説明

燐光発光素子

【課題】白金族金属と比べて安価な金属を発光材料として用いた発光素子であって、かつ、発光時の色純度が優れた発光素子を提供する。
【解決手段】組成式(1)で表される燐光発光性を示す錯体を含有する発光素子。
(M+)(L1a(X1b (1)
(式中、M+はCu+又はAg+である。L1はM+に配位可能な原子として、リン原子を2つ有する配位子である。X1はアニオンである。a及びbはそれぞれ独立に正の数である。錯体が複数個のL1を含む場合、各々のL1は互いに同一でも異なっていてもよい。錯体が複数個のX1を含む場合、各々のX1は互いに同一でも異なっていてもよい。)

【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、燐光発光素子に関する。
【背景技術】
【0002】
有機EL(エレクトロルミネッセンス)素子等の発光素子の作製に用いる発光材料としては、イリジウム錯体等の白金族金属錯体が有望視されている。しかし、白金族金属は高価であるため、コスト面で有利である安価な金属を用いた金属錯体が、検討されている。そして、安価な金属を用いた金属錯体を発光材料とした発光素子としては、遅延蛍光性の銅錯体又は銀錯体を発光材料とした発光素子が報告されている(特許文献1、非特許文献1)。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0003】
【特許文献1】特開2010−93181号公報
【非特許文献】
【0004】
【非特許文献1】Inorg.Chem.46,1992−2001(2007).
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0005】
しかし、上述の発光素子は、発光時の色純度が不十分である。
【0006】
そこで、本発明は、白金族金属と比べて安価な金属の錯体を発光材料として用いた発光素子であって、かつ、発光時の色純度が優れた発光素子を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【0007】
上記課題を解決するために本発明者らは鋭意検討した結果、本発明を完成させるに至った。
【0008】
本発明は、下記〔1〕〜〔7〕の発光素子、〔8〕の錯体及び〔9〕の化合物を提供する。
〔1〕組成式(1)で表される燐光発光性を示す錯体を含有する発光素子。
(M+)(L1a(X1b (1)
(式中、M+はCu+又はAg+である。L1はM+に配位可能な原子として、リン原子を2つ有する配位子である。X1はアニオンである。a及びbはそれぞれ独立に正の数である。錯体が複数個のL1を含む場合、各々のL1は互いに同一でも異なっていてもよい。錯体が複数個のX1を含む場合、各々のX1は互いに同一でも異なっていてもよい。)
〔2〕L1が、式(2)で表される配位子である、上記〔1〕に記載の発光素子。
【化1】

(式中、R1はハロゲン原子又は炭素原子数1〜18の有機基である。R2、R3、R4、及びR5は、それぞれ独立に水素原子、ハロゲン原子又は炭素原子数1〜18の有機基である。各々のR1は、互いに同一でも異なっていてもよい。各々のR2は、互いに同一でも異なっていてもよい。各々のR3は、互いに同一でも異なっていてもよい。各々のR4は、互いに同一でも異なっていてもよい。各々のR5は、互いに同一でも異なっていてもよい。)
〔3〕R1が、フッ素原子、塩素原子、置換基を有していてもよい炭素原子数1〜12のヒドロカルビル基又は置換基を有していてもよい炭素原子数1〜12のヒドロカルビルオキシ基である、上記〔2〕に記載の発光素子。
〔4〕R2が、水素原子、フッ素原子、置換基を有していてもよい炭素原子数1〜12のヒドロカルビル基又は置換基を有していてもよい炭素原子数1〜12のヒドロカルビルオキシ基である、上記〔2〕又は〔3〕に記載の発光素子。
〔5〕R3、R4、及びR5が、水素原子である、上記〔2〕〜〔4〕のいずれか一項に記載の発光素子。
〔6〕X1が、フッ化物イオン、塩化物イオン、臭化物イオン又はヨウ化物イオンである、上記〔1〕〜〔5〕のいずれか一項に記載の発光素子。
〔7〕一対の電極と、一対の電極間に挟持されている1又は2以上の層とを備え、上記層のうちには、組成式(1)で表される燐光発光性を示す錯体を含有する発光層を含む1又は2以上の有機層が含まれ、前記有機層のすべてが塗布法により形成される層である、上記〔1〕〜〔6〕のいずれか一項に記載の発光素子。
〔8〕組成式(3)で表される錯体。
(M+)(L2a(X1b (3)
(式中、M+はCu+又はAg+である。L2は式(4)で表される配位子である。X1はアニオンである。a及びbはそれぞれ独立に正の数である。錯体が複数個のL2を含む場合、各々のL1は互いに同一でも異なっていてもよい。錯体が複数個のX1を含む場合、各々のX1は互いに同一でも異なっていてもよい。)
【化2】

(式中、R1はハロゲン原子又は炭素原子数1〜18の有機基である。R2、R3、R4、及びR5は、それぞれ独立に水素原子、ハロゲン原子又は炭素原子数1〜18の有機基である。各々のR1は、互いに同一でも異なっていてもよい。各々のR2は、互いに同一でも異なっていてもよい。各々のR3は、互いに同一でも異なっていてもよい。各々のR4は、互いに同一でも異なっていてもよい。各々のR5は、互いに同一でも異なっていてもよい。)
〔9〕組成式(5)で表される化合物。
【化3】

(式中、R2、R3、R4、及びR5は、それぞれ独立に水素原子、ハロゲン原子又は炭素原子数1〜18の有機基である。R6は塩素原子、置換基を有していてもよい炭素原子数1〜12のヒドロカルビルオキシ基、又は置換基を有していてもよい炭素原子数1〜12のヒドロカルビル基であり、R2が全て水素原子である場合、R6は塩素原子又は置換基を有していてもよい炭素原子数1〜12のヒドロカルビルオキシ基である。各々のR2は、互いに同一でも異なっていてもよい。各々のR3は、互いに同一でも異なっていてもよい。各々のR4は、互いに同一でも異なっていてもよい。各々のR5は、互いに同一でも異なっていてもよい。各々のR6は、互いに同一でも異なっていてもよい。)
【発明の効果】
【0009】
本発明の発光素子は、白金族金属と比べて安価な金属の錯体を発光材料として用いているにもかかわらず、発光時の色純度が優れている。本発明の発光素子は、好ましい実施形態において、発光効率も優れている。
【発明を実施するための形態】
【0010】
以下、本発明を説明する。
【0011】
本発明において、「燐光発光性を示す」とは、ある物質(材料、錯体等)が以下の(I)及び(II)のうちの一方又は両方を満たすことを意味する。
(I)発光強度の、温度低下に伴う変動が小さいこと
(II)最大発光波長の、温度変化に伴う変動が小さいこと
ここで最大発光波長とは、ある物質の発光強度が最大となる(最大発光強度を示す)発光波長を意味する。
【0012】
(I)ある物質の発光強度の「温度低下に伴う変動が小さい」とは、低温(約−195℃であり、以下、同様である。)における最大発光波長の発光強度が、室温(約25℃であり、以下、同様である。)における最大発光波長の発光強度の、通常、0.7倍以上であることであり、好ましくは0.8倍以上であることであり、より好ましくは0.9倍以上であることであり、更に好ましくは1.0倍以上であることである。特に好ましくは、低温における最大発光波長の発光強度が、室温における最大発光波長の発光強度の、1.0倍以上であり、かつ、約0℃における最大発光波長の発光強度が、約25℃における最大発光波長の発光強度の1.0倍以上である。
【0013】
(II)ある物質の最大発光波長の「温度変化に伴う変動が小さい」とは、低温における最大発光波長と、室温における最大発光波長との差が、通常、20nm以下であることであり、好ましくは15nm以下であることであり、より好ましくは10nm以下であることであり、更に好ましくは5nm以下であることである。
【0014】
本発明において、発光強度及び最大発光波長は、例えば、実施例に示す条件で粉体状態でのPLスペクトルの測定により確認し得る。
【0015】
本発明の発光素子は、組成式(1)で表される燐光発光性を示す錯体を含有していればよく、前記錯体以外の燐光発光性を示す材料を更に含有していてもよい。以下、組成式(1)で表される燐光発光性を示す錯体と、前記錯体以外の燐光発光性を示す材料とを総称して、「燐光発光性を示す材料」と言う。
【0016】
前記燐光発光性を示す材料は、発光スペクトルにおいて、最大発光波長以外にも発光ピークを有していてもよい。複数の発光ピークを有する場合は、通常、室温又は0℃において最大発光強度を示す発光成分が、上記(I)及び(II)のうちの一方又は両方を満たし、好ましくは室温において最大発光強度を示す発光成分が、上記(I)及び(II)のうちの一方又は両方を満たす。
【0017】
前記燐光発光性を示す材料は、通常、上記(I)及び(II)のうちの一方又は両方を満たし、好ましくは、上記(I)及び(II)の両方を満たす。
【0018】
本発明の発光素子は、燐光発光性を示す材料以外の発光材料を含有していてもよい。本発明の発光素子は、駆動時に発光スペクトルにおいて複数の発光成分が認められる場合、発光スペクトルにおいて、それぞれの発光成分の積分値として、燐光発光性を示す発光成分の積分値の占める割合が、燐光発光性を示す発光成分以外の発光成分の積分値の占める割合よりも大きいことが好ましい。ここで、燐光発光性を示す発光成分とは、上記(I)及び(II)のうちの一方又は両方の性質を満たす発光成分を指す。
【0019】
本発明において、ある物質が燐光発光性を示す場合、その物質の室温での励起寿命は、通常、100ns以上である。
【0020】
本発明の発光素子は、典型的には、発光色が青色〜青緑色である。そのため、本発明において、「発光時の色純度が優れている」とは、発光色が青色〜青緑色であることを意味する。本発明では、発光素子に含まれる組成式(1)で表される燐光発光性を示す錯体、又は、発光素子は、粉体状態において、室温で最大発光波長500nm未満の発光を示すことが好ましく、490nm未満の発光を示すことがより好ましい。また、本発明では、発光素子に含まれる組成式(1)で表される燐光発光性を示す錯体、又は、発光素子は、粉体状態において、室温で最大発光波長430nm以上の発光を示すことが好ましく、440nm以上の発光を示すことがより好ましい。
【0021】
本明細書において、「置換基を有していてもよい」とは、その直後に記載された基を構成する水素原子の一部又は全部が置換基で置換されていてもよいことを意味する。前記置換基は、特に説明されていない場合は、ハロゲン原子、炭素原子数1〜30のヒドロカルビル基、炭素原子数1〜30のヒドロカルビルオキシ基、炭素原子数1〜30のヒドロカルビルメルカプト基、炭素原子数1〜30のヒドロカルビルカルボニル基、及び、炭素原子数12〜30のジアリールアミノ基が例示され、これらの中でも、ハロゲン原子、炭素原子数1〜18のヒドロカルビル基、炭素原子数1〜18のヒドロカルビルオキシ基又は炭素原子数1〜18のヒドロカルビルメルカプト基であることが好ましく、ハロゲン原子、炭素原子数1〜12のヒドロカルビル基又は炭素原子数1〜12のヒドロカルビルオキシ基であることがより好ましく、ハロゲン原子又は炭素原子数1〜12のヒドロカルビル基であることが更に好ましく、炭素原子数1〜8のヒドロカルビル基であることが特に好ましい。置換基の数は、1個であっても複数個であってもよいが、1個であることが好ましい。置換基が複数個ある場合には、各々の置換基は互いに同一でも異なっていてもよく、互いに同一であることが好ましい。
【0022】
本明細書において、Meはメチル基、Etはエチル基、n−Prはノルマルプロピル基、i−Prはイソプロピル基、n−Buはノルマルブチル基、i−Buはイソブチル基、s−Buはセカンダリブチル基、t−Buはターシャリブチル基、n−Hexはノルマルヘキシル基、n−Octはノルマルオクチル基、Phはフェニル基を、それぞれ表す。
【0023】
本明細書において、「置換基を有していてもよい炭素原子数m〜nの△△基」の「炭素原子数「m〜n」とは、通常、置換基部位を除く△△基の炭素原子数を意味し、置換基を含む△△基全体の炭素原子数がn個より多くてもよい。好ましくは、置換基を含む△△基全体の炭素原子数が、m〜n個である。
【0024】
本発明の発光素子は、上記組成式(1)で表される燐光発光性を示す錯体を含有する。
【0025】
組成式(1)において、L1は、Mに配位可能な原子として、リン原子を2つ有する配位子である。L1は、単座配位子としてM+に配位しても、二座配位子としてM+に配位してもよく、二座配位子としてM+に配位していることが好ましい。L1の炭素原子数は、通常、10〜200であり、好ましくは15〜150であり、より好ましくは20〜100であり、更に好ましくは25〜80であり、特に好ましくは30〜60である。
【0026】
1は、下記式(A)で表される配位子であることが好ましい。
(R112P−R12−P(R112 (A)
(式中、R11は置換基を有していてもよいヒドロカルビル基であり、各々のR11は互いに同一でも異なっていてもよい。R12は2価の基である。R12とR11のうちから選ばれる2つ以上の基が互いに結合して環を形成してもよい。)
【0027】
11におけるヒドロカルビル基の例としては、メチル基、エチル基、プロピル基、イソプロピル基、n−ブチル基、イソブチル基、sec−ブチル基、tert−ブチル基、ペンチル基、ヘキシル基、オクチル基、ノニル基、ドデシル基、ペンタデシル基、オクタデシル基、ドコシル基等の炭素原子数1〜50のアルキル基;シクロプロピル基、シクロブチル基、シクロペンチル基、シクロへキシル基、シクロノニル基、シクロドデシル基、ノルボニル基、アダマンチル基等の炭素原子数4〜50の環状飽和炭化水素基;エテニル基、プロペニル基、3−ブテニル基、2−ブテニル基、2−ペンテニル基、2−ヘキセニル基、2−ノネニル基、2−ドデセニル基等の炭素原子数2〜50のアルケニル基;フェニル基、1−ナフチル基、2−ナフチル基、2−メチルフェニル基、3−メチルフェニル基、4−メチルフェニル基、2−エチルフェニル基、2−プロピルフェニル基、2−イソプロピルフェニル基、2−ブチルフェニル基、2−イソブチルフェニル基、2−tert−ブチルフェニル基、2−ヘキシルフェニル基、2−シクロヘキシルフェニル基、4−アダマンチルフェニル基、4−フェニルフェニル基、9−フルオレニル基等の炭素原子数6〜50のアリール基;フェニルメチル基、1−フェニルエチル基、2−フェニルエチル基、1−フェニル−1−プロピル基、1−フェニル−2−プロピル基、2−フェニル−2−プロピル基、3−フェニル−1−プロピル基、4−フェニル−1−ブチル基、5−フェニル−1−ペンチル基、6−フェニル−1−ヘキシル基等の炭素原子数7〜50のアラルキル基が挙げられる。
【0028】
11は、好ましくは置換基を有していてもよいアリール基であり、より好ましくは置換基を有していてもよいフェニル基である。
【0029】
12で表される2価の基の例としては、置換基を有していてもよい炭素原子数1〜30のアルカンジイル基;置換基を有していてもよい炭素原子数2〜30のアルケンジイル基;置換基を有していてもよい炭素原子数2〜30のアルキンジイル基;置換基を有していてもよい炭素原子数4〜30のシクロアルカンジイル基;置換基を有していてもよい炭素原子数6〜30のアレーンジイル基;置換基を有していてもよいヒドロカルビレン基と−O−及び−S−の両方又は一方とを組み合わせてできる2価の基;置換基を有していてもよい式r1〜r12のいずれかで表される基(好ましくは、置換基を有していてもよい後述の式r1'〜r12'のいずれかで表される基)が挙げられる。
【化4】

