KR20220119444A - 금속 착체 그리고 그것을 함유하는 조성물 및 발광 소자 - Google Patents

금속 착체 그리고 그것을 함유하는 조성물 및 발광 소자 Download PDF

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모토아키 우스이
류지 마츠모토
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스미또모 가가꾸 가부시키가이샤
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Abstract

본 개시는, 개선된 휘도 수명을 나타내는 발광 소자의 제조에 유용한 금속 착체를 목적으로 하고, 나아가, 상기 금속 착체를 함유하는 조성물, 및 상기 금속 착체를 함유하는 발광 소자를 제공하는 것을 목적으로 한다. 본 개시는, 하기의 식 (0)으로 표시되는 금속 착체를 제공하고, 나아가, 상기 금속 착체와, 호스트 재료, 상기 금속 착체 이외의 발광 재료, 산화 방지제 및 용매로 이루어지는 군에서 선택되는 적어도 1종의 재료를 함유하는 조성물, 그리고, 상기 금속 착체를 함유하는 발광 소자를 제공한다.

Description

금속 착체 그리고 그것을 함유하는 조성물 및 발광 소자
본 발명은, 금속 착체, 금속 착체를 함유하는 조성물 및 금속 착체를 함유하는 발광 소자에 관한 것이다.
발광 소자의 발광층에 사용하는 발광 재료로서, 삼중항 여기 상태로부터의 발광을 나타내는 인광 발광성 화합물 등이 다양하게 검토되고 있다. 이와 같은 인광 발광성 화합물로서는, 중심 금속이 제5 주기 또는 제6 주기에 속하는 전이 금속인 금속 착체 등이 수많이 검토되고 있다. 예를 들어, 특허문헌 1에서는, 플루오레닐퀴놀린 구조를 배위자로서 갖는 금속 착체(예를 들어, 하기 식으로 표시되는 금속 착체)가 제안되어 있다.
Figure pct00001
일본 특허 공개 제2006-151888호 공보
그러나, 상기 금속 착체를 사용하여 제작된 발광 소자는, 휘도 수명이 반드시 충분하지는 않다.
그래서, 본 발명은, 개선된 휘도 수명을 나타내는 발광 소자의 제조에 유용한 금속 착체를 제공하는 것을 목적으로 한다. 본 발명은 또한, 해당 금속 착체를 함유하는 조성물 및 해당 금속 착체를 함유하는 발광 소자를 제공하는 것을 목적으로 한다.
본 발명은, 이하의 [1] 내지 [12]를 제공한다.
[1]
하기의 식 (0)으로 표시되는 금속 착체:
Figure pct00002
[식 중,
M은, 로듐 원자, 팔라듐 원자, 이리듐 원자, 또는 백금 원자를 나타낸다;
n1은, 1, 2, 또는 3을 나타낸다; n2는, 0, 1, 또는 2를 나타낸다; M이 로듐 원자, 또는 이리듐 원자인 경우, n1+n2는 3이며, M이 백금 원자, 또는 팔라듐 원자인 경우, n1+n2는 2이다;
n1이 2 또는 3인 경우, 첨자 n1로 그 수가 정의되어 있는 배위자는, 각각, 동일해도 되고 상이해도 된다; n2가 2인 경우, 첨자 n2로 그 수가 정의되어 있는 배위자는, 각각, 동일해도 되고 상이해도 된다;
첨자 n1로 그 수가 정의되어 있는 각각의 배위자 또는 1개의 배위자에 있어서, 환 RC1 및 환 RC2는, 각각 독립적으로, 방향족 탄화수소환, 또는 방향족 복소환을 나타내며, 이들 환은 치환기를 갖고 있어도 되고, 치환기가 복수 존재하는 경우, 그들은 서로 결합하여, 각각이 결합하는 원자와 함께 환을 형성하고 있어도 된다;
첨자 n1로 그 수가 정의되어 있는 각각의 배위자 또는 1개의 배위자에 있어서, Xa 및 Xb 중 한쪽은 단결합이며, 다른 쪽은 -C(RXa)2-로 표시되는 기, -C(RXa)2-C(RXa)2-로 표시되는 기, 또는 -C(RXa)=C(RXa)-로 표시되는 기이다; RXa는, 수소 원자, 알킬기, 시클로알킬기, 알콕시기, 시클로알콕시기, 아릴기, 아릴옥시기, 1가의 복소환기, 치환 아미노기, 또는 할로겐 원자를 나타내며, 이들 기는 치환기를 갖고 있어도 되고, 치환기가 복수 존재하는 경우, 그들은 서로 결합하여, 각각이 결합하는 원자와 함께 환을 형성하고 있어도 되며, 복수 존재하는 RXa는, 동일해도 되고 상이해도 되며, 서로 결합하여, 각각이 결합하는 탄소 원자와 함께 환을 형성하고 있어도 된다;
첨자 n1로 그 수가 정의되어 있는 각각의 배위자 또는 1개의 배위자에 있어서, E1, E2, E3, E4, E5 및 E6은, 각각 독립적으로, 질소 원자 또는 탄소 원자를 나타내고, 적어도, E1과 E2, E2와 E3, E3과 E4, E4와 E5, 또는, E5와 E6은, 탄소 원자이다; 단, E1이 질소 원자인 경우, R1은 존재하지 않는다; E2가 질소 원자인 경우, R2는 존재하지 않는다; E3이 질소 원자인 경우, R3은 존재하지 않는다; E4가 질소 원자인 경우, R4는 존재하지 않는다; E5가 질소 원자인 경우, R5는 존재하지 않는다; E6이 질소 원자인 경우, R6은 존재하지 않는다;
첨자 n1로 그 수가 정의되어 있는 각각의 배위자 또는 1개의 배위자에 있어서, R1과 R2, R2와 R3, R3과 R4, R4와 R5 및 R5와 R6 중 하나의 조합은, 일체로 되어, 하기의 식 (P)로 표시되는 기를 형성한다; 하기의 식 (P)로 표시되는 기를 형성하지 않는 R1, R2, R3, R4, R5 및 R6은, 각각 독립적으로, 수소 원자, 알킬기, 시클로알킬기, 알콕시기, 시클로알콕시기, 아릴기, 아릴옥시기, 1가의 복소환기, 치환 아미노기, 또는 할로겐 원자를 나타내며, 이들 기는 치환기를 갖고 있어도 되고, 치환기가 복수 존재하는 경우, 그들은 서로 결합하여, 각각이 결합하는 원자와 함께 환을 형성하고 있어도 된다; 첨자 n1로 그 수가 정의되어 있는 각각의 배위자 또는 1개의 배위자에 있어서, 하기의 식 (P)로 표시되는 기를 형성하지 않는 R1, R2, R3, R4, R5 및 R6이 복수 존재하는 경우, 그들은 각각 동일해도 되고 상이해도 되며, 서로 결합하여, 각각이 결합하는 탄소 원자와 함께 환을 형성하고 있어도 된다;
첨자 n2로 그 수가 정의되어 있는 각각의 배위자 또는 1개의 배위자에 있어서, A1-G1-A2는, 음이온성의 2좌 배위자를 나타내고, G1은, A1 및 A2와 함께 2좌 배위자를 구성하는 원자단을 나타내고, A1 및 A2는, 각각 독립적으로, 탄소 원자, 산소 원자 혹은 질소 원자 또는 그들을 갖는 원자단을 나타내며, 이들 원자단은, 환을 구성하는 원자단이어도 된다.]
Figure pct00003
[식 중,
점선은, E1, E2, E3, E4, E5, 또는 E6과의 결합을 나타낸다;
환 RC3은, 방향족 탄화수소환, 또는 방향족 복소환을 나타내며, 이들 환은 치환기를 갖고 있어도 되고, 치환기가 복수 존재하는 경우, 그들은 서로 결합하여, 각각이 결합하는 원자와 함께 환을 형성하고 있어도 된다;
Ya 및 Yb 중 한쪽은 단결합이며, 다른 쪽은 -C(RYa)2-로 표시되는 기이며, RYa는, 수소 원자, 알킬기, 시클로알킬기, 알콕시기, 시클로알콕시기, 아릴기, 아릴옥시기, 1가의 복소환기, 치환 아미노기 또는 할로겐 원자를 나타내며, 이들 기는 치환기를 갖고 있어도 되고, 치환기가 복수 존재하는 경우, 그들은 서로 결합하여, 각각이 결합하는 원자와 함께 환을 형성하고 있어도 된다; 복수 존재하는 RYa는, 동일해도 되고 상이해도 되며, 서로 결합하여, 각각이 결합하는 탄소 원자와 함께 환을 형성하고 있어도 된다.].
[2]
상기 식 (0) 중, 첨자 n1로 그 수가 정의되어 있는 각각의 배위자 또는 1개의 배위자에 있어서, R2와 R3이 일체로 되어 상기 식 (P)로 표시되는 기를 형성하고 있는, 상기 [1]에 기재된 금속 착체.
[3]
상기 식 (P)가 하기의 식 (P')로 표시되는, 상기 [1] 또는 [2]에 기재된 금속 착체:
Figure pct00004
[식 중,
점선은, E1, E2, E3, E4, E5, 또는 E6의 결합을 나타낸다;
Ya 및 Yb는, 각각, 상기 식 (P)에 있어서의 Ya 및 Yb와 동일한 의미를 나타낸다;
RC31, RC32, RC33 및 RC34는, 각각 독립적으로, 수소 원자, 알킬기, 시클로알킬기, 알콕시기, 시클로알콕시기, 아릴기, 아릴옥시기, 1가의 복소환기, 치환 아미노기 또는 할로겐 원자를 나타내고, 이들 기는 치환기를 갖고 있어도 된다; RC31과 RC32, RC32와 RC33 및 RC33과 RC34는, 각각 서로 결합하여, 각각이 결합하는 원자와 함께 환을 형성하고 있어도 된다.].
[4]
상기 식 (0)으로 표시되는 금속 착체가, 하기의 식 (2-A1), 하기의 식 (2-B1), 또는 하기의 식 (2-C1)로 표시되는 금속 착체인, 상기 [3]에 기재된 금속 착체:
Figure pct00005
Figure pct00006
Figure pct00007
[식 (2-A1), 식 (2-B1), 및 식 (2-C1)에 있어서,
M, n1, n2, Xa, Xb, E1, E4, E5, E6, R1, R4, R5, R6, 및 A1-G1-A2는, 각각, 상기 식 (0)에 있어서의 M, n1, n2, Xa, Xb, E1, E4, E5, E6, R1, R4, R5, R6, 및 A1-G1-A2와 동일한 의미를 나타낸다; Ya 및 Yb는, 각각, 상기 식 (P)에 있어서의 Ya 및 Yb와 동일한 의미를 나타낸다; RC31, RC32, RC33 및 RC34는, 각각, 상기 식 (P')에 있어서의 RC31, RC32, RC33, 및 RC34와 동일한 의미를 나타낸다;
식 (2-A1)에 있어서의 RC11 및 RC14, 식 (2-B1)에 있어서의 RC13 및 RC14, 그리고 식 (2-C1)에 있어서의 RC11 및 RC12는, 각각 독립적으로, 수소 원자, 알킬기, 시클로알킬기, 알콕시기, 시클로알콕시기, 아릴기, 아릴옥시기, 1가의 복소환기, 치환 아미노기 또는 할로겐 원자를 나타내고, 이들 기는 치환기를 갖고 있어도 된다;
RC21, RC22, RC23 및 RC24는, 각각 독립적으로, 수소 원자, 알킬기, 시클로알킬기, 알콕시기, 시클로알콕시기, 아릴기, 아릴옥시기, 1가의 복소환기, 치환 아미노기 또는 할로겐 원자를 나타내고, 이들 기는 치환기를 갖고 있어도 된다; 첨자 n1로 그 수가 정의되어 있는 각각의 배위자 또는 1개의 배위자에 있어서, RC11과 RC12, RC13과 RC14, RC21과 RC22, RC22와 RC23 및 RC23과 RC24는, 각각, 서로 결합하여, 각각이 결합하는 원자와 함께 환을 형성하고 있어도 된다.].
[5]
상기 식 (2-A1)로 표시되는 금속 착체가, 하기의 식 (2-A1-1)로 표시되는 금속 착체인, 상기 [4]에 기재된 금속 착체:
Figure pct00008
[식 중,
M, n1, n2, E1, E4, E5, E6, R1, R4, R5, R6, 및 A1-G1-A2는, 각각, 상기 식 (0)에 있어서의 M, n1, n2, E1, E4, E5, E6, R1, R4, R5, R6, 및 A1-G1-A2와 동일한 의미를 나타낸다; Ya 및 Yb는, 각각, 상기 식 (P)에 있어서의 Ya 및 Yb와 동일한 의미를 나타낸다; RC31, RC32, RC33 및 RC34는, 각각, 상기 식 (P')에 있어서의 RC31, RC32, RC33 및 RC34와 동일한 의미를 나타낸다; RC11, RC14, RC21, RC22, RC23 및 RC24는, 각각, 상기 식 (2-A1)에 있어서의 RC11, RC14, RC21, RC22, RC23 및 RC24와 동일한 의미를 나타낸다;
RC41, RC42, RC43, RC44, RC45, RC46, RC47 및 RC48은, 각각 독립적으로, 수소 원자, 알킬기, 시클로알킬기, 알콕시기, 시클로알콕시기, 아릴기, 아릴옥시기, 1가의 복소환기, 치환 아미노기 또는 할로겐 원자를 나타내며, 이들 기는 치환기를 갖고 있어도 된다; 첨자 n1로 그 수가 정의되어 있는 각각의 배위자 또는 1개의 배위자에 있어서, RC41과 RC42, RC42와 RC43, RC43과 RC44, RC45와 RC46, RC46과 RC47, 및 RC47과 RC48은, 각각, 서로 결합하여, 각각이 결합하는 원자와 함께 환을 형성하고 있어도 된다.].
[6]
상기 환 RC1, 상기 환 RC2 또는 상기 환 RC3이, 하기의 식 (D-A), 하기의 식 (D-B) 또는 하기의 식 (D-C)로 표시되는 기를 치환기로서 갖는, 상기 [1] 내지 [5] 중 어느 한 항에 기재된 금속 착체:
Figure pct00009
[식 중,
mDA1, mDA2 및 mDA3은, 각각 독립적으로, 0 이상의 정수를 나타낸다;
GDA는, 질소 원자, 방향족 탄화수소기 또는 복소환기를 나타내고, 이들 기는 치환기를 갖고 있어도 된다;
ArDA1, ArDA2 및 ArDA3은, 각각 독립적으로, 아릴렌기 또는 2가의 복소환기를 나타내며, 이들 기는 치환기를 갖고 있어도 된다; ArDA1, ArDA2 및 ArDA3이 복수 존재하는 경우, 그들은 각각 동일해도 되고 상이해도 된다;
TDA는, 아릴기 또는 1가의 복소환기를 나타내고, 이들 기는 치환기를 갖고 있어도 된다; 복수 존재하는 TDA는, 동일해도 되고 상이해도 된다.]
Figure pct00010
[식 중,
mDA1, mDA2, mDA3, mDA4, mDA5, mDA6 및 mDA7은, 각각 독립적으로, 0 이상의 정수를 나타낸다;
GDA는, 질소 원자, 방향족 탄화수소기 또는 복소환기를 나타내고, 이들 기는 치환기를 갖고 있어도 된다; 복수 존재하는 GDA는, 동일해도 되고 상이해도 된다;
ArDA1, ArDA2, ArDA3, ArDA4, ArDA5, ArDA6 및 ArDA7은, 각각 독립적으로, 아릴렌기 또는 2가의 복소환기를 나타내고, 이들 기는 치환기를 갖고 있어도 된다. ArDA1, ArDA2, ArDA3, ArDA4, ArDA5, ArDA6 및 ArDA7이 복수 존재하는 경우, 그들은 각각 동일해도 되고 상이해도 된다;
TDA는, 아릴기 또는 1가의 복소환기를 나타내고, 이들 기는 치환기를 갖고 있어도 된다; 복수 존재하는 TDA는, 동일해도 되고 상이해도 된다.]
Figure pct00011
[식 중,
mDA1은, 0 이상의 정수를 나타낸다;
ArDA1은, 아릴렌기 또는 2가의 복소환기를 나타내고, 이들 기는 치환기를 갖고 있어도 된다; ArDA1이 복수 존재하는 경우, 그들은 동일해도 되고 상이해도 된다;
TDA는, 아릴기 또는 1가의 복소환기를 나타내고, 이들 기는 치환기를 갖고 있어도 된다].
[7]
상기 식 (P)로 표시되는 기를 형성하지 않는 R1, R2, R3, R4, R5, 또는 R6이, 상기 식 (D-A), 상기 식 (D-B) 또는 상기 식 (D-C)로 표시되는 기인, 상기 [1] 내지 [6] 중 어느 한 항에 기재된 금속 착체.
[8]
상기 식 (P)로 표시되는 기를 형성하지 않는 R4 또는 R5가, 상기 식 (D-A), 상기 식 (D-B) 또는 상기 식 (D-C)로 표시되는 기인, 상기 [7]에 기재된 금속 착체.
[9]
상기 M이 이리듐 원자이며, 상기 n1이 3인, 상기 [1] 내지 [8] 중 어느 한 항에 기재된 금속 착체.
[10]
상기 [1] 내지 [9] 중 어느 한 항에 기재된 금속 착체와,
호스트 재료, 상기 금속 착체 이외의 발광 재료, 산화 방지제 및 용매로 이루어지는 군에서 선택되는 적어도 1종의 재료
를 함유하는 조성물.
[11]
상기 호스트 재료가, 하기의 식 (H-1)로 표시되는 저분자 화합물 및 하기의 식 (Y)로 표시되는 구성 단위를 포함하는 고분자 화합물 중 적어도 어느 것을 함유하는, 상기 [10]에 기재된 조성물:
Figure pct00012
[식 중,
ArH1 및 ArH2는, 각각 독립적으로, 아릴기 또는 1가의 복소환기를 나타내고, 이들 기는 치환기를 갖고 있어도 된다;
nH1 및 nH2는, 각각 독립적으로, 0 또는 1을 나타낸다; nH1이 복수 존재하는 경우, 그들은 동일해도 되고 상이해도 된다; nH2가 복수 존재하는 경우, 복수의 nH2는, 각각 동일해도 되고 상이해도 된다;
nH3은, 0 이상의 정수를 나타낸다;
LH1은, 아릴렌기, 2가의 복소환기, 또는, -[C(RH11)2]nH11-로 표시되는 기를 나타내고, 이들 기는 치환기를 갖고 있어도 되고, LH1이 복수 존재하는 경우, 그들은 동일해도 되고 상이해도 되며, nH11은, 1 이상 10 이하의 정수를 나타낸다; RH11은, 수소 원자, 알킬기, 시클로알킬기, 알콕시기, 시클로알콕시기, 아릴기 또는 1가의 복소환기를 나타내고, 이들 기는 치환기를 갖고 있어도 되고, 복수 존재하는 RH11은, 동일해도 되고 상이해도 되며, 서로 결합하여, 각각이 결합하는 탄소 원자와 함께 환을 형성하고 있어도 된다;
LH2는, -N(-LH21-RH21)-로 표시되는 기를 나타낸다; LH2가 복수 존재하는 경우, 복수의 LH2는, 각각 동일해도 되고 상이해도 된다; LH21은, 단결합, 아릴렌기 또는 2가의 복소환기를 나타내고, 이들 기는 치환기를 갖고 있어도 되고, RH21은, 수소 원자, 알킬기, 시클로알킬기, 아릴기 또는 1가의 복소환기를 나타내고, 이들 기는 치환기를 갖고 있어도 된다.]
Figure pct00013
[식 중, ArY1은, 아릴렌기, 2가의 복소환기, 또는 아릴렌기와 2가의 복소환기가 직접 결합한 2가의 기를 나타내고, 이들 기는 치환기를 갖고 있어도 된다.].
[12]
상기 [1] 내지 [9] 중 어느 한 항에 기재된 금속 착체를 함유하는 발광 소자.
본 발명에 따르면, 개선된 휘도 수명을 나타내는 발광 소자의 제조에 유용한 금속 착체를 제공할 수 있다. 또한, 본 발명에 따르면, 해당 금속 착체를 함유하는 조성물, 및 해당 금속 착체를 함유하는 발광 소자를 제공할 수 있다.
이하, 본 발명의 바람직한 실시 형태에 대하여 상세히 설명한다.
<공통되는 용어의 설명>
본 명세서에서 공통적으로 사용되는 용어는, 특기하지 않는 한, 이하의 의미이다.
Me는 메틸기, Et는 에틸기, Bu는 부틸기, i-Pr은 이소프로필기, t-Bu는 tert-부틸기를 나타낸다.
수소 원자는 중수소 원자여도 되고, 경수소 원자여도 된다.
금속 착체를 나타내는 식 중, 중심 금속과의 결합을 나타내는 실선은, 공유 결합 또는 배위 결합을 의미한다.
「저분자 화합물」이란, 분자량 분포를 갖지 않고, 분자량이 1×104 이하인 화합물을 의미한다.
「고분자 화합물」이란, 분자량 분포를 갖고, 폴리스티렌환산의 수 평균 분자량이 1×103 이상(예를 들어, 1×103 내지 1×108)인 중합체를 의미한다.
「구성 단위」란 고분자 화합물 중에 1개 이상 존재하는 단위를 의미한다. 고분자 화합물 중에 2개 이상 존재하는 구성 단위는, 일반적으로, 「반복 단위」라고도 불린다.
고분자 화합물은, 블록 공중합체, 랜덤 공중합체, 교호 공중합체, 그래프트 공중합체 중 어느 것이어도 되고, 그 밖의 양태여도 된다.
고분자 화합물의 말단기는, 중합 활성기가 그대로 남아 있으면, 고분자 화합물을 발광 소자의 제작에 사용한 경우에 발광 특성 또는 휘도 수명이 저하될 가능성이 있어, 바람직하게는 안정된 기이다. 고분자 화합물의 말단기로서는, 바람직하게는 주쇄와 공액 결합하고 있는 기이며, 예를 들어 탄소-탄소 결합을 개재시켜 고분자 화합물의 주쇄와 결합하는 아릴기 또는 1가의 복소환기를 들 수 있다.
「알킬기」는, 직쇄 및 분지 중 어느 것이어도 된다. 직쇄의 알킬기 탄소 원자수는, 치환기의 탄소 원자수를 포함하지 않고, 통상 1 내지 50이며, 바람직하게는 3 내지 30이며, 보다 바람직하게는 4 내지 20이다. 분지의 알킬기의 탄소 원자수는, 치환기의 탄소 원자수를 포함하지 않고, 통상 3 내지 50이며, 바람직하게는 3 내지 30이며, 보다 바람직하게는 4 내지 20이다
알킬기는, 치환기를 갖고 있어도 된다. 알킬기로서는, 예를 들어 메틸기, 에틸기, 프로필기, 이소프로필기, 부틸기, 2-부틸기, 이소부틸기, tert-부틸기, 펜틸기, 이소아밀기, 2-에틸부틸기, 헥실기, 헵틸기, 옥틸기, 2-에틸헥실기, 3-프로필헵틸기, 데실기, 3,7-디메틸옥틸기, 2-에틸옥틸기, 2-헥실데실기 및 도데실기를 들 수 있다. 또한, 알킬기는, 이들 기에 있어서의 수소 원자의 일부 또는 전부가, 시클로알킬기, 알콕시기, 시클로알콕시기, 아릴기, 및/또는 불소 원자 등으로 치환된 기여도 된다. 이와 같은 알킬기로서는, 예를 들어 트리플루오로메틸기, 펜타플루오로에틸기, 퍼플루오로부틸기, 퍼플루오로헥실기, 퍼플루오로옥틸기, 3-페닐프로필기, 3-(4-메틸페닐)프로필기, 3-(3,5-디-헥실페닐)프로필기, 및 6-에틸옥시헥실기를 들 수 있다.
