JPWO2016195080A1 - Phosphorescent light emitting material, method for emitting phosphorescence from phosphorescent light emitter, method for producing phosphorescent light emitting material, organic light emitting device and gas sensor - Google Patents

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寛之 三重野
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直人 能塚
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Abstract

25℃において燐光放射が認められない燐光発光体を用いて、室温において高い発光強度で燐光を発光する燐光発光材料を提供すること。本発明の燐光発光材料は、中空領域を有する中空体が燐光発光体を内包している燐光発光材料であって、25℃における燐光発光体からの燐光放射が、燐光発光体が中空体に内包されていない状態では認められず、燐光発光体が中空体に内包された状態では認められる。To provide a phosphorescent material that emits phosphorescence at a high emission intensity at room temperature, using a phosphorescent material that does not emit phosphorescence at 25 ° C. The phosphorescent light emitting material of the present invention is a phosphorescent light emitting material in which a hollow body having a hollow region encloses a phosphorescent emitter, and phosphorescent radiation from the phosphorescent emitter at 25 ° C. is contained in the hollow body. This is not observed in a state where the phosphorescent light emitter is not formed, but is observed in a state where the phosphorescent light emitter is encapsulated in the hollow body.

Description

本発明は、室温下において高い発光強度が得られる燐光発光材料、燐光発光体から燐光を放射させる方法、その燐光発光材料の製造方法に関する。   The present invention relates to a phosphorescent material capable of obtaining high emission intensity at room temperature, a method for emitting phosphorescence from a phosphorescent material, and a method for producing the phosphorescent material.

燐光発光体は、エネルギーの吸収によって基底一重項状態から励起一重項状態に遷移した後、項間交差を生じて励起三重項状態に遷移し、この励起三重項状態から基底一重項状態へ戻る際に燐光を放射する物質である。ここで、励起三重項状態から基底一重項状態への遷移はスピン禁制であるため速度が遅く、励起三重項状態は一般に長寿命である。このため、燐光発光体は、通常、室温下では、励起三重項状態にある間に分子の振動により無放射失活(熱失活)し、燐光の放射を観測することができない。燐光を観測するためには、重原子効果を利用してスピン反転を加速するか、燐光発光体を液体窒素温度以下の極低温にして振動を抑えることが必要であるとされている。
これに対して、重原子効果によらず、燐光発光体の無放射失活を抑制することにより、室温下での燐光発光を実現する発光材料の開発も進められている。
When a phosphorescent substance transitions from the ground singlet state to the excited singlet state by energy absorption, then transitions from the excited triplet state to the excited singlet state by generating an intersystem crossing. It is a substance that emits phosphorescence. Here, since the transition from the excited triplet state to the ground singlet state is spin-forbidden, the speed is slow, and the excited triplet state generally has a long lifetime. For this reason, phosphorescent emitters are usually non-radiatively deactivated (thermally deactivated) by vibration of molecules while in the excited triplet state at room temperature, and phosphorescence emission cannot be observed. In order to observe phosphorescence, it is necessary to accelerate the spin inversion using the heavy atom effect, or to suppress the vibration by setting the phosphorescent light emitter to a cryogenic temperature lower than the liquid nitrogen temperature.
On the other hand, development of a light-emitting material that realizes phosphorescence emission at room temperature by suppressing the non-radiative deactivation of the phosphorescent light emitter regardless of the heavy atom effect is also being developed.

非特許文献1には、ホスト材料であるシクロデキストリンに燐光発光体を分散させた発光材料が開示され、この発光材料から室温下で燐光放射が確認されたことが記載されている。
また、この他の報告として、ポリメチルメタクリレート(PMMA)に燐光発光体を分散させた発光材料(非特許文献2参照)、ポリビニルアルコール(PVA)に燐光発光体を分散させた発光材料(非特許文献3参照)、ステロイドに燐光発光体を分散させた発光材料(非特許文献4参照)に関するものがあり、各文献には、これらの発光材料から室温下で燐光の放射が確認されたことが記載されている。なお、これら発光材料において、PMMA、PVA、ステロイドは、いずれもホスト材料として用いるものである。
Non-Patent Document 1 discloses a light emitting material in which a phosphorescent light emitter is dispersed in cyclodextrin as a host material, and it is described that phosphorescent radiation has been confirmed from this light emitting material at room temperature.
In addition, as other reports, a light emitting material in which a phosphorescent light emitter is dispersed in polymethyl methacrylate (PMMA) (see Non-Patent Document 2), and a light emitting material in which a phosphorescent light emitter is dispersed in polyvinyl alcohol (PVA) (Non Patent) Reference 3) and luminescent materials in which phosphorescent emitters are dispersed in steroids (see Non-Patent Document 4), and in each document, phosphorescence emission was confirmed from these luminescent materials at room temperature. Have been described. In these luminescent materials, PMMA, PVA, and steroid are all used as host materials.

S. Scypinski, L. J. C. Love, Anal. Chem., 56, 322-327 (1984)S. Scypinski, L. J. C. Love, Anal. Chem., 56, 322-327 (1984) J. L. Kropp, W. R. Dawson, J. Phys. Chem.,71, 4499-4506 (1967)J. L. Kropp, W. R. Dawson, J. Phys. Chem., 71, 4499-4506 (1967) H. A. Al-Attar, P. P. Monkman, Adv. Funct. Mater. 22, 3824-3832 (2012)H. A. Al-Attar, P. P. Monkman, Adv. Funct. Mater. 22, 3824-3832 (2012) S. Hirata, K. Thani, J. Zhang, T. Yamashita, H. Kaji, S. R. Marder, T. Watanabe, C. Adachi, Adv. Funct. Mater., 23, 3386-3397 (2013)S. Hirata, K. Thani, J. Zhang, T. Yamashita, H. Kaji, S. R. Marder, T. Watanabe, C. Adachi, Adv. Funct. Mater., 23, 3386-3397 (2013)

上記のように、非特許文献1〜4にはシクロデキストリン等のホスト材料に発光体を分散させた発光材料から室温下での燐光放射が確認されたことが記載されている。しかしながら、本発明者らが、これらの発光材料について検討を行ったところ、以下のような問題があることが判明した。
すなわち、非特許文献1〜4の発光材料において、室温下での燐光放射が確認できるのは、発光体が特定のサイズや形状である場合に限られており、その範囲から外れる発光体を用いた場合には、室温下で燐光の発光強度が顕著に低下する。このため、使用し得る発光体の種類が制限され、汎用性が低いという問題がある。また、これらの発光材料では、ホストマトリックス中で発光体が凝集する現象が見られる。このため、発光層を均一に成膜することが困難であるとともに、発光体が本来有する発光性能を十分に発現させることができない。さらに、非特許文献1〜4で使用しているシクロデキストリン等のホスト材料は絶縁体であるため、発光材料に半導体としての機能を付与することが難しく、発光材料の応用範囲も制限されてしまう。
As described above, Non-Patent Documents 1 to 4 describe that phosphorescence emission at room temperature was confirmed from a luminescent material in which a luminescent material was dispersed in a host material such as cyclodextrin. However, when the present inventors examined these luminescent materials, it was found that there were the following problems.
That is, in the luminescent materials of Non-Patent Documents 1 to 4, phosphorescence emission at room temperature can be confirmed only when the luminescent material has a specific size or shape, and a luminescent material that falls outside that range is used. In such a case, the emission intensity of phosphorescence is significantly reduced at room temperature. For this reason, the kind of light-emitting body which can be used is restrict | limited and there exists a problem that versatility is low. Further, in these light emitting materials, a phenomenon in which light emitters aggregate in the host matrix is observed. For this reason, it is difficult to uniformly form the light emitting layer, and the light emitting performance inherent to the light emitter cannot be sufficiently exhibited. Further, since the host material such as cyclodextrin used in Non-Patent Documents 1 to 4 is an insulator, it is difficult to impart a function as a semiconductor to the light emitting material, and the application range of the light emitting material is also limited. .

そこで本発明者らは、これらの問題点を解消するホスト材料として、中空領域を有する中空体に着目し、種々の燐光発光体と組み合わせて室温下で燐光放射の有無を検討したところ、広い範囲の燐光発光体において、室温下で高い発光強度の燐光が確認できることを初めて見出した。非特許文献1〜4には、こうした中空領域を有する中空体を燐光発光体と組み合わせることは全く記載されておらず、これらの文献からは、中空領域を有する中空体と種々の燐光発光体とを組み合わせることにより、室温下で高い発光強度の燐光が確認できることは予測がつかない。
このような状況下において本発明者らは、中空領域を有する中空体と燐光発光体を組み合わせた発光材料の発光特性についてさらに検討を進め、室温下において、高い発光強度の燐光発光が得られる燐光発光材料を見出すことを目指して研究を重ねた。
Therefore, the present inventors focused on a hollow body having a hollow region as a host material for solving these problems, and examined the presence or absence of phosphorescence emission at room temperature in combination with various phosphorescent emitters. It was found for the first time that phosphorescence with high emission intensity can be confirmed at room temperature. Non-Patent Documents 1 to 4 do not describe any combination of a hollow body having such a hollow region with a phosphorescent light emitter. From these documents, a hollow body having a hollow region and various phosphorescent light emitters are described. It is unpredictable that phosphorescence with high emission intensity can be confirmed at room temperature by combining.
Under such circumstances, the present inventors have further investigated the light emission characteristics of a light emitting material in which a hollow body having a hollow region and a phosphorescent light emitter are combined, and phosphorescence capable of obtaining phosphorescence with high light emission intensity at room temperature. Research was conducted with the aim of finding luminescent materials.

鋭意検討を進めた結果、本発明者らは、25℃では燐光放射が認められない燐光発光体を、中空領域を有する中空体に内包させると、室温下においても燐光放射が認められるようになり、室温下で高い発光強度の燐光を発光する燐光発光材料が実現することを見出した。さらに、この燐光発光材料は、燐光発光体同士が凝集し難く、取扱い性にも優れることを見出した。具体的に、本発明は、以下の構成を有する。
[1] 中空領域を有する中空体が燐光発光体を内包している燐光発光材料であって、25℃における前記燐光発光体からの燐光放射は、前記燐光発光体が前記中空体に内包されていない状態では認められず、前記燐光発光体が前記中空体に内包された状態では認められる燐光発光材料。
[2] 前記中空領域が、前記燐光発光体を1分子以上2分子未満内包することができる空間を有することを特徴とする[1]に記載の燐光発光材料。
[3] 前記中空領域を有する中空体が、有機金属構造体であることを特徴とする[1]または[2]に記載の燐光発光材料。
[4] 前記有機金属構造体が、ゼオライトイミダゾレート構造体であることを特徴とする[3]に記載の燐光発光材料。
[5] 前記有機金属構造体の金属イオンが、亜鉛イオンであることを特徴とする[3]または[4]に記載の燐光発光材料。
[6] 前記燐光発光体が金属原子を含まないものであることを特徴とする[1]〜[5]のいずれか1項に記載の燐光発光材料。
[7] 前記燐光発光体が、π共役性平面分子であることを特徴とする[1]〜[6]のいずれか1項に記載の燐光発光材料。
[8] 前記π共役性平面分子が、2つ以上のベンゼン環が縮合した縮合多環構造を有することを特徴とする[7]に記載の燐光発光材料。
[9] 前記縮合多環構造は、回転対称軸を有する縮合多環骨格構造であることを特徴とする[8]に記載の燐光発光材料。
[10] 前記π共役性平面分子が、コロネンまたはコロネンの水素原子の一部または全部がH(デューテリウムD)で置換されたD置換体であることを特徴とする[9]に記載の燐光発光材料。
[11] 前記π共役性平面分子が、下記式で表される縮合多環構造を有することを特徴とする[8]に記載の燐光発光材料。
[12] 前記縮合多環構造が、置換基を有しないことを特徴とする[8]〜[11]のいずれか1項に記載の燐光発光材料。
As a result of intensive studies, the present inventors have found that phosphorescence emission, which does not show phosphorescence emission at 25 ° C., is encapsulated in a hollow body having a hollow region, and phosphorescence emission is recognized even at room temperature. The present inventors have found that a phosphorescent material that emits phosphorescence with high emission intensity at room temperature can be realized. Furthermore, the present inventors have found that this phosphorescent material does not easily aggregate phosphorescent materials and is excellent in handleability. Specifically, the present invention has the following configuration.
[1] A phosphorescent material in which a hollow body having a hollow region encloses a phosphorescent emitter, and phosphorescent radiation from the phosphorescent emitter at 25 ° C. is obtained by encapsulating the phosphorescent emitter in the hollow body. A phosphorescent material that is not recognized in the absence of the phosphor but is recognized when the phosphor is encapsulated in the hollow body.
[2] The phosphorescent material according to [1], wherein the hollow region has a space in which the phosphorescent body can contain one or more molecules and less than two molecules.
[3] The phosphorescent material according to [1] or [2], wherein the hollow body having the hollow region is an organometallic structure.
[4] The phosphorescent material according to [3], wherein the organometallic structure is a zeolite imidazolate structure.
[5] The phosphorescent material according to [3] or [4], wherein the metal ion of the organometallic structure is a zinc ion.
[6] The phosphorescent material according to any one of [1] to [5], wherein the phosphorescent emitter does not contain a metal atom.
[7] The phosphorescent material according to any one of [1] to [6], wherein the phosphorescent emitter is a π-conjugated planar molecule.
[8] The phosphorescent material according to [7], wherein the π-conjugated planar molecule has a condensed polycyclic structure in which two or more benzene rings are condensed.
[9] The phosphorescent material according to [8], wherein the condensed polycyclic structure is a condensed polycyclic skeleton structure having a rotational symmetry axis.
[10] The [π], wherein the π-conjugated planar molecule is a D-substituted product in which a part or all of the hydrogen atoms of coronene or coronene are substituted with 2 H (deuterium D). Phosphorescent material.
[11] The phosphorescent material according to [8], wherein the π-conjugated planar molecule has a condensed polycyclic structure represented by the following formula.
[12] The phosphorescent material according to any one of [8] to [11], wherein the condensed polycyclic structure does not have a substituent.

[13] [1]〜[12]のいずれか1項に記載の燐光発光材料と、重原子効果を有する物質を含むことを特徴とする燐光発光組成物。
[14] 前記重原子効果を有する物質は、気体または液体である[13]に記載の燐光発光組成物。
[15] 前記重原子効果を有する物質が気体であり、さらに、重原子効果を有しない物質の気体を含む[13]または[14]に記載の燐光発光組成物。
[16] 前記重原子効果を有する物質が液体であり、さらに、重原子効果を有しない物質の液体を含む[13]または[14]に記載の燐光発光組成物。
[17] 前記重原子効果を有する物質を溶媒に溶解した溶液を含む[13]または[14]に記載の燐光発光組成物。
[18] 前記重原子効果を有する物質は、第18族元素、第17族元素を含む化合物、第16族元素を含む化合物、金属錯体から選択される少なくとも1種である[13]〜[17]のいずれか1項に記載の燐光発光組成物。
[19] 前記重原子効果を有する物質は、Xeガスである[18]に記載の燐光発光組成物。
[20] 前記重原子効果を有する物質は、ハロゲン化アルカンである[18]に記載の燐光発光組成物。
[13] A phosphorescent composition comprising the phosphorescent material according to any one of [1] to [12] and a substance having a heavy atom effect.
[14] The phosphorescent composition according to [13], wherein the substance having a heavy atom effect is a gas or a liquid.
[15] The phosphorescent composition according to [13] or [14], wherein the substance having a heavy atom effect is a gas, and further includes a gas of a substance not having a heavy atom effect.
[16] The phosphorescent composition according to [13] or [14], wherein the substance having a heavy atom effect is a liquid and further includes a liquid of a substance not having a heavy atom effect.
[17] The phosphorescent composition according to [13] or [14], comprising a solution in which the substance having the heavy atom effect is dissolved in a solvent.
[18] The substance having the heavy atom effect is at least one selected from Group 18 elements, compounds containing Group 17 elements, compounds containing Group 16 elements, and metal complexes [13] to [17. ] The phosphorescent composition of any one of these.
[19] The phosphorescent composition according to [18], wherein the substance having a heavy atom effect is Xe gas.
[20] The phosphorescent composition according to [18], wherein the substance having a heavy atom effect is a halogenated alkane.

[21] 特定の温度において燐光を放射しない燐光発光体を、中空領域を有する中空体内に内包させることにより、前記特定の温度において前記燐光発光体から燐光を放射させる方法。
[22] 特定の温度において燐光を放射しない燐光発光体を、中空領域を有する中空体内に内包させた状態で重原子効果を有する物質と共存させ、前記特定の温度において前記燐光発光体から燐光を放射させる[21]に記載の方法。
[23] 特定の温度において燐光を放射しない燐光発光体を、中空領域を有する中空体内に内包させる工程を含む、燐光発光材料の製造方法。
[24] 前記工程を、前記燐光発光体を内包するように前記中空体を合成することにより行うことを特徴とする[23]の燐光発光材料の製造方法。
[25] 前記中空体は、金属有機構造体であり、
前記工程を、有機配位子、金属塩および前記燐光発光体を含む混合物中で、前記有機配位子と前記金属塩の金属イオンを配位結合させることで行う[24]に記載の燐光発光材料の製造方法。
[26] [1]〜[12]のいずれか1項に記載の燐光発光材料を含むことを特徴とする有機発光素子。
[27] [13]〜[20]のいずれか1項に記載の燐光発光組成物を含むことを特徴とする有機発光素子。
[28] 有機エレクトロルミネッセンス素子であることを特徴とする[26]または[27]に記載の有機発光素子。
[29] 室温において燐光の発光が認められることを特徴とする[26]〜[28]のいずれか1項に記載の有機発光素子。
[30] [1]〜[12]のいずれか1項に記載の燐光発光材料を含むことを特徴とするガスセンサー。
[21] A method of emitting phosphorescence from the phosphorescent emitter at the specific temperature by encapsulating a phosphorescent emitter that does not emit phosphorescence at a specific temperature in a hollow body having a hollow region.
[22] A phosphorescent emitter that does not emit phosphorescence at a specific temperature is allowed to coexist with a substance having a heavy atom effect in a state of being enclosed in a hollow body having a hollow region, and phosphorescence is emitted from the phosphorescent emitter at the specific temperature. The method according to [21], wherein radiation is performed.
[23] A method for producing a phosphorescent material, comprising a step of encapsulating a phosphorescent material that does not emit phosphorescence at a specific temperature in a hollow body having a hollow region.
[24] The method for producing a phosphorescent material according to [23], wherein the step is performed by synthesizing the hollow body so as to enclose the phosphorescent body.
[25] The hollow body is a metal organic structure,
The phosphorescence emission according to [24], wherein the step is performed by coordinating the organic ligand and the metal ion of the metal salt in a mixture containing the organic ligand, the metal salt and the phosphorescent emitter. Material manufacturing method.
[26] An organic light-emitting device comprising the phosphorescent material according to any one of [1] to [12].
[27] An organic light-emitting device comprising the phosphorescent composition according to any one of [13] to [20].
[28] The organic light-emitting device according to [26] or [27], which is an organic electroluminescence device.
[29] The organic light-emitting device according to any one of [26] to [28], wherein phosphorescence is observed at room temperature.
[30] A gas sensor comprising the phosphorescent material according to any one of [1] to [12].

