等電荷輸送辅助劑、黏結樹脂 等。該等其他成分佔有機電致發光元件用組成物中的含有 ⑩ 罝,係從不致明顯相及薄膜電荷移動、不會阻礙發光材料發 光、及不致降低薄膜膜質等觀點而言,通常為5〇wt%以下。 {溶劑濃度•固形份濃度} 當本發明有機電致發光元件用組成物,使用作為用於形成 後述本發明之有機電致發光元件之發光層的發光層形成用 組成物時,有機電致發光元件用組成物中的溶劑含有量係在 不致明顯損及本發明效果之下可為任意,通常為3〇wt%以 098125812 44 201014453 上,且通常為99.99wt%以下。另外,當溶劑係混合使用2 種以上溶劑的情況,則將該等溶劑的合計設定為滿足此範 圍。 再者,發光材料、電荷輸送材料等的總固形份濃度,通常 為O.Olwt%以上、且通常70wt°/Q以下。若該濃度過大,則有 發生膜厚不均的可能性,反之’若過小,則有膜出現缺陷的 可能性。 • {式⑴ ~(3)} 其次’針對式(1)〜(3)進行說明。 [數7] (EL材料S之飽和溶解度)(EL材料N之重量比〉、 , (EL材料S之重量比)父职彬相之飽和- 2.0 …⑴ (上式⑴中, EL材料S :該組成物中重量最少的有機電致發光元件材 料 EL材料N :該組成物中重量最多的有機電致發光元件材 料 重里比· EL材料S與EL材料N的重量比中,該材料的 值 飽和溶解度:相對於在該組成物中所含有的溶劑,2(rc、 1氣麼下的該材料之飽和溶解度(wt〇/〇) 其中’ el材料N與EL材料S在20°c、1氣壓下,對於 曱苯的飽和溶解度分別為lwt%以上。) 098125812 45 201014453 [數8] (EL材料S之飽容^^ (EL材料N之重量比) ·η、 (EL材料S之重量比)^EL材料N之飽和= 2 ^ …卩) (上式(2)中, EL材料S :該組成物中重量最少的有機電致發光元件材 料 EL材料N :該組成物中重量最多的有機電致發光元件材 料
重量比:EL材料S與EL材料N的重量比中,該材料的 值 飽和溶解度:相對於在該組成物中所含有的溶劑,2(Tc、 氣壓下的該材料之飽和溶解度(wt〇/〇) [數9] (EL材料N之重量比)上 (EL材料N之飽和= ·υ …(3)
(EL材料S之飽和溶解度) —(EL 材料 S 之 x (上式(3)中, EL材料S:該組成物中重量最少的有機電致發光元件材 料 EL材料Ν :該組成物中重量最多的有機電致發光元件材 料 重量比:EL材料s與EL材料Ν的重量比中,該材料的 值 飽和溶解度:相對於環己基苯,於20〇C、1氣壓下,該材 098125812 46 201014453 料的飽和溶解度(wt%) ) 上式(1)、(2)中,所謂「對於組成物中所含有之溶劑的飽 和;谷解度」,係當本發明之有機電致發光元件用組成物A、 B中含有2種以上溶劑時,指對於由該2種以上溶劑所構成 之混合溶劑的飽和溶解度。 上式(1)〜(3)中,EL材料n之飽和溶解度通常為〇 〇lwt% #以上、較佳lwt%以上、更佳5wt〇/〇以上,且通常為90wt% 以下、較佳70wt〇/。以下、更佳5〇wt%以下。 再者,EL材料s之飽和溶解度通常為〇 〇〇lwt%以上、較 佳O.Olwt/。以上、更佳〇 iwt%以上,且通常為以下、 較佳70wt%以下、更佳4〇wt%以下。 再者,上式(1)〜(3)中,所謂「EL材料3與£1^材料n的 重量比中的該材料值」,係#本發明之有機電致發光元件用 組成物中,EL材料S與EL材料N的含有重量比為依此 材料S : EL材料N=a : b表示時,EL材料s的重量比=a, EL材料N的重量比=¾。 有機電致發光元件材料中的EL材料N之含有比例,通常 為Iwt%以上、較佳5wt%以上、更佳域以上且通常 為99.999wt%以下、較佳99 9wt%以下、更佳9_%以下。 再者,有機電致發光元件材料中的EL材料s含有比例’ 通常為_lwt%上、較佳_wt%以上、更佳讀⑽ 098125812 47 201014453 以上,且通常為50wt%以下、較佳45wt%以下、更佳 以下。 另外,本發明的有機電致發光元件用組成物中,有機電致 發光兀件材料中重量最多之成分的EL材料N,通常係指電 荷輸送材料,而重量最少之成分的EL材料s通常係指發光 材料。 上式(1)的左邊所計算出之本發明的參數值係2 〇以上較 佳2.1以上、更佳2.5以上、特佳3 〇以上,且較佳在5〇〇 以下、更佳200以下、特佳1〇〇以下。 再者,上式(2)的左邊所計算出之本發明的參數值係2〇 以上、較佳2.5以上、更佳3.〇以上、特佳5.0以上,且較 佳在500以下、更佳2〇〇以下、特佳1〇〇以下。 再者,上式(3)的左邊所計算出之本發明的參數值係2〇 以上、較佳2.1以上、更佳2 5以上、特佳3 〇以上,且較 佳在500以下。 若此值超過上述上限,則最多之有機電致發光元件材料的 EL材料N之析出速度變得過快,在乾燥步驟初期中,最少 之有機電致發光元件材料的EL材料S有出現濃度不均的可 能性,因而最好避免,反之,若低於下限,則最少之有機電 致發光元件材料的EL材料S之析出速度變得過快,而有發 生凝聚、偏析之虞,因而最好避免。 有機電致發光元件用組成物中,當屬於EL材料n的有機 098125812 48 201014453 2致發光元件材料财2種以上㈣況,即, =發光元件材料在有機電致發光元件用心= 最:各別的含有量係在有機電致發光元件用 3二則只要對組成物中溶劑的趣和溶解度為較高 枓此滿足上式⑴〜(3)即可,較佳係該等2種 料N均滿足上式(1)〜(3)。 £[材 再者’同樣地,有機電致發光元件用組成物中,當屬於 虹材料S的有機電致發光元件材料係2種以上的情況,即, 2種以上的有機電致發光元件材料在有 組成物中含有補重I,且各_含有量财有機 4用組成物中屬最少的情況’則只要對組成物中溶劑的飽 和备解度較低之材料能滿足上式⑴〜(3)即可,較佳係該等2 種以上EL材料S均滿足上式(1)〜(3)。 再者,當本發明有機電致發光元件用組成物中,發光材料 係含有2種以上的情況,(該發光材料相對於組成物中含有 最多之電荷輸送材料的重量比)/(該發光材料相對於組成物 中所含溶劑的飽和溶解度)差的絕對值,通常為〇1以上, 且通常為10以下、較佳5以下、更佳3以下。 即’例如在有機電致發光元件用組成物中,依以下含有量 含有以下的發光材料1與發光材料2,且組成物中含最多的 電荷輪送材料含有量係Wx(wt%)的情況,則依 IdA^/s+d/Wx/D丨所計算出的值,通常為〇1以上,且 098125812 49 201014453 通常為10以下、較佳5以下、更佳3以下。 發光材料1:對組成物中之溶劑的飽和溶解度(2〇£>c、1氣 壓 hSJwt%) 組成物中的含有量=Wi (wt%) I光材料2 ·對組成物中之溶劑的飽和溶解度(2〇它、;[氣 壓)=S2(wt%) 組成物中的含有量=W2(wt%)
若此值在上述範圍内,則可抑制因2種以上之發光材料的 析出速度差所造成之發光材料凝聚情形,使元件的發光效率 良好。另外’因為此值越小越佳,因而下限值理想係「〇」。
再者,本發明之有機電致發光元件用組成物中,在電荷輸 送材料係含有2種以上的情況時,(該電荷輸送材料相對於 組成财所含之最少發光材料的重量比)/(該電荷輸送材料 才對於、减物巾所含之溶㈣飽和溶解度)差之絕對值 常為1〇以下、較佳5以下、更佳3以下。 即’例如在有機電致發光元件用組成物中,以下的 ^们及電荷輪送材料4係依以下含有量含有,且㈣ …的發光材料含有量係Wy(wt%)的情況,則 pxWy/S3HW4XWy/S4)丨所計算出的值,通常為5〇 較佳100以下、更佳3〇以下。 電荷輸送材料3:對組成物中 1 氣壓)=S3(Wt%) 之溶劑的飽和溶解度(2〇。〇、 098125812 50 201014453 組成物中的含有量=W3(wt%) 電荷輸送材料4:對組成物中之溶劑的飽和溶解度(2〇1、 1 氣壓)=S4(wt%) 組成物中的含有量=W4(wt0/〇) 若此值在上述上限以下’則不易發生因2種以上之電荷輸 送材料的㈣速度颜造成之_相分離,使元件的驅鱗 命良好。另外,因為此值越小越佳,因而下限值理想
