JP6214026B2 - ORGANIC LIGHT EMITTING MATERIAL, ORGANIC LIGHT EMITTING MATERIAL MANUFACTURING METHOD, AND ORGANIC LIGHT EMITTING DEVICE - Google Patents

ORGANIC LIGHT EMITTING MATERIAL, ORGANIC LIGHT EMITTING MATERIAL MANUFACTURING METHOD, AND ORGANIC LIGHT EMITTING DEVICE Download PDF

Info

Publication number
JP6214026B2
JP6214026B2 JP2013046975A JP2013046975A JP6214026B2 JP 6214026 B2 JP6214026 B2 JP 6214026B2 JP 2013046975 A JP2013046975 A JP 2013046975A JP 2013046975 A JP2013046975 A JP 2013046975A JP 6214026 B2 JP6214026 B2 JP 6214026B2
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
organic light
light emitting
emitting material
electron
general formula
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.)
Expired - Fee Related
Application number
JP2013046975A
Other languages
Japanese (ja)
Other versions
JP2014175479A (en
Inventor
将嗣 種田
将嗣 種田
秀一 森永
秀一 森永
安達 千波矢
千波矢 安達
安一 中田
安一 中田
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.)
Lintec Corp
Kyushu University NUC
Original Assignee
Lintec Corp
Kyushu University NUC
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 Lintec Corp, Kyushu University NUC filed Critical Lintec Corp
Priority to JP2013046975A priority Critical patent/JP6214026B2/en
Publication of JP2014175479A publication Critical patent/JP2014175479A/en
Application granted granted Critical
Publication of JP6214026B2 publication Critical patent/JP6214026B2/en
Expired - Fee Related legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Landscapes

  • Electroluminescent Light Sources (AREA)
  • Indole Compounds (AREA)

Description

本発明は、有機発光材料、有機発光材料の製造方法、及び有機発光素子に関する。特に、製膜した場合に、水平配向性等に優れた有機発光材料(以下、配向性発光材料と称する場合がある。)、そのような有機発光材料の製造方法、及びそのような有機発光材料をホスト材料または電子輸送材料として用いてなる有機発光素子に関する。   The present invention relates to an organic light emitting material, a method for producing the organic light emitting material, and an organic light emitting element. In particular, when a film is formed, an organic light-emitting material excellent in horizontal orientation and the like (hereinafter sometimes referred to as an oriented light-emitting material), a method for producing such an organic light-emitting material, and such an organic light-emitting material The present invention relates to an organic light emitting device using as a host material or an electron transport material.

従来、有機エレクトロルミネッセンス素子(有機EL素子)の発光効率を向上させる試みとして、蛍光のかわりに、リン光を用いることが提案されている。
すなわち、有機EL素子の発光層において、主成分のホスト材料に対して、所定量のリン光発光材料を含むとともに、リン光発光材料の励起三重項状態を主として利用すれば、高い発光効率が達成されると予想される。というのも、有機EL素子内で電子と正孔が再結合する際には、スピン多重度の異なる励起一重項状態と、励起三重項状態とが1:3の割合で生成されると考えられるためである。
したがって、励起一重項状態から基底状態に戻る際の発光である蛍光を利用する場合には、励起子(100%)の25%程度しか利用出来ないのに対し、励起三重項状態から基底状態に戻る際の発光であるリン光を利用する場合には、多くの励起子の利用が可能である。すなわち、項間交差を起こすことによって、リン光を発する励起子に変わることができるので、励起一重項状態が、励起三重項状態に変化し、励起子の100%の利用が可能であることから、発光効率の向上が期待される。
Conventionally, as an attempt to improve the light emission efficiency of an organic electroluminescence device (organic EL device), it has been proposed to use phosphorescence instead of fluorescence.
That is, in the light emitting layer of the organic EL element, a high amount of phosphorescent light emitting material is included with respect to the main component host material, and high emission efficiency is achieved by mainly using the excited triplet state of the phosphorescent light emitting material. Expected to be. This is because when an electron and a hole are recombined in an organic EL element, an excited singlet state and an excited triplet state having different spin multiplicity are generated at a ratio of 1: 3. Because.
Therefore, when using fluorescence that is light emission when returning from the excited singlet state to the ground state, only about 25% of the exciton (100%) can be used, whereas the excited triplet state is changed to the ground state. When using phosphorescence, which is light emission when returning, many excitons can be used. That is, by causing intersystem crossing, it can be changed to an exciton that emits phosphorescence, so that the excited singlet state changes to an excited triplet state, and 100% of the exciton can be used. Improvement in luminous efficiency is expected.

そこで、このように発光効率を向上させるべく、カルバゾール化合物をホスト材料とするとともに、リン光性のイリジウム錯体材料をドープしてなる発光層を備えた有機EL素子が提案されている(例えば、特許文献1参照)。
より具体的には、陽極と、リン光性のイリジウム錯体材料を含む発光層と、有機化合物からなる電子輸送層と、陰極と、が順次積層されてなる有機EL素子であって、発光層は、カルバゾール化合物をホスト材料として、イリジウム錯体材料を0.5〜8重量%の範囲で含有することを特徴とする有機EL素子である。
なお、代表的なリン光性のイリジウム錯体材料として、下式(A)で表わされるトリス(2−フェニルピリジン)イリジウム(以下、Ir(PPY)3と称する場合がある。)が、開示されている。
Thus, in order to improve the light emission efficiency in this way, an organic EL element having a light emitting layer formed by doping a carbazole compound as a host material and doping a phosphorescent iridium complex material has been proposed (for example, patents). Reference 1).
More specifically, it is an organic EL device in which an anode, a light emitting layer containing a phosphorescent iridium complex material, an electron transport layer made of an organic compound, and a cathode are sequentially stacked, An organic EL device comprising an iridium complex material in a range of 0.5 to 8% by weight using a carbazole compound as a host material.
As a typical phosphorescent iridium complex material, tris (2-phenylpyridine) iridium (hereinafter sometimes referred to as Ir (PPY) 3 ) represented by the following formula (A) is disclosed. Yes.

Figure 0006214026
Figure 0006214026

また、発光特性や素子の寿命を改善すべく、所定構造を有するリン光性の有機金属錯体及びそれを発光層に含有してなる発光素子が提案されている(例えば、特許文献2参照)。
より具体的には、下式(B)で表わされる長い炭素鎖の末端にあるβ−ジカルボニルと、2−フェニルピリジン2分子と、が白金原子等に配位しており、かつ、炭素鎖の他端にあるβ−ジカルボニルが同様の配位構造を採るリン光性の有機金属錯体であって、それを発光層に含有してなる発光素子(有機EL素子)が提案されている。
In addition, a phosphorescent organometallic complex having a predetermined structure and a light-emitting element containing the same in a light-emitting layer have been proposed in order to improve the light-emitting characteristics and the lifetime of the element (for example, see Patent Document 2).
More specifically, β-dicarbonyl at the end of the long carbon chain represented by the following formula (B) and two 2-phenylpyridine molecules are coordinated to a platinum atom or the like, and the carbon chain There has been proposed a light-emitting element (organic EL element) in which β-dicarbonyl at the other end is a phosphorescent organometallic complex having a similar coordination structure and is contained in a light-emitting layer.

Figure 0006214026
Figure 0006214026

一方、ドーパント材料として、所定の含フッ素トリフェニルアミン化合物を用いるとともに、所定のホスト材料を用いてなる、高効率で、長寿命の有機発光素子が提案されている(例えば、特許文献3参照)。
より具体的には、発光層に、ドーパント材料として、下式(C)で表わされる含フッ素トリフェニルアミン化合物を用いるとともに、ホスト材料として、下式(D)または(E)で表わされるフルオレン化合物を用いることを特徴とした有機発光素子である。
On the other hand, a high-efficiency, long-life organic light-emitting device using a predetermined fluorine-containing triphenylamine compound as a dopant material and a predetermined host material has been proposed (for example, see Patent Document 3). .
More specifically, a fluorine-containing triphenylamine compound represented by the following formula (C) is used as a dopant material in the light emitting layer, and a fluorene compound represented by the following formula (D) or (E) is used as a host material. It is an organic light emitting element characterized by using.

Figure 0006214026
Figure 0006214026

Figure 0006214026
Figure 0006214026

Figure 0006214026
Figure 0006214026

特開2001−313178号公報(特許請求の範囲等)JP 2001-313178 A (Claims etc.) 特開2007−277170号公報(特許請求の範囲等)JP 2007-277170 A (Claims etc.) 特許第4311707号公報(特許請求の範囲等)Japanese Patent No. 4311707 (claims, etc.)

しかしながら、特許文献1に開示されたリン光性のイリジウム錯体材料も、特許文献2に開示されたリン光性の有機金属錯体も、それぞれ製膜した際の水平配向性が不十分であって、遷移モーメントが揃っていないことから、未だ高輝度のリン光発光素子が得られないという問題が見られた。
また、特許文献1に開示されたリン光性のイリジウム錯体材料も、特許文献2に開示されたリン光性の有機金属錯体も、それぞれ有機EL素子の発光層に使用された場合、ホスト材料としてのカルバゾール化合物等に対して、配合可能な添加量範囲が狭いという問題も見られた。
However, both the phosphorescent iridium complex material disclosed in Patent Document 1 and the phosphorescent organometallic complex disclosed in Patent Document 2 have insufficient horizontal orientation when formed into films, respectively. Since the transition moments are not uniform, there has been a problem that a phosphorescent light emitting device having high luminance cannot be obtained yet.
In addition, when the phosphorescent iridium complex material disclosed in Patent Document 1 and the phosphorescent organometallic complex disclosed in Patent Document 2 are used in the light emitting layer of the organic EL element, respectively, as host materials There was also a problem that the range of addition amount that can be blended with the carbazole compound was narrow.

さらに、特許文献3に開示された、含フッ素トリフェニルアミン化合物は、ドーパント材料として用いられており、発光効率が未だ低いという問題が見られた。
その上、特許文献3に開示された有機発光材料は、所定のフルオレン化合物をホスト材料として用いなければならず、得られる有機発光材料のコストが高くなって、経済的に不利であるという問題も見られた。
なお、特許文献3に開示された有機発光材料のように、末端のフェニル基におけるパラ位へメチル基を導入した場合、有機分子からなる薄膜のアモルファス性を著しく下げる傾向があるため、ドーパント材料としての使用には適していても、ホスト材料としての使用については、従来不利であると考えられていた。
Furthermore, the fluorine-containing triphenylamine compound disclosed in Patent Document 3 is used as a dopant material, and there has been a problem that the light emission efficiency is still low.
In addition, the organic light-emitting material disclosed in Patent Document 3 must use a predetermined fluorene compound as a host material, which increases the cost of the resulting organic light-emitting material and is disadvantageous economically. It was seen.
In addition, when the methyl group is introduced into the para position of the terminal phenyl group as in the organic light-emitting material disclosed in Patent Document 3, the amorphous property of the thin film made of organic molecules tends to be remarkably lowered. Although it is suitable for use as a host material, it has been conventionally considered disadvantageous for use as a host material.

そこで、本発明者らは、以上のような事情に鑑み、分子内に、所定のドナー・アクセプター構造を導入することにより、製膜した場合に、良好な水平配向性等を示し、ひいては、有機発光材料のホスト材料として用いた場合、低電圧の印加であっても、相対的に高電流値が得られるとともに、高い外部量子効率(EQE)が得られ、電子輸送材料として用いた場合、優れた励起子ブロッキング特性が得られることを見出し、本発明を完成させたものである。
すなわち、本発明の目的は、良好な水平配向性等を示す有機発光材料、そのような有機発光材料の効率的な製造方法、及びそのような有機発光材料を用いてなる低電圧駆動等が可能な有機発光素子を提供することにある。
Therefore, in view of the circumstances as described above, the present inventors show good horizontal orientation and the like when a film is formed by introducing a predetermined donor-acceptor structure in the molecule. When used as a host material of a light emitting material, a relatively high current value can be obtained even when a low voltage is applied, and a high external quantum efficiency (EQE) can be obtained. The present invention has been completed by finding that exciton blocking characteristics can be obtained.
That is, an object of the present invention is to enable an organic light-emitting material exhibiting good horizontal orientation, an efficient manufacturing method of such an organic light-emitting material, and a low-voltage drive using such an organic light-emitting material. An organic light emitting device is provided.

本発明によれば、下記一般式(1)で表わされ、中心部位に、電子アクセプター性のテトラフルオロアリーレン構造と、その両末端に、電子ドナー性のアリーレン基を介して、それぞれカルバゾリル基と、を含んでなるドナー・アクセプター型分子構造を有し、かつ、消衰係数の異方性から算出されるオーダーパラメータを−0.5〜−0.2の範囲内の値としたことを特徴とする有機発光材料が提供され、上述した問題点を解決することができる。
According to the present invention, a carbazolyl group represented by the following general formula (1) has an electron acceptor tetrafluoroarylene structure at a central site and an electron donor arylene group at both ends thereof. , have a donor-acceptor-type molecular structure comprising, and, characterized in that a value within the range of -0.5 to 0.2 orders parameters calculated from the anisotropy of the extinction coefficient The organic light-emitting material is provided, and the above-described problems can be solved.

Figure 0006214026
Figure 0006214026

(一般式(1)中、置換基R1〜R4およびa〜hは、それぞれ水素原子である。
(In the general formula (1), each of the substituents R 1 to R 4 and a to h is a hydrogen atom. )

すなわち、分子内にドナー・アクセプター型分子構造を有することにより、製膜した場合に、優れた水平配向性等を得ることができる。
したがって、このような有機発光材料を、有機EL素子(リン光発光素子)の発光層におけるホスト材料として用いた場合、低電圧の印加であっても、相対的に高電流値が得られ、さらには、低電流密度領域でも、高い外部量子効率(EQE)を得ることができる。
また、両末端に存在するカルバゾリル基は、それぞれアモルファス性を向上させると考えられ、このような有機発光材料であれば、全体としてのホスト材料の結晶化を有効に抑制できるとともに、ドーパント材料を、比較的幅広い配合量であっても、均一に混合分散できるという効果を得ることができる。
また、このような有機発光材料を有機EL素子の電子輸送層における電子輸送材料として用いた場合、発光層内で生成した励起子の移動を阻止することができ、高い励起子ブロッキング効果を得ることができる。
その上、このように所定置換基を水素原子に制限することによって、製造することがさらに容易になって、ひいては、安価かつ特性が安定的な有機発光材料を得ることができる。
さらに言えば、このようにオーダーパラメータを規定して構成することによって、有機発光材料の水平性を定量的に管理することができ、ひいては、所定の有機発光素子を構成した場合に、低電圧駆動が可能となって、長寿命化や効率化を図ることができる。
なお、ドナー・アクセプター型分子構造は、電子ドナー性のカルバゾリル基と、電子アクセプター性のテトラフルオロアリーレン構造と、電子ドナー性のカルバゾリル基と、が順次並んで基本的に構成されているが、電子ドナー性のアリーレン基の末端に連結されたカルバゾリル基を含んで、一つの電子ドナー性構造として考えることができる。
すなわち、電子ドナー性のカルバゾリル基を含むアリーレン基と、電子アクセプター性のテトラフルオロアリーレン構造と、電子ドナー性のカルバゾリル基を含むアリーレン基と、が順次並んで構成されていると考えることができる。
That is, by having a donor-acceptor type molecular structure in the molecule, excellent horizontal orientation and the like can be obtained when the film is formed.
Therefore, when such an organic light emitting material is used as a host material in a light emitting layer of an organic EL element (phosphorescent light emitting element), a relatively high current value can be obtained even when a low voltage is applied. Can obtain high external quantum efficiency (EQE) even in a low current density region.
In addition, carbazolyl groups present at both ends are considered to improve the amorphous properties, respectively, and such an organic light-emitting material can effectively suppress crystallization of the host material as a whole, Even if the blending amount is relatively wide, it is possible to obtain an effect that the mixture can be uniformly mixed and dispersed.
Moreover, when such an organic light emitting material is used as an electron transport material in the electron transport layer of an organic EL element, the exciton generated in the light emitting layer can be prevented from moving, and a high exciton blocking effect can be obtained. Can do.
In addition, by restricting the predetermined substituents to hydrogen atoms in this way, it becomes easier to produce, and as a result, an organic light-emitting material with low cost and stable characteristics can be obtained.
Furthermore, by defining and configuring the order parameters in this way, it is possible to quantitatively manage the horizontality of the organic light emitting material. As a result, when a predetermined organic light emitting element is configured, it is driven at a low voltage. It is possible to achieve a long life and efficiency.
The donor-acceptor type molecular structure is basically composed of an electron donor carbazolyl group, an electron acceptor tetrafluoroarylene structure, and an electron donor carbazolyl group, which are sequentially arranged. A carbazolyl group linked to the end of the donor arylene group can be considered as one electron donor structure.
That is, it can be considered that an arylene group including an electron donor carbazolyl group, an electron acceptor tetrafluoroarylene structure, and an arylene group including an electron donor carbazolyl group are sequentially arranged.

また、本発明の有機発光材料を構成するにあたり、XYZ軸からなる立体空間において、垂直軸であるZ軸と、有機発光材料の分子の仮想軸線方向と、がなす角をθとしたときに、(90°−θ)で表わされる水平角(θ2)を31°以下の値とすることが好ましい。
このように水平角を規定して構成することによって、有機発光材料の水平性を定量的に管理することができ、ひいては、所定の有機発光素子を構成した場合に、低電圧の印加であっても、比較的高電流値が得られることから、長寿命化や効率化を図ることができる。
Further, in configuring the organic light emitting material of the present invention, in a three-dimensional space composed of XYZ axes, when the angle formed by the Z axis that is the vertical axis and the virtual axis direction of the molecules of the organic light emitting material is θ, The horizontal angle (θ2) represented by ( 90 ° −θ) is preferably set to a value of 31 ° or less.
By defining the horizontal angle in this way, the horizontality of the organic light emitting material can be managed quantitatively. As a result, when a predetermined organic light emitting element is configured, a low voltage is applied. However, since a relatively high current value can be obtained, it is possible to extend the life and efficiency.

また、本発明の有機発光材料を構成するにあたり、1.0×106V/cmの電界強度において、電子移動度が、1×10-8cm2/V・s以上であることが好ましい。
このように構成することによって、当該有機発光材料が、優れた電子輸送能を有するため、所定の有機発光素子を構成した場合に、低電圧駆動が可能となって、長寿命化や効率化を図ることができる。
Further, in constituting the organic light emitting material of the present invention, the electron mobility is preferably 1 × 10 −8 cm 2 / V · s or more at an electric field strength of 1.0 × 10 6 V / cm.
By configuring in this way, the organic light emitting material has an excellent electron transporting ability. Therefore, when a predetermined organic light emitting element is configured, it is possible to drive at a low voltage, thereby extending the life and efficiency. Can be planned.

また、本発明の有機発光材料を構成するにあたり、三重項エネルギーが2.0eV以上であることが好ましい。
このように構成することにより、有機発光材料の励起子ブロッキング特性がより高くなり、ホスト材料としても電子輸送材料としても好適に使用することができる。
なお、本発明において、三重項エネルギーとは、最低励起三重項状態と基底状態とのエネルギー差を意味する。
In constituting the organic light emitting material of the present invention, the triplet energy is preferably 2.0 eV or more.
By comprising in this way, the exciton blocking characteristic of organic luminescent material becomes higher, and it can be used conveniently also as a host material and an electron transport material.
In the present invention, the triplet energy means an energy difference between the lowest excited triplet state and the ground state.

また、本発明の別の態様は、下記一般式(1)で表わされ、中心部位に、電子アクセプター性のテトラフルオロアリーレン構造と、その両末端に、電子ドナー性のアリーレン基を介して、それぞれカルバゾリル基と、を含んでなるドナー・アクセプター型分子構造を有し、かつ、消衰係数の異方性から算出されるオーダーパラメータを−0.5〜−0.2の範囲内の値とした有機発光材料の製造方法であって、1,4−ジハロゲン化テトラフルオロアリーレンからなるハロゲン化アリールを準備する第1工程と、置換基R1〜R2を有するカルバゾリルフェニルボロン酸エステルからなる第1のボロン酸エステル、および置換基R3〜R4を有するカルバゾリルフェニルボロン酸エステルからなる第2のボロン酸エステルをそれぞれ準備する第2工程と、ハロゲン化アリールの片末端のハロゲンと、第1のボロン酸エステルと、をパラジウム触媒と塩基の求核種の作用により、クロスカップリングさせた後、ハロゲン化アリールのもう一方の片末端のハロゲンと、第2のボロン酸エステルと、をパラジウム触媒と塩基の求核種の作用により、クロスカップリングさせる第3工程と、を含むことを特徴とする有機発光材料の製造方法である。
Moreover, another aspect of the present invention is represented by the following general formula (1), and an electron acceptor tetrafluoroarylene structure is formed in the central portion, and both ends thereof are bonded via an electron donor arylene group. possess a carbazolyl group, respectively, a donor-acceptor-type molecular structure comprising, and a value in the range of -0.5 to 0.2 orders parameters calculated from the anisotropy of the extinction coefficient A first step of preparing an aryl halide comprising 1,4-dihalogenated tetrafluoroarylene, and a carbazolylphenylboronic acid ester having substituents R 1 to R 2. A first boronic acid ester and a second boronic acid ester each comprising a carbazolylphenyl boronic acid ester having substituents R 3 to R 4 are prepared. After the two steps, the halogen at one terminal of the aryl halide and the first boronic ester are cross-coupled by the action of a palladium catalyst and a base nucleophile, the other terminal of the other aryl halide And a third step of cross-coupling the halogen and the second boronic acid ester by the action of a palladium catalyst and a base nucleophilic species.