(式中、Y1は、−(CH2n−、−O−、−S−、−N(R50)−、−Si(R512−、−O(CH2n−、又は、−O(CH2nO−で表される2価の基である。Y2は、−(CH2n−、−O−、−S−、又は、−Si(R512−で表される2価の基である。nは1〜3の整数である。R50は炭素原子数6〜30のアリール基であり、R51は炭素原子数1〜30のヒドロカルビル基である。Y1が複数個の場合、各々のY1は互いに同一でも異なっていてもよく、R51が複数個の場合、各々のR51は互いに同一でも異なっていてもよい。)
【0030】
上記R50で表されるアリール基の例としては、フェニル基、1−ナフチル基、2−ナフチル基、2−メチルフェニル基、3−メチルフェニル基、4−メチルフェニル基、2,4,6−トリメチルフェニル基、2−イソプロピルフェニル基、4−エチルフェニル基、4−プロピルフェニル基、4−イソプロピルフェニル基、4−ブチルフェニル基、4−tert−ブチルフェニル基、4−ヘキシルフェニル基、4−(2−エチルヘキシル)フェニル基、4−シクロヘキシルフェニル基、4−アダマンチルフェニル基、4−フェニルフェニル基、及び9−フルオレニル基が挙げられる。好ましくはフェニル基、2−メチルフェニル基、4−メチルフェニル基、2,4,6−トリメチルフェニル基、2−イソプロピルフェニル基、4−tert−ブチルフェニル基、又は4−ヘキシルフェニル基であり、より好ましくはフェニル基、2−メチルフェニル基、2,4,6−トリメチルフェニル基、又は4−ヘキシルフェニル基であり、更に好ましくはフェニル基である。
【0031】
上記R51で表されるヒドロカルビル基の例としては、メチル基、エチル基、プロピル基、イソプロピル基、n−ブチル基、イソブチル基、sec−ブチル基、tert−ブチル基、ペンチル基、ヘキシル基、ヘプチル基、オクチル基、ノニル基、デシル基、ウンデシル基、ドデシル基、ペンタデシル基、オクタデシル基、ドコシル基等の炭素原子数1〜30のアルキル基;シクロプロピル基、シクロブチル基、シクロペンチル基、シクロへキシル基、シクロノニル基、シクロドデシル基、ノルボニル基、アダマンチル基等の炭素原子数4〜30の環状飽和炭化水素基;フェニル基、1−ナフチル基、2−ナフチル基、2−メチルフェニル基、3−メチルフェニル基、4−メチルフェニル基、2,4,6−トリメチルフェニル基、2−イソプロピルフェニル基、4−エチルフェニル基、4−プロピルフェニル基、4−イソプロピルフェニル基、4−n−ブチルフェニル基、4−tert−ブチルフェニル基、4−ヘキシルフェニル基、4−(2−エチルヘキシル)フェニル基、4−シクロヘキシルフェニル基、4−アダマンチルフェニル基、4−フェニルフェニル基、9−フルオレニル基等の炭素原子数6〜30のアリール基が挙げられ、好ましくはメチル基、エチル基、プロピル基、イソプロピル基、n−ブチル基、イソブチル基、sec−ブチル基、tert−ブチル基、ペンチル基、ヘキシル基、ヘプチル基、オクチル基、ノニル基、デシル基、ウンデシル基、ドデシル基、ペンタデシル基、オクタデシル基等の炭素原子数1〜18のアルキル基;フェニル基、2−メチルフェニル基、3−メチルフェニル基、4−メチルフェニル基、2,4,6−トリメチルフェニル基、2−イソプロピルフェニル基、4−エチルフェニル基、4−プロピルフェニル基、4−イソプロピルフェニル基、4−n−ブチルフェニル基、4−tert−ブチルフェニル基、4−ヘキシルフェニル基、4−(2−エチルヘキシル)フェニル基、4−シクロヘキシルフェニル基等の炭素原子数6〜24のアリール基であり、より好ましくはメチル基、エチル基、プロピル基、イソプロピル基、n−ブチル基、イソブチル基、sec−ブチル基、tert−ブチル基、ペンチル基、ヘキシル基、ヘプチル基、オクチル基等の炭素原子数1〜8のアルキル基、又はフェニル基であり、更に好ましくはメチル基である。
【0032】
51が複数個の場合、各々のR51は互いに同一でも異なっていてもよいが、互いに同一であることが好ましい。
【化5】

(式中、Y3は、−(CH2m−、−O−、−S−、−N(R52)−、又は、−Si(R532−で表される2価の基である。mは1又は2である。R52は置換基を有していてもよい炭素原子数6〜18のアリール基であり、R53は置換基を有していてもよい炭素原子数1〜18のヒドロカルビル基である。各々のR53は互いに同一でも異なっていてもよい。)
【0033】
上記R52で表されるアリール基の例と好ましい例は、前記R50の例と好ましい例のうち炭素原子数が6〜18である基と同じである。
【0034】
上記R53で表されるヒドロカルビル基の例と好ましい例は、前記R51の例と好ましい例のうち炭素原子数が1〜18である基と同じである。
【0035】
12は、置換基を有していてもよい前記式r1〜r12のいずれかで表される基であることが好ましく、置換基を有していてもよい前記式r1、r2、r5、r6、r8及びr9のいずれかで表される基;前記式r10で表される基であって式中のY1が−O−又は−N(R50)−である基;前記式r11で表される基であって式中のY1が−O−又は−S−である基;前記式r12で表される基であって、式中のY1が−O−であり、Y2が−CH2−である基、前記式r12で表される基であって、式中のY1が−O−であり、Y2が−Si(R512−である基のいずれかであることがより好ましく、置換基を有していてもよい前記式r1'、r5'及びr10'のいずれかで表される基;前記式r12'で表される基であって、式中のY3が−CH2−である基;前記式r12'で表される基であって、式中のY3が−Si(CH32−である基のいずれかであることが更に好ましく、置換基を有していてもよい前記式r1'で表される基であることが特に好ましい。
【0036】
1の具体例としては、下記式a1〜a41で表される配位子が挙げられる。下記式a1〜a41で表される配位子は、置換基を有していてもよい。
【0037】
【化6】

