JP6956287B2 - 金属錯体、組成物及び発光素子 - Google Patents

金属錯体、組成物及び発光素子 Download PDF

Info

Publication number
JP6956287B2
JP6956287B2 JP2021043578A JP2021043578A JP6956287B2 JP 6956287 B2 JP6956287 B2 JP 6956287B2 JP 2021043578 A JP2021043578 A JP 2021043578A JP 2021043578 A JP2021043578 A JP 2021043578A JP 6956287 B2 JP6956287 B2 JP 6956287B2
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
group
ring
substituent
groups
formula
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Active
Application number
JP2021043578A
Other languages
English (en)
Other versions
JP2021172656A (ja
Inventor
元章 臼井
龍二 松本
大介 福島
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Sumitomo Chemical Co Ltd
Original Assignee
Sumitomo Chemical Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Sumitomo Chemical Co Ltd filed Critical Sumitomo Chemical Co Ltd
Publication of JP2021172656A publication Critical patent/JP2021172656A/ja
Application granted granted Critical
Publication of JP6956287B2 publication Critical patent/JP6956287B2/ja
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Classifications

    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C07ORGANIC CHEMISTRY
    • C07FACYCLIC, CARBOCYCLIC OR HETEROCYCLIC COMPOUNDS CONTAINING ELEMENTS OTHER THAN CARBON, HYDROGEN, HALOGEN, OXYGEN, NITROGEN, SULFUR, SELENIUM OR TELLURIUM
    • C07F15/00Compounds containing elements of Groups 8, 9, 10 or 18 of the Periodic System
    • C07F15/0006Compounds containing elements of Groups 8, 9, 10 or 18 of the Periodic System compounds of the platinum group
    • C07F15/0033Iridium compounds
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08KUse of inorganic or non-macromolecular organic substances as compounding ingredients
    • C08K5/00Use of organic ingredients
    • C08K5/56Organo-metallic compounds, i.e. organic compounds containing a metal-to-carbon bond
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C09DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • C09KMATERIALS FOR MISCELLANEOUS APPLICATIONS, NOT PROVIDED FOR ELSEWHERE
    • C09K11/00Luminescent, e.g. electroluminescent, chemiluminescent materials
    • C09K11/06Luminescent, e.g. electroluminescent, chemiluminescent materials containing organic luminescent materials
    • HELECTRICITY
    • H10SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H10KORGANIC ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES
    • H10K50/00Organic light-emitting devices
    • H10K50/10OLEDs or polymer light-emitting diodes [PLED]
    • H10K50/11OLEDs or polymer light-emitting diodes [PLED] characterised by the electroluminescent [EL] layers
    • HELECTRICITY
    • H10SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H10KORGANIC ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES
    • H10K71/00Manufacture or treatment specially adapted for the organic devices covered by this subclass
    • H10K71/10Deposition of organic active material
    • H10K71/12Deposition of organic active material using liquid deposition, e.g. spin coating
    • HELECTRICITY
    • H10SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H10KORGANIC ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES
    • H10K85/00Organic materials used in the body or electrodes of devices covered by this subclass
    • H10K85/30Coordination compounds
    • H10K85/341Transition metal complexes, e.g. Ru(II)polypyridine complexes
    • H10K85/342Transition metal complexes, e.g. Ru(II)polypyridine complexes comprising iridium
    • HELECTRICITY
    • H10SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H10KORGANIC ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES
    • H10K85/00Organic materials used in the body or electrodes of devices covered by this subclass
    • H10K85/30Coordination compounds
    • H10K85/361Polynuclear complexes, i.e. complexes comprising two or more metal centers
    • HELECTRICITY
    • H10SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H10KORGANIC ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES
    • H10K2101/00Properties of the organic materials covered by group H10K85/00
    • H10K2101/10Triplet emission
    • HELECTRICITY
    • H10SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H10KORGANIC ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES
    • H10K50/00Organic light-emitting devices
    • H10K50/10OLEDs or polymer light-emitting diodes [PLED]
    • H10K50/11OLEDs or polymer light-emitting diodes [PLED] characterised by the electroluminescent [EL] layers
    • H10K50/12OLEDs or polymer light-emitting diodes [PLED] characterised by the electroluminescent [EL] layers comprising dopants
    • HELECTRICITY
    • H10SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H10KORGANIC ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES
    • H10K85/00Organic materials used in the body or electrodes of devices covered by this subclass
    • H10K85/10Organic polymers or oligomers
    • HELECTRICITY
    • H10SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H10KORGANIC ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES
    • H10K85/00Organic materials used in the body or electrodes of devices covered by this subclass
    • H10K85/10Organic polymers or oligomers
    • H10K85/111Organic polymers or oligomers comprising aromatic, heteroaromatic, or aryl chains, e.g. polyaniline, polyphenylene or polyphenylene vinylene
    • H10K85/115Polyfluorene; Derivatives thereof
    • HELECTRICITY
    • H10SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H10KORGANIC ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES
    • H10K85/00Organic materials used in the body or electrodes of devices covered by this subclass
    • H10K85/10Organic polymers or oligomers
    • H10K85/151Copolymers

Description

本発明は、金属錯体、該金属錯体を含有する組成物、及び、該金属錯体を含有する発光素子に関する。
有機エレクトロルミネッセンス素子等の発光素子は、ディスプレイ及び照明の用途に好適に使用することが可能であり、研究開発が行われている。発光素子に用いる発光材料として、例えば、特許文献1では、下記式で表される金属錯体1が提案されている。
Figure 0006956287
特表2010−520882号公報
しかし、上記の金属錯体1を含有する発光素子は、発光効率が十分ではなかった。
そこで、本発明は、発光効率が優れる発光素子の製造に有用な金属錯体を提供することを目的とする。本発明はまた、該金属錯体を含有する組成物及び該金属錯体を含有する発光素子を提供することを目的とする。
本発明は、以下の[1]〜[8]を提供する。
[1]
式(1)で表される金属錯体。
Figure 0006956287

[式中、
Mは、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。
は、1、2又は3を表す。nは、0、1又は2を表す。Mがロジウム原子又はイリジウム原子の場合、n+nは3であり、Mが白金原子又はパラジウム原子の場合、n+nは2である。
、R、R、R、R及びR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。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。R、R、R、R、R及びR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。RとR、RとR、RとR、及び、RとR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。
環RB1及び環RB2は、それぞれ独立に、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、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RB1が有していてもよい置換基とRとは、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RB1及び環RB2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。
及びYのうち、一方は単結合であり、他方は式(C−1):
Figure 0006956287

(式中、
は、炭素原子、ケイ素原子、ゲルマニウム原子、スズ原子又は鉛原子を表す。
環RC1及び環RC2は、それぞれ独立に、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、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RC1が有していてもよい置換基と環RC2が有していてもよい置換基とは、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。)
で表される基である。Y及びY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。
−G−Aは、アニオン性の2座配位子を表し、Gは、A及びAとともに2座配位子を構成する原子団を表す。A及びA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。A−G−A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。]
[2]
前記式(1)で表される金属錯体が、式(1−A1)、式(1−A2)又は式(1−A3)で表される金属錯体である、[1]に記載の金属錯体。
Figure 0006956287

[式中、
M、n、n、R、R、R、R、R、R、Y、Y及びA−G−Aは、前記と同じ意味を表す。
、R、R、R10、R11、R12、R13及びR14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。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。R、R、R、R10、R11、R12、R13及びR14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。RとR、RとR10、R10とR11、R12とR13、RとR14、及び、RとR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。]
[3]
前記式(C−1)で表される基が、式(C−2)で表される基である、[1]又は[2]に記載の金属錯体。
Figure 0006956287

[式中、
は、前記と同じ意味を表す。
C11、RC12、RC13、RC14、RC21、RC22、RC23及びRC24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。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。RC11、RC12、RC13、RC14、RC21、RC22、RC23及びRC24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。RC11とRC12、RC12とRC13、RC13とRC14、RC14とRC24、RC24とRC23、RC23とRC22、及び、RC22とRC21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。]
[4]
前記式(1)で表される金属錯体が、式(1−A1−1)で表される金属錯体である、[3]に記載の金属錯体。
Figure 0006956287

[式中、
M、n、n、R、R、R、R、R、R、RC11、RC12、RC13、RC14、RC21、RC22、RC23、RC24及びA−G−Aは、前記と同じ意味を表す。
、R、R、R10、R11及びR12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。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。R、R、R、R10、R11及びR12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。RとR、RとR10、R10とR11、及び、RとR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。]
[5]
前記nが0である、[1]〜[4]のいずれかに記載の金属錯体。
[6]
[1]〜[5]のいずれかに記載の金属錯体と、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種とを含有する組成物。
[7]
[1]〜[5]のいずれかに記載の金属錯体と、
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有する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、を含有する組成物。
Figure 0006956287

[式中、
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。
H1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。
H3は、0以上の整数を表す。
H1は、アリーレン基、2価の複素環基、又は、−[C(RH11]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。
H2は、−N(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。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。]
Figure 0006956287

