JP4762527B2 - 有機電界発光素子 - Google Patents

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Description

本発明は、電気エネルギーを光に変換して発光できる有機電界発光素子(以下、適宜、「発光素子」又は「有機EL素子」と称する。)に関する。
今日、種々の表示素子に関する研究開発が活発であり、中でも有機電界発光(EL)素子は、低電圧で高輝度の発光を得ることができるため、有望な表示素子として注目されている。
近年、有機EL素子をカラーディスプレイ、白色光源へと適用することが活発に検討されているが、高性能カラーディスプレイ、及び、白色光源を開発する為には青・緑・赤、それぞれの発光素子の特性を向上する必要が有る。
一方、赤色発光するりん光発光素子としては、環状4座配位子を有する白金ポルフィリン錯体を発光材料として用いた素子が知られているが(例えば、特許文献1参照。)、最高輝度が低い為、改良が求められていた。
また、鎖状のビピリジン系やフェナンスロリン系4座配位子を有する白金錯体が報告されているが(例えば、特許文献2参照。)、色純度などの発光特性と耐久性が両立するものではなく、改良が望まれていた。
さらに、より短波な緑色発光材料、青色発光材料を用いた有機EL素子についても、更に発光特性と耐久性に優れるものの開発が求められていた。
米国特許第6303231B1号明細書 米国特許第6653654B1号明細書
本発明の目的は、発光特性及び駆動耐久性が良好な有機電界発光素子を提供することにある。
上記課題は、下記手段によって達成された。
[1] 一対の電極間に発光層を含む少なくとも一層の有機層を有する有機電界発光素子であって、該有機層の少なくとも1層に下記一般式(1−A)で表される化合物又は下記一般式(3−)で表される化合物を少なくとも1種含有し、且つ、該一般式(1−A)で表される化合物又は一般式(3−)で表される化合物を含有する有機層及び/又は他の有機層に下記一般式(I−A)で表される化合物又は下記一般式(I−B)で表される化合物を含有することを特徴とする有機電界発光素子。

上記一般式(1−A)中、M31白金イオンを表し、Z31、Z32、Z33、Z34、Z35、及びZ36は、それぞれ独立に、水素原子、アリール基、若しくはハロゲン原子から選択されたいずれかが結合した炭素原子を表し、T31、T32、T33、T34、T35、T36、T37及びT38は、それぞれ独立に、水素原子、アリール基、若しくはハロゲン原子から選択されたいずれかが結合した炭素原子を表し、X31及びX32は、酸素原子を表す。
上記一般式(3−C)中、R C1 及びR C2 は、それぞれ独立に、アルキル基又はアリール基を表し、R C3 、R C4 、R C5 、及びR C6 は、それぞれ独立に、アルキル基、アリール基、ヘテロアリール基、又はハロゲン原子を表し、n C3 及びn C6 は0〜3の整数を表し、n C4 及びn C5 は0〜4の整数を表す。

上記一般式(I−A)中、R 21 、R 22 、R 23 、及びR 24 は、それぞれ独立に、アルキル基、アリール基、ヘテロアリール基、シロキシ基、又はビニル基を表し、Ar 21 は、アリーレン基又はヘテロアリーレン基を表す。

上記一般式(I−B)中、R 31 、R 32 、R 33 、R 34 、R 35 、及びR 36 は、それぞれ独立に、アルキル基、アリール基、ヘテロアリール基、シロキシ基、又はビニル基を表す。
[2] 前記一般式(I−A)において、R21、R22、R23、及びR24が、それぞれ独立に、メチル基、フェニル基、ナフチル基、アンスリル基、ビフェニル基、ピリジル基、イミダゾリル基、ベンズイミダゾリル基、イミダゾピリジル基、シロキシ基、又はビニル基であり、Ar21が、フェニレン基、ビフェニレン基、又はピリジレン基である前記[1]に記載の有機電界発光素子。
] 前記一般式(I−B)において、R31、R32、R33、R34、R35、及びR36が、それぞれ独立に、メチル基、フェニル基、ナフチル基、アンスリル基、ビフェニル基、ピリジル基、イミダゾリル基、ベンズイミダゾリル基、イミダゾピリジル基、シロキシ基、又はビニル基である前記[1]に記載の有機電界発光素子。
] 前記一般式(I−A)で表される化合物又は下記一般式(I−B)化合物が、発光層に含まれる前記[1]から[]のいずれかに記載の有機電界発光素子。
本発明によれば、発光特性及び駆動耐久性が良好な有機電界発光素子を提供することができる。
以下、本発明について詳細に説明する。
本発明の有機電界発光素子は、一対の電極間に発光層を含む少なくとも一層の有機層を有する有機電界発光素子であって、該有機層の少なくとも1層に下記一般式(1−A)で表される化合物又は下記一般式(3−)で表される化合物を少なくとも1種含有し、且つ、該一般式(1−A)で表される化合物又は一般式(3−)で表される化合物を含有する有機層及び/又は他の有機層に下記一般式(I−A)で表される化合物又は下記一般式(I−B)で表される化合物を含有することを特徴とする。
以下、本発明の有機電界発光素子を構成する各要素について順次説明する。
一般式(I−A)で又は一般式(I−B)化合物で表される化合物>
本発明の発光素子は、有機層の少なくとも一層に、下記一般式(I)で表される化合物を含有する。

(一般式(I−A)中、R 21 、R 22 、R 23 、及びR 24 は、それぞれ独立に、アルキル基、アリール基、ヘテロアリール基、シロキシ基、又はビニル基を表し、Ar 21 は、アリーレン基又はヘテロアリーレン基を表す。)

(一般式(I−B)中、R 31 、R 32 、R 33 、R 34 、R 35 、及びR 36 は、それぞれ独立に、アルキル基、アリール基、ヘテロアリール基、シロキシ基、又はビニル基を表す。)
一般式(I−A)又は(I−B)で表される化合物のT1レベル(最低三重項励起状態のエネルギーレベル)は、45kcal/mol 以上(188.3kJ/mol以上)、85kcal/mol以下(355.6kJ/mol以下)が好ましく、55kcal/mol以上(251.0kJ/mol以上)、85kcal/mol以下(355.6kJ/mol以下)がより好ましく、60kcal/mol以上(272.0kJ/mol以上)、85kcal/mol以下(355.6kJ/mol以下)がさらに好ましい。
一般式(I−A)又は(I−B)で表される化合物は、本発明の発光素子における有機層中、いずれの層に含まれていてもよいが、発光層又は電子輸送層に含まれることが好ましく、発光層に含まれることがさらに好ましい。
一般式(I−A)又は(I−B)で表される化合物は、発光層中に、ホスト材料として含まれる態様が好ましい。
本発明における、一般式(I−A)又は(I−B)で表される化合物の含有量としては、有機層1層当たり、99〜10質量%であることが好ましく、90〜30質量%であることがより好ましく、70〜50質量%であることがさらに好ましい。
発光層中に一般式(I−A)又は(I−B)で表される化合物が含まれる場合、発光層中における一般式(I−A)又は(I−B)で表される化合物の濃度は、発光層を構成する全固形分に対して、1質量%以上90質量%以下であることが好ましく、10質量%以上70質量%以下であることがより好ましく、15質量%以上50質量%以下であることがさらに好ましい。
また、本発明においては、有機層の少なくとも1層に、一般式(I−A)又は(I−B)で表される化合物と、後述する3座以上の配位子を有する金属錯体と、を含有するが、これらは同一の層に含有されてもよいし、異なる層に含有されてもよい。
一般式(I)で表される化合物と、後述する3座以上の配位子を有する金属錯体と、の含有比としては、質量比で50:50〜99:1が好ましく、80:20〜99:1がより好ましく、90:10〜95:5がさらに好まし。
先ず、一般式(I-A)で表される化合物について詳細に説明する。
上記一般式(I-A)中、 21 、R 22 、R 23 、及びR 24 は、それぞれ独立に、アルキル基、アリール基、ヘテロアリール基、シロキシ基、又はビニル基を表す。これらの置換基は更に置換されていてもよく、互いに結合して環構造を形成していてもよい。Ar21は、アリーレン基又はヘテロアリーレン基を表す。
一般式(I−A)中、アルキル基としては、好ましくは炭素数1〜30、より好ましくは炭素数1〜20、特に好ましくは炭素数1〜10であり、例えば、メチル、エチル、iso−プロピル、tert−ブチル、n−オクチル、n−デシル、n−ヘキサデシル、シクロプロピル、シクロペンチル、シクロヘキシルなどが挙げられる。また、一般式(I−A)中、アリール基としては、好ましくは炭素数6〜30、より好ましくは炭素数6〜20、特に好ましくは炭素数6〜12であり、例えばフェニル、p−メチルフェニル、ナフチル、アントラニルなどが挙げられる。
一般式(I-A)中、 21 、R 22 、R 23 、及びR 24 としてより好ましくは、メチル基、フェニル基、ナフチル基、アンスリル基、ビフェニル基、ピリジル基、イミダゾリル基、ベンズイミダゾリル基、イミダゾピリジル基、シロキシ基、及びビニル基であり、さらに好ましくは、フェニル基、ベンズイミダゾリル基、イミダゾピリジル基、シロキシ基、ビニル基である。
Ar21で表されるアリーレン基は、単環又は2環以上の環が縮環した縮合環のアリール基であり、好ましくは炭素数6〜30、より好ましくは炭素数6〜20、特に好ましくは炭素数6〜12であり、例えばフェニレン基、ビフェニレン基、ターフェニレン基、ナフチレン基、アンスリレン基、フェナントレニレン基、ピレニレン基、ペリレニレン基、フルオレニレン基、ルブレニレン基、クリセニレン基、トリフェニレニレン基、ベンゾアンスリレン基、ベンゾフェナントレニレン基、ジフェニルアンスリレン基などが挙げられる。
Ar21で表されるヘテロアリーレン基は、単環又は2環以上の環が縮合した縮合環のヘテロアリーレン基であり、好ましくは炭素数1〜20、より好ましくは2〜12さらに好ましくは2〜10のヘテロアリーレン基である。Ar21で表されるヘテロアリーレン基の具体例としては例えばピリジレン基、キノリレン基、イソキノリレン基、アクリジニレン基、フェナントリジニレン基、ピラジニレン基、キノキサリニレン基、ピリミジニレン基、トリアジレン基、イミダゾリレン基、ピラゾリレン基、オキサジアゾリレン基、トリアゾリレン基、フリレン基、チエニレン基、ピロリレン基、インドリレン基、カルバゾリレン基等が挙げられる。
Ar21は、前記アリーレン基とヘテロアリーレン基が互いに連結したものであってもよい。
Ar21として好ましくは、フェニレン基、ビフェニレン基、ターフェニレン基、ナフチレン基、アンスリレン基、ピリジレン基、ピリミジレン基、トリアジレン基、オキサジアゾリレン基、トリアゾリレン基、チエニレン基、ピロリレン基、インドリレン基、カルバゾリレン基であり、より好ましくはフェニレン基、ビフェニレン基、ターフェニレン基、ナフチレン基、ピリジレン基、トリアジレン基、オキサジアゾリレン基、チエニレン基、カルバゾリレン基であり、さらに好ましくはフェニレン基、ビフェニレン基、ピリジレン基であり、最も好ましくはパラフェニレン基である。
Ar21で表されるアリーレン基又はへテロアリーレン基は、更に置換基を有していてもよい。
次に、一般式(I-B)で表される化合物について説明する。
上記一般式(I−B)中、 31 、R 32 、R 33 、R 34 、R 35 、及びR 36 は、それぞれ独立に、アルキル基、アリール基、ヘテロアリール基、シロキシ基、又はビニル基を表す。これらの置換基は更に置換されていてもよく、互いに結合して環構造を形成していてもよい。
一般式(I−B)中においてR31〜R36 としては、それぞれ独立に、メチル基、フェニル基、ナフチル基、アンスリル基、ビフェニル基、ピリジル基、イミダゾリル基、ベンズイミダゾリル基、イミダゾピリジル基、シロキシ基、又はビニル基であることが好ましい
以下、一般式(I−A)、及び一般式(I−B)で表される化合物の具体例を示すが〔例示化合物(1−1)〜(1−19)、(2−1)〜(2−15)〕、これらに限定されるものではない。
<3座以上の配位子を有する金属錯体>
本発明の有機電界発光素子は、有機層の少なくとも1層に、3座以上の配位子を有する金属錯体(以下、単に「金属錯体」と称する場合がある。)を少なくとも1種含有するものであり、該金属錯体として、後述する一般式(1−A)又は一般式(3−B)で表される化合物を必須に含有することを要する
本発明における金属錯体としては、3座以上6座以下の配位子を有する金属錯体がより好ましく、3座又は4座の配位子を有する金属錯体がさらに好ましく、4座の配位子を有する金属錯体が特に好ましい。
本発明における金属錯体が有する配位子は、鎖状、又は、環状であることが好ましく、中心金属(例えば、後述する一般式(III)で表される化合物の場合であればM11を表す。)に窒素で配位する含窒素へテロ環(例えば、ピリジン環、キノリン環、ピロール環など)を少なくとも一つ有することが好ましい。該含窒素ヘテロ環としては、含窒素6員ヘテロ環であることがより好ましい。
ここで、金属錯体の配位子が鎖状であるとは、金属錯体の配位子が環状構造をとらないことを意味する(例えば、ターピリジル配位子など。)。また、金属錯体の配位子が環状であるとは、金属錯体中の複数の配位子が互いに結合して、閉じた構造形成することを意味する(例えば、フタロシアニン配位子、クラウンエーテル配位子など。)。
金属錯体において金属イオンに配位する原子は特に限定されないが、酸素原子、窒素原子、炭素原子、又は硫黄原子が好ましく、酸素原子、窒素原子、又は炭素原子がより好ましく、窒素原子又は炭素原子が更に好ましい。
金属錯体中の金属イオンは、特に限定されないが、イリジウムイオン、白金イオン、レニウムイオン、タングステンイオン、ロジウムイオン、ルテニウムイオン、オスミウムイオン、希土類イオン(例えば、ユーロピウムイオン、カドリニウムイオン、テルビウムイオン)、パラジウムイオン、銅イオン、コバルトイオン、マグネシウムイオン、亜鉛イオン、ニッケルイオン、鉛イオン、アルミニウムイオンが好ましい。
金属錯体が含有される有機層としては、発光層であることが好ましい。
有機層1層中の金属錯体の含有量としては、50〜0.5質量%が好ましく、20〜1質量%がより好ましく、10〜2質量%がさらに好ましい。
本発明における金属錯体が有する配位子が鎖状配位子である場合、該金属錯体は、以下に詳述する一般式(II)又は一般式(III)で表される化合物であることが好ましい。
先ず、一般式(II)で表される化合物について説明する。
一般式(II)中、M11は金属イオンを表し、L11〜L15はそれぞれM11に配位する配位子を表す。L11とL14との間に原子群がさらに存在して環状配位子を形成することは無い。L15はL11及びL14の両方と結合して環状配位子を形成することはない。Y11〜Y13は、それぞれ独立に、連結基、単結合、又は二重結合を表す。Y11、Y12、又はY13が連結基を表す場合、L11とY12、Y12とL12、L12とY11、Y11とL13、L13とY13、Y13とL14の間の結合は、単結合又は二重結合を表す。n11は0〜4の整数を表す。
一般式(II)で表される化合物について詳細に説明する。
一般式(II)中、M11は金属イオンを表す。金属イオンとしては特に限定されないが、2価又は3価の金属イオンが好ましい。2価又は3価の金属イオンとしては、白金イオン、イリジウムイオン、レニウムイオン、パラジウムイオン、ロジウムイオン、ルテニウムイオン、銅イオン、ユーロピウムイオン、ガドリニウムイオン、テルビウムイオンが好ましく、白金イオン、イリジウムイオン、ユーロピウムイオンがより好ましく、白金イオン、イリジウムイオンがさらに好ましく、白金イオンが特に好ましい。
一般式(II)中、L11、L12、L13、及びL14は、それぞれ独立に、M11に配位する配位子を表す。L11、L12、L13、及びL14に含まれ、かつ、M11に配位する原子としては、窒素原子、酸素原子、硫黄原子、又は炭素原子が好ましく、窒素原子、酸素原子、又は炭素原子がより好ましい。
11とL11、L12、L13、及びL14でそれぞれ形成される結合は、それぞれ独立に、共有結合であってもイオン結合であっても配位結合であってもよい。本発明における配位子とは、説明の便宜上、配位結合のみならず他のイオン結合、共有結合により形成された場合においても用いるものとする。
11、Y12、L12、Y11、L13、Y13、及びL14から成る配位子は、アニオン性配位子(少なくとも一つのアニオンが金属と結合する配位子)であることが好ましい。アニオン性配位子中のアニオンの数は、1〜3が好ましく、1、2がより好ましく、2がさらに好ましい。
11に炭素原子で配位するL11、L12、L13、及びL14としては、特に限定されないが、それぞれ独立に、イミノ配位子、芳香族炭素環配位子(例えば、ベンゼン配位子、ナフタレン配位子、アントラセン配位子、フェナントラセン配位子など)、ヘテロ環配位子(例えばチオフェン配位子、ピリジン配位子、ピラジン配位子、ピリミジン配位子、チアゾール配位子、オキサゾール配位子、ピロール配位子、イミダゾール配位子、ピラゾール配位子、及び、それらを含む縮環体(例えばキノリン配位子、ベンゾチアゾール配位子など)及びこれらの互変異性体)が挙げられる。
11に窒素原子で配位するL11、L12、L13、及びL14としては特に限定されないが、それぞれ独立に、含窒素へテロ環配位子(例えば、ピリジン配位子、ピラジン配位子、ピリミジン配位子、ピリダジン配位子、トリアジン配位子、チアゾール配位子、オキサゾール配位子、ピロール配位子、イミダゾール配位子、ピラゾール配位子、トリアゾール配位子、オキサジアゾール配位子、チアジアゾール配位子、及び、それらを含む縮環体(例えば、キノリン配位子、ベンズオキサゾール配位子、ベンズイミダゾール配位子など)、及び、これらの互変異性体(なお、本発明では通常の異性体以外に次のような例も互変異性体と定義する。例えば、一般式(II)で表される化合物等の具体例として後に例示する、化合物(24)の5員ヘテロ環配位子、化合物(64)の末端5員ヘテロ環配位子、化合物(145)の5員ヘテロ環配位子もピロール互変異性体と定義する。)など、アミノ配位子(アルキルアミノ配位子(好ましくは炭素数2〜30、より好ましくは炭素数2〜20、特に好ましくは炭素数2〜10であり、例えばメチルアミノなどが挙げられる。)、アリールアミノ配位子(例えばフェニルアミノなどが挙げられる。)、アシルアミノ配位子(好ましくは炭素数2〜30、より好ましくは炭素数2〜20、特に好ましくは炭素数2〜10であり、例えばアセチルアミノ、ベンゾイルアミノなどが挙げられる。)、アルコキシカルボニルアミノ配位子(好ましくは炭素数2〜30、より好ましくは炭素数2〜20、特に好ましくは炭素数2〜12であり、例えばメトキシカルボニルアミノなどが挙げられる。)、アリールオキシカルボニルアミノ配位子(好ましくは炭素数7〜30、より好ましくは炭素数7〜20、特に好ましくは炭素数7〜12であり、例えばフェニルオキシカルボニルアミノなどが挙げられる。)、スルホニルアミノ配位子(好ましくは炭素数1〜30、より好ましくは炭素数1〜20、特に好ましくは炭素数1〜12であり、例えばメタンスルホニルアミノ、ベンゼンスルホニルアミノなどが挙げられる。)、イミノ配位子など)が挙げられる。これらの配位子はさらに置換されていてもよい。
