CN102326272A - 有机电致发光元件 - Google Patents

有机电致发光元件 Download PDF

Info

Publication number
CN102326272A
CN102326272A CN2010800092592A CN201080009259A CN102326272A CN 102326272 A CN102326272 A CN 102326272A CN 2010800092592 A CN2010800092592 A CN 2010800092592A CN 201080009259 A CN201080009259 A CN 201080009259A CN 102326272 A CN102326272 A CN 102326272A
Authority
CN
China
Prior art keywords
layer
carbon number
nitrogen
aromatic
organic
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
CN2010800092592A
Other languages
English (en)
Other versions
CN102326272B (zh
Inventor
甲斐孝弘
田中秀辉
须田充
山本敏浩
松本惠
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Nippon Steel Chemical and Materials Co Ltd
Original Assignee
Nippon Steel Chemical Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Nippon Steel Chemical Co Ltd filed Critical Nippon Steel Chemical Co Ltd
Publication of CN102326272A publication Critical patent/CN102326272A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN102326272B publication Critical patent/CN102326272B/zh
Expired - Fee Related legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Classifications

    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C09—DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • C09K—MATERIALS FOR MISCELLANEOUS APPLICATIONS, NOT PROVIDED FOR ELSEWHERE
    • C09K11/00—Luminescent, e.g. electroluminescent, chemiluminescent materials
    • C09K11/06—Luminescent, e.g. electroluminescent, chemiluminescent materials containing organic luminescent materials
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C07—ORGANIC CHEMISTRY
    • C07F—ACYCLIC, CARBOCYCLIC OR HETEROCYCLIC COMPOUNDS CONTAINING ELEMENTS OTHER THAN CARBON, HYDROGEN, HALOGEN, OXYGEN, NITROGEN, SULFUR, SELENIUM OR TELLURIUM
    • C07F9/00—Compounds containing elements of Groups 5 or 15 of the Periodic Table
    • C07F9/02—Phosphorus compounds
    • C07F9/547—Heterocyclic compounds, e.g. containing phosphorus as a ring hetero atom
    • C07F9/553—Heterocyclic compounds, e.g. containing phosphorus as a ring hetero atom having one nitrogen atom as the only ring hetero atom
    • C07F9/576—Six-membered rings
    • C07F9/58—Pyridine rings
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C07—ORGANIC CHEMISTRY
    • C07F—ACYCLIC, CARBOCYCLIC OR HETEROCYCLIC COMPOUNDS CONTAINING ELEMENTS OTHER THAN CARBON, HYDROGEN, HALOGEN, OXYGEN, NITROGEN, SULFUR, SELENIUM OR TELLURIUM
    • C07F9/00—Compounds containing elements of Groups 5 or 15 of the Periodic Table
    • C07F9/02—Phosphorus compounds
    • C07F9/547—Heterocyclic compounds, e.g. containing phosphorus as a ring hetero atom
    • C07F9/6558—Heterocyclic compounds, e.g. containing phosphorus as a ring hetero atom containing at least two different or differently substituted hetero rings neither condensed among themselves nor condensed with a common carbocyclic ring or ring system
    • C07F9/65583—Heterocyclic compounds, e.g. containing phosphorus as a ring hetero atom containing at least two different or differently substituted hetero rings neither condensed among themselves nor condensed with a common carbocyclic ring or ring system each of the hetero rings containing nitrogen as ring hetero atom
    • H—ELECTRICITY
    • H10—SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H10K—ORGANIC ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES
    • H10K50/00—Organic light-emitting devices
    • H10K50/10—OLEDs or polymer light-emitting diodes [PLED]
    • H10K50/11—OLEDs or polymer light-emitting diodes [PLED] characterised by the electroluminescent [EL] layers
    • H—ELECTRICITY
    • H10—SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H10K—ORGANIC ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES
    • H10K50/00—Organic light-emitting devices
    • H10K50/10—OLEDs or polymer light-emitting diodes [PLED]
    • H10K50/14—Carrier transporting layers
    • H—ELECTRICITY
    • H10—SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H10K—ORGANIC ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES
    • H10K50/00—Organic light-emitting devices
    • H10K50/10—OLEDs or polymer light-emitting diodes [PLED]
    • H10K50/14—Carrier transporting layers
    • H10K50/15—Hole transporting layers
    • H—ELECTRICITY
    • H10—SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H10K—ORGANIC ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES
    • H10K85/00—Organic materials used in the body or electrodes of devices covered by this subclass
    • H10K85/30—Coordination compounds
    • H10K85/341—Transition metal complexes, e.g. Ru(II)polypyridine complexes
    • H10K85/346—Transition metal complexes, e.g. Ru(II)polypyridine complexes comprising platinum
    • H—ELECTRICITY
    • H10—SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H10K—ORGANIC ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES
    • H10K85/00—Organic materials used in the body or electrodes of devices covered by this subclass
    • H10K85/60—Organic compounds having low molecular weight
    • H10K85/631—Amine compounds having at least two aryl rest on at least one amine-nitrogen atom, e.g. triphenylamine
    • H—ELECTRICITY
    • H10—SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H10K—ORGANIC ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES
    • H10K85/00—Organic materials used in the body or electrodes of devices covered by this subclass
    • H10K85/60—Organic compounds having low molecular weight
    • H10K85/631—Amine compounds having at least two aryl rest on at least one amine-nitrogen atom, e.g. triphenylamine
    • H10K85/636—Amine compounds having at least two aryl rest on at least one amine-nitrogen atom, e.g. triphenylamine comprising heteroaromatic hydrocarbons as substituents on the nitrogen atom
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C09—DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • C09K—MATERIALS FOR MISCELLANEOUS APPLICATIONS, NOT PROVIDED FOR ELSEWHERE
    • C09K2211/00—Chemical nature of organic luminescent or tenebrescent compounds
    • C09K2211/10—Non-macromolecular compounds
    • C09K2211/1003—Carbocyclic compounds
    • C09K2211/1007—Non-condensed systems
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C09—DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • C09K—MATERIALS FOR MISCELLANEOUS APPLICATIONS, NOT PROVIDED FOR ELSEWHERE
    • C09K2211/00—Chemical nature of organic luminescent or tenebrescent compounds
    • C09K2211/10—Non-macromolecular compounds
    • C09K2211/1003—Carbocyclic compounds
    • C09K2211/1014—Carbocyclic compounds bridged by heteroatoms, e.g. N, P, Si or B
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C09—DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • C09K—MATERIALS FOR MISCELLANEOUS APPLICATIONS, NOT PROVIDED FOR ELSEWHERE
    • C09K2211/00—Chemical nature of organic luminescent or tenebrescent compounds
    • C09K2211/10—Non-macromolecular compounds
    • C09K2211/1018—Heterocyclic compounds
    • C09K2211/1022—Heterocyclic compounds bridged by heteroatoms, e.g. N, P, Si or B
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C09—DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • C09K—MATERIALS FOR MISCELLANEOUS APPLICATIONS, NOT PROVIDED FOR ELSEWHERE
    • C09K2211/00—Chemical nature of organic luminescent or tenebrescent compounds
    • C09K2211/10—Non-macromolecular compounds
    • C09K2211/1018—Heterocyclic compounds
    • C09K2211/1025—Heterocyclic compounds characterised by ligands
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C09—DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • C09K—MATERIALS FOR MISCELLANEOUS APPLICATIONS, NOT PROVIDED FOR ELSEWHERE
    • C09K2211/00—Chemical nature of organic luminescent or tenebrescent compounds
    • C09K2211/10—Non-macromolecular compounds
    • C09K2211/1018—Heterocyclic compounds
    • C09K2211/1025—Heterocyclic compounds characterised by ligands
    • C09K2211/1044—Heterocyclic compounds characterised by ligands containing two nitrogen atoms as heteroatoms
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C09—DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • C09K—MATERIALS FOR MISCELLANEOUS APPLICATIONS, NOT PROVIDED FOR ELSEWHERE
    • C09K2211/00—Chemical nature of organic luminescent or tenebrescent compounds
    • C09K2211/18—Metal complexes
    • C09K2211/188—Metal complexes of other metals not provided for in one of the previous groups
    • H—ELECTRICITY
    • H10—SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H10K—ORGANIC ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES
    • H10K2101/00—Properties of the organic materials covered by group H10K85/00
    • H10K2101/10—Triplet emission
    • H—ELECTRICITY
    • H10—SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H10K—ORGANIC ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES
    • H10K50/00—Organic light-emitting devices
    • H10K50/10—OLEDs or polymer light-emitting diodes [PLED]
    • H10K50/18—Carrier blocking layers