[式中、ArY1は、アリーレン基、2価の複素環基、又は、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。]
[8]
[1]〜[5]のいずれかに記載の金属錯体を含有する発光素子。
本発明によれば、発光効率が優れる発光素子の製造に有用な金属錯体を提供することができる。また、本発明によれば、該金属錯体を含有する組成物及び該金属錯体を含有する発光素子を提供することができる。
以下、本発明の好適な実施形態について詳細に説明する。
<共通する用語の説明>
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。
「低分子化合物」とは、分子量分布を有さず、分子量が1×10以下の化合物を意味する。
「高分子化合物」とは、分子量分布を有し、ポリスチレン換算の数平均分子量が1×10以上(例えば、1×10〜1×10)である重合体を意味する。
「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。高分子化合物中に2個以上存在する構成単位は、一般に、「繰り返し単位」とも呼ばれる。
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、発光素子の発光特性等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。高分子化合物の末端基としては、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−炭素結合を介して高分子化合物の主鎖と結合するアリール基又は1価の複素環基が挙げられる。
「アルキル基」は、直鎖及び分岐のいずれでもよい。直鎖のアルキ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1〜50であり、好ましくは1〜30であり、より好ましくは1〜20である。分岐のアルキ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3〜50であり、好ましくは3〜30であり、より好ましくは4〜20である。
アルキル基は、置換基を有していてもよい。アルキル基としては、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−ヘキシルデシル基及びドデシル基が挙げられる。また、アルキル基は、これらの基における水素原子の一部又は全部が、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であってもよい。このようなアルキル基としては、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)プロピル基及び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」の炭素原子数は、置換基の炭素原子数を含めないで、通常3〜50であり、好ましくは3〜30であり、より好ましくは4〜20である。シクロアルキル基は、置換基を有していてもよい。シクロアルキル基としては、例えば、シクロヘキシル基、シクロヘキシルメチル基及びシクロヘキシルエチル基が挙げられる。
「アリール基」は、芳香族炭化水素から環を構成する炭素原子に直接結合する水素原子1個を除いた残りの原子団を意味する。アリー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6〜60であり、好ましくは6〜20であり、より好ましくは6〜10である。
アリール基は、置換基を有していてもよい。アリール基としては、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及び4−フェニルフェニル基が挙げられる。また、アリール基は、これらの基における水素原子の一部又は全部が、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であってもよい。
「アリーレン基」は、芳香族炭化水素から環を構成する炭素原子に直接結合する水素原子2個を除いた残りの原子団を意味する。アリーレン基の炭素原子数は、置換基の炭素原子数を含めないで、通常6〜60であり、好ましくは6〜30であり、より好ましくは6〜18である。
アリーレン基は、置換基を有していてもよい。アリーレン基としては、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、これらの基における水素原子の一部又は全部が置換基で置換された基が挙げられる。アリーレン基は、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。
Figure 0006956287

Figure 0006956287

Figure 0006956287

Figure 0006956287

(式中、R及びR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価の複素環基を表す。複数存在するR及びRは、各々、同一でも異なっていてもよく、R同士は互いに結合して、それぞれが結合する原子と共に環を形成していてもよい。)
「アルコキシ基」は、直鎖及び分岐のいずれでもよい。直鎖のアルコキシ基の炭素原子数は、置換基の炭素原子数を含めないで、通常1〜40であり、好ましくは1〜10である。分岐のアルコキシ基の炭素原子数は、置換基の炭素原子数を含めないで、通常3〜40であり、好ましくは4〜10である。
アルコキシ基は、置換基を有していてもよい。アルコキシ基としては、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及びラウリルオキシ基が挙げられる。また、アルコキシ基は、これらの基における水素原子の一部又は全部が、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であってもよい。
「シクロアルコキシ基」の炭素原子数は、置換基の炭素原子数を含めないで、通常3〜40であり、好ましくは4〜10である。
シクロアルコキシ基は、置換基を有していてもよい。シクロアルコキシ基としては、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」の炭素原子数は、置換基の炭素原子数を含めないで、通常6〜60であり、好ましくは6〜48である。
アリールオキシ基は、置換基を有していてもよい。アリールオキシ基としては、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−ピレニルオキシ基が挙げられる。また、アリールオキシ基は、これらの基における水素原子の一部又は全部が、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であってもよい。
「p価の複素環基」(pは、1以上の整数を表す。)とは、複素環式化合物から、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p個の水素原子を除いた残りの原子団を意味する。p価の複素環基の中でも、芳香族複素環式化合物から、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p個の水素原子を除いた残りの原子団である「p価の芳香族複素環基」が好ましい。
「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い。1価の複素環基としては、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、ピリミジニル基及びトリアジニル基が挙げられる。また、1価の複素環基は、これらの基における水素原子の一部又は全部が、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であってもよい。
2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、3〜20であり、より好ましくは、4〜15である。
2価の複素環基は、置換基を有していてもよい。2価の複素環基としては、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、ジアゾール又はトリアゾールから、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価の基が挙げられる。また、2価の複素環基は、これらの基における水素原子の一部又は全部が置換基で置換された基であってもよい。2価の複素環基は、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。
Figure 0006956287

Figure 0006956287

Figure 0006956287

Figure 0006956287

Figure 0006956287

Figure 0006956287

Figure 0006956287

(式中、R及びRaは、前記と同じ意味を表す。)
「ハロゲン原子」とは、フッ素原子、塩素原子、臭素原子又はヨウ素原子を示す。
「アミノ基」は、置換基を有していてもよく、置換アミノ基(好ましくは第2級アミノ基又は第3級アミノ基、より好ましくは第3級アミノ基)が好ましい。アミノ基が有する置換基としては、アルキル基、シクロアルキル基、アリール基又は1価の複素環基が好ましい。アミノ基が有する置換基が複数存在する場合、それらは同一で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窒素原子とともに環を形成していてもよい。
置換アミノ基としては、例えば、ジアルキルアミノ基(例えば、ジメチルアミノ基、ジエチルアミノ基)、ジシクロアルキルアミノ基及びジアリールアミノ基(例えば、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。
「アルケニル基」は、直鎖及び分岐のいずれでもよい。直鎖の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2〜30であり、好ましくは3〜20である。分岐の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。
「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い。アルケニル基としては、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、これらの基における水素原子の一部又は全部が置換基で置換された基が挙げられる。シクロアルケニル基としては、例えば、シクロヘキセニル基、シクロヘキサジエニル基、シクロオクタトリエニル基、ノルボルニレニル基、及び、これらの基における水素原子の一部又は全部が置換基で置換された基が挙げられる。
「アルキニル基」は、直鎖及び分岐のいずれでもよい。直鎖の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2〜20であり、好ましくは3〜20である。分岐の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。
「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い。アルキニル基としては、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、これらの基における水素原子の一部又は全部が置換基で置換された基が挙げられる。シクロアルキニル基としては、例えば、シクロオクチニル基、及び、これらの基における水素原子の一部又は全部が置換基で置換された基が挙げられる。
「架橋基」とは、加熱、紫外線照射、近紫外線照射、可視光照射、赤外線照射、ラジカル反応等に供することにより、新たな結合を生成することが可能な基である。架橋基は、好ましくは、式(B−1)〜式(B−18)のいずれかで表される基である。これらの基は、置換基を有していてもよく、各基が有する置換基同士が結合して環を形成していてもよい。
Figure 0006956287
「置換基」とは、ハロゲン原子、シアノ基、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、アルコキシ基、シクロアルコキシ基、アリールオキシ基、アミノ基、置換アミノ基、アルケニル基、シクロアルケニル基、アルキニル基又はシクロアルキニル基を表す。置換基は架橋基であってもよい。
<金属錯体>
本実施形態の金属錯体は、式(1)で表される金属錯体である。式(1)で表される金属錯体は、通常、室温(25℃)で燐光発光性(好ましくは赤色燐光発光性)を示す金属錯体であり、好ましくは、室温で三重項励起状態からの発光を示す金属錯体である。式(1)で表される金属錯体は、中心金属であるMと、添え字nでその数を規定されている配位子と、添え字nでその数を規定されている配位子とから構成されている。
本実施形態の金属錯体は、好ましくは燐光発光錯体であり、より好ましくは赤色燐光発光錯体である。本実施形態の金属錯体における各基が有する置換基は、本実施形態の金属錯体が燐光発光性を有する範囲で選択されることが好ましく、本実施形態の金属錯体が赤色燐光発光性を有する範囲で選択されることがより好ましい。
Mは、本実施形態の金属錯体を用いた発光素子(以下、「本実施形態の発光素子」ともいう。)の発光効率が優れるので、イリジウム原子又は白金原子であることが好ましく、イリジウム原子であることがより好ましい。
は、本実施形態の発光素子の発光効率が優れるので、0又は1であることが好ましく、0であること(換言すれば、例えば、Mがイリジウム原子である場合、nは3であること)がより好ましい。
本実施形態の発光素子の発光効率が優れるので、R〜R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ることが好ましく、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価の複素環基であることがより好ましく、水素原子、アリール基又は1価の複素環基であることが更に好ましく、水素原子又はアリール基であることが特に好ましく、これらの基は置換基を有していてもよい。
本実施形態の発光素子の発光効率がより優れるので、R〜Rのうち、少なくとも1つがアリール基又は1価の複素環基であることが好ましく、R〜Rのうち、少なくとも1つがアリール基であることがより好ましく、R及びRのうち、少なくとも1つがアリール基であることが更に好ましく、Rがアリール基であることが特に好ましく、これらの基は置換基を有していてもよい。
〜Rにおけるアリール基としては、フェニル基、ナフチル基、アントラセニル基、フェナントレニル基、ジヒドロフェナントレニル基、フルオレニル基、スピロビフルオレニル基又はピレニル基が好ましく、フェニル基、ナフチル基又はフルオレニル基がより好ましく、フェニル基が更に好ましく、これらの基は置換基を有していてもよい。
〜R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、ピリジル基、ピリミジニル基、トリアジニル基、ジベンゾフラニル基、カルバゾリル基、アザカルバゾリル基又はジアザカルバゾリル基がより好ましく、ピリジル基、ピリミジニル基又はトリアジニル基がより好ましく、これらの基は置換基を有していてもよい。
〜R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、アリール基がより好ましく、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、R〜R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、R〜R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。
〜Rが有していてもよい置換基としては、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、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が好ましく、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がより好ましく、アルキル基、シクロアルキル基又はアリール基が更に好ましく、アルキル基又はシクロアルキル基が特に好ましく、これらの基は更に置換基を有していてもよい。
〜R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は、それぞれ、R〜R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。
〜R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としては、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、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が好ましく、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がより好ましく、アルキル基又はシクロアルキル基が更に好ましく、アルキル基が特に好ましく、これらの基は更に置換基を有していてもよいが、更に置換基を有さないことが好ましい。
〜R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、R〜R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。
とR、RとR、RとR、及び、RとR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。当該環は、一方の基における水素原子と他方の基における水素原子とを除去し、各水素原子が結合していた原子同士を結合させることで形成される環、ということもできる。例えば、RとRがいずれもアルキル基であるとき、RとRは、各アルキル基中の水素原子を除去し、除去された水素原子が結合していた炭素原子同士を結合させてなる環を成していてもよい。
本実施形態の発光素子の発光効率が優れるので、Yが単結合であり、且つ、Yが式(C−1)で表される基であることが好ましい。
環RB1、環RB2、環RC1及び環RC2において、芳香族炭化水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6〜60であり、好ましくは6〜30であり、より好ましくは6〜18であり、更に好ましくは6〜10である。
環RB1、環RB2、環RC1及び環RC2における芳香族炭化水素環としては、例えば、ベンゼン環、ナフタレン環、アントラセン環、インデン環、フルオレン環、スピロビフルオレン環、フェナントレン環、ジヒドロフェナントレン環、ピレン環、クリセン環及びトリフェニレン環が挙げられ、好ましくは、ベンゼン環、ナフタレン環、アントラセン環、フルオレン環、スピロビフルオレン環、フェナントレン環又はジヒドロフェナントレン環、より好ましくはベンゼン環、ナフタレン環、フルオレン環又はスピロビフルオレン環であり、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RB1、環RB2、環RC1及び環RC2において、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RB1、環RB2、環RC1及び環RC2におけ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、トリアゾール環、フラン環、チオフェン環、オキサジアゾール環、チアジアゾール環、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、ジアザナフタレン環、トリアザナフタレン環、アザアントラセン環、ジアザアントラセン環、トリアザアントラセン環、アザフェナントレン環、ジアザフェナントレン環、トリアザフェナントレン環、ジベンゾフラン環、ジベンゾチオフェン環、ジベンゾシロール環、ジベンゾホスホール環、カルバゾール環、アザカルバゾール環、ジアザカルバゾール環、フェノキサジン環、フェノチアジン環、ジヒドロアクリジン環及びジヒドロフェナジン環が挙げられ、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、アザアントラセン環、ジアザフェナントレン環、ジベンゾフラン環、ジベンゾチオフェン環、カルバゾール環、フェノキサジン環、フェノチアジン環、ジヒドロアクリジン環又はジヒドロフェナジン環であり、より好ましくは、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、ジベンゾフラン環、ジベンゾチオフェン環又はカルバゾール環であり、更に好ましくは、ピリジン環又はジアザベンゼン環であり、これらの環は置換基を有していてもよい。
本実施形態の発光素子の発光効率が優れるので、環RB1、環RB2、環RC1及び環RC2のうち、少なくとも1つが芳香族炭化水素環であることが好ましく、環RB1、環RB2、環RC1及び環RC2のうち、2つ以上が芳香族炭化水素環であることがより好ましく、環RB1、環RB2、環RC1及び環RC2の全てが芳香族炭化水素環であることが更に好ましく、これらの環は置換基を有していてもよい。
環RB1、環RB2、環RC1及び環RC2が有していてもよい置換基としては、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、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が好ましく、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がより好ましく、アルキル基、シクロアルキル基、アリール基又は1価の複素環基が更に好ましく、アルキル基、シクロアルキル基又はアリール基が特に好ましく、これらの基は更に置換基を有していてもよい。
環RB1、環RB2、環RC1及び環RC2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は、それぞれ、R〜R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。
環RB1、環RB2、環RC1及び環RC2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は、R〜R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。
は、本実施形態の発光素子の発光効率が優れるので、好ましくは炭素原子、ケイ素原子又はゲルマニウム原子であり、より好ましくは炭素原子又はケイ素原子であり、更に好ましくは炭素原子である。
式(C−1)で表される基は、本実施形態の発光素子の発光効率が優れるので、好ましくは、式(C−2)で表される基である。
C11〜RC14及びRC21〜RC24は、本実施形態の発光効率が優れるので、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ることが好ましく、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ることがより好ましく、水素原子、アルキル基又はアリール基であることが更に好ましく、水素原子であることが特に好ましく、これらの基は置換基を有していてもよい。
C11〜RC14及びRC21〜RC24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、R〜R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。
C11〜RC14及びRC21〜RC24が有していてもよい置換基の例及び好ましい範囲は、R〜R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。
式(1)で表される金属錯体は、本実施形態の発光素子の発光効率が優れるので、好ましくは、式(1−A1)、式(1−A2)又は式(1−A3)で表される金属錯体であり、より好ましくは、式(1−A1)で表される金属錯体である。
〜R14は、本実施形態の発光素子の発光効率が優れるので、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ることが好ましく、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ることがより好ましく、水素原子、アルキル基又はアリール基であることが更に好ましく、水素原子であることが特に好ましく、これらの基は置換基を有していてもよい。
〜R14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、R〜R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。
〜R14が有していてもよい置換基の例及び好ましい範囲は、R〜R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。
式(1−A1)で表される金属錯体は、本実施形態の発光素子の発光効率が優れるので、好ましくは、式(1−A1−1)で表される金属錯体である。
・アニオン性の2座配位子
−G−Aで表されるアニオン性の2座配位子としては、例えば、下記式で表される配位子が挙げられる。但し、A−G−Aで表されるアニオン性の2座配位子は、添え字nでその数を定義されている配位子とは異なる。
Figure 0006956287

