CN101258623A

CN101258623A - 使用聚芳基胺的有机电致发光元件

Info

Publication number: CN101258623A
Application number: CNA2006800330043A
Authority: CN
Inventors: 井上哲也; 近藤浩史; 顺毛直宪
Original assignee: Idemitsu Kosan Co Ltd
Current assignee: Idemitsu Kosan Co Ltd
Priority date: 2005-09-08
Filing date: 2006-07-05
Publication date: 2008-09-03
Also published as: JP2007073814A; TW200710199A; WO2007029410A1; US20090230848A1; KR20080043815A; EP1933396A1

Abstract

本发明提供一种有机电致发光元件，是将一层以上的有机化合物层用由阳极和阴极构成的一对电极夹持而成的有机EL元件，该有机化合物层具有空穴输送层及/或空穴注入层，通过在该空穴输送层及/或空穴注入层中含有具有特定构造的聚芳基胺，而提供使用了聚芳基胺的有机电致发光元件，特别可以实现制造程序的简化、大画面化及元件性能的提高。

Description

使用聚芳基胺的有机电致发光元件

技术领域

本发明涉及有机电致发光领域，具体来说，涉及通过在空穴注入层或输送层中使用特定的聚合物并在发光层中使用特定的低分子材料而制作的有机电致发光元件。

本发明的有机电致发光元件可以用于平板显示器等平面发光体、复印机、打印机、液晶显示器的背光灯或测量仪器等的光源、显示板、标识灯等中。

背景技术

有机电致发光元件(以下有时将电致发光简记为EL)是使用聚芴或可溶性PPV(聚(对亚苯基亚乙烯基))等聚合物，利用旋转涂覆、喷墨等湿式方法，使用了低分子材料的真空蒸镀等干式方法制作的。特别是，在上述的制作方法中，湿式方法比较容易实现显示画面的大面积化，对使用了聚合物材料的有机EL元件制作的研究正在积极地进行之中。最近，公开了利用湿式方法制作具有多个有机薄膜层的有机EL元件的技术，该专利中空穴注入层及发光层都是由聚合物材料构成(例如参照专利文献1)。

但是，聚合物材料具有分子量分布，另外还有因难以精制而很难高纯度化等缺点，在用于有机EL元件的发光层中的情况下，在发光颜色的色纯度或发光效率、亮度或亮度减半时间方面有问题。

另一方面，低分子材料可以举出如下优点，即，很容易利用公知的提纯方法实现高纯度化，在用于有机EL元件的发光层中的情况下，与聚合物相比在发光颜色的色纯度或发光效率、亮度方面更为出色，亮度减半时间也更长。但是，有时会因构成与发光层相邻的空穴注入层或空穴输送层的材料，而不能显示出良好的发光性能。

专利文献1：国际公开WO2004/84260号公报

发明内容

本发明是为了解决上述的问题而完成的，其目的在于，提供一种使用了聚芳基胺的有机电致发光元件，其目的特别在于，实现制造过程的简化、大画面化以及元件性能的提高。

本发明人等为了实现上述目的反复进行了深入研究，结果发现，在将至少含有发光层的一层以上的有机化合物层用由阳极和阴极构成的一对电极夹持而成的有机EL元件中，有机化合物层具有空穴输送层及/或空穴注入层，在该空穴输送层及/或空穴注入层中含有以下述通式(1)表示的聚芳基胺的有机电致发光元件可以实现上述的目的，从而完成了本发明。

[化1]

通式(1)中，Ar各自独立地表示取代或未取代的碳数为6～40的芳基，或取代或未取代的碳数为3～40的杂芳基。Ar₁～Ar₄各自独立地表示取代或未取代的碳数为6～40的2价亚芳基。a、b、c及d各自独立地为1～2的整数，e为0～2的整数。n为3以上的整数。

另外，本发明提供上述空穴输送层及/或空穴注入层主要含有上述聚芳基胺的上述有机电致发光元件；发光层主要选自蒽衍生物、芘衍生物及/或芴衍生物的上述有机电致发光元件；在发光层中含有掺杂剂的上述有机电致发光元件；利用湿式方法形成空穴输送层及/或空穴注入层，利用湿式方法形成发光层的上述有机电致发光元件；以及利用湿式方法形成空穴输送层及/或空穴注入层，利用蒸镀形成发光层的上述有机电致发光元件。

在具有由低分子材料构成的发光层的有机电致发光元件中，通过在空穴输送、注入层中使用具有特定的构造的聚芳基胺，可以提高元件性能。

附图说明

图1是表示本发明的有机EL元件的一个实施方式的剖面图。

其中，10 阳极，20 有机化合物层，21 空穴注入层，22 空穴输送层，23 发光层，24 电子输送层，25 电子注入层，30 阴极

具体实施方式

本发明的有机电致发光元件是将至少含有发光层的一层以上的有机化合物层用由阳极和阴极构成的一对电极夹持而成的有机EL元件，其中有机化合物层具有空穴输送层及/或空穴注入层，在该空穴输送层及/或空穴注入层中含有以下述通式(1)表示的聚芳基胺。

[化2]

通式(1)中，Ar是取代或未取代的碳数为6～40的芳基、或取代或未取代的碳数为3～40的杂芳基，Ar₁～Ar₄各自独立地表示取代或未取代的碳数为6～40的2价的亚芳基。a、b、c及d各自独立地为1～2的整数，e为0～2的整数。n为3以上的整数。

