(57)【要約】【課題】  金属錯体のイソキノリン配位子の特定位置に重水素原子を導入することにより、このような金属錯体が有機発光素子における発光材料として、素子の耐用年数を大幅に向上させることができる【解決手段】  本発明は、３−重水素置換イソキノリン配位子を含有する有機発光材料を開示する。前記有機発光材料は、有機エレクトロルミネセント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、３−重水素置換イソキノリン配位子およびアセチルアセトン配位子を含有する金属錯体である。これらの新規な錯体は、素子の耐用年数を大幅に向上させることができる。本発明は、前記金属錯体を含むエレクトロルミネセント素子、および化合物の処方をさらに開示する。【選択図】なし【特許請求の範囲】
【請求項１】
Ｍ（Ｌａ）ｍ（Ｌｂ）ｎ（Ｌｃ）ｑの構造を有する、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配位子、第２配位子および第３配位子であり、
金属Ｍは、原子番号が４０より大きい金属であり、
Ｌａ、ＬｂおよびＬｃは、結合して多座配位子を形成していてもよく、
ｍは、１または２であり、ｎは、１または２であり、ｑは、０または１であり、ｍ＋ｎ＋ｑは、金属Ｍの酸化状態に等しく、
ｍが１より大きい場合、Ｌａは、同一または異なってもよく、ｎが１より大きい場合、Ｌｂは、同一または異なってもよく、
前記第１配位子Ｌａは、式１で表される構造を有し、
【化１】
2020186236.tif 000045
Ｘ１〜Ｘ４は、それぞれ独立して、ＣＲ１またはＮから選ばれ、
Ｙ１〜Ｙ５は、それぞれ独立して、ＣＲ２またはＮから選ばれ、
Ｒ１およびＲ２は、それぞれ独立して、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のアミン基、アシル基、カルボニル基、カルボキシル基、エステル基、ニトリル基、イソニトリル基、チオ基、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、
式１中、置換基Ｒ１、Ｒ２に対して、隣り合う置換基は、結合して環を形成していてもよく、
Ｌｂは、式２で表される構造を有し、
【化２】
2020186236.tif 000046
Ｒｔ〜Ｒｚは、それぞれ独立して、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のアミン基、アシル基、カルボニル基、カルボキシル基、エステル基、ニトリル基、イソニトリル基、チオ基、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、
式２中、置換基Ｒｘ、Ｒｙ、Ｒｚ、Ｒｔ、Ｒｕ、Ｒｖ、Ｒｗに対して、隣り合う置換基は、結合して環を形成していてもよく、
Ｌｃは、モノアニオン性二座配位子である。）
【請求項２】
金属Ｍは、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、ＰｔまたはＩｒから選ばれる、請求項１に記載の金属錯体。
【請求項３】
Ｘ１〜Ｘ４のうちの少なくとも１つは、ＣＲ１から選ばれ、
好ましくは、Ｘ１〜Ｘ４は、それぞれ独立して、ＣＲ１から選ばれる、請求項１〜２のいずれか一項に記載の金属錯体。
【請求項４】
Ｙ１〜Ｙ５は、それぞれ独立して、ＣＲ２から選ばれ、且つＲ２は、それぞれ独立して、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のアミン基、アシル基、カルボニル基、カルボキシル基、エステル基、ニトリル基、イソニトリル基、チオ基、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、請求項１〜３のいずれか一項に記載の金属錯体。
【請求項５】
Ｘ１は、それぞれ独立するＣＲ１であり、および／またはＸ３は、それぞれ独立するＣＲ１であり、且つＲ１は、それぞれ独立して、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のアミン基、アシル基、カルボニル基、カルボキシル基、エステル基、ニトリル基、イソニトリル基、チオ基、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、
好ましくは、Ｘ１およびＸ３は、それぞれ独立してＣＲ１から選ばれ、且つＲ１は、それぞれ独立して、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からなる群から選ばれ、
より好ましくは、Ｘ１およびＸ３は、それぞれ独立してＣＲ１から選ばれ、且つＲ１は、それぞれ独立して、置換または非置換の炭素原子数１〜２０のアルキル基から選ばれ、Ｘ２およびＸ４は、ＣＨである、請求項１〜４のいずれか一項に記載の金属錯体。
【請求項６】
Ｘ１およびＸ４は、ＣＨであり、Ｘ２およびＸ３は、それぞれ独立して、ＣＲ１から選ばれる、請求項１〜４のいずれか一項に記載の金属錯体。
【請求項７】
Ｙ３は、ＣＲ２であり、且つ、Ｒ２は、独立して、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のアミン基、アシル基、カルボニル基、カルボキシル基、エステル基、ニトリル基、イソニトリル基、チオ基、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、
好ましくは、Ｙ３は、ＣＲ２であり、且つＲ２は、独立して、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からなる群から選ばれ、
好ましくは、Ｒ２は、置換基または非置換の炭素原子数１〜２０のアルキル基であり、
より好ましくは、Ｙ３は、ＣＲ２であり、且つＲ２は、独立して、置換または非置換の炭素原子数１〜２０のアルキル基、或いは置換基または非置換の炭素原子数３〜２０のアルキルシリル基から選ばれ、Ｙ１、Ｙ２、Ｙ４およびＹ５は、いずれもＣＨである、請求項１〜６のいずれか一項に記載の金属錯体。
【請求項８】
Ｒ２は、独立して、水素、メチル基、イソプロピル基、２−ブチル基、イソブチル基、ｔｅｒｔ−ブチル基、ペント−３−イル、シクロペンチル基、シクロヘキシル基、４，４−ジメチルシクロヘキシル、ネオペンチル、２，４−ジメチルペンタン−３−イル、１，１−ジメチルシラシクロヘキシル−４−イル、シクロペンチルメチル基、シアノ基、トリフルオロメチル基、フッ素、トリメチルシリル基、フェニルジメチルシリル基、二環式［２，２，１］ペンチル、アダマンチル基、フェニル基または３−ピリジル基からなる群から選ばれる、請求項１〜７のいずれか一項に記載の金属錯体。
【請求項９】
第１配位子Ｌａは、それぞれ独立して、Ｌａ１〜Ｌａ１０３６からなる群から選ばれるいずれか１種またはいずれか２種である、請求項１〜２のいずれか一項に記載の金属錯体。
【化３−１】
2020186236.tif 000047
【化３−２】
2020186236.tif 000048
【化３−３】
2020186236.tif 000049
【化３−４】
2020186236.tif 000050
【化３−５】
2020186236.tif 000051
【化３−６】
2020186236.tif 000052
【化３−７】
2020186236.tif 000053
【化３−８】
2020186236.tif 000054
【化３−９】
2020186236.tif 000055
【化３−１０】
2020186236.tif 000056
【化３−１１】
2020186236.tif 000057
【化３−１２】
2020186236.tif 000058
【化３−１３】
2020186236.tif 000059
【化３−１４】
2020186236.tif 000060
【化３−１５】
2020186236.tif 000061