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Molecular Biology (AREA)
  • General Health & Medical Sciences (AREA)
  • Biochemistry (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Spectroscopy & Molecular Physics (AREA)
  • Optics & Photonics (AREA)
  • Crystallography & Structural Chemistry (AREA)
  • Inorganic Chemistry (AREA)
  • Electroluminescent Light Sources (AREA)

Abstract

本发明公开改善元件的发光效率、充分确保驱动稳定性且具有简单的构成的有机电致发光元件(有机EL元件)。该有机EL元件是在基板上层叠阳极、含有磷光发光层的有机层及阴极而成，在磷光发光层、电子传输层、空穴阻挡层或激子阻挡层中含有通式(1)所示的氧化膦衍生物。式(1)中，L1为直接键或1～3价的芳香族基团，Ar1为芳香族基团，但键合于同一氮原子上的2个Ar1也可以形成含氮杂环、与该含氮杂环一起缩合而形成稠环。

Description

有机电致发光元件
技术领域
本发明涉及含有氧化膦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以及夹持该层的一对对置电极构成。即，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，这些电子和空穴在发光层中复合，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族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：特开2003-317965号公报
专利文献4：特开2007-129206号公报
专利文献5：特开2002-063989号公报
专利文献6：特开2004-095221号公报
专利文献7：特开2004-204140号公报
专利文献8：WO2007137725号公报
专利文献9：特开2008-244012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。以该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(9-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，可知，为了在有机EL元件中得到高发光效率，要求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体材料。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材料，但现状是实用上满足这种特性的材料还未知。
另外，在专利文献3～9中，进行了几种具有特定的氧化膦骨架的有机EL元件用化合物的公开。
在专利文献3中，公开了使用以下的氧化膦化合物(化合物3)作为磷光主体材料的例子。
Figure BDA0000084499340000031
在如该化合物那样具有共轭大大地扩大的结构的情况下，三重激发能变低，从而不能高效地约束磷光发光材料的三重激发能。另外，由于没有具有空穴传输性的取代基，因此不具有充分的空穴传输能，因此，发光层中的电荷的平衡被破坏，引起复合概率的降低。因此，即使利用这些化合物作为磷光主体材料也不能得到高发光效率。
在专利文献4中，公开了具有咔唑基作为具有空穴传输性的取代基的、以下的氧化膦化合物(化合物4)作为有机EL元件用材料。
但是，由于该化合物的担负电子传输能的氧化膦基团的周围被体积大的3个咔唑基包围，因此不能发挥充分的电子传输能。因此，发光层中的电荷的平衡被破坏，引起复合概率的降低。
在专利文献5～8中，公开了使作为具有空穴传输性的取代基的二芳基氨基或咔唑基用芳香族连接基团连接的氧化膦化合物作为荧光主体材料、邻接于发光层的有机薄膜层用材料或电子传输材料。上述氧化膦化合物为式(5)～(8)所示的化合物5～化合物8。
Figure BDA0000084499340000042
在使用这些化合物作为磷光发光层的主体材料的情况下，通过将具有空穴传输性的二芳基氨基或咔唑基和担负电子传输能的氧化膦基团用芳香族连接基团进行连接，发光层中的电荷的平衡得到改善，但其发光效率在实用上不充分。
另外，在专利文献9中，公开了具有杂环作为取代基的以下的氧化膦化合物(化合物9)作为主体材料。
Figure BDA0000084499340000051
但是，上述的化合物虽然具有高电子传输性，但缺乏空穴传输性，不具有充分的空穴传输能，因此发光层中的电荷的平衡被破坏，引起复合概率的降低。因此，即使将这些化合物作为磷光主体材料进行利用也不能得到高发光效率。
如上所述，一些报告中公开了将氧化膦化合物作为有机EL元件用材料进行利用的尝试，但现状是示出实用水平的发光效率和耐久性的磷光主体材料还未知。
发明内容
为了将有机EL元件应用于平板显示器等的显示元件，需要在改善元件的发光效率的同时充分确保驱动时的稳定性。鉴于上述现状，本发明的目的在于，提供具有高效率且高驱动稳定性的实用上有用的有机EL元件及适合于其的化合物。
本发明人等进行了潜心研究，结果发现，通过将特定结构的氧化膦化合物使用于有机EL元件中，可以解决上述问题，从而完成了本发明。
即，发现，包含具有空穴传输性的二芳基胺部位和含氮杂环连接基团直接键的氧化膦的化合物，示出良好的平衡性、良好的双电荷(空穴·电子)注入传输特性，明确为具有该化合物的有机EL元件示出优异的特性。
而且，发现该化合物具有良好的薄膜稳定性和热稳定性，明确为含有该化合物的有机EL元件为示出优异的驱动稳定性的耐久性高的元件，完成了本发明。
本发明涉及有机电致发光元件，其是在基板上层叠阳极、含有磷光发光层的有机层以及阴极而成的有机电致发光元件，其特征在于，在选自由磷光发光层、电子传输层、空穴阻挡层及激子阻挡层组成的组的至少一层中含有通式(1)所示的氧化膦衍生物。
[式(1)]
式中，L1独立地表示直接键或从下述式(1a)、(1b)或(1c)所示的芳香族化合物中除去了1～3个氢的1～3价的芳香族基团，但至少1个L1不为直接键。
Ar1独立地为碳数6～20的芳香族烃基或碳数3～20的芳香族杂环基，但键合于同一氮原子上的2个Ar1可以直接或经由其它的原子进行键合而形成含有该氮的含氮杂环，也可以与该含氮杂环一起缩合而形成稠环，上述芳香族烃基或芳香族杂环基也可以具有取代基。
m、n及p独立地为0～2的整数，m+n+p为1～6。
Figure BDA0000084499340000062
在式(1a)、(1b)或(1c)中，X分别独立地表示取代或者未取代的次甲基或氮，在为2价或3价的情况下，至少1个为氮。在X为取代次甲基的情况下，取代基分别独立地表示碳数1～6的烷基、碳数1～6的烷氧基、碳数3～20的芳氧基、碳数6～20的芳香族烃基或碳数3～20的芳香族杂环基。
在通式(1)所示的氧化膦衍生物中，特别是可以举出下述通式(2)作为优选的化合物。
Figure BDA0000084499340000071
式中，Y分别独立地表示取代或者未取代的次甲基或氮。在Y为取代次甲基的情况下，取代基分别独立地表示碳数1～6的烷基、碳数1～6的烷氧基、碳数3～20的芳氧基、碳数6～20的芳香族烃基、碳数3～20的芳香族杂环基、或碳数6～14的芳香族烃基或者碳数3～14的芳香族杂环基取代的氨基。其中，键合于该氨基的氮原子上的芳香族烃基或芳香族杂环基也可以直接或经由其它的原子进行键合而形成含有该氮的含氮杂环、与该含氮杂环一起缩合而形成稠环。
另外，在与L1键合的氮上取代的2个6元环芳香族烃基或含氮6元环芳香族杂环基，也可以直接或经由其它的原子进行键合而形成含有与该L1键合的氮的含氮杂环、与该含氮杂环一起缩合而形成稠环。