通式(1)中，作为Ar的核碳数为6～40的芳基的例子，可以举出苯基、2-联苯基、3-联苯基、4-联苯基、三联苯基、3，5-二苯基苯基、3，5-二(1-萘基)苯基、3，5-二(2-萘基)苯基、3，4-二苯基苯基、五苯基苯基、4-(2，2-二苯基乙烯基)苯基、4-(1，2，2-三苯基乙烯基)苯基、芴基、1-萘基、2-萘基、4-(1-萘基)苯基、4-(2-萘基)苯基、3-(1-萘基)苯基、3-(2-萘基)苯基、9-蒽基、2-蒽基、9-菲基、1-芘基、

基、并四苯基、晕苯基等。

通式(1)中，作为Ar的核碳数为3～40的杂芳基的例子，可以举出1-吡咯基、2-吡咯基、3-吡咯基、吡嗪基、嘧啶基、哒嗪基、2-吡啶基、3-吡啶基、4-吡啶基、1-吲哚基、2-吲哚基、3-吲哚基、4-吲哚基、5-吲哚基、6-吲哚基、7-吲哚基、1-异吲哚基、2-异吲哚基、3-异吲哚基、4-异吲哚基、5-异吲哚基、6-异吲哚基、7-异吲哚基、2-呋喃基、3-呋喃基、2-苯并呋喃基、3-苯并呋喃基、4-苯并呋喃基、5-苯并呋喃基、6-苯并呋喃基、7-苯并呋喃基、1-异苯并呋喃基、3-异苯并呋喃基、4-异苯并呋喃基、5-异苯并呋喃基、6-异苯并呋喃基、7-异苯并呋喃基、喹啉基、3-喹啉基、4-喹啉基、5-喹啉基、6-喹啉基、7-喹啉基、8-喹啉基、1-异喹啉基、3-异喹啉基、4-异喹啉基、5-异喹啉基、6-异喹啉基、7-异喹啉基、8-异喹啉基、2-喹喔啉基、5-喹喔啉基、6-喹喔啉基、1-菲啶基、2-菲啶基、3-菲啶基、4-菲啶基、6-菲啶基、7-菲啶基、8-菲啶基、9-菲啶基、10-菲啶基、1-吖啶基、2-吖啶基、3-吖啶基、4-吖啶基、9-吖啶基、1，7-菲咯啉-2-基、1，7-菲咯啉-3-基、1，7-菲咯啉-4-基、1，7-菲咯啉-5-基、1，7-菲咯啉-6-基、1，7-菲咯啉-8-基、1，7-菲咯啉-9-基、1，7-菲咯啉-10-基、1，8-菲咯啉-2-基、1，8-菲咯啉-3-基、1，8-菲咯啉-4-基、1，8-菲咯啉-5基、1，8-菲咯啉-6-基、1，8-菲咯啉-7-基、1，8-菲咯啉-9-基、1，8-菲咯啉-10-基、1，9-菲咯啉-2-基、1，9-菲咯啉-3-基、1，9-菲咯啉-4-基、1，9-菲咯啉-5-基、1，9-菲咯啉-6-基、1，9-菲咯啉-7-基、1，9-菲咯啉-8-基、1，9-菲咯啉-10-基、1，10-菲咯啉-2-基、1，10-菲咯啉-3-基、1，10-菲咯啉-4-基、1，10-菲咯啉-5-基、2，9-菲咯啉-1-基、2，9-菲咯啉-3-基、2，9-菲咯啉-4-基、2，9-菲咯啉-5-基、2，9-菲咯啉-6-基、2，9-菲咯啉-7-基、2，9-菲咯啉-8-基、2，9-菲咯啉-10-基、2，8-菲咯啉-1-基、2，8-菲咯啉-3-基、2，8-菲咯啉-4-基、2，8-菲咯啉-5-基、2，8-菲咯啉-6-基、2，8-菲咯啉-7-基、2，8-菲咯啉-9-基、2，8-菲咯啉-10-基、2，7-菲咯啉-1-基、2，7-菲咯啉-3-基、2，7-菲咯啉-4-基、2，7-菲咯啉-5-基、2，7-菲咯啉-6-基、2，7-菲咯啉-8-基、2，7-菲咯啉-9-基、2，7-菲咯啉-10-基、1-吩嗪基、2-吩嗪基、1-吩噻嗪基、2-吩噻嗪基、3-吩噻嗪基、4-吩噻嗪基、10-吩噻嗪基、1-吩噁嗪基、2-吩噁嗪基、3-吩噁嗪基、4-吩噁嗪基、10-吩噁嗪基、2-噁唑基、4-噁唑基、5-噁唑基、2-噁二唑基、5-噁二唑基、3-呋咱基、2-噻吩基、3-噻吩基、2-甲基吡咯-1-基、2-甲基吡咯-3-基、2-甲基吡咯-4-基、2-甲基吡咯-5-基、3-甲基吡咯-1-基、3-甲基吡咯-2-基、3-甲基吡咯-4-基、3-甲基吡咯-5-基、2-叔丁基吡咯-4-基、3-(2-苯基丙基)吡咯-1-基、2-甲基-1-吲哚基、4-甲基-1-吲哚基、2-甲基-3-吲哚基、4-甲基-3-吲哚基、2-叔丁基-1-吲哚基、4-叔丁基-1-吲哚基、2-叔丁基-3-吲哚基、4-叔丁基-3-吲哚基等。