【化３−１６】
2020186236.tif 000062
【化３−１７】
2020186236.tif 000063
【化３−１８】
2020186236.tif 000064
【化３−１９】
2020186236.tif 000065
【化３−２０】
2020186236.tif 000066
【化３−２１】
2020186236.tif 000067
【化３−２２】
2020186236.tif 000068
【化３−２３】
2020186236.tif 000069
【化３−２４】
2020186236.tif 000070
【化３−２５】
2020186236.tif 000071
【化３−２６】
2020186236.tif 000072
【化３−２７】
2020186236.tif 000073
【化３−２８】
2020186236.tif 000074
【化３−２９】
2020186236.tif 000075
【化３−３０】
2020186236.tif 000076
【化３−３１】
2020186236.tif 000077
【化３−３２】
2020186236.tif 000078
【化３−３３】
2020186236.tif 000079
【化３−３４】
2020186236.tif 000080
【化３−３５】
2020186236.tif 000081
【請求項１０】
前記式２中、Ｒｔ〜Ｒｚは、それぞれ独立して、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、およびこれらの組合せからなる群から選ばれ、
好ましくは、Ｒｔは、水素、重水素またはメチル基から選ばれ、Ｒｕ〜Ｒｚは、それぞれ独立して、水素、重水素、フッ素、メチル基、エチル基、プロピル基、シクロブチル基、シクロペンチル基、シクロヘキシル基、３−メチルブチル基、３−エチルペンチル基、トリフルオロメチル基、およびこれらの組合せから選ばれる、請求項１〜９のいずれか一項に記載の金属錯体。
【請求項１１】
第２配位子Ｌｂは、それぞれ独立して、Ｌｂ１〜Ｌｂ３６５からなる群から選ばれるいずれか１種またはいずれか２種である、請求項１〜９のいずれか一項に記載の金属錯体。
【化４−１】
2020186236.tif 000082
【化４−２】
2020186236.tif 000083
【化４−３】
2020186236.tif 000084
【化４−４】
2020186236.tif 000085
【化４−５】
2020186236.tif 000086
【化４−６】
2020186236.tif 000087
【化４−７】
2020186236.tif 000088
【化４−８】
2020186236.tif 000089
【化４−９】
2020186236.tif 000090
【化４−１０】
2020186236.tif 000091
【化４−１１】
2020186236.tif 000092
【化４−１２】
2020186236.tif 000093
【化４−１３】
2020186236.tif 000094
【化４−１４】
2020186236.tif 000095
【請求項１２】
第１配位子Ｌａおよび／または第２配位子Ｌｂにおける水素は、重水素で一部または全部置換されてもよい、請求項９または１１に記載の金属錯体。
【請求項１３】
第３配位子Ｌｃの構造は、以下から選ばれるいずれか１種である、請求項１〜１２のいずれか一項に記載の金属錯体。
【化５】
2020186236.tif 000096
（Ｒａ、ＲｂおよびＲｃは、一置換、複数置換、または無置換を表してもよく、
Ｘｂは、Ｏ、Ｓ、Ｓｅ、ＮＲＮ１およびＣＲＣ１ＲＣ２からなる群から選ばれ、
Ｒａ、Ｒｂ、Ｒｃ、ＲＮ１、ＲＣ１およびＲＣ２は、それぞれ独立して、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のアミン基、アシル基、カルボニル基、カルボキシル基、エステル基、ニトリル基、イソニトリル基、チオ基、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、
Ｌｃの構造において、隣り合う置換基は、結合して環を形成していてもよい。）
【請求項１４】
第３配位子Ｌｃは、それぞれ独立して、
【化６−１】
2020186236.tif 000097
【化６−２】
2020186236.tif 000098
【化６−３】
2020186236.tif 000099
【化６−４】
2020186236.tif 000100
からなる群から選ばれる、請求項１〜１３のいずれか一項に記載の金属錯体。
【請求項１５】
前記金属錯体は、Ｉｒ（Ｌａ）２（Ｌｂ）またはＩｒ（Ｌａ）（Ｌｂ）（Ｌｃ）であり、
好ましくは、前記金属錯体は、
【化７−１】
2020186236.tif 000101
【化７−２】
2020186236.tif 000102
【化７−３】
2020186236.tif 000103
【化７−４】
2020186236.tif 000104
【化７−５】
2020186236.tif 000105
【化７−６】
2020186236.tif 000106
【化７−７】
2020186236.tif 000107
【化７−８】
2020186236.tif 000108
【化７−９】
2020186236.tif 000109
からなる群から選ばれる、請求項１４に記載の金属錯体。
【請求項１６】
陽極と、陰極と、前記陽極と陰極との間に設けられた有機層とを含むエレクトロルミネセント素子であって、
前記有機層は、請求項１〜１５に記載の金属錯体を含む、エレクトロルミネセント素子。
【請求項１７】
前記素子は、赤色光または白色光を放射する、請求項１６に記載の素子。
【請求項１８】
前記有機層は、発光層であり、前記金属錯体は、発光材料であり、
好ましくは、前記有機層は、ホスト材料をさらに含み、
好ましくは、前記ホスト材料は、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、インドロカルバゾリル、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、フルオレニル、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１６に記載の素子。
【請求項１９】
請求項１に記載の金属錯体を含む、化合物の処方。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、有機エレクトロルミネセント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、３−重水素置換イソキノリン配位子を含有する金属錯体を開示する。これらの新規な配位子は、素子の耐用年数を効果的に向上させることができる。本発明は、エレクトロルミネセント素子および化合物の処方をさらに開示する。
【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（非特許文献１））。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】
ＵＳ２０１５０１７１３４８Ａ１（特許文献１）では、以下の一部の構造を有する化合物が開示されている。
【化１】
2020186236.tif 000002
ただし、下記構造を含む縮合環構造を含む。
【化２】
2020186236.tif 000003
具体的な例は、
【化３】
2020186236.tif 000004
である。配位子に縮合環構造を導入することによる性能の変更に着目されている。該出願では、イソキノリンの５、８位に２つの重水素原子が導入された関連錯体が言及されているが、重水素化の効果が未だ検討されておらず、さらにイソキノリン環における特定の３位に重水素原子を導入することによる金属錯体の性能に対する変更に着目されていない。