「시클로알킬기」의 탄소 원자수는, 치환기의 탄소 원자수를 포함하지 않고, 통상 3 내지 50이며, 바람직하게는 3 내지 30이며, 보다 바람직하게는 4 내지 20이다. 시클로알킬기는 치환기를 갖고 있어도 된다. 시클로알킬기로서는, 예를 들어 시클로헥실기, 시클로헥실메틸기, 및 시클로헥실에틸기를 들 수 있다.
「아릴기」는, 방향족 탄화수소로부터 환을 구성하는 탄소 원자에 직접 결합하는 수소 원자 1개를 제외한 나머지의 원자단을 의미한다. 아릴기의 탄소 원자수는, 치환기의 탄소 원자수를 포함하지 않고, 통상 6 내지 60이며, 바람직하게는 6 내지 20이며, 보다 바람직하게는 6 내지 10이다.
아릴기는, 치환기를 갖고 있어도 된다. 아릴기로서는, 예를 들어 페닐기, 1-나프틸기, 2-나프틸기, 1-안트라세닐기, 2-안트라세닐기, 9-안트라세닐기, 1-피레닐기, 2-피레닐기, 4-피레닐기, 2-플루오레닐기, 3-플루오레닐기, 4-플루오레닐기, 2-페닐페닐기, 3-페닐페닐기 및 4-페닐페닐기를 들 수 있다. 또한, 아릴기는, 이들 기에 있어서의 수소 원자의 일부 또는 전부가, 알킬기, 시클로알킬기, 알콕시기, 시클로알콕시기, 아릴기, 및/또는 불소 원자 등으로 치환된 기여도 된다.
「알콕시기」는, 직쇄 및 분지 중 어느 것이어도 된다. 직쇄의 알콕시기 탄소 원자수는, 치환기의 탄소 원자수를 포함하지 않고, 통상 1 내지 40이며, 바람직하게는 4 내지 10이다. 분지의 알콕시기 탄소 원자수는, 치환기의 탄소 원자수를 포함하지 않고, 통상 3 내지 40이며, 바람직하게는 4 내지 10이다.
알콕시기는, 치환기를 갖고 있어도 된다. 알콕시기로서는, 예를 들어 메톡시기, 에톡시기, 프로필옥시기, 이소프로필옥시기, 부틸옥시기, 이소부틸옥시기, tert-부틸옥시기, 펜틸옥시기, 헥실옥시기, 헵틸옥시기, 옥틸옥시기, 2-에틸헥실옥시기, 노닐옥시기, 데실옥시기, 3,7-디메틸옥틸옥시기 및 라우릴옥시기를 들 수 있다. 또한, 알콕시기는, 이들 기에 있어서의 수소 원자의 일부 또는 전부가, 시클로알킬기, 알콕시기, 시클로알콕시기, 아릴기, 및/또는 불소 원자 등으로 치환된 기여도 된다.
「시클로알콕시기」의 탄소 원자수는, 치환기의 탄소 원자수를 포함하지 않고, 통상 3 내지 40이며, 바람직하게는 4 내지 10이다.
시클로알콕시기는, 치환기를 갖고 있어도 된다. 시클로알콕시기로서는, 예를 들어 시클로헥실옥시기를 들 수 있다.
「아릴옥시기」의 탄소 원자수는, 치환기의 탄소 원자수를 포함하지 않고, 통상 6 내지 60이며, 바람직하게는 6 내지 48이다.
아릴옥시기는, 치환기를 갖고 있어도 된다. 아릴옥시기로서는, 예를 들어 페녹시기, 1-나프틸옥시기, 2-나프틸옥시기, 1-안트라세닐옥시기, 9-안트라세닐옥시기 및 1-피레닐옥시기를 들 수 있다. 또한, 아릴옥시기는, 이들 기에 있어서의 수소 원자의 일부 또는 전부가, 알킬기, 시클로알킬기, 알콕시기, 시클로알콕시기, 및/또는 불소 원자 등으로 치환된 기여도 된다.
「p가의 복소환기」(p는, 1 이상의 정수를 나타냄)란, 복소환식 화합물로부터, 환을 구성하는 탄소 원자 또는 헤테로 원자에 직접 결합하고 있는 수소 원자 중 p개의 수소 원자를 제외한 나머지의 원자단을 의미한다. p가의 복소환기 중에서도, 방향족 복소환식 화합물로부터, 환을 구성하는 탄소 원자 또는 헤테로 원자에 직접 결합하고 있는 수소 원자 중 p개의 수소 원자를 제외한 나머지의 원자단인 「p가의 방향족 복소환기」가 바람직하다.
「방향족 복소환식 화합물」은, 옥사디아졸, 티아디아졸, 티아졸, 옥사졸, 티오펜, 피롤, 포스폴, 푸란, 피리딘, 피라진, 피리미딘, 트리아진, 피리다진, 퀴놀린, 이소퀴놀린, 카르바졸, 및 디벤조포스폴 등의 복소환 자체가 방향족성을 나타내는 화합물, 그리고 페녹사진, 페노티아진, 디벤조보롤, 디벤조실롤, 및 벤조피란 등의 복소환 자체는 방향족성을 나타내지 않더라도, 복소환에 방향환이 축환되어 있는 화합물을 의미한다.
1가의 복소환기 탄소 원자수는, 치환기의 탄소 원자수를 포함하지 않고, 통상 2 내지 60이며, 바람직하게는 4 내지 20이다.
1가의 복소환기는, 치환기를 갖고 있어도 된다. 1가의 복소환기로서는, 예를 들어 티에닐기, 피롤릴기, 푸릴기, 피리디닐기, 피페리디닐기, 퀴놀리닐기, 이소퀴놀리닐기, 피리미디닐기, 및 트리아지닐기를 들 수 있다. 또한, 1가의 복소환기는, 이들 기에 있어서의 수소 원자의 일부 또는 전부가, 알킬기, 시클로알킬기, 알콕시기, 및/또는 시클로알콕시기 등으로 치환된 기여도 된다.
「할로겐 원자」란, 불소 원자, 염소 원자, 브롬 원자 또는 요오드 원자를 나타낸다.
「아미노기」는, 치환기를 갖고 있어도 되고, 치환 아미노기(바람직하게는 제２급 아미노기 또는 제3급 아미노기, 보다 바람직하게는 제3급 아미노기)가 바람직하다. 아미노기가 갖는 치환기로서는, 알킬기, 시클로알킬기, 아릴기 또는 1가의 복소환기가 바람직하다. 아미노기가 갖는 치환기가 복수 존재하는 경우, 그들은 동일해도 되고 상이해도 되며, 서로 결합하여, 각각이 결합하는 질소 원자와 함께 환을 형성하고 있어도 된다.
치환 아미노기로서는, 예를 들어 디알킬아미노기(예를 들어, 디메틸아미노기, 디에틸아미노기), 디시클로알킬아미노기, 디아릴아미노기(예를 들어, 디페닐아미노기), 비스(4-메틸페닐)아미노기, 비스(4-tert-부틸페닐)아미노기, 및 비스(3,5-디-tert-부틸페닐)아미노기)를 들 수 있다.
「알케닐기」는, 직쇄 및 분지 중 어느 것이어도 된다. 직쇄의 알케닐기 탄소 원자수는, 치환기의 탄소 원자수를 포함하지 않고, 통상 2 내지 30이며, 바람직하게는 3 내지 20이다. 분지의 알케닐기의 탄소 원자수는, 치환기의 탄소 원자수를 포함하지 않고, 통상 3 내지 30이며, 바람직하게는 4 내지 20이다.
「시클로알케닐기」의 탄소 원자수는 치환기의 탄소 원자수를 포함하지 않고, 통상 3 내지 30이며, 바람직하게는 4 내지 20이다.
알케닐기 및 시클로알케닐기는 치환기를 갖고 있어도 된다. 알케닐기로서는, 예를 들어 비닐기, 1-프로페닐기, 2-프로페닐기, 2-부테닐기, 3-부테닐기, 3-펜테닐기, 4-펜테닐기, 1-헥세닐기, 5-헥세닐기, 및 7-옥테닐기, 그리고, 이들 기에 있어서의 수소 원자의 일부 또는 전부가 치환기로 치환된 기를 들 수 있다. 시클로알케닐기로서는, 예를 들어 시클로헥세닐기, 시클로헥사디에닐기, 시클로옥타트리에닐기 및 노르보르네닐기, 그리고, 이들 기에 있어서의 수소 원자의 일부 또는 전부가 치환기로 치환된 기를 들 수 있다.
「알키닐기」는, 직쇄 및 분지 중 어느 것이어도 된다. 직쇄의 알키닐기 탄소 원자수는, 치환기의 탄소 원자를 포함하지 않고, 통상 2 내지 20이며, 바람직하게는 3 내지 20이다. 분지의 알키닐기의 탄소 원자수는, 치환기의 탄소 원자를 포함하지 않고, 통상 4 내지 30이며, 바람직하게는 4 내지 20이다.
「시클로알키닐기」의 탄소 원자수는, 치환기의 탄소 원자를 포함하지 않고, 통상 4 내지 30이며, 바람직하게는 4 내지 20이다.
알키닐기 및 시클로알키닐기는, 치환기를 갖고 있어도 된다. 알키닐기로서는, 예를 들어 에티닐기, 1-프로피닐기, 2-프로피닐기, 2-부티닐기, 3-부티닐기, 3-펜티닐기, 4-펜티닐기, 1-헥시닐기 및 5-헥시닐기, 그리고 이들 기에 있어서의 수소 원자의 일부 또는 전부가 치환기로 치환된 기를 들 수 있다. 시클로알키닐기로서는, 예를 들어 시클로옥티닐기, 및 이들 기에 있어서의 수소 원자의 일부 또는 전부가 치환기로 치환된 기를 들 수 있다.
「아릴렌기」는, 방향족 탄화수소로부터 환을 구성하는 탄소 원자에 직접 결합하는 수소 원자 2개를 제외한 나머지의 원자단을 의미한다. 아릴렌기의 탄소 원자수는, 치환기의 탄소 원자수를 포함하지 않고, 통상 6 내지 60이며, 바람직하게는 6 내지 30이며, 보다 바람직하게는 6 내지 18이다.
아릴렌기는, 치환기를 갖고 있어도 된다. 아릴렌기로서는, 예를 들어 페닐렌기, 나프탈렌디일기, 안트라센디일기, 페난트렌디일기, 디히드로페난트렌디일기, 나프타센디일기, 플루오렌디일기, 피렌디일기, 페릴렌디일기 및 크리센디일기, 그리고, 이들 기에 있어서의 수소 원자의 일부 또는 전부가 치환기로 치환된 기를 들 수 있다. 아릴렌기는, 바람직하게는 하기의 식 (A-1) 내지 식 (A-20)으로 표시되는 기이다. 아릴렌기는, 이들 기가 복수 결합한 기를 포함한다.
Figure pct00014
Figure pct00015
Figure pct00016
Figure pct00017
상기 식 (A-1) 내지 식 (A-20) 중, R 및 Ra는, 각각 독립적으로, 수소 원자, 알킬기, 시클로알킬기, 아릴기 또는 1가의 복소환기를 나타낸다. 복수 존재하는 R 및 Ra는, 각각, 동일해도 되고 상이해도 되며, Ra끼리는 서로 결합하여, 각각이 결합하는 원자와 함께 환을 형성하고 있어도 된다.
2가의 복소환기 탄소 원자수는, 치환기의 탄소 원자수를 포함하지 않고, 통상 2 내지 60이며, 바람직하게는 3 내지 20이며, 보다 바람직하게는, 4 내지 15이다.
2가의 복소환기는, 치환기를 갖고 있어도 된다. 2가의 복소환기로서는, 예를 들어 피리딘, 디아자벤젠, 트리아진, 아자나프탈렌, 디아자나프탈렌, 카르바졸, 디벤조푸란, 디벤조티오펜, 디벤조실롤, 페녹사진, 페노티아진, 아크리딘, 디히드로아크리딘, 푸란, 티오펜, 아졸, 디아졸 또는 트리아졸로부터, 환을 구성하는 탄소 원자 또는 헤테로 원자에 직접 결합하고 있는 수소 원자 중 2개의 수소 원자를 제외한 2가의 기를 들 수 있다. 또한, 2가의 복소환기는, 이들 기에 있어서의 수소 원자의 일부 또는 전부가 치환기로 치환된 기여도 된다. 2가의 복소환기는, 바람직하게는 하기의 식 (AA-1) 내지 식 (AA-34)로 표시되는 기이다. 2가의 복소환기는, 이들 기가 복수 결합한 기를 포함한다.
Figure pct00018
Figure pct00019
Figure pct00020
Figure pct00021
Figure pct00022
Figure pct00023
Figure pct00024
상기 식 (AA-1) 내지 식 (AA-34) 중, R 및 Ra는, 상기 식 (A-1) 내지 식 (A-20)에 있어서의 R 및 Ra와 동일한 의미를 나타낸다.
「가교기」란, 가열, 자외선 조사, 근자외선 조사, 가시광 조사, 적외선 조사, 및/또는 라디칼 반응 등에 제공함으로써, 새로운 결합을 생성하는 것이 가능한 기이다. 가교기는, 바람직하게는 하기의 식 (B-1) 내지 식 (B-17) 중 어느 것으로 표시되는 기이다. 이들 기는, 치환기를 갖고 있어도 된다.
Figure pct00025
「치환기」란, 할로겐 원자, 시아노기, 알킬기, 시클로알킬기, 아릴기, 1가의 복소환기, 알콕시기, 시클로알콕시기, 아릴옥시기, 아미노기, 치환 아미노기, 알케닐기, 시클로알케닐기, 알키닐기 또는 시클로알키닐기를 나타낸다. 치환기는 가교기여도 된다.
<금속 착체>
본 실시 형태의 금속 착체는, 상기 식 (0)으로 표시되는 금속 착체이다.
상기 식 (0)에 있어서 첨자 n1로 그 수가 규정되어 있는 배위자는, 본 실시 형태의 금속 착체의 전자 수송성을 향상시킨다고 생각된다. 금속 착체에 있어서의 전자 수송성의 향상은, 당해 금속 착체를 사용하여 제작된 발광 소자에 있어서의 구동 전압의 저하 및 발광 영역의 확대를 초래하고, 그 결과로서, 발광 소자에 있어서의 휘도 수명의 향상을 초래한다고 생각된다.
본 실시 형태의 금속 착체는, 통상, 실온(25℃)에서 인광 발광성을 나타내는 금속 착체이며, 바람직하게는 실온에서 삼중항 여기 상태로부터의 발광을 나타내는 금속 착체이다.
본 실시 형태의 금속 착체는, 중심 금속인 M과, 첨자 n1로 그 수가 규정되어 있는 배위자와, 첨자 n2로 그 수가 규정되어 있는 배위자로 구성되어 있다.
바람직하게는, n1이 2 또는 3인 경우, 첨자 n1로 그 수가 정의되어 있는 배위자는, 서로 동일하다.
바람직하게는, n2가 2인 경우, 첨자 n2로 그 수가 정의되어 있는 배위자는, 서로 동일하다.
M은, 본 실시 형태의 금속 착체를 사용한 발광 소자가 높은 외부 양자 효율을 나타내므로, 이리듐 원자인 것이 바람직하다.
n2는, 본 실시 형태의 금속 착체를 사용한 발광 소자가 높은 외부 양자 효율을 나타내므로, 0인 것이 바람직하다.
환 RC1, 환 RC2 및 환 RC3에 있어서, 방향족 탄화수소환의 탄소 원자수는, 치환기의 탄소 원자수를 포함하지 않고, 통상 6 내지 60이며, 바람직하게는 6 내지 30이며, 보다 바람직하게는 6 내지 18이다.
환 RC1, 환 RC2 및 환 RC3으로 표시되는 방향족 탄화수소환으로서는, 예를 들어 벤젠환, 나프탈렌환, 안트라센환, 인덴환, 플루오렌환, 스피로비플루오렌환, 페난트렌환, 디히드로페난트렌환, 피렌환, 크리센환 및 트리페닐렌환을 들 수 있고, 바람직하게는 벤젠환, 나프탈렌환, 안트라센환, 플루오렌환, 스피로비플루오렌환, 페난트렌환 또는 디히드로페난트렌환, 보다 바람직하게는 벤젠환, 나프탈렌환, 플루오렌환 또는 스피로비플루오렌환이며, 더욱 바람직하게는 벤젠환이며, 이들 환은 치환기를 갖고 있어도 된다.
환 RC1, 환 RC2 및 환 RC3에 있어서, 방향족 복소환의 탄소 원자수는, 치환기의 탄소 원자수를 포함하지 않고, 통상 2 내지 60이며, 바람직하게는 3 내지 30이며, 보다 바람직하게는, 4 내지 15이다.
환 RC1, 환 RC2 및 환 RC3으로 표시되는 방향족 복소환으로서는, 예를 들어 피롤환, 디아졸환, 트리아졸환, 푸란환, 티오펜환, 옥사디아졸환, 티아디아졸환, 피리딘환, 디아자벤젠환, 트리아진환, 아자나프탈렌환, 디아자나프탈렌환, 트리아자나프탈렌환, 아자안트라센환, 디아자안트라센환, 트리아자안트라센환, 아자페난트렌환, 디아자페난트렌환, 트리아자페난트렌환, 디벤조푸란환, 디벤조티오펜환, 디벤조실롤환, 디벤조포스폴환, 카르바졸환, 아자카르바졸환, 디아자카르바졸환, 페녹사진환, 페노티아진환, 디히드로아크리딘환 및 디히드로페나진환을 들 수 있고, 바람직하게는 피리딘환, 디아자벤젠환, 아자나프탈렌환, 디아자나프탈렌환, 아자안트라센환, 디아자페난트렌환, 디벤조푸란환, 디벤조티오펜환, 카르바졸환, 페녹사진환, 페노티아진환, 디히드로아크리딘환 또는 디히드로페나진환이며, 보다 바람직하게는, 피리딘환, 디아자벤젠환, 아자나프탈렌환, 디아자나프탈렌환, 디벤조푸란환, 디벤조티오펜환 또는 카르바졸환이며, 더욱 바람직하게는, 피리딘환 또는 디아자벤젠환이며, 이들 환은 치환기를 갖고 있어도 된다.
환 RC3은, 합성이 용이해지므로, 방향족 탄화수소환, 특히 벤젠환인 것이 바람직하다.
환 RC1, 환 RC2 및 환 RC3 중 적어도 1개가 방향족 탄화수소환(특히 벤젠환)인 것이 바람직하고, 2개 이상이 방향족 탄화수소환(특히 벤젠환)인 것이 보다 바람직하며, 환 RC1, 환 RC2 및 환 RC3 모두가 방향족 탄화수소환(특히 벤젠환)인 것이 더욱 바람직하다.
환 RC1, 환 RC2 및 환 RC3이 갖고 있어도 되는 치환기로서는, 알킬기, 시클로알킬기, 알콕시기, 시클로알콕시기, 아릴기, 아릴옥시기, 1가의 복소환기, 치환 아미노기 또는 할로겐 원자가 바람직하고, 알킬기, 시클로알킬기, 아릴기, 1가의 복소환기 또는 치환 아미노기가 보다 바람직하고, 아릴기 또는 1가의 복소환기가 더욱 바람직하며, 1가의 복소환기가 특히 바람직하다. 이들 기는 추가로 치환기를 갖고 있어도 된다.
환 RC1, 환 RC2 및 환 RC3이 갖고 있어도 되는 치환기에 있어서, 아릴기의 탄소 원자수는, 치환기의 탄소 원자수를 포함하지 않고, 통상 6 내지 60이며, 바람직하게는 6 내지 40이며, 보다 바람직하게는 6 내지 25이다.
환 RC1, 환 RC2 및 환 RC3이 갖고 있어도 되는 치환기 중, 아릴기로서는, 예를 들어 벤젠환, 나프탈렌환, 안트라센환, 인덴환, 플루오렌환, 스피로비플루오렌환, 페난트렌환, 디히드로페난트렌환, 피렌환, 크리센환, 트리페닐렌환, 또는 이들 환이 축합한 환으로부터, 환을 구성하는 탄소 원자에 직접 결합하는 수소 원자 1개를 제외한 기를 들 수 있고, 바람직하게는 벤젠환, 나프탈렌환, 플루오렌환, 스피로비플루오렌환, 페난트렌환, 디히드로페난트렌환 또는 트리페닐렌환으로부터, 환을 구성하는 탄소 원자에 직접 결합하는 수소 원자 1개를 제외한 기이며, 보다 바람직하게는, 벤젠환, 플루오렌환 또는 스피로비플루오렌환으로부터, 환을 구성하는 탄소 원자에 직접 결합하는 수소 원자 1개를 제외한 기이며, 더욱 바람직하게는 벤젠환으로부터, 환을 구성하는 탄소 원자에 직접 결합하는 수소 원자 1개를 제외한 기이며, 이들 기는 추가로 치환기를 갖고 있어도 된다.
환 RC1, 환 RC2 및 환 RC3이 갖고 있어도 되는 치환기 중, 아릴옥시기로서는, -O-Ar2(Ar2는 아릴기를 나타내고, 당해 아릴기는 치환기를 갖고 있어도 됨)로 표시되는 기를 들 수 있다. Ar2의 아릴기의 예 및 바람직한 범위는, 환 RC1, 환 RC2 및 환 RC3이 갖고 있어도 되는 치환기로서의 아릴기의 예 및 바람직한 범위와 동일하다.
환 RC1, 환 RC2 및 환 RC3이 갖고 있어도 되는 치환기 중, 1가의 복소환기 탄소 원자수는, 치환기의 탄소 원자수를 포함하지 않고, 통상 2 내지 60이며, 바람직하게는 3 내지 30이며, 보다 바람직하게는, 3 내지 15이다.
환 RC1, 환 RC2 및 환 RC3이 갖고 있어도 되는 치환기 중, 1가의 복소환기로서는, 예를 들어 피롤환, 디아졸환, 트리아졸환, 푸란환, 티오펜환, 옥사디아졸환, 티아디아졸환, 피리딘환, 디아자벤젠환, 트리아진환, 아자나프탈렌환, 디아자나프탈렌환, 트리아자나프탈렌환, 아자안트라센환, 디아자안트라센환, 트리아자안트라센환, 아자페난트렌환, 디아자페난트렌환, 트리아자페난트렌환, 디벤조푸란환, 디벤조티오펜환, 디벤조실롤환, 디벤조포스폴환, 카르바졸환, 아자카르바졸환, 디아자카르바졸환, 페녹사진환, 페노티아진환, 디히드로아크리딘환, 디히드로페나진환, 또는 이들 환에 방향환이 축합한 환으로부터, 환을 구성하는 탄소 원자 또는 헤테로 원자에 직접 결합하는 수소 원자 1개를 제외한 기를 들 수 있고, 바람직하게는 피리딘환, 디아자벤젠환, 트리아진환, 아자나프탈렌환, 디아자나프탈렌환, 디벤조푸란환, 디벤조티오펜환, 카르바졸환, 아자카르바졸환, 디아자카르바졸환, 페녹사진환, 페노티아진환, 디히드로아크리딘환 또는 디히드로페나진환으로부터, 환을 구성하는 탄소 원자 또는 헤테로 원자에 직접 결합하는 수소 원자 1개를 제외한 기이며, 보다 바람직하게는, 피리딘환, 디아자벤젠환, 트리아진환, 디벤조푸란환, 디벤조티오펜환, 카르바졸환, 아자카르바졸환, 디아자카르바졸환, 페녹사진환, 페노티아진환, 디히드로아크리딘환 또는 디히드로페나진환으로부터, 환을 구성하는 탄소 원자 또는 헤테로 원자에 직접 결합하는 수소 원자 1개를 제외한 기이며, 더욱 바람직하게는, 디벤조푸란환, 디벤조티오펜환, 카르바졸환, 페녹사진환, 페노티아진환, 디히드로아크리딘환 또는 디히드로페나진환으로부터, 환을 구성하는 탄소 원자 또는 헤테로 원자에 직접 결합하는 수소 원자 1개를 제외한 기이며, 특히 바람직하게는, 디벤조푸란환 또는 디벤조티오펜환으로부터, 환을 구성하는 탄소 원자에 직접 결합하는 수소 원자 1개를 제외한 기이며, 이들 환은 치환기를 갖고 있어도 된다.
환 RC1, 환 RC2 및 환 RC3이 갖고 있어도 되는 치환기 중 치환 아미노기에 관하여, 아미노기가 갖는 치환기로서는, 아릴기 또는 1가의 복소환기가 바람직하고, 아릴기가 보다 바람직하며, 이들 기는 추가로 치환기를 갖고 있어도 된다. 아미노기가 갖는 치환기로서의 아릴기의 예 및 바람직한 범위는, 환 RC1, 환 RC2 및 환 RC3이 갖고 있어도 되는 치환기로서의 아릴기의 예 및 바람직한 범위와 동일하다. 아미노기가 갖는 치환기로서의 1가의 복소환기의 예 및 바람직한 범위는, 환 RC1, 환 RC2 및 환 RC3이 갖고 있어도 되는 치환기로서의 1가의 복소환기의 예 및 바람직한 범위와 동일하다.
환 RC1, 환 RC2 및 환 RC3이 갖고 있어도 되는 치환기 중, 할로겐 원자로서는, 불소 원자 또는 염소 원자가 바람직하고, 불소 원자가 보다 바람직하다.