Figure 0006214026
Figure 0006214026

(一般式(1)中、置換基R1〜R4およびa〜hは、それぞれ水素原子である。
(In the general formula (1), each of the substituents R 1 to R 4 and a to h is a hydrogen atom. )

このように実施することにより、製膜した場合に、水平配向性等に優れた所定の有機発光材料を効率的に製造することができる。
したがって、このような有機発光材料を、有機EL素子における発光層のホスト材料として利用した場合、低電圧の印加であっても、相対的に高電流値が得られ、さらには、低電流密度領域でも、高い外部量子効率(EQE)を得ることができる。また、電子輸送層の電子輸送材料として利用した場合、高い励起子ブロッキング効果を得ることができる。
なお、置換基R1〜R2の種類および置換基R3〜R4の種類が異なる場合、すなわち、非対称構造の有機発光材料であっても、あるいは、置換基R1〜R2の種類および置換基R3〜R4の種類が同一の場合、すなわち、対称構造の有機発光材料であっても、例えば、二段階ステップで、それぞれ効率良く製造することができる。
By carrying out like this, when forming into a film, the predetermined organic luminescent material excellent in horizontal orientation etc. can be manufactured efficiently.
Therefore, when such an organic light-emitting material is used as a host material of a light-emitting layer in an organic EL element, a relatively high current value can be obtained even when a low voltage is applied. However, high external quantum efficiency (EQE) can be obtained. Moreover, when it uses as an electron transport material of an electron carrying layer, a high exciton blocking effect can be acquired.
When the types of the substituents R 1 to R 2 and the types of the substituents R 3 to R 4 are different, that is, an organic light-emitting material having an asymmetric structure, or the types of the substituents R 1 to R 2 and When the types of the substituents R 3 to R 4 are the same, that is, even if the organic light emitting material has a symmetric structure, it can be efficiently produced, for example, in two steps.

また、本発明の有機発光材料の製造方法を実施するにあたり、第3工程において、ハロゲン化アリールに対して、第1のボロン酸エステルおよび第2のボロン酸エステルを、それぞれ滴下しながら、クロスカップリングさせることが好ましい。
このように実施すると、ボロン酸エステルの活性の寿命が短い場合であっても、滴下により、常にフレッシュなボロン酸エステルが供給されることから、ボロン酸エステルをクロスカップリングに有効に使用して、対称形でも、非対称形でも、所定の有機発光材料を効率的に製造することができる。
すなわち、このように実施することによって、電子アクセプター性が強く、鈴木カップリング等の反応性が極めて低いと考えられるハロゲン化アリールに対しても、所定のボロン酸エステルを有効に反応させることができ、所定の有機発光材料の収率を飛躍的に向上させることができる。
In carrying out the method for producing an organic light-emitting material of the present invention, in the third step, the first boronic ester and the second boronic ester are added dropwise to the aryl halide while cross-cups are added. It is preferable to ring.
When implemented in this way, even when the activity of the boronic acid ester is short, fresh boronic acid ester is always supplied by dripping. Therefore, the boronic acid ester is effectively used for cross-coupling. A predetermined organic light-emitting material can be efficiently manufactured, both symmetrically and asymmetrically.
That is, by carrying out in this way, a predetermined boronic acid ester can be effectively reacted even with an aryl halide considered to have a strong electron acceptor property and a very low reactivity such as Suzuki coupling. The yield of the predetermined organic light emitting material can be dramatically improved.

また、本発明のさらに別の態様は、下記一般式(1´)で表わされ、中心部位に、電子アクセプター性のテトラフルオロアリーレン構造と、その両末端に、電子ドナー性のアリーレン基を介して、それぞれカルバゾリル基と、を含んでなるドナー・アクセプター型分子構造を有し、かつ、消衰係数の異方性から算出されるオーダーパラメータを−0.5〜−0.2の範囲内の値とした有機発光材料の製造方法であって、1,4−ジハロゲン化テトラフルオロアリーレンからなるハロゲン化アリールを準備する第1工程と、置換基R1〜R2または置換基R3〜R4を有するカルバゾリルフェニルボロン酸エステルからなるボロン酸エステルを準備する第2工程と、ハロゲン化アリールと、ボロン酸エステルと、をパラジウム触媒と塩基の求核種の作用により、クロスカップリングさせる第3工程と、を含むことを特徴とする有機発光材料の製造方法。
Still another embodiment of the present invention is represented by the following general formula (1 ′), wherein an electron acceptor tetrafluoroarylene structure is formed at the central portion, and an electron donor arylene group is interposed at both ends thereof. Te, possess a carbazolyl group, respectively, a donor-acceptor-type molecular structure comprising, and, within the range of -0.5 to 0.2 orders parameters calculated from the anisotropy of the extinction coefficient And a first step of preparing an aryl halide comprising 1,4-dihalogenated tetrafluoroarylene, and substituents R 1 to R 2 or substituents R 3 to R 4. A second step of preparing a boronic acid ester comprising a carbazolylphenylboronic acid ester having an aryl halide, an aryl halide, and a boronic acid ester; By the action, the method of manufacturing the organic light-emitting material, characterized in that it comprises a third step of cross-coupling, a.

Figure 0006214026
Figure 0006214026

(一般式(1´)中、置換基R1〜R4およびa〜hは、それぞれ水素原子である。
(In the general formula (1 ′), each of the substituents R 1 to R 4 and a to h is a hydrogen atom. )

このように実施することによって、ボロン酸エステルの活性の寿命が短い場合であっても、滴下により、常にフレッシュなボロン酸エステルが供給されることから、ボロン酸エステルをクロスカップリングに有効に使用して、対称形の有機発光材料を効率的に製造することができる。
すなわち、電子アクセプター性が強く、反応性が極めて低いと考えられるハロゲン化アリールに対しても、所定のボロン酸エステルを有効に反応させることができ、所定の有機発光材料の収率を飛躍的に向上させることができる。
By carrying out in this way, even when the activity life of the boronic acid ester is short, a fresh boronic acid ester is always supplied by dripping, so the boronic acid ester is effectively used for cross-coupling. Thus, a symmetrical organic light emitting material can be efficiently produced.
That is, a predetermined boronic acid ester can be effectively reacted even with an aryl halide considered to have a strong electron acceptor property and extremely low reactivity, and the yield of a predetermined organic light emitting material can be drastically increased. Can be improved.

また、本発明の有機発光材料の製造方法を実施するにあたり、第3工程において、ハロゲン化アリールに対して、ボロン酸エステルを、滴下しながら、クロスカップリングさせることが好ましい。
このように実施すると、ボロン酸エステルの活性の寿命が短い場合であっても、滴下により、常にフレッシュなボロン酸エステルが供給されることから、ボロン酸エステルをクロスカップリングに有効に使用して、所定の有機発光材料を効率的に製造することができる。
すなわち、このように実施することによって、電子アクセプター性が強く、鈴木カップリング等の反応性が極めて低いと考えられるハロゲン化アリールに対しても、所定のボロン酸エステルを有効に反応させることができ、所定の有機発光材料の収率を飛躍的に向上させることができる。
Moreover, when implementing the manufacturing method of the organic luminescent material of this invention, it is preferable to make it cross-couple in 3rd process, dripping boronic acid ester with respect to aryl halide.
When implemented in this way, even when the activity of the boronic acid ester is short, fresh boronic acid ester is always supplied by dripping. Therefore, the boronic acid ester is effectively used for cross-coupling. A predetermined organic light emitting material can be efficiently manufactured.
That is, by carrying out in this way, a predetermined boronic acid ester can be effectively reacted even with an aryl halide considered to have a strong electron acceptor property and a very low reactivity such as Suzuki coupling. The yield of the predetermined organic light emitting material can be dramatically improved.

また、本発明のさらに別の態様は、下記一般式(1)で表わされ、中心部位に、電子アクセプター性のテトラフルオロアリーレン構造と、その両末端に、電子ドナー性のアリーレン基を介して、それぞれカルバゾリル基と、を含んでなるドナー・アクセプター型分子構造を有し、かつ、消衰係数の異方性から算出されるオーダーパラメータを−0.5〜−0.2の範囲内の値とした有機発光材料をホスト材料とし、それにドーパント材料を配合してなる発光層を備えることを特徴とする有機発光素子である。
Further, another aspect of the present invention is represented by the following general formula (1): an electron acceptor tetrafluoroarylene structure at a central site, and an electron donor arylene group at both ends thereof. , possess a carbazolyl group, respectively, a donor-acceptor-type molecular structure comprising, and, within a range of -0.5 to 0.2 orders parameters calculated from the anisotropy of the extinction coefficient An organic light-emitting element comprising a light-emitting layer formed by using the organic light-emitting material described above as a host material and a dopant material added thereto.

Figure 0006214026
Figure 0006214026

(一般式(1)中、置換基R1〜R4およびa〜hは、それぞれ水素原子である。
(In the general formula (1), each of the substituents R 1 to R 4 and a to h is a hydrogen atom. )

このように構成することにより、低電圧の印加であっても、相対的に高電流値が得られ、さらには、低電流密度領域でも、高い外部量子効率(EQE)が得られる有機発光素子を得ることができる。   With such a configuration, an organic light emitting device that can obtain a relatively high current value even when a low voltage is applied, and that can obtain a high external quantum efficiency (EQE) even in a low current density region. Can be obtained.

また、本発明のさらに別の態様は、下記一般式(1)で表わされ、中心部位に、電子アクセプター性のテトラフルオロアリーレン構造と、その両末端に、電子ドナー性のアリーレン基を介して、それぞれカルバゾリル基と、を含んでなるドナー・アクセプター型分子構造を有し、かつ、消衰係数の異方性から算出されるオーダーパラメータを−0.5〜−0.2の範囲内の値とした有機発光材料を電子輸送材料として含む電子輸送層を備えることを特徴とする有機発光素子である。
Further, another aspect of the present invention is represented by the following general formula (1): an electron acceptor tetrafluoroarylene structure at a central site, and an electron donor arylene group at both ends thereof. , possess a carbazolyl group, respectively, a donor-acceptor-type molecular structure comprising, and, within a range of -0.5 to 0.2 orders parameters calculated from the anisotropy of the extinction coefficient An organic light emitting device comprising an electron transport layer including the organic light emitting material as an electron transport material.

Figure 0006214026
Figure 0006214026

(一般式(1)中、置換基R1〜R4およびa〜hは、それぞれ水素原子である。(In the general formula (1), each of the substituents R 1 to R 4 and a to h is a hydrogen atom. )

このように構成することにより、当該電子輸送材料が、発光層内で生成した励起子の移動を効率的に阻止することができ、高い励起子ブロッキング効果を得ることができる。   By comprising in this way, the said electron transport material can block | prevent the movement of the exciton produced | generated within the light emitting layer efficiently, and can obtain the high exciton blocking effect.

図1(a)〜(f)は、水平配向性の有機発光材料におけるドナー・アクセプター構造の導入効果を説明するために供する図である。FIGS. 1A to 1F are diagrams for explaining the effect of introducing a donor / acceptor structure in a horizontally oriented organic light emitting material. 図2(a)〜(b)は、非水平配向性の有機発光材料(CBP)における配向状態を説明するために供する図である。FIGS. 2A to 2B are views for explaining the alignment state in the non-horizontal alignment organic light emitting material (CBP). 図3は、水平配向性の有機発光材料(実施例1)の消衰係数(k)の異方性と、波長(λ)との関係を説明するために供する図である。FIG. 3 is a diagram for explaining the relationship between the anisotropy of the extinction coefficient (k) and the wavelength (λ) of the horizontally oriented organic light emitting material (Example 1). 図4は、水平配向性の有機発光材料(実施例1)および非水平配向性の有機発光材料(比較例1)の電界と電子移動度との関係を説明するために供する図である。FIG. 4 is a diagram for explaining the relationship between the electric field and the electron mobility of the horizontally oriented organic light emitting material (Example 1) and the non-horizontal oriented organic light emitting material (Comparative Example 1). 図5(a)〜(d)は、水平配向性の有機発光材料(実施例1)の三重項エネルギーを測定するための発光スペクトルである。FIGS. 5A to 5D are emission spectra for measuring triplet energy of a horizontally oriented organic light emitting material (Example 1). 図6(a)〜(b)は、基本的な有機EL素子の断面図である。FIGS. 6A to 6B are cross-sectional views of basic organic EL elements. 図7は、水平配向性の有機発光材料(実施例1)および非水平配向性の有機発光材料(mCP)をホスト材料として用いた有機EL素子のJ−Vプロットである。FIG. 7 is a JV plot of an organic EL device using a horizontally oriented organic light emitting material (Example 1) and a non-horizontal oriented organic light emitting material (mCP) as host materials. 図8は、水平配向性の有機発光材料(実施例1)および他の有機発光材料(Alq3)を電子輸送材料として用いた有機EL素子の外部量子効率と、電流密度と、の関係を説明するために供する図である。FIG. 8 illustrates the relationship between the external quantum efficiency and the current density of an organic EL device using a horizontally oriented organic light emitting material (Example 1) and another organic light emitting material (Alq3) as an electron transport material. FIG. 図9は、水平配向性の有機発光材料(実施例1)のNMRチャートである。FIG. 9 is an NMR chart of a horizontally oriented organic light emitting material (Example 1). 図10は、水平配向性の有機発光材料(実施例1)のFT−IRチャートである。FIG. 10 is an FT-IR chart of a horizontally oriented organic light emitting material (Example 1). 図11(a)は、水平配向性の有機発光材料(実施例1)の紫外線吸収スペクトルであり、図11(b)は、水平配向性の有機発光材料(実施例1)の蛍光発光スペクトルである。FIG. 11A is an ultraviolet absorption spectrum of the horizontally oriented organic light emitting material (Example 1), and FIG. 11B is a fluorescence emission spectrum of the horizontally oriented organic light emitting material (Example 1). is there. 図12(a)は、水平配向性の有機発光材料(実施例1)をホスト材料として発光層に含み、かつ、電子輸送材料として電子輸送層に含んでデバイスを構成した場合の電流密度と外部量子効率との関係を、図12(b)は、当該デバイスを構成した場合の印加電圧と電流密度との関係を説明するために供する図である。FIG. 12 (a) shows the current density and the external in the case where a device is configured by including a horizontally oriented organic light emitting material (Example 1) in the light emitting layer as a host material and in the electron transport layer as an electron transport material. FIG. 12B is a diagram for explaining the relationship between the quantum efficiency and the relationship between the applied voltage and the current density when the device is configured.

[第1の実施形態]
本発明の第1の実施形態は、下記一般式(1)で表わされ、中心部位に、電子アクセプター性のテトラフルオロアリーレン構造と、その両末端に、電子ドナー性のアリーレン基を介して、それぞれカルバゾリル基と、を含んでなるドナー・アクセプター型分子構造を有することを特徴とする有機発光材料である。
[First Embodiment]
A first embodiment of the present invention is represented by the following general formula (1), and an electron acceptor tetrafluoroarylene structure is formed at a central site, and both ends thereof are bonded via an electron donor arylene group. It is an organic light emitting material characterized by having a donor-acceptor type molecular structure each containing a carbazolyl group.

Figure 0006214026
Figure 0006214026

(一般式(1)中、置換基R1〜R4およびa〜hは、それぞれ独立しており、水素原子、置換または非置換の炭素数1〜20のアルキル基、置換または非置換の炭素数1〜20のアルコキシ基、置換または非置換の炭素数6〜20のアリール基、またはアミノ基である。) (In the general formula (1), the substituents R 1 to R 4 and a to h are each independently a hydrogen atom, a substituted or unsubstituted alkyl group having 1 to 20 carbon atoms, a substituted or unsubstituted carbon. An alkoxy group having 1 to 20 carbon atoms, a substituted or unsubstituted aryl group having 6 to 20 carbon atoms, or an amino group.)

以下、本発明の第1の実施形態である有機発光材料の態様を、適宜図面を参照しながら、具体的に説明する。   Hereinafter, the aspect of the organic light-emitting material according to the first embodiment of the present invention will be specifically described with reference to the drawings as appropriate.

1.基本構造
第1の実施形態の有機発光材料は、上記一般式(1)で表わされる化合物であって、中心部位に、電子アクセプター性のテトラフルオロアリーレン構造を含み、その両末端に、電子ドナー性のアリーレン基を介して、それぞれカルバゾリル基を含んでいることを特徴とする。
すなわち、基本構造として、有機発光材料の分子内に、所定のドナー・アクセプター型分子構造を有することによって、製膜した場合における分子の水平配向性を著しく向上させることができる。
1. Basic Structure The organic light-emitting material according to the first embodiment is a compound represented by the above general formula (1), and includes an electron acceptor tetrafluoroarylene structure at a central site, and electron donor properties at both ends thereof. Each of which contains a carbazolyl group via the arylene group.
That is, by having a predetermined donor-acceptor type molecular structure in the molecule of the organic light emitting material as a basic structure, the horizontal orientation of the molecule when the film is formed can be remarkably improved.

本願発明のドナー・アクセプター性分子構造について、図1(a)〜(f)に言及してより具体的に説明すると、図1(a)に示される本発明の有機発光材料10は、分子内に、所定のドナー・アクセプター型分子構造10´(10a、10b、10a)を有することによって、上下方向に層状に並んだ場合、図1(d)に示されるように、ベンゼン−パーフルオロベンゼン型のスタッキング現象を生じる。
より具体的には、上下方向に位置する複数分子を想定した場合、図1(c)の矢印左側に示されるように、下方分子のドナー性を有するアリーレン基(10a、10a´)と、上方分子の電子アクセプター性のテトラフルオロアリーレン構造(10b)とが近接し、図1(d)に示すように、相対的には水平方向に1アリーレン構造分ずれるとともに、電気的には上下方向で引き合う関係となる。したがって、図1(c)の矢印右側に示されるように、既に水平方向に形成されている下方分子に影響されて、上方分子が水平方向に配置されやすくなる。
さらに、図1(e)の矢印左側に示されるように、上下方向に位置する複数分子を想定し、かつ、上方分子が複数存在することを想定した場合、複数の上方分子間でも、ドナー性を有するアリーレン基と、上方分子の電子アクセプター性のテトラフルオロアリーレン構造とが近接し、層状になっていると推定される。
とすれば、図1(e)の矢印右側に示されるように、このような複数分子からなる層状の分子であれば、さらに水平方向に並びやすいとともに、一旦水平方向に並ぶと、垂直方向に移動しづらくなる。
したがって、水平配向性を有するドナー・アクセプター型分子構造を有する有機発光材料をホスト材料として用いた場合、当該ドナー・アクセプター型分子構造10´を有する分子10は、水平方向に固定配置されやすくなり、図1(f)に示すように、ドーパント材料等が存在した場合でも、当該ドーパント材料等も水平方向に配置され易くなるため、分子間での電荷の移動がスムーズになるものと結論付けられる。
The donor-acceptor molecular structure of the present invention will be described more specifically with reference to FIGS. 1A to 1F. The organic light-emitting material 10 of the present invention shown in FIG. In addition, when having a predetermined donor-acceptor type molecular structure 10 ′ (10a, 10b, 10a), when arranged in layers in the vertical direction, as shown in FIG. 1 (d), a benzene-perfluorobenzene type This causes the stacking phenomenon.
More specifically, assuming a plurality of molecules positioned in the vertical direction, as shown on the left side of the arrow in FIG. 1 (c), an arylene group (10a, 10a ′) having a donor property of a lower molecule, As shown in FIG. 1 (d), the electron acceptor tetrafluoroarylene structure (10b) of the molecule is close to each other, and the one arylene structure is relatively separated in the horizontal direction, and is electrically attracted in the vertical direction. It becomes a relationship. Accordingly, as shown on the right side of the arrow in FIG. 1C, the upper molecules are easily arranged in the horizontal direction due to the influence of the lower molecules already formed in the horizontal direction.
Furthermore, as shown on the left side of the arrow in FIG. 1 (e), when assuming a plurality of molecules positioned in the vertical direction and assuming that a plurality of upper molecules exist, donor properties can be obtained even between a plurality of upper molecules. It is presumed that the arylene group having the above and the electron acceptor tetrafluoroarylene structure of the upper molecule are close to each other and are layered.
Then, as shown on the right side of the arrow in FIG. 1 (e), such a layered molecule composed of a plurality of molecules is easier to arrange in the horizontal direction, and once aligned in the horizontal direction, It becomes difficult to move.
Therefore, when an organic light-emitting material having a donor-acceptor type molecular structure having horizontal orientation is used as a host material, the molecule 10 having the donor-acceptor type molecular structure 10 ′ is easily fixed and arranged in the horizontal direction. As shown in FIG. 1 (f), it can be concluded that even when a dopant material or the like is present, the dopant material or the like is also easily arranged in the horizontal direction, so that the movement of charges between molecules becomes smooth.