本発明の燐光発光材料は、25℃において燐光放射が認められない燐光発光体を用いながら、室温下において高い発光強度の燐光を認めることができる。また、この燐光発光材料は、燐光発光体同士が凝集し難く、優れた成膜性や発光特性を得ることができる。   The phosphorescent material of the present invention can recognize phosphorescence having high emission intensity at room temperature while using a phosphorescent material that does not emit phosphorescence at 25 ° C. In addition, this phosphorescent material does not easily aggregate phosphorescent materials, and excellent film forming properties and light emitting characteristics can be obtained.

本発明の燐光発光材料と該燐光発光材料が有する空孔の一例を示す模式図である。It is a schematic diagram which shows an example of the hole which the phosphorescence-emitting material of this invention and this phosphorescence-emitting material have. 有機エレクトロルミネッセンス素子の層構成例を示す概略断面図である。It is a schematic sectional drawing which shows the layer structural example of an organic electroluminescent element. 実施例1の燐光発光材料、実施例2の燐光発光材料、および比較例1のZIF−8の粉末X線回折スペクトルである。2 is a powder X-ray diffraction spectrum of the phosphorescent material of Example 1, the phosphorescent material of Example 2, and ZIF-8 of Comparative Example 1. FIG. 実施例3のコロネンとZIF-8を含む燐光発光薄膜、および比較例2のコロネンのジクロロメタン溶液中の蛍光および燐光スペクトルである。It is the fluorescence and phosphorescence spectrum in the phosphorescence thin film containing the coronene of Example 3, and ZIF-8, and the coronene of the comparative example 2 in the dichloromethane solution. 実施例3のコロネンとZIF-8を含む燐光発光薄膜、実施例4のコロネンのD置換体とZIF-8を含む燐光発光薄膜、および比較例3のコロネンPMMA分散薄膜の560nmにおける発光強度過渡減衰曲線である。Emission intensity transient decay at 560 nm of the phosphorescent light-emitting thin film containing coronene and ZIF-8 of Example 3, the D-substitution of coronene of Example 4 and the phosphorescent thin film containing ZIF-8, and the coronene PMMA-dispersed thin film of Comparative Example 3 It is a curve. 実施例3のコロネンとZIF-8を含む燐光発光薄膜、実施例4のコロネンのD置換体とZIF-8を含む燐光発光薄膜、および比較例3のコロネンPMMA分散薄膜の発光寿命の温度依存性である。Temperature Dependence of Luminescence Lifetime of Phosphorescent Light-Emitting Thin Film Containing Coronene and ZIF-8 of Example 3, Phosphorescent Thin Film Containing D Substitute of Coronene and ZIF-8 of Example 4, and Coronene PMMA Dispersive Thin Film of Comparative Example 3 It is. 実施例5の化合物37とZIF-8を含む燐光発光材料の燐光スペクトルである。It is a phosphorescence spectrum of the phosphorescence-emitting material containing the compound 37 of Example 5, and ZIF-8. 実施例5の化合物37とZIF-8を含む燐光発光材料の560nmにおける発光強度過渡減衰曲線であるIt is a luminescence intensity transient decay curve in 560 nm of the phosphorescence-emitting material containing the compound 37 of Example 5, and ZIF-8. 化合物34の蛍光および燐光スペクトルであり、(a)は、化合物34を10−3Paの減圧状態に置いて測定した蛍光および燐光スペクトルであり、(b)は、化合物34を100%Xeガスの中に置いて測定した蛍光および燐光スペクトルであり、(c)は、化合物34を大気下に置いて測定した蛍光および燐光スペクトルである。(A) is a fluorescence and phosphorescence spectrum measured by placing compound 34 under a reduced pressure of 10 −3 Pa, and (b) is a compound 34 of 100% Xe gas. (C) is a fluorescence and phosphorescence spectrum measured by placing Compound 34 in the atmosphere. 実施例1の燐光発光材料に励起光を照射した後、6秒経過後に100%Xeガスを導入したときの発光強度過渡減衰曲線と、Xeガスを導入せずに測定した発光強度過渡減衰曲線である。After irradiating the phosphorescent light emitting material of Example 1 with excitation light, a light emission intensity transient decay curve when 100% Xe gas is introduced after elapse of 6 seconds and a light emission intensity transient decay curve measured without introducing Xe gas. is there. 実施例1の燐光発光材料とジブロモメタン(CHBr)の溶液を混合した混合物について測定した発光強度過渡減衰曲線と、ジブロモメタン(CHBr)の溶液を混合していない燐光発光材料について測定した発光強度過渡減衰曲線である。And emission intensity transient decay curve solution was measured for the mixtures obtained by mixing the phosphorescent material with dibromomethane in Example 1 (CH 2 Br 2), phosphorescent materials that do not mix the solutions dibromomethane (CH 2 Br 2) It is the luminescence intensity transient decay curve measured about.

以下において、本発明の内容について詳細に説明する。以下に記載する構成要件の説明は、本発明の代表的な実施態様や具体例に基づいてなされることがあるが、本発明はそのような実施態様や具体例に限定されるものではない。なお、本明細書において「〜」を用いて表される数値範囲は、「〜」の前後に記載される数値を下限値および上限値として含む範囲を意味する。また、本発明に用いられる化合物の分子内に存在する水素原子の同位体種は特に限定されず、例えば分子内の水素原子がすべてHであってもよいし、一部または全部がH(デューテリウムD)であってもよい。Hereinafter, the contents of the present invention will be described in detail. The description of the constituent elements described below may be made based on typical embodiments and specific examples of the present invention, but the present invention is not limited to such embodiments and specific examples. In the present specification, a numerical range represented by using “to” means a range including numerical values described before and after “to” as a lower limit value and an upper limit value. In addition, the isotope species of the hydrogen atom present in the molecule of the compound used in the present invention is not particularly limited. For example, all the hydrogen atoms in the molecule may be 1 H, or a part or all of the hydrogen atoms are 2 H. (Deuterium D) may be used.

<燐光発光材料>
本発明の燐光発光材料は、中空領域を有する中空体が燐光発光体を内包している燐光発光材料であって、25℃における燐光発光体からの燐光放射は、燐光発光体が中空体に内包されていない状態では認められず、燐光発光体が中空体に内包された状態では認められるものである。
本発明の燐光発光材料は、25℃において燐光放射が認められない燐光発光体を用いながら、室温下においても高い発光強度の燐光を確認することができる。これは以下の理由によるものと推測される。
すなわち、25℃で燐光放射が認められない燐光発光体は、25℃の条件下では、その三重項励起子が分子の振動により熱失活(無放射失活)するため、燐光放射が認められないものと考えられる。これに対して、本発明の燐光発光材料は、こうした燐光発光体が中空領域を有する中空体に内包されて原子のネットワーク構造で囲まれていることにより、その燐光発光体が励起三重項状態に遷移したとき、分子の振動が抑えられて熱失活のような無放射失活が抑制されると推測される。これにより、励起三重項状態に遷移した燐光発光体が効率よく燐光を放射して失活(放射失活)し、室温下であっても高い強度の燐光発光を認めることができる。また、この燐光発光材料では、中空体の中空領域に内包された燐光発光体が中空領域毎に隔離された状態になるため、燐光発光体が凝集し難く、良好な成膜性および発光特性を得ることができる。さらに、中空領域を有する中空体は、その分子設計により中空領域の形状や大きさを容易に制御することができるため、燐光発光体の分子形状や大きさを問わず、同様に上記の効果を実現することができる。
以下において、本発明の燐光発光材料に用いる燐光発光体および中空領域を有する中空体について詳細に説明する。
<Phosphorescent material>
The phosphorescent light emitting material of the present invention is a phosphorescent light emitting material in which a hollow body having a hollow region encloses the phosphorescent light emitter, and phosphorescent radiation from the phosphorescent light emitter at 25 ° C. is contained in the hollow body. It is not recognized in a state where the phosphorescent light emitter is not formed, but is recognized in a state where the phosphorescent light emitter is encapsulated in the hollow body.
The phosphorescent material of the present invention can confirm phosphorescence having high emission intensity even at room temperature while using a phosphorescent material that does not emit phosphorescence at 25 ° C. This is presumed to be due to the following reason.
In other words, phosphorescent emitters in which no phosphorescence emission is observed at 25 ° C. are observed to emit phosphorescence because their triplet excitons are thermally deactivated (non-radiation deactivation) by molecular vibrations at 25 ° C. It is thought that there is nothing. In contrast, in the phosphorescent material of the present invention, the phosphorescent emitter is encapsulated in a hollow body having a hollow region and surrounded by an atomic network structure, so that the phosphorescent emitter is in an excited triplet state. When transitioned, it is presumed that vibrations of molecules are suppressed and non-radiative deactivation such as thermal deactivation is suppressed. As a result, the phosphorescent body transitioned to the excited triplet state efficiently deactivates by emitting phosphorescence (radiation deactivation), and high intensity phosphorescence emission can be recognized even at room temperature. Further, in this phosphorescent material, since the phosphorescent material included in the hollow region of the hollow body is isolated for each hollow region, the phosphorescent material is less likely to aggregate and has good film formability and light emitting characteristics. Can be obtained. Furthermore, since the hollow body having a hollow region can easily control the shape and size of the hollow region by its molecular design, the above-described effects can be obtained regardless of the molecular shape and size of the phosphorescent emitter. Can be realized.
Hereinafter, the phosphorescent light emitter and the hollow body having a hollow region used in the phosphorescent light emitting material of the present invention will be described in detail.

[燐光発光体]
燐光発光体は、エネルギーの供給により燐光放射を生じる物質のうち、25℃における燐光放射が、中空体に内包されていない状態では認められず、中空体に内包された状態では認められるものである。
本発明において「燐光放射が認められず」とは、大気中25℃の温度条件下で340nmの励起光を照射したときに放射される燐光の発光寿命が1μ秒未満であるか、燐光の放射が認められない場合を言い、「燐光放射が認められる」とは、大気中25℃の温度条件下で340nmの励起光を照射したときに放射される燐光の発光寿命が1μ秒以上である場合を言う。また、上記[1]において「前記燐光発光体が前記中空体に内包されていない状態では認められず」とは、燐光発光体の0.01mM(mmol/L)濃度溶液に大気中25℃の温度条件下で340nmの励起光を照射したときに燐光の発光寿命が1μ秒未満であるか、燐光の放射が認められない場合を言う。発光寿命とは、発光開始から、発光強度が最大値の半分まで減少するまでの時間を言う。
本明細書中において「室温」とは25℃のことを言う。
本発明における「中空体に内包されていない状態」、「中空体に内包された状態」については、[中空体]の欄で説明する。
[Phosphorescent emitter]
A phosphorescent emitter is a substance that generates phosphorescence upon supply of energy, and phosphorescence emission at 25 ° C. is not recognized when not encapsulated in a hollow body, but is recognized when encapsulated in a hollow body. .
In the present invention, “no phosphorescence emission is observed” means that the emission lifetime of phosphorescence emitted when irradiated with excitation light of 340 nm under the temperature condition of 25 ° C. in the atmosphere is less than 1 μs, or phosphorescence emission "Phosphorescence emission is recognized" means that the emission lifetime of phosphorescence emitted when irradiated with excitation light of 340 nm in the atmosphere at 25 ° C. is 1 μsec or more. Say. Further, in the above [1], “not recognized in the state where the phosphorescent body is not encapsulated in the hollow body” means that a 0.01 mM (mmol / L) concentration solution of the phosphorescent body is heated to 25 ° C. in the atmosphere. This refers to the case where the emission lifetime of phosphorescence is less than 1 μsec or no phosphorescence emission is observed when 340 nm excitation light is irradiated under temperature conditions. The light emission lifetime is the time from the start of light emission until the light emission intensity decreases to half of the maximum value.
In this specification, “room temperature” means 25 ° C.
The “state not encapsulated in the hollow body” and the “state encapsulated in the hollow body” in the present invention will be described in the section “Hollow body”.

燐光発光体は、本発明の条件を満たすものを広く使用することができる。例えば、燐光発光体は、重金属原子を含まない化合物群の中から選択してもよいし、金属原子を含まない化合物群の中から選択してもよい。さらに、燐光発光体は、炭素原子、水素原子、窒素原子、酸素原子、硫黄原子、ホウ素原子、リン原子、ハロゲン原子からなる群より選択される原子のみからなる化合物群の中から選択することも可能であり、また、炭素原子、水素原子、窒素原子、酸素原子のみからなる化合物群の中から選択することも可能であり、さらに、炭素原子と水素原子のみからなる化合物群の中から選択することも可能である。
燐光発光体として用いうる好ましい化合物群の例として、「π共役性平面分子」を挙げることができる。
As the phosphorescent emitter, those satisfying the conditions of the present invention can be widely used. For example, the phosphorescent emitter may be selected from a group of compounds that do not contain heavy metal atoms, or may be selected from a group of compounds that do not contain metal atoms. Further, the phosphorescent emitter may be selected from a group of compounds consisting only of atoms selected from the group consisting of carbon atoms, hydrogen atoms, nitrogen atoms, oxygen atoms, sulfur atoms, boron atoms, phosphorus atoms, and halogen atoms. It is also possible to select from a group of compounds consisting only of carbon atoms, hydrogen atoms, nitrogen atoms and oxygen atoms, and further selecting from a group of compounds consisting only of carbon atoms and hydrogen atoms. It is also possible.
As an example of a preferable group of compounds that can be used as the phosphorescent emitter, “π-conjugated planar molecule” can be given.

「π共役性平面分子」とは、π共役系を構成する原子団を有し、この原子団が平面構造(以下、「π共役平面構造」という)をとるものをいう。π共役性平面分子は、π共役平面構造のみから構成されていてもよいし、π共役平面構造以外の構造を有していてもよい。
π共役性平面分子は、π共役平面構造が芳香環であることが好ましい。芳香環を有するπ共役性平面分子は、分子が硬い傾向があり、励起三重項状態から緩和する際、放射失活のパスの方が無放射失活のパスよりも容易に進行するものと考えられる。その結果、燐光を効率よく放射することができる。芳香環としては、ベンゼン環や2つ以上のベンゼン環が縮合した構造を有する縮合多環構造等を挙げることができる。縮合多環構造としては、ナフタレン、フェナントレン、トリフェニレン、クリセン、ピレン、ベンゾペリレン、コロネン等を挙げることができる。
π共役性平面分子は、水素原子の一部または全部がH(デューテリウムD)で置換されたD置換体であることが好ましい。C−D結合はC−H結合に比べて伸縮しにくいため、D置換体の方がH体よりも励起三重項状態からの無放射失活を抑えられ、燐光を効率よく放射することができる。
また、π共役性平面分子は、π共役平面構造が置換基で置換されていてもよい。特に、π共役平面構造がアミノ基で置換された構造を有する2級アミンや3級アミンは、室温下において、発光強度の大きな燐光を長時間放射する傾向があり、蓄光材料として好ましく用いることができる。アミノ基としては、置換もしくは無置換のジアリールアミノ基、置換もしくは無置換のジアルキルアミノ基であることが好ましく、置換もしくは無置換のジフェニルアミノ基であることがより好ましい。
“Π-conjugated planar molecule” means an atomic group that constitutes a π-conjugated system, and this atomic group has a planar structure (hereinafter referred to as “π-conjugated planar structure”). The π-conjugated planar molecule may be composed only of a π-conjugated planar structure, or may have a structure other than the π-conjugated planar structure.
In the π-conjugated planar molecule, the π-conjugated planar structure is preferably an aromatic ring. Π-conjugated planar molecules with an aromatic ring tend to be hard, and the radiative deactivation path proceeds more easily than the non-radiative deactivation path when relaxing from the excited triplet state. It is done. As a result, phosphorescence can be emitted efficiently. Examples of the aromatic ring include a benzene ring and a condensed polycyclic structure having a structure in which two or more benzene rings are condensed. Examples of the condensed polycyclic structure include naphthalene, phenanthrene, triphenylene, chrysene, pyrene, benzoperylene, coronene and the like.
The π-conjugated planar molecule is preferably a D-substituted product in which some or all of the hydrogen atoms are substituted with 2 H (deuterium D). Since the CD bond is less likely to expand and contract than the CH bond, the D-substituted product can suppress non-radiative deactivation from the excited triplet state more efficiently than the H-form, and can emit phosphorescence more efficiently. .
In the π-conjugated planar molecule, the π-conjugated planar structure may be substituted with a substituent. In particular, secondary amines and tertiary amines having a structure in which the π-conjugated planar structure is substituted with an amino group tend to emit phosphorescence having a large emission intensity at room temperature for a long time, and are preferably used as a phosphorescent material. it can. The amino group is preferably a substituted or unsubstituted diarylamino group or a substituted or unsubstituted dialkylamino group, more preferably a substituted or unsubstituted diphenylamino group.

以下において、π共役性平面分子の具体例を例示する。ただし、本発明において用いることができるπ共役性平面分子はこれらの具体例によって限定的に解釈されるべきものではない。
π共役性平面分子としては、2−ジメチルアミノトリフェニレン、2−ジフェニルアミノトリフェニレン、2−ジエチルアミノフルオレン、2−ジプロピルアミノフルオレン、3−アミノー2−ジメチルフルオレン、2,7−ビス(N−フェニル−N−(4’−N,N−ジフェニルアミノ−ビフェニル−4−イル))−9,9−ジメチル−フルオレン、9,9−ジメチル−N,N’−ジフェニル−N,N’−ジ−m−トリルフルオレン−2、7−ジアミン、2,7−ビス[フェニル(mトリル)アミノ]−9,9‘−スピロフルオレン、N,N,N’,N’−テトラフェニルベンジジン、N,N’−ジフェニル−N,N’−ジ(m−トリル)−ベンジジン、3,3’,5,5’−テトラメチル−ベンジジン、4,4’−ビス[ジ(3,5−キシリル)アミノ]−4”−フェニルトリフェニルアミン、N,N,N’,N’−テトラキス(p−トリル)ベンジジン、4,4’−ビス[N−(1−ナフチル)−N−フェニルアミノ]−4”−フェニルトリフェニルアミン、N−フェニル−2ナフチルアミン、N,N’−ジフェニル−ベンジジン、(フェナントレン−9−イル)−フェニル−アミン、N−フェニル−N−ピレン−3−イル−アミン、ジエチル−ピレン−1−イル−アミンなどが挙げられる。これらの化合物(π共役性平面分子)を用いることにより、室温において、寿命が長く、発光強度の大きな燐光を観測することができる。また、これらの化合物の芳香環の水素原子をH(デューテリウムD)で置換したD置換体、フッ素等のハロゲン原子で置換したハロゲン置換体も、π共役性平面分子として好適に用いることができる。
In the following, specific examples of π-conjugated planar molecules will be exemplified. However, π-conjugated planar molecules that can be used in the present invention should not be construed as being limited by these specific examples.
π-conjugated planar molecules include 2-dimethylaminotriphenylene, 2-diphenylaminotriphenylene, 2-diethylaminofluorene, 2-dipropylaminofluorene, 3-amino-2-dimethylfluorene, 2,7-bis (N-phenyl- N- (4′-N, N-diphenylamino-biphenyl-4-yl))-9,9-dimethyl-fluorene, 9,9-dimethyl-N, N′-diphenyl-N, N′-di-m -Tolylfluorene-2,7-diamine, 2,7-bis [phenyl (mtolyl) amino] -9,9'-spirofluorene, N, N, N ', N'-tetraphenylbenzidine, N, N' -Diphenyl-N, N'-di (m-tolyl) -benzidine, 3,3 ', 5,5'-tetramethyl-benzidine, 4,4'-bis [di (3,5-xylyl) amino] -4 "-phenyltriphenylamine, N, N, N ', N'-tetrakis (p-tolyl) benzidine, 4,4'-bis [N- (1-naphthyl) -N-phenylamino] -4" -Phenyltriphenylamine, N-phenyl-2naphthylamine, N, N'-diphenyl-benzidine, (phenanthren-9-yl) -phenyl-amine, N-phenyl-N-pyren-3-yl-amine, diethyl- And pyren-1-yl-amine. By using these compounds (π-conjugated planar molecules), phosphorescence having a long lifetime and high emission intensity can be observed at room temperature. In addition, a D-substituted product in which the hydrogen atom of the aromatic ring of these compounds is substituted with 2 H (deuterium D), and a halogen-substituted product in which a halogen atom such as fluorine is substituted are also preferably used as the π-conjugated planar molecule. it can.