Figure 0006956287

[式中、
*は、Mと結合する部位を表す。
L1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。複数存在するRL1は、同一でも異なっていてもよい。
L2は、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。]
L1は、水素原子、アルキル基、シクロアルキル基、アリール基又はフッ素原子であることが好ましく、水素原子又はアルキル基であることがより好ましく、これらの基は置換基を有していてもよい。
L2は、アルキル基又はアリール基であることが好ましく、これらの基は置換基を有していてもよい。
L1が有していてもよい置換基としては、アルキル基、シクロアルキル基又はアリール基が好ましく、アルキル基又はアリール基がより好ましく、これらの基は更に置換基を有していてもよい。
L1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としては、アルキル基、シクロアルキル基又はアリール基が好ましく、アルキル基又はアリール基がより好ましく、これらの基は更に置換基を有していてもよいが、更に置換基を有さないことが好ましい。
L2が有していてもよい置換基としては、アルキル基、シクロアルキル基又はアリール基が好ましく、アルキル基又はアリール基がより好ましく、これらの基は更に置換基を有していてもよい。
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としては、アルキル基、シクロアルキル基又はアリール基が好ましく、アルキル基又はアリール基がより好ましく、これらの基は更に置換基を有していてもよいが、更に置換基を有さないことが好ましい。
式(1)で表される金属錯体の具体例としては、式(Ir−101)〜式(Ir−124)で表される金属錯体が挙げられる。
Figure 0006956287

Figure 0006956287

Figure 0006956287

Figure 0006956287

Figure 0006956287

Figure 0006956287

Figure 0006956287

Figure 0006956287
本実施形態の発光素子には、本実施形態の金属錯体を1種単独で用いても、2種以上を併用してもよい。
本実施形態の金属錯体には、複数の幾何異性体が考えられ、いずれの幾何異性体であってもよいが、本実施形態の金属錯体の発光スペクトルの半値幅がより優れるので、facial体が金属錯体全体に対して80モル%以上であることが好ましく、90モル%以上であることがより好ましく、99モル%以上であることが更に好ましく、100モル%(即ち、他の幾何異性体を含まないこと)が特に好ましい。
<式(1)で表される金属錯体の製造方法>
本実施形態の金属錯体である式(1)で表される金属錯体は、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。
式(1)で表される金属錯体の中で、Mがイリジウム原子であり、nが2又は3であるものは、例えば、式(M1−1)で表される化合物と、イリジウム化合物又はその水和物とを反応させることで、式(M1−2)で表される金属錯体を合成する工程A1、及び、式(M1−2)で表される金属錯体と、式(M1−1)で表される化合物又はA−G−Aで表される配位子の前駆体とを反応させる工程B1を含む方法により製造することができる。
Figure 0006956287
工程A1において、イリジウム化合物としては、例えば、塩化イリジウム、トリス(アセチルアセトナト)イリジウム(III)、クロロ(シクロオクタジエン)イリジウム(I)ダイマー、酢酸イリジウム(III)が挙げられ、イリジウム化合物の水和物としては、例えば、塩化イリジウム・三水和物が挙げられる。
工程A1及び工程B1は、通常、溶媒中で行う。溶媒としては、例えば、メタノール、エタノール、プロパノール、エチレングリコール、グリセリン、2−メトキシエタノール、2−エトキシエタノール等のアルコール系溶媒;ジエチルエーテル、テトラヒドロフラン、ジオキサン、シクロペンチルメチルエーテル、ジグライム等のエーテル系溶媒;塩化メチレン、クロロホルム等のハロゲン系溶媒;アセトニトリル、ベンゾニトリル等のニトリル系溶媒;ヘキサン、デカリン、トルエン、キシレン、メシチレン等の炭化水素系溶媒;N,N−ジメチルホルムアミド、N,N−ジメチルアセトアミド等のアミド系溶媒;アセトン、ジメチルスルホキシド、水が挙げられる。
工程A1及び工程B1において、反応時間は、通常、30分〜150時間であり、反応温度は、通常、反応系に存在する溶媒の融点から沸点の間である。
工程A1において、式(M1−1)で表される化合物の量は、イリジウム化合物又はその水和物1モルに対して、通常、2〜20モルである。
工程B1において、式(M1−1)で表される化合物又はA−G−Aで表される配位子の前駆体の量は、式(M1−2)で表される金属錯体1モルに対して、通常、1〜100モルである。
工程B1において、反応は、トリフルオロメタンスルホン酸銀等の銀化合物の存在下で行うことが好ましい。銀化合物を用いる場合、その量は、式(M1−2)で表される金属錯体1モルに対して、通常、2〜20モルである。
式(1)で表される金属錯体の中で、Mがイリジウム原子であり、nが1であるものは、例えば、A−G−Aで表される配位子の前駆体と、イリジウム化合物又はその水和物とを反応させる工程A1’、及び、工程A1’で得られた金属錯体と、式(M1−1)で表される化合物とを反応させる工程B1’を含む方法により製造することができる。
工程A1’及び工程B1’は、それぞれ、工程A1及び工程B1に準じて実施することができる。
<式(1)で表される金属錯体の製造方法>で説明した各反応において用いられる化合物、触媒及び溶媒は、各々、一種単独で用いても二種以上を併用してもよい。
<組成物>
本実施形態の組成物は、本実施形態の金属錯体を含有する。
本実施形態の組成物は、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(本実施形態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、本実施形態の金属錯体と、を含有するものであってよい。
また、本実施形態の組成物は、ホスト材料と、本実施形態の金属錯体と、を含有するものであってよい。即ち、本実施形態の組成物において、本実施形態の金属錯体は、ホスト材料に対するゲスト材料として含有されていてよい。
本実施形態の組成物において、本実施形態の金属錯体は、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]
本実施形態の金属錯体は、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、本実施形態の金属錯体を用いて得られる発光素子の外部量子収率がより優れたものとなる。本実施形態の組成物において、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。
本実施形態の金属錯体と、ホスト材料とを含有する組成物において、本実施形態の金属錯体の含有量は、本実施形態の金属錯体とホスト材料との合計を100質量部とした場合、通常、0.01〜80質量部であり、好ましくは0.1〜60質量部であり、より好ましくは0.5〜40質量部であり、更に好ましくは1〜20質量部である。
ホスト材料の有する最低励起三重項状態(T)は、本実施形態の組成物を用いて得られる発光素子の外部量子収率がより優れるので、本実施形態の金属錯体の有する最低励起三重項状態(T)と同等のエネルギー準位、又は、より高いエネルギー準位であることが好ましい。
ホスト材料としては、本実施形態の組成物を用いて得られる発光素子を溶液塗布プロセスにて作製することができるので、本実施形態の金属錯体を溶解することが可能な溶媒に対して溶解性を示すものであることが好ましい。
ホスト材料は、低分子ホストと高分子ホストとに分類される。
・低分子ホスト
低分子ホストは、好ましくは、式(H−1)で表される化合物である。
ArH1及びArH2は、フェニル基、フルオレニル基、スピロビフルオレニル基、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、チエニル基、ベンゾチエニル基、ジベンゾチエニル基、フリル基、ベンゾフリル基、ジベンゾフリル基、ピロリル基、インドリル基、アザインドリル基、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であることが好ましく、フェニル基、フルオレニル基、スピロビフルオレニル基、ピリジル基、ピリミジニル基、トリアジニル基、ジベンゾチエニル基、ジベンゾフリル基、カルバゾリル基又はアザカルバゾリル基であることがより好ましく、フェニル基、フルオレニル基、スピロビフルオレニル基、ジベンゾチエニル基、ジベンゾフリル基又はカルバゾリル基であることが更に好ましく、これらの基は置換基を有していてもよい。
ArH1及びArH2が有していてもよい置換基としては、ハロゲン原子、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、1価の複素環基又は置換アミノ基が好ましく、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がより好ましく、アルキル基又はシクロアルキル基が更に好ましく、これらの基は更に置換基を有していてもよい。
ArH1及びArH2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としては、ハロゲン原子、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、1価の複素環基又は置換アミノ基が好ましく、アルキル基又はシクロアルキル基がより好ましく、これらの基は更に置換基を有していてもよいが、更に置換基を有さないことが好ましい。
H1は、好ましくは1である。nH2は、好ましくは0である。
H3は、通常、0以上10以下の整数であり、好ましくは0以上5以下の整数であり、更に好ましくは1以上3以下の整数であり、特に好ましくは1である。
H11は、好ましくは1以上5以下の整数であり、より好ましくは1以上3以下の整数であり、更に好ましくは1である。
H11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価の複素環基であることが好ましく、水素原子、アルキル基又はシクロアルキル基であることがより好ましく、これらの基は置換基を有していてもよい。
H11が有していてもよい置換基の例及び好ましい範囲は、ArH1及びArH2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。
H1は、アリーレン基又は2価の複素環基であることが好ましい。
H1としては、例えば、式(A−1)〜式(A−20)で表される基及び式(AA−1)〜式(AA−34)で表される基が挙げられ、式(A−1)、式(A−2)、式(A−8)、式(A−9)、式(AA−1)〜式(AA−4)、式(AA−10)〜式(AA−15)又は式(AA−29)〜式(AA−34)で表される基が好ましく、式(A−1)、式(A−2)、式(A−8)、式(A−9)、式(AA−2)、式(AA−4)、式(AA−10)〜式(AA−15)で表される基がより好ましく、式(A−1)、式(A−2)、式(AA−2)、式(AA−4)又は式(AA−14)で表される基が更に好ましい。
H1が有していてもよい置換基としては、ハロゲン原子、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価の複素環基が好ましく、アルキル基、シクロアルキル基、アリール基又は1価の複素環基がより好ましく、これらの基は更に置換基を有していてもよい。
H1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は、ArH1及びArH2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。
H21は、アリール基又は1価の複素環基であることが好ましく、これらの基は置換基を有していてもよい。
H21で表されるアリール基及び1価の複素環基の例及び好ましい範囲は、ArH1及びArH2で表されるアリール基及び1価の複素環基の例及び好ましい範囲と同様である。
H21が有していてもよい置換基の例及び好ましい範囲は、ArH1及びArH2が有していてもよい置換基の例及び好ましい範囲と同様である。
式(H−1)で表される化合物は、式(H−2)で表される化合物であることが好ましい。
Figure 0006956287

