金属錯体、発光素子、表示装置
【課題】良好な発光特性を有する金属錯体を提供する。
【解決手段】 以下の組成を含む金属錯体。
［（ＭＩＩ）２（ＭＩ）４（Ｌ）８］ （Ｃ１）
ここで、ＭＩＩは、ＰｔＩＩ及びＰｄＩＩのうちの一種又は両者の組み合わせであり、ＭＩは、ＡｕＩ、ＡｇＩ、ＣｕＩ、ＨｇＩ、ＴｌＩ及びＰｂＩの一種又は二種以上の組み合わせであり、Ｌは、下記式（１）で表される構造を表す。複数存在するＭII、ＭＩ、Ｌは、各々、同一であっても異なっていてもよい。
式中、Ａ環は、炭化水素環又は複素環を表し、Ｒ１は、水素原子、ハロゲン原子、置換されていてもよいアルキル基、置換されていてもよいアリール基、又は置換されていてもよい１価の複素環基を表す。
【解決手段】 以下の組成を含む金属錯体。
［（ＭＩＩ）２（ＭＩ）４（Ｌ）８］ （Ｃ１）
ここで、ＭＩＩは、ＰｔＩＩ及びＰｄＩＩのうちの一種又は両者の組み合わせであり、ＭＩは、ＡｕＩ、ＡｇＩ、ＣｕＩ、ＨｇＩ、ＴｌＩ及びＰｂＩの一種又は二種以上の組み合わせであり、Ｌは、下記式（１）で表される構造を表す。複数存在するＭII、ＭＩ、Ｌは、各々、同一であっても異なっていてもよい。
式中、Ａ環は、炭化水素環又は複素環を表し、Ｒ１は、水素原子、ハロゲン原子、置換されていてもよいアルキル基、置換されていてもよいアリール基、又は置換されていてもよい１価の複素環基を表す。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、発光特性を有する金属錯体に関する。また、本発明は、この金属錯体を含む発光層を有する発光素子に関する。また、本発明は、この発光素子を備えてなる表示装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
最近、液晶に代わる発光ディスプレイ（表示装置）として、有機ＥＬ素子が注目を集めている。従来の有機ＥＬ素子では、一重項励起状態からの発光（蛍光）が利用されてきた。この場合には、有機ＥＬ現象の原理から２５％の発光効率が最大となり、非常に発光効率が悪かった。
【０００３】
発光効率を上げる方法として、最近特に注目されているのが三重項励起状態から生じるリン光である（例えば、非特許文献１参照）。
この場合、原理的には１００％の発光効率が可能となる。
【０００４】
ところで、ＰｔIIイオンにジイミン類やターピリジン及びその誘導体が配位した錯体は、ＭＬＣＴ（ｍｅｔａｌ−ｔｏ−ｌｉｇａｎｄ ｃｈａｒｇｅ ｔｒａｎｓｆｅｒの略。金属イオンから配位子への電荷移動）や、ＭＭＬＣＴ（ｍｅｔａｌ−ｍｅｔａｌ−ｔｏ−ｌｉｇａｎｄ ｃｈａｒｇｅ ｔｒａｎｓｆｅｒの略。金属−金属間相互作用により生じたｄσ＊軌道から配位子への電荷移動）に起因した発光を示すものが多く、これらの化合物の光物理的性質に興味が持たれている（例えば、非特許文献２参照）。
さらに、複数のＣｕIイオンやＡｕIイオンをピラゾールやその誘導体が架橋した多核錯体が発光することも知られている（例えば、非特許文献３参照）。
従って、分子内にＰｔIIイオンとＣｕＩイオン、ＡｇIイオン、あるいはＡｕIイオンを含み、これらの金属イオンをピラゾールやその誘導体で架橋すると、異種金属イオン間の協奏的効果による発光特性を兼ね備えた新たな分子の創出が期待できる。
【０００５】
このような着想に基づいて新規な金属錯体を開発するにあたり、3,5-ジメチルピラゾラト配位子が２つのＰｄIIイオンと４つのＡｇIイオンを架橋した混合金属錯体[Pd2Ag4(μ-dmpz)8]（非特許文献４参照）が類似化合物として知られているが、この化合物の発光特性については全く報告がない。
【０００６】
また、本発明者らも置換基を持たないピラゾラト配位子を用いてＰｔIIイオンとＡｇIイオンを架橋した混合金属錯体[Pt2Ag4(μ-pz)8]（非特許文献５参照）を既に合成しているが、この化合物は発光を示さない。
【０００７】
【非特許文献１】M. A. Baldo, S. Lamansky, P. E. Burrows, M. E. Thompson, S. R. Forrest, Appl. Phys. Lett., 1999, 75, 4-6.
【非特許文献２】S.-W. Lai, C.-M. Che, Topics in Current Chemistry, 2004, 241(Transition Metal and Rare Earth Compounds III), 27-63.
【非特許文献３】H. V. R. Dias, H. V. K. Diyabalanage, M. G. Eldabaja, O. Elbjeirami, M. A. Rawashdeh-Omary, M. A. Omary, J. Am. Chem. Soc., 2005, 127, 7489-7501.
【非特許文献４】G. A. Ardizzoia, G. La Monica, S. Cenini, M. Moret, N. Masciocchi, J. Chem. Soc., Dalton Trans. 1996, 1351-1357.
【非特許文献５】K. Umakoshi, Y. Yamauchi, K. Nakamiya, T. Kojima, M. Yamasaki, H. Kawano, M. Onishi, Inorg. Chem. 2003, 42, 3907-3916.
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
本発明は、このような課題に鑑みてなされたものであり、良好な発光特性を有する金属錯体を提供することを目的とする。
また、本発明は、この金属錯体を発光層に有する発光素子を提供することを目的とする。
また、本発明は、この発光素子を備えてなる表示装置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】
【０００９】
上記課題を解決し、本発明の目的を達成するため、本発明の第１の金属錯体は、以下の（Ｃ１）〜（Ｃ５）のうちの少なくともいずれかの組成を含む。
［（ＭＩＩ）２（ＭＩ）４（Ｌ）８］ （Ｃ１）
［（ＭＩＩ）２（ＭＩ）４（Ｘ）２（Ｌ）６］ （Ｃ２）
［（ＭＩＩ）２（ＭＩ）４（Ｘ）４（Ｌ）４］ （Ｃ３）
(ＭＡＩ)２［（ＭＩＩ）２（ＭＩ）２（Ｘ）４（Ｌ）４］ （Ｃ４）
(ＭＢＩＩ)［（ＭＩＩ）２（ＭＩ）２（Ｘ）４（Ｌ）４］ （Ｃ５）
ここで、ＭＩＩは、ＰｔＩＩ又はＰｄＩＩを表す。ＭＩは、ＡｕＩ、ＡｇＩ、ＣｕＩ、ＨｇＩ、ＴｌＩ又はＰｂＩを表す。Ｌは、下記式（１）で表される構造を表す。Ｘは、Ｃｌ、Ｂｒ又はＩを表す。ＭＡＩは、アルカリ金属イオン、アルキルアンモニウムイオン又は有機陽イオンを表す。ＭＢＩＩは、アルカリ土類金属イオンを表す。複数存在するＭII、ＭＩ、Ｌ、Ｘ及びＭＡＩは、各々、同一であっても異なっていてもよい。
【００１０】
【化４】
【００１１】
式中、Ａ環は、炭化水素環、もしくは複素環、又はこれらの組み合わせを表し、Ｒ１は、水素原子、ハロゲン原子、置換されていてもよいアルキル基、置換されていてもよいアリール基又は置換されていてもよい１価の複素環基を表す。
なお、複素環とは、炭素原子以外の原子（窒素原子等）を含むヘテロ環のことである。
【００１２】
また、本発明の第２の金属錯体は、以下の（Ｃ６）の組成を含む。
［（ＭＩＩ）２（ＭＩ）４（Ｌ）４（Ｌ２）４］ （Ｃ６）
ここで、ＭＩＩは、ＰｔＩＩ又はＰｄＩＩを表す。ＭＩは、ＡｕＩ、ＡｇＩ、ＣｕＩ、ＨｇＩ、ＴｌＩ又はＰｂＩを表す。Ｌは、下記式（１）で表される構造を表す。Ｌ２は、下記式（２）で表される構造を表す。複数存在するＭII、ＭＩ、Ｌ及びＬ２は、各々、同一であっても異なっていてもよい。
【００１３】
【化５】
【００１４】
式中、Ａ環は、炭化水素環、もしくは複素環、又はこれらの組み合わせを表し、Ｒ１は、水素原子、ハロゲン原子、置換されていてもよいアルキル基、置換されていてもよいアリール基又は置換されていてもよい１価の複素環基を表す。
【００１５】
【化６】
【００１６】
式中、Ｒ２〜Ｒ４は、それぞれ独立に、水素原子、ハロゲン原子、置換されていてもよいアルキル基、置換されていてもよいアリール基又は置換されていてもよい１価の複素環基を表す。
【００１７】
本発明の発光素子は、前記第１の金属錯体又は前記第２の金属錯体を含む発光層を有することを特徴とする。
本発明の表示装置は、前記発光素子を備えてなることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１８】
上述の本発明の金属錯体によれば、良好な発光特性を有する、新規な金属錯体を提供することができる。
本発明の発光素子によれば、新規な発光素子を提供することができる。
本発明の発光装置によれば、新規な発光装置を提供することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１９】
以下、本発明を実施するための最良の形態について説明する。
【００２０】
まず、本発明の金属錯体について説明する。
本発明の第１の金属錯体は、以下の（Ｃ１）〜（Ｃ５）のうちの少なくともいずれかの組成を含む。
［（ＭＩＩ）２（ＭＩ）４（Ｌ）８］ （Ｃ１）
［（ＭＩＩ）２（ＭＩ）４（Ｘ）２（Ｌ）６］ （Ｃ２）
［（ＭＩＩ）２（ＭＩ）４（Ｘ）４（Ｌ）４］ （Ｃ３）
(ＭＡＩ)２［（ＭＩＩ）２（ＭＩ）２（Ｘ）４（Ｌ）４］ （Ｃ４）
(ＭＢＩＩ)［（ＭＩＩ）２（ＭＩ）２（Ｘ）４（Ｌ）４］ （Ｃ５）
ここで、ＭＩＩは、ＰｔＩＩ又はＰｄＩＩを表す。ＭＩは、ＡｕＩ、ＡｇＩ、ＣｕＩ、ＨｇＩ、ＴｌＩ又はＰｂＩを表す。Ｌは、前記式（１）で表される構造を表す。Ｘは、Ｃｌ、Ｂｒ又はＩを表す。ＭＡＩは、アルカリ金属イオン、アルキルアンモニウムイオン又は有機陽イオンを表す。ＭＢＩＩは、アルカリ土類金属イオンを表す。複数存在するＭII、ＭＩ、Ｌ、Ｘ及びＭＡＩは、各々、同一であっても異なっていてもよい。
本発明の第２の金属錯体は、以下の（Ｃ６）の組成を含む。
［（ＭＩＩ）２（ＭＩ）４（Ｌ）４（Ｌ２）４］ （Ｃ６）
ここで、ＭＩＩは、ＰｔＩＩ又はＰｄＩＩを表す。ＭＩは、ＡｕＩ、ＡｇＩ、ＣｕＩ、ＨｇＩ、ＴｌＩ又はＰｂＩを表す。Ｌは、前記式（１）で表される構造を表す。Ｌ２は、前記式（２）で表される構造を表す。複数存在するＭII、ＭＩ、Ｌ及びＬ２は、各々、同一であっても異なっていてもよい。
【００２１】
即ち、本発明の第１の金属錯体は、配位子Ｌを用いて構成され、白金又はパラジウムと、１１族〜１３族の１価の金属イオン（ＡｕＩ、ＡｇＩ、ＣｕＩ、ＨｇＩ、ＴｌＩ、ＰｂＩのいずれか）とを有する多核金属錯体である。そして、式（Ｃ１）〜式（Ｃ５）で表される組成のうち、少なくとも１つの組成を含んでおり、２つ以上の組成を含んでいてもよい。式（Ｃ２）〜（Ｃ５）の組成では、さらに、ハロゲン化物イオン（Ｘ＝Ｃｌ、Ｂｒ又はＩ）を有する。式（Ｃ４）では、さらに、１価の陽イオン（リチウムイオンやナトリウムイオンやカリウムイオン等のアルカリ金属イオン、テトラｎ−ブチルアンモニウムイオン等のアルキルアンモニウムイオン、ビス（トリフェニルホスホラニリデン）アンモニウムイオン等の有機陽イオン）ＭＡＩを有する。式（Ｃ５）の組成では、アルカリ土類金属イオン（マグネシウムイオン、カルシウムイオン、等）ＭＢＩＩを有する。
【００２２】
また、本発明の第２の金属錯体は、配位子Ｌ及び配位子Ｌ２を用いて構成され、白金又はパラジウムと、１１族〜１３族の１価の金属イオン（ＡｕＩ、ＡｇＩ、ＣｕＩ、ＨｇＩ、ＴｌＩ、ＰｂＩのいずれか）とを有する多核金属錯体である。そして、式（Ｃ６）で表される組成を含んでいる。
【００２３】
ピラゾール化合物ＬＨは、基本的に、下記式（１−１）の構造であり、下記式（１−１）において、環Ａで表される炭化水素環、複素環は、芳香環でも非芳香環でもよく、これらの環の水素原子の一部又は全部が置換されたものであってもよい。前記炭化水素環の具体例としては、ベンゼン環、脂環式炭化水素等が挙げられる。これらの環の水素原子の一部又は全部が置換されていてもよい。また、これらの環が複数縮合してなる環、これらの環が単結合等で複数結合してなる環等であってもよい。
具体的な構造としては、例えば、後述する化合物群が挙げられる。
Ｒ１は、水素原子、ハロゲン原子、置換されていてもよいアルキル基、置換されていてもよいアリール基、置換されていてもよい１価の複素環基を表す。
Ｒ１で表されるハロゲン原子としては、フッ素原子、塩素原子、臭素原子、ヨウ素原子等が例示される。
Ｒ１で表されるアルキル基は、直鎖又は分岐又は環状のいずれでもよい。炭素数は通常１〜８程度であり、好ましくは炭素数１〜４である。更に好ましくは、炭素数１である。具体的には、メチル基、エチル基、プロピル基、ｉ−プロピル基、ブチル基、ｉ−ブチル基、ｔ−ブチル基、ペンチル基、ヘキシル基、シクロヘキシル基、ヘプチル基、オクチル基、エチルヘキシル基、トリフルオロメチル基、ペンタフルオロエチル基、パーフルオロブチル基、パーフルオロヘキシル基等が挙げられ、メチル基、エチル基、プロピル基、ｉ−プロピル基、ブチル基、ｉ−ブチル基、ｔ−ブチル基が好ましい。更に好ましくは、メチル基が挙げられる。置換されているアルキル基としては、ハロゲン原子で置換されたアルキル基が好ましい。