【０００９】
ＵＳ２００８０１９４８５３Ａ１（特許文献２）では、下記構造を有するイリジウム錯体が開示されている。
【化４】
2020186236.tif 000005
ただし、
【化５】
2020186236.tif 000006
は、フェニルイソキノリン構造から選ばれてもよく、配位子Ｘは、アセチルアセトン系配位子から選ばれてもよい。具体的な例は、
【化６】
2020186236.tif 000007
である。該出願の発明者は、イリジウム錯体配位子に複数の重水素原子を導入することによる素子の効率の向上に着目したが、イソキノリン環における３位という特定位置に重水素原子を導入することによる素子の耐用年数の向上の特殊な優勢に着目していない。
【００１０】
ＵＳ２００３００９６１３８Ａ１（特許文献３）では、下記式で表される構造を有する化合物の活性層が開示されている。
【化７】
2020186236.tif 000008
ただし、配位子Ｌは、下記式で表される構造から選ばれてもよく、
【化８】
2020186236.tif 000009
ただし、Ｒ２およびＲ７〜Ｒ１０は、それぞれ独立して、Ｈ、Ｄ、アルキル基、ヒドロキシル基、アルコキシ基、スルファニル基、アルキルチオ基、アミン基などの置換基から選ばれ、αは、０、１または２であり、δは、０または１〜４の整数である。その実例では、αおよびδがいずれも０であり、イソキノリン環にＲ２置換基を有するいかなる例が開示されておらず、イリジウム錯体の、重水素原子の導入による効果も検討されていない。
【００１１】
ＷＯ２０１８１２４６９７Ａ１（特許文献４）では、下記構造を有する有機エレクトロルミネセント化合物が開示されている。
【化９】
2020186236.tif 000010
ただし、Ｒ１〜Ｒ３は、アルキル基／重水素化アルキル基から選ばれる。該出願の発明者は、アルキル基／重水素化アルキル基で置換されたフェニルイソキノリン配位子がイリジウム錯体に対する効率の向上に着目したが、イソキノリン環において直接に重水素化されることが金属錯体の性能（特に、耐用年数）に対する向上に着目していない。
【００１２】
ＵＳ２０１０００５１８６９Ａ１（特許文献５）では、少なくとも１種の下記式で表される構造を含む有機イリジウム錯体の組成物が開示されている。
【化１０】
2020186236.tif 000011
【００１３】
該出願の発明者は、２−カルボニルピロール構造の配位子に着目した。全部重水素化されたフェニルイソキノリン配位子が言及されているが、アセチルアセトン系配位子と組み合わせて錯体に適用されることに着目されておらず、本発明に係る金属錯体の全体構造と明らかに異なる。
【００１４】
ＣＮ１０９４３８５２１Ａ（特許文献６）では、下記構造の錯体が開示されている。
【化１１】
2020186236.tif 000012
ただし、この錯体における１つまたは複数の水素は、重水素で置換されてもよい。開示されたＣ＾Ｎ配位子は、フェニルイソキノリンまたはフェニルキナゾリン構造を有してもよく、具体的な例は、
【化１２】
2020186236.tif 000013
【化１３】
2020186236.tif 000014
【化１４】
2020186236.tif 000015
である。
【００１５】
該出願の発明者は、主に、二窒素で配位するアミジン系およびグアニジン系配位子に着目した。全部重水素化されたイソキノリン配位子が言及されているが、アセチルアセトン系配位子と組み合わせて錯体に適用されることに着目されておらず、本発明に係る金属錯体の全体構造と明らかに異なる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１６】
【特許文献１】米国特許公開第２０１５０１７１３４８Ａ１号
【特許文献２】米国特許公開第２００８０１９４８５３Ａ１号
【特許文献３】米国特許公開第２００３００９６１３８Ａ１号
【特許文献４】国際公開第２０１８１２４６９７Ａ１号
【特許文献５】米国特許公開第２０１０００５１８６９Ａ１号
【特許文献６】忠告特許公開第１０９４３８５２１Ａ号
【非特許文献】
【００１７】
【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】
【００１８】
全部重水素化され、および５、８位に同時に重水素化されたフェニルイソキノリン構造配位子を含むイリジウム錯体は、文献において報道されているが、重水素化に関する例は、該当文献における、イソキノリン配位子を有するイリジウム錯体が開示された多くの例のうちの少数であり、アセチルアセトン系配位子とともに金属錯体に用いられることに関していないか、或いは重水素化の効果および重水素化の位置による素子の耐用年数に対する影響が検討されていないため、さらに関連分野を開発する必要がある。真剣に研究した結果、本発明者は、驚くべきことに、金属錯体のイソキノリン配位子の特定位置に重水素原子を導入することにより、このような金属錯体が有機発光素子における発光材料として、素子の耐用年数を大幅に向上させることができることを発見した。
【課題を解決するための手段】
【００１９】
（発明の概要）
本発明は、３−重水素置換イソキノリン配位子およびアセチルアセトン配位子を含む一連の金属錯体を提供することを目的とする。前記化合物は、有機エレクトロルミネセント素子の発光層における発光材料として用いられてもよい。これらの新規な金属錯体は、素子の耐用年数を効果的に向上させることができる。
【００２０】
本発明の一実施例によれば、Ｍ（Ｌａ）ｍ（Ｌｂ）ｎ（Ｌｃ）ｑの一般式で表される構造を有する金属錯体が開示される。
（Ｌａ、ＬｂおよびＬｃは、それぞれ金属Ｍと配位する第１配位子、第２配位子および第３配位子であり、
金属Ｍは、原子番号が４０より大きい金属であり、
Ｌａ、ＬｂおよびＬｃは、結合して多座配位子を形成していてもよく、
ｍは、１または２であり、ｎは、１または２であり、ｑは、０または１であり、ｍ＋ｎ＋ｑは、金属Ｍの酸化状態に等しく、
ｍが１より大きい場合、Ｌａは、同一または異なってもよく、ｎが１より大きい場合、Ｌｂは、同一または異なってもよく、
前記第１配位子Ｌａは、式１で表される構造を有し、
【化１５】
2020186236.tif 000016
Ｘ１〜Ｘ４は、それぞれ独立して、ＣＲ１またはＮから選ばれ、
Ｙ１〜Ｙ５は、それぞれ独立して、ＣＲ２またはＮから選ばれ、
Ｒ１およびＲ２は、それぞれ独立して、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のアミン基、アシル基、カルボニル基、カルボキシル基、エステル基、ニトリル基、イソニトリル基、チオ基、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、
式１中、置換基Ｒ１、Ｒ２に対して、隣り合う置換基は、結合して環を形成していてもよく、
Ｌｂは、式２で表される構造を有し、
【化１６】
2020186236.tif 000017
Ｒｔ〜Ｒｚは、それぞれ独立して、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のアミン基、アシル基、カルボニル基、カルボキシル基、エステル基、ニトリル基、イソニトリル基、チオ基、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、
式２中、置換基Ｒｘ、Ｒｙ、Ｒｚ、Ｒｔ、Ｒｕ、Ｒｖ、Ｒｗに対して、隣り合う置換基は、結合して環を形成していてもよく、
Ｌｃは、モノアニオン性二座配位子である。）
【００２１】
本発明の他の実施例によれば、陽極と、陰極と、前記陽極と陰極との間に設けられた有機層とを含むエレクトロルミネセント素子がさらに開示される。前記有機層は、上述した金属錯体を含む。
【００２２】
本発明の他の実施例によれば、上述した金属錯体を含む化合物の処方がさらに開示される。