L1、m、n及p，分别与通式(1)的L1、m、n及p的含义相同。
进而本发明涉及上述含有氧化膦衍生物的有机层为含有磷光发光掺杂剂的发光层有机电致发光元件。
附图说明
图1是表示有机EL元件的一例的剖面图。
具体实施方式
本发明的有机EL元件在有机层中含有上述通式(1)所示的氧化膦衍生物。有机层为设置于阳极和阴极之间的层，含有发光层作为必须的层，除此之外根据需要含有其它的层。
通式(1)所示的氧化膦衍生物，带有具有电子的注入传输能的含氮杂环直接键的氧化膦(L1-P＝O)和具有空穴的注入传输能的至少1个NAr1Ar1。
在上述通式(1)中，L1独立地表示直接键或从上述式(1a)、(1b)或(1c)所示的芳香族化合物中除去了1～3个氢的1～3价的芳香族基团，至少1个L1不为直接键。着眼于上述式(1a)、(1b)或(1c)中的式(1b)，用A表示1个6元环时，则该芳香族化合物成为A1-A2。在上述芳香族基团为1价的芳香族基团的情况下，成为-A1-A2而表示通式(1)的NAr1Ar1基团的数的m、n或p成为0。在为2价的芳香族基团的情况下，成为-A1-A2-而m、n或p成为1。在为3价的芳香族基团的情况下，成为-A1-A2＜而m、n或p成为2。在为2价或3价的情况下，A1、A2的至少任一者为含氮芳香环。
由于L1表示从上述式(1a)、(1b)或(1c)所示的芳香族化合物中除去了1～3个氢的1～3价的芳香族基团，因此优选的L1可以通过说明上述芳香族化合物来理解。因此，用上述式(1a)、(1b)或(1c)所示的芳香族化合物(芳香族烃化合物或芳香族杂环化合物)说明L1时，可以例示如下的芳香族化合物。需要说明的是，在式(1a)、(1b)或(1c)中，X为次甲基或氮，次甲基也可以为取代次甲基，在2价或3价的情况下，至少1个为氮。
作为优选的芳香族烃化合物的具体例，可以举出可以具有取代基的苯、联苯或三联苯。更优选为可以具有取代基的苯。
作为优选的含氮芳香族烃化合物的具体例，可以举出可具有取代基的吡啶、吡嗪、嘧啶、哒嗪、三嗪、或这些杂环或这些杂环与苯环以合计2个或3个链状地连接的化合物。更优选为可以具有取代基的吡啶、吡嗪、嘧啶、哒嗪、三嗪、联吡啶、联嘧啶、联三嗪或苯基吡啶。
另外，在式(1a)、(1b)或(1c)中，在X为取代次甲基的情况下，取代基分别独立地表示碳数1～6的烷基、碳数1～6的烷氧基、碳数3～20的芳氧基、碳数6～20的芳香族烃基或碳数3～20的芳香族杂环基。
作为碳数1～6的烷基的具体例，可以优选举出甲基、乙基、丙基、异丙基、丁基、异丁基、仲丁基、叔丁基、戊基、己基、环己基等。作为碳数1～6的烷氧基的具体例，可以优选举出甲氧基、乙氧基、丙氧基、异丙氧基、丁氧基、异丁氧基、仲丁氧基、叔丁氧基等。作为碳数3～20的芳氧基的具体例，可以优选举出苯氧基、吡啶氧基、吡嗪氧基、嘧啶氧基、哒嗪氧基、三嗪氧基等。
作为碳数6～20的芳香族烃基的具体例，可以优选举出苯基、联苯基、三联苯基等。作为碳数3～20的芳香族杂环基的具体例，可以优选举出可从噻吩、噻唑、呋喃、噁唑、吡喃、吡咯、咪唑、吡唑、异噻唑、异噁唑、呋咱、三唑、吡啶、吡嗪、嘧啶、哒嗪、三嗪、或这些杂环或这些杂环与苯环以2～4个链状连接的化合物中除去1个氢原子的1价基团等。
在通式(1)中，Ar1为碳数6～20的芳香族烃基或碳数3～20的芳香族杂环基，可以具有取代基，也可以不具有取代基。作为Ar1的优选的具体例，可以举出由苯、吡啶、嘧啶、三嗪、萘、喹啉、异喹啉、喹喔啉或萘啶产生的1价基团。更优选为苯。键合于同一氮原子上的2个Ar1也可以直接或经由其它的原子进行键合而形成含有该氮的含氮杂环、与该含氮杂环一起缩合而形成稠环。例如，也可以形成含有该氮的含氮杂环、在该含氮杂环上2个Ar1进行缩合而形成3环以上的稠环。在2个Ar1经由其它的原子进行键合的情况下，该原子的具体例可以举出碳、氮、氧、硫等，但优选为碳、氧。另外，在2个Ar1直接或经由其它的原子进行键合而与氮一起形成含氮杂环的情况下，该含氮杂环优选为5～6元环，为在该环上2个来自Ar1的芳香族环缩合了的结构。即，键合于同一氮原子上的2个芳香族烃基或芳香族杂环基，优选形成含有该氮原子的含氮杂环、同时形成具有在其上进行缩合的芳香族烃环或芳香族杂环的3环以上的稠环。优选的稠环为咔唑环、吖啶环、吩噁嗪环、苯并咔唑环等，更优选为咔唑环。
在上述芳香族烃基或芳香族杂环基具有取代基的情况下，优选的取代基为碳数1～6的烷基、碳数1～6的烷氧基、碳数3～20的芳氧基、碳数6～20的芳香族烃基、碳数3～20的芳香族杂环基、或被碳数6～14的芳香族烃基或者碳数3～14的芳香族杂环基取代了的氨基。键合于该氨基的氮原子上的芳香族烃基或芳香族杂环基也可以直接或经由其它的原子进行键合而形成含有该氮的含氮杂环、与该含氮杂环一起缩合而形成稠环。
在上述Ar1的取代基的说明中，作为芳香族烃基及芳香族杂环基，可例示在L1的X为取代次甲基的情况下的取代基的说明中记载的芳香族烃基及芳香族杂环基作为优选的基团。
通式(1)中，m、n及p独立地为0～2的整数，m+n+p为1～6。
上述通式(2)所示的化合物，包含于通式(1)所示的化合物，因此可以理解为优选的化合物。通式(2)与在通式(1)的Ar1被限定为6元环的芳香环的结构方面不同，L1、m、n及p分别与通式(1)的L1、m、n及p的含义相同。
在上述通式(2)中，Y分别独立地表示取代或未取代的次甲基或氮。在Y为取代次甲基的情况下，取代基分别独立地表示碳数1～6的烷基、碳数1～6的烷氧基、碳数3～20的芳氧基、碳数6～20的芳香族烃基、碳数3～20的芳香族杂环基、或碳数6～14的芳香族烃基或者碳数3～14的芳香族杂环基取代了的氨基。其中，键合于该氨基的氮原子上的芳香族烃基或芳香族杂环基也可以直接或经由其它的原子进行键合而形成含有该氮的含氮杂环、与该含氮杂环一起缩合而形成稠环。另外，在与L1键合的氮上取代的2个6元环可以直接或经由其它的原子进行键合而形成含有与L1键合的氮的含氮杂环、与该含氮杂环一起缩合而形成稠环。该稠环与在通式(1)中2个Ar1与含有氮的含氮杂环一起缩合而形成3环以上的稠环的情况相同。
将通式(1)所示的氧化膦衍生物的具体例示于以下，但本发明的有机EL元件中使用的材料不仅限定于这些实施例。需要说明的是，赋予化学式的编号为化合物编号。
Figure BDA0000084499340000121
Figure BDA0000084499340000131
Figure BDA0000084499340000141
Figure BDA0000084499340000161
Figure BDA0000084499340000171
Figure BDA0000084499340000181
Figure BDA0000084499340000201
Figure BDA0000084499340000211
Figure BDA0000084499340000221
Figure BDA0000084499340000231
Figure BDA0000084499340000241
本发明的有机EL元件，在层叠于基板上的阳极和阴极之间具有含有发光层的有机层。其中，发光层为磷光发光层。本发明的有机EL元件在发光层、电子传输层、空穴阻挡层或激子阻挡层中含有上述的氧化膦衍生物。氧化膦衍生物优选在发光层中含有。更优选作为含有磷光发光掺杂剂的发光层的主体材料含有。在发光层中不含上述氧化膦衍生物的情况下，在电子传输层、空穴阻挡层或激子阻挡层中含有该氧化膦衍生物。但是，由于这些层不是必须的层，因此至少具有1层，且在该1层中含有上述氧化膦衍生物即可。
接着，对本发明的有机EL元件的结构一边参照附图一边进行说明，但本发明的有机EL元件的结构并不限定于其。
