CN109314188A - 有机电子材料及有机电子元件 - Google Patents
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Abstract
本发明的实施方式涉及一种有机电子材料,其含有电荷传输性聚合物或低聚物,该电荷传输性聚合物或低聚物在至少1个末端具有含有3个以上苯环的稠合多环式芳香族烃部位。
Description
技术领域
本发明的实施方式涉及有机电子材料、油墨组合物、有机层、有机电子元件、有机电致发光元件(也称作“有机EL元件”)、显示元件、照明装置及显示装置。
背景技术
有机EL元件例如作为白炽灯、充气灯等的代替品,作为大面积固态光源用途备受关注。另外,作为替换平板显示器(FPD)领域中的液晶显示器(LCD)的最有力的自发光显示器也备受关注,产品化有所发展。
有机EL元件从所使用的有机材料出发,大致分为低分子型有机EL元件及高分子型有机EL元件这2种。高分子型有机EL元件中,作为有机材料使用高分子化合物;低分子型有机EL元件中,使用低分子化合物。另一方面,有机EL元件的制造方法主要分为在真空体系中进行成膜的干式工艺;和利用凸版印刷、凹版印刷等有版印刷、喷墨等无版印刷等进行成膜的湿式工艺这2种。由于能够简单成膜,因此湿式工艺作为对今后的大画面有机EL显示器来说不可欠缺的方法而备受期待(例如参照专利文献1及非专利文献1)。
现有技术文献
专利文献
专利文献1:日本特开2006-279007号公报
非专利文献
非专利文献1:广濑健吾、熊木大介、小池信明、栗山晃、池畑诚一郎、时任静士、第53次应用物理学关系联合演讲会、26p-ZK-4(2006)
发明内容
发明要解决的技术问题
使用湿式工艺制作的有机EL元件具有低成本化及大面积化容易的特长。但是,就有机EL元件的特性而言,使用湿式工艺制作的含有有机层的有机EL元件期待进一步的改善。
本发明的实施方式鉴于上述情况,目的在于提供适于湿式工艺、且适于有机电子元件的寿命特性提高的有机电子材料。另外,本发明的另一实施方式的目的在于提供适于有机电子元件的寿命特性提高的油墨组合物及有机层。进而,本发明的另一实施方式的目的在于提供寿命特性优异的有机电子元件、有机EL元件、显示元件、照明装置及显示装置。
用于解决技术问题的手段
本发明人们进行了深入研究,结果发现了适于湿式工艺且适于有机EL元件的寿命特性提高的有机电子材料,从而完成了本发明。
即,本发明的实施方式涉及一种有机电子材料,其含有电荷传输性聚合物或低聚物,该电荷传输性聚合物或低聚物在至少1个末端具有含有3个以上苯环的稠合多环式芳香族烃部位。
优选的实施方式中,所述电荷传输性聚合物或低聚物具有3个以上的末端。优选所述电荷传输性聚合物或低聚物以总末端数为基准、在25%以上的末端具有所述稠合多环式芳香族烃部位。
优选的实施方式中,所述稠合多环式芳香族烃部位含有选自蒽部位、并四苯部位、并五苯部位、菲部位、部位、三亚苯部位、苯并蒽部位、芘部位、二萘品苯部位、戊芬部位、二萘嵌苯部位、五螺烯部位、六螺烯部位、七螺烯部位及晕苯部位中的至少1种。
优选的实施方式中,所述稠合多环式芳香族烃部位含有具有3~8个苯环的稠合多环式芳香族烃部位。
另外,优选的实施方式中,所述电荷传输性聚合物或低聚物进一步具有能够聚合的取代基。
本发明的另一实施方式涉及一种油墨组合物,其含有上述任一种的有机电子材料和溶剂。
另外,本发明的另一实施方式涉及一种有机层,其是使用上述任一种的有机电子材料或油墨组合物形成的。
另外,本发明的另一实施方式涉及有机电子元件及有机电致发光元件,它们具有至少1个所述有机层。优选的实施方式中,所述有机电致发光元件进一步具有柔性基板。优选的实施方式中,所述有机电致发光元件进一步具有树脂膜基板。
进而,本发明的另一实施方式涉及具备上述任一种的有机电致发光元件的显示元件及照明装置、以及具备该照明装置和作为显示手段的液晶元件的显示装置。
本发明与在平成26年12月12日申请的日本特愿2014-251848号记载的主题相关,将其公开内容作为参照援引于此。
发明效果
根据本发明的实施方式的有机电子材料、油墨组合物及有机层,可以提供寿命特性优异的有机电子元件。另外,本发明实施方式的有机电子元件、有机EL元件、显示元件、照明装置及显示装置的寿命特性优异。
附图说明
图1为表示本发明实施方式的有机EL元件之一例的截面示意图。
具体实施方式
对本发明的实施方式进行说明。本发明并非限定于以下的实施方式。另外,优选的实施方式可以单独使用或者组合使用。
<有机电子材料>
本发明实施方式的有机电子材料含有在至少1个末端具有含有3个以上苯环的稠合多环式芳香族烃部位的电荷传输性聚合物或低聚物。有机电子材料可以仅含有1种电荷传输性聚合物或低聚物,或者可以含有2种以上的电荷传输性聚合物或低聚物。电荷传输性聚合物或低聚物与低分子化合物相比,从湿式工艺中的成膜性优异这一方面来说优选。
[电荷传输性聚合物或低聚物]
电荷传输性聚合物或低聚物具有传输电荷的能力。作为传输的电荷,优选是空穴。
(具有电荷传输性的结构单元)
电荷传输性聚合物或低聚物具有带有电荷传输性的结构单元。带有电荷传输性的结构单元只要是含有具有传输电荷的能力的原子团即可,并无特别限定。
电荷传输性聚合物或低聚物可以仅具有1种带有电荷传输性的结构单元,或者可以具有2种以上的带有电荷传输性的结构单元。带有电荷传输性的结构单元优选含有带有空穴传输性的、具有芳香环的胺(也称作“芳香族胺”)结构、咔唑结构、噻吩结构、芴结构、苯结构或吡咯结构作为原子团。
特别是,带有电荷传输性的结构单元从带有高空穴传输性的观点出发,优选含有具有芳香环的胺(也称作“芳香族胺”)结构、咔唑结构或噻吩结构作为原子团。作为芳香族胺,优选三芳基胺,更优选三苯基胺。
电荷传输性聚合物或低聚物可以将作为带有电荷传输性的结构单元的选自芳香族胺结构的单元、具有咔唑结构的单元及具有噻吩结构的单元中的结构单元仅具有1种,或者具有2种以上。电荷传输性聚合物或低聚物优选含有具有芳香族胺结构的单元及/或具有咔唑结构的单元。
电荷传输性聚合物或低聚物优选具有带有空穴传输性的结构单元作为至少二价的结构单元。
以下列举出作为带有空穴传输性的结构单元具体例的结构单元(1a)~(84a)。以下的例子是二价结构单元的例子。
<结构单元(1a)~(84a)>
[化学式编号1]
[化学式编号2]
[化学式编号3]
[化学式编号4]
[化学式编号5]
[化学式编号6]
[化学式编号7]
[化学式编号8]
[化学式编号9]
[化学式编号10]
[化学式编号11]
式中,E分别独立地表示氢原子或取代基。优选E各自独立地表示选自-R1、-OR2、-SR3、-OCOR4、-COOR5、-SiR6R7R8、下述式(1)~(3)、卤原子及具有能够聚合的取代基的基团中的任一种基团。
[化学式编号12]
R1~R11各自独立地表示氢原子;碳数为1~22个的直链、环状或支链烷基;或者碳数为2~30个的芳基或杂芳基。
R1~R11可以具有取代基,作为取代基,例如可举出烷基、烷氧基、烷基硫基、芳基、芳基氧基、芳基硫基、芳基烷基、芳基烷氧基、芳基烷基硫基、芳基链烯基、芳基炔基、羟基、羟基烷基、氨基、取代氨基、甲硅烷基、取代甲硅烷基、甲硅烷基氧基、取代甲硅烷基氧基、卤原子、酰基、酰基氧基、亚氨基、酰胺基(-NR-COR、-CO-NR2(R为氢原子或烷基))、酰亚胺基(-N(CO)2Ar、-Ar(CO)2NR(R为氢原子或烷基、Ar为亚芳基))、羧基、取代羧基、氰基、杂芳基等。这里的取代是指例如被碳数为1~6的直链、环状或支链烷基;或者苯基或萘基所取代。
a、b及c表示1以上的整数、优选1~4的整数。
对于具有能够聚合的取代基的基团,在后叙述。
E优选为氢原子;取代或未取代的、碳数为1~22个的直链、环状或支链烷基;或者取代或未取代的、碳数为2~30个的芳基或杂芳基,更优选为取代或未取代的、碳数为1~22个的直链、环状或支链烷基,进一步优选为未取代的碳数为1~22个的直链、环状或支链烷基。
式中,Ar各自独立地表示碳数为2~30个的芳基或杂芳基、或者碳数为2~30个的亚芳基或亚杂芳基。
Ar可以具有取代基,作为取代基,可举出与上述E相同的基团。
式中,X及Z各自独立地表示二价连接基,并无特别限定。例如,可举出从上述E(但具有能够聚合的取代基的基团除外)中具有1个以上氢原子的基团中进一步除去了1个氢原子之后的基团,或者下述连接基组(A)~(C)中所示的基团。
x表示0~2的整数。
Y表示三价连接基,并无特别限定。例如可举出从上述E(但具有能够聚合的取代基的基团除外)中具有2个以上氢原子的基团中进一步除去了2个氢原子之后的基团。
<连接基组(A)~(C)>
[化学式编号13]
连接基组(A)
[化学式编号14]
连接基组(B)
[化学式编号15]
连接基组(C)
式中,作为R,可举出与上述E相同的基团。
