JP2020138934A - 金属錯体及び前記金属錯体を含む組成物 - Google Patents
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Abstract
Description
[1]
式(1)で表される金属錯体。
Mは、ルテニウム原子、ロジウム原子、パラジウム原子、イリジウム原子又は白金原子を表す。
n1は1以上の整数を表し、n2は0以上の整数を表す。但し、Mがルテニウム原子、ロジウム原子又はイリジウム原子の場合、n1+n2は3であり、Mがパラジウム原子又は白金原子の場合、n1+n2は2である。
E1及びE2は、それぞれ独立に、窒素原子又は炭素原子を表す。E1及びE2が複数存在する場合、それらはそれぞれ同一でも異なっていてもよい。
環L1は、芳香族複素環を表し、この環は置換基を有していてもよい。該置換基が複数存在する場合、互いに結合して、それぞれが結合する原子とともに環を形成していてもよい。環L1が複数存在する場合、それらは同一でも異なっていてもよい。
環L2は、芳香族炭化水素環又は芳香族複素環を表し、これらの環は置換基を有していてもよい。該置換基が複数存在する場合、それらは同一でも異なっていてもよく、互いに結合して、それぞれが結合する原子とともに環を形成していてもよい。環L2が複数存在する場合、それらは同一でも異なっていてもよい。
但し、環L1及び環L2のうちの少なくとも1つの環は、前記置換基として、式(2)で表される基を有する。前記式(2)で表される基が複数存在する場合、それらは同一でも異なっていてもよい。
A1−G1−A2は、アニオン性の2座配位子を表す。A1及びA2は、それぞれ独立に、炭素原子、酸素原子又は窒素原子を表し、これらの原子は環を構成する原子であってもよい。G1は、単結合、又は、A1及びA2とともに2座配位子を構成する原子団を表す。A1−G1−A2が複数存在する場合、それらは同一でも異なっていてもよい。]
R3は、アルキル基又はアリール基を表し、これらの基は置換基を有していてもよい。複数存在するR3は同一であっても異なっていてもよい。R3とR4、及び、R3とR8は、それぞれが結合する炭素原子とともに環を形成していてもよい。
R4、R5、R6、R7及びR8は、それぞれ独立に、水素原子、アルキル基、シクロアルキル基、アルコキシ基、シクロアルコキシ基、アリール基、アリールオキシ基、1価の複素環基、置換アミノ基又はハロゲン原子を表し、これらの基は置換基を有していてもよい。R4、R5、R6、R7及びR8が複数存在する場合、それらはそれぞれ同一であっても異なっていてもよい。R4とR5、R5とR6、R6とR7、及び、R7とR8は、それぞれ結合して、それぞれが結合する炭素原子とともに環を形成していてもよい。
Xは−C(R9)2−、アリーレン基又は2価の複素環基を表し、これらの基は置換基を有していてもよい。R9は、アルキル基又はアリール基を表し、これらの基は置換基を有していてもよい。複数存在するR9は同一であっても異なっていてもよい。Xが複数存在する場合、それらは同一でも異なっていてもよい。
k1は、0〜3の整数を表す。
但し、前記式(1)で表される金属錯体が前記式(2)で表される基を1種のみ有する場合、要件(i)又は要件(ii)を満たす。
(i)前記環L1が単環の5員の芳香族複素環であること、及び、R3の1つが置換基を有していてもよいフェニル基であり、R4が水素原子であり、該R3と該R4とが結合してフルオレン環を形成した前記式(2)で表される基を、前記環L2のうちの少なくとも1つが有すること。
(ii)前記環L1が単環の5員の芳香族複素環であること、及び、R3の1つが置換基を有していてもよいフェニル基であり、R4が水素原子であり、該R3と該R4とが結合してフルオレン環を形成していることの少なくとも一方を満たさないこと、並びに、前記式(2)中のR3の少なくとも1つが置換基を有していてもよいアルキル基であること。]
[2]
前記式(1)で表される金属錯体が、式(1−A)で表される金属錯体である、[1]に記載の金属錯体。
M、n1、n2、E1及びA1−G1−A2は、前記と同じ意味を表す。
環L1Aは、ピリジン環、ジアザベンゼン環、アザナフタレン環、ジアザナフタレン環、トリアゾール環又はジアゾール環を表し、これらの環は置換基を有していてもよい。該置換基が複数存在する場合、それらは互いに結合して、それぞれが結合する原子とともに環を形成していてもよい。環L1Aが複数存在する場合、それらは同一でも異なっていてもよい。
E21A、E22A、E23A及びE24Aは、それぞれ独立に、窒素原子又は炭素原子を表す。但し、E21A、E22A、E23A及びE24Aの少なくとも2つは、炭素原子である。E21A、E22A、E23A及びE24Aが複数存在する場合、それらはそれぞれ同一でも異なっていてもよい。E21Aが窒素原子の場合、R21Aは存在しない。E22Aが窒素原子の場合、R22Aは存在しない。E23Aが窒素原子の場合、R23Aは存在しない。E24Aが窒素原子の場合、R24Aは存在しない。
R21A、R22A、R23A及びR24Aは、それぞれ独立に、水素原子、アルキル基、シクロアルキル基、アルコキシ基、シクロアルコキシ基、アリール基、アリールオキシ基、1価の複素環基、置換アミノ基、ハロゲン原子又は前記式(2)で表される基を表し、これらの基は置換基を有していてもよい。R21A、R22A、R23A及びR24Aが複数存在する場合、それらはそれぞれ同一でも異なっていてもよい。R21AとR22A、R22AとR23A、及び、R23AとR24Aは、それぞれ結合して、それぞれが結合する原子とともに環を形成していてもよい。
但し、環L1Aが、前記置換基として、前記式(2)で表される基を有するか、或いは、R21A、R22A、R23A及びR24Aの少なくとも1つが、前記式(2)で表される基である。
但し、前記式(1−A)で表される金属錯体が前記式(2)で表される基を1種のみ有する場合、要件(iii)を満たす。
(iii)R3の1つが置換基を有していてもよいフェニル基であり、R4が水素原子であり、該R3と該R4とが結合してフルオレン環を形成していることを満たさないこと、及び、R3の少なくとも1つが置換基を有していてもよいアルキル基であること。]
[3]
前記式(1−A)で表される金属錯体が、式(1−A1)、式(1−A2)、式(1−A3)、式(1−A4)、式(1−A5)、式(1−A6)、式(1−A7)、式(1−A8)、式(1−A9)、又は式(1−A10)で表される金属錯体である、[2]に記載の金属錯体。
R11A、R12A、R13A、R11B、R12B、R13B、R14B、R15B、R16B、R17B及びR18Bは、それぞれ独立に、水素原子、アルキル基、シクロアルキル基、アルコキシ基、シクロアルコキシ基、アリール基、アリールオキシ基、1価の複素環基、置換アミノ基、ハロゲン原子又は前記式(2)で表される基を表し、これらの基は置換基を有していてもよい。R11A、R12A、R13A、R11B、R12B、R13B、R14B、R15B、R16B、R17B及びR18Bが複数存在する場合、それらはそれぞれ同一でも異なっていてもよい。R11AとR12A、R12AとR13A、R11BとR12B、R12BとR13B、R13BとR14B、R13BとR15B、R15BとR16B、R16BとR17B、R17BとR18B、R11BとR18B、R14BとR15B、及び、R12BとR18Bは、それぞれ結合して、それぞれが結合する原子とともに環を形成していてもよい。
添え字n1でその数を規定されている配位子は、前記式(2)で表される基を有する。但し、前記式(1−A)で表される金属錯体が前記式(2)で表される基を1種のみ有する場合、前記要件(iii)を満たす。]
[4]
前記式(2)中、Xが、置換基を有していてもよいアリーレン基、又は、置換基を有していてもよい2価の複素環基である、[1]〜[3]のいずれかに記載の金属錯体。
[5]
前記式(2)中、2つのR3が置換基を有していてもよいアルキル基である、[1]〜[4]のいずれかに記載の金属錯体。
[6]
前記式(2)中、R3とR4、及び、R3とR8が、いずれも、それぞれが結合する炭素原子とともに環を形成しない、[1]〜[5]のいずれかに記載の金属錯体。
[7]
式(H−1)で表される化合物及び式(Y)で表される構成単位を含む高分子化合物からなる群から選ばれる少なくとも一種と、[1]〜[6]のいずれかに記載の金属錯体とを含有する組成物。
ArH1及びArH2は、それぞれ独立に、アリール基又は1価の複素環基を表し、これらの基は置換基を有していてもよい。