また、図示しないものの、ホスト材料としての有機発光材料が、自身のみならず、発光層に含まれるド−パント材料の分子の配列についてもある程度規定し、それらの水平配向性を併せて向上させていると推定される。
したがって、本願発明のホスト材料としての有機発光材料を励起して発光させた場合、得られる発光の進行方向が、所定方向(薄膜の法線方向)に揃っている、すなわち、遷移モーメントが揃っていることから、低電流密度領域でも、さらに高い発光輝度を安定的に得ることができると推定される。
Although not shown, the organic light emitting material as the host material not only defines itself, but also regulates the molecular arrangement of the dopant material contained in the light emitting layer to some extent, and improves the horizontal orientation of these materials together. It is estimated that
Therefore, when the organic light emitting material as the host material of the present invention is excited to emit light, the light emission traveling direction is aligned in a predetermined direction (the normal direction of the thin film), that is, the transition moment is aligned. Therefore, it is estimated that even higher emission luminance can be stably obtained even in the low current density region.

それに対して、図2(a)にその構造式が示される非水平配向性の有機発光材料であって、一般的にホスト材料として使用されている4,4´−ジカルバゾリル−1,1´ビフェニル(以下、CBPと称する場合がある)は、分子内にビフェニレン構造30´を有しているものの、所定のドナー・アクセプター型分子構造ではない。したがって、上述したベンゼン−パーフルオロベンゼン型の相互作用が存在せず、図2(b)に示されるように、複数の分子30が、ランダムに配向する。
したがって、非水平配向性の有機発光材料をホスト材料として用いた場合、仮に、ドーパント材料等に起因して、一旦複数の分子が水平方向に並んだとしても、上下方向や水平方向における固定性が不十分であることからして、垂直方向に移動する場合も十分想定される。
すなわち、分子間での電荷の移動が、水平配向性を有する分子に比較しスムーズではないことから、十分な電荷移動度を得ることが困難であると推定される。
In contrast, 4,4′-dicarbazolyl-1,1′biphenyl, which is a non-horizontal organic light-emitting material whose structural formula is shown in FIG. (Hereinafter sometimes referred to as CBP) has a biphenylene structure 30 'in the molecule, but is not a predetermined donor-acceptor type molecular structure. Therefore, the above-described benzene-perfluorobenzene type interaction does not exist, and a plurality of molecules 30 are randomly oriented as shown in FIG.
Therefore, when a non-horizontal alignment organic light-emitting material is used as a host material, even if a plurality of molecules are arranged in the horizontal direction once due to the dopant material or the like, the fixability in the vertical direction or the horizontal direction is Since it is insufficient, a case of moving in the vertical direction is sufficiently assumed.
That is, it is presumed that it is difficult to obtain sufficient charge mobility because the movement of charge between molecules is not as smooth as that of molecules having horizontal orientation.

2.種類
一般式(1)で表わされる化合物の種類として、下式(3)〜(7)で表される化合物が具体的に例示される。
そして、置換基R1〜R4が、それぞれ水素原子である、下式(3)で表される化合物1,4−ビス{4−(9H−カルバゾル−9−イル)フェニル}−2,3,5,6−テトラフルオロベンゼン(以下、CPFPと称する場合がある)が、より好ましい。
この理由は、下式(3)で表される化合物であれば、製造することがさらに容易になって、ひいては、安価かつ特性が安定的な有機発光材料を得ることができるためである。
2. Type Specific examples of the compound represented by the general formula (1) include compounds represented by the following formulas (3) to (7).
The compounds 1,4-bis {4- (9H-carbazol-9-yl) phenyl} -2,3 represented by the following formula (3), wherein the substituents R 1 to R 4 are each a hydrogen atom: , 5,6-tetrafluorobenzene (hereinafter sometimes referred to as CPFP) is more preferred.
This is because the compound represented by the following formula (3) is easier to produce, and as a result, an organic light-emitting material having low cost and stable characteristics can be obtained.

Figure 0006214026
Figure 0006214026

Figure 0006214026
Figure 0006214026

Figure 0006214026
Figure 0006214026

Figure 0006214026
Figure 0006214026

Figure 0006214026
Figure 0006214026

3.水平配向性1(オーダーパラメータ(S))
また、一般式(1)で表わされる有機発光材料は、上述のように、基材上に製膜した場合に、基材表面に対して水平方向に配列している、すなわち、良好な水平配向性を示すということが言える。
ここで、一般式(1)で表わされる有機発光材料が、基材表面に対して水平方向に配列しているか否かを、オーダーパラメータ(S)をもとに判断することができる。
すなわち、図3に示すように、エリプソメーターで消衰係数(ko,ke)を実測し、次いで、後述する実施例1に示す式(1)に準拠して、オーダーパラメータを算出することができる。
そして、かかるオーダーパラメータが−0.5〜−0.1の範囲内の値であれば、有機発光材料は、実質的に水平方向に配列しているということができる。
より具体的には、オーダーパラメータが−0.1を超えた値では水平配向性が不十分であって、一方、オーダーパラメータが−0.5となると、完全に水平配向していることを意味している。
したがって、かかるオーダーパラメータが−0.5〜−0.2の範囲内の値であることがより好ましく、−0.5〜−0.22の範囲内の値であることがさらに好ましい。
3. Horizontal orientation 1 (order parameter (S))
Further, as described above, the organic light emitting material represented by the general formula (1) is arranged in the horizontal direction with respect to the surface of the base material when the film is formed on the base material, that is, good horizontal orientation. It can be said that it shows sex.
Here, it can be judged based on the order parameter (S) whether or not the organic light emitting material represented by the general formula (1) is arranged in the horizontal direction with respect to the substrate surface.
That is, as shown in FIG. 3, the extinction coefficient (ko, ke) is actually measured with an ellipsometer, and then the order parameter can be calculated based on the equation (1) shown in Example 1 described later. .
And if this order parameter is a value within the range of -0.5 to -0.1, it can be said that the organic light emitting materials are arranged substantially in the horizontal direction.
More specifically, when the order parameter exceeds -0.1, the horizontal orientation is insufficient, while when the order parameter is -0.5, it means that the orientation is completely horizontal. doing.
Therefore, the order parameter is more preferably a value in the range of −0.5 to −0.2, and even more preferably a value in the range of −0.5 to −0.22.

4.水平配向性2(水平角(θ2))
さらに、オーダーパラメータ(S)から算出される水平角(θ2)をもとに、有機発光材料の水平配向性を判断することができる。
すなわち、後述する実施例1に示す式(1)に準拠して、図1(b)に示すように、XYZ軸からなる立体空間において、垂直軸であるZ軸と、有機発光材料の分子の仮想軸線方向と、がなす角(θ)を算出することができる。
そして、有機発光材料からなる有機薄膜を基板に形成した場合、図1(b)に示すように、有機発光材料の分子の仮想軸線方向と、がなす角度である水平角(θ2)は、(90°−θ)で表わされることから、この水平角をもとに、有機発光材料の水平配向性を判断することができる。
より具体的には、かかる水平角が31°以下であれば、ホスト材料としての有機発光材料は、実質的に水平方向に配列していると判断することができる。
但し、かかる水平角が過度に小さくなると、使用可能な有機発光材料の種類等が過度に制限される場合がある。
したがって、かかる水平角を1〜27°の範囲内の値とすることが好ましく、水平角度を15〜26°の範囲内の値とすることがさらに好ましい。
4). Horizontal orientation 2 (Horizontal angle (θ2))
Furthermore, the horizontal orientation of the organic light emitting material can be determined based on the horizontal angle (θ2) calculated from the order parameter (S).
That is, in accordance with the formula (1) shown in Example 1 described later, as shown in FIG. 1B, in the three-dimensional space composed of the XYZ axes, the Z axis that is the vertical axis and the molecules of the organic light emitting material The angle (θ) formed by the virtual axis direction can be calculated.
When an organic thin film made of an organic light emitting material is formed on the substrate, as shown in FIG. 1B, the horizontal angle (θ2) that is an angle formed by the virtual axis direction of the molecule of the organic light emitting material is ( 90 ° −θ), the horizontal orientation of the organic light emitting material can be determined based on the horizontal angle.
More specifically, if the horizontal angle is 31 ° or less, it can be determined that the organic light-emitting materials as the host material are arranged substantially in the horizontal direction.
However, if the horizontal angle is excessively small, the types of usable organic light emitting materials may be excessively limited.
Therefore, the horizontal angle is preferably set to a value within the range of 1 to 27 °, and the horizontal angle is further preferably set to a value within the range of 15 to 26 °.

5.重量平均分子量
また、水平配向性を有する有機発光材料の重量平均分子量を400〜1000の範囲内の値とすることが好ましい。
この理由は、かかる重量平均分子量が400未満の値となると、耐熱性や耐久性が著しく低下する場合があるためである。一方、かかる重量平均分子量が1000を超えた値となると、当該水平配向性分子をホスト材料として用いた場合に、所定のゲスト材料が、均一に分散することが困難になる場合があるためである。
したがって、水平配向性を有する有機発光材料の重量平均分子量を410〜800の範囲内の値とすることがより好ましく、420〜600の範囲内の値とすることがさらに好ましい。
なお、かかる重量平均分子量は、例えば、ポリスチレン粒子換算によるゲルパーミエーションクロマトグララフィー(GPC)法により測定することができる。
5. Weight average molecular weight Moreover, it is preferable to make the weight average molecular weight of the organic luminescent material which has horizontal orientation into the value within the range of 400-1000.
This is because when the weight average molecular weight is less than 400, the heat resistance and durability may be significantly reduced. On the other hand, when the weight average molecular weight exceeds 1000, it may be difficult to uniformly disperse the predetermined guest material when the horizontally oriented molecule is used as a host material. .
Therefore, the weight average molecular weight of the organic light-emitting material having horizontal orientation is more preferably set to a value within the range of 410 to 800, and further preferably set to a value within the range of 420 to 600.
In addition, this weight average molecular weight can be measured by the gel permeation chromatography (GPC) method by polystyrene particle conversion, for example.

6.電子移動度
また、水平配向性を有する有機発光材料の電界強度1.0×106V/cmにおける電子移動度が1×10-8cm2/V・s以上であることが好ましい。
この理由は、電子移動度が、1×10-8cm2/V・s以上であれば、当該有機発光材料が高い電子輸送性を有しているため、ホスト材料として用いて有機発光素子を構成した場合に、低電圧の印加であっても、高い外部量子効率が得られるためである。
また、本発明において、電子移動度は、電子オンリーデバイスを作成して測定することができる。
より具体的には、所定の電子オンリーデバイスを作成して、Pool−Frenkelの式でフィッティングすることによって、電界と移動度の関係が得られる。
ここで、図4に、横軸に電界の値を採り、縦軸に、有機発光材料の電子移動度を採った特性曲線CおよびDが示してある。
また、特性曲線Cは、本願発明の式(3)で表される有機発光材料(CPFP)の電子移動度を採った曲線であり、いずれの電界値においても高い電子移動度が得られている。
例えば、1.0×106V/cmの電界においては、CPFPの電子移動度は、5.0×10-8cm2/V・sである。
それに対して、特性曲線Dは、一般的に有機発光素子においてホスト材料として用いられるCBPの電子移動度を採った曲線であるが、いずれの電界値においても、CPFPより電子移動度は低くなっており、例えば、1.0×106V/cmの電界においては、CBPの電子移動度は、1.9×10-10cm2/V・sである。
すなわち、1.0×106V/cmの電界において、CPFPは、CBPに比較し、電子移動度は、2桁高い値となっている。
この理由は、上述のように、CPFPは、高い水平配向性を有しており、図1(f)に示すように、デバイス中で分子が並んでいるため、分子配向性が低いCBPに比較し、電子の移動度がより大きくなったためであることが理解される。
したがって、本発明の水平配向性に優れた有機発光材料は、非水平配向性の有機発光材料に比較し、電子移動度が優れていることが理解される。
なお、一般的に、有機材料の電子移動度の測定方法としては、Time Of Flight法(TOF法)等いくつかの方法が知られているが、電子オンリーデバイスを作成して測定することが好ましい。
この理由は、TOF法の場合、測定する膜状態が比較的厚膜となり、配向性が変わってしまう場合があるためである。
すなわち、電子オンリーデバイスを作成する方法であれば、より薄膜状態での電子移動度を測定することができるため、有機材料の配向性を十分に考慮することができる。
また、電子移動度の具体的な測定方法は、実施例に記載する。
6). Electron mobility It is preferable that the electron mobility in the electric field intensity | strength of 1.0 * 10 < 6 > V / cm of the organic luminescent material which has horizontal orientation is 1 * 10 < -8 > cm < 2 > / V * s or more.
This is because if the electron mobility is 1 × 10 −8 cm 2 / V · s or more, the organic light-emitting material has a high electron transporting property. This is because, when configured, high external quantum efficiency can be obtained even when a low voltage is applied.
In the present invention, the electron mobility can be measured by creating an electronic-only device.
More specifically, the relationship between the electric field and the mobility can be obtained by creating a predetermined electronic-only device and fitting with a Pool-Frenkel equation.
Here, FIG. 4 shows characteristic curves C and D in which the value of the electric field is taken on the horizontal axis and the electron mobility of the organic light emitting material is taken on the vertical axis.
The characteristic curve C is a curve obtained by taking the electron mobility of the organic light emitting material (CPFP) represented by the formula (3) of the present invention, and high electron mobility is obtained at any electric field value. .
For example, in an electric field of 1.0 × 10 6 V / cm, the electron mobility of CPFP is 5.0 × 10 −8 cm 2 / V · s.
On the other hand, the characteristic curve D is a curve that takes the electron mobility of CBP that is generally used as a host material in an organic light emitting device, but the electron mobility is lower than CPFP at any electric field value. For example, in an electric field of 1.0 × 10 6 V / cm, the electron mobility of CBP is 1.9 × 10 −10 cm 2 / V · s.
That is, in an electric field of 1.0 × 10 6 V / cm, CPFP has a value two digits higher than that of CBP.
The reason for this is that, as described above, CPFP has a high horizontal orientation and, as shown in FIG. 1 (f), molecules are aligned in the device, so it is compared with CBP having a low molecular orientation. It is understood that this is because the mobility of electrons has increased.
Therefore, it is understood that the organic light-emitting material excellent in horizontal alignment of the present invention has excellent electron mobility as compared with the non-horizontal alignment organic light-emitting material.
In general, several methods such as the Time Of Flight method (TOF method) are known as methods for measuring the electron mobility of organic materials, but it is preferable to create and measure an electron-only device. .
This is because in the case of the TOF method, the film state to be measured becomes a relatively thick film, and the orientation may change.
That is, if it is the method of producing an electronic only device, since the electron mobility in a thin film state can be measured, the orientation of an organic material can fully be considered.
Moreover, the specific measuring method of electron mobility is described in an Example.

7.正孔移動度
また、水平配向性を有する有機発光材料の電界強度1.0×106V/cmにおける正孔移動度が1×10-3cm2/V・s以上であることが好ましい。
この理由は、正孔移動度が、1×10-3cm2/V・s以上であれば、当該有機発光材料が高い正孔輸送性を有しているため、ホスト材料として用いて有機発光素子を構成した場合に、低電圧の印加であっても、高い外部量子効率が得られるためである。
また、正孔移動度は、電子移動度と同様に、ホールオンリーデバイスを作成して測定することが好ましい。
ここで、図示しないものの、電子移動度と同様に、ホールオンリーデバイスを用いて、正孔移動度を測定した結果、1.0×106V/cmの電界においては、CPFPの正孔移動度は、2.1×10-3cm2/V・sであり、CBPの正孔移動度は、9.9×10-4cm2/V・sである。
すなわち、1.0×106V/cmの電界において、CPFPは、CBPに比較し、正孔移動度は、2倍高い値となっている。
したがって、正孔移動度においても、本発明の水平配向性に優れた有機発光材料は、非水平配向性の有機発光材料に比較して優れていることが理解される。
なお、正孔移動度の具体的な測定方法は、実施例に記載する。
7). Hole mobility The hole mobility at an electric field strength of 1.0 × 10 6 V / cm of the organic light emitting material having horizontal orientation is preferably 1 × 10 −3 cm 2 / V · s or more.
This is because if the hole mobility is 1 × 10 −3 cm 2 / V · s or more, the organic light-emitting material has high hole transportability, so that it can be used as a host material for organic light emission. This is because when the element is configured, high external quantum efficiency can be obtained even when a low voltage is applied.
In addition, the hole mobility is preferably measured by creating a hole-only device, similarly to the electron mobility.
Here, although not shown, the hole mobility was measured using a hole-only device in the same manner as the electron mobility. As a result, in an electric field of 1.0 × 10 6 V / cm, the hole mobility of CPFP Is 2.1 × 10 −3 cm 2 / V · s, and the hole mobility of CBP is 9.9 × 10 −4 cm 2 / V · s.
That is, in an electric field of 1.0 × 10 6 V / cm, CPFP has a hole mobility that is twice as high as CBP.
Therefore, it is understood that the organic light-emitting material having excellent horizontal alignment of the present invention is superior to the non-horizontal alignment organic light-emitting material in terms of hole mobility.
In addition, the specific measuring method of hole mobility is described in an Example.

