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(19)【発行国】日本国特許庁(JP)
(12)【公報種別】公開特許公報(A)
(11)【公開番号】P2024046755
(43)【公開日】2024-04-04
(54)【発明の名称】有機エレクトロルミネッセンス素子およびその使用
(51)【国際特許分類】
H10K 50/12 20230101AFI20240328BHJP
H10K 59/00 20230101ALI20240328BHJP
H10K 85/60 20230101ALI20240328BHJP
H10K 101/30 20230101ALN20240328BHJP
H10K 101/10 20230101ALN20240328BHJP
【ＦＩ】
H10K50/12
H10K59/00
H10K85/60
H10K101:30
H10K101:10
【審査請求】有
【請求項の数】16
【出願形態】ＯＬ
(21)【出願番号】P 2023158416
(22)【出願日】2023-09-22
(31)【優先権主張番号】202211149900.3
(32)【優先日】2022-09-23
(33)【優先権主張国・地域又は機関】CN
(31)【優先権主張番号】202310281726.6
(32)【優先日】2023-03-22
(33)【優先権主張国・地域又は機関】CN
(71)【出願人】
【識別番号】519333413
【氏名又は名称】北京夏禾科技有限公司
(74)【代理人】
【識別番号】110001818
【氏名又は名称】弁理士法人Ｒ＆Ｃ
(72)【発明者】
【氏名】王 珍
(72)【発明者】
【氏名】李 宏博
(72)【発明者】
【氏名】蔡 ▲維▼
(72)【発明者】
【氏名】王 ▲ソウ▼
(72)【発明者】
【氏名】王 静
(72)【発明者】
【氏名】侯 英
(72)【発明者】
【氏名】▲クアン▼ 志遠
(72)【発明者】
【氏名】夏 伝軍
【テーマコード（参考）】
3K107
【Ｆターム（参考）】
3K107AA01
3K107BB01
3K107BB02
3K107CC11
3K107DD53
3K107DD59
3K107DD64
3K107DD68
3K107DD69
3K107FF04
3K107FF14
3K107FF18
3K107FF19
(57)【要約】
【課題】本発明は、有機エレクトロルミネッセンス素子及びその使用を開示する。
【解決手段】本発明に係る有機エレクトロルミネッセンス素子は、置換基Ａを有し且つ置換基Ａが素子において最大静電容量を低下可能である金属錯体を含み、金属錯体は、エレクトロルミネッセンス素子の発光層における発光材料として用いられることができる。置換基Ａを有する金属錯体を含む素子は、素子の最大静電容量の低下をもたらすことができることで、ＯＬＥＤ表示素子の低階調時における応答時間およびリフレッシュ周波数を向上させることができる。一方、置換基Ａは、素子の最大静電容量の低下をもたらすことができる。それと同時に、置換基Ａを含む金属錯体により製造された素子は、置換基Ａを含まない金属錯体により製造された素子に対して、優れた素子の性能を依然として維持することができる。本発明は、有機エレクトロルミネッセンス素子を含む電子アセンブリをさらに開示する。
【選択図】図１
【解決手段】本発明に係る有機エレクトロルミネッセンス素子は、置換基Ａを有し且つ置換基Ａが素子において最大静電容量を低下可能である金属錯体を含み、金属錯体は、エレクトロルミネッセンス素子の発光層における発光材料として用いられることができる。置換基Ａを有する金属錯体を含む素子は、素子の最大静電容量の低下をもたらすことができることで、ＯＬＥＤ表示素子の低階調時における応答時間およびリフレッシュ周波数を向上させることができる。一方、置換基Ａは、素子の最大静電容量の低下をもたらすことができる。それと同時に、置換基Ａを含む金属錯体により製造された素子は、置換基Ａを含まない金属錯体により製造された素子に対して、優れた素子の性能を依然として維持することができる。本発明は、有機エレクトロルミネッセンス素子を含む電子アセンブリをさらに開示する。
【選択図】図１
【特許請求の範囲】
【請求項1】
陰極と、陽極と、陰極と陽極との間に設けられた有機層とを含む有機エレクトロルミネッセンス素子であって、
前記有機層は、金属Ｍと、金属Ｍと配位する少なくとも１つのＣ＾Ｎ２座配位子Ｌａとを含む金属錯体を含有し、
金属Ｍは、相対原子質量が４０を超える金属から選ばれ、
２つまたは複数の配位子Ｌａが同時に存在すると、２つまたは複数の配位子Ｌａは、同一または異なってもよく、
少なくとも１つの前記配位子Ｌａ上において少なくとも１つの置換基Ａが含まれ、
前記置換基Ａは、出現毎に同一または異なって置換または非置換の炭素原子数１～２０の非芳香族性基から選ばれ、
２つまたは複数の置換基Ａが同時に存在すると、２つまたは複数の置換基Ａは、同一または異なってもよく、
前記金属錯体は、エレクトロルミネッセンス素子における静電容量特性が、
５００Ｈｚ下で、前記エレクトロルミネッセンス素子の静電容量の最大値が、Ｃｍａｘであり、
５００Ｈｚ下で、前記置換基Ａによる最大静電容量変化ΔＣｍａｘ≦－０．１２ｎＦであることを満たす、有機エレクトロルミネッセンス素子。
前記有機層は、金属Ｍと、金属Ｍと配位する少なくとも１つのＣ＾Ｎ２座配位子Ｌａとを含む金属錯体を含有し、
金属Ｍは、相対原子質量が４０を超える金属から選ばれ、
２つまたは複数の配位子Ｌａが同時に存在すると、２つまたは複数の配位子Ｌａは、同一または異なってもよく、
少なくとも１つの前記配位子Ｌａ上において少なくとも１つの置換基Ａが含まれ、
前記置換基Ａは、出現毎に同一または異なって置換または非置換の炭素原子数１～２０の非芳香族性基から選ばれ、
２つまたは複数の置換基Ａが同時に存在すると、２つまたは複数の置換基Ａは、同一または異なってもよく、
前記金属錯体は、エレクトロルミネッセンス素子における静電容量特性が、
５００Ｈｚ下で、前記エレクトロルミネッセンス素子の静電容量の最大値が、Ｃｍａｘであり、
５００Ｈｚ下で、前記置換基Ａによる最大静電容量変化ΔＣｍａｘ≦－０．１２ｎＦであることを満たす、有機エレクトロルミネッセンス素子。
【請求項2】
５００Ｈｚ下で、前記置換基Ａによる最大静電容量変化ΔＣｍａｘ≦－０．１７ｎＦであり、
好ましくは、５００Ｈｚ下で、前記置換基Ａによる最大静電容量変化ΔＣｍａｘ≦－０．１９ｎＦであり、
より好ましくは、５００Ｈｚ下で、前記置換基Ａによる最大静電容量変化ΔＣｍａｘ≦－０．２４ｎＦである、請求項１に記載の有機エレクトロルミネッセンス素子。
好ましくは、５００Ｈｚ下で、前記置換基Ａによる最大静電容量変化ΔＣｍａｘ≦－０．１９ｎＦであり、
より好ましくは、５００Ｈｚ下で、前記置換基Ａによる最大静電容量変化ΔＣｍａｘ≦－０．２４ｎＦである、請求項１に記載の有機エレクトロルミネッセンス素子。
【請求項3】
５００Ｈｚ下で、１．５ｎＦ≦Ｃｍａｘ０≦６．００ｎＦであり、前記エレクトロルミネッセンス素子において０．５ｎＦ≦Ｃｍａｘ≦５．０ｎＦであり、
好ましくは、５００Ｈｚ下で、２．０ｎＦ≦Ｃｍａｘ０≦６．００ｎＦであり、前記エレクトロルミネッセンス素子において０．５ｎＦ≦Ｃｍａｘ≦４．０ｎＦであり、
より好ましくは、５００Ｈｚ下で、２．５ｎＦ≦Ｃｍａｘ０≦６．００ｎＦであり、前記エレクトロルミネッセンス素子において０．５ｎＦ≦Ｃｍａｘ≦３．５ｎＦである、
請求項１に記載の有機エレクトロルミネッセンス素子。
好ましくは、５００Ｈｚ下で、２．０ｎＦ≦Ｃｍａｘ０≦６．００ｎＦであり、前記エレクトロルミネッセンス素子において０．５ｎＦ≦Ｃｍａｘ≦４．０ｎＦであり、
より好ましくは、５００Ｈｚ下で、２．５ｎＦ≦Ｃｍａｘ０≦６．００ｎＦであり、前記エレクトロルミネッセンス素子において０．５ｎＦ≦Ｃｍａｘ≦３．５ｎＦである、
請求項１に記載の有機エレクトロルミネッセンス素子。
【請求項4】
５００Ｈｚ下で、０．４２ｎＦ≦Ｃｍａｘ０－Ｃｇｅｏ０≦３．８０ｎＦであり、前記エレクトロルミネッセンス素子において０．３０ｎＦ≦Ｃｍａｘ－Ｃｇｅｏ≦３．６８ｎＦであり、
好ましくは、５００Ｈｚ下で、１．３０ｎＦ≦Ｃｍａｘ０－Ｃｇｅｏ０≦３．８０ｎＦであり、前記エレクトロルミネッセンス素子において０．３０ｎＦ≦Ｃｍａｘ－Ｃｇｅｏ≦２．８０ｎＦであり、
より好ましくは、５００Ｈｚ下で、１．８０ｎＦ≦Ｃｍａｘ０－Ｃｇｅｏ０≦３．８０ｎＦであり、前記エレクトロルミネッセンス素子において０．３０ｎＦ≦Ｃｍａｘ－Ｃｇｅｏ≦２．３０ｎＦである、請求項１に記載の有機エレクトロルミネッセンス素子。
好ましくは、５００Ｈｚ下で、１．３０ｎＦ≦Ｃｍａｘ０－Ｃｇｅｏ０≦３．８０ｎＦであり、前記エレクトロルミネッセンス素子において０．３０ｎＦ≦Ｃｍａｘ－Ｃｇｅｏ≦２．８０ｎＦであり、
より好ましくは、５００Ｈｚ下で、１．８０ｎＦ≦Ｃｍａｘ０－Ｃｇｅｏ０≦３．８０ｎＦであり、前記エレクトロルミネッセンス素子において０．３０ｎＦ≦Ｃｍａｘ－Ｃｇｅｏ≦２．３０ｎＦである、請求項１に記載の有機エレクトロルミネッセンス素子。
【請求項5】
５００Ｈｚ下で、前記エレクトロルミネッセンス素子の開始電圧がＶｔであり、且つ－４．０Ｖ≦Ｖｔ≦５．０Ｖを満たし、
好ましくは、５００Ｈｚ下で、前記エレクトロルミネッセンス素子の開始電圧がＶｔであり、且つ－２Ｖ≦Ｖｔ≦４．０Ｖを満たし
より好ましくは、５００Ｈｚ下で、前記エレクトロルミネッセンス素子の開始電圧がＶｔであり、且つ－１．０Ｖ≦Ｖｔ≦３．０Ｖを満たす、請求項１に記載の有機エレクトロルミネッセンス素子。
好ましくは、５００Ｈｚ下で、前記エレクトロルミネッセンス素子の開始電圧がＶｔであり、且つ－２Ｖ≦Ｖｔ≦４．０Ｖを満たし
より好ましくは、５００Ｈｚ下で、前記エレクトロルミネッセンス素子の開始電圧がＶｔであり、且つ－１．０Ｖ≦Ｖｔ≦３．０Ｖを満たす、請求項１に記載の有機エレクトロルミネッセンス素子。
【請求項6】
５００Ｈｚ下で、前記エレクトロルミネッセンス素子における静電容量が最大値Ｃｍａｘに達すると、対応する電圧がＶＣｍａｘであり、且つ１．０Ｖ≦ＶＣｍａｘ≦６．０Ｖを満たし、
好ましくは、５００Ｈｚ下で、前記エレクトロルミネッセンス素子における静電容量が最大値Ｃｍａｘに達すると、対応する電圧がＶＣｍａｘであり、且つ１．５Ｖ≦ＶＣｍａｘ≦５．０Ｖを満たし、
より好ましくは、５００Ｈｚ下で、前記エレクトロルミネッセンス素子における静電容量が最大値Ｃｍａｘに達すると、対応する電圧がＶＣｍａｘであり、且つ２．０Ｖ≦ＶＣｍａｘ≦４．０Ｖを満たす、請求項１に記載の有機エレクトロルミネッセンス素子。
好ましくは、５００Ｈｚ下で、前記エレクトロルミネッセンス素子における静電容量が最大値Ｃｍａｘに達すると、対応する電圧がＶＣｍａｘであり、且つ１．５Ｖ≦ＶＣｍａｘ≦５．０Ｖを満たし、
より好ましくは、５００Ｈｚ下で、前記エレクトロルミネッセンス素子における静電容量が最大値Ｃｍａｘに達すると、対応する電圧がＶＣｍａｘであり、且つ２．０Ｖ≦ＶＣｍａｘ≦４．０Ｖを満たす、請求項１に記載の有機エレクトロルミネッセンス素子。
【請求項7】
前記金属錯体の最高被占分子軌道エネルギーレベル（ＥＨＯＭＯ）が－５．０５ｅＶ以下であり、
好ましくは、前記金属錯体の最高被占分子軌道エネルギーレベルが－５．１０ｅＶ以下であり、
より好ましくは、前記金属錯体の最高被占分子軌道エネルギーレベルが－５．１５ｅＶ以下である、請求項１に記載の有機エレクトロルミネッセンス素子。
好ましくは、前記金属錯体の最高被占分子軌道エネルギーレベルが－５．１０ｅＶ以下であり、
より好ましくは、前記金属錯体の最高被占分子軌道エネルギーレベルが－５．１５ｅＶ以下である、請求項１に記載の有機エレクトロルミネッセンス素子。
【請求項8】
前記金属錯体の最低未占有分子軌道エネルギーレベル（ＥＬＵＭＯ）が－２．１０ｅＶ以下であり、
好ましくは、前記金属錯体の最低未占有分子軌道エネルギーレベルが－２．１５ｅＶ以下であり、
より好ましくは、前記金属錯体の最低未占有分子軌道エネルギーレベルが－２．２０ｅＶ以下である、請求項１に記載の有機エレクトロルミネッセンス素子。
好ましくは、前記金属錯体の最低未占有分子軌道エネルギーレベルが－２．１５ｅＶ以下であり、
より好ましくは、前記金属錯体の最低未占有分子軌道エネルギーレベルが－２．２０ｅＶ以下である、請求項１に記載の有機エレクトロルミネッセンス素子。
【請求項9】
前記金属錯体を含有する前記有機層は、発光層である、請求項１に記載の有機エレクトロルミネッセンス素子。
【請求項10】
発光層には、第１のホスト化合物がさらに含まれ、
好ましくは、発光層には、第２のホスト化合物がさらに含まれ、
より好ましくは、前記第１のホスト化合物および／または第２のホスト化合物は、ベンゼン、ピリジン、ピリミジン、トリアジン、カルバゾール、アザカルバゾール、インドロカルバゾール、ジベンゾチオフェン、アザジベンゾチオフェン、ジベンゾフラン、アザジベンゾフラン、ジベンゾセレノフェン、トリフェニレン、アザトリフェニレン、フルオレン、シリコンフルオレン、ナフタレン、キノリン、イソキノリン、キナゾリン、キノキサリン、フェナントレン、アザフェナントレン、およびこれらの組合せからなる群から選ばれる少なくとも１種の化学基を含む、請求項９に記載の有機エレクトロルミネッセンス素子。
好ましくは、発光層には、第２のホスト化合物がさらに含まれ、
より好ましくは、前記第１のホスト化合物および／または第２のホスト化合物は、ベンゼン、ピリジン、ピリミジン、トリアジン、カルバゾール、アザカルバゾール、インドロカルバゾール、ジベンゾチオフェン、アザジベンゾチオフェン、ジベンゾフラン、アザジベンゾフラン、ジベンゾセレノフェン、トリフェニレン、アザトリフェニレン、フルオレン、シリコンフルオレン、ナフタレン、キノリン、イソキノリン、キナゾリン、キノキサリン、フェナントレン、アザフェナントレン、およびこれらの組合せからなる群から選ばれる少なくとも１種の化学基を含む、請求項９に記載の有機エレクトロルミネッセンス素子。
【請求項11】
前記金属錯体は、前記第１の化合物および第２の化合物にドーピングされ、金属錯体の重量が有機層の総重量に対して１％～３０％であり、
好ましくは、前記金属錯体は、前記第１の化合物および第２の化合物にドーピングされ、金属錯体の重量が有機層の総重量に対して３％～１３％である、請求項１０に記載の有機エレクトロルミネッセンス素子。
好ましくは、前記金属錯体は、前記第１の化合物および第２の化合物にドーピングされ、金属錯体の重量が有機層の総重量に対して３％～１３％である、請求項１０に記載の有機エレクトロルミネッセンス素子。
【請求項12】
前記金属錯体は、Ｍ（Ｌａ）ｍ（Ｌｂ）ｎ（Ｌｃ）ｑの一般式を有し、
Ｌａ、ＬｂおよびＬｃは、それぞれ金属Ｍと配位する第１、第２および第３の配位子であり、Ｌａ、Ｌｂ、Ｌｃは、同一または異なり、Ｌａ、ＬｂおよびＬｃは、結合して４座または複数座配位子を形成していてもよく、
ｍは１、２または３から選ばれ、ｎは０、１または２から選ばれ、ｑは０、１または２から選ばれ、ｍ＋ｎ＋ｑは、Ｍの酸化状態に等しく、ｍが２以上である場合、複数のＬａは、同一または異なり、ｎが２の場合、２つのＬｂは、同一または異なり、ｑが２の場合、２つのＬｃは、同一または異なり、
Ｌａは、出現毎に同一または異なってＣ＾Ｎ２座配位子から選ばれ、
金属Ｍは、相対原子質量が４０を超える金属から選ばれ、
Ｌａは、Ｅ－Ｆの構造を有し、
前記Ｅは、出現毎に同一または異なって置換または非置換の環原子数５～３０のヘテロアリール環から選ばれ、前記ヘテロアリール環に少なくとも１つの窒素原子が含まれ、Ｅは、前記ヘテロアリール環における前記窒素原子によって金属と金属－窒素結合または金属－Ｇ－窒素結合を形成し、
前記Ｆは、出現毎に同一または異なって置換または非置換の環原子数６～３０のアリール環、置換または非置換の環原子数５～３０のヘテロアリール環、またはこれらの組合せから選ばれ、環Ｆは、前記アリール環またはヘテロアリール環における炭素原子によって金属と金属－炭素結合または金属－Ｇ－炭素結合を形成し、
前記Ｆが少なくとも１つの置換基Ａを有し、および／またはＦが多環縮合環である場合、Ｅは、少なくとも１つの置換基Ａを有し、
２つまたは複数の置換基Ａが同時に存在すると、２つまたは複数の置換基Ａは、同一または異なり、
前記置換基Ａは、出現毎に同一または異なって置換または非置換の炭素原子数１～２０の非芳香族性基から選ばれ、
Ｇは、出現毎に同一または異なってＯまたはＳから選ばれ、
隣り合う置換基は、結合して環を形成していてもよく、
ＬｂおよびＬｃは、出現毎に同一または異なってモノアニオン性２座配位子から選ばれる、請求項１に記載の有機エレクトロルミネッセンス素子。
Ｌａ、ＬｂおよびＬｃは、それぞれ金属Ｍと配位する第１、第２および第３の配位子であり、Ｌａ、Ｌｂ、Ｌｃは、同一または異なり、Ｌａ、ＬｂおよびＬｃは、結合して４座または複数座配位子を形成していてもよく、
ｍは１、２または３から選ばれ、ｎは０、１または２から選ばれ、ｑは０、１または２から選ばれ、ｍ＋ｎ＋ｑは、Ｍの酸化状態に等しく、ｍが２以上である場合、複数のＬａは、同一または異なり、ｎが２の場合、２つのＬｂは、同一または異なり、ｑが２の場合、２つのＬｃは、同一または異なり、
Ｌａは、出現毎に同一または異なってＣ＾Ｎ２座配位子から選ばれ、
金属Ｍは、相対原子質量が４０を超える金属から選ばれ、
Ｌａは、Ｅ－Ｆの構造を有し、
前記Ｅは、出現毎に同一または異なって置換または非置換の環原子数５～３０のヘテロアリール環から選ばれ、前記ヘテロアリール環に少なくとも１つの窒素原子が含まれ、Ｅは、前記ヘテロアリール環における前記窒素原子によって金属と金属－窒素結合または金属－Ｇ－窒素結合を形成し、
前記Ｆは、出現毎に同一または異なって置換または非置換の環原子数６～３０のアリール環、置換または非置換の環原子数５～３０のヘテロアリール環、またはこれらの組合せから選ばれ、環Ｆは、前記アリール環またはヘテロアリール環における炭素原子によって金属と金属－炭素結合または金属－Ｇ－炭素結合を形成し、
前記Ｆが少なくとも１つの置換基Ａを有し、および／またはＦが多環縮合環である場合、Ｅは、少なくとも１つの置換基Ａを有し、
２つまたは複数の置換基Ａが同時に存在すると、２つまたは複数の置換基Ａは、同一または異なり、
前記置換基Ａは、出現毎に同一または異なって置換または非置換の炭素原子数１～２０の非芳香族性基から選ばれ、