本实施方式中,作为卤原子,例如可举出氟原子、氯原子、溴原子、碘原子等。
此外,以下中作为卤原子的例子,也可举出与这些相同的原子。
本实施方式中,作为烷基,例如可举出甲基、乙基、正丙基、正丁基、正戊基、正己基、正庚基、正辛基、正壬基、正癸基、正十一烷基、正十二烷基、异丙基、异丁基、仲丁基、叔丁基、2-乙基己基、3,7-二甲基辛基、环己基、环庚基、环辛基等。
此外,以下中作为烷基的例子,也可举出与这些相同的基团。
本实施方式中,芳基是指从芳香族烃中除去了1个氢原子之后的原子团,杂芳基是指从具有杂原子的芳香族化合物中除去了1个氢原子之后的原子团。
作为芳基,例如可举出苯基、联苯基、联三苯基、三苯基苯基、萘基、蒽基、并四苯基、芴基、菲基等。
作为杂芳基,例如可举出吡啶基、吡嗪基、喹啉基、异喹啉基、吖啶基、菲咯啉基、呋喃基、吡咯基、噻吩基、咔唑基、噁唑基、噁二唑基、噻二唑基、三唑基、苯并噁唑基、苯并噁二唑基、苯并噻二唑基、苯并三唑基、苯并噻吩基等。
此外,以下中作为芳基及杂芳基的例子,也可以举出与这些相同的基团。
本实施方式中,亚芳基是指从芳香族烃中除去了2个氢原子之后的原子团,亚杂芳基是指从具有杂原子的芳香族化合物中除去了2个氢原子之后的原子团。
作为亚芳基,例如可举出亚苯基、联苯二基、联三苯二基、三苯基苯二基、萘二基、蒽二基、并四苯二基、芴二基、菲二基等。
作为亚杂芳基,例如可举出吡啶二基、吡嗪二基、喹啉二基、异喹啉二基、吖啶二基、菲咯啉二基、呋喃二基、吡咯二基、噻吩二基、咔唑二基、噁唑二基、噁二唑二基、噻二唑二基、三唑二基、苯并噁唑二基、苯并噁二唑二基、苯并噻二唑二基、苯并三唑二基、苯并噻吩二基等。
此外,以下中作为亚芳基及亚杂芳基的例子,也可以举出与这些相同的基团。
作为带有空穴传输性的结构单元,从空穴传输性优异的观点出发,优选结构单元(1a)~(8a)、(15a)~(20a)、(23a)~(47a)及(69a)~(84a),更优选结构单元(1a)~(8a)、(15a)~(20a)及(69a)~(84a),进一步优选结构单元(1a)~(8a)、(15a)~(20a)及(79a)~(84a)。这些结构单元从可以通过使用对应的单体容易地合成电荷传输性聚合物或低聚物的理由出发也优选。
以下列举作为带有空穴传输性的结构单元的优选具体例的结构单元(a1)~(a6)。
<结构单元(a1)~(a6)>
[化学式编号16]
式中,苯基、亚苯基及噻吩二基还可以具有取代基,作为取代基,可举出与上述E相同的基团。具有取代基时,取代基优选为碳数为1~22个的直链、环状或支链烷基;或者碳数为2~30个的芳基或杂芳基,更优选为碳数为1~22个的直链、环状或支链烷基。
(共聚单元)
电荷传输性聚合物或低聚物为了调整电特性,除了上述单元之外,还可具有上述亚芳基或亚杂芳基、或者上述连接基组(A)及(B)中的任一个所示的结构单元作为共聚单元。电荷传输性聚合物或低聚物可以仅具有1种其他的共聚单元或者具有2种以上的其他的共聚单元。
(支链结构)
电荷传输性聚合物或低聚物可以是没有支链(侧链)的直链状的聚合物或低聚物、或者带有支链的支链状的聚合物或低聚物中的任一种。支链可以具有至少1个、优选具有2个以上的构成电荷传输性聚合物或低聚物的结构单元。
还可以将直链状的聚合物或低聚物与支链状的聚合物或低聚物并用。从易于精密地控制分子量及组合物的物性的观点出发,优选直链状的聚合物或低聚物,而从可以容易地增大分子量的观点出发,优选支链状的聚合物或低聚物。支链状的聚合物或低聚物从提高有机电子元件的耐久性的观点出发也优选。
电荷传输性聚合物或低聚物没有支链是指电荷传输性聚合物或低聚物具有2个末端。“末端”是指聚合物或低聚物链的端部。
电荷传输性聚合物或低聚物具有支链是指电荷传输性聚合物或低聚物在聚合物或低聚物链上具有支链部、具有3个以上的末端。电荷传输性聚合物或低聚物例如具有成为支链起点的结构单元(也称作“支链起点结构单元”)作为支链部。电荷传输性聚合物或低聚物可以仅具有1种支链起点结构单元,或者可以具有2种以上的支链起点结构单元。
支链起点结构单元是三价以上的结构单元,从耐久性提高的观点出发,优选三价~六价的结构单元,更优选三价或四价的结构单元。电荷传输性聚合物或低聚物如上所述,优选具有带有空穴传输性的结构单元作为至少二价的结构单元。电荷传输性聚合物或低聚物还可具有带有空穴传输性的单元进一步作为支链起点结构单元。
以下列举作为支链起点结构单元具体例的结构单元(1b)~(11b)。结构单元(2b)~(4b)相当于具有芳香族胺结构的结构单元,结构单元(5b)~(8b)相当于具有咔唑结构的结构单元。
<结构单元(1b)~(11b)>
[化学式编号17]
式中,W表示三价连接基,例如可举出从碳数为2~30个的亚芳基或亚杂芳基中进一步除去了1个氢原子之后的基团。
Ar各自独立地表示二价连接基,例如各自独立地表示碳数为2~30个的亚芳基或亚杂芳基。Ar优选为亚芳基、更优选为亚苯基。
Y表示二价连接基,并无特别限定。例如可举出从上述E(但具有能够聚合的取代基的基团除外)中具有1个以上氢原子的基团中进一步除去1个氢原子之后的基团,或者上述连接基组(C)中所示的基团。
Z表示碳原子、硅原子或磷原子中的任一种。
结构单元(1b)~(11b)可以具有取代基,作为取代基,可举出与上述E相同的基团。
(末端结构)
电荷传输性聚合物或低聚物在至少1个末端具有稠合多环式芳香族烃部位。电荷传输性聚合物或低聚物可以仅具有1种稠合多环式芳香族烃部位,或者可以具有2种以上的稠合多环式芳香族烃部位。通过在末端含有稠合多环式芳香族烃部位,电荷传输性聚合物或低聚物的电子传输性提高,即相对于电子的稳定性提高,结果是作为有机电子材料可发挥高的性能。
本实施方式中,“稠合多环式芳香族烃”是具有3个以上的苯环、进而还可具有除苯环以外的环的烃化合物。各个环与其他环共有2个以上的原子。另外,“稠合多环式芳香族烃部位”是指从稠合多环式芳香族烃中除去了1个氢原子之后的原子团。稠合多环式芳香族烃部位所含的稠合多环式芳香族烃可以是取代或未取代的,优选的一个实施方式中可以是未取代的。
稠合多环式芳香族烃部位的例子包含苯环以直线状连接的部位(例如蒽部位)及苯环以非直线状连接的部位(例如菲部位)。另外,稠合多环式芳香族烃部位的例子包含苯环以直线状连接的部位(例如蒽部位)及苯环通过其他环状烃连接的部位(例如荧蒽部位)。
稠合多环式芳香族烃部位的稠环内含有的苯环的数量从聚合物或低聚物合成时在溶剂中的溶解性的观点出发,优选为8个以下、更优选为7个以下、进一步优选为6个以下。另外,从获得优异的寿命特性的观点出发,优选为6个以下,例如可以为5个以下。另外,苯环的数量从获得优异的寿命特性的观点出发为3个以上。例如,在空穴传输层中使用电荷传输性聚合物或低聚物时,优选为4个以上。
作为稠合多环式芳香族烃可以具有的取代基,例如可举出直链、环状或支链烷基(优选碳数为1~20、更优选为1~15、进一步优选为1~10);直链、环状或支链烷氧基(优选碳数为1~20、更优选为1~15、进一步优选为1~10);苯基等。从溶解性、稳定性优异的观点出发,优选直链、环状或支链烷基及苯基。
优选的实施方式中,稠合多环式芳香族烃选自蒽(3)、并四苯(4)、并五苯(5)、菲(3)、(4)、三亚苯(4)、苯并蒽(4)、芘(4)、二萘品苯(5)、戊芬(5)、二萘嵌苯(5)、五螺烯(5)、六螺烯(6)、七螺烯(7)、晕苯(7)、荧蒽(3)、醋菲烯(3)、醋蒽(3)、醋蒽烯(3)、七螺烯(4)、四邻亚苯(4)、胆蒽(4)、二苯并蒽(5)、苯并芘(5)、玉红省(5)、己芬(6)、并六苯(6)、联三萘(7)、庚芬(7)、并七苯(7)、吡蒽(8)及卵苯(10)。以上中,括号内的数字表示稠合多环式芳香族烃所含苯环的数量。从特性提高的观点出发,稠合多环式芳香族烃优选含有选自蒽、并四苯、并五苯、菲、三亚苯、苯并蒽、芘、二萘品苯、戊芬、二萘嵌苯、五螺烯、六螺烯、七螺烯及晕苯中的1种。虽无特别限定,但稠合多环式芳香族烃含有选自蒽、菲、并四苯、苯并蒽、三亚苯、芘、并五苯、戊芬及二萘嵌苯中的1种时,由于易于获得优异的耐久性,因此更为优选。特别优选稠合多环式芳香族烃含有选自蒽、三亚苯、芘及并五苯中的1种。
作为稠合多环式芳香族烃部位,例如可举出以下的结构(1c)。
<结构(1c)>
[化学式编号18]
式中,Ar1表示具有3~8个、优选3~6个苯环的稠合多环式芳香族烃基。Ar1是未取代的,或者具有取代基。作为取代基,例如可举出取代或未取代的、直链、环状或支链烷基(优选碳数为1~20、更优选为1~15、进一步优选为1~10);取代或未取代的、直链、环状或支链烷氧基(优选碳数为1~20、更优选为1~15、进一步优选为1~10);取代或未取代的苯基等。Ar1在一个实施方式中可以为未取代的。
以下列举作为稠合多环式芳香族烃部位的优选具体例的结构(c1)~(c17)。