在通式(1)中，作为取代或未取代的碳数6～40的2价亚芳基的Ar₁～Ar₄的例子，可以举出从所述Ar的碳数6～40的芳基的例子中去掉任意氢后的构造的基团。

通式(1)中，作为记作Ar及Ar₁～Ar₄的芳基、亚芳基、杂芳基的取代基，例如可以举出烷基(优选碳数1～20，更优选碳数1～12，特别优选碳数1～8，例如可以举出甲基、乙基、异丙基、叔丁基、正辛基、正癸基、正十六烷基、环丙基、环戊基、环己基等。)、链烯基(优选碳数2～20，更优选碳数2～12，特别优选碳数2～8，例如可以举出乙烯基、烯丙基、2-丁烯基、3-戊烯基等。)、炔基(优选碳数2～20，更优选碳数2～12，特别优选碳数2～8，例如可以举出炔丙基、3-戊炔基等。)、氨基(优选碳数0～20，更优选碳数0～12，特别优选碳数0～6，例如可以举出氨基、甲基氨基、二甲基氨基、二乙基氨基、二苯基氨基、二苄基氨基等。)、烷氧基(优选碳数1～20，更优选碳数1～12，特别优选碳数1～8，例如可以举出甲氧基、乙氧基、丁氧基等。)、芳氧基(优选碳数6～20，更优选碳数6～16，特别优选碳数6～12，例如可以举出苯氧基、2-萘氧基等。)、酰基(优选碳数1～20，更优选碳数1～16，特别优选碳数1～12，例如可以举出乙酰基、苯甲酰基、甲酰基、新戊酰基等。)、烷氧基羰基(优选碳数2～20，更优选碳数2～16，特别优选碳数2～12，例如可以举出甲氧基羰基、乙氧基羰基等。)、芳氧基羰基(优选碳数7～20，更优选碳数7～16，特别优选碳数7～10，例如可以举出苯氧基羰基等。)、酰氧基(优选碳数2～20，更优选碳数2～16，特别优选碳数2～10，例如可以举出乙酰氧基、苯甲酰氧基等。)、酰氨基(优选碳数2～20，更优选碳数2～16，特别优选碳数2～10，例如可以举出乙酰氨基、苯甲酰氨基等。)、烷氧基羰基氨基(优选碳数2～20，更优选碳数2～16，特别优选碳数2～12，例如可以举出甲氧基羰基氨基等。)、芳氧基羰基氨基(优选碳数7～20，更优选碳数7～16，特别优选碳数7～12，例如可以举出苯氧基羰基氨基等。)、磺酰胺基(优选碳数1～20，更优选碳数1～16，特别优选碳数1～12，例如可以举出甲磺酰氨基、苯磺酰氨基等。)、氨磺酰基(优选碳数0～20，更优选碳数0～16，特别优选碳数0～12，例如可以举出氨磺酰基、甲基氨磺酰基、二甲基氨磺酰基、苯基氨磺酰基等。)、氨基甲酰基(优选碳数1～20，更优选碳数1～16，特别优选碳数1～12，例如可以举出氨基甲酰基、甲基氨基甲酰基、二乙基氨基甲酰基、苯基氨基甲酰基等。)、烷硫基(优选碳数1～20，更优选碳数1～16，特别优选碳数1～12，例如可以举出甲硫基、乙硫基等。)、芳硫基(优选碳数6～20，更优选碳数6～16，特别优选碳数6～12，例如可以举出苯硫基等。)、磺酰基(优选碳数1～20，更优选碳数1～16，特别优选碳数1～12，例如可以举出甲磺酰基、甲苯磺酰基等。)、亚硫酰基(优选碳数1～20，更优选碳数1～16，特别优选碳数1～12，例如可以举出甲基亚硫酰基、苯亚硫酰基等。)、脲基(优选碳数1～20，更优选碳数1～16，特别优选碳数1～12，例如可以举出脲基、甲基脲基、苯基脲基等。)、磷酸酰胺基(优选碳数1～20，更优选碳数1～16，特别优选碳数1～12，例如可以举出二乙基磷酸酰胺基、苯基磷酸酰胺基等。)、羟基、巯基、卤原子(例如氟原子、氯原子、溴原子、碘原子)、氰基、磺基、羧基、硝基、氧肟酸基、亚磺基、肼基、亚胺基、杂环基(优选碳数1～30，更优选碳数1～12，作为杂原子，例如为含有氮原子、氧原子、硫原子的物质，具体来说，例如可以举出咪唑基、吡啶基、喹啉基、呋喃基、噻吩基、哌啶基、吗啉基、苯并噁唑基、苯并咪唑基、苯并噻唑基、咔唑基等。)、甲硅烷基(优选碳数3～40，更优选碳数3～30，特别优选碳数3～24，例如可以举出三甲基甲硅烷基、三苯基甲硅烷基等。)等。这些取代基也可以再被取代。另外在取代基为两个以上的情况下，既可以相同，也可以不同。另外，在可能的情况下，也可以相互连结而形成环。

以下给出本发明的以通式(1)表示的聚芳基胺的优选的具体例，然而并不限定于这些例示化合物。

[化3]