Ｒ１で表されるアリール基は、炭素数が通常６〜１６程度であり、好ましくは６〜１０である。具体的には、フェニル基、Ｃ１〜Ｃ４アルコキシフェニル基（「Ｃ１〜Ｃ４アルコキシ」は、アルコキシ部分の炭素数が１〜４であることを意味する。以下、同様である。）、Ｃ１〜Ｃ４アルキルフェニル基（「Ｃ１〜Ｃ４アルキル」は、アルキル部分の炭素数が１〜４であることを意味する。以下、同様である。）、１−ナフチル基、２−ナフチル基、ペンタフルオロフェニル基等が例示され、Ｃ１〜Ｃ４アルコキシフェニル基、Ｃ１〜Ｃ４アルキルフェニル基が好ましい。ここに、アリール基とは、芳香族炭化水素から、水素原子１個を除いた原子団である。ここに芳香族炭化水素としては、縮合環をもつもの、独立したベンゼン環又は縮合環２個以上が直接又はビニレン等の基を介して結合したものが含まれる。
Ｃ１〜Ｃ４アルコキシとして具体的には、メトキシ基、エトキシ基、プロピルオキシ基、ｉ−プロピルオキシ基、ブトキシ基、ｉ−ブトキシ基、ｔ−ブトキシ基等が例示される。
Ｃ１〜Ｃ４アルキルとして具体的には、メチル基、エチル基、プロピル基、ｉ−プロピル基、ブチル基、ｉ−ブチル基、ｔ−ブチル基等が例示される。
Ｒ１で表される１価の複素環基は、複素環式化合物から水素原子１個を除いた残りの原子団をいい、炭素数は通常４〜１４程度であり、好ましくは４〜９である。なお、１価の複素環基の炭素数には、置換基の炭素数は含まれない。ここに複素環式化合物とは、環式構造を持つ有機化合物のうち、環を構成する元素が炭素原子だけでなく、酸素原子、硫黄原子、窒素原子、燐原子、硼素原子等のヘテロ原子を環内に含むものをいう。具体的には、チエニル基、Ｃ１〜Ｃ４アルキルチエニル基、ピロリル基、フリル基、ピリジル基、Ｃ１〜Ｃ４アルキルピリジル基、ピペリジル基、キノリル基、イソキノリル基等が例示され、チエニル基、Ｃ１〜Ｃ４アルキルチエニル基、ピリジル基、Ｃ１〜Ｃ４アルキルピリジル基が好ましい。
強発光性錯体を得るためには、白金原子の配位平面の上部（ｄｚ２軌道が張り出している空間）を、適した大きさの置換基Ｒ１で覆うことが、混合金属錯体の分子設計上有用である。また、Ａ環上の適切な位置に、適した大きさの置換基を導入することでも、同様の効果が期待できる。
なお、下記式（１−１）は、前記式（１）とは、５員環部分の標記が異なっているが、実質的な構成は同等である。また、ここでは、電荷を持たないピラゾール化合物をＬＨと表し、ピラゾール化合物から水素イオンが解離した一価の陰イオンをＬと表すものとする。
【００２４】
【化７】
【００２５】
このようなピラゾール化合物ＬＨの構造としては、例えば、下記構造が挙げられる。なお、下記に挙げる各構造において、Ｒ１は、水素原子Ｈ、ハロゲン原子、アルキル基、アルコキシ基等である。
Ｒ１で表されるハロゲン原子としては、フッ素原子、塩素原子、臭素原子、ヨウ素原子等が例示される。
Ｒ１で表されるアルキル基は、直鎖、分岐又は環状のいずれでもよい。炭素数は通常１〜６程度であり、好ましくは炭素数１〜４である。更に好ましくは、炭素数１である。具体的には、メチル基、エチル基、プロピル基、ｉ−プロピル基、ブチル基、ｉ−ブチル基、ｔ−ブチル基、ペンチル基、ヘキシル基、シクロヘキシル基、トリフルオロメチル基、ペンタフルオロエチル基、パーフルオロブチル基、パーフルオロヘキシル基等が挙げられ、メチル基、エチル基、プロピル基、ｉ−プロピル基、ブチル基、ｉ−ブチル基、ｔ−ブチル基が好ましい。更に好ましくは、メチル基が挙げられる。
Ｒ１で表されるアルコキシ基は、直鎖又は分岐のいずれでもよい。炭素数は通常１〜６程度であり、好ましくは炭素数１〜４である。更に好ましくは、炭素数１である。具体的には、メトキシ基、エトキシ基、プロピルオキシ基、ｉ−プロピルオキシ基、ブトキシ基、ｉ−ブトキシ基、ｔ−ブトキシ基等が例示される。
複数存在するＲは、同一であっても異なっていてもよい。
【００２６】
【化８】
【００２７】
これらの構造のうち、最初の左上の構造で、Ｒ及びＲ１を水素原子Ｈとした化合物を、インダゾールと呼ぶ。インダゾールは、ベンゼンと複合した構成のピラゾール化合物であり、市販の化合物として入手することが可能である。
【００２８】
また、ピラゾール化合物Ｌ２Ｈは、基本的に、下記式（２−１）の構造であり、下記式（２−１）において、Ｒ２，Ｒ３，Ｒ４は、それぞれ独立に、水素原子、ハロゲン原子、置換されていてもよいアルキル基、置換されていてもよいアルコキシ基、置換されていてもよいアリール基等である。
Ｒ２〜Ｒ４で表されるハロゲン原子としては、フッ素原子、塩素原子、臭素原子、ヨウ素原子等が例示される。
Ｒ２〜Ｒ４で表されるアルキル基は、直鎖、分岐又は環状のいずれでもよい。炭素数は通常１〜６程度であり、好ましくは炭素数１〜４である。更に好ましくは、炭素数１である。具体的には、メチル基、エチル基、プロピル基、ｉ−プロピル基、ブチル基、ｉ−ブチル基、ｔ−ブチル基、ペンチル基、ヘキシル基、シクロヘキシル基、トリフルオロメチル基、ペンタフルオロエチル基、パーフルオロブチル基、パーフルオロヘキシル基等が挙げられ、メチル基、エチル基、プロピル基、ｉ−プロピル基、ブチル基、ｉ−ブチル基、ｔ−ブチル基が好ましい。更に好ましくは、メチル基が挙げられる。
Ｒ２〜Ｒ４で表されるアルコキシ基は、直鎖又は分岐のいずれでもよい。炭素数は通常１〜６程度であり、好ましくは炭素数１〜４である。更に好ましくは、炭素数１である。具体的には、メトキシ基、エトキシ基、プロピルオキシ基、ｉ−プロピルオキシ基、ブトキシ基、ｉ−ブトキシ基、ｔ−ブトキシ基等が例示される。
Ｒ２〜Ｒ４で表されるアリール基は、フェニル基、トリフルオロフェニル基、ペンタフルオロフェニル基等が例示される。
なお、下記式（２−１）は、前記式（２）とは、５員環部分の標記が異なっているが、実質的な構成は同等である。また、ここでは、電荷を持たないピラゾール化合物をＬ２Ｈと表し、ピラゾール化合物から水素イオンが解離した一価の陰イオンをＬ２と表すものとする。
【００２９】
【化９】
【００３０】
次に、本発明の金属錯体の分子構造の例のいくつかの形態を、以下に示す。
【００３１】
【化１０】
【化１１】
上記各構造は、式（Ｃ４）の構造例であり、同一組成で構造が異なる２つの異性体を示している。化１０に示した構造では、ＭII原子にＡ環に近いＮ原子とＲ１基に近いＮ原子が配位しているのに対し、化１１に示した構造では、ＭII原子にはＲ１基に近いＮ原子のみで配位している。
【００３２】
【化１２】
【化１３】
【化１４】
上記各構造は、式（Ｃ３）の構造例であり、同一組成で構造が異なる３つの異性体を示している。化１２に示した構造では、ＭII原子にＡ環に近いＮ原子とＲ１基に近いＮ原子が配位しているのに対し、化１３に示した構造では、ＭII原子にはＲ１基に近いＮ原子のみで配位している。また、化１４に示した構造では、ＭII原子にはＡ環に近いＮ原子のみで配位している。
【００３３】
【化１５】
上記構造は式（Ｃ２）の構造例である。
【００３４】
【化１６】
上記構造は式（Ｃ１）の構造例である。
【００３５】
次に、本発明の金属錯体の合成方法について説明する。
本発明の金属錯体は、ピラゾール化合物（ＬＨ及びＬ２Ｈ）を原料として、合成することができる。
【００３６】
まず、本発明の第１の金属錯体及び第２の金属錯体を構成するピラゾール化合物（ＬＨ及びＬ２Ｈ）の合成について説明する。
これらのピラゾール化合物は、市販の化合物として購入し、使用することができる。また、既知の方法を用いて、又は、既知の方法を組み合わせることによって、合成することができる。
例えば、以下の方法により、ピラゾール化合物を合成することができる。
まず、Ｊ．Ａｍ．Ｃｈｅｍ．Ｓｏｃ．，７２，１３５２−１３５６（１９５０）に記載の方法により、中間体であるジケトン化合物を得る。
次に、このジケトン化合物と、ヒドラジン又はヒドラジン一水和物とを、Ｂｕｌｌ．Ｓｏｃ．Ｃｈｉｍ．，４５，８７７−８８４（１９２９）、Ｃｈｅｍ．Ａｂｓｔｒ．，２４，７５４１（１９３０）、Ｔｅｔｒａｈｅｄｒｏｎ，４２，１５，４２５３−４２５７（１９８６）、Ｈｅｔｅｒｏｃｙｃｌｅｓ，５３，１２８５（２０００）に記載の方法等により、反応させることによって、前記式（１−１）及び式（２−１）のピラゾール化合物を合成することができる。
【００３７】
所望のジケトン化合物の合成法は、上述の合成法に限らず合成することができる。例えば、β−不飽和ケトンの酸化反応や、ケトカルボン酸と、アルキルブロマイドのＧｒｉｇｎａｒｄ試薬との反応によっても合成できる。
【００３８】
また、ピラゾール化合物は、ジケトン化合物を原料とする上述の方法に限らず、Ｊ．Ｈｅｔｅｒｏｃｙｃｌｉｃ Ｃｈｅｍ．，３５，１３７７（１９９８）、Ｏｒｇａｎｉｃ Ｓｙｎｔｈｅｓｅｓ，３９，２７−３０（１９５９）、Ｊ．Ｈｅｔｅｒｏｃｙｃｌｉｃ Ｃｈｅｍ．，２１（４），９３７−９４３（１９８４）、Ｊ．Ａｍ．Ｃｈｅｍ．Ｓｏｃ．，７９，５２４２−５２４５（１９５７）、Ｊ．Ｈｅｔｅｒｏｃｙｃｌｉｃ Ｃｈｅｍ．，２４（１），１１７−１１９（１９８１）、Ｊ．Ｍｅｄｉｃｉｎａｌ Ｃｈｅｍｉｓｔｒｙ，２４（１），１１７−１１９（１９８１）、Ｊ．Ｍｅｄｉｃｉｎａｌ Ｃｈｅｍｉｓｔｒｙ，２０（６），８４７−８５０（１９７７）、Ｊ．Ｈｅｔｅｒｏｃｙｃｌｉｃ Ｃｈｅｍ．，２１（４），９３７−９４３（１９８４）、Ｊ．Ｃｈｅｍ．Ｓｏｃ．，Ｐｅｒｋｉｎ Ｔｒａｎｓａｃｔｉｏｎｓ１，（２３），２９０１−２９０７（１９７３）に記載の方法、又はそれらの方法に準じても、合成することができる。
【００３９】
続いて、ピラゾール化合物（ＬＨ及びＬ２Ｈ）を使用した、本発明の金属錯体の合成方法を説明する。
ただし、以下では、BzpzHは前述したインダゾールを、Bzpzはインダゾールから水素イオンが解離した一価の陰イオンを表すものとする。また、dmpzHは3,5-ジメチルピラゾールを、dmpzは3,5-ジメチルピラゾールから水素イオンが解離した一価の陰イオンを表すものとする。
【００４０】
まず、本発明の第１の金属錯体及び第２の金属錯体を製造する際の中間生成物となる金属錯体[PtCl2(BzpzH)2]の合成方法について説明する。
この金属錯体[PtCl2(BzpzH)2]は、例えば次のようにして、合成することができる。
[PtCl2(C2H5CN)2]とBzpzHとを１：２のモル比でトルエン中において反応させることにより、[PtCl2(BzpzH)2]を合成する。なお、[PtBr2(BzpzH)2]、[PtI2(BzpzH)2]も、同様にして合成することができる。
【００４１】
次に、本発明の第１の金属錯体を製造する際の２段階目の中間生成物となる金属錯体[PtCl(Bzpz)(BzpzH)2]の合成方法について説明する。
この金属錯体[PtCl(Bzpz)(BzpzH)2]は、例えば次のようにして、合成することができる。
[PtCl2(BzpzH)2]に、等量の銀イオンを作用させることにより、析出したAgClを濾別し、その濾液にBzpzHを加えて還流することにより、[PtCl(Bzpz)(BzpzH)2]を合成する。
[PtCl(Bzpz)(BzpzH)2]の合成方法は、上述した合成方法に限定されない。この他に、次のような合成方法がある。
[PtCl2(C2H5CN)2]とBzpzHとを１：３のモル比でトルエン中において反応させることにより、[PtCl(Bzpz)(BzpzH)2]を合成する。なお、[PtBr(Bzpz)(BzpzH)2]、[PtI(Bzpz)(BzpzH)2]も、同様にして合成することができる。
[PtCl(Bzpz)(BzpzH)2]の合成方法は、上述した合成方法に限定されない。この他に、次のような合成方法がある。
[PtCl2(C2H5CN)2]を水、メタノール又はエタノールに懸濁させ、過剰量のBzpzHを加えて、１時間還流する。放冷後、溶液を減圧濃縮し、アセトン又はジエチルエーテルを加えると、沈殿が析出する。析出した沈殿をＮａＯＨ，ＫＯＨ等の塩基で処理して、得られる固体をメタノール及び水で洗浄した後、減圧乾燥する。
【００４２】
次に、本発明の第１の金属錯体の一例として、(n-Bu4N)2[Pt2Ag2Cl4(μ-Bzpz)4]の合成方法について説明する。この金属錯体は、前記式（Ｃ４）において、ＭＡＩをテトラｎ−ブチルアンモニウムイオン、ＭＩＩを白金(II)イオン、ＭＩを銀(I)イオン、Ｘを塩化物イオン、Ｌをインダゾラト配位子とした構成である。
上述のように合成した金属錯体[PtCl2(BzpzH)2]と等量のAgBF4とを反応させた溶液に、n-Bu4NCl溶液を加えることにより、金属錯体(Bu4N)2[Pt2Ag2Cl4(μ-Bzpz)4]を合成する。
そして、さらに(Bu4N)2[Pt2Ag2Cl4(μ-Bzpz)4]にAgBF4を反応させることにより、前記式（Ｃ３）で表される錯体[Pt2Ag4(μ-Cl)4(μ-Bzpz)4]を合成する。
[Pt2Ag4(μ-Cl)4(μ-Bzpz)4]の合成方法は、上述した合成方法に限定されない。この他に、次のような合成方法がある。
[PtCl2(BzpzH)2]に２当量のAgBF4を反応させ、反応溶液を徐々に自然濃縮することにより、[Pt2Ag4(μ-Cl)4(μ-Bzpz)4]を合成する。
【００４３】
次に、本発明の第１の金属錯体の一例として、[Pt2Ag4(μ-Cl)2(μ-Bzpz)6]の合成方法について説明する。この金属錯体は、前記式（Ｃ２）において、ＭＩＩを白金(II)イオン、ＭＩを銀(I)イオン、Ｘを塩化物イオン、Ｌをインダゾラト配位子とした構成である。