환 RC1, 환 RC2 및 환 RC3이 갖고 있어도 되는 치환기가 추가로 갖고 있어도 되는 치환기로서는, 알킬기, 시클로알킬기, 알콕시기, 시클로알콕시기, 아릴기, 아릴옥시기, 1가의 복소환기, 치환 아미노기 또는 할로겐 원자가 바람직하고, 알킬기, 시클로알킬기, 아릴기 또는 1가의 복소환기가 보다 바람직하고, 알킬기 또는 아릴기가 더욱 바람직하고, 아릴기가 특히 바람직하며, 이들 기는 추가로 치환기(예를 들어, 알킬기)를 갖고 있어도 된다.
환 RC1, 환 RC2 및 환 RC3이 갖고 있어도 되는 치환기가 추가로 갖고 있어도 되는 치환기로서의 아릴기는, 페닐기인 것이 바람직하고, 이 페닐기는 또한 치환기(예를 들어, 알킬기)를 갖고 있어도 된다.
환 RC1, 환 RC2 및 환 RC3이 갖고 있어도 되는 치환기가 추가로 갖고 있어도 되는 치환기로서의 알킬기는, 탄소수 3 내지 9의 알킬기인 것이 바람직하다.
환 RC1, 환 RC2 및 환 RC3이 갖고 있어도 되는 치환기가 추가로 갖고 있어도 되는 치환기로서의 아릴기, 아릴옥시기, 1가의 복소환기, 치환 아미노기 및 할로겐 원자의 예 및 바람직한 범위는, 각각, 환 RC1, 환 RC2 및 환 RC3이 갖고 있어도 되는 치환기로서의 아릴기, 아릴옥시기, 1가의 복소환기, 치환 아미노기 및 할로겐 원자의 예 및 바람직한 범위와 동일하다.
본 실시 형태의 금속 착체를 함유하는 발광 소자의 장기 열화가 보다 억제되므로, 환 RC2 및 환 RC3 중 적어도 1개(특히 환 RC2)가 치환기로서 아릴기 혹은 1가의 복소환기를 갖고, 그리고/또는 R3, R4 및 R5 중 적어도 1개(특히 R4 또는 R5)가 아릴기 혹은 1가의 복소환기인 것이 바람직하다. 나아가, 환 RC2 및 환 RC3 중 적어도 1개(특히 환 RC2)가 치환기로서 아릴기 또는 1가의 복소환기를 가지며, 또한, R3, R4 및 R5 중 적어도 1개(특히 R4 또는 R5)가 아릴기 또는 1가의 복소환기인 것이 특히 바람직하다.
환 RC1, 환 RC2 및 환 RC3 중 적어도 1개(특히 환 RC2)가 치환기로서 아릴기 혹은 1가의 복소환기를 갖고, 그리고/또는 R3, R4 및 R5 중 적어도 1개(특히 R4 또는 R5)가 아릴기 혹은 1가의 복소환기인 경우, 아릴기는, 페닐기인 것이 특히 바람직하고, 이 기는, 추가로 치환기를 갖고 있어도 된다.
환 RC1, 환 RC2 및 환 RC3(특히 환 RC2) 중 적어도 1개가 치환기로서 아릴기 혹은 1가의 복소환기를 갖고, 그리고/또는 R3, R4 및 R5 중 적어도 1개(특히 R4 또는 R5)가 아릴기 혹은 1가의 복소환기인 경우, 1가의 복소환기는, 피리미딘환 또는 트리아진환(특히 트리아진환)으로부터, 환을 구성하는 탄소 원자에 직접 결합하는 수소 원자 1개를 제외한 기인 것이 특히 바람직하고, 이들 기는, 추가로 치환기를 갖고 있어도 된다.
본 실시 형태의 금속 착체를 함유하는 발광 소자의 장기 열화가 보다 억제되므로, 환 RC1, 환 RC2 및 환 RC3 중 적어도 1개가 치환기로서 아릴기 또는 1가의 복소환기를 갖는 것이 바람직하고, 환 RC1, 환 RC2 및 환 RC3 중 적어도 1개가 치환기로서 아릴기를 갖는 것이 보다 바람직하며, 환 RC2가 치환기로서 아릴기를 갖는 것이 더욱 바람직하다.
환 RC1, 환 RC2 및 환 RC3의 치환기로서의 아릴기는, 페닐기인 것이 특히 바람직하고, 이 페닐기는 추가로 치환기를 갖고 있어도 된다.
환 RC1, 환 RC2 및 환 RC3의 치환기로서의 1가의 복소환기는, 피리미딘환 또는 트리아진환(특히 트리아진환)으로부터, 환을 구성하는 탄소 원자에 직접 결합하는 수소 원자 1개를 제외한 기인 것이 특히 바람직하고, 이들 기는, 추가로 치환기를 갖고 있어도 된다.
환 RC1, 환 RC2, 또는 환 RC3은, 치환기로서 상기 식 (D-A), 상기 식 (D-B) 또는 상기 식 (D-C)로 표시되는 기를 갖고 있어도 된다. 환 RC1, 환 RC2, 또는 환 RC3이, 치환기로서 상기 식 (D-A), 상기 식 (D-B) 또는 상기 식 (D-C)로 표시되는 기를 갖고 있는 경우에는, 금속 착체의 응집이 억제됨으로써, 금속 착체를 사용하여 형성되는 발광 소자의 휘도 수명이 더욱 향상되는 경우가 있다.
환 RC3으로서는, 예를 들어 상기 식 (P')로 표시되는 기를 들 수 있다.
RC31, RC32, RC33 및 RC34로서의 아릴기, 아릴옥시기, 1가의 복소환기, 치환 아미노기 및 할로겐 원자의 예 및 바람직한 범위는, 각각, 환 RC1, 환 RC2 및 환 RC3이 갖고 있어도 되는 치환기로서의 아릴기, 아릴옥시기, 1가의 복소환기, 치환 아미노기 및 할로겐 원자의 예 및 바람직한 범위와 동일하다.
RC31, RC32, RC33 및 RC34가 추가로 갖고 있어도 되는 치환기의 예 및 바람직한 범위는, 환 RC1, 환 RC2 및 환 RC3이 갖고 있어도 되는 치환기가 추가로 갖고 있어도 되는 치환기의 예 및 바람직한 범위와 동일하다.
RC31, RC32, RC33 및 RC34는, 본 실시 형태의 금속 착체의 합성이 용이하므로, 수소 원자, 알킬기, 시클로알킬기, 아릴기 또는 1가의 복소환기인 것이 바람직하고, 수소 원자, 알킬기, 시클로알킬기 또는 아릴기인 것이 보다 바람직하며, 수소 원자, 알킬기 또는 아릴기인 것이 더욱 바람직하다.
RC31, RC32, RC33 또는 RC34는, 상기 식 (D-A), 상기 식 (D-B) 또는 상기 식 (D-C)로 표시되는 기여도 된다. RC31, RC32, RC33 또는 RC34가, 상기 식 (D-A), 상기 식 (D-B) 또는 상기 식 (D-C)로 표시되는 기인 경우에는, 금속 착체의 응집이 억제됨으로써, 금속 착체를 사용하여 형성되는 발광 소자의 휘도 수명이 더욱 향상되는 경우가 있다.
본 실시 형태의 금속 착체로서는, 합성이 용이하므로, R2와 R3, R3과 R4, 및 R5와 R6 중 하나의 조합이 일체로 되어, 상기 식 (P)로 표시되는 기를 형성하고 있는 금속 착체가 보다 바람직하고, R2와 R3, 및 R3과 R4 중 하나의 조합이 일체로 되어, 상기 식 (P)로 표시되는 기를 형성하고 있는 금속 착체가 더욱 바람직하며, R2와 R3의 조합이 일체로 되어, 상기 식 (P)로 표시되는 기를 형성하고 있는 금속 착체가 특히 바람직하다. 상기 식 (0)으로 표시되는 금속 착체 중, R2와 R3의 조합이 일체로 되어 상기 식 (P)로 표시되는 기를 형성하고 있는 금속 착체를, 이하, 「금속 착체 X」라고 한다.
금속 착체 X로서는, 예를 들어 상기 식 (2-A1), 상기 식 (2-B1) 또는 상기 식 (2-C1)로 표시되는 금속 착체를 들 수 있으며, 합성이 용이하므로, 상기 식 (2-A1) 또는 상기 식 (2-B1)로 표시되는 금속 착체가 보다 바람직하고, 상기 식 (2-A1)로 표시되는 금속 착체가 더욱 바람직하다.
E1, E2, E3, E4, E5 및 E6은, 본 실시 형태의 금속 착체의 합성이 용이하므로, 탄소 원자인 것이 바람직하다.
Xa 및 Xb는, 본 실시 형태의 금속 착체의 합성이 용이하므로, Xa가 -C(RXa)2-로 표시되는 기, 또는 -C(RXa)2-C(RXa)2-로 표시되는 기이며, 또한, Xb가 단결합로 표시되는 기인 것이 바람직하고, Xa가 -C(RXa)2-로 표시되는 기이며, 또한, Xb가 단결합로 표시되는 기인 것이 더욱 바람직하다.
Xa 또는 Xb가 -C(RXa)2-로 표시되는 기인 경우, RXa가, 각각 독립적으로, 알킬기(특히 탄소수 1 내지 8의 알킬기) 혹은 아릴기(특히 페닐기)인 것이 바람직하고, 또는, -C(RXa)2-가, 하기의 식 (XAB-1)로 표시되는 기인 것이 바람직하다.
Figure pct00026
[식 중, RC41, RC42, RC43, RC44, RC45, RC46, RC47 및 RC48은, 각각 독립적으로, 수소 원자, 알킬기, 시클로알킬기, 알콕시기, 시클로알콕시기, 아릴기, 아릴옥시기, 1가의 복소환기, 치환 아미노기 또는 할로겐 원자를 나타내고, 이들 기는 치환기를 갖고 있어도 된다.]
상기 식 (XAB-1)에 있어서, RC41, RC42, RC43, RC44, RC45, RC46, RC47 및 RC48은, 각각 독립적으로, 수소 원자 또는 탄소수 1 내지 8의 알킬기인 것이 바람직하다.
Ya 및 Yb는, 본 실시 형태의 금속 착체의 합성이 용이하므로, Ya가 단결합이며, 또한, Yb가 -C(RYa)2-로 표시되는 기인 것이 바람직하다.
Ya 또는 Yb가 -C(RYa)2-로 표시되는 기인 경우, RYa가, 각각 독립적으로, 알킬기(특히 탄소수 1 내지 8의 알킬기) 혹은 아릴기(특히 페닐기)인 것이 바람직하며(알킬기인 것이 보다 바람직하며), 또는 -C(RYa)2-가, 상기 식 (XAB-1)로 표시되는 기인 것이 바람직하다.
R1, R2, R3, R4, R5 및 R6으로서의 아릴기, 아릴옥시기, 1가의 복소환기, 치환 아미노기 및 할로겐 원자의 예 및 바람직한 범위는, 각각 환 RC1, 환 RC2 및 환 RC3이 갖고 있어도 되는 치환기로서의 아릴기, 아릴옥시기, 1가의 복소환기, 치환 아미노기 및 할로겐 원자의 예 및 바람직한 범위와 동일하다.
R1, R2, R3, R4, R5 및 R6이 추가로 갖고 있어도 되는 치환기의 예 및 바람직한 범위는, 환 RC1, 환 RC2 및 환 RC3이 갖고 있어도 되는 치환기가 추가로 갖고 있어도 되는 치환기의 예 및 바람직한 범위와 동일하다.
R1, R2, R3, R4, R5 및 R6은, 본 실시 형태의 금속 착체의 합성이 용이하므로, 수소 원자, 알킬기, 시클로알킬기, 아릴기, 1가의 복소환기 또는 할로겐 원자인 것이 바람직하고, 수소 원자, 알킬기, 시클로알킬기 또는 아릴기인 것이 보다 바람직하며, 수소 원자인 것이 더욱 바람직하다.
본 실시 형태의 금속 착체를 함유하는 발광 소자의 장기 열화가 보다 억제되므로, R1, R2, R3, R4, R5 또는 R6 중 적어도 1개(특히 R4 또는 R5)가 아릴기 또는 1가의 복소환기인 것이 바람직하다.
R1, R2, R3, R4, R5 또는 R6 중 적어도 1개(특히 R4 또는 R5)가 아릴기인 경우, 당해 아릴기는, 페닐기인 것이 특히 바람직하고, 이 페닐기는 추가로 치환기를 갖고 있어도 된다.
R1, R2, R3, R4, R5 또는 R6 중 적어도 1개(특히 R4 또는 R5)가 1가의 복소환기인 경우, 당해 1가의 복소환기는, 트리아진환으로부터 환을 구성하는 탄소 원자에 직접 결합하는 수소 원자 1개를 제외한 기인 것이 특히 바람직하고, 추가로 치환기를 갖고 있어도 된다.
R1, R2, R3, R4, R5 또는 R6(특히 R3 또는 R5)은, 상기 식 (D-A), 상기 식 (D-B) 또는 상기 식 (D-C)로 표시되는 기여도 된다. R1, R2, R3, R4, R5 또는 R6(특히 R3 또는 R5)이, 상기 식 (D-A), 상기 식 (D-B) 또는 상기 식 (D-C)로 표시되는 기를 갖고 있는 경우에는, 금속 착체의 응집이 억제됨으로써, 금속 착체를 사용하여 형성되는 발광 소자의 휘도 수명이 더욱 향상되는 경우가 있다.
특히, R3, R4 또는 R5(나아가서는 R4 또는 R5)가, 상기 식 (D-A), 상기 식 (D-B) 또는 상기 식 (D-C)로 표시되는 기여도 된다. R3, R4 또는 R5(나아가서는 R4 또는 R5)가, 상기 식 (D-A), 상기 식 (D-B) 또는 상기 식 (D-C)로 표시되는 기를 갖고 있는 경우에는, 금속 착체의 응집이 억제됨으로써, 금속 착체를 사용하여 형성되는 발광 소자의 휘도 수명이 더욱 향상되는 경우가 있다.
상기 식 (2-A1)로 표시되는 금속 착체로서는, 예를 들어 상기 식 (2-A1-1)로 표시되는 금속 착체를 들 수 있다.
RC41, RC42, RC43, RC44, RC45, RC46, RC47 및 RC48로서의 아릴기, 아릴옥시기, 1가의 복소환기, 치환 아미노기 및 할로겐 원자의 예 및 바람직한 범위는, 각각, 환 RC1, 환 RC2 및 환 RC3이 갖고 있어도 되는 치환기로서의 아릴기, 아릴옥시기, 1가의 복소환기, 치환 아미노기 및 할로겐 원자의 예 및 바람직한 범위와 동일하다.
RC41, RC42, RC43, RC44, RC45, RC46, RC47 및 RC48이 추가로 갖고 있어도 되는 치환기의 예 및 바람직한 범위는, 환 RC1, 환 RC2 및 환 RC3이 갖고 있어도 되는 치환기가 추가로 갖고 있어도 되는 치환기의 예 및 바람직한 범위와 동일하다.
RC41, RC42, RC43, RC44, RC45, RC46, RC47 및 RC48은, 본 실시 형태의 금속 착체의 합성이 용이하므로, 수소 원자, 알킬기, 시클로알킬기, 아릴기, 1가의 복소환기 또는 할로겐 원자인 것이 바람직하고, 수소 원자, 알킬기, 시클로알킬기 또는 아릴기인 것이 보다 바람직하며, 수소 원자인 것이 더욱 바람직하다.
RC41, RC42, RC43, RC44, RC45, RC46, RC47 또는 RC48은, 상기 식 (D-A), 상기 식 (D-B) 또는 상기 식 (D-C)로 표시되는 기여도 된다. RC41, RC42, RC43, RC44, RC45, RC46, RC47 또는 RC48이, 상기 식 (D-A), 상기 식 (D-B) 또는 상기 식 (D-C)로 표시되는 기를 갖고 있는 경우에는, 금속 착체의 응집이 억제됨으로써, 금속 착체를 사용하여 형성되는 발광 소자의 휘도 수명이 더욱 향상되는 경우가 있다.
<식 (D-A) 내지 식 (D-C)로 표시되는 기>
mDA1, mDA2, mDA3, mDA4, mDA5, mDA6 및 mDA7은, 통상 10 이하의 정수이며, 바람직하게는 5 이하의 정수이며, 보다 바람직하게는 2 이하의 정수이며, 더욱 바람직하게는 0 또는 1이다. mDA2, mDA3, mDA4, mDA5, mDA6 및 mDA7은, 동일한 정수인 것이 바람직하다.
GDA는, 바람직하게는 방향족 탄화수소기 또는 복소환기이며, 보다 바람직하게는 벤젠환, 피리딘환, 피리미딘환, 트리아진환 또는 카르바졸환으로부터 환을 구성하는 탄소 원자 또는 질소 원자에 직접 결합하는 수소 원자 3개를 제외하고 이루어지는 기이며, 이들 기는 치환기를 갖고 있어도 된다.
GDA가 갖고 있어도 되는 치환기는, 바람직하게는 알킬기, 시클로알킬기, 알콕시기, 시클로알콕시기, 아릴기 또는 1가의 복소환기이며, 이들 기는 치환기를 갖고 있어도 된다.
GDA는, 바람직하게는 하기의 식 (GDA-11) 내지 식 (GDA-15)로 표시되는 기이다.
Figure pct00027
[식 중,
*은, 식 (D-A)에 있어서의 ArDA1, 식 (D-B)에 있어서의 ArDA1, 식 (D-B)에 있어서의 ArDA2, 또는 식 (D-B)에 있어서의 ArDA3과의 결합을 나타낸다;
**은, 식 (D-A)에 있어서의 ArDA2, 식 (D-B)에 있어서의 ArDA2, 식 (D-B)에 있어서의 ArDA4, 또는 식 (D-B)에 있어서의 ArDA6과의 결합을 나타낸다;
***은, 식 (D-A)에 있어서의 ArDA3, 식 (D-B)에 있어서의 ArDA3, 식 (D-B)에 있어서의 ArDA5, 또는 식 (D-B)에 있어서의 ArDA7과의 결합을 나타낸다;
RDA는, 수소 원자, 알킬기, 시클로알킬기, 알콕시기, 시클로알콕시기, 아릴기 또는 1가의 복소환기를 나타내고, 이들 기는 추가로 치환기를 갖고 있어도 된다; RDA가 복수 존재하는 경우, 그들은 동일해도 되고 상이해도 된다.]
ArDA1, ArDA2, ArDA3, ArDA4, ArDA5, ArDA6 및 ArDA7은, 바람직하게는 페닐렌기, 플루오렌디일기 또는 카르바졸디일기이며, 보다 바람직하게는 하기의 식 (ArDA-1) 내지 식 (ArDA-5)로 표시되는 기이며, 이들 기는 치환기를 갖고 있어도 된다.
ArDA1, ArDA2, ArDA3, ArDA4, ArDA5, ArDA6 및 ArDA7이 갖고 있어도 되는 치환기의 예 및 바람직한 범위는, GDA가 갖고 있어도 되는 치환기의 예 및 바람직한 범위와 동일하다.
Figure pct00028
[식 중,
RDA는, 상기 식 (GDA-11) 내지 식 (GDA-15)에 있어서의 RDA와 동일한 의미를 나타낸다;
RDB는, 수소 원자, 알킬기, 시클로알킬기, 아릴기 또는 1가의 복소환기를 나타내고, 이들 기는 치환기를 갖고 있어도 된다; RDB가 복수 존재하는 경우, 그들은 동일해도 되고 상이해도 된다.]
TDA가 갖고 있어도 되는 치환기로서는, 알킬기, 시클로알킬기, 아릴기 또는 1가의 복소환기가 바람직하고, 알킬기, 시클로알킬기 또는 아릴기가 보다 바람직하고, 알킬기 또는 아릴기가 더욱 바람직하고, 알킬기가 특히 바람직하며, 이들 기는 추가로 치환기를 갖고 있어도 된다.
TDA는, 바람직하게는 하기의 식 (TDA-1) 내지 식 (TDA-3)으로 표시되는 기이며, 보다 바람직하게는 하기의 식 (TDA-1)로 표시되는 기이다.
Figure pct00029
[식 중, RDA 및 RDB는, 상기 식 (ArDA-1) 내지 식 (ArDA-5)에 있어서의 RDA 및 RDB와 동일한 의미를 나타낸다.]
상기 식 (D-A)로 표시되는 기로서는, 예를 들어 하기의 식 (D-A-1) 내지 식 (D-A-12)로 표시되는 기를 들 수 있다.
Figure pct00030
Figure pct00031
[식 중, RD는, 수소 원자, 알킬기, 시클로알킬기, 알콕시기 또는 시클로알콕시기를 나타내고, 이들 기는 치환기를 갖고 있어도 된다; RD가 복수 존재하는 경우, 그들은 동일해도 되고 상이해도 된다.]
상기 식 (D-B)로 표시되는 기로서는, 예를 들어 하기의 식 (D-B-1) 내지 식 (D-B-7)로 표시되는 기를 들 수 있다.
Figure pct00032
Figure pct00033
[식 중, RD는, 상기 식 (D-A-1) 내지 식 (D-A-12)에 있어서의 RD와 동일한 의미를 나타낸다.]
상기 식 (D-C)로 표시되는 기로서는, 예를 들어 하기의 식 (D-C-1) 내지 식 (D-C-14)로 표시되는 기를 들 수 있다.
Figure pct00034
[식 중, RD는, 상기 식 (D-A-1) 내지 식 (D-A-12)에 있어서의 RD와 동일한 의미를 나타낸다.]
본 개시에 따른 하나의 실시 양태에서는, 금속 착체가, 상기 식 (0)에 있어서의 환 RC1, 환 RC2, 또는 환 RC3에 상기 식 (D-A), 식 (D-B), 또는 식 (D-C)로 표시되는 기가 결합한 구조를 갖고 있다. 금속 착체가, 상기 식 (0)에 있어서의 환 RC1, 환 RC2, 또는 환 RC3에 상기 식 (D-A), 식 (D-B), 또는 식 (D-C)로 표시되는 기가 결합한 구조를 갖고 있는 경우에는, 금속 착체의 응집이 억제됨으로써, 금속 착체를 사용하여 형성되는 발광 소자의 휘도 수명이 더욱 향상되는 경우가 있다.
본 개시에 따른 다른 실시 양태에서는, 금속 착체가, 상기 식 (0)에 있어서의 환 RC2 혹은 환 RC3에 상기 식 (D-A), 식 (D-B), 혹은 식 (D-C)로 표시되는 기가 결합한 구조, 또는 상기 식 (0)에 있어서의 R3 혹은 R5가 상기 식 (D-A), 식 (D-B), 혹은 식 (D-C)로 표시되는 기인 구조를 갖고 있다. 금속 착체가, 상기 식 (0)에 있어서의 환 RC2 혹은 환 RC3에 상기 식 (D-A), 식 (D-B), 혹은 식 (D-C)로 표시되는 기가 결합한 구조, 또는 상기 식 (0)에 있어서의 R3 혹은 R5가 상기 식 (D-A), 식 (D-B),혹은 식 (D-C)로 표시되는 기인 구조를 갖고 있는 경우에는, 금속 착체의 응집이 억제됨으로써, 금속 착체를 사용하여 형성되는 발광 소자의 휘도 수명이 더욱 향상되는 경우가 있다.
<음이온성의 2좌 배위자>
A1-G1-A2로 표시되는 음이온성의 2좌 배위자로서는, 예를 들어 하기의 식으로 표시되는 배위자를 들 수 있다. 단, A1-G1-A2로 표시되는 음이온성의 2좌 배위자는, 첨자 n1로 그 수가 정의되어 있는 배위자와는 상이하다.
Figure pct00035
Figure pct00036
Figure pct00037
[식 중,
*은, M과 결합하는 부위를 나타낸다;
RL1은, 수소 원자, 알킬기, 시클로알킬기, 아릴기, 1가의 복소환기 또는 할로겐 원자를 나타내고, 이들 기는 치환기를 갖고 있어도 된다; 복수 존재하는 RL1은, 동일해도 되고 상이해도 된다;
RL2는, 알킬기, 시클로알킬기, 아릴기, 1가의 복소환기 또는 할로겐 원자를 나타내고, 이들 기는 치환기를 갖고 있어도 된다.]