また、π共役性平面分子としては、下記式で表される化合物も好ましく用いることができる。下記式で表される化合物は、水素原子の少なくとも1つが置換基で置換されてもよいし、水素原子の一部または全部がH(デューテリウムD)で置換されたD置換体であってもよい。As the π-conjugated planar molecule, a compound represented by the following formula can also be preferably used. The compound represented by the following formula is a D-substituted product in which at least one of the hydrogen atoms may be substituted with a substituent, or a part or all of the hydrogen atoms are substituted with 2 H (deuterium D). Also good.

これらのπ共役性平面分子の中でも、化合物23〜41のような、2以上のベンゼン環が縮合した縮合多環構造を有する化合物、その縮合多環構造を有する化合物の水素原子の少なくとも1つが置換基で置換された誘導体、または、その縮合多環構造を有する化合物の水素原子の一部または全部がH(デューテリウムD)で置換されたD置換体を用いることが好ましい。中でも、回転対称軸を有する縮合多環骨格構造を有する化合物や、化合物の分子そのもの(置換基を含めた分子の全体構造)が回転対称軸を有する縮合多環化合物を好ましく用いることができる。特に好ましいものは、化合物34(コロネン)、化合物34の水素原子の少なくとも1つが置換基で置換された誘導体、または、化合物34の水素原子の一部または全部がH(デューテリウムD)で置換されたD置換体であり、さらに好ましいものは、無置換の化合物34、または、そのD置換体である。
また、化合物36や化合物37の1番目のベンゼン環と5番目のベンゼン環のように、隣り合うベンゼン環同士が単結合で結合していない構造を有する化合物36〜41では、単結合の代わりに存在している2つの水素原子同士が、互いに距離が近いために反発し合い、その水素原子を有するベンゼン環同士がフリッピングする現象が見られる。この理由から、こうした構造を有する化合物36〜41は、無放射失活しやすく、燐光を放射しにくい性質を有する。これに対して、これらの化合物36〜41を中空体に内包させるとフリッピングが効果的に抑制されて燐光を放射しやすくなり、室温下における燐光の発光強度を顕著に高めることができる。
本発明で用いられる燐光発光体としては、これらの他に、正孔輸送機能に優れたπ共役性平面分子も挙げることができる。正孔輸送能に優れたπ共役性平面分子の具体例については、下記の正孔輸送材料の具体例を参照することができる。
以上において説明した燐光発光体は、1種類を単独で用いてもよいし、2種類以上を組み合わせて用いてもよい。
Among these π-conjugated planar molecules, a compound having a condensed polycyclic structure in which two or more benzene rings are condensed, such as compounds 23 to 41, and at least one hydrogen atom of the compound having the condensed polycyclic structure is substituted. It is preferable to use a D-substituted product in which a part of or all of the hydrogen atoms of a derivative substituted with a group or a compound having a condensed polycyclic structure thereof is substituted with 2 H (deuterium D). Among them, a compound having a condensed polycyclic skeleton structure having a rotationally symmetric axis and a condensed polycyclic compound having a rotationally symmetric axis of the compound molecule itself (the entire structure of the molecule including a substituent) can be preferably used. Particularly preferred is compound 34 (coronene), a derivative in which at least one of the hydrogen atoms of compound 34 is substituted with a substituent, or a part or all of the hydrogen atoms of compound 34 is substituted with 2 H (deuterium D). More preferred is the unsubstituted compound 34 or its D-substituted product.
Further, in the compounds 36 to 41 having a structure in which the adjacent benzene rings are not bonded by a single bond such as the first benzene ring and the fifth benzene ring of the compound 36 or the compound 37, instead of the single bond, There is a phenomenon in which two existing hydrogen atoms repel each other because they are close to each other, and benzene rings having the hydrogen atoms are flipped. For this reason, the compounds 36 to 41 having such a structure tend to be non-radiatively deactivated and hardly emit phosphorescence. On the other hand, when these compounds 36 to 41 are encapsulated in a hollow body, flipping is effectively suppressed and phosphorescence is easily emitted, and the emission intensity of phosphorescence at room temperature can be significantly increased.
In addition to these, the phosphorescent emitter used in the present invention can also include a π-conjugated planar molecule having an excellent hole transport function. For specific examples of the π-conjugated planar molecule having excellent hole transport ability, the following specific examples of the hole transport material can be referred to.
One type of phosphorescent emitter described above may be used alone, or two or more types may be used in combination.

燐光発光材料における燐光発光体の含有率は、燐光発光体の種類や燐光発光体と組み合わせる中空体の種類によっても異なるが、燐光発光材料全量に対して0.001質量%以上であることが好ましく、0.01質量%以上であることがより好ましく、0.1質量%以上であることがさらに好ましい。また、燐光発光体の含有率は、燐光発光材料全量に対して、50質量%以下であることが好ましく、10重量%以下であることがより好ましく、5質量%以下であることがさらに好ましい。   The content of the phosphorescent material in the phosphorescent material varies depending on the type of phosphorescent material and the type of hollow body combined with the phosphorescent material, but is preferably 0.001% by mass or more based on the total amount of the phosphorescent material. The content is more preferably 0.01% by mass or more, and further preferably 0.1% by mass or more. The content of the phosphorescent emitter is preferably 50% by mass or less, more preferably 10% by mass or less, and still more preferably 5% by mass or less with respect to the total amount of the phosphorescent material.

<中空領域を有する中空体>
中空領域を有する中空体は、燐光発光体を内包することが可能な物質である。
本発明において「中空領域」とは、中空体を構成する原子が一定の空間を囲むようにネットワーク状に結合することにより形成されている三次元の空間領域のことを言う。また、「燐光発光体が中空体に内包された状態」とは、この中空領域の空間内に燐光発光体が収容されていて中空体を構成する原子の結合を開裂させなければ燐光発光体を中空体の外へ取り出すことができない状態のことを言い、「燐光発光体が中空体に内包されていない状態」とは、燐光発光体が中空体の中空領域の空間内に収容されていない状態のことを言う。本発明において「25℃における燐光発光体からの燐光放射は、前記燐光発光体が中空体に内包されていない状態では認められず」に該当することは、中空体を用いない点だけを変更して燐光発光材料を調製したときに、中空体を用いて調製したときには認められていた燐光放射が認められなくなることにより判定することができる。
燐光発光体が中空体に内包されていることは、燐光発光体を内包した状態の中空体を、燐光発光体の昇華温度以上に上昇させた際に、中空体に内包されていない燐光発光体を昇華温度以上に上昇させたときに見られるような質量減少が観測されないこと、燐光発光体の発光スペクトルが観測されることをもって判定することができる。
本発明の燐光発光材料を構成する中空体は、燐光発光材料を内包できる中空領域を少なくとも1つ有するものであればその種類は特に制限されない。中空体は、例えば、多孔性配位材料のようにネットワークを構成するものであってもよいし、粒状体の集合物や塊状体の集合物であってもよい。粒状体の集合物を採用する場合、集合物に含まれる各粒状体は燐光発光材料を内包できる中空領域をそれぞれ1つだけ有するものであってもよいし、2つ以上有するものであってもよい。
図1に、本発明の燐光発光材料の一例として、中空領域を有する中空体としてゼオライトイミダゾレート構造体11が燐光発光体12を内包している燐光発光材料を示す。ゼオレートイミダゾレート構造体11は、後述する金属有機構造体に分類される多孔性配位材料である。この燐光発光材料の場合には、メチルイミダゾールが金属イオンと連続的に配位結合することでネットワーク構造が形成され、そのネットワーク構造で囲まれた空間に燐光発光材料12が内包されている。なお、図1は、説明を簡単にするために、燐光発光材料の一部を簡略化して示した模式図である。また、図1に示す燐光発光材料は本発明の燐光発光材料の一例であり、本発明の燐光発光材料は、図1に示す具体例によって限定的に解釈されることはない。
<Hollow body having hollow region>
A hollow body having a hollow region is a substance capable of enclosing a phosphorescent emitter.
In the present invention, the “hollow region” refers to a three-dimensional space region formed by bonding the atoms constituting the hollow body in a network shape so as to surround a certain space. In addition, “the state in which the phosphorescent body is encapsulated in the hollow body” means that the phosphorescent body is contained in the space of the hollow region and the bonds of the atoms constituting the hollow body are not cleaved. It means a state where it cannot be taken out of the hollow body, and “a state where the phosphorescent light emitter is not encapsulated in the hollow body” means a state where the phosphorescent light emitter is not accommodated in the space of the hollow region of the hollow body. Say that. In the present invention, the fact that “phosphorescent radiation from a phosphorescent emitter at 25 ° C. is not recognized when the phosphorescent emitter is not encapsulated in a hollow body” corresponds to the fact that the hollow body is not used. Thus, when the phosphorescent light emitting material is prepared, the phosphorescence emission that was recognized when the phosphorescent material was prepared using the hollow body is not recognized.
The fact that the phosphorescent body is encapsulated in the hollow body means that when the hollow body encapsulating the phosphorescent body is raised above the sublimation temperature of the phosphorescent body, the phosphorescent body is not encapsulated in the hollow body. It can be determined that no decrease in mass as observed when the temperature is raised above the sublimation temperature is observed, and that the emission spectrum of the phosphorescent material is observed.
The hollow body constituting the phosphorescent material of the present invention is not particularly limited as long as it has at least one hollow region that can contain the phosphorescent material. For example, the hollow body may form a network like a porous coordination material, or may be an aggregate of granular bodies or an aggregate of aggregates. When adopting an aggregate of granules, each granule contained in the aggregate may have only one hollow region that can contain the phosphorescent material, or two or more. Good.
FIG. 1 shows a phosphorescent light emitting material in which a zeolite imidazolate structure 11 includes a phosphorescent light emitter 12 as a hollow body having a hollow region as an example of the phosphorescent light emitting material of the present invention. The zeolate imidazolate structure 11 is a porous coordination material classified into a metal organic structure described later. In the case of this phosphorescent material, a network structure is formed by continuously coordinating and bonding methylimidazole with metal ions, and the phosphorescent material 12 is included in a space surrounded by the network structure. FIG. 1 is a schematic view showing a part of the phosphorescent material in a simplified manner for the sake of simplicity. The phosphorescent material shown in FIG. 1 is an example of the phosphorescent material of the present invention, and the phosphorescent material of the present invention is not limited to the specific example shown in FIG.

中空体の中空領域は、燐光発光体を1分子以上2分子未満内包することができる空間を有することが好ましい。また、中空領域の空間が内包しうる燐光発光体の分子の数の上限値は、1.8分子未満であることがより好ましく、1.6分子未満であることがさらに好ましく、1.4分子未満であることが特に好ましい。
中空領域の空間の大きさ(中空容積)は、中空領域の外縁を構成する各原子のファンデルワールス径により規定され、燐光発光体の分子の大きさは、その構成原子のファンデルワールス径により規定される。中空体が内包しうる燐光発光体の分子の数は、これら原子のファンデルワールス径から求められる中空体の中空容積および燐光発光体の分子の大きさに基づいて制御することができる。また、中空領域を有する中空体では、その中空容積が大きくなる程、内包しうる燐光発光体の分子の数も多くなる傾向があるが、その中空領域の空間形状によっては、十分な中空容積がありながら燐光発光体を内包できない場合もある。よって、中空体が内包しうる燐光発光体分子の数の制御は、中空体の中空容積や燐光発光体の分子の大きさともに、中空体の中空領域の空間形状を考慮して行うことが好ましい。具体的には、目的の内包容量が得られると予測される、中空体の中空容積や中空領域の空間形状、燐光発光体の分子の大きさを求め、それが達成される原子や原子団の組合せを、ファンデルワールス径等を指標にして選択して分子設計を行う。中空体の中空容積や中空領域の空間形状、燐光発光体の分子の大きさを決定する、ファンデルワールス径等のファクターは、DFT(量子化学計算)を用いて求めることができる。分子設計の具体例としては、中空体に置換基を導入する、中空体の疎水性基を親水性基に変換する等の分子修飾を挙げることができる。中空体に置換基を導入することにより中空容積や中空形状を制御することができ、疎水性基を親水性基に変換することにより中空体の構造を変化させることができる。特に、中空体にフェニル基を導入すると、中空領域を規定する外縁の状態を変えることができ、中空体が内包しうる燐光発光体の分子の数を効果的に制御することができる。
The hollow region of the hollow body preferably has a space in which one or more phosphorescent emitters can be encapsulated. The upper limit of the number of phosphorescent phosphor molecules that can be encapsulated in the space of the hollow region is preferably less than 1.8 molecules, more preferably less than 1.6 molecules, and more preferably 1.4 molecules. It is particularly preferred that it is less than.
The size of the space in the hollow region (hollow volume) is defined by the van der Waals diameter of each atom constituting the outer edge of the hollow region, and the size of the phosphor phosphor molecule depends on the van der Waals diameter of its constituent atoms. It is prescribed. The number of phosphorescent emitter molecules that can be encapsulated in the hollow body can be controlled based on the hollow volume of the hollow body obtained from the van der Waals diameter of these atoms and the size of the phosphorescent emitter molecules. In addition, in a hollow body having a hollow region, as the hollow volume increases, the number of phosphorescent phosphor molecules that can be included tends to increase, but depending on the spatial shape of the hollow region, there is a sufficient hollow volume. In some cases, however, the phosphorescent emitter cannot be included. Therefore, the control of the number of phosphorescent phosphor molecules that can be encapsulated in the hollow body is preferably performed in consideration of the spatial shape of the hollow region of the hollow body, both of the hollow volume of the hollow body and the size of the phosphorescent phosphor molecules. . Specifically, the hollow volume of the hollow body, the spatial shape of the hollow region, and the molecular size of the phosphorescent emitter, which are expected to obtain the desired inclusion volume, are determined, and the atoms and atomic groups that achieve this are determined. Molecular design is performed by selecting combinations using van der Waals diameter as an index. Factors such as van der Waals diameter that determine the hollow volume of the hollow body, the spatial shape of the hollow region, and the molecular size of the phosphorescent emitter can be determined using DFT (quantum chemical calculation). Specific examples of the molecular design include molecular modifications such as introducing a substituent into the hollow body and converting the hydrophobic group of the hollow body into a hydrophilic group. By introducing a substituent into the hollow body, the hollow volume and the hollow shape can be controlled, and the structure of the hollow body can be changed by converting the hydrophobic group into a hydrophilic group. In particular, when a phenyl group is introduced into the hollow body, the state of the outer edge that defines the hollow region can be changed, and the number of phosphorescent phosphor molecules that can be encapsulated in the hollow body can be effectively controlled.

また、中空領域の外縁を構成する原子のネットワーク構造は、その網目(空孔)の最大径が燐光発光体の分子の最大幅よりも小さいことが好ましい。これにより、中空体の中空領域から燐光発光体が抜け落ちることが抑えられ、燐光発光体を中空体に確実に内包させることができる。例えば、上記のゼオライトイミダゾレート構造体であるZIF−8は、その外縁の空孔13の最大径Lが0.34nmである。よって、ZIF−8と組み合わせる燐光発光体12は、分子の最大幅が0.4nm以上であることが好ましく、0.6nm以上であることがより好ましく、1.0nm以上であることがさらに好ましい。中空領域の外縁における空孔の最大径はX線構造解析により測定することができ、燐光発光体の分子の最大幅はX線構造解析により測定することができ、量子化学計算によって算出することも可能である。   In the network structure of atoms constituting the outer edge of the hollow region, the maximum diameter of the network (hole) is preferably smaller than the maximum width of the molecules of the phosphorescent material. Thereby, it is possible to prevent the phosphorescent emitter from falling out of the hollow region of the hollow body, and the phosphorescent emitter can be surely included in the hollow body. For example, in the ZIF-8 that is the above-described zeolite imidazolate structure, the maximum diameter L of the holes 13 on the outer edge is 0.34 nm. Therefore, the phosphorescent emitter 12 combined with ZIF-8 preferably has a maximum molecular width of 0.4 nm or more, more preferably 0.6 nm or more, and further preferably 1.0 nm or more. The maximum diameter of vacancies at the outer edge of the hollow region can be measured by X-ray structure analysis, the maximum width of the phosphor phosphor can be measured by X-ray structure analysis, and can be calculated by quantum chemistry calculations. Is possible.

中空領域を有する中空体として用いうる好ましい材料の例として、「金属有機構造体(Metal Organic Framework(MOF)」を挙げることができる。金属有機構造体は、金属イオンと架橋性の有機配位子が連続的に配位結合してネットワーク構造を形成している多孔性材料であり、金属イオンの選択および有機配位子の分子設計により、空孔の形状や大きさを比較的自由に構築することができ、また半導体特性等の電気的機能も持たせることができるという利点がある。   An example of a preferable material that can be used as a hollow body having a hollow region is “Metal Organic Framework (MOF).” The metal organic structure is composed of a metal ion and a crosslinkable organic ligand. Is a porous material that forms a network structure by continuously coordinating bonds, and the shape and size of the pores can be constructed relatively freely by selecting metal ions and designing the molecular structure of the organic ligand. In addition, there is an advantage that electrical functions such as semiconductor characteristics can be provided.

金属有機構造体の金属イオンとしては、特に限定されないが、Cu、Zn、Co、In、Al、Fe、V、Mg、Mn、Ni、Ru、Mo、Cr、W、RhおよびPdから選択される金属元素のイオン等を挙げることができ、より好ましくはCu、Zn、Co、In、Al、FeおよびVから選択される金属元素のイオンであり、さらに好ましくはCu、ZnおよびCoから選択される金属元素のイオンであり、特に好ましくはZnのイオンである。   The metal ion of the metal organic structure is not particularly limited, but is selected from Cu, Zn, Co, In, Al, Fe, V, Mg, Mn, Ni, Ru, Mo, Cr, W, Rh, and Pd. Examples include ions of metal elements, more preferably ions of metal elements selected from Cu, Zn, Co, In, Al, Fe and V, and further preferably selected from Cu, Zn and Co. Metal element ions, particularly preferably Zn ions.