本发明的聚芳基胺优选为有机EL元件用材料，特别适用于有机EL元件用空穴输送材料及有机EL元件用空穴注入材料。

另外，虽然本发明的聚芳基胺无论是作为空穴注入材料还是作为空穴输送材料都可以使用，然而具有苯二胺骨架的化合物优选作为空穴注入材料使用，具有二苯二胺骨架的化合物优选作为空穴输送材料使用。

本发明的EL元件的空穴输送材料及空穴注入材料优选利用湿式方法成膜。

本发明的有机电致发光元件的发光层主要选自蒽衍生物、芘衍生物及/或芴衍生物。以下给出优选的蒽衍生物、芘衍生物及/或芴衍生物。

[化4]

式(I)中，A¹、A²是也可以具有取代基的核碳数为6～50的芳基、或也可以具有取代基的核原子数为5～50的杂芳基。A¹及A²并不相同。n是1或2的整数。

式(II)中，A³～A⁵是也可以具有取代基的核碳数为6～50的芳基、或也可以具有取代基的核原子数为5～50的杂芳基。A³～A⁵各自既可以相同也可以不同。

式(III)中，A⁶、A⁷是亚蒽基或亚芘基。A⁶及A⁷既可以相同也可以不同。m是1～3的整数。R¹、R²既可以相同也可以不同，是氢或碳数为1～10的烷基。R³、R⁴既可以相同也可以不同，是氢或被碳数为1～6的烷基取代了的苯基或联苯基。

最好A⁶及A⁷相同，R¹及R²相同，是碳数为4～10的烷基，R³及R⁴相同。

式(IV)中，L、L’各自为取代或未取代的亚苯基、取代或未取代的亚萘基、取代或未取代的亚芴基、取代或未取代的dibenzosilolylene基。A⁸、A⁹各自为取代或未取代的核碳数为6～50的芳香族基。p、q为0～2的整数，r为1～4的整数，s为0～4的整数。

在制作本发明的有机电致发光元件的发光层时，作为主体材料可以使用上述的蒽衍生物、芘衍生物及/或芴衍生物。另外，作为发光层中所含的掺杂剂，优选含有苯乙烯基胺化合物及/或芳基胺化合物。

作为苯乙烯基胺化合物，优选以下述式(1)表示的化合物。

[化5]

(式中，Ar¹是选自苯基、联苯基、三联苯基、茋基、二苯乙烯基芳基中的基，Ar²及Ar³各自是氢原子或碳数为6～20的芳香族基，Ar¹～Ar³也可以被取代。p是1～4的整数。更优选Ar²或Ar³的至少一方被苯乙烯基取代。)

这里，作为碳数为6～20的芳香族基，可以举出苯基、萘基、蒽基、菲基、三联苯基等。

作为芳基胺化合物，优选以下述式(2)表示的化合物。

[化6]

(式中，Ar⁴～Ar⁶是取代或未取代的核原子数为5～40的芳基。q是1～4的整数。)

这里，作为核原子数为5～40的芳基，例如可以举出苯基、萘基、

基、并四苯基、蒽基、菲基、芘基、晕苯基、联苯基、三联苯基、吡咯基、呋喃基(フラニル基)、噻吩基、苯并噻吩基、噁二唑基、二苯基蒽基、吲哚基、咔唑基、吡啶基、苯并喹啉基、荧蒽基、苊并荧蒽基、茋基等。而且，作为芳基的优选的取代基，可以举出碳数为1～6的烷基(乙基、甲基、异丙基、正丙基、仲丁基、叔丁基、戊基、己基、环戊基、环己基等)、碳数为1～6的烷氧基(乙氧基、甲氧基、异丙氧基、正丙氧基、仲丁氧基、叔丁氧基、戊氧基、己氧基、环戊氧基、环己氧基等)、核原子数为5～40的芳基、由核原子数为5～40的芳基取代的氨基、具有核原子数为5～40的芳基的酯基、具有碳数为1～6的烷基的酯基、氰基、硝基、卤原子等。

本发明的EL元件的发光层不仅可以蒸镀上述发光材料，也可以利用湿式方法成膜。在该发光层的湿式成膜及上述空穴输送材料及空穴注入材料的湿式成膜中，可以应用浸渍法、旋转涂覆法、浇注法、棒涂覆法、辊涂法等涂布法。另外，作为该湿式成膜中所用的溶剂例子，可以举出二氯甲烷、二氯乙烷、氯仿、四氯化碳、四氯乙烷、三氯乙烷、氯苯、二氯苯、氯甲苯等卤素系烃系溶剂；二丁基醚、四氢呋喃、二氧杂环己烷、苯甲醚等醚系溶剂；甲醇或乙醇、丙醇、丁醇、戊醇、己醇、环己醇、甲基溶纤剂、乙基溶纤剂、乙二醇等醇系溶剂；苯、甲苯、二甲苯、乙基苯、萘满、十二烷基苯、己烷、辛烷、癸烷等烃系溶剂；乙酸乙酯、乙酸丁酯、乙酸戊酯等酯系溶剂等。其中，优选卤素系烃系溶剂或烃系溶剂、醚系溶剂。另外，这些溶剂既可以单独使用，也可以混合多种使用。而且，可以使用的溶剂并不限定于它们。

