JP5500813B2 - 有機金属錯体 - Google Patents
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Landscapes
- Electroluminescent Light Sources (AREA)
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Description
井上晴夫、外3名、基礎化学コース 光化学I(丸善株式会社)、106−110 Zhang、Guo−Lin、外5名、Gaodeng Xuexiao Huaxue Xuebao(2004)、vol.25、No.3、397−400
本実施の形態1では、本発明の有機金属錯体について説明する。
本発明では、下記一般式(G0)で表されるピラジン誘導体が、9族または10族の金属イオンに対して、オルトメタル化することにより、有機金属錯体を形成している。
次に、下記一般式(G2)で表される有機金属錯体について説明する。
本実施の形態2では、実施の形態1で述べた有機金属錯体を発光物質として用いた発光素子の態様について、図1を用いて説明する。
本発明の発光素子は、複数の発光層を有するものであってもよい。複数の発光層を設け、それぞれの発光層から発光させることで、複数の発光が混合された発光を得ることができる。したがって、例えば白色光を得ることができる。本実施の形態3では、複数の発光層を有する発光素子の態様について図2を用いて説明する。
本実施の形態4では、複数の発光層を設け、かつ実施形態3とは異なる素子構造でそれぞれの発光層から発光させる発光素子を例示する。したがって、本実施形態4においても、複数の発光が混合された発光を得ることができる。すなわち、例えば白色光を得ることができる。以下、図3を用いて説明する。
本実施の形態5では、本発明の有機金属錯体を増感剤として用いた発光素子の態様について、図1を用いて説明する。
本実施の形態では、本発明の有機金属錯体を用いて作製された発光装置について説明する。
本実施の形態では、実施の形態6に示す発光装置をその一部に含む本発明の電子機器について説明する。本発明の電子機器は、実施の形態1に示した有機金属錯体を含み、発光効率が高く、消費電力が低減された表示部を有する。また色再現性に優れた表示部を有する。フルカラーディスプレイに本発明の有機金属錯体を用いる場合、赤色発光素子以外については、種々の発光物質を用い、実施の形態2〜5で説明したものと同様の構成の発光素子を適用することができる。
本合成例1では、実施の形態1においての構造式(1)として示した本発明の有機金属錯体、(アセチルアセトナト)ビス[5−(3−フルオロフェニル)−2,3−ジフェニルピラジナト]イリジウム(III)(略称:[Ir(dppr−3FP)2(acac)])の合成例を具体的に例示する。
まず、窒素雰囲気にて、3−ブロモフルオロベンゼン1.49gと、テトラヒドロフラン11mLの混合溶液に、−78℃にてn−ブチルリチウムのヘキサン溶液(1.58mol/L)7.5mLを滴下した後、そのまま−78℃にて30分間撹拌した。得られた溶液を、2,3−ジフェニルピラジン2.45gと、テトラヒドロフラン20mLの混合溶液を氷冷したところへ滴下し、室温にて1週間撹拌した。この混合物に水を加え、酢酸エチルを抽出溶媒として有機層を抽出した。得られた有機層を水で洗浄し、無水硫酸マグネシウムにて乾燥した。乾燥した後の溶液をろ過した。この溶液の溶媒を留去した後、留去により得られた残渣を、ジクロロメタンを展開溶媒とするシリカゲルカラムクロマトグラフィーで精製することにより、目的のピラジン誘導体Hdppr−3FPを得た(橙色粉末、収率8%)。
ステップ1の合成スキームを下記(a−1)に示す。