nH1及びnH2は、それぞれ独立に、0又は1を表す。nH1が複数存在する場合、それらは同一でも異なっていてもよい。複数存在するnH2は、同一でも異なっていてもよい。
nH3は、0以上の整数を表す。
LH1は、アリーレン基、2価の複素環基、又は、−[C(RH11)2]nH11−で表される基を表し、これらの基は置換基を有していてもよい。LH1が複数存在する場合、それらは同一でも異なっていてもよい。nH11は、1以上10以下の整数を表す。RH11は、水素原子、アルキル基、シクロアルキル基、アルコキシ基、シクロアルコキシ基、アリール基又は1価の複素環基を表し、これらの基は置換基を有していてもよい。複数存在するRH11は、同一でも異なっていてもよく、互いに結合して、それぞれが結合する炭素原子とともに環を形成していてもよい。
LH2は、−N(−LH21−RH21)−で表される基を表す。LH2が複数存在する場合、それらは同一でも異なっていてもよい。LH21は、単結合、アリーレン基又は2価の複素環基を表し、これらの基は置換基を有していてもよい。RH21は、水素原子、アルキル基、シクロアルキル基、アリール基又は1価の複素環基を表し、これらの基は置換基を有していてもよい。]
本明細書で共通して用いられる用語は、特記しない限り、以下の意味である。
Meはメチル基、Etはエチル基、Buはブチル基、i-Prはイソプロピル基、t-Buはtert-ブチル基を表す。
水素原子は、重水素原子であっても、軽水素原子であってもよい。
金属錯体を表す式中、中心金属との結合を表す実線は、共有結合又は配位結合を意味する。
高分子化合物は、ブロック共重合体、ランダム共重合体、交互共重合体、グラフト共重合体のいずれであってもよいし、その他の態様であってもよい。
高分子化合物の末端基は、重合活性基がそのまま残っていると、高分子化合物を発光素子の作製に用いた場合に発光特性又は輝度寿命が低下する可能性があるので、好ましくは安定な基である。この末端基としては、好ましくは主鎖と共役結合している基であり、例えば、炭素−炭素結合を介してアリール基又は1価の複素環基と結合している基が挙げられる。
「構成単位」とは、高分子化合物中に1個以上存在する単位を意味する。
アルキル基は、置換基を有していてもよく、例えば、メチル基、エチル基、プロピル基、イソプロピル基、ブチル基、2−ブチル基、イソブチル基、tert-ブチル基、ペンチル基、イソアミル基、2-エチルブチル基、ヘキシル基、ヘプチル基、オクチル基、2-エチルヘキシル基、3-プロピルヘプチル基、デシル基、3,7-ジメチルオクチル基、2-エチルオクチル基、2-ヘキシルデシル基、ドデシル基、及び、これらの基における水素原子が、シクロアルキル基、アルコキシ基、シクロアルコキシ基、アリール基、フッ素原子等で置換された基(例えば、トリフルオロメチル基、ペンタフルオロエチル基、パーフルオロブチル基、パーフルオロヘキシル基、パーフルオロオクチル基、3-フェニルプロピル基、3-(4-メチルフェニル)プロピル基、3-(3,5-ジ-ヘキシルフェニル)プロピル基、6-エチルオキシヘキシル基)が挙げられる。
シクロアルキル基は、置換基を有していてもよく、例えば、シクロヘキシル基、シクロヘキシルメチル基、シクロヘキシルエチル基が挙げられる。
アリール基は、置換基を有していてもよく、例えば、フェニル基、1-ナフチル基、2-ナフチル基、1-アントラセニル基、2-アントラセニル基、9-アントラセニル基、1-ピレニル基、2-ピレニル基、4-ピレニル基、2-フルオレニル基、3-フルオレニル基、4-フルオレニル基、2-フェニルフェニル基、3-フェニルフェニル基、4-フェニルフェニル基、及び、これらの基における水素原子が、アルキル基、シクロアルキル基、アルコキシ基、シクロアルコキシ基、アリール基、フッ素原子等で置換された基が挙げられる。
アルコキシ基は、置換基を有していてもよく、例えば、メトキシ基、エトキシ基、プロピルオキシ基、イソプロピルオキシ基、ブチルオキシ基、イソブチルオキシ基、tert-ブチルオキシ基、ペンチルオキシ基、ヘキシルオキシ基、ヘプチルオキシ基、オクチルオキシ基、2-エチルヘキシルオキシ基、ノニルオキシ基、デシルオキシ基、3,7-ジメチルオクチルオキシ基、ラウリルオキシ基、及び、これらの基における水素原子が、シクロアルキル基、アルコキシ基、シクロアルコキシ基、アリール基、フッ素原子等で置換された基が挙げられる。
シクロアルコキシ基は、置換基を有していてもよく、例えば、シクロヘキシルオキシ基が挙げられる。
アリールオキシ基は、置換基を有していてもよく、例えば、フェノキシ基、1-ナフチルオキシ基、2-ナフチルオキシ基、1-アントラセニルオキシ基、9-アントラセニルオキシ基、1-ピレニルオキシ基、及び、これらの基における水素原子が、アルキル基、シクロアルキル基、アルコキシ基、シクロアルコキシ基、フッ素原子等で置換された基が挙げられる。
「芳香族複素環式化合物」は、オキサジアゾール、チアジアゾール、チアゾール、オキサゾール、チオフェン、ピロール、ホスホール、フラン、ピリジン、ピラジン、ピリミジン、トリアジン、ピリダジン、キノリン、イソキノリン、カルバゾール、ジベンゾホスホール等の複素環自体が芳香族性を示す化合物、及び、フェノキサジン、フェノチアジン、ジベンゾボロール、ジベンゾシロール、ベンゾピラン等の複素環自体は芳香族性を示さなくとも、複素環に芳香環が縮環されている化合物を意味する。
1価の複素環基の炭素原子数は、置換基の炭素原子数を含めないで、通常2〜60であり、好ましくは4〜20である。
1価の複素環基は、置換基を有していてもよく、例えば、チエニル基、ピロリル基、フリル基、ピリジニル基、ピペリジニル基、キノリニル基、イソキノリニル基、ピリミジニル基、トリアジニル基、及び、これらの基における水素原子が、アルキル基、シクロアルキル基、アルコキシ基、シクロアルコキシ基等で置換された基が挙げられる。
置換アミノ基としては、例えば、ジアルキルアミノ基、ジシクロアルキルアミノ基及びジアリールアミノ基が挙げられる。
アミノ基としては、例えば、ジメチルアミノ基、ジエチルアミノ基、ジフェニルアミノ基、ビス(4-メチルフェニル)アミノ基、ビス(4-tert-ブチルフェニル)アミノ基、ビス(3,5-ジ-tert-ブチルフェニル)アミノ基が挙げられる。
「シクロアルケニル基」の炭素原子数は、置換基の炭素原子数を含めないで、通常3〜30であり、好ましくは4〜20である。
アルケニル基及びシクロアルケニル基は、置換基を有していてもよく、例えば、ビニル基、1-プロペニル基、2-プロペニル基、2-ブテニル基、3-ブテニル基、3-ペンテニル基、4-ペンテニル基、1-ヘキセニル基、5-ヘキセニル基、7-オクテニル基、及び、これらの基が置換基を有する基が挙げられる。
「シクロアルキニル基」の炭素原子数は、置換基の炭素原子を含めないで、通常4〜30であり、好ましくは4〜20である。
アルキニル基及びシクロアルキニル基は、置換基を有していてもよく、例えば、エチニル基、1-プロピニル基、2-プロピニル基、2-ブチニル基、3-ブチニル基、3-ペンチニル基、4-ペンチニル基、1-ヘキシニル基、5-ヘキシニル基、及び、これらの基が置換基を有する基が挙げられる。
アリーレン基は、置換基を有していてもよく、例えば、フェニレン基、ナフタレンジイル基、アントラセンジイル基、フェナントレンジイル基、ジヒドロフェナントレンジイル基、ナフタセンジイル基、フルオレンジイル基、ピレンジイル基、ペリレンジイル基、クリセンジイル基、及び、これらの基が置換基を有する基が挙げられ、好ましくは、式(A-1)〜式(A-20)で表される基である。アリーレン基は、これらの基が複数結合した基を含む。
2価の複素環基は、置換基を有していてもよく、例えば、ピリジン、ジアザベンゼン、トリアジン、アザナフタレン、ジアザナフタレン、カルバゾール、ジベンゾフラン、ジベンゾチオフェン、ジベンゾシロール、フェノキサジン、フェノチアジン、アクリジン、ジヒドロアクリジン、フラン、チオフェン、アゾール、ジアゾール、トリアゾールから、環を構成する炭素原子又はヘテロ原子に直接結合している水素原子のうち2個の水素原子を除いた2価の基が挙げられ、好ましくは、式(AA-1)〜式(AA-34)で表される基である。2価の複素環基は、これらの基が複数結合した基を含む。
本発明の金属錯体は、式(1)で表される。
式(1)中、Mは、イリジウム原子であることが好ましい。
式(1)中、n1は、Mがロジウム原子又はイリジウム原子である場合、2又は3であることが好ましく、3であることがより好ましい。