有机EL元件的元件构成可以例示出以下的构成。但是，并不限定于它们。

(1)阳极/发光层/阴极

(2)阳极/空穴注入层/发光层/阴极

(3)阳极/发光层/电子注入层/阴极

(4)阳极/空穴注入层/发光层/电子注入层/阴极

(5)阳极/有机半导体层/发光层/阴极

(6)阳极/有机半导体层/电子阻挡层/发光层/阴极

(7)阳极/有机半导体层/发光层/附着改善层/阴极

(8)阳极/空穴注入层/空穴输送层/发光层/电子注入层/阴极

(9)阳极/绝缘层/发光层/绝缘层/阴极

(10)阳极/无机半导体层/绝缘层/发光层/绝缘层/阴极

(11)阳极/有机半导体层/绝缘层/发光层/绝缘层/阴极

(12)阳极/绝缘层/空穴注入层/空穴输送层/发光层/绝缘层/阴极

(13)阳极/绝缘层/空穴注入层/空穴输送层/发光层/电子注入层/阴极

它们当中通常优选使用(8)的构成。

空穴注入、输送层是辅助空穴向发光层中的注入并输送至发光区域的层，空穴迁移率大，离子化能量通常小到5.5eV以下。作为此种空穴注入、输送层，优选在低电场强度下将空穴向发光层输送的材料，另外，空穴的迁移率例如在施加10⁴～10⁶V/cm的电场时，优选至少为10⁴cm²/V·秒。

作为形成空穴注入、输送层的材料，优选含有本发明的聚芳基胺。但是，只要是具有上述的优选的性质的材料，就没有特别限制，可以从以往在光传导材料中作为空穴的电荷输送材料而惯用的材料、在有机EL元件的空穴注入层中所用的公知的材料中选择使用任意的材料。例如，可以举出芳香族叔胺、腙衍生物、咔唑衍生物、三唑衍生物、咪唑衍生物以及聚乙烯基咔唑、聚亚乙二氧基噻吩·聚苯乙烯磺酸(PEDOT·PSS)等。另外，作为具体例，可以举出三唑衍生物(参照美国专利3,112,197号说明书等)、噁二唑衍生物(参照美国专利3,189,447号说明书等)、咪唑衍生物(参照特公昭37-16096号公报等)、聚芳基烷衍生物(参照美国专利3,615,402号说明书、相同的第3,820,989号说明书、相同的第3,542,544号说明书、特公昭45-555号公报、相同的51-10983号公报、特开昭51-93224号公报、相同的55-17105号公报、相同的56-4148号公报、相同的55-108667号公报、相同的55-156953号公报、相同的56-36656号公报等)、吡唑啉衍生物及吡唑啉酮衍生物(参照美国专利第3,180,729号说明书、相同的第4,278,746号说明书、特开昭55-88064号公报、相同的55-88065号公报、相同的49-105537号公报、相同的55-51086号公报、相同的56-80051号公报、相同的56-88141号公报、相同的57-45545号公报、相同的54-112637号公报、相同的55-74546号公报等)、苯二胺衍生物(参照美国专利第3,615,404号说明书、特公昭51-10105号公报、相同的46-3712号公报、相同的47-25336号公报、特开昭54-53435号公报、相同的54-110536号公报、相同的54-119925号公报等)、芳基胺衍生物(参照美国专利第3,567,450号说明书、相同的第3,180,703号说明书、相同的第3,240,597号说明书、相同的第3,658,520号说明书、相同的第4,232,103号说明书、相同的第4,175,961号说明书、相同的第4,012,376号说明书、特公昭49-35702号公报、相同的39-27577号公报、特开昭55-144250号公报、相同的56-119132号公报、相同的56-22437号公报、西德专利第1,110,518号说明书等)、氨基取代查耳酮衍生物(参照美国专利第3,526,501号说明书等)、噁唑衍生物(美国专利第3,257,203号说明书等中所公布的化合物)、苯乙烯基蒽衍生物(参照特开昭56-46234号公报等)、芴酮衍生物(参照特开昭54-110837号公报等)、腙衍生物(参照美国专利第3,717,462号说明书、特开昭54-59143号公报、相同的55-52063号公报、相同的55-52064号公报、相同的55-46760号公报、相同的55-85495号公报、相同的57-11350号公报、相同的57-148749号公报、特开平2-311591号公报等)、茋衍生物(参照特开昭61-210363号公报、相同的第61-228451号公报、相同的61-14642号公报、相同的61-72255号公报、相同的62-47646号公报、相同的62-36674号公报、相同的62-10652号公报、相同的62-30255号公报、相同的60-93455号公报、相同的60-94462号公报、相同的60-174749号公报、相同的60-175052号公报等)、硅氮烷衍生物(美国专利第4,950,950号说明书)、聚硅烷系(特开平2-204996号公报)、苯胺系共聚物(特开平2-282263号公报)、特开平1-211399号公报中所公布的导电性高分子低聚物(特别是噻吩低聚物)等。

作为空穴注入层的材料可以使用上述的物质，然而优选使用卟啉化合物、芳香族叔胺化合物及苯乙烯基胺化合物(参照美国专利4,127,412号说明书、特开昭53-27033号公报、相同的54-58445号公报、相同的54-149634号公报、相同的54-64299号公报、相同的55-79450号公报、相同的55-144250号公报、相同的56-119132号公报、相同的61-295558号公报、相同的61-98353号公报、相同的63-295695号公报等)，特别优选使用芳香族叔胺化合物。