11に酸素原子で配位するL11、L12、L13、及びL14としては特に限定されないが、それぞれ独立に、アルコキシ配位子(好ましくは炭素数1〜30、より好ましくは炭素数1〜20、特に好ましくは炭素数1〜10であり、例えばメトキシ、エトキシ、ブトキシ、2−エチルヘキシロキシなどが挙げられる。)、アリールオキシ配位子(好ましくは炭素数6〜30、より好ましくは炭素数6〜20、特に好ましくは炭素数6〜12であり、例えばフェニルオキシ、1−ナフチルオキシ、2−ナフチルオキシなどが挙げられる。)、ヘテロ環オキシ配位子(好ましくは炭素数1〜30、より好ましくは炭素数1〜20、特に好ましくは炭素数1〜12であり、例えばピリジルオキシ、ピラジルオキシ、ピリミジルオキシ、キノリルオキシなどが挙げられる。)、アシルオキシ配位子(好ましくは炭素数2〜30、より好ましくは炭素数2〜20、特に好ましくは炭素数2〜10であり、例えばアセトキシ、ベンゾイルオキシなどが挙げられる。)、シリルオキシ配位子(好ましくは炭素数3〜40、より好ましくは炭素数3〜30、特に好ましくは炭素数3〜24であり、例えばトリメチルシリルオキシ、トリフェニルシリルオキシなどが挙げられる。)、カルボニル配位子(例えばケトン配位子、エステル配位子、アミド配位子など)、エーテル配位子(例えばジアルキルエーテル配位子、ジアリールエーテル配位子、フリル配位子など)などが挙げられる。
11に硫黄原子で配位するL11、L12、L13、及びL14としては特に限定されないが、それぞれ独立に、アルキルチオ配位子(好ましくは炭素数1〜30、より好ましくは炭素数1〜20、特に好ましくは炭素数1〜12であり、例えばメチルチオ、エチルチオなどが挙げられる。)、アリールチオ配位子(好ましくは炭素数6〜30、より好ましくは炭素数6〜20、特に好ましくは炭素数6〜12であり、例えばフェニルチオなどが挙げられる。)、ヘテロ環チオ配位子(好ましくは炭素数1〜30、より好ましくは炭素数1〜20、特に好ましくは炭素数1〜12であり、例えばピリジルチオ、2−ベンズイミゾリルチオ、2−ベンズオキサゾリルチオ、2−ベンズチアゾリルチオなどが挙げられる。)、チオカルボニル配位子(例えばチオケトン配位子、チオエステル配位子など)、又はチオエーテル配位子(例えばジアルキルチオエーテル配位子、ジアリールチオエーテル配位子、チオフリル配位子など)などが挙げられる。これらの置換配位子は更に置換されてもよい。
11及びL14は、それぞれ独立に、芳香族炭素環配位子、アルキルオキシ配位子、アリールオキシ配位子、エーテル配位子、アルキルチオ配位子、アリールチオ配位子、アルキルアミノ配位子、アリールアミノ配位子、アシルアミノ配位子、含窒素へテロ環配位子(例えばピリジン配位子、ピラジン配位子、ピリミジン配位子、ピリダジン配位子、トリアジン配位子、チアゾール配位子、オキサゾール配位子、ピロール配位子、イミダゾール配位子、ピラゾール配位子、トリアゾール配位子、オキサジアゾール配位子、チアジアゾール配位子、又は、それらを含む縮配位子体(例えば、キノリン配位子、ベンズオキサゾール配位子、ベンズイミダゾール配位子など)、又は、これらの互変異性体など)が好ましく、芳香族炭素環配位子、アリールオキシ配位子、アリールチオ配位子、アリールアミノ配位子、並びにピリジン配位子、ピラジン配位子、イミダゾール配位子、又は、それらを含む縮配位子体(例えば、キノリン配位子、キノキサリン配位子、ベンズイミダゾール配位子など)、又は、これらの互変異性体がより好ましく、芳香族炭素環配位子、アリールオキシ配位子、アリールチオ配位子、又はアリールアミノ配位子がさらに好ましく、芳香族炭素環配位子、又はアリールオキシ配位子が特に好ましい。
12及びL13は、それぞれ独立に、M11と配位結合を形成する配位子が好ましく、M11と配位結合を形成する配位子としては、ピリジン環、ピラジン環、ピリミジン環、トリアジン環、チアゾール環、オキサゾール環、ピロール環、トリアゾール環、及び、それらを含む縮環体(例えば、キノリン環、ベンズオキサゾール環、ベンズイミダゾール環、インドレニン環など)及び、これらの互変異性体が好ましく、ピリジン環、ピラジン環、ピリミジン環、ピロール環、及び、それらを含む縮環体(例えば、キノリン環、ベンズピロールなど)、及び、これらの互変異性体がより好ましく、ピリジン環、ピラジン環、ピリミジン環、及び、それらを含む縮環体(例えば、キノリン環など)がさらに好ましく、ピリジン環、及び、ピリジン環を含む縮環体(例えば、キノリン環など)が特に好ましい。
一般式(II)中、L15は、M11に配位する配位子を表す。L15は1〜4座の配位子が好ましく、1〜4座のアニオン性配位子がより好ましい。1〜4座のアニオン性配位子としては特に限定されないが、ハロゲン配位子、1,3−ジケトン配位子(例えば、アセチルアセトン配位子など)、ピリジン配位子を含有するモノアニオン性2座配位子(例えば、ピコリン酸配位子、2−(2−ヒドロキシフェニル)−ピリジン配位子など)、L11、Y12、L12、Y11、L13、Y13、L14で形成される4座配位子が好ましく、1,3−ジケトン配位子(例えば、アセチルアセトン配位子など)、ピリジン配位子を含有するモノアニオン性2座配位子(例えばピコリン酸配位子、2−(2−ヒドロキシフェニル)−ピリジン配位子など)、L11、Y12、L12、Y11、L13、Y13、L14で形成される4座配位子がより好ましく、1,3−ジケトン配位子(例えば、アセチルアセトン配位子など)、ピリジン配位子を含有するモノアニオン性2座配位子(例えば、ピコリン酸配位子、2−(2−ヒドロキシフェニル)−ピリジン配位子など)がさらに好ましく、1,3−ジケトン配位子(例えば、アセチルアセトン配位子など)が特に好ましい。配位座の数、及び配位子の数が、金属の配位数を上回ることはない。但し、L15はL11及びL14の両方と結合して環状配位子を形成することはない。
一般式(II)中、Y11、Y12、及びY13は、それぞれ独立に、連結基、単結合、又は二重結合を表す。連結基としては、特に限定されないが、例えば、カルボニル連結基、チオカルボニル連結基、アルキレン基、アルケニレン基、アリーレン基、ヘテロアリーレン基、酸素原子連結基、窒素原子連結基、珪素原子連結基、又は、これらの組み合わせからなる連結基などが挙げられる。Y11、Y12、又はY13が連結基である場合、L11とY12、Y12とL12、L12とY11、Y11とL13、L13とY13、Y13とL14の間の結合は、それぞれ独立に、単結合又は二重結合を表す。
11、Y12、及びY13としては、それぞれ独立に、単結合、二重結合、カルボニル連結基、アルキレン連結基、アルケニレン基が好ましい。Y11は、単結合、アルキレン基がより好ましく、アルキレン基がさらに好ましい。Y12及びY13は、単結合、アルケニレン基がより好ましく、単結合がさらに好ましい。
12、L11、L12、及びM11で形成される環、Y11、L12、L13、及びM11で形成される環、Y13、L13、L14、及びM11で形成される環は、それぞれ環員数4〜10が好ましく、環員数5〜7がより好ましく、環員数5又は6がさらに好ましい。
一般式(II)中、n11は0〜4の整数を表す。M11が配位数4の金属の場合、n11は0であり、M11が配位数6の金属の場合、n11は1、2が好ましく、1がより好ましい。M11が配位数6でn11が1の場合L15は2座配位子を表し、M11が配位数6でn11が2の場合L15は単座配位子を表す。M11が配位数8の金属の場合、n11は1〜4が好ましく、1、2がより好ましく、1がより好ましい。M11が配位数8でn11が1の場合L15は4座配位子を表し、M11が配位数8でn11が2の場合L15は2座配位子を表す。n11が複数のときは、複数のL15は同じであっても異なっていてもよい。
次に、一般式(III)で表される化合物について説明する。
一般式(III)中、MX1は金属イオンを表す。QX11〜QX16はMX1に配位する原子又はMX1に配位する原子を含んだ原子群を表す。LX11〜LX14は単結合、二重結合又は連結基を表す。
すなわち、一般式(III)においては、QX11−LX11−QX12−LX12−QX13からなる原子群、及びQX14−LX13−QX15−LX14−QX16からなる原子群が、それぞれ3座の配位子を形成する。
また、MX1とQX11〜QX16との結合は、それぞれ配位結合でも共有結合でもよい。
一般式(III)で表される化合物について詳細に説明する。
一般式(III)中、MX1は金属イオンを表す。金属イオンとしては特に限定されないが、1価〜3価の金属イオンが好ましく、2価又は3価の金属イオンがより好ましく、3価の金属イオンがさらに好ましい。具体的には、白金イオン、イリジウムイオン、レニウムイオン、パラジウムイオン、ロジウムイオン、ルテニウムイオン、銅イオン、ユーロピウムイオン、ガドリニウムイオン、テルビウムイオンが好ましく、イリジウムイオン、ユーロピウムイオンがより好ましく、イリジウムイオンがさらに好ましい。
X11〜QX16は、MX1に配位する原子又はMX1に配位する原子を含んだ原子群を表す。
X11〜QX16がMX1に配位する原子を表す場合、その具体的な原子としては、炭素原子、窒素原子、酸素原子、珪素原子、リン原子、硫黄原子などが挙げられ、好ましくは窒素原子、酸素原子、硫黄原子、リン原子であり、より好ましくは窒素原子、酸素原子である。
X11〜QX16がMX1に配位する原子を含んだ原子群を表す場合、MX1に炭素原子で配位するものとしては、例えば、イミノ基、芳香族炭化水素環基(ベンゼン、ナフタレンなど)、ヘテロ環基(チオフェン、ピリジン、ピラジン、ピリミジン、ピリダジン、トリアジン、チアゾール、オキサゾール、ピロール、イミダゾール、ピラゾール、トリアゾールなど)及びこれらを含む縮合環、及びこれらの互変異性体が挙げられる。
X1に窒素原子で配位するものとしては、例えば、含窒素ヘテロ環基(ピリジン、ピラジン、ピリミジン、ピリダジン、トリアジン、チアゾール、オキサゾール、ピロール、イミダゾール、ピラゾール、トリアゾールなど)、アミノ基(アルキルアミノ基(好ましくは炭素数2〜30、より好ましくは炭素数2〜20、特に好ましくは炭素数2〜10であり、例えばメチルアミノ)、アリールアミノ基(例えばフェニルアミノ)などが挙げられる。)、アシルアミノ基(好ましくは炭素数2〜30、より好ましくは炭素数2〜20、特に好ましくは炭素数2〜10であり、例えばアセチルアミノ、ベンゾイルアミノなどが挙げられる。)、アルコキシカルボニルアミノ基(好ましくは炭素数2〜30、より好ましくは炭素数2〜20、特に好ましくは炭素数2〜12であり、例えばメトキシカルボニルアミノなどが挙げられる。)、アリールオキシカルボニルアミノ基(好ましくは炭素数7〜30、より好ましくは炭素数7〜20、特に好ましくは炭素数7〜12であり、例えばフェニルオキシカルボニルアミノなどが挙げられる。)、スルホニルアミノ基(好ましくは炭素数1〜30、より好ましくは炭素数1〜20、特に好ましくは炭素数1〜12であり、例えばメタンスルホニルアミノ、ベンゼンスルホニルアミノなどが挙げられる。)、イミノ基などが挙げられる。これらの基はさらに置換されていてもよい。
X1に酸素原子で配位するものとしては、アルコキシ基(好ましくは炭素数1〜30、より好ましくは炭素数1〜20、特に好ましくは炭素数1〜10であり、例えばメトキシ、エトキシ、ブトキシ、2−エチルヘキシロキシなどが挙げられる。)、アリールオキシ基(好ましくは炭素数6〜30、より好ましくは炭素数6〜20、特に好ましくは炭素数6〜12であり、例えばフェニルオキシ、1−ナフチルオキシ、2−ナフチルオキシなどが挙げられる。)、ヘテロ環オキシ基(好ましくは炭素数1〜30、より好ましくは炭素数1〜20、特に好ましくは炭素数1〜12であり、例えばピリジルオキシ、ピラジルオキシ、ピリミジルオキシ、キノリルオキシなどが挙げられる。)、アシルオキシ基(好ましくは炭素数2〜30、より好ましくは炭素数2〜20、特に好ましくは炭素数2〜10であり、例えばアセトキシ、ベンゾイルオキシなどが挙げられる。)、シリルオキシ基(好ましくは炭素数3〜40、より好ましくは炭素数3〜30、特に好ましくは炭素数3〜24であり、例えばトリメチルシリルオキシ、トリフェニルシリルオキシなどが挙げられる。)、カルボニル基(例えばケトン基、エステル基、アミド基など)、エーテル基(例えばジアルキルエーテル基、ジアリールエーテル基、フリル基など)などが挙げられる。
X1に珪素原子で配位するものとしては、アルキルシリル基(好ましくは、炭素数3〜30であり、例えば、トリメチルシリル基等が挙げられる。)、アリールシリル基(好ましくは、炭素数18〜30であり、例えば、トリフェニルシリル基等が挙げられる。)等が挙げられる。これらの基はさらに置換されてもよい。
X1に硫黄原子で配位するものとしては、アルキルチオ基(好ましくは炭素数1〜30、より好ましくは炭素数1〜20、特に好ましくは炭素数1〜12であり、例えばメチルチオ、エチルチオなどが挙げられる。)、アリールチオ基(好ましくは炭素数6〜30、より好ましくは炭素数6〜20、特に好ましくは炭素数6〜12であり、例えばフェニルチオなどが挙げられる。)、ヘテロ環チオ基(好ましくは炭素数1〜30、より好ましくは炭素数1〜20、特に好ましくは炭素数1〜12であり、例えばピリジルチオ、2−ベンズイミゾリルチオ、2−ベンズオキサゾリルチオ、2−ベンズチアゾリルチオなどが挙げられる。)、チオカルボニル基(例えばチオケトン基、チオエステル基など)、チオエーテル基(例えばジアルキルチオエーテル基、ジアリールチオエーテル基、チオフリル基など)などが挙げられる。
X1にリン原子で配位するものとしては、ジアルキルホスフィノ基、ジアリールホスフィノ基、トリアルキルホスフィン、トリアリールホスフィン、ホスフィニン基等があげられる。これらの基はさらに置換されてもよい。
X11〜QX16で表される原子群として好ましくは、MX1に、炭素原子で配位する芳香族炭化水素環基、炭素原子で配位する芳香族ヘテロ環基、窒素原子で配位する含窒素芳香族ヘテロ環基、アルキルオキシ基、アリールオキシ基、アルキルチオ基、アリールチオ基、ジアルキルホスフィノ基であり、より好ましくは炭素原子で配位する芳香族炭化水素環基、炭素原子で配位する芳香族ヘテロ環基、窒素原子で配位する含窒素芳香族ヘテロ環基である。
X1とQX11〜QX16との結合は、それぞれ配位結合でも共有結合でもよい。
一般式(III)中、LX11〜LX14は、単結合、二重結合、又は連結基を表す。連結基としては特に限定されないが、炭素原子、窒素原子、酸素原子、硫黄原子、ケイ素原子から選択される原子を含んで構成される連結基が好ましい。該連結基の具体例を下記に示すが、これらに限定されることはない。
これらの連結基はさらに置換されてもよく、置換基としては下記一般式(2)におけるR21〜R24で表される置換基として挙げるものが適用でき、好ましい範囲も同様である。LX11〜LX14として好ましくは、単結合、ジメチルメチレン基、ジメチルシリレン基である。
前記一般式(II)で表される化合物の好ましい形態は、以下に挙げる、一般式(1)、一般式(2)、一般式(3)、及び一般式(4)で表される各化合物である。
一般式(1)で表される化合物について説明する。
一般式(1)中、M21は金属イオンを表し、Y21は連結基、単結合、又は二重結合を表す。Y22、Y23はそれぞれ単結合又は連結基を表す。Q21、Q22はそれぞれ含窒素ヘテロ環を形成する原子群を表し、Q21で形成される環とY21の間の結合及びQ22で形成される環とY21の間の結合は、単結合又は二重結合を表す。X21、X22は、それぞれ独立に、酸素原子、硫黄原子、置換又は無置換の窒素原子を表す。R21、R22、R23、及びR24は、それぞれ独立に、水素原子又は置換基を表し、R21及びR22並びにR23及びR24は各々結合して環を形成してもよい。L25はM21に配位する配位子を表す。n21は0〜4の整数を表す。
一般式(1)について詳細に説明する。
一般式(1)中、M21は、前記一般式(II)におけるM11と同義であり、好ましい範囲も同じである。
21、Q22は、それぞれ独立に、含窒素へテロ環(M21に配位する窒素を含む環)を形成する原子群を表す。Q21、Q22で形成される含窒素ヘテロ環としては特に限定されないが、例えば、ピリジン環、ピラジン環、ピリミジン環、トリアジン環、チアゾール環、オキサゾール環、ピロール環、トリアゾール環、及び、それらを含む縮環体(例えば、キノリン環、ベンズオキサゾール環、ベンズイミダゾール環、インドレニン環など)及び、これらの互変異性体が挙げられる。
21、Q22で形成される含窒素ヘテロ環としては、好ましくは、ピリジン環、ピラジン環、ピリミジン環、ピリダジン環、トリアジン環、ピラゾール環、イミダゾール環、オキサゾール環、ピロール環、ベンズアゾール環、及び、それらを含む縮環体(例えば、キノリン環、ベンズオキサゾール環、ベンズイミダゾール環など)及び、これらの互変異性体であり、より好ましくはピリジン環、ピラジン環、ピリミジン環、イミダゾール環、ピロール環、及び、それらを含む縮環体(例えば、キノリン環など)及び、これらの互変異性体であり、さらに好ましくは、ピリジン環、及び、その縮環体(例えば、キノリン環など)であり、特に好ましくはピリジン環である。
21、X22は、それぞれ独立に、酸素原子、硫黄原子、置換又は無置換の窒素原子であり、酸素原子、硫黄原子、置換された窒素原子がより好ましく、酸素原子、硫黄原子がさらに好ましく、酸素原子が特に好ましい。
21は、前記一般式(II)におけるY11と同義であり、好ましい範囲も同じである。
22、Y23は、それぞれ独立に、単結合、連結基を表し、単結合が好ましい。連結基としては特に限定されないが、例えば、カルボニル連結基、チオカルボニル連結基、アルキレン基、アルケニレン基、アリーレン基、ヘテロアリーレン基、酸素原子連結基、窒素原子連結基、及び、これらの組み合わせからなる連結基などが挙げられる。
22又はY23として表される連結基としては、カルボニル連結基、アルキレン連結基、アルケニレン連結基が好ましく、カルボニル連結基、アルケニレン連結基がより好ましく、カルボニル連結基がさらに好ましい。
21、R22、R23、及びR24は、それぞれ独立に、水素原子又は置換基を表す。置換基としては特に限定されないが、例えば、アルキル基(好ましくは炭素数1〜30、より好ましくは炭素数1〜20、特に好ましくは炭素数1〜10であり、例えばメチル、エチル、iso−プロピル、tert−ブチル、n−オクチル、n−デシル、n−ヘキサデシル、シクロプロピル、シクロペンチル、シクロヘキシルなどが挙げられる。)、アルケニル基(好ましくは炭素数2〜30、より好ましくは炭素数2〜20、特に好ましくは炭素数2〜10であり、例えばビニル、アリル、2−ブテニル、3−ペンテニルなどが挙げられる。)、アルキニル基(好ましくは炭素数2〜30、より好ましくは炭素数2〜20、特に好ましくは炭素数2〜10であり、例えばプロパルギル、3−ペンチニルなどが挙げられる。)、アリール基(好ましくは炭素数6〜30、より好ましくは炭素数6〜20、特に好ましくは炭素数6〜12であり、例えばフェニル、p−メチルフェニル、ナフチル、アントラニルなどが挙げられる。)、アミノ基(好ましくは炭素数0〜30、より好ましくは炭素数0〜20、特に好ましくは炭素数0〜10であり、例えばアミノ、メチルアミノ、ジメチルアミノ、ジエチルアミノ、ジベンジルアミノ、ジフェニルアミノ、ジトリルアミノなどが挙げられる。)、
アルコキシ基(好ましくは炭素数1〜30、より好ましくは炭素数1〜20、特に好ましくは炭素数1〜10であり、例えばメトキシ、エトキシ、ブトキシ、2−エチルヘキシロキシなどが挙げられる。)、アリールオキシ基(好ましくは炭素数6〜30、より好ましくは炭素数6〜20、特に好ましくは炭素数6〜12であり、例えばフェニルオキシ、1−ナフチルオキシ、2−ナフチルオキシなどが挙げられる。)、ヘテロ環オキシ基(好ましくは炭素数1〜30、より好ましくは炭素数1〜20、特に好ましくは炭素数1〜12であり、例えばピリジルオキシ、ピラジルオキシ、ピリミジルオキシ、キノリルオキシなどが挙げられる。)、アシル基(好ましくは炭素数1〜30、より好ましくは炭素数1〜20、特に好ましくは炭素数1〜12であり、例えばアセチル、ベンゾイル、ホルミル、ピバロイルなどが挙げられる。)、アルコキシカルボニル基(好ましくは炭素数2〜30、より好ましくは炭素数2〜20、特に好ましくは炭素数2〜12であり、例えばメトキシカルボニル、エトキシカルボニルなどが挙げられる。)、アリールオキシカルボニル基(好ましくは炭素数7〜30、より好ましくは炭素数7〜20、特に好ましくは炭素数7〜12であり、例えばフェニルオキシカルボニルなどが挙げられる。)、