金属有機構造体の有機配位子としては、ジカルボン酸、トリカルボン酸、テトラカルボン酸、イミダゾール、ベンゾイミダゾール、アザベンゾイミダゾール、およびこれらの誘導体等を挙げることができ、中でも、ジカルボン酸またはその誘導体、イミダゾールまたはその誘導体であることが好ましく、メチルイミダゾールであることがより好ましい。また、イミダゾール環を有する有機配位子から得られるゼオライトイミダゾレート構造体は、空孔径が比較的小さいため燐光発光体を内包する中空体として好適に用いることができる。
有機配位子として用いうるジカルボン酸としては、イソフタル酸、テレフタル酸、2,6−ナフタレンジカルボン酸、1,4−ナフタレンジカルボン酸、ビフェニルジカルボン酸等を挙げることができ、テレフタル酸であることが好ましい。トリカルボン酸としては、1,2,3−ベンゼントリカルボン酸、1,3,5−ベンゼントリカルボン酸等を挙げることができ、テトラカルボン酸としては、1,2,3,4−ベンゼンテトラカルボン酸、1,2,4,5−ベンゼンテトラカルボン酸等を挙げることができる。
これらの有機配位子は、置換基で置換されていてもよい。有機配位子に置換しうる置換基としては、特に限定されないが、ヒドロキシル基、アミノ基、メトキシ基およびエトキシキ等のアルコキシ基、メチル基およびエチル基等のアルキル基、ニトロ基、メチルアミノ基およびジメチルアミノ基等の置換アミノ基、シアノ基、さらにはクロロ基、ブロモ基、およびフルオロ基等のハロゲン基等を挙げることができる。
Examples of the organic ligand of the metal organic structure include dicarboxylic acid, tricarboxylic acid, tetracarboxylic acid, imidazole, benzimidazole, azabenzimidazole, and derivatives thereof. Among them, dicarboxylic acid or a derivative thereof, It is preferably imidazole or a derivative thereof, and more preferably methylimidazole. In addition, a zeolite imidazolate structure obtained from an organic ligand having an imidazole ring can be suitably used as a hollow body containing a phosphorescent material because the pore diameter is relatively small.
Examples of the dicarboxylic acid that can be used as the organic ligand include isophthalic acid, terephthalic acid, 2,6-naphthalenedicarboxylic acid, 1,4-naphthalenedicarboxylic acid, and biphenyldicarboxylic acid, and are terephthalic acid. preferable. Examples of the tricarboxylic acid include 1,2,3-benzenetricarboxylic acid, 1,3,5-benzenetricarboxylic acid, and the like, and examples of the tetracarboxylic acid include 1,2,3,4-benzenetetracarboxylic acid, Examples thereof include 1,2,4,5-benzenetetracarboxylic acid.
These organic ligands may be substituted with a substituent. Substituents that can be substituted on the organic ligand are not particularly limited, but include hydroxyl groups, amino groups, alkoxy groups such as methoxy groups and ethoxy groups, alkyl groups such as methyl groups and ethyl groups, nitro groups, methylamino groups and Examples thereof include substituted amino groups such as dimethylamino group, cyano groups, and halogen groups such as chloro group, bromo group, and fluoro group.

金属有機構造体の具体例として、ZIF−8、MIL−53(Al)、DUT−5、MOF−5、MOF−76(Yb)、MOF−76(Y)、MOF−76(Tb)、MOF−76(Co)、MOF−74(Co)、MOF−74(Zn)、MOF−74(Mg)、MIL−101(Cr)、UiO−67、UiO−66、UiO−66−1,4−Naph、MIL−125、MIL−68(Ga)、Al−bpdc等を挙げることができ、中でも、ZIF−8、MOF−5、MOF−74であることが好ましく、ZIF−8であることがより好ましい。ただし、本発明において用いることができる金属有機構造体はこれらの具体例に限定的に解釈されるべきものではない。   Specific examples of metal organic structures include ZIF-8, MIL-53 (Al), DUT-5, MOF-5, MOF-76 (Yb), MOF-76 (Y), MOF-76 (Tb), and MOF. -76 (Co), MOF-74 (Co), MOF-74 (Zn), MOF-74 (Mg), MIL-101 (Cr), UiO-67, UiO-66, UiO-66-1, 4- Naph, MIL-125, MIL-68 (Ga), Al-bpdc and the like can be mentioned, among which ZIF-8, MOF-5 and MOF-74 are preferable, and ZIF-8 is more preferable. preferable. However, the metal organic structure that can be used in the present invention should not be limited to these specific examples.

なお、上記の有機金属錯体の具体例で示す略号は、それぞれ以下の意味を有する。
ZIF−8:Zn(min)
min:metyl-imidazolate
MIL−53(Al):Al(OH)(bdc)
bdc:benzene-1,4-dicarboxylate
DUT−5:Al(OH)(bpdc)
bpdc:biphenyl-4,4´-dicarboxylate
MOF−5:Zn(bdc)
MOF−76(M):M(btc)
M:Yb,Y,Tb又はCo
btc:benzene-1,3,5-triscarboxylate
MOF−74(M)=M(dobdc)
M:Co,Zn又はMg。
dobdc:2,5-dioxido-benzene-1,4-dicarboxylate
MIL−101(Cr):CrO(OH)(bdc)
UiO−67:Zr(OH)(bpdc)
UiO−66:Zr(OH)(bdc)
UiO−66−1,4−Naph:Zr(OH)(ndc)
ndc:naphthalene-1,4-dicarboxylate
MIL−125:Ti(OH)(bdc)
MIL−68(Ga):Ga(OH)(bdc)
Al−bpdc:Al(OH)(bpdc)
以上において説明した中空領域を有する中空体は、1種類を単独で用いてもよいし、2種類以上を組み合わせて用いてもよい。
In addition, the symbol shown by the specific example of said organometallic complex has the following meaning, respectively.
ZIF-8: Zn (min) 2
min: metyl-imidazolate
MIL-53 (Al): Al (OH) (bdc)
bdc: benzene-1,4-dicarboxylate
DUT-5: Al (OH) (bpdc)
bpdc: biphenyl-4,4'-dicarboxylate
MOF-5: Zn 4 (bdc) 3
MOF-76 (M): M (btc)
M: Yb, Y, Tb or Co
btc: benzene-1,3,5-triscarboxylate
MOF−74 (M) = M 2 (dobdc)
M: Co, Zn or Mg.
dodbc: 2,5-dioxido-benzene-1,4-dicarboxylate
MIL-101 (Cr): Cr 3 O (OH) (bdc) 3
UiO-67: Zr 6 O 4 (OH) 4 (bpdc) 6
UiO-66: Zr 6 O 4 (OH) 4 (bdc) 6
UiO-66-1,4-Naph: Zr 6 O 4 (OH) 4 (ndc) 6
ndc: naphthalene-1,4-dicarboxylate
MIL-125: Ti 8 O 8 (OH) 4 (bdc) 6
MIL-68 (Ga): Ga (OH) (bdc)
Al-bpdc: Al (OH) (bpdc)
The hollow body which has the hollow area demonstrated above may be used individually by 1 type, and may be used in combination of 2 or more types.

中空体として用いることができる材料の例として、ネットワークを構築していない比較的分子量が低い分子を挙げることもできる。そのような分子の形状は、かご状、球状、カプセル状、チューブ状などのいずれであってもよい。分子量は800以上であることが好ましく、1000以上であることがより好ましい。分子量の上限は特に制限されないが、例えば5000以下、3000以下、2000以下の範囲から採用することが可能である。粒状体を採用する場合は、粒径が0.1nm以上であるものが好ましく、0.5nm以上であるものがより好ましく、また、20nm以下であるものが好ましく、10nm以下であるものがより好ましい。
ここでいう中空体の分子は、金属錯体などの錯体で構成されるものであってよい。金属錯体としては遷移金属錯体を例示することができ、例えばPtやPdなどの遷移金属錯体を挙げることができる。配位子としては、例えば2座配位子、3座配位子、4座配位子を例示することができ、具体的にはエチレンジアミンなどのジアミン系の2座配位子を挙げることができる。また、配位子は適切に配位することにより中空領域を含むかご状構造を形成できるような構造のものを選択することが好ましい。例えば、3座以上の配位子を採用することにより複数の金属と複数の配位子から構成されるかご状分子を合成し使用することもできる。配位子は、金属原子に配位する窒素原子や酸素原子などの孤立電子対を有する構造を含むものを好ましく採用することができる。配位子に含まれる構造として、環構成原子として窒素原子や酸素原子を含む複素芳香環を好ましく挙げることができ、例えば、ピリジン環、ピリミジン環、ピラジン環、トリアジン環などを例示することができる。配位子には、その他に、ベンゼン環などの芳香環を連結基として好ましく含むこともできる。具体的な配位子として、ピラジン環などの単一環構造からなる配位子や、ベンゼン環やトリアジン環などの6員芳香環を中心にして、その環の1,3,5位か2,4,6位にピリジン環が置換した構造や、ベンゼン環やトリアジン環などの6員芳香環を中心にして、その環の1,3位、1,4位または2,4位にピリジン環が置換した構造や、ポルフィンのような縮合環を中心に有し、そのポルフィン環系の対称の位置にピリジン環が4つ置換した構造を有するものを挙げることができる。このような配位子を採用することにより、正四面体構造や正立面体構造などの正多面体構造の錯体を形成することが可能である。
遷移金属錯体の中空体の具体例は、例えばM.Fujita et al.,J. Am. Chem. Soc. 2004, 126, 9172-9173;M.Fujita et al.,J. Am. Chem. Soc., 2005, 127, 2798-2799;M.Fujita et al.,Angew. Chem. Int. Ed., 2005, 44, 1810-1813に記載されている。
As an example of a material that can be used as a hollow body, a molecule having a relatively low molecular weight that does not have a network can be cited. The shape of such a molecule may be any of a cage shape, a spherical shape, a capsule shape, a tube shape, and the like. The molecular weight is preferably 800 or more, and more preferably 1000 or more. Although the upper limit of the molecular weight is not particularly limited, for example, it can be employed from the range of 5000 or less, 3000 or less, or 2000 or less. When adopting a granular material, the particle size is preferably 0.1 nm or more, more preferably 0.5 nm or more, more preferably 20 nm or less, and more preferably 10 nm or less. .
The hollow body molecule herein may be composed of a complex such as a metal complex. Examples of the metal complex include transition metal complexes, and examples thereof include transition metal complexes such as Pt and Pd. Examples of the ligand include bidentate ligands, tridentate ligands, and tetradentate ligands, and specific examples include diamine-based bidentate ligands such as ethylenediamine. it can. Moreover, it is preferable to select a ligand having a structure capable of forming a cage structure including a hollow region by appropriately coordinating. For example, a cage molecule composed of a plurality of metals and a plurality of ligands can be synthesized by using a tridentate or higher ligand. A ligand including a structure having a lone electron pair such as a nitrogen atom or an oxygen atom coordinated to a metal atom can be preferably used. As the structure contained in the ligand, a heteroaromatic ring containing a nitrogen atom or an oxygen atom as a ring constituent atom can be preferably exemplified, and examples thereof include a pyridine ring, a pyrimidine ring, a pyrazine ring, and a triazine ring. . In addition, the ligand can preferably include an aromatic ring such as a benzene ring as a linking group. As specific ligands, a ligand having a single ring structure such as a pyrazine ring or a 6-membered aromatic ring such as a benzene ring or a triazine ring, the 1,3,5-position or 2, A structure in which a pyridine ring is substituted at the 4th and 6th positions, and a 6-membered aromatic ring such as a benzene ring or a triazine ring, with a pyridine ring at the 1st, 3rd, 1st, 4th or 2nd and 4th positions. Examples thereof include a substituted structure and a structure having a condensed ring such as porphine and having four pyridine rings substituted at symmetrical positions of the porphine ring system. By employing such a ligand, it is possible to form a complex having a regular polyhedral structure such as a regular tetrahedral structure or an upright surface structure.
Specific examples of hollow transition metal complexes include, for example, M. Fujita et al., J. Am. Chem. Soc. 2004, 126, 9172-9173; M. Fujita et al., J. Am. Chem. Soc. 2005, 127, 2798-2799; M. Fujita et al., Angew. Chem. Int. Ed., 2005, 44, 1810-1813.

中空領域を有する中空体の含有率は、燐光発光体の種類や燐光発光体と組み合わせる中空体の種類によっても異なるが、燐光発光材料全量に対して50質量%以上であることが好ましく、90質量%以上であることがより好ましく、95質量%以上であることがさらに好ましい。また、中空領域を有する中空体の含有率は、燐光発光材料全量に対して、99.999質量%以下であることが好ましく、99.99重量%以下であることがより好ましく、99.9 質量%以下であることがさらに好ましい。   The content of the hollow body having a hollow region varies depending on the type of phosphorescent light emitter and the type of hollow body combined with the phosphorescent light emitter, but is preferably 50% by mass or more based on the total amount of the phosphorescent light emitting material, 90 % Or more is more preferable, and it is further more preferable that it is 95 mass% or more. The content of the hollow body having a hollow region is preferably 99.999% by mass or less, more preferably 99.99% by mass or less, and more preferably 99.9% by mass with respect to the total amount of the phosphorescent material. More preferably, it is% or less.

[燐光発光体と中空領域を有する中空体の組合せ]
燐光発光体と中空領域を有する中空体の組合せは、特に制限されないが、中空体が内包し得る燐光発光体の分子の数が上記の好ましい範囲になり、且つ中空体に内包された燐光発光体が中空体の中空領域から抜け落ちないように、中空領域の外縁を規定する中空体の空孔が燐光発光体の分子のサイズよりも十分に小さくなるように選択することが好ましい。また、中空体は燐光発光体のホスト材料としても機能しうるため、少なくとも中空体の励起三重項エネルギー準位が燐光発光体のそれよりも大きくなるような組合せを採用することが好ましく、中空体の励起一重項エネルギー準位と励起三重項エネルギー準位の両方が燐光発光体それよりも大きくなるような組合せを採用することがより好ましい。これにより、燐光発光体に生成した一重項励起子や三重項励起子を、燐光発光体の分子中に閉じ込めることが可能となるとともに、中空体に生成した励起一重項エネルギーや励起三重項エネルギーを燐光発光体へ容易に移動させることが可能となり、燐光発光体の発光効率を十分に引き出すことができる。
燐光発光体と中空領域を有する中空体の好ましい組合せとしては、コロネンまたはそのD置換体とZIF−8、ペリレンまたはそのD置換体とZIF-8、トリフェニレンまたはそのD置換体とZIF-8、トリアントラセンまたはそのD置換体とZIF-8等を挙げることができる。
また、本発明の燐光発光材料は、燐光発光体と中空領域を有する中空体のみで構成されていてもよいし、この他の分子を含んでいてもよい。
[Combination of phosphorescent body and hollow body having hollow region]
The combination of the phosphorescent body and the hollow body having a hollow region is not particularly limited, but the number of molecules of the phosphorescent body that can be encapsulated in the hollow body is in the above preferred range, and the phosphorescent body that is encapsulated in the hollow body Is preferably selected so that the pores of the hollow body that define the outer edge of the hollow region are sufficiently smaller than the size of the molecules of the phosphorescent material. Further, since the hollow body can also function as a host material of the phosphorescent body, it is preferable to employ a combination in which at least the excited triplet energy level of the hollow body is larger than that of the phosphorescent body. It is more preferable to employ a combination in which both the excited singlet energy level and the excited triplet energy level of the phosphorescent material are larger than that of the phosphorescent emitter. This makes it possible to confine the singlet excitons and triplet excitons generated in the phosphorescent body in the molecules of the phosphorescent body, and the excited singlet energy and excited triplet energy generated in the hollow body. The phosphor can be easily moved to the phosphorescent light emitter, and the light emission efficiency of the phosphorescent light emitter can be sufficiently extracted.
Preferred combinations of the phosphorescent body and the hollow body having a hollow region include coronene or its D-substituted product and ZIF-8, perylene or its D-substituted product and ZIF-8, triphenylene or its D-substituted product and ZIF-8, Anthracene or a D-substituted product thereof, ZIF-8 and the like can be mentioned.
Moreover, the phosphorescent material of the present invention may be composed of only a phosphorescent emitter and a hollow body having a hollow region, or may contain other molecules.

<燐光発光組成物>
本発明の燐光発光組成物は、本発明の燐光発光材料と重原子効果を有する物質を含むものである。
本発明の燐光発光材料についての説明と好ましい範囲、具体例については、「燐光発光材料」の欄を参照することができる。
本発明において「重原子効果を有する物質」とは、異なる項の間の電子遷移におけるスピン禁制を緩和して励起一重項状態から励起三重項状態への遷移および励起三重項状態から基底一重項状態への遷移の確率を高くする作用を有する物質のことをいう。「重原子効果を有する物質」であるか否かは、スピン軌道相互作用定数により判定することとする。スピン軌道相互作用定数は500cm−1以上が好ましく、1000cm−1以上がより好ましく、1500cm−1以上がさらに好ましい。
本発明の燐光発光組成物では、こうした重原子効果を有する物質が燐光発光材料の中空体内に取り込まれ、その外部重原子効果により燐光発光体の励起一重項状態から励起三重項状態への項間交差や励起三重項状態から基底一重項状態への失活過程が加速されると推測され、燐光強度が飽和するまでの時間が短縮され、発光寿命が短くなる。そのため、その重原子効果を有する物質の濃度を適宜調節して適用することや、用いる重原子効果を有する物質の種類や組み合わせを適宜選択して適用することにより、発光寿命を任意の長さに制御することができる。
<Phosphorescent composition>
The phosphorescent composition of the present invention includes the phosphorescent material of the present invention and a substance having a heavy atom effect.
The description of the phosphorescent material of the present invention, the preferred range, and specific examples thereof can be referred to the “phosphorescent material” column.
In the present invention, the “substance having a heavy atom effect” refers to a transition from an excited singlet state to an excited triplet state and an excited triplet state to a ground singlet state by relaxing spin forbiddenness in electronic transitions between different terms. A substance that has the effect of increasing the probability of transition to. Whether or not the substance is “a substance having a heavy atom effect” is determined by a spin-orbit interaction constant. Spin-orbit interaction constant is preferably not less than 500 cm -1, more preferably at least 1000 cm -1, 1500 cm -1 or more is more preferable.
In the phosphorescent composition of the present invention, such a substance having a heavy atom effect is incorporated into the hollow body of the phosphorescent material, and the external heavy atom effect causes inter-term transition from the excited singlet state to the excited triplet state of the phosphorescent material. It is presumed that the deactivation process from the crossing or excited triplet state to the ground singlet state is accelerated, the time until the phosphorescence intensity is saturated is shortened, and the emission lifetime is shortened. Therefore, by adjusting the concentration of the substance having the heavy atom effect as appropriate and applying it, or by appropriately selecting the type and combination of the substance having the heavy atom effect to be used, the emission lifetime can be set to an arbitrary length. Can be controlled.

重原子効果を有する物質としては、大きなスピン軌道相互作用定数を有する元素、または、そのような元素を含む化合物を用いることができ、具体的には、Ar、Kr、Xe、Rnのような第18族元素(希ガス)、ハロゲン化アルカン、ハロゲン化アレーン等の第17族元素(ハロゲン)を含む化合物、Se、Te等の第16族元素(カルコゲン)を含む化合物、金属錯体等を挙げることができ、中でも、希ガス、ハロゲン化物を用いることが好ましい。また、希ガスの中では、Xeガスが好ましく、ハロゲン化物の中では、臭化物が好ましく、ヨウ化物がより好ましい。ハロゲンの置換数は多いほど好ましい。これらの重原子効果を有する物質は、1種類を単独で用いてもよいし、2種類以上を組み合せて用いてもよい。   As a substance having a heavy atom effect, an element having a large spin-orbit interaction constant or a compound containing such an element can be used, and specifically, a second element such as Ar, Kr, Xe, or Rn can be used. Examples include compounds containing Group 17 elements (halogens) such as Group 18 elements (rare gases), halogenated alkanes, and halogenated arenes, compounds containing Group 16 elements (chalcogens) such as Se and Te, and metal complexes. Among them, it is preferable to use a rare gas or a halide. Further, among rare gases, Xe gas is preferable, and among halides, bromide is preferable, and iodide is more preferable. The larger the number of halogen substitutions, the better. These substances having a heavy atom effect may be used alone or in combination of two or more.