图1是示意性表示本发明中使用的一般的有机EL元件的结构例的剖面图，1表示基板、2表示阳极、3表示空穴注入层、4表示空穴传输层、5表示发光层、6表示电子传输层、7表示阴极。在本发明的有机EL元件中，也可以与发光层邻接而具有激子阻挡层，另外，在发光层和空穴注入层之间也可以具有电子阻挡层。激子阻挡层也可以插入到发光层的阳极侧、阴极侧的任意一侧，也可以同时插入两者。在本发明的有机EL元件中，具有基板、阳极、发光层及阴极作为必须的层，但在必要的层以外的层上也可以具有空穴注入传输层、电子注入传输层，进而可以在发光层和电子注入传输层之间具有空穴阻挡层。需要说明的是，空穴注入传输层是指空穴注入层和空穴传输层的任一者或两者，电子注入传输层是指电子注入层和电子传输层的任一者或两者。
另外，也可以为与图1相反的结构，即，在基板1上依次层叠阴极7、电子传输层6、发光层5、空穴传输层4、阳极2。此时，也可以根据需要追加层或省略层。
-基板-
本发明的有机EL元件优选被支承于基板。对于该基板没有特别的限定，为以往有机EL元件中常用的基板即可，例如可以使用包含玻璃、透明塑料、石英等的材料。
-阳极-
作为有机EL元件中的阳极，优选使用以功函数大(4eV以上)的金属、合金、导电性化合物及它们的混合物作为电极物质的阳极。作为这样的电极物质的具体例，可以举出Au等的金属、CuI、氧化铟锡(ITO)、SnO2、ZnO等的导电性透明材料。另外，也可以使用IDIXO(In2O3-ZnO)等非晶质可以制作透明的导电膜的材料。对阳极而言，可以将这些电极物质通过蒸镀、溅射等方法，形成薄膜，用光刻法形成所期望的形状的图案，或者，在不怎么需要图案精度的情况下(100μm以上左右)，也可以在上述电极物质的蒸镀、溅射时经由所期望的形状的掩膜形成图案。或者，在使用有机导电性化合物这样的可以涂布的物质的情况下，可以使用印刷方式、涂覆方式等湿式成膜法。在从该阳极取出发光的情况下，优选透过率大于10％，另外作为阳极的薄层电阻优选为数百Ω/□以下。进而，膜厚也取决于材料，但通常在10～1000nm、优选10～200nm的范围选择。
-阴极-
另一方面，作为阴极，可以使用以功函数小(4eV以下)的金属(称为电子注入性金属)、合金、导电性化合物及它们的混合物作为电极物质的阴极。作为这样的电极物质的具体例，可以举出钠、钠-钾合金、镁、锂、镁/铜混合物、镁/银混合物、镁/铝混合物、镁/铟混合物、铝/氧化铝(Al2O3)混合物、铟、锂/铝混合物、稀土类金属等。其中，从电子注入性及对氧化等的耐久性的观点考虑，优选电子注入性金属和功函数的值比其大的稳定的金属即第二金属的混合物，例如镁/银混合物、镁/铝混合物、镁/铟混合物、铝/氧化铝(Al2O3)混合物、锂/铝混合物、铝等。阴极可以通过将这些电极物质利用蒸镀、溅射等方法形成薄膜来制作。另外，作为阴极的薄层电阻优选为数百Ω/□以下，膜厚通常在10nm～5μm、优选50～200nm的范围选择。需要说明的是，为了使发出的光透过，有机EL元件的阳极或阴极的任一者如果为透明或半透明，则发光亮度提高，优选。
另外，可以通过将在阳极的说明中举出的导电性透明材料用于阴极、制作透明或半透明的阴极，通过应用其可制作阳极和阴极的两者具有透过性的元件。
-发光层-
发光层为磷光发光层，含有磷光发光掺杂剂和主体材料。作为磷光发光掺杂剂材料，为哈有含选自钌、铑、钯、银、铼、锇、铱、铂以及金中的至少一种金属的有机金属络合物即可。这种有机金属络合物在上述现有专利文献等中是公知的，可以选择使用这些有机金属络合物。
作为优选的磷光发光掺杂剂，可以举出具有Ir等贵金属元素作为中心金属的Ir(ppy)3等的络合物类、Ir(bt)2·acac3等的络合物类、PtOEt3等的络合物类。将这些络合物类的具体例示于以下，但并不限定于下述化合物。
Figure BDA0000084499340000281
Figure BDA0000084499340000291
磷光发光掺杂剂发在光层中所含有的量，优选在5～10重量％的范围。
作为发光层中的主体材料，优选使用通式(1)所示的氧化膦衍生物。但是，在将该氧化膦衍生物使用于发光层以外的其它任一有机层中的情况下，发光层中使用的材料也可以为氧化膦衍生物以外的其它的主体材料。另外，也可以并用氧化膦衍生物和其它的主体材料。进而，也可以并用多种公知的主体材料。
作为上述其它的主体材料，优选为具有空穴传输能、电子传输能且防止发光的长波长化、还具有玻璃花转变温度的化合物。
这样的其它的主体材料，可通过多数专利文献等得知，可以从中选择。作为主体材料的具体例，没有特别的限定，可以举出吲哚衍生物、咔唑衍生物、吲哚并咔唑衍生物、三唑衍生物、噁唑衍生物、噁二唑衍生物、咪唑衍生物、聚芳基烷烃衍生物、吡唑啉衍生物、吡唑啉酮衍生物、苯二胺衍生物、芳基胺衍生物、氨基取代查尔酮衍生物、苯乙烯基蒽衍生物、芴酮衍生物、腙衍生物、芪衍生物、硅氮烷衍生物、芳香族叔胺化合物、苯乙烯基胺化合物、芳香族二亚甲基系化合物、卟啉系化合物、蒽醌二甲烷衍生物、蒽酮衍生物、二苯基苯醌衍生物、硫代吡喃二氧化物衍生物、萘并苝等的杂环四甲酸酐、酞菁衍生物、以8-羟基喹啉衍生物的金属络合物、金属酞菁、苯并噁唑、苯并噻唑衍生物的金属络合物为代表的各种金属络合物、聚硅烷系化合物、聚(N-乙烯基咔唑)衍生物、苯胺系共聚物、噻吩低聚物、聚噻吩衍生物、聚亚苯基衍生物、聚亚苯基亚乙烯基衍生物、聚芴衍生物等的高分子化合物等。
-注入层-
注入层是指为了驱动电压降低、发光亮度提高而设置于电极和有机层间的层，有空穴注入层和电子注入层，可以存在于阳极和发光层或空穴传输层之间、及阴极和发光层或电子传输层之间。注入层可以根据需要设置。
-空穴阻挡层-
空穴阻挡层广义上具有电子传输层的功能。空穴阻挡层具有传输电子同时阻挡空穴到达电子传输层的作用，由此可以使发光层中的电子和空穴的复合概率提高。
空穴阻挡层中优选使用通式(1)所示的氧化膦衍生物，但在其它的任一有机层中使用氧化膦衍生物的情况下，也可以使用公知的空穴阻挡层材料。另外，作为空穴阻挡层的材料，可以根据需要使用后述的电子传输层的材料。
-电子阻挡层-
电子阻挡层广义上具有传输空穴的功能。电子阻挡层具有传输空穴同时阻挡电子到达空穴传输层的作用，由此可以使发光层中的电子和空穴的复合概率提高。作为电子阻挡层的材料，可以根据需要使用后述的空穴传输层的材料。本发明涉及的电子阻挡层的膜厚优选为3～100nm，更优选为5～30nm。
-激子阻挡层-
激子阻挡层为用于阻挡由于在发光层内空穴和电子复合而生成的激子在电荷传输层中扩散的层，通过本层的插入可以高效地将激子约束在发光层内，可以使元件的发光效率提高。激子阻挡层可以邻接于发光层而插入阳极侧、阴极侧的任意一侧，也可以同时插入两方。
激子阻挡层优选使用通式(1)所示的氧化膦衍生物，但是，在其它的任意的有机层中使用氧化膦衍生物的情况下，可以使用公知的材料。
作为公知的激子阻挡材料，例如可以举出1，3-二(9-咔唑基)苯(mCP)、双(2-甲基-8-羟基喹啉)-4-苯基苯酚铝(III)(BAlq)。
-空穴传输层-
空穴传输层由具有传输空穴的功能的空穴传输材料构成，空穴传输层可以设置单层或多层。
作为空穴传输材料，为具有空穴的注入或传输、电子阻隔性的任一种功能的材料，也可以为有机物、无机物的任意一种。作为可以使用的空穴传输材料，例如可以举出三唑衍生物、噁二唑衍生物、咪唑衍生物、聚芳基烷烃衍生物、吡唑啉衍生物及吡唑啉酮衍生物、苯二胺衍生物、芳基胺衍生物、氨基取代查尔酮衍生物、噁唑衍生物、苯乙烯基蒽衍生物、芴酮衍生物、腙衍生物、芪衍生物、硅氮烷衍生物、苯胺系共聚物、另外导电性高分子低聚物、特别是噻吩低聚物等，但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，更优选使用芳香族叔胺化合物。
-电子传输层-
电子传输层由具有传输电子的功能的材料构成，电子传输层可以设置单层或多层。
作为电子传输材料(有时候也兼备空穴阻挡材料)，具有将从阴极注入的电子传达到发光层的功能即可。电子传输层中优选使用本发明涉及的通式(1)所示的氧化膦衍生物，可以从以往公知的化合物中选择任意的化合物来使用，例如可以举出硝基取代芴衍生物、二苯基苯醌衍生物、硫代吡喃二氧化物衍生物、碳二亚胺、亚芴基甲烷衍生物、蒽醌二甲烷及蒽酮衍生物、噁二唑衍生物等。进而，上述噁二唑衍生物中，将噁二唑环的氧原子取代为硫原子的噻二唑衍生物、具有作为吸电子基团而已知的喹喔啉环的喹喔啉衍生物也可以用作电子传输材料。进而也可以使用将这些材料导入高分子链所得的高分子材料、或以这些材料作为高分子的主链的高分子材料。