アシルオキシ基(好ましくは炭素数2〜30、より好ましくは炭素数2〜20、特に好ましくは炭素数2〜10であり、例えばアセトキシ、ベンゾイルオキシなどが挙げられる。)、アシルアミノ基(好ましくは炭素数2〜30、より好ましくは炭素数2〜20、特に好ましくは炭素数2〜10であり、例えばアセチルアミノ、ベンゾイルアミノなどが挙げられる。)、アルコキシカルボニルアミノ基(好ましくは炭素数2〜30、より好ましくは炭素数2〜20、特に好ましくは炭素数2〜12であり、例えばメトキシカルボニルアミノなどが挙げられる。)、アリールオキシカルボニルアミノ基(好ましくは炭素数7〜30、より好ましくは炭素数7〜20、特に好ましくは炭素数7〜12であり、例えばフェニルオキシカルボニルアミノなどが挙げられる。)、スルホニルアミノ基(好ましくは炭素数1〜30、より好ましくは炭素数1〜20、特に好ましくは炭素数1〜12であり、例えばメタンスルホニルアミノ、ベンゼンスルホニルアミノなどが挙げられる。)、スルファモイル基(好ましくは炭素数0〜30、より好ましくは炭素数0〜20、特に好ましくは炭素数0〜12であり、例えばスルファモイル、メチルスルファモイル、ジメチルスルファモイル、フェニルスルファモイルなどが挙げられる。)、
カルバモイル基(好ましくは炭素数1〜30、より好ましくは炭素数1〜20、特に好ましくは炭素数1〜12であり、例えばカルバモイル、メチルカルバモイル、ジエチルカルバモイル、フェニルカルバモイルなどが挙げられる。)、アルキルチオ基(好ましくは炭素数1〜30、より好ましくは炭素数1〜20、特に好ましくは炭素数1〜12であり、例えばメチルチオ、エチルチオなどが挙げられる。)、アリールチオ基(好ましくは炭素数6〜30、より好ましくは炭素数6〜20、特に好ましくは炭素数6〜12であり、例えばフェニルチオなどが挙げられる。)、ヘテロ環チオ基(好ましくは炭素数1〜30、より好ましくは炭素数1〜20、特に好ましくは炭素数1〜12であり、例えばピリジルチオ、2−ベンズイミゾリルチオ、2−ベンズオキサゾリルチオ、2−ベンズチアゾリルチオなどが挙げられる。)、スルホニル基(好ましくは炭素数1〜30、より好ましくは炭素数1〜20、特に好ましくは炭素数1〜12であり、例えばメシル、トシルなどが挙げられる。)、スルフィニル基(好ましくは炭素数1〜30、より好ましくは炭素数1〜20、特に好ましくは炭素数1〜12であり、例えばメタンスルフィニル、ベンゼンスルフィニルなどが挙げられる。)、ウレイド基(好ましくは炭素数1〜30、より好ましくは炭素数1〜20、特に好ましくは炭素数1〜12であり、例えばウレイド、メチルウレイド、フェニルウレイドなどが挙げられる。)、
リン酸アミド基(好ましくは炭素数1〜30、より好ましくは炭素数1〜20、特に好ましくは炭素数1〜12であり、例えばジエチルリン酸アミド、フェニルリン酸アミドなどが挙げられる。)、ヒドロキシ基、メルカプト基、ハロゲン原子(例えばフッ素原子、塩素原子、臭素原子、ヨウ素原子)、シアノ基、スルホ基、カルボキシル基、ニトロ基、ヒドロキサム酸基、スルフィノ基、ヒドラジノ基、イミノ基、ヘテロ環基(好ましくは炭素数1〜30、より好ましくは炭素数1〜12であり、ヘテロ原子としては、例えば窒素原子、酸素原子、硫黄原子、具体的には例えばイミダゾリル、ピリジル、キノリル、フリル、チエニル、ピペリジル、モルホリノ、ベンズオキサゾリル、ベンズイミダゾリル、ベンズチアゾリル、カルバゾリル基、アゼピニル基などが挙げられる。)、シリル基(好ましくは炭素数3〜40、より好ましくは炭素数3〜30、特に好ましくは炭素数3〜24であり、例えばトリメチルシリル、トリフェニルシリルなどが挙げられる。)、シリルオキシ基(好ましくは炭素数3〜40、より好ましくは炭素数3〜30、特に好ましくは炭素数3〜24であり、例えばトリメチルシリルオキシ、トリフェニルシリルオキシなどが挙げられる。)などが挙げられる。これらの置換基は更に置換されてもよい。
21、R22、R23、及びR24は、それぞれ独立に、アルキル基、アリール基、R21とR22又はR23とR24が結合して環構造(例えば、ベンゾ縮環、ピリジン縮環など)を形成する基が好ましく、R21とR22又はR23とR24が結合して環構造(例えばベンゾ縮環、ピリジン縮環など)を形成する基がより好ましい。
25は前記一般式(II)におけるL15と同義であり、好ましい範囲も同じである。
21は前記一般式(II)におけるn11と同義であり、好ましい範囲も同じである。
一般式(1)において、Q21、Q22が形成する環がピリジン環のとき、Y21は連結基を表す金属錯体であること、Q21、Q22が形成する環がピリジン環で、Y21が単結合又は二重結合で、X21、X22が硫黄原子、置換又は無置換の窒素原子を表す金属錯体であること、或いは、Q21、Q22が形成する環が含窒素ヘテロ5員環、又は、窒素原子を2つ以上含む含窒素6員環を表す金属錯体であることが好ましい。
前記一般式(1)で表される化合物の好ましい形態は、下記一般式(1−A)で表される化合物である。本発明においては、下記一般式(1−A)で表される化合物、又は後述する一般式(3−)で表される化合物を、有機層の少なくとも1層に含有することを要する。
一般式(1−A)について説明する。
一般式(1−A)中、M31白金イオンを表す
31、Z32、Z33、Z34、Z35、及びZ36は、それぞれ独立に、水素原子、アリール基、若しくはハロゲン原子から選択されたいずれかが結合した炭素原子をす。炭素原子に結合しうるアリール基及びハロゲン原子の例としては、前記一般式(1)におけるR21で説明した基が挙げられる。
31、T32、T33、T34、T35、T36、T37、及びT38は、それぞれ独立に、水素原子、アリール基、又はハロゲン原子から選択されたいずれかが結合した炭素原子をす。炭素原子に結合しうるアリール基及びハロゲン原子の例としては、前記一般式(1)におけるR21で説明した基が挙げられる。
31、X32は、それぞれ独立に、酸素原子を表す。
一般式(2)で表される化合物について説明する。
一般式(2)中、M51は前記一般式(II)におけるM11と同義であり、好ましい範囲も同じである。
51、Q52は、それぞれ独立に、前記一般式(1)におけるQ21、Q22と同義であり、好ましい範囲も同じである。
53、Q54は、それぞれ独立に、含窒素へテロ環(M51に配位する窒素を含む環)を形成する基を表す。Q53、Q54で形成される含窒素ヘテロ環としては特に限定されないが、ピロール誘導体の互変異性体、イミダゾール誘導体の互変異性体(例えば、一般式(II)で表される化合物等の具体例として後に例示する、化合物(29)のヘテロ5員環配位子など)、チアゾール誘導体の互変異性体(例えば、一般式(II)で表される化合物等の具体例として後に例示する、化合物(30)のヘテロ5員環配位子など)、オキサゾール誘導体の互変異性体(例えば、一般式(II)で表される化合物等の具体例として後に例示する、化合物(31)のヘテロ5員環配位子など)が好ましく、ピロール誘導体の互変異性体、イミダゾール誘導体の互変異性体、チアゾール誘導体の互変異性体がより好ましく、ピロール誘導体の互変異性体、イミダゾール誘導体の互変異性体がさらに好ましく、ピロール誘導体の互変異性体が特に好ましい。
51は前記一般式(II)におけるY11と同義であり、好ましい範囲も同じである。
55は前記一般式(II)におけるL15と同義であり、好ましい範囲も同じである。
51は前記n11と同義であり、好ましい範囲も同じである。
51、W52は、それぞれ独立に、置換又は無置換の炭素原子、窒素原子を表し、無置換の炭素原子、窒素原子が好ましく、無置換の炭素原子がより好ましい。
一般式(3)で表される化合物について説明する。
一般式(3)中、MA1、QA1、QA2、YA1、YA2、YA3、RA1、RA2、RA3、RA4、LA5、nA1は、前記一般式(1)におけるM21、Q21、Q22、Y21、Y22、Y23、R21、R22、R23、R24、L25、n21と同義であり、好ましい範囲も同じである。
前記一般式(3)で表される化合物の好ましい形態は、下記一般式(3−A)で表される化合物、及び下記一般式(3−B)で表される化合物である。本発明においては、前記一般式(1−A)で表される化合物、又は下記一般式(3−)で表される化合物を、有機層の少なくとも1層に含有することを要する。
先ず、一般式(3−A)で表される化合物について説明する
一般式(3−A)中、M61は、前記一般式(II)におけるM11と同義であり、好ましい範囲も同じである。
61、Q62は、それぞれ独立に、環を形成する基を表す。Q61、Q62で形成される環としては特に限定されないが、例えば、ベンゼン環、ピリジン環、ピリダジン環、ピリミジン環、チオフェン環、イソチアゾール環、フラン環、イソオキサゾ−ル環、及び、その縮環体が挙げられる。
61、Q62で形成される環は、好ましくは、ベンゼン環、ピリジン環、チオフェン環、チアゾール環、及び、その縮環体であり、ベンゼン環、ピリジン環、及び、その縮環体がより好ましく、ベンゼン環、及び、その縮環体がさらに好ましい。
61は前記一般式(II)におけるY11と同義であり、好ましい範囲も同じである。
62、Y63は、それぞれ独立に、連結基又は単結合を表す。連結基としてはとくに限定されないが、例えば、カルボニル連結基、チオカルボニル連結基、アルキレン基、アルケニレン基、アリーレン基、ヘテロアリーレン基、酸素原子連結基、窒素原子連結基、及び、これらの組み合わせからなる連結基などが挙げられる。
62、Y63は、それぞれ独立に、単結合、カルボニル連結基、アルキレン連結基、アルケニレン基が好ましく、単結合、アルケニレン基がより好ましく、単結合がさらに好ましい。
65は前記一般式(II)におけるL15と同義であり、好ましい範囲も同じである。
61は前記一般式(II)におけるn11と同義であり、好ましい範囲も同じである。
61、Z62、Z63、Z64、Z65、Z66、Z67、及びZ68は、それぞれ独立に、置換又は無置換の炭素原子、窒素原子を表し、置換又は無置換の炭素原子が好ましい。炭素上の置換基としては、前記一般式(1)におけるR21で説明した基が挙げられ、また、Z61とZ62、Z62とZ63、Z63とZ64、Z65とZ66、Z66とZ67、Z67とZ68が連結基を介して結合し、縮環(例えば、ベンゾ縮環、ピリジン縮環など)を形成しても良い。Q61、Q62で形成される環がそれぞれZ61、Z68と連結基を介して結合し、環を形成してもよい。
前記炭素上の置換基としては、アルキル基、アルコキシ基、アルキルアミノ基、アリール基、縮環(例えばベンゾ縮環、ピリジン縮環など)を形成する基、ハロゲン原子が好ましく、アルキルアミノ基、アリール基、縮環(例えばベンゾ縮環、ピリジン縮環など)を形成する基がより好ましく、アリール基、縮環(例えばベンゾ縮環、ピリジン縮環など)を形成する基がさらに好ましく、縮環(例えばベンゾ縮環、ピリジン縮環など)を形成する基が特に好ましい。
一般式(3−B)で表される化合物について説明する。
一般式(3−B)中、 71 は金属イオンを表し、その好ましい範囲は、前記一般式(II)におけるM11 と同じである。
71 は置換又は無置換のメチレン基を表す。
72、及びY73単結合を表す
75は、 71 に配位する配位子を表し、その好ましい範囲は、前記一般式(II)におけるL15 と同じである。
710〜4の整数を表す。
71、Z72、Z73、Z74、Z75、及びZ76は、それぞれ独立に、水素原子、ハロゲン原子、アルキル基、アリール基、縮環を形成する基(例えばベンゼン環、ピリジン環)から選択されたいずれかが結合した炭素原子、又は窒素原子を表し、水素原子、ハロゲン原子、アルキル基、アリール基、縮環を形成する基(例えばベンゼン環、ピリジン環)から選択されたいずれかが結合した炭素原子が好ましい。
71 、Z 72 、Z 73 、Z 74 、Z 75 、又はZ 76 における炭素原子に結合するハロゲン原子、アルキル基、及びアリール基としては、前記一般式(1)におけるR21で説明した基が挙げられる。また、 71 、Z 72 、Z 73 、Z 74 、Z 75 、又はZ 76 が縮環(例えば、ベンゾ縮環、ピリジン縮環など)を形成する基である場合、71とZ72 72 とZ 73 、Z73とZ74 75 とZ 76 互いに連結して環(例えばベンゼン環、ピリジン環)を形成してもよい。
71 、R 72 、R 73 、及びR 74 は、それぞれ独立に、水素原子、ハロゲン原子、アルキル基、アリール基、又は縮環を形成する基(例えばベンゼン環、ピリジン環)を表す。
71 、R 72 、R 73 、又はR 74 で表されるハロゲン原子、アルキル基、及びアリール基としては、前記一般式(1)におけるR21で説明した基が挙げられる。
前記一般式(3−B)で表される化合物の好ましい形態は、下記一般式(3−C)で表される化合物である。
一般式(3−C)で表される化合物について説明する。
一般式(3−C)中、RC1及びRC2は、それぞれ独立に、アルキル基又はアリール基を表す。C3、RC4、RC5、及びRC6は、それぞれ独立に、アルキル基、アリール基、ヘテロアリール基、又はハロゲン原子を表す
C1 又はR C2 で表されるアルキル基、及びアリール基としては、前記一般式(1)におけるR21ないしR24の置換基として説明したアルキル基、及びアリール基が挙げられる。
C3 、R C4 、R C5 、又はR C6 で表されるアルキル基、アリール基、ヘテロアリール基、ハロゲン原子としては、前記一般式(1)におけるR21ないしR24の置換基として説明したアルキル基、アリール基、ヘテロアリール基、ハロゲン原子が挙げられる。
C3、nC6は0〜3の整数、nC4、nC5は0〜4の整数を表し、RC3、RC4、RC5、RC6をそれぞれ複数個有する場合、複数個のRC3、RC4、RC5、RC6は同じであっても異なってもよく、連結して環を形成してもよい。
一般式(4)で表される化合物について説明する。
一般式(4)中、MB1、YB2、YB3、RB1、RB2、RB3、RB4、LB5、nB3、XB1、XB2は、前記一般式(1)におけるM21、Y22、Y23、R21、R22、R23、R24、L25、n21、X21、X22とそれぞれ同義であり好ましい範囲も同様である。
B1は連結基を表し、前記一般式(1)におけるY21と同様であり、好ましくは1,2位で置換したビニル基、フェニレン環、ピリジン環、ピラジン環、ピリミジン環又は炭素数2〜8のメチレン基を表す。
B5、RB6は、それぞれ独立に、水素原子又は置換基を表し、置換基としては前記一般式(1)におけるR21ないしR24の置換基として説明したアルキル基、アリール基、ヘテロ環基を表す。ただし、YB1はRB5又はRB6と連結することはない。nB1、nB2は、それぞれ独立に、0ないし1の整数を表す。
前記一般式(4)で表される化合物の好ましい形態は、下記一般式(4−A)で表される化合物である。
一般式(4−A)で表される化合物について説明する
一般式(4−A)中、RD3、RD4は、それぞれ独立に、水素原子又は置換基を表し、RD1、RD2はそれぞれ置換基を表す。RD1、RD2、RD3、及びRD4が表す置換基としては、前記一般式(4)におけるRB5、RB6が表す置換基と同義であり、好ましい範囲も同様である。nD1、nD2は0〜4の整数を表し、RD1、RD2をそれぞれ複数個有する場合、複数個のRD1、RD2は同じであっても異なってもよく、連結して環を形成してもよい。YD1は1,2位で置換したビニル基、フェニレン環、ピリジン環、ピラジン環、ピリミジン環又は炭素数1〜8のメチレン基を表す。
本発明における3座配位子を有する金属錯体の好ましい形態の1つは、下記一般式(5)で表される化合物である。
一般式(5)で表される化合物について説明する。
一般式(5)中、M81は前記一般式(II)におけるM11と同義であり、好ましい範囲も同じである。
81、L82、及びL83は、それぞれ独立に、前記一般式(II)におけるL11、L12、L14と同義であり、好ましい範囲も同じである。
81、Y82は、それぞれ独立に、前記一般式(II)におけるY11、Y12と同義であり、好ましい範囲も同じである。
85はM81に配位する配位子を表す。L85は1〜3座の配位子が好ましく、1〜3座のアニオン性配位子がより好ましい。1〜3座のアニオン性配位子としては特に限定されないが、ハロゲン配位子、L81、Y81、L82、Y82、L83で形成される3座配位子が好ましく、L81、Y81、L82、Y82、L83で形成される3座配位子がより好ましい。L85が金属を介さずにL81、L83と連結することはない。配位座の数、及び配位子の数が、金属の配位数を上回ることはない。
81は0〜5を表す。M81が配位数4の金属の場合、n81は1であり、L85は単座配位子を表す。M81が配位数6の金属の場合、n81は1〜3が好ましく、1、3がより好ましく、1がさらに好ましい。M81が配位数6でn81が1の場合L85は3座配位子を表し、M81が配位数6でn81が2の場合L85は単座配位子1つと2座配位子1つを表し、M81が配位数6でn81が3の場合L85は単座配位子を表す。M81が配位数8の金属の場合、n81は1〜5が好ましく、1、2がより好ましく、1がより好ましい。M81が配位数8でn81が1の場合L85は5座配位子を表し、n81が2の場合L85は3座配位子1つと2座配位子1つを表し、n81が3の場合L85は3座配位子1つと単座配位子2つ、又は、2座配位子2つと単座配位子1つを表し、n81が4の場合L85は2座配位子1つと単座配位子3つを表し、n81が5の場合L85は単座配位子5つを表す。n81が複数のときは、複数のL85は同じであっても異なっていてもよい。
前記一般式(5)の好ましい形態は、前記一般式(5)のL81、L82、L83が炭素原子でM81に配位する芳香族炭素環又はヘテロ環、又は窒素原子でM81に配位する含窒素ヘテロ環を表し、L81、L82、L83のうち少なくとも一つが含窒素ヘテロ環である。これら炭素原子で配位する芳香族炭素環、ヘテロ環及び窒素原子で配位する含窒素ヘテロ環は前記一般式(II)で説明したM11に炭素原子で配位する配位子及び窒素原子で配位する例が挙げられ、好ましい範囲も同様である。Y81、Y82は好ましくは単結合ないしはメチレン基を表す。
前記一般式(5)で表される化合物の他の好ましい形態は、下記一般式(5−A)で表される化合物、及び下記一般式(5−B)で表される化合物である。
先ず、一般式(5−A)で表される化合物について説明する。
一般式(5−A)中、M91は前記一般式(5)におけるM81と同義であり、好ましい範囲も同じである。
91、Q92は含窒素へテロ環(M91に配位する窒素を含む環)を形成する基を表す。Q91、Q92で形成される含窒素ヘテロ環としては特に限定されないが、例えば、ピリジン環、ピラジン環、ピリミジン環、ピリダジン環、トリアジン環、チアゾール環、オキサゾール環、ピロール環、ピラゾール環、イミダゾール環、トリアゾール環、及び、それらを含む縮環体(例えば、キノリン環、ベンズオキサゾール環、ベンズイミダゾール環、インドレニン環など)及び、これらの互変異性体が挙げられる。
91、Q92で形成される含窒素ヘテロ環は、好ましくは、ピリジン環、ピラゾール環、チアゾール環、イミダゾール環、ピロール環、及び、それらを含む縮環体(例えば、キノリン環、ベンズチアゾール環、ベンズイミダゾール環、インドレニン環など)、及び、これらの互変異性体であり、より好ましくはピリジン環、ピロール環、及び、それらを含む縮環体(例えば、キノリン環など)、及び、これらの互変異性体、さらに好ましくは、ピリジン環、及び、それらを含む縮環体(例えば、キノリン環など)であり、特に好ましくはピリジン環である。
93は含窒素へテロ環(M91に配位する窒素を含む環)を形成する基を表す。Q93で形成される含窒素ヘテロ環としては特に限定されないが、ピロール環、イミダゾール環、トリアゾール環の互変異性体、及び、それらを含む縮環体(例えばベンズピロールなど)が好ましく、ピロール環の互変異性体及びピロール環を含む縮環体(例えばベンズピロールなど)の互変異性体がより好ましい。