ステップ1に続いて、2−エトキシエタノール4.5mL、水1.5mL、上記ステップ1で得たピラジン誘導体Hdppr−3FP0.40g、塩化イリジウム水和物(IrCl3・H2O)(Sigma−Aldrich社製)0.18gを、還流管を付けたナスフラスコに入れ、フラスコ内をアルゴン置換した。その後、マイクロ波(2.45GHz 200W)を5時間照射し、反応させた。反応溶液より析出してきた橙色粉末をろ過し、エタノールにて洗浄することにより、複核錯体[Ir(dppr−3FP)2Cl]2 を得た(収率12%)。なお、マイクロ波の照射はマイクロ波合成装置(CEM社製 Discover)を用いた。ステップ2の合成スキームを下記(b−1)に示す。
ステップ2に続き、2−エトキシエタノール5mL、上記ステップ2で得た複核錯体[Ir(dppr−3FP)2Cl]2 0.13g、アセチルアセトン0.02mL、炭酸ナトリウム0.078gを、還流管を付けたナスフラスコに入れ、フラスコ内をアルゴン置換した。その後、マイクロ波(2.45GHz 100W)を15分間照射し、反応させた。反応溶液をろ過し、得られたろ液の溶媒を留去した。留去により得られた残渣を、メタノールにて再結晶することにより、本発明の有機金属錯体[Ir(dppr−3FP)2(acac)]を得た(赤色粉末、収率100%)。ステップ3の合成スキームを下記(c−1)に示す。
まず、ガラス基板2101上に、酸化珪素を含むインジウム錫酸化物をスパッタリング法にて成膜し、第1の電極2102を形成した。なお、その膜厚は110nmとし、電極面積は2mm×2mmとした。
本合成例2では、実施の形態1においての構造式(2)として示した本発明の有機金属錯体、(アセチルアセトナト)ビス[5−(3,5−ジフルオロフェニル)−2,3−ジフェニルピラジナト]イリジウム(III)(略称:[Ir(dppr−3,5FP)2(acac)])の合成例を具体的に例示する。
まず、窒素雰囲気にて、1−ブロモ−3,5−ジフルオロベンゼン4.02gと、テトラヒドロフラン40mLの混合溶液に、−78℃にてn−ブチルリチウムのヘキサン溶液(1.61mol/L)14mLを滴下した後、そのまま−78℃にて2時間撹拌した。さらに−78℃にて、この混合溶液に2,3−ジフェニルピラジン4.03gを5回に分けて添加し、室温まで昇温した。この混合物に水を加え、ジエチルエーテルを抽出溶媒として有機層を抽出した。得られた有機層を水で洗浄し、無水硫酸マグネシウムにて乾燥した。乾燥した後の溶液をろ過し、硫酸マグネシウムを除去した。この溶液の溶媒を留去した後、留去により得られた残渣を、ジクロロメタンを展開溶媒とするシリカゲルカラムクロマトグラフィーで精製することにより、目的のピラジン誘導体Hdppr−3,5FPを得た(橙色粉末、収率4%)。
ステップ1の合成スキームを下記(a−2)に示す。
ステップ1に続いて、2−エトキシエタノール3mL、水1mL、上記ステップ1で得たピラジン誘導体Hdppr−3,5FP0.23g、塩化イリジウム水和物(IrCl3・H2O)(Sigma−Aldrich社製)0.08gを、還流管を付けたナスフラスコに入れ、フラスコ内をアルゴン置換した。その後、マイクロ波(2.45GHz 100W)を30分間照射し、反応させた。反応溶液より析出してきた橙色粉末をろ過し、エタノールにて洗浄することにより、複核錯体[Ir(dppr−3,5FP)2Cl]2 を得た(収率43%)。なお、マイクロ波の照射はマイクロ波合成装置(CEM社製 Discovery)を用いた。ステップ2の合成スキームを下記(b−2)に示す。
ステップ2に続き、2−エトキシエタノール4mL、上記ステップ2で得た複核錯体[Ir(dppr−3,5FP)2Cl]2 0.11g、アセチルアセトン0.02mL、炭酸ナトリウム0.064gを、還流管を付けたナスフラスコに入れ、フラスコ内をアルゴン置換した。その後、マイクロ波(2.45GHz 100W)を30分間照射し、反応させた。反応溶液をろ過し、得られたろ液の溶媒を留去した。留去により得られた残渣を、メタノールにて再結晶することにより、本発明の有機金属錯体[Ir(dppr−3,5FP)2(acac)]を得た(赤色粉末、収率17%)。ステップ3の合成スキームを下記(c−2)に示す。
