JP7190215B2 - アルキニル金（ｉｉｉ）錯体及び発光素子 - Google Patents
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Description
（関連出願に対する相互援用）
本願は、２０１８年１２月２１日に中国に出願された特願ＣＮ２０１８１１５６９７０９．８号に基づく優先権を主張し、その内容をここに援用する。
本発明は、配位化学及び発光材料の技術分野に属し、特に金（ＩＩＩ）錯体及び発光素子に関する。
本願は、２０１８年１２月２１日に中国に出願された特願ＣＮ２０１８１１５６９７０９．８号に基づく優先権を主張し、その内容をここに援用する。
本発明は、配位化学及び発光材料の技術分野に属し、特に金（ＩＩＩ）錯体及び発光素子に関する。
有機電界発光二極管（ＯＬＥＤ）は新世代の表示及び照明技術として、その性能の鍵は使用される発光材料にある。現在、発光材料の研究は主にＰｔ（ＩＩ）、Ｉｒ（ＩＩＩ）またはＲｕ（ＩＩ）錯体の分野に集中しており、いくつかの錯体を発光材料として商品化し、電子製品の表示パネルに応用している。人々がより多くの分野へ表示装置又は照明技術の要求を拡大し、高性能及び低コストを追い求めるにつれて、より幅広い金属錯体、特により安価な金属錯体に基づく発光材料の開発は非常に重要になる。
発光材料は、主に燐光と蛍光に基づいて発光する。金属錯体で基底状態Ｓ０から励起されて一重項励起状態（Ｓ１状態）に遷移する電子の一部は、放射線によって基底状態に戻って蛍光を発する。通常の状況で理論的な量子効率は、わずか約２５％であり、残りの部分（約７５％）は系間交差によって三重項励起状態（Ｔ１状態）に達し、次に中央の重金属原子の作用で系間交差を加速するに従って、常温で放射によりＴ１状態からＳ０基底状態に戻って燐光を放出することができる。Ｔ１からＳ０へのスピン禁制遷移により、Ｔ１状態の放射減衰率は比較的低いため、発光寿命は長くなる。この過程でＴ１状態の電子の一部は逆系間交差（ＲＩＳＣ）を介してＳ１状態に戻るか、内部衝突などの自己消光によって消耗する可能性があるため、発光寿命を長くすればするほど、逆系間交差及び自己消光が多くなり、量子効率が低くなる。更に、素子の対応する外部量子効率（ＥＱＥ）も、光度が増加するにつれて、いろいろな程度の低減を示す。つまり、効率のロールオフが発生する。効率のロールオフが高すぎると、発光材料の商業的応用が不利になる。たとえば、表示器に適した輝度は１００～１０００ｃｄ／ｍ2であるが、照明に適した輝度は１０００～５０００ｃｄ／ｍ2である。これから見ると、フォトルミネッセンス量子効率と発光寿命は、発光材料の性能を評価するための重要な指標であることがわかる。
熱活性化遅延蛍光（ＴＡＤＦ，Ｔｈｅｒｍａｌｌｙ Ａｃｔｉｖａｔｅｄ Ｄｅｌａｙｅｄ Ｆｌｕｏｒｅｓｃｅｎｃｅ）材料は、最近２年間でＯＬＥＤへの応用中に飛躍的な進歩を遂げた。この種の材料を熱活性化する場合、Ｔ１状態の励起子の約７５％は、ＲＩＳＣチャネルを介してＳ１状態に達し、長寿命の蛍光を発するため、発光材料で励起されてＳ１状態に遷移する電子と、逆系間交差（ＲＩＳＣ）を介してＳ１状態に戻った電子とは、放射によりＳ０状態に戻って蛍光を発することができる。理論的な量子効率は１００％に達し、通常の蛍光を遅延蛍光に重ね合わせることにより、金属錯体の発光効率が大幅に向上する。ただし、Ｔ１状態のエネルギー準位はＳ１状態のエネルギー準位よりも低いことが多いため、Ｔ１状態から逆系間交差が発生する比率は低いことがよくあるが、Ｓ１状態とＴ１状態とのエネルギーギャップ（ΔＥST）が小さく足りる場合（＜８００ｃｍ-1）、且つＴ１状態において放射減衰率が低い場合、室温でのＲＩＳＣの比率を大幅に高めることができる［Ｃｈｅｍ． Ｓｏｃ． Ｒｅｖ． ２０１７， ４６， ９１５］。
既存の文献では、金（ＩＩＩ）錯体を使った発光材料が報告されて以来、より多くの注目を集めており、その中でアルキニル金（ＩＩＩ）の多座配位錯体がより良い結果を得た。溶液法によって調製された関連アルキニル金（ＩＩＩ）錯体によって得られた最大外部量子効率ＥＱＥ値は１５．３％であり、真空蒸着法によって調製されたアルキニル金（ＩＩＩ）錯体を含む素子によって低い光度において得られた最も良いＥＱＥは２０．３％であるが、効率のロールオフによって制限される。つまり、明るさが増すにつれて、ＥＱＥは急激に低下する。光度が１０００カンデラ／平方メートル（ｃｄ／Ａ）である場合、ＥＱＥの低下（効率のロールオフ）は最大９０％である。低い量子効率や厳しい自己消光を有するので高ドーピング濃度を採用し難いため、商業応用に至るのにはまだいろいろな試みを必要とする。研究により、それは三重項配位子の内又は配位子と配位子との間の電荷移動に基づく、Ｃ＾Ｎ＾Ｃ配位子のπ－π積み重ねによって生成されたエキシマーの蛍光発光を有することが示された。さらなる研究により、Ｔ１状態からＳ０状態までの放射減衰のスピン禁制のため、この種のアルキニル金（ＩＩＩ）錯体の三重項励起状態Ｔ１がより低い放射減衰率（約１０2～１０3ｓ-1）を有することが示された。このことは、高い量子効率を得るのに役に立たず、既存のアルキニル金（ＩＩＩ）錯体はＯＬＥＤを製品化するための高輝度表示用の発光材料の要件を満たし難くなる。発光物体の遅い発光メカニズムは、ＯＬＥＤの発光物体としての応用し難さの原因となる主な欠点であり、ＯＬＥＤの発光物体としての応用が制限される。したがって、金（ＩＩＩ）錯体を安価な代替品とする新型ＯＬＥＤ発光材料を開発するには長い道のりがある。
また、典型的なＯＬＥＤ発光素子の構造は、正極と負極との間に複数の有機半導体層を配置したサンドイッチ状の間層構造であり、正孔注入層と正孔輸送層と発光層と電子輸送層と電子注入層とを主に含む。その中で、ＯＬＥＤ発光素子の充填組成やプロセスパラメータは、発光性能に重要な影響を与えることが多いため、様々な種類の発光材料に対して発光材料の発光特性を十分に表示強化することが可能な発光素子を探索し開発することは非常に意義がある。
本発明の目的は、従来技術の欠点を目指し、一般式Ｉによって表された構造を有する新型のアルキニル金（ＩＩＩ）錯体を開発することである。当該錯体は、室温で熱活性化遅延蛍光ＴＡＤＦの特性を示し、有機電界発光二極管（ＯＬＥＤ）に発光材料またはドーパントとして応用することができる。より高い外部量子効率とより短い発光寿命を達成すると共に、光度１０００ｃｄ／Ａ以内に明らかな効率のロールオフはなく、大きな商業的見通しがある。
（定義）
本発明により開示された用語、略語又は他の省略形は、以下に定義されている。定義されていない用語、略語又は省略形は、本願出願時に当業者に使用された通常の意味を有すると理解される。
本発明により開示された用語、略語又は他の省略形は、以下に定義されている。定義されていない用語、略語又は省略形は、本願出願時に当業者に使用された通常の意味を有すると理解される。
「ハロゲン」は、フッ素、塩素、臭素、ヨウ素を指す。
「アミノ」は、任意に置換され得る一級、二級、または三級アミンを指し、特に複素環員である第二級又は第三級アミン窒素原子を含み、また、特に、例えば、アシル部分で置換を行った二級又は三級アミノ基を含む。アミノ基のいくつかの非限定的な例は－ＮＲ’Ｒ”を含み、ここで、Ｒ’及びＲ”はそれぞれ独立して、水素原子、アルキル基、アリール基、アラルキル基、アルカリル基、シクロアルキル基、アシル基、ヘテロアルキル基、ヘテロアリール基又はヘテロシリル基である。
「アルキル」は、炭素及び水素を含み、分岐鎖又は直鎖であり得る完全飽和した非環式の１価基を指す。それは、炭素数１～２０、例えば、炭素数１～１５、炭素数１～１０、炭素数１～８又は炭素数１～６を有し得る。アルキル基の例は、メチル、エチル、ｎ－プロピル、イソプロピル、ｎ－ブチル、ｔ－ブチル、ｎ－ヘプチル、ｎ－ヘキシル、ｎ－オクチル及びｎ－デシルを含むが、これらに限定されない。