[化学式编号19A]
作为具有稠合多环式芳香族烃部位的末端的结构单元,例如可举出以下的结构单元(1c)。末端的结构单元为一价的结构单元。
<结构单元(1c)>
[化学式编号19B]
式中,Ar1如上所述。Ar表示碳数为2~30个的亚芳基或亚杂芳基,n表示0或1。Ar例如为亚苯基。
实施方式中,电荷传输性聚合物或低聚物在末端还可以具有除稠合多环式芳香族烃部位以外的部位(以下也称作“其他的末端部位”)。电荷传输性聚合物或低聚物可以仅具有1种其他的末端部位,或者可以具有2种以上的其他的末端部位。其他的末端部位并无特别限定。例如可举出具有上述(1a)~(84a)中的任一个所示的结构单元(E与末端的键合部分键合而成的部位)、或者芳香族烃结构或芳香族化合物结构的部位。作为具有芳香族烃结构或芳香族化合物结构的部位,例如可举出以下所示的结构(1d)。结构(1d)具有与稠合多环式芳香族烃部位不同的结构。即,从结构(1d)中不包括具有稠合多环式芳香族烃部位的结构。
<结构(1d)>
[化学式编号20A]
式中,Ar2表示碳数为2~30个的芳基或杂芳基。从易于将能够聚合的取代基导入至末端的观点出发,Ar2例如为芳基,优选为苯基。Ar2可以具有取代基,作为取代基,可举出与上述E相同的基团。具有取代基时,优选为取代或未取代的、碳数为1~22个的直链、环状或支链烷基;或具有能够聚合的取代基的基团。
作为具有其他的末端部位的末端的结构单元,例如可以举出以下的结构单元(1d)。
<结构单元(1d)>
[化学式编号20B]
式中,Ar2如上所述。Ar表示碳数为2~30个的亚芳基或亚杂芳基,n表示0或1。Ar例如为亚苯基。
电荷传输性聚合物或低聚物的全部末端中稠合多环式芳香族烃部位的比例从有机电子元件的特性提高的观点出发,以总末端数为基准,优选为25%以上、更优选为30%以上、进一步优选为35%以上。上限并无特别限定,为100%以下。
全部末端中的比例可以通过用于合成电荷传输性聚合物或低聚物而使用的、对应于末端结构单元的单体的投入量比(摩尔比)来求得。
电荷传输性聚合物或低聚物具有其他的末端部位时,全部末端中其他的末端部位的比例从有机电子元件的特性提高的观点出发,以总末端数为基准,优选为75%以下、更优选为70%以下、进一步优选为65%以下。下限并无特别限定,考虑到后述的能够聚合的取代基的导入、为了提高成膜性、润湿性等的取代基的导入等时,例如可以为5%以上。
(聚合性取代基)
能够聚合的取代基(也称作“聚合性取代基”)是指通过引起聚合反应而在两分子以上的分子间能够形成键的取代基。通过聚合反应,可获得电荷传输性化合物的固化物,电荷传输性化合物在溶剂中的溶解度发生变化,可以容易地形成层叠结构。
电荷传输性聚合物或低聚物具有能够聚合的取代基的位置并无特别限定。只要是通过引起聚合反应而能够在两分子以上的分子间形成键的位置即可。电荷传输性聚合物或低聚物可以在末端的结构单元上具有能够聚合的取代基,也可在除末端以外的结构单元上具有能够聚合的取代基,还可以在末端的结构单元和除末端以外的结构单元这两者上具有。优选至少在末端的结构单元上具有能够聚合的取代基。
作为能够聚合的取代基,可举出具有碳-碳多键的基团;具有环状结构的基团(具有芳香族杂环结构的基团除外);具有芳香族杂环结构的基团;含有硅氧烷衍生物的基团;能够形成酯键或酰胺键的基团的组合等。
作为具有碳-碳多键的基团,可举出具有碳-碳双键的基团及具有碳-碳三键的基团,具体地说,可举出丙烯酰基、丙烯酰氧基、丙烯酰基氨基、甲基丙烯酰基、甲基丙烯酰基氧基、甲基丙烯酰基氨基、乙烯基氧基、乙烯基氨基、苯乙烯基等;烯丙基、丁烯基、乙烯基(但上述列举的基团除外)等链烯基;乙炔基等炔基等。
作为具有环状结构的基团,可举出具有环状烷基结构的基团、具有环状醚结构的基团、内酯基(具有环状酯结构的基团基)、内酰胺基(具有环状酰胺基结构的基团)等,具体地说,可举出环丙基、环丁基、苯并环丁烯基(1,2-二氢苯并环丁烯基)、环氧基(环氧乙烷基)、氧杂环丁烷基(氧杂环丁基)、乙酰基乙烯酮基、环硫化物基、α-内酯基、β-内酯基、α-内酰胺基、β-内酰胺基等。
作为具有芳香族杂环结构的基团,可举出呋喃基、吡咯基、噻吩基、噻咯基等。
作为能够形成酯键或酰胺键的基团的组合,可举出羧基与羟基的组合或羧基与氨基的组合等。
电荷传输性聚合物或低聚物每一分子的能够聚合的取代基数从固化性优异的观点出发,优选为2个以上、更优选为3个以上。另外,能够聚合的取代基数从电荷传输性聚合物或低聚物的稳定性的观点出发,优选为1,000个以下、更优选为500个以下。
电荷传输性聚合物或低聚物可以具有“能够聚合的取代基”作为“具有能够取代的取代基的基团”。从提高能够聚合的取代基的自由度、易于发生聚合反应的观点出发,优选具有能够聚合的取代基的基团具有亚烷基部位且能够聚合的取代基键合在该亚烷基部位上。作为亚烷基部位,例如可举出亚甲基、亚乙基、亚丙基、亚丁基、亚戊基、亚己基、亚庚基、亚辛基等直链状的亚烷基部位。亚烷基部位的碳数优选为1~8。
从提高与ITO等亲水性电极的亲和性的观点出发,优选具有能够聚合的取代基的基团具有亲水性部位且能够聚合的取代基键合在该亲水性部位上。作为亲水性部位,例如可举出氧亚甲基结构、氧亚乙基结构等氧亚烷基结构;聚氧亚甲基结构、聚氧亚乙基结构等聚亚烷基氧基结构等直链状的亲水性部位。亲水性部位的碳数优选为1~8。
另外,从电荷传输性聚合物或低聚物的制备变得容易的观点出发,具有能够聚合的取代基的基团的亚烷基部位或亲水性部位与能够聚合的取代基及/或具有传输电荷的能力的原子团的连接部还可以含有醚键、酯键等。
作为具有能够聚合的取代基的基团的具体例子,以下示出取代基组(A)~(N)。此外,本实施方式中,“具有能够聚合的取代基的基团”的例子还包含“能够聚合的取代基”其本身。
<取代基组(A)~(N)>
[化学式编号21]
取代基组(A)
[化学式编号22]
取代基组(B)
[化学式编号23]
取代基组(C)
[化学式编号24]
取代基组(D)
[化学式编号25]
取代基组(E)
[化学式编号26]
取代基组(F)
[化学式编号27]
取代基组(G)
[化学式编号28]
取代基组(H)
[化学式编号29]
取代基组(I)
[化学式编号30]
取代基组(J)
[化学式编号31]
取代基组(K)
[化学式编号32]
取代基组(L)
[化学式编号33]
取代基组(M)
[化学式编号34]
取代基组(N)
电荷传输性聚合物或低聚物优选在分子链的末端具有能够聚合的取代基。此时,电荷传输性聚合物或低聚物只要是含有具有聚合性取代基的结构单元作为末端的结构单元即可。具体地说,可举出具有上述取代基组(A)~(N)中所示基团中的任一个的结构单元(1d)。
电荷传输性聚合物或低聚物含有具有聚合性取代基的结构单元作为末端的结构单元时,全部末端中的该结构单元的比例从电荷传输性聚合物或低聚物的固化性的观点出发,以总末端数为基准,优选为5%以上、更优选为10%以上、进一步优选为15%以上。另外,全部末端中的该结构单元的比例从有机电子元件的特性提高的观点出发,以总末端数为基准,优选为75%以下、更优选为70%以下、进一步优选为65%以下。
电荷传输性聚合物或低聚物可以是具有1种结构单元的均聚物,还可以是具有2种以上结构单元的共聚物。当电荷传输性聚合物或低聚物为共聚物时,共聚物可以是交替、无规、嵌段或接枝共聚物,还可以是具有它们的中间结构的共聚物,例如带有嵌段性的无规共聚物。
电荷传输性聚合物或低聚物还可以至少具有带有电荷传输性的二价结构单元及具有稠合多环式芳香族烃部位的一价结构单元,且进一步具有支链起点结构单元及/或具有其他末端部位的一价结构单元。
带有电荷传输性的二价结构单元(例如结构单元(1a)~(84a))的总数相对于电荷传输性聚合物或低聚物中的总结构单元数的比例从获得充分的电荷传输性的观点出发,优选为10%以上、更优选为20%以上、进一步优选为30%以上。另外,带有电荷传输性的二价结构单元(例如结构单元(1a)~(84a))的总数的比例从获得高电荷注入性及电荷传输性的观点出发,优选高。另外,从在赋予电荷传输性的同时提高耐久性的观点出发,优选为95%以下、更优选为90%以下、进一步优选为85%以下。
“结构单元的比例”可以通过用于合成电荷传输性聚合物或低聚物所使用的、对应于各结构单元的单体的投入量比(摩尔比)来求得。
当电荷传输性聚合物或低聚物具有支链起点结构单元时,支链起点结构单元(例如构单元(1b)~(11b))的总数相对于电荷传输性聚合物或低聚物中的总结构单元数的比例从将因阳极导致的凹凸充分地覆盖的观点出发,优选为1%以上、更优选为5%以上、进一步优选为10%以上。另外,支链起点结构单元(例如结构单元(1b)~(11b))的总数的比例从良好地进行电荷传输性聚合物或低聚物的合成的观点出发,优选为50%以下、更优选为40%以下、进一步优选为30%以下。