91、W92は、それぞれ独立に、前記一般式(2)におけるW51、W52と同義であり、好ましい範囲も同じである。
95は前記一般式(5)におけるL85と同義であり、好ましい範囲も同じである。
91は前記一般式(5)におけるn81と同義であり、好ましい範囲も同じである。
一般式(5−B)で表される化合物について説明する。
一般式(5−B)中、M101は、前記一般式(5)におけるM81と同義であり、好ましい範囲も同じである。
102は、前記一般式(1)におけるQ21と同義であり、好ましい範囲も同じである。
101は前記一般式(5−A)におけるQ91と同義であり、好ましい範囲も同じである。
103は芳香環を形成する基を表す。Q103で形成される芳香環としては特に限定されないが、ベンゼン環、フラン環、チオフェン環、ピロール環、及び、それらを含む縮環体(例えば、ナフタレン環など)が好ましく、ベンゼン環及びベンゼン環を含む縮環体(例えば、ナフタレン環など)がより好ましく、ベンゼン環が特に好ましい。
101、Y102は、それぞれ独立に、前記一般式(1)におけるY22と同義であり、好ましい範囲も同じである。
105は前記一般式(5)におけるL85と同義であり、好ましい範囲も同じである。
101は前記一般式(5)におけるn81と同義であり、好ましい範囲も同じである。
101は前記一般式(1)におけるX21と同義であり、好ましい範囲も同じである。
本発明における三座配位子を有する金属錯体の他の好ましい態様は、前記一般式(III)で表される化合物であるが、前記一般式(III)で表される化合物のうち、より好ましくは下記一般式(X2)で表される化合物であり、更に好ましくは下記一般式(X3)で表される化合物である。
先ず、一般式(X2)で表される化合物について説明する。
一般式(X2)中、MX2は金属イオンを表す。YX21〜YX26はMX2に配位する原子を表し、QX21〜QX26は、それぞれYX21〜YX26と共に芳香環若しくは芳香族ヘテロ環を形成する原子群を表す。LX21〜LX24は単結合、二重結合又は連結基を表す。MX2とYX21〜YX26との結合は、それぞれ配位結合でも共有結合でもよい。
一般式(X2)で表される化合物について詳細に説明する。
一般式(X2)中、MX2は、前記一般式(III)におけるMX1と同義であり、また好ましい範囲も同様である。YX21〜YX26はMX2に配位する原子を表す。YX21〜YX26とMX2との結合は配位結合でも共有結合でもよい。YX21〜YX26としては、炭素原子、窒素原子、酸素原子、硫黄原子、りん原子、ケイ素原子が挙げられ、好ましくは炭素原子、窒素原子である。QX21〜QX26は、それぞれYX21〜YX26を含んで芳香族炭化水素環又は芳香族ヘテロ環を形成する原子群を表す。この場合に形成する芳香族炭化水素環、芳香族ヘテロ環としては、ベンゼン環、ピリジン環、ピラジン環、ピリミジン環、ピリダジン環、トリアジン環、ピロール環、ピラゾール環、イミダゾール環、トリアゾール環、オキサゾール環、チアゾール環、オキサジアゾール環、チアジアゾール環、チオフェン環、フラン環が挙げられ、好ましくはベンゼン環、ピリジン環、ピラジン環、ピリミジン環、ピラゾール環、イミダゾール環、トリアゾール環であり、さらに好ましくはベンゼン環、ピリジン環、ピラジン環、ピラゾール環、トリアゾール環であり、特に好ましくはベンゼン環、ピリジン環である。これらはさらに縮環を有していても置換基を有していても良い。
X21〜LX24は前記一般式(III)におけるLX11〜LX14と同義であり好ましい範囲も同様である。
前記一般式(III)で表される化合物は、さらに好ましくは下記一般式(X3)で表される化合物である。
一般式(X3)について説明する。
一般式(X3)中、MX3は金属イオンを表す。YX31〜YX36は、炭素原子、窒素原子、リン原子を表す。LX31〜LX34は単結合、二重結合又は連結基を表す。MX3とYX31〜YX36との結合は、それぞれ配位結合でも共有結合でもよい。
X3は前記一般式(III)におけるMX1と同義であり、また好ましい範囲も同様である。YX31〜YX36はMX3に配位する原子を表す。YX31〜YX36とMX3との結合は配位結合でも共有結合でも良い。YX31〜YX36としては、炭素原子、窒素原子、りん原子が挙げられ、好ましくは炭素原子、窒素原子である。LX31〜LX34は前記一般式(III)におけるLX11〜LX14と同義であり好ましい範囲も同様である。
本発明の有機電界発光素子における有機層が必須に含有する一般式(1−A)又は一般式(3−)で表される化合物を含め、前記一般式(II)、一般式(III)、及び一般式(5)で表される化合物の具体例としては、特願2004−162849号明細書に記載の化合物(1)〜化合物(242)(以下に構造を示す。)が挙げられるが、これらに限定されるものではない。
属錯体の合成方法)
上述した金属錯体〔前記一般式(II)、(1)、(1−A)、(2)、(3)、(3−A)、(3−B)、(3−C)、(4)、(4−A)、(5)、(5−A)、及び(5−B)、並びに前記一般式(III)、(X2)、及び(X3)で表される化合物〕は、種々の手法で合成できる。
例えば、配位子、又はその解離体と金属化合物を溶媒(例えば、ハロゲン系溶媒、アルコール系溶媒、エーテル系溶媒、エステル系溶媒、ケトン系溶媒、ニトリル系溶媒、アミド系溶媒、スルホン系溶媒、スルホキサイド系溶媒、水などが挙げられる)の存在下、若しくは、溶媒非存在下、塩基の存在下(無機、有機の種々の塩基、例えば、ナトリウムメトキサイド、t−ブトキシカリウム、トリエチルアミン、炭酸カリウムなどが挙げられる)、若しくは、塩基非存在下、室温以下、若しくは加熱し(通常の加熱以外にもマイクロウェーブで加熱する手法も有効である)得ることができる。
属錯体を合成する際の反応時間は反応原料の活性により異なり、特に限定されないが、1分以上5日以下が好ましく、5分以上3日以下がより好ましく、10分以上1日以下がさらに好ましい。
属錯体合成の反応温度は反応の活性により異なり、特に限定されないが、0℃以上300℃以下が好ましく、5℃以上250℃以下がより好ましく、10℃以上200℃以下がさらに好ましい。
属錯体は、目的とする錯体の部分構造を形成している配位子を適宜選択することで、前記一般式(II)、(1)、(1−A)、(2)、(3)、(3−A)、(3−B)、(3−C)、(4)、(4−A)、(5)、(5−A)、及び(5−B)、並びに前記一般式(III)、(X2)、及び(X3)で表される化合物で表される化合物は合成できる。
例えば、一般式(1−A)で表される化合物を合成する際は、6,6'−ビス(2−ヒドロキシフェニル)−2,2'−ビピリジル配位子又はその誘導体(例えば、2,9−ビス(2−ヒドロキシフェニル)−1,10−フェナントロリン配位子、2,9−ビス(2−ヒドロキシフェニル)−4,7−ジフェニル−1,10−フェナントロリン配位子、6,6'−ビス(2−ヒドロキシ−5−tert−ブチルフェニル)−2,2'−ビピリジル配位子など)などを、金属化合物に対し、好ましくは0.1当量〜10当量、より好ましくは0.3当量〜6当量、さらに好ましくは0.5当量〜4当量加えて合成できる。一般式(1−A)で表される化合物の合成方法において、反応溶媒、反応時間、反応温度の各々は、上記本発明の金属錯体の合成方法で述べた事項と同様である。
6,6'−ビス(2−ヒドロキシフェニル)−2,2'−ビピリジル配位子の誘導体は種々の公知の方法を用いて合成することができる。
例えば、2,2'−ビピリジル誘導体(例えば、1,10−フェナントロリンなど)とアニソール誘導体(例えば、4−フルオロアニソールなど)をJournal of Organic Chemistry, 741, 11,(1946)に記載の方法で反応させることにより合成することができる。また、ハロゲン化された2,2'−ビピリジル誘導体(例えば、2,9−ジブロモ−1,10−フェナントロリンなど)と2−メトキシフェニルボロン酸誘導体など(例えば、2−メトキシ−5−フルオロフェニルボロン酸など)を出発物質として鈴木カップリング反応を行った後、メチル基を脱保護する(Journal of Organic Chemistry, 741, 11,(1946)に記載の方法、ピリジン塩酸塩中で加熱するなどの方法を用いる)ことにより合成することができる。また、2,2'−ビピリジルボロン酸誘導体(例えば6,6'−ビス(4,4,5,5−テトラメチル−1,3,2−ジオキサボロリル)−2,2'−ビピリジルなど)とハロゲン化されたアニソール誘導体(例えば2−ブロモアニソールなど)を出発物質として鈴木カップリング反応を行った後、メチル基を脱保護する(Journal of Organic Chemistry, 741, 11,(1946)に記載の方法、又は、ピリジン塩酸塩中で加熱するなどの方法を用いる)ことによっても合成することができる。
本発明における有機層が含有しうる金属錯体の配位子が前述の通り環状配位子である場合、該金属錯体は、下記一般式(IV)で表される化合物であることが好ましい。
以下、下記一般式(IV)で表される化合物について説明する。
一般式(IV)中、Q11は含窒素へテロ環を形成する原子群を表し、Z11、Z12、Z13はそれぞれ置換又は無置換の、炭素原子又は窒素原子を表し、MY1は更に配位子を有してもよい金属イオンを表す。
一般式(IV)中、Q11は、Q11が結合する炭素原子2つとこれらの炭素原子に直接結合している窒素原子とを含んで、含窒素へテロ環を形成する原子群を表す。Q11で形成される含窒素へテロ環の環員数としては特に限定されないが、環員数12〜20が好ましく、環員数14〜16がより好ましく、環員数16がさらに好ましい。
11、Z12、及びZ13はそれぞれ独立に、置換又は無置換の炭素原子若しくは窒素原子を表す。Z11、Z12、及びZ13の組合せとしては、Z11、Z12、及びZ13の少なくとも1つが窒素原子であることが好ましい。
炭素原子上の置換基としては、例えば、アルキル基(好ましくは炭素数1〜30、より好ましくは炭素数1〜20、特に好ましくは炭素数1〜10であり、例えばメチル、エチル、iso−プロピル、tert−ブチル、n−オクチル、n−デシル、n−ヘキサデシル、シクロプロピル、シクロペンチル、シクロヘキシルなどが挙げられる。)、アルケニル基(好ましくは炭素数2〜30、より好ましくは炭素数2〜20、特に好ましくは炭素数2〜10であり、例えばビニル、アリル、2−ブテニル、3−ペンテニルなどが挙げられる。)、アルキニル基(好ましくは炭素数2〜30、より好ましくは炭素数2〜20、特に好ましくは炭素数2〜10であり、例えばプロパルギル、3−ペンチニルなどが挙げられる。)、
アリール基(好ましくは炭素数6〜30、より好ましくは炭素数6〜20、特に好ましくは炭素数6〜12であり、例えばフェニル、p−メチルフェニル、ナフチル、アントラニルなどが挙げられる。)、アミノ基(好ましくは炭素数0〜30、より好ましくは炭素数0〜20、特に好ましくは炭素数0〜10であり、例えばアミノ、メチルアミノ、ジメチルアミノ、ジエチルアミノ、ジベンジルアミノ、ジフェニルアミノ、ジトリルアミノなどが挙げられる。)、アルコキシ基(好ましくは炭素数1〜30、より好ましくは炭素数1〜20、特に好ましくは炭素数1〜10であり、例えばメトキシ、エトキシ、ブトキシ、2−エチルヘキシロキシなどが挙げられる。)、アリールオキシ基(好ましくは炭素数6〜30、より好ましくは炭素数6〜20、特に好ましくは炭素数6〜12であり、例えばフェニルオキシ、1−ナフチルオキシ、2−ナフチルオキシなどが挙げられる。)、ヘテロ環オキシ基(好ましくは炭素数1〜30、より好ましくは炭素数1〜20、特に好ましくは炭素数1〜12であり、例えばピリジルオキシ、ピラジルオキシ、ピリミジルオキシ、キノリルオキシなどが挙げられる。)、
アシル基(好ましくは炭素数1〜30、より好ましくは炭素数1〜20、特に好ましくは炭素数1〜12であり、例えばアセチル、ベンゾイル、ホルミル、ピバロイルなどが挙げられる。)、アルコキシカルボニル基(好ましくは炭素数2〜30、より好ましくは炭素数2〜20、特に好ましくは炭素数2〜12であり、例えばメトキシカルボニル、エトキシカルボニルなどが挙げられる。)、アリールオキシカルボニル基(好ましくは炭素数7〜30、より好ましくは炭素数7〜20、特に好ましくは炭素数7〜12であり、例えばフェニルオキシカルボニルなどが挙げられる。)、アシルオキシ基(好ましくは炭素数2〜30、より好ましくは炭素数2〜20、特に好ましくは炭素数2〜10であり、例えばアセトキシ、ベンゾイルオキシなどが挙げられる。)、アシルアミノ基(好ましくは炭素数2〜30、より好ましくは炭素数2〜20、特に好ましくは炭素数2〜10であり、例えばアセチルアミノ、ベンゾイルアミノなどが挙げられる。)、
アルコキシカルボニルアミノ基(好ましくは炭素数2〜30、より好ましくは炭素数2〜20、特に好ましくは炭素数2〜12であり、例えばメトキシカルボニルアミノなどが挙げられる。)、アリールオキシカルボニルアミノ基(好ましくは炭素数7〜30、より好ましくは炭素数7〜20、特に好ましくは炭素数7〜12であり、例えばフェニルオキシカルボニルアミノなどが挙げられる。)、スルホニルアミノ基(好ましくは炭素数1〜30、より好ましくは炭素数1〜20、特に好ましくは炭素数1〜12であり、例えばメタンスルホニルアミノ、ベンゼンスルホニルアミノなどが挙げられる。)、スルファモイル基(好ましくは炭素数0〜30、より好ましくは炭素数0〜20、特に好ましくは炭素数0〜12であり、例えばスルファモイル、メチルスルファモイル、ジメチルスルファモイル、フェニルスルファモイルなどが挙げられる。)、
カルバモイル基(好ましくは炭素数1〜30、より好ましくは炭素数1〜20、特に好ましくは炭素数1〜12であり、例えばカルバモイル、メチルカルバモイル、ジエチルカルバモイル、フェニルカルバモイルなどが挙げられる。)、アルキルチオ基(好ましくは炭素数1〜30、より好ましくは炭素数1〜20、特に好ましくは炭素数1〜12であり、例えばメチルチオ、エチルチオなどが挙げられる。)、アリールチオ基(好ましくは炭素数6〜30、より好ましくは炭素数6〜20、特に好ましくは炭素数6〜12であり、例えばフェニルチオなどが挙げられる。)、ヘテロ環チオ基(好ましくは炭素数1〜30、より好ましくは炭素数1〜20、特に好ましくは炭素数1〜12であり、例えばピリジルチオ、2−ベンズイミゾリルチオ、2−ベンズオキサゾリルチオ、2−ベンズチアゾリルチオなどが挙げられる。)、
スルホニル基(好ましくは炭素数1〜30、より好ましくは炭素数1〜20、特に好ましくは炭素数1〜12であり、例えばメシル、トシルなどが挙げられる。)、スルフィニル基(好ましくは炭素数1〜30、より好ましくは炭素数1〜20、特に好ましくは炭素数1〜12であり、例えばメタンスルフィニル、ベンゼンスルフィニルなどが挙げられる。)、ウレイド基(好ましくは炭素数1〜30、より好ましくは炭素数1〜20、特に好ましくは炭素数1〜12であり、例えばウレイド、メチルウレイド、フェニルウレイドなどが挙げられる。)、リン酸アミド基(好ましくは炭素数1〜30、より好ましくは炭素数1〜20、特に好ましくは炭素数1〜12であり、例えばジエチルリン酸アミド、フェニルリン酸アミドなどが挙げられる。)、ヒドロキシ基、メルカプト基、ハロゲン原子(例えばフッ素原子、塩素原子、臭素原子、ヨウ素原子)、
シアノ基、スルホ基、カルボキシル基、ニトロ基、ヒドロキサム酸基、スルフィノ基、ヒドラジノ基、イミノ基、ヘテロ環基(好ましくは炭素数1〜30、より好ましくは炭素数1〜12であり、ヘテロ原子としては、例えば窒素原子、酸素原子、硫黄原子、具体的には例えばイミダゾリル、ピリジル、キノリル、フリル、チエニル、ピペリジル、モルホリノ、ベンズオキサゾリル、ベンズイミダゾリル、ベンズチアゾリル、カルバゾリル基、アゼピニル基などが挙げられる。)、シリル基(好ましくは炭素数3〜40、より好ましくは炭素数3〜30、特に好ましくは炭素数3〜24であり、例えばトリメチルシリル、トリフェニルシリルなどが挙げられる。)、シリルオキシ基(好ましくは炭素数3〜40、より好ましくは炭素数3〜30、特に好ましくは炭素数3〜24であり、例えばトリメチルシリルオキシ、トリフェニルシリルオキシなどが挙げられる。)などが挙げられる。これらの置換基は更に置換されてもよい。
これらの置換基の中でも、炭素原子上の置換基としては、アルキル基、アリール基、ヘテロ環基、ハロゲン原子が好ましく、より好ましくはアリール基、ハロゲン原子であり、さらに好ましくはフェニル基、フッ素原子である。
窒素原子上の置換基としては、前記炭素原子上の置換基として例示した置換基が挙げられ、好ましい範囲も同じである。
一般式(IV)中、MY1は配位子を更に有してもよい金属イオンを表し、他に配位子を有さない金属イオンが好ましい。
Y1で表される金属イオンとしては特に限定されないが、2価又は3価の金属イオンが好ましい。2価又は3価の金属イオンとしては、コバルトイオン、マグネシウムイオン、亜鉛イオン、パラジウムイオン、ニッケルイオン、銅イオン、白金イオン、鉛イオン、アルミニウムイオン、イリジウムイオン、ユーロピウムイオンが好ましく、コバルトイオン、マグネシウムイオン、亜鉛イオン、パラジウムイオン、ニッケルイオン、銅イオン、白金イオン、鉛イオンがより好ましく、銅イオン、白金イオンがさらに好ましく、白金イオンが特に好ましい。MY1は、Q11に含まれる原子と結合していても結合していなくてもよく、結合している方が好ましい。
Y1が、さらに有していてもよい配位子としては、特に限定されないが、単座、若しくは、2座の配位子が好ましく、2座の配位子がより好ましい。配位する原子としては、特に限定されないが、酸素原子、硫黄原子、窒素原子、炭素原子、りん原子が好ましく、酸素原子、窒素原子、炭素原子がより好ましく、酸素原子、窒素原子がさらに好ましい。
前記一般式(IV)で表される化合物の好ましい例は、下記一般式(a)〜(j)で表される化合物、又はそれらの互変異性体である。
一般式(IV)で表される化合物はとしては、一般式(a)及び一般式(b)で表される化合物又はその互変異性体がより好ましく、一般式(b)で表される化合物又はその互変異性体がより好ましい。
また、一般式(IV)で表される化合物としては、一般式(c)又は一般式(g)で表される化合物も好ましい。
一般式(c)で表される化合物としては、一般式(d)で表される化合物又はその互変異性体、一般式(e)で表される化合物又はその互変異性体、一般式(f)で表される化合物又はその互変異性体が好ましく、一般式(d)で表される化合物又はその互変異性体、一般式(e)で表される化合物又はその互変異性体がより好ましく、一般式(d)で表される化合物又はその互変異性体がさらに好ましい。
一般式(g)で表される化合物としては、一般式(h)で表される化合物又はその互変異性体、一般式(i)で表される化合物又はその互変異性体、一般式(j)で表される化合物又はその互変異性体が好ましく、一般式(h)で表される化合物又はその互変異性体、一般式(i)で表される化合物又はその互変異性体がより好ましく、一般式(h)表される化合物又はその互変異性体がさらに好ましい。
以下、一般式(a)〜(j)で表される化合物について詳細に説明する。
一般式(a)で表される化合物について説明する。
一般式(a)中、Z21、Z22、Z23、Z24、Z25、Z26、M21はそれぞれ対応する前記一般式(IV)におけるZ11、Z12、Z13、Z11、Z12、Z13、M11と同義であり、好ましい範囲も同じである。
21、Q22はそれぞれ含窒素へテロ環を形成する基を表す。Q21、Q22で形成される含窒素ヘテロ環としては特に限定されないが、ピロール環、イミダゾール環、トリアゾール環、及び、それらを含む縮環体(例えばベンズピロール)、及び、これらの互変異性体(例えば、後述の一般式(b)において、R43、R44、R45、R46が置換している含窒素5員環はピロールの互変異性体と定義する)が好ましく、ピロール環及びピロール環を含む縮環体(例えば、ベンズピロール)がより好ましい。