[式中、ArH1、ArH2、nH3及びLH1は、前記と同じ意味を表す。]
ホスト材料に用いられる低分子化合物の具体例としては、下記式で表される化合物が挙げられる。
Figure 0006956287

Figure 0006956287

Figure 0006956287
・高分子ホスト
ホスト材料に用いられる高分子化合物としては、例えば、後述の正孔輸送材料である高分子化合物、後述の電子輸送材料である高分子化合物が挙げられる。
ホスト材料として好ましい高分子化合物(以下、「高分子ホスト」ともいう。)に関して説明する。
高分子ホストとしては、式(Y)で表される構成単位を含む高分子化合物であることが好ましい。
ArY1で表されるアリーレン基としては、より好ましくは式(A−1)、式(A−2)、式(A−6)〜式(A−10)、式(A−19)又は式(A−20)で表される基であり、更に好ましくは式(A−1)、式(A−2)、式(A−7)、式(A−9)又は式(A−19)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。
ArY1で表される2価の複素環基としては、より好ましくは式(AA−1)〜式(AA−4)、式(AA−10)〜式(AA−15)、式(AA−18)〜式(AA−21)又は式(AA−33)で表される基であり、更に好ましくは式(AA−4)、式(AA−10)、式(AA−12)、式(AA−14)又は式(AA−33)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。
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、前述のArY1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。
「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、例えば、下記式で表される基が挙げられ、これらは置換基を有していてもよい。
Figure 0006956287
ArY1で表される基が有し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、シクロアルキル基又はアリール基であり、これらの基は更に置換基を有していてもよい。
ArY1で表される基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は、好ましくは、アルキル基又はシクロアルキル基であり、これらの基は更に置換基を有していてもよいが、更に置換基を有さないことが好ましい。
式(Y)で表される構成単位としては、例えば、式(Y−1)〜式(Y−10)で表される構成単位が挙げられ、本実施形態の発光素子の発光効率の観点からは、好ましくは式(Y−1)〜式(Y−3)で表される構成単位であり、電子輸送性の観点からは、好ましくは式(Y−4)〜式(Y−7)で表される構成単位であり、正孔輸送性の観点からは、好ましくは式(Y−8)〜式(Y−10)で表される構成単位である。
Figure 0006956287

[式中、
Y1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RY1は、同一でも異なっていてもよく、隣接するRY1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。
Y1は、−C(RY2−、−C(RY2)=C(RY2)−又は−C(RY2−C(RY2−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。]
Y1は、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、これらの基は置換基を有していてもよい。
Y2は、好ましくはアルキル基、シクロアルキル基、アリール基又は1価の複素環基であり、より好ましくはアルキル基、シクロアルキル基又はアリール基であり、これらの基は置換基を有していてもよい。
Y1において、−C(RY2−で表される基中の2個のRY2の組み合わせは、好ましくは双方がアルキル基若しくはシクロアルキル基、双方がアリール基、双方が1価の複素環基、又は、一方がアルキル基若しくはシクロアルキル基で他方がアリール基若しくは1価の複素環基であり、より好ましくは一方がアルキル基若しくはシクロアルキル基で他方がアリール基であり、これらの基は置換基を有していてもよい。2個存在するRY2は互いに結合して、それぞれが結合する原子と共に環を形成していてもよく、RY2が環を形成する場合、−C(RY2−で表される基としては、好ましくは式(Y−A1)〜式(Y−A5)で表される基であり、より好ましくは式(Y−A4)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。
Figure 0006956287
Y1において、−C(RY2)=C(RY2)−で表される基中の2個のRY2の組み合わせは、好ましくは双方がアルキル基若しくはシクロアルキル基、又は、一方がアルキル基若しくはシクロアルキル基で他方がアリール基であり、これらの基は置換基を有していてもよい。
Y1において、−C(RY2−C(RY2−で表される基中の4個のRY2は、好ましくは置換基を有していてもよいアルキル基又はシクロアルキル基である。複数あるRY2は互いに結合して、それぞれが結合する原子と共に環を形成していてもよく、RY2が環を形成する場合、−C(RY2−C(RY2−で表される基は、好ましくは式(Y−B1)〜式(Y−B5)で表される基であり、より好ましくは式(Y−B3)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。
Figure 0006956287

[式中、RY2は前記と同じ意味を表す。]
Y1は、好ましくは−C(RY2−で表される基である。
Figure 0006956287

Figure 0006956287

[式中、
Y1は前記と同じ意味を表す。
Y3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。]
Y3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、より好ましくはアリール基であり、これらの基は置換基を有していてもよい。
Figure 0006956287

[式中、
Y1は、前記を同じ意味を表す。
Y4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。]
Y4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、より好ましくはアリール基であり、これらの基は置換基を有していてもよい。
Y1〜RY4及びRY11で表される基が有していてもよい置換基の好ましい範囲は、ArY1で表される基が有していてもよい置換基の好ましい範囲と同様である。
式(Y)で表される構成単位としては、例えば、式(Y−101)〜式(Y−121)で表されるアリーレン基からなる構成単位、式(Y−201)〜式(Y−206)で表される2価の複素環基からなる構成単位、式(Y−301)〜式(Y−304)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価の基からなる構成単位が挙げられる。
Figure 0006956287

Figure 0006956287

Figure 0006956287

Figure 0006956287

Figure 0006956287

Figure 0006956287

Figure 0006956287

Figure 0006956287

Figure 0006956287
式(Y)で表される構成単位であって、ArY1がアリーレン基である構成単位は、本実施形態の発光素子の発光効率が優れるので、高分子ホストに含まれる構成単位の合計量に対して、好ましくは0.5〜100モル%であり、より好ましくは60〜95モル%である。
式(Y)で表される構成単位であって、ArY1が2価の複素環基、又は、アリーレン基と2価の複素環基とが直接結合した2価の基である構成単位は、電荷輸送性が優れるので、高分子ホストに含まれる構成単位の合計量に対して、好ましくは0.5〜30モル%であり、より好ましくは3〜20モル%である。
式(Y)で表される構成単位は、高分子ホスト中に、1種のみ含まれていてもよく、2種以上含まれていてもよい。
高分子ホストは、正孔輸送性が優れるので、更に、式(X)で表される構成単位を含むことが好ましい。
Figure 0006956287