「アルコキシ」は、ヒドロキシル基中の水素をアルキル基で置き換えることにより得られたラジカル－ＯＲを指し、ここで、Ｒは上記で定義されたアルキル基である。例示的なアルコキシ基は、メトキシ、エトキシ、ｎ－プロポキシ及びイソプロポキシを含むが、これらに限定されない。
「シクロアルキル」は、単環式アルキル基、縮合または非縮合多環式アルキル基を指す。それは、炭素数４～２０、例えば、炭素数５～２０、炭素数５～１２、炭素数５～８又は炭素数３～６を有し得、シクロプロピル、シクロブチル、シクロペンチル又はシクロヘキシルを含むが、これらに限定されない。
「ヘテロシクロアルキル」は、１つまたは複数のヘテロ原子（Ｏ、Ｎ、Ｓ、Ｐ、Ｓｉなど）を含む単環式アルキル基、縮合または非縮合多環式アルキル基を指す。それは、炭素数３～２０を有し得、例えば、炭素数３～２０及びヘテロ原子数１～４、炭素数４～１２及びヘテロ原子数１～４、炭素数４～８及びヘテロ原子数１～３、炭素数２～６及びヘテロ原子数１～２又は炭素数３～６及びヘテロ原子数１を有する。その例は、ピロリジニル、テトラヒドロフラン、テトラヒドロチエニル、テトラヒドロチアゾリル、テトラヒドロキサゾリル、ピペリジニル、ピペラジニル、チアジニルまたは１～３オキサシクロヘキサンを含むが、これらに限定されない。
「芳香族」または「芳香族基」は、アリール又はヘテロアリールを指す。
「アリール」は、任意選択で置換された炭素環式芳香族基を指す。それは、単環式又は縮合又は非縮合多環式アリール基であり得、炭素数６～２０、例えば、炭素数６～１６、炭素数６～１２又は炭素数６～１０を有する。アリール基のいくつかの非限定的な例は、フェニル、ビフェニル、ナフチル、置換フェニル、置換ビフェニル又は置換ナフチルを含む。他の実施形態では、アリール基はフェニルまたは置換フェニルである。
「アリールオキシ」は、ヒドロキシル基中の水素をアリール基で置き換えることにより得られたラジカル－ＯＡｒを指し、ここで、Ａｒは、上記で定義されたアリール基である。例示的なアリールオキシ基は、フェノキシ、ビフェノキシ、ナフトキシ及び置換フェノキシを含むが、これらに限定されない。
「ヘテロアリール」は、複数のヘテロ原子（Ｏ、Ｎ、Ｓ、Ｐ、Ｓｉなど）を含む単環式アリール基、縮合または非縮合多環式アリール基を指す。それは、炭素数３～２０を有し得、例えば、炭素数３～２０及びヘテロ原子数１～４、炭素数３～１２及びヘテロ原子数１～４、炭素数３～８及びヘテロ原子数１～３、炭素数２～５及びヘテロ原子数１～２又は炭素数４～５及びヘテロ原子数１を有する。ヘテロアリール基のいくつかの非限定的な例は、チアゾリル、オキサゾリル、イミダゾリル、イソキサゾリル、ピロリル、ピラゾリル、チエニル、フリル、ピリジル、ピリミジニル、ピラジニル、ピリダジン基、インドリル、キノリニル、イソキノリニル、キノキサリニル、ビピリジル、アクリジニル、キナゾロン、ベンズイミダゾリル、ベンゾチオフェン、ベンゾチアゾリル、ベンゾオキサゾリル又はベンズイソキサゾリルを含む。
ここで、「ヘテロアルキル」、「ヘテロシクロアルキル」及び「ヘテロアリール」は、ヘテロ原子数１以上、好ましくはヘテロ原子数１～６、より好ましくはヘテロ原子数１～３を有し、酸素、窒素又は硫黄原子から選択された１つ以上を含むが、これらに限定されない。前記ヘテロ原子が複数である場合、前記複数のヘテロ原子は同じ又は異なる。
化合物又は化学部分を説明するために本発明に用いられる「置換」は、その化合物又は化学部分の少なくとも１つの水素原子が第２の化学部分に置き換えられることを指す。置換基の非限定的な例は、本明細書に開示される例示的な化合物及び実施形態において見られるものだけでなく、「アルキル」又は「アルコキシ」が置換された場合、不飽和炭素－炭素結合又は下記の１つ以上で置換を行った置換基を含む：フッ素、塩素、臭素、ヨウ素、ヒドロキシル、酸素、アミノ、一級アミノ、二級アミノ、イミノ、ニトロ、ニトロソ、シアノ、置換又は非置換置換Ｃ1～Ｃ8アルコキシ、置換又は非置換Ｃ3～Ｃ8シクロアルキル、置換又は非置換Ｃ2～Ｃ7ヘテロシクロアルキル、置換又は非置換Ｃ6～Ｃ10アリール、置換又は非置換Ｃ4～Ｃ9ヘテロアリール。ここで、置換基が酸素である場合、それは酸素と当該酸素に結合した炭素によって形成されたカルボニル基を指し、例えば、ケトンカルボニル基、アルデヒド基、エステル基、アルキルアシル基、アリールアシル基、アミド基などである。前記「アリール」、「アリールオキシ」又は「ヘテロアリール」が置換される場合、下記の１つ以上で置換を行った置換基を含む：フッ素、塩素、臭素、ヨウ素、ヒドロキシル、アミノ、一級アミノ、二級アミノ、イミノ、ニトロ、ニトロソ、シアノ、置換又は非置換Ｃ1～Ｃ8アルキル、置換又は非置換Ｃ1～Ｃ8アルコキシ、置換又は非置換Ｃ3～Ｃ8シクロアルキル、置換又は非置換のＣ2～Ｃ7ヘテロシクロアルキル、置換又は非置換のＣ4～Ｃ9ヘテロアリール。本発明では、好ましくは、１つ、２つ、３つ、４つ、５つ又は６つの置換基で置換を行い、または、トリフルオロメチル、パーフルオロフェニルなどのようなペルハロゲンで置換を行う。
さらに、置換基は、炭素原子が窒素原子、酸素原子、ケイ素原子、リン原子、ホウ素原子、硫黄原子又はハロゲン原子などのヘテロ原子によって置き換えられている部分を含み得る。これらの置換基は、ハロゲン、複素環、アルコキシ、アルケニルオキシ、アルキニルオキシ、アリールオキシ、ヒドロキシル、保護ヒドロキシル、ケト、アシル、アシルオキシ、ニトロ、アミノ、アミド、シアノス、メルカプタン、ケタール、アセタール、エステル及びエーテルを含み得る。
電子求引性置換基のいくつかの非限定的な例は、Ｆ、Ｃｌ、トリフルオロメチル、ニトロ、ニトロソ、シアノ、イソシアノ、カルボキシル、スルホン酸基、パーフルオロフェニル、２，４，６－トリフルオロフェニル、３，４，５－トリフルオロフェニル、２，４，６－トリトリフルオロメチルフェニル、２，４，６－トリニトロフェニル、トリフルオロメチルエチニル、パーフルオロビニル、トリフルオロメタンスルホニル、ｐ－トリフルオロメチルベンゼンスルホニルを含む。
本発明の目的を達成するために、本発明では一方では下記一般式Ｉで表される化学構造を有するアルキニル金（ＩＩＩ）錯体が提供される。
式Ｉ中、Ｒ1～Ｒ2はそれぞれ独立して、水素原子、重水素原子、置換又は非置換アルキル基、置換又は非置換シクロアルキル基、置換又は非置換ヘテロシクロアルキル基、置換または非置換アリール基又は置換又は非置換ヘテロアリール基であり、Ｒ1とＲ2は、更に隣接窒素原子と窒素含有複素５員環又は窒素含有複素６員環の構造を形成し得る。Ｒ1とＲ2が更に隣接窒素原子と窒素含有複素５員環又は窒素含有複素６員環の構造を形成し得ることは、Ｒ1とＲ2の芳香環が直接結合して隣接窒素原子と６－５－６の縮合環構造を形成するか、芳香環の置換基（例えば、Ｏ、Ｓ、Ｃ、Ｎ、Ｐおよび他の原子で結合する）で結合して隣接窒素原子と６－６－６縮合環構造を形成することを指す。
Ｒ3～Ｒ6及びＲ7～Ｒ17は、それぞれ独立して、水素原子、重水素原子、ハロゲン原子、トリフルオロメチル基、ニトロ基、ニトロソ基、シアノ基、イソシアノ基、カルボキシル基、スルホン酸基、ヒドロキシル基、スルフヒドリル基、置換又は非置換アルコキシ基、置換又は非置換アリールオキシ基、置換又は非置換アルキルスルホニル基、置換又は非置換アリールスルホニル基、置換又は非置換アミノ基、置換又は非置換アルキル基、置換又は非置換シクロアルキル基、置換又は非置換ヘテロシクロアルキル基、置換又は非置換アリール基、又は置換又は非置換ヘテロアリール基であり、Ｒ7～Ｒ17における２つの隣接するグループは、親環に接続する２つ又は４つの炭素原子と５～８員環を部分的または完全に形成し得、