【0038】
【化7】

【0039】
式a1〜a41中、好ましくは式a9〜a41のいずれかであり、より好ましくは式a9、a11〜a16、a25〜a28、a31、a33〜a38、a40、及びa41のいずれかであり、更に好ましくは式a13、a25、a31、及びa33〜a38のいずれかであり、特に好ましくは式a13である。
【0040】
1は、嵩高い構造を有することが好ましい。これにより、より発光波長が短波長となり、色純度が特に優れた発光素子を実現させることができる。更に、より顕著な燐光発光性を実現できる。こうした観点から、L1は、上記式(2)で表される配位子であることがより好ましい。
【0041】
式(2)中、R1の例としては、ハロゲン原子及び上記R11における置換基を有していてもよいヒドロカルビル基の例のうち炭素原子数が1〜18の基と同じ基、置換基を有していてもよいヒドロカルビルオキシ基(置換基を含めたヒドロカルビルオキシ基の炭素原子数が1〜18)、置換基を有していてもよいヒドロカルビルチオ基(置換基を含めたヒドロカルビルチオ基の炭素原子数が1〜18)、置換基を有していてもよいジアリールアミノ基(置換基を含めたジアリールアミノ基の炭素原子数が6〜18)が挙げられ、
フッ素原子、塩素原子、臭素原子、トリフルオロメチル基、トリクロロメチル基、置換基を有していてもよい炭素原子数1〜12のヒドロカルビル基(置換基を含めたヒドロカルビル基の炭素原子数が1〜18)、置換基を有していてもよい炭素原子数1〜12のヒドロカルビルオキシ基(置換基を含めたヒドロカルビルオキシ基の炭素原子数が1〜18)、置換基を有していてもよい炭素原子数1〜12のヒドロカルビルチオ基(置換基を含めたヒドロカルビルチオ基の炭素原子数が1〜18)、及び置換基を有していてもよいジアリールアミノ基(置換基を含めたジアリールアミノ基の炭素原子数が12〜18)が好ましく、
フッ素原子、塩素原子、置換基を有していてもよい炭素原子数1〜12のヒドロカルビル基(置換基を含めたヒドロカルビル基の炭素原子数が1〜18)及び置換基を有していてもよい炭素原子数1〜12のヒドロカルビルオキシ基(置換基を含めたヒドロカルビルオキシ基の炭素原子数が1〜18)がより好ましい。
【0042】
1として、フッ素原子、塩素原子、置換基を有していてもよい炭素原子数1〜8のヒドロカルビル基(置換基を含めたヒドロカルビル基の炭素原子数が1〜18)及び置換基を有していてもよい炭素原子数1〜8のヒドロカルビルオキシ基(置換基を含めたヒドロカルビルオキシ基の炭素原子数が1〜18)が更に好ましく、フッ素原子、置換基を有していてもよい炭素原子数1〜6のヒドロカルビル基(置換基を含めたヒドロカルビル基の炭素原子数が1〜18)及び置換基を有していてもよい炭素原子数1〜6のヒドロカルビルオキシ基(置換基を含めたヒドロカルビルオキシ基の炭素原子数が1〜18)が特に好ましく、メチル基、エチル基、プロピル基、イソプロピル基、n−ブチル基、イソブチル基、sec−ブチル基、tert−ブチル基、メトキシ基、sec−ブトキシ基、及びtert−ブトキシ基がとりわけ好ましい。
【0043】
式(2)中、R2の例としては、水素原子、並びに上記R1の例と同じであるが、
水素原子、フッ素原子、塩素原子、臭素原子、トリフルオロメチル基、トリクロロメチル基、置換基を有していてもよい炭素原子数1〜12のヒドロカルビル基(置換基を含めたヒドロカルビル基の炭素原子数が1〜18)、置換基を有していてもよい炭素原子数1〜12のヒドロカルビルオキシ基(置換基を含めたヒドロカルビルオキシ基の炭素原子数が1〜18)、置換基を有していてもよい炭素原子数1〜12のヒドロカルビルチオ基(置換基を含めたヒドロカルビルオキシ基の炭素原子数が1〜18)、及び置換基を有していてもよいジアリールアミノ基(置換基を含めたジアリールアミノ基の炭素原子数が12〜18)が好ましく、
水素原子、フッ素原子、置換基を有していてもよい炭素原子数1〜12のヒドロカルビル基(置換基を含めたヒドロカルビル基の炭素原子数が1〜18)、及び置換基を有していてもよい炭素原子数1〜12のヒドロカルビルオキシ基(置換基を含めたヒドロカルビルオキシ基の炭素原子数が1〜18)がより好ましく、
水素原子、フッ素原子、トリフルオロメチル基、メチル基、エチル基、プロピル基、イソプロピル基、n−ブチル基、イソブチル基、sec−ブチル基、tert−ブチル基、ペンチル基、ヘキシル基、ヘプチル基、オクチル基、ノニル基、デシル基、ドデシル基、シクロへキシル基、メトキシ基、エトキシ基、プロピルオキシ基、イソプロピルオキシ基、n−ブトキシ基、イソブトキシ基、sec−ブトキシ基、tert−ブトキシ基、ヘキシルオキシ基、及びフェノキシ基が更に好ましく、
水素原子、メチル基、エチル基、プロピル基、イソプロピル基、n−ブチル基、イソブチル基、sec−ブチル基、tert−ブチル基、ペンチル基、ヘキシル基、ヘプチル基、オクチル基、ノニル基、デシル基、及びドデシル基が特に好ましく、
水素原子及びメチル基がとりわけ好ましく、
水素原子が殊更に好ましい。
【0044】
式(2)中、R3の例としては、上記R2の例と同じであるが、
水素原子、フッ素原子、塩素原子、臭素原子、トリフルオロメチル基、トリクロロメチル基、メチル基、エチル基、プロピル基、イソプロピル基、n−ブチル基、イソブチル基、sec−ブチル基、tert−ブチル基、ペンチル基、ヘキシル基、ヘプチル基、オクチル基、ノニル基、デシル基、ドデシル基、オクタデシル基、シクロペンチル基、シクロへキシル基、エテニル基、1−プロペニル基、3−ブテニル基、1−ナフチル基、2−ナフチル基、フェニル基、2−メチルフェニル基、3−メチルフェニル基、4−メチルフェニル基、2−メトキシフェニル基、3−メトキシフェニル基、4−メトキシフェニル基、メトキシ基、エトキシ基、プロピルオキシ基、イソプロピルオキシ基、n−ブトキシ基、イソブトキシ基、sec−ブトキシ基、tert−ブトキシ基、ヘキシルオキシ基、フェノキシ基、メチルチオ基、エチルチオ基、sec−ブチルチオ基、tert−ブチルチオ基、フェニルチオ基、及びジフェニルアミノ基が好ましく、
水素原子、フッ素原子、トリフルオロメチル基、メチル基、エチル基、プロピル基、イソプロピル基、n−ブチル基、イソブチル基、sec−ブチル基、tert−ブチル基、ペンチル基、ヘキシル基、ヘプチル基、オクチル基、ノニル基、デシル基、ドデシル基、オクタデシル基、フェニル基、2−メチルフェニル基、3−メチルフェニル基、4−メチルフェニル基、メトキシ基、エトキシ基、プロピルオキシ基、イソプロピルオキシ基、n−ブトキシ基、イソブトキシ基、sec−ブトキシ基、tert−ブトキシ基、ヘキシルオキシ基、フェノキシ基、及びジフェニルアミノ基がより好ましく、
水素原子、フッ素原子、メチル基、エチル基、プロピル基、n−ブチル基、sec−ブチル基、tert−ブチル基、ペンチル基、ヘキシル基、オクチル基、デシル基、ドデシル基、オクタデシル基、メトキシ基、n−ブトキシ基、sec−ブトキシ基、tert−ブトキシ基、ヘキシルオキシ基、及びフェノキシ基が更に好ましく、
水素原子、メチル基、エチル基、sec−ブチル基、tert−ブチル基、及びメトキシ基が特に好ましく、
水素原子がとりわけ好ましい。
【0045】
式(2)中、R4の例としては、上記R2の例と同じであるが、
水素原子、フッ素原子、塩素原子、臭素原子、トリフルオロメチル基、メチル基、エチル基、プロピル基、イソプロピル基、n−ブチル基、イソブチル基、sec−ブチル基、tert−ブチル基、ペンチル基、ヘキシル基、ヘプチル基、オクチル基、ノニル基、デシル基、ドデシル基、オクタデシル基、メトキシ基、エトキシ基、プロピルオキシ基、イソプロピルオキシ基、n−ブトキシ基、イソブトキシ基、sec−ブトキシ基、tert−ブトキシ基、ヘキシルオキシ基、フェノキシ基、メチルチオ基、エチルチオ基、sec−ブチルチオ基、tert−ブチルチオ基、及びフェニルチオ基が好ましく、
水素原子、フッ素原子、トリフルオロメチル基、メチル基、エチル基、プロピル基、イソプロピル基、n−ブチル基、イソブチル基、sec−ブチル基、tert−ブチル基、メトキシ基、エトキシ基、プロピルオキシ基、イソプロピルオキシ基、n−ブトキシ基、イソブトキシ基、sec−ブトキシ基、及びtert−ブトキシ基がより好ましく、
水素原子及びフッ素原子が更に好ましく、
水素原子が特に好ましい。
【0046】
式(2)中、R5の例としては、上記R2の例と同じであるが、
水素原子、フッ素原子、塩素原子、臭素原子、トリフルオロメチル基、メチル基、エチル基、プロピル基、イソプロピル基、n−ブチル基、イソブチル基、sec−ブチル基、tert−ブチル基、ペンチル基、ヘキシル基、ヘプチル基、オクチル基、ノニル基、デシル基、ドデシル基、オクタデシル基、メトキシ基、エトキシ基、プロピルオキシ基、イソプロピルオキシ基、n−ブトキシ基、イソブトキシ基、sec−ブトキシ基、tert−ブトキシ基、ヘキシルオキシ基、及びフェノキシ基が好ましく、
水素原子、フッ素原子、メチル基、エチル基、プロピル基、イソプロピル基、n−ブチル基、イソブチル基、sec−ブチル基、tert−ブチル基、メトキシ基、エトキシ基、sec−ブトキシ基、及びtert−ブトキシ基がより好ましく、
水素原子、メチル基、sec−ブチル基、tert−ブチル基、及びメトキシ基が更に好ましく、
水素原子が特に好ましい。
【0047】
各々のR1は、互いに同一でも異なっていてもよく、各々のR2は、互いに同一でも異なっていてもよく、各々のR3は、互いに同一でも異なっていてもよく、各々のR4は、互いに同一でも異なっていてもよく、各々のR5は、互いに同一でも異なっていてもよい。R1、R2、R3、R4、及びR5が互いに同一であってもよいし、互いに異なっていてもよい。好ましくは、R1が4つとも同一であり、かつR2が4つとも同一であり、かつR3が4つとも同一であり、かつR4が4つとも同一であり、かつR5が8つとも同一である。
【0048】
2、R3、R4、及びR5のうち、R5が水素原子であることが好ましく、R4とR5が水素原子であることがより好ましく、R3とR4とR5が水素原子であることが更に好ましい。
【0049】
1のより好ましい具体例としては、下記式a50〜a81、a551、a611、a621及びa631で表される配位子が挙げられる。
【0050】
【化8】

【0051】
【化9】

【0052】
式a50〜a81、a551、a611、a621及びa631のうち、好ましくは式a50〜a67、a70、a71、a73、a75〜a81、及びa551であり、より好ましくは式a50〜a67、a70、a73、a75、a76、a80、a81及びa551であり、更に好ましくは式a50〜a58、a61〜a64、及びa551であり、特に好ましくは式a50〜a57、及びa551である。
【0053】
前記組成式(1)で表される燐光発光性を示す錯体は、複数個のL1を含んでいてもよい。複数個のL1を含む場合、各々のL1は互いに同一でも異なっていてもよいが、同一であることが好ましい。
【0054】
組成式(1)において、X1はアニオンである。具体的には、例えば、フッ化物イオン、塩化物イオン、臭化物イオン、ヨウ化物イオン等のハロゲン化物イオン;硫酸イオン、硝酸イオン、炭酸イオン、酢酸イオン、過塩素酸イオン、テトラフルオロボレートイオン、ヘキサフルオロホスフェートイオン、ヘキサフルオロアンチモンイオン、ヘキサフルオロヒ素イオン、メタンスルホン酸イオン、トリフルオロメタンスルホン酸イオン、トリフルオロ酢酸イオン、ベンゼンスルホン酸イオン、パラトルエンスルホン酸イオン、ドデシルベンゼンスルホン酸イオン、テトラフェニルボレートイオン、テトラキス(ペンタフルオロフェニル)ボレートイオン、テトラキス(3,5−ビス(トリフルオロメチル)フェニル)ボレートイオン、及び、これらのイオンの構造を有する繰り返し単位を含む高分子化合物が挙げられる。X1としては、例えば、フェノール及びパラフルオロフェノール等の、水酸基を有する有機基から、該水酸基の水素原子を除いてなるアニオン;チオフェノール及びトリフェニルメタンチオール等の、メルカプト基を有する有機基から、該メルカプト基の水素原子を除いてなるアニオン;パラ−tert−ブチル安息香酸及びトリフェニル酢酸等の、カルボン酸を有する有機基から、該カルボン酸の水素原子を除いてなるアニオン;ベンゼンスルホン酸及びパラ−n−ブチルベンゼンスルホン酸等の、スルホン酸を有する有機基から、該スルホン酸の水素原子を除いてなるアニオン;ジフェニルホスフィン酸及びビス(4−メトキシフェニル)ホスフィン酸等の、ホスフィン酸を有する有機基から、該ホスフィン酸の水素原子を除いてなるアニオンも挙げられる。
1は、好ましくはフッ化物イオン、塩化物イオン、臭化物イオン、ヨウ化物イオン、硝酸イオン、過塩素酸イオン、テトラフルオロボレートイオン、ヘキサフルオロホスフェートイオン、トリフルオロメタンスルホン酸イオン、テトラフェニルボレートイオン、テトラキス(ペンタフルオロフェニル)ボレートイオン、テトラキス(3,5−ビス(トリフルオロメチル)フェニル)ボレートイオン、又は、これらのイオンの構造を有する繰り返し単位を含む高分子化合物であり、
より好ましくはフッ化物イオン、塩化物イオン、臭化物イオン、ヨウ化物イオン、テトラフルオロボレートイオン、ヘキサフルオロホスフェートイオン、トリフルオロメタンスルホン酸イオン、テトラフェニルボレートイオン、又はテトラキス(ペンタフルオロフェニル)ボレートイオンであり、
更に好ましくは、優れた発光効率を示す素子が得られるため、フッ化物イオン、塩化物イオン、臭化物イオン、又はヨウ化物イオンであり、
特に好ましくは塩化物イオン、臭化物イオン、又はヨウ化物イオンであり、
とりわけ好ましくはヨウ化物イオンである。
【0055】
前記組成式(1)で表される錯体が複数個のX1を含む場合、各々のX1は互いに同一であっても異なっていてもよいが、同一であることが好ましい。
【0056】
1は1価のアニオンでも2価以上のアニオンでもよいが、1価のアニオンであることが好ましい。
【0057】
組成式(1)において、aは、正の数である。aは、組成式(1)において(M+)の係数を1とした相対値である。即ち、組成式(1)で表される錯体においては、1個のM+に対し、a個のL1を有する。aの値として、好ましい態様が2つある。一つの態様としては、M+とX1が結合する構造上の観点から、好ましくは0.5〜1.5の数であり、より好ましくは0.6〜1.4の数であり、更に好ましくは0.7〜1.3の数であり、特に好ましくは0.8〜1.2の数である。もう一つの態様としては、M+とX1が結合しない構造上の観点から、好ましくは1.0〜3.0の数であり、より好ましくは1.2〜2.8の数であり、更に好ましくは1.4〜2.6の数であり、特に好ましくは1.6〜2.4の数である。M+とX1は結合する方が安定な構造をとり得るので、aの値としては、好ましい2つの態様のうち前者の態様がより好ましい。
【0058】
組成式(1)において、bは、正の数である。bは、通常、組成式(1)で表される錯体が全体で中性になるように決定される。bは、通常、0.01〜2.0の数であり、好ましくは0.1〜1.5の数であり、より好ましくは0.3〜1.3の数であり、更に好ましくは0.5〜1.2の数であり、特に好ましくは0.9〜1.1の数である。
組成式(1)において、a及びbは、互いに同一でも異なっていてもよい。
【0059】
組成式(1)において、M+はCu+又はAg+である。M+は、組成式(1)で表される燐光発光性を示す錯体を発光素子の作製に用いた場合に得られる発光素子の発光効率が良好になる点で、Cu+であることが好ましい。M+は、組成式(1)で表される燐光発光性を示す錯体を発光素子の作製に用いた場合の色純度がより良好になる点で、Ag+であることが好ましい。本発明の発光素子は、組成式(1)においてM+がAg+である錯体と、組成式(1)においてM+がCu+である錯体との両方を含有していてもよいし、どちらか片方のみを含有していてもよいが、どちらか片方のみを含有していることが好ましい。
【0060】
本発明の発光素子が含有する組成式(1)で表される燐光発光性を示す錯体の例を<表1−1>〜<表1−6>に示す。なお、<表1−1>〜<表1−6>において前記組成式(1)におけるa、bを省略しているが、各化合物番号のそれぞれについて、前記記載の適切な数をとることができる。
【0061】
【表1−1】

【0062】
【表1−2】

【0063】
【表1−3】

【0064】
【表1−4】

【0065】
【表1−5】

【0066】
【表1−6】

【0067】
<表1−1>〜<表1−6>に示される化合物のうち、化合物番号1〜162、181〜189、208〜216、226〜243、271〜450、469〜477、496〜504、514〜531、559〜576、577〜585、613〜621のうちいずれかで示される錯体が好ましく、化合物番号1〜72、289〜360、577〜585、613〜621のうちいずれかで示される錯体がより好ましく、化合物番号1〜4、10〜13、19〜22、28〜31、37〜40、46〜49、55〜58、64〜67、289〜292、298〜301、307〜310、316〜319、325〜328、334〜337、343〜346、352〜355、577〜580、613〜616のうちいずれかで示される錯体が更に好ましい。
【0068】
本発明の発光素子が含有する組成式(1)で表される燐光発光性を示す錯体の代表例を以下に示す。式4’、31’、292’、319’、30’、29’、28’、32’、5’、293’、320’、104’、392’、131’、37’、198’、321’及び427’で表される錯体は、それぞれ、前記<表1−1>〜<表1−6>における化合物番号4、31、292、319、30、29、28、32、5、293、320、104、392、131、37、198、321及び427の代表的な錯体である。
【0069】
【化10】