上述のように合成した金属錯体[PtCl2(BzpzH)2]に、等量のBzpzHと３当量のAgBF4とを加えた溶液を、遮光下で還流することにより、金属錯体[Pt2Ag4(μ-Cl)2(μ-Bzpz)6]を合成する。
[Pt2Ag4(μ-Cl)2(μ-Bzpz)6]の合成方法は、上述した合成方法に限定されない。この他に、次のような合成方法がある。
[Pt2Ag4(μ-Cl)4(μ-Bzpz)4]に２当量のAgBF4と２当量のBzpzHを加えた溶液を、遮光下で還流することにより、金属錯体[Pt2Ag4(μ-Cl)2(μ-Bzpz)6]を合成する。
【００４４】
次に、本発明の第１の金属錯体の一例として、[Pt2Ag4(μ-Bzpz)8]の合成方法について説明する。この金属錯体は、前記式（Ｃ１）において、ＭＩＩを白金(II)イオン、ＭＩを銀(I)イオン、Ｌをインダゾラト配位子とした構成である。
上述のように合成した金属錯体[PtCl2(BzpzH)2]に２当量のBzpzHと４当量のAgBF4を加えた溶液を、遮光下で還流することにより、金属錯体[Pt2Ag4(μ-Bzpz)8]を合成する。
[Pt2Ag4(μ-Bzpz)8]の合成方法は、上述した合成方法に限定されない。この他に、次のような合成方法がある。
[Pt2Ag4(μ-Cl)4(μ-Bzpz)4]に４当量のAgBF4と４当量のBzpzHを加えた溶液を、遮光下で還流することにより、金属錯体[Pt2Ag4(μ-Bzpz)8]を合成する。
【００４５】
次に、本発明の第２の金属錯体を製造する際の２段階目の中間生成物となる金属錯体trans-[Pt(Bzpz)2(dmpzH)2]の合成方法について説明する。
この金属錯体trans-[Pt(Bzpz)2(dmpzH)2]は、例えば次のようにして、合成することができる。
トリエチルアミンの存在下、[PtCl2(BzpzH)2]に、3,5-ジメチルピラゾールを反応させることにより、trans-[Pt(Bzpz)2(dmpzH)2]を合成する。
trans-[Pt(Bzpz)2(dmpzH)2]の合成方法は、上述した合成方法に限定されない。
【００４６】
次に、本発明の第２の金属錯体の一例として、[Pt2Cu4(Bzpz)4(dmpz)4]の合成方法について説明する。この金属錯体は、前記式（Ｃ６）において、ＭＩＩを白金(II)イオン、ＭＩを銅(I)イオン、Ｌをインダゾラト配位子、Ｌ２を3,5-ジメチルピラゾラト配位子とした構成である。
上述のように合成した金属錯体trans-[Pt(Bzpz)2(dmpzH)2]に、２当量の[Cu(CH3CN)4]BF4を加えて反応させることにより、金属錯体[Pt2Cu4(Bzpz)4(dmpz)4]を合成する。
[Pt2Cu4(Bzpz)4(dmpz)4]の合成方法は、上述した合成方法に限定されない。
【００４７】
次に、本発明の第２の金属錯体の一例として、[Pt2Ag4(Bzpz)4(dmpz)4]の合成方法について説明する。この金属錯体は、前記式（Ｃ６）において、ＭＩＩを白金(II)イオン、ＭＩを銀(I)イオン、Ｌをインダゾラト配位子、Ｌ２を3,5-ジメチルピラゾラト配位子とした構成である。
上述のように合成した金属錯体trans-[Pt(Bzpz)2(dmpzH)2]に、２当量のAgBF4を加えて反応させることにより、金属錯体[Pt2Ag4(Bzpz)4(dmpz)4]を合成する。
[Pt2Ag4(Bzpz)4(dmpz)4]の合成方法は、上述した合成方法に限定されない。
【００４８】
次に、本発明の金属錯体の用途について説明する。
上述の金属錯体は、有機ＥＬ素子等の発光素子の発光層に含有させる発光剤としての用途がある。
なお、上述の金属錯体の用途は、発光剤に限定されない。この他、有機分子やガス分子等のセンサーや制癌剤、或いは、普段は無色透明であるが紫外光照射時のみ発光する塗料等の用途がある。
【００４９】
次に、上述の金属錯体を発光層に含有する発光素子について説明する。
本発明の発光素子の一例の断面図を、図１に示す。
図１に示す発光素子は、ガラス等の透明な基板１の上に、陽極２が形成され、この陽極２の上に、正孔注入層３、正孔輸送層４、発光層５、電子輸送層６、及び電子注入層７が積層形成され、さらに電子注入層７の上に陰極８が形成された構成である。
即ち、陽極２と陰極８との間に、正孔注入層３、正孔輸送層４、発光層５、電子輸送層６、電子注入層７の５層が積層形成された、５層型の発光素子となっている。
【００５０】
本発明の発光素子は、上述の５層型の発光素子に限定されない。
この他、５層型の発光素子から電子輸送層を省略した４層型の発光素子であってもよい。また、５層型の発光素子から正孔注入層と電子注入層を省略した３層型の発光素子であってもよい。また、３層型の発光素子の発光層と電子輸送層を兼用して１つの層とする２層型の発光素子であってもよい。また、陽極と陰極の間に発光層のみが形成される単層型であってもよい。
【００５１】
本発明の金属錯体を有利に適用し得る発光素子は、本質的に、発光能を有する金属錯体を含んでなる発光素子であって、通常、正電圧を印加する陽極と、負電圧を印加する陰極と、陽極から正孔を注入して輸送する正孔注入／輸送層と、陰極から電子を注入して輸送する電子注入／輸送層と、正孔と電子を再結合させ発光を取り出す発光層とを含んでなる積層型発光素子が重要な適用対象となる。
【００５２】
本発明の金属錯体は、顕著な発光能を有するので、発光素子におけるホスト発光剤として極めて有用である。
さらに、この金属錯体は、正孔注入／輸送層用剤、電子注入／輸送層用剤、さらには、トリス（８−ヒドロキシキノリナト）アルミニウム等の、８−キノリノール類を配位子とする金属錯体を始めとする他のホスト発光剤に微量ドープしてその発光効率や発光スペクトルを改善するためのゲスト発光剤としても機能する。
このことから、これらの材料の単独又は複数が不可欠の要素となる発光素子において、単独で、或いは、ジシアノメチレン（ＤＣＭ）類、クマリン類、ペリレン類、ルブレン類等の他の発光剤や正孔注入／輸送層用剤及び／又は電子注入／輸送層用剤と組み合わせて、極めて有利に用いることができる。
【００５３】
なお、積層型発光素子において、発光剤が正孔注入／輸送能又は電子注入／輸送能を兼備する場合には、それぞれ、正孔注入／輸送層又は電子注入／輸送層を省略することがあり、また、正孔注入／輸送層用剤及び電子注入／輸送層用剤の一方が他方を兼備する場合には、それぞれ、電子注入／輸送層又は正孔注入／輸送層を省略することがある。
【００５４】
本発明の金属錯体は、単層型発光素子及び積層型発光素子のいずれにも適用可能である。
発光素子の動作は、本質的に、電子及び正孔を電極から注入する過程、電子及び正孔が固体中を移動する過程、電子及び正孔が再結合し、三重項励起子を生成する過程、そして、その励起子が発光する過程からなり、これらの過程は単層型発光素子及び積層型発光素子のいずれにおいても本質的に異なるところがない。
ただし、単層型発光素子においては、発光剤の分子構造を変えることによってのみ上記４過程の特性を改良し得るのに対して、積層型発光素子においては、各過程において要求される機能を複数の材料に分担させると共に、それぞれの材料を独立して最適化することができることから、一般的には、単層型に構成するより積層型に構成する方が所期の性能を達成し易い。
【００５５】
上述の発光素子は、表示装置に用いることができる。即ち、発光素子を構成要素とする表示装置においては、この発光素子の発光層に上述の本発明の金属錯体を含有させることができる。
【００５６】
なお、本発明は、上述の発明を実施するための最良の形態に限らず、本発明の要旨を逸脱することなく、その他種々の構成を採り得る。
【実施例】
【００５７】
（合成例１）
実際に、本発明の第１の金属錯体を製造する際の中間生成物となる金属錯体[PtCl2(BzpzH)2]を合成した。具体的には、白金錯体[PtCl2(C2H5CN)2]を使用して、以下のようにして合成を行った。
まず、[PtCl2(C2H5CN)2](200mg,0.53mmol)を含むトルエン溶液（２０ｍｌ）とインダゾール(BzpzH)(125mg,1.06mmol)のトルエン溶液（２０ｍｌ）とを混合し、Ａｒ雰囲気下で２４時間還流した。
さらに、溶液を冷却して、析出した黄色固体を濾別し、ヘキサンで洗浄した後、減圧乾燥した。収量は２６０ｍｇ（収率９７％）であった。
この化学反応は、下記化学反応式の通りである。
【００５８】
【化１７】
【００５９】
この化合物は、ＵＶ光照射下、固体状態で、オレンジ色に強く発光した。
再結晶はアセトンから行った。
溶媒への溶解性は、アセトン、テトラヒドロフラン、ジメチルスルホキシドに可溶である。
【００６０】
この金属錯体について、ＩＲスペクトル及び１Ｈ ＮＭＲスペクトルにより、生成物の同定を行った。
ＩＲスペクトルの同定結果は、次の通りである。
IR(KBr)：3218(br),1626(m),1510(m),1439(w),1389(m),1355(s),1281(m),1244(m),1149(m),1122(m),1095(m),1003(m),899(w),869(m),840(s),784(w),751(vs),673(vs),617(m),571(m),526(m),456(s),440(s),336(vs),308(vs)
【００６１】
また、１Ｈ ＮＭＲスペクトルにより同定を試みた。結果は、以下の通りであった。
１Ｈ ＮＭＲ（３００ＭＨｚ／ＤＭＳＯ-d6）：δ6.38（ｄｔ、１H）、6.63（ｄｔ、１Ｈ）、6.77（ｄ、１Ｈ）、7.01（ｄ、１Ｈ）、7.69（ｓ、１Ｈ）、13.05（ｓ、１Ｈ）
【００６２】
さらにまた、ＦＡＢＭＳ法により質量分析を行った。結果は、次の通りである。
FABMS:m/z=502[M]+
【００６３】
得られた金属錯体の構造について説明する。
この金属錯体について、単結晶Ｘ線構造解析により分子構造を決定した。その結晶学的データを表１に示す。
【００６４】
【表１】
ここで、表中の各項目は、上から、組成、式量、測定温度、測定波長（ＭｏＫα線＝0.7107Å）、晶系、空間群、格子定数（ａ，ｂ，ｃ，α，β，γ）、格子体積、Ｚ値、密度、線吸収係数、独立な反射の数、データ数とパラメータ数、最終Ｒ値、全反射を用いた場合のＲ値、ＧＯＦ値である。
【００６５】
この金属錯体[PtCl2(BzpzH)2]の分子構造を、図２のＯＲＴＥＰ図に示す。
[PtCl2(BzpzH)2]は、塩化物イオンが２つ、BzpzH配位子が２つ、それぞれ配位した無電荷の単核錯体であり、BzpzH配位子は２位のＮ原子でＰｔ原子に配位している。Ｐｔ原子は結晶学的な対称中心上に位置し、分子の半分の原子が独立である。Ｐｔ−Ｎ距離は1.990(6)Åであり、Ｐｔ−Ｃｌ距離は2.302(2)Åである。
【００６６】
この金属錯体[PtCl2(BzpzH)2]について、固体状態とジクロロメタン中で、それぞれ発光スペクトルの測定を行った。
測定して得られた発光スペクトルのうち、固体状態の発光スペクトルを、図３に示す。
この金属錯体は、固体状態では６３９ｎｍに発光極大をもつオレンジ色の発光（発光量子収率Φ＝0.08）を示したが、ジクロロメタン中、室温ではほとんど発光を示さなかった。
【００６７】
また、固体状態で、この錯体の発光減衰曲線の測定を行った。励起光源として、Nd+-YAG Laserの第三高調波（３５５ｎｍ，繰り返し周波数10Hz）を用い、ストリークカメラ（Hamamatsu Photonics Inc., C4334）を用いて検出した。
発光減衰曲線は、単一指数関数で解析することができ、発光寿命は１４．５μｓであった。
発光寿命が比較的長いことより、他の類似錯体と同様に励起三重項状態からの発光であると考えられる。
【００６８】
（実施例１）
中間原料として、金属錯体trans-[Pt(Bzpz)2(dmpzH)2]を合成し、この中間原料を用いて本発明の第２の金属錯体の一種である[Pt2Cu4(Bzpz)4(dmpz)4]を合成した。この金属錯体は、本発明の第２の金属錯体において、ＭＩを銅イオンとした構成である。
以下、この金属錯体の合成方法の詳細について説明する。
【００６９】
まず、中間原料である金属錯体trans-[Pt(Bzpz)2(dmpzH)2]を合成した。
具体的には、[PtCl2(BzpzH)2]（75mg,0.15mmol）と、3,5-ジメチルピラゾール（dmpzH）（30mg,0.31mmol）とを含むアセトン溶液（２０ｍｌ）に、トリエチルアミン４２μｌを加え、Ａｒ雰囲気下で２４時間還流した。還流開始後１５分程度で、黄色の懸濁溶液が白色の懸濁溶液に変化した。反応終了後、白色固体をろ別し、アセトンで洗浄した後、減圧乾燥した。収量は６８ｍｇ（収率７３％）であった。
この化学反応は、下記化学反応式の通りである。
【００７０】
【化１８】
【００７１】
得られた白色固体は、固体状態で黄色の発光を示した。
この固体を、ジクロロメタン／ジエチルエーテルから再結晶することにより、単結晶Ｘ線構造解析に適した無色の結晶を得た。
この固体は、クロロホルム、ジクロロメタンに可溶であった。
【００７２】
この固体について、ＩＲスペクトル及び１Ｈ ＮＭＲスペクトルにより、生成物の同定を行った。
ＩＲスペクトルの同定結果は、次の通りである。