Ｇは、出現毎に同一または異なってＯまたはＳから選ばれ、
隣り合う置換基は、結合して環を形成していてもよく、
ＬｂおよびＬｃは、出現毎に同一または異なってモノアニオン性２座配位子から選ばれる、請求項１に記載の有機エレクトロルミネッセンス素子。
【請求項13】
金属Ｍは、出現毎に同一または異なってＣｕ、Ａｇ、Ａｕ、Ｒｕ、Ｒｈ、Ｐｄ、Ｏｓ、ＩｒおよびＰｔからなる群から選ばれ、
好ましくは、金属Ｍは、出現毎に同一または異なってＰｔまたはＩｒから選ばれる、
請求項１または１２に記載の有機エレクトロルミネッセンス素子。
好ましくは、金属Ｍは、出現毎に同一または異なってＰｔまたはＩｒから選ばれる、
請求項１または１２に記載の有機エレクトロルミネッセンス素子。
【請求項14】
請求項１～１３のいずれか一項に記載の有機エレクトロルミネッセンス素子を含む、表示アセンブリ。
【請求項15】
Ｍ（Ｌａ）ｍ（Ｌｂ）ｎ（Ｌｃ）ｑの一般式を有する金属錯体であって、
Ｌａ、ＬｂおよびＬｃは、それぞれ金属Ｍと配位する第１、第２および第３の配位子であり、Ｌａ、Ｌｂ、Ｌｃは、同一または異なり、Ｌａ、ＬｂおよびＬｃは、結合して４座または複数座配位子を形成していてもよく、
ｍは１、２または３から選ばれ、ｎは０、１または２から選ばれ、ｑは０、１または２から選ばれ、ｍ＋ｎ＋ｑは、Ｍの酸化状態に等しく、ｍが２以上である場合、複数のＬａは、同一または異なり、ｎが２の場合、２つのＬｂは、同一または異なり、ｑが２の場合、２つのＬｃは、同一または異なり、
Ｌａは、出現毎に同一または異なってＣ＾Ｎ２座配位子から選ばれ、
金属Ｍは、相対原子質量が４０を超える金属から選ばれ、
Ｌａは、Ｅ－Ｆの構造を有し、
前記Ｅは、出現毎に同一または異なって置換または非置換の環原子数５～３０のヘテロアリール環から選ばれ、前記ヘテロアリール環には少なくとも１つの窒素原子が含まれ、Ｅは、前記ヘテロアリール環における前記窒素原子によって金属と金属－窒素結合または金属－Ｇ－窒素結合を形成し、
前記Ｆは、出現毎に同一または異なって置換または非置換の環原子数６～３０のアリール環、置換または非置換の環原子数５～３０のヘテロアリール環、またはこれらの組合せから選ばれ、環Ｆは、前記アリール環またはヘテロアリール環における炭素原子によって金属と金属－炭素結合または金属－Ｇ－炭素結合を形成し、
前記Ｆは、少なくとも１つの置換基Ａを有し、および／またはＦが多環縮合環である場合、Ｅは、少なくとも１つの置換基Ａを有し、
２つまたは複数の置換基Ａが同時に存在すると、２つまたは複数の置換基Ａは、同一または異なり、
前記置換基Ａは、出現毎に同一または異なって置換または非置換の炭素原子数１～２０の非芳香族性基から選ばれ、
Ｇは、出現毎に同一または異なってＯまたはＳから選ばれ、
隣り合う置換基は、結合して環を形成していてもよく、
置換基Ａは、Ｌａ配位子における他の置換基と結合して環を形成していてもよく、
ＬｂおよびＬｃは、出現毎に同一または異なってモノアニオン性２座配位子から選ばれ、
前記金属錯体は、エレクトロルミネッセンス素子において、
５００Ｈｚ下で、前記エレクトロルミネッセンス素子の静電容量の最大値がＣｍａｘであり
５００Ｈｚ下で、前記置換基Ａによる最大静電容量変化ΔＣｍａｘ≦－０．１２ｎＦである、金属錯体。
Ｌａ、ＬｂおよびＬｃは、それぞれ金属Ｍと配位する第１、第２および第３の配位子であり、Ｌａ、Ｌｂ、Ｌｃは、同一または異なり、Ｌａ、ＬｂおよびＬｃは、結合して４座または複数座配位子を形成していてもよく、
ｍは１、２または３から選ばれ、ｎは０、１または２から選ばれ、ｑは０、１または２から選ばれ、ｍ＋ｎ＋ｑは、Ｍの酸化状態に等しく、ｍが２以上である場合、複数のＬａは、同一または異なり、ｎが２の場合、２つのＬｂは、同一または異なり、ｑが２の場合、２つのＬｃは、同一または異なり、
Ｌａは、出現毎に同一または異なってＣ＾Ｎ２座配位子から選ばれ、
金属Ｍは、相対原子質量が４０を超える金属から選ばれ、
Ｌａは、Ｅ－Ｆの構造を有し、
前記Ｅは、出現毎に同一または異なって置換または非置換の環原子数５～３０のヘテロアリール環から選ばれ、前記ヘテロアリール環には少なくとも１つの窒素原子が含まれ、Ｅは、前記ヘテロアリール環における前記窒素原子によって金属と金属－窒素結合または金属－Ｇ－窒素結合を形成し、
前記Ｆは、出現毎に同一または異なって置換または非置換の環原子数６～３０のアリール環、置換または非置換の環原子数５～３０のヘテロアリール環、またはこれらの組合せから選ばれ、環Ｆは、前記アリール環またはヘテロアリール環における炭素原子によって金属と金属－炭素結合または金属－Ｇ－炭素結合を形成し、
前記Ｆは、少なくとも１つの置換基Ａを有し、および／またはＦが多環縮合環である場合、Ｅは、少なくとも１つの置換基Ａを有し、
２つまたは複数の置換基Ａが同時に存在すると、２つまたは複数の置換基Ａは、同一または異なり、
前記置換基Ａは、出現毎に同一または異なって置換または非置換の炭素原子数１～２０の非芳香族性基から選ばれ、
Ｇは、出現毎に同一または異なってＯまたはＳから選ばれ、
隣り合う置換基は、結合して環を形成していてもよく、
置換基Ａは、Ｌａ配位子における他の置換基と結合して環を形成していてもよく、
ＬｂおよびＬｃは、出現毎に同一または異なってモノアニオン性２座配位子から選ばれ、
前記金属錯体は、エレクトロルミネッセンス素子において、
５００Ｈｚ下で、前記エレクトロルミネッセンス素子の静電容量の最大値がＣｍａｘであり
５００Ｈｚ下で、前記置換基Ａによる最大静電容量変化ΔＣｍａｘ≦－０．１２ｎＦである、金属錯体。
【請求項16】
環Ｆが多環縮合環である場合、前記置換基Ａは、環Ｆにおける金属と直接結合した環上に位置し、及び／または、
環Ｆが多環縮合環である場合、前記置換基Ａは、式１における環Ｅ上に位置する、請求項１５に記載の金属錯体。
環Ｆが多環縮合環である場合、前記置換基Ａは、式１における環Ｅ上に位置する、請求項１５に記載の金属錯体。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、有機電子素子、たとえば有機エレクトロルミネッセンス素子に関する。特に、特定の置換基Ａを有する金属錯体を含み、且つ該置換基Ａが素子において最大静電容量を低下可能である有機エレクトロルミネッセンス素子、該有機エレクトロルミネッセンス素子を含む表示アセンブリ、および該金属錯体の有機光電素子における使用に関する。
【背景技術】
【0002】
有機電子素子は、有機発光ダイオード（ＯＬＥＤｓ）、有機電界効果トランジスタ（Ｏ－ＦＥＴｓ）、有機発光トランジスタ（ＯＬＥＴｓ）、有機起電セル（ＯＰＶｓ）、色素－増感太陽電池（ＤＳＳＣｓ）、有機光検出器、有機感光装置、有機電界効果素子（ＯＦＱＤｓ）、発光電気化学セル（ＬＥＣｓ）、有機レーザダイオードおよび有機プラズマ発光素子を含むが、それに限定されない。
【0003】
１９８７年、イーストマンコダック（Ｅａｓｔｍａｎ Ｋｏｄａｋ）のＴａｎｇおよびＶａｎ Ｓｌｙｋｅにより、電子輸送層および発光層として、アリールアミン正孔輸送層とトリス－８－ヒドロキシキノリン－アルミニウム層とを含む二層有機エレクトロルミネセント素子が報道されている（Ａｐｐｌｉｅｄ Ｐｈｙｓｉｃｓ Ｌｅｔｔｅｒｓ、１９８７、５１（１２）：９１３～９１５）。素子に対してバイアスが一旦印加されると、緑色光が素子から発射される。この発明は、現代の有機発光ダイオード（ＯＬＥＤｓ）の発展に対する基礎を築き上げている。最も先進的なＯＬＥＤｓは、電荷注入・輸送層、電荷・励起子ブロッキング層、および陰極と陽極との間の１つまたは複数の発光層などの複数の層を含んでもよい。ＯＬＥＤｓは、自発光性ソリッドステート素子であるので、表示および照明の適用に対して極めて大きな潜在力を提供している。また、有機材料の固有な特性、例えばそれらの可撓性は、可撓性基板で行った製造などの特殊な適用に非常に適合するようになっている。
【0004】
ＯＬＥＤは、その発光メカニズムに応じて、３種の異なるタイプに分けられている。Ｔａｎｇおよびｖａｎ Ｓｌｙｋｅにより発明されたＯＬＥＤは、蛍光ＯＬＥＤであり、一重項発光のみを使用する。素子において生成した三重項が非輻射減衰通路により浪費され、蛍光ＯＬＥＤの内部量子効率（ＩＱＥ）が２５％に過ぎないため、この制限はＯＬＥＤの商業化を妨害している。１９９７年、ＦｏｒｒｅｓｔおよびＴｈｏｍｐｓｏｎにより、錯体含有重金属からの三重項発光を発光体として用いるりん光ＯＬＥＤが報道されている。そのため、一重項および三重項を収穫し、１００％のＩＱＥを実現することができる。その効率が高いため、りん光ＯＬＥＤの発見および発展は、直接的にアクティブマトリクスＯＬＥＤ（ＡＭＯＬＥＤ）の商業化に貢献する。最近、Ａｄａｃｈｉは、有機化合物の熱活性化遅延蛍光（ＴＡＤＦ）によって高効率を実現している。これらの発光体は、小さい一重項－三重項ギャップを有するため、励起子が三重項から一重項に戻るトランジションが可能となる。ＴＡＤＦ素子において、三重項励起子がリバースシステム間で貫通すること（逆項間交差）によって一重項励起子を生成することに起因してＩＱＥが高くなっている。
【0005】
ＯＬＥＤｓは、さらに、所用材料の形態に応じて、小分子とポリマーＯＬＥＤに分けられてもよい。小分子とは、ポリマーではない、有機または有機金属のいずれかの材料を指し、精確な構造を有すれば、小分子の分子量が大きくてもよい。明確な構造を有するデンドリマーは、小分子と認められている。ポリマーＯＬＥＤは、共役ポリマーと、側鎖の発光基を有する非共役ポリマーとを含む。製造過程において後重合を発生すると、小分子ＯＬＥＤがポリマーＯＬＥＤになり得る。
【0006】
様々なＯＬＥＤの製造方法が公知されている。小分子ＯＬＥＤは、一般的に、真空熱蒸発により製造されるものである。ポリマーＯＬＥＤは、例えばスピンコート、インクジェット印刷およびノズル印刷などの溶液法により製造されるものである。材料が溶剤に溶解または分散することが可能であれば、小分子ＯＬＥＤも溶液法により製造されることができる。
【0007】
ＯＬＥＤの発光色は、発光材料の構造設計により実現することができる。ＯＬＥＤは、所望のスペクトルを実現するように、１つまたは複数の発光層を含んでもよい。緑色、黄色、赤色ＯＬＥＤにおいて、りん光材料は、既に商業化の実現に成功したが、青色のりん光素子には、依然として、青色が飽和せず、耐用年数が短く、作業電圧が高いなどの問題が存在する。市販のフルカラーＯＬＥＤディスプレイは、一般的に混合策略を用い、青色の蛍光、および黄色、赤色または緑色のりん光を用いる。現在、りん光ＯＬＥＤの効率が高輝度の場合に急速に低下するという問題が存在する。また、より飽和した発光スペクトル、より高い効率、およびより長いデバイス耐用年数を有することが望まれている。
【0008】
電子工学の観点からＯＬＥＤの表示原理を簡単に説明すると、ある閾値よりも大きい印加電界の作用下で、正孔と電子が電流の形態でそれぞれ陽極および陰極から、陽極と陰極との間に挟まれた有機薄膜発光層に注入され、両者が結合して励起子を形成し、放射再結合が発生することで発光することである。有機発光薄膜が明らかな静電容量の特性を有するため、有機発光薄膜層の静電容量は、ＯＬＥＤ表示素子の低階調時における応答時間およびリフレッシュ周波数に影響を与える重要な要因となっている。
【0009】
ＯＬＥＤ素子では、素子のＣ－Ｖ（静電容量－電圧）特性を検討することにより、電荷の素子における移動、分布および累積を分析するために用いられてもよい。図３に示す素子の静電容量－電圧（Ｃ－Ｖ）特性のグラフに示すように、印加されたバイアス電圧によれば、素子における電荷の動力学についての検討は、簡単に、以下の４種類のケースに分けられる。
【0010】
１）印加電圧Ｖ０が開始電圧Ｖｔよりも小さい場合、即ちＶ０＜Ｖｔの場合、キャリア（正孔）が素子の内部に進入不可であるので、素子が、陰極と陽極との間に連結された絶縁体のように示す。そのため、このような場合、素子の静電容量は、定数であり、この際の静電容量は、素子の幾何静電容量Ｃｇｅｏと呼ばれる。
【0011】
２）印加電圧Ｖ０が開始電圧Ｖｔ超え電圧ＶＣｍａｘ未満である場合、即ちＶｔ＜Ｖ０＜ＶＣｍａｘの場合、正孔が素子の内部に注入され始め、正孔の素子の内部における累積に伴い、素子の静電容量が大きくなる。
【0012】
３）印加電圧Ｖ０が持続して大きくなる場合、素子の静電容量値も持続して大きくなり、印加された電圧Ｖ０が素子の電圧ＶＣｍａｘと等しくなる、すなわちＶ０＝ＶＣｍａｘになるまで、素子の静電容量が最大値Ｃｍａｘに達する。
【0013】
４）印加電圧Ｖ０が電圧ＶＣｍａｘよりも大きい場合、即ちＶ０＞ＶＣｍａｘの場合、電子が素子の内部に注入され始め、直ちに正孔－電子の結合が発生し、素子に累積したキャリアが消耗されることに伴い、素子の静電容量がだんだん小さくなる。
【0014】
素子の静電容量の大きさは、有機薄膜発光層のうちの各層の材料が電荷の注入および輸送に対する影響を受ける。現在、一部の検討によれば、正孔の注入を弱めることにより素子の静電容量を低下させることができるが、この方法は、素子の内部における電荷のバランスに影響を及ぼすことで、素子の効率および耐用年数に影響を及ぼす恐れがある。現在、発光材料の素子発光層における重量比が比較的に小さい原因で、如何に発光層における材料の構造を変更することによって静電容量が低いＯＬＥＤ素子を実現するかについての研究や報道、特に、発光層における発光材料の構造が素子の静電容量に対する影響についての研究がない。
【先行技術文献】
【非特許文献】
【0015】
【非特許文献1】Ａｐｐｌｉｅｄ Ｐｈｙｓｉｃｓ Ｌｅｔｔｅｒｓ、１９８７、５１（１２）：９１３～９１５
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0016】
本発明は、上述した問題の少なくとも一部を解決するために、一連の、置換基Ａを有し且つ該置換基Ａが素子において最大静電容量を低下可能である金属錯体を含む有機エレクトロルミネッセンス素子を提供することを目的とする。前記金属錯体は、エレクトロルミネッセンス素子の発光層における発光材料として用いられることができる。前記置換基Ａを有する金属錯体を含む素子は、素子の最大静電容量の低下をもたらすことができることで、ＯＬＥＤ表示素子の低階調時における応答時間およびリフレッシュ周波数を向上させることができる。一方、前記置換基Ａは、素子の最大静電容量の低下をもたらすことができる。それと同時に、前記置換基Ａを含む金属錯体により製造された素子は、置換基Ａを含まない金属錯体により製造された素子に対して、優れた素子の性能を依然として維持することができる。
【課題を解決するための手段】
【0017】
本発明の一実施例によれば、陰極と、陽極と、陰極と陽極との間に設けられた有機層とを含む有機エレクトロルミネッセンス素子であって、
前記有機層は、金属Ｍと、金属Ｍと配位する少なくとも１つのＣ＾Ｎ２座配位子Ｌａとを含む金属錯体を含有し、
金属Ｍは、相対原子質量が４０を超える金属から選ばれ、
２つまたは複数の配位子Ｌａが同時に存在すると、２つまたは複数の配位子Ｌａは、同一または異なってもよく、
少なくとも１つの前記配位子Ｌａ上において少なくとも１つの置換基Ａが含まれ、
前記置換基Ａは、出現毎に同一または異なって置換または非置換の炭素原子数１～２０の非芳香族性基から選ばれ、
２つまたは複数の置換基Ａが同時に存在すると、２つまたは複数の置換基Ａは、同一または異なってもよく、
前記金属錯体は、エレクトロルミネッセンス素子における静電容量特性が、
５００Ｈｚ下で、前記エレクトロルミネッセンス素子の静電容量の最大値がＣｍａｘであり、
５００Ｈｚ下で、前記置換基Ａによる最大静電容量変化ΔＣｍａｘ≦－０．１２ｎＦであることを満たす、有機エレクトロルミネッセンス素子が開示される。
本発明の他の実施例によれば、上述した実施例に記載された有機エレクトロルミネッセンス素子を含む表示アセンブリがさらに開示される。
前記有機層は、金属Ｍと、金属Ｍと配位する少なくとも１つのＣ＾Ｎ２座配位子Ｌａとを含む金属錯体を含有し、
金属Ｍは、相対原子質量が４０を超える金属から選ばれ、
２つまたは複数の配位子Ｌａが同時に存在すると、２つまたは複数の配位子Ｌａは、同一または異なってもよく、
少なくとも１つの前記配位子Ｌａ上において少なくとも１つの置換基Ａが含まれ、
前記置換基Ａは、出現毎に同一または異なって置換または非置換の炭素原子数１～２０の非芳香族性基から選ばれ、
２つまたは複数の置換基Ａが同時に存在すると、２つまたは複数の置換基Ａは、同一または異なってもよく、
前記金属錯体は、エレクトロルミネッセンス素子における静電容量特性が、
５００Ｈｚ下で、前記エレクトロルミネッセンス素子の静電容量の最大値がＣｍａｘであり、
５００Ｈｚ下で、前記置換基Ａによる最大静電容量変化ΔＣｍａｘ≦－０．１２ｎＦであることを満たす、有機エレクトロルミネッセンス素子が開示される。
本発明の他の実施例によれば、上述した実施例に記載された有機エレクトロルミネッセンス素子を含む表示アセンブリがさらに開示される。
【0018】
本発明では、前記有機エレクトロルミネッセンス素子は、置換基Ａを有し且つ該置換基Ａが素子において最大静電容量を低下可能である金属錯体を用いることにより、前記有機エレクトロルミネッセンス素子は、ＯＬＥＤ表示素子の低階調時における応答時間およびリフレッシュ周波数を向上させるとともに、優れた素子の性能を維持することができる。
【図面の簡単な説明】
【0019】
【図1】本発明に係る有機エレクトロルミネッセンス素子の模式図である。
【図2】本発明に係る他の有機エレクトロルミネッセンス素子の模式図である。
【図3】素子の静電容量－電圧（Ｃ－Ｖ）特性曲線の模式図である。
【発明を実施するための形態】
【0020】
ＯＬＥＤは、ガラス、プラスチック、および金属などの様々な基板で製造することができる。図１は、有機発光装置１００を例示的に制限せずに示している。図面に対して、必ずしも縮尺どおりに製作するわけではなく、図において、必要に応じて一部の層構造を省略してもよい。装置１００には、基板１０１、陽極１１０、正孔注入層１２０、正孔輸送層１３０、電子ブロッキング層１４０、発光層１５０、正孔ブロッキング層１６０、電子輸送層１７０、電子注入層１８０および陰極１９０が含まれてもよい。装置１００は、記載される層を順に堆積することにより製造されてもよい。各層の性質、機能および例示的な材料については、米国特許ＵＳ７２７９７０４Ｂ２の第６～１０欄においてより詳細に記載されており、そのすべての内容を本明細書に援用する。