式(1)中、n1は、Mがパラジウム原子又は白金原子である場合、2であることが好ましい。
E1及びE2は、炭素原子であることが好ましい。
環L1としては、例えば、ジアゾール環、トリアゾール環、テトラゾール環、ピリジン環、ジアザベンゼン環、トリアジン環、アザナフタレン環及びジアザナフタレン環が挙げられ、好ましくは、ピリジン環、ジアザベンゼン環、アザナフタレン環、ジアザナフタレン環、トリアゾール環又はジアゾール環であり、より好ましくは、トリアゾール環又はジアゾール環であり、これらの環は置換基を有していてもよい。
環L2で表される芳香族複素環の炭素原子数は、置換基の炭素原子数を含めないで、通常2〜60であり、好ましくは3〜30であり、より好ましくは4〜15である。環L2で表される芳香族複素環としては、例えば、ピロール環、ジアゾール環、フラン環、チオフェン環、ピリジン環、ジアザベンゼン環及びこれらの環に芳香環が1個以上5個以下縮合した環が挙げられ、本発明の発光素子の外部量子効率がより優れるので、好ましくは、ピリジン環、ジアザベンゼン環、カルバゾール環、ジベンゾフラン環又はジベンゾチオフェン環であり、更に好ましくは、ピリジン環、ジベンゾフラン環又はジベンゾチオフェン環であり、これらの環は置換基を有していてもよい。
環L2は、本発明の発光素子の外部量子効率が更に優れるので、好ましくは、ベンゼン環、フルオレン環、ジヒドロフェナントレン環、ピリジン環、ジアザベンゼン環、カルバゾール環、ジベンゾフラン環又はジベンゾチオフェン環であり、より好ましくは、ベンゼン環、ピリジン環、ジベンゾフラン環又はジベンゾチオフェン環であり、更に好ましくはベンゼン環であり、これらの環は置換基を有していてもよい。
環L1及び環L2が有していてもよい置換基における1価の複素環基としては、ピリジル基、ピリミジニル基、トリアジニル基、キノリニル基、イソキノリニル基、ジベンゾフラニル基、ジベンゾチエニル基、カルバゾリル基、アザカルバゾリル基、ジアザカルバゾリル基、フェノキサジニル基又はフェノチアジニル基が好ましく、これらの基は置換基を有していてもよい。
環L1及び環L2が有していてもよい置換基における置換アミノ基において、アミノ基が有する置換基としては、アリール基又は1価の複素環基が好ましく、これらの基は更に置換基を有していてもよい。アミノ基が有する置換基におけるアリール基の例及び好ましい範囲は、環L1及び環L2が有していてもよい置換基におけるアリール基の例及び好ましい範囲と同じである。アミノ基が有する置換基における1価の複素環基の例及び好ましい範囲は、環L1及び環L2が有していてもよい置換基における1価の複素環基の例及び好ましい範囲と同じである。
mDA1〜mDA3は、それぞれ独立に、0以上の整数を表す。
GDAは、窒素原子、芳香族炭化水素基又は複素環基を表し、これらの基は置換基を有していてもよい。
ArDA1〜ArDA3は、それぞれ独立に、アリーレン基又は2価の複素環基を表し、これらの基は置換基を有していてもよい。ArDA1〜ArDA3が複数ある場合、それらはそれぞれ同一でも異なっていてもよい。
TDAは、アリール基又は1価の複素環基を表し、これらの基は置換基を有していてもよい。複数あるTDAは、同一でも異なっていてもよい。]
mDA1〜mDA7は、それぞれ独立に、0以上の整数を表す。
GDAは、窒素原子、芳香族炭化水素基又は複素環基を表し、これらの基は置換基を有していてもよい。複数あるGDAは、同一でも異なっていてもよい。
ArDA1〜ArDA7は、それぞれ独立に、アリーレン基又は2価の複素環基を表し、これらの基は置換基を有していてもよい。ArDA1〜ArDA7が複数ある場合、それらはそれぞれ同一でも異なっていてもよい。
TDAは、アリール基又は1価の複素環基を表し、これらの基は置換基を有していてもよい。複数あるTDAは、同一でも異なっていてもよい。]
mDA1は、0以上の整数を表す。
ArDA1は、アリーレン基又は2価の複素環基を表し、これらの基は置換基を有していてもよい。ArDA1が複数ある場合、それらは同一でも異なっていてもよい。
TDAは、アリール基又は1価の複素環基を表し、これらの基は置換基を有していてもよい。]
GDAが有していてもよい置換基としては、好ましくは、アルキル基、シクロアルキル基、アルコキシ基、シクロアルコキシ基、アリール基又は1価の複素環基であり、より好ましくは、アルキル基又はシクロアルキル基であり、これらの基は置換基を有していてもよいが、置換基を更に有さないことが好ましい。
GDAは、好ましくは式(GDA-11)〜式(GDA-15)で表される基であり、より好ましくは式(GDA-11)〜式(GDA-14)で表される基である。
*は、式(D-A)におけるArDA1、又は、式(D-B)におけるArDA1、ArDA2、若しくは、ArDA3との結合を表す。
**は、式(D-A)におけるArDA2、又は、式(D-B)におけるArDA2、ArDA4、若しくは、ArDA6との結合を表す。
***は、式(D-A)におけるArDA3、又は、式(D-B)におけるArDA3、ArDA5、若しくは、ArDA7との結合を表す。
RDAは、水素原子、アルキル基、シクロアルキル基、アルコキシ基、シクロアルコキシ基、アリール基又は1価の複素環基を表し、これらの基は更に置換基を有していてもよい。RDAが複数ある場合、それらは同一でも異なっていてもよい。]
RDAは、前記と同じ意味を表す。
RDBは、水素原子、アルキル基、シクロアルキル基、アリール基又は1価の複素環基を表し、これらの基は置換基を有していてもよい。RDBが複数ある場合、それらは同一でも異なっていてもよい。]
Rp1〜Rp4は、それぞれ独立に、アルキル基、シクロアルキル基、アルコキシ基、シクロアルコキシ基又はハロゲン原子を表す。Rp1、Rp2及びRp4が複数ある場合、それらはそれぞれ同一であっても異なっていてもよい。
np1は、0〜5の整数を表し、np2は0〜3の整数を表し、np3は0又は1を表し、np4は0〜4の整数を表す。複数あるnp1は、同一でも異なっていてもよい。]
Rp1〜Rp3は、それぞれ独立に、アルキル基、シクロアルキル基、アルコキシ基、シクロアルコキシ基又はハロゲン原子を表す。Rp1及びRp2が複数ある場合、それらはそれぞれ同一でも異なっていてもよい。
np1は0〜5の整数を表し、np2は0〜3の整数を表し、np3は0又は1を表す。np1及びnp2が複数ある場合、それらはそれぞれ同一でも異なっていてもよい。
Rp4〜Rp6は、それぞれ独立に、アルキル基、シクロアルキル基、アルコキシ基、シクロアルコキシ基又はハロゲン原子を表す。Rp4〜Rp6が複数ある場合、それらはそれぞれ同一であっても異なっていてもよい。
np4は0〜4の整数を表し、np5は0〜5の整数を表し、np6は0〜5の整数を表す。]
環L1Aが有していてもよい置換基の例及び好ましい範囲は、環L1及び環L2が有していてもよい置換基の例及び好ましい範囲と同じである。
環L1Aが有していてもよい置換基が複数存在する場合、それらは互いに結合して、それぞれが結合する原子とともに環を形成しないことが好ましい。
R21A及びR24Aは、更に好ましくは、水素原子である。R22Aは、更に好ましくは、水素原子、置換基を有していてもよいアリール基又は式(2)で表される基である。R23Aは、更に好ましくは、水素原子、置換基を有していてもよいアルキル基又は式(2)で表される基である。
R21A〜R24Aにおけるアリール基、1価の複素環基及び置換アミノ基の例及び好ましい範囲は、それぞれ、環L1及び環L2が有していてもよい置換基におけるアリール基、1価の複素環基及び置換アミノ基の例及び好ましい範囲と同じである。
R21A〜R24Aが有していてもよい置換基の例及び好ましい範囲は、環L1及び環L2が有していてもよい置換基が更に有していてもよい置換基の例及び好ましい範囲と同じである。
式(1−A3)及び式(1−A4)中、R12Aは、好ましくは、水素原子、アルキル基、シクロアルキル基、アリール基、1価の複素環基、置換アミノ基又は式(2)で表される基であり、より好ましくは、水素原子、アルキル基、アリール基又は式(2)で表される基であり、これらの基は置換基を有していてもよい。式(1−A3)中、R12Aは、更に好ましくは、置換基を有していてもよいアルキル基又は式(2)で表される基である。式(1−A4)中、R12Aは、更に好ましくは、水素原子である。
式(1−A5)中、R11Aは、好ましくは、水素原子、アルキル基、シクロアルキル基、アリール基、1価の複素環基、置換アミノ基又は式(2)で表される基であり、より好ましくは、水素原子であり、これらの基は置換基を有していてもよい。