本合成例3では、合成例1で例示した本発明の配位子5−(3−フルオロフェニル)−2,3−ジフェニルピラジン(略称:Hdppr−3FP)について、合成例1とは異なる合成方法による合成例を具体的に例示する。
まず、2,3−ジクロロピラジン5.02g、フェニルボロン酸8.23g、炭酸ナトリウム7.14g、ビス(トリフェニルホスフィン)パラジウム(II) ジクロリド(略称:Pd(PPh3)2Cl2)0.31g、アセトニトリル25mL、水25mLを、還流管を付けた丸底フラスコに入れ、フラスコ内をアルゴン置換した。その後、マイクロ波(2.45GHz 100W)を3時間30分間照射し、反応させた。反応後の溶液に水を加え、ジクロロメタンにて有機層を抽出した。得られた有機層を水で洗浄し、無水硫酸マグネシウムにて乾燥した。乾燥した後の溶液をろ過した。この溶液の溶媒を留去した後、得られた残渣を、ジクロロメタンを展開溶媒とするシリカゲルカラムクロマトグラフィーで精製することにより、目的のジフェニルピラジンを得た(白色粉末、収率91%)。なお、マイクロ波の照射はマイクロ波合成装置(CEM社製 Discover)を用い、以降のステップも同様である。ステップ1の合成スキームを下記式(a0−3)に示す。
次に、上記ステップ1で得たジフェニルピラジン7.10gをジクロロメタン100mLに溶解し、3−クロロ過安息香酸(略称:mCPBA)10.56gを添加して、窒素雰囲気下、室温にて1週間撹拌して反応させた。反応後の溶液に水を加え、クロロホルムにて有機層を抽出した。得られた有機層を飽和炭酸水素ナトリウム水溶液で洗浄し、無水硫酸マグネシウムにて乾燥した。乾燥した後の溶液をろ過した。この溶液の溶媒を3分の1まで留去した後、得られた残渣を、ジクロロメタンと酢酸エチルを任意に混合した溶液を展開溶媒とするシリカゲルカラムクロマトグラフィーで精製することにより、目的の2,3−ジフェニルピラジン−1−オキシドを得た(白色粉末、収率64%)。ステップ2の合成スキームを下記(a1−3)に示す。
次に、上記ステップ2で合成した2,3−ジフェニルピラジン−1−オキシド3.24gに塩化ホスホリル20mLを添加し、1時間加熱還流し、反応させた。この反応溶液を室温まで放冷し、氷水に注いだ。この水溶液に、アルカリ性になるまで炭酸カリウムを添加し、溶液より析出してきたオレンジ色の固体をろ過した。ろ取物を水、次いでメタノールにて洗浄し、目的の2,3−ジフェニル−5−クロロピラジンを得た(白色粉末、収率100%)。ステップ3の合成スキームを下記(a2−3)に示す。
さらに、2,3−ジフェニル−5−クロロピラジン1.50g、3−フルオロフェニルボロン酸0.87g、テトラキストリフェニルホスフィンパラジウム(0)(略称:Pd(PPh3)4)0.19g、トルエン20mL、エタノール3mL、炭酸カリウム1.71g、水6mLを、還流管をつけたナスフラスコに入れ、フラスコ内をアルゴン置換した。その後、マイクロ波(2.45GHz 100W)を1時間30分間照射し、反応させた。この混合物に水を加え、ジクロロメタンを抽出溶媒として有機層を抽出した。得られた有機層を無水硫酸マグネシウムにて乾燥した。乾燥した後の溶液をろ過した。この溶液の溶媒を留去した後、得られた残渣を、ジクロロメタンとヘキサンの混合液を展開溶媒とするシリカゲルカラムクロマトグラフィーで精製することにより、目的のピラジン誘導体Hdppr−3FPを得た(白色粉末、収率86%)。ステップ4の合成スキームを下記(a3−3)に示す。
102 第2の電極