【0070】
【化11】

【0071】
組成式(1)で表される燐光発光性を示す錯体は、単核錯体、2核錯体、3核以上の錯体のいずれであってもよく、これらの混合物であってもよいが、色純度が優れた発光素子を実現させることができるので、好ましくは単核錯体である。
【0072】
組成式(1)で表される燐光発光性を示す錯体は、銀の塩又は銅の塩と配位子とを溶媒中で混合する等の常法に従って製造できる。
【0073】
組成式(1)で表される燐光発光性を示す錯体の製造方法について、式30’で表される錯体を例に挙げて説明する。空気中又は不活性ガス雰囲気下(好ましくは不活性ガス下)、臭化銀(例えば、約1mmol)と、ほぼ同モル量(例えば、約1mmol)の前記式a53で表される化合物と、溶媒(例えば、ジクロロメタン又はアセトニトリル)(溶媒量は、例えば、臭化銀1mmolに対して約30mL)との混合物を撹拌する。撹拌は室温下で行ってもよいが、好ましくは加熱下(例えば40〜70℃)で行う。室温で撹拌を行う場合の撹拌時間は、通常、約30分である。加熱下(例えば40℃〜70℃)撹拌を行う場合の撹拌時間は、約15分である。撹拌後に得られる反応液をろ過し、ろ液を濃縮し、残渣から再結晶等の精製を行う。精製の方法は、例えば、ジクロロメタンに溶かして、ジエチルエーテルを貧溶媒とするスローディフュージョンによる再結晶を行う方法、ジクロロメタンとアセトニトリルとの混合溶媒に溶かして、溶媒をゆっくり留去することによる再結晶を行う方法、及び、昇華精製を行う方法が挙げられる。以上の操作により、式30’で表される錯体を製造することができる。
【0074】
組成式(1)で表される錯体は、反応時に使用した中性の低分子化合物を含有していてもよい。例えば、反応液としてジクロロメタン又はメタノールを用いた場合は、若干のジクロロメタン又はメタノールを含有していてもよく、一方、例えば、原料の銅塩としてテトラフルオロホウ酸テトラキス(アセトニトリル)銅(I)を用いた場合は、若干のアセトニトリルを含有していてもよい。ジクロロメタン、メタノール及びアセトニトリル等の低分子は、上記組成式(1)で表される錯体のMに配位して、錯体と結合していてもよい。
【0075】
本発明の発光素子は、上記組成式(1)で表される錯体を含有する。以下、発光素子について説明する。
【0076】
本発明の発光素子は、上記組成式(1)で表される錯体を含有していればよい。例えば、該錯体の粉体をそのまま含有していてもよいし、該錯体の粉体を単独で或いは担体との組成物の状態で成型したものを含有していてもよい。このうち、該錯体の粉体を単独で或いは担体との組成物の状態で成型したものを含有することが好ましく、中でも、該錯体を単独で、或いは担体との組成物の状態で膜状態に成型したものを含有することが好ましい。
【0077】
本発明の発光素子は、通常、陽極と陰極からなる一対の電極と、該電極間に挟持されている1又は2以上の層とを有する。該層のうち1層以上が、上記組成式(1)で表される燐光発光性を示す錯体を含有する。上記組成式(1)で表される燐光発光性を示す錯体を含有する層は、有機層であることが好ましい。有機層の定義については後述する。
【0078】
本発明の発光素子において、本発明の上記組成式(1)で表される錯体の含有量は、発光素子を構成する層全体の重量(即ち、発光素子の重量から一対の電極の重量を除く重量)に対し、通常、0.01〜100重量%であり、好ましくは0.1〜99重量%であり、より好ましくは0.5〜70重量%であり、更に好ましくは1〜50重量%であり、特に好ましくは2〜25重量%である。
【0079】
本発明の発光素子の層構成としては、例えば、単層型(陽極/発光層/陰極)、及び多層型が挙げられる。多層型の発光素子の層構成としては、例えば、
(a)陽極/正孔注入層/(正孔輸送層)/発光層/陰極
(b)陽極/発光層/電子注入層/(電子輸送層)/陰極
(c)陽極/正孔注入層/(正孔輸送層)/発光層/電子注入層/(電子輸送層)/陰極(d)陽極/発光層/(電子輸送層)/電子注入層/陰極
(e)陽極/正孔注入層/(正孔輸送層)/発光層/(電子輸送層)/電子注入層/陰極が挙げられる。
【0080】
前記層構成(a)〜(e)において、「(正孔輸送層)」及び「(電子輸送層)」は、その位置にこれらの層がそれぞれ存在していてもしなくてもよい任意の層であることを表す。
【0081】
本発明の発光素子において、層構成が単層型か多層型かを問わず、上記組成式(1)で表される燐光発光性を示す錯体が含まれる層は、発光層であることが好ましい。この組成式(1)で表される燐光発光性を示す錯体が含まれる発光層は、該錯体と有機化合物とが混合してなる層であることが好ましい。
【0082】
陽極は、正孔注入層、正孔輸送層、発光層等の層に正孔を供給する。陽極の材料は、4.5eV以上の仕事関数を有する材料であることが好ましい。陽極の材料には、例えば、金属、合金、金属酸化物、電気伝導性化合物及びこれらの組み合わせを用いることができる。具体的には、例えば、酸化スズ、酸化亜鉛、酸化インジウム、酸化インジウムスズ(ITO)等の導電性金属酸化物;金、銀、クロム、ニッケル等の金属;これらの導電性金属酸化物と金属との混合物及び積層物;ヨウ化銅、硫化銅等の無機導電性物質;ポリアニリン及びその誘導体、ポリチオフェン及びその誘導体〔ポリ(3,4)エチレンジオキシチオフェン等〕、ポリピロール等の有機導電性材料;これらの各材料とITOとの組み合わせを用いることができる。
【0083】
陰極は、電子注入層、電子輸送層、発光層等の層に電子を供給する。陰極の材料には、例えば、金属、合金、金属ハロゲン化物、金属酸化物、電気伝導性化合物及びこれらの組み合わせを用いることができる。具体的には、例えば、アルカリ金属(Li、Na、K、Cs等)及びそのフッ化物並びに酸化物、アルカリ土類金属(Mg、Ca、Ba等)及びそのフッ化物並びに酸化物、金、銀、鉛、アルミニウム、合金及び混合金属〔ナトリウム−カリウム合金、ナトリウム−カリウム混合金属、リチウム−アルミニウム合金、リチウム−アルミニウム混合金属、マグネシウム−銀合金、マグネシウム−銀混合金属等〕、希土類金属〔イッテルビウム等〕を用いることができる。
【0084】
正孔注入層及び正孔輸送層は、陽極から正孔を注入する機能、正孔を輸送する機能、又は陰極から注入された電子を障壁する機能を有する。これらの層に用いられる材料としては、例えば、カルバゾール及びカルバゾール誘導体、トリアゾール及びトリアゾール誘導体、オキサゾール及びオキサゾール誘導体、オキサジアゾール及びオキサジアゾール誘導体、イミダゾール及びイミダゾール誘導体、ポリアリールアルカン及びポリアリールアルカン誘導体、ピラゾリン及びピラゾリン誘導体、ピラゾロン及びピラゾロン誘導体、フェニレンジアミン及びフェニレンジアミン誘導体、アリールアミン及びアリールアミン誘導体、アミノ置換カルコン及びアミノ置換カルコン誘導体、スチリルアントラセン及びスチリルアントラセン誘導体、フルオレノン及びフルオレノン誘導体、ヒドラゾン及びヒドラゾン誘導体、スチルベン及びスチルベン誘導体、シラザン及びシラザン誘導体、芳香族第三級アミン及び芳香族第三級アミン誘導体、スチリルアミン及びスチリルアミン誘導体、芳香族ジメチリジン及び芳香族ジメチリジン誘導体、ポルフィリン及びポルフィリン誘導体、ポリシラン及びポリシラン誘導体、ポリ(N−ビニルカルバゾール)及びポリ(N−ビニルカルバゾール)誘導体、有機シラン及び有機シラン誘導体、並びにこれらの残基を含む重合体;アニリン系共重合体、チオフェンオリゴマー、ポリチオフェン等の導電性高分子が挙げられる。前記正孔注入層及び前記正孔輸送層は、それぞれが、これらの材料のうち1種又は2種以上からなる単層構造であってもよいし、同一組成又は異種組成の複数層からなる多層構造であってもよい。
【0085】
電子注入層及び電子輸送層は、陰極から電子を注入する機能、電子を輸送する機能、又は陽極から注入された正孔を障壁する機能を有する。これらの層に用いられる材料としては、例えば、トリアゾール誘導体、オキサゾール誘導体、オキサジアゾール誘導体、イミダゾール誘導体、フルオレン誘導体、フルオレノン誘導体、アントラキノジメタン誘導体、アントロン誘導体、ジフェニルキノン誘導体、チオピランジオキシド誘導体、カルボジイミド誘導体、フルオレニリデンメタン誘導体、ジスチリルピラジン誘導体、ナフタレン並びにペリレン等の芳香環のテトラカルボン酸無水物、フタロシアニン誘導体、金属錯体(例えば、8−キノリノール誘導体の金属錯体、メタルフタロシアニンを配位子とする金属錯体、ベンゾオキサゾールを配位子とする金属錯体、ベンゾチアゾールを配位子とする金属錯体)、有機シラン誘導体、及び、アンモニウム塩並びにカルボン酸塩等のイオン性基を有する化合物が挙げられる。電子注入層及び電子輸送層は、それぞれ、これらの1種又は2種以上の材料からなる単層構造であってもよいし、同一組成又は異種組成の複数層からなる多層構造であってもよい。電子注入層及び電子輸送層は、それぞれ、フラーレン、フラーレンの誘導体、カーボンナノチューブ、及びカーボンナノチューブの誘導体から選ばれる1種以上を含有していてもよい。
【0086】
電子注入層及び電子輸送層の材料として、絶縁体、半導体等の無機化合物も使用できる。電子注入層及び電子輸送層が、絶縁体、半導体等の無機化合物で構成されていれば、電流のリークを有効に防止して、電子注入性を向上させることができる。このような絶縁体としては、例えば、アルカリ金属カルコゲニド、アルカリ土類金属カルコゲニド、アルカリ金属のハロゲン化物及びアルカリ土類金属のハロゲン化物からなる群から選ばれる1種以上の金属化合物が挙げられ、CaO、BaO、SrO、BeO、BaS又はCaSeであることが好ましい。電子注入層及び電子輸送層を構成する半導体としては、例えば、Ba、Ca、Sr、Yb、Al、Ga、In、Li、Na、Cd、Mg、Si、Ta、Sb及びZnからなる群から選ばれる1種以上の元素の酸化物、窒化物、及び、酸化窒化物が挙げられる。
【0087】
本発明の発光素子において、陰極と陰極に接する膜(層)との界面領域に還元性ドーパントが添加されていてもよい。前記還元性ドーパントとしては、例えば、アルカリ金属、アルカリ土類金属、希土類金属、アルカリ金属の酸化物、アルカリ金属のハロゲン化物、アルカリ土類金属の酸化物、アルカリ土類金属のハロゲン化物、希土類金属の酸化物、希土類金属のハロゲン化物、アルカリ金属錯体、アルカリ土類金属錯体及び希土類金属錯体が挙げられる。
【0088】
発光層は、電界印加時に陽極、正孔注入層又は正孔輸送層より正孔を注入することができ、陰極、電子注入層又は電子輸送層より電子を注入することができる機能;注入した電荷(電子と正孔)を電界の力で移動させる機能;電子と正孔の再結合の場を提供し、これを発光につなげる機能のいずれかを有する。
発光層は、上記組成式(1)で表される燐光発光性を示す錯体等の発光層中にあって電子と正孔の再結合により発光する化合物(発光材料)を含有する。組成物(1)で表される燐光発光性を示す錯体以外の発光材料としては、例えば、白金族元素を有する金属錯体(例えば、フェニルピリジン誘導体が配位したイリジウム錯体)、希土類元素を有する金属錯体(例えば、フェナントロリン誘導体が配位したユーロピウム錯体)、8−キノリノール誘導体が配位したアルミニウム錯体、ナフタセン骨格を有する化合物、ジシアノエチレン骨格を有する化合物、クマリン骨格を有する化合物、キナクリドン骨格を有する化合物、アントラセン骨格を有する化合物、ペリレン骨格を有する化合物、フェニレンビニレン骨格を有する化合物、フルオレン骨格を有する化合物、ナフタレン骨格を有する化合物が挙げられる。発光層は、上記組成式(1)で表される燐光発光性を示す錯体を含有することが好ましく、発光材料としては上記組成式(1)で表される燐光発光性を示す錯体のみを含有することがより好ましい。
発光層は更に、上記組成式(1)で表される錯体をゲスト材料とするホスト材料を含有していてもよい。ホスト材料としては、例えば、フルオレン骨格を有する化合物、カルバゾール骨格を有する化合物、トリアリールアミン骨格を有する化合物、ピリジン骨格を有する化合物、ピラジン骨格を有する化合物、トリアジン骨格を有する化合物及びアリールシラン骨格を有する化合物が挙げられる。また、ホスト材料として、ホスト材料及びバインダーの説明にて後述する樹脂を用いてもよい。ホスト材料のT1は、ゲスト材料のそれより大きいことが好ましい。ホスト材料は低分子化合物であっても、高分子化合物であってもよいが、塗布工程による成膜性が良好になるので、高分子化合物であることが好ましく、数平均分子量が2000以上の高分子化合物であることがより好ましい。ホスト材料は更に電解質を含有してもよく、該電解質は、例えば、支持塩(支持塩の例:トリフルオロメタンスルホン酸リチウム、過塩素酸リチウム、過塩素酸テトラブチルアンモニウム、ヘキサフルオロリン酸カリウム、及びテトラフルオロホウ酸テトラ−n−ブチルアンモニウム)を含有している溶媒(溶媒の例:プロピレンカーボネート、アセトニトリル、2−メチルテトラヒドロフラン、1,3−ジオキソフラン、ニトロベンゼン、N,N−ジメチルホルムアミド、ジメチルスルホキシド、グリセリン、プロピルアルコール、及び水)、及び該溶媒で膨潤したゲル状の高分子(ゲル状の高分子の例:ポリエチレンオキシド、ポリアクリルニトリル、フッ化ビニリデンと六フッ化プロピレンの共重合体)が挙げられる。ホスト材料と上記組成式(1)で表される錯体とを混合して塗布する、又は共蒸着することにより、発光材料が前記ホスト材料にドープされた発光層を形成することができる。
【0089】
本発明の発光素子において、各層の形成方法としては、例えば、真空蒸着法〔抵抗加熱蒸着法、電子ビーム法等〕、スパッタリング法、LB法、分子積層法、塗布法が挙げられる。これらのうち、製造プロセスを簡略化できるので、塗布法が好ましい。
【0090】
塗布法としては、例えば、スピンコート法、キャスティング法、ディップコート法、グラビアコート法、バーコート法、ロールコート法、スプレーコート法、スクリーン印刷法、フレキソ印刷法、オフセット印刷法及びインクジェット法が挙げられ、スピンコート法、キャスティング法、ロールコート法、スプレーコート法、スクリーン印刷法、フレキソ印刷法、オフセット印刷法又はインクジェット法であることが好ましく、ロールコート法、スプレーコート法又はフレキソ印刷法であることがより好ましい。
【0091】
本発明の発光素子においては、一対の電極間に挟持される層のうち、有機層としての発光層を塗布法によって形成することが好ましく、有機層としての発光層、及び、発光層以外の有機層の一部又はすべての有機層を、塗布法によって形成することがより好ましく、有機層(即ち、有機層としての発光層、及び、発光層以外の有機層)のすべてを塗布法によって形成することが更に好ましい。
【0092】
前記有機層とは、有機化合物を含有する層のことである。通常、発光素子を構成する層のうち、上述の正孔注入層、正孔輸送層、発光層、電子注入層、電子輸送層等の層が有機化合物を含有する。
【0093】
塗布法により各層を形成する手順の一例を挙げると、上記組成式(1)で表される錯体、又は、前述した各層の材料を、溶媒と混合して塗布液を調製し、該塗布液を、任意の層(又は電極)上に、塗布し乾燥させることによって形成することができる。
【0094】
該塗布液を作製するための溶媒には、水又は有機溶媒を使用することができる。
【0095】
前記有機溶媒としては、例えば、ベンゼン、トルエン、キシレン、クロロホルム、1,2−ジクロロエタン、1,1,2,2−テトラクロロエタン、ジクロロメタン、テトラヒドロフラン、2−メチルテトラヒドロフラン、1,4−ジオキサン、N,N−ジメチルホルムアミド、ジメチルスルホキシド、アセトン、メチルエチルケトン、アセトニトリル、酢酸エチル、メタノール、エタノール、イソプロピルアルコール、ヘキサン、シクロヘキサン、及びそれらから選ばれる2種以上の混合物が挙げられる。
【0096】
塗布液中にはホスト材料及びバインダーのいずれか又は両方として、樹脂を含有させてもよい。この樹脂は溶媒に溶解させて溶液としてもよいし、分散媒に分散(懸濁)させて分散液(懸濁液)としてもよいが、溶液とすることが好ましい。
【0097】
樹脂としては、ポリビニルカルバゾール等の非共役系高分子、及び、ポリ(フェニレンビニレン)等の共役系高分子を使用することができる。樹脂としては、例えば、ポリ塩化ビニル、ポリカーボネート、ポリスチレン、ポリメチルメタクリレート、ポリブチルメタクリレート、ポリエステル、ポリスルホン、ポリフェニレンオキシド、ポリブタジエン、ポリ(N−ビニルカルバゾール)、炭化水素樹脂、ケトン樹脂、フェノキシ樹脂、ポリアミド、エチルセルロース、酢酸ビニル、ABS樹脂、ポリウレタン、メラミン樹脂、不飽和ポリエステル樹脂、アルキド樹脂、エポキシ樹脂、及びシリコン樹脂が挙げられる。樹脂の溶液は、更に、酸化防止剤、粘度調整剤等を含有してもよい。前記溶液又は分散液に用いられる溶媒又は分散媒としては、膜の成分を均一に溶解する溶媒又は安定な分散液を与える溶媒が好ましく、アルコール〔メタノール、エタノール、イソプロピルアルコール等〕、ケトン〔アセトン、メチルエチルケトン等〕、塩素化炭化水素〔クロロホルム、1,2−ジクロロエタン等〕、芳香族炭化水素〔ベンゼン、トルエン、キシレン等〕、脂肪族炭化水素〔ノルマルヘキサン、シクロヘキサン等〕、アミド〔ジメチルホルムアミド等〕、スルホキシド〔ジメチルスルホキシド等〕、又はそれらの混合物がより好ましい。
【0098】
インクジェット法においては、例えば、ノズルからの蒸発を押さえるために高沸点の溶媒〔アニソール、ビシクロヘキシルベンゼン等〕を用いることができる。溶液の粘度は、25℃において、1〜100mPa・sであることが好ましい。
【0099】
本発明の発光素子の各層の厚さは、通常、1nm〜100μmであり、2nm〜1μmであることが好ましく、3nm〜200nmであることがより好ましく、10nm〜100nmであることが更に好ましい。
【0100】
塗布後に溶媒を乾燥させることにより膜(層)が得られる。乾燥としては、例えば、風乾、加熱乾燥、減圧乾燥、加熱減圧乾燥及び窒素ガスを吹き付けて行う乾燥が挙げられ、風乾又は加熱乾燥が好ましく、加熱乾燥がより好ましい。
【0101】
本発明の発光素子は、例えば、照明用光源、サイン用光源、バックライト用光源、ディスプレイ装置、プリンターヘッドに用いることができる。ディスプレイ装置としては、公知の駆動技術及び公知の駆動回路の両方又は一方を用い、セグメント型、ドットマトリクス型等の構成とすることができる。
【0102】
本発明はまた、上記組成式(3)で表される錯体を提供する。
【0103】
組成式(3)中、M+、L2、X1、a、及びbの例及び好ましい例は、それぞれ、前記組成式(1)中のM+、L1、X1、a、及びbの例及び好ましい例と同じである。
【0104】
式(4)中、R1、R2、R3、R4、及びR5の例及び好ましい例は、それぞれ、前記式(2)中のR1、R2、R3、R4、及びR5の例及び好ましい例と同じである。
【0105】
組成式(3)で表される錯体の例は、前記<表1−1>〜<表1−6>に示す構造と同じであり、組成式(3)で表される錯体の代表例は、前記式4’、31’、292’、319’、30’、29’、28’、32’、5’、293’、320’、104’、392’、131’、37’、198’、321’及び427’で表される錯体と同じである。
【0106】
組成式(3)で表される錯体は、単核錯体、2核以上の錯体のいずれであってもよいし、これらの混合物であってもよいが、好ましくは単核錯体である。
【0107】
組成式(3)で表される錯体は、M+が2座配位型であっても、3座配位型であっても、4座配位型であっても、5座以上であってもよいし、これらの混合物であってもよいが、色純度が優れるので、3座配位型、及び、4座配位型が好ましく、3座配位型がより好ましい。
【0108】
本発明はまた、上記式(5)で表される化合物を提供する。
【0109】
式(5)中、R2、R3、R4、及びR5の例及び好ましい例は、それぞれ、前記式(2)中のR2、R3、R4、及びR5の例及び好ましい例と同じである。
【0110】
式(5)中、R6は塩素原子、置換基を有していてもよい炭素原子数1〜12のヒドロカルビルオキシ基、又は置換基を有していてもよい炭素原子数1〜12のヒドロカルビル基であり、4つのR2が全て水素原子である場合、R6は塩素原子又は置換基を有していてもよい炭素原子数1〜12のヒドロカルビルオキシ基である。4つのR2が全て水素原子である場合、R6は、好ましくは炭素原子数1〜12のヒドロカルビルオキシ基であり、より好ましくは炭素原子数1〜6のヒドロカルビルオキシ基であり、更に好ましくは炭素原子数1〜4のヒドロカルビルオキシ基であり、特に好ましくはメトキシ基である。
【0111】
4つのR2のうちいずれか1つ以上が水素原子以外の基であるとき、R6は、好ましくは、置換基を有していてもよい炭素原子数1〜12のヒドロカルビルオキシ基、及び置換基を有していてもよい炭素原子数1〜12のヒドロカルビル基であり、より好ましくは炭素原子数1〜8のヒドロカルビルオキシ基、及び炭素原子数1〜8のヒドロカルビル基であり、更に好ましくは炭素原子数1〜8のヒドロカルビル基であり、特に好ましくはメチル基、エチル基、プロピル基、イソプロピル基、n−ブチル基、イソブチル基、sec−ブチル基、及びtert−ブチル基である。
【0112】
本発明の式(5)で表される化合物の好ましい例は、前記式a59、a61〜a68、a71、a73〜a75、a77、a79、a81であり、より好ましくは式a61〜a68、a73〜a75、a77、a79、a81であり、更に好ましくは式a61〜a65、a67、a68、a73、a75、a77、a79、a81であり、特に好ましくは式a61〜a66である。
【0113】
本発明の式(5)で表される化合物の製造は、一般に知られているトリアリールホスフィン誘導体を合成するための反応の組み合わせによることができ、限定されないが、例えば、次の方法によることが好ましい。
【0114】
上記式(5)で表される化合物の合成例の1つの好ましい形態は、不活性ガス雰囲気下、下記式(6)で示される化合物へ、下記式(7)で表される化合物を、0℃以下で滴下して混合する方法である。
【化12】