R11A〜R13Aが有していてもよい置換基の例及び好ましい範囲は、環L1及び環L2が有していてもよい置換基が更に有していてもよい置換基の例及び好ましい範囲と同じである。
R11B〜R18Bが有していてもよい置換基の例及び好ましい範囲は、環L1及び環L2が有していてもよい置換基が更に有していてもよい置換基の例及び好ましい範囲と同じである。
R3及びR9におけるアリール基の例及び好ましい範囲は、環L1及び環L2が有していてもよい置換基におけるアリール基の例及び好ましい範囲と同じである。
R4〜R8は、好ましくは、水素原子、アルキル基、シクロアルキル基、アリール基、1価の複素環基又は置換アミノ基であり、より好ましくは、水素原子、アルキル基、シクロアルキル基又はアリール基であり、更に好ましくは、水素原子であり、これらの基は置換基を有していてもよい。
R4〜R8におけるアリール基、1価の複素環基及び置換アミノ基の例及び好ましい範囲は、それぞれ、環L1及び環L2が有していてもよい置換基におけるアリール基、1価の複素環基及び置換アミノ基の例及び好ましい範囲と同じである。
R3〜R9が有していてもよい置換基の例及び好ましい範囲は、環L1及び環L2が有していてもよい置換基が更に有していてもよい置換基の例及び好ましい範囲と同じである。
R3とR4が、それぞれが結合する炭素原子とともに環を形成している場合、R4は水素原子であること、及び、複数存在するR3の内、環を形成しているR3は置換基を有していてもよいアリール基であることが好ましく、式(II−08)で表される基であることがより好ましい。前記場合、環を形成していないR3は式(II−01)〜式(II−011)で表される基であることが好ましく、式(II−01)〜式(II−03)、式(II−05)又は式(II−07)〜式(II−11)で表される基であることがより好ましい。
Xにおけるアリーレン基及び2価の複素環基の例及び好ましい範囲は、それぞれ、後述のArY1で表されるアリーレン基及び2価の複素環基の例及び好ましい範囲と同じである。
Xが有していてもよい置換基の例及び好ましい範囲は、環L1及び環L2が有していてもよい置換基が更に有していてもよい置換基の例及び好ましい範囲と同じである。
k1は、0〜2であることが好ましく、0又は1であることがより好ましく、0であることが更に好ましい。
・製造方法1
本発明の金属錯体は、例えば、配位子となる化合物と金属化合物とを反応させる方法により製造することができる。必要に応じて、金属錯体の配位子の官能基変換反応を行ってもよい。
E1、E2、環L1及び環L2は、前記と同じ意味を表す。
W1及びW2は、それぞれ独立に、−B(ORW1)2で表される基、アルキルスルホニルオキシ基、シクロアルキルスルホニルオキシ基、アリールスルホニルオキシ基、塩素原子、臭素原子又はヨウ素原子を表し、これらの基は置換基を有していてもよい。RW1は、水素原子、アルキル基、シクロアルキル基、アリール基又はアミノ基を表し、これらの基は置換基を有していてもよい。複数存在するRW1は、同一でも異なっていてもよく、互いに結合して、それぞれが結合する酸素原子とともに環構造を形成していてもよい。]
これらの反応において、式(9)で表される化合物の量は、式(M−3)で表される化合物1モルに対して、通常、0.05〜20モルである。
式(11b)で表される化合物は、例えば、式(11a)で表される化合物とベンゼンとを反応させることにより合成することができる。
式(11c)で表される化合物は、例えば、式(11b)で表される化合物とビスピナコラートジボロンとを反応させることにより合成することができる。
本発明の金属錯体は、例えば、金属錯体の前駆体と金属錯体の配位子の前駆体とを反応させる方法によっても製造することができる。
n1、A1、G1、A2、E1、環L1、R3〜R8及びW1は前記と同じ意味を表す。
R16〜R18は、それぞれ独立に、水素原子、アルキル基、シクロアルキル基、アルコキシ基、シクロアルコキシ基、アリール基、アリールオキシ基、1価の複素環基、ハロゲン原子、−B(ORW1)2で表される基(RW1は、水素原子、アルキル基、シクロアルキル基又はアリール基を表し、これらの基は置換基を有していてもよい。複数存在するRW1は、同一でも異なっていてもよく、互いに結合して、それぞれが結合する酸素原子とともに環構造を形成していてもよい。)、アルキルスルホニルオキシ基、シクロアルキルスルホニルオキシ基又はアリールスルホニルオキシ基を表し、これらの基は置換基を有していてもよい。但し、R16〜R18の少なくとも1つは、−B(ORW1)2で表される基、アルキルスルホニルオキシ基、シクロアルキルスルホニルオキシ基、アリールスルホニルオキシ基、塩素原子、臭素原子又はヨウ素原子である。
R19は、水素原子、アルキル基、シクロアルキル基、アルコキシ基、シクロアルコキシ基、アリール基、アリールオキシ基又は1価の複素環基を表し、これらの基は置換基を有していてもよい。
E2に隣接するE1と結合するR5と、R16とが結合して、R5が結合するE1及びR16が結合する炭素原子とともに環を形成していてもよい。R16とR17とが結合して、それぞれが結合する炭素原子とともに環を形成していてもよく、R17とR18とが結合して、それぞれが結合する炭素原子とともに環を形成していてもよく、R18とR19とが結合して、それぞれが結合する炭素原子とともに環を形成していてもよい。
Z1は、アルキレン基、アリーレン基、2価の複素環基を表し、これらの基は置換基を有していてもよい。]
工程Cにおいて、N-ブロモスクシンイミドの量は、式(12)で表される化合物1モルに対して、通常、1〜50モルである。
工程Dにおいて、ビス(ピナコラート)ジボロンの量は、式(10a)で表される化合物1モルに対して、通常、1〜50モルである。
カップリング反応において、反応を促進するために、パラジウム触媒等の触媒を用いてもよい。パラジウム触媒としては、酢酸パラジウム、ビス(トリフェニルホスフィン)パラジウム(II)ジクロリド、テトラキス(トリフェニルホスフィン)パラジウム(0)、[1,1'-ビス(ジフェニルホスフィノ)フェロセン]ジクロロパラジウム(II)、トリス(ジベンジリデンアセトン)二パラジウム(0)等が挙げられる。
パラジウム触媒は、トリフェニルホスフィン、トリ(o-トリル)ホスフィン、トリ(tert-ブチル)ホスフィン、トリシクロヘキシルホスフィン、1,1'-ビス(ジフェニルホスフィノ)フェロセン等のリン化合物と併用してもよい。
カップリング反応において、必要に応じて、塩基を併用する。
本発明の組成物は、正孔輸送材料、正孔注入材料、電子輸送材料、電子注入材料、発光材料(本発明の金属錯体とは異なる。)、酸化防止剤及び溶媒からなる群から選ばれる少なくとも1種の材料と、本発明の金属錯体とを含有する。
本発明の金属錯体は、正孔注入性、正孔輸送性、電子注入性及び電子輸送性からなる群から選ばれる少なくとも1つの機能を有するホスト材料との組成物とすることにより、本発明の金属錯体を用いて得られる発光素子の外部量子効率が特に優れたものとなる。本発明の組成物において、ホスト材料は、1種単独で含有されていても、2種以上含有されていてもよい。
ホスト材料は、低分子化合物と高分子化合物とに分類され、低分子化合物が好ましい。
ホスト材料として好ましい低分子化合物(以下、「低分子ホスト」と言う。)に関して説明する。
低分子ホストは、好ましくは、前記式(H−1)で表される化合物である。
ホスト化合物として好ましい高分子化合物(以下、「高分子ホスト」と言う。)に関して説明する。
RY1は前記と同じ意味を表す。
XY1は、−C(RY2)2−、−C(RY2)=C(RY2)−又はC(RY2)2−C(RY2)2−で表される基を表す。RY2は、水素原子、アルキル基、シクロアルキル基、アルコキシ基、シクロアルコキシ基、アリール基又は1価の複素環基を表し、これらの基は置換基を有していてもよい。複数存在するRY2は、同一でも異なっていてもよく、RY2同士は互いに結合して、それぞれが結合する炭素原子と共に環を形成していてもよい。]
RY1は前記と同じ意味を表す。
RY3は、水素原子、アルキル基、シクロアルキル基、アルコキシ基、シクロアルコキシ基、アリール基又は1価の複素環基を表し、これらの基は置換基を有していてもよい。]
RY1は前記を同じ意味を表す。
RY4は、水素原子、アルキル基、シクロアルキル基、アルコキシ基、シクロアルコキシ基、アリール基又は1価の複素環基を表し、これらの基は置換基を有していてもよい。]