通式(1)所示的氧化膦衍生物，作为电子传输性的材料是优异的，因此可以在发光层、电子传输层、空穴阻挡层或激子阻挡层中含有。
本发明的有机EL元件，也可以为单一的元件、包含配置成阵列状的构造的元件、阳极和阴极配置成X-Y矩阵状的构造中的任一种。本发明的有机EL元件，由于利用磷光发光，因此可以得到发光效率比以往的使用来自单重态的发光的元件高且驱动稳定性也得到了大幅改善的元件，在全色或多色的面板的应用中可以发挥优异的性能。
实施例
以下，通过实施例进一步详细说明本发明，但本发明当然并不限定于这些实施例，只要不超出本发明的主旨，就可以以各种方式实施。
合成例1
Figure BDA0000084499340000331
三(6-(9-咔唑基)-2-吡啶基)氧化膦(化合物18)的合成
在氮气氛下，将2，6-二溴吡啶14.2g(0.060mol)、咔唑5.0g(0.036mol)、碘化铜(I)0.17g(0.0019mol)、磷酸三钾31.8g(0.15mol)和脱水1，4-二噁烷300ml在室温下搅拌，同时加入反式-1，2-环己二胺1.0g(0.0088mol)后，在100℃下一边加热回流一边搅拌6小时。将反应溶液冷却至室温后，过滤分离无机盐，减压蒸馏除去溶剂。将残渣溶解在二氯甲烷200ml中，用蒸馏水(2×100ml)清洗。将有机层用无水硫酸镁干燥后，过滤分离硫酸镁，减压蒸馏除去溶剂。将得到的残渣使用甲醇通过加热再次浆液化进行精制，得到9-(6-溴-2-吡啶基)咔唑8.2g。
在氮气氛下，在9-(6-溴-2-吡啶基)咔唑2.0g(0.0062mol)的脱水THF10ml溶液中在-60℃下加入正丁基锂的正己烷溶液(1.66mol/l)4.5ml(0.0075mol)。在-60℃下搅拌1小时后，在-60℃下滴加三氯化磷酸0.317g(0.0021mol)的脱水THF 5ml的溶液。将反应溶液在室温下搅拌3小时后，加入饱和氯化铵水溶液20ml。在将该溶液浓缩后，用二氯甲烷(2×50ml)萃取。用无水硫酸镁干燥有机层后，过滤分离硫酸镁，减压蒸馏除去溶剂。将得到的残渣用硅胶柱色谱(己烷/乙酸乙酯＝1)精制。进而，使用甲醇通过加热再次浆液化进行精制，得到(化合物18)0.93g。
熔点299℃、APCI-TOFMS，m/z 777[M+H]+
合成例2
Figure BDA0000084499340000341
三(6-(N，N-二苯基氨基)-2-吡啶基)氧化膦(化合物10)的合成
由2，6-二溴吡啶和二苯胺，与合成例1同样地合成化合物10。
合成例3
Figure BDA0000084499340000342
(6-(9-咔唑基)-2-吡啶基)二苯基氧化膦(化合物58)的合成
由9-(6-溴-2-吡啶基)咔唑和二苯基膦酸氯化物，与合成例1同样地合成化合物58。
比较例1
在形成有膜厚110nm的由氧化铟锡(ITO)构成的阳极的玻璃基板上，用真空蒸镀法在真空度4.0×10-4Pa下层叠各薄膜。首先，在ITO上形成30nm厚的酞菁铜(CuPC)作为空穴注入层。接着，形成80nm厚的4，4’-双[N-(1-萘基)-N-苯基氨基]联苯(NPD)作为空穴传输层。接着，在空穴传输层上，从不同的蒸镀源共蒸镀作为发光层的主体材料的1，3-二(9-咔唑基)苯(mCP)和作为蓝色磷光材料的铱络合物[双(4，6-二氟苯基吡啶-N，C2’)吡啶甲酰合铱(III)](FIrpic)，形成35nm厚的发光层。FIrpic的浓度是8.0％。接着，形成25nm厚的三(8-羟基喹啉)铝(III)(Alq3)作为电子传输层。进而，在电子传输层上，形成0.5nm厚的氟化锂(LiF)作为电子注入层。最后，在电子注入层上，形成170nm厚的铝(Al)作为电极，作成图1所示的元件构成例的在阴极和电子传输层之间追加了电子注入层的构成的有机EL元件。
在得到的有机EL元件上连接外部电源、施加直流电压，结果确认为具有表1那样的发光特性。表1中，亮度、电压及在视觉发光效率表示在2.5mA/cm2下的值，亮度半衰期表示在5.0mA/cm2下的值。需要说明的是，可知元件发光光谱的极大波长为470nm、得到来自FIrpic的发光。
实施例1
作为比较例1中的发光层的主体材料使用(化合物18)，除此以外与比较例1同样地作成有机EL元件。鉴定为元件发光光谱的极大波长为470nm、得到来自FIrpic的发光。发光特性示于表1。
实施例2
作为比较例1中的发光层的主体材料使用(化合物10)，除此以外与比较例1同样地作成有机EL元件。鉴定为元件发光光谱的极大波长为470nm、得到来自FIrpic的发光。发光特性示于表1。
实施例3
作为比较例1中的发光层的主体材料使用(化合物58)，除此以外与比较例1同样地制作有机EL元件。鉴定为元件发光光谱的极大波长为470nm、得到来自FIrpic的发光。发光特性示于表1。
比较例2
作为比较例1中的发光层的主体材料使用(化合物8)，除此以外与比较例1同样地作成有机EL元件。鉴定为元件发光光谱的极大波长为470nm、得到来自FIrpic的发光。发光特性示于表1。
比较例3
作为比较例1中的发光层的主体材料使用(化合物9)，除此以外与比较例1同样地作成有机EL元件。鉴定为元件发光光谱的极大波长为470nm、得到来自FIrpic的发光。发光特性示于表1。
[表1]
Figure BDA0000084499340000361
实施例4
作为比较例1中的电子传输层的材料使用(化合物18)，除此以外与比较例1同样地作成有机EL元件。鉴定为元件发光光谱的极大波长为470nm、得到来自FIrpic的发光。发光特性示于表2。
[表2]
Figure BDA0000084499340000362
实施例5
在比较例1中，形成发光层后形成10nm厚的(化合物18)作为激子阻挡层的材料，形成15nm厚的Alq3作为电子传输层的材料，除此以外与比较例1同样地制作有机EL元件。对于得到的有机EL元件，图1所示的有机EL元件中，具有在发光层和电子传输层之间追加有激子阻挡层的层构成。鉴定为元件发光光谱的极大波长为470nm、得到来自FIrpic的发光。发光特性示于表3。
[表3]
Figure BDA0000084499340000371
产业上的可利用性
着眼于本发明的有机EL元件中使用的氧化膦衍生物的前线轨道时，对最低空轨道(LUMO)而言，在含氮杂环直接键的氧化膦基、L1-P＝O所示的部位大幅扩展。因此，分子间的电子的授受变得容易，具有高电子传输性。另一方面，最高占据轨道(HOMO)存在于处于分子的外侧的NAr1Ar1上，使在分子间的空穴的授受容易。其结果，该化合物示出平衡性良好的优异的双电荷的注入传输特性。
兼具二芳基胺和氧化膦的化合物，通过具有与氧化膦直接键的含氮杂环而改善电子注入传输性.且可维持良好的空穴注入传输特性，因此在将该化合物作为磷光主体材料在有机EL元件中使用的情况下，元件的驱动电压被降低，发光层中的电荷的平衡变得良好，因此空穴和电子的复合领域扩大，发光效率提高。进而，由于该磷光主体材料在约束掺杂剂的最低激发三重态的能量方面具有充分高的最低激发三重态的能量，因此可以有效地抑制三重激发能从掺杂剂向主体分子的移动。从以上的方面考虑，本发明的有机EL元件可以达到低电压驱动且高的发光效率。
在使用该化合物作为电子传输层或空穴阻挡层的材料使用的情况下，由于其良好的电子注入传输特性，因此引起元件的驱动电压的降低、以及发光效率的提高。
而且，氧化膦衍生物在约束掺杂剂的最低激发三重态的能量方面具有充分高的最低激发三重态的能量，因此，作为激子阻挡层的材料使用时，可以有效地抑制三重激发能从掺杂剂向邻接的含有该化合物的层的移动，可以得到高的发光效率。
而且，氧化膦衍生物示出良好的无定形特性和高的热稳定性，另外，电化学性稳定，因此，实现了驱动寿命长、耐久性高的有机EL元件。
本发明的有机EL元件，在发光特性、驱动寿命以及耐久性中，处于可以满足实际应用的水平，在平板显示器(移动电话显示元件、车载显示元件、OA计算机显示元件、电视机等)、利用作为面发光体的特征的光源(照明、复印机的光源、液晶显示器、仪器类的背光光源)、显示板、标识灯等的应用中，其技术价值大。