[式中、
X1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、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。
X1、RX2及び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。]
X1は、通常0〜5の整数であり、好ましくは0〜2の整数であり、より好ましくは0又は1である。aX2は、通常0〜5の整数であり、好ましくは0〜2の整数であり、より好ましくは0である。
X1、RX2及びRX3の好ましい範囲、より好ましい範囲は、RY4の好ましい範囲、より好ましい範囲と同様である。
ArX1、ArX2、ArX3及びArX4で表されるアリーレン基及び2価の複素環基の好ましい範囲、より好ましい範囲は、それぞれ、ArY1で表されるアリーレン基及び2価の複素環基の好ましい範囲、より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価の基の例及び好ましい範囲等は、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価の基の例及び好ましい範囲等と同様である。
ArX1、ArX2、ArX3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。
ArX1〜ArX4及びRX1〜RX3で表される基が有してもよい置換基の好ましい範囲は、ArY1で表される基が有してもよい置換基の好ましい範囲と同様である。
式(X)で表される構成単位は、高分子ホスト中に、1種のみ含まれていてもよく、2種以上含まれていてもよい。
式(X)で表される構成単位は、正孔輸送性が優れるので、高分子ホストに含まれる構成単位の合計量に対して、好ましくは0.1〜50モル%であり、より好ましくは1〜40モル%であり、更に好ましくは2〜30モル%である。
式(X)で表される構成単位としては、例えば、式(X1−1)〜式(X1−11)で表される構成単位が挙げられる。
Figure 0006956287

Figure 0006956287

Figure 0006956287

Figure 0006956287

Figure 0006956287
高分子ホストにおいて、式(X)で表される構成単位は、1種のみ含まれていても、2種以上含まれていてもよい。
高分子ホストとしては、例えば、表1の高分子化合物P−1〜P−7が挙げられる。ここで、「その他」の構成単位とは、式(Y)で表される構成単位、式(X)で表される構成単位以外の構成単位を意味する。
Figure 0006956287
表中、p、q、r、s及びtは、各構成単位のモル比率を示す。p+q+r+s+t=100であり、かつ、100≧p+q+r+s≧70である。その他の構成単位とは、式(Y)で表される構成単位、式(X)で表される構成単位以外の構成単位を意味する。
高分子ホストは、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が、上記観点から、複数種の原料モノマーを共重合してなる共重合体であることが好ましい。
<高分子ホストの製造方法>
高分子ホストは、ケミカル レビュー(Chem.Rev.),第109巻,897−1091頁(2009年)等に記載の公知の重合方法を用いて製造することができ、Suzuki反応、Yamamoto反応、Buchwald反応、Stille反応、Negishi反応及びKumada反応等の遷移金属触媒を用いるカップリング反応により重合させる方法が例示される。
前記重合方法において、単量体を仕込む方法としては、単量体全量を反応系に一括して仕込む方法、単量体の一部を仕込んで反応させた後、残りの単量体を一括、連続又は分割して仕込む方法、単量体を連続又は分割して仕込む方法等が挙げられる。
遷移金属触媒としては、特に限定されないが、パラジウム触媒、ニッケル触媒が挙げられる。
重合反応の後処理は、公知の方法、例えば、分液により水溶性不純物を除去する方法、メタノール等の低級アルコールに重合反応後の反応液を加えて、析出させた沈殿を濾過した後、乾燥させる方法等を単独又は組み合わせて行う。高分子ホストの純度が低い場合、例えば、再結晶、再沈殿、ソックスレー抽出器による連続抽出、カラムクロマトグラフィー等の通常の方法にて精製することができる。
[正孔輸送材料]
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、高分子化合物が好ましく、架橋基を有する高分子化合物がより好ましい。
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。
本実施形態の組成物において、正孔輸送材料の配合量は、本実施形態の金属錯体100質量部に対して、通常、1〜400質量部であり、好ましくは5〜150質量部である。
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]
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。
本実施形態の組成物において、電子輸送材料の配合量は、本実施形態の金属錯体100質量部に対して、通常、1〜400質量部であり、好ましくは5〜150質量部である。
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]
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;式(X)で表される基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。
本実施形態の組成物において、正孔注入材料及び電子注入材料の配合量は、各々、本実施形態の金属錯体100質量部に対して、通常、1〜400質量部であり、好ましくは5〜150質量部である。
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。
[イオンドープ]
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〜1×10S/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、一種のみでも二種以上でもよい。
[発光材料]
発光材料(本実施形態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、アントラセンジイル基、フルオレンジイルジイル基、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。
発光材料は、低分子化合物及び高分子化合物を含んでいてもよく、好ましくは、三重項発光錯体及び高分子化合物を含む。
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。
Figure 0006956287

Figure 0006956287
本実施形態の組成物において、発光材料の含有量は、本実施形態の金属錯体100質量部に対して、通常、0.1〜400質量部である。
本実施形態の金属錯体及び溶媒を含有する組成物(以下、「インク」ということがある。)は、インクジェットプリント法、ノズルプリント法等の印刷法を用いた発光素子の作製に好適である。
インクの粘度は、印刷法の種類によって調整すればよいが、インクジェットプリント法等の溶液が吐出装置を経由する印刷法に適用する場合には、吐出時の目づまりと飛行曲がりを防止するために、好ましくは25℃において1〜20mPa・sである。
インクに含まれる溶媒は、該インク中の固形分を溶解又は均一に分散できる溶媒が好ましい。溶媒としては、例えば、1,2−ジクロロエタン、1,1,2−トリクロロエタン、クロロベンゼン、o−ジクロロベンゼン等の塩素系溶媒;テトラヒドロフラン、ジオキサン、アニソール、4−メチルアニソール等のエーテル系溶媒;トルエン、キシレン、メシチレン、エチルベンゼン、n−ヘキシルベンゼン、シクロヘキシルベンゼン等の芳香族炭化水素系溶媒;シクロヘキサン、メチルシクロヘキサン、n−ペンタン、n−ヘキサン、n−へプタン、n−オクタン、n−ノナン、n−デカン、n−デカン、ビシクロヘキシル等の脂肪族炭化水素系溶媒;アセトン、メチルエチルケトン、シクロヘキサノン、アセトフェノン等のケトン系溶媒;酢酸エチル、酢酸ブチル、エチルセルソルブアセテート、安息香酸メチル、酢酸フェニル等のエステル系溶媒;エチレングリコール、グリセリン、1,2−ヘキサンジオール等の多価アルコール系溶媒;イソプロピルアルコール、シクロヘキサノール等のアルコール系溶媒;ジメチルスルホキシド等のスルホキシド系溶媒;N−メチル−2−ピロリドン、N,N−ジメチルホルムアミド等のアミド系溶媒が挙げられる。溶媒は、一種単独で用いても二種以上を併用してもよい。
インクにおいて、溶媒の配合量は、本実施形態の金属錯体100質量部に対して、通常、1000〜100000質量部であり、好ましくは2000〜20000質量部である。
<膜>
膜は、本実施形態の金属錯体を含有する。膜は、本実施形態の組成物を含有するものであってもよい。
膜は、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。
<発光素子>
本実施形態の発光素子は、本実施形態の金属錯体を含有する発光素子である。
本実施形態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実施形態の金属錯体を含有する層とを有する。本実施形態の金属錯体を含有する層は、本実施形態の組成物を含有する層であってもよい。
[層構成]
本実施形態の金属錯体を用いて得られる層は、通常、発光層、正孔輸送層、正孔注入層、電子輸送層及び電子注入層からなる群から選ばれる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。
発光素子は、陽極と陰極の間に発光層を有する。本実施形態の発光素子は、正孔注入性及び正孔輸送性の観点からは、陽極と発光層との間に、正孔注入層及び正孔輸送層の少なくとも1層を有することが好ましく、電子注入性及び電子輸送性の観点からは、陰極と発光層の間に、電子注入層及び電子輸送層の少なくとも1層を有することが好ましい。
正孔輸送層、電子輸送層、発光層、正孔注入層及び電子注入層の材料としては、本実施形態の金属錯体の他、各々、上述した正孔輸送材料、電子輸送材料、発光材料、正孔注入材料及び電子注入材料が挙げられる。
正孔輸送層の材料、電子輸送層の材料及び発光層の材料は、発光素子の作製において、各々、正孔輸送層、電子輸送層及び発光層に隣接する層の形成時に使用される溶媒に溶解する場合、該溶媒に該材料が溶解することを回避するために、該材料が架橋基を有することが好ましい。架橋基を有する材料を用いて各層を形成した後、該架橋基を架橋させることにより、該層を不溶化させることができる。
本実施形態の発光素子において、発光層、正孔輸送層、電子輸送層、正孔注入層、電子注入層等の各層の形成方法としては、低分子化合物を用いる場合、例えば、粉末からの真空蒸着法、溶液又は溶融状態からの成膜による方法が挙げられ、高分子化合物を用いる場合、例えば、溶液又は溶融状態からの成膜による方法が挙げられる。
積層する層の順番、数及び厚さは、外部量子収率及び素子寿命を勘案して調整すればよい。
[基板/電極]
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、有機層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。
[用途]
本実施形態の発光素子は、例えば、ディスプレイ、照明に有用である。
以上、本発明の好適な実施形態について説明したが、本発明は上記実施形態に限定されるものではない。
以下、実施例によって本発明を更に詳細に説明するが、本発明はこれらの実施例に限定されるものではない。
LC−MSは、下記の方法で測定した。
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。
NMRは、下記の方法で測定した。
5〜10mgの測定試料を約0.5mLの重クロロホルム(CDCl)、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(JEOL RESONANCE製、商品名:JNM−ECZ400S/L1、又は、ブルカー製、商品名:AVANCE600)を用いて測定した。
化合物の純度の指標として、高速液体クロマトグラフィー(HPLC)面積百分率の値を用いた。この値は、特に記載がない限り、HPLC(島津製作所製、商品名:LC−20A)でのUV=254nmにおける値とする。この際、測定する化合物は、0.01〜0.2質量%の濃度になるようにテトラヒドロフラン又はクロロホルムに溶解させ、濃度に応じてHPLCに1〜10μL注入した。HPLCの移動相には、アセトニトリル/テトラヒドロフランの比率を100/0〜0/100(容積比)まで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)又は同等の性能を有するODSカラムを用いた。検出器には、フォトダイオードアレイ検出器(島津製作所製、商品名:SPD−M20A)を用いた。
化合物の純度の指標として、ガスクロマトグラフィー(GC)面積百分率の値を用いた。この値は、特に記載がない限り、GC(Agilent社製、商品名:Agilent7820)での値とする。この際、測定する化合物は、0.01〜0.2質量%の濃度になるようにテトラヒドロフラン又はクロロホルムに溶解させ、濃度に応じてGCに1〜10μL注入した。キャリヤーはヘリウムを用い、1.0mL/分の流量で流した。カラムオーブンは50℃〜300℃まで変化させながら用いた。ヒーター温度は注入口280℃、検出器320℃とした。カラムは、SGE製BPX−5(30m×0.25mm×0.25μm)を用いた。
TLC−MSは、下記の方法で測定した。
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(日本電子社製、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。
<実施例1> 金属錯体M1の合成
Figure 0006956287

