有機發(fā)光材料、有機發(fā)光材料的制造方法及有機發(fā)光元件的制作方法
【技術領域】
[0001] 本發(fā)明涉及有機發(fā)光材料、有機發(fā)光材料的制造方法及有機發(fā)光元件。尤其涉及 在制膜時，水平定向性等優(yōu)異的有機發(fā)光材料（以下，有時稱為定向性發(fā)光材料）、這種有 機發(fā)光材料的制造方法、及使用這種有機發(fā)光材料作為主體材料而成的有機發(fā)光元件。
【背景技術】
[0002] 以往，作為提高有機電致發(fā)光元件（有機EL元件）的發(fā)光效率的嘗試，提出了使 用磷光來代替熒光。
[0003] 即，在有機EL元件的發(fā)光層中，如果相對于主成分的主體材料含有規(guī)定量的磷光 發(fā)光材料，并且主要利用磷光發(fā)光材料的激發(fā)三重態(tài)，則可預想到能夠?qū)崿F(xiàn)高的發(fā)光效率。 認為其原因在于，在有機EL元件內(nèi)電子與空穴再結(jié)合時，自旋多重性不同的激發(fā)單重態(tài)及 激發(fā)三重態(tài)以1 :3的比例生成。
[0004] 因此，利用從激發(fā)單重態(tài)返回基態(tài)時的發(fā)光即熒光時，僅利用激子（100%)的25% 左右，與此相對，利用從激發(fā)三重態(tài)返回基態(tài)時的發(fā)光即磷光時，可利用大量的激子。即， 通過引起系間跨越（項間交差），可以變?yōu)榘l(fā)出磷光的激子，所以激發(fā)單重態(tài)變?yōu)榧ぐl(fā)三重 態(tài)，能夠利用激子的100%，因此可期待發(fā)光效率的提高。
[0005] 因此，這樣為提高發(fā)光效率，已提出具備以咔唑化合物為主體材料，并且摻雜磷光 性的銥絡合物材料而成的發(fā)光層的有機EL元件（例如，參照專利文獻1)。
[0006] 更具體而言，已提出一種有機EL元件，其特征在于，其是陽極、含有磷光性的銥絡 合物材料的發(fā)光層、由有機化合物構(gòu)成的電子傳輸層、和陰極依次疊層而成的有機EL元 件，發(fā)光層以咔唑化合物為主體材料，含有0. 5~8重量％的范圍的銥絡合物材料。
[0007] 應予說明，作為代表性的磷光性的銥絡合物材料，已公開下式（A)表示的三（2-苯 基吡啶）銥（以下，有時稱為Ir(PPY)3)。
[0008] 另外，為改善發(fā)光特性、元件的壽命，已提出具有規(guī)定結(jié)構(gòu)的磷光性的有機金屬絡 合物以及在發(fā)光層中含有該有機金屬絡合物而成的發(fā)光元件（例如，參照專利文獻2)。
[0009] 更具體而言，已提出磷光性的有機金屬絡合物以及在發(fā)光層中含有該有機金屬絡 合物而成的發(fā)光元件（有機EL元件），對于所述磷光性的有機金屬絡合物而言，下式（B)表 示的位于長碳鏈的末端的β -二羰基及2分子2-苯基吡啶與鉑原子等配位，并且位于碳鏈 的另一端的二羰基采用同樣的配位結(jié)構(gòu)。
[0010] 另一方面，作為摻雜劑材料，已提出一種使用規(guī)定的含氟三苯胺化合物并且使用 規(guī)定的主體材料而成的高效率且長壽命的有機發(fā)光元件（例如，參照專利文獻3)。
[0011] 更具體而言，已提出一種有機發(fā)光元件，其特征在于，在發(fā)光層中使用下式（C)表 示的含氟三苯胺化合物作為摻雜劑材料，并且使用下式（D)或（E)表示的芴化合物作為主 體材料。
[0012] 現(xiàn)有技術文獻 專利文獻 專利文獻1 :日本特開2001-313178號公報（權利要求書等） 專利文獻2 :日本特開2007-277170號公報（權利要求書等） 專利文獻3 :日本特許第4311707號公報（權利要求書等）。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0013] 發(fā)明要解決的技術問題 然而，專利文獻1所公開的磷光性的銥絡合物材料、專利文獻2所公開的磷光性的有機 金屬絡合物在各自制膜時的水平定向性均不充分，躍迀矩不一致，所以發(fā)現(xiàn)仍無法得到高 亮度的磷光發(fā)光元件這種問題。
[0014] 另外，專利文獻1所公開的磷光性的銥絡合物材料、專利文獻2所公開的磷光性的 有機金屬絡合物各自用于有機EL元件的發(fā)光層時，可發(fā)現(xiàn)相對于作為主體材料的咔唑化 合物等，可配合的添加量范圍狹小的問題。