21、X22、X23、X24は、それぞれ独立に、置換又は無置換の炭素原子又は窒素原子を表し、無置換の炭素原子、窒素原子が好ましく、窒素原子がより好ましい。
一般式(b)で表される化合物について説明する。
一般式(b)中、Z41、Z42、Z43、Z44、Z45、Z46、X41、X42、X43、X44、M41は、それぞれ前記Z21、Z22、Z23、Z24、Z25、Z26、X21、X22、X23、X24、M21と同義であり、好ましい範囲も同じである。
43、R44、R45、R46は、それぞれ独立に、水素原子、又は前記一般式(IV)におけるZ11又はZ12上の置換基として例示したアルキル基、アリール基、R43とR44又はR45とR46が結合して環構造(例えば、ベンゾ縮環、ピリジン縮環など)を形成する基が好ましく、アルキル基、アリール基、R43とR44又はR45とR46が結合して環構造(例えば、ベンゾ縮環、ピリジン縮環など)を形成する基がより好ましく、R43とR44又はR45とR46が結合して環構造(例えば、ベンゾ縮環、ピリジン縮環など)を形成する基がさらに好ましい。
43、R44、R45、R46は、それぞれ独立に、水素原子又は置換基を表す。置換基としては前記一般式(IV)におけるZ11又はZ12について炭素原子上の置換基で説明した基が挙げられる。
一般式(c)で表される化合物について説明する。
一般式(c)中、Z101、Z102、Z103はそれぞれ独立に置換又は無置換の、炭素原子又は窒素原子を表す。Z101、Z102、Z103の少なくとも一つが窒素原子であることが好ましい。
101、L102、L103、及びL104は、それぞれ独立に、単結合又は連結基を表す。連結としては特に限定されないが、例えば、カルボニル連結基、アルキレン基、アルケニレン基、アリーレン基、ヘテロアリーレン基、含窒素ヘテロ環連結基、酸素原子連結基、アミノ連結基、イミノ連結基、カルボニル連結基、及び、これらの組み合わせからなる連結基などが挙げられる。
101、L102、L103、及びL104としては、それぞれ独立に、単結合、アルキレン基、アルケニレン基、アミノ連結基、イミノ連結基が好ましく、単結合、アルキレン連結基、アルケニレン連結基、イミノ連結基がより好ましく、単結合、アルキレン連結基がさらに好ましい。
101、Q103は、それぞれ独立に、M101に炭素原子で配位する基、窒素原子で配位する基、りん原子で配位する基、酸素原子で配位する基、又は、硫黄原子で配位する基を表す。
炭素原子で配位する基としては、炭素原子で配位するアリール基、炭素原子で配位する5員環へテロアリール基、炭素原子で配位する6員環へテロアリール基が好ましく、炭素原子で配位するアリール基、炭素原子で配位する含窒素5員環へテロアリール基、炭素原子で配位する含窒素6員環へテロアリール基がより好ましく、炭素原子で配位するアリール基がさらに好ましい。
窒素原子で配位する基としては、窒素原子で配位する含窒素5員環へテロアリール基、窒素原子で配位する含窒素6員環へテロアリール基が好ましく、窒素原子で配位する含窒素6員環へテロアリール基がより好ましい。
りん原子で配位する基としては、りん原子で配位するアルキルホスフィン基、りん原子で配位するアリールホスフィン基、りん原子で配位するアルコキシホスフィン基、りん原子で配位するアリールオキシホスフィン基、りん原子で配位するヘテロアリールオキシホスフィン基、りん原子で配位するホスフィニン基、りん原子で配位するホスホール基が好ましく、りん原子で配位するアルキルホスフィン基、りん原子で配位するアリールホスフィン基がより好ましい。
酸素原子で配位する基としては、オキシ基、酸素原子で配位するカルボニル基が好ましく、オキシ基がさらに好ましい。
硫黄原子で配位する基としては、スルフィド基、チオフェン基、チアゾール基が好ましく、チオフェン基がより好ましい。
101、Q103はM101に炭素原子で配位する基、窒素原子で配位する基、酸素原子で配位する基が好ましく、炭素原子で配位する基、窒素原子で配位する基がより好ましく、炭素原子で配位する基がさらに好ましい。
102はM101に窒素原子で配位する基、りん原子で配位する基、酸素原子で配位する基、又は、硫黄原子で配位する基を表し、窒素原子で配位する基がより好ましい。
101は前記一般式(II)におけるM11と同義であり、好ましい範囲も同じである。
一般式(d)で表される化合物について説明する。
一般式(d)中、Z201、Z202、Z203、Z207、Z208、Z209、L201、L202、L203、L204、M201は、それぞれ対応する前記一般式(c)におけるZ101、Z102、Z103、Z101、Z102、Z103、L101、L102、L103、L104、M101と同義であり、好ましい範囲も同じである。Z204、Z205、Z206、Z210、Z211、Z212はそれぞれ置換又は無置換の炭素原子又は窒素原子を表し、置換又は無置換の炭素原子が好ましい。
一般式(e)で表される化合物について説明する。
一般式(e)中、Z301、Z302、Z303、Z304、Z305、Z306、Z307、Z308、Z309、Z310、L301、L302、L303、L304、M301は、それぞれ対応する前記一般式(d)、(c)におけるZ201、Z202、Z203、Z204、Z206、Z207、Z208、Z209、Z210、Z212、L101、L102、L103、L104、M101と同義であり、好ましい範囲も同じである。
一般式(f)で表される化合物について説明する。
一般式(f)中、Z401、Z402、Z403、Z404、Z405、Z406、Z407、Z408、Z409、Z410、Z411、Z412、L401、L402、L403、L404、M401は、それぞれ対応する前記一般式(d)、(c)におけるZ201、Z202、Z203、Z204、Z205、Z206、Z207、Z208、Z209、Z210、Z211、Z212、L101、L102、L103、L104、M101と同義であり、好ましい範囲も同じである。
401、X402はそれぞれ酸素原子、置換又は無置換の窒素原子、硫黄原子を表し、酸素原子、置換窒素原子が好ましく、酸素原子がより好ましい。
一般式(g)で表される化合物について説明する
一般式(g)中、Z501、Z502、Z503、L501、L502、L503、L504、Q501、Q502、Q503、M501は、それぞれ対応する前記一般式(c)におけるZ101、Z102、Z103、L101、L102、L103、L104、Q101、Q103、Q102、M101と同義であり、好ましい範囲も同じである。
一般式(h)で表される化合物について説明する。
一般式(h)中、Z601、Z602、Z603、Z604、Z605、Z606、Z607、Z608、Z609、Z610、Z611、Z612、L601、L602、L603、L604、M601は、それぞれ対応する前記一般式(d)、(c)におけるZ201、Z202、Z203、Z207、Z208、Z209、Z204、Z205、Z206、Z210、Z211、Z212、L101、L102、L103、L104、M101と同義であり、好ましい範囲も同じである。
一般式(i)で表される化合物について説明する。
一般式(i)中、Z701、Z702、Z703、Z704、Z705、Z706、Z707、Z708、Z709、Z710、L701、L702、L703、L704、M701は、それぞれ対応する前記一般式(d)、(c)におけるZ201、Z202、Z203、Z207、Z208、Z209、Z204、Z206、Z210、Z212、L101、L102、L103、L104、M101と同義であり、好ましい範囲も同じである。
一般式(j)で表される化合物について説明する。
一般式(j)中、Z801、Z802、Z803、Z804、Z805、Z806、Z807、Z808、Z809、Z810、Z811、Z812、L801、L802、L803、L804、M801、X801、X802は、それぞれ対応する前記一般式(d)、(c)、(f)におけるZ201、Z202、Z203、Z207、Z208、Z209、Z204、Z205、Z206、Z210、Z211、Z212、L101、L102、L103、L104、M101、X401、X402と同義であり、好ましい範囲も同じである。
一般式(IV)で表される化合物の具体例としては、特願2004−88575記載の化合物(2)〜化合物(8)、化合物(15)〜化合物(20)、化合物(27)〜化合物(32)、化合物(36)〜化合物(38)、化合物(42)〜化合物(44)、化合物(50)〜化合物(52)、及び、化合物(57)〜化合物(154)(以下に構造を示す。)が挙げられるが、これらに限定されるものではない。
さらに、本発明に用いうる金属錯体の例としては、下記一般式(A−1)、下記一般式(B−1)、下記一般式(C−1)、下記一般式(D−1)、下記一般式(E−1)、及び下記一般式(F−1)で表される各化合物が挙げられる。
一般式(A−1)について説明する。
一般式(A−1)中、MA1は金属イオンを表す。YA11、YA14、YA15及びYA18は、それぞれ独立に炭素原子又は窒素原子を表す。YA12、YA13、YA16及びYA17はそれぞれ独立に置換又は無置換の炭素原子、置換又は無置換の窒素原子、酸素原子、硫黄原子を表す。LA11、LA12、LA13、LA14は連結基を表し、これらの連結基は、同一構造であっても異なる構造であっても良い。QA11、QA12はMA1に共有結合で結合する原子を含有する部分構造を表す。
一般式(A−1)で表される化合物について、詳細に説明する。
A1は金属イオンを表す。金属イオンとしては特に限定されることはないが、2価の金属イオンが好ましく、Pt2+、Pd2+、Cu2+、Ni2+、Co2+、Zn2+、Mg2+、Pb2+が好ましく、Pt2+、Cu2+がより好ましく、Pt2+が特に好ましい。
A11、YA14、YA15及びYA18は、それぞれ独立に炭素原子又は窒素原子を表す。YA11、YA14、YA15及びYA18として好ましくは、炭素原子である。
A12、YA13、YA16及びYA17はそれぞれ独立に置換又は無置換の炭素原子、置換又は無置換の窒素原子、酸素原子、硫黄原子を表す。YA12、YA13、YA16及びYA17として好ましくは、置換又は無置換の炭素原子、置換又は無置換の窒素原子である。
A11、LA12、LA13、LA14は二価の連結基を表す。LA11、LA12、LA13、LA14で表される二価の連結基としては、それぞれ独立に単結合のほか、炭素、窒素、珪素、硫黄、酸素、ゲルマニウム、リン等で構成される連結基であり、より好ましくは、単結合、置換又は無置換の炭素原子、置換又は無置換の窒素原子、置換珪素原子、酸素原子、硫黄原子、二価の芳香族炭化水素環基、二価の芳香族ヘテロ環基であり、さらに好ましくは単結合、置換又は無置換の炭素原子、置換又は無置換の窒素原子、置換珪素原子、二価の芳香族炭化水素環基、二価の芳香族ヘテロ環基であり、特に好ましくは、単結合、置換又は無置換のメチレン基である、LA11、LA12、LA13、LA14で表される二価の連結基としては、例えば以下のものが挙げられる。
A11、LA12、LA13、LA14で表される二価の連結基は、さらに置換基を有していてもよい。導入可能な置換基としては、アルキル基(好ましくは炭素数1〜30、より好ましくは炭素数1〜20、特に好ましくは炭素数1〜10であり、例えばメチル、エチル、iso−プロピル、tert−ブチル、n−オクチル、n−デシル、n−ヘキサデシル、シクロプロピル、シクロペンチル、シクロヘキシルなどが挙げられる。)、アルケニル基(好ましくは炭素数2〜30、より好ましくは炭素数2〜20、特に好ましくは炭素数2〜10であり、例えばビニル、アリル、2−ブテニル、3−ペンテニルなどが挙げられる。)、アルキニル基(好ましくは炭素数2〜30、より好ましくは炭素数2〜20、特に好ましくは炭素数2〜10であり、例えばプロパルギル、3−ペンチニルなどが挙げられる。)、
アリール基(好ましくは炭素数6〜30、より好ましくは炭素数6〜20、特に好ましくは炭素数6〜12であり、例えばフェニル、p−メチルフェニル、ナフチル、アントラニルなどが挙げられる。)、アミノ基(好ましくは炭素数0〜30、より好ましくは炭素数0〜20、特に好ましくは炭素数0〜10であり、例えばアミノ、メチルアミノ、ジメチルアミノ、ジエチルアミノ、ジベンジルアミノ、ジフェニルアミノ、ジトリルアミノなどが挙げられる。)、アルコキシ基(好ましくは炭素数1〜30、より好ましくは炭素数1〜20、特に好ましくは炭素数1〜10であり、例えばメトキシ、エトキシ、ブトキシ、2−エチルヘキシロキシなどが挙げられる。)、アリールオキシ基(好ましくは炭素数6〜30、より好ましくは炭素数6〜20、特に好ましくは炭素数6〜12であり、例えばフェニルオキシ、1−ナフチルオキシ、2−ナフチルオキシなどが挙げられる。)、
ヘテロ環オキシ基(好ましくは炭素数1〜30、より好ましくは炭素数1〜20、特に好ましくは炭素数1〜12であり、例えばピリジルオキシ、ピラジルオキシ、ピリミジルオキシ、キノリルオキシなどが挙げられる。)、アシル基(好ましくは炭素数1〜30、より好ましくは炭素数1〜20、特に好ましくは炭素数1〜12であり、例えばアセチル、ベンゾイル、ホルミル、ピバロイルなどが挙げられる。)、アルコキシカルボニル基(好ましくは炭素数2〜30、より好ましくは炭素数2〜20、特に好ましくは炭素数2〜12であり、例えばメトキシカルボニル、エトキシカルボニルなどが挙げられる。)、アリールオキシカルボニル基(好ましくは炭素数7〜30、より好ましくは炭素数7〜20、特に好ましくは炭素数7〜12であり、例えばフェニルオキシカルボニルなどが挙げられる。)、
アシルオキシ基(好ましくは炭素数2〜30、より好ましくは炭素数2〜20、特に好ましくは炭素数2〜10であり、例えばアセトキシ、ベンゾイルオキシなどが挙げられる。)、アシルアミノ基(好ましくは炭素数2〜30、より好ましくは炭素数2〜20、特に好ましくは炭素数2〜10であり、例えばアセチルアミノ、ベンゾイルアミノなどが挙げられる。)、アルコキシカルボニルアミノ基(好ましくは炭素数2〜30、より好ましくは炭素数2〜20、特に好ましくは炭素数2〜12であり、例えばメトキシカルボニルアミノなどが挙げられる。)、アリールオキシカルボニルアミノ基(好ましくは炭素数7〜30、より好ましくは炭素数7〜20、特に好ましくは炭素数7〜12であり、例えばフェニルオキシカルボニルアミノなどが挙げられる。)、
スルホニルアミノ基(好ましくは炭素数1〜30、より好ましくは炭素数1〜20、特に好ましくは炭素数1〜12であり、例えばメタンスルホニルアミノ、ベンゼンスルホニルアミノなどが挙げられる。)、スルファモイル基(好ましくは炭素数0〜30、より好ましくは炭素数0〜20、特に好ましくは炭素数0〜12であり、例えばスルファモイル、メチルスルファモイル、ジメチルスルファモイル、フェニルスルファモイルなどが挙げられる。)、カルバモイル基(好ましくは炭素数1〜30、より好ましくは炭素数1〜20、特に好ましくは炭素数1〜12であり、例えばカルバモイル、メチルカルバモイル、ジエチルカルバモイル、フェニルカルバモイルなどが挙げられる。)、
アルキルチオ基(好ましくは炭素数1〜30、より好ましくは炭素数1〜20、特に好ましくは炭素数1〜12であり、例えばメチルチオ、エチルチオなどが挙げられる。)、アリールチオ基(好ましくは炭素数6〜30、より好ましくは炭素数6〜20、特に好ましくは炭素数6〜12であり、例えばフェニルチオなどが挙げられる。)、ヘテロ環チオ基(好ましくは炭素数1〜30、より好ましくは炭素数1〜20、特に好ましくは炭素数1〜12であり、例えばピリジルチオ、2−ベンズイミゾリルチオ、2−ベンズオキサゾリルチオ、2−ベンズチアゾリルチオなどが挙げられる。)、スルホニル基(好ましくは炭素数1〜30、より好ましくは炭素数1〜20、特に好ましくは炭素数1〜12であり、例えばメシル、トシルなどが挙げられる。)、スルフィニル基(好ましくは炭素数1〜30、より好ましくは炭素数1〜20、特に好ましくは炭素数1〜12であり、例えばメタンスルフィニル、ベンゼンスルフィニルなどが挙げられる。)、
ウレイド基(好ましくは炭素数1〜30、より好ましくは炭素数1〜20、特に好ましくは炭素数1〜12であり、例えばウレイド、メチルウレイド、フェニルウレイドなどが挙げられる。)、リン酸アミド基(好ましくは炭素数1〜30、より好ましくは炭素数1〜20、特に好ましくは炭素数1〜12であり、例えばジエチルリン酸アミド、フェニルリン酸アミドなどが挙げられる。)、ヒドロキシ基、メルカプト基、ハロゲン原子(例えばフッ素原子、塩素原子、臭素原子、ヨウ素原子)、シアノ基、スルホ基、カルボキシル基、ニトロ基、ヒドロキサム酸基、スルフィノ基、ヒドラジノ基、イミノ基、
ヘテロ環基(好ましくは炭素数1〜30、より好ましくは炭素数1〜12であり、ヘテロ原子としては、例えば窒素原子、酸素原子、硫黄原子であり、具体的にはイミダゾリル、ピリジル、キノリル、フリル、チエニル、ピペリジル、モルホリノ、ベンズオキサゾリル、ベンズイミダゾリル、ベンズチアゾリル、カルバゾリル基、アゼピニル基などが挙げられる。)、シリル基(好ましくは炭素数3〜40、より好ましくは炭素数3〜30、特に好ましくは炭素数3〜24であり、例えばトリメチルシリル、トリフェニルシリルなどが挙げられる。)、シリルオキシ基(好ましくは炭素数3〜40、より好ましくは炭素数3〜30、特に好ましくは炭素数3〜24であり、例えばトリメチルシリルオキシ、トリフェニルシリルオキシなどが挙げられる。)などが挙げられる。
これらの置換基は更に置換されてもよい。置換基として好ましくは、アルキル基、アリール基、ヘテロ環基、ハロゲン原子、シリル基であり、より好ましくはアルキル基、アリール基、ヘテロ環基、ハロゲン原子であり、さらに好ましくはアルキル基、アリール基、芳香族ヘテロ環基、フッ素原子である。
A11、QA12はMA1に共有結合で結合する原子を含有する部分構造を表す。QA11、QA12はそれぞれ独立にMA1に炭素原子で結合する基、窒素原子で結合する基、珪素原子で結合する基、リン原子で結合する基、酸素原子で結合する基、硫黄原子で結合する基が好ましく、炭素原子、窒素原子、酸素原子、硫黄原子で結合する基がより好ましく、炭素原子、窒素原子で結合する基がさらに好ましく、炭素原子で結合する基が特に好ましい。
炭素原子で結合する基としては、炭素原子で結合するアリール基、炭素原子で結合する五員環へテロアリール基、炭素原子で結合する六員環へテロアリール基が好ましく、炭素原子で結合するアリール基、炭素原子で結合する含窒素五員環へテロアリール基、炭素原子で結合する含窒素六員環へテロアリール基がより好ましく、炭素原子で結合するアリール基が特に好ましい。
窒素原子で結合する基としては、置換アミノ基、窒素原子で結合する含窒素へテロ五員環へテロアリール基が好ましく、窒素原子で結合する含窒素へテロ五員環へテロアリール基が特に好ましい。
リン原子で結合する基としては、置換ホスフィノ基が好ましい。珪素原子で結合する基としては、置換シリル基が好ましい。酸素原子で結合する基としてはオキシ基、硫黄原子で結合する基としてはスルフィド基が好ましい。
前記一般式(A−1)で表される化合物は、より好ましくは一般式(A−2)、一般式(A−3)、又は一般式(A−4)で表される化合物である。
一般式(A−2)中、MA2は金属イオンを表す。YA21、YA24、YA25及びYA28は、それぞれ独立に炭素原子又は窒素原子を表す。YA22、YA23、YA26及びYA27はそれぞれ独立に置換又は無置換の炭素原子、置換又は無置換の窒素原子、酸素原子、硫黄原子を表す。LA21、LA22、LA23、LA24は連結基を表す。ZA21、ZA22、ZA23、ZA24、ZA25及びZA26はそれぞれ独立に窒素原子又は置換若しくは無置換の炭素原子を表す。
一般式(A−3)中、MA3は金属イオンを表す。YA31、YA34、YA35及びYA38は、それぞれ独立に炭素原子又は窒素原子を表す。YA32、YA33、YA36及びYA37はそれぞれ独立に置換又は無置換の炭素原子、置換又は無置換の窒素原子、酸素原子、硫黄原子を表す。LA31、LA32、LA33、LA34は連結基を表す。ZA31、ZA32、ZA33及びZA34はそれぞれ独立に窒素原子又は置換若しくは無置換の炭素原子を表す。