IR(KBr)：3227(m),3046(w),2924(w),1631(m),1618(m),1588(s),1502(m),1421(m),1382(s),1359(m),1324(m),1311(m),1261(m),1250(m),1208(m),1173(w),1145(m),1124(m),1095(s),1038(w),1014(s),984(m),906(m),852(w),834(m),784(s),751(s),727(s),661(s),620(w),569(m),543(w),453(m),429(m),330(m)
また、１Ｈ ＮＭＲスペクトルの同定結果は、下記の表２の通りである。
【００７３】
【表２】
【００７４】
次に、得られた中間原料trans-[Pt(Bzpz)2(dmpzH)2]の構造について説明する。
この中間原料の固体について、単結晶Ｘ線構造解析により分子構造を決定した。その結晶学的データを表３に示す。
【００７５】
【表３】
【００７６】
Ｘ線構造解析の結果、この[Pt(Bzpz)2(dmpzH)2]の結晶構造は、図４のＯＲＴＥＰ図に示すように、結晶中に独立な２分子の[Pt(Bzpz)2(dmpzH)2]が存在することが分かった。
[Pt(Bzpz)2(dmpzH)2]は、水素イオンが解離して陰イオンとなったBzpz配位子が２つ、無電荷のdmpzH配位子が２つ、それぞれ配位した、分子全体として無電荷の単核錯体である。
それぞれのＰｔ原子は結晶学的な２回回転軸上に位置し、各々の分子に含まれる原子のうち半分が独立である。Ｐｔ−Ｎ距離は2.007(6)Å〜2.016(6)Åの範囲にある。分子内及び分子間の水素結合は存在しない。また、分子間の金属間相互作用も存在しない。
【００７７】
次に、中間原料の単核錯体[Pt(Bzpz)2(dmpzH)2]から、本発明の第２の金属錯体の１つである[Pt2Cu4(Bzpz)4(dmpz)4]を合成した。
具体的には、単核錯体[Pt(Bzpz)2(dmpzH)2]（56mg,0.090mmol）を含むアセトニトリル溶液（２０ｍｌ）と、[Cu(CH3CN)4]BF4（59mg,0.19mmol）のアセトニトリル溶液（１０ｍｌ）を混合し、トリエチルアミン４０μｌ(0.29mmol)を加えて、Ａｒ雰囲気下、室温で１２時間撹拌した。白色の懸濁液は、徐々に褐色に変化した。
生成した固体を濾別し、減圧乾燥した。収量は３６ｍｇ（収率５４％）であった。
この化学反応は、下記化学反応式の通りである。
【００７８】
【化１９】
【００７９】
ＴＨＦ／ＣＨ３ＣＮから、再結晶を行ったところ、無色の針状結晶を得た。
この得られた結晶は、ＵＶ光照射下、固体状態で赤色の発光を示した。
得られた結晶は、ＴＨＦに可溶であり、塩化メチレン、クロロホルムに微溶であり、メタノール、エーテル、アセトニトリルに難溶であった。
【００８０】
さらに、ＩＲスペクトル及び１Ｈ ＮＭＲスペクトルにより、生成物の同定を行った。
ＩＲスペクトルの同定結果は、次の通りである。
IR(KBr)：3062(w),2916(m),1620(s),1529(s),1505(w),1456(w),1400(w),1381(m),1324(m),1261(w),1210(m),1145(m),1126(w),1090(s),909(m),800(m),788(m),755(s),734(s),654(m),466(m),430(m),399(w),374(w),356(m)
また、１Ｈ ＮＭＲスペクトルの同定結果は、下記の表４の通りである。
【００８１】
【表４】
【００８２】
さらにまた、ＦＡＢＭＳ法により質量分析を行った。結果は、次の通りである。
FABMS:m/z=1493.21[M]+
【００８３】
（実施例２）
実施例１でも用いた単核錯体を中間原料として用いて、本発明の第２の金属錯体の１種である[Pt2Ag4(Bzpz)4(dmpz)4]を合成した。この金属錯体は、本発明の第２の金属錯体において、ＭＩを銀イオンとしたものである。
以下、この金属錯体の合成方法の詳細について説明する。
【００８４】
まず、実施例１と同様に、中間原料の単核錯体[Pt(Bzpz)2(dmpzH)2]を合成した。
次に、この中間原料の単核錯体[Pt(Bzpz)2(dmpzH)2]から、本発明の第２の金属錯体の１つである[Pt2Ag4(Bzpz)4(dmpz)4]を合成した。
具体的には、単核錯体[Pt(Bzpz)2(dmpzH)2]（100mg,0.16mmol）のアセトニトリル溶液に、AgBF4（121mg,0.62mmol）のアセトニトリル溶液を加えた。そして、トリエチルアミン７８μlを加えて、Ａｒ雰囲気下で２４時間撹拌した。
反応が進むにつれ、白色の懸濁液は徐々に赤褐色を帯びた。
生成した固体を濾別し、赤褐色を帯びた白色の固体を得た。収量は７２ｍｇ（収率５４％）であった。
この化学反応は、下記化学反応式の通りである。
【００８５】
【化２０】
【００８６】
再結晶はクロロホルム／アセトニトリルから行い、無色の針状結晶を得た。
この得られた結晶は、ＵＶ光照射下、ほとんど発光を示さなかった。
また、得られた結晶は、クロロホルム中で２８１ｎｍに吸収極大（ε４６０００dm3 mol-1 cm-1）と３０５ｎｍ付近及び３１６ｎｍ付近に吸収のショルダーを示した。
得られた結晶は、クロロホルム、アセトン、ＴＨＦに可溶であり、エーテルに微溶であり、アセトニトリル、メタノール、塩化メチレンに難溶であった。
【００８７】
さらに、ＩＲスペクトル及び１Ｈ ＮＭＲスペクトルにより、生成物の同定を行った。
ＩＲスペクトルの同定結果は、次の通りである。
IR(KBr)：3056(w),2917(w),1621(s),1529(s),1504(m),1455(w),1418(s),1396(m),1381(s),1347(m),1324(s),1260(w),1209(m),1144(m),1125(m),1085(s),1049(m),1015(m),986(w),907(m),840(w),798(m),788(m),768(m),753(s),731(s),653(m),432(m),351(m)
また、１Ｈ ＮＭＲスペクトルの同定結果は、下記の表５の通りである。
【００８８】
【表５】
【００８９】
さらにまた、ＦＡＢＭＳ法により質量分析を行った。結果は、次の通りである。
FABMS:m/z=1671.0[M+H]+
【００９０】
続いて、実施例１及び実施例２においてそれぞれ得られた、金属錯体の構造について説明する。
得られた金属錯体について、単結晶Ｘ線構造解析により分子構造を決定した。その結晶学的データを表６に示す。
【００９１】
【表６】
【００９２】
実施例１で得られた金属錯体[Pt2Cu4(Bzpz)4(dmpz)4]の分子構造を、図５のＯＲＴＥＰ図に示す。
図５に示すように、２つの[Pt(Bzpz)2(dmpz)2]2−ユニットが４つのCu(I)イオンを挟んだ構造をとっている。各々の[Pt(Bzpz)2(dmpz)2]2−ユニットでは、２つのBzpz配位子及び２つのdmpz配位子が互いにtransに配置している。このことから、原料として用いたtrans-[Pt(Bzpz)2(dmpzH)2]は、[Cu(CH3CN)4]BF4との反応において、その立体構造を保持していることがＸ線構造解析により明らかになった。
また、分子内でＣｕ原子は直線形の２配位構造をとっているが、Bzpz配位子のみが配位したＣｕ原子と、dmpz配位子のみが配位したＣｕ原子の２種類のＣｕ原子が存在することも明らかになった。
[Pt2Cu4(Bzpz)4(dmpz)4]におけるＰｔ…Ｐｔ距離は4.848(2)Åであり、Ｐｔ…Ｃｕ距離は3.332(4)〜3.452(3)Åの範囲にあり、Ｃｕ…Ｃｕ距離は3.278(5)〜3.547(5)Åの範囲にある。
【００９３】
ここで、実施例１で得られた金属錯体[Pt2Cu4(Bzpz)4(dmpz)4]の固体状態の発光スペクトルと発光量子収率とを、浜松ホトニクス株式会社製絶対ＰＬ量子収率測定装置Ｃ９９２０を用い、励起波長３５０ｎｍにて測定した。
その結果、[Pt2Cu4(Bzpz)4(dmpz)4]は、７００〜８００ｎｍにブロードな発光を示し、量子収率は２％であった
【００９４】
実施例２で得られた金属錯体[Pt2Ag4(Bzpz)4(dmpz)4]の結晶は、[Pt2Cu4(Bzpz)4(dmpz)4]の結晶と同型であることがわかった。[Pt2Ag4(Bzpz)4(dmpz)4]の分子構造を、図６のＯＲＴＥＰ図に示す。
図６に示すように、[Pt2Ag4(Bzpz)4(dmpz)4]は、[Pt2Cu4(Bzpz)4(dmpz)4]と同様に、２つの[Pt(Bzpz)2(dmpz)2]2−ユニットが４つのAg(I)イオンを挟んだ構造をとっている。各々の[Pt(Bzpz)2(dmpz)2]2−ユニットでは、２つのBzpz配位子及び２つのdmpz配位子が互いにtransに配置している。
また、分子内でＡｇ原子は直線形の２配位構造をとっているが、Bzpz配位子のみが配位したＡｇ原子と、dmpz配位子のみが配位したＡｇ原子の２種類のＡｇ原子が存在する。
[Pt2Ag4(Bzpz)4(dmpz)4]におけるＰｔ…Ｐｔ距離は5.350(2)Åであり、Ｐｔ…Ａｇ距離は3.434(3)〜3.613(3)Åの範囲にあり、Ａｇ…Ａｇ距離は3.166(4)〜3.456(4)Åの範囲にある。
【００９５】
本発明の金属錯体によれば、良好な発光特性を有する金属錯体を提供することができる。
そして、錯体の安定性（熱的安定性、化学的安定性等）を向上して発光寿命を長くしたり、発光強度を向上したり、色純度を向上したりすることが期待できる。
従って、発光層が本発明の金属錯体を含む発光素子を構成することにより、発光素子において、発光特性の向上や、色純度の向上や、安定性の向上を図ることが期待できる。
そして、発光素子を備えた表示装置に適用した場合に、良好な画質で画像表示を行うことができ、信頼性の高い表示装置を実現することが期待できる。
【産業上の利用可能性】
【００９６】
以上の通り、本発明に係る金属錯体は、発光素子、表示装置の製造に有用な材料として、産業上の利用可能性がある。
【図面の簡単な説明】
【００９７】
【図１】本発明の発光素子の一例を示す断面図である。
【図２】[PtCl2(BzpzH)2]の分子構造を示すＯＲＴＥＰ図である。
【図３】[PtCl2(BzpzH)2]の固体状態の発光スペクトルである。
【図４】[Pt(Bzpz)2(dmpzH)2]の分子構造を示すＯＲＴＥＰ図である。
【図５】[Pt2Cu4(Bzpz)4(dmpz)4]の分子構造を示すＯＲＴＥＰ図である。
【図６】[Pt2Ag4(Bzpz)4(dmpz)4]の分子構造を示すＯＲＴＥＰ図である。
【符号の説明】
【００９８】
１ 基板、２ 陽極、３ 正孔注入層、４ 正孔輸送層、５ 発光層、６ 電子輸送層、７ 電子注入層、８ 陰極
【技術分野】
【０００１】
本発明は、発光特性を有する金属錯体に関する。また、本発明は、この金属錯体を含む発光層を有する発光素子に関する。また、本発明は、この発光素子を備えてなる表示装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
最近、液晶に代わる発光ディスプレイ（表示装置）として、有機ＥＬ素子が注目を集めている。従来の有機ＥＬ素子では、一重項励起状態からの発光（蛍光）が利用されてきた。この場合には、有機ＥＬ現象の原理から２５％の発光効率が最大となり、非常に発光効率が悪かった。
【０００３】
発光効率を上げる方法として、最近特に注目されているのが三重項励起状態から生じるリン光である（例えば、非特許文献１参照）。
この場合、原理的には１００％の発光効率が可能となる。
【０００４】
ところで、ＰｔIIイオンにジイミン類やターピリジン及びその誘導体が配位した錯体は、ＭＬＣＴ（ｍｅｔａｌ−ｔｏ−ｌｉｇａｎｄ ｃｈａｒｇｅ ｔｒａｎｓｆｅｒの略。金属イオンから配位子への電荷移動）や、ＭＭＬＣＴ（ｍｅｔａｌ−ｍｅｔａｌ−ｔｏ−ｌｉｇａｎｄ ｃｈａｒｇｅ ｔｒａｎｓｆｅｒの略。金属−金属間相互作用により生じたｄσ＊軌道から配位子への電荷移動）に起因した発光を示すものが多く、これらの化合物の光物理的性質に興味が持たれている（例えば、非特許文献２参照）。
さらに、複数のＣｕIイオンやＡｕIイオンをピラゾールやその誘導体が架橋した多核錯体が発光することも知られている（例えば、非特許文献３参照）。
従って、分子内にＰｔIIイオンとＣｕＩイオン、ＡｇIイオン、あるいはＡｕIイオンを含み、これらの金属イオンをピラゾールやその誘導体で架橋すると、異種金属イオン間の協奏的効果による発光特性を兼ね備えた新たな分子の創出が期待できる。
【０００５】
このような着想に基づいて新規な金属錯体を開発するにあたり、3,5-ジメチルピラゾラト配位子が２つのＰｄIIイオンと４つのＡｇIイオンを架橋した混合金属錯体[Pd2Ag4(μ-dmpz)8]（非特許文献４参照）が類似化合物として知られているが、この化合物の発光特性については全く報告がない。
【０００６】
また、本発明者らも置換基を持たないピラゾラト配位子を用いてＰｔIIイオンとＡｇIイオンを架橋した混合金属錯体[Pt2Ag4(μ-pz)8]（非特許文献５参照）を既に合成しているが、この化合物は発光を示さない。
【０００７】
【非特許文献１】M. A. Baldo, S. Lamansky, P. E. Burrows, M. E. Thompson, S. R. Forrest, Appl. Phys. Lett., 1999, 75, 4-6.