(式中、R4の定義は、上述と同じである。Yは、求核性の試薬と反応させることにより置換可能な基である。)
【化13】

(式中、R2、R3、R5及びR6の定義は、上述のそれらと同じである。Zは、Zが結合する炭素原子が求核性を有する基である。)
【0115】
式(6)中、Yで表される「求核性の試薬と反応させることにより置換可能な基」は、例えば、塩素原子、エトキシ基である。
【0116】
式(7)中、Zで表される「Zが結合する炭素原子が求核性を有する基」は、例えば、Li、MgCl、MgBr、MgIである。
【0117】
式(7)で示される化合物は、例えば、式(7)中のZに対応する部分がハロゲン原子である化合物に、1当量のマグネシウム、n−ブチルリチウム等の試薬を加えて反応することで合成することができる。
【0118】
上記式(5)で示される化合物の合成例のもう1つの好ましい形態は、不活性ガス雰囲気下、下記式(8)で示される化合物へ、下記式(9)で表される化合物を、0℃以下で滴下して混合する方法である。
【化14】

(式中、R2、R3、R5、R6及びYの定義は、上述のそれらと同じである。)
【化15】

(式中、R4及びZの定義は、上述のそれらと同じである。2つのZは同じ構造である。)
【0119】
ここで、式(9)で示される化合物は、例えば、式(9)のZ部位が臭素原子又はヨウ素原子等である化合物に、2当量のマグネシウム、n−ブチルリチウム等の試薬を加えて反応することで合成することができる。
【0120】
こうして得られる上記式(5)で示される化合物は、シリカゲルカラムクロマトグラフィーによる精製、再結晶、再沈殿等を行うことによって、単離精製することができる。
【実施例】
【0121】
次に、実施例を示して本発明を説明するが、本発明はこれらの実施例に限定されるものではない。
【0122】
NMR測定には、Varian社製、300MHzNMRスペクトロメーターを用いた。DART−MS測定には、日本電子製のThe AccuTOF TLC(JMS−T100TD)を用いた。
【0123】
得られた錯体の各温度条件での発光強度及び最大発光波長を確認するため、錯体のPLスペクトルを測定した。測定対象である錯体は、およそ1mgを2枚の石英板の間に挟み、粒子径1〜30μmの粉体とした。PLスペクトルの測定には、PL測定装置としてJASCO社製FP−6500を、温度制御装置とセル室として、それぞれUNISOKU社製のUnispeKs、USP−203型を用いた。
【0124】
励起寿命の測定及び解析は、以下の通りで行った。前記PLスペクトルの測定と同様の方法で調製した試料をJOBINYVON−SPEX社製のFluorolog−Tau3の未知試料用サンプル位置にセットし、Aldrich社製LUDOX含純水を参照サンプル位置にセットした。前記LUDOXの励起寿命を0と設定し、同装置で予め測定した試料の最大発光波長及び最大励起波長において、室温にて周波数変調法による寿命測定を行った。測定結果は、Anal.Chem.68,9−17(1996)に記載の理論式に従って解析した。
【0125】
実施例1(表1−1における化合物番号4)
1,2−ビス[ビス(2−メチルフェニル)ホスフィノ]ベンゼンを、Organometallics,23,6077−6079(2004)に記載の方法で合成した。
【0126】
ヨウ化銀(I)(50.0mg、0.213mmol)のアセトニトリル(5mL)懸濁液に1,2−ビス[ビス(2−メチルフェニル)ホスフィノ]ベンゼン(107mg、0.213mmol)を加え、80℃で10分間撹拌した。そこに、ジクロロメタン20mLを加え、室温で5分間撹拌した。反応液をろ過し、ろ液を溶媒量が5mLになるまで濃縮し、ジエチルエーテルを貧溶媒とするスローディフュージョンによる再結晶を行い、無色固体の錯体を得た(105mg、収率66.9%)。
【化16】