一般式(A−4)中、MA4は金属イオンを表す。YA41、YA44、YA45及びYA48は、それぞれ独立に炭素原子又は窒素原子を表す。YA42、YA43、YA46及びYA47はそれぞれ独立に置換又は無置換の炭素原子、置換又は無置換の窒素原子、酸素原子、硫黄原子を表す。LA41、LA42、LA43、LA44は連結基を表す。ZA41、ZA42、ZA43、ZA44、ZA45及びZA46はそれぞれ独立に窒素原子又は置換若しくは無置換の炭素原子を表す。XA41、XA42はそれぞれ独立に酸素原子、硫黄原子、置換若しくは無置換の窒素原子を表す。
一般式(A−2)で表される化合物について詳細に説明する。
A2、YA21、YA24、YA25、YA28、YA22、YA23、YA26、YA27、LA21、LA22、LA23、LA24はそれぞれ対応する、一般式(A−1)中のMA1、YA11、YA14、YA15、YA18、YA12、YA13、YA16、YA17、LA11、LA12、LA13、LA14と同義であり、また好ましい範囲も同様である。
A21、ZA22、ZA23、ZA24、ZA25及びZA26はそれぞれ独立に窒素原子又は置換若しくは無置換の炭素原子を表す。ZA21、ZA22、ZA23、ZA24、ZA25及びZA26として好ましくはそれぞれ独立に置換若しくは無置換の炭素原子であり、より好ましくは無置換の炭素原子である。炭素原子に置換される置換基としては一般式(A−1)におけるLA11、LA12、LA13、LA14で表される二価の連結基の置換基としてあげたものが適用できる。
一般式(A−3)で表される化合物について詳細に説明する。
A3、YA31、YA34、YA35、YA38、YA32、YA33、YA36、YA37、LA31、LA32、LA33、LA34はそれぞれ対応する、一般式(A−1)中のMA1、YA11、YA14、YA15、YA18、YA12、YA13、YA16、YA17、LA11、LA12、LA13、LA14と同義であり、また好ましい範囲も同様である。
A31、ZA32、ZA33、及びZA34はそれぞれ独立に窒素原子又は置換若しくは無置換の炭素原子を表す。ZA31、ZA32、ZA33、及びZA34として好ましくは置換若しくは無置換の炭素原子であり、より好ましくは無置換の炭素原子である。炭素原子に置換される置換基としては一般式(A−1)におけるLA11、LA12、LA13、LA14で表される二価の連結基の置換基としてあげたものが適用できる。
一般式(A−4)で表される化合物について詳細に説明する。
A4、YA41、YA44、YA45、YA48、YA42、YA43、YA46、YA47、LA41、LA42、LA43、LA44はそれぞれ対応する、一般式(A−1)中のMA1、YA11、YA14、YA15、YA18、YA12、YA13、YA16、YA17、LA11、LA12、LA13、LA14と同義であり、また好ましい範囲も同様である。
A41、ZA42、ZA43、ZA44、ZA45及びZA46はそれぞれ独立に窒素原子又は置換若しくは無置換の炭素原子を表す。ZA41、ZA42、ZA43、ZA44、ZA45及びZA46として好ましくは置換若しくは無置換の炭素原子であり、より好ましくは無置換の炭素原子である。炭素原子に置換される置換基としては一般式(A−1)におけるLA11、LA12、LA13、LA14で表される二価の連結基の置換基としてあげたものが適用できる。
A41、XA42はそれぞれ独立に酸素原子、硫黄原子、置換若しくは無置換の窒素原子を表す。XA41、XA42として好ましくはそれぞれ独立に酸素原子、硫黄原子であり、より好ましくは酸素原子である。
一般式(A−1)で表される化合物の具体例を以下に列挙するが、本発明はこれらの化合物に限定されることはない。
本発明に用いうる化合物の一つは、下記一般式(B−1)で表される化合物である。
一般式(B−1)中、MB1は金属イオンを表す。YB11、YB14、YB15及びYB18は、それぞれ独立に炭素原子又は窒素原子を表す。YB12、YB13、YB16及びYB17はそれぞれ独立に置換又は無置換の炭素原子、置換又は無置換の窒素原子、酸素原子、硫黄原子を表す。LB11、LB12、LB13、LB14は連結基を表す。QB11、QB12はMB1に共有結合で結合する原子を含有する部分構造を表す。
一般式(B−1)について詳細に説明する。
一般式(B−1)中、MB1、YB11、YB14、YB15、YB18、YB12、YB13、YB16、YB17、LB11、LB12、LB13、LB14、QB11、QB12は、それぞれ対応する、一般式(A−1)中における、MA1、YA11、YA14、YA15、YA18、YA12、YA13、YA16、YA17、LA11、LA12、LA13、LA14、QA11、QA12と同義であり、また好ましい範囲も同様である。
一般式(B−1)で表される化合物は、より好ましくは、下記一般式(B−2)、一般式(B−3)、又は一般式(B−4)で表される化合物である。
一般式(B−2)中、MB2は金属イオンを表す。YB21、YB24、YB25及びYB28は、それぞれ独立に炭素原子又は窒素原子を表す。YB22、YB23、YB26及びYB27はそれぞれ独立に置換又は無置換の炭素原子、置換又は無置換の窒素原子、酸素原子、硫黄原子を表す。LB21、LB22、LB23、LB24は連結基を表す。ZB21、ZB22、ZB23、ZB24、ZB25及びZB26はそれぞれ独立に窒素原子又は置換若しくは無置換の炭素原子を表す。
一般式(B−3)中、MB3は金属イオンを表す。YB31、YB34、YB35及びYB38は、それぞれ独立に炭素原子又は窒素原子を表す。YB32、YB33、YB36及びYB37は、それぞれ独立に置換又は無置換の炭素原子、置換又は無置換の窒素原子、酸素原子、硫黄原子を表す。LB31、LB32、LB33、LB34は連結基を表す。ZB31、ZB32、ZB33及びZB34は、それぞれ独立に窒素原子又は置換若しくは無置換の炭素原子を表す。
一般式(B−4)中、MB4は金属イオンを表す。YB41、YB44、YB45及びYB48は、それぞれ独立に炭素原子又は窒素原子を表す。YB42、YB43、YB46及びYB47はそれぞれ独立に置換又は無置換の炭素原子、置換又は無置換の窒素原子、酸素原子、硫黄原子を表す。LB41、LB42、LB43、LB44は連結基を表す。ZB41、ZB42、ZB43、ZB44、ZB45及びZB46はそれぞれ独立に窒素原子又は置換若しくは無置換の炭素原子を表す。XB41、XB42はそれぞれ独立に酸素原子、硫黄原子、置換若しくは無置換の窒素原子を表す。
一般式(B−2)で表される化合物について詳細に説明する。
一般式(B−2)中、MB2、YB21、YB24、YB25、YB28、YB22、YB23、YB26、YB27、LB21、LB22、LB23、LB24はそれぞれ対応する、一般式(B−1)中のMB1、YB11、YB14、YB15、YB18、YB12、YB13、YB16、YB17、LB11、LB12、LB13、LB14と同義であり、また好ましい範囲も同様である。
B21、ZB22、ZB23、ZB24、ZB25及びZB26は、それぞれ独立に窒素原子又は置換若しくは無置換の炭素原子を表す。ZB21、ZB22、ZB23、ZB24、ZB25及びZB26として好ましくは置換若しくは無置換の炭素原子であり、より好ましくは無置換の炭素原子である。炭素原子に置換される置換基としては一般式(A−1)におけるLA11、LA12、LA13、LA14で表される二価の連結基の置換基としてあげたものが適用できる。
一般式(B−3)で表される化合物について詳細に説明する。
一般式(B−3)中、MB3、YB31、YB34、YB35、YB38、YB32、YB33、YB36、YB37、LB31、LB32、LB33、LB34はそれぞれ対応する、一般式(B−1)中のMB1、YB11、YB14、YB15、YB18、YB12、YB13、YB16、YB17、LB11、LB12、LB13、LB14と同義であり、また好ましい範囲も同様である。
B31、ZB32、ZB33、及びZB34はそれぞれ独立に窒素原子又は置換若しくは無置換の炭素原子を表す。ZB31、ZB32、ZB33、及びZB34として好ましくは置換若しくは無置換の炭素原子であり、より好ましくは無置換の炭素原子である。炭素原子に置換される置換基としては一般式(A−1)におけるLA11、LA12、LA13、LA14で表される二価の連結基の置換基としてあげたものが適用できる。
一般式(B−4)で表される化合物について詳細に説明する。
一般式(B−4)中、MB4、YB41、YB44、YB45、YB48、YB42、YB43、YB46、YB47、LB41、LB42、LB43、LB44はそれぞれ対応する、一般式(B−1)中のMB1、YB11、YB14、YB15、YB18、YB12、YB13、YB16、YB17、LB11、LB12、LB13、LB14と同義であり、また好ましい範囲も同様である。
B41、ZB42、ZB43、ZB44、ZB45及びZB46はそれぞれ独立に窒素原子又は置換若しくは無置換の炭素原子を表す。ZB41、ZB42、ZB43、ZB44、ZB45及びZB46として好ましくは置換若しくは無置換の炭素原子であり、より好ましくは無置換の炭素原子である。炭素原子に置換される置換基としては一般式(A−1)におけるLA11、LA12、LA13、LA14で表される二価の連結基の置換基としてあげたものが適用できる。
B41、XB42はそれぞれ独立に酸素原子、硫黄原子、置換若しくは無置換の窒素原子を表す。XB41、XB42として好ましくは酸素原子、硫黄原子であり、より好ましくは酸素原子である。
一般式(B−1)で表される化合物の具体例を以下に列挙するが、本発明はこれらの化合物に限定されることはない。
本発明に用いうる化合物の一つは、一般式(C−1)で表される化合物である。
一般式(C−1)中、MC1は金属イオンを表す。RC11、RC12は、それぞれ独立に、水素原子、互いに連結して五員環を形成する置換基、又は互いに連結することの無い置換基を表す。RC13、RC14は、それぞれ独立に、水素原子、互いに連結して五員環を形成する置換基、又は互いに連結することの無い置換基を表す。GC11、GC12は、それぞれ独立に、窒素原子、置換又は無置換の炭素原子を表す。LC11、LC12は連結基を表す。QC11、QC12はMC1に共有結合で結合する原子を含有する部分構造を表す。
一般式(C−1)について詳細に説明する。
一般式(C−1)中、MC1、LC11、LC12、QC11、QC12はそれぞれ対応する一般式(A−1)中における、MA1、LA11、LA12、QA11、QA12と同義であり、また好ましい範囲も同様である。
C11、GC12は、それぞれ独立に窒素原子、置換若しくは無置換の炭素原子を表し、好ましくは窒素原子、無置換の炭素原子であり、より好ましくは窒素原子である。
C11、RC12はそれぞれ独立に水素原子又は置換基を表す。RC11、RC12は互いに連結して五員環を形成してもよい。RC13、RC14はそれぞれ独立に水素原子又は置換基を表す。RC13、RC14は互いに連結して五員環を形成してもよい。
C11、RC12、RC13及びRC14で表される置換基としては、アルキル基(好ましくは炭素数1〜30、より好ましくは炭素数1〜20、特に好ましくは炭素数1〜10であり、例えばメチル、エチル、iso−プロピル、tert−ブチル、n−オクチル、n−デシル、n−ヘキサデシル、シクロプロピル、シクロペンチル、シクロヘキシルなどが挙げられる。)、アルケニル基(好ましくは炭素数2〜30、より好ましくは炭素数2〜20、特に好ましくは炭素数2〜10であり、例えばビニル、アリル、2−ブテニル、3−ペンテニルなどが挙げられる。)、アルキニル基(好ましくは炭素数2〜30、より好ましくは炭素数2〜20、特に好ましくは炭素数2〜10であり、例えばプロパルギル、3−ペンチニルなどが挙げられる。)、
アリール基(好ましくは炭素数6〜30、より好ましくは炭素数6〜20、特に好ましくは炭素数6〜12であり、例えばフェニル、p−メチルフェニル、ナフチル、アントラニルなどが挙げられる。)、アミノ基(好ましくは炭素数0〜30、より好ましくは炭素数0〜20、特に好ましくは炭素数0〜10であり、例えばアミノ、メチルアミノ、ジメチルアミノ、ジエチルアミノ、ジベンジルアミノ、ジフェニルアミノ、ジトリルアミノなどが挙げられる。)、アルコキシ基(好ましくは炭素数1〜30、より好ましくは炭素数1〜20、特に好ましくは炭素数1〜10であり、例えばメトキシ、エトキシ、ブトキシ、2−エチルヘキシロキシなどが挙げられる。)、アリールオキシ基(好ましくは炭素数6〜30、より好ましくは炭素数6〜20、特に好ましくは炭素数6〜12であり、例えばフェニルオキシ、1−ナフチルオキシ、2−ナフチルオキシなどが挙げられる。)、
ヘテロ環オキシ基(好ましくは炭素数1〜30、より好ましくは炭素数1〜20、特に好ましくは炭素数1〜12であり、例えばピリジルオキシ、ピラジルオキシ、ピリミジルオキシ、キノリルオキシなどが挙げられる。)、アシル基(好ましくは炭素数1〜30、より好ましくは炭素数1〜20、特に好ましくは炭素数1〜12であり、例えばアセチル、ベンゾイル、ホルミル、ピバロイルなどが挙げられる。)、アルコキシカルボニル基(好ましくは炭素数2〜30、より好ましくは炭素数2〜20、特に好ましくは炭素数2〜12であり、例えばメトキシカルボニル、エトキシカルボニルなどが挙げられる。)、アリールオキシカルボニル基(好ましくは炭素数7〜30、より好ましくは炭素数7〜20、特に好ましくは炭素数7〜12であり、例えばフェニルオキシカルボニルなどが挙げられる。)、
アシルオキシ基(好ましくは炭素数2〜30、より好ましくは炭素数2〜20、特に好ましくは炭素数2〜10であり、例えばアセトキシ、ベンゾイルオキシなどが挙げられる。)、アシルアミノ基(好ましくは炭素数2〜30、より好ましくは炭素数2〜20、特に好ましくは炭素数2〜10であり、例えばアセチルアミノ、ベンゾイルアミノなどが挙げられる。)、アルコキシカルボニルアミノ基(好ましくは炭素数2〜30、より好ましくは炭素数2〜20、特に好ましくは炭素数2〜12であり、例えばメトキシカルボニルアミノなどが挙げられる。)、アリールオキシカルボニルアミノ基(好ましくは炭素数7〜30、より好ましくは炭素数7〜20、特に好ましくは炭素数7〜12であり、例えばフェニルオキシカルボニルアミノなどが挙げられる。)、
アルキルチオ基(好ましくは炭素数1〜30、より好ましくは炭素数1〜20、特に好ましくは炭素数1〜12であり、例えばメチルチオ、エチルチオなどが挙げられる。)、アリールチオ基(好ましくは炭素数6〜30、より好ましくは炭素数6〜20、特に好ましくは炭素数6〜12であり、例えばフェニルチオなどが挙げられる。)、ヘテロ環チオ基(好ましくは炭素数1〜30、より好ましくは炭素数1〜20、特に好ましくは炭素数1〜12であり、例えばピリジルチオ、2−ベンズイミゾリルチオ、2−ベンズオキサゾリルチオ、2−ベンズチアゾリルチオなどが挙げられる。)、ハロゲン原子(例えばフッ素原子、塩素原子、臭素原子、ヨウ素原子)、シアノ基、
ヘテロ環基(好ましくは炭素数1〜30、より好ましくは炭素数1〜12であり、ヘテロ原子としては、例えば窒素原子、酸素原子、硫黄原子であり、具体的にはイミダゾリル、ピリジル、キノリル、フリル、チエニル、ピペリジル、モルホリノ、ベンズオキサゾリル、ベンズイミダゾリル、ベンズチアゾリル、カルバゾリル基、アゼピニル基などが挙げられる。)、シリル基(好ましくは炭素数3〜40、より好ましくは炭素数3〜30、特に好ましくは炭素数3〜24であり、例えばトリメチルシリル、トリフェニルシリルなどが挙げられる。)、シリルオキシ基(好ましくは炭素数3〜40、より好ましくは炭素数3〜30、特に好ましくは炭素数3〜24であり、例えばトリメチルシリルオキシ、トリフェニルシリルオキシなどが挙げられる。)などが挙げられる。
C11、RC12、RC13及びRC14で表される置換基として好ましくは、アルキル基、アリール基、RC11とRC12、RC13とRC14が互いに結合して五員環を形成する基であり、特に好ましくはRC11とRC12、RC13とRC14が互いに結合して五員環を形成する基である。
一般式(C−1)で表される化合物は、より好ましくは一般式(C−2)で表される化合物である。
一般式(C−2)中、MC2は金属イオンを表す。
C21、YC22、YC23及びYC24は、それぞれ独立に窒素原子、置換若しくは無置換の炭素原子を表す。GC21、GC22は、それぞれ独立に窒素原子、置換若しくは無置換の炭素原子を表す。LC21、LC22は連結基を表す。QC21、QC22はMC2に共有結合で結合する原子を含有する部分構造を表す。
一般式(C−2)について詳細に説明する。
一般式(C−2)中、MC2、LC21、LC22、QC21、QC22、GC21、GC22はそれぞれ対応する、一般式(C−1)におけるMC1、LC11、LC12、QC11、QC12、GC11、GC12と同義であり、好ましい範囲も同様である。
C21、YC22、YC23及びYC24は、それぞれ独立に、窒素原子、置換若しくは無置換の炭素原子を表し、好ましくは置換若しくは無置換の炭素原子であり、より好ましくは無置換の炭素原子である。
一般式(C−2)で表される化合物は、より好ましくは下記一般式(C−3)、一般式(C−4)又は一般式(C−5)で表される化合物である。
一般式(C−3)中、MC3は金属イオンを表す。
C31、YC32、YC33及びYC34は、それぞれ独立に窒素原子、置換若しくは無置換の炭素原子を表す。GC31、GC32は、それぞれ独立に窒素原子、置換若しくは無置換の炭素原子を表す。LC31、LC32は連結基を表す。ZC31、Z C32、Z C33、Z C34、Z C35及びZ C36はそれぞれ独立に窒素原子、置換若しくは無置換の炭素原子を表す。
一般式(C−4)中、MC4は金属イオンを表す。
C41、YC42、YC43及びYC44は、それぞれ独立に窒素原子、置換若しくは無置換の炭素原子を表す。GC41、GC42は、それぞれ独立に窒素原子、置換若しくは無置換の炭素原子を表す。LC41、LC42は連結基を表す。ZC41、ZC42、ZC43及びZC44はそれぞれ独立に窒素原子、置換若しくは無置換の炭素原子を表す。
一般式(C−5)中、MC5は金属イオンを表す。
C51、YC52、YC53及びYC54は、それぞれ独立に、窒素原子、置換若しくは無置換の炭素原子を表す。GC51、GC52は、それぞれ独立に、窒素原子、置換若しくは無置換の炭素原子を表す。LC51、LC52は連結基を表す。ZC51、Z C52、Z C53、Z C54、Z C55及びZ C56はそれぞれ独立に、窒素原子、置換若しくは無置換の炭素原子を表す。XC51、XC52は、それぞれ独立に、酸素原子、硫黄原子、置換若しくは無置換の窒素原子を表す。
一般式(C−3)で表される化合物について詳細に説明する。
一般式(C−3)中、MC3、LC31、LC32、GC31、GC32は、それぞれ対応する前記一般式(C−1)における、MC1、LC11、LC12、GC11、GC12と同義であり、また好ましい範囲も同様である。
C31、ZC32、ZC33、ZC34、ZC35及びZC36は、それぞれ独立に、窒素原子又は置換若しくは無置換の炭素原子を表す。ZC31、ZC32、ZC33、ZC34、ZC35及びZC36として好ましくは置換若しくは無置換の炭素原子であり、より好ましくは無置換の炭素原子である。
一般式(C−4)で表される化合物について詳細に説明する。
一般式(C−4)中、MC4、LC41、LC42、GC41、GC42は、それぞれ対応する一般式(C−1)における、MC1、LC11、LC12、GC11、GC12と同義であり、また好ましい範囲も同様である。
C41、ZC42、ZC43、及びZC44はそれぞれ独立に窒素原子又は置換若しくは無置換の炭素原子を表す。ZC41、ZC42、ZC43、及びZC44として好ましくは置換若しくは無置換の炭素原子であり、より好ましくは無置換の炭素原子である。