具有稠合多环式芳香族烃部位的结构单元(例如结构单元(1c))的总数相对于电荷传输性聚合物或低聚物中的总结构单元数的比例从提高有机电子元件的特性的观点出发,优选为5%以上、更优选为10%以上、进一步优选为15%以上。另外,具有稠合多环式芳香族烃部位的结构单元(例如结构单元(1c))的总数的比例从防止空穴传输性降低的观点出发,优选为95%以下、更优选为90%以下、进一步优选为85%以下。
电荷传输性聚合物或低聚物含有具有其他末端部位的结构单元时,具有其他末端部位的结构单元(例如结构单元(1d))的总数相对于电荷传输性聚合物或低聚物中的总结构单元数的比例从提高溶解性、成膜性等的观点出发,优选为5%以上、更优选为10%以上、进一步优选为15%以上。另外,具有其他末端部位的结构单元(例如结构单元(1d))的总数的比例从防止空穴传输性降低的观点出发,优选为95%以下、更优选为90%以下、进一步优选为85%以下。
电荷传输性聚合物或低聚物从具有高空穴注入性、空穴传输性等的观点出发,优选是以具有芳香族胺结构的结构单元及/或具有咔唑结构的结构单元作为主要结构单元(主骨架)的化合物。另外,电荷传输性聚合物或低聚物从容易地进行多层化的观点出发,优选是具有至少2个以上能够聚合的取代基的化合物。能够聚合的取代基从具有优异的固化性的观点出发,优选是具有环状醚结构的基团、具有碳-碳多键的基团等。
电荷传输性聚合物或低聚物的数均分子量可以考虑在溶剂中的溶解性、成膜性等来适当调整。数均分子量从电荷传输性优异的观点出发,优选为500以上、更优选为1,000以上、进一步优选为2,000以上。另外,数均分子量从保持在溶剂中的良好溶解性、容易地制备组合物的观点出发,优选为1,000,000以下、更优选为100,000以下、进一步优选为50,000以下。数均分子量是指利用凝胶渗透色谱法(GPC)获得的标准聚苯乙烯换算的数均分子量。
电荷传输性聚合物或低聚物的重均分子量可以考虑在溶剂中的溶解性、成膜性等来适当地调整。重均分子量从电荷传输性优异的观点出发,优选为1,000以上、更优选为5,000以上、进一步优选为10,000以上。另外,重均分子量从保持在溶剂中的良好溶解性、容易地制备组合物的观点出发,优选为1,000,000以下、更优选为700,000以下、进一步优选为400,000以下。重均分子量是指利用凝胶渗透色谱法(GPC)获得的标准聚苯乙烯换算的重均分子量。
(制造方法)
电荷传输性聚合物或低聚物可以利用各种合成方法进行制造,并无特别限定。也可以在公知的电荷传输性聚合物或低聚物中导入稠合多环式芳香族烃部位。作为合成方法,例如可举出利用了铃木偶联反应、根岸偶联反应、Sonogashira偶联反应、Stille偶联反应、Buchwald-Hartwig偶联反应等公知的偶联反应的方法。铃木偶联反应是指在芳香族硼酸衍生物与芳香族卤化物之间引起使用了Pd催化剂的交叉偶联反应的反应。根据铃木偶联反应,通过使所期望的芳香环之间键合,可以简便地制造电荷传输性聚合物或低聚物。
偶联反应中,作为催化剂例如使用Pd(0)化合物、Pd(II)化合物、Ni化合物等。另外,还可以使用以三(二苄叉丙酮)二钯(0)、醋酸钯(II)等作为前体,通过与膦配位基混合而产生的催化剂种。
电荷传输性聚合物或低聚物的合成中可以使用与上述的二价结构单元、三价以上的结构单元及一价结构单元相对应的单体。作为单体,例如举出以下单体。
<单体A>
[化学式编号34a]
R—A—R
<单体B>
[化学式编号34b]
<单体C>
[化学式编号34c]
R—C
<单体D>
[化学式编号34d]
R-D
式中,A表示二价的结构单元、C表示具有“稠合多环式芳香族烃部位”的末端的结构单元、D表示具有“其他末端部位”的末端的结构单元、B表示三价或四价的结构单元。R表示能够相互间形成键的官能团,优选各自独立地表示选自硼酸基、硼酸酯基及卤基中的任一种。
有机电子材料中的电荷传输性聚合物或低聚物的含量可从表现高电荷传输性的观点出发,相对于有机电子材料的总质量优选为50质量%以上、更优选为55质量%以上、进一步优选为60质量%以上。电荷传输性聚合物或低聚物的含量上限并无特别限定,也可以是100质量%,另外考虑到有机电子材料含有后述的添加剂,例如还可以为99.5质量%以下。
[添加剂]
本实施方式中,有机电子材料至少含有电荷传输性聚合物或低聚物。有机电子材料除了电荷传输性聚合物或低聚物之外,还可以含有在该技术领域中作为有机电子材料用的添加剂周知的各种添加剂。例如,为了调整电荷的传输性,有机材料可以进一步含有可相对于电荷传输性聚合物或低聚物作为电子受体发挥作用的受电子性化合物、可相对于电荷传输性聚合物或低聚物作为电子供体发挥作用的供电子性化合物、可作为聚合引发剂发挥作用的自由基聚合引发剂、阳离子聚合引发剂等。有机电子材料在含有空穴传输性聚合物或低聚物、进而含有受电子性化合物时,从易于获得优异的空穴传输性的方面出发优选。
(受电子性化合物)
作为受电子性化合物,具体地说可以无机物及有机物均可使用,例如可以使用日本特开2003-031365号公报、日本特开2006-233162号公报等所记载的受电子性化合物,日本专利第3957635号公报、日本特开2012-72310号公报等所记载的超级布忍司特酸化合物及衍生物等。另外,例如还可以使用含有选自以下阳离子中的至少1种和选自以下阴离子中的至少1种的鎓盐。电荷传输性聚合物或低聚物具有能够聚合的取代基时,从提高电荷传输性聚合物或低聚物的固化性的观点出发,也可优选地使用鎓盐。
(阳离子)
作为阳离子,例如可举出H+、碳正离子、铵离子、苯胺鎓离子、吡啶鎓离子、咪唑鎓离子、吡咯烷鎓离子、喹啉鎓离子、亚铵离子、胺鎓离子、氧鎓离子、吡喃鎓离子、苯并吡喃鎓离子、呫吨鎓离子、碘鎓离子、锍离子、鏻离子、鎓离子、具有过渡金属的阳离子等,优选碳正离子、铵离子、苯胺鎓离子、胺鎓离子、碘鎓离子、锍离子、鎓离子等。从兼顾电荷传输性及保存稳定性的观点出发,更优选铵离子、苯胺鎓离子、碘鎓离子、锍离子等,进一步优选碘鎓离子。
(阴离子)
作为阴离子,例如可举出F-、Cl-、Br-、I-等卤离子;OH-;ClO4 -;FSO3 -、ClSO3 -、CH3SO3 -、C6H5SO3 -、CF3SO3 -等磺酸离子类;HSO4 -、SO4 2-等硫酸离子类;HCO3 -、CO3 2-等碳酸离子类;H2PO4 -、HPO4 2-、PO4 3-等磷酸离子类;PF6 -、PF5OH-等氟磷酸离子类;[(CF3CF2)3PF3]-、[(CF3CF2CF2)3PF3]-、[((CF3)2CF)3PF3]-、[((CF3)2CF)2PF4]-、[((CF3)2CFCF2)3PF3]-、[((CF3)2CFCF2)2PF4]-等氟代烷基氟磷酸离子类;(CF3SO2)3C-、(CF3SO2)2N-等氟烷烃磺酰基甲基化物、酰亚胺离子类;BF4 -、B(C6F5)4 -、B(C6H4CF3)4 -等硼酸离子类;SbF6 -、SbF5OH-等氟锑酸离子类;AsF6 -、AsF5OH-等氟砷酸离子类;AlCl4 -、BiF6 -等。其中,优选PF6 -、PF5OH-等氟磷酸离子类;[(CF3CF2)3PF3]-、[(CF3CF2CF2)3PF3]-、[((CF3)2CF)3PF3]-、[((CF3)2CF)2PF4]-、[((CF3)2CFCF2)3PF3]-、[((CF3)2CFCF2)2PF4]-等氟代烷基氟磷酸离子类;(CF3SO2)3C-、(CF3SO2)2N-等氟烷烃磺酰基甲基化物、酰亚胺离子类;BF4 -、B(C6F5)4 -、B(C6H4CF3)4 -等硼酸离子类;SbF6 -、SbF5OH-等氟锑酸离子类等,更优选硼酸离子类。
作为受电子性化合物,优选使用具有含有吸电子性取代基的阴离子的鎓盐。作为具体的化合物,可举出以下所示的化合物。
[化学式编号35]
使用受电子性化合物时,其含量从提高有机电子材料的电荷传输性的观点出发,相对于有机电子材料的总质量优选为0.01质量%以上、更优选为0.1质量%以上、进一步优选为0.5质量%以上。另外,从良好地保持成膜性的观点出发,相对于有机电子材料的总质量优选为50质量%以下、更优选为30质量%以下、进一步优选为20质量%以下。
<油墨组合物>
作为本发明实施方式的油墨组合物含有上述实施方式的有机电子材料和溶剂。作为溶剂,可以使用能够使用有机电子材料形成涂布层的溶剂。优选地可以使用能够将有机电子材料溶解的溶剂。通过使用油墨组合物,可以利用涂布法这一简单的方法容易地形成有机层。
[溶剂]