重原子効果を有する物質の状態は、特に限定されない。燐光発光組成物の使用環境下(例えば、1気圧の室温下)において、固体、液体、気体のいずれの状態にある物質であっても使用することが可能であるが、気体、液体として存在するものを使用することが好ましい。重原子効果を有する物質を用いることにより、その物質の重原子効果により、燐光発光体の発光寿命を効果的に制御することができる。また、重原子効果を有する物質として気体であるものを用いる場合、その重原子効果を有する物質の気体に重原子効果を有しない物質の気体を混合して濃度を調整してもよい。重原子効果を有しない物質の気体は、燐光発光材料の構造や発光特性に悪影響を与えないものであれば特に制限なく用いることができる。また、重原子効果を有する物質として液体であるものを用いる場合、重原子効果を有する物質の液体に重原子効果を有しない物質の液体を混合して濃度を調整してもよい。重原子効果を有しない物質の液体としては、燐光発光材料の構造や発光特性に悪影響を与えず、かつ、重原子効果を有する物質の液体と相溶性を有するものを用いることができ、例えば、ヘキサン、トルエン、クロロホルム等を挙げることができる。また、重原子効果を有する物質の液体は、重原子効果を有する物質の固体を溶剤に溶解または分散させた溶液または分散液であってもよい。   The state of the substance having a heavy atom effect is not particularly limited. Under the environment where the phosphorescent composition is used (for example, at room temperature of 1 atm), a substance in any state of solid, liquid, or gas can be used, but it exists as a gas or liquid. It is preferable to use one. By using a substance having a heavy atom effect, the emission lifetime of the phosphorescent emitter can be effectively controlled by the heavy atom effect of the substance. In addition, when a substance having a heavy atom effect is used as a substance having a heavy atom effect, the concentration may be adjusted by mixing a gas having a substance having no heavy atom effect with a gas having a substance having a heavy atom effect. A gas that does not have a heavy atom effect can be used without particular limitation as long as it does not adversely affect the structure and light emission characteristics of the phosphorescent material. In addition, when a substance having a heavy atom effect is a liquid, a substance having a heavy atom effect may be mixed with a liquid having a substance having no heavy atom effect to adjust the concentration. As the liquid of the substance not having the heavy atom effect, a liquid that does not adversely affect the structure and light emission characteristics of the phosphorescent light emitting material and is compatible with the liquid of the substance having the heavy atom effect can be used. Examples include hexane, toluene, chloroform, and the like. Further, the liquid of the substance having a heavy atom effect may be a solution or a dispersion liquid in which a solid of a substance having a heavy atom effect is dissolved or dispersed in a solvent.

重原子効果を有する物質の濃度は中空体内の中空領域の充填率で定義し、中空領域1つに対して重原子効果を有する物質が1つ内包された状態を重原子物質充填率100%と定義し、充填率0.01%以上が好ましく、1%以上がより好ましく、10%以上がさらに好ましい。
重原子効果を有する固体、液体、または気体の物質を、重原子効果を有しない固体、液体、または気体の物質と混合して用いる場合、重原子効果を有しない物質は重原子物質充填率に影響しないため、重原子効果を有する物質の充填率のみを考慮すればよい。重原子効果を有する物質の充填率は0.01%以上が好ましく、1%以上がより好ましく、10%以上がさらに好ましい。
The concentration of the substance having the heavy atom effect is defined by the filling rate of the hollow region in the hollow body, and the state in which one substance having the heavy atom effect is included in one hollow region is 100% heavy atom material filling rate. As defined, the filling rate is preferably 0.01% or more, more preferably 1% or more, and even more preferably 10% or more.
When a solid, liquid, or gas substance having a heavy atom effect is used in combination with a solid, liquid, or gas substance that does not have a heavy atom effect, the substance that does not have a heavy atom effect is added to the heavy atom substance filling rate. Since there is no influence, only the filling rate of the substance having the heavy atom effect needs to be considered. The filling factor of the substance having a heavy atom effect is preferably 0.01% or more, more preferably 1% or more, and further preferably 10% or more.

<燐光発光体から燐光を放射させる方法>
本発明の燐光発光体から燐光を放射させる方法は、特定の温度において燐光を放射しない燐光発光体を、中空領域を有する中空体内に内包させることにより、特定の温度において燐光発光体から燐光を放射させる。
本発明において、特定の温度は特に限定されず、室温であってもよいし、室温よりも低い温度であってもよいし、室温よりも高い温度であってもよい。特定の温度は、燐光放射の使用目的や使用環境に応じて自由に選択することができる。燐光発光体および中空領域を有する中空体の説明と好ましい範囲については、上記の[燐光発光体]および「中空領域を有する中空体」の欄の説明と好ましい範囲を参照することができる。
燐光発光体を、中空領域を有する中空体内に内包させると、その燐光発光体が励起三重項状態に遷移したとき、燐光発光体分子の振動が抑えられ、熱失活のような無放射失活が抑制されると推測される。これにより、本発明の燐光を放射させる方法によれば、中空体に内包されていない状態では燐光を放射しないような、特定の温度下においても、燐光発光体が励起三重項状態に遷移した後、効率よく燐光を放射して失活(放射失活)し、燐光放射を高い強度で確認することができる。
<Method of emitting phosphorescence from phosphorescent emitter>
In the method of emitting phosphorescence from the phosphorescent emitter of the present invention, phosphorescence is emitted from the phosphorescent emitter at a specific temperature by encapsulating the phosphorescent emitter that does not emit phosphorescence at a specific temperature in a hollow body having a hollow region. Let
In the present invention, the specific temperature is not particularly limited, and may be room temperature, a temperature lower than room temperature, or a temperature higher than room temperature. The specific temperature can be freely selected depending on the purpose of use of the phosphorescent radiation and the usage environment. For the description and the preferred range of the phosphorescent body and the hollow body having a hollow region, the description and the preferred range in the section of [Phosphorescent body] and “Hollow body having a hollow region” can be referred to.
When the phosphorescent emitter is encapsulated in a hollow body having a hollow region, when the phosphorescent emitter transitions to the excited triplet state, vibration of the phosphorescent emitter molecule is suppressed, and radiationless deactivation such as thermal deactivation is performed. Is estimated to be suppressed. As a result, according to the method of emitting phosphorescence of the present invention, after the phosphorescent light emitter transitions to the excited triplet state even at a specific temperature where phosphorescence is not emitted in a state not encapsulated in the hollow body. The phosphorescence can be efficiently emitted and deactivated (radiation deactivation), and the phosphorescence emission can be confirmed with high intensity.

また、本発明の燐光発光体から燐光を放射させる方法では、燐光発光体を、中空領域を有する中空体内に内包させた状態で、重原子効果を有する物質と共存させてもよい。これにより、重原子効果を有する物質が中空体内に取り込まれ、その外部重原子効果により燐光発光体の励起一重項状態から励起三重項状態への項間交差や励起三重項状態から基底一重項状態への失活過程を加速すると推測され、燐光強度が飽和するまでの時間が短縮され、発光寿命が短くなる。そのため、その重原子効果を有する物質の濃度を適宜調節して適用することや、用いる重原子効果を有する物質の種類や組み合わせを適宜選択して適用することにより、発光寿命を任意の長さに制御することができる。
重原子効果を有する物質の定義や好ましい範囲、具体例については、燐光発光組成物の欄を参照することができる。また、この場合にも、重原子効果を有する物質を、重原子効果を有しない物質と混合して用いてもよい。
重原子効果を有する物質を用いる場合、燐光発光体を励起させる前に予め、中空体内に内包させた状態の燐光発光体を該物質の中に置く等により共存させておいてもよいし、燐光発光体を中空体内に内包させて励起させた後に、その系内に該物質を導入して共存させてもよい。
In the method of emitting phosphorescence from the phosphorescent emitter of the present invention, the phosphorescent emitter may be coexistent with a substance having a heavy atom effect in a state of being encapsulated in a hollow body having a hollow region. As a result, a substance having a heavy atom effect is taken into the hollow body, and due to the external heavy atom effect, an intersystem crossing from the excited singlet state to the excited triplet state of the phosphorescent emitter or from the excited triplet state to the ground singlet state. It is presumed that the deactivation process is accelerated, the time until the phosphorescence intensity is saturated is shortened, and the emission lifetime is shortened. Therefore, by adjusting the concentration of the substance having the heavy atom effect as appropriate and applying it, or by appropriately selecting the type and combination of the substance having the heavy atom effect to be used, the emission lifetime can be set to an arbitrary length. Can be controlled.
For the definition, preferable range, and specific examples of the substance having a heavy atom effect, the column of phosphorescent composition can be referred to. Also in this case, a substance having a heavy atom effect may be mixed with a substance having no heavy atom effect.
When a substance having a heavy atom effect is used, a phosphorescent substance in a state of being encapsulated in a hollow body may be coexisted in advance by exciting the phosphorescent substance in the substance. After the luminous body is encapsulated in the hollow body and excited, the substance may be introduced into the system to coexist.

<燐光発光材料の製造方法>
本発明の燐光発光材料の製造方法は、特定の温度で燐光を放射しない燐光発光体を、中空領域を有する中空体内に内包させる工程を含む。
燐光発光体および中空領域を有する中空体の説明と好ましい範囲については、上記の[燐光発光体]および「中空領域を有する中空体」の欄の説明と好ましい範囲を参照することができ、「特定の温度」の説明については上記の<燐光発光体から燐光を放射させる方法>の欄の説明を参照することができる。
上記の工程は、燐光発光体を内包するように中空体を合成することにより行うことが好ましい。予め合成された中空体に燐光発光体を内包させようとしても、燐光発光体の最大幅は中空体の外縁の空孔径よりも通常大きいため、燐光発光体を中空体の空孔を通過させて中空領域に取りこむことができず、燐光発光体を中空体に内包させることが困難である。これに対して、燐光発光体を内包するように中空体を合成する方法によれば、燐光発光体を中空体の空孔を通過させる過程が不要になるため、燐光発光体の長さや中空体の外縁の空孔径に関わらず、燐光発光体を首尾よく中空体に内包させて、燐光発光材料を製造することができる。
<Method for producing phosphorescent material>
The method for producing a phosphorescent material of the present invention includes a step of encapsulating a phosphorescent material that does not emit phosphorescence at a specific temperature in a hollow body having a hollow region.
For the description and the preferred range of the phosphorescent body and the hollow body having a hollow region, the description and the preferred range in the section of [Phosphorescent body] and “Hollow body having a hollow region” can be referred to. For the explanation of the “temperature of”, reference can be made to the explanation in the above section <Method of emitting phosphorescence from phosphorescent emitter>.
The above step is preferably performed by synthesizing a hollow body so as to include a phosphorescent emitter. Even if the phosphorescent body is to be encapsulated in a pre-synthesized hollow body, the maximum width of the phosphorescent body is usually larger than the hole diameter of the outer edge of the hollow body, so that the phosphorescent body is allowed to pass through the holes of the hollow body. It cannot be taken into the hollow region, and it is difficult to encapsulate the phosphorescent emitter in the hollow body. On the other hand, according to the method of synthesizing the hollow body so as to enclose the phosphorescent light emitter, the process of passing the phosphorescent light emitter through the voids of the hollow body becomes unnecessary. Regardless of the pore size of the outer edge of the phosphor, the phosphorescent material can be successfully encapsulated in a hollow body to produce a phosphorescent material.

燐光発光体を内包するように中空体を合成するには、中空体の繰り返し単位に対応する原料化合物(例えば、金属有機構造体では「有機配位子」と「金属塩」)と燐光発光体を共存させた状態で、原料化合物同士を反応により連続的に結合させる。これにより、原料化合物に由来する繰り返し単位が燐光発光体を囲むように組み上げられて中空体が成長し、中空体が燐光発光体を内包する燐光発光材料が得られる。
ここで、原料化合物同士の反応を加熱して行う場合には、燐光発光体として、その加熱温度に耐えうる耐熱性を有するものを選択することが好ましい。例えば、ZIF−8の合成は、メチルイミダゾールと亜鉛化合物を140℃程度に加熱して行う。このため、ZIF−8に内包させる燐光発光体には、この温度付近において耐熱性を有する化合物を用いることが好ましい。具体的には、化合物は官能基を有すると分解し易くなるため、骨格構造が官能基で置換されていないか、官能基の置換数が小さい燐光発光体を選択することが好ましい。
また、反応系に共存させる原料化合物と燐光発光体との比率については、燐光発光体の比率が高すぎると燐光発光体同士が会合したかたちで中空体に内包される可能性があるため、燐光発光体の比率を、ある程度低く設定することが好ましい。例えば、イミダゾールまたはその誘導体を有機配位子とする金属有機構造体の合成反応系では、燐光発光体と金属化合物とのモル比を1:1〜1:1000にすることが好ましく、1:10〜1:100にすることがより好ましく、1:20〜1:50にすることがさらに好ましい。
In order to synthesize a hollow body so as to include a phosphorescent material, a raw material compound corresponding to the repeating unit of the hollow body (for example, “organic ligand” and “metal salt” in the case of a metal organic structure) and a phosphorescent material In the state where coexisting, the raw material compounds are continuously bonded by reaction. As a result, a repeating unit derived from the raw material compound is assembled so as to surround the phosphorescent light emitter, so that a hollow body grows, and a phosphorescent light emitting material in which the hollow body includes the phosphorescent light emitter is obtained.
Here, when the reaction between the raw material compounds is performed by heating, it is preferable to select a phosphorescent material having heat resistance that can withstand the heating temperature. For example, ZIF-8 is synthesized by heating methylimidazole and a zinc compound to about 140 ° C. For this reason, it is preferable to use a compound having heat resistance in the vicinity of this temperature for the phosphorescent emitter encapsulated in ZIF-8. Specifically, since the compound is easily decomposed when it has a functional group, it is preferable to select a phosphorescent material in which the skeleton structure is not substituted with a functional group or the number of functional group substitutions is small.
In addition, regarding the ratio of the raw material compound and phosphorescent emitter coexisting in the reaction system, if the ratio of the phosphorescent emitter is too high, there is a possibility that the phosphorescent emitters are associated with each other in the form of phosphorescence. It is preferable to set the ratio of the light emitters to a certain level. For example, in a synthetic reaction system of a metal organic structure using imidazole or a derivative thereof as an organic ligand, the molar ratio of the phosphorescent emitter to the metal compound is preferably 1: 1 to 1: 1000, and 1:10 It is more preferable to set to ˜1: 100, and it is more preferable to set to 1:20 to 1:50.

<有機発光素子>
本発明の燐光発光材料および燐光発光組成物は、有機発光素子の発光層の材料として有用である。本発明の燐光発光材料および燐光発光組成物は、中空領域を有する中空体が燐光発光材料を内包していることにより、励起三重項状態に励起された燐光発光体が室温下においても無放射失活しにくく、放射失活を通じて効率よく燐光を放射する。よって、本発明の燐光発光材料を有機発光素子の発光層の材料として用いることにより、室温下において高い発光効率を得ることができる。
例えば、発光層にキャリアを注入して発光体を励起させる、有機エレクトロルミネッセンス素子を例にして説明すると、有機エレクトロルミネッセンス素子では、発光材料のうち励起一重項状態に励起されるのは25%であり、残り75%は励起三重項状態に励起される。ここで、励起一重項状態から蛍光を放射して基底状態に戻る蛍光発光体を用いる構成では、全体の75%を占める励起三重項状態のエネルギーを発光に有効利用することができない。一方、燐光発光体は、励起一重項状態から項間交差を通じて励起三重項状態に遷移するため、原理上、75%を超える割合で励起三重項状態が生成される。しかし、通常の燐光発光体は、励起三重項状態に遷移しても、室温下では熱失活等によりエネルギーを失い易く、結局、励起三重項エネルギーを発光に有効利用することができない。これに対して、本発明の燐光発光材料では、上記のように、室温下であっても励起三重項状態の無放射失活が抑えられるため、励起三重項状態の燐光発光体が効率よく燐光を放射して失活し、励起三重項状態のエネルギーを発光に有効に利用することができる。このため、本発明の燐光発光材料によれば、蛍光発光材料や従来の燐光発光材料を用いる場合に比べて格段に高い発光効率を得ることができる。
<Organic light emitting device>
The phosphorescent material and the phosphorescent composition of the present invention are useful as a material for a light emitting layer of an organic light emitting device. The phosphorescent light emitting material and phosphorescent light emitting composition of the present invention are such that a hollow body having a hollow region encapsulates the phosphorescent light emitting material, so that the phosphorescent light emitter excited in the excited triplet state is non-radiatively lost even at room temperature. It is difficult to activate and emits phosphorescence efficiently through radiation deactivation. Therefore, high luminous efficiency can be obtained at room temperature by using the phosphorescent material of the present invention as a material of the light emitting layer of the organic light emitting element.
For example, an organic electroluminescent element that injects carriers into a light emitting layer to excite a light emitter will be described as an example. In an organic electroluminescent element, 25% of the light emitting material is excited to an excited singlet state. And the remaining 75% is excited to the excited triplet state. Here, in the configuration using the fluorescent light emitter that emits fluorescence from the excited singlet state and returns to the ground state, the energy of the excited triplet state that occupies 75% of the whole cannot be effectively used for light emission. On the other hand, since the phosphorescent light emitter transitions from an excited singlet state to an excited triplet state through intersystem crossing, in principle, an excited triplet state is generated at a rate exceeding 75%. However, even if a normal phosphorescent material transitions to an excited triplet state, it tends to lose energy due to thermal deactivation or the like at room temperature, and consequently, the excited triplet energy cannot be effectively used for light emission. In contrast, in the phosphorescent material of the present invention, as described above, the non-radiative deactivation of the excited triplet state can be suppressed even at room temperature, so that the excited triplet state phosphorescent phosphor is efficiently phosphorescent. The excited triplet state energy can be effectively used for light emission. For this reason, according to the phosphorescent light-emitting material of the present invention, it is possible to obtain much higher light emission efficiency than when a fluorescent light-emitting material or a conventional phosphorescent light-emitting material is used.