Claims (4)

1.一种有机电致发光元件，其为在基板上层叠阳极、含有磷光发光层的有机层及阴极而成的有机电致发光元件，其特征在于，在选自由磷光发光层、电子传输层、空穴阻挡层及激子阻挡层组成的组的至少一个的层中含有通式(1)表示的氧化膦衍生物，
Figure FDA0000084499330000011
式中，L1独立地表示直接键或从下述式(1a)、(1b)或(1c)表示的芳香族化合物中除去了1～3个氢的1～3价的芳香族基团，但至少1个L1不为直接键；
Ar1独立地为碳数6～20的芳香族烃基或碳数3～20的芳香族杂环基，但在同一氮原子上键合的2个Ar1也可以直接或经由其它的原子键合而形成含有该氮的含氮杂环、与该含氮杂环一起缩合而形成稠环，另外所述芳香族烃基或芳香族杂环基也可以具有取代基；
m、n及p独立地为0～2的整数，m+n+p为1～6；
另外，式(1a)、(1b)或(1c)中，X分别独立地表示取代或者未取代的次甲基或氮，在L1为2价或3价的芳香族基团的情况下至少1个为氮；在X为取代次甲基的情况下，取代基分别独立地表示碳数1～6的烷基、碳数1～6的烷氧基、碳数3～20的芳氧基、碳数6～20的芳香族烃基或碳数3～20的芳香族杂环基；
2.如权利要求1所述的有机电致发光元件，其中，通式(1)表示的氧化膦衍生物为通式(2)表示的氧化膦衍生物，
Figure FDA0000084499330000022
式中，Y分别独立地表示取代或者未取代的次甲基或氮；在Y为取代次甲基的情况下，取代基分别独立地表示碳数1～6的烷基、碳数1～6的烷氧基、碳数3～20的芳氧基、碳数6～20的芳香族烃基、碳数3～20的芳香族杂环基、或被碳数6～14的芳香族烃基或者碳数3～14的芳香族杂环基取代了的氨基；其中，在该氨基的氮原子上键合的芳香族烃基或芳香族杂环基，也可以直接或经由其它的原子键合而形成含有该氮的含氮杂环、与该含氮杂环一起缩合而形成稠环；
另外，在与L1键合的氮上进行取代的2个6元环芳香族烃基或含氮6元环芳香族杂环基，也可以直接或经由其它的原子键合而形成含有与该L1键合的氮的含氮杂环、与该含氮杂环一起缩合而形成稠环；
L1、m、n及p与通式(1)中的含义相同。
3.如权利要求1所述的有机电致发光元件，其中，含有氧化膦衍生物的层为含有磷光发光掺杂剂的发光层。
4.如权利要求2所述的有机电致发光元件，其中，含有氧化膦衍生物的层为含有磷光发光掺杂剂的发光层。
CN201080009259.2A 2009-02-27 2010-02-25 有机电致发光元件 Expired - Fee Related CN102326272B (zh)