【００２３】
本発明に係る３−重水素置換イソキノリン配位子およびアセチルアセトン配位子を含有する新規な金属錯体は、エレクトロルミネセント素子の発光層における発光材料として用いられてもよい。これらの上記配位子を含有する新規なりん光イリジウム錯体は、重水素化されていない該当錯体よりも、他の素子性能をそのまま維持する場合、その素子の耐用年数を大幅に向上させることができる。
【図面の簡単な説明】
【００２４】
【図１】本発明に係る化合物および化合物の処方を含んでもよい有機発光装置の模式図である。
【図２】本発明に係る化合物および化合物の処方を含んでもよい他の有機発光装置の模式図である。
【発明を実施するための形態】
【００２５】
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。
【００２６】
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。
【００２７】
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。
【００２８】
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。
【００２９】
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。
【００３０】
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。
【００３１】
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。
【００３２】
「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。
【００３３】
「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。
【００３４】
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。
【００３５】
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。
【００３６】
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。
【００３７】
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。
【００３８】
置換基の専門用語の定義について
【００３９】
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、クロロ、臭素およびヨウ素を含む。
【００４０】
アルキル基とは、直鎖および分岐鎖のアルキル基を含む。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。また、アルキル基は、置換されていてもよい。アルキル基鎖における炭素は、他のヘテロ原子で置換されてもよい。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−ペンチルおよびネオペンチルであることが好ましい。
【００４１】
シクロアルキル基とは、本明細書に用いられるように、環状アルキル基を含む。好ましいシクロアルキル基は、環炭素原子数４〜１０のシクロアルキル基であり、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。また、シクロアルキル基は、置換されていてもよい。環における炭素は、他のヘテロ原子で置換されてもよい。
【００４２】
アルケニル基とは、本明細書に用いられるように、直鎖および分岐鎖のオレフィン基を含む。好ましいアルケニル基は、炭素原子数２〜１５のアルケニル基である。アルケニル基の実施例は、ビニル基、アリル基、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−ブテニル基および３−フェニル−１−ブテニル基を含む。また、アルケニル基は、置換されていてもよい。
【００４３】
アルキニル基とは、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ニル基を含む。好ましいアルキニル基は、炭素原子数２〜１５のアルキニル基である。また、アルキニル基は、置換されていてもよい。
【００４４】
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。好ましいアリール基は、炭素原子数６〜６０、より好ましくは炭素原子数６〜２０、更に好ましくは炭素原子数６〜１２のアリール基である。アリール基の実施例は、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、フルオレニルおよびナフタレンを含むことが好ましい。また、アリール基は、置換されていてもよい。非縮合アリール基の実施例は、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。
【００４５】
複素環基または複素環とは、本明細書に用いられるように、芳香族および非芳香族の環状基を考慮する。イソアリール基もヘテロアリール基を指す。好ましい非芳香族複素環基は、環原子が３〜７であり、少なくとも１つのヘテロ原子、例えば、窒素、酸素および硫を含む。複素環基は、少なくとも１つの窒素原子、酸素原子、硫原子およびセレン原子から選ばれるヘテロ原子を有する芳香族複素環基であってもよい。
【００４６】
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考慮する。好ましいヘテロアリール基は、炭素原子数３〜３０、より好ましくは炭素原子数３〜２０、さらに好ましくは炭素原子数３〜１２のヘテロアリール基である。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、フロジピリジン、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。
【００４７】
アルコキシ基とは、−Ｏ−アルキル基で表される。アルキル基の例および好ましい例は、上記例と同様である。炭素原子数１〜２０、好ましくは炭素原子数１〜６の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、ペンチルオキシおよびヘキシルオキシを含む。炭素原子数が３以上のアルコキシ基は、直鎖状、環状、または分岐鎖状であってもよい。
【００４８】
アリールオキシ基とは、−Ｏ−アリール基または−Ｏ−ヘテロアリール基で表される。アリール基及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。炭素原子数６〜４０のアリールオキシ基の例は、フェノキシ基およびビフェニルオキシ基を含む。
【００４９】
アラルキル基とは、本明細書に用いられるように、アリール置換基を有するアルキル基である。また、アラルキル基は、置換されていてもよい。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。
【００５０】
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。
【００５１】