このように、本発明の燐光発光材料および燐光発光組成物を用いることにより、有機フォトルミネッセンス素子(有機PL素子)や有機エレクトロルミネッセンス素子(有機EL素子)などの優れた有機発光素子を提供することができる。有機フォトルミネッセンス素子は、基板上に少なくとも発光層を形成した構造を有する。また、有機エレクトロルミネッセンス素子は、少なくとも陽極、陰極、および陽極と陰極の間に有機層を形成した構造を有する。有機層は、少なくとも発光層を含むものであり、発光層のみからなるものであってもよいし、発光層の他に1層以上の有機層を有するものであってもよい。そのような他の有機層として、正孔輸送層、正孔注入層、電子阻止層、正孔阻止層、電子注入層、電子輸送層、励起子阻止層などを挙げることができる。正孔輸送層は正孔注入機能を有した正孔注入輸送層でもよく、電子輸送層は電子注入機能を有した電子注入輸送層でもよい。具体的な有機エレクトロルミネッセンス素子の構造例を図1に示す。図1において、1は基板、2は陽極、3は正孔注入層、4は正孔輸送層、5は発光層、6は電子輸送層、7は陰極を表わす。
以下において、有機エレクトロルミネッセンス素子の各部材および各層について説明する。なお、基板と発光層の説明は有機フォトルミネッセンス素子の基板と発光層にも該当する。
As described above, by using the phosphorescent material and the phosphorescent composition of the present invention, an excellent organic light-emitting device such as an organic photoluminescence device (organic PL device) or an organic electroluminescence device (organic EL device) is provided. Can do. The organic photoluminescence element has a structure in which at least a light emitting layer is formed on a substrate. The organic electroluminescence element has a structure in which an organic layer is formed at least between an anode, a cathode, and an anode and a cathode. The organic layer includes at least a light emitting layer, and may consist of only the light emitting layer, or may have one or more organic layers in addition to the light emitting layer. Examples of such other organic layers include a hole transport layer, a hole injection layer, an electron blocking layer, a hole blocking layer, an electron injection layer, an electron transport layer, and an exciton blocking layer. The hole transport layer may be a hole injection / transport layer having a hole injection function, and the electron transport layer may be an electron injection / transport layer having an electron injection function. A specific example of the structure of an organic electroluminescence element is shown in FIG. In FIG. 1, 1 is a substrate, 2 is an anode, 3 is a hole injection layer, 4 is a hole transport layer, 5 is a light emitting layer, 6 is an electron transport layer, and 7 is a cathode.
Below, each member and each layer of an organic electroluminescent element are demonstrated. In addition, description of a board | substrate and a light emitting layer corresponds also to the board | substrate and light emitting layer of an organic photo-luminescence element.

[基板]
本発明の有機エレクトロルミネッセンス素子は、基板に支持されていることが好ましい。この基板については、特に制限はなく、従来から有機エレクトロルミネッセンス素子に慣用されているものであればよく、例えば、ガラス、透明プラスチック、石英、シリコンなどからなるものを用いることができる。
[substrate]
The organic electroluminescence device of the present invention is preferably supported on a substrate. The substrate is not particularly limited and may be any substrate that has been conventionally used in organic electroluminescence elements. For example, a substrate made of glass, transparent plastic, quartz, silicon, or the like can be used.

[陽極]
有機エレクトロルミネッセンス素子における陽極としては、仕事関数の大きい(4eV以上)金属、合金、電気伝導性化合物およびこれらの混合物を電極材料とするものが好ましく用いられる。このような電極材料の具体例としてはAu等の金属、CuI、インジウムチンオキシド(ITO)、SnO、ZnO等の導電性透明材料が挙げられる。また、IDIXO(In−ZnO)等非晶質で透明導電膜を作製可能な材料を用いてもよい。陽極はこれらの電極材料を蒸着やスパッタリング等の方法により、薄膜を形成させ、フォトリソグラフィー法で所望の形状のパターンを形成してもよく、あるいはパターン精度をあまり必要としない場合は(100μm以上程度)、上記電極材料の蒸着やスパッタリング時に所望の形状のマスクを介してパターンを形成してもよい。あるいは、有機導電性化合物のように塗布可能な材料を用いる場合には、印刷方式、コーティング方式等湿式成膜法を用いることもできる。この陽極より発光を取り出す場合には、透過率を10%より大きくすることが望ましく、また陽極としてのシート抵抗は数百Ω/□以下が好ましい。さらに膜厚は材料にもよるが、通常10〜1000nm、好ましくは10〜200nmの範囲で選ばれる。
[anode]
As the anode in the organic electroluminescence element, an electrode material made of a metal, an alloy, an electrically conductive compound, or a mixture thereof having a high work function (4 eV or more) is preferably used. Specific examples of such electrode materials include metals such as Au, and conductive transparent materials such as CuI, indium tin oxide (ITO), SnO 2 and ZnO. Alternatively, an amorphous material such as IDIXO (In 2 O 3 —ZnO) capable of forming a transparent conductive film may be used. For the anode, a thin film may be formed by vapor deposition or sputtering of these electrode materials, and a pattern of a desired shape may be formed by photolithography, or when pattern accuracy is not so high (about 100 μm or more) ), A pattern may be formed through a mask having a desired shape at the time of vapor deposition or sputtering of the electrode material. Or when using the material which can be apply | coated like an organic electroconductivity compound, wet film-forming methods, such as a printing system and a coating system, can also be used. When light emission is extracted from the anode, it is desirable that the transmittance be greater than 10%, and the sheet resistance as the anode is preferably several hundred Ω / □ or less. Further, although the film thickness depends on the material, it is usually selected in the range of 10 to 1000 nm, preferably 10 to 200 nm.

[陰極]
一方、陰極としては、仕事関数の小さい(4eV以下)金属(電子注入性金属と称する)、合金、電気伝導性化合物およびこれらの混合物を電極材料とするものが用いられる。このような電極材料の具体例としては、ナトリウム、ナトリウム−カリウム合金、マグネシウム、リチウム、マグネシウム/銅混合物、マグネシウム/銀混合物、マグネシウム/アルミニウム混合物、マグネシウム/インジウム混合物、アルミニウム/酸化アルミニウム(Al)混合物、インジウム、リチウム/アルミニウム混合物、希土類金属等が挙げられる。これらの中で、電子注入性および酸化等に対する耐久性の点から、電子注入性金属とこれより仕事関数の値が大きく安定な金属である第二金属との混合物、例えば、マグネシウム/銀混合物、マグネシウム/アルミニウム混合物、マグネシウム/インジウム混合物、アルミニウム/酸化アルミニウム(Al)混合物、リチウム/アルミニウム混合物、アルミニウム等が好適である。陰極はこれらの電極材料を蒸着やスパッタリング等の方法により薄膜を形成させることにより、作製することができる。また、陰極としてのシート抵抗は数百Ω/□以下が好ましく、膜厚は通常10nm〜5μm、好ましくは50〜200nmの範囲で選ばれる。なお、発光した光を透過させるため、有機エレクトロルミネッセンス素子の陽極または陰極のいずれか一方が、透明または半透明であれば発光輝度が向上し好都合である。
また、陽極の説明で挙げた導電性透明材料を陰極に用いることで、透明または半透明の陰極を作製することができ、これを応用することで陽極と陰極の両方が透過性を有する素子を作製することができる。
[cathode]
On the other hand, as the cathode, a material having a low work function (4 eV or less) metal (referred to as an electron injecting metal), an alloy, an electrically conductive compound, and a mixture thereof as an electrode material is used. Specific examples of such electrode materials include sodium, sodium-potassium alloy, magnesium, lithium, magnesium / copper mixture, magnesium / silver mixture, magnesium / aluminum mixture, magnesium / indium mixture, aluminum / aluminum oxide (Al 2 O 3 ) Mixtures, indium, lithium / aluminum mixtures, rare earth metals and the like. Among these, from the point of durability against electron injection and oxidation, a mixture of an electron injecting metal and a second metal which is a stable metal having a larger work function value than this, for example, a magnesium / silver mixture, Magnesium / aluminum mixtures, magnesium / indium mixtures, aluminum / aluminum oxide (Al 2 O 3 ) mixtures, lithium / aluminum mixtures, aluminum and the like are preferred. The cathode can be produced by forming a thin film of these electrode materials by a method such as vapor deposition or sputtering. The sheet resistance as the cathode is preferably several hundred Ω / □ or less, and the film thickness is usually selected in the range of 10 nm to 5 μm, preferably 50 to 200 nm. In order to transmit the emitted light, if either one of the anode or the cathode of the organic electroluminescence element is transparent or translucent, the emission luminance is advantageously improved.
In addition, by using the conductive transparent material mentioned in the description of the anode as a cathode, a transparent or semi-transparent cathode can be produced. By applying this, an element in which both the anode and the cathode are transparent is used. Can be produced.

[発光層]
発光層は、陽極および陰極のそれぞれから注入された正孔および電子が再結合することにより励起子が生成した後、発光する層である。本発明の有機エレクトロルミネッセンス素子では、発光層は本発明の燐光発光材料を含む。燐光発光材料の説明と好ましい範囲については、<燐光発光材料>の欄の内容を参照することができる。
本発明の有機エレクトロルミネッセンス素子において、発光は発光層に含まれる本発明の燐光発光材料の燐光発光体から生じる。この発光は主として燐光発光であるが、蛍光発光および遅延蛍光発光が含まれていてもよい。また、発光の一部がホスト材料からの発光があってもかまわない。
[Light emitting layer]
The light emitting layer is a layer that emits light after excitons are generated by recombination of holes and electrons injected from the anode and the cathode, respectively. In the organic electroluminescence device of the present invention, the light emitting layer includes the phosphorescent material of the present invention. For the description and preferred range of the phosphorescent material, the contents of the <phosphorescent material> column can be referred to.
In the organic electroluminescence device of the present invention, light emission is generated from the phosphorescent material of the phosphorescent material of the present invention contained in the light emitting layer. This emission is mainly phosphorescence emission, but may include fluorescence emission and delayed fluorescence emission. Further, a part of the light emission may be light emission from the host material.

[注入層]
注入層とは、駆動電圧低下や発光輝度向上のために電極と有機層間に設けられる層のことで、正孔注入層と電子注入層があり、陽極と発光層または正孔輸送層の間、および陰極と発光層または電子輸送層との間に存在させてもよい。注入層は必要に応じて設けることができる。
[Injection layer]
The injection layer is a layer provided between the electrode and the organic layer for lowering the driving voltage and improving the luminance of light emission, and includes a hole injection layer and an electron injection layer, Further, it may be present between the cathode and the light emitting layer or the electron transport layer. The injection layer can be provided as necessary.

[阻止層]
阻止層は、発光層中に存在する電荷(電子もしくは正孔)および/または励起子の発光層外への拡散を阻止することができる層である。電子阻止層は、発光層および正孔輸送層の間に配置されることができ、電子が正孔輸送層の方に向かって発光層を通過することを阻止する。同様に、正孔阻止層は発光層および電子輸送層の間に配置されることができ、正孔が電子輸送層の方に向かって発光層を通過することを阻止する。阻止層はまた、励起子が発光層の外側に拡散することを阻止するために用いることができる。すなわち電子阻止層、正孔阻止層はそれぞれ励起子阻止層としての機能も兼ね備えることができる。本明細書でいう電子阻止層または励起子阻止層は、一つの層で電子阻止層および励起子阻止層の機能を有する層を含む意味で使用される。
[Blocking layer]
The blocking layer is a layer that can prevent diffusion of charges (electrons or holes) and / or excitons existing in the light emitting layer to the outside of the light emitting layer. The electron blocking layer can be disposed between the light emitting layer and the hole transport layer and blocks electrons from passing through the light emitting layer toward the hole transport layer. Similarly, a hole blocking layer can be disposed between the light emitting layer and the electron transporting layer to prevent holes from passing through the light emitting layer toward the electron transporting layer. The blocking layer can also be used to block excitons from diffusing outside the light emitting layer. That is, each of the electron blocking layer and the hole blocking layer can also function as an exciton blocking layer. The term “electron blocking layer” or “exciton blocking layer” as used herein is used in the sense of including a layer having the functions of an electron blocking layer and an exciton blocking layer in one layer.

[正孔阻止層]
正孔阻止層とは広い意味では電子輸送層の機能を有する。正孔阻止層は電子を輸送しつつ、正孔が電子輸送層へ到達することを阻止する役割があり、これにより発光層中での電子と正孔の再結合確率を向上させることができる。正孔阻止層の材料としては、後述する電子輸送層の材料を必要に応じて用いることができる。
[Hole blocking layer]
The hole blocking layer has a function of an electron transport layer in a broad sense. The hole blocking layer has a role of blocking holes from reaching the electron transport layer while transporting electrons, thereby improving the recombination probability of electrons and holes in the light emitting layer. As the material for the hole blocking layer, the material for the electron transport layer described later can be used as necessary.

[電子阻止層]
電子阻止層とは、広い意味では正孔を輸送する機能を有する。電子阻止層は正孔を輸送しつつ、電子が正孔輸送層へ到達することを阻止する役割があり、これにより発光層中での電子と正孔が再結合する確率を向上させることができる。
[Electron blocking layer]
The electron blocking layer has a function of transporting holes in a broad sense. The electron blocking layer has a role to block electrons from reaching the hole transport layer while transporting holes, thereby improving the probability of recombination of electrons and holes in the light emitting layer. .

[励起子阻止層]
励起子阻止層とは、発光層内で正孔と電子が再結合することにより生じた励起子が電荷輸送層に拡散することを阻止するための層であり、本層の挿入により励起子を効率的に発光層内に閉じ込めることが可能となり、素子の発光効率を向上させることができる。励起子阻止層は発光層に隣接して陽極側、陰極側のいずれにも挿入することができ、両方同時に挿入することも可能である。すなわち、励起子阻止層を陽極側に有する場合、正孔輸送層と発光層の間に、発光層に隣接して該層を挿入することができ、陰極側に挿入する場合、発光層と陰極との間に、発光層に隣接して該層を挿入することができる。また、陽極と、発光層の陽極側に隣接する励起子阻止層との間には、正孔注入層や電子阻止層などを有することができ、陰極と、発光層の陰極側に隣接する励起子阻止層との間には、電子注入層、電子輸送層、正孔阻止層などを有することができる。阻止層を配置する場合、阻止層として用いる材料の励起一重項エネルギーおよび励起三重項エネルギーの少なくともいずれか一方は、発光材料の励起一重項エネルギーおよび励起三重項エネルギーよりも高いことが好ましい。
[Exciton blocking layer]
The exciton blocking layer is a layer for preventing excitons generated by recombination of holes and electrons in the light emitting layer from diffusing into the charge transport layer. It becomes possible to efficiently confine in the light emitting layer, and the light emission efficiency of the device can be improved. The exciton blocking layer can be inserted on either the anode side or the cathode side adjacent to the light emitting layer, or both can be inserted simultaneously. That is, when the exciton blocking layer is provided on the anode side, the layer can be inserted adjacent to the light emitting layer between the hole transport layer and the light emitting layer, and when inserted on the cathode side, the light emitting layer and the cathode Between the luminescent layer and the light-emitting layer. Further, a hole injection layer, an electron blocking layer, or the like can be provided between the anode and the exciton blocking layer adjacent to the anode side of the light emitting layer, and the excitation adjacent to the cathode and the cathode side of the light emitting layer can be provided. Between the child blocking layer, an electron injection layer, an electron transport layer, a hole blocking layer, and the like can be provided. When the blocking layer is disposed, at least one of the excited singlet energy and the excited triplet energy of the material used as the blocking layer is preferably higher than the excited singlet energy and the excited triplet energy of the light emitting material.

[正孔輸送層]
正孔輸送層とは正孔を輸送する機能を有する正孔輸送材料からなり、正孔輸送層は単層または複数層設けることができる。
正孔輸送材料としては、正孔の注入または輸送、電子の障壁性のいずれかを有するものであり、有機物、無機物のいずれであってもよい。使用できる公知の正孔輸送材料としては例えば、トリアゾール誘導体、オキサジアゾール誘導体、イミダゾール誘導体、カルバゾール誘導体、インドロカルバゾール誘導体、ポリアリールアルカン誘導体、ピラゾリン誘導体およびピラゾロン誘導体、フェニレンジアミン誘導体、アリールアミン誘導体、アミノ置換カルコン誘導体、オキサゾール誘導体、スチリルアントラセン誘導体、フルオレノン誘導体、ヒドラゾン誘導体、スチルベン誘導体、シラザン誘導体、アニリン系共重合体、また導電性高分子オリゴマー、特にチオフェンオリゴマー等が挙げられるが、ポルフィリン化合物、芳香族第3級アミン化合物およびスチリルアミン化合物を用いることが好ましく、芳香族第3級アミン化合物を用いることがより好ましい。
[Hole transport layer]
The hole transport layer is made of a hole transport material having a function of transporting holes, and the hole transport layer can be provided as a single layer or a plurality of layers.
The hole transport material has any one of hole injection or transport and electron barrier properties, and may be either organic or inorganic. Known hole transport materials that can be used include, for example, triazole derivatives, oxadiazole derivatives, imidazole derivatives, carbazole derivatives, indolocarbazole derivatives, polyarylalkane derivatives, pyrazoline derivatives and pyrazolone derivatives, phenylenediamine derivatives, arylamine derivatives, Examples include amino-substituted chalcone derivatives, oxazole derivatives, styrylanthracene derivatives, fluorenone derivatives, hydrazone derivatives, stilbene derivatives, silazane derivatives, aniline copolymers, and conductive polymer oligomers, particularly thiophene oligomers. An aromatic tertiary amine compound and an styrylamine compound are preferably used, and an aromatic tertiary amine compound is more preferably used.

[電子輸送層]
電子輸送層とは電子を輸送する機能を有する材料からなり、電子輸送層は単層または複数層設けることができる。
電子輸送材料(正孔阻止材料を兼ねる場合もある)としては、陰極より注入された電子を発光層に伝達する機能を有していればよい。使用できる電子輸送層としては例えば、ニトロ置換フルオレン誘導体、ジフェニルキノン誘導体、チオピランジオキシド誘導体、カルボジイミド、フレオレニリデンメタン誘導体、アントラキノジメタンおよびアントロン誘導体、オキサジアゾール誘導体等が挙げられる。さらに、上記オキサジアゾール誘導体において、オキサジアゾール環の酸素原子を硫黄原子に置換したチアジアゾール誘導体、電子吸引基として知られているキノキサリン環を有するキノキサリン誘導体も、電子輸送材料として用いることができる。さらにこれらの材料を高分子鎖に導入した、またはこれらの材料を高分子の主鎖とした高分子材料を用いることもできる。
[Electron transport layer]
The electron transport layer is made of a material having a function of transporting electrons, and the electron transport layer can be provided as a single layer or a plurality of layers.
The electron transport material (which may also serve as a hole blocking material) may have a function of transmitting electrons injected from the cathode to the light emitting layer. Examples of the electron transport layer that can be used include nitro-substituted fluorene derivatives, diphenylquinone derivatives, thiopyran dioxide oxide derivatives, carbodiimides, fluorenylidenemethane derivatives, anthraquinodimethane and anthrone derivatives, oxadiazole derivatives, and the like. Furthermore, in the above oxadiazole derivative, a thiadiazole derivative in which the oxygen atom of the oxadiazole ring is substituted with a sulfur atom, and a quinoxaline derivative having a quinoxaline ring known as an electron withdrawing group can also be used as an electron transport material. Furthermore, a polymer material in which these materials are introduced into a polymer chain or these materials are used as a polymer main chain can also be used.

上記の発光層、注入層、阻止層、正孔阻止層、電子阻止層、励起子阻止層、正孔輸送層、電子輸送層の製膜方法は特に限定されず、ドライプロセス、ウェットプロセスのどちらで作製してもよい。   The method for forming the light-emitting layer, injection layer, blocking layer, hole blocking layer, electron blocking layer, exciton blocking layer, hole transport layer, and electron transport layer is not particularly limited, and either dry process or wet process is used. You may produce by.