111 正孔注入層
112 正孔輸送層
113 発光層
114 電子輸送層
115 電子注入層
201 第1の電極
202 第2の電極
211 正孔注入層
212 正孔輸送層
213 発光層
214 分離層
215 発光層
216 電子輸送層
217 電子注入層
301 第1の電極
302 第2の電極
311 正孔注入層
312 正孔輸送層
313 発光層
314 電子輸送層
315 N層
321 P層
323 発光層
325 電子注入層
601 ソース側駆動回路
602 画素部
603 ゲート側駆動回路
604 封止基板
605 シール材
607 空間
608 配線
609 FPC(フレキシブルプリントサーキット)
610 素子基板
611 スイッチング用TFT
612 電流制御用TFT
613 第1の電極
614 絶縁物
616 発光層
617 第2の電極
618 発光素子
623 nチャネル型TFT
624 pチャネル型TFT
901 筐体
902 液晶層
903 バックライト
904 筐体
905 ドライバIC
906 端子
951 基板
952 電極
953 絶縁層
954 隔壁層
955 発光層
956 電極
2001 筐体
2002 光源
2101 ガラス基板
2102 第1の電極
2103 複合材料を含む層
2104 正孔輸送層
2105 発光層
2106 電子輸送層
2107 電子注入層
2108 第2の電極
3001 照明装置
3002 テレビ装置
9101 筐体
9102 支持台
9103 表示部
9104 スピーカー部
9105 ビデオ入力端子
9201 本体
9202 筐体
9203 表示部
9204 キーボード
9205 外部接続ポート
9206 ポインティングデバイス
9401 本体
9402 筐体
9403 表示部
9404 音声入力部
9405 音声出力部
9406 操作キー
9407 外部接続ポート
9408 アンテナ
9501 本体
9502 表示部
9503 筐体
9504 外部接続ポート
9505 リモコン受信部
9506 受像部
9507 バッテリー
9508 音声入力部
9509 操作キー
9510 接眼部
Claims (7)
- 下記一般式(G2)で表される有機金属錯体。
(但し、式中、R1、R2は水素、フルオロ基、又はトリフルオロメチル基であり、その少なくとも一方がフルオロ基又はトリフルオロメチル基である。また、Lはベータジケトン構造を有するモノアニオン性の二座キレート配位子を表す。また、Mは中心金属であり、第9族元素、あるいは第10族元素を表す。また、前記中心金属が第9族元素の時はn=2であり、第10族元素の時はn=1である。) - 下記一般式(G3)で表される有機金属錯体。
(但し、Lはベータジケトン構造を有するモノアニオン性の二座キレート配位子を表す。また、Mは中心金属であり、第9族元素、あるいは第10族元素を表す。また、前記中心金属が第9族元素の時はn=2であり、第10族元素の時はn=1である。) - 下記一般式(G4)で表される有機金属錯体。
(但し、Lはベータジケトン構造を有するモノアニオン性の二座キレート配位子を表す。また、Mは中心金属であり、第9族元素、あるいは第10族元素を表す。また、前記中心金属が第9族元素の時はn=2であり、第10族元素の時はn=1である。) - 請求項1乃至請求項3のいずれか一項において、
前記ベータジケトン構造を有するモノアニオン性の二座キレート配位子は、下記構造式(L1)又は(L2)で表される配位子である有機金属錯体。
- 請求項1乃至請求項4のいずれか一項において、
前記中心金属がイリジウムまたは白金である有機金属錯体。 - 下記構造式(1)で表される有機金属錯体。
- 下記構造式(2)で表される有機金属錯体。
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