另外，可以举出美国专利第5,061,569号中所记载的、在分子内具有2个稠合芳香族环的例如4，4’-双(N-(1-萘基)-N-苯基氨基)联苯基(以下简记为NPD)，特开平4-308688号公报中记载的、三苯基胺单元被以3个星爆炸型连结的4，4’，4”-三(N-(3-甲基苯基)-N-苯基氨基)三苯基胺(以下简记为MTDATA)等。

另外，除了芳香族二次甲基系化合物以外，还可以将p型Si、p型SiC等无机化合物作为空穴注入层的材料使用。

空穴注入、输送层既能够以由上述材料的一种或两种以上所形成的一层来构成，也可以是叠层了由其他种类的化合物所形成的空穴注入、输送层的层。

有机半导体层是辅助空穴或电子向发光层中的注入的层，优选具有10^-10S/cm以上的电导率。作为此种有机半导体层的材料，可以使用含噻吩低聚物或特开平8-193191号公报中所公布的含芳基胺低聚物等导电性低聚物、含芳基胺枝状物等导电性枝状物等。

电子注入层是辅助电子向发光层中的注入的层，电子迁移率大，另外，附着改善层是在该电子注入层中由与阴极的附着特别良好的材料所形成的层。作为电子注入层中所用的材料，优选8-羟基喹啉、其衍生物的金属配位化合物或噁二唑衍生物。

作为该8-羟基喹啉或其衍生物的金属配位化合物的具体例，可以举出含有喔星(一般来说为8-quinolinol或8-hydroxyquinoline)螯合物的金属螯合化8-羟基喹啉(oxinoid)化合物。例如可以将三(8-羟基喹啉)铝(Alq)用于电子注入层中。

另外，作为噁二唑衍生物，可以举出以下述式表示的电子传递化合物。

[化7]

(式中，Ar¹’、Ar²’、Ar³’、Ar⁵’、Ar⁶’、Ar⁹’各自表示取代或未取代的芳基，各自既可以相同，也可以不同。另外，Ar⁴’、Ar⁷’、Ar⁸’表示取代或未取代的亚芳基，各自既可以相同，也可以不同)。

这里，作为芳基可以举出苯基、联苯基、蒽基、苝基、芘基等。另外，作为亚芳基可以举出亚苯基、亚萘基、亚联苯基、亚蒽基、亚苝基、亚芘基等。另外，作为取代基可以举出碳数为1～10的烷基、碳数为1～10的烷氧基或氰基等。该电子传递化合物优选薄膜形成性的化合物。

作为该电子传递性化合物的具体例，可以举出下述的化合物。

[化8]

有机EL元件中，在阴极与有机层之间也可以还设置由绝缘体或半导体构成的电子注入层，可以有效地防止电流的泄漏，提高电子注入性。

作为此种绝缘体，优选使用选自由碱金属硫属化物、碱土类金属硫属化物、碱金属的卤化物及碱土类金属的卤化物构成的组中的至少一种金属化合物。如果电子注入层由这些碱金属硫属化物等构成，则可以进一步提高电子注入性，在这一点上是理想的。具体来说，作为优选的碱金属硫属化物，例如可以举出Li₂O、K₂O、Na₂S、Na₂Se及Na₂O，作为优选的碱土类金属硫属化物，例如可以举出CaO、BaO、SrO、BeO、BaS及CaSe。另外，作为优选的碱金属的卤化物，例如可以举出LiF、NaF、KF、LiCl、KCl及NaCl等。另外，作为优选的碱土类金属的卤化物，例如可以举出CaF₂、BaF₂、SrF₂、MgF₂及BeF₂等氟化物、氟化物以外的卤化物。

另外，作为半导体，可以举出含有Ba、Ca、Sr、Yb、Al、Ga、In、Li、Na、Cd、Mg、Si、Ta、Sb及Zn中的至少一种元素的氧化物、氮化物或氧化氮化物等的单独一种或两种以上的组合。另外，构成电子输送层的无机化合物优选微晶或非晶质的绝缘性薄膜。如果电子输送层由这些绝缘性薄膜构成，则可以形成更为均匀的薄膜，因此可以减少暗点等像素缺陷。而且，作为此种无机化合物，可以举出上述的碱金属硫属化物，碱土类金属硫属化物，碱金属的卤化物及碱土类金属的卤化物等。

有机EL元件由于对超薄膜施加电场，因此容易产生由漏电或短路造成的像素缺陷。为了防止它，最好在一对电极间插入绝缘性的薄膜层。

作为绝缘层中所用的材料，例如可以举出氧化铝、氟化锂、氧化锂、氟化铯、氧化铯、氧化镁、氟化镁、氧化钙、氟化钙、氮化铝、氧化钛、氧化硅、氧化锗、氮化硅、氮化硼、氧化钼、氧化钌、氧化钒等。另外，也可以使用它们的混合物或叠层物。

形成本发明的有机EL元件的有机薄膜层的各有机层的膜厚没有特别限制，然而一般来说当膜厚过小时，则容易产生针孔等缺陷，相反当过大时，则需要高施加电压，效率变差，因此通常优选数nm到1μm的范围。