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、置換のアミン基、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、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、アミン基、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の基が、重水素、ハロゲン、無置換の１〜２０個の炭素原子を有するアルキル基、無置換の３〜２０個の環炭素原子を有するシクロアルキル基、無置換の１〜２０個の炭素原子を有するヘテロアルキル基、無置換の７〜３０個の炭素原子数を有するアラルキル基、無置換の１〜２０個の炭素原子を有するアルコキシ基、無置換の６〜３０個の炭素原子を有するアリールオキシ基、無置換の２〜２０個の炭素原子を有するアルケニル基、無置換の６〜３０個の炭素原子を有するアリール基、無置換の３〜３０個の炭素原子を有するヘテロアリール基、無置換の３〜２０個の炭素原子を有するアルキルシリル基、無置換の６〜２０個の炭素原子を有するアリールシリル基、無置換の０〜２０個の炭素原子を有するアミン基、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、チオ基、スルフィニル基、スルホニル基、ホスフィノ基、およびそ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。
【００５２】
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。
【００５３】
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。
【００５４】
本明細書で言及される化合物において、隣接する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接する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、隣接する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、隣接する置換基は、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、隣接する置換基は、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。
【００５５】
隣接する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。
【００５６】
【化１７】
2020186236.tif 000018
【００５７】
隣接する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。
【００５８】
【化１８】
2020186236.tif 000019
【００５９】
また、隣接する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つ置換基の一方が水素を表す場合に、第２置換基は水素原子が結合された位置に結合されて環を形成することを意味すると認められている。下記式で例示する。
【００６０】
【化１９】
2020186236.tif 000020
【００６１】
本発明の一実施例によれば、Ｍ（Ｌａ）ｍ（Ｌｂ）ｎ（Ｌｃ）ｑの構造を有する金属錯体が開示される。
（Ｌａ、ＬｂおよびＬｃは、それぞれ金属Ｍと配位する第１配位子、第２配位子および第３配位子であり、
金属Ｍは、原子番号が４０より大きい金属であり、
Ｌａ、ＬｂおよびＬｃは、結合して多座配位子を形成していてもよく、
ｍは、１または２であり、ｎは、１または２であり、ｑは、０または１であり、ｍ＋ｎ＋ｑは、金属Ｍの酸化状態に等しく、
ｍが１より大きい場合、Ｌａは、同一または異なってもよく、ｎが１より大きい場合、Ｌｂは、同一または異なってもよく、
前記第１配位子Ｌａは、式１で表される構造を有し、
【化２０】
2020186236.tif 000021
Ｘ１〜Ｘ４は、それぞれ独立して、ＣＲ１またはＮから選ばれ、
Ｙ１〜Ｙ５は、それぞれ独立して、ＣＲ２またはＮから選ばれ、
Ｒ１およびＲ２は、それぞれ独立して、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のアミン基、アシル基、カルボニル基、カルボキシル基、エステル基、ニトリル基、イソニトリル基、チオ基、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、
式１中、置換基Ｒ１、Ｒ２に対して、隣り合う置換基は、結合して環を形成していてもよく、
Ｌｂは、式２で表される構造を有し、
【化２１】
2020186236.tif 000022
Ｒｔ〜Ｒｚは、それぞれ独立して、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のアミン基、アシル基、カルボニル基、カルボキシル基、エステル基、ニトリル基、イソニトリル基、チオ基、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、
式２中、置換基Ｒｘ、Ｒｙ、Ｒｚ、Ｒｔ、Ｒｕ、Ｒｖ、Ｒｗに対して、隣り合う置換基は、結合して環を形成していてもよく、
Ｌｃは、モノアニオン性二座配位子である。）
【００６２】
本開示の実施例において、式１中、置換基Ｒ１、Ｒ２に対して、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、式１で表される構造において、隣り合う置換基Ｒ１同士が結合して環を形成していてもよく、および／または隣り合う置換基Ｒ２同士が結合して環を形成していてもよく、および／または隣り合う置換基Ｒ１とＲ２とが結合して環を形成していてもよいことを意味する。それと同時に、一部の実施例において、隣り合う置換基Ｒ１同士が結合して環を形成せず、および／または隣り合う置換基Ｒ２同士が結合して環を形成せず、および／または隣り合う置換基Ｒ１とＲ２とが結合して環を形成しないことをさらに含む。
【００６３】
本発明の一実施例によれば、前記金属Ｍは、Ｃｕ、Ａｇ、Ａｕ、Ｒｕ、Ｒｈ、Ｐｄ、Ｏｓ、ＩｒおよびＰｔからなる群から選ばれる。
【００６４】
本発明の一実施例によれば、金属Ｍは、ＰｔまたはＩｒから選ばれる。
【００６５】
本発明の一実施例によれば、金属Ｍは、Ｉｒから選ばれる。
【００６６】
本発明の一実施例によれば、Ｘ１〜Ｘ４のうちの少なくとも１つは、ＣＲ１から選ばれる。
【００６７】
本発明の一実施例によれば、Ｘ１〜Ｘ４は、それぞれ独立して、ＣＲ１から選ばれる。
【００６８】
本発明の一実施例によれば、Ｙ１〜Ｙ５は、それぞれ独立して、ＣＲ２から選ばれる。
【００６９】
本発明の一実施例によれば、Ｒ２は、それぞれ独立して、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のアミン基、アシル基、カルボニル基、カルボキシル基、エステル基、ニトリル基、イソニトリル基、チオ基、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。
【００７０】
本発明の一実施例によれば、Ｘ１は、それぞれ独立するＣＲ１であり、および／またはＸ３は、それぞれ独立するＣＲ１であり、且つＲ１は、それぞれ独立して、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のアミン基、アシル基、カルボニル基、カルボキシル基、エステル基、ニトリル基、イソニトリル基、チオ基、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。
【００７１】
本発明の一実施例によれば、Ｘ１およびＸ３は、それぞれ独立してＣＲ１から選ばれ、且つＲ１は、それぞれ独立して、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からなる群から選ばれる。
【００７２】
本発明の一実施例によれば、Ｘ１およびＸ３は、それぞれ独立してＣＲ１から選ばれ、且つＲ１は、それぞれ独立して、置換または非置換の炭素原子数１〜２０のアルキル基から選ばれ、Ｘ２およびＸ４は、ＣＨである。