【非特許文献２】S.-W. Lai, C.-M. Che, Topics in Current Chemistry, 2004, 241(Transition Metal and Rare Earth Compounds III), 27-63.
【非特許文献３】H. V. R. Dias, H. V. K. Diyabalanage, M. G. Eldabaja, O. Elbjeirami, M. A. Rawashdeh-Omary, M. A. Omary, J. Am. Chem. Soc., 2005, 127, 7489-7501.
【非特許文献４】G. A. Ardizzoia, G. La Monica, S. Cenini, M. Moret, N. Masciocchi, J. Chem. Soc., Dalton Trans. 1996, 1351-1357.
【非特許文献５】K. Umakoshi, Y. Yamauchi, K. Nakamiya, T. Kojima, M. Yamasaki, H. Kawano, M. Onishi, Inorg. Chem. 2003, 42, 3907-3916.
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
本発明は、このような課題に鑑みてなされたものであり、良好な発光特性を有する金属錯体を提供することを目的とする。
また、本発明は、この金属錯体を発光層に有する発光素子を提供することを目的とする。
また、本発明は、この発光素子を備えてなる表示装置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】
【０００９】
上記課題を解決し、本発明の目的を達成するため、本発明の第１の金属錯体は、以下の（Ｃ１）〜（Ｃ５）のうちの少なくともいずれかの組成を含む。
［（ＭＩＩ）２（ＭＩ）４（Ｌ）８］ （Ｃ１）
［（ＭＩＩ）２（ＭＩ）４（Ｘ）２（Ｌ）６］ （Ｃ２）
［（ＭＩＩ）２（ＭＩ）４（Ｘ）４（Ｌ）４］ （Ｃ３）
(ＭＡＩ)２［（ＭＩＩ）２（ＭＩ）２（Ｘ）４（Ｌ）４］ （Ｃ４）
(ＭＢＩＩ)［（ＭＩＩ）２（ＭＩ）２（Ｘ）４（Ｌ）４］ （Ｃ５）
ここで、ＭＩＩは、ＰｔＩＩ又はＰｄＩＩを表す。ＭＩは、ＡｕＩ、ＡｇＩ、ＣｕＩ、ＨｇＩ、ＴｌＩ又はＰｂＩを表す。Ｌは、下記式（１）で表される構造を表す。Ｘは、Ｃｌ、Ｂｒ又はＩを表す。ＭＡＩは、アルカリ金属イオン、アルキルアンモニウムイオン又は有機陽イオンを表す。ＭＢＩＩは、アルカリ土類金属イオンを表す。複数存在するＭII、ＭＩ、Ｌ、Ｘ及びＭＡＩは、各々、同一であっても異なっていてもよい。
【００１０】
【化４】
【００１１】
式中、Ａ環は、炭化水素環、もしくは複素環、又はこれらの組み合わせを表し、Ｒ１は、水素原子、ハロゲン原子、置換されていてもよいアルキル基、置換されていてもよいアリール基又は置換されていてもよい１価の複素環基を表す。
なお、複素環とは、炭素原子以外の原子（窒素原子等）を含むヘテロ環のことである。
【００１２】
また、本発明の第２の金属錯体は、以下の（Ｃ６）の組成を含む。
［（ＭＩＩ）２（ＭＩ）４（Ｌ）４（Ｌ２）４］ （Ｃ６）
ここで、ＭＩＩは、ＰｔＩＩ又はＰｄＩＩを表す。ＭＩは、ＡｕＩ、ＡｇＩ、ＣｕＩ、ＨｇＩ、ＴｌＩ又はＰｂＩを表す。Ｌは、下記式（１）で表される構造を表す。Ｌ２は、下記式（２）で表される構造を表す。複数存在するＭII、ＭＩ、Ｌ及びＬ２は、各々、同一であっても異なっていてもよい。
【００１３】
【化５】
【００１４】
式中、Ａ環は、炭化水素環、もしくは複素環、又はこれらの組み合わせを表し、Ｒ１は、水素原子、ハロゲン原子、置換されていてもよいアルキル基、置換されていてもよいアリール基又は置換されていてもよい１価の複素環基を表す。
【００１５】
【化６】
【００１６】
式中、Ｒ２〜Ｒ４は、それぞれ独立に、水素原子、ハロゲン原子、置換されていてもよいアルキル基、置換されていてもよいアリール基又は置換されていてもよい１価の複素環基を表す。
【００１７】
本発明の発光素子は、前記第１の金属錯体又は前記第２の金属錯体を含む発光層を有することを特徴とする。
本発明の表示装置は、前記発光素子を備えてなることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１８】
上述の本発明の金属錯体によれば、良好な発光特性を有する、新規な金属錯体を提供することができる。
本発明の発光素子によれば、新規な発光素子を提供することができる。
本発明の発光装置によれば、新規な発光装置を提供することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１９】
以下、本発明を実施するための最良の形態について説明する。
【００２０】
まず、本発明の金属錯体について説明する。
本発明の第１の金属錯体は、以下の（Ｃ１）〜（Ｃ５）のうちの少なくともいずれかの組成を含む。
［（ＭＩＩ）２（ＭＩ）４（Ｌ）８］ （Ｃ１）
［（ＭＩＩ）２（ＭＩ）４（Ｘ）２（Ｌ）６］ （Ｃ２）
［（ＭＩＩ）２（ＭＩ）４（Ｘ）４（Ｌ）４］ （Ｃ３）
(ＭＡＩ)２［（ＭＩＩ）２（ＭＩ）２（Ｘ）４（Ｌ）４］ （Ｃ４）
(ＭＢＩＩ)［（ＭＩＩ）２（ＭＩ）２（Ｘ）４（Ｌ）４］ （Ｃ５）
ここで、ＭＩＩは、ＰｔＩＩ又はＰｄＩＩを表す。ＭＩは、ＡｕＩ、ＡｇＩ、ＣｕＩ、ＨｇＩ、ＴｌＩ又はＰｂＩを表す。Ｌは、前記式（１）で表される構造を表す。Ｘは、Ｃｌ、Ｂｒ又はＩを表す。ＭＡＩは、アルカリ金属イオン、アルキルアンモニウムイオン又は有機陽イオンを表す。ＭＢＩＩは、アルカリ土類金属イオンを表す。複数存在するＭII、ＭＩ、Ｌ、Ｘ及びＭＡＩは、各々、同一であっても異なっていてもよい。
本発明の第２の金属錯体は、以下の（Ｃ６）の組成を含む。
［（ＭＩＩ）２（ＭＩ）４（Ｌ）４（Ｌ２）４］ （Ｃ６）
ここで、ＭＩＩは、ＰｔＩＩ又はＰｄＩＩを表す。ＭＩは、ＡｕＩ、ＡｇＩ、ＣｕＩ、ＨｇＩ、ＴｌＩ又はＰｂＩを表す。Ｌは、前記式（１）で表される構造を表す。Ｌ２は、前記式（２）で表される構造を表す。複数存在するＭII、ＭＩ、Ｌ及びＬ２は、各々、同一であっても異なっていてもよい。
【００２１】
即ち、本発明の第１の金属錯体は、配位子Ｌを用いて構成され、白金又はパラジウムと、１１族〜１３族の１価の金属イオン（ＡｕＩ、ＡｇＩ、ＣｕＩ、ＨｇＩ、ＴｌＩ、ＰｂＩのいずれか）とを有する多核金属錯体である。そして、式（Ｃ１）〜式（Ｃ５）で表される組成のうち、少なくとも１つの組成を含んでおり、２つ以上の組成を含んでいてもよい。式（Ｃ２）〜（Ｃ５）の組成では、さらに、ハロゲン化物イオン（Ｘ＝Ｃｌ、Ｂｒ又はＩ）を有する。式（Ｃ４）では、さらに、１価の陽イオン（リチウムイオンやナトリウムイオンやカリウムイオン等のアルカリ金属イオン、テトラｎ−ブチルアンモニウムイオン等のアルキルアンモニウムイオン、ビス（トリフェニルホスホラニリデン）アンモニウムイオン等の有機陽イオン）ＭＡＩを有する。式（Ｃ５）の組成では、アルカリ土類金属イオン（マグネシウムイオン、カルシウムイオン、等）ＭＢＩＩを有する。
【００２２】
また、本発明の第２の金属錯体は、配位子Ｌ及び配位子Ｌ２を用いて構成され、白金又はパラジウムと、１１族〜１３族の１価の金属イオン（ＡｕＩ、ＡｇＩ、ＣｕＩ、ＨｇＩ、ＴｌＩ、ＰｂＩのいずれか）とを有する多核金属錯体である。そして、式（Ｃ６）で表される組成を含んでいる。
【００２３】
ピラゾール化合物ＬＨは、基本的に、下記式（１−１）の構造であり、下記式（１−１）において、環Ａで表される炭化水素環、複素環は、芳香環でも非芳香環でもよく、これらの環の水素原子の一部又は全部が置換されたものであってもよい。前記炭化水素環の具体例としては、ベンゼン環、脂環式炭化水素等が挙げられる。これらの環の水素原子の一部又は全部が置換されていてもよい。また、これらの環が複数縮合してなる環、これらの環が単結合等で複数結合してなる環等であってもよい。
具体的な構造としては、例えば、後述する化合物群が挙げられる。
Ｒ１は、水素原子、ハロゲン原子、置換されていてもよいアルキル基、置換されていてもよいアリール基、置換されていてもよい１価の複素環基を表す。
Ｒ１で表されるハロゲン原子としては、フッ素原子、塩素原子、臭素原子、ヨウ素原子等が例示される。
Ｒ１で表されるアルキル基は、直鎖又は分岐又は環状のいずれでもよい。炭素数は通常１〜８程度であり、好ましくは炭素数１〜４である。更に好ましくは、炭素数１である。具体的には、メチル基、エチル基、プロピル基、ｉ−プロピル基、ブチル基、ｉ−ブチル基、ｔ−ブチル基、ペンチル基、ヘキシル基、シクロヘキシル基、ヘプチル基、オクチル基、エチルヘキシル基、トリフルオロメチル基、ペンタフルオロエチル基、パーフルオロブチル基、パーフルオロヘキシル基等が挙げられ、メチル基、エチル基、プロピル基、ｉ−プロピル基、ブチル基、ｉ−ブチル基、ｔ−ブチル基が好ましい。更に好ましくは、メチル基が挙げられる。置換されているアルキル基としては、ハロゲン原子で置換されたアルキル基が好ましい。
Ｒ１で表されるアリール基は、炭素数が通常６〜１６程度であり、好ましくは６〜１０である。具体的には、フェニル基、Ｃ１〜Ｃ４アルコキシフェニル基（「Ｃ１〜Ｃ４アルコキシ」は、アルコキシ部分の炭素数が１〜４であることを意味する。以下、同様である。）、Ｃ１〜Ｃ４アルキルフェニル基（「Ｃ１〜Ｃ４アルキル」は、アルキル部分の炭素数が１〜４であることを意味する。以下、同様である。）、１−ナフチル基、２−ナフチル基、ペンタフルオロフェニル基等が例示され、Ｃ１〜Ｃ４アルコキシフェニル基、Ｃ１〜Ｃ４アルキルフェニル基が好ましい。ここに、アリール基とは、芳香族炭化水素から、水素原子１個を除いた原子団である。ここに芳香族炭化水素としては、縮合環をもつもの、独立したベンゼン環又は縮合環２個以上が直接又はビニレン等の基を介して結合したものが含まれる。
Ｃ１〜Ｃ４アルコキシとして具体的には、メトキシ基、エトキシ基、プロピルオキシ基、ｉ−プロピルオキシ基、ブトキシ基、ｉ−ブトキシ基、ｔ−ブトキシ基等が例示される。
Ｃ１〜Ｃ４アルキルとして具体的には、メチル基、エチル基、プロピル基、ｉ−プロピル基、ブチル基、ｉ−ブチル基、ｔ−ブチル基等が例示される。
Ｒ１で表される１価の複素環基は、複素環式化合物から水素原子１個を除いた残りの原子団をいい、炭素数は通常４〜１４程度であり、好ましくは４〜９である。なお、１価の複素環基の炭素数には、置換基の炭素数は含まれない。ここに複素環式化合物とは、環式構造を持つ有機化合物のうち、環を構成する元素が炭素原子だけでなく、酸素原子、硫黄原子、窒素原子、燐原子、硼素原子等のヘテロ原子を環内に含むものをいう。具体的には、チエニル基、Ｃ１〜Ｃ４アルキルチエニル基、ピロリル基、フリル基、ピリジル基、Ｃ１〜Ｃ４アルキルピリジル基、ピペリジル基、キノリル基、イソキノリル基等が例示され、チエニル基、Ｃ１〜Ｃ４アルキルチエニル基、ピリジル基、Ｃ１〜Ｃ４アルキルピリジル基が好ましい。
強発光性錯体を得るためには、白金原子の配位平面の上部（ｄｚ２軌道が張り出している空間）を、適した大きさの置換基Ｒ１で覆うことが、混合金属錯体の分子設計上有用である。また、Ａ環上の適切な位置に、適した大きさの置換基を導入することでも、同様の効果が期待できる。
なお、下記式（１−１）は、前記式（１）とは、５員環部分の標記が異なっているが、実質的な構成は同等である。また、ここでは、電荷を持たないピラゾール化合物をＬＨと表し、ピラゾール化合物から水素イオンが解離した一価の陰イオンをＬと表すものとする。
【００２４】
【化７】
【００２５】
このようなピラゾール化合物ＬＨの構造としては、例えば、下記構造が挙げられる。なお、下記に挙げる各構造において、Ｒ１は、水素原子Ｈ、ハロゲン原子、アルキル基、アルコキシ基等である。
Ｒ１で表されるハロゲン原子としては、フッ素原子、塩素原子、臭素原子、ヨウ素原子等が例示される。
Ｒ１で表されるアルキル基は、直鎖、分岐又は環状のいずれでもよい。炭素数は通常１〜６程度であり、好ましくは炭素数１〜４である。更に好ましくは、炭素数１である。具体的には、メチル基、エチル基、プロピル基、ｉ−プロピル基、ブチル基、ｉ−ブチル基、ｔ−ブチル基、ペンチル基、ヘキシル基、シクロヘキシル基、トリフルオロメチル基、ペンタフルオロエチル基、パーフルオロブチル基、パーフルオロヘキシル基等が挙げられ、メチル基、エチル基、プロピル基、ｉ−プロピル基、ブチル基、ｉ−ブチル基、ｔ−ブチル基が好ましい。更に好ましくは、メチル基が挙げられる。
Ｒ１で表されるアルコキシ基は、直鎖又は分岐のいずれでもよい。炭素数は通常１〜６程度であり、好ましくは炭素数１〜４である。更に好ましくは、炭素数１である。具体的には、メトキシ基、エトキシ基、プロピルオキシ基、ｉ−プロピルオキシ基、ブトキシ基、ｉ−ブトキシ基、ｔ−ブトキシ基等が例示される。
複数存在するＲは、同一であっても異なっていてもよい。
【００２６】
【化８】
【００２７】
これらの構造のうち、最初の左上の構造で、Ｒ及びＲ１を水素原子Ｈとした化合物を、インダゾールと呼ぶ。インダゾールは、ベンゼンと複合した構成のピラゾール化合物であり、市販の化合物として入手することが可能である。