Ｒ7～Ｒ17における少なくとも２つのグループは電子求引性置換基であり、前記電子求引性置換基は、それぞれ独立してＦ原子、Ｃｌ原子、トリフルオロメチル基、ニトロ基、ニトロソ基、シアノ基、イソシアノ基、カルボキシル基又はスルホン酸基、又はＦ、Ｃｌ、トリフルオロメチル基、ニトロ基、ニトロソ基、シアノ基、イソシアノ基、カルボキシル基、スルホン酸基のうちの少なくとも１つで置換されたアリール基、ヘテロアリール基、１－不飽和アルキル基、１－オキソアルキル基、アルキルスルホニル基又はアリールスルホニル基である。
一実施形態では、Ｒ1とＲ2は、それぞれ独立して水素原子、重水素原子、炭素数１～２０の置換又は非置換アルキル基、炭素数４～２０の置換又は非置換シクロアルキル基、炭素数４～２０の置換又は非置換ヘテロシクロアルキル基、炭素数６～２０の置換又は非置換アリール基又は炭素数４～２０の置換又は非置換ヘテロアリール基である。
一実施形態では、Ｒ1とＲ2はそれぞれ炭素数６～２０の置換又は非置換アリール基である。一実施形態では、Ｒ1とＲ2はそれぞれ炭素数６～１６の置換又は非置換アリール基である。一実施形態では、Ｒ1とＲ2はそれぞれ炭素数６～１２の置換又は非置換アリール基である。一実施形態では、Ｒ1とＲ2はそれぞれ炭素数６～１０の置換又は非置換アリール基である。一実施形態では、Ｒ1とＲ2はそれぞれ置換又は非置換フェニル基である。
一実施形態では、Ｒ3～Ｒ17は、それぞれ独立して、水素原子、重水素原子、ハロゲン原子（Ｆ原子、Ｃｌ原子、Ｂｒ原子およびＩ原子）、トリフルオロメチル基、ニトロ基、ニトロソ基、シアノ基、イソシアノ基、カルボキシル基、スルホン酸基、ヒドロキシル基、スルフヒドリル基、炭素数１～２０の置換又は非置換アルコキシ基、炭素数６～２０の置換又は非置換アリールオキシ基、炭素数１～２０の置換又は非置換アルキルスルホニル基、炭素数６～２０の置換又は非置換アリールスルホニル基、炭素数０～２０の置換又は非置換アミノ基、炭素数１～２０の置換又は非置換アルキル基、炭素数５～２０の置換又は非置換シクロアルキル基、炭素数３～２０の置換又は非置換ヘテロシクロアルキル基、炭素数６～２０の置換又は非置換アリール基、又は炭素数３～２０の置換又は非置換ヘテロアリール基である。
一実施形態では、Ｒ7～Ｒ10およびＲ14～Ｒ17中に随意に選択された少なくとも２つのグループはそれぞれ独立して、Ｆ原子、Ｃｌ原子、トリフルオロメチル基、ニトロ基、ニトロソ基、シアノ基、イソシアノ基、カルボキシル基、スルホン酸基、炭素数６～１２の置換又は非置換アリール基、炭素数４～１２の置換又は非置換ヘテロアリール基、炭素数２～１０の置換又は非置換１－不飽和アルキル基、炭素数１～１０の置換又は非置換１－オキソアルキル基、炭素数１～１０の置換又は非置換アルキルスルホニル基、又は炭素数６～１２の置換又は非置換アリールスルホニル基であり、ここで、前記炭素数６～１２の置換又は非置換アリール基、前記炭素数２～１０の置換又は非置換１－不飽和アルキル基、前記炭素数１～１０の置換又は非置換１－オキソアルキル基、前記炭素数１～１０の置換又は非置換アルキルスルホニル基又は前記炭素数６～１２の置換又は非置換アリールスルホニル基において、前記置換はＦ原子、Ｃｌ原子、トリフルオロメチル基、ニトロ基、ニトロソ基、シアノ基、イソシアノ基、カルボキシル基、スルホン酸基のうちの少なくとも１つによって置換されることを指す。
一実施形態では、Ｒ11～Ｒ13は、それぞれ独立して、水素原子、重水素原子、ハロゲン原子、トリフルオロメチル基、ニトロ基、ニトロソ基、シアノ基、イソシアノ基、カルボキシル基、スルホン酸基、ヒドロキシル基、スルフヒドリル基、炭素数１～１０の置換又は非置換アルコキシ基、炭素数６～１２の置換又は非置換アリールオキシ基、炭素数１～１０の置換又は非置換アルキルスルホニル基、炭素数６～１２の置換又は非置換アリールスルホニル基、炭素数０～１２の置換又は非置換アミノ基、炭素数１～１０の置換又は非置換アルキル基、炭素数５～１２の置換又は非置換シクロアルキル基、炭素数３～１２の置換又は非置換ヘテロシクロアルキル基、又は炭素数３～１２の置換又は非置換ヘテロアリール基である。
一実施形態では、Ｒ3～Ｒ6は、それぞれ独立して、水素原子、重水素原子、Ｂｒ原子、Ｉ原子、トリメチルシリル基、ヒドロキシル基、メルカプト基、炭素数１～１０の置換又は非置換アルコキシ基、炭素数６～１２の置換又は非置換アリールオキシ基、炭素数０～１０の置換又は非置換アミノ基、炭素数１～１０の置換又は非置換アルキル基、炭素数５～１２の置換又は非置換シクロアルキル基、炭素数３～１２の置換又は非置換ヘテロシクロアルキル基、炭素数６～１２の置換又は非置換アリール基、又は炭素数３～１２の置換又は非置換ヘテロアリール基である。
一実施形態では、Ｒ8、Ｒ10、Ｒ14及びＲ16は電子求引性置換基であり、前記電子求引性置換基は上記の通りであり、Ｒ7、Ｒ9、Ｒ11～Ｒ13、Ｒ15及びＲ17は水素原子である。Ｒ1とＲ2は独立してフェニル基であるか、第２位置に直接又は間接的に接続されたフェニル基である。Ｒ8とＲ10は同じであり、Ｒ14とＲ16は同じである。
一実施形態では、Ｒ8、Ｒ10、Ｒ14及びＲ16は、それぞれ独立してフッ素原子などのハロゲン原子である。
一実施形態では、Ｒ7、Ｒ9、Ｒ11～Ｒ13、Ｒ15及びＲ17は、それぞれ独立して水素原子である。
一実施形態では、Ｒ12は水素原子、アルキル基又はハロゲン原子である。
一実施形態では、Ｒ3～Ｒ6は、それぞれ独立して水素原子又はアルキル基（例えば、炭素数１～１０の置換又は非置換アルキル基、炭素数１～６の置換又は非置換アルキル基）である。
別の実施形態では、Ｒ3～Ｒ17基によって提供される炭素原子の総数は、０～４０、好ましくは０～２０である。
別の実施形態では、Ｒ3～Ｒ17基によって提供される炭素原子の総数は、０～３０、好ましくは０～１５である。
別の実施形態では、Ｒ1とＲ2基によって提供される炭素原子の総数は、０～６０、好ましくは１２～３０である。
式Ｉを有するアルキニル金（ＩＩＩ）錯体のいくつかの具体的な非限定的な実例は下記の通りである：
本発明により提供されたアルキニル金（ＩＩＩ）錯体は、フォトルミネセンス及び電界発光の特性を有し、昇華や真空蒸着や回転塗布やインクジェット印刷又は他の既知の製造方法などで薄膜を形成することができる。また、アルキニル金（ＩＩＩ）錯体又はそれによって形成された薄膜は、発光素子の製造の際に発光層として応用することができる。具体的には、前記アルキニル金（ＩＩＩ）錯体は、ドーピングという形で発光層に存在し、ドーピング濃度が異なると、提供された最大光度が異なる。本発明によって提供されたアルキニル金（ＩＩＩ）錯体は、依然として、１０００ｃｄ／ｍ2などの大きな光度で高い量子効率を維持することができ、効率のロールオフは明らかではない。
本発明によって提供されたアルキニル金（ＩＩＩ）錯体は、室温で熱活性化遅延蛍光ＴＡＤＦを示す。
本発明によって提供されたアルキニル金（ＩＩＩ）錯体は、室温で熱活性化遅延蛍光（ＴＡＤＦ）を主に示す。好ましくは、本発明によって提供されたアルキニル金（ＩＩＩ）錯体に室温で示された熱活性化遅延蛍光（ＴＡＤＦ）は全蛍光量子効率の２５％～７５％を占める。
本発明によって提供されたアルキニル金（ＩＩＩ）錯体は、立体的に分離されるか又は歪められた受容体及び供与体を有する（すなわち、２価陰イオンの電気吸引によって置換された三座Ｃ＾Ｎ＾Ｃ配位子）ため、一重項励起状態と三重項励起状態との間のエネルギー差は、アルキニル金（ＩＩＩ）錯体内で非常に小さくなって逆系間交差の発生を促進し、室温でＴＡＤＦを示して高い量子効率を得る。この種の錯体を発光ドーパント（ｅｍｉｓｓｉｖｅ ｄｏｐａｎｔ）としてＯＬＥＤの製造に応用すると、ＯＬＥＤ素子の発光性能（効率）を大幅に向上させることができる。素子の外部量子効率ＥＱＥは、１０００ｃｄ／ｍ2の光度で発光する場合でも、比較的高いレベル（＞１０％）を維持するが、効率の減衰は８％に至って低くなる。これは当該化合物がＯＬＥＤ材料としてよく利用できることを示している。