【0021】
これらの層のそれぞれには、より多くの実例がある。例示的には、全文を援用するように組み込まれた米国特許第５８４４３６３号において、可撓性で透明な基板－陽極の組合せが開示されている。例えば、全文を援用するように組み込まれた米国特許出願公開第２００３／０２３０９８０号において、ｐ型ドープの正孔輸送層の実例は５０：１のモル比でＦ４－ＴＣＮＱがドーピングされたｍ－ＭＴＤＡＴＡであることが開示されている。全文を援用するように組み込まれた、トンプソン（Ｔｈｏｍｐｓｏｎ）らによる米国特許第６３０３２３８号において、ホスト材料の実例が開示されている。例えば、全文を援用するように組み込まれた米国特許出願公開第２００３／０２３０９８０号において、ｎ型ドープの電子輸送層の実例は１：１のモル比でＬｉがドーピングされたＢＰｈｅｎであることが開示されている。全文を援用するように組み込まれた米国特許第５７０３４３６号および第５７０７７４５号において、例えばＭｇ：Ａｇなどの金属薄層と、その上に被覆された、スパッタ堆積された透明な導電ＩＴＯ層とを有する複合陰極を含む陰極の実例が開示されている。全文を援用するように組み込まれた米国特許第６０９７１４７号および米国特許出願公開第２００３／０２３０９８０号において、より詳細に、ブロッキング層の原理と使用が記載されている。全文を援用するように組み込まれた米国特許出願公開第２００４／０１７４１１６号において注入層の実例が提供されている。全文を援用するように組み込まれた米国特許出願公開第２００４／０１７４１１６号において、保護層が記載されている。
【0022】
非限定的な実施例により上述した分層構造が提供される。上述した各種の層を組み合わせることによってＯＬＥＤの機能が実現することができ、或いは、一部の層を完全に省略することができる。それは、明確に記載されていない他の層を含んでもよい。それぞれの層内に、最適な性能を実現するように、単一の材料または多種の材料の混合物を使用することができる。機能層はいずれも、複数なサブ層を含んでもよく、例えば、発光層は、所望の発光スペクトルを実現するように、２層の異なる発光材料を有してもよい。
【0023】
一実施例において、ＯＬＥＤは、陰極と陽極との間に設けられた「有機層」を有すると記載されてもよい。当該有機層は、１つまたは複数の層を含んでもよい。
【0024】
ＯＬＥＤにもカプセル化層が必要であり、図２に示すように、有機発光装置２００が例示的に制限せずに示されている。図１との相違点は、水分および酸素などの外界からの有害物質を防止するように、陰極１９０上にカプセル化層１０２を含んでもよい。ガラス、または有機－無機混合層などのカプセル化機能を提供可能ないかなる材料も、カプセル化層として用いられてもよい。カプセル化層は、ＯＬＥＤ素子の外部に、直接または間接的に配置されるべきである。多層薄膜カプセル化については、米国特許ＵＳ７９６８１４６Ｂ２において記載されており、そのすべての内容を本明細書に援用する。
【0025】
本発明の実施例により製造される素子は、当該素子の１つまたは複数の電子部材モジュール（或いは、ユニット）を有する各種の消費製品に組み込まれてもよい。これらの消費製品は、例えば、フラットパネルディスプレイ、モニタ、医療用モニタ、テレビ、ビルボード、室内または室外用照明ランプおよび／または信号ランプ、ヘッドアップディスプレイ、全部または一部透明のディスプレイ、可撓性ディスプレイ、スマートフォン、フラットパネルコンピューター、フラットパネル携帯電話、ウェアラブル素子、スマートウォッチ、ラップトップコンピューター、デジタルカメラ、携帯型ビデオカメラ、ファインダー、マイクロディスプレイ、３－Ｄディスプレイ、車載ディスプレイおよびテールライトを含む。
【0026】
本明細書に記載される材料および構造は、上述にて列挙されている他の有機電子素子にも用いられてもよい。
【0027】
「頂部」とは、基板から最も遠く、「底部」とは、基板から最も近いことを意味する。第１層が第２層「上」に設けられていると記載されている場合、第１層が基板から相対的に遠いように設けられている。第１層が第２層「と」「接触する」ことを規定していない限り、第１層と第２層との間に他の層が存在してもよい。例示的には、陰極と陽極との間に各種の有機層が存在しても、依然として、陰極が陽極「上」に設けられていると記載されることができる。
【0028】
本明細書に記載されるように、「発光面積」とは、有機エレクトロルミネッセンス素子における、発光面に垂直な方向において、陽極が有機層に直接接触しながら有機層が陰極に直接接触するときに対応する面積である。本明細書において、実施例および比較例における発光面積は、０．０４ｃｍ２である。
【0029】
「溶液が処理可能である」とは、溶液または懸濁液の形態で液体媒体に溶解、分散または輸送可能であり、および／または液体媒体から堆積可能であることを意味する。
【0030】
配位子は、直接的に発射材料の感光性質を促成すると、「感光性」と呼ばれてもよいことが信じられている。配位子は、発射材料の感光性質を促成しないと、「補助性」と呼ばれてもよい。しかし、補助性の配位子は、感光性配位子の性質を変更することができることが信じられている。
【0031】
蛍光ＯＬＥＤの内部量子効率（ＩＱＥ）は、遅延蛍光の存在によって２５％のスピン統計による制限を超えてもよいことが信じられている。遅延蛍光は、一般的に２つのタイプ、すなわちＰ型遅延蛍光およびＥ型遅延蛍光に分けられてもよい。Ｐ型遅延蛍光は、三重項－三重項消滅（ＴＴＡ）により生成される。
【0032】
一方、Ｅ型遅延蛍光は、２つの三重項の衝突ではなく、三重項と一重項との励起状態の変換に依存する。Ｅ型遅延蛍光を生成可能な化合物は、エネルギー状態の変換を行うように、極めて小さい一重項－三重項ギャップを有することが必要である。熱エネルギーは、三重項から一重項までの遷移を活性化することができる。このようなタイプの遅延蛍光は、熱活性化遅延蛍光（ＴＡＤＦ）とも呼ばれる。ＴＡＤＦの顕著な特徴は、遅延成分が温度の上昇と伴って向上することにある。リバースシステム（ＲＩＳＣ）間の貫通（逆項間交差）の速度が十分に速いと、三重項からの非輻射減衰を最小化させ、バックフィルした一重項の励起状態の割合は７５％に達することができる。一重項の合計割合は１００％であってもよく、エレクトロによる励起子のスピン統計の２５％をはるかに超えている。
【0033】
Ｅ型遅延蛍光の特徴は、励起複合物系または単一の化合物から見える。理論に限定されず、Ｅ型遅延蛍光は、発光材料が小さい一重項－三重項エネルギーギャップ（ΔＥＳ－Ｔ）を有する必要がある。有機非金属含有の供与体・受容体発光材料は、この点を実現する可能性がある。これらの材料の発射は、通常、供与体・受容体電荷遷移（ＣＴ）型発射であると特徴付けられる。これらの供与体・受容体型化合物において、ＨＯＭＯとＬＵＭＯとの空間分離は、一般的に小さいΔＥＳ－Ｔを生成することになる。これらの状態は、ＣＴ状態を含んでもよい。通常、供与体・受容体発光材料は、電子供与体部分（例えば、アミン基またはカルバゾール誘導体）と電子受容体部分（例えば、Ｎ含有の六員芳香族環）を結合することにより構築される。
【0034】
置換基の専門用語の定義について
【0035】
ハロゲンまたはハロゲン化物とは、本明細書に用いられるように、フッ素、塩素、臭素およびヨウ素を含む。
【0036】
アルキル基とは、本明細書に用いられるように直鎖および分岐鎖のアルキル基を含む。アルキル基は、炭素原子数１～２０のアルキル基であってもよく、炭素原子数１～１２のアルキル基であることが好ましく、炭素原子数１～６のアルキル基であることがより好ましい。アルキル基の実例は、メチル、エチル、プロピル、イソプロピル、ｎ－ブチル、ｓｅｃ－ブチル、イソブチル、ｔｅｒｔ－ブチル、ｎ－ペンチル、ｎ－ヘキシル、ｎ－ヘプチル、ｎ－オクチル、ｎ－ノニル、ｎ－デシル、ｎ－ウンデシル、ｎ－ドデシル、ｎ－トリデシル、ｎ－テトラデシル、ｎ－ペンタデシル、ｎ－ヘキサデシル、ｎ－ヘプタデシル、ｎ－オクタデシル、ネオペンチル、１－メチルペンチル、２－メチルペンチル、１－ペンチルヘキシル、１－ブチルペンチル、１－ヘプチルオクチル、および３－メチルペンチルを含む。そのうち、メチル、エチル、プロピル、イソプロピル、ｎ－ブチル、ｓｅｃ－ブチル、イソブチル、ｔｅｒｔ－ブチル、ｎ－ペンチル、ネオペンチルおよびｎ－ヘキサンであることが好ましい。また、アルキル基は、置換されていてもよい。
【0037】
シクロアルキル基とは、本明細書に用いられるように環状のアルキル基を含む。シクロアルキル基は、環炭素原子数３～２０のシクロアルキル基であってもよく、炭素原子数４～１０のシクロアルキル基であることが好ましい。シクロアルキル基の実例は、シクロブチル、シクロペンチル、シクロヘキシル、４－メチルシクロヘキシル、４，４－ジメチルシクロヘキシル、１－アダマンチル、２－アダマンチル、１－ノルボルニル基、２－ノルボルニル基などを含む。そのうち、シクロペンチル、シクロヘキシル、４－メチルシクロヘキシル、４，４－ジメチルシクロヘキシルであることが好ましい。また、シクロアルキル基は、置換されていてもよい。
【0038】
ヘテロアルキル基とは、本明細書に用いられるように、アルキル鎖のうちの１つまたは複数の炭素が、窒素原子、酸素原子、硫黄原子、セレン原子、リン原子、ケイ素原子、ゲルマニウム原子およびホウ素原子からなる群から選ばれるヘテロ原子で置換されてなる。ヘテロアルキル基は、炭素原子数１～２０のヘテロアルキル基であってもよく、炭素原子数１～１０のヘテロアルキル基であることが好ましく、炭素原子数１～６のヘテロアルキル基であることがより好ましい。ヘテロアルキル基の実例は、メトキシメチル基、エトキシメチル基、エトキシエチル基、メチルチオメチル基、エチルチオメチル基、エチルチオエチル基、メトキシメトキシメチル基、エトキシメトキシメチル基、エトキシエトキシエチル基、ヒドロキシメチル基、ヒドロキシエチル基、ヒドロキシプロピル基、メルカプトメチル基、メルカプトエチル基、メルカプトプロピル基、アミノメチル基、アミノエチル基、アミノプロピル基、ジメチルアミノメチル基、トリメチルゲルマニウムメチル基、トリメチルゲルマニウムエチル基、トリメチルゲルマニウムイソプロピル基、ジメチルエチルゲルマニウムメチル基、ジメチルイソプロピルゲルマニウムメチル基、ｔｅｒｔ－ブチルジメチルゲルマニウムメチル基、トリエチルゲルマニウムメチル基、トリエチルゲルマニウムエチル基、トリイソプロピルゲルマニウムメチル基、トリイソプロピルゲルマニウムエチル基、トリメチルシリルメチル基、トリメチルシリルエチル基、トリメチルシリルイソプロピル基、トリメチルシリルイソプロピル基、トリイソプロピルシリルメチル基、トリイソプロオイルシリルエチル基。また、ヘテロアルキル基は、置換されていてもよい。
【0039】
アルケニル基とは、本明細書に用いられるように、直鎖、分岐鎖および環状オレフィン基を含む。鎖状のアルケニル基は、炭素原子数２～２０のアルケニル基であってもよく、炭素原子数２～１０のアルケニル基であることが好ましい。アルケニル基の例は、ビニル基、プロピレン基、１－ブテニル基、２－ブテニル基、３－ブテニル基、１，３－ブタジエニル基、１－メチルビニル基、スチリル基、２，２－ジフェニルビニル基、１，２－ジフェニルビニル基、１－メチルアリル基、１，１－ジメチルアリル基、２－メチルアリル基、１－フェニルアリル基、２－フェニルアリル基、３－フェニルアリル基、３，３－ジフェニルアリル基、１，２－ジメチルアリル基、１－フェニル－１－ブテニル基、３－フェニル－１－ブテニル基、シクロペンテニル基、シクロペンタジエニル基、シクロヘキセニル基、シクロヘプテニル基、シクロヘプタトリエニル基、シクロオクテニル基、シクロオクタテトラエニル基およびノルボルニルアルケニル基を含む。また、アルケニル基は、置換されていてもよい。
【0040】
アルキニル基とは、本明細書に用いられるように、直鎖のアルキニル基を含む。アルキニル基は、炭素原子数２～２０のアルキニル基であってもよく、炭素原子数２～１０のアルキニル基であることが好ましい。アルキニル基の実例は、エチニル基、プロピニル基、プロパルギル基、１－ブチニル基、２－ブチニル基、３－ブチニル基、１－ペンチニル基、２－ペンチニル基、３，３－ジメチル－１－ブチニル基、３－エチル－３－メチル－１－ペンチニル基、３，３－ジイソプロピル１－ペンチニル基、フェニルエチニル基、フェニルプロピニル基などを含む。そのうち、エチニル基、プロピニル基、プロパルギル基、１－ブチニル基、２－ブチニル基、３－ブチニル基、１－ペンチニル基、フェニルエチニル基であることが好ましい。また、アルキニル基は、置換されていてもよい。
【0041】
アリール基または芳香族基とは、本明細書に用いられるように、非縮合および縮合系を考慮する。アリール基は、炭素原子数６～３０のアリール基であってもよく、炭素原子数６～２０のアリール基であることが好ましく、炭素原子数６～１２のアリール基であることがより好ましい。アリール基の例は、フェニル、ビフェニル、ターフェニル、トリフェニレン、テトラフェニレン、ナフタレン、アントラセン、フェナレン、フェナントレン、フルオレン、ピレン、クリセン、ペリレン、およびアズレンを含み、フェニル、ビフェニル、ターフェニル、トリフェニレン、フルオレンおよびナフタレンであることが好ましい。非縮合アリール基の例は、フェニル、ビフェニル－２－イル、ビフェニル－３－イル、ビフェニル－４－イル、ｐ－ターフェニル－４－イル、ｐ－ターフェニル－３－イル、ｐ－トリビフェニル－２－イル、ｍ－ターフェニル－４－イル、ｍ－ターフェニル－３－イル、ｍ－ターフェニル－２－イル、ｏ－トリル、ｍ－トリル、ｐ－トリル、ｐ－（２－フェニルプロピル）フェニル、４’－メチルビフェニル、４’’－ｔｅｒｔ－ブチル－ｐ－ターフェニル－４－イル、ｏ－クミル、ｍ－クミル、ｐ－クミル、２，３－キシリル、３，４－キシリル、２，５－ジメチルフェニル、メシチレンおよびｍ－テトラフェニルを含む。また、アリール基は、置換されていてもよい。
【0042】
複素環基とは、本明細書に用いられるように、非芳香族の環状基を考慮する。非芳香族複素環基は、環原子数３～２０の飽和複素環基および環原子数３～２０の不飽和非芳香族複素環基を含み、そのうちの少なくとも１つの環原子は、窒素原子、酸素原子、硫黄原子、セレン原子、ケイ素原子、リン原子、ゲルマニウム原子およびホウ素原子からなる群から選ばれ、非芳香族複素環基は、環原子数３～７のものであることが好ましく、窒素、酸素、ケイ素または硫黄などの少なくとも１つのヘテロ原子を含む。非芳香族複素環基の実例は、オキシラニル、オキセタニル、テトラヒドロフラニル、テトラヒドロピラニル、ジオキソペンチル、ジオキサニル、アジリジニル、ジヒドロピロール、テトラヒドロピロリル、ピペリジニル、オキサゾリジニル、モルホリニル、ピペラジニル、オキサシクロヘプタトリエニル、チアシクロヘプタトリエニル、アザシクロヘプタトリエニルおよびテトラヒドロシロールを含む。また、複素環基は、置換されていてもよい。
【0043】
ヘテロアリール基とは、本明細書に用いられるように、ヘテロ原子数１～５の非縮合および縮合ヘテロ芳香族基を含んでもよく、そのうちの少なくとも１つのヘテロ原子は、窒素原子、酸素原子、硫黄原子、セレン原子、ケイ素原子、リン原子、ゲルマニウム原子およびホウ素原子からなる群から選ばれる。イソアリール基とは、ヘテロアリール基も指す。ヘテロアリール基は、炭素原子数３～３０のヘテロアリール基であってもよく、炭素原子数３～２０のヘテロアリール基であることが好ましく、炭素原子数３～１２のヘテロアリール基であることがより好ましい。好適なヘテロアリール基は、ジベンゾチオフェン、ジベンゾフラン、ジベンゾセレノフェン、フラン、チオフェン、ベンゾフラン、ベンゾチオフェン、ベンゾセレノフェン、カルバゾール、インドロカルバゾール、ピリドインドール、ピロロピリジン、ピラゾール、イミダゾール、トリアゾール、オキサゾール、チアゾール、オキサジアゾール、オキサトリアゾール、ジオキサゾール、チアジアゾール、ピリジン、ピリダジン、ピリミジン、ピラジン、トリアジン、オキサジン、オキサチアジン、オキサジアジン、インドール、ベンズイミダゾール、インダゾール、インデノアジン、ベンゾオキサゾール、ベンズイソオキサゾール、ベンゾチアゾール、キノリン、イソキノリン、シンノリン、キナゾリン、キノキサリン、ナフチリジン、フタラジン、プテリジン、キサンテン、アクリジン、フェナジン、フェノチアジン、ベンゾフランピリジン、フランジピリジン、ベンゾチエノピリジン、チエノビピリジン、ベンゾセレノピリジン、およびセレンベンゾピリジンを含み、ジベンゾチオフェン、ジベンゾフラン、ジベンゾセレノフェン、カルバゾール、インドロカルバゾール、イミダゾール、ピリジン、トリアジン、ベンズイミダゾール、１，２－アザボラン、１，３－アザボラン、１，４－アザボラン、ボラゾールおよびそのアザ類似物を含むことが好ましい。また、ヘテロアリール基は、置換されていてもよい。
【0044】
アルコキシ基とは、本明細書に用いられるように、－Ｏ－アルキル基、－Ｏ－シクロアルキル基、－Ｏ－ヘテロアルキル基または－Ｏ－複素環基で表される。アルキル基、シクロアルキル基、ヘテロアルキル基および複素環基の例および好ましい例は、上記例と同様である。アルコキシ基は、炭素原子数１～２０のアルコキシ基であってもよく、炭素原子数１～６のアルコキシ基であることが好ましい。アルコキシ基の例は、メトキシ、エトキシ、プロポキシ、ブトキシ、ペンチルオキシ、ヘキシルオキシ、シクロプロピルオキシ、シクロブチルオキシ、シクロペンチルオキシ、シクロヘキシルオキシ、テトラヒドロフラニルオキシ、テトラヒドロピラニルオキシ、メトキシプロピルオキシ、エトキシエチルオキシ、メトキシメチルオキシおよびエトキシメチルオキシを含む。また、アルコキシ基は、置換されていてもよい。
【0045】
アリールオキシ基とは、本明細書に用いられるように、－Ｏ－アリール基または－Ｏ－ヘテロアリール基で表される。アリール基およびヘテロアリール基の例および好ましい例は、上記例と同様である。アリールオキシ基は、炭素原子数６～３０のアリールオキシ基であってもよく、炭素原子数６～２０のアリールオキシ基であることが好ましい。アリールオキシ基の例は、フェノキシおよびビフェノキシを含む。また、アリールオキシ基は、置換されていてもよい。