Figure 0006956287
(Stage1:化合物L1Aの合成)
反応容器内を窒素雰囲気とした後、9,9’−スピロビ[9H−フルオレン]−2−ボロン酸(8g)、2,6−ジクロロキノリン(4.8g)、テトラキス(トリフェニルホスフィン)パラジウム(0)(0.26g)、20質量%テトラエチルアンモニウムヒドロキシド水溶液(65.4g)、及びトルエン(160mL)を加え、80℃で2時間撹拌した。得られた反応液を室温まで冷却した後、イオン交換水(40mL)を加え、水層を除去した。得られた有機層をイオン交換水で洗浄後、無水硫酸マグネシウムで乾燥させ、ろ過し、得られたろ液を減圧濃縮することにより、粗生成物を得た。得られた粗生成物をトルエン及びエタノールの混合溶媒を用いた晶析後、減圧乾燥させることにより、化合物L1A(10g)を得た。化合物L1AのHPLC面積百分率値は99.6%であった。
H−NMR(400MHz,CDCl)δ 8.18(d,1H),7.99(d,2H),7.95−7.89(m,4H),7.78−7.71(m,2H),7.54(d,1H),7.51(s,1H),7.43−7.37(m,3H),7.25−7.08(m,3H),6.72(d,2H),6.67(d,1H).
(Stage2:化合物L1Bの合成)
反応容器内を窒素雰囲気とした後、化合物L1A(10g)、ビス(ピナコラト)ジボロン(6.4g)、酢酸カリウム(3.7g)、トリス(ジベンジリデンアセトン)ジパラジウム(0)(0.21g)、2−ジシクロヘキシルホスフィノ−2’,4’,6’−トリイソプロピルビフェニル(0.37g)、及び1,2−ジメトキシエタン(210mL)を加え、1時間加熱攪拌した。その後、トルエン(210ml)を加え、セライトを敷いたろ過器でろ過し、得られたろ液を減圧濃縮した。その後、トルエン、n−ヘプタン及び活性炭を加え、室温で30分攪拌した後、セライトを敷いたろ過器でろ過し、得られたろ液を減圧濃縮し、更にトルエン/アセトニトリルの混合溶媒で晶析することにより、化合物L1B(6.2g)を白色固体として得た。化合物L1BのHPLC面積百分率値は99.5%以上を示した。
H−NMR(400MHz,CDCl)δ 8.26(dd,2H),8.16(d,1H),8.04(d,1H),7.95(dd,5H),7.77(d,1H),7.57(d,1H),7.42(tt,3H),7.13−7.18(m,3H),6.76−6.78(m,2H),6.71−6.73(m,1H),1.36(s,12H).
(Stage3:化合物L1の合成)
化合物L1Cは、特開2011−174062号公報に記載の方法に準じて合成した。反応容器内を窒素雰囲気とした後、化合物L1B(6.2g)、化合物L1C(3.9g)、トリス(ジベンジリデンアセトン)ジパラジウム(0)(0.061g)、2−ジシクロヘキシルホスフィノ−2’,6’−ジメトキシビフェニル(0.092g)、トルエン(185ml)、40質量%テトラブチルアンモニウムヒドロキシド水溶液(14g)、及びイオン交換水(56mL)を加え、1時間加熱攪拌した。得られた反応液を室温まで冷却した後、イオン交換水(40mL)を加え、水層を除去した。得られた有機層をイオン交換水で洗浄後、無水硫酸マグネシウムで乾燥させ、ろ過し、得られたろ液を減圧濃縮した。トルエン及び活性炭を加え、室温で30分攪拌した後、セライトを敷いたろ過器でろ過し、得られたろ液を減圧濃縮した。シリカゲルカラムクロマトグラフィー(トルエン及びn−ヘキサンの混合溶媒)により精製し、減圧濃縮後、更にトルエン/エタノールの混合溶媒で晶析することにより、化合物L1(5.8g)を白色固体として得た。化合物L1のHPLC面積百分率値は99.5%以上を示した。
H−NMR(400MHz,CDCl)δ 8.29(dd,1H),8.20(d,1H),8.08(d,2H),7.96−8.00(m,5H),7.82(d,1H),7.61(d,J=1.4Hz,1H),7.46(td,3H),7.38(d,2H),7.19(tq,3H),7.07(s,1H),6.81(dd,J=6.4,0.9Hz,2H),6.74−6.76(m,1H),2.69(t,J=7.8Hz,4H),1.66−1.73(m,4H),1.31−1.44(m,12H),0.88−0.96(m,6H).
(Stage4:金属錯体M1aの合成)
遮光した反応容器内をアルゴンガス雰囲気とした後、塩化イリジウム(III)水和物(0.3g)、化合物L1(1.34g)及び2−エトキシエタノール(9mL)を加え、105℃で1時間攪拌した。その後、125℃で20時間撹拌した。
得られた反応混合物を室温まで冷却した後、メタノール(9mL)に加え、室温で1時間攪拌した。その後、ろ過を行い、得られた残渣を減圧乾燥後、金属錯体M1aを含む赤色固体(1.15g)を得た。
(Stage5:金属錯体M1の合成)
遮光した反応容器内をアルゴンガス雰囲気とした後、金属錯体M1aを含む赤色固体(1.10g)、化合物L1(491mg)、トリフルオロメタンスルホン酸銀(I)(236mg)、2,6−ルチジン(0.107mL)及びジエチレングリコールジメチルエーテル(6.4mL)を加え、140℃で30時間攪拌した。
得られた反応混合物を室温まで冷却した後、メタノール(28mL)に加え、室温で1時間攪拌した。その後、ろ過を行い、得られた残渣にトルエン(20mL)を加え、活性炭を加えて30分攪拌後、セライトを敷いたろ過器でろ過を行い、得られたろ液を減圧濃縮することにより固体を得た。
得られた固体をシリカゲルカラムクロマトグラフィー(トルエン/ヘキサン)、晶析(酢酸エチル、n−ヘキサン)で順次精製した後、減圧乾燥させることにより、金属錯体M1(500mg、塩化イリジウム(III)水和物を3水和物とした場合のIrCl・3HO仕込量に対して収率33%)を赤色固体として得た。金属錯体M1のHPLC面積百分率値は98.5%以上を示した。
LC−MS(APCI positive):m/z=2253.1[M+H]
<実施例2> 金属錯体M2の合成
Figure 0006956287