作为溶剂,例如可以举出水及有机溶剂。作为有机溶剂,可举出例如甲醇、乙醇、异丙醇等醇;戊烷、己烷、辛烷等链烷烃;环己烷等环状链烷烃;苯、甲苯、二甲苯、均三甲苯、萘满、二苯基甲烷等芳香族烃;乙二醇二甲基醚、乙二醇二乙基醚、丙二醇-1-单甲基醚醋酸酯等脂肪族醚;1,2-二甲氧基苯、1,3-二甲氧基苯、茴香醚、苯乙醚、2-甲氧基甲苯、3-甲氧基甲苯、4-甲氧基甲苯、2,3-二甲基茴香醚、2,4-二甲基茴香醚等芳香族醚;醋酸乙酯、醋酸正丁酯、乳酸乙酯、乳酸正丁酯等脂肪族酯;醋酸苯酯、丙酸苯酯、苯甲酸甲酯、苯甲酸乙酯、苯甲酸丙酯、苯甲酸正丁酯等芳香族酯;N,N-二甲基甲酰胺、N,N-二甲基乙酰胺等酰胺系溶剂;二甲基亚砜、四氢呋喃、丙酮、氯仿、二氯甲烷等。溶剂优选含有选自芳香族烃、脂肪族酯、芳香族酯、脂肪族醚、芳香族醚中的1种以上。
油墨组合物中溶剂的含量可以考虑在各种涂布方法中的应用来决定。例如,溶剂的含量优选是相对于溶剂、电荷传输性聚合物或低聚物的比例达到0.1质量%以上的量、更优选是达到0.2质量%以上的量、进一步优选是达到0.5质量%以上的量。另外,溶剂的含量优选是相对于溶剂电荷传输性聚合物或低聚物的比例达到10质量%以下的量、更优选是达到5质量%以下的量、进一步优选是达到3质量%以下的量。
(其他添加剂)
油墨组合物还可以进一步含有其他的各种添加剂。作为各种添加剂的具体例子,可举出阻聚剂、稳定剂、增粘剂、凝胶化剂、阻燃剂、抗氧化剂、抗还原剂、氧化剂、还原剂、表面改性剂、乳化剂、消泡剂、分散剂、表面活性剂等。
<有机层>
本发明实施方式的有机层是使用上述实施方式的有机电子材料或油墨组合物形成的层。有机层是含有有机电子材料的层。有机电子材料以有机电子材料本身或者以聚合物、反应物、分解物等由有机电子材料衍生的衍生物的形式含有在有机层中。根据油墨组合物,可以利用涂布法良好地形成有机层。作为涂布油墨组合物的方法,例如可举出旋涂法;流延法;浸渍法;凸版印刷、凹版印刷、胶版印刷、平版印刷、凸版反转胶版印刷、丝网印刷、凹版印刷等有版印刷法;喷墨法等无版印刷法等公知的方法。通过涂布法形成有机层时,可以在油墨组合物的涂布后使用加热板或烘箱将获得的涂布层干燥,将溶剂除去。
电荷传输性聚合物或低聚物具有能够聚合的取代基时,由于可以通过聚合使涂布层固化,因此可以容易地利用涂布法追加有机层以谋求多层化。作为引发电荷传输性聚合物或低聚物的聚合的契机,一般使用光照射、加热等方法。虽无特别限定,但从工艺简单的观点出发,优选利用加热的方法。
使用利用光照射的方法时,可以使用低压汞灯、中压汞灯、高压汞灯、超高压汞灯、金属卤化灯、氙灯、荧光灯、发光二极管及太阳光等光源。照射的光的波长例如为200~800nm。
加热可以使用加热板、烘箱等加热装置。加热温度及加热时间可以在使聚合反应充分地进行的范围内进行调整。虽无特别限定,加热温度优选为300℃以下、更优选为250℃以下、进一步优选为200℃以下。通过达到所述温度的范围,可以应用各种基板。另外,从加快涂布层的聚合速度的观点出发,加热温度优选为40℃以上、更优选为50℃以上、进一步优选为60℃以上。加热时间从提高生产率的观点出发,优选为2小时以下、更优选为1小时以下、进一步优选为30分钟以下。另外,加热时间从使聚合完全地进行的观点出发,优选为1分钟以上、更优选为3分钟以上、进一步优选为5分钟以上。
有机层的厚度从提高空穴传输的效率的观点出发,优选为0.1nm以上、更优选为1nm以上、进一步优选为3nm以上。另外,从减小有机层的电阻的观点出发,优选为300nm以下、更优选为200nm以下、进一步优选为100nm以下。
<有机电子元件>
本发明实施方式的有机电子元件至少具有上述实施方式的有机层。作为有机电子元件,例如可举出有机电致发光(有机EL)元件、有机薄膜太阳能电池、有机发光晶体管等。有机电子元件优选具有至少在一对电极之间配置有有机层的结构。
<有机EL元件>
作为有机电子元件的一例,对有机EL元件的具体实施方式进行说明。作为本发明实施方式的有机EL元件具有使用有机电子材料而形成的有机层。有机EL元件通常具有基板、至少一对的阳极及阴极、以及发光层,还可根据需要具有空穴注入层、电子注入层、空穴传输层及电子传输层等其他的功能层。有机EL元件的实施方式是具有有机层作为发光层及其他的功能层。有机EL元件的优选实施方式是具有有机层作为空穴注入层及空穴传输层中的至少一者。
图1为表示有机EL元件的一个实施方式的截面示意图。图1示出具有由发光层1和由除其以外的多个功能层构成的多层有机层的有机EL元件的结构。图中,2表示阳极、3表示空穴注入层、4表示阴极、5表示电子注入层。另外,6表示空穴传输层、7表示电子传输层、8表示基板。以下详细地对各层进行说明。
(发光层)
作为发光层中使用的材料,可以使用低分子化合物、也可以使用聚合物或低聚物,还可以使用树状大分子等。作为利用荧光发光的低分子化合物,可举出二萘嵌苯、香豆素、红荧烯、喹吖啶酮、色素激光用色素(例如罗丹明、DCM1等)、铝配位化合物(例如三(8-羟基喹啉)铝(III)(Tris(8-hydroxyquinolinato)aluminum(III))(Alq3))、茋、它们的衍生物等。作为利用荧光发光的聚合物或低聚物,可以优选地使用聚芴、聚苯撑、聚苯撑乙烯撑(PPV)、聚乙烯基咔唑(PVK)、芴-苯并噻二唑共聚物、芴-三苯基胺共聚物、它们的衍生物及它们的混合物等。
另一方面,近年来,为了有机EL元件的高效率化,磷光有机EL元件的开发也在活跃地进行。磷光有机EL元件中,不仅可以利用单态的能量,还可以利用三重态的能量,原理上可以将内部量子收率提高至100%。磷光有机EL元件中,作为发磷光的掺杂剂,将含有铂、铱等重金属的金属配位化合物系磷光材料掺杂在主体材料中,从而将磷光发光取出(参照M.A.Baldo et al.,Nature,vol.395,p.151(1998);M.A.Baldo et al.,Applied PhysicsLetters,vol.75,p.4(1999);M.A.Baldo et al.,Nature,vol.403,p.750(2000)。)。
作为本发明实施方式的有机EL元件中,从高效率化的观点出发,也优选在发光层中使用磷光材料。作为磷光材料,可以优选地使用含有Ir、Pt等中心金属的金属配位化合物等。具体地说,作为Ir配位化合物,例如可举出进行蓝色发光的FIr(pic)(双[(4,6-二氟苯基)-吡啶-N,C2]吡啶甲酸合铱(III))、进行绿色发光的Ir(ppy)3(三(2-苯基吡啶)合铱)(参照M.A.Baldo et al.,Nature,vol.403,p.750(2000))、或进行红色发光的(btp)2Ir(acac)(双〔2-(2’-苯并[4,5-α]噻吩基)吡啶-N,C3〕(乙酰丙酮)铱)(参照Adachi et al.,Appl.Phys.Lett.,78No.11,2001,1622)、Ir(piq)3(三(1-苯基异喹啉)铱)等。
作为Pt配位化合物,例如可举出进行红色发光的2,3,7,8,12,13,17,18-八乙基-21H,23H-卟啉铂(PtOEP)等。作为磷光材料,可以使用低分子化合物或枝状结晶种、例如铱核树状大分子。另外,还可优选地使用它们的衍生物。
另外,当发光层含有磷光材料时,优选除了磷光材料之外还含有主体材料。作为主体材料,可以是低分子化合物,还可以是高分子化合物,还可以使用树状大分子等。
作为低分子化合物,例如可使用α-NPD(N,N'-二(1-萘基)-N,N'-二苯基联苯胺,N,N'-Di(1-naphthyl)-N,N'-diphenylbenzidine)、CBP(4,4’-双(咔唑-9-基)-联苯,4,4'-Bis(carbazol-9-yl)-biphenyl)、mCP(1,3-双(9-咔唑基)苯,1,3-Bis(9-carbazolyl)benzene)、CDBP(4,4’-双(咔唑-9-基)-2,2’-二甲基联苯,4,4'-Bis(carbazol-9-yl)-2,2'-dimethylbiphenyl)等。作为高分子化合物,例如可以使用聚乙烯基咔唑、聚苯撑、聚芴等。另外,还可以使用它们的衍生物。
发光层可以通过蒸镀法形成、还可以通过涂布法形成。
通过涂布法形成时,可以廉价地制造有机EL元件,更为优选。在通过涂布法形成发光层时,可以利用公知的方法将含有磷光材料和根据需要的主体材料的溶液涂布在所希望的基体上来进行。作为涂布法,例如可举出旋涂法;流延法;浸渍法;凸版印刷、凹版印刷、胶版印刷、平版印刷、凸版反转胶版印刷、丝网印刷、凹版印刷等有版印刷法;喷墨法等无版印刷法等。
(阴极)
作为阴极材料,例如优选Li、Ca、Mg、Al、In、Cs、Ba、Mg/Ag、LiF、CsF等金属或金属合金。阴极的形成并无限定,可以应用公知的方法进行实施。
(阳极)
作为阳极,可以使用金属(例如Au)或具有金属导电率的其他材料。作为其他材料,例如可举出氧化物(例如ITO:氧化铟/氧化锡)、导电性高分子(例如聚噻吩-聚苯乙烯磺酸混合物(PEDOT:PSS))。阳极的形成并无限定,可以应用公知的方法进行实施。
(其它的功能层)