以下に、有機エレクトロルミネッセンス素子に用いることができる好ましい材料を具体的に例示する。ただし、本発明において用いることができる材料は、以下の例示化合物によって限定的に解釈されることはない。また、特定の機能を有する材料として例示した化合物であっても、その他の機能を有する材料として転用することも可能である。なお、以下の例示化合物の構造式におけるR、R’、R〜R10は、各々独立に水素原子または置換基を表す。Xは環骨格を形成する炭素原子または複素原子を表し、nは3〜5の整数を表し、Yは置換基を表し、mは0以上の整数を表す。Below, the preferable material which can be used for an organic electroluminescent element is illustrated concretely. However, the material that can be used in the present invention is not limited to the following exemplary compounds. Moreover, even if it is a compound illustrated as a material which has a specific function, it can also be diverted as a material which has another function. In addition, R, R ′, and R 1 to R 10 in the structural formulas of the following exemplary compounds each independently represent a hydrogen atom or a substituent. X represents a carbon atom or a hetero atom forming a ring skeleton, n represents an integer of 3 to 5, Y represents a substituent, and m represents an integer of 0 or more.

まず、正孔注入材料として用いることができる好ましい化合物例を挙げる。   First, examples of preferable compounds that can be used as a hole injection material are given.

次に、正孔輸送材料として用いることができる好ましい化合物例を挙げる。   Next, examples of preferred compounds that can be used as a hole transport material are listed.

次に、電子阻止材料として用いることができる好ましい化合物例を挙げる。   Next, examples of preferable compounds that can be used as an electron blocking material are given.

次に、正孔阻止材料として用いることができる好ましい化合物例を挙げる。   Next, preferred compound examples that can be used as a hole blocking material are listed.

次に、電子輸送材料として用いることができる好ましい化合物例を挙げる。   Next, examples of preferable compounds that can be used as an electron transporting material will be given.

次に、電子注入材料として用いることができる好ましい化合物例を挙げる。   Next, examples of preferable compounds that can be used as the electron injection material are given.

さらに添加可能な材料として好ましい化合物例を挙げる。例えば、安定化材料として添加すること等が考えられる。   Furthermore, preferable compound examples are given as materials that can be added. For example, adding as a stabilizing material can be considered.

[駆動方法]
本発明の有機エレクトロルミネッセンス素子は、正極および負極によって発光層に電流を印加することにより発光する。この発光は次のような機構で生じるものと推測される。
すなわち、正極および負極によって電流を印加すると、発光層には、陽極側から正孔が注入され、陰極側から電子が注入され、これら正孔と電子が中空領域を有する中空体および燐光発光体の上で再結合することによりエネルギーが生成される。このエネルギーにより、燐光発光体が励起一重項状態と励起三重項状態に励起される。励起一重項状態に励起された燐光発光体は、その少なくとも一部が項間交差を通じて励起三重項状態に遷移する。ここで、励起三重項状態になった燐光発光体は、励起三重項状態と基底状態とがスピン禁制の関係にあるために基底状態に戻りにくく長寿命であるが、本発明では燐光発光体が中空体に内包されて振動が抑えられているために、励起三重項状態にある間の熱失活(無放射失活)が抑制される。このため、励起三重項状態の燐光発光体が燐光を放射しつつ効率よく基底状態に戻る。このため、この有機エレクトロルミネッセンス素子は、高い発光効率を得ることができる。
[Driving method]
The organic electroluminescent element of the present invention emits light by applying a current to the light emitting layer through the positive electrode and the negative electrode. This light emission is presumed to be caused by the following mechanism.
That is, when a current is applied by the positive electrode and the negative electrode, holes are injected into the light emitting layer from the anode side, electrons are injected from the cathode side, and the holes and electrons are hollow and phosphorescent emitters having a hollow region. Energy is generated by recombination above. This energy excites the phosphorescent emitter into an excited singlet state and an excited triplet state. At least a part of the phosphorescent material excited to the excited singlet state transitions to the excited triplet state through intersystem crossing. Here, the phosphorescent emitter in the excited triplet state has a long lifetime because the excited triplet state and the ground state are in a spin-forbidden relationship and is difficult to return to the ground state. Since vibration is suppressed by being included in the hollow body, thermal deactivation (nonradiative deactivation) while in the excited triplet state is suppressed. Therefore, the excited triplet state phosphorescent emitter efficiently returns to the ground state while emitting phosphorescence. For this reason, this organic electroluminescent element can obtain high luminous efficiency.

本発明の有機エレクトロルミネッセンス素子は、単一の素子、アレイ状に配置された構造からなる素子、陽極と陰極がX−Yマトリックス状に配置された構造のいずれにおいても適用することができる。本発明の有機エレクトロルミネッセンス素子などの有機発光素子は、さらに様々な用途へ応用することが可能である。例えば、本発明の有機エレクトロルミネッセンス素子を用いて、有機エレクトロルミネッセンス表示装置を製造することが可能であり、詳細については、時任静士、安達千波矢、村田英幸共著「有機ELディスプレイ」(オーム社)を参照することができる。また、特に本発明の有機エレクトロルミネッセンス素子は、需要が大きい有機エレクトロルミネッセンス照明やバックライトに応用することもできる。   The organic electroluminescence element of the present invention can be applied to any of a single element, an element having a structure arranged in an array, and a structure in which an anode and a cathode are arranged in an XY matrix. The organic light emitting device such as the organic electroluminescence device of the present invention can be further applied to various uses. For example, it is possible to produce an organic electroluminescence display device using the organic electroluminescence element of the present invention. For details, see “Organic EL Display” (Ohm Co., Ltd.) written by Shizushi Tokito, Chiba Adachi and Hideyuki Murata. ) Can be referred to. In particular, the organic electroluminescence device of the present invention can be applied to organic electroluminescence illumination and backlights that are in great demand.

<ガスセンサー>
本発明の燐光発光材料は、有機発光素子の発光層の材料の他に、ガスセンサーの感応部の材料として好適に用いることができる。本発明の燐光発光材料を感応部の材料に用いるガスセンサーは、中空体にガスが吸着すると、そのガスの種類や濃度に応じて燐光発光体の発光性能が変化する。これにより、そのガスセンサーが置かれた環境のガスの種類や濃度を検知することができる。ガスセンサーに用いる燐光発光材料の中空体には、ガス吸着能が高いことから、有機金属構造体を好ましく用いることができる。また、燐光発光体としては、特定のガスとの接触により発光性能が顕著に変化するものを用いることが好ましい。例えば、コロネンは酸素を取りこむと発光が認められなくなるため、酸素検知用の燐光発光材料の燐光発光体として好適に用いることができる。
<Gas sensor>
The phosphorescent light-emitting material of the present invention can be suitably used as a material for a sensitive part of a gas sensor, in addition to a material for a light-emitting layer of an organic light-emitting element. In the gas sensor using the phosphorescent material of the present invention as the material of the sensitive part, when the gas is adsorbed to the hollow body, the light emission performance of the phosphorescent body changes depending on the type and concentration of the gas. Thereby, the kind and density | concentration of the gas of the environment where the gas sensor is placed can be detected. An organometallic structure can be preferably used for the hollow body of the phosphorescent material used in the gas sensor because of its high gas adsorbing ability. Moreover, it is preferable to use a phosphorescent light emitter whose light emission performance is remarkably changed by contact with a specific gas. For example, coronene can be suitably used as a phosphorescent material of a phosphorescent material for oxygen detection because light emission is not observed when oxygen is incorporated.

以下に合成例と実施例を挙げて本発明の特徴をさらに具体的に説明する。以下に示す材料、処理内容、処理手順等は、本発明の趣旨を逸脱しない限り適宜変更することができる。したがって、本発明の範囲は以下に示す具体例により限定的に解釈されるべきものではない。なお、発光特性の評価は、X線回折分析装置(リガク社製UlyimaIV)、ハイパフォーマンス紫外可視近赤外分光光度計(パーキンエルマー社製:Lambda950)、蛍光分光光度計(堀場製作所社製:FluoroMax−4)、絶対PL量子収率測定装置(浜松ホトニクス社製:C11347)、ソースメータ(ケースレー社製:2400シリーズ)、半導体パラメータ・アナライザ(アジレント・テクノロジー社製:E5273A)、光パワーメータ測定装置(ニューポート社製:1930C)、光学分光器(オーシャンオプティクス社製:USB2000)、分光放射計(トプコン社製:SR−3)およびマルチチャネル分光器(浜松ホトニクス(株)製PMA-50)を用いて行った。   The features of the present invention will be described more specifically with reference to synthesis examples and examples. The following materials, processing details, processing procedures, and the like can be changed as appropriate without departing from the spirit of the present invention. Therefore, the scope of the present invention should not be construed as being limited by the specific examples shown below. In addition, evaluation of the light emission characteristics is performed by X-ray diffraction analyzer (Ulyima IV manufactured by Rigaku Corporation), high performance ultraviolet visible near infrared spectrophotometer (Perkin Elmer: Lambda 950), fluorescence spectrophotometer (manufactured by Horiba: FluoroMax- 4) Absolute PL quantum yield measurement device (Hamamatsu Photonics C11347), source meter (Keithley 2400 series), semiconductor parameter analyzer (Agilent Technology E5273A), optical power meter measurement ( Newport: 1930C), optical spectrometer (Ocean Optics: USB2000), spectroradiometer (Topcon: SR-3) and multichannel spectrometer (Hamamatsu Photonics PMA-50) I went.

(実施例1) ZIF−8が化合物34(コロネン)を内包している燐光発光材料の合成
Zn(NO・6HO(0.597g,2.01mmol)、2−メチルイミダゾール(0.150g,1.83mmol)、化合物34(0.019g,6.28×10−2mmol)をN,N−ジメチルホルムアミド(45mL)に溶解して混合物を得た。この混合物を5℃/minで140℃まで昇温し、140℃を24時間維持した。この反応溶液を0.4℃/minで室温まで冷却した後、沈殿物を濾過にて回収し、クロロホルム、N,N−ジメチルホルムアミドで洗浄した。以上の工程により、燐光発光材料の粉末を得た。
Example 1 Synthesis of phosphorescent material in which ZIF-8 includes compound 34 (coronene) Zn (NO 3 ) 2 .6H 2 O (0.597 g, 2.01 mmol), 2-methylimidazole (0 150 g, 1.83 mmol) and compound 34 (0.019 g, 6.28 × 10 −2 mmol) were dissolved in N, N-dimethylformamide (45 mL) to obtain a mixture. The mixture was heated to 140 ° C. at 5 ° C./min, and maintained at 140 ° C. for 24 hours. The reaction solution was cooled to room temperature at 0.4 ° C./min, and the precipitate was collected by filtration and washed with chloroform and N, N-dimethylformamide. Through the above-described steps, a phosphorescent material powder was obtained.

(実施例2) ZIF−8が化合物34(コロネン)のD置換体を内包している燐光発光材料の合成
化合物34の代わりに、化合物34の12個の水素原子をデューテリウムDで置換したD置換体を用いること以外は、実施例1と同様にして燐光発光材料の粉末を得た。
Example 2 Synthesis of Phosphorescent Material in which ZIF-8 Encapsulates D Substitute of Compound 34 (Coronene) In place of Compound 34, 12 hydrogen atoms of Compound 34 are substituted with deuterium D A phosphorescent material powder was obtained in the same manner as in Example 1 except that the substitution product was used.

(実施例3) ZIF−8が化合物34(コロネン)を内包する燐光発光薄膜の作製
Zn(NO・6HO(0.597g,2.01mmol)、2−メチルイミダゾール(0.150g,1.83mmol)、化合物34(0.019g,6.28×10−2mmol)をN,N−ジメチルホルムアミド(45mL)に溶解して混合物を調製した。この混合物中に、3-アミノプロピルトリメトキシシランで表面処理を行ったITO(Indium Tin Oxide)膜付きのガラス基板を浸漬した後、5℃/minで140℃まで昇温し、140℃を24時間維持した。この反応溶液を0.4℃/minで室温まで冷却した後、基板をクロロホルム、N,N−ジメチルホルムアミドで洗浄した。以上の工程により、燐光発光薄膜を作製した。
(Example 3) Production of phosphorescent thin film in which ZIF-8 encapsulates compound 34 (coronene) Zn (NO 3 ) 2 .6H 2 O (0.597 g, 2.01 mmol), 2-methylimidazole (0.150 g , 1.83 mmol), Compound 34 (0.019 g, 6.28 × 10 −2 mmol) was dissolved in N, N-dimethylformamide (45 mL) to prepare a mixture. In this mixture, a glass substrate with an ITO (Indium Tin Oxide) film surface-treated with 3-aminopropyltrimethoxysilane was immersed, and then the temperature was raised to 140 ° C. at 5 ° C./min. Maintained for hours. The reaction solution was cooled to room temperature at 0.4 ° C./min, and then the substrate was washed with chloroform and N, N-dimethylformamide. A phosphorescent thin film was prepared by the above process.

(実施例4) ZIF−8が化合物34(コロネン)のD置換体を内包する燐光発光材料の薄膜の作製
化合物34の代わりに、化合物34の12個の水素原子をデューテリウムDで置換したD置換体を用いること以外は、実施例3と同様にして燐光発光薄膜を得た。
Example 4 Fabrication of Thin Film of Phosphorescent Light-Emitting Material in which ZIF-8 Encloses D-Substituted Compound 34 (Coronene) D Instead of Compound 34, 12 Hydrogen Atoms of Compound 34 were Replaced with Deuterium D A phosphorescent thin film was obtained in the same manner as in Example 3 except that the substitution product was used.

(実施例5) ZIF−8が化合物37を内包している燐光発光材料の合成
Zn(NO・6HO(0.597g,2.01mmol)、2−メチルイミダゾール(0.150g,1.83mmol)、化合物37(0.018g,6.28×10−2mmol)をN,N−ジメチルホルムアミド(45mL)に溶解して混合物を得た。この混合物を5℃/minで140℃まで昇温し、140℃を24時間維持した。この反応溶液を0.4℃/minで室温まで冷却した後、沈殿物を濾過にて回収し、クロロホルム、N,N−ジメチルホルムアミドで洗浄した。以上の工程により、燐光発光材料の粉末を得た。
(Example 5) Synthesis of phosphorescent material in which ZIF-8 encapsulates compound 37 Zn (NO 3 ) 2 .6H 2 O (0.597 g, 2.01 mmol), 2-methylimidazole (0.150 g, 1.83 mmol) and compound 37 (0.018 g, 6.28 × 10 −2 mmol) were dissolved in N, N-dimethylformamide (45 mL) to obtain a mixture. The mixture was heated to 140 ° C. at 5 ° C./min, and maintained at 140 ° C. for 24 hours. The reaction solution was cooled to room temperature at 0.4 ° C./min, and the precipitate was collected by filtration and washed with chloroform and N, N-dimethylformamide. Through the above-described steps, a phosphorescent material powder was obtained.

(比較例1) ZIF−8の合成
混合物に化合物34を加えないこと以外は、実施例1と同様の工程でZIF−8の粉末を得た。
(Comparative Example 1) Synthesis of ZIF-8 ZIF-8 powder was obtained in the same manner as in Example 1 except that Compound 34 was not added to the mixture.

(比較例2) 化合物34(コロネン)のジクロロメタンおよび溶液調整
化合物34を0.01mMの濃度でジクロロメタンおよび2-メチルテトラヒドロフランに溶かし、溶液を調整した。2−メチルテトラヒドロフラン溶液は液体窒素を用いて−77Kに冷却した。
Comparative Example 2 Preparation of Compound 34 (Coronene) in dichloromethane and solution Compound 34 was dissolved in dichloromethane and 2-methyltetrahydrofuran at a concentration of 0.01 mM to prepare a solution. The 2-methyltetrahydrofuran solution was cooled to -77K using liquid nitrogen.

(比較例3) 化合物34(コロネン)を含有するポリメチルメタクリレート(PMMA)薄膜の作製
化合物34(0.019g,6.28×10−2mmol)、PMMA(2.20g)をN,N−ジメチルホルムアミド(45mL)に溶解して混合物を調製した。この混合物をスピンコート法(1000rpmで60秒)により石英基板上に成膜し、化合物34を含有するPMMA薄膜を得た。
Comparative Example 3 Preparation of Polymethyl Methacrylate (PMMA) Thin Film Containing Compound 34 (Coronene) Compound 34 (0.019 g, 6.28 × 10 −2 mmol) and PMMA (2.20 g) were added to N, N— A mixture was prepared by dissolving in dimethylformamide (45 mL). This mixture was formed into a film on a quartz substrate by a spin coat method (1000 rpm, 60 seconds) to obtain a PMMA thin film containing compound 34.

[1]X線回折分析および発光特性の評価
実施例1および実施例2の燐光発光材料の粉末、および比較例1のZIF−8の粉末について観測されたX線回折スペクトルを図3に示す。実施例3の燐光発光薄膜、および比較例2の溶液の340nm励起光による蛍光スペクトルおよび燐光スペクトルを図4に示す。また、実施例3、実施例4および比較例3の薄膜の、340nm励起光における560nmの発光強度過渡減衰曲線を図5に示す。図4および図5で示す発光特性は、25℃の条件下で測定したものである。実施例3、実施例4および比較例3の薄膜340nm励起光における発光寿命の温度依存性を図6に示す。実施例5の粉末の燐光スペクトルを図7に示す。また実施例5の粉末の340nm励起光における560nmの発光強度過渡減衰曲線を図8に示す。
図4の蛍光スペクトルにおいて実施例3の薄膜ではエキシマー由来の発光が観測されず、比較例2の溶液状態のスペクトルと一致することから、製造された燐光発光材料は、ZIF−8の単位格子当たり1分子の化合物34が内包されており、化合物34が完全な分散状態になっていることを確認することができた。
また、図5から、ZIF−8に化合物34が内包されている燐光発光薄膜(実施例3)およびZIF−8に化合物34のD置換体が内包されている燐光発光薄膜(実施例4)について室温下での燐光放射を確認することができた。そして、図5により求めた実施例3の燐光発光材料の燐光寿命は8.8秒であり、実施例4の燐光発光材料の燐光寿命は22.4秒であり、いずれの燐光発光材料も長寿命の燐光発光を観測することができた。また図6より実施例3および実施例4の燐光発光材料は460Kにおいても長寿命発光を有することが確認された。一方、比較例3の薄膜では320K以上では燐光が観測されなかった。図7より、溶液中ではベンゼン環同士がフリッピングする材料においても長寿命燐光発光を有することが確認された。図8より、実施例5の燐光発光材料の燐光寿命は0.8秒であった。
[1] X-ray diffraction analysis and evaluation of emission characteristics FIG. 3 shows X-ray diffraction spectra observed for the phosphorescent material powders of Example 1 and Example 2 and the ZIF-8 powder of Comparative Example 1. FIG. 4 shows the fluorescence spectrum and phosphorescence spectrum of the phosphorescent light-emitting thin film of Example 3 and the solution of Comparative Example 2 by 340 nm excitation light. Moreover, the 560-nm emission intensity transient attenuation | damping curve in the 340-nm excitation light of the thin film of Example 3, Example 4, and the comparative example 3 is shown in FIG. The light emission characteristics shown in FIGS. 4 and 5 are measured under the condition of 25 ° C. FIG. 6 shows the temperature dependence of the emission lifetime in the thin film 340 nm excitation light of Example 3, Example 4, and Comparative Example 3. The phosphorescence spectrum of the powder of Example 5 is shown in FIG. Moreover, the 560-nm emission intensity transient decay curve in the 340-nm excitation light of the powder of Example 5 is shown in FIG.
In the fluorescence spectrum of FIG. 4, no light emission derived from excimer was observed in the thin film of Example 3, which was in agreement with the solution state spectrum of Comparative Example 2, and thus the phosphorescent material produced was per unit cell of ZIF-8. It was confirmed that one molecule of compound 34 was encapsulated and compound 34 was in a completely dispersed state.
Further, from FIG. 5, a phosphorescent thin film (Example 3) in which the compound 34 is encapsulated in ZIF-8 and a phosphorescent thin film (Example 4) in which the D substitution product of the compound 34 is encapsulated in ZIF-8. It was possible to confirm phosphorescence emission at room temperature. The phosphorescence lifetime of the phosphorescent light emitting material of Example 3 obtained from FIG. 5 is 8.8 seconds, the phosphorescence lifetime of the phosphorescent light emitting material of Example 4 is 22.4 seconds, and both phosphorescent light emitting materials are long. Lifetime phosphorescence emission could be observed. In addition, it was confirmed from FIG. 6 that the phosphorescent materials of Example 3 and Example 4 have long-life luminescence even at 460K. On the other hand, in the thin film of Comparative Example 3, no phosphorescence was observed at 320 K or higher. From FIG. 7, it was confirmed that the material in which the benzene rings flip in the solution also has long-lived phosphorescence. From FIG. 8, the phosphorescence lifetime of the phosphorescent material of Example 5 was 0.8 seconds.