本発明の目的を達成するために、本発明は、前記アルキニル金（ＩＩＩ）錯体を発光材料又はドーパントとする発光素子を提供する。
一実施形態では、当該発光素子は、有機電界発光二極管（ＯＬＥＤ）である。一般的に言えば、ＯＬＥＤは、陽極と陰極からなり、両極の間に正孔注入層と正孔輸送層と発光層と電子輸送層と電子注入層とを順次含む。
一実施形態では、当該ＯＬＥＤは、発光材料又はドーパント材料として、前記アルキニル金（ＩＩＩ）錯体を含む発光層を採用する。
一実施形態では、当該ＯＬＥＤは、１つ又は複数の発光層を含む。前記発光層が複数である場合、各発光層に含まれた発光材料又はドーパントは、同じまたは異なり、その中で、少なくとも１つの発光層には、前記アルキニル金（ＩＩＩ）錯体の発光材料又はドーパントを含む。
一実施形態では、昇華や真空蒸着や回転塗布やインクジェット印刷又は他の既知の製造方法のいずれかで前記発光層を製造する。
一実施形態では、前記アルキニル金（ＩＩＩ）錯体のドーピング濃度は、質量百分率で４～４０％に値し、４％、８％、１２％、１６％、１８％、２４％、２７％、３７％を含むが、これらに限定されない。
一実施形態では、一般式Ｉのアルキニル金（ＩＩＩ）錯体で製造されたＯＬＥＤは、光結合出力なしで５０ｃｄ／Ａ以上の最大電流効率を示す。別の実施形態では、一般式Ｉのアルキニル金（ＩＩＩ）錯体で製造されたＯＬＥＤは、４０ｃｄ／Ａ以上の、または４０ｃｄ／Ａ、５０ｃｄ／Ａ、６０ｃｄ／Ａ、７０ｃｄ／Ａのそれぞれ以上を含むが、限定されない電流効率を示す。
一実施形態では、一般式Ｉのアルキニル金（ＩＩＩ）錯体で製造されたＯＬＥＤは、光結合出力なしで５０ ｌｍ／Ｗ以上の最大工率効率を示す。別の実施形態では、一般式Ｉのアルキニル金（ＩＩＩ）錯体で製造されたＯＬＥＤは、４０ ｌｍ／Ｗ以上の、または４０ ｌｍ／Ｗ、５０ ｌｍ／Ｗ、６０ ｌｍ／Ｗ、７０ ｌｍ／Ｗのそれぞれ以上を含むが、限定されない最大工率効率を示す。
一実施形態では、一般式Ｉのアルキニル金（ＩＩＩ）錯体で製造されたＯＬＥＤは、光結合出力なしで２０％以上の最大外部量子効率を示す。別の実施形態では、一般式Ｉのアルキニル金（ＩＩＩ）錯体で製造されたＯＬＥＤは、１７％以上の、または１７％、１８％、１９％、２０％、２１％のそれぞれ以上を含むが、限定されない最大外部量子効率を示す。別の実施形態では、最大外部量子効率の範囲は、１５％～２５％である。
一実施形態では、一般式Ｉのアルキニル金（ＩＩＩ）錯体で製造されたＯＬＥＤは、光結合出力なしで１０００ｃｄ／ｍ2の場合、２０％以上の最大外部量子効率を示す。別の実施形態では、一般式Ｉのアルキニル金（ＩＩＩ）錯体で製造されたＯＬＥＤは、１０％以上の、または１０％、１２％、１４％、１６％、１８％、２０％のそれぞれ以上を含むが、限定されない最大外部量子効率を示す。
一実施形態では、発光素子の効率のロールオフは、１０００ｃｄ／ｍ2の場合、８％未満である。別の実施形態では、発光素子の効率のロールオフは、１０００ｃｄ／ｍ2の場合、２０％未満の、又は１７％、１５％、１３％、１０％、７％、５％、３％のそれぞれ未満を含むがこれらに限定されない任意の百分率である。
実施形態では、一般式Ｉのアルキニル金（ＩＩＩ）錯体で製造された素子は、（０．３８±０．０８、０．５５±０．０３）のＣＩＥ色座標を示す。
本発明の有益な効果は、下記の通りである。
本発明により提供されたアルキニル金（ＩＩＩ）錯体は、短い発光寿命や高い外部量子効率や低い効率のロールオフなどの優れた発光特性を有し、現在の金（ＩＩＩ）錯体、特にアルキニル金（ＩＩＩ）錯体に対する研究中で得られた最良の結果であるだけでなく、市販されているＰｔ（ＩＩ）やＩｒ（ＩＩＩ）などの金属錯体を含む発光材料の性能に接近又は相当するため、新型のＯＬＥＤ発光材料となることが期待されている。
本発明により提供されたアルキニル金（ＩＩＩ）錯体の発光は、ＴＡＤＦを含み、又は主にＴＡＤＦ発光に基づき、室温におけるＴＡＤＦを有する最初に発見されたアルキニル金（ＩＩＩ）錯体である。放射減衰率は、ＯＬＥＤ発光材料に用いられた既知のアルキニル金（ＩＩＩ）錯体全体中で最も高くなるため、燐光又は通常の蛍光発光によって引き起こされた発光性能の欠陥を大幅に克服し、高い量子効率ができる。
本発明を明確かつ理解しやすくするために、先ず本発明の実施形態に関連した英語の略語と日本語との対照は、次のとおりである。
ＴＣＰＡ： ４，４’，４”－トリス（カルバゾール－９－イル）トリフェニルアミン
ＴＡＰＣ： ４，４’－シクロヘキシルビス［Ｎ，Ｎ－ビス（４－メチルフェニル）アニリン
ＴＰＢｉ： １，３，５－トリス（１－フェニル－１Ｈ－ベンズイミダゾール－２－イル）ベンゼン
ＴｍＰｙＰｂ： ３，３’－［５’－［３－（３－ピリジル）フェニル]［１，１’：３’，１”－テルフェニル］－３，３”ジイル］２ピリジン
ＨＡＴ－ＣＮ： ２，３，６，７，１０，１１－ヘキサシアノ－１，４，５，８，９，１２－ヘキサアザトリフェニレン
ＬｉＦ： フッ化リチウム
ＩＴＯ： インジウムスズ酸化物
Ａｌ： アルミニウム
ＴＣＰＡ： ４，４’，４”－トリス（カルバゾール－９－イル）トリフェニルアミン
ＴＡＰＣ： ４，４’－シクロヘキシルビス［Ｎ，Ｎ－ビス（４－メチルフェニル）アニリン
ＴＰＢｉ： １，３，５－トリス（１－フェニル－１Ｈ－ベンズイミダゾール－２－イル）ベンゼン
ＴｍＰｙＰｂ： ３，３’－［５’－［３－（３－ピリジル）フェニル]［１，１’：３’，１”－テルフェニル］－３，３”ジイル］２ピリジン
ＨＡＴ－ＣＮ： ２，３，６，７，１０，１１－ヘキサシアノ－１，４，５，８，９，１２－ヘキサアザトリフェニレン
ＬｉＦ： フッ化リチウム
ＩＴＯ： インジウムスズ酸化物
Ａｌ： アルミニウム
以下は、本発明の実施形態を示す実例である。これらの例は、制限的なものとして解釈されるべきではない。特に明記しない限り、すべての百分率は重量によるものとし、すべての溶媒混合比は体積によるものとする。
（実施例１）
本発明を理解しやすくするために、次のとおりで特定の錯体１０１～１０４を例として本発明のアルキニル金（ＩＩＩ）錯体の調製方法を説明する。その反応式は次のとおりである。
本発明を理解しやすくするために、次のとおりで特定の錯体１０１～１０４を例として本発明のアルキニル金（ＩＩＩ）錯体の調製方法を説明する。その反応式は次のとおりである。
既存の文献に報告された方法を参照することにより錯体１０１～１０４を合成した。反応試薬が異なった以外に他の反応条件は基本的に同じまたは類似であった。当業者は、既存の文献に報告された方法に従って同じまたは類似の条件下で異なる基質構造を有するＣ＾Ｎ＾Ｃ－Ａｕ－Ｃｌ錯体及びアルキン試薬を変更することができる。本発明に関連した異なるアルキニル金（ＩＩＩ）錯体の構造を合成取得した。
錯体１０１～１０４の産物構造の特性データは次のとおりである。
（錯体１０１）
1Ｈ ＮＭＲ（５００ＭＨｚ， ＣＤ2Ｃｌ2）： δ ７．８９ （t， Ｊ＝８．５Ｈｚ， １Ｈ）， ７．７９（ｄ， Ｊ＝８．０Ｈｚ， ２Ｈ）， ７．４５（ｄ， Ｊ＝６．０Ｈｚ， ２Ｈ）， ７．３９（ｄ， Ｊ＝８．５Ｈｚ， ２Ｈ）， ７．２９（ｔ， Ｊ＝７．５Ｈｚ， ４Ｈ）， ７．１２（ｄ， Ｊ＝７．５Ｈｚ， ４Ｈ）， ７．０６（ｔ， Ｊ＝７．５Ｈｚ， ２Ｈ）， ７．０１（ｄ， Ｊ＝８．５Ｈｚ， ２Ｈ）， ６．７４－６．６８（ｍ， ２Ｈ）．