8.三重項エネルギー
また、水平配向性を有する有機発光材料の三重項エネルギーが2.0eV以上であることが好ましい。
この理由は、有機発光材料の三重項エネルギーが2.0eV以上であれば、当該有機発光材料をホスト材料として、有機発光素子に含む場合に、優れた三重項エネルギーの閉じ込め効果を発揮し、高い外部量子効率を得ることができるためである。
さらに、当該有機発光材料が、電子輸送材料として、有機発光素子の電子輸送層を構成した場合には、高い励起子ブロッキング効果が得られるため、外部量子効率を向上させることができる。
また、有機発光材料の三重項エネルギーが2.0eV以上であれば、広いエネルギーギャップを有することを意味し、赤色〜青色発光を示す有機発光素子を構成することができる。
一方、有機発光材料の三重項エネルギーが2.0eV未満であると、当該有機発光材料をホストとして有機発光素子を構成した場合、発光層で発生した励起子エネルギーが、ホスト自身によって消費されてしまい、ゲスト材料に移動しないため、発光が起こらなくなる場合がある。
但し、過度に三重項エネルギーが高くなると、使用できる有機発光材料の種類が限定される場合がある。
したがって、かかる三重項エネルギーを2.1〜3.0eVの範囲内の値とすることが好ましく、三重項エネルギーを2.2〜2.9eVの値とすることがさらに好ましい。
ここで、式(3)で表される有機発光材料CPFPの三重項エネルギーは、2.43eVである。
それに対して、一般的に有機発光素子において、ホスト材料として使用されているCBPの三重項エネルギーは、2.55eVである。
すなわち、三重項エネルギーの観点からは、CBPに比較し、CPFPの三重項エネルギーは低い値となっている。
しかしながら、非水平配向性であるCBPに対し、水平配向性を付与させるために、共役系を伸ばしてビフェニル部位を単純にトリフェニル部位にした場合、三重項エネルギーが低くなることは十分に予測されたが、CPFPは、分子の中心にフッ素原子を有するドナー・アクセプター構造を有しており、当該フッ素原子によって分子のねじれが生じているため、共役系が切断された状態となり、三重項エネルギーが大きくは低下しなかったものと推定される。
したがって、本発明の水平配向性を有する有機発光材料は、比較的高い三重項エネルギーを有しているため、後述するように、有機発光素子を構成した場合、ホスト材料としても、電子輸送材料としても用いることができる。
なお、有機発光材料の三重項エネルギーは、極低温5Kにおける有機発光材料の発光スペクトルを測定し、リン光スペクトルの最大波長から算出される。
より具体的には、図5(a)〜(d)に示すように、FIr6とCPFPとを用いて薄膜デバイスを作成し、得られた3種類の発光スペクトルのうち、CPFPのリン光スペクトルから算出される。
すなわち、図5(a)および図5(b)の特性曲線Eに示すように、まず、励起されたCPFPの蛍光発光が観測され、次に、図5(a)および図5(c)の特性曲線Fに示すように、励起されたFIr6のリン光発光が観測され、最後に、図5(a)および図5(d)の特性曲線Gに示すように、CPFPのリン光が観測され、当該CPFPのリン光スペクトルにおける最大波長から三重項エネルギーが算出される。
また、三重項エネルギーの具体的な測定方法は、実施例に記載する。
8). Triplet energy Moreover, it is preferable that the triplet energy of the organic light-emitting material having horizontal orientation is 2.0 eV or more.
This is because, if the triplet energy of the organic light emitting material is 2.0 eV or more, when the organic light emitting material is used as a host material in an organic light emitting element, it exhibits an excellent triplet energy confinement effect and is high. This is because the external quantum efficiency can be obtained.
Furthermore, when the organic light-emitting material constitutes an electron transport layer of an organic light-emitting element as an electron transport material, a high exciton blocking effect is obtained, so that external quantum efficiency can be improved.
If the triplet energy of the organic light emitting material is 2.0 eV or more, it means that the organic light emitting material has a wide energy gap, and an organic light emitting device that emits red to blue light can be configured.
On the other hand, when the triplet energy of the organic light emitting material is less than 2.0 eV, when an organic light emitting device is configured using the organic light emitting material as a host, exciton energy generated in the light emitting layer is consumed by the host itself. , Since it does not move to the guest material, light emission may not occur.
However, if the triplet energy is excessively high, the types of organic light-emitting materials that can be used may be limited.
Therefore, the triplet energy is preferably set to a value in the range of 2.1 to 3.0 eV, and the triplet energy is more preferably set to a value of 2.2 to 2.9 eV.
Here, the triplet energy of the organic light emitting material CPFP represented by the formula (3) is 2.43 eV.
On the other hand, the triplet energy of CBP generally used as a host material in an organic light emitting device is 2.55 eV.
That is, from the viewpoint of triplet energy, the triplet energy of CPFP is lower than that of CBP.
However, it is well predicted that the triplet energy will be lowered when the biphenyl moiety is simply changed to the triphenyl moiety by extending the conjugated system in order to impart horizontal alignment to CBP that is non-horizontal alignment. However, CPFP has a donor-acceptor structure having a fluorine atom at the center of the molecule. Since the molecule is twisted by the fluorine atom, the conjugated system is broken, and the triplet energy is reduced. It is estimated that it did not decrease greatly.
Therefore, since the organic light-emitting material having horizontal orientation of the present invention has a relatively high triplet energy, as described later, when an organic light-emitting element is configured, it can be used as a host material or an electron transport material. Can also be used.
The triplet energy of the organic light emitting material is calculated from the maximum wavelength of the phosphorescence spectrum by measuring the light emission spectrum of the organic light emitting material at an extremely low temperature of 5K.
More specifically, as shown in FIGS. 5A to 5D, a thin-film device is created using FIr6 and CPFP, and from the obtained three types of emission spectra, from the phosphorescence spectrum of CPFP. Calculated.
That is, as shown by the characteristic curve E in FIGS. 5 (a) and 5 (b), first, fluorescence emission of the excited CPFP is observed, and then, in FIGS. 5 (a) and 5 (c). As shown in the characteristic curve F, phosphorescence emission of the excited FIr6 is observed, and finally, as shown in the characteristic curve G in FIGS. 5A and 5D, CPFP phosphorescence is observed. The triplet energy is calculated from the maximum wavelength in the phosphorescence spectrum of the CPFP.
Moreover, the specific measuring method of triplet energy is described in an Example.

[第2の実施形態]
本発明の第2の実施形態は、一般式(1)で表わされ、中心部位に、電子アクセプター性のテトラフルオロアリーレン構造と、その両末端に、電子ドナー性のアリーレン基を介して、それぞれカルバゾリル基と、を含んでなるドナー・アクセプター型分子構造を有する有機発光材料の製造方法であって、1,4−ジハロゲン化テトラフルオロアリーレンからなるハロゲン化アリールを準備する第1工程と、置換基R1〜R2を有するカルバゾリルフェニルボロン酸エステルからなる第1のボロン酸エステル、および置換基R3〜R4を有するカルバゾリルフェニルボロン酸エステルからなる第2のボロン酸エステルをそれぞれ準備する第2工程と、ハロゲン化アリールの片末端のハロゲンと、第1のボロン酸エステルと、をパラジウム触媒と塩基の求核種の作用により、クロスカップリングさせた後、ハロゲン化アリールのもう一方の片末端のハロゲンと、第2のボロン酸エステルと、をパラジウム触媒と塩基の求核種の作用により、クロスカップリングさせる第3工程と、を含むことを特徴とする有機発光材料の製造方法である。
以下、本発明の第2の実施形態である所定の有機発光材料の製造方法を、適宜図面を参照しながら、具体的に説明する。
[Second Embodiment]
The second embodiment of the present invention is represented by the general formula (1), and has an electron acceptor tetrafluoroarylene structure at the central portion and an electron donor arylene group at both ends thereof, respectively. A first step of preparing an aryl halide comprising 1,4-dihalogenated tetrafluoroarylene, a method for producing an organic light-emitting material having a donor-acceptor type molecular structure comprising a carbazolyl group, and a substituent A first boronic acid ester composed of carbazolylphenyl boronic acid ester having R 1 to R 2 and a second boronic acid ester composed of carbazolyl phenyl boronic acid ester having substituents R 3 to R 4 , respectively. A palladium catalyst and a salt, the second step of preparing, the halogen at one end of the aryl halide, and the first boronic ester; After the cross-coupling by the action of the group nucleophile, the halogen at the other end of the aryl halide and the second boronic ester are cross-coupled by the action of the palladium catalyst and the base nucleophile. A third step of ringing, and a method for producing an organic light-emitting material.
Hereinafter, the manufacturing method of the predetermined | prescribed organic luminescent material which is the 2nd Embodiment of this invention is demonstrated concretely, referring drawings suitably.

1.スキーム
スキームは、第1工程および第2工程でそれぞれ準備したハロゲン化アリールと、ボロン酸エステルと、をパラジウム触媒と塩基の求核種の作用により、クロスカップリングさせ、上述した一般式(1)で表わされる有機発光材料を得る製造方法である。
すなわち、パラジウム触媒と塩基の求核種の作用により、有機ホウ素化合物と、ハロゲン化アリールとをクロスカップリングさせて非対称ビアリールを得るための鈴木・宮浦カップリング法(SMC法)を用いて、上述した一般式(1)で表わされる有機発光材料が、短時間で、かつ効率的に製造できるという利点がある。
1. Scheme In the scheme, the aryl halide prepared in the first step and the second step and the boronic ester are cross-coupled by the action of a palladium catalyst and a base nucleophile, respectively, and the above-described general formula (1) is used. It is a manufacturing method which obtains the organic luminescent material represented.
That is, by using the Suzuki-Miyaura coupling method (SMC method) for cross-coupling an organoboron compound and an aryl halide to obtain an asymmetric biaryl by the action of a palladium catalyst and a base nucleophile, the above-described method is used. The organic light emitting material represented by the general formula (1) has an advantage that it can be produced efficiently in a short time.

2.第1工程
第1工程は、クロスカップリングさせるのに先立ち、1,4−ジハロゲン化2,3,5,6−テトラフルオロアリーレンからなるハロゲン化テトラフルオロアリールを準備する工程である。
すなわち、所定のハロゲン化テトラフルオロアリールとして、1,4−ジブロモ−2,3,5,6−テトラフルオロベンゼン、1,4−ジクロロ−2,3,5,6−テトラフルオロベンゼン、1,4−ジヨード−2,3,5,6−テトラフルオロベンゼン等の少なくとも一つを準備する工程である。
かかるハロゲン化アリールは、公知の合成法に準じて製造することもできるし、あるいは市販品をそのまま用いることもできる。
2. First Step The first step is a step of preparing a tetrafluoroaryl halide comprising 1,4-dihalogenated 2,3,5,6-tetrafluoroarylene prior to cross coupling.
That is, as the predetermined tetrafluoroaryl halide, 1,4-dibromo-2,3,5,6-tetrafluorobenzene, 1,4-dichloro-2,3,5,6-tetrafluorobenzene, 1,4 -Preparation of at least one of diiodo-2,3,5,6-tetrafluorobenzene and the like.
Such an aryl halide can be produced according to a known synthesis method, or a commercially available product can be used as it is.

3.第2工程
第2工程は、クロスカップリングさせるのに先立ち、所定のボロン酸エステルを準備する工程である。
すなわち、置換基R1〜R2を有するカルバゾリルフェニルボロン酸エステルからなる第1のボロン酸エステル(置換基R1〜R2は、一般式(1)と同様の内容である。)、および置換基R3〜R4を有するカルバゾリルボロン酸エステル(置換基R3〜R4は、一般式(1)と同様の内容である。)からなる第2のボロン酸エステルをそれぞれ準備する工程である。
したがって、非対称構造の有機発光材料を得るためには、置換基R3〜R4は、置換基R1〜R2と異なっていなければならないが、逆に、対称構造の有機発光材料を得るためには、所定のボロン酸エステルにおける置換基R3〜R4は、置換基R1〜R2と同一とならなければならない(置換基a〜dおよび置換基e〜fについても同様である。)。すなわち、対称構造の有機発光材料を得る場合には、第1のボロン酸エステルまたは第2のボロン酸エステルのいずれかを準備し、ハロゲン化アリールと、後述するようにクロスカップリングさせれば良い。
より具体的には、所定のボロン酸エステルとして、9−(4−(4,4,5,5−テトラメチル−1,3,2−ジオキサボロラン−2−イル)フェニル)−9H−カルバゾール、3,6−ジメチル−9−(4−(4,4,5,5−テトラメチル−1,3,2−ジオキサボロラン−2−イル)フェニル)−9H−カルバゾール、3−メチル−9−(4−(4,4,5,5−テトラメチル−1,3,2−ジオキサボロラン−2−イル)フェニル)−9H−カルバゾール、9−(3−メチル−4−(4,4,5,5−テトラメチル−1,3,2−ジオキサボロラン−2−イル)フェニル)−9H−カルバゾール、9−(2−メチル−4−(4,4,5,5−テトラメチル−1,3,2−ジオキサボロラン−2−イル)フェニル)−9H−カルバゾール等の少なくとも一つを準備することが好ましい。
なお、かかるボロン酸エステルは、公知の合成法に準じて製造することもできるし、あるいは市販品をそのまま用いることもできる。
また、上述のボロン酸エステルに対応するボロン酸を前駆体として用いることもできる。
3. Second Step The second step is a step of preparing a predetermined boronic ester prior to cross coupling.
In other words, the substituents R 1 to R first boronate ester consisting carbazolylphenyl boronic acid ester having 2 (substituents R 1 to R 2 are the same contents as the general formula (1).), and substituents R 3 to R 4 carbazolyl boronic acid ester having a (substituent R 3 to R 4 is a general formula (1) the same content as.) each prepared becomes second boronate ester from It is a process to do.
Therefore, in order to obtain an organic light-emitting material having an asymmetric structure, the substituents R 3 to R 4 must be different from the substituents R 1 to R 2. The substituents R 3 to R 4 in a given boronic acid ester must be the same as the substituents R 1 to R 2 (the same applies to the substituents a to d and the substituents ef). ). That is, in order to obtain an organic light-emitting material having a symmetric structure, either the first boronate ester or the second boronate ester is prepared and cross-coupled with the aryl halide as described later. .
More specifically, as the predetermined boronic acid ester, 9- (4- (4,4,5,5-tetramethyl-1,3,2-dioxaborolan-2-yl) phenyl) -9H-carbazole, 3 , 6-Dimethyl-9- (4- (4,4,5,5-tetramethyl-1,3,2-dioxaborolan-2-yl) phenyl) -9H-carbazole, 3-methyl-9- (4- (4,4,5,5-tetramethyl-1,3,2-dioxaborolan-2-yl) phenyl) -9H-carbazole, 9- (3-methyl-4- (4,4,5,5-tetra Methyl-1,3,2-dioxaborolan-2-yl) phenyl) -9H-carbazole, 9- (2-methyl-4- (4,4,5,5-tetramethyl-1,3,2-dioxaborolane) 2-yl) phenyl) -9H-carbazol It is preferred to prepare at least one equal.
Such a boronic ester can be produced according to a known synthesis method, or a commercially available product can be used as it is.
Moreover, the boronic acid corresponding to the above-mentioned boronic acid ester can also be used as a precursor.

4.第3工程
第3工程は、反応式(1)及び反応式(2)に示すように、第1工程および第2工程でそれぞれ準備した式(8)で表わされるハロゲン化アリール(記号Xは、Br、ClまたはI)と、式(9)および式(10)で表わされる所定のボロン酸エステルとを、それぞれパラジウム触媒と塩基の求核種の作用により、順次クロスカップリングさせ、上述した一般式(1)で表わされる有機発光材料とする工程である。
4). Third Step As shown in the reaction formula (1) and the reaction formula (2), the third step is an aryl halide represented by the formula (8) prepared in the first step and the second step, respectively (the symbol X is Br, Cl or I) and the prescribed boronic acid ester represented by formula (9) and formula (10) are sequentially cross-coupled by the action of a palladium catalyst and a base nucleophile, respectively, This is a step of forming an organic light emitting material represented by (1).

Figure 0006214026
Figure 0006214026

Figure 0006214026
Figure 0006214026

ここで、第3工程において、式(8)で表わされるハロゲン化アリールに対して、式(9)および式(10)で表わされる所定のボロン酸エステルを、それぞれ滴下しながら、順次クロスカップリングさせることが好ましい。
この理由は、所定のボロン酸エステルは、反応容器内で活性が低下しやすいことから、滴下して反応させた場合、所定のボロン酸エステルの活性を維持しやすくなり、飛躍的に反応物の収率を向上させることができるためである。
より具体的には、電子アクセプター性が強く、一般に、反応性が極めて低いと考えられているハロゲン化アリールに対しても、所定のボロン酸エステルを有効に反応させることができ、所定の有機発光材料の収率を飛躍的に向上させることができる。例えば、非滴下で、バッチ処理した場合には、1%程度であった収率を、ボロン酸エステルを滴下して反応させた場合、50%以上の収率にまで、向上させることができることを確認した。
なお、所定のボロン酸エステルを滴下して、所定のハロゲン化アリールと反応させる場合の好適条件の一例を下記に示す。
反応温度:20〜80℃
滴下時間:5 〜36時間
滴下速度:0.05〜0.4モル当量/時間
Here, in the third step, the predetermined boronic acid ester represented by the formula (9) and the formula (10) is dropped to the aryl halide represented by the formula (8), and the cross coupling is sequentially performed. It is preferable to make it.
The reason for this is that the activity of a given boronic acid ester tends to decrease in the reaction vessel. This is because the yield can be improved.
More specifically, a predetermined boronic acid ester can be effectively reacted with an aryl halide, which has a strong electron acceptor property and is generally considered to have a very low reactivity, and a predetermined organic light emission. The yield of the material can be dramatically improved. For example, when batch treatment is performed without dropping, the yield of about 1% can be improved to a yield of 50% or more when boronic ester is dropped and reacted. confirmed.
An example of suitable conditions when a predetermined boronic acid ester is dropped and reacted with a predetermined aryl halide is shown below.
Reaction temperature: 20-80 ° C
Dropping time: 5 to 36 hours Dropping speed: 0.05 to 0.4 molar equivalent / hour

その他、一般式(1)で表わされる有機発光材料が、置換基R1〜R2からなるカルバゾリル基と、置換基R3〜R4からなるカルバゾリル基に関して、非対称構造の場合には、反応式(1)および反応式(2)に示すように、式(9)または式(10)で表わされる一方のボロン酸エステルを先にクロスカップリング反応させ、次いで、他方のボロン酸エステルをクロスカップリング反応させ、基本的に二段階でクロスカップリング反応させることになる。
一方、一般式(1)で表わされる有機発光材料が、置換基R1〜R2からなるカルバゾリル基と、置換基R3〜R4からなるカルバゾリル基に関して、対称構造である場合には、後述する変形例のように、式(9)および式(10)で表わされる所定のボロン酸エステルのいずれか一方を使用し、基本的に一段階で、クロスカップリング反応を生じさせれば良い。
In addition, when the organic luminescent material represented by the general formula (1) has an asymmetric structure with respect to the carbazolyl group composed of the substituents R 1 to R 2 and the carbazolyl group composed of the substituents R 3 to R 4 , the reaction formula As shown in (1) and reaction formula (2), one boronic ester represented by formula (9) or formula (10) is first subjected to a cross-coupling reaction, and then the other boronic ester is cross-coupled. A ring reaction is performed, and a cross-coupling reaction is basically performed in two steps.
On the other hand, when the organic light emitting material represented by the general formula (1) has a symmetric structure with respect to the carbazolyl group composed of the substituents R 1 to R 2 and the carbazolyl group composed of the substituents R 3 to R 4 , As in the modified example, the cross-coupling reaction may be basically generated in one step using any one of the predetermined boronic acid esters represented by the formula (9) and the formula (10).

5.変形例
また、製造方法としての変形例は、一般式(1´)で表わされ、中心部位に、電子アクセプター性のテトラフルオロアリーレン構造と、その両末端に、電子ドナー性のアリーレン基を介して、それぞれジカルバゾリル基と、を含んでなるドナー・アクセプター型分子構造を有する対称構造の有機発光材料の製造方法である。
そして、1,4−ジハロゲン化テトラフルオロアリーレンからなるハロゲン化アリールを準備する第1工程と、置換基R1〜R2または置換基R3〜R4を有するカルバゾリル基含有ボロン酸エステルからなるボロン酸エステルを準備する第2工程と、ハロゲン化アリールと、ボロン酸エステルと、をパラジウム触媒と塩基の求核種の作用により、クロスカップリングさせる第3工程と、を含む有機発光材料の製造方法である。
すなわち、このように実施することによって、対称形の有機発光材料を効率的に製造することができる。
そして、さらに、ハロゲン化アリールに対して、所定のボロン酸エステルを滴下することによって、ボロン酸エステルの活性期間が短い場合であっても、常にフレッシュなボロン酸エステルを供給して、ハロゲン化アリールに対する反応性を高めることができる。
したがって、滴下法によれば、活性の高いボロン酸エステルを使用して、効率的にクロスカップリングを生じさせ、対称形の有機発光材料を極めて短時間で製造することができる。
5. Modified Example A modified example of the production method is represented by the general formula (1 ′), and an electron acceptor tetrafluoroarylene structure is formed at the central portion, and an electron donor arylene group is interposed at both ends thereof. And a method for producing an organic light-emitting material having a symmetric structure having a donor-acceptor type molecular structure each containing a dicarbazolyl group.
Then, a first step of preparing an aryl halide comprising 1,4-dihalogenated tetrafluoroarylene, and a boron comprising a carbazolyl group-containing boronic acid ester having substituents R 1 to R 2 or substituents R 3 to R 4 A method for producing an organic light-emitting material, comprising: a second step of preparing an acid ester; and a third step of cross-coupling an aryl halide and a boronic ester by the action of a palladium catalyst and a base nucleophile. is there.
That is, by implementing in this way, a symmetrical organic luminescent material can be manufactured efficiently.
Further, by dropping a predetermined boronic acid ester to the aryl halide, a fresh boronic ester is always supplied even when the boronic acid ester has a short active period. The reactivity with respect to can be improved.
Therefore, according to the dropping method, a highly active boronic acid ester can be used to efficiently produce cross coupling, and a symmetrical organic light-emitting material can be produced in a very short time.

[第3の実施形態]
本発明の第3の実施形態は、一般式(1)で表わされ、中心部位に、電子アクセプター性のテトラフルオロアリーレン構造と、その両末端に、電子ドナー性のアリーレン基を介して、それぞれカルバゾリル基と、を含んでなるドナー・アクセプター型分子構造を有する有機発光材料をホスト材料とし、それにドーパント材料を配合してなる発光層を備えることを特徴とする有機発光素子である。
そして、陽極及び陰極からなる一対の電極間に、発光層または発光層を含む複数層の有機薄膜層を含んでなる発光素子であって、発光層が、ドーパント材料と、主成分であるホスト材料として、第1の実施形態の有機発光材料と、を含有することを特徴とする有機発光素子である。
以下、本発明の第3の実施形態である第1の実施形態の有機発光材料をホスト材料として用いた場合の有機発光素子(有機EL素子)を中心に、図面を適宜参照して、具体的に説明する。
[Third Embodiment]
The third embodiment of the present invention is represented by the general formula (1), and an electron acceptor tetrafluoroarylene structure is formed at the central portion, and an electron donor arylene group is provided at both ends thereof. An organic light-emitting device comprising a light-emitting layer formed by blending a dopant material with an organic light-emitting material having a donor-acceptor type molecular structure containing a carbazolyl group as a host material.
A light emitting device comprising a light emitting layer or a plurality of organic thin film layers including a light emitting layer between a pair of electrodes consisting of an anode and a cathode, wherein the light emitting layer is a dopant material and a host material as a main component As an organic light-emitting device comprising the organic light-emitting material of the first embodiment.
Hereinafter, the organic light emitting material of the first embodiment, which is the third embodiment of the present invention, will be specifically described with reference to the drawings as appropriate, focusing on the organic light emitting device (organic EL device) when used as a host material. Explained.