Figure 0006956287
(Stage1:化合物L2Aの合成)
反応容器内を窒素雰囲気とした後、9,9’−スピロビ[9H−フルオレン]−2−ボロン酸(6.0g)、2,5−ジクロロキノリン(3.6g)、テトラキス(トリフェニルホスフィン)パラジウム(0)(0.96g)、20質量%テトラエチルアンモニウムヒドロキシド水溶液(49g)、及びトルエン(120mL)を加え、80℃で2時間撹拌した。得られた反応液を室温まで冷却した後、イオン交換水(30mL)を加え、水層を除去した。得られた有機層をイオン交換水で洗浄後、無水硫酸マグネシウムで乾燥させ、ろ過し、得られたろ液を減圧濃縮することにより、粗生成物を得た。トルエン及び活性炭を加え、室温で30分攪拌した後、セライトを敷いたろ過器でろ過し、得られたろ液を減圧濃縮した。その後、トルエン及びエタノールの混合溶媒を用いた晶析後、減圧乾燥させることにより、化合物L2A(6.72g)を得た。化合物L2AのHPLC面積百分率値は99.6%であった。
H−NMR(400MHz,CDCl)δ 8.51(dd,J=9.1,0.9Hz,1H),8.28(dd,J=7.8,1.8Hz,1H),8.06(d,J=8.7Hz,1H),7.95−7.99(m,4H),7.88(d,J=8.7Hz,1H),7.54−7.61(m,3H),7.44(tt,J=7.5,1.4Hz,3H),7.14−7.20(m,3H),6.78−6.80(m,2H),6.72−6.74(m,1H).
(Stage2:化合物L2Bの合成)
反応容器内を窒素雰囲気とした後、化合物L2A(6.6g)、ビス(ピナコラト)ジボロン(4.2g)、酢酸カリウム(2.7g)、トリス(ジベンジリデンアセトン)ジパラジウム(0)(0.31g)、2−ジシクロヘキシルホスフィノ−2’,4’,6’−トリイソプロピルビフェニル(0.54g)、及び1,2−ジメトキシエタン(132mL)を加え、8時間加熱攪拌した。
その後、トルエン(210ml)を加え、セライトを敷いたろ過器でろ過し、得られたろ液を減圧濃縮した。その後、トルエン、n−ヘプタン及び活性炭を加え、室温で30分攪拌した後、セライトを敷いたろ過器でろ過し、得られたろ液を減圧濃縮し、更にトルエン/アセトニトリルの混合溶媒で晶析することにより、化合物L2B(6.76g)を白色固体として得た。化合物L2BのHPLC面積百分率値は90%以上を示した。
H−NMR(400MHz,CDCl)δ 9.05(d,1H),8.24(ddd,1H),7.98−8.10(m,3H),7.94(t,3H),7.78−7.83(m,1H),7.64(dd,1H),7.57(d,1H),7.42(t,3H),7.15(tdd,3H),6.77(d,2H),6.72(t,1H),1.39(t,12H).
(Stage3:化合物L2の合成)
反応容器内を窒素雰囲気とした後、化合物L2B(6.6g)、化合物L1C(3.8g)、トリス(ジベンジリデンアセトン)ジパラジウム(0)(0.059g)、2−ジシクロヘキシルホスフィノ−2’,6’−ジメトキシビフェニル(0.088g)、トルエン(198ml)、40質量%テトラブチルアンモニウムヒドロキシド水溶液(13.6g)、及びイオン交換水(55mL)を加え、2時間加熱攪拌した。得られた反応液を室温まで冷却した後、イオン交換水(40mL)を加え、水層を除去した。得られた有機層をイオン交換水で洗浄後、無水硫酸マグネシウムで乾燥させ、ろ過し、得られたろ液を減圧濃縮した。トルエン及び活性炭を加え、室温で30分攪拌した後、セライトを敷いたろ過器でろ過し、得られたろ液を減圧濃縮した。シリカゲルカラムクロマトグラフィー(トルエン及びn−ヘキサンの混合溶媒)により精製し、減圧濃縮後、更にアセトニトリルで晶析することにより、化合物L2(6.22g)を白色固体として得た。化合物L2のHPLC面積百分率値は99.5%以上を示した。
H−NMR(400MHz,CDCl)δ 8.18−8.24(m,2H),7.90−8.02(m,5H),7.65−7.69(m,2H),7.54(s,1H),7.37−7.41(m,4H),7.04−7.14(m,6H),6.75(d,2H),6.69(d,1H),2.16(t,4H),1.66−1.73(m,4H),1.31−1.44(m,12H),0.88−0.96(m,6H).
(Stage4:金属錯体M2aの合成)
遮光した反応容器内をアルゴンガス雰囲気とした後、塩化イリジウム(III)水和物(0.4g)、化合物L2(1.79g)及び2−エトキシエタノール(12mL)を加え、105℃で1時間攪拌した。その後、125℃で22時間撹拌した。
得られた反応混合物を室温まで冷却した後、メタノール(12mL)に加え、室温で1時間攪拌した。その後、ろ過を行い、得られた残渣を減圧乾燥後、金属錯体M2aを含む赤色固体(2.57g)を得た。
(Stage5:金属錯体M2の合成)
遮光した反応容器内をアルゴンガス雰囲気とした後、金属錯体M2aを含む赤色固体(1.2g)、化合物L2(540mg)、トリフルオロメタンスルホン酸銀(I)(260mg)、2,6−ルチジン(0.108mL)及びジエチレングリコールジメチルエーテル(14.4mL)を加え、140℃で22時間攪拌した。
得られた反応混合物を室温まで冷却した後、メタノール(30mL)に加え、室温で1時間攪拌した。その後、ろ過を行い、得られた残渣にトルエン(20mL)を加え、活性炭を加えて30分攪拌後、セライトを敷いたろ過器でろ過を行い、得られたろ液を減圧濃縮することにより固体を得た。
得られた固体をシリカゲルカラムクロマトグラフィー(トルエン/ヘキサン)、晶析(酢酸エチル、n−ヘキサン)で順次精製した後、減圧乾燥させることにより、金属錯体M2(420mg、塩化イリジウム(III)水和物を3水和物とした場合のIrCl・3HO仕込量に対して収率25%)を赤色固体として得た。金属錯体M2のHPLC面積百分率値は98.0%以上を示した。
LC−MS(APCI positive):m/z=2253.1[M+H]
<金属錯体CM1及び金属錯体CM2の入手>
金属錯体CM1及び金属錯体CM2は、Luminescence Technology社製を用いた。
Figure 0006956287
<比較例1> 金属錯体CM3の合成
Figure 0006956287

Figure 0006956287
(Stage1:化合物CL3Aの合成)
反応容器内を窒素雰囲気とした後、9,9’−ジメチルフルオレン−2−ボロン酸(5g)、2,6−ジクロロキノリン(4.6g)、テトラキス(トリフェニルホスフィン)パラジウム(0)(1.2g)、20質量%テトラエチルアンモニウムヒドロキシド水溶液(61.9g)、及びトルエン(250mL)を加え、85℃で2時間撹拌した。得られた反応液を室温まで冷却した後、イオン交換水(50mL)を加え、セライトを敷いたろ過器でろ過し、水層を除去した。得られた有機層をイオン交換水で洗浄後、無水硫酸マグネシウムで乾燥させ、セライト及びシリカゲルを敷いたろ過器でろ過し、得られたろ液を減圧濃縮することにより、粗生成物を得た。得られた粗生成物をトルエン及びエタノールの混合溶媒を用いた晶析後、減圧乾燥させることにより、化合物CL3A(4.9g)を得た。化合物CL3AのHPLC面積百分率値は99.9%であった。
H−NMR(400MHz,CDCl)δ 8.27(s,1H),8.15−8.10(m,3H),7.98(d,1H),7.86(d,1H),7.81−7.77(m,2H),7.68(d,1H),7.49−7.45(m,1H),7.39−7.34(m,2H),1.58(s,6H).
(Stage2:化合物CL3Bの合成)
反応容器内を窒素雰囲気とした後、化合物L1C(260.0g)、ビス(ピナコラト)ジボロン(223.2g)、酢酸カリウム(117.6g)、[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)−ジクロロメタン付加体(13.5g)、及び1,2−ジメトキシエタン(2.6L)加え、80℃で7.5時間加熱攪拌した。その後、トルエンを加え、セライトを敷いたろ過器でろ過し、得られたろ液を減圧濃縮した。その後、トルエン及び活性炭を加え、室温で30分攪拌した後、セライトを敷いたろ過器でろ過し、得られたろ液を減圧濃縮し、更にアセトニトリル溶媒で晶析することにより、化合物CL3B(243.5g)を白色固体として得た。化合物CL3BのHPLC面積百分率値は99.5%以上であった。
(Stage3:化合物CL3の合成)
反応容器内を窒素雰囲気とした後、化合物CL3A(4.2g)、化合物CL3B(4.8g)、トリス(ジベンジリデンアセトン)ジパラジウム(0)(0.17g)、2−ジシクロヘキシルホスフィノ−2’,6’−ジメトキシビフェニル(0.24g)、トルエン(84mL)、及び20質量%テトラブチルアンモニウムヒドロキシド水溶液(46g)を加え、90℃で4時間加熱攪拌した。得られた反応液を室温まで冷却した後、イオン交換水を加え、セライトを敷いたろ過器でろ過し、水層を除去した。得られた有機層をイオン交換水で洗浄後、無水硫酸マグネシウムで乾燥させ、セライト及びシリカゲルを敷いたろ過器でろ過し、得られたろ液を減圧濃縮した。シリカゲルカラムクロマトグラフィー(トルエン及びn−ヘキサンの混合溶媒)により精製し、減圧濃縮後、化合物CL3(7.5g)を無色オイルとして得た。化合物CL3のHPLC面積百分率値は99.5%以上を示した。
H−NMR(400MHz,CDCl)δ 8.26(m,3H),8.16(dd,1H),8.02−8.00(m,2H),7.98(d,1H),7.87(d,1H),7.78(d,1H),7.49−7.47(m,1H),7.39−7.35(m,4H),7.04(s,1H),2.70(t,4H),1.67(quin,4H),1.60(s,6H),1.41−1.28(m,12H),0.91−0.87(m,6H).
(Stage4:金属錯体CM3aの合成)
遮光した反応容器内をアルゴンガス雰囲気とした後、塩化イリジウム(III)水和物(0.5g)、化合物CL3(2.00g)及び2−エトキシエタノール(16mL)を加え、130℃で30時間撹拌した。
得られた反応混合物を室温まで冷却した後、メタノール(27mL)に加え、室温で1時間攪拌した。その後、ろ過を行い、得られた残渣に対してトルエン(54mL)を加えて溶解し、イオン交換水で洗浄後、無水硫酸マグネシウムで乾燥させ、セライトを敷いたろ過器でろ過し、得られたろ液を減圧濃縮し固体を得た。得られた固体に対してメタノール(27ml)を加えて攪拌、ろ過を行い、金属錯体CM3a(1.46g)を赤色固体として得た。金属錯体CM3aのHPLC面積百分率値は99.0%以上を示した。
(Stage5:金属錯体CM3の合成)
遮光した反応容器内をアルゴンガス雰囲気とした後、金属錯体CM3a(1.30g)、化合物CL3(569mg)、トリフルオロメタンスルホン酸銀(I)(332mg)、2,6−ルチジン(0.139mL)、及びジエチレングリコールジメチルエーテル(16.3mL)を加え、150℃で45時間攪拌した。
得られた反応混合物を室温まで冷却した後、メタノール(39mL)に加え、室温で1時間攪拌後、ろ過を行い、固体を得た。
得られた固体をシリカゲルカラムクロマトグラフィー(トルエン/ヘキサン)、晶析(トルエン、エタノール)で順次精製した後、減圧乾燥させることにより、金属錯体CM3(790mg、塩化イリジウム(III)水和物を3水和物とした場合のIrCl・3HO仕込量に対して収率31%)を赤色固体として得た。金属錯体CM3のHPLC面積百分率値は99.0%以上を示した。
LC−MS(ESI positive):m/z=1887.1[M+H]
<合成例1> 高分子化合物IP1の合成
高分子化合物IP1は、特開2011−174062号公報に記載の方法に従って合成した単量体PM1と、国際公報第2005/049546号に記載の方法に従って合成した単量体PM2と、国際公報第2002/045184号に記載の方法に従って合成した単量体PM3と、特開2008−106241号公報に記載の方法に従って合成した単量体PM4を用いて、特開2012−144722号公報に記載の方法で合成した。
Figure 0006956287
高分子化合物IP1は、仕込み原料の量から求めた理論値では、単量体PM1から誘導される構成単位と、単量体PM2から誘導される構成単位と、単量体PM3から誘導される構成単位と、単量体PM4から誘導される構成単位とが、50:30:12.5:7.5のモル比で構成されてなる共重合体である。
<合成例2> 高分子化合物P1の合成
高分子化合物P1は、国際公報第2012/086671号に記載の方法に従って合成した単量体PM5と、国際公報第2002/045184号に記載の方法に従って合成した単量体PM3と、特開2004−143419号公報に記載の方法に従って合成した単量体PM6を用いて、国際公報第2012/133381号に記載の方法で合成した。
Figure 0006956287
高分子化合物P1は、仕込み原料の量から求めた理論値では、単量体PM5から誘導される構成単位と、単量体PM3から誘導される構成単位と、単量体PM6から誘導される構成単位とが、50:45:5のモル比で構成されてなる共重合体である。
<実施例D1> 発光素子D1の作製及び評価
(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の厚さで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65nmの厚さで成膜した。正孔注入層を積層した基板を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、240℃、15分間加熱することにより正孔注入層を形成した。
(正孔輸送層の形成)
キシレンに高分子化合物IP1を0.6質量%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180℃、60分間加熱させることにより正孔輸送層を形成した。
(発光層の形成)
キシレンに、高分子化合物P1及び金属錯体M1(高分子化合物P1/金属錯体M1=92質量%/8質量%)を2質量%の濃度で溶解させた。得られたキシレン溶液を用いて、正孔輸送層の上にスピンコート法により90nmの厚さで成膜し、窒素ガス雰囲気下において、150℃、10分間加熱させることにより発光層とした形成した。
(陰極の形成)
発光層の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、発光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D1を作製した。
(発光素子の評価)
発光素子D1に電圧を印加することにより、605nmに発光スペクトルの最大ピークを有する発光が観測された。CIE色度座標(x,y)=(0.63,0.36)、1000cd/mにおける外部量子効率は15.1%であった。
<実施例D2> 発光素子D2の作製及び評価
金属錯体M1に代えて金属錯体M2を用いたこと以外は、実施例D1と同様の方法で、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、605nmに発光スペクトルの最大ピークを有する発光が観測された。CIE色度座標(x,y)=(0.61,0.39)、1000cd/mにおける外部量子効率は14.3%であった。
<比較例CD1> 発光素子CD1の作製及び評価
金属錯体M1に代えて金属錯体CM1を用いたこと以外は、実施例D1と同様の方法で、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、590nmに発光スペクトルの最大ピークを有する発光が観測された。CIE色度座標(x,y)=(0.57,0.42)、1000cd/mにおける外部量子効率は5.4%であった。
<比較例CD2> 発光素子CD2の作製及び評価
金属錯体M1に代えて金属錯体CM2を用いたこと以外は、実施例D1と同様の方法で、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、620nmに発光スペクトルの最大ピークを有する発光が観測された。CIE色度座標(x,y)=(0.67,0.33)、1000cd/mにおける外部量子効率は3.8%であった。
<比較例CD3> 発光素子CD3の作製及び評価
金属錯体M1に代えて金属錯体CM3を用いたこと以外は、実施例D1と同様の方法で、発光素子CD3を作製した。
発光素子CD3に電圧を印加することにより、610nmに発光スペクトルの最大ピークを有する発光が観測された。CIE色度座標(x,y)=(0.65,0.35)、1000cd/mにおける外部量子効率は8.5%であった。
本発明に係る金属錯体は、発光効率が優れる発光素子の製造に有用である。また、本発明に係る発光素子は、発光効率が優れるため、ディスプレイ、照明等に好適に利用できる。