調製含有溶劑與2種以上之有機電致發光元㈣料,且滿 足上式⑴〜(3)的本發明有機電致發光元件用組成物之方法 並無特別的限制,例如EL材料N係含有電荷輸送材料作為 EL材料N,含有發光材料作為虹材料S,並依滿足上述⑴ 式的方式’奴構成有㈣致發光元件賴成物的電荷輸送 材料與發㈣料之組合的方法,可舉例如下述方法: )首先敎電荷輸送材料與發光材料在抓、1氣壓下 對甲笨的飽和溶解度。確認各鮮溶解度均為以上。 :)刀別對依上述⑴所決定的電荷輸送材料與發光材料, 相對独成物調料聰聽_姊轉度,而決定 =況’如前:依下式方式選擇溶劑:組成物中所含有 :仃广材料對溶劑的飽和溶解度,通常為。。。謎以 上、較佳lwt%以上、审从c n/ 更佳5wt/°以上,且通常為90wt%以 下、較佳70wt%以下、 文侄50wt/〇U下,而組成物中所含 098125812 51 201014453 有之發光材料對溶劑的飽和溶解度’通常為〇 〇〇lwt%以 上、較佳O.Oiwt%以上、更佳〇.lwt%以上,且通常為90wt〇/〇 以下、較佳70wt%以下、更佳40wt%以下。 (iii)其次,依滿足上式(1)的方式,調製適當的發光材料與 電荷輸送材料之組成比。 關於滿足上式(2)、(3)的本發明有機電致發光元件用組成 物,亦可依如同上述順序進行調製。 使用此種本發明之有機電致發光元件用组成物所形成的 〇 有機薄膜,通常係使用於有機電致發光元件的發光層。 [有機電致發光元件] /發明的有機電致發光元件之特徵在於:在陽極與陰極間 "又有發光層’且該發光層係使用上述本發明的有機電致發光 元件用、1成物’較佳為利用濕式成膜法所形成的層。 再者,本發明中,所謂「濕式成膜法」係指作為成膜方法 (即’塗佈方法)採用了例如:旋塗法、浸塗法、模塗法、棒〇 塗法、刮刀塗佈法、滾筒塗佈法、噴塗法、毛細管塗佈法 (capillary coating)、喷墨法、喷嘴印刷法、網版印刷法、凹 版印刷法、膠版印刷法等濕式進行成膜的方法,並使該塗佈 膜乾燥而進行膜形成的方法。該等成膜方法中,較佳為諸 如/疋塗法、喷塗法、喷墨法、噴嘴印刷法。其理由係在濕 式成膜法巾’其適合於當作塗佈敎成物使用的本發明有機 電致發光元件用組成物之特有液性。 098125812 52 201014453 以下,針對本發明有機電致發光元件的層構造及其一般之 形成方法等,參照圖1進行說明。 圖1所示係本發明有機電致發光元件構造例的剖視示意 圖,圖1中,1係指基板,2係指陽極,3係指電洞注入層, 4係指電洞輸送層,5係指發光層,6係指電洞阻止層,7 係指電子輸送層,8係指電子注入層,9係指陰極。 {基板} ❹ 基板1係成為有機電致發光元件的支撐體,使用諸如:石 英或玻璃的板、或諸如金屬板、金屬箔、塑膠膜(或片)等。 特佳為玻璃板、或諸如聚酯、聚曱基丙烯酸酯、聚碳酸酯、 聚砜等透明合成樹脂的板。當使用合成樹脂基板時必需注意 阻氣性。若基板的阻氣性過小,則有因通過基板的外氣導致 有機電致發光元件出現劣化情形,因而最好避免。所以,在 合成樹脂基板至少單面上設置緻密之氧化矽膜等,以確保阻 • 氣性的方法亦屬較佳方法之一。 {陽極} 陽極2係發揮對發光層側之層進行電洞注入的作用。 該陽極2通常係由例如:銘、金、銀、鎳、把、白金等金 屬;銦及/或錫的氧化物等金屬氧化物;碘化銅等鹵化金屬; 碳黑;或聚(3-曱基噻吩)、聚吡咯、聚苯胺等導電性高分子 等構成。 陽極2的形成通常大多利用諸如濺鍍法、真空蒸鍍法等實 098125812 53 201014453 施。此外,當使用諸如銀等金屬微粒子、碘化銅等微粒子、 碳黑、導電性金屬氧化物微粒子、導電性高分子微粉末等進 行陽極2的形成時,亦可藉由分散於適當黏結樹脂溶液中, 再塗佈於基板1上則可形成陽極2。此外,在導電性高分子 的情況,亦可彻電解聚合直接在基板】±形成薄膜,或在 基板1上塗饰導電性高分子而形成陽極2(Appi phys M, 第60卷,第2711頁,1992年)。 陽極2通常屬單層構造’但視所需亦可為由複數材料構成 〇 的積層構造。 陽極2的厚度係依照所需要的透明性而異。當需要透明性 的情況’可見光穿透率通常設為6()%以上、較佳跳以上。 此隋况陽極2厚度通常為5nm以上、較佳衡m以上,且 通常為麵譲以下、較佳5〇〇賊以下左右。當亦可為不透 明的情況’陽極2的厚度可為㈣,陽極2亦可與基板i ❹ 相同。^外’可再於上述陽極2上積層著不同導電材料。 β、陽上所附著之不純物除去,以調整電離電勢、進 ^升電财人性之目的下,較佳係對陽極2表面施行紫外 線(UV)/臭氧處理、或施行氧電漿、氩電漿處理。 {電洞注入層} 射電=:!3係從陽極2朝發光層5輪送電洞的層,通常 係形成於陽極2上。 本發明的電洞注入層3的形成方法可為真空蒸鑛法、亦可 098125812 54 201014453 為濕式成膜法,並無特別的限制,但從咸I ^ 言’較佳為_濕式颜法進行電敝 的臈厚通常為5nm以上、較佳一, 且通常為lOOOnm以下、較伟 _5〇〇ηη^下的範圍内。 <依濕式成膜法施行的電洞注入層形成> 當p濕式成膜法形成電洞注入層3時,通 注入層3的材料與適當溶劑(電洞注人層 =製得成顧組餘⑻形⑽喊=:該 電洞/主入層形成用組成物利用 、β 3 週田手去’在屬於電洞注入層 3下層的層(通常係陽極)上施行塗佈而成膜,經 洞注入層3。 € (電洞輸送性化合物) 電洞注入層形成用組成物通常係含有電洞注入層構成材 料的電洞輸送性化合物及溶劑。 籲電_送性化合物只要屬於—般使驗有機電致發光元 件的電'眺人層’具有電洞輸送能力的化合物便可,可為高 分子化合物、亦可為低分子化合物。 電洞輸送性化合物係從由陽極2朝電洞注入層3的電荷注 入阻障觀點而言,較佳為具有4.5eV〜6.0eV電離電勢的化合 物。電洞輪送性化合物例可舉例如:芳香族胺系化合物、酞 菁系化合物、卟啉系化合物、募噻吩系化合物、聚噻吩系化 合物、苄基笨系化合物、利用苐基連結三級胺的化合物、腙 098125812 55 201014453 n=:::物、^化合物、一 當作電洞注入層3之β 之材料使用的電洞輸送性化合物,單 獨含有此種化合物中之任1種,亦可含有2種以上。當含有 2種以上電洞輸送性化合物的情況,其組合可為任意,較佳 係併用芳香族三級胺高分子化合物之1種或2種以上、料 他電洞輸送性化合物之1種或2種以上。 、/' 上述例示中,從非晶質性、可見光穿透率的觀點而言,較 佳為芳香賴化合物 '更佳為芳_三級胺化合物。此處所 謂「芳香族三級胺化合物」係指具有芳香族三級胺構造的化 合物,亦涵墓具有源自芳香族三級胺之基的化合物。 芳香族三级胺化合物的種類並無特別的限制,從利用表面 平滑化效果造成均勻發光的觀點而言,較佳為重量平均分子 量1000以上、1000000以下的高分子化合物(重複單位相連 接的聚合梨化合物)。芳香族三級胺高分子化合物的較佳 例,係有如具有下式⑴所示之重複單位的高分子化合物: [化 16]
[式(I)中,Ar1與Ar2係指分別獨立且亦可具有取代基的芳香 族烴基、或亦可具有取代基的芳香族雜環基。Ar3〜Ar5係指 098125812 56 201014453 分別獨立且亦可具有取代基的芳香族烴基、或亦可具有取代 基的芳香族雜環基。γ係指選擇自下述連結基群中的連結 基。此外,Ar1〜Ar5中,亦可鍵結於同一 N原子上的二個基 相互鍵結而形成環。 [化 17] Ο ^ II a Ai^-S-Ar9- II Ο
Ar11
Ar10—甘一Ar12*
O
Ar13-?—C Ο Ο c-Ar14- -f
ΟII R2 Ar1
Ar1s-C O O ο Ο
(上述各式中,Ar6〜Ar16係指分別獨立且亦可具有取代基的 芳香族烴基、或亦可具有取代基的芳香族雜環基。R1及R2 係指分別獨立的氩原子或任意取代基。)]
Ar1〜Ar16的芳香族烴基及芳香族雜環基,係從高分子化合 物的溶解性、耐熱性、電洞注入•輸送性等觀點而言,較佳 為源自諸如苯環、萘環、菲環、噻吩環、π比啶環的基,更佳 為源自苯環、萘環的基。
Ar1〜Ar16的芳香族烴基及芳香族雜環基亦可更進一步具 有取代基。取代基的分子量通常為400以下,其中較佳在 098125812 57 201014453 250以下左右。取代基較佳係有如:烷基、烯基、烷氧基、 芳香族烴基、芳香族雜環基等。 當R1與R2係任意取代基的情況,該取代基可舉例如:烷 基、烯基、烷氧基、矽烷基、矽氧烷基、芳香族烴基、芳香 族雜環基等。