【００７３】
本発明の一実施例によれば、Ｘ１およびＸ４は、ＣＨであり、Ｘ２およびＸ３は、それぞれ独立して、ＣＲ１から選ばれる。
【００７４】
本発明の一実施例によれば、Ｘ１、Ｘ３およびＸ４は、ＣＨであり、Ｘ２は、ＮまたはＣＲ１から選ばれる。
【００７５】
本発明の一実施例によれば、Ｘ１、Ｘ２およびＸ４は、ＣＨであり、Ｘ３は、ＮまたはＣＲ１から選ばれる。
【００７６】
本発明の一実施例によれば、Ｘ１、Ｘ２およびＸ３は、ＣＨであり、Ｘ４は、ＣＲ１から選ばれる。
【００７７】
本発明の一実施例によれば、Ｘ２は、ＣＨであり、Ｘ１、Ｘ３およびＸ４は、それぞれ独立して、ＣＲ１から選ばれる。
【００７８】
本発明の一実施例によれば、Ｘ４は、ＣＨであり、Ｘ１、Ｘ２およびＸ３は、それぞれ独立して、ＣＲ１から選ばれる。
【００７９】
本発明の一実施例によれば、Ｙ３は、ＣＲ２であり、且つＲ２は、独立して、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のアミン基、アシル基、カルボニル基、カルボキシル基、エステル基、ニトリル基、イソニトリル基、チオ基、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。
【００８０】
本発明の一実施例によれば、Ｙ３は、ＣＲ２であり、且つＲ２は、独立してハロゲン、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からなる群から選ばれる。
【００８１】
本発明の一実施例によれば、Ｙ３は、ＣＲ２であり、且つＲ２は、独立して置換または非置換の炭素原子数１〜２０のアルキル基、或いは置換基または非置換の炭素原子数３〜２０のアルキルシリル基から選ばれ、Ｙ１、Ｙ２、Ｙ４およびＹ５は、ＣＨである。
【００８２】
本発明の一実施例によれば、Ｙ４は、ＣＲ２であり、且つＲ２は、独立して、置換または非置換の炭素原子数１〜２０のアルキル基、或いは置換基または非置換の炭素原子数３〜２０のアルキルシリル基から選ばれ、Ｙ１、Ｙ２、Ｙ３およびＹ５は、ＣＨである。
【００８３】
本発明の一実施例によれば、Ｙ１、Ｙ３、Ｙ４およびＹ５は、ＣＨであり、Ｙ２は、ＣＲ２であり、且つＲ２は、置換または非置換の炭素原子数１〜２０のアルキル基、或いは置換基または非置換の炭素原子数３〜２０のアルキルシリル基から選ばれる。
【００８４】
本発明の一実施例によれば、Ｙ２、Ｙ３、Ｙ４およびＹ５は、ＣＨであり、Ｙ１は、ＣＲ２であり、且つＲ２は、置換または非置換の炭素原子数１〜２０のアルキル基、或いは置換基または非置換の炭素原子数３〜２０のアルキルシリル基から選ばれる。
【００８５】
本発明の一実施例によれば、Ｙ１、Ｙ２およびＹ５は、ＣＨであり、Ｙ３およびＹ４は、それぞれ独立してＣＲ２であり、且つＲ２は、独立して置換または非置換の炭素原子数１〜２０のアルキル基、或いは置換基または非置換の炭素原子数３〜２０のアルキルシリル基から選ばれる。
【００８６】
本発明の一実施例によれば、Ｙ２、Ｙ４およびＹ５は、ＣＨであり、Ｙ１およびＹ３は、それぞれ独立してＣＲ２であり、且つＲ２は、置換または非置換の炭素原子数１〜２０のアルキル基、或いは置換基または非置換の炭素原子数３〜２０のアルキルシリル基から選ばれる。
【００８７】
本発明の一実施例によれば、Ｙ２、Ｙ４およびＹ５は、ＣＨであり、Ｙ１は、Ｎであり、Ｙ３は、ＣＲ２であり、且つＲ２は、独立して置換または非置換の炭素原子数１〜２０のアルキル基、或いは置換基または非置換の炭素原子数３〜２０のアルキルシリル基から選ばれる。
【００８８】
本発明の一実施例によれば、Ｙ１、Ｙ４およびＹ５は、ＣＨであり、Ｙ２は、Ｎであり、Ｙ３は、ＣＲ２であり、且つＲ２は、独立して置換または非置換の炭素原子数１〜２０のアルキル基、或いは置換基または非置換の炭素原子数３〜２０のアルキルシリル基から選ばれる。
【００８９】
本発明の一実施例によれば、Ｒ２は、独立して、水素、メチル基、イソプロピル基、２−ブチル基、イソブチル基、ｔｅｒｔ−ブチル基、ペント−３−イル、シクロペンチル基、シクロヘキシル基、４，４−ジメチルシクロヘキシル、ネオペンチル、２，４−ジメチルペンタン−３−イル、１，１−ジメチルシラシクロヘキシル−４−イル、シクロペンチルメチル基、シアノ基、トリフルオロメチル基、フッ素、トリメチルシリル基、フェニルジメチルシリル基、二環式［２，２，１］ペンチル、アダマンチル基、フェニル基および３−ピリジル基からなる群から選ばれる。
【００９０】
本発明の一実施例によれば、配位子Ｌａの構造は、Ｌａ１〜Ｌａ１０３６からなる群から選ばれるいずれか１種またはいずれか２種である。そのうち、Ｌａ１〜Ｌａ１０３６の具体的な構造は請求項９をご参照してください。
【００９１】
本発明の一実施例によれば、前記式２中、Ｒｔ〜Ｒｚは、それぞれ独立して、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、およびこれらの組合せからなる群から選ばれる。
【００９２】
本発明の一実施例によれば、前記金属錯体において、前記式２中、Ｒｔは、水素、重水素またはメチル基から選ばれ、Ｒｕ〜Ｒｚは、それぞれ独立して、水素、重水素、フッ素、メチル基、エチル基、プロピル基、シクロブチル基、シクロペンチル基、シクロヘキシル基、３−メチルブチル基、３−エチルペンチル基、トリフルオロメチル基、およびこれらの組合せから選ばれる。
【００９３】
本発明の一実施例によれば、第２配位子Ｌｂの構造は、それぞれ独立して、Ｌｂ１〜Ｌｂ３６５からなる群から選ばれるいずれか１種またはいずれか２種である。そのうち、Ｌｂ１〜Ｌａ３６５の具体的な構造は請求項１１をご参照してください。
【００９４】
本発明の一実施例によれば、第１配位子Ｌａ１〜Ｌａ１０３６および／または第２配位子Ｌｂ１〜Ｌｂ３６５における水素は、重水素で一部または全部置換されてもよい。
【００９５】
本発明の一実施例によれば、前記金属錯体において、第３配位子Ｌｃの構造は、
【化２２】
2020186236.tif 000023
から選ばれるいずれか１種である。
（Ｒａ、ＲｂおよびＲｃは、一置換、複数置換、または無置換を表してもよく、
Ｘｂは、Ｏ、Ｓ、Ｓｅ、ＮＲＮ１およびＣＲＣ１ＲＣ２からなる群から選ばれ、
Ｒａ、Ｒｂ、Ｒｃ、ＲＮ１、ＲＣ１およびＲＣ２は、それぞれ独立して、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のアミン基、アシル基、カルボニル基、カルボキシル基、エステル基、ニトリル基、イソニトリル基、チオ基、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、
Ｌｃの構造において、隣り合う置換基は、結合して環を形成していてもよい。）
【００９６】
該実施例では、Ｌｃの構造において、隣り合う置換基は、結合して環を形成していてもよい。
【化２３】
2020186236.tif 000024
を例として、Ｌｃ構造において、隣り合う置換基Ｒａ同士が結合して環を形成していてもよく、隣り合う置換基Ｒｂ同士が結合して環を形成していてもよく、隣り合う置換基ＲａとＲｂとが結合して環を形成していてもよいことを意味する。それと同時に、例えば、隣り合う置換基Ｒａ同士が結合して環を形成せず、および／または隣り合う置換基Ｒｂ同士が結合して環を形成せず、および／または隣り合う置換基ＲａとＲｂとが結合して環を形成しないなど、隣り合う置換基が結合して環を形成しない状況をさらに含む。Ｌｃの他の構造は、この例に類似する。
【００９７】
本発明の一実施例によれば、前記金属錯体において、第３配位子Ｌｃは、それぞれ独立して、Ｌｃ１〜Ｌｃ１１８からなる群から選ばれ、Ｌｃ１〜Ｌｃ１１８の具体的な構造は、請求項１４をご参照してください。
【００９８】