본 실시 형태의 금속 착체의 구체예로서는, 하기의 식 (Ir-101) 내지 식 (Ir-136)으로 표시되는 금속 착체를 들 수 있다.
Figure pct00038
Figure pct00039
Figure pct00040
Figure pct00041
Figure pct00042
Figure pct00043
Figure pct00044
Figure pct00045
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Figure pct00047
Figure pct00048
Figure pct00049
Figure pct00050
Figure pct00051
Figure pct00052
Figure pct00053
Figure pct00054
Figure pct00055
본 실시 형태의 금속 착체는, 1종 단독으로 사용해도 되고, 2종 이상을 병용해도 된다.
본 실시 형태의 금속 착체에는, 복수의 기하 이성체가 생각되고, 어느 기하 이성체여도 되지만, 본 실시 형태의 금속 착체의 발광 스펙트럼의 반값폭이 보다 우수하므로, facial체가 금속 착체 전체에 대하여 80몰％ 이상인 것이 바람직하고, 90몰％ 이상인 것이 보다 바람직하고, 99몰％ 이상인 것이 더욱 보다 바람직하며, 100몰％(즉, 다른 기하 이성체를 포함하지 않는 것)가 특히 바람직하다.
<식 (0)으로 표시되는 금속 착체의 제조 방법>
본 실시 형태의 금속 착체 중, 대표적인 금속 착체인 상기 금속 착체 X의 제조 방법을 설명한다.
[제조 방법 1]
금속 착체 X는, 예를 들어 배위자가 되는 화합물과 금속 화합물을 반응시키는 방법에 의해 제조할 수 있다. 필요에 따라, 금속 착체의 배위자의 관능기 변환 반응을 행해도 된다. 상기 식 (0)으로 표시되는 금속 착체 중, 금속 착체 X 이외의 금속 착체에 대해서도, 마찬가지로 하여 제조할 수 있다.
금속 착체 X 중에서, M이 이리듐 원자이며, n1이 2 또는 3인 것은, 예를 들어
(ⅰ) 하기의 식 (M2-1)로 표시되는 화합물과, 이리듐 화합물 또는 그 수화물을 반응시킴으로써, 하기의 식 (M2-2)로 표시되는 금속 착체를 합성하는 공정 A1, 및
(ⅱ) 하기의 식 (M2-2)로 표시되는 금속 착체와, 하기의 식 (M2-1)로 표시되는 화합물 또는 A1-G1-A2로 표시되는 배위자의 전구체를 반응시키는 공정 B1
을 포함하는 방법에 의해 제조할 수 있다.
Figure pct00056
Figure pct00057
[상기 식 (M2-1) 및 식 (M2-2) 중, 환 RC1, 환 RC2, 환 RC3, Xa, Xb, Ya, Yb, R1, R4, R5, R6, E1, E4, E5 및 E6은, 각각, 상기 식 (0)에 있어서의 환 RC1, 환 RC2, 환 RC3, Xa, Xb, Ya, Yb, R1, R4, R5, R6, E1, E4, E5 및 E6과 동일한 의미를 나타낸다; 단, 식 (M2-1) 및 식 (M2-2)를 구성하는 각각의 배위자에 있어서, 환 RC1, 환 RC2 및 환 RC3 중 적어도 1개의 환이, 상기 식 (D-A), 식 (D-B) 또는 식 (D-C)로 표시되는 기를 갖는다.]
공정 A1에 있어서, 이리듐 화합물로서는, 예를 들어 염화이리듐, 트리스(아세틸아세토나토)이리듐(Ⅲ), 클로로(시클로옥타디엔)이리듐(Ⅰ)다이머, 및 아세트산이리듐(Ⅲ)을 들 수 있고, 이리듐 화합물의 수화물로서는, 예를 들어 염화이리듐·3수화물을 들 수 있다.
공정 A1 및 공정 B1은, 통상, 용매 중에서 행한다. 용매로서는, 예를 들어 메탄올, 에탄올, 프로판올, 에틸렌글리콜, 글리세린, 2-메톡시에탄올, 및 2-에톡시에탄올 등의 알코올계 용매; 디에틸에테르, 테트라히드로푸란, 디옥산, 시클로펜틸메틸에테르, 및 디글라임 등의 에테르계 용매; 염화메틸렌 및 클로로포름 등의 할로겐계 용매; 아세토니트릴, 및 벤조니트릴 등의 니트릴계 용매; 헥산, 데칼린, 톨루엔, 크실렌 및 메시틸렌 등의 탄화수소계 용매; N,N-디메틸포름아미드, 및 N,N-디메틸아세트아미드 등의 아미드계 용매; 그리고, 아세톤, 디메틸술폭시드, 및 물을 들 수 있다.
공정 A1 및 공정 B1에 있어서, 반응 시간은, 통상, 30분 내지 150시간이며, 반응 온도는, 통상, 반응계에 존재하는 용매의 융점 내지 비점의 사이에 있다.
공정 A1에 있어서, 식 (M2-1)로 표시되는 화합물의 양은, 이리듐 화합물 또는 그 수화물 1몰에 대하여, 통상, 2 내지 20몰이다.
공정 B1에 있어서, 식 (M2-1)로 표시되는 화합물 또는 A1-G1-A2로 표시되는 배위자의 전구체의 양은, 식 (M2-2)로 표시되는 금속 착체 1몰에 대하여, 통상, 1 내지 100몰이다.
공정 B1에 있어서, 반응은, 트리플루오로메탄술폰산은 등의 은 화합물의 존재하에서 행하는 것이 바람직하다. 은 화합물을 사용하는 경우, 그 양은, 식 (M2-2)로 표시되는 금속 착체 1몰에 대하여, 통상, 2 내지 20몰이다.
상기 식 (M2-1)로 표시되는 화합물은, 예를 들어 하기의 식 (M1-3)으로 표시되는 화합물과, 하기의 식 (M1-4)로 표시되는 화합물을, Suzuki 반응, Kumada 반응, Stille 반응 등의 커플링 반응시키는 공정에 의해 합성할 수 있다.
Figure pct00058
[식 (M1-3) 중, 환 RC1, 환 RC2, 환 RC3, Xa, Xb, Ya, Yb, R1, R4, R5, R6, E1, E4, E5 및 E6은, 각각, 상기 식 (0)에 있어서의 환 RC1, 환 RC2, 환 RC3, Xa, Xb, Ya, Yb, R1, R4, R5, R6, E1, E4, E5 및 E6과 동일한 의미를 나타낸다; 단, 환 RC1, 환 RC2 및 환 RC3 중 적어도 1개의 환은, 상기 식 (M2-1)에 있어서의 식 (D-A), 식 (D-B) 또는 식 (D-C)로 표시되는 기 대신에 -B(ORW1)2로 표시되는 기, 알킬술포닐옥시기, 시클로알킬술포닐옥시기, 아릴술포닐옥시기, 염소 원자, 브롬 원자 또는 요오드 원자를 치환기로서 갖는다;
RW1은, 수소 원자, 알킬기, 시클로알킬기, 아릴기 또는 아미노기를 나타내고, 이들 기는 치환기를 갖고 있어도 된다. 복수 존재하는 RW1은, 동일해도 되고 상이해도 되며, 서로 결합하여, 각각이 결합하는 산소 원자와 함께 환 구조를 형성하고 있어도 된다.]
[식 (M1-4) 중, Z1은, 상기 식 (D-A), 식 (D-B) 또는 식 (D-C)로 표시되는 기를 나타낸다. W1은, -B(ORW1)2로 표시되는 기, 알킬술포닐옥시기, 시클로알킬술포닐옥시기, 아릴술포닐옥시기, 염소 원자, 브롬 원자 또는 요오드 원자를 나타내고, 이들 기는 치환기를 갖고 있어도 된다; RW1은, 식 (M1-3)에 있어서의 RW1과 동일한 의미를 나타낸다.]
-B(ORW1)2로 표시되는 기로서는, 예를 들어 하기의 식 (W-1) 내지 식 (W-10)으로 표시되는 기를 들 수 있다.
Figure pct00059
W1로 표시되는 알킬술포닐옥시기로서는, 예를 들어 메탄술포닐옥시기, 에탄술포닐옥시기, 및 트리플루오로메탄술포닐옥시기를 들 수 있다.
W1로 표시되는 아릴술포닐옥시기로서는, 예를 들어 p-톨루엔술포닐옥시기를 들 수 있다.
W1로서는, 상기 식 (M1-4)로 표시되는 화합물과 상기 식 (M1-3)으로 표시되는 금속 착체와의 커플링 반응이 용이하게 진행되므로, 염소 원자, 브롬 원자 또는 상기 식 (W-7)로 표시되는 기가 보다 바람직하다.
환 RC1, 환 RC2 및 환 RC3 중 적어도 1개의 환이 상기 식 (D-A), 식 (D-B) 또는 식 (D-C)로 표시되는 기 대신에 갖는 치환기로서의, 알킬술포닐옥시기, 시클로알킬술포닐옥시기 및 아릴술포닐옥시기는, 각각, W1로 표시되는 알킬술포닐옥시기, 시클로알킬술포닐옥시기 및 아릴술포닐옥시기와 동일한 의미를 나타낸다.
Z1로서는, 상기 식 (D-A)로 표시되는 기가 바람직하고, 상기 식 (D-A1) 내지 식 (D-A3)으로 표시되는 기가 보다 바람직하다.
상기 식 (M1-3)으로 표시되는 화합물과 상기 식 (M1-4)로 표시되는 화합물과의 커플링 반응은, 통상, 용매 중에서 행한다. 사용되는 용매, 반응 시간 및 반응 온도는, 공정 A1 및 공정 B1에 대하여 설명한 것과 동일해도 된다.
상기 식 (M1-3)으로 표시되는 화합물과 상기 식 (M1-4)로 표시되는 화합물과의 커플링 반응에 있어서, 식 (M1-4)로 표시되는 화합물의 양은, 식 (M1-3)으로 표시되는 화합물 1몰에 대하여, 통상, 0.05 내지 20몰이다.
상기 식 (M1-4)로 표시되는 화합물로서는, 예를 들어 Z1이 상기 식 (D-A1) 내지 식 (D-A3)으로 표시되는 기이며, 또한, W1이 -B(ORW1)2로 표시되는 기, 트리플루오로메탄술포닐옥시기, 브롬 원자 또는 요오드 원자인 화합물을 들 수 있다.
상기 식 (M1-4)로 표시되는 화합물의 실시 형태의 하나인 하기의 식 (M1-4-1)로 표시되는 화합물은, 예를 들어 하기의 방법으로 합성할 수 있다.
Figure pct00060
[식 중,
Rp1은, 알킬기, 시클로알킬기, 알콕시기, 또는 시클로알콕시기를 나타낸다; Rp1이 복수 존재하는 경우, 그들은 각각 동일해도 되고 상이해도 된다; np1은, 0 내지 5의 정수를 나타낸다; 복수 존재하는 np1은, 동일해도 되고 상이해도 된다;
W2는, -B(ORW1)2로 표시되는 기, 알킬술포닐옥시기, 시클로알킬술포닐옥시기, 아릴술포닐옥시기, 염소 원자, 브롬 원자 또는 요오드 원자를 나타내고, 이들 기는 치환기를 갖고 있어도 된다.]
상기 식 (M1-4-1)로 표시되는 화합물은, 예를 들어 상기 식 (M1-4-1a)로 표시되는 화합물과, 상기 식 (M1-4-1b)로 표시되는 화합물을 커플링 반응시킴으로써 제조할 수 있다. 이 커플링 반응은, 상기 식 (M2-1)로 표시되는 화합물에 대하여 설명한 것과 마찬가지의 반응이어도 된다.
상기 식 (M1-4)로 표시되는 화합물의 실시 형태의 하나인 하기의 식 (M1-4-2)로 표시되는 화합물은, 예를 들어 하기의 방법으로 합성할 수 있다.
Figure pct00061
[식 중, Rp1, np1 및 W2는, 상기 식 M(1-4-1) 및 식 M(1-4-1b)에 있어서의 Rp1, np1 및 W2와 동일한 의미를 나타낸다.]
상기 식 (M1-4-2c)로 표시되는 화합물은, 예를 들어 상기 식 (M1-4-2a)로 표시되는 화합물과, 상기 식 (M1-4-2b)로 표시되는 화합물을 커플링 반응시킴으로써 제조할 수 있다. 이 커플링 반응은, 상기 식 (M2-1)로 표시되는 화합물에 대하여 설명한 것과 마찬가지의 반응이어도 된다.
상기 식 (M1-4-2)로 표시되는 화합물은, 예를 들어 상기 식 (M1-4-2c)로 표시되는 화합물과, 상기 식 (M1-4-2d)로 표시되는 화합물을, 이시야마-미야우라-Hartwig 반응시킴으로써 합성할 수 있다.
상기 식 (M1-3)으로 표시되는 화합물은, 예를 들어 하기의 식 (M1-5)로 표시되는 화합물과, 하기의 식 (M1-6)으로 표시되는 화합물을, 커플링 반응시킴으로써 제조할 수 있다. 이 커플링 반응은, 상기 식 (M2-1)로 표시되는 화합물에 대하여 설명한 것과 마찬가지의 반응이어도 된다.
Figure pct00062
[식 (M1-5) 중, 환 RC1, 환 RC2, Xa 및 Xb는, 각각, 상기 식 (0)에 있어서의 환 RC1, 환 RC2, Xa 및 Xb와 동일한 의미를 나타낸다;
식 (M1-6) 중, 환 RC3, Ya, Yb, R1, R4, R5, R6, E1, E4, E5 및 E6은, 각각, 상기 식 (0)에 있어서의 환 RC3, Ya, Yb, R1, R4, R5, R6, E1, E4, E5 및 E6과 동일한 의미를 나타낸다; 단, 환 RC1, 환 RC2 및 환 RC3 중 적어도 1개의 환은, 상기 식 (D-A), 식 (D-B) 또는 식 (D-C)로 표시되는 기 대신에 -B(ORW1)2로 표시되는 기, 알킬술포닐옥시기, 시클로알킬술포닐옥시기, 아릴술포닐옥시기, 염소 원자, 브롬 원자 또는 요오드 원자를 치환기로서 갖는다;
W3 및 W4는, 각각 독립적으로, -B(ORW1)2로 표시되는 기, 알킬술포닐옥시기, 시클로알킬술포닐옥시기, 아릴술포닐옥시기, 염소 원자, 브롬 원자 또는 요오드 원자를 나타내고, 이들 기는 치환기를 갖고 있어도 된다.]
금속 착체 X 중에서, M이 이리듐 원자이며, n1이 1인 것은, 예를 들어
(ⅰ) A1-G1-A2로 표시되는 배위자의 전구체와, 이리듐 화합물 또는 그 수화물을 반응시키는 공정 A1', 및
(ⅱ) 공정 A1'에서 얻어진 금속 착체와, 상기 식 (M2-1)로 표시되는 화합물을 반응시키는 공정 B1'
를 포함하는 방법에 의해 제조할 수 있다.
공정 A1' 및 공정 B1'는, 각각, 공정 A1 및 공정 B1에 준하여 실시할 수 있다.
[제조 방법 2]
상기 금속 착체 X는, 예를 들어 금속 착체의 전구체와 금속 착체의 배위자 전구체를 반응시키는 방법에 의해서도 제조할 수 있다.
금속 착체 X는, 예를 들어 상기 식 (M1-4)로 표시되는 화합물과, 하기의 식 (M1-7)로 표시되는 금속 착체를 커플링 반응시킴으로써 제조할 수 있다. 이 커플링 반응은, 상기 식 (M2-1)로 표시되는 화합물에 대하여 설명한 것과 마찬가지의 반응이어도 된다.
Figure pct00063
[식 (M1-7) 중, n1, n2, 환 RC1, 환 RC2, 환 RC3, Xa, Xb, Ya, Yb, R1, R4, R5, R6, E1, E4, E5, E6 및 A1-G1-A2는, 각각, 상기 식 (0)에 있어서의 n1, n2, 환 RC1, 환 RC2, 환 RC3, Xa, Xb, Ya, Yb, R1, R4, R5, R6, E1, E4, E5, E6, 및 A1-G1-A2와 동일한 의미를 나타낸다; 단, 첨자 n1로 그 수가 정의되어 있는 각각의 배위자 또는 1개의 배위자에 있어서, 환 RC1, 환 RC2 및 환 RC3 중 적어도 1개의 환은, 상기 식 (D-A), 식 (D-B) 또는 식 (D-C)로 표시되는 기 대신에 -B(ORW1)2로 표시되는 기, 알킬술포닐옥시기, 시클로알킬술포닐옥시기, 아릴술포닐옥시기, 염소 원자, 브롬 원자 또는 요오드 원자를 치환기로서 갖는다;
RW1은, 수소 원자, 알킬기, 시클로알킬기, 아릴기 또는 아미노기를 나타내고, 이들 기는 치환기를 갖고 있어도 된다. 복수 존재하는 RW1은, 동일해도 되고 상이해도 되며, 서로 결합하여, 각각이 결합하는 산소 원자와 함께 환 구조를 형성하고 있어도 된다.]
상기 식 (M1-7)로 표시되는 금속 착체는, 예를 들어 상기 「제조 방법 1」에 있어서의 공정 A1 및 공정 B1에 있어서, 상기 식 (M2-1)로 표시되는 화합물 대신에 상기 식 (M1-3)으로 표시되는 화합물을 사용함으로써 합성할 수 있다.
상기 「<식 (0)으로 표시되는 금속 착체의 제조 방법>」에서 설명한 각 반응에 있어서 사용되는 화합물, 촉매 및 용매는, 각각, 1종 단독으로 사용해도 되고, 2종 이상을 병용해도 된다.
<조성물>
본 실시 형태의 조성물은, 호스트 재료, 본 실시 형태의 금속 착체와는 다른 발광 재료, 산화 방지제 및 용매로 이루어지는 군에서 선택되는 적어도 1종의 재료와, 본 실시 형태의 금속 착체를 함유한다.
본 실시 형태의 조성물에 있어서, 본 실시 형태의 금속 착체는, 1종 단독으로 함유되어 있어도 되고, 2종 이상 함유되어 있어도 된다.
[호스트 재료]
「호스트 재료」는, 정공 주입성, 정공 수송성, 전자 주입성 및 전자 수송성으로부터 선택되는 적어도 하나의 기능을 갖는 재료이다. 호스트 재료는, 게스트 재료와 함께, 조성물을 구성할 수 있다. 게스트 재료로서는, 예를 들어 본 실시 형태의 금속 착체를 들 수 있다. 본 실시 형태의 금속 착체를 호스트 재료와의 조성물로 함으로써, 본 실시 형태의 금속 착체를 사용하여 얻어지는 발광 소자의 휘도 수명이, 보다 우수한 것이 된다. 본 실시 형태의 조성물에 있어서, 호스트 재료는, 1종 단독으로 함유되어 있어도 되고, 2종 이상 함유되어 있어도 된다.
본 실시 형태의 금속 착체와, 호스트 재료를 함유하는 조성물에 있어서, 본 실시 형태의 금속 착체의 함유량은, 본 실시 형태의 금속 착체와 호스트 재료와의 합계를 100질량부로 한 경우, 통상, 0.01질량부 내지 80질량부이며, 바람직하게는 0.05질량부 내지 40질량부이며, 보다 바람직하게는 0.1질량부 내지 20질량부이며, 더욱 바람직하게는 1질량부 내지 20질량부이다.
호스트 재료가 갖는 최저 여기 삼중항 상태(T1)는, 본 실시 형태의 조성물을 사용하여 얻어지는 발광 소자의 휘도 수명이 보다 우수하므로, 본 실시 형태의 금속 착체가 갖는 최저 여기 삼중항 상태(T1)와 동등한 에너지 준위, 또는 보다 높은 에너지 준위인 것이 바람직하다.
호스트 재료로서는, 본 실시 형태의 조성물을 사용하여 얻어지는 발광 소자를 용액 도포 프로세스에서 제작할 수 있으므로, 본 실시 형태의 금속 착체를 용해하는 것이 가능한 용매에 대하여 용해성을 나타내는 것이면 바람직하다.
호스트 재료는, 호스트 재료에 사용되는 저분자 화합물(이하, 「저분자 호스트」라고도 함)과, 호스트 재료에 사용되는 고분자 화합물(이하, 「고분자 호스트」라고도 함)로 분류된다. 호스트 재료의 예로서는, 하기의 바람직한 저분자 호스트 및 고분자 호스트 외에, 후술하는 정공 주입 재료, 정공 수송 재료, 전자 주입 재료, 및 전자 수송 재료를 들 수 있다.
<저분자 호스트>
저분자 호스트는, 바람직하게는 하기의 식 (H-1)로 표시되는 화합물이다.
Figure pct00064
[식 중,
ArH1 및 ArH2는, 각각 독립적으로, 아릴기 또는 1가의 복소환기를 나타내고, 이들 기는 치환기를 갖고 있어도 된다;
nH1 및 nH2는, 각각 독립적으로, 0 또는 1을 나타낸다. nH1이 복수 존재하는 경우, 그들은 동일해도 되고 상이해도 된다; nH2가 복수 존재하는 경우, 복수의 nH2는, 각각 동일해도 되고 상이해도 된다;
nH3은, 0 이상의 정수를 나타낸다;
LH1은, 아릴렌기, 2가의 복소환기, 또는 -[C(RH11)2]nH11-로 표시되는 기를 나타내고, 이들 기는 치환기를 갖고 있어도 된다; LH1이 복수 존재하는 경우, 그들은 동일해도 되고 상이해도 된다; nH11은, 1 이상 10 이하의 정수를 나타낸다; RH11은, 수소 원자, 알킬기, 시클로알킬기, 알콕시기, 시클로알콕시기, 아릴기 또는 1가의 복소환기를 나타내고, 이들 기는 치환기를 갖고 있어도 된다; 복수 존재하는 RH11은, 동일해도 되고 상이해도 되며, 서로 결합하여, 각각이 결합하는 탄소 원자와 함께 환을 형성하고 있어도 된다;
LH2는, -N(-LH21-RH21)-로 표시되는 기를 나타낸다; LH2가 복수 존재하는 경우, 복수의 LH2는, 각각 동일해도 되고 상이해도 된다; LH21은, 단결합, 아릴렌기 또는 2가의 복소환기를 나타내고, 이들 기는 치환기를 갖고 있어도 된다; RH21은, 수소 원자, 알킬기, 시클로알킬기, 아릴기 또는 1가의 복소환기를 나타내고, 이들 기는 치환기를 갖고 있어도 된다.]
ArH1 및 ArH2는, 페닐기, 플루오레닐기, 스피로비플루오레닐기, 피리딜기, 피리미디닐기, 트리아지닐기, 퀴놀리닐기, 이소퀴놀리닐기, 티에닐기, 벤조티에닐기, 디벤조티에닐기, 푸릴기, 벤조푸릴기, 디벤조푸릴기, 피롤릴기, 인돌릴기, 아자인돌릴기, 카르바졸릴기, 아자카르바졸릴기, 디아자카르바졸릴기, 페녹사지닐기 또는 페노티아지닐기인 것이 바람직하고, 페닐기, 스피로비플루오레닐기, 피리딜기, 피리미디닐기, 트리아지닐기, 디벤조티에닐기, 디벤조푸릴기, 카르바졸릴기 또는 아자카르바졸릴기인 것이 보다 바람직하고, 페닐기, 피리딜기, 카르바졸릴기 또는 아자카르바졸릴기인 것이 더욱 바람직하고, 상기 식 (TDA-1) 또는 식 (TDA-3)으로 표시되는 기인 것이 특히 바람직하고, 상기 식 (TDA-3)으로 표시되는 기인 것이 특히 바람직하며, 이들 기는 치환기를 갖고 있어도 된다.
ArH1 및 ArH2가 갖고 있어도 되는 치환기로서는, 할로겐 원자, 알킬기, 시클로알킬기, 알콕시기, 시클로알콕시기, 아릴기 또는 1가의 복소환기가 바람직하고, 알킬기, 알콕시기 또는 시클로알콕시기가 보다 바람직하고, 알킬기 또는 시클로알콕시기가 더욱 바람직하며, 이들 기는 추가로 치환기를 갖고 있어도 된다.
nH1은, 바람직하게는 1이다. nH2는, 바람직하게는 0이다.
nH3은, 통상, 0 이상 10 이하의 정수이며, 바람직하게는 0 이상 5 이하의 정수이며, 더욱 바람직하게는 1 이상 3 이하의 정수이며, 특히 바람직하게는 1이다.