19Ｆ ＮＭＲ（５００ＭＨｚ， ＣＤ2Ｃｌ2）：δ －１０４．１９， －１０８．０８．
1Ｈ ＮＭＲ（５００ＭＨｚ， ＣＤ2Ｃｌ2）： δ ７．８９ （t， Ｊ＝８．５Ｈｚ， １Ｈ）， ７．７９（ｄ， Ｊ＝８．０Ｈｚ， ２Ｈ）， ７．４５（ｄ， Ｊ＝６．０Ｈｚ， ２Ｈ）， ７．３９（ｄ， Ｊ＝８．５Ｈｚ， ２Ｈ）， ７．２９（ｔ， Ｊ＝７．５Ｈｚ， ４Ｈ）， ７．１２（ｄ， Ｊ＝７．５Ｈｚ， ４Ｈ）， ７．０６（ｔ， Ｊ＝７．５Ｈｚ， ２Ｈ）， ７．０１（ｄ， Ｊ＝８．５Ｈｚ， ２Ｈ）， ６．７４－６．６８（ｍ， ２Ｈ）．
19Ｆ ＮＭＲ（５００ＭＨｚ， ＣＤ2Ｃｌ2）：δ －１０４．１９， －１０８．０８．
（錯体１０２）
1Ｈ ＮＭＲ（５００ＭＨｚ， ＣＤＣｌ3）： δ ７．９５（ｔ， Ｊ＝８．０Ｈｚ，１Ｈ）， ７．８６（ｄ， Ｊ＝８．０， ２Ｈ）， ７．８２（ｄ， Ｊ＝８．０Ｈｚ， ２Ｈ）， ７．６３（ｄｄ， Ｊ＝６．５， ２．５Ｈｚ， ２Ｈ）， ７．４７（ｄｄ， Ｊ＝８．０， １．５Ｈｚ， ２Ｈ）， ７．３３（ｄ， Ｊ＝８．５Ｈｚ， ２Ｈ）， ７．０１（ｔｄ， Ｊ＝７．５， １．５Ｈｚ， ２Ｈ）， ６．９４（ｔｄ， Ｊ＝８．０， １．５Ｈｚ， ２Ｈ）， ６．７２－６．６７（ｍ， ２Ｈ）， ６．３７（ｄｄ， Ｊ＝８．０， １．０Ｈｚ， ２Ｈ）， １．７０（ｓ， ６Ｈ）．
19Ｆ ＮＭＲ（５００ＭＨｚ， ＣＤＣｌ3）： δ －１０２．７２， －１０７．７２．
1Ｈ ＮＭＲ（５００ＭＨｚ， ＣＤＣｌ3）： δ ７．９５（ｔ， Ｊ＝８．０Ｈｚ，１Ｈ）， ７．８６（ｄ， Ｊ＝８．０， ２Ｈ）， ７．８２（ｄ， Ｊ＝８．０Ｈｚ， ２Ｈ）， ７．６３（ｄｄ， Ｊ＝６．５， ２．５Ｈｚ， ２Ｈ）， ７．４７（ｄｄ， Ｊ＝８．０， １．５Ｈｚ， ２Ｈ）， ７．３３（ｄ， Ｊ＝８．５Ｈｚ， ２Ｈ）， ７．０１（ｔｄ， Ｊ＝７．５， １．５Ｈｚ， ２Ｈ）， ６．９４（ｔｄ， Ｊ＝８．０， １．５Ｈｚ， ２Ｈ）， ６．７２－６．６７（ｍ， ２Ｈ）， ６．３７（ｄｄ， Ｊ＝８．０， １．０Ｈｚ， ２Ｈ）， １．７０（ｓ， ６Ｈ）．
19Ｆ ＮＭＲ（５００ＭＨｚ， ＣＤＣｌ3）： δ －１０２．７２， －１０７．７２．
（錯体１０３）
1Ｈ ＮＭＲ（５００ＭＨｚ， ＣＤ2Ｃｌ2）： δ ８．００（ｔ， Ｊ＝８．０Ｈｚ， １Ｈ）， ７．９０（ｄ， Ｊ＝８．０Ｈｚ， ２Ｈ）， ７．７９（ｄ， Ｊ＝８．０Ｈｚ， ２Ｈ）， ７．６４（ｄ， Ｊ＝６．０Ｈｚ， ２Ｈ）， ７．３３（ｄ， Ｊ＝８．５Ｈｚ， ２Ｈ）， ６．７６（ｔ， Ｊ＝１０．５Ｈｚ， ２Ｈ）， ６．６９－６．６１（ｍ， ６Ｈ）， ６．０１（ｄ， Ｊ＝７．０Ｈｚ， ２Ｈ）．
19Ｆ ＮＭＲ（５００ＭＨｚ， ＣＤ2Ｃｌ2）： δ －１０３．８８， ―１０７．９６．
1Ｈ ＮＭＲ（５００ＭＨｚ， ＣＤ2Ｃｌ2）： δ ８．００（ｔ， Ｊ＝８．０Ｈｚ， １Ｈ）， ７．９０（ｄ， Ｊ＝８．０Ｈｚ， ２Ｈ）， ７．７９（ｄ， Ｊ＝８．０Ｈｚ， ２Ｈ）， ７．６４（ｄ， Ｊ＝６．０Ｈｚ， ２Ｈ）， ７．３３（ｄ， Ｊ＝８．５Ｈｚ， ２Ｈ）， ６．７６（ｔ， Ｊ＝１０．５Ｈｚ， ２Ｈ）， ６．６９－６．６１（ｍ， ６Ｈ）， ６．０１（ｄ， Ｊ＝７．０Ｈｚ， ２Ｈ）．
19Ｆ ＮＭＲ（５００ＭＨｚ， ＣＤ2Ｃｌ2）： δ －１０３．８８， ―１０７．９６．
（錯体１０４）
1Ｈ ＮＭＲ（５００ＭＨｚ， ＣＤ2Ｃｌ2）： δ ７．９７（ｔ， Ｊ＝８．０Ｈｚ， １Ｈ）， ７．８９（ｄ， Ｊ＝８．５Ｈｚ， ２Ｈ）， ７．６８（ｄｄ， Ｊ＝６．５， ２．０Ｈｚ， ２Ｈ）， ７．２７（ｔ， Ｊ＝７．５Ｈｚ， ４Ｈ）， ７．０９（ｄ， Ｊ＝８．０Ｈｚ， ４Ｈ）， ７．０３（ｔ， Ｊ＝７．５Ｈｚ， ２Ｈ）， ６．８１（ｓ， ２Ｈ）， ６．７５－６．７０（ｍ， ２Ｈ）， ２．４９（ｓ， ６Ｈ）．
19Ｆ ＮＭＲ（５００ＭＨｚ， ＣＤ2Ｃｌ2）： δ －１０４．１８， ―１０８．１１．
1Ｈ ＮＭＲ（５００ＭＨｚ， ＣＤ2Ｃｌ2）： δ ７．９７（ｔ， Ｊ＝８．０Ｈｚ， １Ｈ）， ７．８９（ｄ， Ｊ＝８．５Ｈｚ， ２Ｈ）， ７．６８（ｄｄ， Ｊ＝６．５， ２．０Ｈｚ， ２Ｈ）， ７．２７（ｔ， Ｊ＝７．５Ｈｚ， ４Ｈ）， ７．０９（ｄ， Ｊ＝８．０Ｈｚ， ４Ｈ）， ７．０３（ｔ， Ｊ＝７．５Ｈｚ， ２Ｈ）， ６．８１（ｓ， ２Ｈ）， ６．７５－６．７０（ｍ， ２Ｈ）， ２．４９（ｓ， ６Ｈ）．
19Ｆ ＮＭＲ（５００ＭＨｚ， ＣＤ2Ｃｌ2）： δ －１０４．１８， ―１０８．１１．
（実施例２）
錯体１０１～１０４の光物理的特性を室温で測定し、結果を下記の表1に示す。
錯体１０１～１０４の光物理的特性を室温で測定し、結果を下記の表1に示す。
分析：
上記の表１によってわかることが次のとおりである。
１）金属錯体１０１～１０４は、２９４～３３８ｎｍの吸収波長範囲に強い吸収ピークを有し、消光係数εは（１５～３５）×１０3ｍｏｌ-1ｄｍ3ｃｍ-1の間にあるが、波長が３５９～３９９ｎｍである箇所に中程度の強度の吸収ピークがある。その吸収ピークはＣ＾Ｎ＾Ｃ配位子の特徴的な吸収ピークである。消光係数εは（５～９）×１０3ｍｏｌ-1ｄｍ3ｃｍ-1の間にあり、配位子の特徴的な吸収ピークの後ろに４１２～４３５ｎｍ （ε＝（１～６3ｍｏｌ-1ｄｍ3ｃｍ-1）の間に弱い且つ広い吸収ピークがある。
上記の表１によってわかることが次のとおりである。
１）金属錯体１０１～１０４は、２９４～３３８ｎｍの吸収波長範囲に強い吸収ピークを有し、消光係数εは（１５～３５）×１０3ｍｏｌ-1ｄｍ3ｃｍ-1の間にあるが、波長が３５９～３９９ｎｍである箇所に中程度の強度の吸収ピークがある。その吸収ピークはＣ＾Ｎ＾Ｃ配位子の特徴的な吸収ピークである。消光係数εは（５～９）×１０3ｍｏｌ-1ｄｍ3ｃｍ-1の間にあり、配位子の特徴的な吸収ピークの後ろに４１２～４３５ｎｍ （ε＝（１～６3ｍｏｌ-1ｄｍ3ｃｍ-1）の間に弱い且つ広い吸収ピークがある。
２）上記の錯体はトルエンに溶解するか、ポリメチルメタクリレートＰＭＭＡのフィルムにドープするかにかかわらず、強い蛍光発光を測定できる。また、測定された発光波長は基本的に黄色光の波長帯にある。フォトルミネセンスの量子効率は主に５０～９０％にあり、最大８８％に至り、発光寿命は２μｓ未満であり、放射減衰率ｋｒは４．６９～１０．３５×１０5ｓ-1である。
実験条件を調査して繰り返すことにより、錯体１０１～１０４によって様々な構造及び組成パラメータを有する発光素子はそれぞれ設計製造された。それに対する説明は次のとおりである。
（実施例３－ＯＬＥＤ１）
まず、錯体１０１をドーパントとして様々なドーピング濃度を設定し、発光素子の発光層に適用し、設計によりＯＬＥＤ１の構造を得る。陽極から陰極までの構造は次のとおりである：
ＩＴＯ／ＨＡＴ－ＣＮ（５ｎｍ）／ＴＡＰＣ（５０ｎｍ）／ＴＣＴＡ：錯体１０１（１０ｎｍ）／ＴｍＰｙＰｂ（４０ｎｍ）／ＬｉＦ（１．２ｎｍ）／Ａｌ（１００ｎｍ）
まず、錯体１０１をドーパントとして様々なドーピング濃度を設定し、発光素子の発光層に適用し、設計によりＯＬＥＤ１の構造を得る。陽極から陰極までの構造は次のとおりである：
ＩＴＯ／ＨＡＴ－ＣＮ（５ｎｍ）／ＴＡＰＣ（５０ｎｍ）／ＴＣＴＡ：錯体１０１（１０ｎｍ）／ＴｍＰｙＰｂ（４０ｎｍ）／ＬｉＦ（１．２ｎｍ）／Ａｌ（１００ｎｍ）
次に、既定構造と組成パラメータに従って、発光素子を製造する。製造工程は大体次のとおりである。
ａ）ＩＴＯによって塗布された透明なガラス基板を洗剤で超音波洗浄し、脱イオン水で濯いた後、予備使用に乾燥させる。
ｂ）乾燥した基板を真空室に移し、熱蒸着によって順次沈殿することにより、既定厚さの各機能層を順次取得する：厚さ５ｎｍの正孔注入層ＨＡＴ－ＣＮ、厚さ５０ｎｍの正孔輸送層。