【0046】
アラルキル基とは、本明細書に用いられるように、アリール基で置換されたアルキル基を含む。アラルキル基は、炭素原子数７～３０のアラルキル基であってもよく、炭素原子数７～２０のアラルキル基であることが好ましく、炭素原子数７～１３のアラルキル基であることがより好ましい。アラルキル基の例は、ベンジル、１－フェニルエチル、２－フェニルエチル、１－フェニルイソプロピル、２－フェニルイソプロピル、フェニル－ｔｅｒｔ－ブチル、α－ナフチルメチル、１－α－ナフチルエチル、２－α－ナフチルエチル、１－α－ナフチルイソプロピル、２－α－ナフチルイソプロピル、β－ナフチルメチル、１－β－ナフチル－エチル、２－β－ナフチル－エチル、１－β－ナフチルイソプロピル、２－β－ナフチルイソプロピル、ｐ－メチルベンジル、ｍ－メチルベンジル、ｏ－メチルベンジル、ｐ－クロロベンジル、ｍ－クロロベンジル、ｏ－クロロベンジル、ｐ－ブロモベンジル、ｍ－ブロモベンジル、ｏ－ブロモベンジル、ｐ－ヨードベンジル、ｍ－ヨードベンジル、ｏ－ヨードベンジル、ｐ－ヒドロキシベンジル、ｍ－ヒドロキシベンジル、ｏ－ヒドロキシベンジル、ｐ－アミノベンジル、ｍ－アミノベンジル、ｏ－アミノベンジル、ｐ－ニトロベンジル、ｍ－ニトロベンジル、ｏ－ニトロベンジル、ｐ－シアノベンジル、ｍ－シアノベンジル、ｏ－シアノベンジル、１－ヒドロキシ－２－フェニルイソプロピルおよび１－クロロ－２－フェニルイソプロピルを含む。そのうち、ベンジル、ｐ－シアノベンジル、ｍ－シアノベンジル、ｏ－シアノベンジル、１－フェニルエチル、２－フェニルエチル、１－フェニルイソプロピルおよび２－フェニルイソプロピルであることが好ましい。また、アラルキル基は、置換されていてもよい。
【0047】
アルキルシリル基とは、本明細書に用いられるように、アルキル基で置換されたシリル基を含む。アルキルシリル基は、炭素原子数３～２０のアルキルシリル基であってもよく、炭素原子数３～１０のアルキルシリル基であることが好ましい。アルキルシリル基の例は、トリメチルシリル、トリエチルシリル、メチルジエチルシリル、エチルジメチルシリル、トリプロピルシリル、トリブチルシリル、トリイソプロピルシリル、メチルジイソプロピルシリル、ジメチルイソプロピルシリル、トリ－ｔｅｒｔ－ブチルシリコン、トリイソブチルシリル、ジメチル－ｔｅｒｔ－ブチルシリル、およびメチルジ－ｔｅｒｔ－ブチルシリルを含む。また、アルキルシリル基は、置換されていてもよい。
【0048】
アリールシリル基とは、本明細書に用いられるように、少なくとも１つのアリール基で置換されたシリル基を含む。アリールシリル基は、炭素原子数６～３０のアリールシリル基であってもよく、炭素原子数８～２０のアリールシリル基であることが好ましい。アリールシリル基の例は、トリフェニルシリル、フェニルジビフェニルシリル、ジフェニルビフェニルシリル、フェニルジエチルシリル、ジフェニルエチルシリル、フェニルジメチルシリル、ジフェニルメチルシリル、フェニルジイソプロピルシリル、ジフェニルイソプロピルシリル、ジフェニルブチルシリル、ジフェニルイソブチルシリル、ジフェニル－ｔｅｒｔ－ブチルシリルを含む。また、アリールシリル基は、置換されていてもよい。
【0049】
アルキルゲルマニウム基とは、本明細書に用いられるように、アルキル基で置換されたゲルマニウム基を含む。アルキルゲルマニウム基は、炭素原子数３～２０のアルキルゲルマニウム基であってもよく、炭素原子数３～１０のアルキルゲルマニウム基であることが好ましい。アルキルゲルマニウム基の例は、トリメチルゲルマニウム基、トリエチルゲルマニウム基、メチルジエチルゲルマニウム基、エチルジメチルゲルマニウム基、トリプロピルゲルマニウム基、トリブチルゲルマニウム基、トリイソプロピルゲルマニウム基、メチルジイソプロピルゲルマニウム基、ジメチルイソプロピルゲルマニウム基、トリ－ｔｅｒｔ－ブチルゲルマニウム基、トリイソブチルゲルマニウム基、ジメチル－ｔｅｒｔ－ブチルゲルマニウム基、メチルジ－ｔｅｒｔ－ブチルゲルマニウム基を含む。また、アルキルゲルマニウム基は、置換されていてもよい。
【0050】
アリールゲルマニウム基とは、本明細書に用いられるように、少なくとも１つのアリール基またはヘテロアリール基で置換されたゲルマニウム基を含む。アリールゲルマニウム基は、炭素原子数６～３０のアリールゲルマニウム基であってもよく、炭素原子数８～２０のアリールゲルマニウム基であることが好ましい。アリールゲルマニウム基の例は、トリフェニルゲルマニウム基、フェニルジビフェニルゲルマニウム基、ジフェニルビフェニルゲルマニウム基、フェニルジエチルゲルマニウム基、ジフェニルエチルゲルマニウム基、フェニルジメチルゲルマニウム基、ジフェニルメチルゲルマニウム基、フェニルジイソプロピルゲルマニウム基、ジフェニルイソプロピルゲルマニウム基、ジフェニルブチルゲルマニウム基、ジフェニルイソブチルゲルマニウム基、ジフェニル－ｔｅｒｔ－ブチルゲルマニウム基を含む。また、アリールゲルマニウム基は、置換されていてもよい。
【0051】
アザジベンゾフラン、アザジベンゾチオフェンなどにおける「アザ」とは、対応する芳香族フラグメントにおける１つまたは複数のＣ－Ｈ基が窒素原子に置換されることを指す。例えば、アザトリフェニレンは、ジベンゾ［ｆ，ｈ］キノキサリン、ジベンゾ［ｆ，ｈ］キノリン、および環系において２つ以上の窒素を有する他の類似物を含む。当業者であれば、上述したアザ誘導体の他の窒素類似物を容易に想到することができ、且つこれらの類似物は、すべて本明細書に記載される専門用語に含まれるものとして確定される。
【0052】
本発明において、特に断りのない限り、置換のアルキル基、置換のシクロアルキル基、置換のヘテロアルキル基、置換の複素環基、置換のアラルキル基、置換のアルコキシ基、置換のアリールオキシ基、置換のアルケニル基、置換のアルキニル基、置換のアリール基、置換のヘテロアリール基、置換のアルキルシリル基、置換のアリールシリル基、置換のアルキルゲルマニウム基、置換のアリールゲルマニウム基、置換のアミノ基、置換のアシル基、置換のカルボニル基、置換のカルボキシル基、置換のエステル基、置換のスルフィニル基、置換のスルホニル基、置換のホスフィノ基からなる群のうちのいずれかの用語を使用すると、アルキル基、シクロアルキル基、ヘテロアルキル基、ヘテロシクリル基、アラルキル基、アルコキシ基、アリールオキシ基、アルケニル基、アルキニル、アリール基、ヘテロアリール基、アルキルシリル基、アリールシリル基、アルキルゲルマニウム基、アリールゲルマニウム基、アミノ基、アシル基、カルボニル基、カルボキシル基、エステル基、スルフィニル基、スルホニル基、およびホスフィノ基のうちのいずれか１つの基が、重水素、ハロゲン、非置換の炭素原子数１～２０のアルキル基、非置換の環炭素原子数３～２０のシクロアルキル基、非置換の炭素原子数１～２０のヘテロアルキル基、非置換の環原子数３～２０の複素環基、非置換の炭素原子数７～３０のアラルキル基、非置換の炭素原子数１～２０のアルコキシ基、非置換の炭素原子数６～３０のアリールオキシ基、非置換の炭素原子数２～２０のアルケニル基、非置換の炭素原子数２～２０のアルキニル基、非置換の炭素原子数６～３０のアリール基、非置換の炭素原子数３～３０のヘテロアリール基、非置換の炭素原子数３～２０のアルキルシリル基、非置換の炭素原子数６～２０のアリールシリル基、非置換の炭素原子数３～２０のアルキルゲルマニウム基、非置換の炭素原子数６～２０のアリールゲルマニウム基、非置換の炭素原子数０～２０のアミノ基、アシル基、カルボニル基、カルボキシル基、エステル基、シアノ基、イソシアノ基、ヒドロキシル基、メルカプト基、スルフィニル基、スルホニル基、ホスフィノ基およびこれらの組合せから選ばれる１つまたは複数により置換され得ることを意味する。
【0053】
分子フラグメントについて、置換基または他の形態で他の部分に結合させると記載する場合、フラグメント（例えば、フェニル基、フェニレン基、ナフチル基、ジベンゾフラニル基）であるか否か、或いは、分子全体（例えば、ベンゼン、ナフタレン、ジベンゾフラン）であるか否かにより、その名称を確定することができることを理解すべきである。本明細書に用いられるように、置換基の指定、或いはフラグメントの結合の異なる形態は、均等であると認められている。
【0054】
本明細書で言及される化合物において、水素原子が重水素で一部または全部置換されてもよい。他の原子、例えば炭素および窒素も、それらの他の安定した同位体で置換されてもよい。素子の効率および安定性を向上させるために、化合物において他の安定した同位体の置換が好ましい可能性がある。
【0055】
本明細書で言及される化合物において、複数置換とは、二重置換を含む、最も多くの使用可能な置換に達するまでの範囲を指す。本明細書で言及される化合物中のある置換基は、複数置換（二重置換、三重置換、四重置換などを含む）を意味すると、その置換基はその結合構造上の複数の利用可能な置換位置に存在してもよいことを意味し、複数の利用可能な置換位置にいずれも存在する当該置換基は、同じ構造であってもよいし、異なる構造であってもよい。
【0056】
本明細書で言及される化合物において、隣り合う置換基が結合して環を形成していてもよいように特に限定されない限り、前記化合物における隣り合う置換基は結合して環を形成することができない。本明細書で言及される化合物において、隣り合う置換基が結合して環を形成していてもよいことは、隣り合う置換基が結合して環を形成してもよい情況を含むだけでなく、隣り合う置換基が結合して環を形成しない情況を含む。隣り合う置換基が結合して環を形成していてもよい場合、形成される環は、単環または多環、および脂環、ヘテロ脂環、アリール環、またはヘテロアリール環であってもよい。このような記述において、隣り合う置換基は、同一の原子に結合された置換基、互いに直接結合する炭素原子に結合された置換基、または更に離れた炭素原子に結合された置換基を指してもよい。好ましくは、隣り合う置換基は、同一の炭素原子に結合された置換基および互いに直接結合する炭素原子に結合された置換基を指す。
【0057】
隣り合う置換基が結合して環を形成していてもよいという記述も、同一の炭素原子に結合された２つの置換基が化学結合により互いに結合して環を形成することを意味すると認められ、下記式で例示することができる。
【化1】
【0058】
隣り合う置換基が結合して環を形成していてもよいという記述も、互いに直接結合する炭素原子に結合された２つ置換基が化学結合により互いに結合して環を形成することを意味すると認められ、下記式で例示することができる。
【化2】
【0059】
隣り合う置換基が結合して環を形成していてもよいという記述も、さらに離れる炭素原子に結合された２つの置換基が化学結合により互いに結合して環を形成することを意味すると認められ、下記式で例示することができる。
【化3】
【0060】
本発明の一実施例によれば、陰極と、陽極と、陰極と陽極との間に設けられた有機層とを含む有機エレクトロルミネッセンス素子であって、
前記有機層は、金属Ｍと、金属Ｍと配位する少なくとも１つのＣ＾Ｎ２座配位子Ｌａを含む金属錯体を含有し
金属Ｍは、相対原子質量が４０を超える金属から選ばれ、
２つまたは複数の配位子Ｌａが同時に存在すると、２つまたは複数の配位子Ｌａは、同一または異なってもよく、
少なくとも１つの前記配位子Ｌａ上において少なくとも１つの置換基Ａが含まれ、
前記置換基Ａは、出現毎に同一または異なって置換または非置換の炭素原子数１～２０の非芳香族性基から選ばれ、
２つまたは複数の置換基Ａが同時に存在すると、２つまたは複数の置換基Ａは、同一または異なってもよく、
前記金属錯体は、エレクトロルミネッセンス素子における静電容量特性が、
５００Ｈｚ下で、前記エレクトロルミネッセンス素子の静電容量の最大値がＣｍａｘであり、
５００Ｈｚ下で、前記置換基Ａによる最大静電容量変化ΔＣｍａｘ≦－０．１２ｎＦであることを満たす、有機エレクトロルミネッセンス素子が開示される。
前記有機層は、金属Ｍと、金属Ｍと配位する少なくとも１つのＣ＾Ｎ２座配位子Ｌａを含む金属錯体を含有し
金属Ｍは、相対原子質量が４０を超える金属から選ばれ、
２つまたは複数の配位子Ｌａが同時に存在すると、２つまたは複数の配位子Ｌａは、同一または異なってもよく、
少なくとも１つの前記配位子Ｌａ上において少なくとも１つの置換基Ａが含まれ、
前記置換基Ａは、出現毎に同一または異なって置換または非置換の炭素原子数１～２０の非芳香族性基から選ばれ、
２つまたは複数の置換基Ａが同時に存在すると、２つまたは複数の置換基Ａは、同一または異なってもよく、
前記金属錯体は、エレクトロルミネッセンス素子における静電容量特性が、
５００Ｈｚ下で、前記エレクトロルミネッセンス素子の静電容量の最大値がＣｍａｘであり、
５００Ｈｚ下で、前記置換基Ａによる最大静電容量変化ΔＣｍａｘ≦－０．１２ｎＦであることを満たす、有機エレクトロルミネッセンス素子が開示される。
【0061】
本明細書において、「前記金属錯体のエレクトロルミネッセンス素子における静電容量特性」のうちの「エレクトロルミネッセンス素子」とは、任意の有機エレクトロルミネッセンス素子を指し、本願の実施例に用いられる、厚み８０ｎｍのＩＴＯを蒸着して陽極として用い、化合物ＨＩを蒸着してＨＩＬとして用い、ＨＩＬの厚みが１００Åであり、化合物ＨＴを蒸着してＨＴＬとして用い、ＨＴＬの厚みが３５０Åであり、化合物Ｈ１を蒸着してＥＢＬとして用い、ＥＢＬの厚みが５０Åであり、金属錯体、化合物Ｈ１および化合物Ｈ２（重量比６：４７：４７）を共蒸着して発光層（ＥＭＬ）として用い、発光層の厚みが４００Åであり、化合物ＨＢを蒸着してＨＢＬとして用い、ＨＢＬの厚みが５０Åであり、化合物ＥＴおよびＬｉｑ（重量比４０：６０）をこう蒸着してＥＴＬとして用い、ＥＴＬの厚みが３５０Åであり、厚み１ｎｍのＬｉｑを蒸着してＥＩＬとして用い、１２０ｎｍのアルミニウムを蒸着して陰極として用いることにより得られた素子を含むがそれに限定されない。上記化合物の具体的な構造は、以下の素子の実施例に示される。上述した本願の実施例における具体的な素子は、例示的なものに過ぎず、当業者であれば、必要に応じて素子の構造を調節することができる。調節形態は、以下のことを含むがそれに限定されない。１）いずれか１層の厚みを調節し、たとえば、上記素子の有機層の厚みを基に±２０Åのように調節する。２）適当な材料の組合せおよび抱き合わせを選択していずれか１層に用いられ、たとえば上記発光層におけるホスト材料は、必要に応じて異なるホスト材料の種類または異なる重量比を選択することができる。３）ひいては一部の機能層を増加または減少し、たとえば上記素子においてＥＢＬおよび／またはＨＢＬを省略するか、または複数のＨＩＬを用いる。本願は、該金属錯体のどちらの素子における使用を限定されるものではなく、本願は、実施例において該金属錯体の特定の素子における使用のみ例示的に示す。当業者は、素子に対する了解に応じて、本願に示される素子を調節するか、または他の素子、たとえば積層素子に適用することができる。
【0062】
本明細書において、「前記置換基Ａによる最大静電容量変化ΔＣｍａｘ≦－０．１２ｎＦである」とは、以下のことを意味する。少なくとも１つの置換基Ａを有する配位子Ｌａを含む金属錯体ＸＡが任意のエレクトロルミネッセンス素子ＹＡに適用され、素子の幾何静電容量がＣｇｅｏであり、エレクトロルミネッセンス素子ＹＡへの印加電圧Ｖ０が電圧ＶＣｍａｘである場合、測定した素子の最大静電容量値がＣｍａｘである。他の配位子Ｌを含む金属錯体Ｘと前記金属錯体ＸＡとの相違は、配位子Ｌと配位子Ｌａが異なるのみであり、配位子ＬとＬａとの相違は、置換基Ａを有するか否かのみであり（しかし、金属錯体ＸＡと金属錯体Ｘとの相違は、水素と重水素を有していてもよいことであり）、前記金属錯体Ｘがエレクトロルミネッセンス素子Ｙに適用されると（エレクトロルミネッセンス素子ＹとＹＡとの相違は、素子ＹＡにおける金属錯体ＸＡを金属錯体Ｘで代替するのみであり）、素子の幾何静電容量がＣｇｅｏ０であり、エレクトロルミネッセンス素子Ｙへの印加電圧Ｖ０が電圧ＶＣｍａｘ０である場合、測定した素子の最大静電容量値がＣｍａｘ０であり、その際に前記置換基Ａによる最大静電容量変化ΔＣｍａｘ＝Ｃｍａｘ－Ｃｍａｘ０≦－０．１２ｎＦである。注意すべきことに、ここで定義された最大静電容量変化ΔＣｍａｘは、置換基Ａによる静電容量の低下であり、即ちＣｍａｘ＜Ｃｍａｘ０を表明する。本願では、エレクトロルミネッセンス素子ＹＡとＹとの相違は、発光層における発光材料が異なるのみであり、そのうち、ＣｇｅｏおよびＣｇｅｏ０が基本的に同じ、差値が僅か±０．０５ｎＦの範囲以内である。Ｃｍａｘ－Ｃｇｅｏとは、印加された電圧Ｖ０がＶｔからＶＣｍａｘに増加するときの、素子ＹＡの静電容量変化値を指し、Ｃｍａｘ０－Ｃｇｅｏ０とは、印加された電圧Ｖ０がＶｔからＶＣｍａｘに増加するときの、素子Ｙの静電容量変化値を指す。注意すべきことに、有機エレクトロルミネッセンス素子ＹＡの静電容量最大値Ｃｍａｘ、有機エレクトロルミネッセンス素子Ｙの静電容量最大値Ｃｍａｘ０、およびΔＣｍａｘ＝Ｃｍａｘ－Ｃｍａｘ０≦－０．１２ｎＦについては、いずれも以下の条件下で測定される数値である。有機エレクトロルミネッセンス素子ＹＡおよび有機エレクトロルミネッセンス素子Ｙの発光面積は、いずれも０．０４ｃｍ２である。当業者にとっては、素子の発光面積が変更すると、対応する静電容量最大値Ｃｍａｘ０、ＣｍａｘおよびΔＣｍａｘは、当然に「素子の単位発光面積の静電容量最大値＝静電容量最大値／発光面積」の規律で対応して変更することを理解することができる。
【0063】
本明細書において、前記「Ｃ＾Ｎ２座配位子」とは、該配位子が２つの配位原子（すなわち、炭素及び窒素）および中心原子（金属または類金属）によって直接または間接に結合を形成する配位子である。直接結合とは、配位原子「炭素」が直接に金属と結合して金属－炭素結合を形成し、配位原子「窒素」が直接に金属と結合して金属－窒素結合を形成することを指す。間接結合とは、配位原子「炭素」が原子Ｇによって金属と結合して金属－Ｇ－炭素結合を形成し、配位原子「窒素」が原子Ｇによって金属と結合して金属－Ｇ－窒素結合を形成することを指す。
【0064】
本発明の一実施例によれば、５００Ｈｚ下で、前記置換基Ａによる最大静電容量変化ΔＣｍａｘ≦－０．１７ｎＦである。
【0065】