有机EL元件的阳极是起到将空穴向空穴注入/输送层或发光层中注入的作用的构件，具有4.5eV以上的功函数是有效的。作为阳极材料的具体例，可以使用掺锡氧化铟合金(ITO)、氧化锡(NESA)、金、银、铂、铜等。

阳极可以通过将这些电极物质利用蒸镀法或溅射法等方法形成薄膜而制作。

在从阳极中取出来自发光层的发光时，阳极对发光的透过率优选大于10％。另外，阳极的薄层电阻优选在数百Ω/□以下。阳极的膜厚虽然根据材料而不同，然而通常在10nm～1μm，优选在10～200nm的范围中选择。

有机EL元件的阴极是起到将电子向电子注入/输送层或发光层中注入的作用的构件，可以将功函数小(4eV以下)的金属、合金、电传导性化合物及它们的混合物作为电极物质使用。作为此种电极物质的具体例，可以举出钠、钠-钾合金、镁、锂、镁·银合金、铝/氧化铝、铝·锂合金、铟、稀土类金属等。

阴极可以通过将这些电极物质利用蒸镀或溅射等方法形成薄膜而制作。在从阴极中取出来自发光层的发光时，阴极对发光的透过率优选大于10％。另外，作为阴极的薄层电阻优选在数百Ω/□以下，膜厚通常为10nm～1μm，优选为50～200nm。

一般来说有机EL元件是在透光性的基板上制作的。这里所说的透光性基板是支承有机EL元件的基板，优选400～700nm的可见区域的光的透过率在50％以上且平滑的基板。

具体来说，可以举出玻璃板、聚合物板等。作为玻璃板，特别可以举出钠钙玻璃、含钡·锶玻璃、铅玻璃、铝硅酸玻璃、硼硅酸玻璃、钡硼硅酸玻璃、石英等。另外，作为聚合物板，可以举出聚碳酸酯、丙烯酸、聚对苯二甲酸乙二醇酯、聚醚硫化物、聚砜等。

实施例

下面，利用实施例对本发明进行更为详细的说明，然而本发明并不受这些例子的任何限定。

实施例1

在将25mm×75mm×1.1mm厚的带有ITO透明电极的玻璃基板(GEOMATIC公司制)在异丙醇中进行了5分钟超声波清洗后，进行30分钟UV臭氧清洗。在该基板上，利用旋转涂覆法以100nm的膜厚形成空穴注入层中所用的聚亚乙二氧基噻吩·聚苯乙烯磺酸(PEDOT·PSS)的膜。然后，将下述聚合物1(分子量：145000)的甲苯溶液(0.6wt％)用旋转涂覆法以20nm的膜厚形成空穴输送层，在170℃下干燥30分钟。

然后，作为发光层利用蒸镀形成化合物A的膜。而且，此时相对于化合物A，以A∶B＝40∶2(wt/wt)蒸镀化合物B。此时的发光层的膜厚为50nm。在该膜上形成膜厚10nm的三(8-羟基喹啉)铝膜(以下简记为「Alq」膜。)。该Alq膜作为电子输送层发挥作用。其后二元蒸镀作为还原性掺杂剂的Li(Li源：SAESGETTER公司制)和Alq，作为电子注入层(阴极)形成Alq:Li膜。在该Alq:Li膜上蒸镀金属Al，形成金属阴极，从而制成有机EL发光元件。该元件发出蓝色光，将100cd/cm²下的电压和发光效率(cd/A)、初期亮度1000cd/m²下的亮度减半时间表示于表1中。

[化9]

聚合物1

化合物A 化合物B

实施例2

除了取代聚合物1，使用了聚合物2(分子量：14000)以外，与实施例1相同地制作了元件。将结果表示于表1中。

[化10]

聚合物2

实施例3

除了取代聚合物1，使用了聚合物3(分子量：50000)以外，与实施例1相同地制作了元件。将结果表示于表1中。

[化11]

聚合物3

比较例1

除了取代聚合物1，使用了聚合物4(分子量：270000)以外，与实施例1相同地制作了元件。将结果表示于表1中。

[化12]

聚合物4

比较例2

除了取代聚合物1，使用了聚合物5(分子量：16000)以外，与实施例1相同地制作了元件。将结果表示于表1中。

[化13]

聚合物5

比较例3

除了取代聚合物1，使用了聚合物6(分子量：43000)以外，与实施例1相同地制作了元件。将结果表示于表1中。

[化14]

聚合物6

表1

	实施例1	实施例2	实施例3	比较例1	比较例2	比较例3
	实施例1	实施例2	实施例3	比较例1	比较例2	比较例3	聚合物	1	2	3	4	5	6
施加电压(v)	5.0	6.5	5	7.5	6	6.5	聚合物	1	2	3	4	5	6
施加电压(v)	5.0	6.5	5	7.5	6	6.5	发光效率(cd/A)	11.2	6.0	9.2	3.2	5.7	2.3
亮度减半时间(小时)	1050	350	500	150	10	230	发光效率(cd/A)	11.2	6.0	9.2	3.2	5.7	2.3

实施例4

除了取代化合物A，使用了化合物C以外，与实施例1相同地制作了元件。将结果表示于表2中。

[化15]

化合物C

实施例5

除了取代化合物A，使用了化合物D以外，与实施例1相同地制作了元件。将结果表示于表2中。

[化16]