有机EL元件优选除了发光层以外还具有选自空穴注入层、电子注入层、空穴传输层及电子传输层中的至少1个层作为功能层。实施方式中,优选含有空穴注入层及空穴传输层中的至少一者。以下对代表性的功能层进行说明。
(空穴注入层、空穴传输层)
有机EL元件优选具有使用上述实施方式的有机电子材料所形成的有机层作为空穴注入层及空穴传输层中的至少一者。一个实施方式中,有机EL元件优选具有使用上述实施方式的有机电子材料所形成的有机层作为空穴传输层。该实施方式中,空穴传输层可以利用含有有机电子材料的油墨组合物容易地形成。有机EL元件进一步具有空穴注入层时,空穴注入层并无特别限定,可以使用该技术领域中周知的材料形成。空穴注入层也可以使用上述实施方式的有机电子材料。
另一实施方式中,有机EL元件优选具有使用上述实施方式的有机电子材料所形成的有机层作为空穴注入层。该实施方式中,空穴注入层可以利用含有有机电子材料的油墨组合物容易地形成。有机EL元件进一步具有空穴传输层时,空穴传输层并无特别限定,可以使用该技术领域中周知的材料形成。空穴传输层也可以使用上述实施方式的有机电子材料。
一个实施方式中,涂布油墨组合物形成涂布层,使涂布层固化而形成空穴注入层,接着在该空穴注入层上涂布油墨组合物形成涂布层,将其干燥或固化,从而可以容易地实施空穴注入层/空穴传输层的层叠。
(电子传输层、电子注入层)
电子传输层及电子注入层的形成可以按照该技术领域中周知的方法实施。作为用于形成电子传输层及/或电子注入层所能够使用的材料,例如可举出菲咯啉衍生物(例如2,9-二甲基-4,7-二苯基-1,10-菲咯啉,2,9-Dimethyl-4,7-diphenyl-1,10-phenanthroline(BCP))、联吡啶衍生物、硝基取代芴衍生物、二苯基醌衍生物、噻喃二氧化物衍生物、萘二萘嵌苯等杂环四羧酸酐、碳二酰亚胺、芴叉甲烷衍生物、蒽醌二甲烷及蒽酮衍生物、噁二唑衍生物(2-(4-联苯基)-5-(4-叔丁基苯基-1,3,4-噁二唑),2-(4-Biphenylyl)-5-(4-tert-butylphenyl-1,3,4-oxadiazole)(PBD))、苯并咪唑衍生物(1,3,5-三(1-苯基-1H-苯并咪唑-2-基)苯,1,3,5-Tris(1-Phenyl-1H-benzimidazol-2-yl)benzene)(TPBi))、铝配位化合物(例如三(8-羟基喹啉)铝(III),Tris(8-hydroxyquinolinato)aluminum(III)(Alq3)、双(2-甲基-8-喹啉)-4-(苯基苯酚)铝(III),Bis(2-methyl-8-quninolinato)-4-phenylphenolate aluminum(III)(BAlq))等。进而,上述噁二唑衍生物中,还可以使用将噁二唑环的氧原子取代成硫原子的噻二唑衍生物、具有作为吸电子基团已知的喹喔啉环的喹喔啉衍生物等。
(基板)
有机EL元件中能够使用的基板并无特别限定,可以是玻璃及树脂膜等基板。作为一个实施方式,优选使用该技术领域中作为柔性基板周知的具有柔性的基板。作为上述柔性基板的一例,可举出含有选自薄膜玻璃、铝箔及树脂膜中的至少1种的基板。另外,基板优选是透明的。从这种观点出发,例如优选玻璃基板、石英基板、含有透光性树脂膜的基板等。其中,作为基板使用透光性的树脂膜时,不仅透明性优异,而且还易于对有机EL元件赋予柔性,因此特别优选。
作为树脂膜,例如可举出由聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)、聚萘二甲酸乙二醇酯(PEN)、聚醚砜(PES)、聚醚酰亚胺、聚醚醚酮、聚苯硫醚、聚丙烯酸酯、聚酰亚胺、聚碳酸酯(PC)、三醋酸纤维素(TAC)、醋酸丙酸纤维素(CAP)等形成的膜。
使用树脂膜时,为了抑制水蒸汽、氧等的透过,还可以在树脂膜上涂覆氧化硅、氮化硅等无机物后进行使用。另外,树脂膜可以单独使用,也可组合多个制成多层后进行使用。
(密封)
有机EL元件为了减少外部气体的影响、使其长寿命化,还可以进行密封。作为密封中使用的材料,可以使用玻璃、环氧树脂、丙烯酸树脂、PET、PEN等塑料膜、氧化硅、氮化硅等无机物等。
作为密封的方法并无特别限定,例如可以使用真空蒸镀、溅射、涂布法等在有机EL元件上直接形成的方法;利用粘接剂将玻璃或塑料膜粘贴在有机EL元件上的方法等。
(发光色)
有机EL元件的发光色并无特别限定,白色发光元件由于可以用于家庭用照明、车内照明、钟表或液晶的背光等各种照明器具中,因此优选。
对于白色发光元件而言,目前难以用单一的材料显示白色发光。因此,通过使用多个发光材料、使多个发光色同时发光而将其混色,从而获得白色发光。作为多个发光色的组合并无特别限定,可举出含有蓝色、绿色及红色的3个发光最大波长的组合,含有蓝色和黄色、黄绿色和橙色等2个发光最大波长的组合。另外,发光色的控制可以通过调整磷光材料的种类和量来进行。
<显示元件、照明装置、显示装置>
本发明实施方式的显示元件具备上述实施方式的有机EL元件。例如通过使用有机EL元件作为与红、绿及蓝(RGB)的各像素相对应的元件,可获得彩色的显示元件。图像的形成中有利用配置成矩阵状的电极对排列在面板上的各个有机EL元件直接驱动的单纯矩阵型;和在各元件中配置薄膜晶体管进行驱动的有源矩阵型。前者的结构虽然单纯、但由于垂直像素数有限,因此优选用于文字等的显示。后者的驱动电压低、电流很少即可,可以获得明亮的高精细图像,因此优选作为高品位的显示器用进行使用。
另外,本发明实施方式的照明装置具备上述实施方式的有机EL元件。进而,本发明实施方式的显示装置具备上述照明装置和作为显示手段的液晶元件。例如还可以制成作为背光(白色发光光源)使用上述照明装置、作为显示手段使用液晶元件的显示装置,即液晶显示装置。这种构成是在公知的液晶显示装置中仅将背光替换成上述照明装置而成的构成,对于液晶元件部分则可以转用公知技术。
实施例
以下利用实施例更为具体地说明本发明,但本发明并非限定于以下的实施例。
<Pd催化剂的制备>
在氮气环境下的手套箱中,在室温下在样品管中称取三(二苄叉丙酮)二钯(73.2mg、80μmol),添加茴香醚(15mL)并搅拌30分钟。同样,在样品管中称取三叔丁基膦(129.6mg、640μmol),添加茴香醚(5mL)并搅拌5分钟。将这些溶液混合,在室温下搅拌30分钟,制成催化剂。全部溶剂都是通过30分钟以上的氮气鼓泡进行脱气后再使用。
<电荷传输性聚合物1的合成>
在三口圆底烧瓶中添加下述单体A1(5.0mmol)、下述单体B1(2.0mmol)、下述单体D1(4.0mmol)及茴香醚(20mL),进而添加所制备的Pd催化剂溶液(7.5mL)。搅拌30分钟后,添加10%四乙基氢氧化铵水溶液(20mL)。全部溶剂都是通过30分钟以上的氮气鼓泡进行脱气后再使用。对该混合物加热回流2小时。到此为止的全部操作均在氮气气流下进行。
[化学式编号36]
反应结束后对有机层进行水洗,将有机层注入到甲醇-水(9:1)中。对所产生的沉淀进行抽滤、回收,用甲醇-水(9:1)进行洗涤。将所得沉淀溶解在甲苯中,从甲醇中进行再沉淀。利用抽滤将所得沉淀回收,溶解在甲苯中,添加金属吸附剂(Strem Chemicals公司制“Triphenylphosphine,polymer-bound on styrene-divinylbenzene copolymer”、相对于沉淀物100mg为200mg),搅拌1晚。搅拌结束后,将金属吸附剂和不溶物过滤除去,利用旋转蒸发仪将滤液浓缩。将浓缩液溶解在甲苯中后,从甲醇-丙酮(8:3)中进行再沉淀。利用抽滤将所产生的沉淀回收,利用甲醇-丙醇(8:3)进行洗涤。将所得沉淀真空干燥,获得电荷传输性聚合物1。
所得电荷传输性聚合物1的数均分子量为7,800、重均分子量为31,000。电荷传输性聚合物1具有结构单元(1a)(来自于单体A1)、结构单元(2b)(来自于单体B1)及具有环氧丁烷基的结构单元(1d)(来自于单体D1),各个结构单元的比例为45.5%、18.2%及36.4%。
数均分子量及重均分子量通过洗脱液使用四氢呋喃(THF)的GPC(聚苯乙烯换算)进行测定。测定条件如下。
送液泵:L-6050株式会社日立High Technologies
UV-Vis检测器:L-3000株式会社日立High Technologies
色谱柱:Gelpack(R)GL-A160S/GL-A150S日立化成株式会社
洗脱液:THF(HPLC用、不含稳定剂)和光纯药工业株式会社
流速:1mL/min
柱温:室温
分子量标准物质:标准聚苯乙烯
<电荷传输性聚合物2的合成>