本発明の一実施例によれば、５００Ｈｚ下で、前記置換基Ａによる最大静電容量変化ΔＣｍａｘ≦－０．１９ｎＦである。
【0066】
本発明の一実施例によれば、５００Ｈｚ下で、前記置換基Ａによる最大静電容量変化ΔＣｍａｘ≦－０．２４ｎＦである。
【0067】
本発明の一実施例によれば、５００Ｈｚ下で、１．０ｎＦ≦Ｃｍａｘ０≦６．００ｎＦであり、前記エレクトロルミネッセンス素子において０．５ｎＦ≦Ｃｍａｘ≦５．０ｎＦである。
【0068】
本発明の一実施例によれば、５００Ｈｚ下で、１．５ｎＦ≦Ｃｍａｘ０≦６．００ｎＦであり、前記エレクトロルミネッセンス素子において０．５ｎＦ≦Ｃｍａｘ≦５．０ｎＦである。
【0069】
本発明の一実施例によれば、５００Ｈｚ下で、２．０ｎＦ≦Ｃｍａｘ０≦６．００ｎＦであり、前記エレクトロルミネッセンス素子において０．５ｎＦ≦Ｃｍａｘ≦４．０ｎＦである。
【0070】
本発明の一実施例によれば、５００Ｈｚ下で、２．５ｎＦ≦Ｃｍａｘ０≦６．００ｎＦであり、前記エレクトロルミネッセンス素子において０．５ｎＦ≦Ｃｍａｘ≦３．５ｎＦである。
【0071】
本発明の一実施例によれば、５００Ｈｚ下で、０．４２ｎＦ≦Ｃｍａｘ０－Ｃｇｅｏ０≦３．８０ｎＦであり、前記エレクトロルミネッセンス素子において０．３０ｎＦ≦Ｃｍａｘ－Ｃｇｅｏ≦３．６８ｎＦである。
【0072】
本発明の一実施例によれば、５００Ｈｚ下で、１．３０ｎＦ≦Ｃｍａｘ０－Ｃｇｅｏ０≦３．８０ｎＦであり、前記エレクトロルミネッセンス素子において０．３０ｎＦ≦Ｃｍａｘ－Ｃｇｅｏ≦２．８０ｎＦである。
【0073】
本発明の一実施例によれば、５００Ｈｚ下で、１．８０ｎＦ≦Ｃｍａｘ０－Ｃｇｅｏ０≦３．８０ｎＦであり、前記エレクトロルミネッセンス素子において０．３０ｎＦ≦Ｃｍａｘ－Ｃｇｅｏ≦２．３０ｎＦである。
【0074】
本発明の一実施例によれば、５００Ｈｚ下で、前記エレクトロルミネッセンス素子における開始電圧がＶｔであり、且つ－４．０Ｖ≦Ｖｔ≦５．０Ｖである。
【0075】
本発明の一実施例によれば、５００Ｈｚ下で、前記エレクトロルミネッセンス素子における開始電圧がＶｔであり、且つ－２Ｖ≦Ｖｔ≦４．０Ｖである。
【0076】
本発明の一実施例によれば、５００Ｈｚ下で、前記エレクトロルミネッセンス素子の開始電圧がＶｔであり、且つ－１．０Ｖ≦Ｖｔ≦３．０Ｖである。
【0077】
本発明の一実施例によれば、５００Ｈｚ下で、前記エレクトロルミネッセンス素子における静電容量が最大値Ｃｍａｘに達すると、対応する電圧がＶＣｍａｘであり、且つ１．０Ｖ≦ＶＣｍａｘ≦６．０Ｖ。
【0078】
本発明の一実施例によれば、５００Ｈｚ下で、前記エレクトロルミネッセンス素子における静電容量が最大値Ｃｍａｘに達すると、対応する電圧がＶＣｍａｘであり、且つ１．５Ｖ≦ＶＣｍａｘ≦５．０Ｖである。
【0079】
本発明の一実施例によれば、５００Ｈｚ下で、前記エレクトロルミネッセンス素子における静電容量が最大値Ｃｍａｘに達すると、対応する電圧がＶＣｍａｘであり、且つ２．０Ｖ≦ＶＣｍａｘ≦４．０Ｖである。
【0080】
本発明の一実施例によれば、前記金属錯体の最高被占分子軌道エネルギーレベル（ＥＨＯＭＯ）は、－５．０５ｅＶ以下である。
【0081】
本発明の一実施例によれば、前記金属錯体の最高被占分子軌道エネルギーレベルは、－５．１０ｅＶ以下である。
【0082】
本発明の一実施例によれば、前記金属錯体の最高被占分子軌道エネルギーレベルは、－５．１５ｅＶ以下である。
【0083】
本発明の一実施例によれば、前記金属錯体の最低未占有分子軌道エネルギーレベル（ＥＬＵＭＯ）は、－２．１０ｅＶ以下である。
【0084】
本発明の一実施例によれば、前記金属錯体の最低未占有分子軌道エネルギーレベルは、－２．１５ｅＶ以下である。
【0085】
本発明の一実施例によれば、前記金属錯体の最低未占有分子軌道エネルギーレベルは、－２．２０ｅＶ以下である。
【0086】
本発明の一実施例によれば、前記置換基Ａは、出現毎に同一または異なって置換または非置換の炭素原子数１～２０のアルキル基、置換または非置換の環炭素原子数３～２０のシクロアルキル基、置換または非置換の炭素原子数１～２０のヘテロアルキル基、置換または非置換の環原子数３～２０のヘテロ環基から選ばれる。
【0087】
本発明の一実施例によれば、前記置換基Ａは、出現毎に同一または異なって置換または非置換の炭素原子数１～１２のアルキル基、置換または非置換の環炭素原子数３～１２のシクロアルキル基から選ばれる。
【0088】
本発明の一実施例によれば、前記置換基Ａは、出現毎に同一または異なって置換または非置換の炭素原子数３～６のアルキル基、置換または非置換の環炭素原子数３～６のシクロアルキル基から選ばれる。
【0089】
本発明の一実施例によれば、前記金属錯体を含む前記有機層は、発光層である。
【0090】
本発明の一実施例によれば、発光層には、第１のホスト化合物がさらに含まれる。
【0091】
本発明の一実施例によれば、発光層には、第１のホスト化合物および第２のホスト化合物がさらに含まれる。
【0092】
本発明の一実施例によれば、前記第１の化合物および／または第２の化合物は、ベンゼン、ピリジン、ピリミジン、トリアジン、カルバゾール、アザカルバゾール、インドロカルバゾール、ジベンゾチオフェン、アザジベンゾチオフェン、ジベンゾフラン、アザジベンゾフラン、ジベンゾセレノフェン、トリフェニレン、アザトリフェニレン、フルオレン、シリコンフルオレン、ナフタレン、キノリン、イソキノリン、キナゾリン、キノキサリン、フェナントレン、アザフェナントレン、およびこれらの組合せからなる群から選ばれる少なくとも１種の化学基を含む。
【0093】
本発明の一実施例によれば、第１のホスト化合物および第２のホスト化合物は、以下の通りであってもよい。前記第１のホスト化合物および第２のホスト化合物は、いずれもｐ－型ホスト材料である。前記第１のホスト化合物および第２のホスト化合物は、いずれもｎ－型ホスト材料である。前記第１のホスト化合物は、ｐ－型ホスト材料であり、前記第２のホスト化合物は、ｎ－型ホスト材料である。
【0094】
本発明の一実施例によれば、前記金属錯体は、前記第１の化合物および第２の化合物にドーピングされ、金属錯体の重量が有機層の総重量に対して１％～３０％である。
【0095】
本発明の一実施例によれば、前記金属錯体は、前記第１の化合物および第２の化合物にドーピングされ、金属錯体の重量が有機層の総重量に対して３％～１３％である。
【0096】
本発明の一実施例によれば、前記有機エレクトロルミネッセンス素子は、トップエミッション素子である。
【0097】
本発明の一実施例によれば、前記有機エレクトロルミネッセンス素子は、ボトムエミッション素子である。
【0098】
本発明の一実施例によれば、前記有機エレクトロルミネッセンス素子は、積層素子である。
【0099】
本発明の一実施例によれば、前記有機エレクトロルミネッセンス素子は、単層素子である。
【0100】
本発明の一実施例によれば、有機エレクトロルミネッセンス素子において、金属錯体は、Ｍ（Ｌａ）ｍ（Ｌｂ）ｎ（Ｌｃ）ｑの一般式を有し、
Ｌａ、ＬｂおよびＬｃは、それぞれ金属Ｍと配位する第１、第２および第３の配位子であり、且つＬａ、Ｌｂ、Ｌｃは、同一または異なり、Ｌａ、ＬｂおよびＬｃは、結合して４座または複数座配位子を形成していてもよく、
ｍは１、２または３から選ばれ、ｎは０、１または２から選ばれ、ｑは０、１または２から選ばれ、ｍ＋ｎ＋ｑは、Ｍの酸化状態に等しく、ｍが２以上である場合、複数のＬａは、同一または異なり、ｎが２の場合、２つのＬｂは、同一または異なり、ｑが２の場合、２つのＬｃは、同一または異なり、
Ｌａは、出現毎に同一または異なってＣ＾Ｎ２座配位子から選ばれ、
金属Ｍは、相対原子質量が４０を超える金属から選ばれ、
Ｌａは、Ｅ－Ｆの構造を有し、
前記Ｅは、出現毎に同一または異なって置換または非置換の環原子数５～３０のヘテロアリール環から選ばれ、前記ヘテロアリール環には、少なくとも１つの窒素原子が含まれ、Ｅは、前記ヘテロアリール環における前記窒素原子によって金属と金属－窒素結合または金属－Ｇ－窒素結合を形成し、
前記Ｆは、出現毎に同一または異なって置換または非置換の環原子数６～３０のアリール環、置換または非置換の環原子数５～３０のヘテロアリール環、またはこれらの組合せから選ばれ、環Ｆは、前記アリール環またはヘテロアリール環における炭素原子によって金属と金属－炭素結合または金属－Ｇ－炭素結合を形成し、
前記Ｆは、少なくとも１つの置換基Ａを有し、および／またはＦが多環縮合環である場合、Ｅは、少なくとも１つの置換基Ａを有し、
２つまたは複数の置換基Ａが同時に存在すると、２つまたは複数の置換基Ａは、同一または異なり、
前記置換基Ａは、出現毎に同一または異なって置換または非置換の炭素原子数１～２０の非芳香族性基から選ばれ、
Ｇは、出現毎に同一または異なってＯまたはＳから選ばれ、
置換基Ａは、Ｌａ配位子における他の置換基と結合して環を形成していてもよく、
隣り合う置換基は、結合して環を形成していてもよく、
ＬｂおよびＬｃは、出現毎に同一または異なってモノアニオン性２座配位子から選ばれる。
Ｌａ、ＬｂおよびＬｃは、それぞれ金属Ｍと配位する第１、第２および第３の配位子であり、且つＬａ、Ｌｂ、Ｌｃは、同一または異なり、Ｌａ、ＬｂおよびＬｃは、結合して４座または複数座配位子を形成していてもよく、
ｍは１、２または３から選ばれ、ｎは０、１または２から選ばれ、ｑは０、１または２から選ばれ、ｍ＋ｎ＋ｑは、Ｍの酸化状態に等しく、ｍが２以上である場合、複数のＬａは、同一または異なり、ｎが２の場合、２つのＬｂは、同一または異なり、ｑが２の場合、２つのＬｃは、同一または異なり、
Ｌａは、出現毎に同一または異なってＣ＾Ｎ２座配位子から選ばれ、
金属Ｍは、相対原子質量が４０を超える金属から選ばれ、
Ｌａは、Ｅ－Ｆの構造を有し、
前記Ｅは、出現毎に同一または異なって置換または非置換の環原子数５～３０のヘテロアリール環から選ばれ、前記ヘテロアリール環には、少なくとも１つの窒素原子が含まれ、Ｅは、前記ヘテロアリール環における前記窒素原子によって金属と金属－窒素結合または金属－Ｇ－窒素結合を形成し、
前記Ｆは、出現毎に同一または異なって置換または非置換の環原子数６～３０のアリール環、置換または非置換の環原子数５～３０のヘテロアリール環、またはこれらの組合せから選ばれ、環Ｆは、前記アリール環またはヘテロアリール環における炭素原子によって金属と金属－炭素結合または金属－Ｇ－炭素結合を形成し、
前記Ｆは、少なくとも１つの置換基Ａを有し、および／またはＦが多環縮合環である場合、Ｅは、少なくとも１つの置換基Ａを有し、
２つまたは複数の置換基Ａが同時に存在すると、２つまたは複数の置換基Ａは、同一または異なり、
前記置換基Ａは、出現毎に同一または異なって置換または非置換の炭素原子数１～２０の非芳香族性基から選ばれ、
Ｇは、出現毎に同一または異なってＯまたはＳから選ばれ、
置換基Ａは、Ｌａ配位子における他の置換基と結合して環を形成していてもよく、
隣り合う置換基は、結合して環を形成していてもよく、
ＬｂおよびＬｃは、出現毎に同一または異なってモノアニオン性２座配位子から選ばれる。
【0101】
本発明の一実施例によれば、金属錯体において、置換基Ａ以外、少なくとも１つ含まれた置換基は、重水素、ハロゲン、置換または非置換の炭素原子数１～２０のアルキル基、置換または非置換の環炭素原子数３～２０のシクロアルキル基、置換または非置換の炭素原子数１～２０のヘテロアルキル基、置換または非置換の環原子数３～２０のヘテロ環基、置換または非置換の炭素原子数７～３０のアラルキル基、置換または非置換の炭素原子数１～２０のアルコキシ基、置換または非置換の炭素原子数６～３０のアリールオキシ基、置換または非置換の炭素原子数２～２０のアルケニル基、置換または非置換の炭素原子数２～２０のアルキニル基、置換または非置換の炭素原子数６～３０のアリール基、置換または非置換の炭素原子数３～３０のヘテロアリール基、置換または非置換の炭素原子数３～２０のアルキルシリル基、置換または非置換の炭素原子数６～２０のアリールシリル基、置換または非置換の炭素原子数３～２０のアルキルゲルマニウム基、置換または非置換の炭素原子数６～２０のアリールゲルマニウム基、置換または非置換の炭素原子数０～２０のアミノ基、アシル基、カルボニル基、カルボキシル基、エステル基、シアノ基、イソシアノ基、ヒドロキシル基、スルファニル基、スルフィニル基、スルホニル基、ホスフィノ基、およびこれらの組合せからなる群から選ばれる。
【0102】
本発明の一実施例によれば、金属錯体において、置換基Ａ以外、少なくとも１つ含まれた置換基は、ハロゲン、置換または非置換の炭素原子数１～２０のアルキル基、置換または非置換の環炭素原子数３～２０のシクロアルキル基、置換または非置換の炭素原子数６～３０のアリール基、置換または非置換の炭素原子数３～３０のヘテロアリール基、置換または非置換の炭素原子数３～２０のアルキルシリル基、置換または非置換の炭素原子数３～２０のアルキルゲルマニウム基、シアノ基、イソシアノ基、およびこれらの組合せからなる群から選ばれる。
【0103】
本発明の一実施例によれば、金属錯体において、置換基Ａ以外、少なくとも１つ含まれた置換基は、フッ素、置換または非置換の炭素原子数１～６のアルキル基、置換または非置換の環炭素原子数３～６のシクロアルキル基、置換または非置換の炭素原子数６～１２のアリール基、置換または非置換の炭素原子数３～３０のヘテロアリール基、置換または非置換の炭素原子数３～１２のアルキルシリル基、置換または非置換の炭素原子数３～１２のアルキルゲルマニウム基、シアノ基、およびこれらの組合せからなる群から選ばれる。
【0104】
本発明の一実施例によれば、Ｌａ配位子において、置換基Ａ以外、少なくとも１つ含まれた置換基は、フッ素またはシアノ基から選ばれる。
【0105】
本発明の一実施例によれば、金属錯体において、置換基Ａ以外、少なくとも２つの置換基が含まれ、そのうちの１つは、フッ素またはシアノ基から選ばれ、他の１つは、重水素、ハロゲン、置換または非置換の炭素原子数１～２０のアルキル基、置換または非置換の環炭素原子数３～２０のシクロアルキル基、置換または非置換の炭素原子数１～２０のヘテロアルキル基、置換または非置換の環原子数３～２０のヘテロ環基、置換または非置換の炭素原子数７～３０のアラルキル基、置換または非置換の炭素原子数１～２０のアルコキシ基、置換または非置換の炭素原子数６～３０のアリールオキシ基、置換または非置換の炭素原子数２～２０のアルケニル基、置換または非置換の炭素原子数２～２０のアルキニル基、置換または非置換の炭素原子数６～３０のアリール基、置換または非置換の炭素原子数３～３０のヘテロアリール基、置換または非置換の炭素原子数３～２０のアルキルシリル基、置換または非置換の炭素原子数６～２０のアリールシリル基、置換または非置換の炭素原子数３～２０のアルキルゲルマニウム基、置換または非置換の炭素原子数６～２０のアリールゲルマニウム基、置換または非置換の炭素原子数０～２０のアミノ基、アシル基、カルボニル基、カルボキシル基、エステル基、シアノ基、イソシアノ基、ヒドロキシル基、スルファニル基、スルフィニル基、スルホニル基、ホスフィノ基、およびこれらの組合せからなる群から選ばれる。
【0106】
本発明の一実施例によれば、金属錯体において、置換基Ａ以外、少なくとも２つの置換基が含まれ、そのうちの１つは、フッ素またはシアノ基から選ばれ、他の１つは、置換または非置換の炭素原子数１～２０のアルキル基、置換または非置換の環炭素原子数３～２０のシクロアルキル基、置換または非置換の炭素原子数６～３０のアリール基、置換または非置換の炭素原子数３～３０のヘテロアリール基、置換または非置換の炭素原子数３～２０のアルキルシリル基、置換または非置換の炭素原子数３～２０のアルキルゲルマニウム基、およびこれらの組合せからなる群から選ばれる。
【0107】
本発明の一実施例によれば、金属Ｍは、出現毎に同一または異なってＣｕ、Ａｇ、Ａｕ、Ｒｕ、Ｒｈ、Ｐｄ、Ｏｓ、ＩｒおよびＰｔからなる群から選ばれる。
【0108】
本発明の一実施例によれば、金属Ｍは、出現毎に同一または異なってＰｔまたはＩｒから選ばれる。
【0109】
本発明の一実施例によれば、前記有機エレクトロルミネッセンス素子の１５ｍＡ／ｃｍ２下における最大外部量子効率（ＥＱＥ）は、２１％以上である。
【0110】
本発明の一実施例によれば、前記有機エレクトロルミネッセンス素子の１５ｍＡ／ｃｍ２下における最大外部量子効率（ＥＱＥ）は、２２％以上である。
【0111】
本発明の一実施例によれば、前記有機エレクトロルミネッセンス素子の１５ｍＡ／ｃｍ２下における最大外部量子効率（ＥＱＥ）は、２３％以上である。
【0112】
本発明の他の目的によれば、上述したいずれか１つの実施例に記載された有機エレクトロルミネッセンス素子を含む表示アセンブリが開示される。
【0113】
本発明の他の目的によれば、独立して、Ｍ（Ｌａ）ｍ（Ｌｂ）ｎ（Ｌｃ）ｑの一般式を有する金属錯体であって、
Ｌａ、ＬｂおよびＬｃは、それぞれ金属Ｍと配位する第１、第２および第３の配位子であり、Ｌａ、Ｌｂ、Ｌｃは、同一または異なり、Ｌａ、ＬｂおよびＬｃは、結合して４座または複数座配位子を形成していてもよく、
ｍは１、２または３から選ばれ、ｎは０、１または２から選ばれ、ｑは０、１または２から選ばれ、ｍ＋ｎ＋ｑは、Ｍの酸化状態に等しく、ｍが２以上である場合、複数のＬａは、同一または異なり、ｎが２の場合、２つのＬｂは、同一または異なり、ｑが２の場合、２つのＬｃは、同一または異なり、
Ｌａは、出現毎に同一または異なってＣ＾Ｎ２座配位子から選ばれ、
金属Ｍは、相対原子質量が４０を超える金属から選ばれ、
Ｌａは、Ｅ－Ｆの構造を有し、
前記Ｅは、出現毎に同一または異なって置換または非置換の環原子数５～３０のヘテロアリール環から選ばれ、前記ヘテロアリール環には少なくとも１つの窒素原子が含まれ、Ｅは、前記ヘテロアリール環における前記窒素原子によって金属と金属－窒素結合または金属－Ｇ－窒素結合を形成し、
前記Ｆは、出現毎に同一または異なって置換または非置換の環原子数６～３０のアリール環、置換または非置換の環原子数５～３０のヘテロアリール環、またはこれらの組合せから選ばれ、環Ｆは、前記アリール環またはヘテロアリール環における炭素原子によって金属と金属－炭素結合または金属－Ｇ－炭素結合を形成し、