一般式(C−5)で表される化合物について詳細に説明する。
C5、LC51、LC52、GC51、GC52は、それぞれ対応する一般式(C−1)における、MC1、LC11、LC12、GC11、GC12と同義であり、また好ましい範囲も同様である。
C51、ZC52、ZC53、ZC54、ZC55及びZC56はそれぞれ独立に窒素原子又は置換若しくは無置換の炭素原子を表す。ZC51、ZC52、ZC53、ZC54、ZC55及びZC56として好ましくは置換若しくは無置換の炭素原子であり、より好ましくは無置換の炭素原子である。
C51、XC52はそれぞれ独立に酸素原子、硫黄原子、置換若しくは無置換の窒素原子を表す。XC51、XC52として好ましくは酸素原子、硫黄原子であり、より好ましくは酸素原子である。
一般式(C−1)で表される化合物の具体例を以下に列挙するが、本発明はこれらの化合物に限定されることはない。
本発明に用いうる化合物の一つは、下記一般式(D−1)で表される化合物である。
一般式(D−1)中、MD1は金属イオンを表す。
D11、GD12は、それぞれ独立に窒素原子、置換又は無置換の炭素原子を表す。JD11、JD12、JD13及びJD14は五員環を形成するのに必要な原子群を表す。LD11、LD12は連結基を表す。
一般式(D−1)について詳細に説明する。
一般式(D−1)中、MD1、LD11、LD12はそれぞれ対応する一般式(A−1)中における、MA1、LA11、LA12と同義であり、また好ましい範囲も同様である。
D11、GD12は、それぞれ対応する一般式(C−1)におけるGC11、GC12と同義であり、また好ましい範囲も同様である。
D11、JD12、JD13及びJD14は、これらが結合している原子群と共に、含窒素へテロ五員環を形成するのに必要な原子群を表す。
一般式(D−1)で表される化合物は、より好ましくは下記一般式(D−2)、一般式(D−3)、又は一般式(D−4)で表される化合物である。
一般式(D−2)中、MD2は金属イオンを表す。
D21、GD22は、それぞれ独立に窒素原子、置換又は無置換の炭素原子を表す。
D21、YD22、YD23及びYD24は、それぞれ独立に窒素原子、置換若しくは無置換の炭素原子を表す。
D21、XD22、XD23及びXD24は、それぞれ独立に酸素原子、硫黄原子、−NRD21−、−C(RD22)RD23−を表す。
D21、RD22及びRD23は、それぞれ独立に水素原子又は置換基を表す。LD21、LD22は連結基を表す。
一般式(D−3)中、MD3は金属イオンを表す。
D31、GD32は、それぞれ独立に窒素原子、置換又は無置換の炭素原子を表す。
D31、YD32、YD33及びYD34は、それぞれ独立に窒素原子、置換若しくは無置換の炭素原子を表す。
D31、XD32、XD33及びXD34は、それぞれ独立に酸素原子、硫黄原子、−NRD31−、−C(RD32)RD33−を表す。
D31、RD32及びRD33は、それぞれ独立に水素原子又は置換基を表す。LD31、LD32は連結基を表す。
一般式(D−4)中、MD4は金属イオンを表す。
D41、GD42は、それぞれ独立に窒素原子、置換又は無置換の炭素原子を表す。
D41、YD42、YD43及びYD44は、それぞれ独立に窒素原子、置換若しくは無置換の炭素原子を表す。
D41、XD42、XD43及びXD44は、それぞれ独立に酸素原子、硫黄原子、−NRD41−、−C(RD42)RD43−を表す。RD41、RD42及びRD43は、それぞれ独立に水素原子又は置換基を表す。LD41、LD42は連結基を表す。
一般式(D−2)について詳細に説明する。
D2、LD21、LD22、GD21、GD22は、一般式(D−1)におけるMD1、LD11、LD12、GD11、GD12と同義であり、また好ましい範囲も同様である。
D21、YD22、YD23及びYD24は、それぞれ独立に窒素原子、置換若しくは無置換の炭素原子を表し、好ましくは置換若しくは無置換の炭素原子であり、より好ましくは無置換の炭素原子である。
D21、XD22、XD23及びXD24は、それぞれ独立に酸素原子、硫黄原子、−NRD21−、−C(RD22)RD23−を表し、好ましくは硫黄原子、−NRD21−、−C(RD22)RD23−であり、より好ましくは−NRD21−、−C(RD22)RD23−であり、さらに好ましくは−NRD21−である。
D21、RD22及びRD23は、それぞれ独立に水素原子又は置換基を表す。RD21、RD22及びRD23で表される置換基としては、アルキル基(好ましくは炭素数1〜20、より好ましくは炭素数1〜12、特に好ましくは炭素数1〜8であり、例えばメチル、エチル、iso−プロピル、tert−ブチル、n−オクチル、n−デシル、n−ヘキサデシル、シクロプロピル、シクロペンチル、シクロヘキシル等が挙げられる。)、アルケニル基(好ましくは炭素数2〜20、より好ましくは炭素数2〜12、特に好ましくは炭素数2〜8であり、例えばビニル、アリル、2−ブテニル、3−ペンテニル等が挙げられる。)、アルキニル基(好ましくは炭素数2〜20、より好ましくは炭素数2〜12、特に好ましくは炭素数2〜8であり、例えばプロパルギル、3−ペンチニル等が挙げられる。)、
アリール基(好ましくは炭素数6〜30、より好ましくは炭素数6〜20、特に好ましくは炭素数6〜12であり、例えばフェニル、p−メチルフェニル、ナフチル等が挙げられる。)、置換カルボニル基(好ましくは炭素数1〜20、より好ましくは炭素数1〜16、特に好ましくは炭素数1〜12であり、例えばアセチル、ベンゾイル、メトキシカルボニル、フェニルオキシカルボニル、ジメチルアミノカルボニル、フェニルアミノカルボニル、等が挙げられる。)、置換スルホニル基(好ましくは炭素数1〜20、より好ましくは炭素数1〜16、特に好ましくは炭素数1〜12であり、例えばメシル、トシル等が挙げられる。)、
ヘテロ環基(脂肪族ヘテロ環基、芳香族ヘテロ環基がある。好ましくは、酸素原子、硫黄原子、窒素原子のいずれかを含み、好ましくは炭素数1〜50、より好ましくは炭素数1〜30、特に好ましくは炭素数2〜12であり、例えばイミダゾリル、ピリジル、フリル、ピペリジル、モルホリノ、ベンゾオキサゾリル、トリアゾリル基等が挙げられる。)等が挙げられる。RD21、RD22及びRD23は好ましくはアルキル基、アリール基、芳香族ヘテロ環基であり、より好ましくは、アルキル基、アリール基であり、さらに好ましくはアリール基である。
一般式(D−3)について詳細に説明する。
一般式(D−3)中、MD3、LD31、LD32、GD31、GD32は、それぞれ対応する一般式(D−1)におけるMD1、LD11、LD12、GD11、GD12と同義であり、また好ましい範囲も同様である。
D31、XD32、XD33及びXD34はそれぞれ対応する、一般式(D−2)におけるXD21、XD22、XD23及びXD24と同義であり、また好ましい範囲も同様である。
D31、YD32、YD33及びYD34はそれぞれ対応する、一般式(D−2)におけるYD21、YD22、YD23及びYD24と同義であり、また好ましい範囲も同様である。
一般式(D−4)について詳細に説明する。
一般式(D−4)中、MD4、LD41、LD42、GD41、GD42は、それぞれ対応する、一般式(D−1)におけるMD1、LD11、LD12、GD11、GD12と同義であり、また好ましい範囲も同様である。
D41、XD42、XD43及びXD44は、それぞれ対応する一般式(D−2)におけるXD21、XD22、XD23及びXD24と同義であり、また好ましい範囲も同様である。YD41、YD42、YD43及びYD44は、それぞれ対応する、一般式(D−2)におけるYD21、YD22、YD23及びYD24と同義であり、また好ましい範囲も同様である。
一般式(D−1)で表される化合物の具体例を以下に列挙するが、本発明はこれらの化合物に限定されることはない。
本発明に用いうる化合物の一つは、下記一般式(E−1)で表される化合物である。
一般式(E−1)中、ME1は金属イオンを表す。JE11、JE12は五員環を形成するのに必要な原子群を表す。GE11、GE12、GE13及びGE14は、それぞれ独立に、窒素原子、置換若しくは無置換の炭素原子を表す。YE11、YE12、YE13及びYE14はそれぞれ独立に窒素原子、置換若しくは無置換の炭素原子を表す。
一般式(E−1)について詳細に説明する。
一般式(E−1)中、ME1は一般式(A−1)におけるMA1と同義であり、また好ましい範囲も同様である。GE11、GE12、GE13及びGE14は一般式(C−1)におけるGC11、GC12と同義であり、また好ましい範囲も同様である。
E11、JE12は、一般式(D−1)におけるJD12〜JD14と同義であり、また好ましい範囲も同様である。YE11、YE12、YE13及びYE14はそれぞれ対応する、一般式(C−2)におけるYC21〜YC24と同義であり、また好ましい範囲も同様である。
一般式(E−1)で表される化合物は、より好ましくは下記一般式(E−2)、又は一般式(E−3)で表される化合物である。
一般式(E−2)中、ME2は金属イオンを表す。GE21、GE22、GE23及びGE24はそれぞれ独立に、窒素原子、置換若しくは無置換の炭素原子を表す。YE21、YE22、YE23、YE24、YE25及びYE26はそれぞれ独立に、窒素原子、置換若しくは無置換の炭素原子を表す。
E21及びXE22は、それぞれ独立に酸素原子、硫黄原子、−NRE21−、−C(RE22)RE23−を表す。RE21、RE22及びRE23は、それぞれ独立に水素原子又は置換基を表す。
一般式(E−3)中、ME3は金属イオンを表す。JE31、JE32はそれぞれ独立に五員環を形成するのに必要な原子群を表す。GE31、GE32 、GE33及びGE34はそれぞれ独立に窒素原子、置換若しくは無置換の炭素原子を表す。YE31、YE32、YE33、YE34、YE35及びYE36はそれぞれ独立に窒素原子、置換若しくは無置換の炭素原子を表す。XE31及びXE32は、それぞれ独立に酸素原子、硫黄原子、−NRE31−、−C(RE32)RE33−を表す。RE31、RE32及びRE33は、それぞれ独立に水素原子又は置換基を表す。
一般式(E−2)について詳細に説明する。
一般式(E−2)中、ME2、GE21、GE22、GE23、GE24、YE21、YE22、YE23、YE24は、それぞれ対応する一般式(E−1)におけるME1、GE11、GE12、GE13、GE14、YE11、YE12、YE13、YE14と同義であり、また好ましい範囲も同様である。XE21、XE22は一般式(D−2)におけるXD21、XD22と同義であり、また好ましい範囲も同様である。
一般式(E−3)について詳細に説明する。
一般式(E−3)中、ME3、GE31、GE32、GE33、GE34、YE31、YE32、YE33、YE34は、それぞれ対応する、一般式(E−1)におけるME1、GE11、GE12、GE13、GE14、YE11、YE12、YE13、YE14と同義であり、また好ましい範囲も同様である。XE31、XE32は対応する、一般式(E−2)におけるXE21、XE22と同義であり、また好ましい範囲も同様である。
一般式(E−1)で表される化合物の具体例を以下に列挙するが、本発明はこれらの化合物に限定されることはない。
本発明に用いうる化合物の一つは、下記一般式(F−1)で表される化合物である。
一般式(F−1)中、MF1は金属イオンを表す。LF11、LF12及びLF13は連結基を表す。RF11、RF12、RF13及びRF14は、それぞれ独立に、水素原子又は置換基を表し、RF11とRF12、RF12とRF13、RF13とRF14は可能であれば互いに連結して環を形成してもよいが、RF11とRF12、RF13とRF14が形成する環は五員環である。QF11、QF12はMF1に共有結合で結合する原子を含有する部分構造を表す。
一般式(F−1)で表される化合物について詳細に説明する。
一般式(F−1)中、MF1、LF11、LF12、LF13、QF11、QF12はそれぞれ対応する、一般式(A−1)におけるMA1、LA11、LA12、LA13、QA11、QA12と同義であり、また好ましい範囲も同様である。RF11、RF12、RF13及びRF14は、それぞれ独立に水素原子又は置換基を表し、RF11とRF12、RF12とRF13、RF13とRF14は可能であれば互いに連結して環を形成してもよいが、RF11とRF12、RF13とRF14が形成する環は五員環である。RF11、RF12、RF13及びRF14で表される置換基としては、それぞれ対応する一般式(C−1)におけるRC11〜RC14で表される置換基として挙げたものが適用できる。RF11、RF12、RF13及びRF14として好ましくは、RF11とRF12、RF13とRF14が互いに結合して五員環を形成する基若しくは、RF12とRF13が互いに結合して芳香環を形成する基である。
一般式(F−1)で表される化合物は、より好ましくは下記一般式(F−2)、一般式(F−3)、又は一般式(F−4)で表される化合物である。
一般式(F−2)中、MF2は金属イオンを表す。LF21、LF22及びLF23は連結基を表す。RF21、RF22、RF23及びRF24は置換基を表し、RF21とRF22、RF22とRF23、RF23とRF24は可能であれば互いに連結して環を形成してもよいが、RF21とRF22、RF23とRF24が形成する環は五員環である。ZF21、ZF22、ZF23、ZF24、ZF25及びZF26はそれぞれ独立に窒素原子又は置換若しくは無置換の炭素原子を表す。
一般式(F−3)中、MF3は金属イオンを表す。LF31、LF32及びLF33は連結基を表す。RF31、RF32、RF33及びRF34は置換基を表し、RF31とRF32、RF32とRF33、RF33とRF34は可能であれば互いに連結して環を形成してもよいが、RF31とRF32、RF33とRF34が形成する環は五員環である。ZF31、ZF32、ZF33及びZF34はそれぞれ独立に窒素原子又は置換若しくは無置換の炭素原子を表す。
一般式(F−4)中、MF4は金属イオンを表す。LF41、LF42及びLF43は連結基を表す。RF41、RF42、RF43及びRF44は置換基を表し、RF41とRF42、RF42とRF43、RF43とRF44は可能であれば互いに連結して環を形成してもよいが、RF41とRF42、RF43とRF44が形成する環は五員環である。ZF41、ZF42、ZF43、ZF44、ZF45、及びZF46はそれぞれ独立に窒素原子又は置換若しくは無置換の炭素原子を表す。XF41、XF42はそれぞれ独立に酸素原子、硫黄原子、置換若しくは無置換の窒素原子を表す。
一般式(F−2)で表される化合物について詳細に説明する。
F2、LF21、LF22、LF23、RF21、RF22、RF23及びRF24はそれぞれ対応する一般式(F−1)におけるMF1、LF11、LF12、LF13、RF11、RF12、RF13及びRF14と同義であり、また好ましい範囲も同様である。
F21、ZF22、ZF23、ZF24、ZF25及びZF26はそれぞれ独立に窒素原子又は置換若しくは無置換の炭素原子を表す。ZF21、ZF22、ZF23、ZF24、ZF25及びZF26として好ましくは置換若しくは無置換の炭素原子であり、より好ましくは無置換の炭素原子である。炭素原子に置換される置換基としては一般式(A−1)におけるLA11、LA12、LA13、LA14で表される二価の連結基の置換基としてあげたものが適用できる。
一般式(F−3)で表される化合物について詳細に説明する。
一般式(F−3)中、MF3、LF31、LF32、LF33、RF31、RF32、RF33及びRF34はそれぞれ対応する、一般式(F−1)におけるMF1、LF11、LF12、LF13、RF11、RF12、RF13及びRF14と同義であり、また好ましい範囲も同様である。ZF31、ZF32、ZF33及びZF34はそれぞれ独立に窒素原子又は置換若しくは無置換の炭素原子を表す。ZF31、ZF32、ZF33及びZF34として好ましくは置換若しくは無置換の炭素原子であり、より好ましくは無置換の炭素原子である。炭素原子に置換される置換基としては一般式(A−1)におけるLA11、LA12、LA13、LA14で表される二価の連結基の置換基としてあげたものが適用できる。
一般式(F−4)で表される化合物について詳細に説明する。
一般式(F−4)中、MF4、LF41、LF42、LF43、RF41、RF42、RF43及びRF44は一般式(F−1)におけるMF1、LF11、LF12、LF13、RF11、RF12、RF13及びRF14と同義であり、また好ましい範囲も同様である。
F41、ZF42、ZF43、ZF44、ZF45及びZF46はそれぞれ独立に窒素原子又は置換若しくは無置換の炭素原子を表す。ZF41、ZF42、ZF43、ZF44、ZF45及びZF46として好ましくは置換若しくは無置換の炭素原子であり、より好ましくは無置換の炭素原子である。炭素原子に置換される置換基としては一般式(A−1)におけるLA11、LA12、LA13、LA14で表される二価の連結基の置換基としてあげたものが適用できる。
F41、XF42はそれぞれ独立に酸素原子、硫黄原子、置換若しくは無置換の窒素原子を表す。XF41、XF42として好ましくは酸素原子、硫黄原子であり、より好ましくは酸素原子である。
一般式(F−1)で表される化合物の具体例を以下に列挙するが、本発明はこれらの化合物に限定されることはない。
前記一般式(A−1)〜(F−1)で表される化合物は公知の方法により合成することができる。
−有機EL素子の構成−
次に、本発明の有機EL素子の構成に関して説明する。
本発明の有機EL素子は、陽極、陰極の一対の電極間に、少なくとも一層の発光層を含む有機層を有して構成される。
本発明の有機EL素子は、有機層の少なくとも1層に前記一般式(1−A)で表される化合物又は下記一般式(3−C)で表される化合物を少なくとも1種を含有し、且つ、該金属錯体を含有する有機層及び/又は他の有機層に前記一般式(I−A)で表される化合物又は下記一般式(I−B)で表される化合物を含有することを特徴とするものであり、これにより、本発明の優れた効果である優れた発光特性及び駆動耐久性を発揮する。
<陽極>
陽極は、正孔注入層、正孔輸送層、発光層などに正孔を供給するものであり、金属、合金、金属酸化物、電気伝導性化合物、又はこれらの混合物などを用いることができ、好ましくは仕事関数が4eV以上の材料である。
具体例としては、酸化スズ、酸化亜鉛、酸化インジウム、酸化インジウムスズ(ITO)等の導電性金属酸化物、あるいは金、銀、クロム、ニッケル等の金属、さらにこれらの金属と導電性金属酸化物との混合物又は積層物、ヨウ化銅、硫化銅などの無機導電性物質、ポリアニリン、ポリチオフェン、ポリピロールなどの有機導電性材料、及びこれらとITOとの積層物などが挙げられ、好ましくは、導電性金属酸化物であり、特に、生産性、高導電性、透明性等の点からITOが好ましい。
陽極の膜厚は、材料により適宜選択可能であるが、通常10nm〜5μmの範囲のものが好ましく、より好ましくは50nm〜1μmであり、更に好ましくは100nm〜500nmである。
陽極は、通常、ソーダライムガラス、無アルカリガラス、透明樹脂基板などの上に層形成したものが用いられる。ガラスを用いる場合、その材質については、ガラスからの溶出イオンを少なくするため、無アルカリガラスを用いることが好ましい。また、ソーダライムガラスを用いる場合、シリカなどのバリアコートを施したものを使用することが好ましい。透明樹脂基板としては、ポリエチレンテレフタレート、ポリブチレンテレフタレート、ポリエチレンナフタレート等のポリエステルや、ポリエチレン、ポリカーボネート、ポリエーテルスルホン、ポリアリレート、アリルジグリコールカーボネート、ポリイミド、ポリシクロオレフィン、ノルボルネン樹脂、ポリ(クロロトリフルオロエチレン)、テフロン(登録商標)、ポリテトラフルオロエチレン−ポリエチレン共重合体等の高分子材料が挙げられる。