[2]Xeガス導入による効果の検討
化合物34(コロネン)について、10−3Paの減圧雰囲気に置いて測定した蛍光スペクトルおよび燐光スペクトルを図9(a)に示し、10Paの100%Xeガスの中に置いて測定した蛍光スペクトルおよび燐光スペクトルを図9(b)に示し、大気下で測定した蛍光スペクトルおよび燐光スペクトルを図9(c)に示す。
図9の(a)と(b)の比較から、化合物34をXeガス中に置くことにより、563nmの燐光発光とともに、Xeガスの非存在下(10−3Paの減圧状態)では殆ど観測されない518nmの燐光発光が出現するようになることがわかる。
[2] Examination of effect by introduction of Xe gas The fluorescence spectrum and phosphorescence spectrum of Compound 34 (Coronene) measured in a reduced pressure atmosphere of 10 −3 Pa are shown in FIG. 9 (a), and 10 5 Pa of 100% Xe FIG. 9 (b) shows the fluorescence spectrum and phosphorescence spectrum measured in the gas, and FIG. 9 (c) shows the fluorescence spectrum and phosphorescence spectrum measured in the atmosphere.
From comparison between (a) and (b) of FIG. 9, when compound 34 is placed in Xe gas, phosphorescence emission at 563 nm is hardly observed in the absence of Xe gas (depressurized state of 10 −3 Pa). It can be seen that phosphorescence of 518 nm appears.

次に、10−3Paの減圧雰囲気に置いた実施例1の燐光発光材料の粉末について、340nm励起光を照射した後6秒経過後に、100%Xeガスを雰囲気内に導入したときの発光強度過渡減衰曲線を図10に示す。また、10−3Paの減圧状態に置いた実施例1の燐光発光材料の粉末に励起光を照射した後、Xeガスを導入せずに測定した発光強度過渡減衰曲線も併せて示す。図10に示す発光特性の測定は、518nmおよび563nmの燐光について、いずれも25℃の条件下で行った。
図10の発光強度過度減衰曲線を見ると、518nmおよび563nmの発光強度は、いずれも燐光発光材料にXeガスを導入して直ぐピーク状に上昇し、その後、速やかに減衰していることがわかる。ピーク状の発光強度の上昇は、Xeガスの導入により励起一重項状態から励起三重項状態への項間交差が加速され、急激に三重項励起子が蓄積したことによるものと推測される。また、発光強度の速やかな減衰は励起三重項状態から基底一重項状態への失活過程が加速されたことによるものと推測される。これらのことから、Xeガスは、項間交差や失活過程を加速する作用を有し、燐光発光材料の発光量を増大させ、寿命を短くする効果があることがわかった。このことから、燐光発光材料を置いた雰囲気のXe濃度を調整することにより、その発光寿命を効果的に制御できることがわかった。
Next, with respect to the powder of the phosphorescent material of Example 1 placed in a reduced pressure atmosphere of 10 −3 Pa, the emission intensity when 100% Xe gas was introduced into the atmosphere after 6 seconds had passed after irradiating excitation light of 340 nm A transient attenuation curve is shown in FIG. Also shown is a light emission intensity transient decay curve measured without introducing Xe gas after irradiating the phosphor of the phosphorescent material of Example 1 placed in a reduced pressure state of 10 −3 Pa with excitation light. The measurement of the light emission characteristics shown in FIG. 10 was carried out under conditions of 25 ° C. for both 518 nm and 563 nm phosphorescence.
Looking at the emission intensity excessive decay curve of FIG. 10, it can be seen that the emission intensity at 518 nm and 563 nm both rises to a peak immediately after introducing Xe gas into the phosphorescent material, and then decays rapidly. . The increase in peak emission intensity is presumed to be due to the rapid accumulation of triplet excitons due to the accelerated intersystem crossing from the excited singlet state to the excited triplet state by the introduction of Xe gas. In addition, the rapid decay of the emission intensity is presumed to be due to the accelerated deactivation process from the excited triplet state to the ground singlet state. From these facts, it was found that Xe gas has the effect of accelerating intersystem crossing and deactivation process, and has the effect of increasing the light emission amount of the phosphorescent material and shortening the lifetime. From this, it was found that the emission lifetime can be effectively controlled by adjusting the Xe concentration of the atmosphere in which the phosphorescent material is placed.

[3]ジブロモメタン(CHBr)との混合による効果の検討
実施例1で合成した燐光発光材料を、脱気したジブロモメタンに入れ、1分間攪拌することで混合物を調製した。混合物における燐光発光材料の濃度は1.5質量%とし、CHBrの濃度は重原子物質充填率100%とした。調製した混合物について、340nm励起光における563nm燐光の発光強度過渡減衰曲線を300Kで測定した。その結果を図11に示す。また、実施例1で合成した燐光発光材料の粉末を10−3Paの減圧状態で測定した発光強度過渡減衰曲線を図11に併せて示す。
図11から求めた燐光強度が飽和するまでの時間はジブロモメタンを混合した燐光発光材料で5秒であり、ジブロモメタンを混合していない燐光発光材料で25秒であった。また、図13から求めた燐光寿命は、ジブロモメタンを混合した燐光発光材料で0.6秒であり、ジブロモメタンを混合していない燐光発光材料で7.4秒であった。これらのことから、ジブロモメタンのようなハロゲン化物は、燐光発光材料の燐光強度が飽和するまでの時間を短縮し、燐光寿命を短くする作用があることがわかった。
[3] Examination of effect by mixing with dibromomethane (CH 2 Br 2 ) The phosphorescent material synthesized in Example 1 was put in degassed dibromomethane and stirred for 1 minute to prepare a mixture. The concentration of the phosphorescent material in the mixture was 1.5% by mass, and the concentration of CH 2 Br 2 was 100% heavy atom substance filling rate. With respect to the prepared mixture, an emission intensity transient decay curve of 563 nm phosphorescence in 340 nm excitation light was measured at 300K. The result is shown in FIG. Further, FIG. 11 shows a luminescence intensity transient decay curve obtained by measuring the phosphorescent material powder synthesized in Example 1 in a reduced pressure state of 10 −3 Pa.
The time until the phosphorescence intensity determined from FIG. 11 was saturated was 5 seconds for the phosphorescent material mixed with dibromomethane and 25 seconds for the phosphorescent material not mixed with dibromomethane. Moreover, the phosphorescence lifetime calculated | required from FIG. 13 was 0.6 second with the phosphorescence material which mixed the dibromomethane, and was 7.4 seconds with the phosphorescence material which did not mix the dibromomethane. From these facts, it was found that a halide such as dibromomethane has an effect of shortening the phosphorescence lifetime of the phosphorescent material and shortening the phosphorescence lifetime.

本発明の燐光発光材料は、25℃で燐光放射が認められない燐光発光体を用いながら、室温下において高い発光強度の燐光を確認することができるため、有機発光素子の発光層の材料等として好適に用いることができる。このため、本発明は産業上の利用可能性が高い。   Since the phosphorescent material of the present invention can confirm phosphorescence having a high emission intensity at room temperature while using a phosphorescent material that does not emit phosphorescence at 25 ° C., it can be used as a material for a light emitting layer of an organic light emitting device. It can be used suitably. For this reason, this invention has high industrial applicability.

1 基板
2 陽極
3 正孔注入層
4 正孔輸送層
5 発光層
6 電子輸送層
7 陰極
11 ゼオライトイミダゾレート構造体(中空領域を有する中空体)
12 燐光発光体
13 空孔
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Substrate 2 Anode 3 Hole injection layer 4 Hole transport layer 5 Light emitting layer 6 Electron transport layer 7 Cathode 11 Zeolite imidazolate structure (hollow body having hollow region)
12 Phosphorescent emitter 13 Hole

Claims (30)

中空領域を有する中空体が燐光発光体を内包している燐光発光材料であって、25℃における前記燐光発光体からの燐光放射は、前記燐光発光体が前記中空体に内包されていない状態では認められず、前記燐光発光体が前記中空体に内包された状態では認められる燐光発光材料。   A hollow body having a hollow region is a phosphorescent material including a phosphorescent emitter, and phosphorescence from the phosphorescent emitter at 25 ° C. is not in the state where the phosphorescent emitter is not included in the hollow body. A phosphorescent material that is not recognized and is recognized when the phosphorescent body is encapsulated in the hollow body. 前記中空領域が、前記燐光発光体を1分子以上2分子未満内包することができる空間を有することを特徴とする請求項1に記載の燐光発光材料。   2. The phosphorescent material according to claim 1, wherein the hollow region has a space in which one or more molecules of the phosphorescent body can be encapsulated. 前記中空領域を有する中空体が、有機金属構造体であることを特徴とする請求項1または2に記載の燐光発光材料。   The phosphorescent material according to claim 1 or 2, wherein the hollow body having the hollow region is an organometallic structure. 前記有機金属構造体が、ゼオライトイミダゾレート構造体であることを特徴とする請求項3に記載の燐光発光材料。   The phosphorescent material according to claim 3, wherein the organometallic structure is a zeolite imidazolate structure. 前記有機金属構造体の金属イオンが、亜鉛イオンであることを特徴とする請求項3または4に記載の燐光発光材料。   The phosphorescent material according to claim 3 or 4, wherein the metal ions of the organometallic structure are zinc ions. 前記燐光発光体が金属原子を含まないものであることを特徴とする請求項1〜5のいずれか1項に記載の燐光発光材料。   The phosphorescent material according to any one of claims 1 to 5, wherein the phosphorescent emitter does not contain a metal atom. 前記燐光発光体が、π共役性平面分子であることを特徴とする請求項1〜6のいずれか1項に記載の燐光発光材料。   The phosphorescent material according to claim 1, wherein the phosphorescent emitter is a π-conjugated planar molecule. 前記π共役性平面分子が、2つ以上のベンゼン環が縮合した縮合多環構造を有することを特徴とする請求項7に記載の燐光発光材料。   The phosphorescent light-emitting material according to claim 7, wherein the π-conjugated planar molecule has a condensed polycyclic structure in which two or more benzene rings are condensed. 前記縮合多環構造は、回転対称軸を有する縮合多環骨格構造であることを特徴とする請求項8に記載の燐光発光材料。   The phosphorescent material according to claim 8, wherein the condensed polycyclic structure is a condensed polycyclic skeleton structure having a rotationally symmetric axis. 前記π共役性平面分子が、コロネンまたはコロネンの水素原子の一部または全部がH(デューテリウムD)で置換されたD置換体であることを特徴とする請求項9に記載の燐光発光材料。The phosphorescent light-emitting material according to claim 9, wherein the π-conjugated planar molecule is a D-substitution in which part or all of hydrogen atoms of coronene or coronene are substituted with 2 H (deuterium D). . 前記π共役性平面分子が、下記式で表される縮合多環構造を有することを特徴とする請求項8に記載の燐光発光材料。
The phosphorescent material according to claim 8, wherein the π-conjugated planar molecule has a condensed polycyclic structure represented by the following formula.
前記縮合多環構造が、置換基を有しないことを特徴とする請求項8〜11のいずれか1項に記載の燐光発光材料。   The phosphorescent light-emitting material according to claim 8, wherein the condensed polycyclic structure does not have a substituent. 請求項1〜12のいずれか1項に記載の燐光発光材料と、重原子効果を有する物質を含むことを特徴とする燐光発光組成物。   A phosphorescent composition comprising the phosphorescent material according to claim 1 and a substance having a heavy atom effect. 前記重原子効果を有する物質は、気体または液体である請求項13に記載の燐光発光組成物。   The phosphorescent composition according to claim 13, wherein the substance having a heavy atom effect is a gas or a liquid. 前記重原子効果を有する物質が気体であり、さらに、重原子効果を有しない物質の気体を含む請求項13または14に記載の燐光発光組成物。   The phosphorescent composition according to claim 13 or 14, wherein the substance having a heavy atom effect is a gas and further contains a gas of a substance not having a heavy atom effect. 前記重原子効果を有する物質が液体であり、さらに、重原子効果を有しない物質の液体を含む請求項13または14に記載の燐光発光組成物。   The phosphorescent composition according to claim 13 or 14, wherein the substance having a heavy atom effect is a liquid, and further includes a liquid of a substance having no heavy atom effect. 前記重原子効果を有する物質を溶媒に溶解した溶液を含む請求項13または14に記載の燐光発光組成物。   The phosphorescent composition according to claim 13 or 14, comprising a solution in which the substance having the heavy atom effect is dissolved in a solvent. 前記重原子効果を有する物質は、第18族元素、第17族元素を含む化合物、第16族元素を含む化合物、金属錯体から選択される少なくとも1種である請求項13〜17のいずれか1項に記載の燐光発光組成物。   18. The substance having a heavy atom effect is at least one selected from a group 18 element, a compound containing a group 17 element, a compound containing a group 16 element, and a metal complex. The phosphorescent composition according to item. 前記重原子効果を有する物質は、Xeガスである請求項18に記載の燐光発光組成物。   The phosphorescent composition according to claim 18, wherein the substance having a heavy atom effect is Xe gas. 前記重原子効果を有する物質は、ハロゲン化アルカンである請求項18に記載の燐光発光組成物。   The phosphorescent composition according to claim 18, wherein the substance having a heavy atom effect is a halogenated alkane. 特定の温度において燐光を放射しない燐光発光体を、中空領域を有する中空体内に内包させることにより、前記特定の温度において前記燐光発光体から燐光を放射させる方法。   A method of emitting phosphorescence from the phosphorescent emitter at the specific temperature by encapsulating a phosphorescent emitter that does not emit phosphorescence at a specific temperature in a hollow body having a hollow region. 特定の温度において燐光を放射しない燐光発光体を、中空領域を有する中空体内に内包させた状態で重原子効果を有する物質と共存させ、前記特定の温度において前記燐光発光体から燐光を放射させる請求項21に記載の方法。   A phosphorescent emitter that does not emit phosphorescence at a specific temperature coexists with a substance having a heavy atom effect in a state of being included in a hollow body having a hollow region, and phosphorescence is emitted from the phosphorescent emitter at the specific temperature. Item 22. The method according to Item 21. 特定の温度において燐光を放射しない燐光発光体を、中空領域を有する中空体内に内包させる工程を含む、燐光発光材料の製造方法。   A method for producing a phosphorescent material, comprising a step of encapsulating a phosphorescent material that does not emit phosphorescence at a specific temperature in a hollow body having a hollow region. 前記工程を、前記燐光発光体を内包するように前記中空体を合成することにより行うことを特徴とする請求項23の燐光発光材料の製造方法。   The method for producing a phosphorescent material according to claim 23, wherein the step is performed by synthesizing the hollow body so as to include the phosphorescent body. 前記中空体は、金属有機構造体であり、
前記工程を、有機配位子、金属塩および前記燐光発光体を含む混合物中で、前記有機配位子と前記金属塩の金属イオンを配位結合させることで行う請求項24に記載の燐光発光材料の製造方法。
The hollow body is a metal organic structure,
25. The phosphorescence emission according to claim 24, wherein the step is performed by coordinating the organic ligand and a metal ion of the metal salt in a mixture containing an organic ligand, a metal salt and the phosphorescent emitter. Material manufacturing method.
請求項1〜12のいずれか1項に記載の燐光発光材料を含むことを特徴とする有機発光素子。   An organic light-emitting device comprising the phosphorescent material according to claim 1. 請求項13〜20のいずれか1項に記載の燐光発光組成物を含むことを特徴とする有機発光素子。   An organic light emitting device comprising the phosphorescent composition according to any one of claims 13 to 20. 有機エレクトロルミネッセンス素子であることを特徴とする請求項26または27に記載の有機発光素子。   The organic light-emitting device according to claim 26, wherein the organic light-emitting device is an organic electroluminescence device. 室温において燐光の発光が認められることを特徴とする請求項17〜28のいずれか1項に記載の有機発光素子。   29. The organic light-emitting device according to claim 17, wherein phosphorescence is observed at room temperature. 請求項1〜12のいずれか1項に記載の燐光発光材料を含むことを特徴とするガスセンサー。   A gas sensor comprising the phosphorescent material according to claim 1.
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Families Citing this family (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP3503234B1 (en) * 2017-12-20 2020-11-04 Novaled GmbH Organic electronic device comprising an inverse coordination complex and a method for preparing the same
US11567023B2 (en) 2018-03-22 2023-01-31 Kabushiki Kaisha Toshiba Molecular detection apparatus and molecular detection method
CN109437224B (en) * 2018-11-16 2021-08-31 湖北大学 Synthesis method of heteroatom-containing micron cavity reactor type HBMZ zeolite molecular sieve
JP7008653B2 (en) 2019-02-07 2022-01-25 株式会社東芝 Molecule detector
CN113097504A (en) * 2021-04-02 2021-07-09 中国地质大学(北京) Hierarchical pore ZIFs electrocatalyst and preparation method thereof

Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2009069790A1 (en) * 2007-11-28 2009-06-04 National University Corporation Tokyo University Of Agriculture And Technology Ordinary-temperature-phosphorescent organic material, reversibly thermosensitive recording material, reversibly thermosensitive recording medium, and method of recording in reversibly thermosensitive recording medium

Family Cites Families (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5352951A (en) * 1991-06-03 1994-10-04 Bkl, Inc. Electroluminescent device
EP1566426B1 (en) * 2004-02-23 2015-12-02 Philips Lumileds Lighting Company LLC Phosphor converted light emitting device
JPWO2016111216A1 (en) * 2015-01-05 2017-11-02 国立大学法人九州大学 ORGANIC ELECTROLUMINESCENT ELEMENT, ORGANIC ELECTROLUMINESCENT ELEMENT DRIVING METHOD, AND LIGHTING DEVICE

Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2009069790A1 (en) * 2007-11-28 2009-06-04 National University Corporation Tokyo University Of Agriculture And Technology Ordinary-temperature-phosphorescent organic material, reversibly thermosensitive recording material, reversibly thermosensitive recording medium, and method of recording in reversibly thermosensitive recording medium

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