ｃ）錯体１０１をドーパントとして様々な濃度比に応じてＴＣＴＡに溶解し、沈殿取得した正孔輸送層に基づいて溶液法で回転塗布を行って薄膜を形成し、発光層を得る。
ｄ）次に、厚さ４０ｎｍのＴｍＰｙＰｂ電子輸送層や厚さ１．２ｎｍのＬｉＦ緩衝層や厚さ１００ｎｍのＡｌ陰極を蒸着により有機膜上に順次堆積させる。
最後に、製造取得された発光素子ＯＬＥＤ１の性能を測定する。
ｂ）乾燥した基板を真空室に移し、熱蒸着によって順次沈殿することにより、既定厚さの各機能層を順次取得する：厚さ５ｎｍの正孔注入層ＨＡＴ－ＣＮ、厚さ５０ｎｍの正孔輸送層。
ｃ）錯体１０１をドーパントとして様々な濃度比に応じてＴＣＴＡに溶解し、沈殿取得した正孔輸送層に基づいて溶液法で回転塗布を行って薄膜を形成し、発光層を得る。
ｄ）次に、厚さ４０ｎｍのＴｍＰｙＰｂ電子輸送層や厚さ１．２ｎｍのＬｉＦ緩衝層や厚さ１００ｎｍのＡｌ陰極を蒸着により有機膜上に順次堆積させる。
最後に、製造取得された発光素子ＯＬＥＤ１の性能を測定する。
測定条件は次のとおりである。ＥＬスペクトルや光度や電流効率や工率効率や国際色標準（ＣＩＥ ｃｏｏｒｄｉｎａｔｉｏｎ）をＣ９９２０－１２浜松光学－絶対外部量子効率試験システム（Ｃ９９２０－１２ Ｈａｍａｍａｔｓｕ ｐｈｏｔｏｎｉｃｓ ａｂｓｏｌｕｔｅ ｅｘｔｅｒｎａｌ ｑｕａｎｔｕｍ ｅｆｆｉｃｉｅｎｃｙ ｍｅａｓｕｒｅｍｅｎｔ ｓｙｓｔｅｍ）で測定し、電圧－電流特性をＫｅｉｔｈｌｅｙ ２４００源測定ユニットで測定する。すべての発光素子を室温で大気中にカプセル化せずに特性評価する。
測定された発光性能は、最大光度Ｌや電流効率ＣＥや工率効率ＰＥや外部量子効率ＥＱＥや国際色標準ＣＩＥを含む。結果を下記の表２に示す。
（実施例４－ＯＬＥＤ２）
まず、錯体１０２をドーパントとして発光素子の発光層に適用し、設計によりＯＬＥＤ２の構造を得る。陽極から陰極までの構造は次のとおりである：
ＩＴＯ／ＨＡＴ－ＣＮ（５ｎｍ）／ＴＡＰＣ（４０ｎｍ）／ＴＣＴＡ（１０ｎｍ）／ＴＣＴＡ：ＴＰＢｉ：錯体１０２（１０ｎｍ）／ＴＰＢｉ（１０ｎｍ）／ＴｍＰｙＰｂ（４０ｎｍ）／ＬｉＦ（１．２ｎｍ）／Ａｌ（１００ｎｍ）
まず、錯体１０２をドーパントとして発光素子の発光層に適用し、設計によりＯＬＥＤ２の構造を得る。陽極から陰極までの構造は次のとおりである：
ＩＴＯ／ＨＡＴ－ＣＮ（５ｎｍ）／ＴＡＰＣ（４０ｎｍ）／ＴＣＴＡ（１０ｎｍ）／ＴＣＴＡ：ＴＰＢｉ：錯体１０２（１０ｎｍ）／ＴＰＢｉ（１０ｎｍ）／ＴｍＰｙＰｂ（４０ｎｍ）／ＬｉＦ（１．２ｎｍ）／Ａｌ（１００ｎｍ）
次に、ＯＬＥＤ２の前記既定構造及び組成パラメータと陽極から陰極までの組成順序に従って、発光素子を製造する。製造工程は、基本的に実施例３中のＯＬＥＤ１の製造工程と同じであり、実施例３と違うところは、特定の組成及び対応パラメータの変更である。
最後に、実施例３と同じ条件及び方法に従って発光素子ＯＬＥＤ２の性能を測定する。結果を下記の表３に示す。
（実施例５－ＯＬＥＤ３）
まず、錯体１０３をドーパントとして発光素子の発光層に適用し、設計によりＯＬＥＤ３の構造を得る。陽極から陰極までの構造は次のとおりである：
ＩＴＯ／ＨＡＴ－ＣＮ（５ｎｍ）／ＴＡＰＣ（５０ｎｍ）／ＴＣＴＡ：錯体１０３（１０ｎｍ）／ＴｍＰｙＰｂ（５０ｎｍ）／ＬｉＦ（１．２ｎｍ）／Ａｌ（１００ｎｍ）
まず、錯体１０３をドーパントとして発光素子の発光層に適用し、設計によりＯＬＥＤ３の構造を得る。陽極から陰極までの構造は次のとおりである：
ＩＴＯ／ＨＡＴ－ＣＮ（５ｎｍ）／ＴＡＰＣ（５０ｎｍ）／ＴＣＴＡ：錯体１０３（１０ｎｍ）／ＴｍＰｙＰｂ（５０ｎｍ）／ＬｉＦ（１．２ｎｍ）／Ａｌ（１００ｎｍ）
次に、ＯＬＥＤ３の前記既定構造及び組成パラメータと陽極から陰極までの組成順序に従って、発光素子を製造する。製造工程は、基本的に実施例３中のＯＬＥＤ１の製造工程と同じであり、実施例３と違うところは、特定の組成及び対応パラメータの変更である。
最後に、実施例３と同じ条件及び方法に従って発光素子ＯＬＥＤ３の性能を測定する。結果を下記の表4に示す。
（実施例６－ＯＬＥＤ４）
まず、錯体１０４をドーパントとして発光素子の発光層に適用し、設計によりＯＬＥＤ４の構造を得る。陽極から陰極までの構造は次のとおりである：
ＩＴＯ／ＨＡＴ－ＣＮ（５ｎｍ）／ＴＡＰＣ（４０ｎｍ）／ＴＣＴＡ（１０ｎｍ）／ＴＣＴＡ：ＴＰＢｉ：錯体１０４（１０ｎｍ）／ＴＰＢｉ（１０ｎｍ）／ＴｍＰｙＰｂ（４０ｎｍ）／ＬｉＦ（１．２ｎｍ）／Ａｌ（１００ｎｍ）
まず、錯体１０４をドーパントとして発光素子の発光層に適用し、設計によりＯＬＥＤ４の構造を得る。陽極から陰極までの構造は次のとおりである：
ＩＴＯ／ＨＡＴ－ＣＮ（５ｎｍ）／ＴＡＰＣ（４０ｎｍ）／ＴＣＴＡ（１０ｎｍ）／ＴＣＴＡ：ＴＰＢｉ：錯体１０４（１０ｎｍ）／ＴＰＢｉ（１０ｎｍ）／ＴｍＰｙＰｂ（４０ｎｍ）／ＬｉＦ（１．２ｎｍ）／Ａｌ（１００ｎｍ）
次に、ＯＬＥＤ４の前記既定構造及び組成パラメータと陽極から陰極までの組成順序に従って、発光素子を製造する。製造工程は、基本的に実施例３中のＯＬＥＤ１の製造工程と同じであり、実施例３と違うところは、特定の組成及び対応パラメータの変更である。
最後に、実施例３と同じ条件及び方法に従って発光素子ＯＬＥＤ４の性能を測定する。結果を下記の表５に示す。
実施例３～６から見ると、錯体１０１～１０４で製造されたＯＬＥＤ全体は優れた発光性能を示す。例えば、発光素子は一般に２０％以上の外部量子効率を得ることができる。また、１０００ｃｄ／ｍ2でも、外部量子効率を２０％以上又は２０％近くに維持できることにより、金錯体の１０００ｃｄ／ｍ2における効果が非常に低いという現状を変えたことになり、今でも関連結果についての文献が報告されてはない。
実施例３～６で測定した結果と既存の文献（Ｊ． Ａｍ． Ｃｈｅｍ． Ｓｏｃ． ２０１４， １３６， １７８６１－１７８６８； Ａｎｇｅｗ． Ｃｈｅｍ． Ｉｎｔ． Ｅｄ． ２０１８， ５７， ５４６３－５４６６； Ｊ． Ａｍ． Ｃｈｅｍ． Ｓｏｃ． ２０１７， １３９， １０５３９－１０５５０； Ｊ． Ａｍ． Ｃｈｅｍ． Ｓｏｃ． ２０１０， １３２， １４２７３－１４２７８）で報告された結果を比較すると、錯体１０１～１０４の外部量子効率は１７．３～２３．４％であり、１３．５の最高結果よりもはるかに高くなり、低い効率のロールオフや短い発光寿命を有する。
以下では、従来技術と本発明によって提供された錯体の発光パラメータの比較を纏めた。
言及に値するのは、測定した後、上記の錯体全体によって製造された発光素子の効率のロールオフが１０００ｃｄ／ｍ2の範囲で２０％を下回って効率のロールオフが明らかではないことにより、その商用応用に非常に役立つことである。
（実施例７）
本発明によって提供されたアルキニル金（ＩＩＩ）錯体の発光性能は、既存の文献で報告されたものよりもはるかに優れており、その放射線減衰率は４．６９～１０．３５×１０5ｓ-1である。これは、この種の錯体の発光が本実施例で燐光発光の原理に基づかない可能性を示す。また、上記の実施例中の錯体を用いて様々な温度での発光寿命を測定すると、温度が下がるに従って発光寿命が急激に長くなる現象が発生する。当業者の既存の理解によれば、この現象は、温度が室温から低下した後の発光メカニズムの変化の可能性が高いことを暫定的に明らかにしている。低温での発光メカニズムの放射減衰率が低下することにより、この現象はＴＡＤＦの典型的な発光材料の特性と一致している。
本発明によって提供されたアルキニル金（ＩＩＩ）錯体の発光性能は、既存の文献で報告されたものよりもはるかに優れており、その放射線減衰率は４．６９～１０．３５×１０5ｓ-1である。これは、この種の錯体の発光が本実施例で燐光発光の原理に基づかない可能性を示す。また、上記の実施例中の錯体を用いて様々な温度での発光寿命を測定すると、温度が下がるに従って発光寿命が急激に長くなる現象が発生する。当業者の既存の理解によれば、この現象は、温度が室温から低下した後の発光メカニズムの変化の可能性が高いことを暫定的に明らかにしている。低温での発光メカニズムの放射減衰率が低下することにより、この現象はＴＡＤＦの典型的な発光材料の特性と一致している。