基板の厚みは、機械的強度を保つのに充分であれば特に制限はないが、ガラスを用いる場合には、通常0.2mm以上、好ましくは0.7mm以上のものを用いる。
陽極の作製には、材料によって種々の方法が用いられるが、例えば、ITOの場合、電子ビーム法、スパッタリング法、抵抗加熱蒸着法、化学反応法(ゾルーゲル法など)、酸化インジウムスズの分散物の塗布などの方法で膜形成される。
陽極は、洗浄その他の処理により、素子の駆動電圧を下げたり、発光効率を高めることも可能である。例えばITOの場合、UV−オゾン処理、プラズマ処理などが効果的である。
陽極は洗浄その他の処理により、素子の駆動電圧を下げたり、発光効率を高めることも可能である。例えばITOの場合、UV−オゾン処理、プラズマ処理などが効果的である。
<陰極>
陰極は、電子注入層、電子輸送層、発光層などに電子を供給するものであり、電子注入層、電子輸送層、発光層などの負極と隣接する層との密着性やイオン化ポテンシャル、安定性等を考慮して選ばれる。
陰極の材料としては、金属、合金、金属ハロゲン化物、金属酸化物、電気伝導性化合物、又はこれらの混合物を用いることができ、具体例としてはアルカリ金属(例えば、Li、Na、K等)及びそのフッ化物又は酸化物、アルカリ土類金属(例えば、Mg、Ca等)及びそのフッ化物又は酸化物、金、銀、鉛、アルミニウム、ナトリウム−カリウム合金又はそれらの混合金属、リチウム−アルミニウム合金又はそれらの混合金属、マグネシウム−銀合金又はそれらの混合金属、インジウム、イッテリビウム等の希土類金属等が挙げられ、好ましくは仕事関数が4eV以下の材料であり、より好ましくはアルミニウム、リチウム−アルミニウム合金又はそれらの混合金属、マグネシウム−銀合金又はそれらの混合金属等である。
陰極は、上記化合物及びそれらの混合物の単層構造だけでなく、上記化合物及びそれらの混合物を含む積層構造を採ることもできる。例えば、アルミニウム/フッ化リチウム、アルミニウム/酸化リチウムの積層構造が好ましい。
陰極の膜厚は、材料により適宜選択可能であるが、通常10nm〜5μmの範囲のものが好ましく、より好ましくは50nm〜1μmであり、更に好ましくは100nm〜1μmである。
陰極の作製には、電子ビーム法、スパッタリング法、抵抗加熱蒸着法、コーティング法、転写法などの方法が用いられ、金属を単体で蒸着することも、二成分以上を同時に蒸着することもできる。さらに、複数の金属を同時に蒸着して合金電極を形成することも可能であり、またあらかじめ調整した合金を蒸着させてもよい。
陽極及び陰極のシート抵抗は、低い方が好ましく、数百Ω/□以下が好ましい。
<有機層>
本発明における有機層、発光層を含む少なくとも1層の層から構成される。
有機層は、有機化合物のみを含有する層であってもよいし、無機化合物を更に含有する層であってもよい。
発光層以外の他の有機層としては、正孔輸送層、正孔注入層、電子注入層、電子輸送層、励起子ブロック層、正孔ブロック層、などが挙げられる。
本発明における有機層の構成としては、正孔輸送層と発光層とを有し、更に励起子ブロック層、正孔注入層、正孔ブロック層、及び電子輸送層から選ばれる少なくとも一つの層を有する態様が好ましい。
有機層の構成として具体的には、例えば、陽極/正孔輸送層/発光層/陰極の構成、陽極/正孔輸送層/発光層/電子輸送層/陰極の構成などが挙げられる。
有機層を構成する各層はそれぞれ他の機能を備えたものであってもよく、単層であっても、同一層が積層されいてもよい。各層の形成には、それぞれ種々の材料を用いることができる。
本発明の有機EL素子においては、陰極と発光層との間に、イオン化ポテンシャル5.9eV以上(より好ましくは6.0eV以上)の化合物を含有する層を有することが好ましく、このような層としては、イオン化ポテンシャル5.9eV以上の電子輸送層であることががより好ましい。
本発明における有機層の形成方法は、特に限定されるものではないが、抵抗加熱蒸着、電子ビーム、スパッタリング、分子積層法、コーティング法(スプレーコート法、ディップコート法、含浸法、ロールコート法、グラビアコート法、リバースコート法、ロールブラッシュ法、エアーナイフコート法、カーテンコート法、スピンコート法、フローコート法、バーコート法、マイクログラビアコート法、エアードクターコート、ブレードコート法、スクイズコート法、トランスファーロールコート法、キスコート法、キャストコート法、エクストルージョンコート法、ワイヤーバーコート法、スクリーンコート法等)、インクジェット法、印刷法、LB法、転写法などの方法を用いることができ、特性面、製造面の観点からは、抵抗加熱蒸着、コーティング法、及び転写法が好ましい。
(発光層)
発光層に含まれる材料は、電界印加時に陽極または正孔注入層、正孔輸送層から正孔を注入することができると共に陰極または電子注入層、電子輸送層から電子を注入することができる機能や、注入された電荷を移動させる機能、正孔と電子の再結合の場を提供して発光させる機能を有する層を形成することができるものであれば何でもよい。
発光層に含まれる材料としては、既述した、前記一般式(1−A)又は一般式(3−)で表される化合物を含む金属錯体、及び、前記一般式(I−A)又は一般式(I−B)で表される化合物のほか、例えば、ベンゾオキサゾール、ベンゾイミダゾール、ベンゾチアゾール、スチリルベンゼン、ポリフェニル、ジフェニルブタジエン、テトラフェニルブタジエン、ナフタルイミド、クマリン、ペリレン、ペリノン、オキサジアゾール、アルダジン、ピラリジン、シクロペンタジエン、ビススチリルアントラセン、キナクリドン、ピロロピリジン、チアジアゾロピリジン、シクロペンタジエン、スチリルアミン、芳香族ジメチリディン化合物、8−キノリノールの金属錯体や希土類錯体に代表される各種金属錯体、ポリチオフェン、ポリフェニレン、ポリフェニレンビニレン等のポリマー化合物、有機シラン、イリジウムトリスフェニルピリジン錯体、及び、白金ポルフィリン錯体に代表される遷移金属錯体、及び、それらの誘導体等が挙げられる。
発光層に適用しうるホスト材料としては、前記一般式(I−A)又は一般式(I−B)で表される化合物の他、アミン化合物(例えば、トリアリールアミン化合物など)、金属キレートオキシノイド化合物(金属−酸素結合を有する化合物であり、金属としては、アルミニウム、亜鉛、又は遷移金属を含み、配位子としては、8−ヒドロキシキノリン誘導体、2−(2−ピリジノ)フェノール誘導体などを含む。)、ポリアリーレン化合物(ヘキサフェニルベンゼン誘導体など)、縮合芳香族炭素環化合物又は非錯体芳香族含窒素ヘテロ環化合物(カルバゾール誘導体など)が好ましい。
発光層に含まれるホスト材料としては、少なくとも2種以上の化合物の混合物であってもよい。
発光層の膜厚は、特に限定されるものではないが、通常1nm〜5μmの範囲のものが好ましく、より好ましくは5nm〜1μmであり、更に好ましくは10nm〜500nmである。
発光層の形成方法は、特に限定されるものではないが、前述した形成方法の中でも、抵抗加熱蒸着、電子ビーム、スパッタリング法、分子積層法、コーティング法、インクジェット法、印刷法、LB法、転写法などの方法が用いられ、好ましくは抵抗加熱蒸着、コーティング法である。
発光層は単一化合物で形成されてもよいし、複数の化合物で形成されてもよい。
また、発光層は一つであっても複数であってもよく、それぞれの層が異なる発光色で発光して、全体として例えば白色を発光してもよいし、単一の発光層から白色を発光してもよい。発光層が複数の場合は、それぞれの発光層は単一材料で形成されていてもよいし、複数の化合物で形成されていてもよい。
(正孔注入層、正孔輸送層)
正孔注入層、正孔輸送層に含まれる材料としては、陽極から正孔を注入する機能、正孔を輸送する機能、陰極から注入された電子を障壁する機能のいずれか有しているものであればよい。
正孔注入層、正孔輸送層に含まれる材料の具体例としては、カルバゾール、トリアゾール、オキサゾール、オキサジアゾール、イミダゾール、ポリアリールアルカン、ピラゾリン、ピラゾロン、フェニレンジアミン、アリールアミン、アミノ置換カルコン、スチリルアントラセン、フルオレノン、ヒドラゾン、スチルベン、シラザン、芳香族第三級アミン化合物、スチリルアミン化合物、芳香族ジメチリディン系化合物、ポルフィリン系化合物、ポリシラン系化合物、ポリ(N−ビニルカルバゾール)、アニリン系共重合体、チオフェンオリゴマー、ポリチオフェン等の導電性高分子オリゴマー、有機シラン、カーボン膜、本発明の化合物、及び、それらの誘導体等が挙げられる。
正孔注入層に含まれる材料として好ましくは、銅フタロシアニンやスターバースト型アミン化合物などが挙げられる。
正孔注入層、正孔輸送層の膜厚は、特に限定されるものではないが、通常1nm〜5μmの範囲のものが好ましく、より好ましくは5nm〜1μmであり、更に好ましくは10nm〜500nmである。
正孔注入層、正孔輸送層は、上述した材料の1種又は2種以上からなる単層構造であってもよいし、同一組成又は異種組成の複数層からなる多層構造であってもよい。
正孔注入層、正孔輸送層の形成方法としては、前述した形成方法の中でも、真空蒸着法、LB法、前記正孔注入輸送材料を溶媒に溶解又は分散させてコーティングする方法、インクジェット法、印刷法、転写法が用いられる。コーティング法の場合、樹脂成分と共に溶解または分散することができ、樹脂成分としては例えば、ポリ塩化ビニル、ポリカーボネート、ポリスチレン、ポリメチルメタクリレート、ポリブチルメタクリレート、ポリエステル、ポリスルホン、ポリフェニレンオキシド、ポリブタジエン、ポリ(N−ビニルカルバゾール)、炭化水素樹脂、ケトン樹脂、フェノキシ樹脂、ポリアミド、エチルセルロース、酢酸ビニル、ABS樹脂、ポリウレタン、メラミン樹脂、不飽和ポリエステル樹脂、アルキド樹脂、エポキシ樹脂、シリコン樹脂などが挙げられる。
(電子注入層、電子輸送層)
電子注入層、電子輸送層に含まれる材料としては、陰極から電子を注入する機能、電子を輸送する機能、陽極から注入された正孔を障壁する機能のいずれか有しているものであればよい。
電子輸送層に含まれる材料として好ましくは、前記一般式(I−A)又は一般式(I−B)で表される化合物の他、金属キレートオキシノイド化合物、ポリアリーレン化合物、縮合芳香族炭素環化合物、及び非錯体芳香族ヘテロ環化合物などが挙げられる。その具体例としては、トリアゾール、オキサゾール、オキサジアゾール、イミダゾール、フルオレノン、アントラキノジメタン、アントロン、ジフェニルキノン、チオピランジオキシド、カルボジイミド、フルオレニリデンメタン、ジスチリルピラジン、ナフタレン、ペリレン等の芳香環テトラカルボン酸無水物、フタロシアニン、8−キノリノールの金属錯体、メタルフタロシアニン、ベンゾオキサゾールやベンゾチアゾールを配位子とする金属錯体に代表される各種金属錯体、有機シラン、及び、それらの誘導体等が挙げられる。
電子注入層、電子輸送層の膜厚は、特に限定されるものではないが、通常1nm〜5枚μmの範囲のものが好ましく、より好ましくは5nm〜1μmであり、更に好ましくは10nm〜500nmである。
電子注入層、電子輸送層は、上述した材料の1種又は2種以上からなる単層構造であってもよいし、同一組成または異種組成の複数層からなる多層構造であってもよい。
電子注入層、電子輸送層の形成方法としては、前述した形成方法の中でも、真空蒸着法、LB法、前記電子注入輸送材料を溶媒に溶解又は分散させてコーティングする方法、インクジェット法、印刷法、転写法などが用いられる。コーティング法の場合、樹脂成分と共に溶解または分散することができ、樹脂成分としては、例えば、正孔注入輸送層の場合に例示したものが適用できる。
(正孔ブロック層)
正孔ブロック層とは、陽極から注入された正孔をブロックする機能を有するものである。
(励起子ブロック層)
励起子ブロック層とは、発光層で生成した励起子をブロックし、発光層と電極間との間に形成し発光領域を限定する機能を有する層である
<保護層>
本発明の有機EL発光素子は、水分や酸素の進入を防止するために保護層を有してもよい。保護層に含まれる材料としては、水分や酸素等の素子劣化を促進するものが素子内に入ることを抑止する機能を有しているものであればよい。
その具体例としては、In、Sn、Pb、Au、Cu、Ag、Al、Ti、Ni等の金属、MgO、SiO、SiO2、Al23、GeO、NiO、CaO、BaO、Fe23、Y23、TiO2等の金属酸化物、MgF2、LiF、AlF3、CaF2等の金属フッ化物、SiNx、SiOxy などの窒化物、ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリメチルメタクリレート、ポリイミド、ポリウレア、ポリテトラフルオロエチレン、ポリクロロトリフルオロエチレン、ポリジクロロジフルオロエチレン、クロロトリフルオロエチレンとジクロロジフルオロエチレンとの共重合体、テトラフルオロエチレンと少なくとも1種のコモノマーとを含むモノマー混合物を共重合させて得られる共重合体、共重合主鎖に環状構造を有する含フッ素共重合体、吸水率1%以上の吸水性物質、吸水率0.1%以下の防湿性物質等が挙げられる。
保護層の形成方法についても特に限定はなく、例えば、真空蒸着法、スパッタリング法、反応性スパッタリング法、MBE(分子線エピタキシ)法、クラスターイオンビーム法、イオンプレーティング法、プラズマ重合法(高周波励起イオンプレーティング法)、プラズマCVD法、レーザーCVD法、熱CVD法、ガスソースCVD法、コーティング法、印刷法、転写法を適用できる。
本発明の有機EL素子は、システム、駆動方法、利用形態などは特に問わない。
本発明の有機電界発光素子は、表示素子、ディスプレイ、バックライト、電子写真、照明光源、記録光源、露光光源、読み取り光源、標識、看板、インテリア、光通信等の分野に好適に使用できる。
以下に、本発明の有機EL素子について、実施例を挙げて具体的に説明するが、本発明はこれらの実施例により何ら限定されるものではない。
[実施例1]
洗浄したITO基板を蒸着装置に入れ、TPD(N,N−ジフェニル−N,N−ジ(m−トリル)−ベンジジン)を50nm蒸着し、この上に、下記化合物A、下記化合物B、及び前記例示化合物(2−2)を1対17対17の比率(質量比)で36nm共蒸着し、この上に、下記化合物Cを36nm蒸着した。得られた有機薄膜上に、パターニングしたマスク(発光面積が4mm×5mmとなるマスク)を設置し、蒸着装置内でフッ化リチウム3nmを蒸着し、この上に、アルミニウム400nmを蒸着した。
以上のようにして、実施例1の有機EL素子を得た。
−評価−
得られた有機EL素子について、発光特性及び駆動耐久性を以下の方法により評価した。
1.発光特性
発光性能の評価は、東陽テクニカ製ソースメジャーユニット2400型(商品名)を用いて、直流定電圧を得られた有機EL素子に印加し発光させ、その輝度をトプコン社の輝度計BM−8(商品名)を用いて測定することにより行った。
その結果、最高輝度5400cd/m2の発光が得られた。
2.駆動耐久性
2.駆動耐久性
駆動耐久性の評価は、KEITHKEY社製のソースメジャーユニット2400型を用いて、初期輝度300cd/m2になるよう直流電圧を有機EL素子に印加し、連続駆動試験を行い、輝度が150cd/m2になった時間(輝度半減時間)を測定することによりより行った。
その結果、実施例1の有機EL素子の初期輝度300cd/m2での駆動耐久性は、後述する比較例1の素子に比べて約9倍であった。
[実施例2]
洗浄したITO基板を蒸着装置に入れ、TPD(N,N−ジフェニル−N,N−ジ(m−トリル)−ベンジジン)を50nm蒸着し、この上に、下記化合物E、前記化合物Bを1対17の比率(質量比)で36nm共蒸着し、この上に前記例示化合物(1−3)を10nm蒸着した後、この上にさらにAlqを40nm蒸着した。得られた有機薄膜上に、パターニングしたマスク(発光面積が4mm×5mmとなるマスク)を設置し、蒸着装置内でフッ化リチウム3nmを蒸着し、この上に、アルミニウム400nmを蒸着した。
以上のようにして、実施例2の有機EL素子を得た。
得られた有機EL素子について、発光特性及び駆動耐久性を、実施例1と同様にして行い評価した。
その結果、発光特性については、最高輝度1300cd/m2の赤色発光が得られた。
また、駆動耐久性については、実施例2の有機EL素子の初期輝度300cd/m2での駆動耐久性は、後述する比較例1の素子に比べて約8倍であった。
[比較例1]
洗浄したITO基板を蒸着装置に入れ、TPD(N,N−ジフェニル−N,N−ジ(m−トリル)−ベンジジン)を50nm蒸着し、この上に、特願2004−162849記載の化合物E、化合物Bを1対17の比率(質量比)で36nm共蒸着し、この上に、前記化合物Cを36nm蒸着した。有機薄膜上にパターニングしたマスク(発光面積が4mm×5mmとなるマスク)を設置し、蒸着装置内でフッ化リチウム3nmを蒸着し、この上に、アルミニウム400nmを蒸着した。
得られた比較例1の有機EL素子については、実施例1と同様にして、発光特性を測定したところ、最高輝度1000cd/m2の赤色発光が得られた。
以上のように、実施例の有機EL素子は、発光特性に優れ、かつ駆動耐久性にも優れた素子であることが分かった。

Claims (4)

  1. 一対の電極間に発光層を含む少なくとも一層の有機層を有する有機電界発光素子であって、該有機層の少なくとも1層に下記一般式(1−A)で表される化合物又は下記一般式(3−)で表される化合物を少なくとも1種含有し、且つ、該一般式(1−A)で表される化合物又は一般式(3−)で表される化合物を含有する有機層及び/又は他の有機層に下記一般式(I−A)で表される化合物又は下記一般式(I−B)で表される化合物を含有することを特徴とする有機電界発光素子。

    (一般式(1−A)中、M31白金イオンを表し、Z31、Z32、Z33、Z34、Z35、及びZ36は、それぞれ独立に、水素原子、アリール基、若しくはハロゲン原子から選択されたいずれかが結合した炭素原子を表し、T31、T32、T33、T34、T35、T36、T37及びT38は、それぞれ独立に、水素原子、アリール基、若しくはハロゲン原子から選択されたいずれかが結合した炭素原子を表し、X31及びX32は、酸素原子を表す。)


    (一般式(3−C)中、R C1 及びR C2 は、それぞれ独立に、アルキル基又はアリール基を表し、R C3 、R C4 、R C5 、及びR C6 は、それぞれ独立に、アルキル基、アリール基、ヘテロアリール基、又はハロゲン原子を表し、n C3 及びn C6 は0〜3の整数を表し、n C4 及びn C5 は0〜4の整数を表す。)

    (一般式(I−A)中、R21、R22、R23、及びR24は、それぞれ独立に、アルキル基、アリール基、ヘテロアリール基、シロキシ基、又はビニル基を表し、Ar21は、アリーレン基又はヘテロアリーレン基を表す。)

    (一般式(I−B)中、R31、R32、R33、R34、R35、及びR36は、それぞれ独立に、アルキル基、アリール基、ヘテロアリール基、シロキシ基、又はビニル基を表す。)
  2. 前記一般式(I−A)において、R21、R22、R23、及びR24が、それぞれ独立に、メチル基、フェニル基、ナフチル基、アンスリル基、ビフェニル基、ピリジル基、イミダゾリル基、ベンズイミダゾリル基、イミダゾピリジル基、シロキシ基、又はビニル基であり、Ar21が、フェニレン基、ビフェニレン基、又はピリジレン基である請求項1に記載の有機電界発光素子。
  3. 前記一般式(I−B)において、R31、R32、R33、R34、R35、及びR36が、それぞれ独立に、メチル基、フェニル基、ナフチル基、アンスリル基、ビフェニル基、ピリジル基、イミダゾリル基、ベンズイミダゾリル基、イミダゾピリジル基、シロキシ基、又はビニル基である請求項1に記載の有機電界発光素子。
  4. 前記一般式(I−A)で表される化合物又は下記一般式(I−B)化合物が、発光層に含まれる請求項1から請求項のいずれか1項に記載の有機電界発光素子。
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