nH11은, 바람직하게는 1 이상 5 이하의 정수이며, 보다 바람직하게는 1 이상 3 이하의 정수이며, 더욱 바람직하게는 1이다.
RH11은, 수소 원자, 알킬기, 시클로알킬기, 아릴기 또는 1가의 복소환기인 것이 바람직하고, 수소 원자, 알킬기 또는 시클로알킬기인 것이 보다 바람직하고, 수소 원자 또는 알킬기인 것이 더욱 바람직하며, 이들 기는 치환기를 갖고 있어도 된다.
LH1은, 아릴렌기 또는 2가의 복소환기인 것이 바람직하다.
LH1은, 상기 식 (A-1) 내지 식 (A-3), 식 (A-8) 내지 식 (A-10), 식 (AA-1) 내지 식 (AA-6), 식 (AA-10) 내지 식 (AA-21) 또는 식 (AA-24) 내지 식 (AA-34)로 표시되는 기인 것이 바람직하고, 상기 식 (A-1), 식 (A-2), 식 (A-8), 식 (A-9), 식 (AA-1) 내지 식 (AA-4), 식 (AA-10) 내지 식 (AA-15) 또는 식 (AA-29) 내지 식 (AA-34)로 표시되는 기인 것이 보다 바람직하고, 상기 식 (A-1), 식 (A-2), 식 (A-8), 식 (A-9), 식 (AA-2), 식 (AA-4), 식 (AA-10) 내지 식 (AA-15)로 표시되는 기인 것이 더욱 바람직하고, 상기 식 (A-1), 식 (A-2), 식 (A-8), 식 (AA-2), 식 (AA-4), 식 (AA-10), 식 (AA-12) 또는 식 (AA-14)로 표시되는 기인 것이 특히 바람직하며, 상기 식 (A-1), 식 (A-2), 식 (AA-2), 식 (AA-4) 또는 식 (AA-14)로 표시되는 기인 것이 특히 바람직하다.
LH1이 갖고 있어도 되는 치환기로서는, 할로겐 원자, 알킬기, 시클로알킬기, 알콕시기, 시클로알콕시기, 아릴기 또는 1가의 복소환기가 바람직하고, 알킬기, 알콕시기, 아릴기 또는 1가의 복소환기가 보다 바람직하고, 알킬기, 아릴기 또는 1가의 복소환기가 더욱 바람직하며, 이들 기는 추가로 치환기를 갖고 있어도 된다.
LH21은, 단결합 또는 아릴렌기인 것이 바람직하고, 단결합인 것이 보다 바람직하며, 이 아릴렌기는 치환기를 갖고 있어도 된다.
LH21로 표시되는 아릴렌기 또는 2가의 복소환기의 예 및 바람직한 범위는, LH1로 표시되는 아릴렌기 또는 2가의 복소환기의 예 및 바람직한 범위와 마찬가지이다.
RH21은, 아릴기 또는 1가의 복소환기인 것이 바람직하고, 이들 기는 치환기를 갖고 있어도 된다.
RH21로 표시되는 아릴기 및 1가의 복소환기의 예 및 바람직한 범위는, ArH1 및 ArH2로 표시되는 아릴기 및 1가의 복소환기의 예 및 바람직한 범위와 마찬가지이다.
RH21이 갖고 있어도 되는 치환기의 예 및 바람직한 범위는, ArH1 및 ArH2가 갖고 있어도 되는 치환기의 예 및 바람직한 범위와 마찬가지이다.
상기 식 (H-1)로 표시되는 화합물은, 하기의 식 (H-2)로 표시되는 화합물인 것이 바람직하다.
Figure pct00065
[식 중, ArH1, ArH2, nH3 및 LH1은, 각각, 상기 식 (H-1)에 있어서의 ArH1, ArH2, nH3 및 LH1과 동일한 의미를 나타낸다.]
저분자 호스트의 구체예로서는, 하기의 식으로 표시되는 화합물을 들 수 있다.
Figure pct00066
<고분자 호스트>
고분자 호스트로서는, 예를 들어 후술하는 정공 수송 재료인 고분자 화합물, 후술하는 전자 수송 재료인 고분자 화합물을 들 수 있다.
호스트 재료로서 바람직한 고분자 화합물에 관하여 설명한다.
고분자 호스트는, 하기의 식 (Y)로 표시되는 구성 단위를 포함하는 고분자 화합물인 것이 바람직하다.
Figure pct00067
[식 중, ArY1은, 아릴렌기, 2가의 복소환기, 또는 아릴렌기와 2가의 복소환기가 직접 결합한 2가의 기를 나타내고, 이들 기는 치환기를 갖고 있어도 된다.]
ArY1로 표시되는 아릴렌기로서는, 보다 바람직하게는 상기 식 (A-1), 식 (A-2), 식 (A-6) 내지 식 (A-10), 식 (A-19) 또는 식 (A-20)으로 표시되는 기이며, 더욱 바람직하게는 상기 식 (A-1), 식 (A-2), 식 (A-7), 식 (A-9) 또는 식 (A-19)로 표시되는 기이며, 이들 기는 치환기를 갖고 있어도 된다.
ArY1로 표시되는 2가의 복소환기로서는, 보다 바람직하게는 상기 식 (AA-1) 내지 식 (AA-4), 식 (AA-10) 내지 식 (AA-15), 식 (AA-18) 내지 식 (AA-21), 식 (A-33) 또는 식 (A-34)로 표시되는 기이며, 더욱 바람직하게는 상기 식 (AA-4), 식 (AA-10), 식 (AA-12), 식 (AA-14) 또는 식 (AA-33)으로 표시되는 기이며, 이들 기는 치환기를 갖고 있어도 된다.
ArY1로 표시되는 아릴렌기와 2가의 복소환기가 직접 결합한 2가의 기에 있어서의, 아릴렌기 및 2가의 복소환기의 보다 바람직한 범위, 더욱 바람직한 범위는, 각각, 전술한 ArY1로 표시되는 아릴렌기 및 2가의 복소환기의 보다 바람직한 범위, 더욱 바람직한 범위와 마찬가지이다.
「아릴렌기와 2가의 복소환기가 직접 결합한 2가의 기」로서는, 예를 들어 하기의 식으로 표시되는 기를 들 수 있으며, 이들은 치환기를 갖고 있어도 된다.
Figure pct00068
[식 중, RXX는, 수소 원자, 알킬기, 시클로알킬기, 아릴기 또는 1가의 복소환기를 나타내고, 이들 기는 치환기를 갖고 있어도 된다.]
RXX는, 바람직하게는 알킬기, 시클로알킬기 또는 아릴기이며, 이들 기는 치환기를 갖고 있어도 된다.
ArY1로 표시되는 기가 가져도 되는 치환기로서는, 바람직하게는 알킬기, 시클로알킬기 또는 아릴기이며, 이들 기는 추가로 치환기를 갖고 있어도 된다.
상기 식 (Y)로 표시되는 구성 단위로서는, 예를 들어 하기의 식 (Y-1), 식 (Y-2) 및 식 (Y-4) 내지 식 (Y-10)으로 표시되는 구성 단위를 들 수 있다.
Figure pct00069
[식 중, RY1은, 수소 원자, 알킬기, 시클로알킬기, 알콕시기, 시클로알콕시기, 아릴기 또는 1가의 복소환기를 나타내고, 이들 기는 치환기를 갖고 있어도 된다; 복수 존재하는 RY1은, 동일해도 되고 상이해도 되며, 인접하는 RY1끼리는 서로 결합하여, 각각이 결합하는 탄소 원자와 함께 환을 형성하고 있어도 된다.]
RY1은, 바람직하게는 수소 원자, 알킬기, 시클로알킬기 또는 아릴기이며, 이들 기는 치환기를 갖고 있어도 된다.
Figure pct00070
[식 중, RY1은, 상기 식 (Y-1)에 있어서의 RY1과 동일한 의미를 나타낸다; XY1은, -C(RY2)2-, -C(RY2)=C(RY2)-, 또는 C(RY2)2-C(RY2)2-로 표시되는 기를 나타낸다; RY2는, 수소 원자, 알킬기, 시클로알킬기, 알콕시기, 시클로알콕시기, 아릴기 또 1가의 복소환기를 나타내고, 이들 기는 치환기를 갖고 있어도 된다; 복수 존재하는 RY2는, 동일해도 되고 상이해도 되며, RY2끼리는 서로 결합하여, 각각이 결합하는 탄소 원자와 함께 환을 형성하고 있어도 된다.]
RY2는, 바람직하게는 알킬기, 시클로알킬기, 아릴기 또는 1가의 복소환기이며, 보다 바람직하게는 알킬기, 시클로알킬기 또는 아릴기이며, 이들 기는 치환기를 갖고 있어도 된다.
XY1에 관하여, -C(RY2)2-로 표시되는 기 중의 2개의 RY2의 조합은, 바람직하게는 양쪽이 알킬기 혹은 시클로알킬기, 양쪽이 아릴기, 양쪽이 1가의 복소환기, 또는, 한쪽이 알킬기 혹은 시클로알킬기이며 다른 쪽이 아릴기 혹은 1가의 복소환기이며, 보다 바람직하게는 한쪽이 알킬기 혹은 시클로알킬기이며 다른 쪽이 아릴기이며, 이들 기는 치환기를 갖고 있어도 된다. 2개 존재하는 RY2는 서로 결합하여, 각각이 결합하는 원자와 함께 환을 형성하고 있어도 되며, RY2가 환을 형성하는 경우, -C(RY2)2-로 표시되는 기로서는, 바람직하게는 하기의 식 (Y-A1) 내지 식 (Y-A5)로 표시되는 기이며, 보다 바람직하게는 하기의 식 (Y-A4)로 표시되는 기이며, 이들 기는 치환기를 갖고 있어도 된다.
Figure pct00071
XY1에 관하여, -C(RY2)=C(RY2)-로 표시되는 기 중의 2개의 RY2의 조합은, 바람직하게는 양쪽이 알킬기 혹은 시클로알킬기, 또는 한쪽이 알킬기 혹은 시클로알킬기이며 다른 쪽이 아릴기이며, 이들 기는 치환기를 갖고 있어도 된다.
XY1에 관하여, -C(RY2)2-C(RY2)2-로 표시되는 기 중의 4개의 RY2는, 바람직하게는 치환기를 갖고 있어도 되는 알킬기 또는 시클로알킬기이다. 복수 존재하는 RY2는 서로 결합하여, 각각이 결합하는 원자와 함께 환을 형성하고 있어도 되며, RY2가 환을 형성하는 경우, -C(RY2)2-C(RY2)2-로 표시되는 기는, 바람직하게는 하기의 식 (Y-B1) 내지 식 (Y-B5)로 표시되는 기이며, 보다 바람직하게는 하기의 식 (Y-B3)으로 표시되는 기이며, 이들 기는 치환기를 갖고 있어도 된다.
Figure pct00072
[식 중, RY2는, 상기 식 (Y-2)에 있어서의 RY2와 동일한 의미를 나타낸다]
Figure pct00073
Figure pct00074
[식 중, RY1은, 상기 식 (Y-1)에 있어서의 RY1과 동일한 의미를 나타낸다; RY3은, 수소 원자, 알킬기, 시클로알킬기, 알콕시기, 시클로알콕시기, 아릴기 또는 1가의 복소환기를 나타내고, 이들 기는 치환기를 갖고 있어도 된다.]
RY3은, 바람직하게는 알킬기, 시클로알킬기, 알콕시기, 시클로알콕시기, 아릴기 또는 1가의 복소환기이며, 보다 바람직하게는 아릴기이며, 이들 기는 치환기를 갖고 있어도 된다.
Figure pct00075
[식 중, RY1은, 상기 식 (Y-1)에 있어서의 RY1과 동일한 의미를 나타낸다; RY4는, 수소 원자, 알킬기, 시클로알킬기, 알콕시기, 시클로알콕시기, 아릴기 또는 1가의 복소환기를 나타내고, 이들 기는 치환기를 갖고 있어도 된다.]
RY4는, 바람직하게는 알킬기, 시클로알킬기, 알콕시기, 시클로알콕시기, 아릴기 또는 1가의 복소환기이며, 보다 바람직하게는 아릴기이며, 이들 기는 치환기를 갖고 있어도 된다.
상기 식 (Y)로 표시되는 구성 단위로서는, 예를 들어 하기의 식 (Y-101) 내지 식 (Y-121)로 표시되는 아릴렌기로 이루어지는 구성 단위, 하기의 식 (Y-201) 내지 식 (Y-206)으로 표시되는 2가의 복소환기로 이루어지는 구성 단위, 하기의 식 (Y-301) 내지 식 (Y-304)로 표시되는 아릴렌기와 2가의 복소환기가 직접 결합한 2가가 기로 이루어지는 구성 단위를 들 수 있다.
Figure pct00076
Figure pct00077
Figure pct00078
Figure pct00079
Figure pct00080
Figure pct00081
Figure pct00082
Figure pct00083
Figure pct00084
상기 식 (Y)로 표시되는 구성 단위이며, ArY1이 아릴렌기인 구성 단위는, 고분자 호스트와 본 실시 형태의 금속 착체와의 조성물을 사용한 발광 소자의 휘도 수명이 우수하므로, 고분자 화합물에 포함되는 구성 단위의 합계량에 대하여, 바람직하게는 0.5 내지 100몰％이며, 보다 바람직하게는 60 내지 95몰％이다.
상기 식 (Y)로 표시되는 구성 단위이며, ArY1이 2가의 복소환기, 또는 아릴렌기와 2가의 복소환기가 직접 결합한 2가의 기인 구성 단위는, 고분자 호스트와 본 실시 형태의 금속 착체와의 조성물을 사용한 발광 소자의 전하 수송성이 우수하므로, 고분자 화합물에 포함되는 구성 단위의 합계량에 대하여, 바람직하게는 0.5 내지 30몰％이며, 보다 바람직하게는 3 내지 20몰％이다.
상기 식 (Y)로 표시되는 구성 단위는, 고분자 호스트 중에, 1종만 포함되어 있어도 되며, 2종 이상 포함되어 있어도 된다.
고분자 호스트는, 정공 수송성이 우수하므로, 상기 식 (Y)로 표시되는 구성 단위에 더하여, 하기의 식 (X)로 표시되는 구성 단위를 더 포함하는 것이 바람직하다.
Figure pct00085
[식 중, aX1 및 aX2는, 각각 독립적으로, 0 이상의 정수를 나타낸다; ArX1 및 ArX3은, 각각 독립적으로, 아릴렌기 또는 2가의 복소환기를 나타내고, 이들 기는 치환기를 갖고 있어도 된다; ArX2 및 ArX4는, 각각 독립적으로, 아릴렌기, 2가의 복소환기, 또는 아릴렌기와 2가의 복소환기가 직접 결합한 2가의 기를 나타내고, 이들 기는 치환기를 갖고 있어도 된다; RX1, RX2 및 RX3은, 각각 독립적으로, 수소 원자, 알킬기, 시클로알킬기, 아릴기 또는 1가의 복소환기를 나타내고, 이들 기는 치환기를 갖고 있어도 된다.]
aX1은, 고분자 호스트와 본 실시 형태의 금속 착체와의 조성물을 사용한 발광 소자의 휘도 수명이 우수하므로, 바람직하게는 2 이하이고, 보다 바람직하게는 1이다.
aX2는, 고분자 호스트와 본 실시 형태의 금속 착체와의 조성물을 사용한 발광 소자의 휘도 수명이 우수하므로, 바람직하게는 2 이하이고, 보다 바람직하게는 0이다.
RX1, RX2 및 RX3은, 바람직하게는 알킬기, 시클로알킬기, 아릴기 또는 1가의 복소환기이며, 보다 바람직하게는 아릴기이며, 이들 기는 치환기를 갖고 있어도 된다.
ArX1 및 ArX3으로 표시되는 아릴렌기로서는, 보다 바람직하게는 상기 식 (A-1) 또는 식 (A-9)로 표시되는 기이며, 더욱 바람직하게는 상기 식 (A-1)로 표시되는 기이며, 이들 기는 치환기를 갖고 있어도 된다.
ArX1 및 ArX3으로 표시되는 2가의 복소환기로서는, 보다 바람직하게는 상기 식 (AA-1), 식 (AA-2) 또는 식 (AA-7) 내지 식 (AA-26)으로 표시되는 기이며, 이들 기는 치환기를 갖고 있어도 된다.
ArX1 및 ArX3은, 바람직하게는 치환기를 갖고 있어도 되는 아릴렌기이다.
ArX2 및 ArX4로 표시되는 아릴렌기로서는, 보다 바람직하게는 상기 식 (A-1), 식 (A-6), 식 (A-7), 식 (A-9) 내지 식 (A-11) 또는 식 (A-19)로 표시되는 기이며, 이들 기는 치환기를 갖고 있어도 된다.
ArX2 및 ArX4로 표시되는 2가의 복소환기의 보다 바람직한 범위는, ArX1 및 ArX3으로 표시되는 2가의 복소환기의 보다 바람직한 범위와 동일하다.
ArX2 및 ArX4로 표시되는 아릴렌기와 2가의 복소환기가 직접 결합한 2가의 기에 있어서의, 아릴렌기 및 2가의 복소환기의 보다 바람직한 범위, 더욱 바람직한 범위는, 각각, ArX1 및 ArX3으로 표시되는 아릴렌기 및 2가의 복소환기의 보다 바람직한 범위, 더욱 바람직한 범위와 마찬가지이다.
ArX2 및 ArX4로 표시되는 아릴렌기와 2가의 복소환기가 직접 결합한 2가의 기로서는, 상기 식 (Y)의 ArX1로 표시되는 아릴렌기와 2가의 복소환기가 직접 결합한 2가의 기와 마찬가지인 것을 들 수 있다.
ArX2 및 ArX4는, 바람직하게는 치환기를 갖고 있어도 되는 아릴렌기이다.
ArX1 내지 ArX4 및 RX1 내지 RX3으로 표시되는 기가 가져도 되는 치환기로서는, 바람직하게는 알킬기, 시클로알킬기 또는 아릴기이며, 이들 기는 추가로 치환기를 갖고 있어도 된다.
상기 식 (X)로 표시되는 구성 단위는, 바람직하게는 하기의 식 (X-1) 내지 식 (X-7)로 표시되는 구성 단위이다.
Figure pct00086
Figure pct00087
Figure pct00088
Figure pct00089
[식 중, RX4 및 RX5는, 각각 독립적으로, 수소 원자, 알킬기, 시클로알킬기, 알콕시기, 시클로알콕시기, 아릴기, 아릴옥시기, 할로겐 원자, 1가의 복소환기 또는 시아노기를 나타내고, 이들 기는 치환기를 갖고 있어도 된다; 복수 존재하는 RX4는, 동일해도 되고 상이해도 된다; 복수 존재하는 RX5는, 동일해도 되고 상이해도 되며, 인접하는 RX5끼리는 서로 결합하여, 각각이 결합하는 탄소 원자와 함께 환을 형성하고 있어도 된다.]
상기 식 (X)로 표시되는 구성 단위는, 정공 수송성이 우수하므로, 고분자 호스트에 포함되는 구성 단위의 합계량에 대하여, 바람직하게는 0.1 내지 50몰％이며, 보다 바람직하게는 1 내지 40몰％이며, 더욱 바람직하게는 2 내지 30몰％이다.
상기 식 (X)로 표시되는 구성 단위로서는, 예를 들어 하기의 식 (X1-1) 내지 식 (X1-17)로 표시되는 구성 단위를 들 수 있다.
Figure pct00090
Figure pct00091
Figure pct00092
Figure pct00093
Figure pct00094
Figure pct00095
Figure pct00096
고분자 호스트에 있어서, 상기 식 (X)로 표시되는 구성 단위는, 1종만 포함되어 있어도 되고, 2종 이상 포함되어 있어도 된다.
고분자 호스트로서는, 예를 들어 표 1의 고분자 화합물 P-1 내지 P-7을 들 수 있다. 여기서, 표 1에 있어서의 「기타」의 구성 단위란, 상기 식 (Y)로 표시되는 구성 단위 및 상기 식 (X)로 표시되는 구성 단위 이외의, 하기의 식 (V)로 표시되는 구성 단위를 의미한다.
Figure pct00097
식 (V) 중, V는, 산소 원자, 황 원자, 치환기를 갖고 있어도 되는 메틸렌기, -N(RV)-로 표시되는 기(식 중, RV는, 수소 원자, 알킬기, 시클로알킬기, 아릴기, 또는 1가의 복소환기를 나타내고, 이들 기는 치환기를 갖고 있어도 됨), 또는 치환기를 갖고 있어도 되는 단환 혹은 축합 환의 아릴렌기를 나타내고, 식 (V)는, 식 (Y) 및 식 (X) 중 어느 것에도 해당되지 않는다.
상기 식 (V)에 있어서의 V가 갖고 있어도 되는 치환기로서는, 예를 들어 수소 원자, 알킬기, 시클로알킬기, 알콕시기, 시클로알콕시기, 아릴기, 아릴옥시기, 치환 아미노기, 및 할로겐 원자를 들 수 있다.
Figure pct00098
표 1 중, p, q, r, s 및 t는, 각 구성 단위의 몰 비율을 나타낸다. p+q+r+s+t=100이며, 또한, 100≥p+q+r+s≥70이다. 기타 구성 단위란, 상기 식 (Y)로 표시되는 구성 단위 및 상기 식 (X)로 표시되는 구성 단위 이외의, 상기 식 (V)로 표시되는 구성 단위를 의미한다.
고분자 호스트는, 블록 공중합체, 랜덤 공중합체, 교호 공중합체, 그래프트 공중합체 중 어느 것이어도 되고, 기타 양태여도 되지만, 상기 관점에서, 복수종의 원료 모노머를 공중합하여 이루어지는 공중합체인 것이 바람직하다.
고분자 호스트는, 케미컬 리뷰(Chem. Rev.), 제109권, 897-1091페이지(2009년) 등에 기재된 공지된 중합 방법을 이용하여 제조할 수 있으며, Suzuki 반응, Yamamoto 반응, Buchwald 반응, Stille 반응, Negishi 반응 및 Kumada 반응 등의 전이 금속 촉매를 사용하는 커플링 반응에 의해 중합시키는 방법이 예시된다.
상기 중합 방법에 있어서, 단량체를 투입하는 방법으로서는, 단량체 전량을 반응계에 일괄하여 투입하는 방법, 단량체의 일부를 투입하여 반응시킨 후, 나머지의 단량체를 일괄, 연속 또는 분할하여 투입하는 방법, 및 단량체를 연속 또는 분할하여 투입하는 방법 등을 들 수 있다.
전이 금속 촉매로서는, 예를 들어 팔라듐 촉매, 니켈 촉매를 들 수 있다.
중합 반응의 후처리는, 공지된 방법, 예를 들어 분액에 의해 수용성 불순물을 제거하는 방법, 및 메탄올 등의 저급 알코올에 중합 반응 후의 반응액을 첨가하여, 석출시킨 침전을 여과한 후, 건조시키는 방법 등을, 단독 또는 조합하여 행할 수 있다. 고분자 호스트의 순도가 낮은 경우에는, 예를 들어 재결정, 재침전, 속슬렛 추출기에 의한 연속 추출, 및 칼럼 크로마토그래피 등의 통상의 방법으로 정제할 수 있다.
[정공 수송 재료]
정공 수송 재료는, 저분자 화합물과 고분자 화합물로 분류되며, 고분자 화합물이 바람직하고, 가교기를 갖는 고분자 화합물이 보다 바람직하다.
정공 수송 재료를 구성하는 고분자 화합물로서는, 예를 들어 폴리비닐카르바졸 및 그의 유도체; 측쇄 또는 주쇄에 방향족 아민 구조를 갖는 폴리아릴렌 및 그의 유도체를 들 수 있다. 또한, 정공 수송 재료를 구성하는 고분자 화합물은, 상기 식 (Y)로 표시되는 구성 단위, 및 임의로 상기 식 (X)로 표시되는 구성 단위를 포함하는 고분자 화합물여도 되며, 바람직하게는 당해 고분자 화합물이, 가교기를 갖는 구성 단위를 더 갖고 있다. 가교기를 갖는 구성 단위로서는, 예를 들어 상기 식 (Y)로 표시되는 구성 단위에 있어서의 아릴렌기 또는 2가의 복소환기가 가교기를 갖고 있는 것을 들 수 있다. 정공 수송 재료를 구성하는 고분자 화합물은, 전자 수용성 부위가 결합된 화합물이어도 된다. 전자 수용성 부위로서는, 예를 들어 풀러렌, 테트라플루오로테트라시아노퀴노디메탄, 테트라시아노에틸렌, 및 트리니트로플루오레논 등을 들 수 있고, 바람직하게는 풀러렌이다.