aX1及びaX2は、それぞれ独立に、0以上の整数を表す。
ArX1及びArX3は、それぞれ独立に、アリーレン基又は2価の複素環基を表し、これらの基は置換基を有していてもよい。
ArX2及びArX4は、それぞれ独立に、アリーレン基、2価の複素環基、又は、1種のアリーレン基と2価の複素環基とが直接結合した2価の基を表し、これらの基は置換基を有していてもよい。ArX2及びArX4が複数存在する場合、それらは同一でも異なっていてもよい。
RX1〜RX3は、それぞれ独立に、水素原子、アルキル基、シクロアルキル基、アリール基又は1価の複素環基を表し、これらの基は置換基を有していてもよい。RX2及びRX3が複数存在する場合、それらは同一でも異なっていてもよい。]
aX2は、高分子ホストと本発明の金属錯体との組成物を用いた発光素子の外部量子効率が優れるので、好ましくは2以下であり、より好ましくは0である。
ArX1及びArX3で表される2価の複素環基は、より好ましくは式(AA-1)、式(AA-2)又は式(AA-7)-式(AA-26)で表される基であり、これらの基は置換基を有していてもよい。
ArX1及びArX3は、好ましくは置換基を有していてもよいアリーレン基である。
ArX2及びArX4で表される2価の複素環基のより好ましい範囲は、ArX1及びArX3で表される2価の複素環基のより好ましい範囲と同じである。
ArX2及びArX4で表されるアリーレン基と2価の複素環基とが直接結合した2価の基における、アリーレン基及び2価の複素環基のより好ましい範囲、更に好ましい範囲は、それぞれ、ArX1及びArX3で表されるアリーレン基及び2価の複素環基のより好ましい範囲、更に好ましい範囲と同様である。
ArX2及びArX4で表されるアリーレン基と2価の複素環基とが直接結合した2価の基としては、式(Y)のArY1で表されるアリーレン基と2価の複素環基とが直接結合した2価の基と同様のものが挙げられる。
ArX2及びArX4は、好ましくは置換基を有していてもよいアリーレン基である。
正孔輸送材料は、低分子化合物と高分子化合物とに分類され、好ましくは高分子化合物であり、より好ましくは架橋基を有する高分子化合物である。
高分子化合物としては、例えば、ポリビニルカルバゾール及びその誘導体;側鎖又は主鎖に芳香族アミン構造を有するポリアリーレン及びその誘導体が挙げられる。高分子化合物は、電子受容性部位が結合された化合物でもよい。電子受容性部位としては、例えば、フラーレン、テトラフルオロテトラシアノキノジメタン、テトラシアノエチレン、トリニトロフルオレノン等が挙げられ、好ましくはフラーレンである。
本発明の組成物において、正孔輸送材料の配合量は、本発明の金属錯体100重量部に対して、通常、1〜400重量部である。
正孔輸送材料は、一種単独で用いても二種以上を併用してもよい。
電子輸送材料は、低分子化合物と高分子化合物とに分類される。電子輸送材料は、架橋基を有していてもよい。
低分子化合物としては、例えば、8-ヒドロキシキノリンを配位子とする金属錯体、オキサジアゾール、アントラキノジメタン、ベンゾキノン、ナフトキノン、アントラキノン、テトラシアノアントラキノジメタン、フルオレノン、ジフェニルジシアノエチレン及びジフェノキノン、並びに、これらの誘導体が挙げられる。
高分子化合物としては、例えば、ポリフェニレン、ポリフルオレン、及び、これらの誘導体が挙げられる。高分子化合物は、金属でドープされていてもよい。
本発明の組成物において、電子輸送材料の配合量は、本発明の金属錯体100重量部に対して、通常、1〜400重量部である。
電子輸送材料は、一種単独で用いても二種以上を併用してもよい。
正孔注入材料及び電子注入材料は、各々、低分子化合物と高分子化合物とに分類される。正孔注入材料及び電子注入材料は、架橋基を有していてもよい。
低分子化合物としては、例えば、銅フタロシアニン等の金属フタロシアニン;カーボン;モリブデン、タングステン等の金属酸化物;フッ化リチウム、フッ化ナトリウム、フッ化セシウム、フッ化カリウム等の金属フッ化物が挙げられる。
高分子化合物としては、例えば、ポリアニリン、ポリチオフェン、ポリピロール、ポリフェニレンビニレン、ポリチエニレンビニレン、ポリキノリン及びポリキノキサリン、並びに、これらの誘導体;芳香族アミン構造を主鎖又は側鎖に含む重合体等の導電性高分子が挙げられる。
本発明の組成物において、正孔注入材料及び電子注入材料の配合量は、各々、本発明の金属錯体100重量部に対して、通常、1〜400重量部である。
正孔注入材料及び電子注入材料は、各々、一種単独で用いても二種以上を併用してもよい。
正孔注入材料又は電子注入材料が導電性高分子を含む場合、導電性高分子の電気伝導度は、好ましくは、1×10-5S/cm〜1×103S/cmである。導電性高分子の電気伝導度をかかる範囲とするために、導電性高分子に適量のイオンをドープすることができる。
ドープするイオンの種類は、正孔注入材料であればアニオン、電子注入材料であればカチオンである。アニオンとしては、例えば、ポリスチレンスルホン酸イオン、アルキルベンゼンスルホン酸イオン、樟脳スルホン酸イオンが挙げられる。カチオンとしては、例えば、リチウムイオン、ナトリウムイオン、カリウムイオン、テトラブチルアンモニウムイオンが挙げられる。
ドープするイオンは、一種単独で用いても二種以上を併用してもよい。
発光材料(本発明の金属錯体とは異なる。)は、低分子化合物と高分子化合物とに分類される。発光材料は、架橋基を有していてもよい。
低分子化合物としては、例えば、ナフタレン及びその誘導体、アントラセン及びその誘導体、ペリレン及びその誘導体、並びに、イリジウム、白金又はユーロピウムを中心金属とする三重項発光錯体が挙げられる。
高分子化合物としては、例えば、フェニレン基、ナフタレンジイル基、フルオレンジイル基、フェナントレンジイル基、ジヒドロフェナントレンジイル基、式(X)で表される基、カルバゾールジイル基、フェノキサジンジイル基、フェノチアジンジイル基、アントラセンジイル基、ピレンジイル基等を含む高分子化合物が挙げられる。
三重項発光錯体としては、例えば、以下に示す金属錯体が挙げられる。
酸化防止剤は、本発明の金属錯体と同じ溶媒に可溶であり、発光及び電荷輸送を阻害しない化合物であればよく、例えば、フェノール系酸化防止剤、リン系酸化防止剤が挙げられる。
本発明の組成物において、酸化防止剤の配合量は、本発明の金属錯体100重量部に対して、通常、0.001〜10重量部である。
酸化防止剤は、一種単独で用いても二種以上を併用してもよい。
膜は、本発明の金属錯体を含有し、発光素子における発光層として好適である。
膜は、インクを用いて、例えば、スピンコート法、キャスティング法、マイクログラビアコート法、グラビアコート法、バーコート法、ロールコート法、ワイヤーバーコート法、ディップコート法、スプレーコート法、スクリーン印刷法、フレキソ印刷法、オフセット印刷法、インクジェット印刷法、キャピラリ−コート法、ノズルコート法により作製することができる。
膜の厚さは、通常、1nm〜10μmである。
本発明の発光素子は、本発明の金属錯体又は本発明の組成物を含有する。
本発明の発光素子の構成としては、例えば、陽極及び陰極からなる電極と、該電極間に設けられた本発明の金属錯体又は本発明の組成物を含有する層とを有する。
また、発光素子は、陽極と陰極の間に発光層を有する。発光素子は、発光層以外の層(例えば、正孔輸送層、正孔注入層、電子輸送層及び電子注入層が挙げられる。)を有していてもよい。
本発明の発光素子において、本発明の金属錯体又は本発明の組成物は、1種単独で用いても、2種以上を併用してもよい。
本発明の金属錯体又は本発明の組成物を含有する層は、通常、発光層、正孔輸送層、正孔注入層、電子輸送層、電子注入層の1種以上の層であり、好ましくは、発光層である。これらの層は、各々、発光材料、正孔輸送材料、正孔注入材料、電子輸送材料、電子注入材料を含む。これらの層は、各々、発光材料、正孔輸送材料、正孔注入材料、電子輸送材料、電子注入材料を、上述した溶媒に溶解させ、インクを調製して用い、上述した膜の作製と同じ方法を用いて形成することができる。
積層する層の順番、数及び厚さは、外部量子効率及び輝度寿命を勘案して調整する。
発光素子における基板は、電極を形成することができ、かつ、有機相を形成する際に化学的に変化しない基板であればよく、例えば、ガラス、プラスチック、シリコン等の材料からなる基板である。不透明な基板の場合には、基板から最も遠くにある電極が透明又は半透明であることが好ましい。