在三口圆底烧瓶中添加上述单体A1(5.0mmol)、下述单体B2(2.0mmol)、上述单体D1(1.0mmol)、下述单体D2(3.0mmol)及茴香醚(20mL),进而添加所制备的Pd催化剂溶液(7.5mL)。之后与电荷传输性聚合物1的合成同样地操作,进行电荷传输性聚合物2的合成。所得电荷传输性聚合物2的数均分子量为23,100、重均分子量为209,400。电荷传输性聚合物2具有结构单元(1a)(来自于单体A1)、结构单元(2b)(来自于单体B2)、具有环氧丁烷基的结构单元(1d)(来自于单体D1)及具有烷基的结构单元(1d)(来自于单体D2),各个结构单元的比例为45.5%、18.2%、9.1%及27.3%。
[化学式编号37]
<电荷传输性聚合物3的合成>
在三口圆底烧瓶中添加上述单体A1(5.0mmol)、上述单体B2(2.0mmol)、下述单体C1(3.0mmol)、上述单体D1(1.0mmol)及茴香醚(20mL),进而添加所制备的Pd催化剂溶液(7.5mL)。之后与电荷传输性聚合物1的合成同样地操作,进行电荷传输性聚合物3的合成。所得电荷传输性聚合物3的数均分子量为8,800、重均分子量为25,700。电荷传输性聚合物3具有结构单元(1a)(来自于单体A1)、结构单元(6b)(来自于单体B2)、结构单元(1c)(来自于单体C1)及具有环氧丁烷基的结构单元(1d)(来自于单体D1),各个结构单元的比例为45.5%、18.2%、27.3%及9.1%。
[化学式编号38]
<电荷传输性聚合物4的合成>
在三口圆底烧瓶中添加上述单体A1(5.0mmol)、上述单体B2(2.0mmol)、下述单体C2(3.0mmol)、上述单体D1(1.0mmol)及茴香醚(20mL),进而添加所制备的Pd催化剂溶液(7.5mL)。之后与电荷传输性聚合物1的合成同样地操作,进行电荷传输性聚合物4的合成。所得电荷传输性聚合物4的数均分子量为6,600、重均分子量为30,000。电荷传输性聚合物4具有结构单元(1a)(来自于单体A1)、结构单元(6b)(来自于单体B2)、结构单元(1c)(来自于单体C2)及具有环氧丁烷基的结构单元(1d)(来自于单体D1),各个结构单元的比例为45.5%、18.2%、27.3%及9.1%。
[化学式编号39]
<电荷传输性聚合物5的合成>
在三口圆底烧瓶中添加上述单体A1(5.0mmol)、上述单体B2(2.0mmol)、下述单体C3(3.0mmol)、上述单体D1(1.0mmol)及茴香醚(20mL),进而添加所制备的Pd催化剂溶液(7.5mL)。之后与电荷传输性聚合物1的合成同样地操作,进行电荷传输性聚合物5的合成。所得电荷传输性聚合物5的数均分子量为7,400、重均分子量为26,200。电荷传输性聚合物5具有结构单元(1a)(来自于单体A1)、结构单元(6b)(来自于单体B2)、结构单元(1c)(来自于单体C3)及具有环氧丁烷基的结构单元(1d)(来自于单体D1),各个结构单元的比例为45.5%、18.2%、27.3%及9.1%。
[化学式编号40]
<电荷传输性聚合物6的合成>
在三口圆底烧瓶中添加上述单体A1(5.0mmol)、上述单体B1(2.0mmol)、上述单体C1(3.0mmol)、上述单体D1(1.0mmol)及茴香醚(20mL),进而添加所制备的Pd催化剂溶液(7.5mL)。之后与电荷传输性聚合物1的合成同样地操作,进行电荷传输性聚合物6的合成。所得电荷传输性聚合物6的数均分子量为17,400、重均分子量为103,100。电荷传输性聚合物6具有结构单元(1a)(来自于单体A1)、结构单元(2b)(来自于单体B1)、结构单元(1c)(来自于单体C1)及具有环氧丁烷基的结构单元(1d)(来自于单体D1),各个结构单元的比例为45.5%、18.2%、27.3%及9.1%。
<电荷传输性聚合物7的合成>
在三口圆底烧瓶中添加上述单体A1(5.0mmol)、上述单体B1(2.0mmol)、上述单体C2(3.0mmol)、上述单体D1(1.0mmol)及茴香醚(20mL),进而添加所制备的Pd催化剂溶液(7.5mL)。之后与电荷传输性聚合物1的合成同样地操作,进行电荷传输性聚合物7的合成。所得电荷传输性聚合物7的数均分子量为28,500、重均分子量为209,100。电荷传输性聚合物7具有结构单元(1a)(来自于单体A1)、结构单元(2b)(来自于单体B1)、结构单元(1c)(来自于单体C2)及具有环氧丁烷基的结构单元(1d)(来自于单体D1),各个结构单元的比例为45.5%、18.2%、27.3%及9.1%。
<电荷传输性聚合物8的合成>
在三口圆底烧瓶中添加上述单体A1(5.0mmol)、上述单体B1(2.0mmol)、上述单体C3(3.0mmol)、上述单体D1(1.0mmol)及茴香醚(20mL),进而添加所制备的Pd催化剂溶液(7.5mL)。之后与电荷传输性聚合物1的合成同样地操作,进行电荷传输性聚合物8的合成。所得电荷传输性聚合物8的数均分子量为20,700、重均分子量为142,000。电荷传输性聚合物8具有结构单元(1a)(来自于单体A1)、结构单元(2b)(来自于单体B1)、结构单元(1c)(来自于单体C3)及具有环氧丁烷基的结构单元(1d)(来自于单体D1),各个结构单元的比例为45.5%、18.2%、27.3%及9.1%。
<电荷传输性聚合物9的合成>
在三口圆底烧瓶中添加上述单体A1(5.0mmol)、上述单体B2(2.0mmol)、下述单体D3(3.0mmol)、上述单体D1(1.0mmol)及茴香醚(20mL),进而添加所制备的Pd催化剂溶液(7.5mL)。之后与电荷传输性聚合物1的合成同样地操作,进行电荷传输性聚合物9的合成。所得电荷传输性聚合物9的数均分子量为30,900、重均分子量为123,000。电荷传输性聚合物9具有结构单元(1a)(来自于单体A1)、结构单元(6b)(来自于单体B2)、具有萘环的结构单元(1d)(来自于单体D3)及具有环氧丁烷基的结构单元(1d)(来自于单体D1),各个结构单元的比例为45.5%、18.2%、27.3%及9.1%。
[化学式编号40a]
<电荷传输性聚合物10的合成>
在三口圆底烧瓶中添加下述单体A2(5.0mmol)、上述单体B2(2.0mmol)、上述单体D2(3.0mmol)、上述单体D1(1.0mmol)及茴香醚(20mL),进而添加所制备的Pd催化剂溶液(7.5mL)。之后与电荷传输性聚合物1的合成同样地操作,进行电荷传输性聚合物10的合成。所得电荷传输性聚合物10的数均分子量为17,500、重均分子量为54,800。电荷传输性聚合物10具有具有蒽结构的结构单元(来自于单体A2)、结构单元(6b)(来自于单体B2)、具有烷基的结构单元(1d)(来自于单体D2)及具有环氧丁烷基的结构单元(1d)(来自于单体D1),各个结构单元的比例为45.5%、18.2%、27.3%及9.1%。
[化学式编号40b]
<电荷传输性聚合物11的合成>
在三口圆底烧瓶中添加上述单体A1(5.0mmol)、上述单体B2(2.0mmol)、下述单体C4(3.0mmol)、上述单体D1(1.0mmol)及茴香醚(20mL),进而添加所制备的Pd催化剂溶液(7.5mL)。之后与电荷传输性聚合物1的合成同样地操作,进行电荷传输性聚合物11的合成。所得电荷传输性聚合物11的数均分子量为24,800、重均分子量为62,000。电荷传输性聚合物11具有结构单元(1a)(来自于单体A1)、结构单元(6b)(来自于单体B2)、结构单元(1c)(来自于单体C4)及具有环氧丁烷基的结构单元(1d)(来自于单体D1),各个结构单元的比例为45.5%、18.2%、27.3%及9.1%。
[化学式编号40c]
<电荷传输性聚合物12的合成>
在三口圆底烧瓶中添加上述单体A1(5.0mmol)、上述单体B2(2.0mmol)、下述单体C5(3.0mmol)、上述单体D1(1.0mmol)及茴香醚(20mL),进而添加所制备的Pd催化剂溶液(7.5mL)。之后与电荷传输性聚合物1的合成同样地操作,进行电荷传输性聚合物12的合成。所得电荷传输性聚合物12的数均分子量为29,000、重均分子量为58,800。电荷传输性聚合物12具有结构单元(1a)(来自于单体A1)、结构单元(6b)(来自于单体B2)、结构单元(1c)(来自于单体C5)及具有环氧丁烷基的结构单元(1d)(来自于单体D1),各个结构单元的比例为45.5%、18.2%、27.3%及9.1%。
[化学式编号40d]
<有机EL元件的制作>
[实施例1]
在氮气环境下,将电荷传输性聚合物1(10.0mg)、下述受电子性化合物1(0.5mg)及甲苯(2.3mL)混合,制备油墨组合物。将油墨组合物以转速3,000min-1旋涂在以1.6mm宽度布图有ITO的玻璃基板上,在加热板上、220℃下对其加热10分钟使其固化,形成空穴注入层(25nm)。
[化学式编号41]