본 실시 형태의 조성물이 정공 수송 재료를 포함하는 경우, 정공 수송 재료의 배합량은, 본 실시 형태의 금속 착체 100질량부에 대하여, 통상, 1질량부 내지 400질량부이며, 바람직하게는 5질량부 내지 150질량부이다.
정공 수송 재료는, 1종 단독으로 사용해도 되고, 2종 이상을 병용해도 된다.
[전자 수송 재료]
전자 수송 재료는, 저분자 화합물과 고분자 화합물로 분류된다. 전자 수송 재료는, 가교기를 갖고 있어도 된다.
전자 수송 재료를 구성하는 저분자 화합물로서는, 예를 들어 8-히드록시퀴놀린을 배위자로 하는 금속 착체, 옥사디아졸, 안트라퀴노디메탄, 벤조퀴논, 나프토퀴논, 안트라퀴논, 테트라시아노안트라퀴노디메탄, 플루오레논, 디페닐디시아노에틸렌 및 디페노퀴논, 그리고, 이들의 유도체를 들 수 있다.
전자 수송 재료를 구성하는 고분자 화합물로서는, 예를 들어 폴리페닐렌 및 폴리플루오렌, 그리고, 이들의 유도체를 들 수 있다. 고분자 화합물은, 금속에서 도프 되어 있어도 된다. 또한, 전자 수송 재료를 구성하는 고분자 화합물은, 상기 식 (Y)로 표시되는 구성 단위를 포함하는 고분자 화합물이어도 되며, 당해 고분자 화합물이, 가교기를 갖는 구성 단위를 더 갖고 있어도 된다. 가교기를 갖는 구성 단위로서는, 예를 들어 상기 식 (Y)로 표시되는 구성 단위에 있어서의 아릴렌기 또는 2가의 복소환기가 가교기를 갖고 있는 것을 들 수 있다.
본 실시 형태의 조성물이 전자 수송 재료를 포함하는 경우, 전자 수송 재료의 배합량은, 본 실시 형태의 금속 착체 100질량부에 대하여, 통상, 1질량부 내지 400질량부이며, 바람직하게는 5질량부 내지 150질량부이다.
전자 수송 재료는, 1종 단독으로 사용해도 되고, 2종 이상을 병용해도 된다.
[정공 주입 재료 및 전자 주입 재료]
정공 주입 재료 및 전자 주입 재료는, 각각, 저분자 화합물과 고분자 화합물로 분류된다. 정공 주입 재료 및 전자 주입 재료는, 가교기를 갖고 있어도 된다.
정공 주입 재료 및 전자 주입 재료 각각을 구성하는 저분자 화합물로서는, 예를 들어 구리 프탈로시아닌 등의 금속 프탈로시아닌; 카본; 몰리브덴 및 텅스텐 등의 금속 산화물; 불화리튬, 불화나트륨, 불화세슘, 및 불화칼륨 등의 금속 불화물을 들 수 있다.
정공 주입 재료 및 전자 주입 재료의 각각을 구성하는 고분자 화합물로서는, 예를 들어 폴리아닐린, 폴리티오펜, 폴리피롤, 폴리페닐렌비닐렌, 폴리티에닐렌비닐렌, 폴리퀴놀린 및 폴리퀴녹살린, 그리고, 이들의 유도체; 상기 식 (X)로 표시되는 기를 주쇄 또는 측쇄에 포함하는 중합체 등의 도전성 고분자를 들 수 있다.
본 실시 형태의 조성물이 정공 주입 재료 및/또는 전자 주입 재료를 포함하는 경우, 정공 주입 재료 및 전자 주입 재료의 배합량은, 각각, 본 실시 형태의 금속 착체 100질량부에 대하여, 통상, 1질량부 내지 400질량부이며, 바람직하게는 5질량부 내지 150질량부이다.
정공 주입 재료 및 전자 주입 재료는, 각각, 1종 단독으로 사용해도 되고, 2종 이상을 병용해도 된다.
[이온 도프]
정공 주입 재료 및/또는 전자 주입 재료가 도전성 고분자를 포함하는 경우, 도전성 고분자의 전기 전도도는, 바람직하게는 1×10-5S/㎝ 내지 1×103S/㎝이다. 도전성 고분자의 전기 전도도를 이러한 범위로 하기 위해서, 도전성 고분자에 적량의 이온을 도프할 수 있다.
도프하는 이온의 종류는, 정공 주입 재료라면 음이온, 전자 주입 재료라면 양이온이다. 음이온으로서는, 예를 들어 폴리스티렌술폰산 이온, 알킬 벤젠술폰산 이온, 및 캄포 술폰산 이온을 들 수 있다. 양이온으로서는, 예를 들어 리튬 이온, 나트륨 이온, 칼륨 이온, 및 테트라부틸암모늄 이온을 들 수 있다.
도프하는 이온은, 1종만이어도 되고, 2종 이상이어도 된다.
[발광 재료]
발광 재료(본 실시 형태의 금속 착체와는 상이함)는, 저분자 화합물과 고분자 화합물로 분류된다. 발광 재료는, 가교기를 갖고 있어도 된다.
발광 재료를 구성하는 저분자 화합물로서는, 예를 들어 나프탈렌 및 그의 유도체, 안트라센 및 그의 유도체, 페릴렌 및 그의 유도체, 그리고, 이리듐, 백금 또는 유로퓸을 중심 금속으로 하는 삼중항 발광 착체를 들 수 있다.
발광 재료를 구성하는 고분자 화합물로서는, 예를 들어 페닐렌기, 나프탈렌디일기, 안트라센디일기, 플루오렌디일디일기, 페난트렌디일기, 디히드로페난트렌디일기, 상기 식 (X)로 표시되는 기, 카르바졸디일기, 페녹사진디일기, 페노티아진디일기, 안트라센디일기, 및/또는 피렌디일기 등을 포함하는 고분자 화합물을 들 수 있다.
발광 재료는, 저분자 화합물 및 고분자 화합물을 포함하고 있어도 되며, 바람직하게는 삼중항 발광 착체 및 고분자 화합물을 포함한다.
삼중항 발광 착체로서는, 예를 들어 이하에 나타내는 금속 착체를 들 수 있다.
Figure pct00099
Figure pct00100
본 실시 형태의 조성물이 발광 재료를 포함하는 경우, 발광 재료의 함유량은, 본 실시 형태의 금속 착체 100질량부에 대하여, 통상, 0.1질량부 내지 400질량부이다.
[용매]
본 실시 형태의 금속 착체 및 용매를 함유하는 조성물(이하, 「잉크」라고 하는 경우가 있음)은, 잉크젯 프린트법, 노즐 프린트법 등의 인쇄법을 이용한 발광 소자의 제작에 적합하다.
잉크의 점도는, 인쇄법의 종류에 따라 조정하면 되지만, 잉크젯 프린트법 등의 용액이 토출 장치를 경유하는 인쇄법에 적용하는 경우에는, 토출 시의 눈막힘 및 비행 구부러짐을 방지하기 위해서, 바람직하게는 25℃에서 있어서 1 내지 20mPa·s이다.
잉크에 포함되는 용매는, 해당 잉크 중의 고형분을 용해 또는 균일하게 분산되는 용매가 바람직하다. 용매로서는, 예를 들어 1,2-디클로로에탄, 1,1,2-트리클로로에탄, 클로로벤젠, 및 o-디클로로벤젠 등의 염소계 용매; 테트라히드로푸란, 디옥산, 아니솔, 및 4-메틸아니솔 등의 에테르계 용매; 톨루엔, 크실렌, 메시틸렌, 에틸벤젠, n-헥실벤젠, 및 시클로헥실벤젠 등의 방향족 탄화수소계 용매; 시클로헥산, 메틸시클로헥산, n-펜탄, n-헥산, n-헵탄, n-옥탄, n-노난, n-데칸, n-데칸, 및 비시클로헥실 등의 지방족 탄화수소계 용매; 아세톤, 메틸에틸케톤, 시클로헥사논 및 아세토페논 등의 케톤계 용매; 아세트산에틸, 아세트산부틸, 에틸셀로솔브아세테이트, 벤조산메틸 및 아세트산페닐 등의 에스테르계 용매; 에틸렌글리콜, 글리세린, 및 1,2-헥산디올 등의 다가 알코올계 용매; 이소프로필알코올 및 시클로헥산올 등의 알코올계 용매; 디메틸술폭시드 등의 술폭시드계 용매; 그리고, N-메틸-2-피롤리돈 및 N,N-디메틸포름아미드 등의 아미드계 용매를 들 수 있다. 용매는, 1종 단독으로 사용해도 되고, 2종 이상을 병용해도 된다.
잉크에 있어서, 용매의 배합량은, 본 실시 형태의 금속 착체 100질량부에 대하여, 통상, 1000질량부 내지 100000질량부이며, 바람직하게는 2000질량부 내지 20000질량부이다.
산화 방지제는, 발광 및 전하 수송을 저해하지 않는 화합물이면 되며, 예를 들어 페놀계 산화 방지제, 인계 산화 방지제를 들 수 있다. 조성물이 용매를 함유하는 경우, 산화 방지제는, 당해 용매에 가용인 것이 바람직하다.
본 실시 형태의 조성물이 산화 방지제를 함유하는 경우, 산화 방지제의 배합량은, 본 실시 형태의 금속 착체 100질량부에 대하여, 통상, 0.0001질량부 내지 10질량부이다.
산화 방지제는, 1종 단독으로 사용해도 되고, 2종 이상을 병용해도 된다.
<막>
막은, 본 실시 형태의 금속 착체를 함유한다.
막에는, 본 실시 형태의 금속 착체를 가교에 의해 용매에 대하여 불용화시킨, 불용화막도 포함된다. 불용화막은, 본 실시 형태의 금속 착체를 가열(온도는, 통상, 25 내지 300℃), 및/또는 광 조사(광은, 예를 들어 자외광, 근자외광, 가시광) 등의 외부 자극에 의해 가교시켜 얻어지는 막이다. 불용화막은, 용매에 실질적으로 불용이므로, 발광 소자의 적층화에 적합하게 사용할 수 있다.
막은, 발광 소자에 있어서의 정공 수송층 또는 정공 주입층으로서 적합하다.
막은, 잉크를 사용하여, 예를 들어 스핀 코트법, 캐스팅법, 마이크로 그라비아 코트법, 그라비아 코트법, 바 코트법, 롤 코트법, 와이어 바 코트법, 딥 코트법, 스프레이 코트법, 스크린 인쇄법, 플렉소 인쇄법, 오프셋 인쇄법, 잉크젯 인쇄법, 모세관-코트법, 또는 노즐 코트법에 의해 제작할 수 있다.
막의 두께는, 통상, 1㎚ 내지 10㎛이다.
<발광 소자>
본 실시 형태의 발광 소자는, 본 실시 형태의 금속 착체를 함유하는 발광 소자이다.
본 실시 형태의 발광 소자 구성으로서는, 예를 들어 양극 및 음극으로 이루어지는 전극과, 해당 전극간에 마련된 본 실시 형태의 금속 착체를 함유하는 층을 갖는 구성을 들 수 있다.
[층 구성]
본 실시 형태의 발광 소자를 구성하는 층은, 통상, 발광층, 정공 수송층, 정공 주입층, 전자 수송층, 및 전자 주입층 중으로부터 선택되는 1종 이상의 층이다. 본 실시 형태의 발광 소자를 구성하는 층 중 적어도 어느 것이, 본 실시 형태의 금속 착체를 함유하며, 바람직하게는 발광층이, 본 실시 형태의 금속 착체를 함유한다.
발광층, 정공 수송층, 정공 주입층, 전자 수송층, 및 전자 주입층은, 각각, 층을 구성하는 재료를 상술한 용매에 용해시켜 조제되는 잉크 사용하여, 상술한 막의 제작과 동일한 방법에 의해, 형성할 수 있다. 발광층, 정공 수송층, 정공 주입층, 전자 수송층, 및 전자 주입층의 재료로서는, 본 실시 형태에 따른 금속 착체 외에, 상술한 호스트 재료, 본 실시 형태의 금속 착체와는 다른 발광 재료, 정공 수송 재료, 정공 주입 재료, 전자 수송 재료, 및 전자 주입 재료를 들 수 있다. 발광층은, 예를 들어 본 실시 형태의 금속 착체 및 호스트 재료를 포함할 수 있고, 본 실시 형태의 금속 착체와는 다른 발광 재료를 더 포함할 수 있다. 또한, 정공 수송층, 정공 주입층, 전자 수송층 및 전자 주입층은, 각각, 정공 수송 재료, 정공 주입 재료, 전자 수송 재료, 및 전자 주입 재료를 포함할 수 있다.
발광 소자는, 양극과 음극의 사이에 발광층을 갖는다. 본 실시 형태의 발광 소자는, 정공 주입성 및 정공 수송성의 관점에서는, 양극과 발광층의 사이에, 정공 주입층 및 정공 수송층 중 적어도 1층을 갖는 것이 바람직하고, 전자 주입성 및 전자 수송성의 관점에서는, 음극과 발광층의 사이에, 전자 주입층 및 전자 수송층의 적어도 1층을 갖는 것이 바람직하다.
정공 수송층의 재료, 전자 수송층의 재료 및 발광층의 재료는, 발광 소자의 제작에 있어서, 각각, 정공 수송층, 전자 수송층 및 발광층에 인접하는 층의 형성 시에 사용되는 용매에 용해하는 경우, 해당 용매에 해당 재료가 용해되는 것을 회피하기 위해서, 해당 재료가 가교기를 갖는 것이 바람직하다. 가교기를 갖는 재료를 사용하여 각 층을 형성한 후, 해당 가교기를 가교시킴으로써, 해당 층을 불용화시킬 수 있다.
본 실시 형태의 발광 소자에 있어서, 발광층, 정공 수송층, 전자 수송층, 정공 주입층, 및 전자 주입층 등의 각 층의 형성 방법으로서는, 저분자 화합물을 사용하는 경우, 예를 들어 분말로부터의 진공 증착법 및 용액 또는 용융 상태로부터의 성막에 의한 방법을 들 수 있으며, 고분자 화합물을 사용하는 경우, 예를 들어 용액 또는 용융 상태로부터의 성막에 의한 방법을 들 수 있다.
적층하는 층의 순번, 수 및 두께는, 예를 들어 외부 양자 수율 및 소자 수명을 감안하여 조정하면 된다.
[기판/전극]
발광 소자에 있어서의 기판은, 전극을 형성할 수 있으며, 또한, 유기층을 형성할 때에 화학적으로 변화하지 않는 기판이면 되며, 예를 들어 유리, 플라스틱, 및 실리콘 등의 재료를 포함하는 기판이다. 불투명한 기판의 경우에는, 기판으로부터 가장 멀리 있는 전극이 투명 또는 반투명한 것이 바람직하다.
양극의 재료로서는, 예를 들어 도전성의 금속 산화물, 반투명의 금속을 들 수 있고, 바람직하게는 산화인듐, 산화아연, 및 산화주석; 인듐·주석·옥사이드(ITO) 및 인듐·아연·옥사이드 등의 도전성 화합물; 은과 팔라듐과 구리의 복합체(APC); 그리고, NESA, 금, 백금, 은 및 구리이다.
음극의 재료로서는, 예를 들어 리튬, 나트륨, 칼륨, 루비듐, 세슘, 베릴륨, 마그네슘, 칼슘, 스트론튬, 바륨, 알루미늄, 아연 및 인듐 등의 금속, 그리고 그들 중 2종 이상의 합금; 리튬, 나트륨, 칼륨, 루비듐, 세슘, 베릴륨, 마그네슘, 칼슘, 스트론튬, 바륨, 알루미늄, 아연 및 인듐 등의 금속 중 1종 이상과, 은, 구리, 망간, 티타늄, 코발트, 니켈, 텅스텐 및 주석 중 1종 이상의 합금; 그리고, 그래파이트 및 그래파이트 층간 화합물을 들 수 있다. 합금으로서는, 예를 들어 마그네슘-은 합금, 마그네슘-인듐 합금, 마그네슘-알루미늄 합금, 인듐-은 합금, 리튬-알루미늄 합금, 리튬-마그네슘 합금, 리튬-인듐 합금, 및 칼슘-알루미늄 합금을 들 수 있다.
양극 및 음극은, 각각, 2층 이상의 적층 구조로 해도 된다.
[용도]
본 실시 형태의 발광 소자는, 예를 들어 디스플레이, 조명에 유용하다.
이상, 본 발명의 적합한 실시 형태에 대하여 설명하였지만, 본 발명은 상기 실시 형태에 한정되는 것은 아니다.
실시예
이하, 실시예에 의해 본 발명을 더욱 상세히 설명하지만, 본 발명은 이들 실시예에 한정되는 것은 아니다.
LC-MS는, 하기의 방법으로 측정하였다.
측정 시료를 약 2㎎/mL의 농도가 되도록 클로로포름 또는 테트라히드로푸란에 용해시키고, LC-MS(Agilent제, 상품명: 1290 Infinity LC 및 6230 TOF LC/MS)에 약 1μL 주입하였다. LC-MS의 이동상에는, 아세토니트릴 및 테트라히드로푸란의 비율을 변화시키면서 사용하고, 1.0mL/분의 유량으로 흘렸다. 칼럼은, SUMIPAX ODS Z-CLUE(스미카 분세키 센터제, 내경: 4.6㎜, 길이: 250㎜, 입경 3㎛)를 사용하였다.
NMR은, 하기의 방법으로 측정하였다.
5 내지 10㎎의 측정 시료를 약 0.5mL의 중클로로포름(CDCl3), 중테트라히드로푸란, 중디메틸술폭시드, 중아세톤, 중N,N-디메틸포름아미드, 중톨루엔, 중메탄올, 중에탄올, 중2-프로판올 또는 중염화메틸렌에 용해시키고, NMR 장치(JEOL RESONANCE제, 상품명: JNM-ECZ400S/L1, 또는 브루커제, 상품명: AVANCE600)를 사용하여 측정하였다.
화합물의 순도의 지표로서, 고속 액체 크로마토그래피(HPLC) 면적 백분율의 값을 사용하였다. 이 값은, 특별히 기재가 없는 한, HPLC(시마즈 세이사쿠쇼제, 상품명: LC-20A)에서의 UV=254㎚에 있어서의 값으로 한다. 이때, 측정하는 화합물은, 0.01 내지 0.2질량％의 농도가 되도록 테트라히드로푸란 또는 클로로포름에 용해시키고, 농도에 따라서 HPLC에 1 내지 10μL 주입하였다. HPLC의 이동상에는, 아세토니트릴/테트라히드로푸란의 비율을 100/0 내지 0/100(용적비)까지 변화시키면서 사용하고, 1.0mL/분의 유량으로 흘렸다. 칼럼은, SUMIPAX ODS Z-CLUE(스미카 분세키 센터제, 내경: 4.6㎜, 길이: 250㎜, 입경 3㎛) 또는 동등한 성능을 갖는 ODS 칼럼을 사용하였다. 검출기에는, 포토다이오드 어레이 검출기(시마즈 세이사쿠쇼제, 상품명: SPD-M20A)를 사용하였다.
≪실시예 1≫
<금속 착체 M1의 합성>
Figure pct00101
Figure pct00102
(화합물 L1F의 합성)
화합물 L1F는, 국제 공보 제2019/017697호에 기재된 방법에 준하여 합성하였다.
(스테이지 1: 화합물 L1B의 합성)
반응 용기 내를 질소 분위기로 한 후, 화합물 L1A(12.2g), 및 테트라히드로푸란(600g)을 첨가하고, -70℃로 냉각하였다. 거기에, 1.6Mn-부틸리튬n-헥산 용액(18mL)을 천천히 첨가하고, -70℃에서 1시간 교반하였다. 거기에, 이소프로폭시 보론산 피나콜(7.2g)을 천천히 첨가하고, 그 후, -65℃에서 1시간 교반하였다. 얻어진 반응액을 실온으로 한 후, 이온 교환수(180g)와 톨루엔(180g)을 천천히 첨가하고, 수층을 제거하였다. 얻어진 유기층을 이온 교환수로 세정하고, 얻어진 유기층을 황산마그네슘으로 건조시킨 후, 여과하였다. 얻어진 여액을 감압 농축함으로써, 조생성물을 얻었다. 얻어진 조생성물을, 톨루엔과 아세토니트릴을 사용하여 정석을 행한 후, 50℃에서 감압 건조시킴으로써, 화합물 L1B(8.9g)를 얻었다. 화합물 L1B의 LC 면적 백분율값은 99.4％였다.
(스테이지 2: 화합물 L1D의 합성)
반응 용기 내를 질소 분위기로 한 후, 화합물 L1B(8.0g), 화합물 L1C(8.7g), 테트라키스(트리페닐포스핀)팔라듐(0)(1.8g), 20질량％ 테트라에틸암모늄히드록시드 수용액(50.9g), 이온 교환수(50.9mL), 에탄올(80ml) 및 톨루엔(400mL)을 첨가하고, 50℃에서 1시간 교반하였다. 얻어진 반응액을 실온까지 냉각한 후, 수층을 제거하였다. 얻어진 유기층을 이온 교환수로 세정 후, 여과하고, 얻어진 여액을 감압 농축함으로써, 조생성물을 얻었다. 얻어진 조생성물을 실리카겔 칼럼 크로마토그래피(톨루엔 및 n-헥산의 혼합 용매)에 의해 정제한 후, 톨루엔과 에탄올로 정석하고, 50℃에서 감압 건조시킴으로써, 화합물 L1D(7.1g)를 얻었다. 화합물 L1D의 HPLC 면적 백분율값은 99.2％였다.
1H-NMR(400㎒, CD2Cl2)δ(ppm)=7.94-7.93(m, 3H), 7.82-7.75(m, 2H), 7.52(dd, 1H), 7.42(td, 2H), 7.15(td, 2H), 7.03(s, 1H), 6.83(d, 1H), 6.69(d, 2H), 1.23(s, 12H).
(스테이지 3: 화합물 L1E의 합성)
반응 용기 내를 질소 분위기로 한 후, 화합물 L1D(6.5g), 비스(피나콜라토)디보론(2.7g), 디메톡시에탄(130mL), 톨루엔(130ml), [1,1'-비스(디페닐포스피노)페로센]팔라듐(Ⅱ) 디클로라이드·디클로로메탄 부가물(359㎎) 및 아세트산칼륨(1.7g)을 첨가하고, 80℃에서 9시간 교반하였다. 얻어진 반응액에 셀라이트(6.9g)를 첨가한 후, 실리카겔을 깐 여과기로 여과하고, 얻어진 여액을 감압 농축함으로써, 조생성물을 얻었다. 얻어진 조생성물에 톨루엔과 활성탄을 첨가하고, 실온에서 30분 교반한 후, 셀라이트를 깐 여과기로 여과하고, 얻어진 여액을 감압 농축 후, 톨루엔과 아세토니트릴로 세정하고, 50℃에서 감압 건조시킴으로써, 화합물 L1E(6.6g)를 백색 고체로서 얻었다. 화합물 L1E의 HPLC 면적 백분율값은 99.5％ 이상이었다.
1H-NMR(400㎒, CD2Cl2)δ(ppm)=8.91(dd, 1H), 8.54(d, 4H), 8.08(d, 1H), 8.03(d, 1H), 7,97(d, 2H), 7.86(d, 1H), 7.60-7.52(m, 5H), 7.46(t, 2H), 7.18 (t, 2H), 6.86(d, 1H), 6.79(d, 2H), 1.38(s, 18H).
(스테이지 4: 화합물 L1G의 합성)
반응 용기 내를 질소 분위기로 한 후, 화합물 L1E(6.0g), 화합물 L1F(2.6g), 테트라키스(트리페닐포스핀)팔라듐(0)(882㎎), 20질량％ 테트라에틸암모늄히드록시드 수용액(44.6g), 이온 교환수(44.6mL), 및 톨루엔(480mL)을 첨가하고, 95℃에서 5시간 교반하였다. 얻어진 반응액을 실온까지 냉각한 후, 이온 교환수(120mL)를 첨가하고, 수층을 제거하였다. 얻어진 유기층을 이온 교환수로 세정 후, 여과하고, 얻어진 여액을 감압 농축함으로써, 조생성물을 얻었다. 얻어진 조생성물을 톨루엔과 에탄올로 정석하고, 50℃에서 감압 건조시킴으로써, 화합물 L1G(7.0g)를 얻었다. 화합물 L1G의 HPLC 면적 백분율값은 99.5％ 이상이었다.