陽極の材料としては、例えば、導電性の金属酸化物、半透明の金属が挙げられ、好ましくは、酸化インジウム、酸化亜鉛、酸化スズ;インジウム・スズ・オキサイド(ITO)、インジウム・亜鉛・オキサイド等の導電性化合物;銀とパラジウムと銅との複合体(APC);NESA、金、白金、銀、銅である。
陰極の材料としては、例えば、リチウム、ナトリウム、カリウム、ルビジウム、セシウム、ベリリウム、マグネシウム、カルシウム、ストロンチウム、バリウム、アルミニウム、亜鉛、インジウム等の金属;それらのうち2種以上の合金;それらのうち1種以上と、銀、銅、マンガン、チタン、コバルト、ニッケル、タングステン、錫のうち1種以上との合金;並びに、グラファイト及びグラファイト層間化合物が挙げられる。合金としては、例えば、マグネシウム−銀合金、マグネシウム−インジウム合金、マグネシウム−アルミニウム合金、インジウム−銀合金、リチウム−アルミニウム合金、リチウム−マグネシウム合金、リチウム−インジウム合金、カルシウム−アルミニウム合金が挙げられる。
陽極及び陰極は、各々、2層以上の積層構造としてもよい。
本発明の発光素子は、例えば、ディスプレイ、照明の用途に好適である。
測定する高分子化合物を約0.05重量%の濃度でテトラヒドロフランに溶解させ、SECに10μL注入した。移動相は、1.0mL/分の流量で流した。カラムとして、PLgel MIXED−B(ポリマーラボラトリーズ製)を用いた。検出器にはUV−VIS検出器(東ソー製、商品名:UV−8320GPC)を用いた。
測定する高分子化合物を約0.05重量%の濃度でテトラヒドロフランに溶解させ、SECに10μL注入した。移動相は、0.6mL/分の流量で流した。カラムとして、TSKguardcolumn SuperAW−Hと、TSKgel Super AWM−Hと、TSKgel SuperAW3000(いずれも東ソー製)の各1本を直列につないで用いた。検出器にはUV−VIS検出器(東ソー製、商品名:UV−8320GPC)を用いた。
測定試料を約2mg/mLの濃度になるようにクロロホルム又はテトラヒドロフランに溶解させ、LC−MS(Agilent製、商品名:1290 Infinity LC及び6230 TOF LC/MS)に約1μL注入した。LC−MSの移動相には、アセトニトリル及びテトラヒドロフランの比率を変化させながら用い、1.0mL/分の流量で流した。カラムは、SUMIPAX ODS Z−CLUE(住化分析センター製、内径:4.6mm、長さ:250mm、粒径3μm)を用いた。
測定試料をトルエン、テトラヒドロフラン又はクロロホルムのいずれかの溶媒に任意の濃度で溶解させ、DART用TLCプレート(テクノアプリケーションズ社製、商品名:YSK5−100)上に塗布し、TLC−MS(日本電子製、商品名:JMS−T100TD(The AccuTOF TLC))を用いて測定した。測定時のヘリウムガス温度は、200〜400℃の範囲で調節した。
5〜10mgの測定試料を約0.5mLの重クロロホルム(CDCl3)、重テトラヒドロフラン、重ジメチルスルホキシド、重アセトン、重N,N-ジメチルホルムアミド、重トルエン、重メタノール、重エタノール、重2−プロパノール又は重塩化メチレンに溶解させ、NMR装置(Agilent製、商品名:INOVA300、又は、JEOL RESONANCE製、商品名:JNM−ECZ400S/L1)を用いて測定した。
1H−NMR(400MHz、CDCl3)δ(ppm)=7.12-7.30(m,9H),1.68(s,6H).
1H−NMR(400MHz、CDCl3)δ(ppm)=7.71(d,2H),7.13-7.26(m,7H),1.67(s,6H),1.32(s,12H).
1H−NMR(CDCl3,400MHz):δ(ppm)=6.99(br,1H),3.88(d,2H),1.52−1.48(m,2H),1.33−1.13(m,10H),0.88(t,3H).
TLC−MS(DART positive):m/z=159[M+H]+
1H−NMR(CDCl3,400MHz):δ(ppm)=8.36(s,1H),1.73−1.68(m,2H),1.42(s,6H),1.33−1.21(m,2H),1.19−1.11(m,2H),0.87(t,3H).
TLC−MS(DART positive):m/z=159[M+H]+
1H−NMR(400MHz、CDCl3)δ(ppm)=7.92(s,1H),7.13(s,1H),7.08(s,2H),2.39(s,3H)1.99(s,3H),1.83−1.06(m,12H),0.84(t,3H).
1H−NMR(400MHz、CDCl3)δ(ppm)=7.16(s,1H),7.12(d,1H),6.98(d,1H),2.40(s,3H)1.97(s,3H),1.75−1.08(m,12H),0.84(t,3H).
反応容器内をアルゴンガス雰囲気とした後、得られた固体(7.4g)、フェニルホウ酸(0.2g)、及び、トルエン(96mL)を加え攪拌した。そこに、2−ジシクロヘキシルホスフィノ−2’,4’,6’−トリイソプロピル−1,1’−ビフェニル[(2−2’−アミノ−1,1’−ビフェニル)]パラジウム(II) メタンスルホネート(67mg)を加え、オイルバス70℃で加熱した。そこに20重量%テトラブチルアンモニウムヒドロキシド水溶液(50mL)を加え、オイルバス90℃で加熱した。室温まで冷却した後、分液し、得られた有機相をイオン交換水(30mL)で3回洗浄した。洗浄した有機相を硫酸マグネシウムで乾燥させ、活性炭(2g)を加え攪拌した後、セライトを敷いた濾過器で濾過し、得られたろ液を減圧濃縮した。得られた粗生成物をシリカゲルカラムクロマトグラフィー(ヘキサン及び酢酸エチルの混合溶媒)で分取精製した。得られた固体にヘキサンを加え懸濁攪拌した後、濾過し、得られた固体をへプタンにより再結晶し、50℃で減圧乾燥させることで化合物1g(5.9g、白色固体)を得た。化合物1gのLC面積百分率値は99.5%であった。
1H−NMR(400MHz、CDCl3)δ(ppm)=7.28−7.04(m,12H),2.39(s,3H),1.93−1.09(m,21H),0.85(t,3H).
1H−NMR(400MHz、CD2Cl2)δ(ppm)=7.23−6.79(m,27H),6.02−5.68(m,6H),2.42−2.33(m,9H),2.14−1.84(m,9H),1.71―1.07(m,54H),0.89−0.65(m,9H).
LC−MS(APCI positive):m/z=1586[M+H]+
TLC−MS(DART positive):m/z=251[M+H]+
TLC−MS(DART positive):m/z=426[M+H]+
1H−NMR(400MHz、DMSO)δ(ppm)=7.43(s,2H),7.09(s,1H),6.97(s,2H),2.34(s,9H),2.03(s,6H).
1H−NMR(400MHz、CD2Cl2)δ(ppm)=7.71(s,2H),7.06(s,1H),7.01(s,2H),2.34(s,6H),1.98(s,6H).
LC−MS(APCI,positive):m/z=370[M+H]+
1H−NMR(400MHz、CDCl3)δ(ppm)=7.88(s,6H),7.49(d,2H),7.25(t,2H),7.15-7.18(m,5H),7.05(s,1H),6.97(s,2H),2.38(s,6H),2.35(s,3H),1.97(s,6H),1.64(s,6H).
LC−MS(APCI positive):m/z=485[M+H]+
1H−NMR(400MHz、CD2Cl2)δ(ppm)=7.95(6H,s),7.09−7.23(3H,m),6.95−7.01(12H,m),6.93(3H,s),6.88(3H,s),6.84(3H,s),6.65(3H,s),6.09(3H,d),5.94(3H,d),2.32(2H,s),2.28(7H,s),2.00(18H,s),1.82(9H,s),1.34(9H,s),1.26(9H,s),1.14(9H,s).
LC−MS(APCI positive):m/z=1646[M+H]+
1H−NMR(400MHz、CDCl3)δ(ppm)=7.33−7.13(14H,m),7.02(1H,d),6.82(2H,d),6.74(1H,d),3.00(1H,s).
TLC−MS(DART positive):m/z=353[M+H]+
1H−NMR(400MHz、CDCl3)δ(ppm)=7.76−7.73(3H,m),7.66(1H,d),7.42−7.14(13H,m),1.28(12H,s).