【００２８】
また、ピラゾール化合物Ｌ２Ｈは、基本的に、下記式（２−１）の構造であり、下記式（２−１）において、Ｒ２，Ｒ３，Ｒ４は、それぞれ独立に、水素原子、ハロゲン原子、置換されていてもよいアルキル基、置換されていてもよいアルコキシ基、置換されていてもよいアリール基等である。
Ｒ２〜Ｒ４で表されるハロゲン原子としては、フッ素原子、塩素原子、臭素原子、ヨウ素原子等が例示される。
Ｒ２〜Ｒ４で表されるアルキル基は、直鎖、分岐又は環状のいずれでもよい。炭素数は通常１〜６程度であり、好ましくは炭素数１〜４である。更に好ましくは、炭素数１である。具体的には、メチル基、エチル基、プロピル基、ｉ−プロピル基、ブチル基、ｉ−ブチル基、ｔ−ブチル基、ペンチル基、ヘキシル基、シクロヘキシル基、トリフルオロメチル基、ペンタフルオロエチル基、パーフルオロブチル基、パーフルオロヘキシル基等が挙げられ、メチル基、エチル基、プロピル基、ｉ−プロピル基、ブチル基、ｉ−ブチル基、ｔ−ブチル基が好ましい。更に好ましくは、メチル基が挙げられる。
Ｒ２〜Ｒ４で表されるアルコキシ基は、直鎖又は分岐のいずれでもよい。炭素数は通常１〜６程度であり、好ましくは炭素数１〜４である。更に好ましくは、炭素数１である。具体的には、メトキシ基、エトキシ基、プロピルオキシ基、ｉ−プロピルオキシ基、ブトキシ基、ｉ−ブトキシ基、ｔ−ブトキシ基等が例示される。
Ｒ２〜Ｒ４で表されるアリール基は、フェニル基、トリフルオロフェニル基、ペンタフルオロフェニル基等が例示される。
なお、下記式（２−１）は、前記式（２）とは、５員環部分の標記が異なっているが、実質的な構成は同等である。また、ここでは、電荷を持たないピラゾール化合物をＬ２Ｈと表し、ピラゾール化合物から水素イオンが解離した一価の陰イオンをＬ２と表すものとする。
【００２９】
【化９】
【００３０】
次に、本発明の金属錯体の分子構造の例のいくつかの形態を、以下に示す。
【００３１】
【化１０】
【化１１】
上記各構造は、式（Ｃ４）の構造例であり、同一組成で構造が異なる２つの異性体を示している。化１０に示した構造では、ＭII原子にＡ環に近いＮ原子とＲ１基に近いＮ原子が配位しているのに対し、化１１に示した構造では、ＭII原子にはＲ１基に近いＮ原子のみで配位している。
【００３２】
【化１２】
【化１３】
【化１４】
上記各構造は、式（Ｃ３）の構造例であり、同一組成で構造が異なる３つの異性体を示している。化１２に示した構造では、ＭII原子にＡ環に近いＮ原子とＲ１基に近いＮ原子が配位しているのに対し、化１３に示した構造では、ＭII原子にはＲ１基に近いＮ原子のみで配位している。また、化１４に示した構造では、ＭII原子にはＡ環に近いＮ原子のみで配位している。
【００３３】
【化１５】
上記構造は式（Ｃ２）の構造例である。
【００３４】
【化１６】
上記構造は式（Ｃ１）の構造例である。
【００３５】
次に、本発明の金属錯体の合成方法について説明する。
本発明の金属錯体は、ピラゾール化合物（ＬＨ及びＬ２Ｈ）を原料として、合成することができる。
【００３６】
まず、本発明の第１の金属錯体及び第２の金属錯体を構成するピラゾール化合物（ＬＨ及びＬ２Ｈ）の合成について説明する。
これらのピラゾール化合物は、市販の化合物として購入し、使用することができる。また、既知の方法を用いて、又は、既知の方法を組み合わせることによって、合成することができる。
例えば、以下の方法により、ピラゾール化合物を合成することができる。
まず、Ｊ．Ａｍ．Ｃｈｅｍ．Ｓｏｃ．，７２，１３５２−１３５６（１９５０）に記載の方法により、中間体であるジケトン化合物を得る。
次に、このジケトン化合物と、ヒドラジン又はヒドラジン一水和物とを、Ｂｕｌｌ．Ｓｏｃ．Ｃｈｉｍ．，４５，８７７−８８４（１９２９）、Ｃｈｅｍ．Ａｂｓｔｒ．，２４，７５４１（１９３０）、Ｔｅｔｒａｈｅｄｒｏｎ，４２，１５，４２５３−４２５７（１９８６）、Ｈｅｔｅｒｏｃｙｃｌｅｓ，５３，１２８５（２０００）に記載の方法等により、反応させることによって、前記式（１−１）及び式（２−１）のピラゾール化合物を合成することができる。
【００３７】
所望のジケトン化合物の合成法は、上述の合成法に限らず合成することができる。例えば、β−不飽和ケトンの酸化反応や、ケトカルボン酸と、アルキルブロマイドのＧｒｉｇｎａｒｄ試薬との反応によっても合成できる。
【００３８】
また、ピラゾール化合物は、ジケトン化合物を原料とする上述の方法に限らず、Ｊ．Ｈｅｔｅｒｏｃｙｃｌｉｃ Ｃｈｅｍ．，３５，１３７７（１９９８）、Ｏｒｇａｎｉｃ Ｓｙｎｔｈｅｓｅｓ，３９，２７−３０（１９５９）、Ｊ．Ｈｅｔｅｒｏｃｙｃｌｉｃ Ｃｈｅｍ．，２１（４），９３７−９４３（１９８４）、Ｊ．Ａｍ．Ｃｈｅｍ．Ｓｏｃ．，７９，５２４２−５２４５（１９５７）、Ｊ．Ｈｅｔｅｒｏｃｙｃｌｉｃ Ｃｈｅｍ．，２４（１），１１７−１１９（１９８１）、Ｊ．Ｍｅｄｉｃｉｎａｌ Ｃｈｅｍｉｓｔｒｙ，２４（１），１１７−１１９（１９８１）、Ｊ．Ｍｅｄｉｃｉｎａｌ Ｃｈｅｍｉｓｔｒｙ，２０（６），８４７−８５０（１９７７）、Ｊ．Ｈｅｔｅｒｏｃｙｃｌｉｃ Ｃｈｅｍ．，２１（４），９３７−９４３（１９８４）、Ｊ．Ｃｈｅｍ．Ｓｏｃ．，Ｐｅｒｋｉｎ Ｔｒａｎｓａｃｔｉｏｎｓ１，（２３），２９０１−２９０７（１９７３）に記載の方法、又はそれらの方法に準じても、合成することができる。
【００３９】
続いて、ピラゾール化合物（ＬＨ及びＬ２Ｈ）を使用した、本発明の金属錯体の合成方法を説明する。
ただし、以下では、BzpzHは前述したインダゾールを、Bzpzはインダゾールから水素イオンが解離した一価の陰イオンを表すものとする。また、dmpzHは3,5-ジメチルピラゾールを、dmpzは3,5-ジメチルピラゾールから水素イオンが解離した一価の陰イオンを表すものとする。
【００４０】
まず、本発明の第１の金属錯体及び第２の金属錯体を製造する際の中間生成物となる金属錯体[PtCl2(BzpzH)2]の合成方法について説明する。
この金属錯体[PtCl2(BzpzH)2]は、例えば次のようにして、合成することができる。
[PtCl2(C2H5CN)2]とBzpzHとを１：２のモル比でトルエン中において反応させることにより、[PtCl2(BzpzH)2]を合成する。なお、[PtBr2(BzpzH)2]、[PtI2(BzpzH)2]も、同様にして合成することができる。
【００４１】
次に、本発明の第１の金属錯体を製造する際の２段階目の中間生成物となる金属錯体[PtCl(Bzpz)(BzpzH)2]の合成方法について説明する。
この金属錯体[PtCl(Bzpz)(BzpzH)2]は、例えば次のようにして、合成することができる。
[PtCl2(BzpzH)2]に、等量の銀イオンを作用させることにより、析出したAgClを濾別し、その濾液にBzpzHを加えて還流することにより、[PtCl(Bzpz)(BzpzH)2]を合成する。
[PtCl(Bzpz)(BzpzH)2]の合成方法は、上述した合成方法に限定されない。この他に、次のような合成方法がある。
[PtCl2(C2H5CN)2]とBzpzHとを１：３のモル比でトルエン中において反応させることにより、[PtCl(Bzpz)(BzpzH)2]を合成する。なお、[PtBr(Bzpz)(BzpzH)2]、[PtI(Bzpz)(BzpzH)2]も、同様にして合成することができる。
[PtCl(Bzpz)(BzpzH)2]の合成方法は、上述した合成方法に限定されない。この他に、次のような合成方法がある。
[PtCl2(C2H5CN)2]を水、メタノール又はエタノールに懸濁させ、過剰量のBzpzHを加えて、１時間還流する。放冷後、溶液を減圧濃縮し、アセトン又はジエチルエーテルを加えると、沈殿が析出する。析出した沈殿をＮａＯＨ，ＫＯＨ等の塩基で処理して、得られる固体をメタノール及び水で洗浄した後、減圧乾燥する。
【００４２】
次に、本発明の第１の金属錯体の一例として、(n-Bu4N)2[Pt2Ag2Cl4(μ-Bzpz)4]の合成方法について説明する。この金属錯体は、前記式（Ｃ４）において、ＭＡＩをテトラｎ−ブチルアンモニウムイオン、ＭＩＩを白金(II)イオン、ＭＩを銀(I)イオン、Ｘを塩化物イオン、Ｌをインダゾラト配位子とした構成である。
上述のように合成した金属錯体[PtCl2(BzpzH)2]と等量のAgBF4とを反応させた溶液に、n-Bu4NCl溶液を加えることにより、金属錯体(Bu4N)2[Pt2Ag2Cl4(μ-Bzpz)4]を合成する。
そして、さらに(Bu4N)2[Pt2Ag2Cl4(μ-Bzpz)4]にAgBF4を反応させることにより、前記式（Ｃ３）で表される錯体[Pt2Ag4(μ-Cl)4(μ-Bzpz)4]を合成する。
[Pt2Ag4(μ-Cl)4(μ-Bzpz)4]の合成方法は、上述した合成方法に限定されない。この他に、次のような合成方法がある。
[PtCl2(BzpzH)2]に２当量のAgBF4を反応させ、反応溶液を徐々に自然濃縮することにより、[Pt2Ag4(μ-Cl)4(μ-Bzpz)4]を合成する。
【００４３】
次に、本発明の第１の金属錯体の一例として、[Pt2Ag4(μ-Cl)2(μ-Bzpz)6]の合成方法について説明する。この金属錯体は、前記式（Ｃ２）において、ＭＩＩを白金(II)イオン、ＭＩを銀(I)イオン、Ｘを塩化物イオン、Ｌをインダゾラト配位子とした構成である。
上述のように合成した金属錯体[PtCl2(BzpzH)2]に、等量のBzpzHと３当量のAgBF4とを加えた溶液を、遮光下で還流することにより、金属錯体[Pt2Ag4(μ-Cl)2(μ-Bzpz)6]を合成する。
[Pt2Ag4(μ-Cl)2(μ-Bzpz)6]の合成方法は、上述した合成方法に限定されない。この他に、次のような合成方法がある。
[Pt2Ag4(μ-Cl)4(μ-Bzpz)4]に２当量のAgBF4と２当量のBzpzHを加えた溶液を、遮光下で還流することにより、金属錯体[Pt2Ag4(μ-Cl)2(μ-Bzpz)6]を合成する。
【００４４】
次に、本発明の第１の金属錯体の一例として、[Pt2Ag4(μ-Bzpz)8]の合成方法について説明する。この金属錯体は、前記式（Ｃ１）において、ＭＩＩを白金(II)イオン、ＭＩを銀(I)イオン、Ｌをインダゾラト配位子とした構成である。
上述のように合成した金属錯体[PtCl2(BzpzH)2]に２当量のBzpzHと４当量のAgBF4を加えた溶液を、遮光下で還流することにより、金属錯体[Pt2Ag4(μ-Bzpz)8]を合成する。
[Pt2Ag4(μ-Bzpz)8]の合成方法は、上述した合成方法に限定されない。この他に、次のような合成方法がある。
[Pt2Ag4(μ-Cl)4(μ-Bzpz)4]に４当量のAgBF4と４当量のBzpzHを加えた溶液を、遮光下で還流することにより、金属錯体[Pt2Ag4(μ-Bzpz)8]を合成する。
【００４５】
次に、本発明の第２の金属錯体を製造する際の２段階目の中間生成物となる金属錯体trans-[Pt(Bzpz)2(dmpzH)2]の合成方法について説明する。
この金属錯体trans-[Pt(Bzpz)2(dmpzH)2]は、例えば次のようにして、合成することができる。
トリエチルアミンの存在下、[PtCl2(BzpzH)2]に、3,5-ジメチルピラゾールを反応させることにより、trans-[Pt(Bzpz)2(dmpzH)2]を合成する。
trans-[Pt(Bzpz)2(dmpzH)2]の合成方法は、上述した合成方法に限定されない。
【００４６】
次に、本発明の第２の金属錯体の一例として、[Pt2Cu4(Bzpz)4(dmpz)4]の合成方法について説明する。この金属錯体は、前記式（Ｃ６）において、ＭＩＩを白金(II)イオン、ＭＩを銅(I)イオン、Ｌをインダゾラト配位子、Ｌ２を3,5-ジメチルピラゾラト配位子とした構成である。
上述のように合成した金属錯体trans-[Pt(Bzpz)2(dmpzH)2]に、２当量の[Cu(CH3CN)4]BF4を加えて反応させることにより、金属錯体[Pt2Cu4(Bzpz)4(dmpz)4]を合成する。
[Pt2Cu4(Bzpz)4(dmpz)4]の合成方法は、上述した合成方法に限定されない。
【００４７】
次に、本発明の第２の金属錯体の一例として、[Pt2Ag4(Bzpz)4(dmpz)4]の合成方法について説明する。この金属錯体は、前記式（Ｃ６）において、ＭＩＩを白金(II)イオン、ＭＩを銀(I)イオン、Ｌをインダゾラト配位子、Ｌ２を3,5-ジメチルピラゾラト配位子とした構成である。
上述のように合成した金属錯体trans-[Pt(Bzpz)2(dmpzH)2]に、２当量のAgBF4を加えて反応させることにより、金属錯体[Pt2Ag4(Bzpz)4(dmpz)4]を合成する。
[Pt2Ag4(Bzpz)4(dmpz)4]の合成方法は、上述した合成方法に限定されない。
【００４８】
次に、本発明の金属錯体の用途について説明する。
上述の金属錯体は、有機ＥＬ素子等の発光素子の発光層に含有させる発光剤としての用途がある。