前記Ｆは、少なくとも１つの置換基Ａを有し、および／またはＦが多環縮合環である場合、Ｅは、少なくとも１つの置換基Ａを有し、
２つまたは複数の置換基Ａが同時に存在すると、２つまたは複数の置換基Ａは、同一または異なり、
前記置換基Ａは、出現毎に同一または異なって置換または非置換の炭素原子数１～２０の非芳香族性基から選ばれ、
Ｇは、出現毎に同一または異なってＯまたはＳから選ばれ、
隣り合う置換基は、結合して環を形成していてもよく、
置換基Ａは、Ｌａ配位子における他の置換基と結合して環を形成していてもよく、
ＬｂおよびＬｃは、出現毎に同一または異なってモノアニオン性２座配位子から選ばれ、
前記金属錯体は、エレクトロルミネッセンス素子において、
５００Ｈｚ下で、前記エレクトロルミネッセンス素子の静電容量の最大値がＣｍａｘであり
５００Ｈｚ下で、前記置換基Ａによる最大静電容量変化ΔＣｍａｘ≦－０．１２ｎＦである、金属錯体がさらに開示される。
Ｌａ、ＬｂおよびＬｃは、それぞれ金属Ｍと配位する第１、第２および第３の配位子であり、Ｌａ、Ｌｂ、Ｌｃは、同一または異なり、Ｌａ、ＬｂおよびＬｃは、結合して４座または複数座配位子を形成していてもよく、
ｍは１、２または３から選ばれ、ｎは０、１または２から選ばれ、ｑは０、１または２から選ばれ、ｍ＋ｎ＋ｑは、Ｍの酸化状態に等しく、ｍが２以上である場合、複数のＬａは、同一または異なり、ｎが２の場合、２つのＬｂは、同一または異なり、ｑが２の場合、２つのＬｃは、同一または異なり、
Ｌａは、出現毎に同一または異なってＣ＾Ｎ２座配位子から選ばれ、
金属Ｍは、相対原子質量が４０を超える金属から選ばれ、
Ｌａは、Ｅ－Ｆの構造を有し、
前記Ｅは、出現毎に同一または異なって置換または非置換の環原子数５～３０のヘテロアリール環から選ばれ、前記ヘテロアリール環には少なくとも１つの窒素原子が含まれ、Ｅは、前記ヘテロアリール環における前記窒素原子によって金属と金属－窒素結合または金属－Ｇ－窒素結合を形成し、
前記Ｆは、出現毎に同一または異なって置換または非置換の環原子数６～３０のアリール環、置換または非置換の環原子数５～３０のヘテロアリール環、またはこれらの組合せから選ばれ、環Ｆは、前記アリール環またはヘテロアリール環における炭素原子によって金属と金属－炭素結合または金属－Ｇ－炭素結合を形成し、
前記Ｆは、少なくとも１つの置換基Ａを有し、および／またはＦが多環縮合環である場合、Ｅは、少なくとも１つの置換基Ａを有し、
２つまたは複数の置換基Ａが同時に存在すると、２つまたは複数の置換基Ａは、同一または異なり、
前記置換基Ａは、出現毎に同一または異なって置換または非置換の炭素原子数１～２０の非芳香族性基から選ばれ、
Ｇは、出現毎に同一または異なってＯまたはＳから選ばれ、
隣り合う置換基は、結合して環を形成していてもよく、
置換基Ａは、Ｌａ配位子における他の置換基と結合して環を形成していてもよく、
ＬｂおよびＬｃは、出現毎に同一または異なってモノアニオン性２座配位子から選ばれ、
前記金属錯体は、エレクトロルミネッセンス素子において、
５００Ｈｚ下で、前記エレクトロルミネッセンス素子の静電容量の最大値がＣｍａｘであり
５００Ｈｚ下で、前記置換基Ａによる最大静電容量変化ΔＣｍａｘ≦－０．１２ｎＦである、金属錯体がさらに開示される。
【0114】
本発明の一実施例によれば、配位子Ｌａは、式１で表される構造を有し、
環Ｅは、出現毎に同一または異なって非置換または１つまたは複数のＲｅで置換された環原子数５～３０のヘテロアリール環から選ばれ、前記ヘテロアリール環には少なくとも１つの窒素原子が含まれ、Ｅは、前記ヘテロアリール環における前記窒素原子によって金属と金属－窒素結合を形成し、
環Ｆは、出現毎に同一または異なって非置換または１つまたは複数のＲｆで置換された環原子数６～３０のアリール環、非置換または１つまたは複数のＲｆで置換された環原子数５～２４のヘテロアリール環、またはこれらの組合せから選ばれ、環Ｆは、前記アリール環またはヘテロアリール環における炭素原子によって金属と金属－炭素結合を形成し、
ＲｅおよびＲｆは、出現毎に同一または異なって水素、重水素、ハロゲン、置換または非置換の炭素原子数１～２０のアルキル基、置換または非置換の環炭素原子数３～２０のシクロアルキル基、置換または非置換の炭素原子数１～２０のヘテロアルキル基、置換または非置換の環原子数３～２０のヘテロ環基、置換または非置換の炭素原子数７～３０のアラルキル基、置換または非置換の炭素原子数１～２０のアルコキシ基、置換または非置換の炭素原子数６～３０のアリールオキシ基、置換または非置換の炭素原子数２～２０のアルケニル基、置換または非置換の炭素原子数２～２０のアルキニル基、置換または非置換の炭素原子数６～３０のアリール基、置換または非置換の炭素原子数３～３０のヘテロアリール基、置換または非置換の炭素原子数３～２０のアルキルシリル基、置換または非置換の炭素原子数６～２０のアリールシリル基、置換または非置換の炭素原子数３～２０のアルキルゲルマニウム基、置換または非置換の炭素原子数６～２０のアリールゲルマニウム基、置換または非置換の炭素原子数０～２０のアミノ基、アシル基、カルボニル基、カルボキシル基、エステル基、シアノ基、イソシアノ基、ヒドロキシル基、スルファニル基、スルフィニル基、スルホニル基、ホスフィノ基、およびこれらの組合せからなる群から選ばれ、
隣り合う置換基ＲｅおよびＲｆは、結合して環を形成していてもよい。
【化4】
環Ｆは、出現毎に同一または異なって非置換または１つまたは複数のＲｆで置換された環原子数６～３０のアリール環、非置換または１つまたは複数のＲｆで置換された環原子数５～２４のヘテロアリール環、またはこれらの組合せから選ばれ、環Ｆは、前記アリール環またはヘテロアリール環における炭素原子によって金属と金属－炭素結合を形成し、
ＲｅおよびＲｆは、出現毎に同一または異なって水素、重水素、ハロゲン、置換または非置換の炭素原子数１～２０のアルキル基、置換または非置換の環炭素原子数３～２０のシクロアルキル基、置換または非置換の炭素原子数１～２０のヘテロアルキル基、置換または非置換の環原子数３～２０のヘテロ環基、置換または非置換の炭素原子数７～３０のアラルキル基、置換または非置換の炭素原子数１～２０のアルコキシ基、置換または非置換の炭素原子数６～３０のアリールオキシ基、置換または非置換の炭素原子数２～２０のアルケニル基、置換または非置換の炭素原子数２～２０のアルキニル基、置換または非置換の炭素原子数６～３０のアリール基、置換または非置換の炭素原子数３～３０のヘテロアリール基、置換または非置換の炭素原子数３～２０のアルキルシリル基、置換または非置換の炭素原子数６～２０のアリールシリル基、置換または非置換の炭素原子数３～２０のアルキルゲルマニウム基、置換または非置換の炭素原子数６～２０のアリールゲルマニウム基、置換または非置換の炭素原子数０～２０のアミノ基、アシル基、カルボニル基、カルボキシル基、エステル基、シアノ基、イソシアノ基、ヒドロキシル基、スルファニル基、スルフィニル基、スルホニル基、ホスフィノ基、およびこれらの組合せからなる群から選ばれ、
隣り合う置換基ＲｅおよびＲｆは、結合して環を形成していてもよい。
【0115】
本明細書において、「隣り合う置換基ＲｅおよびＲｆが結合して環を形成していてもよい」とは、隣り合う置換基からなる群、例えば２つの置換基Ｒｅ同士、２つの置換基Ｒｆ同士、置換基ＲｅおよびＲｆのうちのいずれか１つまたは複数が結合して環を形成してもよいことを意味する。明らかには、これらの置換基は、いずれも結合して環を形成しなくてもよい。
【0116】
本発明の一実施例によれば、前記置換基Ａは、式１における環Ｆ上に位置する。
【0117】
本発明の一実施例によれば、前記置換基Ａは、式１における環Ｆ上に位置し、環Ｆが多環縮合環である場合、前記置換基Ａは、環Ｆにおける金属と直接結合した環上に位置する。
【0118】
本発明の一実施例によれば、環Ｆが多環縮合環である場合、前記置換基Ａは、式１における環Ｅ上に位置する。
【0119】
本発明の一実施例によれば、前記金属錯体において、置換基Ａは、出現毎に同一または異なって
およびこれらの組合せからなる群から選ばれ、
上記基における水素は、一部または全部重水素で置換されていてもよく、「＊」は、前記置換基Ａと環Ｅおよび／または環Ｆとの結合箇所を表す。
【化5】
上記基における水素は、一部または全部重水素で置換されていてもよく、「＊」は、前記置換基Ａと環Ｅおよび／または環Ｆとの結合箇所を表す。
【0120】
本発明の一実施例によれば、環Ｅは、式Ｅ－１～式Ｅ－７で表される構造を有し、
Ｒｅは、出現毎に同一または異なって水素、重水素、ハロゲン、置換または非置換の炭素原子数１～２０のアルキル基、置換または非置換の環炭素原子数３～２０のシクロアルキル基、置換または非置換の炭素原子数１～２０のヘテロアルキル基、置換または非置換の環原子数３～２０のヘテロ環基、置換または非置換の炭素原子数７～３０のアラルキル基、置換または非置換の炭素原子数１～２０のアルコキシ基、置換または非置換の炭素原子数６～３０のアリールオキシ基、置換または非置換の炭素原子数２～２０のアルケニル基、置換または非置換の炭素原子数２～２０のアルキニル基、置換または非置換の炭素原子数６～３０のアリール基、置換または非置換の炭素原子数３～３０のヘテロアリール基、置換または非置換の炭素原子数３～２０のアルキルシリル基、置換または非置換の炭素原子数６～２０のアリールシリル基、置換または非置換の炭素原子数３～２０のアルキルゲルマニウム基、置換または非置換の炭素原子数６～２０のアリールゲルマニウム基、置換または非置換の炭素原子数０～２０のアミノ基、アシル基、カルボニル基、カルボキシル基、エステル基、シアノ基、イソシアノ基、ヒドロキシル基、スルファニル基、スルフィニル基、スルホニル基、ホスフィノ基、およびこれらの組合せからなる群から選ばれ、
隣り合う置換基Ｒｅは、結合して環を形成していてもよく、
式Ｅ－１～式Ｅ－７中、「＃」は、前記環Ｅと金属Ｍとの結合箇所を表し、
は、前記環Ｅと式１における環Ｆとの結合箇所を表す。
【化6】
隣り合う置換基Ｒｅは、結合して環を形成していてもよく、
式Ｅ－１～式Ｅ－７中、「＃」は、前記環Ｅと金属Ｍとの結合箇所を表し、
【化7】
【0121】
本明細書において、「隣り合う置換基Ｒｅが結合して環を形成していてもよい」とは、任意の２つの隣り合う置換基Ｒｅからなる群のうちのいずれか１つまたは複数が結合して環を形成してもよいことを意味する。明らかには、これらの置換基は、いずれも結合して環を形成しなくてもよい。
【0122】
本発明の一実施例によれば、環Ｅは、式Ｅ－４で表される構造を有する。
【0123】
本発明の一実施例によれば、環Ｆは、式Ｆ－１～式Ｆ－５で表される構造を有し、
Ｘは、Ｏ、Ｓ、Ｓｅ、ＣＲＲ、ＳｉＲＲまたはＮＲから選ばれ、
Ｆ１～Ｆ５は、出現毎に同一または異なってＣＲｆまたはＮから選ばれ、２つのＲｆが同時に存在すると、２つのＲｆは、同一または異なり、
Ｒ、Ｒｆは、出現毎に同一または異なって水素、重水素、ハロゲン、置換または非置換の炭素原子数１～２０のアルキル基、置換または非置換の環炭素原子数３～２０のシクロアルキル基、置換または非置換の炭素原子数１～２０のヘテロアルキル基、置換または非置換の環原子数３～２０のヘテロ環基、置換または非置換の炭素原子数７～３０のアラルキル基、置換または非置換の炭素原子数１～２０のアルコキシ基、置換または非置換の炭素原子数６～３０のアリールオキシ基、置換または非置換の炭素原子数２～２０のアルケニル基、置換または非置換の炭素原子数２～２０のアルキニル基、置換または非置換の炭素原子数６～３０のアリール基、置換または非置換の炭素原子数３～３０のヘテロアリール基、置換または非置換の炭素原子数３～２０のアルキルシリル基、置換または非置換の炭素原子数６～２０のアリールシリル基、置換または非置換の炭素原子数３～２０のアルキルゲルマニウム基、置換または非置換の炭素原子数６～２０のアリールゲルマニウム基、置換または非置換の炭素原子数０～２０のアミノ基、アシル基、カルボニル基、カルボキシル基、エステル基、シアノ基、イソシアノ基、ヒドロキシル基、スルファニル基、スルフィニル基、スルホニル基、ホスフィノ基、およびこれらの組合せからなる群から選ばれ、
隣り合う置換基Ｒ、Ｒｆは、結合して環を形成していてもよく、
式Ｆ－１～式Ｆ－５中、「＃」は、前記環Ｆと金属Ｍとの結合箇所を表し、
は、前記環Ｆと式１における環Ｅとの結合箇所を表す。
【化8】
Ｆ１～Ｆ５は、出現毎に同一または異なってＣＲｆまたはＮから選ばれ、２つのＲｆが同時に存在すると、２つのＲｆは、同一または異なり、
Ｒ、Ｒｆは、出現毎に同一または異なって水素、重水素、ハロゲン、置換または非置換の炭素原子数１～２０のアルキル基、置換または非置換の環炭素原子数３～２０のシクロアルキル基、置換または非置換の炭素原子数１～２０のヘテロアルキル基、置換または非置換の環原子数３～２０のヘテロ環基、置換または非置換の炭素原子数７～３０のアラルキル基、置換または非置換の炭素原子数１～２０のアルコキシ基、置換または非置換の炭素原子数６～３０のアリールオキシ基、置換または非置換の炭素原子数２～２０のアルケニル基、置換または非置換の炭素原子数２～２０のアルキニル基、置換または非置換の炭素原子数６～３０のアリール基、置換または非置換の炭素原子数３～３０のヘテロアリール基、置換または非置換の炭素原子数３～２０のアルキルシリル基、置換または非置換の炭素原子数６～２０のアリールシリル基、置換または非置換の炭素原子数３～２０のアルキルゲルマニウム基、置換または非置換の炭素原子数６～２０のアリールゲルマニウム基、置換または非置換の炭素原子数０～２０のアミノ基、アシル基、カルボニル基、カルボキシル基、エステル基、シアノ基、イソシアノ基、ヒドロキシル基、スルファニル基、スルフィニル基、スルホニル基、ホスフィノ基、およびこれらの組合せからなる群から選ばれ、
隣り合う置換基Ｒ、Ｒｆは、結合して環を形成していてもよく、
式Ｆ－１～式Ｆ－５中、「＃」は、前記環Ｆと金属Ｍとの結合箇所を表し、
【化9】
【0124】
本明細書において、「隣り合う置換基Ｒ、Ｒｆが結合して環を形成していてもよい」とは、隣り合う置換基からなる群、例えば２つの置換基Ｒ同士、２つの置換基Ｒｆ同士、置換基ＲおよびＲｆのうちのいずれか１つまたは複数が結合して環を形成してもよいことを意味する。明らかには、これらの置換基は、いずれも結合して環を形成しなくてもよい。
【0125】
本発明の一実施例によれば、環Ｆは、式Ｆ－１で表される構造を有する。
【0126】
本発明の一実施例によれば、環Ｆは、出現毎に同一または異なって
のいずれか１つの構造から選ばれ、
Ｚは、Ｏ、Ｓ、Ｓｅ、ＮＲ’、ＣＲ’Ｒ’、ＳｉＲ’Ｒ’およびＧｅＲ’Ｒ’からなる群から選ばれ、２つのＲ’が同時に存在すると、２つのＲ’は、同一または異なり、
Ｆ１～Ｆ７は、出現毎に同一または異なってＣＲｆまたはＮから選ばれ、
Ｒｆは、出現毎に同一または異なって一置換、複数置換、または無置換を表し、
Ｒｆ、Ｒ’は、出現毎に同一または異なって水素、重水素、ハロゲン、置換または非置換の炭素原子数１～２０のアルキル基、置換または非置換の環炭素原子数３～２０のシクロアルキル基、置換または非置換の炭素原子数１～２０のヘテロアルキル基、置換または非置換の環原子数３～２０のヘテロ環基、置換または非置換の炭素原子数７～３０のアラルキル基、置換または非置換の炭素原子数１～２０のアルコキシ基、置換または非置換の炭素原子数６～３０のアリールオキシ基、置換または非置換の炭素原子数２～２０のアルケニル基、置換または非置換の炭素原子数２～２０のアルキニル基、置換または非置換の炭素原子数６～３０のアリール基、置換または非置換の炭素原子数３～３０のヘテロアリール基、置換または非置換の炭素原子数３～２０のアルキルシリル基、置換または非置換の炭素原子数６～２０のアリールシリル基、置換または非置換の炭素原子数３～２０のアルキルゲルマニウム基、置換または非置換の炭素原子数６～２０のアリールゲルマニウム基、置換または非置換の炭素原子数０～２０のアミノ基、アシル基、カルボニル基、カルボキシル基、エステル基、シアノ基、イソシアノ基、ヒドロキシル基、スルファニル基、スルフィニル基、スルホニル基、ホスフィノ基、およびこれらの組合せからなる群から選ばれ、
隣り合う置換基Ｒｆ、Ｒ’は、結合して環を形成していてもよく、
「＃」は、前記環Ｆと金属Ｍとの結合箇所を表し、
は、前記環Ｆと式１における環Ｅとの結合箇所を表す。
【化10】
Ｚは、Ｏ、Ｓ、Ｓｅ、ＮＲ’、ＣＲ’Ｒ’、ＳｉＲ’Ｒ’およびＧｅＲ’Ｒ’からなる群から選ばれ、２つのＲ’が同時に存在すると、２つのＲ’は、同一または異なり、
Ｆ１～Ｆ７は、出現毎に同一または異なってＣＲｆまたはＮから選ばれ、
Ｒｆは、出現毎に同一または異なって一置換、複数置換、または無置換を表し、
Ｒｆ、Ｒ’は、出現毎に同一または異なって水素、重水素、ハロゲン、置換または非置換の炭素原子数１～２０のアルキル基、置換または非置換の環炭素原子数３～２０のシクロアルキル基、置換または非置換の炭素原子数１～２０のヘテロアルキル基、置換または非置換の環原子数３～２０のヘテロ環基、置換または非置換の炭素原子数７～３０のアラルキル基、置換または非置換の炭素原子数１～２０のアルコキシ基、置換または非置換の炭素原子数６～３０のアリールオキシ基、置換または非置換の炭素原子数２～２０のアルケニル基、置換または非置換の炭素原子数２～２０のアルキニル基、置換または非置換の炭素原子数６～３０のアリール基、置換または非置換の炭素原子数３～３０のヘテロアリール基、置換または非置換の炭素原子数３～２０のアルキルシリル基、置換または非置換の炭素原子数６～２０のアリールシリル基、置換または非置換の炭素原子数３～２０のアルキルゲルマニウム基、置換または非置換の炭素原子数６～２０のアリールゲルマニウム基、置換または非置換の炭素原子数０～２０のアミノ基、アシル基、カルボニル基、カルボキシル基、エステル基、シアノ基、イソシアノ基、ヒドロキシル基、スルファニル基、スルフィニル基、スルホニル基、ホスフィノ基、およびこれらの組合せからなる群から選ばれ、
隣り合う置換基Ｒｆ、Ｒ’は、結合して環を形成していてもよく、
「＃」は、前記環Ｆと金属Ｍとの結合箇所を表し、
【化11】
【0127】
本明細書において、「隣り合う置換基Ｒｆ、Ｒ’は、結合して環を形成していてもよい」とは、隣り合う置換基からなる群、例えば２つの置換基Ｒ’同士、２つの置換基Ｒｆ同士、置換基Ｒ’およびＲｆのうちのいずれか１つまたは複数が結合して環を形成してもよいことを意味する。明らかには、これらの置換基は、いずれも結合して環を形成しなくてもよい。