1H−NMR(400MHz、CDCl3)δ(ppm)=7.96(1H,d),7.84(1H,s),7.70(2H,d),6.33(2H,t),7.22−7.16(8H,s),7.22−7.16(7H,s),6.78(1H,s),2.37(6H,s),2.33(3H,s),1.74(6H,s).
1H−NMR(400MHz、CD2Cl2)δ(ppm)=7.82(6H,s),7.59(6H,dd),7.23(6H,t),7.12−6.98(18H,m),6.84(6H,d),6.74(6H,d),6.55(3H,d),6.42(3H,s),6.17(3H,d),6.18−6.04(6H,m),2.24(9H,s),2.08(18H,s),1.59(9H,s),1.23(9H,s).
LC−MS(APCI positive):m/z=2012[M+H]+
反応容器内をアルゴンガス雰囲気とした後、2,4−ジメチルアニリン塩酸塩(19.6g)、クロロホルム(333mL)を加え、攪拌し、反応容器を水浴で冷却した。そこにトリエチルアミン(35mL)を滴下した。その後、先に調製した酸クロライドを滴下した。その後、そこに飽和炭酸ナトリウム水溶液(274mL)を加え、室温で撹拌した。反応液を分液し、有機相を飽和炭酸ナトリウム水溶液、イオン交換水、1mol/Lの塩酸水で順番に洗浄した。得られた有機相を硫酸マグネシウムで乾燥させた後、そこに活性炭(3.9g)を加え攪拌し、セライトを敷いた濾過器で濾過した。得られたろ液を濃縮した後、ヘプタンを加え1時間撹拌し、得られた固体を濾過し、50℃で減圧乾燥させることで化合物4a(28.4g、白色固体)を得た。化合物4aのGC面積百分率値は99.5%以上であった。
TLC−MS(DART positive):m/z=268[M+H]+
1H−NMR(400MHz、CDCl3)δ(ppm)=7.31−7.28(2H,m),7.24−7.16(m,6H),7.08−7.03(m,2H),6.80(s,1H),6.64(d,1H),6.00(d,1H),2.26(s,3H),1.85(s,3H),1.49(s,3H),1.45(s,3H).
1H−NMR(400MHz、CD2Cl2)δ(ppm)=7.13−6.22(32H,m),6.06−5.94(m,4H),2.33(s,9H),1.88−1.47(m,27H).
LC−MS(APCI positive):m/z=1292[M+H]+
化合物S5は、国際公開第2017/170916号に記載の方法に従って合成した。
化合物S6は、国際公開第2016/006523号に記載の方法に従って合成した。
化合物HM−1はLuminescence Technology社より購入した。
化合物HTL−1は特開2017-108134号公報に記載の方法で合成した。化合物HTL−1は、仕込み原料の量から求めた理論値では、化合物CM1から誘導される構成単位と、化合物CM2から誘導される構成単位と、化合物CM3から誘導される構成単位と、化合物CM4から誘導される構成単位とが、50:5:5:40のモル比で構成されてなる共重合体である。化合物HTL−1のMnは5.7×104であり、Mwは1.9×105であった。
化合物ETL−1は、国際公開第2015/159932号に記載の方法で、前駆体(エステル体)を合成し、この前駆体と水酸化セシウム一水和物とを反応させることにより合成した。前記前駆体の高分子化合物のMnは5.8×104であり、Mwは1.2×105であった。化合物ETL−1は、下記式で表される重合体である。化合物ETL−1の元素分析値は、C,47.8重量%;H,5.2重量%;Cs,24.4重量%(理論値:C,49.6重量%;H,4.3重量%;Cs,26.8重量%;O,19.3重量%)であった。
(陽極及び正孔注入層の形成)
ガラス基板にスパッタ法により45nmの厚みでITO膜を付けることにより陽極を形成した。該陽極上に、正孔注入材料であるND−3202(日産化学工業製)をスピンコート法により35nmの厚さで成膜した。大気雰囲気下において、ホットプレート上で50℃、3分間加熱し、更に230℃、15分間加熱することにより正孔注入層を形成した。
キシレンに化合物HTL−1を0.7重量%の濃度で溶解させた。得られたキシレン溶液を用いて、正孔注入層の上にスピンコート法により20nmの厚さで成膜し、窒素ガス雰囲気下において、ホットプレート上で230℃、60分間加熱させることにより、正孔輸送層を形成した。この加熱により、化合物HTL−1は、架橋体となった。
トルエンに、化合物HM−1及び化合物S5(化合物HM−1/化合物S5=75重量%/25重量%)を2重量%の濃度で溶解させた。得られたトルエン溶液を用いて、正孔輸送層の上にスピンコート法により75nmの厚さで成膜し、窒素ガス雰囲気下において、130℃、10分間加熱させることにより、発光層を形成した。
2,2,3,3,4,4,5,5−オクタフルオロ−1−ペンタノールに、化合物ETL−1を0.25重量%の濃度で溶解させた。得られた2,2,3,3,4,4,5,5−オクタフルオロ−1−ペンタノール溶液を用いて、発光層の上にスピンコート法により10nmの厚さで成膜し、窒素ガス雰囲気下において、130℃、10分間加熱させることにより、電子輸送層を形成した。
電子輸送層を形成した基板を蒸着機内において、1.0×10-4Pa以下にまで減圧した後、陰極として、電子輸送層の上にフッ化ナトリウムを約4nm、次いで、フッ化ナトリウム層の上にアルミニウムを約80nm蒸着した。蒸着後、ガラス基板を用いて封止することにより、発光素子CD1を作製した。
発光素子CD1に電圧を印加することによりEL発光が観測された。3000cd/m2における外部量子効率[%]を測定した。また、3000cd/m2における駆動電圧は10.8[V]、CIE色度座標(x,y)は(0.20,0.41)であった。
比較例CD1における、化合物S5に代えて、化合物S6を用いた以外は、比較例CD1と同様にして、発光素子CD2を作製した。
発光素子CD2に電圧を印加することによりEL発光が観測された。3000cd/m2における外部量子効率[%]を測定した。また、3000cd/m2における駆動電圧は11.8[V]、CIE色度座標(x,y)は(0.19,0.32)であった。
比較例CD1における、化合物S5に代えて、化合物S2を用いた以外は、比較例CD1と同様にして、発光素子D1を作製した。
発光素子D1に電圧を印加することによりEL発光が観測された。3000cd/m2における外部量子効率[%]を測定した。また、3000cd/m2における駆動電圧は9.6[V]、CIE色度座標(x,y)は(0.17,0.32)であった。
比較例CD1における、化合物S5に代えて、化合物S3を用いた以外は、比較例CD1と同様にして、発光素子D2を作製した。
発光素子D2に電圧を印加することによりEL発光が観測された。3000cd/m2における外部量子効率[%]を測定した。また、3000cd/m2における駆動電圧は9.3[V]、CIE色度座標(x,y)は(0.17,0.35)であった。
比較例CD1における、化合物S5に代えて、化合物S1を用いた以外は、比較例CD1と同様にして、発光素子D3を作製した。
発光素子D3に電圧を印加することによりEL発光が観測された。3000cd/m2における外部量子効率[%]を測定した。また、3000cd/m2における駆動電圧は9.1[V]、CIE色度座標(x,y)は(0.19,0.38)であった。
比較例CD1における、化合物S5に代えて、化合物S4を用いた以外は、比較例CD1と同様にして、発光素子D4を作製した。
発光素子D4に電圧を印加することによりEL発光が観測された。3000cd/m2における外部量子効率[%]を測定した。また、3000cd/m2における駆動電圧は9.4[V]、CIE色度座標(x,y)は(0.19,0.38)であった。
Claims (9)
- 式(1)で表される金属錯体。
Mは、ルテニウム原子、ロジウム原子、パラジウム原子、イリジウム原子又は白金原子を表す。
n1は1以上の整数を表し、n2は0以上の整数を表す。但し、Mがルテニウム原子、ロジウム原子又はイリジウム原子の場合、n1+n2は3であり、Mがパラジウム原子又は白金原子の場合、n1+n2は2である。
E1及びE2は、それぞれ独立に、窒素原子又は炭素原子を表す。E1及びE2が複数存在する場合、それらはそれぞれ同一でも異なっていてもよい。
環L1は、芳香族複素環を表し、この環は置換基を有していてもよい。該置換基が複数存在する場合、互いに結合して、それぞれが結合する原子とともに環を形成していてもよい。環L1が複数存在する場合、それらは同一でも異なっていてもよい。
環L2は、芳香族炭化水素環又は芳香族複素環を表し、これらの環は置換基を有していてもよい。該置換基が複数存在する場合、それらは同一でも異なっていてもよく、互いに結合して、それぞれが結合する原子とともに環を形成していてもよい。環L2が複数存在する場合、それらは同一でも異なっていてもよい。