Claims (6)

  1. (1−A1)、式(1−A2)又は式(1−A3)で表される金属錯体。
    Figure 0006956287

    [式中、
    Mは、イリジウム原子を表す。
    は3であり、は0である
    、R、R、R、R及びR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。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
    、R 、R 、R 10 、R 11 、R 12 、R 13 及びR 14 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。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。R 、R 、R 、R 10 、R 11 、R 12 、R 13 及びR 14 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。
    及びYのうち、一方は単結合であり、他方は式(C−1):
    Figure 0006956287

    (式中、
    は、炭素原子を表す。
    環RC1及び環RC2は、それぞれ独立に、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、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RC1が有していてもよい置換基と環RC2が有していてもよい置換基とは、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。)
    で表される基である。Y及びY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。
    −G−Aは、アニオン性の2座配位子を表し、Gは、A及びAとともに2座配位子を構成する原子団を表す。A及びA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。A−G−A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。]
  2. 前記式(C−1)で表される基が、式(C−2)で表される基である、請求項1に記載の金属錯体。
    Figure 0006956287

    [式中、
    は、前記と同じ意味を表す。
    C11、RC12、RC13、RC14、RC21、RC22、RC23及びRC24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。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。RC11、RC12、RC13、RC14、RC21、RC22、RC23及びRC24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。RC11とRC12、RC12とRC13、RC13とRC14、RC14とRC24、RC24とRC23、RC23とRC22、及び、RC22とRC21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。]
  3. (1−A1−1)で表される金属錯体である、請求項に記載の金属錯体。
    Figure 0006956287

    [式中、
    M、n、n、R、R、R、R、R、R 、R 、R 、R 10 、R 11 、R 12 C11、RC12、RC13、RC14、RC21、RC22、RC23、RC24及びA−G−Aは、前記と同じ意味を表す。]
  4. 請求項1〜のいずれか一項に記載の金属錯体と、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種とを含有する組成物。
  5. 請求項1〜のいずれか一項に記載の金属錯体と、
    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有する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、を含有する発光素子用組成物。
    Figure 0006956287

    [式中、
    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。
    H1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。
    H3は、0以上の整数を表す。
    H1は、アリーレン基、2価の複素環基、又は、−[C(RH11]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。
    H2は、−N(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。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。]
    Figure 0006956287

    [式中、ArY1は、アリーレン基、2価の複素環基、又は、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。]
  6. 請求項1〜のいずれか一項に記載の金属錯体を含有する発光素子。
JP2021043578A 2020-04-21 2021-03-17 金属錯体、組成物及び発光素子 Active JP6956287B2 (ja)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2020075631 2020-04-21
JP2020075631 2020-04-21

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JP2021172656A JP2021172656A (ja) 2021-11-01
JP6956287B2 true JP6956287B2 (ja) 2021-11-02

Family

ID=78270711

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2021043578A Active JP6956287B2 (ja) 2020-04-21 2021-03-17 金属錯体、組成物及び発光素子

Country Status (6)

Country Link
US (1) US20230192737A1 (ja)
EP (1) EP4144743A1 (ja)
JP (1) JP6956287B2 (ja)
KR (1) KR20230006849A (ja)
CN (1) CN115427420A (ja)
WO (1) WO2021215210A1 (ja)

Family Cites Families (14)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
GB0028867D0 (en) 2000-11-28 2001-01-10 Avecia Ltd Field effect translators,methods for the manufacture thereof and materials therefor
JP4273856B2 (ja) 2002-08-28 2009-06-03 住友化学株式会社 高分子化合物およびそれを用いた高分子発光素子
KR101283742B1 (ko) 2003-11-14 2013-07-08 스미또모 가가꾸 가부시키가이샤 할로겐화 비스디아릴아미노폴리시클릭 방향족 화합물의 중합체
JP2005151888A (ja) * 2003-11-26 2005-06-16 Matsunaga Ritsuko スナック食品の製造方法およびスナック食品
JP4478555B2 (ja) * 2004-11-30 2010-06-09 キヤノン株式会社 金属錯体、発光素子及び画像表示装置
JP5446079B2 (ja) 2006-09-25 2014-03-19 住友化学株式会社 高分子化合物及びそれを用いた高分子発光素子
EP2121871B1 (en) 2007-03-08 2013-08-14 Universal Display Corporation Phosphorescent materials
KR100923566B1 (ko) * 2007-10-25 2009-10-27 (주)그라쎌 신규한 적색 인광 화합물 및 이를 발광재료로서 채용하고있는 유기발광소자
JP5710994B2 (ja) 2010-01-28 2015-04-30 住友化学株式会社 高分子化合物及びそれを用いてなる発光素子
KR101855548B1 (ko) 2010-12-21 2018-05-04 스미또모 가가꾸 가부시키가이샤 조성물 및 블록형 공중합체
US20130264562A1 (en) 2010-12-21 2013-10-10 Sumitomo Chemical Company, Limited Polymer compound and organic el device using same
US9306170B2 (en) 2011-03-28 2016-04-05 Sumitomo Chemical Company, Limited Electronic device and polymer compound
EP3093292B1 (en) * 2014-01-08 2021-09-08 Sumitomo Chemical Company, Limited Metal complex and light emitting element using same
KR102422026B1 (ko) * 2014-09-17 2022-07-18 스미또모 가가꾸 가부시키가이샤 금속 착체 및 그것을 사용한 발광 소자

Also Published As

Publication number Publication date
WO2021215210A1 (ja) 2021-10-28
CN115427420A (zh) 2022-12-02
JP2021172656A (ja) 2021-11-01
US20230192737A1 (en) 2023-06-22
KR20230006849A (ko) 2023-01-11
EP4144743A1 (en) 2023-03-08

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP2021120952A (ja) 組成物の製造方法
JP6224758B2 (ja) 発光素子及びその製造方法
JP6826930B2 (ja) 発光素子
JP6614370B2 (ja) 組成物及びそれを用いた発光素子
JP6573041B2 (ja) 発光素子
JP6642428B2 (ja) 高分子化合物およびそれを用いた発光素子
JP6372204B2 (ja) 金属錯体およびそれを用いた発光素子
JP6877976B2 (ja) 発光素子
EP3932927B1 (en) Metal complex and composition including said metal complex
JP6631508B2 (ja) 金属錯体およびそれを用いた発光素子
JP6851189B2 (ja) 発光素子及び金属錯体
JP6941711B2 (ja) 金属錯体及びそれを含有する発光素子
JP6754774B2 (ja) 発光素子
WO2021131697A1 (ja) 金属錯体並びにそれを含有する組成物及び発光素子
JP6956287B2 (ja) 金属錯体、組成物及び発光素子
JP6543902B2 (ja) 金属錯体およびそれを用いた発光素子
JP7257173B2 (ja) 発光素子用材料及び発光素子
JP6804465B2 (ja) 組成物及びそれを用いた発光素子
JP6707909B2 (ja) 高分子化合物およびそれを用いた発光素子
JPWO2019065389A1 (ja) 発光素子
JP2022013757A (ja) 組成物、高分子化合物及び発光素子
JP2023067756A (ja) 高分子化合物及びそれを用いた発光素子
JP2021088665A (ja) 高分子化合物及びそれを用いた発光素子

Legal Events

Date Code Title Description
A621 Written request for application examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621

Effective date: 20210317

A871 Explanation of circumstances concerning accelerated examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A871

Effective date: 20210317

A975 Report on accelerated examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971005

Effective date: 20210406

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20210525

A521 Request for written amendment filed

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20210715

TRDD Decision of grant or rejection written
A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

Effective date: 20210928

A61 First payment of annual fees (during grant procedure)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61

Effective date: 20211004

R150 Certificate of patent or registration of utility model

Ref document number: 6956287

Country of ref document: JP

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150

S531 Written request for registration of change of domicile

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R313531

R350 Written notification of registration of transfer

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R350