1.基本構成
本発明の有機発光素子、例えば、代表的である有機EL素子110は、図6(a)に示すように、ガラス、プラスチックなどの透明基板101上に、透明導電材料からなる陽極102、所定の有機化合物からなる正孔輸送層103、所定の有機化合物からなる発光層104、所定の有機化合物からなる励起子ブロッキング層105、所定の有機化合物からなる電子輸送層106、及び金属材料からなる陰極107が積層されている。
すなわち、このような多層構造を基本構成として、有機EL素子110が構成され、電極からそれぞれ注入される電子および正孔との再結合によって、高輝度のリン光を発光することができる。
1. Basic Configuration An organic light-emitting device of the present invention, for example, a typical organic EL device 110, as shown in FIG. 6 (a), has an anode 102 made of a transparent conductive material on a transparent substrate 101 such as glass or plastic, A hole transport layer 103 made of a predetermined organic compound, a light emitting layer 104 made of a predetermined organic compound, an exciton blocking layer 105 made of a predetermined organic compound, an electron transport layer 106 made of a predetermined organic compound, and a metal material A cathode 107 is stacked.
That is, the organic EL element 110 is configured using such a multilayer structure as a basic configuration, and high-luminance phosphorescence can be emitted by recombination with electrons and holes respectively injected from the electrodes.

2.発光層
また、発光層が、第1の実施形態の有機発光材料(ホスト材料)とともに、当該ホスト材料に対して、ドーパント材料を含有する。
ここで、ドーパント材料の種類は特に制限されるものではないが、高輝度のリン光を、比較的低電流密度領域でも、さらに安定的かつ長期間にわたって得ることができることから、イリジウム錯体化合物およびプラチナ錯体化合物、あるいはいずれか一方を用いることが好ましい。
そして、リン光が発光されているか否かは、例えば、ストリークカメラ(浜松ホトニクス(株)製、C4334)を用いたリン光発光材料における発光寿命によって、判断することができる。
すなわち、図5(a)に示すように、リン光の発光スペクトルを測定し、所定の発光強度(Log10(光子数))がμsecオーダー以上で持続する場合に、得られる発光がリン光であると判断することができる。
2. Light-Emitting Layer The light-emitting layer contains a dopant material with respect to the host material together with the organic light-emitting material (host material) of the first embodiment.
Here, the type of the dopant material is not particularly limited, but high brightness phosphorescence can be obtained more stably and over a long period of time even in a relatively low current density region. It is preferable to use a complex compound or one of them.
Whether or not phosphorescence is emitted can be determined by, for example, the emission lifetime of the phosphorescent material using a streak camera (C4334, manufactured by Hamamatsu Photonics Co., Ltd.).
That is, as shown in FIG. 5 (a), when the emission spectrum of phosphorescence is measured and the predetermined emission intensity (Log 10 (number of photons)) persists in the order of μsec or more, the obtained emission is phosphorescence. It can be judged that there is.

ここで、図7に、上述した式(3)で表されるCPFPをホスト材料として発光層に含み、デバイスを構成した場合の電流密度と電圧との関係(J−V特性)を示して説明する。
ここで、図7は、横軸に印加した電圧を採り、縦軸に得られた電流密度を採った特性曲線HおよびIが示してある。
また特性曲線Hは、本願発明のCPFPをホスト材料に用いた場合の特性曲線であり、特性曲線Iは、一般的にホスト材料として用いられる後述の式(G)で表されるmCPを用いた場合の特性曲線である。
特性曲線Hは、特性曲線Iに比較し、低電圧の印加であっても高い電流密度が得られている。言い換えると、同じ電流密度を得るために、CPFPは、mCPに比較して低電圧でよいとことがわかる。
より具体的には、10mA/cm2の電流密度を得るために、CPFPは、5.6V必要であり、一方mCPは、6V必要であることがわかる。
したがって、本願発明の水平配向性を有する有機発光材料は、ホスト材料として有用であることが理解される。
Here, FIG. 7 shows the relationship between the current density and voltage (JV characteristics) in the case where the light emitting layer includes CPFP represented by the above formula (3) as a host material and constitutes a device. To do.
Here, FIG. 7 shows characteristic curves H and I taking the applied voltage on the horizontal axis and the current density obtained on the vertical axis.
The characteristic curve H is a characteristic curve when CPFP of the present invention is used as a host material, and the characteristic curve I uses mCP represented by the following formula (G) which is generally used as a host material. It is a characteristic curve in the case.
The characteristic curve H has a higher current density than the characteristic curve I even when a low voltage is applied. In other words, in order to obtain the same current density, it can be seen that CPFP may be a lower voltage than mCP.
More specifically, it can be seen that CPFP requires 5.6V, while mCP requires 6V to obtain a current density of 10 mA / cm 2 .
Therefore, it is understood that the organic light emitting material having the horizontal alignment property of the present invention is useful as a host material.

また、イリジウム錯体化合物等のドーパント材料に関し、発光色と対比しながら具体例を示す。
すなわち、青色系リン光を取り出すためのイリジウム錯体化合物として、ビス[2−(4’,6’−ジフルオロフェニル)ピリジナト−N,C2’]イリジウム(III)テトラキス(1−ピラゾリル)ボラート、ビス[2−(4’,6’−ジフルオロフェニル)ピリジナト−N,C2’]イリジウム(III)ピコリナート、ビス{2−[3’,5’−ビス(トリフルオロメチル)フェニル]ピリジナト−N,C2’}イリジウム(III)ピコリナート、ビス[2−(4’,6’−ジフルオロフェニル)ピリジナト−N,C2’]イリジウム(III)アセチルアセトナートなどが挙げられる。
Further, specific examples of dopant materials such as iridium complex compounds will be shown while comparing with emission colors.
That is, as an iridium complex compound for extracting blue phosphorescence, bis [2- (4 ′, 6′-difluorophenyl) pyridinato-N, C 2 ′ ] iridium (III) tetrakis (1-pyrazolyl) borate, bis [2- (4 ′, 6′-difluorophenyl) pyridinato-N, C 2 ′ ] iridium (III) picolinate, bis {2- [3 ′, 5′-bis (trifluoromethyl) phenyl] pyridinato-N, C 2 ′ } iridium (III) picolinate, bis [2- (4 ′, 6′-difluorophenyl) pyridinato-N, C 2 ′ ] iridium (III) acetylacetonate, and the like.

また、緑色系リン光を取り出すためのイリジウム錯体化合物として、トリス(2−フェニルピリジナト−N,C2’)イリジウム(III)、ビス(2−フェニルピリジナト−N,C2’)イリジウム(III)アセチルアセトナート、ビス(1,2−ジフェニル−1H−ベンゾイミダゾラト)イリジウム(III)アセチルアセトナート、ビス(ベンゾ[h]キノリナト)イリジウム(III)アセチルアセトナート、トリス(ベンゾ[h]キノリナト)イリジウム(III)などが挙げられる。 As iridium complex compounds for extracting green phosphorescence, tris (2-phenylpyridinato-N, C 2 ′ ) iridium (III), bis (2-phenylpyridinato-N, C 2 ′ ) Iridium (III) acetylacetonate, bis (1,2-diphenyl-1H-benzimidazolato) iridium (III) acetylacetonate, bis (benzo [h] quinolinato) iridium (III) acetylacetonate, tris (benzo [ h] quinolinato) iridium (III) and the like.

また、黄色系リン光を取り出すためのイリジウム錯体化合物として、ビス(2−フェニルピリジナト−N,C2’)(2−(3−(2−オキソ−2H−クロメニル))ピリジナト−N,C4’)イリジウム(III)、ビス(2,4−ジフェニル−1,3−オキサゾラト−N,C2’)イリジウム(III)アセチルアセトナート、ビス[2−(4’−パーフルオロフェニルフェニル)ピリジナト]イリジウム(III)アセチルアセトナート、ビス(2−フェニルベンゾチアゾラト−N,C2’)イリジウム(III)アセチルアセトナート、(アセチルアセトナート)ビス[2,3−ビス(4−フルオロフェニル)−5−メチルピラジナト]イリジウム(III)、(アセチルアセトナート)ビス{2−(4−メトキシフェニル)−3,5−ジメチルピラジナト}イリジウム(III)などが挙げられる。 Further, as an iridium complex compound for taking out yellow phosphorescence, bis (2-phenylpyridinato-N, C 2 ′ ) (2- (3- (2-oxo-2H-chromenyl)) pyridinato-N, C 4 ′ ) iridium (III), bis (2,4-diphenyl-1,3-oxazolate-N, C 2 ′ ) iridium (III) acetylacetonate, bis [2- (4′-perfluorophenylphenyl) Pyridinato] iridium (III) acetylacetonate, bis (2-phenylbenzothiazolate-N, C 2 ′ ) iridium (III) acetylacetonate, (acetylacetonato) bis [2,3-bis (4-fluoro Phenyl) -5-methylpyrazinato] iridium (III), (acetylacetonato) bis {2- (4-methoxyphenyl) -3,5-dimethylpyrazinato} i Examples include lithium (III).

また、橙色系リン光を取り出すためのイリジウム錯体化合物として、トリス(2−フェニルキノリナト−N,C2’)イリジウム(III)、ビス(2−フェニルキノリナト−N,C2’)イリジウム(III)アセチルアセトナート、(アセチルアセトナート)ビス(3,5−ジメチル−2−フェニルピラジナト)イリジウム(III)、(アセチルアセトナート)ビス(5−イソプロピル−3−メチル−2−フェニルピラジナト)イリジウム(III)等が挙げられる。 As iridium complex compounds for extracting orange phosphorescence, tris (2-phenylquinolinato-N, C 2 ′ ) iridium (III), bis (2-phenylquinolinato-N, C 2 ′ ) iridium ( III) Acetylacetonate, (acetylacetonato) bis (3,5-dimethyl-2-phenylpyrazinato) iridium (III), (acetylacetonato) bis (5-isopropyl-3-methyl-2-phenylpyra) Zinato) iridium (III) and the like.

さらにまた、赤色系リン光を取り出すためのイリジウム錯体化合物として、ビス[2−(2’−ベンゾ[4,5−α]チエニル)ピリジナト−N,C3’]イリジウム(III)アセチルアセトナート、ビス(1−フェニルイソキノリナト−N,C2’)イリジウム(III)アセチルアセトナート、(アセチルアセトナート)ビス[2,3−ビス(4−フルオロフェニル)キノキサリナト]イリジウム(III)、(アセチルアセトナート)ビス(2,3,5−トリフェニルピラジナト)イリジウム(III)、(ジピバロイルメタナト)ビス(2,3,5−トリフェニルピラジナト)イリジウム(III)等が挙げられる。 Furthermore, as an iridium complex compound for extracting red phosphorescence, bis [2- (2′-benzo [4,5-α] thienyl) pyridinato-N, C 3 ′ ] iridium (III) acetylacetonate, Bis (1-phenylisoquinolinato-N, C 2 ′ ) iridium (III) acetylacetonate, (acetylacetonato) bis [2,3-bis (4-fluorophenyl) quinoxalinato] iridium (III), (acetyl Acetonato) bis (2,3,5-triphenylpyrazinato) iridium (III), (dipivaloylmethanato) bis (2,3,5-triphenylpyrazinato) iridium (III) and the like It is done.

また、プラチナ錯体化合物としては、ビス(2−フェニルピリジナト−N,C2’)白金(II)、(2−フェニルピリジナト−N,C2’)白金(II)アセチルアセトナート、(N,N´−ビス(サリチリデン)エチレンジアミナト−N,N´,O,O´)白金(II)、(テトラフェニルポルフィナト−N,N´,N´´,N´´´)白金(II)等の一種単独または二種以上の組み合わせが好ましい。 Examples of the platinum complex compound include bis (2-phenylpyridinato-N, C 2 ′ ) platinum (II), (2-phenylpyridinato-N, C 2 ′ ) platinum (II) acetylacetonate, (N, N′-bis (salicylidene) ethylenediaminato-N, N ′, O, O ′) platinum (II), (tetraphenylporfinato-N, N ′, N ″, N ″ ″) platinum One type of (II) or a combination of two or more types is preferred.

また、ドーパント材料の配合量を、ドーパント材料とホスト材料とからなる発光材料全体の量(100重量%)に対して、0.1〜20重量%の範囲内の値とすることが好ましい。
この理由は、かかるドーパント材料の配合量が0.1重量%未満の値となると、発光輝度が著しく低下する場合があるためである。
一方、かかるドーパント材料の配合量が20重量%を超えた値となると、所定のホスト材料に対して、均一に分散することが困難になったり、結晶化しやすくなったりする場合があるためである。
したがって、ドーパント材料の配合量を、発光材料の全体量に対して、1〜10重量%の範囲内の値とすることがより好ましく、2〜8重量%の範囲内の値とすることがさらに好ましい。
Moreover, it is preferable to make the compounding quantity of dopant material into the value within the range of 0.1-20 weight% with respect to the quantity (100 weight%) of the whole luminescent material which consists of dopant material and host material.
The reason for this is that when the blending amount of the dopant material is less than 0.1% by weight, the emission luminance may be remarkably lowered.
On the other hand, when the compounding amount of the dopant material exceeds 20% by weight, it may be difficult to uniformly disperse or easily crystallize with respect to a predetermined host material. .
Therefore, the blending amount of the dopant material is more preferably set to a value within the range of 1 to 10% by weight, and further to a value within the range of 2 to 8% by weight with respect to the total amount of the light emitting material. preferable.

また、ドーパント材料の重量平均分子量を400〜1000の範囲内の値とすることが好ましい。
この理由は、かかる重量平均分子量が400未満の値となると、耐熱性や耐久性が著しく低下する場合があるためである。一方、かかる重量平均分子量が1000を超えた値となると、所定のホスト材料に対して、均一に分散することが困難になる場合があるためである。
したがって、ドーパント材料の重量平均分子量を410〜800の範囲内の値とすることがより好ましく、420〜600の範囲内の値とすることがさらに好ましい。
なお、かかる重量平均分子量は、例えば、ポリスチレン粒子換算によるゲルパーミエーションクロマトグララフィー(GPC)法により測定することができる。
Moreover, it is preferable to make the weight average molecular weight of dopant material into the value within the range of 400-1000.
This is because when the weight average molecular weight is less than 400, the heat resistance and durability may be significantly reduced. On the other hand, when the weight average molecular weight exceeds 1000, it may be difficult to uniformly disperse the predetermined host material.
Accordingly, the weight average molecular weight of the dopant material is more preferably set to a value within the range of 410 to 800, and further preferably set to a value within the range of 420 to 600.
In addition, this weight average molecular weight can be measured by the gel permeation chromatography (GPC) method by polystyrene particle conversion, for example.

その他、発光層に、電子輸送を補助する材料を加えることも好ましい。このような電子輸送補助材料として、例えば、トリアゾール誘導体、オキサゾール誘導体、多環系化合物、バソクプロイン等のヘテロ多環系化合物、オキサジアゾール誘導体、フルオレノン誘導体、ジフェニルキノン誘導体、チオピランジオキシド誘導体、アントラキノンジメタン誘導体、アントロン誘導体、カルボジイミド誘導体、フルオレニリデンメタン誘導体、ジスチリルピラジン誘導体、ナフタレンテトラカルボン酸又はペリレンテトラカルボン酸等の芳香環テトラカルボン酸の酸無水物、フタロシアニン誘導体、8−キノリノール誘導体の金属錯体やメタルフタロシアニン、ベンゾオキサゾールやベンゾチアゾールを配位子とする金属錯体に代表される各種金属錯体、有機シラン誘導体、イリジウム錯体等の一種単独または二種以上の組み合わせが挙げられる。   In addition, it is also preferable to add a material that assists electron transport to the light emitting layer. Examples of such electron transport auxiliary materials include triazole derivatives, oxazole derivatives, polycyclic compounds, heteropolycyclic compounds such as bathocuproine, oxadiazole derivatives, fluorenone derivatives, diphenylquinone derivatives, thiopyrandioxide derivatives, anthraquinones. Dimethane derivatives, anthrone derivatives, carbodiimide derivatives, fluorenylidenemethane derivatives, distyrylpyrazine derivatives, acid anhydrides of aromatic ring tetracarboxylic acids such as naphthalenetetracarboxylic acid or perylenetetracarboxylic acid, phthalocyanine derivatives, 8-quinolinol derivatives One or two or more of metal complexes, metal phthalocyanines, various metal complexes represented by metal complexes having benzoxazole or benzothiazole as a ligand, organosilane derivatives, iridium complexes, etc. Like a combination of.

3.陽極
また、陽極としては、仕事関数が比較的大きい、より具体的には、4eV以上である金属材料や金属酸化物材料が用いられる。
このような金属材料等としては、例えば、インジウムスズ酸化物(ITO)、インジウム亜鉛酸化物(IZO)、酸化スズ(SnO2)、酸化亜鉛(ZnO)等の少なくとも一種が好ましい。
そして、陽極の厚さを、通常、300〜3000オングストロームの範囲内の値とすることが好ましい。
3. Anode As the anode, a metal material or a metal oxide material having a relatively large work function, more specifically, 4 eV or more is used.
As such a metal material, for example, at least one of indium tin oxide (ITO), indium zinc oxide (IZO), tin oxide (SnO 2 ), zinc oxide (ZnO), and the like is preferable.
The thickness of the anode is usually preferably set to a value in the range of 300 to 3000 angstroms.

4.陰極
また、陰極には、仕事関数が比較的小さい材料、より具体的には、4eV未満の金属材料や金属酸化物材料が用いられる。
このような金属材料等としては、例えば、リチウム、バリウム、アルミニウム、マグネシウム、インジウム、銀又は各々の合金等が好ましい。
そして、陰極の厚さを、通常、100〜5000オングストロームの範囲内の値とすることが好ましい。
なお、上述した陽極あるいは陰極のいずれか一方が、インジウムスズ酸化物(ITO)等の透明又は半透明であれば、所定のリン光を外部に取り出すことができる。
4). Cathode For the cathode, a material having a relatively small work function, more specifically, a metal material or metal oxide material of less than 4 eV is used.
As such a metal material, for example, lithium, barium, aluminum, magnesium, indium, silver, or an alloy thereof is preferable.
And it is preferable to make the thickness of a cathode into the value within the range of 100-5000 Angstrom normally.
In addition, if either one of the anode or the cathode described above is transparent or semi-transparent such as indium tin oxide (ITO), predetermined phosphorescence can be extracted to the outside.

5.電子輸送層
また、図6(a)に示すように、少なくとも上述した発光層104と、陽極102と、陰極107と、後述する励起子のブロッキング層105とを含むとともに、所定位置に電子輸送層106を設けることが好ましい。
ここで、電子輸送層に配合する電子輸送材料としては、例えば、トリアゾール誘導体、オキサゾール誘導体、多環系化合物、バソクプロイン等のヘテロ多環系化合物、オキサジアゾール誘導体、フルオレノン誘導体、ジフェニルキノン誘導体、チオピランジオキシド誘導体、アントラキノンジメタン誘導体、アントロン誘導体、カルボジイミド誘導体、フルオレニリデンメタン誘導体、ジスチリルピラジン誘導体、ナフタレンテトラカルボン酸又はペリレンテトラカルボン酸等の芳香環テトラカルボン酸の酸無水物、フタロシアニン誘導体、8−キノリノール誘導体の金属錯体やメタルフタロシアニン、ベンゾオキサゾールやベンゾチアゾールを配位子とする金属錯体に代表される各種金属錯体、有機シラン誘導体、イリジウム錯体等の一種単独または二種以上の組み合わせが挙げられる。
5. Electron Transport Layer As shown in FIG. 6A, the electron transport layer includes at least the light emitting layer 104, the anode 102, the cathode 107, and an exciton blocking layer 105 described later, and an electron transport layer at a predetermined position. 106 is preferably provided.
Here, examples of the electron transport material to be blended in the electron transport layer include, for example, triazole derivatives, oxazole derivatives, polycyclic compounds, heteropolycyclic compounds such as bathocuproine, oxadiazole derivatives, fluorenone derivatives, diphenylquinone derivatives, thiols. Pyrandioxide derivatives, anthraquinone dimethane derivatives, anthrone derivatives, carbodiimide derivatives, fluorenylidenemethane derivatives, distyrylpyrazine derivatives, acid anhydrides of carbocyclic aromatic tetracarboxylic acids such as naphthalenetetracarboxylic acid or perylenetetracarboxylic acid, phthalocyanine derivatives , 8-quinolinol derivative metal complexes, metal phthalocyanines, various metal complexes represented by metal complexes having benzoxazole or benzothiazole ligands, organic silane derivatives, iridium complexes, etc. Include combinations of the above German or two.