[0015] 進而，專利文獻3所公開的含氟三苯胺化合物，可用作摻雜劑材料，由于不發(fā)出磷 光，所以發(fā)現(xiàn)發(fā)光效率仍低的問題。
[0016] 并且，專利文獻3所公開的有機發(fā)光材料必須使用規(guī)定的芴化合物作為主體材 料，發(fā)現(xiàn)得到的有機發(fā)光材料的成本變高，在經(jīng)濟上不利。
[0017] 應予說明，如專利文獻3所公開的有機發(fā)光材料那樣，向末端的苯基的對位導入 甲基時，存在由有機分子構(gòu)成的薄膜的非晶性顯著下降的傾向，因此認為即使適合作為摻 雜劑材料使用，但對于作為主體材料的使用，向來也是不利的。
[0018] 因此，本發(fā)明人等鑒于上述情況，發(fā)現(xiàn)通過在分子內(nèi)導入規(guī)定的給體-受體結(jié)構(gòu) 來進行制膜的情況下，顯示良好的水平定向性等，并且在用作有機發(fā)光材料的主體材料時， 即使外加低電壓，也能得到相對高的電流值，并且得到高的外部發(fā)光效率（EQE)，從而完成 本發(fā)明。
[0019] 即，本發(fā)明的目的在于提供顯示良好的水平定向性等的有機發(fā)光材料、這種有機 發(fā)光材料的高效的制造方法、以及使用這種有機發(fā)光材料而成的能夠低電壓驅(qū)動等的有機 發(fā)光元件。
[0020] 解決技術問題用的手段 根據(jù)本發(fā)明，提供一種有機發(fā)光材料，其特征在于，由下述通式（1)表示，具有給體-受 體型分子結(jié)構(gòu)，作為主體材料使用，上述給體-受體型分子結(jié)構(gòu)是在中心部位包含電子受 體性的四氟亞芳基結(jié)構(gòu)并在其兩末端介由電子給體性的亞芳基分別包含二苯胺結(jié)構(gòu)而成 的，從而能夠解決上述問題點。
[0021] (通式⑴中，取代基R1~R4以及a~h各自獨立地為氫原子、碳原子數(shù)1~20 的烷基、碳原子數(shù)1~20的取代烷基、碳原子數(shù)6~20的芳基、碳原子數(shù)6~20的取代芳 基、或者氣基。）。
[0022] 即，通過在分子內(nèi)具有給體-受體型分子結(jié)構(gòu)，從而在進行制膜時，能夠得到優(yōu)異 的水平定向性等。
[0023] 因此，使用這樣的有機發(fā)光材料作為有機EL元件（磷光發(fā)光元件）的發(fā)光層中的 主體材料時，即使外加低電壓，也能夠得到相對高的電流值，并且即使注入低電流，也能夠 得到高的外量子效率（EQE)。
[0024] 另外，認為存在于兩末端的二苯胺結(jié)構(gòu)分別提高非晶性，如果是這樣的有機發(fā)光 材料，則可得到如下效果：能夠有效抑制作為整體的主體材料的結(jié)晶化，并且，即使是較寬 的配合量也能夠均勻混合分散摻雜劑材料。
[0025] 應予說明，給體-受體型分子結(jié)構(gòu)基本上是電子給體性的亞芳基、電子受體性的 四氟亞芳基結(jié)構(gòu)、和電子給體性的亞芳基依次排列而構(gòu)成，包含與電子給體性的亞芳基的 末端連結(jié)的二苯胺結(jié)構(gòu)，可認為是一個電子給體性結(jié)構(gòu)。
[0026] 即，可認為是包含電子給體性的二苯胺結(jié)構(gòu)的亞芳基、電子受體性的四氟亞芳基 結(jié)構(gòu)、包含電子給體性的二苯胺結(jié)構(gòu)的亞芳基依次排列而構(gòu)成。
[0027] 另外，構(gòu)成本發(fā)明的有機發(fā)光材料時，優(yōu)選的是，取代基R1~R4和a~h各自獨立 地為氫原子或者碳原子數(shù)1~4的烷基。
[0028] 由于這樣構(gòu)成而能夠較容易地制造，能夠得到廉價且特性穩(wěn)定的有機發(fā)光材料。
[0029] 另外，構(gòu)成本發(fā)明的有機發(fā)光材料時，優(yōu)選的是，由消光系數(shù)的各向異性計算的有 序參數(shù)為-〇. 5~-0. 1的范圍內(nèi)的值。
[0030] 這樣通過規(guī)定有序參數(shù)而構(gòu)成，從而能夠定量管理有機發(fā)光材料的水平性，并且 在構(gòu)成規(guī)定的有機發(fā)光元件的情況下，即使注入低電流，也能夠低電壓驅(qū)動，實現(xiàn)長壽命化 及效率化。