具有上述一般式⑴所示之重複單位的芳香族三級胺高分 子化合物之具體例,係有如國際公開第2〇〇5/〇89〇24號公報 所記載物。 電洞注入層形成用組成物中的電洞輸送性化合物之濃 度,在不明顯損及本發明效果之下可為任意,但從膜厚均勻 性的觀點而言,通常為0.01wt%以上、較佳〇 lwt%以上、 更佳0.5wt%以上,且通常為7〇wt%以下、較佳6〇〜%以下、 更佳50wt%以下。若此濃度過大,則有發生膜厚不均的可能
性,反之,若過小,則有所成膜的電洞注入層出現缺陷之可 能性。 (電子受體性化合物) 電/同注入層形成用組成物較佳係含有電子受體性化合物 作為電洞注入層的構成材料。 所明電子文體性化合物」較佳係具有氧化力且具有從 上述電洞輸送性化合物接受—電子能力的化合物,具體而言 較佳為電子親和力4eV以上的化合物、更佳5ev以上的化 合物。 098125812 58 201014453 此種電子受體性化合物可舉例如從三芳香基硼化合物、齒 化金屬、路易斯酸、有機酸、鏽鹽、芳香胺與齒化金屬的鹽、 芳香胺與路易斯酸的鹽所構成群組巾選擇丨種或2種以上的 化合物等。更具體可舉例如:4_異丙基_4,甲基二苯基蛾鏽 肆(五氟苯基)棚酸鹽、三笨基四氟删酸疏等經有機基取代的 鐵鹽(W02005/089024號公報);氯化鐵(可僅使用任1種、 亦可將2種以上依任意組合與比率併用)(日本國特開平 ❹11-251067號公報);過氧焦硫_等高原子㈣機化合物; 四氰基乙烯等氰化合物;參(五氟苯基)硼燒(日本國特開 2003-31365號公報)等芳香族硼化合物;富勒婦衍生物;蛾 等。 該等電子交體性化合物係、藉由將電洞輸送性化合物施行 氧化,可提升電洞注入層的導電率。 1m層或€洞注人層形成用組成物巾的電子受體性 響化合物,係相對於電洞輸送性化合物的含有量,料為〇1 莫耳/〇以上、較佳1莫耳%以上。但通常為刪莫耳%以 下、較佳40莫耳%以下。 (其他構成材料) 電洞注入層的材料係在不致明顯損及本發明效果 之下,除 上述電洞輸送性化合物與電子受_化合物之外,尚可含有 其他成分。其他成分_子有如:各種發紐料、電子輸送 性化合物、黏結樹脂、塗佈性改㈣…另外,其他成分可 098125812 59 201014453 僅使用1種,亦可將2種以上依任意組合與比率併用,但從 確保從陽極的電洞注入能、及朝陰極側的電洞輸送能力之觀 點而言,該電洞注入層中的含有量較佳為8〇wt%以下。 (溶劑) 較佳係濕式成膜法所使用之電洞注入層形成用組成物的 溶劑中之至少1種,屬於能溶解上述電洞注入層構成材料的 化合物。此外,此溶劑的沸點通常為liot:以上、較佳140 °C以上、更佳200〇C以上,且通常為400〇c以下、較佳3〇〇 C以下。若溶劑沸點過低,則乾燥速度過快,有膜質惡化的 可能性。反之,若溶劑沸點過高,則必需提高乾燥步驟的溫 度’有對其他層或基板造成不良影響的可能性。 洛劑可舉例如:醚系溶劑、酯系溶劑、芳香族烴系溶劑、 醯胺系溶劑等。 醚系溶劑可舉例如:乙二醇二曱醚、乙二醇二乙鰱、丙二 醇小單甲喊醋酸酯(PGMEA)等脂肪族醚;i,2_二曱氧基苯、 1,3_一曱氧基笨、茴香醚、苯乙醚、2-曱氧基甲苯、3-曱氧 甲本4-曱軋基曱苯、2,3-二甲基茴香醚、2,4-二甲基茴 香醚等芳香族醚等等。 酉曰系岭劑可舉例如:醋酸苯酯、丙酸苯酯、苯曱酸甲酯、 苯曱酸乙酯、笨曱酸丙酯、苯甲酸正丁酯等芳香族酯等等。 芳香族烴系溶劑可舉例如:甲苯、二甲苯、環己基苯、3-異丙基聯笨、i,2,3,4·四甲基苯、1,4-二異丙基苯、環己基苯、 098125812 201014453 曱基萘等。 醯胺系溶劑可舉例如:Ν,Ν-二曱基曱醢胺、Ν,Ν-二甲基乙 醯胺等。 其他尚可使用例如二甲基亞砜等。 該等溶劑可僅使用1種,亦可將2種以上依任意組合與比 率使用。 (成膜方法) ❹ 在調製電洞注入層形成用組成物後,將該組成物利用濕式 成膜,於屬於電洞注入層3之下層的層(通常係陽極2)上施 行塗佈成膜,經乾燥便可形成電洞注入層3。 成膜步驟時的溫度係為了防止因組成物中生成結晶導致 膜遭受缺損,較佳係設為l〇°C以上,且較佳50°C以下。 成膜步驟時的相對濕度係在不致明顯損及本發明效果之 下,其餘並無特別的限制,通常為O.Olppm以上,且通常 _ 80%以下。 經成膜後,通常利用加熱等使電洞注入層形成用組成物的 膜乾燥。若列舉加熱步驟時所使用的加熱手段例子,則可舉 例如:無塵烤箱、加熱板、紅外線、函素加熱器、微波照射 等。其中,為了均等地對整體膜賦予熱,較佳係無塵烤箱與 加熱板。 加熱步驟時的加熱溫度係在不致明顯損及本發明效果之 下,較佳係依電洞注入層形成用組成物所使用之溶劑的沸點 098125812 61 201014453 以上之溫度施行加熱。此外,當電洞注人層所使用之溶劑係 含有2種以上的混合溶劑時’較佳係至少1種依其溶劑沸點 以上的溫度施行加熱。若考慮溶咖沸點上升,在加熱步驟 時’較佳係依12G°C^上、且較佳彻。c以下施行加熱。 加熱步驟中,若加熱溫度係電洞注入層形成用組成物的溶 劑彿點以上,且不發生塗佈膜大幅不溶化的話,加熱時間並 無限制’但較佳似為U)秒以上,且通常為則分鐘以下。 若加熱時間過久’則有其他層的成分出現擴散之情況,反參 之’若過短’則有電洞注入層呈不均質的傾向。加熱亦可分 開2次實施。 <利用真空蒸鍍法施行的電洞注入層形成〉 當利用真空蒸鑛法形成電洞注入層3時,係將電洞注入層 )的構成材料(前述電洞輸送性化合物、電子受體性化合物 等)之1種或2種以上,裝入至設置於真空容器内的掛塥中 (使用2種以上材料時係分縣人各自的掛财),將真空容❹ 器内利用適當真空栗施行排氣至1〇、左右後,再騎堝 加…(使用2種以上材料時係對各自掛瑪施行加熱),控制蒸 *進仃蒸發(使用2種以上材料時係分·立控制 進:蒸發在朝向掛禍放置的基板之陽極2上形成電洞注 θ另外’使用2種以上材料時亦可將該等的混合物 入掛禍中,經加熱、蒸發而形成電洞注入層3。 蒸錄時的真空錢在不致明義及本發明效果之下,其餘 098125812 62 201014453 並無限制’通常為0.1xl〇-6T〇n^ni<3 , W.i3M〇-4pa)以上、且通 9.0xl(T6T〇rr(12.0xl0-4Pa)以下。蒗 两 “、、鍍速度係在不致明顯損及 本發明效果之T,其餘並無限定,通常為(UA/秒以上、且 通常為5.0 A /秒以下。蒸鍍時的成膜溫度係在不致明顯損 及本發明效果之下,其餘並無限制,較佳邮以上、 佳50°c以下實施。 {電洞輸送層} ❹ ❿ 本發明之錢㈣發光元件_係財電_送層4。 本發明之電洞輸送層4的形成太1 、 心成方法可為真空蒸鍍法、亦可 為濕式成膜法’並無特別的限击丨 ’值從減少黑點的觀點而 言,較佳制W成膜法形錢啸送層4。 私=係:使用本發明之有機電致發光元件用組成物形成 發光層而構成的本發明有機電致路 又赞先7G件中,從緩和電洞注 入層與發光層間的電洞注入阻障、 ^ 早4抑制因驅動電壓降低或 對層界面的電洞囤積導致材料次 AH5, 名化之情形、或利用對發光層 的電洞注人效率㈣吨料皱料觀“言,較佳係設 有電洞輸送層’且該電洞輪送㈣從均勻被覆電洞注入層, 並將來自陽㈣突起部及因微塵等所造成的微小異物施行 沖洗或被覆等觀㈣言’較佳係依濕式成膜法施行形成。 電洞輸送層4係當設置有電洞 j左入層時,可形成於電洞注 入層3上,當未設置電洞注入層 尽j時’可形成於陽極2上。 但,本發明有機電致發光元件亦可省略電洞輸送層構成。 098125812 63 201014453 較佳係電洞輸送能力高,且能 形成電涧輸送層4的材料 效率佳地將所注入之電洞進行輸送的材料。所以,較佳係電 離電勢小、對可見光呈高透雜、電洞移動率大、安定性優 異、在製造時與使料不易產生成為_的不純物 。此外, 夕數It況了目為接觸到發光層5,因而較佳係將來自發光 層5的發光崎消光、或在與發光層5 _錢態錯合體 (exciplex)而使其不致降低效率。