6.励起子ブロッキング層
また、図6(a)に示すように、励起子ブロッキング層105を設けることが好ましい。
このように励起子ブロッキング層105を設けることによって、発光効率を高めることができるとともに、有機EL素子の寿命についても長くすることができるためである。
ここで、励起子ブロッキング層105は、前述の電子輸送材料を用いて設けることができ、2つ以上の種類の電子輸送材料を共蒸着などにより混合して積層された混合層とすることが好ましい。
そして、励起子のブロッキング層に含有する電子輸送材料は、そのイオン化ポテンシャルが発光層のイオン化ポテンシャルよりも大きくすることが好ましい。
6). Exciton blocking layer Moreover, it is preferable to provide the exciton blocking layer 105 as shown to Fig.6 (a).
This is because by providing the exciton blocking layer 105 in this manner, the light emission efficiency can be increased and the lifetime of the organic EL element can be extended.
Here, the exciton blocking layer 105 can be provided by using the above-described electron transporting material, and is preferably a mixed layer in which two or more kinds of electron transporting materials are mixed and stacked by co-evaporation or the like. .
The electron transport material contained in the exciton blocking layer preferably has an ionization potential greater than that of the light emitting layer.

7.その他の構成
図示しないものの、有機EL素子の表示領域の周囲は、水分の影響を排除して、耐久性を高めるために、エポキシ樹脂やアクリル樹脂等を用いるとともに、所定部材を用いて、封止してあることが好ましい。
そして、有機EL素子の表示領域と、所定部材との間隙には、窒素、アルゴン等の不活性気体や、フッ化炭化水素、シリコンオイルのような不活性液体が注入してあることが好ましい。
一方、水分の影響を排除すべく、間隙を真空としたり、かかる間隙に、吸湿性化合物を封入したりすることも好ましい。
7). Other Configurations Although not shown, the periphery of the display area of the organic EL element is sealed with epoxy resin, acrylic resin, or the like, and a predetermined member in order to eliminate the influence of moisture and enhance durability. Preferably it is.
An inert gas such as nitrogen or argon, or an inert liquid such as fluorinated hydrocarbon or silicon oil is preferably injected into the gap between the display area of the organic EL element and the predetermined member.
On the other hand, in order to eliminate the influence of moisture, it is also preferable to make the gap a vacuum or to enclose a hygroscopic compound in the gap.

8.発光量子収率(Φ)
また、ホスト材料としての有機発光材料について測定される発光量子収率(Φ)を30〜80%の範囲内の値とすることが好ましい。
この理由は、かかる発光量子収率が30%未満の値になると、得られるリン光の発光輝度が低下したり、偏光成分の取り出しが困難となったりする場合があるためである。
一方、かかる発光量子収率が80%を超えた値になると、使用可能な有機発光材料の種類等が過度に制限される場合があるためである。
したがって、ホスト材料としての有機発光材料を用いて測定される発光量子収率を40〜75%の範囲内の値とすることがより好ましく、50〜70%の範囲内の値とすることがさらに好ましい。
なお、ホスト材料としての有機発光材料を用いて測定される発光量子収率は、後述する実施例に記載する方法に準じて、測定することができる。
8. Luminescence quantum yield (Φ)
Moreover, it is preferable to make the light emission quantum yield ((PHI)) measured about the organic luminescent material as a host material into the value within the range of 30-80%.
This is because when the emission quantum yield becomes a value of less than 30%, the emission luminance of the phosphorescence obtained may be lowered, or it may be difficult to extract the polarization component.
On the other hand, when the light emission quantum yield exceeds 80%, the types of usable organic light emitting materials may be excessively limited.
Therefore, it is more preferable to set the emission quantum yield measured using the organic light emitting material as the host material to a value in the range of 40 to 75%, and further to a value in the range of 50 to 70%. preferable.
In addition, the light emission quantum yield measured using the organic luminescent material as a host material can be measured according to the method described in the Example mentioned later.

9.外部量子効率(EQE)
また、ホスト材料としての有機発光材料を用いて、所定の有機EL素子を構成した場合に測定される外部量子効率(EQE:External Quantum Efficiency)を、0.0005〜10mA/cm2の電流密度の範囲において、4〜20%の範囲内の値とすることが好ましい。
この理由は、かかる外部量子効率が4%未満の値になると、得られる発光輝度が過度に低下する場合があるためである。
一方、かかる外部量子効率が過度に高い値、例えば、20%を超えた値になると、使用可能なドーパント材料等の種類等が過度に制限される場合があるためである。
したがって、ホスト材料としての有機発光材料を用いて測定される外部量子効率を所定の電流密度の範囲において、4.5〜18%の範囲内の値とすることがより好ましく、5〜15%の範囲内の値とすることがさらに好ましい。
なお、ホスト材料としての有機発光材料を用いて測定される外部量子効率は、後述する実施例に記載する方法に準じて、測定することができる。
9. External quantum efficiency (EQE)
Further, an external quantum efficiency (EQE) measured when a predetermined organic EL element is configured using an organic light emitting material as a host material is a current density of 0.0005 to 10 mA / cm 2 . In the range, it is preferable to set the value within a range of 4 to 20%.
This is because when the external quantum efficiency is less than 4%, the obtained light emission luminance may be excessively lowered.
On the other hand, when the external quantum efficiency is excessively high, for example, a value exceeding 20%, the types of usable dopant materials may be excessively limited.
Therefore, the external quantum efficiency measured using the organic light emitting material as the host material is more preferably set to a value within the range of 4.5 to 18% within a predetermined current density range, More preferably, the value is within the range.
In addition, the external quantum efficiency measured using the organic luminescent material as a host material can be measured according to the method described in the Example mentioned later.

[第4の実施形態]
本発明の第4の実施形態は、一般式(1)で表わされ、中心部位に、電子アクセプター性のテトラフルオロアリーレン構造と、その両末端に、電子ドナー性のアリーレン基を介して、それぞれカルバゾリル基と、を含んでなるドナー・アクセプター型分子構造を有する有機発光材料を電子輸送材料として含む電子輸送層を備えることを特徴とする有機発光素子である。
以下、本発明の第3の実施形態において記載した内容と異なる点を中心に、図面を適宜参照して、第1の実施形態の有機発光材料を電子輸送材料として用いた有機発光素子について具体的に説明する。
[Fourth Embodiment]
The fourth embodiment of the present invention is represented by the general formula (1), and has an electron acceptor tetrafluoroarylene structure at the central portion and an electron donor arylene group at both ends thereof, respectively. An organic light emitting device comprising an electron transporting layer including an organic light emitting material having a donor-acceptor type molecular structure containing a carbazolyl group as an electron transporting material.
Hereinafter, an organic light-emitting device using the organic light-emitting material of the first embodiment as an electron transport material will be described with reference to the drawings as appropriate, focusing on differences from the contents described in the third embodiment of the present invention. Explained.

1.基本構成
本発明の有機発光素子、例えば、代表的である有機EL素子111は、図6(b)に示すように、ガラス、プラスチックなどの透明基板101上に、透明導電材料からなる陽極102、所定の有機化合物からなる正孔輸送層103、所定の有機化合物からなる発光層104、所定の有機化合物からなる電子輸送層106、及び金属材料からなる陰極107が積層されている。
すなわち、このような多層構造を基本構成として、有機EL素子111が構成され、電極からそれぞれ注入される電子および正孔との再結合によって、高輝度のリン光を発光することができる。
1. Basic Configuration An organic light-emitting device of the present invention, for example, a typical organic EL device 111 includes an anode 102 made of a transparent conductive material on a transparent substrate 101 such as glass or plastic, as shown in FIG. A hole transport layer 103 made of a predetermined organic compound, a light emitting layer 104 made of a predetermined organic compound, an electron transport layer 106 made of a predetermined organic compound, and a cathode 107 made of a metal material are laminated.
That is, the organic EL element 111 is configured using such a multilayer structure as a basic configuration, and high-luminance phosphorescence can be emitted by recombination with electrons and holes respectively injected from the electrodes.

2.発光層
また、発光層が、ホスト材料とともに、当該ホスト材料に対するドーパント材料を含有することを特徴とする。
そして、発光層の主成分であるホスト材料としては、特に制限されるものではなく、ポリフェニレン化合物、ポリフルオレン化合物、ポリチオフェン化合物、ポリフェニレンビニレン化合物、ポリカルバゾール化合物、ポリピロール化合物、ポリアセチレン化合物、ポリアニリン化合物、ポリオキサジアゾール化合物等の一種単独又は二種以上の組み合わせが挙げられる。
2. Light-Emitting Layer The light-emitting layer contains a dopant material for the host material together with the host material.
The host material that is the main component of the light emitting layer is not particularly limited, and is a polyphenylene compound, polyfluorene compound, polythiophene compound, polyphenylene vinylene compound, polycarbazole compound, polypyrrole compound, polyacetylene compound, polyaniline compound, polyaniline compound, One kind alone or a combination of two or more kinds such as an oxadiazole compound may be mentioned.

より具体的には、例えば、下式(F)で示される4,4´−ジカルバゾリル−1,1´ビフェニル(CBP)、あるいは、下式(G)で示されるN,N−ジカルバゾール−3,5−ベンゼン、または下式(H)で示されるトリス(8−キノリノラト)アルミニウムが挙げられる。   More specifically, for example, 4,4′-dicarbazolyl-1,1′biphenyl (CBP) represented by the following formula (F) or N, N-dicarbazole-3 represented by the following formula (G) , 5-benzene, or tris (8-quinolinolato) aluminum represented by the following formula (H).

Figure 0006214026
Figure 0006214026

Figure 0006214026
Figure 0006214026

Figure 0006214026
Figure 0006214026

3.電子輸送層
また、図6(b)に示すように、少なくとも上述した発光層104と、陽極102と、陰極107と、所定位置に電子輸送層106を設けることを特徴とする。
ここで、電子輸送層に配合する電子輸送材料としては、第1の実施形態の有機発光材料を含有することを特徴とする。
この理由は、一般式(1)で表されるドナー・アクセプター型の水平配向性を有する有機発光材料は、比較的長い分子構造を有しており、かつ、アクセプター部位の4つのフッ素原子によってねじれ構造を有しているため、比較的高い三重項エネルギーを有しており、電子輸送材料として有機発光素子の外部量子効率の向上に寄与することができるためである。
3. Electron Transport Layer Further, as shown in FIG. 6B, at least the light emitting layer 104, the anode 102, the cathode 107, and the electron transport layer 106 are provided at predetermined positions.
Here, as an electron transport material mix | blended with an electron carrying layer, the organic luminescent material of 1st Embodiment is contained, It is characterized by the above-mentioned.
This is because the organic light-emitting material having horizontal orientation of the donor-acceptor type represented by the general formula (1) has a relatively long molecular structure and is twisted by four fluorine atoms at the acceptor site. This is because the structure has a relatively high triplet energy and can contribute to the improvement of the external quantum efficiency of the organic light-emitting device as an electron transport material.

より具体的には、図8に上述した式(3)で表されるCPFPを電子輸送材料として電子輸送層に含み、デバイスを構成した場合の電流密度と外部量子効率との関係を示して説明する。
ここで、図8に、横軸に電流密度を採り、縦軸に外部量子効率を採った特性曲線JおよびKが示してある。
また、特性曲線Jは、本願発明のCPFPを電子輸送材料に用いた場合の曲線であり、特性曲線Kは、一般的に電子輸送材料として用いられる上述の式(H)で表されるAlq3を用いた場合の曲線である。
特性曲線Jにおいて、CPFPを電子輸送層に用いた場合、電流密度が高くなると、EQEは若干減少する傾向にあるものの、低い電流密度において、安定して高い外部量子効率が得られていることが理解される。
この理由は、CPFPは、比較的高い三重項エネルギーを有しており、発光層で生成された励起子が電子輸送層で消費されることが少ないためである。言い換えると優れた励起子ブロッキング特性を有していると言える。
一方で、キャリアバランスが不十分であるため、電流密度が高くなるとEQEが若干低下する傾向にあるものと考えられる。
それに対して、特性曲線Kは、高電流密度になると、外部量子効率が向上する傾向があるものの、低電流密度領域では、外部量子効率は十分に得られていないことが理解される。
この理由は、Alq3は、高い電荷移動度を有しており、キャリアバランスに優れているため、高電流密度になるとEQEが向上する傾向が見られるものの、三重項エネルギーが2.0eVと大きくないため、電流密度が低い場合は高いEQEを得ることができないと考えられる。
すなわち、本願発明の水平配向性を有する有機発光材料は、比較的高い三重項エネルギーを有しているため、電子輸送材料として用いることができ、かつ、高い励起子ブロッキング特性を有しているため、励起子ブロッキング層を省くことができ、経済的に有利であるといえる。
ただし、キャリアバランスは未だ不十分であるため、キャリアバランスを向上させることによって、さらに発光効率を向上させることが可能であるといえる。
More specifically, FIG. 8 illustrates the relationship between the current density and the external quantum efficiency in the case where the device includes a CPFP represented by the above formula (3) as an electron transport material. To do.
Here, FIG. 8 shows characteristic curves J and K in which the horizontal axis represents current density and the vertical axis represents external quantum efficiency.
The characteristic curve J is a curve when CPFP of the present invention is used as an electron transport material, and the characteristic curve K is expressed by the above formula (H) generally used as an electron transport material. It is a curve at the time of using.
In the characteristic curve J, when CPFP is used for the electron transport layer, although the EQE tends to slightly decrease as the current density increases, a stable high external quantum efficiency is obtained at a low current density. Understood.
This is because CPFP has a relatively high triplet energy, and excitons generated in the light emitting layer are less consumed in the electron transport layer. In other words, it can be said that it has excellent exciton blocking properties.
On the other hand, since the carrier balance is insufficient, it is considered that the EQE tends to slightly decrease as the current density increases.
On the other hand, it is understood that the characteristic curve K has a tendency to improve the external quantum efficiency when the current density is high, but the external quantum efficiency is not sufficiently obtained in the low current density region.
The reason for this is that Alq3 has a high charge mobility and excellent carrier balance, so although the EQE tends to improve at a high current density, the triplet energy is not as large as 2.0 eV. Therefore, it is considered that a high EQE cannot be obtained when the current density is low.
That is, since the organic light-emitting material having horizontal orientation of the present invention has a relatively high triplet energy, it can be used as an electron transport material and has high exciton blocking characteristics. Thus, it can be said that the exciton blocking layer can be omitted and it is economically advantageous.
However, since the carrier balance is still insufficient, it can be said that the luminous efficiency can be further improved by improving the carrier balance.

4.他の構成
また、本発明の有機発光材料を発光層のホスト材料として含むとともに、電子輸送材料として電子輸送層に含んで有機発光素子を形成することも好ましい。
より具体的には、図12(a)に、上述した式(3)で表されるCPFPをホスト材料として発光層に含み、かつ、電子輸送材料として電子輸送層に含んだデバイスを構成した場合の電流密度と外部量子効率との関係を示し、図12(b)に、当該デバイスを構成した場合の印加電圧と電流密度との関係を示して説明する。
ここで、図12(a)に、横軸に電流密度を採り、縦軸に外部量子効率を採った特性曲線Lが示してある。また、図12(b)に、横軸に印加電圧を採り、縦軸に電流密度を採った特性曲線Mが示してある。
すなわち、当該図より、CPFPは、比較的高い三重項エネルギーを有し、かつ、励起子ブロッキング特性を有しているため、CPFPをホスト材料および電子輸送材料として一つのデバイスを構成することも可能であることが理解される。
この場合、デバイスを構成する際の蒸着源を一つ少なくすることができるため、デバイス構造の簡略化に寄与することができる。
4). Other Configurations It is also preferable to form the organic light emitting device by including the organic light emitting material of the present invention as a host material of the light emitting layer and also including it in the electron transport layer as an electron transport material.
More specifically, FIG. 12A shows a case in which a device including CPFP represented by the above-described formula (3) as a host material in a light emitting layer and an electron transporting material as an electron transport material is configured. The relationship between the current density and the external quantum efficiency is shown, and FIG. 12B shows the relationship between the applied voltage and the current density when the device is configured.
Here, FIG. 12A shows a characteristic curve L in which the horizontal axis represents current density and the vertical axis represents external quantum efficiency. FIG. 12B shows a characteristic curve M in which the horizontal axis represents the applied voltage and the vertical axis represents the current density.
That is, according to the figure, CPFP has a relatively high triplet energy and exciton blocking characteristics, so that it is possible to configure one device using CPFP as a host material and an electron transport material. It is understood that
In this case, since one evaporation source can be reduced when configuring the device, it can contribute to simplification of the device structure.

以下、実施例を参照して、本発明をさらに詳細に説明する。   Hereinafter, the present invention will be described in more detail with reference to examples.

[実施例1]
1.有機発光材料の製造
まず、1,4−ジブロモ−2,3,5,6−テトラフルオロベンゼンから、式(3)で表される1,4−ビス{4−(9H−カルバゾル−9−イル)フェニル}−2,3,5,6−テトラフルオロベンゼンを合成した。
すなわち、滴下装置及び撹拌装置付きの容器内に、原料化合物として、1,4−ジブロモ−2,3,5,6−テトラフルオロベンゼン(市販品、616mg2mmol)を収容した後、窒素雰囲気化、テトラキス(トリフェニルフォスフィン)パラジウム(0)(200mg、0.17mmol)と、炭酸カリウム(2540mg、18.4mmol)と、50mlのテトラヒドロフラン(THF)と、12mlの水とを加えて、脱気した後、60℃に加熱した。
次いで、9−(4−(4,4,5,5−テトラメチル−1,3,2−ジオキサボロラン−2−イル)フェニル)−9H−カルバゾール(合成品、1477mg、4mmol)を10mlのTHFに溶解させて脱気してなる液状物を、12時間かけて滴下し、さらに60℃、3日間の条件で加熱撹拌し、反応溶液とした。
次いで、得られた反応溶液から溶媒を蒸発乾固(エバポレート)し、生じた残留固体物を濾取し、さらに、その残留固体物を、ジクロロメタンに溶解させ、溶液を水および飽和食塩水で洗浄し、硫酸マグネシウムで乾燥させた後、溶媒を蒸発乾固(エバポレート)して、更なる残留固体物を濾取した。
最後に、得られた残留固体物につき、シリカゲルカラムクロマトグラフィーによって精製を行い、ジクロロメタン/ヘキサンを用いて再結晶させることにより、白色粉末として、式(3)で表される1,4−ビス{4−(9H−カルバゾル−9−イル)フェニル}−2,3,5,6−テトラフルオロベンゼン(CPFP、923mg、1.46mmol、収率73%)を得た。
[Example 1]
1. Production of Organic Luminescent Material First, 1,4-bis {4- (9H-carbazol-9-yl) represented by the formula (3) from 1,4-dibromo-2,3,5,6-tetrafluorobenzene ) Phenyl} -2,3,5,6-tetrafluorobenzene was synthesized.
That is, after storing 1,4-dibromo-2,3,5,6-tetrafluorobenzene (commercial product, 616 mg 2 mmol) as a raw material compound in a container equipped with a dropping device and a stirrer, the nitrogen atmosphere was changed to tetrakis. After degassing by adding (triphenylphosphine) palladium (0) (200 mg, 0.17 mmol), potassium carbonate (2540 mg, 18.4 mmol), 50 ml of tetrahydrofuran (THF), and 12 ml of water. And heated to 60 ° C.
9- (4- (4,4,5,5-tetramethyl-1,3,2-dioxaborolan-2-yl) phenyl) -9H-carbazole (synthetic product, 1477 mg, 4 mmol) was then added to 10 ml of THF. A liquid material obtained by dissolving and degassing was added dropwise over 12 hours, and the mixture was further heated and stirred at 60 ° C. for 3 days to obtain a reaction solution.
Then, the solvent is evaporated to dryness (evaporation) from the obtained reaction solution, and the resulting residual solid is collected by filtration. Further, the residual solid is dissolved in dichloromethane, and the solution is washed with water and saturated brine. After drying with magnesium sulfate, the solvent was evaporated to dryness and further residual solid was collected by filtration.
Finally, the obtained solid residue is purified by silica gel column chromatography and recrystallized using dichloromethane / hexane to give 1,4-bis { 4- (9H-carbazol-9-yl) phenyl} -2,3,5,6-tetrafluorobenzene (CPFP, 923 mg, 1.46 mmol, 73% yield) was obtained.