[0031] 另外，構(gòu)成本發(fā)明的有機發(fā)光材料時，在由XYZ軸構(gòu)成的立體空間中，將作為垂直 軸的Z軸與有機發(fā)光材料的分子的假想軸線方向的夾角設為Θ時，優(yōu)選的是以（90-Θ)表 示的水平角（Θ 2)為3Γ以下的值。
[0032] 這樣通過規(guī)定水平角而構(gòu)成，從而能夠定量管理有機發(fā)光材料的水平性，并且構(gòu) 成規(guī)定的有機發(fā)光元件的情況下，即使外加低電壓，也能夠得到較高的電流值，因此能夠?qū)?現(xiàn)長壽命化及效率化。
[0033] 另外，本發(fā)明的另一方式是有機發(fā)光材料的制造方法，所述有機發(fā)光材料由下述 通式（1)表示，具有給體-受體型分子結(jié)構(gòu)，作為主體材料使用，所述給體-受體型分子結(jié) 構(gòu)是在中心部位包含電子受體性的四氟亞芳基結(jié)構(gòu)并在其兩末端介由電子給體性的亞芳 基分別包含二苯胺結(jié)構(gòu)而成的。
[0034] 而且，有機發(fā)光材料的制造方法，其特征在于，包括：準備由1，4-二鹵代四氟亞芳 基構(gòu)成的芳基鹵的第1步驟；分別準備由具有取代基R1~R2的對氨基芳基硼酸酯構(gòu)成的第 1硼酸酯以及由具有取代基R3~R4的對氨基芳基硼酸酯構(gòu)成的第2硼酸酯的第2步驟；利 用鈀催化劑及堿的親核試劑（求核種）的作用，使芳基鹵的一末端的鹵原子與第1硼酸酯 進行交叉偶聯(lián)后，利用鈀催化劑及堿的親核試劑的作用，使芳基鹵的另一末端的鹵原子與 第2硼酸酯進行交叉偶聯(lián)的第3步驟。
[0035] (通式⑴中，取代基R1~R4以及a~h各自獨立地為氫原子、碳原子數(shù)1~20 的烷基、碳原子數(shù)1~20的取代烷基、碳原子數(shù)6~20的芳基、碳原子數(shù)6~20的取代芳 基或者氣基。）。
[0036] 這樣實施而進行制膜的情況下，能夠高效地制造水平定向性等優(yōu)異的規(guī)定的有機 發(fā)光材料。
[0037] 因此，通過利用這樣的有機發(fā)光材料作為有機EL元件的發(fā)光層的主體材料，從而 即使外加低電壓，也能夠得到相對高的電流值，進而即使注入低電流，也能夠得到高的外量 子效率（EQE)。
[0038] 應予說明，取代基R1~R 2的種類及取代基R 3~R4的種類不同時，即，即使是非對 稱結(jié)構(gòu)的有機發(fā)光材料，或者取代基R1~R2的種類及取代基R3~R 4的種類為相同的情況 下，即，即使是對稱結(jié)構(gòu)的有機發(fā)光材料，也能夠分別例如以二個步驟高效的制造。
[0039] 另外，實施本發(fā)明的有機發(fā)光材料的制造方法時，在第3步驟中，優(yōu)選的是一邊對 芳基鹵分別滴加第1硼酸酯及第2硼酸酯，一邊進行交叉偶聯(lián)。
[0040] 如上述那樣實施時，則在硼酸酯的活性的壽命短的情況下，由于通過滴加而始終 供給新鮮的硼酸酯，所以能夠?qū)⑴鹚狨ビ行У赜糜诮徊媾悸?lián)，對稱式、非對稱式均能夠高效 地制造規(guī)定的有機發(fā)光材料。
[0041] 即，通過這樣實施，對于認為電子受體性強、鈴木偶聯(lián)等的反應性極低的芳基鹵而 言，能夠使規(guī)定的硼酸酯有效反應，顯著提高規(guī)定的有機發(fā)光材料的收率。
[0042]另外，本發(fā)明的另一方式是有機發(fā)光材料的制造方法，所述有機發(fā)光材料由下述 通式（Γ)表示，具有給體-受體型分子結(jié)構(gòu)，作為主體材料使用，所述給體-受體型分子結(jié) 構(gòu)是在中心部位包含電子受體性的四氟亞芳基結(jié)構(gòu)并在其兩末端介由電子給體性的亞芳 基分別包含二苯胺結(jié)構(gòu)而成的。
[0043] 而且，是一種有機發(fā)光材料的制造方法，其特征在于，包括：準備由1，4-二鹵代四 氟亞芳基構(gòu)成的芳基鹵的第1步驟；準備由具有取代基R1~R2或取代基R3~R 4的對氨基 芳基硼酸酯構(gòu)成的硼酸酯的第2步驟；利用鈀催化劑及堿的親核試劑的作用使芳基鹵與硼 酸酯交叉偶聯(lián)的第3步驟。
[0044] (通式（1?中，取代基R1~R2(或者R3~R4)以及a~d(或者e