、此種電崎送層4的㈣可制f知作為制輸送層構 成材料的材料,例如前述使用作為電洞注人層3之電洞輸送 ^化合:的例示物。此外’尚可舉例如:諸如以4,4·-雙[N-( 1 -萘)N苯基胺基]聯苯為代表之含有2個以上三級胺、且2 個以上縮合芳香族環被取代為氮原子的料族二胺(日本專 】特開平5 234681號公報);或諸如4,4',4,,-參(1-萘苯基胺 土)一苯基胺等具有星爆式構造的芳香族胺化合物(J. tUmm.,第72_74卷、第985頁、1997年);或諸如由三 苯基胺的四聚體所構成芳香族胺化合物(Chem. Commun., 第2175頁、1996年);或諸如2 2,,7,7,·肆(二苯基胺基η, 螺雙第等螺化合物(Synth. Metals,第91卷、第209頁、1997 年)’或諸如4,4’-N,N’-二吟坐聯苯等叶唾衍生物等等。此外, 尚可例如:聚乙烯咔唑、聚乙烯基三苯基胺(日本專利特開 平7-53953號公報)、含有四苯基聯苯胺的聚芳香醚砜 Adv. Tech.,第 7 卷、第 33 頁、1996 年)等。 098125812 201014453 當利用濕式成膜進行電洞輸送層4的形成時,係如同上述 電洞注入層3的形成,於調製電洞輸送層形成用組成物後, 施行塗佈成膜後,再施行加熱乾燥。 在電洞輸送層形成用組成物中,除上述電洞輸送性化合物 之外,尚可含有溶劑《所使用的溶劑係如同上述電洞注入層 形成用組成物所使用物。此外,成膜條件、加熱乾燥條件等 亦係如同電洞注入層3形成的情況。 • 利用真空蒸鍍形成電洞輸送層時,成膜條件等亦如同上述 電洞注入層3形成的情況。 電洞輸送層4係除上述電洞輸送性化合物之外,尚可含有 各種發光材料、電子輸送性化合物、黏結樹脂、塗佈性改良 劑等。 电涧鞠廷層4可為由將交聯性化合物施行交聯而形成 層。在此,交聯性化合物係具有交聯基的化合物,利用施 交聯而形成聚合物。交聯性化合物可為單體、寡聚物、聚 物中任一者。交聯性化合物可僅具有i種,亦可依任 與比率含有2種以上。 若列舉交雜化合物的交聯基例子,可舉例如 炫、環氧等環乙喊、三氟乙縣、笨㈣基1 基、甲基丙稀酿基、肉桂醮基等不飽和雙鍵; 奪 且有之交魏,、有文聯基的單體、募聚物或聚合物 ”有之交聯基的數量並無特別的限制,較佳係每單位電私 098125812 65 201014453 送單元通常為未滿2.0、較佳〇.8 ' 又佳0.5以下的| 量。其理㈣可將電洞輸送層形成材料的相對介電常數$數 於較佳範_。此外’其理由係若交聯基數量過多,則^整 反應活性物質,導致有對其他材料造成不良影響的可生 此處所謂「單位電荷輸送單元」係在形成交雜聚合^^ 料係單體的情況則指單體本身,除了交聯基以外的骨架 骨架)。當混合其他種類單體時,亦指各個單體的主月骨架(主
當形成交聯性聚合物的材料係寡聚物或聚合物的情況 化學性地切斷共軛構造的重複的情況時,則將該重複構造$ 為單位電荷輸送單元。此外,當屬於長共軛相連的構造 係指具有電荷輸送能力的最小重複構造、或單體構造。' 如:萘、蒽、菲、四¥ H、花等多環系芳香族;第例 聯伸三苯、咔唑、三芳香胺、四芳香基聯苯胺、丨,4雙 香胺基)笨等。 ’ 一方
再者,交聯性化合物較佳係使用具有交聯基的電洞輸送性 化合物。此情況的電洞輸送性化合物例子,可舉例如:吡啶 衍生物、Π比畊衍生物、嘧啶衍生物、三啡衍生物、喹啉衍生 物、菲咯啉衍生物、咔唑衍生物、酞菁衍生物、卟啉衍生物 等含氮芳香族化合物衍生物;三苯基胺衍生物;矽諾魯衍生 物;寡噻吩衍生物、縮合多環芳香族衍生物、金屬錯合物等。 其中,較佳為諸如:吡啶衍生物、吡哜衍生物、嘧啶衍生物、 三畊衍生物、喹啉衍生物、菲咯啉衍生物、咔唑衍生物等含 098125812 66 201014453 氮芳香族衍生物;三苯基胺衍生物、矽諾魯衍生物、縮合多 環芳香族衍生物、金屬錯合物等,更佳為三苯基胺衍生物。 父耳即性化合物的分子量通常為5000以下、較佳2500以 下’且較佳為300以上、更佳500以上。 將交聯性化合物施行交聯而形成電洞輸送層4時,通常係 調製將交聯性化合物溶解或分散於溶劑中的電洞輸送層形 成用組成物,再利用濕式成膜法施行成膜,然後再使該交聯 • 性化合物進行交聯。 該電洞輸送層形成用組成物係除了交聯性化合物之外,尚 可含有促進交聯反應的添加物。促進交聯反應的添加物例子 可舉例如:苯烧基_化合物、氧化醢基膦化合物、二茂鐵化 合物、肪酯化合物、偶氮化合物、鏘鹽等聚合起始劑與聚合 促進劑;縮合多環烴、卟琳化合物、二芳香酮化合物等光增 感劑等等。該等可單獨使用1種,亦可將2種以上依任意組 ®合與比率使用。 再者,電洞輸送層形成用組成物尚可更進一步含有諸如: 均塗劑、消泡劑等塗佈性改良劑;或諸如電子受體性化合 物、黏結樹脂等。 該電洞輸送層形成用組成物係含有交聯性化合物通常 O.Olwt%以上、較佳〇.〇5wt%以上、更佳O.lwt%以上,且通 常50wt%以下、較佳20wt%以下、更佳l〇wt%以下。 將依此種濃度含有交聯性化合物的電洞輸送層形成用組 098125812 67 201014453 成物/形成於下層(通常係電洞注入層3)上之後’再利用加 熱及/或光等電磁能量照射,使㈣性化合物產生交聯而聚 合物化。 、、夺的恤度、濕度等條件,係如同上述電洞注入層3 的濕式成祺情況。 成膜後的加熱手法並無特別的限制,可舉例如:加熱乾 燥減壓乾料。加熱乾料的加熱溫度條件,通常為12〇 C以上、且較佳400。(:以下。 加了、時間通常為1分鐘以上、且較佳24小時以下。加熱 手段並無特別的限制,可使用將具有已成膜層的積層體載置 於加熱板上’或在烤箱⑽行加熱等手段。例如可在加熱板 上’依12GC以上、丨分鐘以上施行加熱等條件。 古當利用料電磁能量麟施行時,有如:直接使用諸如超 冋壓水銀燈、局壓水銀燈、_素燈、紅外線燈等紫外/可見/ 紅外光源施行騎的方法,或使關設㈣述光源的光罩對 準機、輸送帶型光照射裝置施行照射的方法等。在光以外的 電磁能量照射,係有如使用由磁控所生成之微波施行照射的 裝置(所謂「微波爐」)進行照射的方法。照射時間較佳係設 定為用於降低膜溶解性的必要條件,通常為〇1秒以上、較 佳10小時以下的照射。 加熱及光等電磁能量的照射,係可分別單獨實施,戋組人 實施。當組合的情況,所實施_序並無特別的限制。、σ 098125812 _ 201014453 依此所形成之電洞輸送層4的膜厚,通常為5nm以上、 較佳l〇nm以上,且通常300nm以下、較佳1〇〇nm以下。 {發光層} . 在電洞注人層3上設錢光層5,或#設有電雜送層4 時係在電洞輸送層4上設置發光層5。發光層5係在提供電 場的電極間,利用從陽極2所注入的電洞、與從陰極9所注 入的電子進行再結合而激發,主要構成發光源的層。 Φ 〈發光層之材料〉
發光層5係至少含有具發光性質的材料(發光材料)作為其 構成材料,且較佳係含有具電洞輸送能力的化合物(電洞輸 送性化合物)、或具電子輸送能力的化合物(電子輸送性化合 物)。亦可將發光材料使用作為摻質材料,並將電洞輸送性 化σ物或電子輸送性化合物等使用為主材料。相關發光材料 並無特別的聞’若制驗所需發光波長進行發光且屬 發光效率良好的物質便可。此外’發光層5係在不致明顯損 及本發明效果的範_,尚可含有其減分。另外,當依濕 式成膜法形成發光層5時,較㈣均使祕分子量材料。 本發明的有機電致發光元件中,發光層5係使用前述本發 月有機電致發光几件用組成物形成。所以,本發明發光層$ 中所3 U材料、電荷輪送性化合物、及電洞輸送性化合物 的/、體例纟如同則述本發明有機電致發光元制組成物中 所3之&光材料及電相送材料的具體例所例讀,該等分 098125812 69 201014453 別可僅使们種,亦可將2種以上依任意組合與比率併用 在使用本發明有機電致發光元件用組成物進行發光声; 形成時,係將該有機電致發光元件用組成物施行塗佈成膜 後,再將賴得之塗觀行錢,㈣_除去。濕式成膜 法的方式係在不㈣_及本發日枝果之下其餘並益限 制,⑽用前述任-方式。濕式賴的具體方法係如同:述 就電洞注入層3的形成所記載之方法。 依此所形成之發光層5的膜厚係在不致明顯損及本發明 效果之下可為任意’通常為3nm以上、較佳5議以上,且 通常為雇m以下、較佳議聰以下的範圍内。若發光層 5膜厚過薄,則有膜出現缺陷的可能性,反之,若過厚,則 有驅動電壓上升的可能性。 再者發光層5中的發光材料之含有比例係在不致明顯損 及本發明效果之下,可為任意,通常為q _%以± , 常35Wt%以;"°若發光材料過少,則有出現發光不均的可能 f生反之^'過夕’則有發光效率降低的可能性。另外,當 併用2種以上發光材料時’係使該等的合計含有量涵蓋於1 述範圍内。 再者,备發光層5係含有電子輸送性化合物的情況,發光 層5中的電子輸魏化合物之含有比例,係料致明顯損及 本發明效果之下可為任意,通常為G.lwt%以上、且通常 65wt%以下。右電子輪送性化合物過少,則有容易受到短路 098125812 201014453 影響的可能性,反之,若過多,則有發生膜厚不均的可能性。 另外,S併用2種以上電子輸送性化合物的情況,係使該等 的合汁含有量涵蓋於上述範圍内。 