【0128】
本発明の一実施例によれば、配位子Ｌａは、出現毎に同一または異なって式１－１および／または式１－２で表される構造を有し、
Ｚは、Ｏ、Ｓ、Ｓｅ、ＮＲ’、ＣＲ’Ｒ’、ＳｉＲ’Ｒ’およびＧｅＲ’Ｒ’からなる群から選ばれ、２つのＲ’が同時に存在すると、２つのＲ’は、同一または異なり、
Ｅ１～Ｅ４は、出現毎に同一または異なってＣＲｅまたはＮから選ばれ、
Ｆ１～Ｆ６は、出現毎に同一または異なってＣＲｆまたはＮから選ばれ、
配位子Ｌａが式１－１で表される構造を有すると、Ｒ１～Ｒ４のうちの少なくとも１つは、置換基Ａであり、
配位子Ｌａが式１－２で表される構造を有すると、Ｅ１～Ｅ４のうちの少なくとも１つは、ＣＲｅであり、且つ前記Ｒｅは、置換基Ａであり、および／またはＦ１およびＦ２のうちの少なくとも１つは、ＣＲｆであり、且つ前記Ｒｆは、置換基Ａであり、
Ｒ１～Ｒ８、Ｒ’、ＲｅおよびＲｆは、出現毎に同一または異なって水素、重水素、ハロゲン、置換または非置換の炭素原子数１～２０のアルキル基、置換または非置換の環炭素原子数３～２０のシクロアルキル基、置換または非置換の炭素原子数１～２０のヘテロアルキル基、置換または非置換の環原子数３～２０のヘテロ環基、置換または非置換の炭素原子数７～３０のアラルキル基、置換または非置換の炭素原子数１～２０のアルコキシ基、置換または非置換の炭素原子数６～３０のアリールオキシ基、置換または非置換の炭素原子数２～２０のアルケニル基、置換または非置換の炭素原子数２～２０のアルキニル基、置換または非置換の炭素原子数６～３０のアリール基、置換または非置換の炭素原子数３～３０のヘテロアリール基、置換または非置換の炭素原子数３～２０のアルキルシリル基、置換または非置換の炭素原子数６～２０のアリールシリル基、置換または非置換の炭素原子数３～２０のアルキルゲルマニウム基、置換または非置換の炭素原子数６～２０のアリールゲルマニウム基、置換または非置換の炭素原子数０～２０のアミノ基、アシル基、カルボニル基、カルボキシル基、エステル基、シアノ基、イソシアノ基、ヒドロキシル基、スルファニル基、スルフィニル基、スルホニル基、ホスフィノ基、およびこれらの組合せからなる群から選ばれ、
前記置換基Ａは、出現毎に同一または異なって置換または非置換の炭素原子数１～２０のアルキル基、置換または非置換の環炭素原子数３～２０のシクロアルキル基、置換または非置換の炭素原子数１～２０のヘテロアルキル基、置換または非置換の環原子数３～２０のヘテロ環基から選ばれ、
Ｒ１～Ｒ８のうちの隣り合う置換基は、結合して環を形成していてもよく、
Ｒ’、ＲｅおよびＲｆのうちの隣り合う置換基は、結合して環を形成していてもよい。
【化12】
Ｅ１～Ｅ４は、出現毎に同一または異なってＣＲｅまたはＮから選ばれ、
Ｆ１～Ｆ６は、出現毎に同一または異なってＣＲｆまたはＮから選ばれ、
配位子Ｌａが式１－１で表される構造を有すると、Ｒ１～Ｒ４のうちの少なくとも１つは、置換基Ａであり、
配位子Ｌａが式１－２で表される構造を有すると、Ｅ１～Ｅ４のうちの少なくとも１つは、ＣＲｅであり、且つ前記Ｒｅは、置換基Ａであり、および／またはＦ１およびＦ２のうちの少なくとも１つは、ＣＲｆであり、且つ前記Ｒｆは、置換基Ａであり、
Ｒ１～Ｒ８、Ｒ’、ＲｅおよびＲｆは、出現毎に同一または異なって水素、重水素、ハロゲン、置換または非置換の炭素原子数１～２０のアルキル基、置換または非置換の環炭素原子数３～２０のシクロアルキル基、置換または非置換の炭素原子数１～２０のヘテロアルキル基、置換または非置換の環原子数３～２０のヘテロ環基、置換または非置換の炭素原子数７～３０のアラルキル基、置換または非置換の炭素原子数１～２０のアルコキシ基、置換または非置換の炭素原子数６～３０のアリールオキシ基、置換または非置換の炭素原子数２～２０のアルケニル基、置換または非置換の炭素原子数２～２０のアルキニル基、置換または非置換の炭素原子数６～３０のアリール基、置換または非置換の炭素原子数３～３０のヘテロアリール基、置換または非置換の炭素原子数３～２０のアルキルシリル基、置換または非置換の炭素原子数６～２０のアリールシリル基、置換または非置換の炭素原子数３～２０のアルキルゲルマニウム基、置換または非置換の炭素原子数６～２０のアリールゲルマニウム基、置換または非置換の炭素原子数０～２０のアミノ基、アシル基、カルボニル基、カルボキシル基、エステル基、シアノ基、イソシアノ基、ヒドロキシル基、スルファニル基、スルフィニル基、スルホニル基、ホスフィノ基、およびこれらの組合せからなる群から選ばれ、
前記置換基Ａは、出現毎に同一または異なって置換または非置換の炭素原子数１～２０のアルキル基、置換または非置換の環炭素原子数３～２０のシクロアルキル基、置換または非置換の炭素原子数１～２０のヘテロアルキル基、置換または非置換の環原子数３～２０のヘテロ環基から選ばれ、
Ｒ１～Ｒ８のうちの隣り合う置換基は、結合して環を形成していてもよく、
Ｒ’、ＲｅおよびＲｆのうちの隣り合う置換基は、結合して環を形成していてもよい。
【0129】
本明細書において、「Ｒ’、ＲｅおよびＲｆのうちの隣り合う置換基が結合して環を形成していてもよい」とは、隣り合う置換基からなる群、例えば２つの置換基Ｒ’同士、２つの置換基Ｒｆ同士、２つの置換基Ｒｅ同士、置換基Ｒ’およびＲｆのうちのいずれか１つまたは複数が結合して環を形成してもよいことを意味する。明らかには、これらの置換基は、いずれも結合して環を形成しなくてもよい。
【0130】
本明細書において、「Ｒ１～Ｒ８のうちの隣り合う置換基が結合して環を形成していてもよい」とは、Ｒ１～Ｒ８のうちの任意の２つの隣り合う置換基からなる群のうちのいずれか１つまたは複数が結合して環を形成してもよいことを意味する。明らかには、これらの置換基は、いずれも結合して環を形成しなくてもよい。
【0131】
本発明の一実施例によれば、前記置換基Ａは、出現毎に同一または異なって置換または非置換の炭素原子数１～１２のアルキル基、置換または非置換の環炭素原子数３～１２のシクロアルキル基から選ばれる。
【0132】
本発明の一実施例によれば、前記置換基Ａは、出現毎に同一または異なって置換または非置換の炭素原子数３～６のアルキル基、置換または非置換の環炭素原子数３～６のシクロアルキル基から選ばれる。
【0133】
本発明の一実施例によれば、配位子Ｌａが式１－１で表される構造を有すると、Ｒ２およびＲ３のうちの少なくとも１つは、置換基Ａである。
【0134】
本発明の一実施例によれば、配位子Ｌａが式１－２で表される構造を有すると、Ｅ２およびＥ３のうちの少なくとも１つは、ＣＲｅであり、且つ前記Ｒｅは、置換基Ａであり、および／またはＦ１およびＦ２のうちの少なくとも１つは、ＣＲｆであり、且つ前記Ｒｆは、置換基Ａである。
【0135】
本発明の一実施例によれば、配位子Ｌａが式１－２で表される構造を有すると、Ｅ２は、ＣＲｅであり、且つ前記Ｒｅは、置換基Ａであり、および／またはＦ２は、ＣＲｆであり、且つ前記Ｒｆは、置換基Ａである。
【0136】
本発明の一実施例によれば、ＬｂおよびＬｃは、出現毎に同一または異なって
からなる群から選ばれるいずれか１つで表される構造であり、
Ｘｂは、出現毎に同一または異なってＯ、Ｓ、Ｓｅ、ＮＲＮ１、ＣＲＣ１ＲＣ２からなる群から選ばれ
ＲａおよびＲｂは、出現毎に同一または異なって一置換、複数置換、または無置換を表し、
Ｒａ、Ｒｂ、Ｒｃ、ＲＮ１、ＲＣ１およびＲＣ２は、出現毎に同一または異なって水素、重水素、ハロゲン、置換または非置換の炭素原子数１～２０のアルキル基、置換または非置換の環炭素原子数３～２０のシクロアルキル基、置換または非置換の炭素原子数１～２０のヘテロアルキル基、置換または非置換の環原子数３～２０のヘテロ環基、置換または非置換の炭素原子数７～３０のアラルキル基、置換または非置換の炭素原子数１～２０のアルコキシ基、置換または非置換の炭素原子数６～３０のアリールオキシ基、置換または非置換の炭素原子数２～２０のアルケニル基、置換または非置換の炭素原子数２～２０のアルキニル基、置換または非置換の炭素原子数６～３０のアリール基、置換または非置換の炭素原子数３～３０のヘテロアリール基、置換または非置換の炭素原子数３～２０のアルキルシリル基、置換または非置換の炭素原子数６～２０のアリールシリル基、置換または非置換の炭素原子数３～２０のアルキルゲルマニウム基、置換または非置換の炭素原子数６～２０のアリールゲルマニウム基、置換または非置換の炭素原子数０～２０のアミノ基、アシル基、カルボニル基、カルボキシル基、エステル基、シアノ基、イソシアノ基、ヒドロキシル基、スルファニル基、スルフィニル基、スルホニル基、ホスフィノ基、およびこれらの組合せからなる群から選ばれ、
隣り合う置換基Ｒａ、Ｒｂ、Ｒｃ、ＲＮ１、ＲＣ１およびＲＣ２は、結合して環を形成していてもよい。
【化13】
Ｘｂは、出現毎に同一または異なってＯ、Ｓ、Ｓｅ、ＮＲＮ１、ＣＲＣ１ＲＣ２からなる群から選ばれ
ＲａおよびＲｂは、出現毎に同一または異なって一置換、複数置換、または無置換を表し、
Ｒａ、Ｒｂ、Ｒｃ、ＲＮ１、ＲＣ１およびＲＣ２は、出現毎に同一または異なって水素、重水素、ハロゲン、置換または非置換の炭素原子数１～２０のアルキル基、置換または非置換の環炭素原子数３～２０のシクロアルキル基、置換または非置換の炭素原子数１～２０のヘテロアルキル基、置換または非置換の環原子数３～２０のヘテロ環基、置換または非置換の炭素原子数７～３０のアラルキル基、置換または非置換の炭素原子数１～２０のアルコキシ基、置換または非置換の炭素原子数６～３０のアリールオキシ基、置換または非置換の炭素原子数２～２０のアルケニル基、置換または非置換の炭素原子数２～２０のアルキニル基、置換または非置換の炭素原子数６～３０のアリール基、置換または非置換の炭素原子数３～３０のヘテロアリール基、置換または非置換の炭素原子数３～２０のアルキルシリル基、置換または非置換の炭素原子数６～２０のアリールシリル基、置換または非置換の炭素原子数３～２０のアルキルゲルマニウム基、置換または非置換の炭素原子数６～２０のアリールゲルマニウム基、置換または非置換の炭素原子数０～２０のアミノ基、アシル基、カルボニル基、カルボキシル基、エステル基、シアノ基、イソシアノ基、ヒドロキシル基、スルファニル基、スルフィニル基、スルホニル基、ホスフィノ基、およびこれらの組合せからなる群から選ばれ、
隣り合う置換基Ｒａ、Ｒｂ、Ｒｃ、ＲＮ１、ＲＣ１およびＲＣ２は、結合して環を形成していてもよい。
【0137】
本明細書において、「隣り合う置換基Ｒａ、Ｒｂ、Ｒｃ、ＲＮ１、ＲＣ１およびＲＣ２が結合して環を形成していてもよい」とは、隣り合う置換基からなる群、たとえば、２つの置換基Ｒａ同士、２つの置換基Ｒｂ同士、置換基ＲａおよびＲｂ同士、置換基ＲａおよびＲｃ同士、置換基ＲｂおよびＲｃ同士、置換基ＲａおよびＲＮ１同士、置換基ＲｂおよびＲＮ１同士、置換基ＲａおよびＲＣ１同士、置換基ＲａおよびＲＣ２同士、置換基ＲｂおよびＲＣ１同士、置換基ＲｂおよびＲＣ２同士、並びにＲＣ１およびＲＣ２同士のうちのいずれか１つまたは複数が結合して環を形成していてもよいことを意味する。明らかには、これらの置換基同士は、いずれも結合して環を形成しなくてもよい。たとえば、
における隣り合う置換基Ｒａ、Ｒｂは、結合して環を形成していてもよく、Ｒａが結合して環を形成していてもよい場合、
は、
の構造を形成してもよい。
【化14】
【化15】
【化16】
【0138】
本発明の一実施例によれば、金属錯体は、式２で表される構造を有し、
ｍは、１、２または３から選ばれ、好ましくは、ｍは、１または２から選ばれ、
Ｚは、Ｏ、Ｓ、Ｓｅ、ＮＲ’、ＣＲ’Ｒ’、ＳｉＲ’Ｒ’およびＧｅＲ’Ｒ’からなる群から選ばれ、２つのＲ’が同時に存在すると、２つのＲ’は、同一または異なり、
Ｆ３～Ｆ６は、出現毎に同一または異なってＣＲｆまたはＮから選ばれ、
Ｒ２、Ｒ３、Ｒｅ２、Ｒｆ２のうちの少なくとも１つは、置換基Ａであり、
Ｒ１～Ｒ８、Ｒ’、Ｒｅ１～Ｒｅ４、Ｒｆ１、Ｒｆ２およびＲｆは、出現毎に同一または異なって水素、重水素、ハロゲン、置換または非置換の炭素原子数１～２０のアルキル基、置換または非置換の環炭素原子数３～２０のシクロアルキル基、置換または非置換の炭素原子数１～２０のヘテロアルキル基、置換または非置換の環原子数３～２０のヘテロ環基、置換または非置換の炭素原子数７～３０のアラルキル基、置換または非置換の炭素原子数１～２０のアルコキシ基、置換または非置換の炭素原子数６～３０のアリールオキシ基、置換または非置換の炭素原子数２～２０のアルケニル基、置換または非置換の炭素原子数２～２０のアルキニル基、置換または非置換の炭素原子数６～３０のアリール基、置換または非置換の炭素原子数３～３０のヘテロアリール基、置換または非置換の炭素原子数３～２０のアルキルシリル基、置換または非置換の炭素原子数６～２０のアリールシリル基、置換または非置換の炭素原子数３～２０のアルキルゲルマニウム基、置換または非置換の炭素原子数６～２０のアリールゲルマニウム基、置換または非置換の炭素原子数０～２０のアミノ基、アシル基、カルボニル基、カルボキシル基、エステル基、シアノ基、イソシアノ基、ヒドロキシル基、スルファニル基、スルフィニル基、スルホニル基、ホスフィノ基、およびこれらの組合せからなる群から選ばれ、
前記置換基Ａは、出現毎に同一または異なって置換または非置換の炭素原子数１～２０のアルキル基、置換または非置換の環炭素原子数３～２０のシクロアルキル基、置換または非置換の炭素原子数１～２０のヘテロアルキル基、置換または非置換の環原子数３～２０のヘテロ環基、およびこれらの組合せからなる群から選ばれ、
Ｒ１～Ｒ８のうちの隣り合う置換基は、結合して環を形成していてもよく、
Ｒ’、Ｒｅ１～Ｒｅ４、Ｒｆ１、Ｒｆ２およびＲｆのうちの隣り合う置換基は、結合して環を形成していてもよい。
【化17】
Ｚは、Ｏ、Ｓ、Ｓｅ、ＮＲ’、ＣＲ’Ｒ’、ＳｉＲ’Ｒ’およびＧｅＲ’Ｒ’からなる群から選ばれ、２つのＲ’が同時に存在すると、２つのＲ’は、同一または異なり、
Ｆ３～Ｆ６は、出現毎に同一または異なってＣＲｆまたはＮから選ばれ、
Ｒ２、Ｒ３、Ｒｅ２、Ｒｆ２のうちの少なくとも１つは、置換基Ａであり、
Ｒ１～Ｒ８、Ｒ’、Ｒｅ１～Ｒｅ４、Ｒｆ１、Ｒｆ２およびＲｆは、出現毎に同一または異なって水素、重水素、ハロゲン、置換または非置換の炭素原子数１～２０のアルキル基、置換または非置換の環炭素原子数３～２０のシクロアルキル基、置換または非置換の炭素原子数１～２０のヘテロアルキル基、置換または非置換の環原子数３～２０のヘテロ環基、置換または非置換の炭素原子数７～３０のアラルキル基、置換または非置換の炭素原子数１～２０のアルコキシ基、置換または非置換の炭素原子数６～３０のアリールオキシ基、置換または非置換の炭素原子数２～２０のアルケニル基、置換または非置換の炭素原子数２～２０のアルキニル基、置換または非置換の炭素原子数６～３０のアリール基、置換または非置換の炭素原子数３～３０のヘテロアリール基、置換または非置換の炭素原子数３～２０のアルキルシリル基、置換または非置換の炭素原子数６～２０のアリールシリル基、置換または非置換の炭素原子数３～２０のアルキルゲルマニウム基、置換または非置換の炭素原子数６～２０のアリールゲルマニウム基、置換または非置換の炭素原子数０～２０のアミノ基、アシル基、カルボニル基、カルボキシル基、エステル基、シアノ基、イソシアノ基、ヒドロキシル基、スルファニル基、スルフィニル基、スルホニル基、ホスフィノ基、およびこれらの組合せからなる群から選ばれ、
前記置換基Ａは、出現毎に同一または異なって置換または非置換の炭素原子数１～２０のアルキル基、置換または非置換の環炭素原子数３～２０のシクロアルキル基、置換または非置換の炭素原子数１～２０のヘテロアルキル基、置換または非置換の環原子数３～２０のヘテロ環基、およびこれらの組合せからなる群から選ばれ、
Ｒ１～Ｒ８のうちの隣り合う置換基は、結合して環を形成していてもよく、
Ｒ’、Ｒｅ１～Ｒｅ４、Ｒｆ１、Ｒｆ２およびＲｆのうちの隣り合う置換基は、結合して環を形成していてもよい。
【0139】
本発明の一実施例によれば、Ｚは、ＯおよびＳからなる群から選ばれる。
【0140】
本発明の一実施例によれば、Ｚは、Ｏである。
【0141】
本発明の一実施例によれば、式２中、Ｆ３～Ｆ６は、出現毎に同一または異なってＣＲｆから選ばれる。
【0142】
本発明の一実施例によれば、式２中、Ｆ３～Ｆ６は、出現毎に同一または異なってＣＲｆから選ばれ、且つ前記Ｒｆの少なくとも１つは、シアノ基またはフッ素であり、好ましくは、Ｆ５は、ＣＲｆであり、且つ前記Ｒｆは、シアノ基またはフッ素である。
【0143】
本発明の一実施例によれば、Ｆ３～Ｆ６のうちの少なくとも２つは、ＣＲｆであり、前記Ｒｆのうちの１つは、シアノ基またはフッ素であり、他の少なくとも１つのＲｆは、重水素、ハロゲン、置換または非置換の炭素原子数１～２０のアルキル基、置換または非置換の環炭素原子数３～２０のシクロアルキル基、置換または非置換の炭素原子数１～２０のヘテロアルキル基、置換または非置換の環原子数３～２０のヘテロ環基、置換または非置換の炭素原子数７～３０のアラルキル基、置換または非置換の炭素原子数１～２０のアルコキシ基、置換または非置換の炭素原子数６～３０のアリールオキシ基、置換または非置換の炭素原子数２～２０のアルケニル基、置換または非置換の炭素原子数２～２０のアルキニル基、置換または非置換の炭素原子数６～３０のアリール基、置換または非置換の炭素原子数３～３０のヘテロアリール基、置換または非置換の炭素原子数３～２０のアルキルシリル基、置換または非置換の炭素原子数６～２０のアリールシリル基、置換または非置換の炭素原子数３～２０のアルキルゲルマニウム基、置換または非置換の炭素原子数６～２０のアリールゲルマニウム基、置換または非置換の炭素原子数０～２０のアミノ基、アシル基、カルボニル基、カルボキシル基、エステル基、シアノ基、イソシアノ基、ヒドロキシル基、スルファニル基、スルフィニル基、スルホニル基、ホスフィノ基、およびこれらの組合せからなる群から選ばれる。
【0144】