なお、上述の金属錯体の用途は、発光剤に限定されない。この他、有機分子やガス分子等のセンサーや制癌剤、或いは、普段は無色透明であるが紫外光照射時のみ発光する塗料等の用途がある。
【００４９】
次に、上述の金属錯体を発光層に含有する発光素子について説明する。
本発明の発光素子の一例の断面図を、図１に示す。
図１に示す発光素子は、ガラス等の透明な基板１の上に、陽極２が形成され、この陽極２の上に、正孔注入層３、正孔輸送層４、発光層５、電子輸送層６、及び電子注入層７が積層形成され、さらに電子注入層７の上に陰極８が形成された構成である。
即ち、陽極２と陰極８との間に、正孔注入層３、正孔輸送層４、発光層５、電子輸送層６、電子注入層７の５層が積層形成された、５層型の発光素子となっている。
【００５０】
本発明の発光素子は、上述の５層型の発光素子に限定されない。
この他、５層型の発光素子から電子輸送層を省略した４層型の発光素子であってもよい。また、５層型の発光素子から正孔注入層と電子注入層を省略した３層型の発光素子であってもよい。また、３層型の発光素子の発光層と電子輸送層を兼用して１つの層とする２層型の発光素子であってもよい。また、陽極と陰極の間に発光層のみが形成される単層型であってもよい。
【００５１】
本発明の金属錯体を有利に適用し得る発光素子は、本質的に、発光能を有する金属錯体を含んでなる発光素子であって、通常、正電圧を印加する陽極と、負電圧を印加する陰極と、陽極から正孔を注入して輸送する正孔注入／輸送層と、陰極から電子を注入して輸送する電子注入／輸送層と、正孔と電子を再結合させ発光を取り出す発光層とを含んでなる積層型発光素子が重要な適用対象となる。
【００５２】
本発明の金属錯体は、顕著な発光能を有するので、発光素子におけるホスト発光剤として極めて有用である。
さらに、この金属錯体は、正孔注入／輸送層用剤、電子注入／輸送層用剤、さらには、トリス（８−ヒドロキシキノリナト）アルミニウム等の、８−キノリノール類を配位子とする金属錯体を始めとする他のホスト発光剤に微量ドープしてその発光効率や発光スペクトルを改善するためのゲスト発光剤としても機能する。
このことから、これらの材料の単独又は複数が不可欠の要素となる発光素子において、単独で、或いは、ジシアノメチレン（ＤＣＭ）類、クマリン類、ペリレン類、ルブレン類等の他の発光剤や正孔注入／輸送層用剤及び／又は電子注入／輸送層用剤と組み合わせて、極めて有利に用いることができる。
【００５３】
なお、積層型発光素子において、発光剤が正孔注入／輸送能又は電子注入／輸送能を兼備する場合には、それぞれ、正孔注入／輸送層又は電子注入／輸送層を省略することがあり、また、正孔注入／輸送層用剤及び電子注入／輸送層用剤の一方が他方を兼備する場合には、それぞれ、電子注入／輸送層又は正孔注入／輸送層を省略することがある。
【００５４】
本発明の金属錯体は、単層型発光素子及び積層型発光素子のいずれにも適用可能である。
発光素子の動作は、本質的に、電子及び正孔を電極から注入する過程、電子及び正孔が固体中を移動する過程、電子及び正孔が再結合し、三重項励起子を生成する過程、そして、その励起子が発光する過程からなり、これらの過程は単層型発光素子及び積層型発光素子のいずれにおいても本質的に異なるところがない。
ただし、単層型発光素子においては、発光剤の分子構造を変えることによってのみ上記４過程の特性を改良し得るのに対して、積層型発光素子においては、各過程において要求される機能を複数の材料に分担させると共に、それぞれの材料を独立して最適化することができることから、一般的には、単層型に構成するより積層型に構成する方が所期の性能を達成し易い。
【００５５】
上述の発光素子は、表示装置に用いることができる。即ち、発光素子を構成要素とする表示装置においては、この発光素子の発光層に上述の本発明の金属錯体を含有させることができる。
【００５６】
なお、本発明は、上述の発明を実施するための最良の形態に限らず、本発明の要旨を逸脱することなく、その他種々の構成を採り得る。
【実施例】
【００５７】
（合成例１）
実際に、本発明の第１の金属錯体を製造する際の中間生成物となる金属錯体[PtCl2(BzpzH)2]を合成した。具体的には、白金錯体[PtCl2(C2H5CN)2]を使用して、以下のようにして合成を行った。
まず、[PtCl2(C2H5CN)2](200mg,0.53mmol)を含むトルエン溶液（２０ｍｌ）とインダゾール(BzpzH)(125mg,1.06mmol)のトルエン溶液（２０ｍｌ）とを混合し、Ａｒ雰囲気下で２４時間還流した。
さらに、溶液を冷却して、析出した黄色固体を濾別し、ヘキサンで洗浄した後、減圧乾燥した。収量は２６０ｍｇ（収率９７％）であった。
この化学反応は、下記化学反応式の通りである。
【００５８】
【化１７】
【００５９】
この化合物は、ＵＶ光照射下、固体状態で、オレンジ色に強く発光した。
再結晶はアセトンから行った。
溶媒への溶解性は、アセトン、テトラヒドロフラン、ジメチルスルホキシドに可溶である。
【００６０】
この金属錯体について、ＩＲスペクトル及び１Ｈ ＮＭＲスペクトルにより、生成物の同定を行った。
ＩＲスペクトルの同定結果は、次の通りである。
IR(KBr)：3218(br),1626(m),1510(m),1439(w),1389(m),1355(s),1281(m),1244(m),1149(m),1122(m),1095(m),1003(m),899(w),869(m),840(s),784(w),751(vs),673(vs),617(m),571(m),526(m),456(s),440(s),336(vs),308(vs)
【００６１】
また、１Ｈ ＮＭＲスペクトルにより同定を試みた。結果は、以下の通りであった。
１Ｈ ＮＭＲ（３００ＭＨｚ／ＤＭＳＯ-d6）：δ6.38（ｄｔ、１H）、6.63（ｄｔ、１Ｈ）、6.77（ｄ、１Ｈ）、7.01（ｄ、１Ｈ）、7.69（ｓ、１Ｈ）、13.05（ｓ、１Ｈ）
【００６２】
さらにまた、ＦＡＢＭＳ法により質量分析を行った。結果は、次の通りである。
FABMS:m/z=502[M]+
【００６３】
得られた金属錯体の構造について説明する。
この金属錯体について、単結晶Ｘ線構造解析により分子構造を決定した。その結晶学的データを表１に示す。
【００６４】
【表１】
ここで、表中の各項目は、上から、組成、式量、測定温度、測定波長（ＭｏＫα線＝0.7107Å）、晶系、空間群、格子定数（ａ，ｂ，ｃ，α，β，γ）、格子体積、Ｚ値、密度、線吸収係数、独立な反射の数、データ数とパラメータ数、最終Ｒ値、全反射を用いた場合のＲ値、ＧＯＦ値である。
【００６５】
この金属錯体[PtCl2(BzpzH)2]の分子構造を、図２のＯＲＴＥＰ図に示す。
[PtCl2(BzpzH)2]は、塩化物イオンが２つ、BzpzH配位子が２つ、それぞれ配位した無電荷の単核錯体であり、BzpzH配位子は２位のＮ原子でＰｔ原子に配位している。Ｐｔ原子は結晶学的な対称中心上に位置し、分子の半分の原子が独立である。Ｐｔ−Ｎ距離は1.990(6)Åであり、Ｐｔ−Ｃｌ距離は2.302(2)Åである。
【００６６】
この金属錯体[PtCl2(BzpzH)2]について、固体状態とジクロロメタン中で、それぞれ発光スペクトルの測定を行った。
測定して得られた発光スペクトルのうち、固体状態の発光スペクトルを、図３に示す。
この金属錯体は、固体状態では６３９ｎｍに発光極大をもつオレンジ色の発光（発光量子収率Φ＝0.08）を示したが、ジクロロメタン中、室温ではほとんど発光を示さなかった。
【００６７】
また、固体状態で、この錯体の発光減衰曲線の測定を行った。励起光源として、Nd+-YAG Laserの第三高調波（３５５ｎｍ，繰り返し周波数10Hz）を用い、ストリークカメラ（Hamamatsu Photonics Inc., C4334）を用いて検出した。
発光減衰曲線は、単一指数関数で解析することができ、発光寿命は１４．５μｓであった。
発光寿命が比較的長いことより、他の類似錯体と同様に励起三重項状態からの発光であると考えられる。
【００６８】
（実施例１）
中間原料として、金属錯体trans-[Pt(Bzpz)2(dmpzH)2]を合成し、この中間原料を用いて本発明の第２の金属錯体の一種である[Pt2Cu4(Bzpz)4(dmpz)4]を合成した。この金属錯体は、本発明の第２の金属錯体において、ＭＩを銅イオンとした構成である。
以下、この金属錯体の合成方法の詳細について説明する。
【００６９】
まず、中間原料である金属錯体trans-[Pt(Bzpz)2(dmpzH)2]を合成した。
具体的には、[PtCl2(BzpzH)2]（75mg,0.15mmol）と、3,5-ジメチルピラゾール（dmpzH）（30mg,0.31mmol）とを含むアセトン溶液（２０ｍｌ）に、トリエチルアミン４２μｌを加え、Ａｒ雰囲気下で２４時間還流した。還流開始後１５分程度で、黄色の懸濁溶液が白色の懸濁溶液に変化した。反応終了後、白色固体をろ別し、アセトンで洗浄した後、減圧乾燥した。収量は６８ｍｇ（収率７３％）であった。
この化学反応は、下記化学反応式の通りである。
【００７０】
【化１８】
【００７１】
得られた白色固体は、固体状態で黄色の発光を示した。
この固体を、ジクロロメタン／ジエチルエーテルから再結晶することにより、単結晶Ｘ線構造解析に適した無色の結晶を得た。
この固体は、クロロホルム、ジクロロメタンに可溶であった。
【００７２】
この固体について、ＩＲスペクトル及び１Ｈ ＮＭＲスペクトルにより、生成物の同定を行った。
ＩＲスペクトルの同定結果は、次の通りである。
IR(KBr)：3227(m),3046(w),2924(w),1631(m),1618(m),1588(s),1502(m),1421(m),1382(s),1359(m),1324(m),1311(m),1261(m),1250(m),1208(m),1173(w),1145(m),1124(m),1095(s),1038(w),1014(s),984(m),906(m),852(w),834(m),784(s),751(s),727(s),661(s),620(w),569(m),543(w),453(m),429(m),330(m)
また、１Ｈ ＮＭＲスペクトルの同定結果は、下記の表２の通りである。
【００７３】
【表２】
【００７４】
次に、得られた中間原料trans-[Pt(Bzpz)2(dmpzH)2]の構造について説明する。
この中間原料の固体について、単結晶Ｘ線構造解析により分子構造を決定した。その結晶学的データを表３に示す。
【００７５】
【表３】
【００７６】
Ｘ線構造解析の結果、この[Pt(Bzpz)2(dmpzH)2]の結晶構造は、図４のＯＲＴＥＰ図に示すように、結晶中に独立な２分子の[Pt(Bzpz)2(dmpzH)2]が存在することが分かった。
[Pt(Bzpz)2(dmpzH)2]は、水素イオンが解離して陰イオンとなったBzpz配位子が２つ、無電荷のdmpzH配位子が２つ、それぞれ配位した、分子全体として無電荷の単核錯体である。
それぞれのＰｔ原子は結晶学的な２回回転軸上に位置し、各々の分子に含まれる原子のうち半分が独立である。Ｐｔ−Ｎ距離は2.007(6)Å〜2.016(6)Åの範囲にある。分子内及び分子間の水素結合は存在しない。また、分子間の金属間相互作用も存在しない。
【００７７】
次に、中間原料の単核錯体[Pt(Bzpz)2(dmpzH)2]から、本発明の第２の金属錯体の１つである[Pt2Cu4(Bzpz)4(dmpz)4]を合成した。
具体的には、単核錯体[Pt(Bzpz)2(dmpzH)2]（56mg,0.090mmol）を含むアセトニトリル溶液（２０ｍｌ）と、[Cu(CH3CN)4]BF4（59mg,0.19mmol）のアセトニトリル溶液（１０ｍｌ）を混合し、トリエチルアミン４０μｌ(0.29mmol)を加えて、Ａｒ雰囲気下、室温で１２時間撹拌した。白色の懸濁液は、徐々に褐色に変化した。
生成した固体を濾別し、減圧乾燥した。収量は３６ｍｇ（収率５４％）であった。
この化学反応は、下記化学反応式の通りである。
【００７８】
【化１９】
【００７９】
ＴＨＦ／ＣＨ３ＣＮから、再結晶を行ったところ、無色の針状結晶を得た。
この得られた結晶は、ＵＶ光照射下、固体状態で赤色の発光を示した。
得られた結晶は、ＴＨＦに可溶であり、塩化メチレン、クロロホルムに微溶であり、メタノール、エーテル、アセトニトリルに難溶であった。
【００８０】
さらに、ＩＲスペクトル及び１Ｈ ＮＭＲスペクトルにより、生成物の同定を行った。
ＩＲスペクトルの同定結果は、次の通りである。
IR(KBr)：3062(w),2916(m),1620(s),1529(s),1505(w),1456(w),1400(w),1381(m),1324(m),1261(w),1210(m),1145(m),1126(w),1090(s),909(m),800(m),788(m),755(s),734(s),654(m),466(m),430(m),399(w),374(w),356(m)