再者,當發光層5係含有電洞輸送性化合物的情況,發光 層5中的電洞輸送性化合物比例係在不致明顯損及本發明 效果之下可為任意,通常為〇 lwt%以上、且通常65加%以 下。右電洞輸送性化合物過少,則有容易受到短路影響的可 ❿能性’反之’若過多,則會有發生膜厚不均的可能性。另外, §併用2種以上電子輸送性化合物的情況則使該等的合計 含有量涵蓋於上述範圍内。 {電洞阻止層} 在發光層5與後述電子注入層8之間亦可設置電洞阻止層 6。電洞阻止層6係在發光層5上,依接觸於發光層$之陰 極9侧的界面之方式進行積層的層。 ❹ 違電洞阻止層6係具有阻止從陽極2所移動而來的電洞到 達陰極9之作用,以及將從陰極9所注入的電子效率佳地朝 發光層5之方向輸送之作用。 對構成電洞阻止層6的材料所要求之物性,係有如:電子 移動率尚且電洞移動率低、能隙(H〇M〇、LUM〇的差)大、 以及激發三重項準位(T1)高。滿足此種條件的電洞阻止層6 材料,可舉例如:雙(2_曱基_8_羥基喹啉)(酚鹽)鋁、雙(2_甲 基-8-羥基喹啉)(三苯基矽烷鹽)鋁等混合配位基錯合物;雙 098125812 201014453 (2-甲基-8-羥基喹啉)鋁,-氧基-雙_(2_甲基羥基喹啉)鋁二 核金屬錯合物等金屬錯合物;二苯乙烯基聯苯衍生物等苯乙 烯化合物(曰本專利特開平11-242996號公報);3-(4-聯苯 基)-4-苯基-5(4-ter第三丁基苯基)-1,2,4-三唑等三唑衍生物 (曰本專利特開平7-41759號公報);貝索固盤(Bathocuproine) 等菲咯啉衍生物(曰本專利特開平10-79297號公報)等。此 外’更佳係將國際公開第2005-022962號公報所記載之至少 具有1個2,4,6位被取代之吡咬環的化合物使用作為電洞阻 止層6的材料。 另外’電洞阻止層6的材料可僅使用1種,亦可將2種以 上依任意組合與比率併用。 電洞阻止層6的形成方法並無限制,可採用諸如濕式成膜 法、蒸鍍法、或其他方法。 電洞阻止層6的膜厚係在不致明顯損及本發明效果之下 可為任意,通常為〇.3nm以上、較佳〇·5ηιη以上,且通常為 l〇〇nm以下、較佳50nm以下。 {電子輪送層} 在發光層5與後述電子注入層8間亦可設置電子輪送芦 7 ° 電子輸送層7係在更加提升元件發光效率之目的下設 置’由在提供電場的電極間能將從陰極9所注入的電子效= 佳地朝發光層5之方向輸送之化合物所形成。 ' 098125812 72 201014453 電子輸送層7所使㈣電子輸送性化合物,通常係使用從 陰極9或電子注人層8的電子注人效率高、且具有高電子移 動率並可效率钱將雌人之電子進行輸送的化合物。滿足 此種條件的化合物可舉例如:8•㈣琳㈣錯合物等金屬錯 合物(日本專利特_ 59_194393號公報);ίο猶苯并[h曰] 啥琳的金屬錯合物;$二㈣生物、二苯乙絲聯苯衍生 物石夕諾魯何生物、3_經基黃酮金屬錯合物、經基黃網金 屬+錯合物、笨并❹金屬錯合物、苯并射金屬錯合物、三 本并咪唾本(美國專利第5645948號說明書)、啥啊化合物 (日本專利特開平㈣麗號公報)、菲嘻琳衍生物(日本專 利特開平5侧59號公報)、2_第三丁基_9,i〇_n,n,_二氣基 蒽酿二亞胺、n型氫化非晶f碳_、η型硫化鋅、 化鋅等。 料’電子輸送層7的材料可僅使用〗種,亦可將2種以 響上依任意組合與比率併用。 電子輸闕7的形成方法並無_,可制例如·濕式成 膜法、蒸鑛法、或其他方法。 電子輸送層7的膜厚係在不致_損及本發明效果之前 提下可為任意,通常為lnm以上、較佳5肺以上,且通常 為3〇〇nm以下、較佳1⑼nm以下的範圍内。 {電子注入層} 電子注入層8係發揮將從陰極9所注入的電子效率佳地朝 098125812 73 201014453 發光層54人之作用。為了效率佳地施行電子注人形成電 子注入層8的材料較佳係功函數較低的金屬。可使用例如: 鈉绝等驗金屬,鋇、舞等驗土族金屬等等且膜厚通常較 佳O.lnm以上、5nm以下。 再者,藉由在諸如向二氮雜菲等含氮雜環化合物或8經 啥琳的銘錯合物等金屬錯合物所代表的有機電子輸送化合 中摻雜入諸如納、钟、鎚、鐘、撕等驗金屬(日本專利
特開平10_27〇171號公報、特開細2·478號公報、特開 2曰002 10G482號公報等所喊),可兼顧電子注人•輸送性的 提升與優異膜質,因而較佳。此情況的膜厚通常係$禮 上”中較佳l〇nm以上,且通常2〇〇誰以下其中較佳 lOOnm 以下。 ' 另外’電子注入層8的材料可僅使用1種’亦可將2種以 上依任意組合與比率併用。 、電子庄人層8的形成方法並無限制可採用諸如濕式成膜❹ 法、蒸鑛法、或其他方法。 [陰極;| 陰極9係發揮朝靠發光層5侧的層(電子注入層8或發光 層5等)施行電子注人的作用。 丢極的材料可使用上述陽極2所採用的材料,為了效率 佳地施行電子注人’較佳為功函數較低的金屬,可使用例 如·錫、鎂、鋼”、銀等適當金属或該等的合金。具 098125812 74 201014453 體例有如.鎂-銀合金、鎂_銦合金、鋁-裡合金等低功函數合 金電極。 另外,陰極9的材料可僅使用1種,亦可將2種以上依任 意組合與比率併用。 陰極9的臈厚通常係如同陽極2。 再者,在保護由低功函數金屬所構成之陰極9之目的下, 若在八上面再積層著功函數較高且對大氣呈安定的金屬 馨層則可増加元件安定性,因而較佳。為此目的,可使用例 =·銘、銀'鋼、錄、鉻、金、白金等金屬。另外,該等材 料可僅使用1種’亦可將2種以上依任意組合與比率併用。 {其他的層} 。本發明的有機電致發光元件係在不脫逸主旨之範脅内,尚 可具有其他構造。例如在不致損及性能之前提下亦可於陽 極2與陰極9間設置除上述所說明層以外的其他任 •可省略任意層。 示上述所說明層之外尚可具有的層係有如電子阻礙層。 ·、,電子阻礙層係設置於電洞注入層3或電洞輸送層4、與發 光層5之間’藉由阻止從發光層$所移動絲的電子到達電 層3可增加發光層5内的電洞與電子之再結合機 率/、有月b將所生成之激子封閉於發光層$内的作用以及 將從電洞注入層3所注入的電洞效率佳地朝發光層5方向輸 送的作用。特別是當發储料係使用縣材料、統用藍色 098125812 75 201014453 發光材料的情況,電子阻礙層的設置較具效果。 對電子阻礙層所要求的特性係有如:電洞輸送性高、能隙 (HOMO、LUMO的差)大、以及激發三重項準位(τι)高等。 此外,本發明中,當發光層5係使用本發明有機電致S光元 件用組成物並依照濕式成膜法進行製作時,電子阻礙層亦要 求濕式成膜的適合性。此種電子阻礙層所使用的材料係有如 F8-TFB所代表之二辛基苐與三苯基胺的共聚物(國際公開 第2004/084260號公報記載)等。 另外,電子阻礙層的材料可僅使用丨種,亦可將2種以上 依任意組合與比率併用。 電子阻礙層的形成方法並無限制,可採用諸如濕式成膜 法、蒸鑛法、或其他方法。 再者,在陰極9、與發光層5或電子輸送層7的界面處, 插入由例如氟化鋰(LiF)、氟化鎂(MgF2)、氧化鋰(Li20)、碳 酸鎚(II)(CsC〇3)等所形成的極薄絕緣膜(〇丨〜允的,亦屬提 升元件效率的有效方法(參照例如·· Applied Physics Letters, 1997年,Vol. 70, ρρ.152;曰本專利特開平ι〇·74586號公報; IEEE Transactions on Electron Devices, 1997 年,Vol.44, pp. 1245 ; SID 04 Digest, pp. 154 等)。 再者’以上所說明的層構造中,亦可將除基板以外的構成 要件依相反順序積層。例如圖1的層構造,亦可在基板1 上將其他構成要件,依照陰極9、電子注入層8、電子輸送 098125812 76 201014453 層7、電洞阻止層6、發光層5 '電洞輸送層4、電洞注入層 3、陽極2的順序設置。 再者,藉由在至少其中一者具有透明性的2片基板間,積 層著除基板以外的構成要件,亦可構成本發明的有機電致發 光元件。 再者,亦可形成將除基板以外的構成要件(發光單元)進行 複數層重疊的構造(將發光單元進行複數積層的構造卜此情 Φ ;兄若取代各層間(發光單元間)的界面層(在陽極為ιτο、陰 極為A1的情況’則為該等2層),改為設置由例如五氧化釩 (V2〇5)等所構成電荷產生層(Carrier Generati⑽: CGL),則可減少層間阻障,從發光效率•驅動電壓的觀點 而言屬較佳。 