【0127】
実施例1で得られた錯体の1H−NMRデータ、31P−NMRデータ及び元素分析データを下記に示す。
【0128】
1H−NMR(300MHz、CDCl3):δ(ppm) 7.50−7.47(m、2H)、7.33−6.55(m、18H)、2.47(s、12H).
【0129】
31P−NMR(122MHz、CDCl3):δ(ppm) −23.6(brd、J=291Hz).
【0130】
Anal.Calcd for C3432IP2Ag:C,55.38;H,4.37;N,0.00.Found:C,54.91;H,4.31;N,<0.3.
【0131】
錯体の組成比は、1H−NMR、31P−NMR及び元素分析により決定した。実施例1で得られた錯体の励起寿命は9μsであった。
【0132】
実施例1で得られた錯体(粉体状態)のPLスペクトルを測定した。その結果、25℃における発光強度を1とすると、0℃では1.0、−195℃では1.1であった。最大発光波長は、25℃では475nm、0℃では474nm、−195℃では483nmであった。これらの結果から、実施例1で得られた錯体は燐光発光性であると認められた。
【0133】
実施例2(表1−1における化合物番号31)
1,2−ビス[ビス[2−(1−メチルエチル)フェニル]ホスフィノ]ベンゼンを、Organometallics,23,6077−6079(2004)に記載の方法で合成した。
【0134】
ヨウ化銀(I)(38.7mg、0.165mmol)のアセトニトリル(4mL)懸濁液に1,2−ビス[ビス[2−(1−メチルエチル)フェニル]ホスフィノ]ベンゼン(101mg、0.165mmol)を加え、70℃で10分間撹拌した。そこに、ジクロロメタン5mLを加え、室温で5分間撹拌した。反応液をろ過し、ろ液を溶媒量が5mLになるまで濃縮し、ジエチルエーテルを貧溶媒とするスローディフュージョンによる再結晶を行い、無色固体の錯体を得た(72.0mg、収率51.4%)。
【化17】

【0135】
実施例2で得られた錯体の1H−NMRデータ、31P−NMRデータ及び元素分析データを下記に示す。
【0136】
1H−NMR(300MHz、CDCl3):δ(ppm) 7.49−7.09(m、14H)、6.81−6.74(m、4H)、6.49(brs、2H)、3.60(brs、4H)、1.51(d、J=6.1Hz、6H)、1.17(d、J=6.2Hz、6H)、0.92(d、J=6.3Hz、6H)、0.82(d、J=6.1Hz、6H).
【0137】
31P−NMR(122MHz、CDCl3):δ(ppm) −27.6(d、J(31P−107Ag、109Ag)=269、311Hz).
【0138】
Anal.Calcd for C4248IP2Ag:C,59.38;H,5.69;N,0.00.Found:C,59.61;H,5.67;N,<0.3.
【0139】
錯体の組成比は、1H−NMR、31P−NMR及び元素分析により決定した。実施例2で得られた錯体の励起寿命は10μsであった。
【0140】
実施例2で得られた錯体(粉体状態)のPLスペクトルを測定した。その結果、発光強度は、25℃における強度を1とすると、0℃では1.1、−195℃では1.1であった。最大発光波長は、25℃では469nm、0℃では469nm、−195℃では477nmであった。なお、前記錯体は室温において455nmにも発光ピークを示したが、469nmにおける発光ピークよりも低い強度であった。これらの結果から、実施例2で得られた錯体は燐光発光性であると認められた。
【0141】
実施例3(表1−3における化合物番号292)
ヨウ化銅(I)(13.7mg、0.0717mmol)のアセトニトリル(4mL)懸濁液に1,2−ビス[ビス(2−メチルフェニル)ホスフィノ]ベンゼン(36.1mg、0.0717mmol)を加え、70℃で5分間撹拌した。そこに、ジクロロメタン4mLを加え、室温で5分間撹拌した。反応液をろ過し、溶媒を徐々に蒸発させる再結晶を行い、無色固体の錯体を得た(35.3mg、収率71.0%)。
【化18】

【0142】
実施例3で得られた錯体の1H−NMRデータ、31P−NMRデータ及び元素分析データを下記に示す。
【0143】
1H−NMR(300MHz、CDCl3):δ(ppm) 7.50−7.47(m、2H)、7.31−6.70(m、18H)、2.53(s、12H).
【0144】
31P−NMR(122MHz、CDCl3):δ(ppm) −21.6(brs、w1/2=73Hz).
【0145】
Anal.Calcd for C3432IP2Cu・0.2CH2Cl2:C,57.85;H,4.60;N,0.00.Found:C,57.88;H,4.52;N,<0.3.
【0146】
錯体の組成比は、1H−NMR、31P−NMR及び元素分析により決定した。実施例3で得られた錯体の励起寿命は4μsであった。
【0147】
実施例3で得られた錯体(粉体状態)のPLスペクトルを測定した。その結果、発光強度は、25℃における強度を1とすると、0℃では1.1、−195℃では2.0であった。最大発光波長は、25℃では476nm、0℃では476nm、−195℃では467nmであった。これらの結果から、実施例3で得られた錯体は燐光発光性であると認められた。
【0148】
実施例4(表1−3における化合物番号319)
ヨウ化銅(I)(30.9mg、0.162mmol)のアセトニトリル(4mL)懸濁液に1,2−ビス[ビス[2−(1−メチルエチル)フェニル]ホスフィノ]ベンゼン(99.7mg、0.162mmol)を加え、70℃で10分間撹拌した。そこに、ジクロロメタン5mLを加え、室温で5分間撹拌した。反応液をろ過し、溶媒を徐々に拡散させる再結晶を行い、無色固体の錯体を得た(111mg、収率85.3%)。
【化19】

【0149】
実施例4で得られた錯体の1H−NMRデータ、31P−NMRデータ及び元素分析データを下記に示す。
【0150】
1H−NMR(300MHz、CDCl3):δ(ppm) 7.46−7.43(m、6H)、7.29−7.26(m、2H)、7.15−7.08(m、6H)、6.80−6.73(m、4H)、6.48(brs、2H)、3.80(brs、2H)、3.69(brs、2H)、1.51(d、J=5.8Hz、6H)、1.16(d、J=5.9Hz、6H)、0.87(d、J=6.1Hz、6H)、0.78(d、J=6.1Hz、6H).
【0151】
31P−NMR(122MHz、CDCl3):δ(ppm) −25.9(brs、w1/2=22Hz).
【0152】
Anal.Calcd for C4248IP2Cu:C,62.65;H,6.01;N,0.00.Found:C,62.62;H,5.96;N,<0.3.
【0153】
錯体の組成比は、1H−NMR、31P−NMR及び元素分析により決定した。実施例4で得られた錯体の励起寿命は5μsであった。
【0154】
実施例4で得られた錯体(粉体状態)のPLスペクトルを測定した。その結果、発光強度は、25℃における強度を1とすると、0℃では1.0、−195℃では1.2であった。最大発光波長は、25℃では473nm、0℃では473nm、−195℃では468nmであった。これらの結果から、実施例4で得られた錯体は燐光発光性であると認められた。
【0155】
実施例5(表1−1における化合物番号30)
臭化銀(I)(33.7mg、0.179mmol)のアセトニトリル(3mL)懸濁液に1,2−ビス[ビス[2−(1−メチルエチル)フェニル]ホスフィノ]ベンゼン(110mg、0.179mmol)を加え、70℃で5分間撹拌した。そこに、ジクロロメタン5mLを加え、室温で5分間撹拌した。反応液をろ過し、ろ液を溶媒量が2mLになるまで濃縮し、ジエチルエーテルを貧溶媒とするスローディフュージョンによる再結晶を行い、無色固体の錯体を得た(29.2mg、収率20.3%)。
【化20】

【0156】
実施例5で得られた錯体の1H−NMRデータ、31P−NMRデータ及び元素分析データを下記に示す。
【0157】
1H−NMR(300MHz、CDCl3):δ(ppm) 7.49−7.10(m、14H)、6.80−6.73(m、4H)、6.49(brs、2H)、3.56(brs、4H)、1.51(d、J=6.0Hz、6H)、1.18(d、J=6.2Hz、6H)、0.94(d、J=6.2Hz、6H)、0.84(d、J=6.2Hz、6H).
【0158】
31P−NMR(122MHz、CDCl3):δ(ppm) −28.6(d、J(31P−107Ag、109Ag)=289、333Hz).
【0159】
Anal.Calcd for C4248BrP2Ag:C,62.86;H,6.03;N,0.00.Found:C,62.58;H,6.00;N,<0.3.
【0160】
錯体の組成比は、1H−NMR、31P−NMR及び元素分析により決定した。実施例5で得られた錯体の励起寿命は13μsであった。
【0161】
実施例5で得られた錯体(粉体状態)のPLスペクトルを測定した。その結果、25℃における発光強度を1とすると、0℃では1.0、−195℃では0.7であった。最大発光波長は、25℃では470nm、0℃では469nm、−195℃では476nmであった。なお、前記錯体は室温(25℃)において、455nmにも発光ピークを示したが、470nmにおける発光ピークよりも低い強度であった。これらの結果から、実施例5で得られた錯体は燐光発光性であると認められた。
【0162】
実施例6(表1−1における化合物番号29)
塩化銀(I)(32.0mg、0.223mmol)のアセトニトリル(3mL)懸濁液に1,2−ビス[ビス[2−(1−メチルエチル)フェニル]ホスフィノ]ベンゼン(137mg、0.223mmol)を加え、70℃で5分間撹拌した。そこに、ジクロロメタン5mLを加え、室温で5分間撹拌した。反応液をろ過し、ろ液を溶媒量が1mLになるまで濃縮し、ジエチルエーテルを貧溶媒とするスローディフュージョンによる再結晶を行い、無色固体の錯体を得た(30.7mg、収率18.1%)。
【化21】

【0163】
実施例6で得られた錯体の1H−NMRデータ、31P−NMRデータ及び元素分析データを下記に示す。
【0164】
1H−NMR(300MHz、CDCl3):δ(ppm) 7.49−7.09(m、14H)、6.81−6.74(m、4H)、6.49(brs、2H)、3.53(brs、4H)、1.51(d、J=6.1Hz、6H)、1.18(d、J=6.0Hz、6H)、0.96(d、J=6.3Hz、6H)、0.85(d、J=6.0Hz、6H).
【0165】
31P−NMR(122MHz、CDCl3):δ(ppm) −29.1(d、J(31P−107Ag、109Ag)=298、344Hz).
【0166】
Anal.Calcd for C4248ClP2Ag:C,66.54;H,6.38;N,0.00.Found:C,66.46;H,6.36;N,<0.3.
【0167】
錯体の組成比は、1H−NMR、31P−NMR及び元素分析により決定した。実施例6で得られた錯体の励起寿命は13μsであった。
【0168】
実施例6で得られた錯体(粉体状態)のPLスペクトルを測定した。その結果、25℃における発光強度を1とすると、0℃では1.1、−195℃では1.2であった。最大発光波長は、25℃では470nm、0℃では470nm、−195℃では477nmであった。なお、前記錯体は室温(25℃)において、456nmにも発光ピークを示したが、470nmにおける発光ピークよりも低い強度であった。これらの結果から、実施例6で得られた錯体は燐光発光性であると認められた。
【0169】
実施例7(表1−1における化合物番号28)
フッ化銀(I)(18.1mg、0.143mmol)のアセトニトリル(3mL)懸濁液に、1,2−ビス[ビス[2−(1−メチルエチル)フェニル]ホスフィノ]ベンゼン(87.7mg、0.143mmol)を加え、70℃で5分間撹拌した。そこに、ジクロロメタン5mLを加え、室温で5分間撹拌した。反応液をろ過し、ろ液を溶媒量が1mLになるまで濃縮し、ジエチルエーテルを貧溶媒とするスローディフュージョンによる再結晶を行い、無色固体の錯体を得た(32.4mg、収率29.5%)。
【化22】

【0170】
実施例7で得られた錯体の1H−NMRデータ、31P−NMRデータ及び元素分析データを下記に示す。
【0171】
1H−NMR(300MHz、CDCl3):δ(ppm) 7.51−7.11(m、14H)、6.81−6.76(m、4H)、6.49(brs、2H)、3.47(brs、4H)、1.52−1.49(br、6H)、1.20−1.17(br、6H)、0.97(d、J=6.0Hz、6H)、0.89−0.87(br、6H).
【0172】
31P−NMR(122MHz、CDCl3):δ(ppm) −30.8(d、J(31P−107Ag、109Ag)=354、410Hz).
【0173】
Anal.Calcd for C4248FP2Ag・0.33CH2Cl2:C,66.04;H,6.37;N,0.00.Found:C,66.00;H,6.47;N,<0.3.
【0174】
錯体の組成比は、1H−NMR、31P−NMR及び元素分析により決定した。実施例7で得られた錯体の励起寿命は8μsであった。
【0175】
実施例7で得られた錯体(粉体状態)のPLスペクトルを測定した。その結果、発光強度は、25℃における強度を1とすると、0℃では1.1、−195℃では0.94であった。最大発光波長は、25℃では476nm、0℃では476nm、−195℃では486nmであった。これらの結果から、実施例7で得られた錯体は燐光発光性であると認められた。
【0176】
実施例8(表1−1における化合物番号32)
テトラフルオロホウ酸化銀(I)(16.7mg、0.0858mmol)のジクロロメタン(5mL)懸濁液に、1,2−ビス[ビス[2−(1−メチルエチル)フェニル]ホスフィノ]ベンゼン(105mg、0.172mmol)を加え、40℃で5分間撹拌した。反応液をろ過し、ろ液を溶媒量が1mLになるまで濃縮し、ジエチルエーテルを貧溶媒とするスローディフュージョンによる再結晶を行い、無色固体の錯体を得た(59.0mg、収率85.3%)。
【化23】