本発明の一実施例によれば、前記金属錯体は、Ｉｒ（Ｌａ）２（Ｌｂ）である。そのうち、Ｌａは、Ｌａ１〜Ｌａ１０３６から選ばれるいずれか１種またはいずれか２種であり、Ｌｂは、Ｌｂ１〜Ｌｂ３６５から選ばれるいずれか１種である。さらに、Ｉｒ（Ｌａ）２（Ｌｂ）における水素は、重水素で一部または全部置換されていてもよい。
【００９９】
本発明の一実施例によれば、前記金属錯体は、Ｉｒ（Ｌａ）（Ｌｂ）（Ｌｃ）である。そのうち、Ｌａは、Ｌａ１〜Ｌａ１０３６から選ばれるいずれか１種であり、Ｌｂは、Ｌｂ１〜Ｌｂ３６５から選ばれるいずれか１種であり、Ｌｃは、Ｌｃ１〜Ｌｃ１１８から選ばれるいずれか１種である。さらに、Ｉｒ（Ｌａ）（Ｌｂ）（Ｌｃ）における水素は、重水素で一部または全部置換されていてもよい。
【０１００】
本発明の一実施例によれば、前記金属錯体は、
【化２４−１】
2020186236.tif 000025
【化２４−２】
2020186236.tif 000026
【化２４−３】
2020186236.tif 000027
【化２４−４】
2020186236.tif 000028
【化２４−５】
2020186236.tif 000029
【化２４−６】
2020186236.tif 000030
【化２４−７】
2020186236.tif 000031
【化２４−８】
2020186236.tif 000032
【化２４−９】
2020186236.tif 000033
からなる群から選ばれる。
【０１０１】
本発明の一実施例によれば、陽極と、陰極と、前記陽極と陰極との間に設けられた有機層とを含むエレクトロルミネセント素子がさらに開示される。前記有機層は、Ｍ（Ｌａ）ｍ（Ｌｂ）ｎ（Ｌｃ）ｑの構造を有する金属錯体を含む。
（Ｌａ、ＬｂおよびＬｃは、それぞれ金属Ｍと配位する第１配位子、第２配位子および第３配位子であり、
金属Ｍは、原子番号が４０より大きい金属であり、
Ｌａ、ＬｂおよびＬｃは、結合して多座配位子を形成していてもよく、
ｍは、１または２であり、ｎは、１または２であり、ｑは、０または１であり、ｍ＋ｎ＋ｑは、金属Ｍの酸化状態に等しく、
ｍが１より大きい場合、Ｌａは、同一または異なってもよく、ｎが１より大きい場合、Ｌｂは、同一または異なってもよく、
前記第１配位子Ｌａは、式１で表される構造を有し、
【化２５】
2020186236.tif 000034
Ｘ１〜Ｘ４は、それぞれ独立して、ＣＲ１またはＮから選ばれ、
Ｙ１〜Ｙ５は、それぞれ独立して、ＣＲ２またはＮから選ばれ、
Ｒ１およびＲ２は、それぞれ独立して、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のアミン基、アシル基、カルボニル基、カルボキシル基、エステル基、ニトリル基、イソニトリル基、チオ基、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、
式１中、置換基Ｒ１、Ｒ２に対して、隣り合う置換基は、結合して環を形成していてもよく、
Ｌｂは、式２で表される構造を有し、
【化２６】
2020186236.tif 000035
Ｒｔ〜Ｒｚは、それぞれ独立して、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のアミン基、アシル基、カルボニル基、カルボキシル基、エステル基、ニトリル基、イソニトリル基、チオ基、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、
式２中、置換基Ｒｘ、Ｒｙ、Ｒｚ、Ｒｔ、Ｒｕ、Ｒｖ、Ｒｗに対して、隣り合う置換基は、結合して環を形成していてもよく、
Ｌｃは、モノアニオン性二座配位子である。）
【０１０２】
本発明の一実施例によれば、前記素子は、赤色光を放射する。
【０１０３】
本発明の一実施例によれば、前記素子は、白色光を放射する。
【０１０４】
本発明の一実施例によれば、前記素子において、前記有機層は、発光層であり、前記金属錯体は、発光材料である。
【０１０５】
本発明の一実施例によれば、前記素子において、前記有機層は、ホスト材料をさらに含む。
【０１０６】
本発明の一実施例によれば、前記ホスト材料は、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、インドロカルバゾリル、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、フルオレニル、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。
【０１０７】
本発明の他の実施例によれば、上述したいずれか１つの実施例により示されている金属錯体を含む、化合物の処方がさらに開示される。
【０１０８】
他の材料との組合せ
【０１０９】
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。
【０１１０】
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。
【０１１１】
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。
【実施例】
【０１１２】
材料合成の実施例
【０１１３】
本発明に係る化合物の調製方法は、限定されない。典型的であるが非限定的に以下の化合物を例として、その合成経路および調製方法は、以下の通りである。
【０１１４】
合成の実施例１：化合物Ｉｒ（Ｌａ１２６）２（Ｌｂ１０１）の合成
【０１１５】
ステップ１：中間体１の合成
【化２７】
2020186236.tif 000036
５００ｍＬの丸底フラスコに、Ｎ，Ｎ−ジメチルエタノールアミン（８．４ｇ、９４．８ｍｍｏｌ）を添加した後、１０５ｍＬの超乾燥したＮ−ヘキサンを添加して撹拌しながら溶解させた。続いて、得た混合液に窒素ガスを導入して５分間バブリングした。その後、反応を０℃までに冷却させた。そして、窒素ガスの保護下で、Ｎ−ブチルリチウムのヘキサン溶液（７５．７ｍＬ、１８９．６ｍｍｏｌ）を滴下した。滴下が完了した後、反応をこの温度で３０分間維持した。そして、１−（３，５−ジメチルフェニル）−６−イソプロピルイソキノリン（８．７ｇ、３１．６ｍｍｏｌ）のＮ−ヘキサン溶液（５３ｍＬ）を滴下した。続いて、この温度で反応を６０分間撹拌した後、反応に重水（２．３ｇ、１１３ｍｍｏｌ）を添加した。その後、反応を室温までに上昇して一晩撹拌した。続いて、飽和塩化アンモニウム溶液を添加し、溶液を分離し、有機相を収集した。水相を石油エーテルで複数回抽出した後、有機相を合併し、無水硫酸ナトリウムで乾燥させた後、有機溶剤を除去するように回転蒸発して、黄色の油状液体である粗品を得た。その後、シリカゲルカラムクロマトグラフィーで、酢酸エチル：石油エーテル＝１：５０（ｖ：ｖ）を溶出剤として精製して、浅い黄色の油状液体である中間体１（４．２ｇ、収率４８％）を得た。
【０１１６】
ステップ２：イリジウム二量体の合成
【化２８】
2020186236.tif 000037
１００ｍＬの丸底フラスコに、それぞれ中間体１（１．９２ｇ、６．９４ｍｍｏｌ）、三塩化イリジウム三水和物（６９９ｍｇ、１．９８ｍｍｏｌ）、エトキシエタノール（２１ｍＬ）および水（７ｍＬ）を添加した。続いて、得た反応混合物に窒素ガスを導入して３分間バブリングした。その後、窒素ガスの保護下で、還流反応を２４時間行ったままで反応を加熱した。反応溶液は、黄緑色から濃い赤色になった。そして、反応を室温までに冷却させ、濾過した。固体をメタノールで複数回洗浄した後、乾燥させて二量体（１．１４ｇ、収率７４％）を得た。
【０１１７】
ステップ３：化合物Ｉｒ（Ｌａ１２６）２（Ｌｂ１０１）の合成
【化２９】
2020186236.tif 000038