再者,本發明的有機電致發光元件可構成單一之有機電致 發光7G件,亦可適用由複數之有機電致發光元件配置呈陣列 ®狀的構造’亦可由陽極與陰極配置呈Χ·Υ矩陣狀的構造。 再者,上述各層中,在不致明顯損及本發明效果之下,讨 料亦可含有所說明以外的成分。 [有機EL顯示裝置] 本發明的有機EL顯示裝置係使用上述本發明的有機電致 發光το件。相關本發明有機EL顯示裝置的型式與構造亦無 特別的限制,亦可使用本發明的有機電致發光元件並依照常 法進行級骏。 098125812 77 201014453 例如可依照「有機EL顯示器」(歐姆公司、平成16年$ 月20日出版、時任靜士、安逹千波矢、村田英幸著)所記栽 之方法,形成本發明的有機EL顯示裝置。 [有機EL照明] 本發明的有機EL照明係使用上述本發明的有機電致發光 元件。相關本發明有機EL照明的型式與構造並無特別的限 制,可使用本發明的有機電致發光元件並依照常法進行組 裝。 [實施例] 針對本發明利用實施例進行更具體的說明,惟本發明在不 逾越主旨之下’並不侷限於以下實施例的記載。 另外,以下的實施例及比較例中,發光層形成所使用的有 機電致發光元件用組成物中,有機電致發光元件材料的各化 合物在20°C、1氣壓下,對於甲苯的飽和溶解度係如下述表 1所示。 [表1] 化合物 20 C、1氣气j,對於甲苯的飽和溶解度(wt%) E-1 ___ 1.7 E-2 ___ 1.2 D-1 ___ 1.0 D-2 --___ 2 D-3 ---------------*---—---- -—__ [實施例1] 製造圖1所示之有機電致發光元件。 098125812 78 201014453 在玻璃基板上,形成銦•錫氧化物(ITO)透明導電膜厚 150nm(濺鍍成膜物、片電阻15Ω),並利用一般的光學微影 技術予以圖案化為寬2mm的條紋,而形成陽極2。將已形 成陽極2的基板1,依照利用丙酮施行超音波洗淨、利用純 水施行水洗、及利用異丙基醇施行超音波洗淨的順序施行洗 淨後,以吹氮進行乾燥,最後再施行紫外線臭氧洗淨等處理。 在該處理後的基板上,依下述形成電洞注入層3。 ❿ 電洞注入材料係調製含有:以下所示之重複構造的芳香族 胺系高分子化合物PB-1(重量平均分子量:29400、數平均 分子量:12600)、以下所示構造的電子受體性化合物PI-1、 以及溶劑之苯甲酸乙酯的電洞注入層形成用組成物。該電洞 注入層形成用組成物中,芳香族胺系高分子化合物PB-1及 電子受體性化合物PI-1的合計濃度係2wt%,芳香族胺系高 分子化合物PB-1及電子受體性化合物PI-1的重量比係(芳 β 香族胺系高分子化合物PB-1):(電子受體性化合物 ΡΙ-1)=10 : 4。 098125812 79 201014453 [化 18]
F
將該電洞注入層形成用組成物,在經上述處理後的基板 上,依旋塗機旋轉數1500rpm、旋塗機旋轉時間30秒施行 旋塗。然後,於260°C下施行180分鐘的加熱乾燥。 藉由以上的操作形成膜厚30nm的均勻電洞注入層3之薄 膜。 其次,在所形成的電洞注入層3上,依如下述形成電洞輸 送層4。 調製含有:以下所示重複構造的高分子化合物HT-1(重量 平均分子量:Π000、數平均分子量:9000)、及溶劑之曱苯 的電洞輸送層形成用組成物。該電洞輸送層形成用組成物中 098125812 80 201014453 的該高分子化合物HT-l濃度係〇 4wt〇/〇 [化 19]
機旋轉數1500rpm、旋塗機旋轉時間3〇秒施行旋塗。然後, 於230 C下施行60分鐘加熱,使該高分子化合物町心產生 交聯反應而硬化。 藉由以上的操作形成膜厚2 G nm的均勻電洞輸送層4之薄 膜。 ❹ 接著,在所形成電洞輸送層4上,依下述形成發光層5。 發光層5的形成係使用本發明的有機電致發光元件用組 成物。即,首先,調製含有:發光材料(摻質材料)的以下所 示構造之化合物D-1、電荷輸送材料(主材料)的以下戶厂、 造之化合物E_卜及溶劑的環己基笨 所不構 組成物 [化 20] w物。 饵電致發光元件用 098125812 81 201014453 Ο
有機電致發光元件用組成物中,化合物D-1與化合物Ε工 的合計濃度係2.3wt%。此外,化合物D-1與化合物E-1的 重量比係(化合物D-1):(化合物E-l)=l : 20。 再者’ 20C、1氣壓下,對於環己基苯的飽和溶解度,化 合物D-1係0.25wt%、化合物E-1係2.5wt%。 再者,有機電致發光元件用組成物中,將重量最多的有機 電致發光元件材料(EL材料N)設為化合物E-1、將重量最少 的有機電致發光元件材料(EL材料S)設為化合物D-1時,依 上式(1)所計算出的本發明參數值係2.0。 該有機電致發光元件用組成物中,相關各有機電致發光元 件材料的組成物中,在溶劑中的飽和溶解度、重量比、及本 發明參數值’如以下表2所示。 將該有機電致發光元件用組成物在電洞輸送層4上,依旋 塗機旋轉數lOOOrpm、旋塗機旋轉時間30秒施行旋塗。然 後,於130°C下施行60分鐘加熱而乾燥。 藉由以上的操作,形成膜厚40nm的均勻發光層5之薄膜。 接著,在所形成之發光層5上,利用真空蒸鍍法,將依以 下所示之化合物HB-1依膜厚l〇nm的方式形成電洞阻止層 098125812 82 201014453 6 〇 [化 21]
其次’在所形成之電洞阻止層6上,利用真空蒸鑛法,將 以下所示之化合物ET-1依膜厚30nm的方式形成電子輸送 φ 層7。 [化 22]
(ET-1) 其次,在所形成之電子輸送層7上,利用真空蒸鍍法,將 氟化鐘(LiF)依膜厚〇.5nm的方式形成電子注入層8,並將铭 依膜厚80nm的方式形成陰極9,且形成與陽極2呈正交的 寬2mm條紋狀。 依上述’獲得具有2mmx2mm尺寸發光面積部分的有機電 致發光元件。 從該元件確認到獲得EL尖峰波長462n 使用該元件,心樹,蝴施 098125812 83 201014453
疋電流驅動的驅動試驗, 間(輝度半衰壽命)係500 時的驅動電壓係5.6V。 結果如表2所示。 [比較例1] 5形成時所使狀有機電致發光元件用
合物E-D的重量比設定為(化合物D_1):(化合物e命i: 之外’其餘均如同實施例i進行而獲得有機電致發光元件。 除了在發光層5 成物中, 將有機電致發光元件用組成物中,重量最多的有機電致發 光元件材料(EL材料N)設為化合物^,並將重量最少的有 機電致發光元件材料(EL材料S)設為化合物dj時,依上式 (1)所計算出的本發明參數值係1〇。 相關該有機電致發光元件用組成物中,各有機電致發光元 件材料的組成物在溶劑中的飽和溶解度、重量比、及本發明 的參數值係如表2所示。 由該元件確認到獲得EL尖峰波長465nm的藍色發光。 使用§亥元件’於室溫條件下,依初期輝度500cd/m2實施 定電流驅動的驅動試驗,結果截至正面輝度半衰為止所需時 間(輝度半衰壽命)係220小時。此外,正面輝度i〇〇C(j/m2 時的驅動電壓係7.0V。 結果如表2所示。 0卯125812 84 201014453 [實施例2] 除了將電洞輸送層形成用組成物所使用的尚分子化合物 取代南分子化合物HT-1 ’改為使用以下所示之重複構造的 高分子化合物HT-2(重量平均分子量:38000、數平均分子 量:18000),以及取代形成發光層5時所使用之有機電致發 光元件用組成物中所含有的發光材料(化合物D-1),改為使 用依以下構造所示發光材料(化合物D-2),並將發光材料(化 φ 合物D-2)與電荷輸送材料(化合物E-1)的重量比,設為(化合 物D-2):(化合物E-l)=l ·· 10之外,其餘均如同實施例1進 行而獲得有機電致發光元件。 [化 23]