さらに、本実施例中の錯体の既知のパラメータと発光性能データを既存の理論式（１）に代入して、錯体がＴＡＤＦを有する典型的な錯体と一致しているかどうかを検証する。その中で、式（１）は、熱活性化遅延蛍光を説明するのに用い、且つ発光寿命と温度に関連する式であり、計算した後、Ｒ2＝０．９７２となる。これは、２つの発光メカニズムの適合度が極めて高まることを示している。錯体１０１～１０４の計算取得された一重項励起状態と三重項励起状態のエネルギー差はそれぞれ６３２、１７６、２０７及び２９５ｃｍ-1であり、エネルギー差は従来の蛍光発光又は燐光発光の場合よりもはるかに低くなる。これは、室温で観察された強いフォトルミネセンスが主にＴＡＤＦの原理に基づく蛍光であることを示している。
本発明の実施形態によって提供された金（ＩＩＩ）錯体の構造的特徴は、受容体（２価陰イオンのフッ素置換三座Ｃ＾Ｎ＾Ｃ配位子）及び供与体（アミノ置換アリールアセチレン配位子－Ｃ≡Ｃ－ＴＰＡ）を含む、空間的に分離された一対の配位子を有することである。メカニズムから錯体の発光原理をより深く理解するために、本実施例は、モデルを分析確立することにより、密度汎関数理論を採用して錯体１０１を例として理論計算を行う。錯体中の受容体及び供与体がそれぞれ電子遷移の一重項ＨＯＭＯ軌道と三重項ＬＵＭＯ軌道を提供し、配位子の空間的分離により、Ｃ＾Ｎ＾Ｃ配位子と－Ｃ≡Ｃ－ＴＰＡ配位子においてアルキンと接続したベンゼン環の間に異なる二面角ｄを形成することがわかる。これにより、ＨＯＭＯ軌道とＬＵＭＯ軌道とは分離し、異なる二面角ｄの大きさはＳ１状態軌道とＴ１状態軌道の間のエネルギー差を様々な程度に減少させるに従って、配位子－配位子の電荷移動（ＬＬＣＴ， ｌｉｇａｎｄ ｔｏ ｌｉｇａｎｄ ｃｈａｒｇｅ ｔｒａｎｓｆｅｒ）が容易に発生する。また、異なる二面角の間にエネルギー差が小さいため、アルキンと接続したベンゼン環の自由回転が室温で発生する可能性がある。
下記の表６は、Ｓ１とＴ１の計算取得された放射減衰率定数を示している。Ｔ１状態での燐光の放射減衰率定数は、ｄ＝５．４°の場合、ｋｒ＝４．０４×１０2ｓ-1であり、ｄ＝１０１°の場合、ｋｒ＝２．１４×１０3ｓ-1である。これは、実施例２で得られた１０5～１０6ｓ-1の放射減衰率定数からはほど遠いため、理論通りに説明することはできない。したがって、実験的に観測された光は燐光だけに帰することはできない。ＴＡＤＦメカニズムを考えると、ｋｒはｄ＝５．４°の場合の６．４７×１０2ｓ-1及びｄ＝１０１°の場合の１．２２×１０6ｓ-1に変化する。実験で測定されたｋｒ値が放射遷移チャネル全体におけるｋｒ値の合計であることを考えると、ＴＡＤＦを含むことは最も発生可能性の高いメカニズムである。
このことから、我々の提供した新型のアルキニル金（ＩＩＩ）錯体は、ＴＡＤＦに基づく発光を含み、ＴＡＤＦ発光でさえも主に発光すると推測できる。結果として、本発明によって提供されたアルキニル金（ＩＩＩ）錯体は、より高い放射減衰率やより低い発光寿命やより低い効率のロールオフを有する。
既存の文献（Ｊ． Ａｍ． Ｃｈｅｍ． Ｓｏｃ． ２０１４， １３６， １７８６１－１７８６８； Ａｎｇｅｗ． Ｃｈｅｍ． Ｉｎｔ． Ｅｄ． ２０１８， ５７， ５４６３－５４６６）では、アルキニル金（ＩＩＩ）錯体で製造されたＭＣＰフィルムの示した燐光発光の光量子効率が８３％に達したと報告されている。この種の化合物は、固体膜内のＣ＾Ｍ＾Ｃ配位子のπ－πスタッキングによりエキシマーを生成して発光する。既存の文献に報告されたアルキニル金（ＩＩＩ）錯体が燐光発光に基づく原理と比較して、本発明によって提供されたアルキニル金（ＩＩＩ）錯体に基づく発光原理は異なるため、本発明によって提供されたアルキニル金（ＩＩＩ）錯体の発光特性は、既に報告されたアルキニル金（ＩＩＩ）錯体よりもはるかに優れている。また、すべての既知の金（ＩＩＩ）錯体と比較して、得られた結果は最良であるため、本発明は新規であり、重要な意義と進歩性を有する。
要約すると、本発明の実施例によれば、本発明によって提供されたアルキニル金（ＩＩＩ）錯体は、下記の利点を有する：
１．三価中心金属Ｃｕ（ＩＩＩ）にアミノ置換アリールアセチレン配位子－Ｃ≡Ｃ－ＴＰＡと２つ以上の電子求引基置換の２価陰イオン三座Ｃ＾Ｎ＾Ｃ配位子を導入することにより、優れた発光性能が得られる。そのフォトルミネッセンス量子効率は最大８８％に達する可能性があり、高い放射減衰率定数（１０5～１０6ｓ-1）と短い発光寿命（＜２μｓ）を有し、且つ従来技術の大多数の金（ＩＩＩ）錯体と比較して、その発光寿命（５０μｓ～５００μｓ）を約１０～１００倍短縮するため、より高い量子効率を得、より広い範囲のドーピング濃度で発光材料としてＯＬＥＤの製造に応用するのに役に立つ。
１．三価中心金属Ｃｕ（ＩＩＩ）にアミノ置換アリールアセチレン配位子－Ｃ≡Ｃ－ＴＰＡと２つ以上の電子求引基置換の２価陰イオン三座Ｃ＾Ｎ＾Ｃ配位子を導入することにより、優れた発光性能が得られる。そのフォトルミネッセンス量子効率は最大８８％に達する可能性があり、高い放射減衰率定数（１０5～１０6ｓ-1）と短い発光寿命（＜２μｓ）を有し、且つ従来技術の大多数の金（ＩＩＩ）錯体と比較して、その発光寿命（５０μｓ～５００μｓ）を約１０～１００倍短縮するため、より高い量子効率を得、より広い範囲のドーピング濃度で発光材料としてＯＬＥＤの製造に応用するのに役に立つ。
２．本発明によって提供されたアルキニル金（ＩＩＩ）錯体で製造されたＯＬＥＤは、優れた発光性能を有する。測定された最高の外部量子効率ＥＱＥは２３．３７％に達し、一般に２０％以上または２０％近くであり、更に現存のアルキニル金（ＩＩＩ）錯体で既に得られた結果を５０％上回り、Ｐｔ（ＩＩ）やＩｒ（ＩＩＩ）などの金属錯体を含む市場での商品化発光材料の外部量子効率に相当する。また、光度が実際の要件とする１０００ｃｄ／ｍ2に達すると、効率のロールオフは８％に低下し、ＥＱＥは依然として２１．８％に達し、光度が１００００ｃｄ／ｍ2に達しても、効率のロールオフは明らかではないため、この種のアルキニル金（ＩＩＩ）錯体は、新型のＯＬＥＤ発光材料となる優れた性能を備えている。
３．アルキニル金（ＩＩＩ）錯体の発光特性とメカニズムを研究し、既存の理論計算結果と併せることにより、従来技術によって報告されたアルキニル金（ＩＩＩ）錯体の燐光発光に基づく原理との差異は、本発明によってＴＡＤＦを含み、又は主にＴＡＤＦの原理に基づくアルキニル金（ＩＩＩ）錯体の発光が開示されることである。放射減衰率は４．７～１０．４×１０5ｓ-1と推定され、アルキニル金（ＩＩＩ）化合物全体の中で最も高くなる。この化合物は、初例が発見された室温ＴＡＤＦのアルキニル金（ＩＩＩ）錯体である。ＴＡＤＦは、燐光発光のスピン禁制特性により、燐光発光に比べてより効率的な放射減衰方途であるため、燐光または通常の蛍光発光に基づく発光性能の欠如を大幅に克服し、室温で高いＥＱＥを得るのに役に立つ。
４．さらに、本発明によって提供されたアルキニル金（ＩＩＩ）錯体で使用された金属は、Ｐｔ（ＩＩ）、Ｉｒ（ＩＩＩ）及びＲｕ（ＩＩ）よりも安価であり、発光材料のコストを削減するのに有益であるため、発光素子、特にＯＬＥＤの商業開発で大きな応用の見通しを有する。