2.有機発光材料による薄膜形成
シリコン基板(大きさ:10mm×10mm×0.7mm)上に、真空蒸着法を用いて、得られた有機発光材料(CPFP)からなる薄膜(厚さ:50nm)を形成した。
なお、蒸着条件としては、以下のとおりである。
製膜装置:超精密アラインメント機構付き蒸着装置E−180−S((株)エイエルエステクノロジ−製)
製膜速度:1.0Å/sec.
製膜圧力:2.0×10-4Pa
製膜時間:9.3分
2. Thin film formation using organic light-emitting material A thin film (thickness: 50 nm) made of the organic light-emitting material (CPFP) is formed on a silicon substrate (size: 10 mm × 10 mm × 0.7 mm) by using a vacuum deposition method. did.
In addition, as vapor deposition conditions, it is as follows.
Film forming device: E-180-S with ultra-precise alignment mechanism (manufactured by ALS Technology Co., Ltd.)
Film forming speed: 1.0 cm / sec.
Film forming pressure: 2.0 × 10 −4 Pa
Film forming time: 9.3 minutes

3.有機発光材料の評価
(1)オーダーパラメータ(S)評価
シリコン基板上に得られた有機発光材料(CPFP)の薄膜につき、エリプソメーター(J.A.ウーラム社製M-2000)を用いて、基板に対する角度を変えて入射される偏光の、反射されてくる偏光状態の変化として振幅比および位相差(PsiとDelta)を測定した。そして、これらの値をもとに、想定される光学モデルを構築するとともに、両者の平均二乗誤差が最小となるようにフィッティングを行い、消衰係数等を算出し、下記式(1)に準じて、オーダーパラメータ(S)を求めた。得られた結果を表1に示す。
なお、光学モデルの構築、光学モデルと実測値の平均二乗誤差を最小にするためのフィッティング等は、エリプソメトリーデータ解析用ソフトであるWASE32(J.A.ウーラム社製)を用いて行った。
3. Evaluation of organic luminescent material (1) Evaluation of order parameter (S) Substrate using an ellipsometer (M-2000 manufactured by JA Woollam Co., Ltd.) for a thin film of organic luminescent material (CPFP) obtained on a silicon substrate. The amplitude ratio and the phase difference (Psi and Delta) were measured as changes in the polarization state of the polarized light incident at different angles with respect to. Based on these values, an assumed optical model is constructed, fitting is performed so that the mean square error between the two is minimized, an extinction coefficient is calculated, and the following equation (1) is applied. Thus, the order parameter (S) was obtained. The obtained results are shown in Table 1.
The construction of the optical model, the fitting for minimizing the mean square error between the optical model and the actual measurement value, etc. were performed using WASE32 (manufactured by JA Woollam Co., Ltd.) which is software for ellipsometry data analysis.

Figure 0006214026
Figure 0006214026

ここで、式(1)中、記号kは消衰係数であり、添え字oおよびeは、それぞれ基板に対してxy方向(平面方向)、およびz方向(垂直方向)における消衰係数であること示している。そして、得られた有機発光材料(CPFP)の消衰係数(k)は、上述したエリプソメーターを用いて測定することができる。図3に、得られた消衰係数チャートを縦軸に、波長を横軸にとって、それぞれ示す。
その他、式(1)中、θは、XYZ軸からなる立体空間において、垂直軸であるZ軸と、有機発光材料の分子の仮想軸線方向と、がなす角度を意味している。
Here, in Equation (1), the symbol k is an extinction coefficient, and the subscripts o and e are extinction coefficients in the xy direction (plane direction) and the z direction (vertical direction) with respect to the substrate, respectively. It shows that. And the extinction coefficient (k) of the obtained organic luminescent material (CPFP) can be measured using the ellipsometer mentioned above. FIG. 3 shows the obtained extinction coefficient chart on the vertical axis and the wavelength on the horizontal axis.
In addition, in Formula (1), (theta) means the angle which the Z axis | shaft which is a perpendicular axis, and the virtual axis direction of the molecule | numerator of an organic light emitting material make in the three-dimensional space which consists of an XYZ axis.

(2)水平配向性評価
また、上述したオーダーパラメータ(S)の値から、垂直軸であるZ軸と、有機発光材料の分子の仮想軸線方向と、がなす角度(θ)を算出し、さらに、水平配向性の指標として、基板と、有機発光材料(CPFP)の分子仮想軸線方向とがなす角度、すなわち、水平角(θ2=90°−θ)を算出した。得られた結果を表1に示す。
(2) Horizontal orientation evaluation Further, from the value of the order parameter (S) described above, an angle (θ) formed by the Z axis that is the vertical axis and the virtual axis direction of the molecule of the organic light emitting material is calculated. As an index of horizontal orientation, an angle formed by the substrate and the virtual molecular axis direction of the organic light emitting material (CPFP), that is, a horizontal angle (θ2 = 90 ° −θ) was calculated. The obtained results are shown in Table 1.

(3)NMR
得られた有機発光材料(CPFP)のNMR(核磁気共鳴)を、JNM−EPC400(JEOL社製)を用いて、重クロロホルム溶媒に溶解させた状態で測定した。得られたNMRチャートを、図9に示す。
(3) NMR
NMR (nuclear magnetic resonance) of the obtained organic light emitting material (CPFP) was measured using JNM-EPC400 (manufactured by JEOL) in a state dissolved in deuterated chloroform solvent. The obtained NMR chart is shown in FIG.

(4)FT−IR
得られた有機発光材料(CPFP)のFT−IRチャートを、FT/IRー6100(JASCO社製)を用いて、KBr錠剤法により測定した。得られたFT−IRチャートを、図10に示す。
(4) FT-IR
The FT-IR chart of the obtained organic light emitting material (CPFP) was measured by KBr tablet method using FT / IR-6100 (manufactured by JASCO). The obtained FT-IR chart is shown in FIG.

(5)光吸収波長スペクトルおよび発光ピーク
得られた有機発光材料(CPFP)の光吸収波長スペクトルを、紫外可視分光光度計であるUV−2550((株)島津製作所製)を用いて測定した。
そして、さらに、得られた有機発光材料(CPFP)における発光強度(蛍光発光スペクトル)を分光蛍光光度計であるFP−6500(JASCO社製)を使用して測定した。
得られた光吸収波長スペクトルを、図11(a)に示し、さらに、得られた蛍光発光スペクトルを図11(b)に示す。
(5) Light absorption wavelength spectrum and emission peak The light absorption wavelength spectrum of the obtained organic light emitting material (CPFP) was measured using UV-2550 (manufactured by Shimadzu Corporation) which is an ultraviolet-visible spectrophotometer.
Further, the emission intensity (fluorescence emission spectrum) in the obtained organic light emitting material (CPFP) was measured using a spectrofluorometer FP-6500 (manufactured by JASCO).
The obtained light absorption wavelength spectrum is shown in FIG. 11 (a), and the obtained fluorescence emission spectrum is shown in FIG. 11 (b).

(6)発光量子収率
得られた有機発光材料(CPFP)の薄膜につき、絶対PL量子収率測定装置C9920(浜松ホトニクス(株)製)を用いて、所定波長(337nm)での発光量子収率(内部量子効率)を測定した。得られた結果を表1に示す。
(6) Luminescence quantum yield Using the absolute PL quantum yield measuring device C9920 (manufactured by Hamamatsu Photonics Co., Ltd.), the luminescence quantum yield at a predetermined wavelength (337 nm) is obtained for the obtained thin film of the organic light emitting material (CPFP). The rate (internal quantum efficiency) was measured. The obtained results are shown in Table 1.

(7)電子移動度および正孔移動度
得られた有機発光材料(CPFP)を用いて、以下の電子オンリーデバイスおよびホールオンリーデバイスを作成して、電圧と電流密度との関係を得た。
次いで電圧と電流密度との関係から、下記数式(2)〜(3)のプール・フレンケルの式でフィッティングすることにより電界と移動度の関係を導いた。得られた電界と電子移動度との関係を図4に、電界1×106V/cmの電子移動度および正孔移動度を表1に示す。
(電子オンリーデバイスの構成)
ITO(100nm)/BCP(10nm)/CPFP(150nm)/LiF(0.5nm)/Al(80nm)
すなわち、陽極として、厚さ100nmのインジウムスズ酸化物膜が蒸着されたガラス基板(縦12mm×横12mm×厚さ1mm)を準備した。
その上に、正孔ブロッキング層として、9−ジメチル−4,7−ジフェニル−1,10−フェナントロリン(BCP、10nm)と、電子輸送層として、CPFP蒸着層(150nm)と、電子注入材料としてLiF蒸着層(0.5nm)及び、陰極として、Al蒸着層(80nm)と、をそれぞれ積層するとともに、電源を接続して、電子オンリーデバイスとした。
(ホールオンリーデバイスの構成)
ITO(100nm)/MoO3(0.8nm)/CPFP(250nm)/MoO3(10nm)/Al(80nm)
同様に、陽極として、厚さ100nmのインジウムスズ酸化物膜が蒸着されたガラス基板(縦12mm×横12mm×厚さ1mm)を準備した。
その上に、正孔注入材料として、酸化モリブデン(VI)MoO3(0.8nm)と、正孔輸送層として、CPFP蒸着層(250nm)と、電子ブロッキング層として、MoO3蒸着層(10nm)及び、陰極として、Al蒸着層(80nm)と、をそれぞれ積層するとともに、電源を接続して、ホールオンリーデバイスとした。
なお、蒸着条件としては、以下のとおりである。
製膜装置:超精密アラインメント機構付き蒸着装置E−180−S((株)エイエルエステクノロジ−製)
製膜速度:1.0Å/sec
製膜圧力:2.0×10-4Pa
(7) Electron mobility and hole mobility Using the obtained organic light emitting material (CPFP), the following electron-only device and hole-only device were prepared, and the relationship between voltage and current density was obtained.
Next, the relationship between the electric field and the mobility was derived from the relationship between the voltage and the current density by fitting with the following Poole-Frenkel formulas (2) to (3). FIG. 4 shows the relationship between the obtained electric field and electron mobility, and Table 1 shows the electron mobility and hole mobility at an electric field of 1 × 10 6 V / cm.
(Configuration of electronic only device)
ITO (100 nm) / BCP (10 nm) / CPFP (150 nm) / LiF (0.5 nm) / Al (80 nm)
That is, a glass substrate (12 mm long × 12 mm wide × 1 mm thick) on which an indium tin oxide film having a thickness of 100 nm was deposited was prepared as an anode.
In addition, 9-dimethyl-4,7-diphenyl-1,10-phenanthroline (BCP, 10 nm) as a hole blocking layer, CPFP vapor deposition layer (150 nm) as an electron transport layer, and LiF as an electron injection material While depositing a vapor deposition layer (0.5 nm) and an Al vapor deposition layer (80 nm) as a cathode, respectively, and connecting a power supply, it was set as the electronic only device.
(Hall-only device configuration)
ITO (100 nm) / MoO 3 (0.8 nm) / CPFP (250 nm) / MoO 3 (10 nm) / Al (80 nm)
Similarly, a glass substrate (12 mm long × 12 mm wide × 1 mm thick) on which an indium tin oxide film having a thickness of 100 nm was deposited was prepared as an anode.
On top of that, molybdenum oxide (VI) MoO 3 (0.8 nm) as a hole injection material, CPFP vapor deposition layer (250 nm) as a hole transport layer, and MoO 3 vapor deposition layer (10 nm) as an electron blocking layer. And as a cathode, while depositing Al vapor deposition layer (80 nm), respectively, and connected the power supply, it was set as the hole only device.
In addition, as vapor deposition conditions, it is as follows.
Film forming device: E-180-S with ultra-precise alignment mechanism (manufactured by ALS Technology Co., Ltd.)
Film-forming speed: 1.0cm / sec
Film forming pressure: 2.0 × 10 −4 Pa

J=μ0ε0εV2-3exp(βV0.5) (2) J = μ 0 ε 0 εV 2 L −3 exp (βV 0.5 ) (2)

μ=μ0exp(βV0.5) (3) μ = μ 0 exp (βV 0.5 ) (3)

(8)三重項エネルギー
得られた有機発光材料(CPFP)の三重項エネルギーは、リン光発光のピークトップから算出した。
より具体的には、リン光発光性ドーパントIR6をCPFP中に6wt%でドープした薄膜について、5K条件下で337nmの窒素レーザーで励起を行ったときの発光スペクトルを、ストリークカメラ(浜松ホトニクス(株)製、C4334)を用いて、ナノ秒オーダー、サブナノ秒オーダー、マイクロ秒オーダーでそれぞれ測定し、マイクロオーダーで観測された長寿命発光について、ピークトップの波長を三重項エネルギー(eV)に換算することで算出した。
得られた発光スペクトルを、図5(a)〜(d)に示し、得られた三重項エネルギーの値を表1に示す。
(8) Triplet energy The triplet energy of the obtained organic light emitting material (CPFP) was calculated from the peak top of phosphorescence emission.
More specifically, the emission spectrum of a thin film doped with 6 wt% of phosphorescent dopant IR6 in CPFP was measured with a streak camera (Hamamatsu Photonics Co., Ltd.) when excited with a 337 nm nitrogen laser under 5K conditions. ), C4334), and measured in nanosecond order, subnanosecond order, and microsecond order, respectively, and converts the peak top wavelength into triplet energy (eV) for the long-lived emission observed in the microorder. Was calculated.
The obtained emission spectra are shown in FIGS. 5 (a) to (d), and the triplet energy values obtained are shown in Table 1.

(9)J−V特性
得られた有機発光材料(CPFP)をホスト材料として用いて、以下の有機EL素子を構成した。次いで、J−V特性(電流密度VS電圧)を測定した。得られたJ−V特性曲線を、ラインHとして、図7に示す。
(有機EL素子の構成)
ITO(100nm)/TPD(50nm)/6wt%Ir(ppy)3CPFP(20nm)/TPBi(50nm)/LiF(0.5nm)/Al(100nm)
すなわち、陽極として、厚さ100nmのインジウムスズ酸化物膜が蒸着されたガラス基板(縦12mm×横12mm×厚さ1mm)を準備した。
その上に、正孔輸送層として、N,N´−ビス(3−メチルフェニル)−N,N´−ビス(フェニル)−ベンジジン蒸着層(TPD、50nm)と、発光層として、Ir(ppy)3を6重量%の濃度で含むCPFP蒸着層(20nm)と、電子輸送層として、2,2´,2´´−(1,3,5−ベンジントリル)−トリス(1−フェニル−1−H−ベンゾイミダゾール)蒸着層(TPBi、50nm)と、電子注入層として、LiF蒸着層(0.5nm)及び陰極として、Al蒸着層(100nm)と、をそれぞれ積層するとともに、電源を接続して、有機EL素子とした。
なお、蒸着条件としては、以下のとおりである。
製膜装置:超精密アラインメント機構付き蒸着装置E−180−S((株)エイエルエステクノロジ−製)
製膜速度:1.0Å/sec(ドーパント:0.06Å/sec)
製膜圧力:2.0×10-4Pa
(9) JV characteristics The following organic EL elements were constructed using the obtained organic light emitting material (CPFP) as a host material. Next, J-V characteristics (current density VS voltage) were measured. The obtained JV characteristic curve is shown as line H in FIG.
(Configuration of organic EL element)
ITO (100 nm) / TPD (50 nm) / 6 wt% Ir (ppy) 3 CPFP (20 nm) / TPBi (50 nm) / LiF (0.5 nm) / Al (100 nm)
That is, a glass substrate (12 mm long × 12 mm wide × 1 mm thick) on which an indium tin oxide film having a thickness of 100 nm was deposited was prepared as an anode.
On top of that, N, N′-bis (3-methylphenyl) -N, N′-bis (phenyl) -benzidine vapor deposition layer (TPD, 50 nm) is used as a hole transport layer, and Ir (ppy) is used as a light emitting layer. ) CPFP vapor-deposited layer (20 nm) containing 3 at a concentration of 6% by weight, and 2,2 ′, 2 ″-(1,3,5-benztolyl) -tris (1-phenyl-1) as an electron transport layer -H-benzimidazole) vapor-deposited layer (TPBi, 50 nm), LiF vapor-deposited layer (0.5 nm) as an electron injection layer, and Al vapor-deposited layer (100 nm) as a cathode, respectively, and connected to a power source Thus, an organic EL element was obtained.
In addition, as vapor deposition conditions, it is as follows.
Film forming device: E-180-S with ultra-precise alignment mechanism (manufactured by ALS Technology Co., Ltd.)
Film forming speed: 1.0 Å / sec (dopant: 0.06 Å / sec)
Film forming pressure: 2.0 × 10 −4 Pa

(10)外部量子効率
得られた有機発光材料(CPFP)を電子輸送材料として用いて、以下の有機EL素子を構成した。次いで、外部量子効率を測定した。得られた外部量子効率を、ラインJとして、図8に示す。
(有機EL素子の構成)。
ITO(100nm)/NPD(50nm)/6wt%Ir(ppy)3mCP(20nm)/CPFP(50nm)/MgAg(100nm)/Ag(20nm)
すなわち、陽極として、厚さ100nmのインジウムスズ酸化物膜が蒸着されたガラス基板(縦12mm×横12mm×厚さ1mm)を準備した。
その上に、正孔輸送層として、N,N´−ジ(1−ナフチル)−N,N´−ジフェニルベンジジン蒸着層(NPD、50nm)と、発光層として、Ir(ppy)3を6重量%の濃度で含むmCP蒸着層(20nm)と、電子輸送層として、CPFP蒸着層(50nm)と、陰極として、MgAg蒸着層(100nm)及びAg蒸着層(20nm)と、をそれぞれ積層するとともに、電源を接続して、有機EL素子とした。
なお、蒸着条件としては、上述のとおりである。
(10) External quantum efficiency The following organic EL element was comprised using the obtained organic light emitting material (CPFP) as an electron transport material. The external quantum efficiency was then measured. The obtained external quantum efficiency is shown in FIG.
(Configuration of organic EL element).
ITO (100 nm) / NPD (50 nm) / 6 wt% Ir (ppy) 3 mCP (20 nm) / CPFP (50 nm) / MgAg (100 nm) / Ag (20 nm)
That is, a glass substrate (12 mm long × 12 mm wide × 1 mm thick) on which an indium tin oxide film having a thickness of 100 nm was deposited was prepared as an anode.
On top of that, N, N′-di (1-naphthyl) -N, N′-diphenylbenzidine vapor deposition layer (NPD, 50 nm) is used as a hole transport layer, and Ir (ppy) 3 is 6 weights as a light emitting layer. A mCP vapor deposition layer (20 nm) containing at a concentration of%, a CPFP vapor deposition layer (50 nm) as an electron transport layer, and a MgAg vapor deposition layer (100 nm) and an Ag vapor deposition layer (20 nm) as a cathode, respectively, A power source was connected to obtain an organic EL element.
The vapor deposition conditions are as described above.

(11)応用例
得られた有機発光材料(CPFP)を、ホスト材料および電子輸送材料として用いて、以下の有機EL素子を構成し、次いで、J−V特性(電流密度VS電圧)および外部量子効率を測定した。得られた外部量子効率を図12(a)に、得られたJ−V特性を図12(b)に示す。
(有機EL素子の構成)
ITO(100nm)/NPD(50nm)/6wt%Ir(ppy)3CPFP(20nm)/CPFP(50nm)/MgAg(100nm)/Ag(20nm)
すなわち、陽極として、厚さ100nmのインジウムスズ酸化物膜が蒸着されたガラス基板(縦12mm×横12mm×厚さ1mm)を準備した。
その上に、正孔輸送層として、N,N´−ジ(1−ナフチル)−N,N´−ジフェニルベンジジン蒸着層(NPD、50nm)と、発光層として、Ir(ppy)3を6重量%の濃度で含むCPFP蒸着層(20nm)と、電子輸送層として、CPFP蒸着層(50nm)と、陰極として、MgAg蒸着層(100nm)及びAg蒸着層(20nm)と、をそれぞれ積層するとともに、電源を接続して、有機EL素子とした。
なお、蒸着条件としては、上述のとおりである。
(11) Application example The obtained organic light emitting material (CPFP) is used as a host material and an electron transport material to constitute the following organic EL device, and then the JV characteristics (current density VS voltage) and external quantum Efficiency was measured. FIG. 12A shows the obtained external quantum efficiency, and FIG. 12B shows the obtained JV characteristic.
(Configuration of organic EL element)
ITO (100 nm) / NPD (50 nm) / 6 wt% Ir (ppy) 3 CPFP (20 nm) / CPFP (50 nm) / MgAg (100 nm) / Ag (20 nm)
That is, a glass substrate (12 mm long × 12 mm wide × 1 mm thick) on which an indium tin oxide film having a thickness of 100 nm was deposited was prepared as an anode.
On top of that, N, N′-di (1-naphthyl) -N, N′-diphenylbenzidine vapor deposition layer (NPD, 50 nm) is used as a hole transport layer, and Ir (ppy) 3 is 6 weights as a light emitting layer. A CPFP vapor deposition layer (20 nm) containing at a concentration of%, a CPFP vapor deposition layer (50 nm) as an electron transport layer, and a MgAg vapor deposition layer (100 nm) and an Ag vapor deposition layer (20 nm) as a cathode, respectively, A power source was connected to obtain an organic EL element.
The vapor deposition conditions are as described above.