(D-2) 再者,化合物D-2於2〇°C、1氣壓下,對於環己基苯的飽 和溶解度係2.5wt%。 098125812 85 201014453 再者,將有機電致發光元件用組成物中,重量最多的有機 電致發光元件材料(EL材料N)設為化合物E-1、將重量最少 的有機電致發光元件材料(EL材料S)設為化合物D-2時,依 上式(1)所計算出的本發明參數值係1〇.〇。 相關該有機電致發光元件用組成物中,各有機電致發光元 件材料的組成物在溶劑中的飽和溶解度、重量比、及本發明 的參數值係如表2所示。 從該元件確認到獲得EL尖峰波長464nm的藍色發光。 使用该兀件,於室溫條件下,依初期輝度5〇〇cd/m2實施 定電流驅動的轉試驗,結果酿正面輝度半衰為止所需時 間(輝度半衰壽命)係_小時。此外,正面輝度驗 時的驅動電壓係5.IV。 結果如表2所示。 [實施例3] ❹ 除了取代在發光層5形成時所使时機電致發光元件用 組成物中所含有之電荷輸送材料(化合物E]),改為使用以 下構以斤丁之電何輸送材料(化合物Μ),並將發純料(化 合物㈣與電荷輪送材料(化合物ε_2)的重量比,設為(化合 物㈣:(化合物叫1 : 10之外,其餘均如同實施例2進 行而獲得有機電致發光元件。 [化 24] 098125812 86 201014453
(E-2) 再者,化合物E-2於2(TC、1氣壓下,對於環己基苯的溶 解度係1.2wt°/0,因為較難在常溫調製2 3wt%濃度的溶液, 因而將化合物D-2、化合物E-2及環己基苯進行混合後,再 於設定80°C的加熱板上施行加熱,而使化合物E_2溶解, 並於再度析出結晶前使用。 再者’將有機電致發光元件用組成物中,重量最多的有機 電致發光元件材料(EL材料N)設為化合物E_2,並將重量最 少的有機電致發光元件材料(EL材料s)設為化合物D_2時, 依上式(1)所計算出的本發明參數值係20.8。 相關該有機電致發光元件用組成物中,各有機電致發光元 件材料的組成物在溶劑中的飽和溶解度、重量比、及本發明 的參數值係如表2所示。 由該元件確認到獲得EL尖峰波長464nm的藍色發光。 使用該元件,於室溫條件下,依初期輝度5〇〇cd/m2實施 定電流驅動的驅動試驗,結果截至正面輝度半衰為止所需時 間(輝度半哀壽命)係2440小時。此外’正面輝度i〇〇cd/m2 時的驅動電壓係6.0V。 098125812 87 201014453 結果如表2所示。 [表2] EL材料N EL材料S 本發明的 參數值 驅動 電壓 (V) 輝度半 衰壽命f (小時) 種類 飽和溶 解度 (wt%) 重量比 種類 飽和溶 解度 (wt%) 重量比 實施例1 E-1 2. 5 20 D-1 0. 25 1 2. 0 5. 6 500 實施例2 E-1 2. 5 10 D-2 2. 5 1 10. 0 5. 1 900 實施例3 E-2 1.2 10 D-2 2. 5 1 20. 8 6. 0 2440 比較例1 E-1 2. 5 10 D-1 0. 25 1 1.0 7. 0 220 *依初期輝度500cd/m2條件的驅動試驗 [實施例4] 除了取代電洞輸送層形成用組成物所使用的高分子化合 物,改為使用高分子化合物HT-2,並使用以下所示之重複 構造的高分子化合物HT-3(重量平均分子量:52000、數平 均分子量:25000)之外,其餘均如同實施例3進行而獲得有 機電致發光元件。 [化 25]
將有機電致發光元件用組成物中,重量最多的有機電致發 光元件材料(EL材料N)設為化合物E-2,重量最少的有機電 098125812 88 201014453 致發光元件材料(EL材料s)設為化合物D_2,依上式〇)所叶 算出的本發明參數值係如同實施例3為20.8。 相關該有機電致發光元件用組成物中’各有機電致發光元 件材料的組成物在溶劑中的飽和溶解度、重量比、及本發明 的參數值係如表3所示。 從該元件確認到獲得EL尖峰波長464nm的藍色發光。 使用該元件,於室溫條件下,依初期輝度i〇〇〇cd/m2實施 定電流的驅減驗,結果絲正㈣財料止所需時 ’度半衰壽命)係誦小時。此外,正面輝度刚 時的驅動電壓係5.9V。 結果如表3所示。 [實施例5〜實施例6] 除了取代形成發光層5時所使用之有機電致發光元件用 組成物中所含有的發光材料(化合物d_2) ❹造所示發光材料(化合物D_3),並將化合物E 2與化合物Μ 的混合重量比分職為1G:1(實施例5)、1(>:()5(實施例 6)之外,其餘糾时_ 3進行峨得有㈣致發光元 件0 再者,化合物D-3於抓]氣壓下,在環己基苯中的飽 和溶解度係12.0wt%。 又’化合物D-3於2(TC、i氣壓τ,在曱笨中的飽和溶解 度係 lO.Owt%。 098125812 89 201014453 該等有機電致發光疋件用組成物中,各有機電致發光元件 材料的組成物在溶射的飽和溶解度、重量比、及本發明參 數值係如表3所示。 [化 26]
從實施例5 發光。 的元件確認到獲得a尖峰波長·證的藍色 使用該兀件,於室溫條件下, ^ ^ . 依初期輝度1000cd/m2實施 疋電k驅動的驅動試驗,結果 間(輝度半衰壽命)係⑽=面輝度半衰為止所需時 口主认跡缸〆 此外,正面輝度100cd/m2 時的驅動電壓係5.7V。 從實施例6的元件確認到獲 發光。 尖峰波長468nm的藍色 使用該元件,於室溫條件下 —帝* 依初期輝度lOOOcd/m2實施 疋電驅動的驅動試驗,結果
戴至正面輝度半衰為止所需時 間(輝度+哀哥命)係2310小時L . 此外,正面輝度 100cd/m2 時的驅動電壓係5.0V。 結果如表3所示。 098125812 201014453 [表3] EL材料N ELMWS 本發明的 參數值 驅動 電壓 (V) 輝度半* 衰壽命 (小時) 種類 飽和溶 解度 (wt%) 重量比 種類 飽和溶 解度 (wt%) 重量比 實施例4 E-2 1.2 10 D-2 2.5 1 ~~208~ 5 9 1800 實施例5 H-2 1.2 10 D-3 12.0 1 100 1950 較命j 6 E-2 1.2 10 D-3 12.0 0.5 200 〇〇 2310 *依初期輝度lOOOcd/m2條件的驅動試驗 [比較例2] 除了電洞輸送層形成用組成物所使用的高分子化合物係 ❿取代高分子化合物HT-1,改為使用以下構造所示之高分子 化合物ΗΤ·4(重量平均分子量:17000、數平均分子量: 9000),以及將在發光層5形成時所使用有機電致發光元件 用組成物中所含有之溶劑設為曱苯,且電荷輸送材料(主材 料)係使用以下構造所示化合物Ε-3與化合物Η-1,發光材 料(摻質材料)係使用以下構造所示化合物D_4,並將化合物 E-3、H-1及D-4的混合重量比設為10 : 1〇 : 1,將有機電致 ❹發光兀件用組成物中的總固形份濃度設為18wt%之外,其 餘均如同比較例1進行而獲得有機電致發光元件。 2〇C、1氣壓下,在甲笨中,化合物E_3的飽和溶解度係 3wt%、化合物H-1的飽和溶解度係2 5wt%、化合物的 飽和溶解度係〇.〇5wt0/。。 從該元件中確認到獲得EL尖峰波長51〇nm的綠色發光。 使用該元件,依初_度2麻—2的條件實施定電流驅 動的驅動試驗’結錢轉度半㈣止所需時_34〇小時 098125812 201014453 的較短時間。 再者,從化合物E-3與D-4所計算得本發明參數值係 0.16,從化合物H-1與D-4所計算得之本發明參數值係0.2。 該等結果如表4所示。 [化 27] 098125812 92 201014453
098125812 93 201014453 [實施例7] 除了在發光層5形成時所使用之有機電致發光元件用电 成物中所含有電荷輸送材料(主材料)係使用化合物Μ盘以 下構造所示化合物H-2,且發光材料(摻質材料)係使用二 構造所示化合物ϋ·5 ’並將化合物E_3、h_2聽合物W 的混合重量比設為5 : 15 : 1 ’將總固形份濃度設為5.0wt% 之外,其餘均如同實施例4進行而獲得有機電致發光元件。 再者,20°C、1氣壓下,對於環己基笨,化合物D 5的飽 和溶解度係5_〇Wt%、化合物E_3的飽和溶解度係2、 化合物H-2的飽和溶解度係Mwt%。常溫下化合物h_2的
溶解度小,較難調製成總固形份濃度5 〇wt%(化合物H_2的 濃度3.57wt%),因而將化合物E_3、H_2、D_5及環己基苯 進行混合後,再於設定1(Krc的加熱板上施行加熱,並將材 料已溶解物於再度析出結晶前使用。 相關該有機電致發光元件用組成物中,各有機電致發光元 件材料的組成物中,在溶劑+的飽和溶解度、重量比及本發 明參數值,以及使用所獲得元件,依初期輝度25〇〇cd/m2條 件實施驅動試驗時,截至輝度半衰所需的時間,如表4所示。 [化 28] 098125812 94 201014453
(D-5) [實施例8]