1H-NMR(400㎒, CD2Cl2)δ(ppm)=8.91(d, 1H), 8.54(d, 4H), 8.13(d, 1H), 8.05-7.96(m, 4H), 7.85(d, 1H), 7.56(d, 4H), 7.46(t, 2H), 7.17(t, 2H), 7.05(s, 1H), 6.76(d, 2H), 1.38(s, 18), 1.25(s, 12H).
(스테이지 5: 화합물 L1의 합성)
반응 용기 내를 질소 분위기로 한 후, 화합물 L1G(6.8g), 화합물 L1H(3.0g), 트리스(디벤질리덴아세톤)디팔라듐(0)(98.5㎎), 2-디시클로헥실포스피노-2',6'-디메톡시비페닐(150.0㎎), 40질량％ 테트라부틸암모늄히드록시드 수용액(14.1g), 이온 교환수(14.1mL), 및 톨루엔(136mL)을 첨가하고, 80℃에서 1시간 교반하였다. 얻어진 반응액을 실온까지 냉각한 후, 이온 교환수(130mL)를 첨가하고, 수층을 제거하였다. 얻어진 유기층을 이온 교환수로 세정 후, 여과하고, 얻어진 여액을 감압 농축함으로써, 조생성물을 얻었다. 얻어진 조생성물을 톨루엔과 에탄올로 정석하고, 50℃에서 감압 건조시킴으로써, 화합물 L1(8.3g)을 얻었다. 화합물 L1의 HPLC 면적 백분율값은 99.5％ 이상이었다.
1H-NMR(400㎒, CD2Cl2)δ(ppm)=8.94(dd, 1H), 8.55(dd, 4H), 8.35(dd, 4H), 8.18-8.13(m, 3H), 8.11(s, 1H), 8.06-8.02(m, 3H), 7.72(s, 1H), 7.70-7.63(m, 2H), 7.57(d, 4H), 7.51-7.45(m, 3H), 7.38-7.27(m, 2H), 7.26-7.10(m, 8H), 6.87(d, 2H), 2.69(t, 4H), 1.69(quin, 4H), 1.58(s, 6H), 1.46-1.30(m, 30H), 0.90(t, 6H).
(스테이지 6: 금속 착체 M1a의 합성)
차광한 반응 용기 내를 아르곤 가스 분위기로 한 후, 염화이리듐(Ⅲ) 수화물(390㎎), 화합물 L1(2.80g) 및 2-에톡시에탄올(12mL)을 첨가하고, 140℃에서 24시간 교반하였다.
얻어진 반응물을 실온까지 냉각한 후, 메탄올(20mL)에 첨가하고, 실온에서 1시간 교반하였다. 그 후, 여과를 행하고, 얻어진 잔사를 감압 건조시켜서, 금속 착체 M1a를 포함하는 적색 고체(1.98g)를 얻었다.
(스테이지 7: 금속 착체 M1의 합성)
차광한 반응 용기 내를 아르곤 가스 분위기로 한 후, 금속 착체 M1a를 포함하는 적색 고체(1.98g), 화합물 L1(946.5㎎), 트리플루오로메탄술폰산은(Ⅰ)(272.4㎎), 2,6-루티딘(124μL) 및 디에틸렌글리콜디메틸에테르(20mL)를 첨가하고, 157℃에서 72시간 교반하였다.
얻어진 반응물을 실온까지 냉각한 후, 메탄올(60mL)에 첨가하고, 실온에서 1시간 교반하였다. 그 후, 여과를 행하고, 얻어진 잔사에 톨루엔(50mL)을 첨가하고, 셀라이트를 깐 여과기로 여과를 행하고, 얻어진 여액을 감압 농축함으로써 고체를 얻었다.
얻어진 고체를 실리카겔 칼럼 크로마토그래피(톨루엔/헥산), 정석(톨루엔/에탄올)으로 순차 정제한 후, 감압 건조시킴으로써, 금속 착체 M1(705㎎, 염화이리듐(Ⅲ)수화물을 3수화물로 한 경우의 IrCl3·3H2O 투입량에 대하여 수율 24％)을 적색 고체로서 얻었다. 금속 착체 M1의 HPLC 면적 백분율값은 99.4％를 나타내었다.
LC-MS(APCI positive): m/z=3632.9[M]+
1H-NMR(400㎒, CD2Cl2)δ(ppm)=8.85-8.78(m, 6H), 8.53(d, 12H), 8.20(s, 3H), 8.09(s, 3H), 8.02-7.95(m, 6H), 7.91(s, 3H), 7.72-7.63(m, 6H), 7.62-7.45(m, 21H), 7.41(t, 3H), 7.30-7.11(m, 21H), 7.09(t, 3H), 7.02(d, 3H), 6.86(d, 3H), 2.66(t, 12H), 1.65(t, 12H), 1.45(m, 90H), 0.85(s, 18H), 0.51(s, 9H), 0.16(s, 9H).
≪실시예 2≫
<금속 착체 M2의 합성>
Figure pct00103
Figure pct00104
(스테이지 1: 화합물 L2B의 합성)
반응 용기 내를 질소 분위기로 한 후, 화합물 L2A(13.9g), 화합물 L1F(9.0g), 테트라키스(트리페닐포스핀)팔라듐(0)(3.3g), 20질량％ 테트라에틸암모늄히드록시드 수용액(84.2g), 및 톨루엔(180mL)을 첨가하고, 65℃에서 2시간 교반하였다. 얻어진 반응액을 실온까지 냉각한 후, 고체를 여과하고, 이온 교환수, 에탄올 및 톨루엔으로 세정하였다. 얻어진 고체를 클로로포름에 용해하고, 셀라이트와 실리카겔을 깐 여과기로 여과를 행하고, 얻어진 여액을 감압 농축함으로써 고체를 얻었다. 얻어진 조생성물을 톨루엔과 에탄올로 정석하고, 50℃에서 감압 건조시킴으로써, 화합물 L2B(14.1g)를 얻었다. 화합물 L2B의 HPLC 면적 백분율값은 99.5％ 이상이었다.
(스테이지 2: 화합물 L2의 합성)
반응 용기 내를 질소 분위기로 한 후, 화합물 L2B(13.0g), 화합물 L1H(8.96g), 트리스(디벤질리덴아세톤)디팔라듐(0)(307㎎), 2-디시클로헥실포스피노-2',6'-디메톡시비페닐(453㎎), 40질량％ 테트라부틸암모늄히드록시드 수용액(42.7g), 이온 교환수(42.7mL), 및 톨루엔(260mL)을 첨가하고, 60℃에서 4시간 교반하였다. 얻어진 반응액을 실온까지 냉각한 후, 이온 교환수(130mL)를 첨가하고, 수층을 제거하였다. 얻어진 유기층을 이온 교환수로 세정 후, 여과하고, 얻어진 여액을 감압 농축함으로써, 조생성물을 얻었다. 얻어진 조생성물을 톨루엔과 에탄올로 정석하고, 50℃에서 감압 건조시킴으로써, 화합물 L2(15.6g)를 얻었다. 화합물 L2의 HPLC 면적 백분율값은 99.5％ 이상이었다.
1H-NMR(400㎒, CDCl3)δ(ppm)=8.33(dd, 1H), 8.12(s, 1H), 8.09(s, 1H), 8.01(d, 1H), 7.93-7.85(m, 3H), 7.65(d, 1H), 7.58(s, 1H), 7.53(d, 1H), 7.45(d, 1H), 7.42-7.26(m, 5H), 7.16-7.08(m, 6H), 6.79(d, 2H), 6.72(d, 1H), 2.67(t, 4H), 1.67(quin, 4H), 1.58(s, 6H), 1.44-1.26(m, 12H), 0.89(t, 6H).
(스테이지 3: 금속 착체 M2a의 합성)
차광한 반응 용기 내를 아르곤 가스 분위기로 한 후, 염화이리듐(Ⅲ)수화물(1.5g), 화합물 L2(7.2g) 및 2-에톡시에탄올(45mL)을 첨가하고, 130℃에서 24시간 교반하였다.
얻어진 반응물을 실온까지 냉각한 후, 메탄올(75g)에 첨가하고, 실온에서 1시간 교반하였다. 그 후, 여과를 행하고, 얻어진 잔사를 감압 건조시켜서, 금속 착체 M2a를 포함하는 적색 고체(7.5g)를 얻었다.
(스테이지 4: 금속 착체 M2의 합성)
차광한 반응 용기 내를 아르곤 가스 분위기로 한 후, 금속 착체 M2a를 포함하는 적색 고체(7.40g), 화합물 L2(3.41g), 트리플루오로메탄술폰산은(Ⅰ)(1.40g), 2,6-루티딘(628μL) 및 디에틸렌글리콜디메틸에테르(74mL)를 첨가하고, 150℃에서 72시간 교반하였다.
얻어진 반응물을 실온까지 냉각한 후, 메탄올(100mL)에 첨가하고, 실온에서 1시간 교반하였다. 그 후, 여과를 행하고, 얻어진 잔사에 톨루엔(120mL)을 첨가하고, 셀라이트를 깐 여과기로 여과를 행하고, 얻어진 여액을 감압 농축함으로써 고체를 얻었다.
얻어진 고체를 실리카겔 칼럼 크로마토그래피(톨루엔/헥산), 정석(톨루엔/헵탄)으로 순차 정제한 후, 감압 건조시킴으로써, 금속 착체 M2(3.0, 염화이리듐(Ⅲ)수화물을 3수화물로 한 경우의 IrCl3·3H2O 투입량에 대하여 수율 29％)를 적색 고체로서 얻었다. 금속 착체 M2의 HPLC 면적 백분율값은 99.5％ 이상을 나타내었다.
1H-NMR(400㎒, CD2Cl2)δ(ppm)=8.76(s, 3H), 8.16(s, 3H), 7.93-7.84(m, 9H), 7.58(d, 3H), 7.50-7.42(m, 6H), 7.39-7.29(m, 6H), 7.28-7.08(m, 24H), 7.06-6.97(m, 12H), 6.74(d, 3H), 6.54(d, 3H), 2.64(t, 12H), 1.63(quin, 12H), 1.40-1.20(m, 36H), 0.88(t, 18H), 0.48(s, 9H), 0.13(s, 9H).
≪비교예 1, 2≫
<금속 착체 CM1 및 CM2의 입수>
금속 착체 CM1 및 CM2는, Luminescense Technology사제를 사용하였다.
Figure pct00105
≪비교예 3≫
<금속 착체 CM3의 합성>
Figure pct00106
Figure pct00107
(스테이지 1: 화합물 CL3B의 합성)
반응 용기 내를 질소 분위기로 한 후, 화합물 CL3A(6.4g), 화합물 L1F(9.0g), 테트라키스(트리페닐포스핀)팔라듐(0)(3.3g), 20질량％ 테트라에틸암모늄히드록시드 수용액(48.2g), 이온 교환수(36g) 및 톨루엔(180g)을 첨가하고, 70℃에서 3시간 교반하였다. 얻어진 반응액을 실온까지 냉각한 후, 이온 교환수(90g)를 첨가하고, 수층을 제거하였다. 얻어진 유기층을 이온 교환수로 세정 후, 여과하고, 얻어진 여액을 감압 농축함으로써, 조생성물을 얻었다. 얻어진 조생성물을 톨루엔에 용해하고, 실리카겔을 깐 여과기로 여과를 행하고, 얻어진 여액을 감압 농축함으로써 고체를 얻었다. 얻어진 고체를, 톨루엔과 에탄올로 정석하고, 50℃에서 감압 건조시킴으로써, 화합물 CL3B(8.2g)를 얻었다. 화합물 CL3B의 HPLC 면적 백분율값은 99.3％였다. 이 공정을, 화합물 CL3B의 필요량이 얻어질 때까지 반복하였다.
(스테이지 2: 화합물 CL3의 합성)
반응 용기 내를 질소 분위기로 한 후, 화합물 CL3B(8.8g), 화합물 L1H(10.1g), 트리스(디벤질리덴아세톤)디팔라듐(0)(347㎎), 2-디시클로헥실포스피노-2',6'-디메톡시비페닐(512㎎), 40질량％ 테트라부틸암모늄히드록시드 수용액(48.1g), 이온 교환수(48.1g) 및 톨루엔(88.0g)을 첨가하고, 70℃에서 2시간 교반하였다. 얻어진 반응액을 실온까지 냉각한 후, 이온 교환수(88.0g)를 첨가하고, 수층을 제거하였다. 얻어진 유기층을 이온 교환수로 세정 후, 여과하고, 얻어진 여액을 감압 농축함으로써, 조생성물을 얻었다. 얻어진 조생성물을 실리카겔 칼럼 크로마토그래피(톨루엔/헥산)로 정제하고, 50℃에서 감압 건조시킴으로써, 화합물 CL3(12.6g)을 얻었다. 화합물 CL3의 HPLC 면적 백분율값은 99.3％ 이상이었다.
1H-NMR(400㎒, CDCl3)δ(ppm)=8.26-8.20(m, 4H), 7.81(s, 1H), 7.71(d, 1H), 7.56-7.44(m, 4H), 7.39-7.30(m, 2H), 7.30-7.35(m, 2H), 7.18(s, 1H), 2.72(t, 4H), 1.73(quin, 4H), 1.63(s, 6H), 1.49-1.25(m, 12H), 0.90(t, 6H).
(스테이지 3: 금속 착체 CM3a의 합성)
차광한 반응 용기 내를 아르곤 가스 분위기로 한 후, 염화이리듐(Ⅲ)수화물(1.46g), 화합물 CL3(5.19g) 및 2-에톡시에탄올(44mL)을 첨가하고, 140℃에서 24시간 교반하였다.
얻어진 반응물을 실온까지 냉각한 후, 메탄올(73mL)에 첨가하고, 실온에서 1시간 교반하였다. 그 후, 여과를 행하고, 얻어진 잔사를 감압 건조시켜서, 금속 착체 CM3a를 포함하는 적색 고체(3.67g)를 얻었다.
(스테이지 4: 금속 착체 CM3의 합성)
차광한 반응 용기 내를 아르곤 가스 분위기로 한 후, 금속 착체 CM3a를 포함하는 적색 고체(1.98g), 화합물 CL3(946.5㎎), 트리플루오로메탄술폰산은(Ⅰ)(272.4㎎), 2,6-루티딘(124μL) 및 디에틸렌글리콜디메틸에테르(20mL)를 첨가하고, 150℃에서 48시간 교반하였다.
얻어진 반응물을 실온까지 냉각한 후, 메탄올(60mL)에 첨가하고, 실온에서 1시간 교반하였다. 그 후, 여과를 행하고, 얻어진 잔사에 톨루엔(50mL)을 첨가하고, 셀라이트를 깐 여과기로 여과를 행하고, 얻어진 여액을 감압 농축함으로써 고체를 얻었다.
얻어진 고체를 실리카겔 칼럼 크로마토그래피(톨루엔/헥산), 정석(톨루엔/헵탄)으로 순차 정제한 후, 감압 건조시킴으로써, 금속 착체 CM3(1.15g, 염화이리듐(Ⅲ)수화물을 3수화물로 한 경우의 IrCl3·3H2O 투입량에 대하여 수율 16％)을 적색 고체로서 얻었다. 금속 착체 CM3의 HPLC 면적 백분율값은 99.0％를 나타내었다.
1H-NMR(400㎒, CD2Cl2)δ(ppm)=8.75(s, 3H), 8.27(s, 3H), 8.17(s, 3H), 7.89(d, 3H), 7.63(d, 3H), 7.30-7.13(m, 15H), 7.07(d, 3H), 6.89(t, 3H), 6.72(t, 3H), 6.52(d, 3H), 2.74(t, 12H), 1.72(quin, 12H), 1.46-1.22(m, 36H), 0.88 (t, 18H), 0.53(s, 9H), 0.22(s, 9H).
≪합성예 1≫
<고분자 화합물 IP1의 합성>
고분자 화합물 IP1은, 일본 특허 공개 제2011-174062호 공보에 기재된 방법에 따라서 합성한 단량체 PM1과, 국제 공보 제2005/049546호에 기재된 방법에 따라서 합성한 단량체 PM2와, 국제 공보 제2002/045184호에 기재된 방법에 따라서 합성한 단량체 PM3과, 일본 특허 공개 제2008-106241호 공보에 기재된 방법에 따라서 합성한 단량체 PM4를 사용하여, 일본 특허 공개 제2012-144722호 공보에 기재된 방법으로 합성하였다.
Figure pct00108
고분자 화합물 IP1은, 투입 원료의 양으로부터 구한 이론값에서는, 단량체 PM1로부터 유도되는 구성 단위와, 단량체 PM2로부터 유도되는 구성 단위와, 단량체 PM3으로부터 유도되는 구성 단위와, 단량체 PM4로부터 유도되는 구성 단위가, 50:30:12.5:7.5의 몰비로 구성되어 이루어지는 공중합체이다.
≪합성예 2≫
<고분자 화합물 P1의 합성>
고분자 화합물 P1은, 상기 단량체 PM3과, 국제 공보 제2005/056633호에 기재된 방법에 따라서 합성한 단량체 PM5와, 국제 공보 제2011/078391호에 기재된 방법에 따라서 합성한 단량체 PM6을 사용하여, 국제 공보 제2012/133381호에 기재된 방법으로 합성하였다.
Figure pct00109
고분자 화합물 P1은, 투입 원료의 양으로부터 구한 이론값에서는, 단량체 PM3으로부터 유도되는 구성 단위와, 단량체 PM5로부터 유도되는 구성 단위와, 단량체 PM6로부터 유도되는 구성 단위가, 50:5:45의 몰비로 구성되어 이루어지는 공중합체이다.
≪실시예 D1≫
<발광 소자 D1의 제작>
(양극 및 정공 주입층의 형성)
유리 기판에 스퍼터법에 의해 45㎚의 두께로 ITO막을 붙임으로써, 양극을 형성하였다. 해당 양극 위에, 정공 주입 재료인 ND-3202(닛산 가가쿠 고교제)를 스핀 코트법에 의해 65㎚의 두께로 성막하였다. 정공 주입층을 적층한 기판을 대기 분위기하에서, 핫 플레이트 위에서 50℃, 3분간 가열하고, 추가로 240℃, 15분간 가열함으로써 정공 주입층을 형성하였다.
(정공 수송층의 형성)
용매로서의 크실렌에, 정공 수송 재료인 고분자 화합물 IP1을 0.6질량％의 농도로 용해시켰다. 얻어진 크실렌 용액을 사용하여, 정공 주입층 위에 스핀 코트법에 의해 20㎚의 두께로 성막하고, 질소 가스 분위기하에서, 핫 플레이트 위에서 180℃, 60분간 가열시킴으로써 정공 수송층을 형성하였다.
(발광층의 형성)
용매로서의 크실렌에, 호스트 재료인 고분자 화합물 P1, 및 금속 착체 M1(P1/M1=92질량％/8질량％)을, 2질량％의 농도로 용해시켰다. 얻어진 크실렌 용액을 사용하여, 정공 수송층 위에 스핀 코트법에 의해 90㎚의 두께로 성막하고, 질소 가스 분위기하에서, 150℃, 10분간 가열시킴으로써 발광층을 형성하였다.
(음극의 형성)
발광층을 형성한 기판을 증착기 내에 있어서, 1.0×10-4Pa 이하로까지 감압한 후, 발광층 위에 불화나트륨을 약 4㎚, 이어서, 불화나트륨층 위에 알루미늄을 약 80㎚ 증착하고, 음극을 형성하였다. 증착 후, 유리 기판을 사용하여 밀봉함으로써, 발광 소자 D1을 제작하였다.
<발광 소자 D1의 평가>
발광 소자 D1에 전압을 인가함으로써, 625㎚에 발광 스펙트럼의 최대 피크를 갖는 발광이 관측되었다. CIE 색도 좌표(x, y)=(0.67, 0.33), 1000cd/㎡에 있어서의 외부 양자 효율은 12.6％였다. 전류 밀도가 50㎃/㎠가 되도록 전류값을 설정 후, 정전류 밀도로 구동시키고, 휘도의 시간 변화를 측정함으로써, 휘도 수명을 평가하였다. 휘도가 초기 휘도의 80％가 될 때까지의 시간은, 128시간이었다. 결과를 하기의 표 2에 나타낸다.
≪실시예 D2≫
<발광 소자 D2의 제작 및 평가>
금속 착체 M1 대신에, 금속 착체 M2를 사용한 것 이외에는, 실시예 D1과 마찬가지로 하여, 발광 소자 D2를 제작하였다.
발광 소자 D2에 전압을 인가함으로써, 610㎚에 발광 스펙트럼의 최대 피크를 갖는 발광이 관측되었다. CIE 색도 좌표(x, y)=(0.65, 0.35), 1000cd/㎡에 있어서의 외부 양자 효율은 15％였다. 전류 밀도가 50㎃/㎠가 되도록 전류값을 설정 후, 정전류 밀도로 구동시키고, 휘도의 시간 변화를 측정함으로써, 휘도 수명을 평가하였다. 휘도가 초기 휘도의 80％가 될 때까지의 시간은, 24시간이었다. 결과를 하기의 표 2에 나타낸다.
≪비교예 CD1≫
<발광 소자 CD1의 제작 및 평가>
금속 착체 M1 대신에, 금속 착체 CM1을 사용한 것 이외에는, 실시예 D1과 마찬가지로 하여, 발광 소자 CD1을 제작하였다.
발광 소자 CD1에 전압을 인가함으로써, 590㎚에 발광 스펙트럼의 최대 피크를 갖는 발광이 관측되었다. CIE 색도 좌표(x, y)=(0.57, 0.42), 1000cd/㎡에 있어서의 외부 양자 효율은 5.4％였다. 전류 밀도가 50㎃/㎠가 되도록 전류값을 설정 후, 정전류 밀도로 구동시키고, 휘도의 시간 변화를 측정함으로써, 휘도 수명을 평가하였다. 휘도가 초기 휘도의 80％가 될 때까지의 시간은, 3시간이었다. 결과를 하기의 표 2에 나타낸다.
≪비교예 CD2≫
<발광 소자 CD2의 제작 및 평가>
상기 실시예 D1에 있어서의, 금속 착체 M1 대신에, 금속 착체 CM2를 사용한 것 이외에는, 실시예 D1과 마찬가지로 하여, 발광 소자 CD2를 제작하였다.
발광 소자 CD2에 전압을 인가함으로써, 620㎚에 발광 스펙트럼의 최대 피크를 갖는 발광이 관측되었다. CIE 색도 좌표(x, y)=(0.67, 0.33), 1000cd/㎡에 있어서의 외부 양자 효율은 3.8％였다. 전류 밀도가 50㎃/㎠가 되도록 전류값을 설정 후, 정전류 밀도로 구동시키고, 휘도의 시간 변화를 측정함으로써, 휘도 수명을 평가하였다. 휘도가 초기 휘도의 80％가 될 때까지의 시간은, 7시간이었다. 결과를 하기의 표 2에 나타낸다.
≪비교예 CD3≫
<발광 소자 CD3의 제작 및 평가>
상기 실시예 D1에 있어서의, 금속 착체 M1 대신에, 금속 착체 CM3을 사용한 것 이외에는, 실시예 D1과 마찬가지로 하여, 발광 소자 CD3을 제작하였다.
발광 소자 CD3에 전압을 인가함으로써, 600㎚에 발광 스펙트럼의 최대 피크를 갖는 발광이 관측되었다. CIE 색도 좌표(x, y)=(0.61, 0.39), 1000cd/㎡에 있어서의 외부 양자 효율은 9.3％였다. 전류 밀도가 50㎃/㎠가 되도록 전류값을 설정 후, 정전류 밀도로 구동시키고, 휘도의 시간 변화를 측정함으로써, 휘도 수명을 평가하였다. 휘도가 초기 휘도의 80％가 될 때까지의 시간은, 13시간이었다. 결과를 하기의 표 2에 나타낸다.
Figure pct00110
본 발명에 따르면, 개선된 휘도 수명을 나타내는 발광 소자의 제조에 유용한 금속 착체를 제공할 수 있다. 또한, 본 발명에 따르면, 해당 금속 착체를 함유하는 조성물, 및 해당 금속 착체를 함유하는 발광 소자를 제공할 수 있다.