Applications Claiming Priority (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2009046472 2009-02-27
JP2009-046472 2009-02-27
PCT/JP2010/052966 WO2010098386A1 (ja) 2009-02-27 2010-02-25 有機電界発光素子

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN102326272A true CN102326272A (zh) 2012-01-18
CN102326272B CN102326272B (zh) 2014-07-16

Family

ID=42665590

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201080009259.2A Expired - Fee Related CN102326272B (zh) 2009-02-27 2010-02-25 有机电致发光元件

Country Status (7)

Country Link
US (1) US8722208B2 (zh)
EP (1) EP2403029B1 (zh)
JP (1) JP5395161B2 (zh)
KR (1) KR101631079B1 (zh)
CN (1) CN102326272B (zh)
TW (1) TWI466980B (zh)
WO (1) WO2010098386A1 (zh)

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN103554084A (zh) * 2013-11-21 2014-02-05 石河子大学 一种铜催化选择性制备2-溴-6-取代基吡啶的方法
CN105359287A (zh) * 2013-04-10 2016-02-24 诺瓦尔德股份有限公司 包含氮杂取代的氧化膦基质和金属盐的半导体材料
CN111224002A (zh) * 2018-11-26 2020-06-02 三星显示有限公司 有机金属化合物和包括其的有机发光器件

Families Citing this family (13)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE10357315A1 (de) * 2003-12-05 2005-07-07 Covion Organic Semiconductors Gmbh Organisches Elektrolumineszenzelement
KR101211471B1 (ko) * 2010-06-29 2012-12-12 단국대학교 산학협력단 고효율 카바졸계 화합물 및 이를 포함하는 유기전계 발광소자
KR101327050B1 (ko) 2011-12-06 2013-11-07 기아자동차주식회사 차량의 외장 에어백 구조
JP6196554B2 (ja) * 2012-02-10 2017-09-13 出光興産株式会社 有機エレクトロルミネッセンス素子用材料及びそれを用いた有機エレクトロルミネッセンス素子
JP2015201463A (ja) * 2012-08-07 2015-11-12 国立大学法人九州大学 有機エレクトロルミネッセンス素子、並びに、それに用いる化合物、キャリア輸送材料およびホスト材料
CN104112823A (zh) * 2014-06-30 2014-10-22 上海天马有机发光显示技术有限公司 一种白色有机发光器件
KR102322761B1 (ko) * 2014-07-03 2021-11-08 삼성디스플레이 주식회사 유기 발광 소자
JP6163185B2 (ja) 2014-10-09 2017-07-12 日本化学工業株式会社 電気化学発光セル及び電気化学発光セルの発光層形成用組成物
KR102664107B1 (ko) 2016-07-25 2024-05-14 삼성디스플레이 주식회사 헤테로시클릭 화합물 및 이를 포함한 유기 발광 소자
US11201295B2 (en) 2016-08-02 2021-12-14 Samsung Display Co., Ltd. Heterocyclic compound and organic light-emitting device including the same
KR102458681B1 (ko) * 2017-04-14 2022-10-26 삼성디스플레이 주식회사 헤테로시클릭 화합물 및 이를 포함한 유기 발광 소자
EP3537495A1 (en) * 2018-03-08 2019-09-11 Samsung Display Co., Ltd. Organic light-emitting device
KR102654922B1 (ko) * 2018-03-09 2024-04-05 삼성디스플레이 주식회사 유기금속 화합물 및 이를 포함한 유기 발광 소자

Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2004204140A (ja) * 2002-12-26 2004-07-22 Toray Ind Inc 発光素子用材料およびそれを用いた発光素子
WO2007137725A1 (de) * 2006-05-31 2007-12-06 Merck Patent Gmbh Neue materialien für organische elektrolumineszenzvorrichtungen

Family Cites Families (16)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP1933395B2 (en) 1999-12-01 2019-08-07 The Trustees of Princeton University Complexes of form L2IrX
JP2001313178A (ja) 2000-04-28 2001-11-09 Pioneer Electronic Corp 有機エレクトロルミネッセンス素子
JP4876333B2 (ja) 2000-06-08 2012-02-15 東レ株式会社 発光素子
JP4103442B2 (ja) 2002-04-25 2008-06-18 コニカミノルタホールディングス株式会社 有機エレクトロルミネッセンス素子および表示装置
JP2004095221A (ja) 2002-08-29 2004-03-25 Toray Ind Inc 発光素子
JP4725056B2 (ja) * 2004-08-31 2011-07-13 東レ株式会社 発光素子材料および発光素子
JP5080774B2 (ja) 2005-10-04 2012-11-21 富士フイルム株式会社 有機電界発光素子
JP5081010B2 (ja) * 2007-03-26 2012-11-21 富士フイルム株式会社 有機電界発光素子
JP2008244013A (ja) * 2007-03-26 2008-10-09 Fujifilm Corp 有機電界発光素子
JP2008244012A (ja) * 2007-03-26 2008-10-09 Fujifilm Corp 有機電界発光素子
JP5230218B2 (ja) * 2007-03-26 2013-07-10 ユー・ディー・シー アイルランド リミテッド 有機電界発光素子
JP2009227604A (ja) * 2008-03-21 2009-10-08 Chemiprokasei Kaisha Ltd 新規３，６−二置換カルバゾール誘導体、それよりなるホスト材料およびそれを含有する有機ｅｌ素子
DE102008015526B4 (de) 2008-03-25 2021-11-11 Merck Patent Gmbh Metallkomplexe
CN102017221B (zh) 2008-05-08 2013-01-02 新日铁化学株式会社 有机场致发光元件用化合物及有机场致发光元件
JP5495578B2 (ja) * 2009-02-13 2014-05-21 ケミプロ化成株式会社 新規なトリアリールホスフィンオキシド誘導体、それよりなるホスト材料およびそれを含む有機エレクトロルミネッセンス素子
KR101092170B1 (ko) * 2009-05-27 2011-12-13 단국대학교 산학협력단 카바졸계 포스핀 옥사이드 화합물 및 이를 포함하는 유기 전계 발광 소자

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2004204140A (ja) * 2002-12-26 2004-07-22 Toray Ind Inc 発光素子用材料およびそれを用いた発光素子
WO2007137725A1 (de) * 2006-05-31 2007-12-06 Merck Patent Gmbh Neue materialien für organische elektrolumineszenzvorrichtungen

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN105359287A (zh) * 2013-04-10 2016-02-24 诺瓦尔德股份有限公司 包含氮杂取代的氧化膦基质和金属盐的半导体材料
CN105359287B (zh) * 2013-04-10 2018-04-24 诺瓦尔德股份有限公司 包含氮杂取代的氧化膦基质和金属盐的半导体材料
CN103554084A (zh) * 2013-11-21 2014-02-05 石河子大学 一种铜催化选择性制备2-溴-6-取代基吡啶的方法
CN111224002A (zh) * 2018-11-26 2020-06-02 三星显示有限公司 有机金属化合物和包括其的有机发光器件

Also Published As

Publication number Publication date
WO2010098386A1 (ja) 2010-09-02
EP2403029B1 (en) 2013-11-27
CN102326272B (zh) 2014-07-16
TWI466980B (zh) 2015-01-01
EP2403029A4 (en) 2012-08-08
KR101631079B1 (ko) 2016-06-16
US20110284828A1 (en) 2011-11-24
KR20110129421A (ko) 2011-12-01
JP5395161B2 (ja) 2014-01-22
US8722208B2 (en) 2014-05-13
EP2403029A1 (en) 2012-01-04
JPWO2010098386A1 (ja) 2012-09-06
TW201042000A (en) 2010-12-01

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN102326272B (zh) 有机电致发光元件
CN102282695B (zh) 有机电致发光元件
CN102754237B (zh) 有机电致发光元件
CN102318101B (zh) 磷光发光元件用材料及使用其的有机电致发光元件
EP2985802B1 (en) Adamantane compound for organic electroluminescent elements, and organic electroluminescent element
CN102939674B (zh) 有机场致发光元件
CN104011893B (zh) 有机电致发光元件
CN107431140B (zh) 有机电致发光元件
CN116178449A (zh) 有机电致发光材料和装置
WO2013137001A1 (ja) 有機電界発光素子
WO2012077520A1 (ja) 有機電界発光素子
KR20170059985A (ko) 유기 전계발광 소자
CN104871335B (zh) 有机电致发光元件用材料及使用其的有机电致发光元件
CN103959502A (zh) 有机发光元件及使用其的迟滞荧光材料以及化合物
CN102770981A (zh) 有机场致发光元件
KR20080085001A (ko) 유기 전계 발광소자용 화합물 및 유기 전계 발광소자
CN102362551A (zh) 有机电致发光元件
CN102017220A (zh) 有机场致发光元件用化合物及有机场致发光元件
EP2645444B1 (en) Organic electroluminescent element
KR20120085917A (ko) 3-배위 구리(ｉ)-카르벤 착체
CN106165139B (zh) 有机电场发光元件用材料及使用其的有机电场发光元件
CN105556695A (zh) 有机电场发光元件用材料及使用其的有机电场发光元件
CN104838514A (zh) 有机电场发光元件用材料及使用其的有机电场发光元件
CN106133937B (zh) 有机电场发光元件用材料以及使用其的有机电场发光元件
CN105794011A (zh) 有机电场发光元件用材料以及使用其的有机电场发光元件

Legal Events

Date Code Title Description
C06 Publication
PB01 Publication
C10 Entry into substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
C53 Correction of patent of invention or patent application
CB02 Change of applicant information

Address after: Tokyo, Japan

Applicant after: Nippon Steel Chemical Co.

Address before: Tokyo, Japan

Applicant before: Nippon Seel Chemical Co., Ltd.

COR Change of bibliographic data

Free format text: CORRECT: APPLICANT; FROM: NIPPON SEEL CHEMICAL CO., LTD. TO: NIPPON STEEL + SUMITOMO METAL CORPORATION

C14 Grant of patent or utility model
GR01 Patent grant
TR01 Transfer of patent right
TR01 Transfer of patent right

Effective date of registration: 20191211

Address after: No.13-1, No.1, No.1, No

Patentee after: Nippon Iron Chemical Materials Co., Ltd.

Address before: Tokyo, Japan

Patentee before: Nippon Steel Chemical Co.

CF01 Termination of patent right due to non-payment of annual fee

Granted publication date: 20140716

Termination date: 20210225

CF01 Termination of patent right due to non-payment of annual fee