【0177】
実施例8で得られた錯体の1H−NMRデータ及び31P−NMRデータを下記に示す。
【0178】
1H−NMR(300MHz、CDCl):δ(ppm) 7.57−7.14(m、14H)、6.82(br、4H)、6.49(br、2H)、3.31(brs、4H)、1.44(d、J=6.1Hz、6H)、1.11(d、J=6.2Hz、6H)、1.00(d、J=6.4Hz、6H)、0.90(d、J=6.1Hz、6H).
【0179】
31P−NMR(122MHz、CDCl3):δ(ppm) −29.2(d、J(31P−107Ag、109Ag)=355、388Hz).
【0180】
錯体の組成比は、1H−NMR及び31P−NMRにより決定した。実施例8で得られた錯体の励起寿命は10μsであった。
【0181】
実施例8で得られた錯体(粉体状態)のPLスペクトルを測定した。その結果、最大発光波長は25℃において467nmであった。454nmにも発光ピークを示したが、467nmにおける発光ピークよりも低い強度であった。
【0182】
実施例9(表1−1における化合物番号5)
テトラフルオロホウ酸化銀(I)(77.5mg、0.398mmol)のジクロロメタン(10mL)懸濁液に、1,2−ビス[ビス(2−メチルフェニル)ホスフィノ]ベンゼン(400mg、0.796mmol)を加え、40℃で10分間撹拌した。反応液をろ過し、ろ液を溶媒量が約4mLになるまで濃縮し、ジエチルエーテルを貧溶媒とするスローディフュージョンによる再結晶を行い、無色固体の錯体を得た(409mg、収率85.7%)。
【化24】

【0183】
実施例9で得られた錯体の1H−NMRデータ、31P−NMRデータ及び元素分析データを下記に示す。
【0184】
1H−NMR(300MHz、CDCl3):δ(ppm) 7.54−6.84(m、40H)、1.66−1.63(m、24H).
【0185】
31P−NMR(122MHz、CDCl3):δ(ppm) −11.4(brd、J(31P−Ag)=249Hz).
【0186】
Anal.Calcd for C68644BP4Ag・1.33CH2Cl2:C,63.42;H,5.12;N,0.00.Found:C,63.50;H,5.51;N,<0.3.
【0187】
錯体の組成比は、1H−NMR、31P−NMR及び元素分析により決定した。実施例9で得られた錯体の励起寿命は3μsであった。
【0188】
実施例9で得られた錯体(粉体状態)のPLスペクトルを測定した。その結果、25℃における発光強度を1とすると、0℃では1.5、−195℃では5.4であった。最大発光波長は、25℃では476nm、0℃では474nm、−195℃では475nmであった。これらの結果から、実施例9で得られた錯体は燐光発光性であると認められた。
【0189】
実施例10(表1−3における化合物番号293)
テトラフルオロホウ酸テトラキス(アセトニトリル)銅(I)(276mg、0.877mmol)のジクロロメタン(10mL)懸濁液に、1,2−ビス[ビス(2−メチルフェニル)ホスフィノ]ベンゼン(882mg、1.75mmol)を加え、40℃で10分間撹拌した。反応液をろ過し、ろ液からジエチルエーテルを貧溶媒とするスローディフュージョンによる再結晶を行い、無色固体の錯体を得た(315mg、収率48.9%)。
【化25】

【0190】
実施例10で得られた錯体の1H−NMRデータ、31P−NMRデータ及び元素分析データを下記に示す。
【0191】
1H−NMR(300MHz、CDCl3):δ(ppm) 7.55−7.52(m、2H)、7.31−7.07(m、14H)、6.74(br、4H)、2.35(s、12H).
【0192】
31P−NMR(122MHz、CDCl3):δ(ppm) −20.4(br、W1/2=246Hz).
【0193】
Anal.Calcd for C34324BP2Cu・2CH3CN:C,62.09;H,5.21;N,3.81.Found:C,62.07;H,5.21;N,3.51.
【0194】
錯体の組成比は、1H−NMR、31P−NMR及び元素分析により決定した。実施例10で得られた錯体の励起寿命は5μsであった。
【0195】
実施例10で得られた錯体(粉体状態)のPLスペクトルを測定した。その結果、25℃における発光強度を1とすると、0℃では1.3、−195℃では2.3であった。最大発光波長は、25℃では450nm、0℃では444nm、−195℃では450nmであった。なお、前記錯体は室温(25℃)において、467nmにも発光ピークを示したが、450nmにおける発光ピークよりも低い強度であった。これらの結果から、実施例10で得られた錯体は燐光発光性であると認められた。
【0196】
実施例11(表1−3における化合物番号320)
テトラフルオロホウ酸テトラキス(アセトニトリル)銅(I)(111mg、0.353mmol)のジクロロメタン(10mL)懸濁液に、1,2−ビス[ビス[2−(1−メチルエチル)フェニル]ホスフィノ]ベンゼン(434mg、0.706mmol)を加え、40℃で10分間撹拌した。反応液をろ過し、ろ液からジエチルエーテルを貧溶媒とするスローディフュージョンによる再結晶を行い、無色固体の錯体を得た(277mg、収率100%)。
【化26】

【0197】
実施例11で得られた錯体の1H−NMRデータ、31P−NMRデータ及び元素分析データを下記に示す。
【0198】
1H−NMR(300MHz、CDCl3):δ(ppm) 7.55−7.49(m、6H)、7.27−7.21(m、8H)、6.82(br、4H)、6.49(br、2H)、3.50−3.45(m、2H)、3.26(br、2H)、1.44(br、6H)、1.28(br、6H)、0.94(br、12H).
【0199】
31P−NMR(122MHz、CDCl3):δ(ppm) −28.6(br、W1/2=33Hz).
【0200】
Anal.Calcd for C42484BP2Cu・CH3CN:C,65.55;H;6.38,N,1.74.Found:C,65.42;H,6.34;N,1.59.
【0201】
錯体の組成比は、1H−NMR、31P−NMR及び元素分析により決定した。実施例11で得られた錯体の励起寿命は7μsであった。
【0202】
実施例11で得られた錯体(粉体状態)のPLスペクトルを測定した。その結果、発光強度は、25℃における強度を1とすると、0℃では1.1、−195℃では1.3であった。最大発光波長は、25℃では450nm、0℃では448nm、−195℃では452nmであった。なお、前記錯体は室温(25℃)において、465nmにも発光ピークを示したが、450nmにおける発光ピークよりも低い強度であった。これらの結果から、実施例11で得られた錯体は燐光発光性であると認められた。
【0203】
実施例12(1,2−ビス[ビス(2−メトキシフェニル)ホスフィノ]ベンゼン(前記式a61)の合成)
アルゴン雰囲気下、o−ビス(ジクロロホスフィノ)ベンゼン(2.08g、7.43mmol)のテトラヒドロフラン(50mL)溶液に、2−メトキシフェニルマグネシウムブロミドのテトラヒドロフラン溶液(1mol/L、60.2mL、60.2mmol)を−12℃〜−5℃で15分間かけて滴下した。室温まで自然に昇温させながら終夜撹拌し、その後、50℃で3時間撹拌した。反応液を冷却し、1mol/L塩化アンモニウム水溶液(75mL)を−10℃で滴下した。こうして得られた反応液を減圧濃縮し、クロロホルムを加え、抽出により水で洗浄した。有機層に無水硫酸ナトリウムを加え乾燥させた後にろ過し、減圧濃縮して得られた残渣をクロロホルムとヘキサンで懸濁ろ過することにより、無色結晶を得た(2.53g、収率60.1%)。
【化27】

【0204】
得られた化合物のH−NMR、31P−NMR、DART−MSの測定結果を下記に示す。
1H−NMR(300MHz、CDCl3):δ(ppm) 7.30−7.25(m、4H)、7.21−7.18(m、2H)、6.94−6.89(m、2H)、6.86−6.80(m、8H)、6.74−6.71(m、4H)、3.61(s、12H).
【0205】
31P−NMR(122MHz、CDCl3):δ(ppm) −31.6(s).
【0206】
DART−MS(m/z):foud.567.19、calcd.567.19[M+H]+
【0207】
実施例13(表1−1における化合物番号104)
テトラフルオロホウ酸化銀(I)(17.5mg、0.0899mmol)のジクロロメタン(2mL)懸濁液に、1,2−ビス[ビス(2−メトキシフェニル)ホスフィノ]ベンゼン(102mg、0.180mmol)を加え、40℃で10分間撹拌した。反応液をろ過し、ろ液からジエチルエーテルを貧溶媒とするスローディフュージョンによる再結晶を行い、無色固体の錯体を得た(119mg、収率100%)。
【化28】

【0208】
実施例13で得られた錯体の1H−NMRデータ及び元素分析データを下記に示す。
【0209】
1H−NMR(300MHz、CDCl3):δ(ppm) 7.29−7.24(br、16H)、6.67(br、24H)、2.99(br、24H).
【0210】
Anal.Calcd for C68644BO84Ag・CH2Cl2:C,58.66;H,4.71;N,0.00.Found:C,58.64;H,4.79;N,<0.3.
【0211】
錯体の組成比は、1H−NMR及び反応収率により決定した。実施例13で得られた錯体の励起寿命は0.5μsであった。
【0212】
実施例13で得られた錯体(粉体状態)のPLスペクトルを測定した。その結果、2つの発光ピークを示した。発光強度を、25℃における発光強度が最大のピークの強度を1とすると、25℃での発光強度は1と1.0であり、発光ピークはそれぞれ450nmと469nmであった。0℃での発光強度は1.0と1.0であり、発光ピークはそれぞれ453nmと470nmであった。−195℃での発光強度は12と12であり、発光ピークはそれぞれ454nmと465nmであった。これらの結果から、実施例13で得られた錯体は燐光発光性であると認められた。
【0213】
実施例14(表1−4における化合物番号392)
テトラフルオロホウ酸テトラキス(アセトニトリル)銅(I)(16.7mg、0.0531mmol)のジクロロメタン(1mL)懸濁液に、1,2−ビス[ビス(2−メトキシフェニル)ホスフィノ]ベンゼン(60.2mg、0.106mmol)を加え、室温で10分間撹拌した。反応液をろ過し、ろ液からジエチルエーテルを貧溶媒とするスローディフュージョンによる再結晶を行い、淡黄色固体の錯体を得た(59.5mg、収率87.3%)。
【化29】

【0214】
実施例14で得られた錯体の1H−NMRデータ及び元素分析データを下記に示す。
【0215】
1H−NMR(300MHz、CDCl3):δ(ppm) 7.28−7.22(br、16H)、6.61(br、24H)、3.04(br、24H).
【0216】
Anal.Calcd for C68644BO84Cu・0.2CH2Cl2:C,62.99;H,4.99;N,0.00.Found:C,62.89;H,5.21;N,<0.3.
【0217】
錯体の組成比は、1H−NMR及び反応収率により決定した。実施例14で得られた錯体の励起寿命は1μsであった。
【0218】
実施例14で得られた錯体(粉体状態)のPLスペクトルを測定した。その結果、発光強度は、25℃における強度を1とすると、0℃では1.0、−195℃では2.2であった。最大発光波長は、25℃では482nm、0℃では481nm、−195℃では477nmであった。これらの結果から、実施例14で得られた錯体は燐光発光性であると認められた。
【0219】
実施例15(1,2−ビス[ビス(2,6−ジメチルフェニル)ホスフィノ]ベンゼン(前記式a64)の合成)
窒素雰囲気下、室温で、2−ブロモ−1,3−ジメチルベンゼン(42.7g、231mmol)のテトラヒドロフラン(240mL)溶液を、マグネシウム(5.62g、231mmol)に2時間かけて滴下し、同温度で終夜撹拌後、更に2−ブロモ−1,3−ジメチルベンゼン(0.85g、4.59mmol)のテトラヒドロフラン(4.8mL)溶液を滴下し、6時間撹拌した。この溶液を、o−ビス(ジクロロホスフィノ)ベンゼン(8.00g、28.6mmol)のテトラヒドロフラン(200mL)溶液に、−5℃で1時間かけて滴下した。その後、1時間かけて室温まで自然昇温させた後、室温で3.5日間撹拌し、更に50℃で3時間撹拌した。反応液を0℃に氷冷し、1mol/Lの塩化アンモニウム水溶液(300mL)を滴下した。減圧下で有機溶媒を濃縮後、クロロホルムを加え抽出を行い、有機層を無水硫酸ナトリウムで乾燥し、ろ過、濃縮した。残渣を展開溶媒としてヘキサンと酢酸エチルとをへキサン:酢酸エチル=100:1の割合となるように調製した混合液によるシリカゲルカラムクロマトグラフィーを行い、得られた残渣を酢酸エチルで再結晶し、得られた結晶をメタノールと酢酸エチルで懸濁ろ過することにより、淡黄色結晶を得た(500mg、収率2.34%)。
【化30】

【0220】
得られた化合物の1H−NMR、31P−NMR、及び、DART−MSの測定結果を下記に示す。
1H−NMR(300MHz、CDCl3):δ(ppm) 7.25−7.22(m、2H)、7.12−7.03(m、6H)、6.90−6.87(m、8H)、2.03(s、24H).
【0221】
31P−NMR(122MHz、CDCl3):δ(ppm) −21.5(s).
【0222】
DART−MS(m/z):Found.559.30、Calcd.559.27[M+H]+
【0223】
実施例16(表1−2における化合物番号131)
テトラフルオロホウ酸化銀(I)(8.7mg、0.045mmol)のジクロロメタン(1mL)懸濁液に、1,2−ビス[ビス(2,6−ジメチルフェニル)ホスフィノ]ベンゼン(50.0mg、0.895mmol)を加え、40℃で10分間撹拌した。反応液をろ過し、ろ液をジエチルエーテルを貧溶媒とするスローディフュージョンによる再結晶を行い、無色固体の錯体を得た(25.0mg、収率74.2%)。
【化31】