また、１Ｈ ＮＭＲスペクトルの同定結果は、下記の表４の通りである。
【００８１】
【表４】
【００８２】
さらにまた、ＦＡＢＭＳ法により質量分析を行った。結果は、次の通りである。
FABMS:m/z=1493.21[M]+
【００８３】
（実施例２）
実施例１でも用いた単核錯体を中間原料として用いて、本発明の第２の金属錯体の１種である[Pt2Ag4(Bzpz)4(dmpz)4]を合成した。この金属錯体は、本発明の第２の金属錯体において、ＭＩを銀イオンとしたものである。
以下、この金属錯体の合成方法の詳細について説明する。
【００８４】
まず、実施例１と同様に、中間原料の単核錯体[Pt(Bzpz)2(dmpzH)2]を合成した。
次に、この中間原料の単核錯体[Pt(Bzpz)2(dmpzH)2]から、本発明の第２の金属錯体の１つである[Pt2Ag4(Bzpz)4(dmpz)4]を合成した。
具体的には、単核錯体[Pt(Bzpz)2(dmpzH)2]（100mg,0.16mmol）のアセトニトリル溶液に、AgBF4（121mg,0.62mmol）のアセトニトリル溶液を加えた。そして、トリエチルアミン７８μlを加えて、Ａｒ雰囲気下で２４時間撹拌した。
反応が進むにつれ、白色の懸濁液は徐々に赤褐色を帯びた。
生成した固体を濾別し、赤褐色を帯びた白色の固体を得た。収量は７２ｍｇ（収率５４％）であった。
この化学反応は、下記化学反応式の通りである。
【００８５】
【化２０】
【００８６】
再結晶はクロロホルム／アセトニトリルから行い、無色の針状結晶を得た。
この得られた結晶は、ＵＶ光照射下、ほとんど発光を示さなかった。
また、得られた結晶は、クロロホルム中で２８１ｎｍに吸収極大（ε４６０００dm3 mol-1 cm-1）と３０５ｎｍ付近及び３１６ｎｍ付近に吸収のショルダーを示した。
得られた結晶は、クロロホルム、アセトン、ＴＨＦに可溶であり、エーテルに微溶であり、アセトニトリル、メタノール、塩化メチレンに難溶であった。
【００８７】
さらに、ＩＲスペクトル及び１Ｈ ＮＭＲスペクトルにより、生成物の同定を行った。
ＩＲスペクトルの同定結果は、次の通りである。
IR(KBr)：3056(w),2917(w),1621(s),1529(s),1504(m),1455(w),1418(s),1396(m),1381(s),1347(m),1324(s),1260(w),1209(m),1144(m),1125(m),1085(s),1049(m),1015(m),986(w),907(m),840(w),798(m),788(m),768(m),753(s),731(s),653(m),432(m),351(m)
また、１Ｈ ＮＭＲスペクトルの同定結果は、下記の表５の通りである。
【００８８】
【表５】
【００８９】
さらにまた、ＦＡＢＭＳ法により質量分析を行った。結果は、次の通りである。
FABMS:m/z=1671.0[M+H]+
【００９０】
続いて、実施例１及び実施例２においてそれぞれ得られた、金属錯体の構造について説明する。
得られた金属錯体について、単結晶Ｘ線構造解析により分子構造を決定した。その結晶学的データを表６に示す。
【００９１】
【表６】
【００９２】
実施例１で得られた金属錯体[Pt2Cu4(Bzpz)4(dmpz)4]の分子構造を、図５のＯＲＴＥＰ図に示す。
図５に示すように、２つの[Pt(Bzpz)2(dmpz)2]2−ユニットが４つのCu(I)イオンを挟んだ構造をとっている。各々の[Pt(Bzpz)2(dmpz)2]2−ユニットでは、２つのBzpz配位子及び２つのdmpz配位子が互いにtransに配置している。このことから、原料として用いたtrans-[Pt(Bzpz)2(dmpzH)2]は、[Cu(CH3CN)4]BF4との反応において、その立体構造を保持していることがＸ線構造解析により明らかになった。
また、分子内でＣｕ原子は直線形の２配位構造をとっているが、Bzpz配位子のみが配位したＣｕ原子と、dmpz配位子のみが配位したＣｕ原子の２種類のＣｕ原子が存在することも明らかになった。
[Pt2Cu4(Bzpz)4(dmpz)4]におけるＰｔ…Ｐｔ距離は4.848(2)Åであり、Ｐｔ…Ｃｕ距離は3.332(4)〜3.452(3)Åの範囲にあり、Ｃｕ…Ｃｕ距離は3.278(5)〜3.547(5)Åの範囲にある。
【００９３】
ここで、実施例１で得られた金属錯体[Pt2Cu4(Bzpz)4(dmpz)4]の固体状態の発光スペクトルと発光量子収率とを、浜松ホトニクス株式会社製絶対ＰＬ量子収率測定装置Ｃ９９２０を用い、励起波長３５０ｎｍにて測定した。
その結果、[Pt2Cu4(Bzpz)4(dmpz)4]は、７００〜８００ｎｍにブロードな発光を示し、量子収率は２％であった
【００９４】
実施例２で得られた金属錯体[Pt2Ag4(Bzpz)4(dmpz)4]の結晶は、[Pt2Cu4(Bzpz)4(dmpz)4]の結晶と同型であることがわかった。[Pt2Ag4(Bzpz)4(dmpz)4]の分子構造を、図６のＯＲＴＥＰ図に示す。
図６に示すように、[Pt2Ag4(Bzpz)4(dmpz)4]は、[Pt2Cu4(Bzpz)4(dmpz)4]と同様に、２つの[Pt(Bzpz)2(dmpz)2]2−ユニットが４つのAg(I)イオンを挟んだ構造をとっている。各々の[Pt(Bzpz)2(dmpz)2]2−ユニットでは、２つのBzpz配位子及び２つのdmpz配位子が互いにtransに配置している。
また、分子内でＡｇ原子は直線形の２配位構造をとっているが、Bzpz配位子のみが配位したＡｇ原子と、dmpz配位子のみが配位したＡｇ原子の２種類のＡｇ原子が存在する。
[Pt2Ag4(Bzpz)4(dmpz)4]におけるＰｔ…Ｐｔ距離は5.350(2)Åであり、Ｐｔ…Ａｇ距離は3.434(3)〜3.613(3)Åの範囲にあり、Ａｇ…Ａｇ距離は3.166(4)〜3.456(4)Åの範囲にある。
【００９５】
本発明の金属錯体によれば、良好な発光特性を有する金属錯体を提供することができる。
そして、錯体の安定性（熱的安定性、化学的安定性等）を向上して発光寿命を長くしたり、発光強度を向上したり、色純度を向上したりすることが期待できる。
従って、発光層が本発明の金属錯体を含む発光素子を構成することにより、発光素子において、発光特性の向上や、色純度の向上や、安定性の向上を図ることが期待できる。
そして、発光素子を備えた表示装置に適用した場合に、良好な画質で画像表示を行うことができ、信頼性の高い表示装置を実現することが期待できる。
【産業上の利用可能性】
【００９６】
以上の通り、本発明に係る金属錯体は、発光素子、表示装置の製造に有用な材料として、産業上の利用可能性がある。
【図面の簡単な説明】
【００９７】
【図１】本発明の発光素子の一例を示す断面図である。
【図２】[PtCl2(BzpzH)2]の分子構造を示すＯＲＴＥＰ図である。
【図３】[PtCl2(BzpzH)2]の固体状態の発光スペクトルである。
【図４】[Pt(Bzpz)2(dmpzH)2]の分子構造を示すＯＲＴＥＰ図である。
【図５】[Pt2Cu4(Bzpz)4(dmpz)4]の分子構造を示すＯＲＴＥＰ図である。
【図６】[Pt2Ag4(Bzpz)4(dmpz)4]の分子構造を示すＯＲＴＥＰ図である。
【符号の説明】
【００９８】
１ 基板、２ 陽極、３ 正孔注入層、４ 正孔輸送層、５ 発光層、６ 電子輸送層、７ 電子注入層、８ 陰極
【特許請求の範囲】
【請求項１】
以下の（Ｃ１）〜（Ｃ５）のうちの少なくともいずれかの組成を含む金属錯体。
［（ＭＩＩ）２（ＭＩ）４（Ｌ）８］ （Ｃ１）
［（ＭＩＩ）２（ＭＩ）４（Ｘ）２（Ｌ）６］ （Ｃ２）
［（ＭＩＩ）２（ＭＩ）４（Ｘ）４（Ｌ）４］ （Ｃ３）
(ＭＡＩ)２［（ＭＩＩ）２（ＭＩ）２（Ｘ）４（Ｌ）４］ （Ｃ４）
(ＭＢＩＩ)［（ＭＩＩ）２（ＭＩ）２（Ｘ）４（Ｌ）４］ （Ｃ５）
ここで、ＭＩＩは、ＰｔＩＩ又はＰｄＩＩを表す。ＭＩは、ＡｕＩ、ＡｇＩ、ＣｕＩ、ＨｇＩ、ＴｌＩ又はＰｂＩを表す。Ｌは、下記式（１）で表される構造を表す。Ｘは、Ｃｌ、Ｂｒ又はＩを表す。ＭＡＩは、アルカリ金属イオン、アルキルアンモニウムイオン又は有機陽イオンを表す。ＭＢＩＩは、アルカリ土類金属イオンを表す。複数存在するＭII、ＭＩ、Ｌ、Ｘ及びＭＡＩは、各々、同一であっても異なっていてもよい。
【化１】
（式中、Ａ環は、炭化水素環、もしくは複素環、又はこれらの組み合わせを表し、Ｒ１は、水素原子、ハロゲン原子、置換されていてもよいアルキル基、置換されていてもよいアリール基又は置換されていてもよい１価の複素環基を表す。）
【請求項２】
以下の（Ｃ６）の組成を含む金属錯体。
［（ＭＩＩ）２（ＭＩ）４（Ｌ）４（Ｌ２）４］ （Ｃ６）
ここで、ＭＩＩは、ＰｔＩＩ又はＰｄＩＩを表す。ＭＩは、ＡｕＩ、ＡｇＩ、ＣｕＩ、ＨｇＩ、ＴｌＩ又はＰｂＩを表す。Ｌは、下記式（１）で表される構造を表す。Ｌ２は、下記式（２）で表される構造を表す。複数存在するＭII、ＭＩ、Ｌ及びＬ２は、各々、同一であっても異なっていてもよい。
【化２】
（式中、Ａ環は、炭化水素環、もしくは複素環、又はこれらの組み合わせを表し、Ｒ１は、水素原子、ハロゲン原子、置換されていてもよいアルキル基、置換されていてもよいアリール基又は置換されていてもよい１価の複素環基を表す。）
【化３】
（式中、Ｒ２〜Ｒ４は、それぞれ独立に、水素原子、ハロゲン原子、置換されていてもよいアルキル基、置換されていてもよいアリール基又は置換されていてもよい１価の複素環基を表す。）
【請求項３】
請求項１又は請求項２に記載の金属錯体を含む発光層を有する発光素子。
【請求項４】
請求項３に記載の発光素子を備えてなる表示装置。
【請求項１】
以下の（Ｃ１）〜（Ｃ５）のうちの少なくともいずれかの組成を含む金属錯体。
［（ＭＩＩ）２（ＭＩ）４（Ｌ）８］ （Ｃ１）
［（ＭＩＩ）２（ＭＩ）４（Ｘ）２（Ｌ）６］ （Ｃ２）
［（ＭＩＩ）２（ＭＩ）４（Ｘ）４（Ｌ）４］ （Ｃ３）
(ＭＡＩ)２［（ＭＩＩ）２（ＭＩ）２（Ｘ）４（Ｌ）４］ （Ｃ４）
(ＭＢＩＩ)［（ＭＩＩ）２（ＭＩ）２（Ｘ）４（Ｌ）４］ （Ｃ５）
ここで、ＭＩＩは、ＰｔＩＩ又はＰｄＩＩを表す。ＭＩは、ＡｕＩ、ＡｇＩ、ＣｕＩ、ＨｇＩ、ＴｌＩ又はＰｂＩを表す。Ｌは、下記式（１）で表される構造を表す。Ｘは、Ｃｌ、Ｂｒ又はＩを表す。ＭＡＩは、アルカリ金属イオン、アルキルアンモニウムイオン又は有機陽イオンを表す。ＭＢＩＩは、アルカリ土類金属イオンを表す。複数存在するＭII、ＭＩ、Ｌ、Ｘ及びＭＡＩは、各々、同一であっても異なっていてもよい。
【化１】
（式中、Ａ環は、炭化水素環、もしくは複素環、又はこれらの組み合わせを表し、Ｒ１は、水素原子、ハロゲン原子、置換されていてもよいアルキル基、置換されていてもよいアリール基又は置換されていてもよい１価の複素環基を表す。）
【請求項２】
以下の（Ｃ６）の組成を含む金属錯体。
［（ＭＩＩ）２（ＭＩ）４（Ｌ）４（Ｌ２）４］ （Ｃ６）
ここで、ＭＩＩは、ＰｔＩＩ又はＰｄＩＩを表す。ＭＩは、ＡｕＩ、ＡｇＩ、ＣｕＩ、ＨｇＩ、ＴｌＩ又はＰｂＩを表す。Ｌは、下記式（１）で表される構造を表す。Ｌ２は、下記式（２）で表される構造を表す。複数存在するＭII、ＭＩ、Ｌ及びＬ２は、各々、同一であっても異なっていてもよい。
【化２】
（式中、Ａ環は、炭化水素環、もしくは複素環、又はこれらの組み合わせを表し、Ｒ１は、水素原子、ハロゲン原子、置換されていてもよいアルキル基、置換されていてもよいアリール基又は置換されていてもよい１価の複素環基を表す。）
【化３】
（式中、Ｒ２〜Ｒ４は、それぞれ独立に、水素原子、ハロゲン原子、置換されていてもよいアルキル基、置換されていてもよいアリール基又は置換されていてもよい１価の複素環基を表す。）
【請求項３】
請求項１又は請求項２に記載の金属錯体を含む発光層を有する発光素子。
【請求項４】
請求項３に記載の発光素子を備えてなる表示装置。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【公開番号】特開２００９−２１５２７７（Ｐ２００９−２１５２７７Ａ）
【公開日】平成２１年９月２４日（２００９．９．２４）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００８−２１８７６７（Ｐ２００８−２１８７６７）
【出願日】平成２０年８月２７日（２００８．８．２７）
【出願人】（５０４２０５５２１）国立大学法人 長崎大学 (226)
【出願人】（０００００２０９３）住友化学株式会社 (8,981)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２１年９月２４日（２００９．９．２４）
【国際特許分類】
【出願日】平成２０年８月２７日（２００８．８．２７）
【出願人】（５０４２０５５２１）国立大学法人 長崎大学 (226)
【出願人】（０００００２０９３）住友化学株式会社 (8,981)
【Ｆターム（参考）】
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