接着,将电荷传输性聚合物3(10.0mg)及甲苯(1.15mL)混合,制备油墨组合物。将油墨组合物以转速3,000min-1旋涂在上述形成的空穴注入层上,在加热板上、200℃下对其加热10分钟使其固化,形成空穴传输层(40nm)。在不使空穴注入层溶解的情况下形成了空穴传输层。
将上述获得的基板移至真空蒸镀机中,在空穴传输层上利用蒸镀法按顺序成膜CBP:Ir(ppy)3(94:6、30nm)、BAlq(10nm)、TPBi(30nm)、LiF(0.8nm)及Al(100nm),进行密封处理,制作有机EL元件。
[实施例2]
除了在空穴传输层的形成工序中将电荷传输性聚合物3改变为电荷传输性聚合物4之外,与实施例1同样地制作有机EL元件。
[实施例3]
除了在空穴传输层的形成工序中将电荷传输性聚合物3改变为电荷传输性聚合物5之外,与实施例1同样地制作有机EL元件。
[实施例4]
除了在空穴传输层的形成工序中将电荷传输性聚合物3改变为电荷传输性聚合物11之外,与实施例1同样地制作有机EL元件
[实施例5]
除了在空穴传输层的形成工序中将电荷传输性聚合物3改变为电荷传输性聚合物12之外,与实施例1同样地制作有机EL元件。
[比较例1]
除了在空穴传输层的形成工序中将电荷传输性聚合物3改变为电荷传输性聚合物2之外,与实施例1同样地制作有机EL元件。
[比较例2]
除了在空穴传输层的形成工序中将电荷传输性聚合物3改变为电荷传输性聚合物9之外,与实施例1同样地制作有机EL元件。
[比较例3]
除了在空穴传输层的形成工序中将电荷传输性聚合物3改变为电荷传输性聚合物10之外,与实施例1同样地制作有机EL元件。
表1中一并示出实施例1~5及比较例1~3中制作的有机EL元件的层构成。
表1
对实施例1~5及比较例1~3中获得的有机EL元件施加电压时,确认到绿色发光。对各个元件测定发光亮度1,000cd/m2下的发光效率及初期亮度5,000cd/m2下的发光寿命(亮度半衰时间)。将测定结果示于表2。
表2
发光效率(cd/A) | 发光寿命(h) | |
实施例1 | 36.2 | 105.7 |
实施例2 | 37.8 | 120.1 |
实施例3 | 35.4 | 112.9 |
实施例4 | 35.0 | 110.9 |
实施例5 | 35.2 | 119.2 |
比较例1 | 33.4 | 84.8 |
比较例2 | 32.9 | 89.2 |
比较例3 | 30.2 | 75.3 |
如表2所示,通过将本发明实施方式的有机电子材料用于空穴传输层,获得了发光效率高、驱动稳定性优异的长寿命的元件。
[实施例6]
在氮气环境下,将电荷传输性聚合物6(10.0mg)、上述受电子性化合物1(0.5mg)及甲苯(2.3mL)混合,制备油墨组合物。将油墨组合物以转速3,000min-1旋涂在以1.6mm宽度布图有ITO的玻璃基板上,在加热板上、220℃下对其加热10分钟使其固化,形成空穴注入层(25nm)。
接着,将电荷传输性聚合物2(10.0mg)及甲苯(1.15mL)混合,制备油墨组合物。将油墨组合物以转速3,000min-1旋涂在上述形成的空穴注入层上,在加热板上、200℃下对其加热10分钟使其固化,形成空穴传输层(40nm)。在不使空穴注入层溶解的情况下形成了空穴传输层。
将上述获得的基板移至真空蒸镀机中,在空穴传输层上利用蒸镀法按顺序成膜CBP:Ir(ppy)3(94:6、30nm)、BAlq(10nm)、TPBi(30nm)、LiF(0.8nm)及Al(100nm),进行密封处理,制作有机EL元件。
[实施例7]
除了在空穴注入层的形成工序中将电荷传输性聚合物6改变为电荷传输性聚合物7之外,与实施例6同样地制作有机EL元件。
[实施例8]
除了在空穴注入层的形成工序中将电荷传输性聚合物6改变为电荷传输性聚合物8之外,与实施例6同样地制作有机EL元件。
表3中一并示出实施例6~8及比较例1中制作的有机EL元件的层构成。
表3
对实施例6~8及比较例1中获得的有机EL元件施加电压时,确认到绿色发光。对各个元件测定发光亮度1,000cd/m2下的发光效率及初期亮度5,000cd/m2下的发光寿命(亮度半衰时间)。将测定结果示于表4。
表4
发光效率(cd/A) | 发光寿命(h) | |
实施例6 | 34.8 | 103.1 |
实施例7 | 35.2 | 106.2 |
实施例8 | 34.3 | 99.5 |
比较例1 | 33.4 | 84.8 |
如表4所示,通过将本发明实施方式的有机电子材料用于空穴注入层,获得了发光效率高、驱动稳定性优异的长寿命的元件。
<白色有机EL元件(照明装置)的制作>
[实施例9]
在氮气环境下,将电荷传输性聚合1(10.0mg)、上述受电子性化合物1(0.5mg)及甲苯(2.3mL)混合,制备油墨组合物。将油墨组合物以转速3,000min-1旋涂在以1.6mm宽度布图有ITO的玻璃基板上,在加热板上、220℃下对其加热10分钟使其固化,形成空穴注入层(25nm)。
接着,将电荷传输性聚合物1(10.0mg)、电荷传输性聚合物4(10.0mg)及甲苯(1.15mL)混合,制备油墨组合物。将油墨组合物以转速3,000min-1旋涂在空穴注入层上,在加热板上、200℃下对其加热10分钟使其固化,形成空穴传输层(40nm)。在不使空穴注入层溶解的情况下形成了空穴传输层。
接着,在氮气中将CDBP(15.0mg)、FIr(pic)(0.9mg)、Ir(ppy)3(0.9mg)、(btp)2Ir(acac)(1.2mg)及二氯苯(0.5mL)混合,制备油墨组合物。以转速3,000min-1旋涂油墨组合物,在加热板上、80℃下对其加热5分钟使其固化,形成发光层(40nm)。在不使空穴注入层溶解的情况下形成了发光层。
将玻璃基板移至真空蒸镀机中,在发光层上利用蒸镀法按顺序成膜BAlq(10nm)、TPBi(30nm)、LiF(0.5nm)及Al(100nm)。之后进行密封处理,制作白色有机EL元件。白色有机EL元件可以作为照明装置进行使用。
[比较例4]
除了将电荷传输性聚合物4改变为电荷传输性聚合物2以外,与实施例9同样地制作白色有机EL元件。在不使空穴注入层溶解的情况下形成了发光层。白色有机EL元件可以作为照明装置进行使用。
对实施例9及比较例4中获得的白色有机EL元件施加电压,以初期亮度1,000cd/m2,测定发光寿命(亮度半衰时间)。将实施例9的发光寿命设为1时,比较例4为0.72。另外,将实施例9的亮度1,000cd/m2下的电压设为1时,比较例4为1.12。
实施例9的白色有机EL元件显示了优异的发光寿命及驱动电压。
以上使用实施例示出了本发明的实施方式的效果。除了实施例中使用的电荷传输性聚合物以外,还使用上述说明过的电荷传输性聚合物,可获得具有长寿命的有机EL元件,显示出同样优异的效果。
符号说明
1 发光层
2 阳极
3 空穴注入层
4 阴极
5 电子注入层
6 空穴传输层
7 电子传输层
8 基板
Claims (15)
1.一种有机电子材料,其含有电荷传输性聚合物或低聚物,该电荷传输性聚合物或低聚物在至少1个末端具有含有3个以上苯环的稠合多环式芳香族烃部位。
2.根据权利要求1所述的有机电子材料,其中,所述电荷传输性聚合物或低聚物具有3个以上的末端。
3.根据权利要求1或2所述的有机电子材料,其中,所述电荷传输性聚合物或低聚物在以总末端数为基准为25%以上的末端具有所述稠合多环式芳香族烃部位。
4.根据权利要求1~3中任一项所述的有机电子材料,其中,所述稠合多环式芳香族烃部位含有选自蒽部位、并四苯部位、并五苯部位、菲部位、部位、三亚苯部位、苯并蒽部位、芘部位、二萘品苯部位、戊芬部位、二萘嵌苯部位、五螺烯部位、六螺烯部位、七螺烯部位及晕苯部位中的至少1种。
5.根据权利要求1~4中任一项所述的有机电子材料,其中,所述稠合多环式芳香族烃部位含有具有3~8个苯环的稠合多环式芳香族烃部位。
6.根据权利要求1~5中任一项所述的有机电子材料,其中,所述电荷传输性聚合物或低聚物进一步具有能够聚合的取代基。
7.一种油墨组合物,其含有权利要求1~6中任一项所述的有机电子材料和溶剂。
8.一种有机层,其是使用权利要求1~6中任一项所述的有机电子材料或权利要求7所述的油墨组合物形成的。
9.一种有机电子元件,其具有至少1个权利要求8所述的有机层。
10.一种有机电致发光元件,其具有至少1个权利要求8所述的有机层。
11.根据权利要求10所述的有机电致发光元件,其进一步具有柔性基板。
12.根据权利要求10所述的有机电致发光元件,其进一步具有树脂膜基板。
13.一种显示元件,其具备权利要求10~12中任一项所述的有机电致发光元件。
14.一种照明装置,其具备权利要求10~12中任一项所述的有机电致发光元件。
15.一种显示装置,其具备权利要求14所述的照明装置和作为显示手段的液晶元件。
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