【0224】
実施例16で得られた錯体の1H−NMRデータ、31P−NMRデータ及び元素分析データを下記に示す。
【0225】
1H−NMR(300MHz、CDCl3):δ(ppm) 7.69−7.61(m、2H)、7.35−7.61(m、2H)、7.14(t、J=7.6Hz、4H)、6.87(d、J=7.6Hz、8H)、2.10(s、24H).
【0226】
31P−NMR(122MHz、CDCl3):δ(ppm) −31.6(d、J(31P−107Ag、109Ag)=381、439Hz).
【0227】
Anal.Calcd for C38404BP2Ag:C,60.58;H,5.35;N,0.00.Found:C,60.67;H,5.39;N,<0.3.
【0228】
錯体の組成比は、1H−NMR、31P−NMR及び元素分析により決定した。実施例16で得られた錯体の励起寿命は0.7μsであった。
【0229】
実施例16で得られた錯体(粉体状態)のPLスペクトルを測定した。その結果、2つの発光ピークを示した。発光強度を、25℃における発光強度が最大のピークの強度を1とすると、25℃での発光強度は1と0.8であり、発光ピークはそれぞれ438nmと468nmであった。0℃での発光強度は1.5と1.6であり、発光ピークはそれぞれ452nmと470nmであった。−195℃での発光強度は20と25であり、発光ピークはそれぞれ456nm(ショルダーピーク)と473nmであった。これらの結果から、実施例16で得られた錯体は燐光発光性であると認められた。
【0230】
比較例1
テトラフルオロホウ酸テトラキス(アセトニトリル)銅(I)(4.50mg、0.0143mmol)のジクロロメタン(1mL)懸濁液に、トリ−o−トリルホスフィン(17.4mg、0.0572mmol)を加え、室温で5分間撹拌した。反応液を濃縮し、無色固体の錯体を得た。得られた錯体に365nmの紫外線を照射したが、発光は観測されなかった。
【0231】
比較例2
テトラフルオロホウ酸化銀(I)(6.45mg、0.0331mmol)のジクロロメタン(1mL)懸濁液に、トリ−o−トリルホスフィン(40.3mg、0.132mmol)を加え、室温で5分間撹拌した。反応液を濃縮し、無色固体の錯体を得た。得られた錯体に365nmの紫外線を照射したが、発光は観測されなかった。
【0232】
実施例17(発光素子1)
150nmのITO膜が付着したガラス基板上に、ポリ(3,4−エチレンジオキシチオフェン)/ポリスチレンスルホン酸(Bayer製、商品名Bytron P AI4083)の懸濁液を1000rpmで15秒間、1500rpmで60秒間のスピンコートにより60nmの厚さとなるように成膜し、ホットプレート上で200℃、10分間乾燥させた。その後、基板を室温まで自然冷却させ、正孔注入層が形成された基板を得た。
【0233】
次に、正孔輸送性高分子材料の0.7重量%キシレン溶液を調製した。ここで、正孔輸送高分子材料は、以下の方法で合成した。
【0234】
還流冷却器及びオーバーヘッドスターラを装備した1Lの三つ口丸底フラスコに、2,7−ビス(1,3,2−ジオキシボロール)−9,9−ジ(1−オクチル)フルオレン(3.86g、7.28mmol)、N,N−ジ(p−ブロモフェニル)−N−(4−(ブタン−2−イル)フェニル)アミン(3.18g、6.92mmol)及びジ(4−ブロモフェニル)ベンゾシクロブタンアミン(156mg、0.364mmol)を添加した。次いで、メチルトリオクチルアンモニウムクロライド(アルドリッチ製、商品名Aliquat336(登録商標))(2.29g)、トルエン50mLを順番に添加した。そこに、PdCl2(PPh32(4.90mg)を添加した後、得られた混合物を105℃の油浴中で15分間撹拌した。炭酸ナトリウム水溶液(2.0M、14mL)を添加し、得られた混合物を105℃の油浴中、16.5時間撹拌した。次いで、フェニルボロン酸(500mg)を添加し、得られた混合物を7時間撹拌した。反応液から水層を除去し、有機層を水50mLで洗浄した。こうして得られた有機層をフラスコに戻し、ジエチルジチオカルバミン酸ナトリウム0.750g及び水50mLを添加した。得られた混合物を85℃の油浴中、16時間撹拌した。反応液から水層を除去し、有機層を100mLの水で3回洗浄し、次いでシリカゲル及び塩基性アルミナのカラムに通した。溶離剤としてトルエンを用い、溶出してきたポリマーを含むトルエン溶液を得た。こうして得られたトルエン溶液をメタノールに注いでポリマーを沈殿させた。沈殿したポリマーを再度トルエンに溶解させ、得られたトルエン溶液をメタノールに注いでポリマーを再び沈殿させた。沈殿したポリマーを60℃で真空乾燥し、正孔輸送性高分子材料4.20gを得た。ゲルパーミエーションクロマトグラフィーによれば、得られた正孔輸送性高分子材料のポリスチレン換算の重量平均分子量は1.24×105であり、分子量分布指数[重量平均分子量(Mw)/数平均分子量(Mn)]は2.8であった。
【0235】
上記で得た正孔注入層が形成された基板の上に、正孔輸送性高分子材料の0.7重量%キシレン溶液を1000rpmで15秒間、1500rpmで60秒間のスピンコート法により塗布し、厚さ25nmの塗膜を得た。この塗膜を設けた基板を窒素雰囲気下、200℃で15分間加熱し、塗膜を不溶化させた後、室温まで自然冷却させ、正孔輸送層が形成された基板を得た。
【0236】
この上に、実施例5で得られた錯体と、ポリスチレン(Aldrich社製、数平均分子量4.75×104、重量平均分子量4.81×104)と、2,4,6−トリス(4−メチルフェニル)−1,3,5−トリアジン(住商ファーマインターナショナル社製)との2:5:1(重量比)の混合物が、0.60重量%の濃度になるようにクロロホルム:1,2−ジクロロエタン=2:1(重量比)の溶液に溶かして調製した溶液を、スピンコートにより1000rpmで15秒間、1500rpmで60秒間かけて65nmの厚さに成膜し、50℃で20分間乾燥させることにより、発光層が形成された基板を作製した。
【0237】
この発光層が形成された基板の上に、陰極として、フッ化リチウムを1nm、続いてアルミニウムを約100nm蒸着により成膜して、発光素子1を作製した。
【0238】
発光素子1に12Vの電圧をかけることにより、輝度76cd/m2、発光効率0.8cd/A、最大発光波長484nmの発光を確認した。発光素子1は、色純度が良好であり、強い青色発光を示すことが明らかとなった。
【0239】
実施例18(発光素子2)
実施例17において、実施例5で得られた錯体の代わりに実施例4で得られた錯体を用いた以外は、実施例17と同様にして、発光素子2を作製した。発光素子2に11Vの電圧をかけることにより、輝度430cd/m2、発光効率8.6cd/A、最大発光波長480nmの発光を確認した。更に、発光素子2に15Vの電圧をかけることにより、輝度2500cd/m2の発光を確認した。発光素子2は、色純度が良好であり、強い青色発光を示すことが明らかとなった。
【0240】
実施例19(発光素子3)
実施例17において、正孔輸送層を形成しない以外は、実施例17と同様にして、発光素子3を作製した。発光素子3に12Vの電圧をかけることにより、輝度60cd/m2、発光効率0.5cd/A、最大発光波長482nmの発光を確認した。発光素子3は、色純度が良好であり、強い青色発光を示すことが明らかとなった。
【0241】
実施例20(発光素子4)
実施例19において、実施例5で得られた錯体の代わりに実施例4で得られた錯体を用いた以外は、実施例19と同様にして、発光素子4を作製した。発光素子4に11Vの電圧をかけることにより、輝度680cd/m2、発光効率5.4cd/A、最大発光波長488nmの発光を確認した。発光素子4は、色純度が良好であり、強い青色発光を示すことが明らかとなった。
【0242】
実施例21(発光素子5)
実施例17において、実施例5で得られた錯体の代わりに実施例13で得られた錯体を用いた以外は、実施例17と同様にして、発光素子5を作製した。発光素子5に9Vの電圧をかけることにより、輝度23cd/m2、発光効率2.4cd/A、最大発光波長482nmの発光を確認した。発光素子5は、色純度が良好であり、強い青色発光を示すことが明らかとなった。
【0243】
実施例22(発光素子6)
実施例17において、実施例5で得られた錯体の代わりに実施例14で得られた錯体を用いた以外は、実施例17と同様にして、発光素子6を作製した。発光素子6に9Vの電圧をかけることにより、輝度15cd/m2、発光効率2.3cd/A、最大発光波長488nmの発光を確認した。発光素子6は、色純度が良好であり、強い青色発光を示すことが明らかとなった。

【特許請求の範囲】
【請求項1】
組成式(1)で表される燐光発光性を示す錯体を含有する発光素子。
(M+)(L1a(X1b (1)
(式中、M+はCu+又はAg+である。L1はM+に配位可能な原子として、リン原子を2つ有する配位子である。X1はアニオンである。a及びbはそれぞれ独立に正の数である。錯体が複数個のL1を含む場合、各々のL1は互いに同一でも異なっていてもよい。錯体が複数個のX1を含む場合、各々のX1は互いに同一でも異なっていてもよい。)
【請求項2】
1が、式(2)で表される配位子である、請求項1に記載の発光素子。
【化1】

(式中、R1はハロゲン原子又は炭素原子数1〜18の有機基である。R2、R3、R4、及びR5は、それぞれ独立に水素原子、ハロゲン原子又は炭素原子数1〜18の有機基である。各々のR1は、互いに同一でも異なっていてもよい。各々のR2は、互いに同一でも異なっていてもよい。各々のR3は、互いに同一でも異なっていてもよい。各々のR4は、互いに同一でも異なっていてもよい。各々のR5は、互いに同一でも異なっていてもよい。)
【請求項3】
1が、フッ素原子、塩素原子、置換基を有していてもよい炭素原子数1〜12のヒドロカルビル基又は置換基を有していてもよい炭素原子数1〜12のヒドロカルビルオキシ基である、請求項2に記載の発光素子。
【請求項4】
2が、水素原子、フッ素原子、置換基を有していてもよい炭素原子数1〜12のヒドロカルビル基又は置換基を有していてもよい炭素原子数1〜12のヒドロカルビルオキシ基である、請求項2又は3に記載の発光素子。
【請求項5】
3、R4、及びR5が、水素原子である、請求項2〜4のいずれか一項に記載の発光素子。
【請求項6】
1が、フッ化物イオン、塩化物イオン、臭化物イオン又はヨウ化物イオンである、請求項1〜5のいずれか一項に記載の発光素子。
【請求項7】
一対の電極と、
一対の電極間に挟持されている1又は2以上の層とを備え、
上記層のうちには、組成式(1)で表される燐光発光性を示す錯体を含有する発光層を含む1又は2以上の有機層が含まれ、
前記有機層のすべてが塗布法により形成される層である、請求項1〜6のいずれか一項に記載の発光素子。
【請求項8】
組成式(3)で表される錯体。
(M+)(L2a(X1b (3)
(式中、M+はCu+又はAg+である。L2は式(4)で表される配位子である。X1はアニオンである。a及びbはそれぞれ独立に正の数である。錯体が複数個のL2を含む場合、各々のL1は互いに同一でも異なっていてもよい。錯体が複数個のX1を含む場合、各々のX1は互いに同一でも異なっていてもよい。)
【化2】

(式中、R1はハロゲン原子又は炭素原子数1〜18の有機基である。R2、R3、R4、及びR5は、それぞれ独立に水素原子、ハロゲン原子又は炭素原子数1〜18の有機基である。各々のR1は、互いに同一でも異なっていてもよい。各々のR2は、互いに同一でも異なっていてもよい。各々のR3は、互いに同一でも異なっていてもよい。各々のR4は、互いに同一でも異なっていてもよい。各々のR5は、互いに同一でも異なっていてもよい。)
【請求項9】
組成式(5)で表される化合物。
【化3】

(式中、R2、R3、R4、及びR5は、それぞれ独立に水素原子、ハロゲン原子又は炭素原子数1〜18の有機基である。R6は塩素原子、置換基を有していてもよい炭素原子数1〜12のヒドロカルビルオキシ基、又は置換基を有していてもよい炭素原子数1〜12のヒドロカルビル基であり、R2が全て水素原子である場合、R6は塩素原子又は置換基を有していてもよい炭素原子数1〜12のヒドロカルビルオキシ基である。各々のR2は、互いに同一でも異なっていてもよい。各々のR3は、互いに同一でも異なっていてもよい。各々のR4は、互いに同一でも異なっていてもよい。各々のR5は、互いに同一でも異なっていてもよい。各々のR6は、互いに同一でも異なっていてもよい。)

【公開番号】特開2012−109545(P2012−109545A)
【公開日】平成24年6月7日(2012.6.7)
【国際特許分類】
【出願番号】特願2011−228535(P2011−228535)
【出願日】平成23年10月18日(2011.10.18)
【出願人】(000002093)住友化学株式会社 (8,981)
【Fターム(参考)】