[比較例1]
非水平配向性を有する有機発光材料として、上述の式(F)で表わされる4,4’−ジ(N−カルバゾリル)ビフェニル(CBP)を用い、実施例1と同様に、オーダーパラメータ(S)等を評価し、得られた結果をそれぞれ表1に示す。
[Comparative Example 1]
As the organic light emitting material having non-horizontal orientation, 4,4′-di (N-carbazolyl) biphenyl (CBP) represented by the above formula (F) is used, and the order parameter (S) The results obtained are shown in Table 1.

[比較例2]
非水平配向性を有する有機発光材料として、下式(I)で表わされる4,4’−ジ(N−カルバゾリル)トリフェニル(以下、CBTPと称する場合がある)を用い、実施例1と同様に、オーダーパラメータ(S)等を評価し、得られた結果をそれぞれ表1に示す。
[Comparative Example 2]
As an organic light-emitting material having non-horizontal orientation, 4,4′-di (N-carbazolyl) triphenyl (hereinafter sometimes referred to as CBTP) represented by the following formula (I) was used, and the same as in Example 1. Table 1 shows the results obtained by evaluating the order parameters (S) and the like.

Figure 0006214026
Figure 0006214026

Figure 0006214026
Figure 0006214026

以上、詳述したように、本発明によれば、製膜した場合に、優れた水平配向性等を示す有機発光材料、そのような有機発光材料の効率的な製造方法、およびそのような有機発光材料を含む有機発光素子が得られるようになった。
また、当該有機発光材料は、比較的高い電子移動度および三重項エネルギーを有しているため、ホスト材料として用いた場合には、三重項エネルギーの閉じ込め効果が期待でき、また電子輸送材料として用いた場合には、優れた励起子ブロッキング特性を発揮することが期待される。
また、本発明の有機発光材料の製造方法によれば、特に、第3工程において、所定のボロン酸エステルを、ハロゲン化アリールに対して、滴下しながら、クロスカップリングさせることによって、所定のボロン酸エステルをフレッシュのまま使用することができ、通常、反応性が低いと言われているハロゲン化アリールに対しても、飛躍的に反応収率を向上させることができるようになった。
As described above in detail, according to the present invention, when a film is formed, an organic light-emitting material exhibiting excellent horizontal orientation and the like, an efficient method for producing such an organic light-emitting material, and such an organic An organic light emitting device including a light emitting material can be obtained.
In addition, since the organic light-emitting material has relatively high electron mobility and triplet energy, when used as a host material, it can be expected to have a triplet energy confinement effect, and can be used as an electron transport material. In that case, it is expected to exhibit excellent exciton blocking properties.
Further, according to the method for producing an organic light-emitting material of the present invention, in particular, in the third step, a predetermined boronic ester is dropped with respect to the aryl halide while being cross-coupled. The acid ester can be used as fresh, and the reaction yield can be dramatically improved even for aryl halides which are usually said to have low reactivity.

10 :水平配向性材料(ホスト材料の分子)
10´:ドナー・アクセプター型分子構造
12 :基板(ガラス基板)
20 :ドーパント材料
30 :非水平配向性ホスト材料(ホスト材料の分子)
110、111:有機EL素子
101:透明基板
102:陽極
103:正孔輸送層
104:発光層
105:励起子ブロッキング層
106:電子輸送層
107:陰極
10: Horizontal alignment material (molecule of host material)
10 ': Donor-acceptor type molecular structure 12: Substrate (glass substrate)
20: Dopant material 30: Non-horizontal orientation host material (molecule of host material)
110, 111: Organic EL element 101: Transparent substrate 102: Anode 103: Hole transport layer 104: Light emitting layer 105: Exciton blocking layer 106: Electron transport layer 107: Cathode

Claims (11)

下記一般式(1)で表わされ、中心部位に、電子アクセプター性のテトラフルオロアリーレン構造と、その両末端に、電子ドナー性のアリーレン基を介して、それぞれカルバゾリル基と、を含んでなるドナー・アクセプター型分子構造を有し、
かつ、消衰係数の異方性から算出されるオーダーパラメータを−0.5〜−0.2の範囲内の値としたことを特徴とする有機発光材料。
Figure 0006214026

(一般式(1)中、置換基R1〜R4およびa〜hは、それぞれ水素原子である。)
A donor represented by the following general formula (1), comprising: an electron acceptor tetrafluoroarylene structure at a central site; and a carbazolyl group at each end via an electron donor arylene group. -It has an acceptor type molecular structure,
An organic light-emitting material characterized in that the order parameter calculated from the anisotropy of the extinction coefficient is a value in the range of -0.5 to -0.2.
Figure 0006214026

(In the general formula (1), each of the substituents R 1 to R 4 and a to h is a hydrogen atom.)
前記オーダーパラメータを−0.5〜−0.22の範囲内の値としたことを特徴とする請求項1に記載の有機発光材料。   The organic light-emitting material according to claim 1, wherein the order parameter is set to a value within a range of -0.5 to -0.22. XYZ軸からなる立体空間において、垂直軸であるZ軸と、有機発光材料の分子の仮想軸線方向と、がなす角をθとしたときに、(90°−θ)で表わされる水平角(θ2)を31°以下の値とすることを特徴とする請求項1または2に記載の有機発光材料。 In a three-dimensional space composed of XYZ axes, a horizontal angle (θ2) represented by ( 90 ° −θ), where θ is an angle formed by the Z axis that is the vertical axis and the virtual axis direction of the molecule of the organic light emitting material. The organic light-emitting material according to claim 1, wherein the value is 31 ° or less. 1.0×106V/cmの電界強度において、電子移動度が、1×10-8cm2/V・s以上であることを特徴とする請求項1〜3のいずれか一項に記載の有機発光材料。 The electron mobility is 1 × 10 −8 cm 2 / V · s or more at an electric field strength of 1.0 × 10 6 V / cm, according to claim 1. Organic light emitting material. 三重項エネルギーが2.0eV以上であることを特徴とする請求項1〜4のいずれか一項に記載の有機発光材料。   Triplet energy is 2.0 eV or more, The organic luminescent material as described in any one of Claims 1-4 characterized by the above-mentioned. 下記一般式(1)で表わされ、中心部位に、電子アクセプター性のテトラフルオロアリーレン構造と、その両末端に、電子ドナー性のアリーレン基を介して、それぞれカルバゾリル基と、を含んでなるドナー・アクセプター型分子構造を有し、かつ、消衰係数の異方性から算出されるオーダーパラメータを−0.5〜−0.2の範囲内の値とした有機発光材料の製造方法であって、
1,4−ジハロゲン化テトラフルオロアリーレンからなるハロゲン化アリールを準備する第1工程と、
置換基R1〜R2を有するカルバゾリルフェニルボロン酸エステルからなる第1のボロン酸エステル、および置換基R3〜R4を有するカルバゾリルフェニルボロン酸エステルからなる第2のボロン酸エステルをそれぞれ準備する第2工程と、
前記ハロゲン化アリールの片末端のハロゲンと、前記第1のボロン酸エステルと、をパラジウム触媒と塩基の求核種の作用により、クロスカップリングさせた後、前記ハロゲン化アリールのもう一方の片末端のハロゲンと、前記第2のボロン酸エステルと、をパラジウム触媒と塩基の求核種の作用により、クロスカップリングさせる第3工程と、
を含むことを特徴とする有機発光材料の製造方法。
Figure 0006214026

(一般式(1)中、置換基R1〜R4およびa〜hは、それぞれ水素原子である。)
A donor represented by the following general formula (1), comprising: an electron acceptor tetrafluoroarylene structure at a central site; and a carbazolyl group at each end via an electron donor arylene group. An organic light-emitting material manufacturing method having an acceptor type molecular structure and an order parameter calculated from the anisotropy of the extinction coefficient in a range of -0.5 to -0.2; ,
A first step of preparing an aryl halide comprising 1,4-dihalogenated tetrafluoroarylene;
The first boronic acid ester consisting carbazolylphenyl boronic acid ester having a substituent R 1 to R 2, and substituents R 3 to R comprising 4-carbazolylphenyl boronic acid ester with a second boronic acid ester A second step of preparing each,
After the halogen at one end of the aryl halide and the first boronic ester are cross-coupled by the action of a palladium catalyst and a base nucleophile, the other end of the aryl halide is A third step of cross-coupling the halogen and the second boronic acid ester by the action of a palladium catalyst and a base nucleophile;
A method for producing an organic light-emitting material comprising:
Figure 0006214026

(In the general formula (1), each of the substituents R 1 to R 4 and a to h is a hydrogen atom.)
前記第3工程において、前記ハロゲン化アリールに対して、前記第1のボロン酸エステルおよび前記第2のボロン酸エステルを、それぞれ滴下しながら、クロスカップリングさせることを特徴とする請求項6に記載の有機発光材料の製造方法。   The said 3rd process WHEREIN: The said 1st boronate ester and the said 2nd boronate ester are made to cross-couple, dripping with respect to the said aryl halide, respectively. The manufacturing method of organic luminescent material. 下記一般式(1´)で表わされ、中心部位に、電子アクセプター性のテトラフルオロアリーレン構造と、その両末端に、電子ドナー性のアリーレン基を介して、それぞれカルバゾリル基と、を含んでなるドナー・アクセプター型分子構造を有し、かつ、消衰係数の異方性から算出されるオーダーパラメータを−0.5〜−0.2の範囲内の値とした有機発光材料の製造方法であって、
1,4−ジハロゲン化テトラフルオロアリーレンからなるハロゲン化アリールを準備する第1工程と、
置換基R1〜R2または置換基R3〜R4を有するカルバゾリルフェニルボロン酸エステルからなるボロン酸エステルを準備する第2工程と、
前記ハロゲン化アリールと、前記ボロン酸エステルと、をパラジウム触媒と塩基の求核種の作用により、クロスカップリングさせる第3工程と、
を含むことを特徴とする有機発光材料の製造方法。
Figure 0006214026

(一般式(1´)中、置換基R1〜R2(または、R3〜R4)およびa〜d(または、e〜h)は、それぞれ水素原子である。)
It is represented by the following general formula (1 ′), and includes an electron-accepting tetrafluoroarylene structure at a central site and a carbazolyl group at each end via an electron-donating arylene group. This is a method for producing an organic light-emitting material having a donor-acceptor type molecular structure and having an order parameter calculated from the anisotropy of the extinction coefficient within a range of -0.5 to -0.2. And
A first step of preparing an aryl halide comprising 1,4-dihalogenated tetrafluoroarylene;
A second step of preparing a boronic acid ester comprising a carbazolylphenyl boronic acid ester having substituents R 1 to R 2 or substituents R 3 to R 4 ;
A third step in which the aryl halide and the boronic ester are cross-coupled by the action of a palladium catalyst and a base nucleophile;
A method for producing an organic light-emitting material comprising:
Figure 0006214026

(In the general formula (1 ′), each of the substituents R 1 to R 2 (or R 3 to R 4 ) and a to d (or e to h) is a hydrogen atom.)
前記第3工程において、前記ハロゲン化アリールに対して、前記ボロン酸エステルを、滴下しながら、クロスカップリングさせることを特徴とする請求項8に記載の有機発光材料の製造方法。   9. The method for producing an organic light emitting material according to claim 8, wherein in the third step, the boronic acid ester is cross-coupled to the aryl halide while dropping. 下記一般式(1)で表わされ、中心部位に、電子アクセプター性のテトラフルオロアリーレン構造と、その両末端に、電子ドナー性のアリーレン基を介して、それぞれカルバゾリル基と、を含んでなるドナー・アクセプター型分子構造を有し、かつ、消衰係数の異方性から算出されるオーダーパラメータを−0.5〜−0.2の範囲内の値とした有機発光材料をホスト材料とし、それにドーパント材料を配合してなる発光層を備えることを特徴とする有機発光素子。
Figure 0006214026

(一般式(1)中、置換基R1〜R4およびa〜hは、それぞれ水素原子である。)
A donor represented by the following general formula (1), comprising: an electron acceptor tetrafluoroarylene structure at a central site; and a carbazolyl group at each end via an electron donor arylene group. An organic light emitting material having an acceptor type molecular structure and having an order parameter calculated from the anisotropy of the extinction coefficient within a range of -0.5 to -0.2 is used as a host material, An organic light emitting device comprising a light emitting layer containing a dopant material.
Figure 0006214026

(In the general formula (1), each of the substituents R 1 to R 4 and a to h is a hydrogen atom.)
下記一般式(1)で表わされ、中心部位に、電子アクセプター性のテトラフルオロアリーレン構造と、その両末端に、電子ドナー性のアリーレン基を介して、それぞれカルバゾリル基と、を含んでなるドナー・アクセプター型分子構造を有し、かつ、消衰係数の異方性から算出されるオーダーパラメータを−0.5〜−0.2の範囲内の値とした有機発光材料を電子輸送材料として含む電子輸送層を備えることを特徴とする有機発光素子。
Figure 0006214026

(一般式(1)中、置換基R1〜R4およびa〜hは、それぞれ水素原子である。)
A donor represented by the following general formula (1), comprising an electron acceptor tetrafluoroarylene structure at a central portion and a carbazolyl group at each end via an electron donor arylene group -An organic light-emitting material having an acceptor type molecular structure and having an order parameter calculated from the anisotropy of the extinction coefficient within a range of -0.5 to -0.2 is included as an electron transport material. An organic light emitting device comprising an electron transport layer.
Figure 0006214026

(In the general formula (1), each of the substituents R 1 to R 4 and a to h is a hydrogen atom.)
JP2013046975A 2013-03-08 2013-03-08 ORGANIC LIGHT EMITTING MATERIAL, ORGANIC LIGHT EMITTING MATERIAL MANUFACTURING METHOD, AND ORGANIC LIGHT EMITTING DEVICE Expired - Fee Related JP6214026B2 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2013046975A JP6214026B2 (en) 2013-03-08 2013-03-08 ORGANIC LIGHT EMITTING MATERIAL, ORGANIC LIGHT EMITTING MATERIAL MANUFACTURING METHOD, AND ORGANIC LIGHT EMITTING DEVICE

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2013046975A JP6214026B2 (en) 2013-03-08 2013-03-08 ORGANIC LIGHT EMITTING MATERIAL, ORGANIC LIGHT EMITTING MATERIAL MANUFACTURING METHOD, AND ORGANIC LIGHT EMITTING DEVICE

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JP2014175479A JP2014175479A (en) 2014-09-22
JP6214026B2 true JP6214026B2 (en) 2017-10-18

Family

ID=51696420

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2013046975A Expired - Fee Related JP6214026B2 (en) 2013-03-08 2013-03-08 ORGANIC LIGHT EMITTING MATERIAL, ORGANIC LIGHT EMITTING MATERIAL MANUFACTURING METHOD, AND ORGANIC LIGHT EMITTING DEVICE

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP6214026B2 (en)

Families Citing this family (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20180002505A (en) * 2016-06-29 2018-01-08 가부시키가이샤 한도오따이 에네루기 켄큐쇼 Manufacturing method of light-emitting element
US10797256B2 (en) 2016-07-20 2020-10-06 Joled Inc. Organic electroluminescence device, organic electroluminescence unit, and electronic apparatus
JP6768534B2 (en) * 2016-07-20 2020-10-14 株式会社Joled Organic electroluminescent devices, organic electroluminescent devices and electronic devices
JP2018022862A (en) * 2016-07-20 2018-02-08 株式会社Joled Organic electroluminescent element, organic electroluminescent device, and electronic apparatus
CN114591248A (en) * 2022-04-24 2022-06-07 湖南工程学院 Method for preparing benzimidazole compound by using carbazolyl conjugated microporous polymer photocatalysis

Family Cites Families (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP4003299B2 (en) * 1998-07-06 2007-11-07 三菱化学株式会社 Organic electroluminescence device
JP4103491B2 (en) * 2002-08-07 2008-06-18 コニカミノルタホールディングス株式会社 Organic electroluminescence element and display device
JP4590825B2 (en) * 2003-02-21 2010-12-01 コニカミノルタホールディングス株式会社 White light emitting organic electroluminescence device
US7271406B2 (en) * 2003-04-15 2007-09-18 3M Innovative Properties Company Electron transport agents for organic electronic devices
CN100335462C (en) * 2003-09-05 2007-09-05 清华大学 Carbazole derivative and its application in electroluminescent device
JP2012137058A (en) * 2010-12-27 2012-07-19 Toyota Motor Corp Ignition timing control device for internal combustion engine
KR20140043043A (en) * 2011-02-11 2014-04-08 유니버셜 디스플레이 코포레이션 Organic light emitting device and materials for use in same
JP5783749B2 (en) * 2011-02-15 2015-09-24 ケミプロ化成株式会社 1,8-aryl substituted naphthalene derivative having excimer characteristics and organic EL device using the same
JP2013030674A (en) * 2011-07-29 2013-02-07 Sharp Corp Charge transporting organic thin film and organic electroluminescent element
JP2013030406A (en) * 2011-07-29 2013-02-07 Sharp Corp Method for manufacturing carrier-transporting organic amorphous thin film

Also Published As

Publication number Publication date
JP2014175479A (en) 2014-09-22

Similar Documents

Publication Publication Date Title
KR102674155B1 (en) Organic electroluminescent materials and devices
JP6496392B2 (en) Electron transport compounds
JP5770289B2 (en) Bicarbazole compounds for OLED
KR101792445B1 (en) Organic electroluminescent element, electronic device, light emitting device, and light emitting material
KR102218567B1 (en) Phosphorescent compound
KR102128592B1 (en) Light-emitting element
TWI480358B (en) Organic electroluminescence element
KR20240051905A (en) Organic electroluminescent materials and devices
KR102589661B1 (en) Organic electroluminescent materials and devices
Jeong et al. Recent progress in the use of fluorescent and phosphorescent organic compounds for organic light-emitting diode lighting
JP2017061441A (en) Organic electroluminescent materials and devices
KR102196933B1 (en) Organic light emitting diode materials
KR102584342B1 (en) Efficient organic electroluminescent devices
KR102585571B1 (en) Organic electroluminescent materials and devices
CN113214174A (en) Organic electroluminescent material and use thereof
JP2013530515A (en) Premixed material deposition
JP7255592B2 (en) organic light emitting device
JP5953237B2 (en) Organic electroluminescence device
WO2015064558A1 (en) Organic electroluminescent element, display device, and illumination device
WO2010137411A1 (en) Organic electroluminescence element
TWI472594B (en) Phosphorescent light emitting material, producing method for phosphorescent light emitting material and phosphorescent light emitting device
JP6214026B2 (en) ORGANIC LIGHT EMITTING MATERIAL, ORGANIC LIGHT EMITTING MATERIAL MANUFACTURING METHOD, AND ORGANIC LIGHT EMITTING DEVICE
TW201212322A (en) Organic electroluminescence device
Chen et al. Phosphonium-based ionic thermally activated delayed fluorescence emitters for high-performance partially solution-processed organic light-emitting diodes
JP6020473B2 (en) Iridium complex compound, organic electroluminescence device material, organic electroluminescence device, lighting device and display device

Legal Events

Date Code Title Description
A621 Written request for application examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621

Effective date: 20151215

A977 Report on retrieval

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007

Effective date: 20161111

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20161117

A601 Written request for extension of time

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A601

Effective date: 20170113

A521 Request for written amendment filed

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20170308

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20170731

A521 Request for written amendment filed

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20170809

TRDD Decision of grant or rejection written
A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

Effective date: 20170912

A61 First payment of annual fees (during grant procedure)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61

Effective date: 20170914

R150 Certificate of patent or registration of utility model

Ref document number: 6214026

Country of ref document: JP

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150

S531 Written request for registration of change of domicile

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R313531

R350 Written notification of registration of transfer

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R350

LAPS Cancellation because of no payment of annual fees