Claims (12)

  1. 하기의 식 (0)으로 표시되는 금속 착체:
    Figure pct00111

    [식 중,
    M은, 로듐 원자, 팔라듐 원자, 이리듐 원자, 또는 백금 원자를 나타낸다;
    n1은, 1, 2, 또는 3을 나타낸다; n2는, 0, 1, 또는 2를 나타낸다; M이 로듐 원자, 또는 이리듐 원자인 경우, n1+n2는 3이며, M이 백금 원자, 또는 팔라듐 원자인 경우, n1+n2는 2이다;
    n1이 2 또는 3인 경우, 첨자 n1로 그 수가 정의되어 있는 배위자는, 각각, 동일해도 되고 상이해도 된다; n2가 2인 경우, 첨자 n2로 그 수가 정의되어 있는 배위자는, 각각, 동일해도 되고 상이해도 된다;
    첨자 n1로 그 수가 정의되어 있는 각각의 배위자 또는 1개의 배위자에 있어서, 환 RC1 및 환 RC2는, 각각 독립적으로, 방향족 탄화수소환, 또는 방향족 복소환을 나타내며, 이들 환은 치환기를 갖고 있어도 되고, 치환기가 복수 존재하는 경우, 그들은 서로 결합하여, 각각이 결합하는 원자와 함께 환을 형성하고 있어도 된다;
    첨자 n1로 그 수가 정의되어 있는 각각의 배위자 또는 1개의 배위자에 있어서, Xa 및 Xb 중 한쪽은 단결합이며, 다른 쪽은 -C(RXa)2-로 표시되는 기, -C(RXa)2-C(RXa)2-로 표시되는 기, 또는 -C(RXa)=C(RXa)-로 표시되는 기이다; RXa는, 수소 원자, 알킬기, 시클로알킬기, 알콕시기, 시클로알콕시기, 아릴기, 아릴옥시기, 1가의 복소환기, 치환 아미노기, 또는 할로겐 원자를 나타내며, 이들 기는 치환기를 갖고 있어도 되고, 치환기가 복수 존재하는 경우, 그들은 서로 결합하여, 각각이 결합하는 원자와 함께 환을 형성하고 있어도 되며, 복수 존재하는 RXa는, 동일해도 되고 상이해도 되며, 서로 결합하여, 각각이 결합하는 탄소 원자와 함께 환을 형성하고 있어도 된다;
    첨자 n1로 그 수가 정의되어 있는 각각의 배위자 또는 1개의 배위자에 있어서, E1, E2, E3, E4, E5 및 E6은, 각각 독립적으로, 질소 원자 또는 탄소 원자를 나타내고, 적어도, E1과 E2, E2와 E3, E3과 E4, E4와 E5, 또는, E5와 E6은, 탄소 원자이다; 단, E1이 질소 원자인 경우, R1은 존재하지 않는다; E2가 질소 원자인 경우, R2는 존재하지 않는다; E3이 질소 원자인 경우, R3은 존재하지 않는다; E4가 질소 원자인 경우, R4는 존재하지 않는다; E5가 질소 원자인 경우, R5는 존재하지 않는다; E6이 질소 원자인 경우, R6은 존재하지 않는다;
    첨자 n1로 그 수가 정의되어 있는 각각의 배위자 또는 1개의 배위자에 있어서, R1과 R2, R2와 R3, R3과 R4, R4와 R5 및 R5와 R6 중 하나의 조합은, 일체로 되어, 하기의 식 (P)로 표시되는 기를 형성한다; 하기의 식 (P)로 표시되는 기를 형성하지 않는 R1, R2, R3, R4, R5 및 R6은, 각각 독립적으로, 수소 원자, 알킬기, 시클로알킬기, 알콕시기, 시클로알콕시기, 아릴기, 아릴옥시기, 1가의 복소환기, 치환 아미노기, 또는 할로겐 원자를 나타내며, 이들 기는 치환기를 갖고 있어도 되고, 치환기가 복수 존재하는 경우, 그들은 서로 결합하여, 각각이 결합하는 원자와 함께 환을 형성하고 있어도 된다; 첨자 n1로 그 수가 정의되어 있는 각각의 배위자 또는 1개의 배위자에 있어서, 하기의 식 (P)로 표시되는 기를 형성하지 않는 R1, R2, R3, R4, R5 및 R6이 복수 존재하는 경우, 그들은 각각 동일해도 되고 상이해도 되며, 서로 결합하여, 각각이 결합하는 탄소 원자와 함께 환을 형성하고 있어도 된다;
    첨자 n2로 그 수가 정의되어 있는 각각의 배위자 또는 1개의 배위자에 있어서, A1-G1-A2는, 음이온성의 2좌 배위자를 나타내고, G1은, A1 및 A2와 함께 2좌 배위자를 구성하는 원자단을 나타내고, A1 및 A2는, 각각 독립적으로, 탄소 원자, 산소 원자 혹은 질소 원자 또는 그들을 갖는 원자단을 나타내고, 이들 원자단은, 환을 구성하는 원자단이어도 된다.]
    Figure pct00112

    [식 중,
    점선은, E1, E2, E3, E4, E5, 또는 E6과의 결합을 나타낸다;
    환 RC3은, 방향족 탄화수소환, 또는 방향족 복소환을 나타내고, 이들 환은 치환기를 갖고 있어도 되고, 치환기가 복수 존재하는 경우, 그들은 서로 결합하여, 각각이 결합하는 원자와 함께 환을 형성하고 있어도 된다;
    Ya 및 Yb 중 한쪽은 단결합이며, 다른 쪽은 -C(RYa)2-로 표시되는 기이며, RYa는, 수소 원자, 알킬기, 시클로알킬기, 알콕시기, 시클로알콕시기, 아릴기, 아릴옥시기, 1가의 복소환기, 치환 아미노기 또는 할로겐 원자를 나타내며, 이들 기는 치환기를 갖고 있어도 되고, 치환기가 복수 존재하는 경우, 그들은 서로 결합하여, 각각이 결합하는 원자와 함께 환을 형성하고 있어도 된다; 복수 존재하는 RYa는, 동일해도 되고 상이해도 되며, 서로 결합하여, 각각이 결합하는 탄소 원자와 함께 환을 형성하고 있어도 된다.].
  2. 제1항에 있어서,
    상기 식 (0) 중, 첨자 n1로 그 수가 정의되어 있는 각각의 배위자 또는 1개의 배위자에 있어서, R2와 R3이 일체로 되어 상기 식 (P)로 표시되는 기를 형성하고 있는, 금속 착체.
  3. 제1항 또는 제2항에 있어서,
    상기 식 (P)가 하기의 식 (P')로 표시되는, 금속 착체:
    Figure pct00113

    [식 중,
    점선은, E1, E2, E3, E4, E5, 또는 E6과의 결합을 나타낸다;
    Ya 및 Yb는, 각각, 상기 식 (P)에 있어서의 Ya 및 Yb와 동일한 의미를 나타낸다;
    RC31, RC32, RC33 및 RC34는, 각각 독립적으로, 수소 원자, 알킬기, 시클로알킬기, 알콕시기, 시클로알콕시기, 아릴기, 아릴옥시기, 1가의 복소환기, 치환 아미노기 또는 할로겐 원자를 나타내고, 이들 기는 치환기를 갖고 있어도 된다; RC31과 RC32, RC32와 RC33 및 RC33과 RC34는, 각각 서로 결합하여, 각각이 결합하는 원자와 함께 환을 형성하고 있어도 된다.].
  4. 제3항에 있어서,
    상기 식 (0)으로 표시되는 금속 착체가, 하기의 식 (2-A1), 하기의 식 (2-B1), 또는 하기의 식 (2-C1)로 표시되는 금속 착체인, 금속 착체:
    Figure pct00114

    Figure pct00115

    Figure pct00116

    [식 (2-A1), 식 (2-B1), 및 식 (2-C1)에 있어서,
    M, n1, n2, Xa, Xb, E1, E4, E5, E6, R1, R4, R5, R6, 및 A1-G1-A2는, 각각, 상기 식 (0)에 있어서의 M, n1, n2, Xa, Xb, E1, E4, E5, E6, R1, R4, R5, R6, 및 A1-G1-A2와 동일한 의미를 나타낸다; Ya 및 Yb는, 각각, 상기 식 (P)에 있어서의 Ya 및 Yb와 동일한 의미를 나타낸다; RC31, RC32, RC33 및 RC34는, 각각, 상기 식 (P')에 있어서의 RC31, RC32, RC33 및 RC34와 동일한 의미를 나타낸다;
    식 (2-A1)에 있어서의 RC11 및 RC14, 식 (2-B1)에 있어서의 RC13 및 RC14, 그리고 식 (2-C1)에 있어서의 RC11 및 RC12는, 각각 독립적으로, 수소 원자, 알킬기, 시클로알킬기, 알콕시기, 시클로알콕시기, 아릴기, 아릴옥시기, 1가의 복소환기, 치환 아미노기 또는 할로겐 원자를 나타내고, 이들 기는 치환기를 갖고 있어도 된다;
    RC21, RC22, RC23 및 RC24는, 각각 독립적으로, 수소 원자, 알킬기, 시클로알킬기, 알콕시기, 시클로알콕시기, 아릴기, 아릴옥시기, 1가의 복소환기, 치환 아미노기 또는 할로겐 원자를 나타내고, 이들 기는 치환기를 갖고 있어도 된다; 첨자 n1로 그 수가 정의되어 있는 각각의 배위자 또는 1개의 배위자에 있어서, RC11과 RC12, RC13과 RC14, RC21과 RC22, RC22와 RC23 및 RC23과 RC24는, 각각, 서로 결합하여, 각각이 결합하는 원자와 함께 환을 형성하고 있어도 된다.].
  5. 제4항에 있어서,
    상기 식 (2-A1)로 표시되는 금속 착체가, 하기의 식 (2-A1-1)로 표시되는 금속 착체인, 금속 착체:
    Figure pct00117

    [식 중,
    M, n1, n2, E1, E4, E5, E6, R1, R4, R5, R6, 및 A1-G1-A2는, 각각, 상기 식 (0)에 있어서의 M, n1, n2, E1, E4, E5, E6, R1, R4, R5, R6, 및 A1-G1-A2와 동일한 의미를 나타낸다; Ya 및 Yb는, 각각, 상기 식 (P)에 있어서의 Ya 및 Yb와 동일한 의미를 나타낸다; RC31, RC32, RC33 및 RC34는, 각각, 상기 식 (P')에 있어서의 RC31, RC32, RC33 및 RC34와 동일한 의미를 나타낸다; RC11, RC14, RC21, RC22, RC23 및 RC24는, 각각, 상기 식 (2-A1)에 있어서의 RC11, RC14, RC21, RC22, RC23 및 RC24와 동일한 의미를 나타낸다;
    RC41, RC42, RC43, RC44, RC45, RC46, RC47 및 RC48은, 각각 독립적으로, 수소 원자, 알킬기, 시클로알킬기, 알콕시기, 시클로알콕시기, 아릴기, 아릴옥시기, 1가의 복소환기, 치환 아미노기 또는 할로겐 원자를 나타내고, 이들 기는 치환기를 갖고 있어도 된다; 첨자 n1로 그 수가 정의되어 있는 각각의 배위자 또는 1개의 배위자에 있어서, RC41과 RC42, RC42와 RC43, RC43과 RC44, RC45와 RC46, RC46과 RC47, 및 RC47과 RC48은, 각각, 서로 결합하여, 각각이 결합하는 원자와 함께 환을 형성하고 있어도 된다.].
  6. 제1항 내지 제5항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 환 RC1, 상기 환 RC2 또는 상기 환 RC3이, 하기의 식 (D-A), 하기의 식 (D-B) 또는 하기의 식 (D-C)로 표시되는 기를 치환기로서 갖는, 금속 착체:
    Figure pct00118

    [식 중,
    mDA1, mDA2 및 mDA3은, 각각 독립적으로, 0 이상의 정수를 나타낸다;
    GDA는, 질소 원자, 방향족 탄화수소기 또는 복소환기를 나타내고, 이들 기는 치환기를 갖고 있어도 된다;
    ArDA1, ArDA2 및 ArDA3은, 각각 독립적으로, 아릴렌기 또는 2가의 복소환기를 나타내며, 이들 기는 치환기를 갖고 있어도 된다; ArDA1, ArDA2 및 ArDA3이 복수 존재하는 경우, 그들은 각각 동일해도 되고 상이해도 된다;
    TDA는, 아릴기 또는 1가의 복소환기를 나타내고, 이들 기는 치환기를 갖고 있어도 된다; 복수 존재하는 TDA는, 동일해도 되고 상이해도 된다.]
    Figure pct00119

    [식 중,
    mDA1, mDA2, mDA3, mDA4, mDA5, mDA6 및 mDA7은, 각각 독립적으로, 0 이상의 정수를 나타낸다;
    GDA는, 질소 원자, 방향족 탄화수소기 또는 복소환기를 나타내고, 이들 기는 치환기를 갖고 있어도 된다; 복수 존재하는 GDA는, 동일해도 되고 상이해도 된다;
    ArDA1, ArDA2, ArDA3, ArDA4, ArDA5, ArDA6 및 ArDA7은, 각각 독립적으로, 아릴렌기 또는 2가의 복소환기를 나타내고, 이들 기는 치환기를 갖고 있어도 된다; ArDA1, ArDA2, ArDA3, ArDA4, ArDA5, ArDA6 및 ArDA7이 복수 존재하는 경우, 그들은 각각 동일해도 되고 상이해도 된다;
    TDA는, 아릴기 또는 1가의 복소환기를 나타내고, 이들 기는 치환기를 갖고 있어도 된다; 복수 존재하는 TDA는, 동일해도 되고 상이해도 된다.]
    Figure pct00120

    [식 중,
    mDA1은, 0 이상의 정수를 나타낸다;
    ArDA1은, 아릴렌기 또는 2가의 복소환기를 나타내고, 이들 기는 치환기를 갖고 있어도 된다; ArDA1이 복수 존재하는 경우, 그들은 동일해도 되고 상이해도 된다;
    TDA는, 아릴기 또는 1가의 복소환기를 나타내고, 이들 기는 치환기를 갖고 있어도 된다].
  7. 제1항 내지 제6항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 식 (P)로 표시되는 기를 형성하지 않는 R1, R2, R3, R4, R5, 또는 R6이, 상기 식 (D-A), 상기 식 (D-B) 또는 상기 식 (D-C)로 표시되는 기인, 금속 착체.
  8. 제7항에 있어서,
    상기 식 (P)로 표시되는 기를 형성하지 않는 R4 또는 R5가, 상기 식 (D-A), 상기 식 (D-B) 또는 상기 식 (D-C)로 표시되는 기인, 금속 착체.
  9. 제1항 내지 제8항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 M이 이리듐 원자이며, 상기 n1이 3인, 금속 착체.
  10. 제1항 내지 제9항 중 어느 한 항에 기재된 금속 착체와,
    호스트 재료, 상기 금속 착체 이외의 발광 재료, 산화 방지제 및 용매로 이루어지는 군에서 선택되는 적어도 1종의 재료
    를 함유하는 조성물.
  11. 제10항에 있어서,
    상기 호스트 재료가, 하기의 식 (H-1)로 표시되는 저분자 화합물 및 하기의 식 (Y)로 표시되는 구성 단위를 포함하는 고분자 화합물 중 적어도 어느 것을 함유하는, 조성물:
    Figure pct00121

    [식 중,
    ArH1 및 ArH2는, 각각 독립적으로, 아릴기 또는 1가의 복소환기를 나타내고, 이들 기는 치환기를 갖고 있어도 된다;
    nH1 및 nH2는, 각각 독립적으로, 0 또는 1을 나타낸다; nH1이 복수 존재하는 경우, 그들은 동일해도 되고 상이해도 된다; nH2가 복수 존재하는 경우, 복수의 nH2는, 각각 동일해도 되고 상이해도 된다;
    nH3은, 0 이상의 정수를 나타낸다;
    LH1은, 아릴렌기, 2가의 복소환기, 또는, -[C(RH11)2]nH11-로 표시되는 기를 나타내고, 이들 기는 치환기를 갖고 있어도 되고, LH1이 복수 존재하는 경우, 그들은 동일해도 되고 상이해도 되며, nH11은, 1 이상 10 이하의 정수를 나타낸다; RH11은, 수소 원자, 알킬기, 시클로알킬기, 알콕시기, 시클로알콕시기, 아릴기 또는 1가의 복소환기를 나타내고, 이들 기는 치환기를 갖고 있어도 되고, 복수 존재하는 RH11은, 동일해도 되고 상이해도 되며, 서로 결합하여, 각각이 결합하는 탄소 원자와 함께 환을 형성하고 있어도 된다;
    LH2는, -N(-LH21-RH21)-로 표시되는 기를 나타낸다; LH2가 복수 존재하는 경우, 복수의 LH2는, 각각 동일해도 되고 상이해도 된다; LH21은, 단결합, 아릴렌기 또는 2가의 복소환기를 나타내고, 이들 기는 치환기를 갖고 있어도 되고, RH21은, 수소 원자, 알킬기, 시클로알킬기, 아릴기 또는 1가의 복소환기를 나타내고, 이들 기는 치환기를 갖고 있어도 된다.]
    Figure pct00122

    [식 중, ArY1은, 아릴렌기, 2가의 복소환기, 또는 아릴렌기와 2가의 복소환기가 직접 결합한 2가의 기를 나타내고, 이들 기는 치환기를 갖고 있어도 된다.].
  12. 제1항 내지 제9항 중 어느 한 항에 기재된 금속 착체를 함유하는 발광 소자.
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