５．また、構造は、従来技術の金（ＩＩＩ）錯体と比較してより簡単であり、製造が容易である。溶液法で製造された発光素子は、真空蒸着法と同等又は基本的に同等の発光性能を実現しにくくなるが、本発明によって提供されたアルキニル金（ＩＩＩ）錯体は溶液法で製造されたＯＬＥＤに適用することができ、真空蒸着法で製造された発光素子の性能と基本的に同じであり、ＯＬＥＤの製造プロセスを簡素化し、コストを節約するのに有益である。
Claims (11)
- 一般式Ｉで表される化学構造を有するアルキニル金（ＩＩＩ）錯体。
Ｒ3～Ｒ6、Ｒ7～Ｒ10及びＲ14～Ｒ17は、それぞれ独立して、水素原子、重水素原子、ハロゲン原子、トリフルオロメチル基、ニトロ基、ニトロソ基、シアノ基、イソシアノ基、カルボキシル基、スルホン酸基、ヒドロキシル基、スルフヒドリル基、置換又は非置換アルコキシ基、置換又は非置換アリールオキシ基、置換又は非置換アルキルスルホニル基、置換又は非置換アリールスルホニル基、置換又は非置換アミノ基、置換又は非置換アルキル基、置換又は非置換シクロアルキル基、置換又は非置換ヘテロシクロアルキル基、置換又は非置換アリール基、又は置換又は非置換ヘテロアリール基であり、Ｒ7～Ｒ10及びＲ14～Ｒ17における２つの隣接する基は、親環に接続する２つ又は４つの炭素原子と５～８員環を部分的または完全に形成し得、
Ｒ7～Ｒ17における少なくとも２つの基は電子求引性置換基であり、前記電子求引性置換基は、それぞれ独立してＦ原子、Ｃｌ原子、トリフルオロメチル基、ニトロ基、ニトロソ基、シアノ基、イソシアノ基、カルボキシル基又はスルホン酸基、又はＦ、Ｃｌ、トリフルオロメチル基、ニトロ基、ニトロソ基、シアノ基、イソシアノ基、カルボキシル基、スルホン酸基のうちの少なくとも１つで置換されたアリール基、ヘテロアリール基、１－不飽和アルキル基、１－オキソアルキル基、アルキルスルホニル基又はアリールスルホニル基であり、
Ｒ11～Ｒ13は、それぞれ独立して、水素原子、重水素原子、ハロゲン原子、トリフルオロメチル基、ニトロ基、ニトロソ基、シアノ基、イソシアノ基、カルボキシル基、スルホン酸基、ヒドロキシル基、スルフヒドリル基、炭素数１～１０の置換又は非置換アルコキシ基、炭素数６～１２の置換又は非置換アリールオキシ基、炭素数１～１０の置換又は非置換アルキルスルホニル基、炭素数６～１２の置換又は非置換アリールスルホニル基、炭素数０～１２の置換又は非置換アミノ基、炭素数１～１０の置換又は非置換アルキル基、炭素数５～１２の置換又は非置換シクロアルキル基、炭素数３～１２の置換又は非置換ヘテロシクロアルキル基、又は炭素数３～１２の置換又は非置換ヘテロアリール基である。 - Ｒ1とＲ2は、それぞれ独立して水素原子、重水素原子、炭素数１～２０の置換又は非置換アルキル基、炭素数４～２０の置換又は非置換シクロアルキル基、炭素数４～２０の置換又は非置換ヘテロシクロアルキル基、炭素数６～２０の置換又は非置換アリール基又は炭素数４～２０の置換又は非置換ヘテロアリール基であり、又はＲ1とＲ2は、隣接窒素原子と窒素含有複素５員環又は窒素含有複素６員環の構造を形成し得、
Ｒ 1とＲ2 が隣接窒素原子と窒素含有複素５員環又は窒素含有複素６員環の構造を形成することは、Ｒ1とＲ2の芳香環が直接結合して隣接窒素原子と６－５－６の縮合環構造を形成するか、芳香環の置換基で結合して隣接窒素原子と６－６－６縮合環構造を形成することを指す、請求項１に記載のアルキニル金（ＩＩＩ）錯体。 - Ｒ 1 とＲ 2 は、それぞれ炭素数６～２０の置換又は非置換アリール基であるか、又はＲ 1 とＲ 2 は、隣接窒素原子と窒素含有複素５員環又は窒素含有複素６員環の構造を形成する、請求項２に記載のアルキニル金（ＩＩＩ）錯体。
- Ｒ3～Ｒ6及びＲ7～Ｒ17は、それぞれ独立して、水素原子、重水素原子、ハロゲン原子、トリフルオロメチル基、ニトロ基、ニトロソ基、シアノ基、イソシアノ基、カルボキシル基、スルホン酸基、ヒドロキシル基、スルフヒドリル基、炭素数１～２０の置換又は非置換アルコキシ基、炭素数６～２０の置換又は非置換アリールオキシ基、炭素数１～２０の置換又は非置換アルキルスルホニル基、炭素数６～２０の置換又は非置換アリールスルホニル基、炭素数０～２０の置換又は非置換アミノ基、炭素数１～２０の置換又は非置換アルキル基、炭素数５～２０の置換又は非置換シクロアルキル基、炭素数３～２０の置換又は非置換ヘテロシクロアルキル基、炭素数６～２０の置換又は非置換アリール基、又は炭素数３～２０の置換又は非置換ヘテロアリール基である、請求項１～３のいずれか一項に記載のアルキニル金（ＩＩＩ）錯体。
- Ｒ7～Ｒ10およびＲ14～Ｒ17中に随意に選択された少なくとも２つの基はそれぞれ独立して、Ｆ原子、Ｃｌ原子、トリフルオロメチル基、ニトロ基、ニトロソ基、シアノ基、イソシアノ基、カルボキシル基、スルホン酸基、炭素数６～１２の置換又は非置換アリール基、炭素数４～１２の置換又は非置換ヘテロアリール基、炭素数２～１０の置換又は非置換１－不飽和アルキル基、炭素数１～１０の置換又は非置換１－オキソアルキル基、炭素数１～１０の置換又は非置換アルキルスルホニル基、又は炭素数６～１２の置換又は非置換アリールスルホニル基であり、ここで、前記炭素数６～１２の置換又は非置換アリール基、前記炭素数２～１０の置換又は非置換１－不飽和アルキル基、前記炭素数１～１０の置換又は非置換１－オキソアルキル基、前記炭素数１～１０の置換又は非置換アルキルスルホニル基又は前記炭素数６～１２の置換又は非置換アリールスルホニル基において、前記置換はＦ原子、Ｃｌ原子、トリフルオロメチル基、ニトロ基、ニトロソ基、シアノ基、イソシアノ基、カルボキシル基、スルホン酸基のうちの少なくとも１つによって置換されることを指す、請求項１～４のいずれか一項に記載のアルキニル金（ＩＩＩ）錯体。
- Ｒ3～Ｒ6は、それぞれ独立して、水素原子、重水素原子、Ｂｒ原子、Ｉ原子、トリメチルシリル基、ヒドロキシル基、メルカプト基、炭素数１～１０の置換又は非置換アルコキシ基、炭素数６～１２の置換又は非置換アリールオキシ基、炭素数０～１０の置換又は非置換アミノ基、炭素数１～１０の置換又は非置換アルキル基、炭素数５～１２の置換又は非置換シクロアルキル基、炭素数３～１２の置換又は非置換ヘテロシクロアルキル基、炭素数６～１２の置換又は非置換アリール基、又は炭素数３～１２の置換又は非置換ヘテロアリール基である、請求項１～５のいずれか一項に記載のアルキニル金（ＩＩＩ）錯体。
- 下記の化学結構式の一つを有する、請求項１に記載のアルキニル金（ＩＩＩ）錯体。
- 請求項１～７のいずれか一項に記載のアルキニル金（ＩＩＩ）錯体を発光材料又はドーパントとする発光素子。
- 前記発光素子は、陽極と陰極とを含み、前記陽極と陰極との間は、正孔注入層と正孔輸送層と発光層と電子輸送層と電子注入層と順次含み、ここでアルキニル金（ＩＩＩ）錯体は発光層に位置する、請求項８に記載の発光素子。
- １つ又は複数の前記発光層を含み、前記発光層が複数である場合、各発光層に含まれた発光材料又はドーパントは、同じか又は異なり、その中、少なくとも１つの前記発光層は前記アルキニル金（ＩＩＩ）錯体を含み、及び／または、
前記発光素子の発光層フィルムは、真空蒸着法又は溶液法で製造され、及び／または、
前記アルキニル金（ＩＩＩ）錯体のドーピング濃度は、４～４０ｗｔ％である、請求項８又は請求項９に記載の発光素子。 - 前記発光素子は、光結合出力なしで、
５０ｃｄ／Ａ以上の最大電流効率を有し、及び/または、
５０ ｌｍ／Ｗ以上の最大工率効率を有し、及び/または、
２０％以上の最大外部量子効率を有し、及び/または、
１０００ｃｄ／ｍ2の場合、１０％以上の最大外部量子効率を有し、及び/または、
効率のロールオフは、１０００ｃｄ／ｍ2の場合、２０％、例えば８％未満である、請求項８～１０のいずれか一項に記載の発光素子。
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