但し、環L1及び環L2のうちの少なくとも1つの環は、前記置換基として、式(2)で表される基を有する。前記式(2)で表される基が複数存在する場合、それらは同一でも異なっていてもよい。
A1−G1−A2は、アニオン性の2座配位子を表す。A1及びA2は、それぞれ独立に、炭素原子、酸素原子又は窒素原子を表し、これらの原子は環を構成する原子であってもよい。G1は、単結合、又は、A1及びA2とともに2座配位子を構成する原子団を表す。A1−G1−A2が複数存在する場合、それらは同一でも異なっていてもよい。]
R3は、アルキル基又はアリール基を表し、これらの基は置換基を有していてもよい。複数存在するR3は同一であっても異なっていてもよい。R3とR4、及び、R3とR8は、それぞれが結合する炭素原子とともに環を形成していてもよい。
R4、R5、R6、R7及びR8は、それぞれ独立に、水素原子、アルキル基、シクロアルキル基、アルコキシ基、シクロアルコキシ基、アリール基、アリールオキシ基、1価の複素環基、置換アミノ基又はハロゲン原子を表し、これらの基は置換基を有していてもよい。R4、R5、R6、R7及びR8が複数存在する場合、それらはそれぞれ同一であっても異なっていてもよい。R4とR5、R5とR6、R6とR7、及び、R7とR8は、それぞれ結合して、それぞれが結合する炭素原子とともに環を形成していてもよい。
Xは−C(R9)2−、アリーレン基又は2価の複素環基を表し、これらの基は置換基を有していてもよい。R9は、アルキル基又はアリール基を表し、これらの基は置換基を有していてもよい。複数存在するR9は同一であっても異なっていてもよい。Xが複数存在する場合、それらは同一でも異なっていてもよい。
k1は、0〜3の整数を表す。
但し、前記式(1)で表される金属錯体が前記式(2)で表される基を1種のみ有する場合、要件(i)又は要件(ii)を満たす。
(i)前記環L1が単環の5員の芳香族複素環であること、及び、R3の1つが置換基を有していてもよいフェニル基であり、R4が水素原子であり、該R3と該R4とが結合してフルオレン環を形成した前記式(2)で表される基を、前記環L2のうちの少なくとも1つが有すること。
(ii)前記環L1が単環の5員の芳香族複素環であること、及び、R3の1つが置換基を有していてもよいフェニル基であり、R4が水素原子であり、該R3と該R4とが結合してフルオレン環を形成していることの少なくとも一方を満たさないこと、並びに、R3の少なくとも1つが置換基を有していてもよいアルキル基であること。] - 前記式(1)で表される金属錯体が、式(1−A)で表される金属錯体である、請求項1に記載の金属錯体。
M、n1、n2、E1及びA1−G1−A2は、前記と同じ意味を表す。
環L1Aは、ピリジン環、ジアザベンゼン環、アザナフタレン環、ジアザナフタレン環、トリアゾール環又はジアゾール環を表し、これらの環は置換基を有していてもよい。該置換基が複数存在する場合、それらは互いに結合して、それぞれが結合する原子とともに環を形成していてもよい。環L1Aが複数存在する場合、それらは同一でも異なっていてもよい。
E21A、E22A、E23A及びE24Aは、それぞれ独立に、窒素原子又は炭素原子を表す。但し、E21A、E22A、E23A及びE24Aの少なくとも2つは、炭素原子である。E21A、E22A、E23A及びE24Aが複数存在する場合、それらはそれぞれ同一でも異なっていてもよい。E21Aが窒素原子の場合、R21Aは存在しない。E22Aが窒素原子の場合、R22Aは存在しない。E23Aが窒素原子の場合、R23Aは存在しない。E24Aが窒素原子の場合、R24Aは存在しない。
R21A、R22A、R23A及びR24Aは、それぞれ独立に、水素原子、アルキル基、シクロアルキル基、アルコキシ基、シクロアルコキシ基、アリール基、アリールオキシ基、1価の複素環基、置換アミノ基、ハロゲン原子又は前記式(2)で表される基を表し、これらの基は置換基を有していてもよい。R21A、R22A、R23A及びR24Aが複数存在する場合、それらはそれぞれ同一でも異なっていてもよい。R21AとR22A、R22AとR23A、及び、R23AとR24Aは、それぞれ結合して、それぞれが結合する原子とともに環を形成していてもよい。
但し、環L1Aが、前記置換基として、前記式(2)で表される基を有するか、或いは、R21A、R22A、R23A及びR24Aの少なくとも1つが、前記式(2)で表される基である。
但し、前記式(1−A)で表される金属錯体が前記式(2)で表される基を1種のみ有する場合、要件(iii)を満たす。
(iii)R3の1つが置換基を有していてもよいフェニル基であり、R4が水素原子であり、該R3と該R4とが結合してフルオレン環を形成していることを満たさないこと、及び、R3の少なくとも1つが置換基を有していてもよいアルキル基であること。] - 前記式(1−A)で表される金属錯体が、式(1−A1)、式(1−A2)、式(1−A3)、式(1−A4)、式(1−A5)、式(1−A6)、式(1−A7)、式(1−A8)、式(1−A9)、又は式(1−A10)で表される金属錯体である、請求項2に記載の金属錯体。
R11A、R12A、R13A、R11B、R12B、R13B、R14B、R15B、R16B、R17B及びR18Bは、それぞれ独立に、水素原子、アルキル基、シクロアルキル基、アルコキシ基、シクロアルコキシ基、アリール基、アリールオキシ基、1価の複素環基、置換アミノ基、ハロゲン原子又は前記式(2)で表される基を表し、これらの基は置換基を有していてもよい。R11A、R12A、R13A、R11B、R12B、R13B、R14B、R15B、R16B、R17B及びR18Bが複数存在する場合、それらはそれぞれ同一でも異なっていてもよい。R11AとR12A、R12AとR13A、R11BとR12B、R12BとR13B、R13BとR14B、R13BとR15B、R15BとR16B、R16BとR17B、R17BとR18B、R11BとR18B、R14BとR15B、及び、R12BとR18Bは、それぞれ結合して、それぞれが結合する原子とともに環を形成していてもよい。
添え字n1でその数を規定されている配位子は、前記式(2)で表される基を有する。但し、前記式(1−A)で表される金属錯体が前記式(2)で表される基を1種のみ有する場合、前記要件(iii)を満たす。] - 前記式(2)中、Xが、置換基を有していてもよいアリーレン基、又は、置換基を有していてもよい2価の複素環基である、請求項1〜3のいずれか一項に記載の金属錯体。
- 前記式(2)中、2つのR3が置換基を有していてもよいアルキル基である、請求項1〜4のいずれか一項に記載の金属錯体。
- 前記式(2)中、R3とR4、及び、R3とR8が、いずれも、それぞれが結合する炭素原子とともに環を形成しない、請求項1〜5のいずれか一項に記載の金属錯体。
- 式(H−1)で表される化合物及び式(Y)で表される構成単位を含む高分子化合物からなる群から選ばれる少なくとも一種と、請求項1〜6のいずれか一項に記載の金属錯体とを含有する組成物。
ArH1及びArH2は、それぞれ独立に、アリール基又は1価の複素環基を表し、これらの基は置換基を有していてもよい。
nH1及びnH2は、それぞれ独立に、0又は1を表す。nH1が複数存在する場合、それらは同一でも異なっていてもよい。複数存在するnH2は、同一でも異なっていてもよい。
nH3は、0以上の整数を表す。
LH1は、アリーレン基、2価の複素環基、又は、−[C(RH11)2]nH11−で表される基を表し、これらの基は置換基を有していてもよい。LH1が複数存在する場合、それらは同一でも異なっていてもよい。nH11は、1以上10以下の整数を表す。RH11は、水素原子、アルキル基、シクロアルキル基、アルコキシ基、シクロアルコキシ基、アリール基又は1価の複素環基を表し、これらの基は置換基を有していてもよい。複数存在するRH11は、同一でも異なっていてもよく、互いに結合して、それぞれが結合する炭素原子とともに環を形成していてもよい。
LH2は、−N(−LH21−RH21)−で表される基を表す。LH2が複数存在する場合、それらは同一でも異なっていてもよい。LH21は、単結合、アリーレン基又は2価の複素環基を表し、これらの基は置換基を有していてもよい。RH21は、水素原子、アルキル基、シクロアルキル基、アリール基又は1価の複素環基を表し、これらの基は置換基を有していてもよい。]
- 正孔輸送材料、正孔注入材料、電子輸送材料、電子注入材料、発光材料、酸化防止剤及び溶媒からなる群より選ばれる少なくとも1種の材料と、請求項1〜6のいずれか一項に記載の金属錯体と、を含有する組成物。
- 請求項1〜6のいずれか一項に記載の金属錯体、又は、請求項7に記載の組成物を含有する発光素子。
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