化合物D

实施例6

除了取代化合物A，使用了化合物E以外，与实施例1相同地制作了元件。将结果表示于表2中。

[化17]

化合物E

实施例7

除了取代化合物A，使用了化合物F以外，与实施例1相同地制作了元件。将结果表示于表2中。

[化18]

化合物F

实施例8

[化19]

化合物G

表2

	实施例4	实施例5	实施例6	实施例7	实施例8
	实施例4	实施例5	实施例6	实施例7	实施例8	化合物	C	D	E	F	G
施加电压(v)	5.0	5.5	5.0	5.5	5.5	化合物	C	D	E	F	G
施加电压(v)	5.0	5.5	5.0	5.5	5.5	发光效率(cd/A)	11.2	10.3	9.8	11.0	8.9
亮度减半时间(小时)	1500	1450	1000	1200	1100	发光效率(cd/A)	11.2	10.3	9.8	11.0	8.9

实施例9

在将25mm×75mm×1.1mm厚的带有ITO透明电极的玻璃基板(GEOMATIC公司制)在异丙醇中进行了5分钟超声波清洗后，进行30分钟UV臭氧清洗。在该基板上，利用旋转涂覆法以100nm的膜厚形成空穴注入层中所用的聚亚乙二氧基噻吩·聚苯乙烯磺酸(PEDOT·PSS)的膜。然后，将上述聚合物1(分子量：145000)的甲苯溶液(0.6wt％)用旋转涂覆法以20nm的膜厚形成空穴输送层，在170℃下干燥30分钟。然后，使用化合物A：化合物B(A∶B＝20∶2(wt/wt))的1wt％甲苯溶液，利用旋转涂覆法形成发光层。此时的膜厚为50nm。在该膜上形成膜厚10nm的三(8-羟基喹啉)铝膜(以下简记为「Alq」膜。)。该Alq膜作为电子输送层发挥作用。其后二元蒸镀作为还原性掺杂剂的Li(Li源：SAESGETTER公司制)和Alq，作为电子注入层(阴极)形成Alq:Li膜。在该Alq:Li膜上蒸镀金属Al，形成金属阴极，从而制成有机EL发光元件。该元件发出蓝色光，将100cd/cm²下的电压和发光效率(cd/A)、初期亮度1000cd/m²下的亮度减半时间表示于表3中。

实施例10

除了取代聚合物1，使用了聚合物3(分子量：50000)以外，与实施例9相同地制作了元件。将结果表示于表3中。

比较例4

除了取代聚合物1，使用了聚合物4(分子量：270000)以外，与实施例9相同地制作了元件。将结果表示于表3中。

表3

	实施例9	实施例10	比较例4
	实施例9	实施例10	比较例4	聚合物	1	3	4
施加电压(v)	5.5	6.0	7.0	聚合物	1	3	4
施加电压(v)	5.5	6.0	7.0	发光效率(cd/A)	5.6	4.8	1.2

实施例11

除了取代化合物A，使用了化合物C以外，与实施例9相同地制作了元件。此时，元件发出蓝色光，100cd/m²的电压为5.5V，发光效率为5.8cd/A。

实施例12

除了取代化合物A，使用了化合物E以外，与实施例9相同地制作了元件。此时，元件发出蓝色光，100cd/m²的电压为5.5V，发光效率为5.2cd/A。

如上详细说明所示，本发明的芳香族胺化合物溶解性高，可以实现湿式工艺成膜，使用它的有机EL元件呈现出各种发光色调，耐热性高，特别是当将本发明的芳香族胺化合物作为空穴注入、输送材料使用时，空穴注入、输送性高，发光亮度高，发光效率高，寿命长。由此，本发明的有机EL元件实用性高，作为壁挂型电视的平面发光体或显示器的背光灯等光源十分有用。

Claims

1.一种有机电致发光元件，将至少含有发光层的一层以上的有机化合物层用由阳极和阴极构成的一对电极夹持而成，其中该有机化合物层具有空穴输送层及/或空穴注入层，在该空穴输送层及/或空穴注入层中含有以下述通式(1)表示的聚芳基胺，

[化1]

通式(1)中，Ar各自独立地表示取代或未取代的碳数为6～40的芳基，或取代或未取代的碳数为3～40的杂芳基，

Ar₁～Ar₄各自独立地表示取代或未取代的碳数为6～40的2价的亚芳基，

a、b、c及d各自独立地为1～2的整数，e为0～2的整数，n为3以上的整数。

2.根据权利要求1所述的有机电致发光元件，其中，上述空穴输送层及/或空穴注入层主要含有上述聚芳基胺。

3.根据权利要求1～2中任意一项所述的有机电致发光元件，其中，上述发光层主要含有选自蒽衍生物、芘衍生物及芴衍生物的至少一种。

4.根据权利要求3所述的有机电致发光元件，其中，上述发光层含有苯乙烯胺化合物及/或芳基胺化合物。

5.根据权利要求1～4中任意一项所述的有机电致发光元件，其中，利用湿式方法成膜上述空穴输送层及/或空穴注入层，利用湿式方法成膜上述发光层。

6.根据权利要求1～4中任意一项所述的有机电致发光元件，其中，利用湿式方法成膜上述空穴输送层及/或空穴注入层，利用蒸镀成膜上述发光层。