本発明の一実施例によれば、Ｆ３～Ｆ６のうちの少なくとも２つは、ＣＲｆであり、前記Ｒｆのうちの１つは、シアノ基またはフッ素であり、他の少なくとも１つのＲｆは、重水素、ハロゲン、置換または非置換の炭素原子数１～２０のアルキル基、置換または非置換の環炭素原子数３～２０のシクロアルキル基、置換または非置換の炭素原子数６～３０のアリール基、置換または非置換の炭素原子数３～３０のヘテロアリール基、置換または非置換の炭素原子数３～２０のアルキルシリル基、置換または非置換の炭素原子数６～２０のアリールシリル基、置換または非置換の炭素原子数０～２０のアミノ基、シアノ基、ヒドロキシル基、スルファニル基、およびこれらの組合せからなる群から選ばれる。
【0145】
本発明の一実施例によれば、Ｆ３～Ｆ６のうちの少なくとも２つは、ＣＲｆであり、前記Ｒｆのうちの１つは、シアノ基またはフッ素であり、他の少なくとも１つのＲｆは、重水素、ハロゲン、置換または非置換の炭素原子数１～６のアルキル基、置換または非置換の環炭素原子数３～６のシクロアルキル基、置換または非置換の炭素原子数６～１２のアリール基、置換または非置換の炭素原子数３～１２のヘテロアリール基、およびこれらの組合せからなる群から選ばれる。
【0146】
本発明の他の実施例によれば、式２中、Ｆ３～Ｆ６は、出現毎に同一または異なってＣＲｆまたはＮから選ばれ、且つ少なくとも１つは、Ｎであり、好ましくは、Ｆ６は、Ｎである。
【0147】
本発明の一実施例によれば、式２中、Ｒ２は、置換基Ａである。
【0148】
本発明の一実施例によれば、式２中、Ｒ３は、置換基Ａである。
【0149】
本発明の一実施例によれば、式２中、Ｒｆ２は、置換基Ａである。
【0150】
本発明の一実施例によれば、式２中、Ｒ２およびＲｅ２は、置換基Ａであり、且つＲ２およびＲｅ２は、同一または異なってもよい。
【0151】
本発明の一実施例によれば、式２中、Ｒ２およびＲｆ２は、置換基Ａであり、且つＲ２およびＲｆ２は、同一または異なってもよい。
【0152】
本発明の一実施例によれば、式２中、Ｒ３およびＲｅ２は、置換基Ａであり、且つＲ３およびＲｅ２は、同一または異なってもよい。
【0153】
本発明の一実施例によれば、式２中、Ｒ３およびＲｆ２は、置換基Ａであり、且つＲ３およびＲｆ２は、同一または異なってもよい。
【0154】
本発明の一実施例によれば、式２中、Ｒｆ２およびＲｅ２は、置換基Ａであり、且つＲｆ２およびＲｅ２は、同一または異なってもよい。
【0155】
本発明の一実施例によれば、式２中、Ｒ２、Ｒｅ２、Ｒｆ２は、置換基Ａであり、且つＲ２、Ｒｅ２、Ｒｆ２は、同一または異なってもよい。
【0156】
本発明の一実施例によれば、式２中、Ｒ３、Ｒｅ２、Ｒｆ２は、置換基Ａであり、且つＲ３、Ｒｅ２、Ｒｆ２は、同一または異なってもよい。
【0157】
本発明の一実施例によれば、Ｒ１～Ｒ８のうちの少なくとも１つまたは少なくとも２つは、置換または非置換の炭素原子数１～２０のアルキル基、置換または非置換の環炭素原子数３～２０のシクロアルキル基、またはこれらの組合せから選ばれ、且つすべての前記Ｒ１～Ｒ４および／またはＲ５～Ｒ８の炭素原子数の合計が少なくとも４である。
【0158】
本発明の一実施例によれば、Ｒ５～Ｒ８のうちの少なくとも１つまたは少なくとも２つは、置換または非置換の炭素原子数１～２０のアルキル基、置換または非置換の環炭素原子数３～２０のシクロアルキル基、またはこれらの組合せから選ばれ、且つすべての前記置換基Ｒ５～Ｒ８の炭素原子数の合計が少なくとも４である。
【0159】
本発明の一実施例によれば、Ｒ１～Ｒ４のうちの少なくとも１つまたは少なくとも２つは、置換または非置換の炭素原子数１～２０のアルキル基、置換または非置換の環炭素原子数３～２０のシクロアルキル基、またはこれらの組合せから選ばれ、且つすべての前記置換基Ｒ１～Ｒ４の炭素原子数の合計が少なくとも４である。
【0160】
本発明の一実施例によれば、Ｒ１～Ｒ４のうちの少なくとも１つまたは少なくとも２つは、置換または非置換の炭素原子数１～２０のアルキル基、置換または非置換の環炭素原子数３～２０のシクロアルキル基、またはこれらの組合せから選ばれ、且つすべての前記置換基Ｒ１～Ｒ４の炭素原子数の合計が少なくとも４である。それと同時に、Ｒ５～Ｒ８のうちの少なくとも１つまたは少なくとも２つは、置換または非置換の炭素原子数１～２０のアルキル基、置換または非置換の環炭素原子数３～２０のシクロアルキル基、またはこれらの組合せから選ばれ、且つすべての前記置換基Ｒ５～Ｒ８の炭素原子数の合計が少なくとも４である。
【0161】
本発明の一実施例によれば、Ｒ２またはＲ３は、置換または非置換の炭素原子数１～２０のアルキル基、置換または非置換の環炭素原子数３～２０のシクロアルキル基、またはこれらの組合せから選ばれる。
【0162】
本発明の一実施例によれば、Ｒ２またはＲ３は、置換または非置換の炭素原子数４～２０のアルキル基、置換または非置換の環炭素原子数４～２０のシクロアルキル基、またはこれらの組合せから選ばれる。
【0163】
本発明の一実施例によれば、金属Ｍは、出現毎に同一または異なってＣｕ、Ａｇ、Ａｕ、Ｒｕ、Ｒｈ、Ｐｄ、Ｏｓ、ＩｒおよびＰｔからなる群から選ばれる。
【0164】
本発明の一実施例によれば、金属Ｍは、出現毎に同一または異なってＰｔまたはＩｒから選ばれる。
【0165】
本発明の一実施例によれば、前記金属錯体は、出現毎に同一または異なって金属錯体１～金属錯体５０からなる群から選ばれる。
【化18】
【化19】
【化20】
【化21】
【化22】
【化23】
【0166】
本発明の一実施例によれば、金属錯体１～金属錯体５０における水素は、一部または全部重水素で置換されてもよい。
【0167】
本発明の他の目的によれば、金属錯体の光電素子における使用がさらに開示される。前記金属錯体は、上述したいずれか１つの実施例をご参照ください。
【0168】
本発明の一実施例によれば、前記エレクトロルミネッセンス素子において、金属錯体は、前記第１の化合物および第２の化合物にドーピングされ、金属錯体の重量が発光層の総重量に対して１％～３０％である。
【0169】
本発明の一実施例によれば、前記エレクトロルミネッセンス素子において、金属錯体は、前記第１の化合物および第２の化合物にドーピングされ、金属錯体の重量が発光層の総重量に対して３％～１３％である。
【0170】
本発明の一実施例によれば、前記有機電界素子において、正孔注入層がさらに含まれる。前記正孔注入層は、単一材料の機能層であってもよいし、複数種の材料を含有する機能層であってもよい。含まれた複数種の材料のうち、正孔輸送材料に一定の割合のｐ型導電ドープ材料がドーピングされたものが最も用いられる。よく見られるｐ型ドープ材料は、以下の通りである。
【化24】
【0171】
本発明の一実施例によれば、上述したいずれか１つの実施例に記載された有機エレクトロルミネッセンス素子を含む表示アセンブリが開示される。
【0172】
他の材料との組合せ
【0173】
本発明に記載される有機発光素子に用いられる特定層の材料は、素子に存在する各種の他の材料と組み合わせて使用することができる。これらの材料の組合せについて、米国特許出願ＵＳ２０１６／０３５９１２２Ａ１の第０１３２～０１６１段落において詳細に記載されており、その内容を全て本明細書に援用する。記載または言及された材料は、本明細書に開示される化合物と組み合わせて使用可能な材料の非限定的な実例であり、且つ当業者にとっては、文献を容易に参照して組み合わせて使用可能な他の材料を識別することができる。
【0174】
本明細書において、有機発光素子に用いられる具体的な層の材料は、前記素子に存在する多種の他の材料と組み合わせて使用することができると記載されている。例示的には、本明細書において開示される発光ドーパントは、多種のホスト、輸送層、ブロッキング層、注入層、電極および他の存在可能な層と組み合わせて使用することができる。これらの材料の組合せは、特許出願ＵＳ２０１５／０３４９２７３Ａ１の第００８０～０１０１段落において詳細に記載されており、その内容を全て本明細書に援用する。記載または言及された材料は、本明細書に開示される化合物と組み合わせて使用可能な材料の非限定的な実例であり、且つ当業者にとっては、文献を容易に参照して組み合わせて使用可能な他の材料を識別することができる。
【実施例0175】
材料合成の実施例において、説明しない限り、すべての反応が窒素の保護で行われる。すべての反応溶剤は、無水であり、且つ市販品由来のまま使用される。合成される生成物に対して、本分野通常の１種または多種の機器（Ｂｒｕｋｅｒ製の核磁気共鳴装置、Ｓｈｉｍａｄｚｕ製の液体クロマトグラフィー、液体クロマトグラフィー／質量分析計、気体クロマトグラフィー／質量分析計、示差熱走査熱量装置、上海▲リョウ▼光技術製の蛍光分光光度計、武漢科思特製の電気化学作業ステーション、安徽貝意克製の昇華装置などを含むがそれに限定されず）を用いて、当業者にとって熟知の方法で構造確認と特性テストを行った。素子の実施例において、素子の特性に対しても、本分野通常の機器（Ａｎｇｓｔｒｏｍ Ｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ製の蒸着機、蘇州弗士達製の光学テストシステム、耐用年数テストシステム、北京量拓製のエリプソメーターなどを含むがそれに限定されず）を用いて、当業者にとって熟知の方法でテストを行った。当業者は上述した機器の使用、テスト方法などの関連内容を知っているので、サンプルの固有データを確実に、影響を受けずに取得することができるため、上記関連内容を本明細書において繰り返し説明はしない。
【0176】
化合物の電気化学的性質である最高被占分子軌道エネルギーレベル、最低未占有分子軌道エネルギーレベルは、いずれもサイクリックボルタンメトリー（ＣＶ）により測定された。測定には、武漢科思特計器股フン有限公司製の型番ＣｏｒｒＴｅｓｔ ＣＳ１２０の電気化学的ステーションが用いられると共に、プラチナディスク電極を作業電極、Ａｇ／ＡｇＮＯ３電極を参照電極、プラチナワイヤ電極を補助電極とする３電極作業体系が用いられた。無水ＤＭＦを溶剤、０．１ｍｏｌ／Ｌのテトラブチルアンモニウムヘキサフルオロホスフェートを支持電解質として、測定待ち化合物を１０－３ｍｏｌ／Ｌの溶液に調製し、テスト前に、溶液に窒素ガスを１０ｍｉｎ導入して酸素を除去した。計器のパラメータ設定は、以下の通りである。走査速度１００ｍＶ／ｓ、電位間隔０．５ｍＶ、酸化電位テストウィンドウ０Ｖ～１Ｖ、還元電位テストウィンドウ－１Ｖ～－２．９Ｖ。本願に用いられる金属錯体および一部の化合物のエネルギーレベルは、以下の表に示される。
【0177】
上記金属錯体の構造は、以下のように示される。
【化25】
【0178】
素子の実施例１
【0179】
まず、厚みが８０ｎｍのインジウムスズ酸化物（ＩＴＯ）陽極（その平方抵抗が１４～２０Ω／ｓｑであり、発光面積が０．０４ｃｍ２である）を有するガラス基板を洗浄した後、酸素プラズマおよびＵＶオゾンで処理した。処理した後、グローブボックスで基板を乾燥させて水分を除去した。その後、その後、基板を基板ホルダ上に取り付けて真空室に置いた。以下、指定された有機層に対して、真空度が約１０－８トルの場合、０．２～２オングストローム／秒の速度でホット真空蒸着によって順にＩＴＯ陽極上に蒸着を行った。化合物ＨＩを正孔注入層（ＨＩＬ）として用いた。化合物ＨＴを正孔輸送層（ＨＴＬ）として用いた。化合物Ｈ１を電子ブロッキング層（ＥＢＬ）として用いた。そして、本発明における金属錯体１を化合物Ｈ１および化合物Ｈ２にドーピングし、共蒸着して発光層（ＥＭＬ）として用いた。ＥＭＬ上において、化合物ＨＢを正孔ブロッキング層（ＨＢＬ）として用いた。ＨＢＬ上において、化合物ＥＴおよび８－ヒドロキシキノリン－リチウム（Ｌｉｑ）を共蒸着して電子輸送層（ＥＴＬ）として用いた。最後、厚いが１ｎｍの８－ヒドロキシキノリン－リチウム（Ｌｉｑ）を蒸着して電子注入層として用いるとともに、１２０ｎｍのアルミニウムを蒸着して陰極として用いた。そして、該素子をグローブボックスに転移させ、ガラスカバーおよび吸湿剤でカプセル化して該素子を完成させた。
【0180】
素子の実施例２
【0181】
素子の実施例２の実施形態は、発光層（ＥＭＬ）において金属錯体１１で本発明における金属錯体１を代替する以外、素子の実施例１と同様である。
【0182】
素子の実施例３
【0183】
素子の実施例３の実施形態は、発光層（ＥＭＬ）において金属錯体１３で本発明における金属錯体１を代替する以外、素子の実施例１と同様である。
【0184】
素子の実施例４
【0185】
素子の実施例４の実施形態は、発光層（ＥＭＬ）において金属錯体２０で本発明における金属錯体１を代替する以外、素子の実施例１と同様である。
【0186】
素子の実施例５
【0187】
素子の実施例５の実施形態は、発光層（ＥＭＬ）において金属錯体４０で本発明における金属錯体１を代替する以外、素子の実施例１と同様である。
【0188】
素子の実施例８
【0189】
素子の実施例８の実施形態は、発光層（ＥＭＬ）において金属錯体１７で本発明における金属錯体１を代替する以外、素子の実施例１と同様である。
【0190】
素子の比較例１
【0191】
素子の比較例１の実施形態は、発光層（ＥＭＬ）において金属錯体ＧＤ１で本発明における金属錯体１を代替する以外、素子の実施例１と同様である。
【0192】
素子の比較例２
【0193】
素子の比較例２の実施形態は、発光層（ＥＭＬ）において金属錯体ＧＤ２で本発明における金属錯体１を代替する以外、素子の実施例１と同様である。
【0194】
素子の比較例３
【0195】
素子の比較例３の実施形態は、発光層（ＥＭＬ）において金属錯体ＧＤ３で本発明における金属錯体１を代替する以外、素子の実施例１と同様である。
【0196】
素子の比較例４
【0197】
素子の比較例４の実施形態は、発光層（ＥＭＬ）において金属錯体ＧＤ４で本発明における金属錯体１を代替する以外、素子の実施例１と同様である。
【0198】
素子の比較例５
【0199】
素子の比較例５の実施形態は、発光層（ＥＭＬ）において金属錯体ＧＤ５で本発明における金属錯体１を代替する以外、素子の実施例１と同様である。
【0200】
詳細な素子の層構造および厚みを以下の表に示す。用いられる材料が１種超えの層は、前記重量比で異なる化合物をドーピングすることにより得られる。
【0201】
【表1】
【0202】
素子に用いられる材料の構造は、以下のように示される。
【化26】
【0203】
インピーダンスアナライザー（Ｋｅｙｓｉｇｈｔ Ｅ４９９０Ａ）を用いて素子の静電容量を測定した。素子の両端に－４Ｖ～５Ｖの直流バイアス電圧を印加しながら、１００ｍＶの正弦波交流電圧信号を重畳し、周波数５００Ｈｚの交流電圧下でそれぞれ測定した。素子のＣ－Ｖ曲線を測定し、素子の開始電圧（Ｖｔ、Ｖｔ０）、最大静電容量に対応する電圧（ＶＣｍａｘ、ＶＣｍａｘ０）、幾何静電容量（Ｃｇｅｏ、Ｃｇｅｏ０）、最大静電容量（Ｃｍａｘ、Ｃｍａｘ０）および最大静電容量と幾何静電容量の差値（Ｃｍａｘ０－Ｃｇｅｏ０、Ｃｍａｘ－Ｃｇｅｏ）を得た。これらのデータは、表２に記録され示される。
【0204】
【表2】
【0205】
表２に示されたデータから分かるように、素子の実施例２と素子の比較例２、素子の実施例４と素子の比較例４の相違は、それらの発光層における金属錯体が異なり、且つ配位子が置換基Ａを含むか否かのみである。実施例１と比較例１、実施例３と比較例３、実施例５と比較例５、実施例８と比較例５において、発光層における金属錯体の相違は、置換基Ａ以外、金属錯体における一部の水素が重水素で置換されることであるが、金属錯体における水素と重水素という相違が素子の静電容量に対する影響が無視できるので、実施例および比較例における静電容量の相違は、置換基Ａによるものである。
【0206】
表２における実施例と比較例の比較から分かるように、実施例は、比較例に対して、静電容量がいずれも明らかに低下し、それぞれ０．１７ｎＦ、０．４７ｎＦ、０．５４ｎＦ、０．２４ｎＦ、１．６６ｎＦ、０．５３ｎＦ低下した。置換基Ａの導入により素子の静電容量性能の低下に対して優れた効果を達成することが示されている。
【0207】
素子の実施例６
【0208】
素子の実施例６の実施形態は、発光層（ＥＭＬ）において化合物Ｈ１：化合物Ｈ２：金属錯体１３＝５６：３８：６である以外、素子の実施例３と同様である。
【0209】
素子の実施例７
【0210】
素子の実施例７の実施形態は、発光層（ＥＭＬ）において金属錯体２０で本発明における金属錯体１３を代替する以外、素子の実施例６と同様である。
【0211】
素子の比較例６
【0212】
素子の比較例６の実施形態は、発光層（ＥＭＬ）において金属錯体ＧＤ３で本発明における金属錯体１３を代替する以外、素子の実施例６と同様である。
【0213】
素子の比較例７
【0214】
素子の比較例７の実施形態は、発光層（ＥＭＬ）において金属錯体ＧＤ４で本発明における金属錯体２０を代替する以外、素子の実施例７と同様である。
【0215】
【表3】
【0216】
素子のＩＶＬ特性を測定した。１５ｍＡ／ｃｍ２下で素子の外部量子効率（ＥＱＥ）を測定し、表４に記録した。
【0217】
【表4】
【0218】
表４におけるデータから分かるように、前記Ａを含む金属錯体により製造された実施例における素子は、置換基Ａを含まない金属錯体により製造された比較例における素子に対して、優れた素子の性能を依然として維持することができるとともに、比較例に相当するＥＱＥレベルを維持することができる。
【0219】
以上の結果から分かるように、Ａ置換を有し且つ該Ａが素子において最大静電容量を低下可能である金属錯体を含む有機エレクトロルミネッセンス素子は、ＯＬＥＤ表示素子の低階調時における応答時間およびリフレッシュ周波数を向上させることができる。一方、前記Ａ置換は、素子の最大静電容量の低下をもたらすことができる。それと同時に、前記Ａを含む金属錯体により製造された素子は、置換基Ａを含まない金属錯体により製造された素子に対して、優れた素子の性能を依然として維持することができる。
【0220】
ここで記載される各種の実施例は、例示的なものに過ぎず、本発明の範囲を限定するためのものではないことを理解すべきである。そのため、当業者にとって、保護しようとする本発明は、本明細書に記載される具体的な実施例および好ましい実施例の変形を含むことが自明である。本発明の構想を逸脱しない前提で、本明細書に記載される材料および構造の多くは、他の材料および構造で代替することができる。本発明がなぜ機能するかについての様々な理論は、限定的ではないことを理解すべきである。
【図1】
【図2】
【図3】