前のステップから得たイリジウム二量体（１．１４ｇ、０．７３ｍｍｏｌ）、３，７−ジエチル−３−メチル−ノナン−４，６−ジオン（６６１ｍｇ、２．９２ｍｍｏｌ）、炭酸カリウム（１ｇ、７．３ｍｍｏｌ）および２−エトキシエタノール（２０ｍＬ）の混合物を、窒素ガスの保護下で、室温で２４時間撹拌した。ＴＬＣで反応完了が示された後、ロートに珪藻土を添加し、反応混合液を加えて濾過した。フィルターケーキをエタノールで複数回洗浄した後、フィルターケーキにおける製品を、塩化メチレンで溶液に洗浄した。続いて、溶液に一定量のエタノールを添加し、ロータリーエバポレーターで溶液における塩化メチレンを注意深く回転して除去した。溶液に赤色の固体が析出した際に、濾過し、得た固体をエタノールで複数回洗浄し、ドレインして赤色の固体生成物Ｉｒ（Ｌａ１２６）２（Ｌｂ１０１）（１．０６ｇ、収率７５％）を得た。得た製品は、分子量が９６８である目標生成物として確認された。
【０１１８】
合成の実施例２：化合物Ｉｒ（Ｌａ１２６）２（Ｌｂ３６１）の合成
【０１１９】
ステップ１：イリジウム二量体の合成
【化３０】
2020186236.tif 000039
１００ｍＬの丸底フラスコに、それぞれ中間体１（１．５ｇ、５．４３ｍｍｏｌ）、三塩化イリジウム三水和物（５４７ｍｇ、１．５５ｍｍｏｌ）、エトキシエタノール（１５ｍＬ）および水（５ｍＬ）を添加した。続いて、得た反応溶液物に窒素ガスを導入して３分間バブリングした。そして、窒素ガスの保護下で、還流反応を２４時間行ったまで反応を加熱した。反応溶液は、黄緑色から濃い赤色になった。そして、反応を室温までに冷却させ、濾過した。固体をメタノールで複数回洗浄した後、乾燥させてイリジウム二量体（０．９７ｇ、収率８０％）を得た。
【０１２０】
ステップ２：化合物Ｉｒ（Ｌａ１２６）２（Ｌｂ３６１）の合成
【化３１】
2020186236.tif 000040
前のステップから得たイリジウム二量体（０．９７ｇ、０．６２ｍｍｏｌ）、３，７−ジエチル−１，１，１−トリフルオロメチルノナン−４，６−ジオン（４９７ｍｇ、１．８７ｍｍｏｌ）、炭酸カリウム（０．８５７ｇ、６．２ｍｍｏｌ）および２−エトキシエタノール（２０ｍＬ）の混合物を、窒素ガスの保護下で、室温で２４時間撹拌した。ＴＬＣで反応完了が示された後、反応混合液を珪藻土で濾過し、フィルターケーキをエタノールで複数回洗浄した。そして、フィルターケーキにおける製品を塩化メチレンで溶液に洗浄した。続いて、溶液に一定量のエタノールを添加し、ロータリーエバポレーターで溶液における塩化メチレンを注意深く回転して除去した。溶液に赤色の固体が析出した際に、濾過し、得た固体をエタノールで複数回洗浄し、ドレインして赤色の固体生成物Ｉｒ（Ｌａ１２６）２（Ｌｂ３６１）（０．８９ｇ、収率７１％）を得た。得た製品は、分子量が１００８である目標生成物として確認された。
【０１２１】
当業者であれば、上記調製方法は、例示的なものに過ぎず、それを改良することによって本発明の他の化合物の構造を取得することができることを知るべきである。
【０１２２】
素子の実施例１
【０１２３】
まず、厚みが１２０ｎｍのインジウムスズ酸化物（ＩＴＯ）陽極を有するガラス基板を洗浄した後、酸素プラズマとＵＶオゾンで処理した。処理した後、基板をグローブボックスで乾燥させて水を除去した。その後、基板を基板ホルダ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ＥＢを電子ブロッキング層（ＥＢＬ）として用いた。その後、本発明における化合物Ｉｒ（Ｌａ１２６）２（Ｌｂ１０１）を、２％でホスト化合物ＲＨにドーピングして発光層（ＥＭＬ）として用いた。化合物ＨＢを正孔ブロッキング層（ＨＢＬ）として用いた。ＨＢＬ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）の混合物を電子輸送層（ＥＴＬ）として蒸着した。最後に、厚みが１ｎｍのＬｉｑを電子注入層として蒸着すると共に、１２０ｎｍのＡｌを陰極として蒸着した。そして、当該素子をグローブボックスに遷移させ、ガラスカバーと吸湿剤を用いてカプセル化して当該素子を完成させた。
【０１２４】
素子の実施例２および３の調製方法は、発光層（ＥＭＬ）において化合物Ｉｒ（Ｌａ１２６）２（Ｌｂ１０１）のドーピング割合がそれぞれ３％および５％である以外、素子の実施例１と一致する。
【０１２５】
素子の比較例１
【０１２６】
素子の比較例１の調製方法は、発光層（ＥＭＬ）において比較化合物ＲＤ１で本発明に係る化合物Ｉｒ（Ｌａ１２６）２（Ｌｂ１０１）を代替する以外、素子の実施例１と一致する。
【０１２７】
素子の比較例２および３の調製方法は、発光層（ＥＭＬ）において化合物ＲＤ１のドーピング割合がそれぞれ３％および５％である以外、素子の実施例１と一致する。
【０１２８】
素子の実施例４
【０１２９】
素子の実施例４の実施形態は、発光層（ＥＭＬ）において本発明に係る化合物Ｉｒ（Ｌａ１２６）２（Ｌｂ３６１）で本発明に係る化合物Ｉｒ（Ｌａ１２６）２（Ｌｂ１０１）を代替する以外、素子の実施例２と同様である。
【０１３０】
素子の比較例４
【０１３１】
素子の比較例４の調製方法は、発光層（ＥＭＬ）において比較化合物ＲＤ２で本発明に係る化合物Ｉｒ（Ｌａ１２６）２（Ｌｂ３６１）を代替する以外、素子の実施例４と一致する。
【０１３２】
素子の詳細の層構造および厚みを、表１に示す。用いられる材料が１種以上の層は、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。
【０１３３】
【表１】
2020186236.tif 000041
【０１３４】
素子に用いられる材料の構造は、以下のように表される。
【化３２】
2020186236.tif 000042
【０１３５】
表２は、素子の実施例１〜３および比較例１〜３における、１０００ニットの輝度で測定された色座標（ＣＩＥ）、放射波長（λｍａｘ）、半値全幅（ＦＷＨＭ）、電圧（Ｖ）および電力効率（ＰＥ）のデータを示す。素子の耐用年数ＬＴ９７は、定電流密度１５ｍＡ／ｃｍ２で測定されたものである。
【０１３６】
【表２】
2020186236.tif 000043
【０１３７】
まとめ
表２に示したデータから分かるように、各グループの素子の比較（実施例１と比較例１、実施例２と比較例２、実施例３と比較例３）において、色座標、放射波長、および半値全幅が相当であり、且つ実施例における電圧がそれぞれ約０．２Ｖ低く、電力効率がやや高い。しかし、最も重要なのは、実施例１における耐用年数が比較例１よりも２３％高く、実施例２における耐用年数が比較例２よりも２５％高く、実施例３における耐用年数が比較例３よりも２７％高い。それは、異なる発光材料のドーピング割合下で耐用年数の向上が非常に大きいことをはっきりと示し、予想外である。それと同時に、このような構造を有する金属錯体におけるイソキノリン配位子の３位重水素置換の独特性および重要性が証明された。
【０１３８】
表３は、素子の実施例４および比較例４における、１０００ニットの輝度で測定された色座標（ＣＩＥ）、放射波長（λｍａｘ）、半値全幅（ＦＷＨＭ）、電圧（Ｖ）および電力効率（ＰＥ）のデータを示す。素子の耐用年数ＬＴ９７は、定電流密度１５ｍＡ／ｃｍ２で測定されたものである。
【０１３９】
【表３】
2020186236.tif 000044
【０１４０】
まとめ
表３に示したデータによれば、実施例４と比較例４の比較から分かるように、色座標、放射波長、半値全幅、電圧および電力効率が相当である。しかし、最も重要なことは、実施例４における耐用年数が比較例４よりも１８％高い。それは、異なる発光材料の構造でも、いずれも耐用年数の向上が非常に大きいことをはっきりと示し、予想外である。それと同時に、このような構造を有する金属錯体におけるイソキノリン配位子の３位重水素置換の独特性および重要性が証明された。
【０１４１】
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】
2020186236.tif 000110
【図２】
2020186236.tif 000111