二=成時所使用之有機電致發光元件用組 成物中所3有之電荷輸送材料(主材料)係使用化合物Μ與 以下構造所示之化合物Η』’且發光材料齡材料)係使用 以下構造所示化合物D-6,並將化合物Ε·3、h_3及化合物 D - 6的混合重量比設為15.5:1,將總固形份濃度設為5 〇 w t % 之外,其餘均如同實施例7進行而獲得有機電致發光元件。 再者,20°C、1氣壓下於環己基苯中,化合物D-6的飽和 溶解度係l.Owt%、化合物H-3的飽和溶解度係l〇.〇wt〇/o。 098125812 95 201014453 相關該有機電致發光元件用組成物中,各有機電致發光_ 件材料的組成物在溶劑中的飽和溶解度、重量比及本發b几 數值’以及使用频得元件,依初期輝度2漏參2的條^ 實施驅動試輯,餘輝度半衰為止所需要的時間,如表* [化 29]
除了發光層5形成時所使用的有機電致發光元件 物·,係將化合物E_3、H_3及化合物〇·6的混合重量比設為 5 · 2之外’其餘均如同實施例8進行而獲得有 & 發光元件。 软 相關該有機電致發光元件隸成物巾,各有機電致發光元 件材料的組成物在溶劑中的飽和溶解度、重量比及本發明參 數值以及使用所獲得元件’依初期輝度25〇Ocd/m2的條件 實施驅動試驗時,截至輝度半衰為止所需要的時間, 所示。 4 098125812 96 201014453 [實施例ίο] 電致發光元件用組成 •6的混合重量比設為 進行而獲得有機電敎 除了發光層5形成時所使用的有機 物’係將化合物E-3、h_3及化合物〇 15 . 5 . 3之外,其餘均如同實施例8 發光元件。 相關該有機 ❹ ❿ =料的組:物在溶劑中的飽和溶解度、重量二Si ^值,以及制所轉元件,依初_度測泰2的料 實施驅^驗時’戴至輝度半衰為止所需要的時間,如表4 所示。 [實施例11] 除了發光層5形柄所個財機電致㈣元件用組成 物,係將化合物E-3、H_3及化合物W的混合重量比設為 15 Ή.5之外’其餘均如同實施例8進行而獲得有機電致 發光元件。 相關該有機電致發光元件用組成物中,各有機電致發光元 件材㈣㈣物在_中_和溶解度、重量比及本發明參 數值,以及使用所獲得元件,依初期輝度2猶秦2的條件 實施驅動試驗時,餘輝度半衰為止所需㈣時間,如表4 所示。 [比較例3] 除了發光詹5形成時所使用的有機電致發光元件用組成 098125812 97 201014453 物’係將化合物E_3、H_3及化合物D_6的混合重量比設為 5 15 1之外’其餘均如同實施例8進行*獲得有機電致 發光元件。 相關該有機電致發光元件用組成物中,各有機電致發光元 件材料的組成物在溶劑中的飽和溶解度、重量比及本發明參 數值,以及使用所獲得元件,依初期輝度25〇〇參2的條件 實施驅動試驗時,截至輝度半衰為止所需要的時間,如表4 所示。 [比較例4] 除了發光層5形成時所使用的有機電致發光元件用組成 物,係將化合物E_3、H_3及化合物〇·6的混合重量比設為 5 4之外’其餘均如同實施例8進行而獲得有機電致 發光元件。 相關該有機電致發光元件用組成物中,各有機電致發光元 件材料的組成物在溶射的飽和溶解度、重量比及本發明參 數值,以及使用所獲得元件,依初期輝度2驗偷2的條件 實施驅動試驗時,截至輝度半衰為止所需㈣_,如表4 所示。 098125812 98 201014453 [表4]
*依初期輝度 由以上的結果得知,使用本發日㈣有機電 成物,可實現長壽命且驅動電壓低的有機電凡件用級 以上針對本發明參照詳細的特定實施態先元件。 不脫逸本發明精神與範圍之下,尚可、仃說明,惟在 此係熟習此技術者可輕易恩及。、卜種變更與修正, 此係熟習此技術者可輕易思及 本申請案係以厕年7月Μ日所提出申 請案(特願2008-198250號)為基礎, 明的曰本專利申 本案,參照其内容且融入於 (產業上之可利用性) 根據本發明,具有依照濕式成 層的有機㈣發光元件,相成成之發光層等有機 a ^ 風膜的有機層呈均勻且膜質優 可提供長壽命、且_電壓低財機電致發光元 件,使用此種有機電致發光元件,可提供高品質的有機此 顯示裝置及有機EL照明。 098125812 99 201014453 【圖式簡單說明】 圖1為本發明有機電致發光元件之一例的示意剖視圖。 【主要元件符號說明】 1 基板 2 陽極 3 電洞注入層 4 電洞輸送層 5 發光層 6 電洞阻止層 7 電子輸送層 8 電子注入層 9 陰極 10 有機電致發光元件 098125812 100
Claims (1)
- 201014453 七、申請專利範圍: 1. 一種有機電致發光元件用組成物,係含有2種以上之有 機電致發光元件材料及溶劑者,其特徵在於· 該有機電致發光元件材料中之至少1種係螢光發光材 料,且滿足下式(1): [數1] (EL材料S之飽和溶解度)八(EL材料N之重量比)>2〇 Μ Λ (EL材料S之重量比)之飽和溶解v } Φ (上式⑴中, el材料s :該組成物中重量最少的有機電致發光元件材 料 EL材料N:該組成物中重量最多的有機電致發光元件材 料 重量比:EL材料S與EL材料N的重量比中,該材料的 值 ❿ 飽和溶解度:對於該組成物中所含有的溶劑,20°C、1氣 壓下的該材料之飽和溶解度(wt%) 其中’ EL材料N與EL材料S在20t:、1氣壓下,對於 曱苯的飽和溶解度分別達lwt%以上)。 9 2. 如申請專利範圍第1項之有機電致發光元件用組成物, 其中’上述螢光發光材料係分子量1〇〇〇〇以下的化合物。 3. 如申請專利範圍第丨或2項之有機電致發光元件用組成 物,其中,上述EL材料]^係電荷輸送材料,而上述£1^材 098125812 101 201014453 料s係螢光發光材料。 4.-種有機電致發光元件用組成物,係含有2種以上之有 機電致發光元件材料及溶劑者,其特徵在於. 該溶劑的沸點係150°C以上; 該有機電致發光元件材料中之至少!種係碳光發光材 料,且滿足下式(2): [數2] (EL材料S之飽和溶解度)(肛材料]^之重量此、 ❹ (EL材料S之重量比)卸材料N之飽2.0 …(2) (上式(2)中, 料 料 值 EL材料S1組成财重量最少的有機钱發光元件材 EL材料N:該組成物中重量最多的有機電致發光元件材 重量比:EL材料0EL材料N的重量比中,該材料的 壓下的該材料之飽和溶二::含有的溶劑’贼、1氣 々申明專利範圍第4項之有機電 其中,上述璘光發光材料係分子量“件用組成物, 6.如申請專利範圍h 以下的化合物。 098125812 〇 物,其中,上jr之有機電致發光元件用組成 上述-材料心電荷輪送材料,上述EL^ 102 201014453 s係碗光發光材料。 7. —種有機電致發光元件用組成物,係含有2種以上之有 機電致發光元件材料及溶劑者,其特徵在於: 該有機電致發光元件材料中之至少丨種係發光材料, 對於環己基苯係滿足下式(3): 相 [數3] ffiL材料S之飽和溶解p (EL材料N之重量比)ί (EL材料S之重量比)X (EL材料N之飽和溶解度)=*··(3) •(上式(3)中, EL材料S :該組成物中重量最少的有機電致發光元件材 料 EL材料Ν:該組成物中重量最多的有機電致發光元件材 料 重量比:EL材料S與EL材料Ν的重量比中,該材料的 值 ❹ 飽和溶解度··對於環己基苯,於20°C、1氣壓下,該材料 的飽和溶解度(wt%) )0 8. —種有機薄膜,其特徵在於:係使用申請專利範圍第工 至7項中任一項之有機電致發光元件用組成物形成。 9. 一種有機電致發光元件,係在陽極與陰極間設有發光層 者,其特徵在於:該發光層係使用申請專利範圍第丨至7 項中任一項之有機電致發光元件用組成物所形成的層。 098125812 103 201014453 10.如申咕專利範圍第9項之有機電致發 鄰接該發光層設有電洞輪送層,且該電洞輪送^仿其中, 成膜法所形成的層。 彳糸依照濕式 :如申請專利範圍第㈣之有機電致^ 以電概送層係使交熟化合物進行交聯 ’其中, 12.如申請專利範圍第9至^中任一=的層。 兀件,其中,在該陽極盥嗲發 機電致發光 錄 洞注入層係依照濕式成^^間"!電洞注入層;該電 物與電子受體性化合物的層。'’且3有電洞輪送性化合 U· —種有機el顯示 圍第9至12項中任—項Λ :含有申請專利範 ,. 項之有機電致發光元件。 14.一種有機EL照明,甘Λ士" 9至12項中任—項μ、特在於:含有申請專利範圍第 之有機電致發光元件。 098125812 ❹ 104
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