特許ウォッチ

公開番号2024169322
公報種別公開特許公報(A)
公開日2024-12-05
出願番号2024069760
出願日2024-04-23
発明の名称含フッ素四座配位白金(II)錯体、電子デバイス、装置及びその使用
出願人浙江工業大学,浙江華顕光電科技有限公司,ZHEJIANG HUAXIAN PHOTOELECTRICITY TECHNOLOGY CO., LTD
代理人弁理士法人朝日奈特許事務所
主分類C07F 15/00 20060101AFI20241128BHJP(有機化学)
要約【課題】良好な化学的安定性を有し、正孔と電子の輸送を改善してバランスを取り、ホストとゲストの間のエネルギー伝達をより効率的にすることができ、具体的には、有機エレクトロルミネッセンスデバイスにするときの電流効率の向上及び長寿命化を図ることができる含フッ素四座配位白金(II)錯体を提供する。
【解決手段】式(I)又は式(II)で示される構造を有する錯体とする。
<com:Image com:imageContentCategory="Drawing"> <com:ImageFormatCategory>JPEG</com:ImageFormatCategory> <com:FileName>2024169322000191.jpg</com:FileName> <com:HeightMeasure com:measureUnitCode="Mm">44</com:HeightMeasure> <com:WidthMeasure com:measureUnitCode="Mm">88</com:WidthMeasure> </com:Image>
(式中、F_nは、それが存在するベンゼン環上に1つ又は複数のF置換があることを示し、nは1～5の正の整数であり、R₁～R₄は、独立して、H、N、C1～C30アルキル、C1～C30シクロアルキル、及びC6～C60アリールからなる群から選択される。)
【選択図】なし
特許請求の範囲【請求項１】
式（Ｉ）又は式（ＩＩ）で示される構造を有することを特徴とする含フッ素四座配位白金（ＩＩ）錯体。
JPEG
2024169322000109.jpg
59
116
（式（Ｉ）又は式（ＩＩ）において、Ｆ
n
は、それが存在するベンゼン環上に１つ又は複数のＦ置換があることを示し、ｎは１～５の正の整数であり、Ｒ
1
、Ｒ
2
、Ｒ
3
、Ｒ
4
は、それぞれ独立して、水素、Ｎ、Ｃ１～Ｃ３０アルキル、Ｃ１～Ｃ３０シクロアルキル、及びＣ６～Ｃ６０アリールからなる群から選択される。）
続きを表示（約 4,600 文字）【請求項２】
前記Ｒ
1
、Ｒ
2
、Ｒ
3
、Ｒ
4
のうちの少なくとも１つの水素は重水素で置換されてもよいことを特徴とする請求項１に記載の含フッ素四座配位白金（ＩＩ）錯体。
【請求項３】
Ｒ
1
～Ｒ
4
は、それぞれ独立して、水素、重水素、置換又は無置換のＣ１～Ｃ３０アルキル、置換又は無置換のＣ１～Ｃ３０シクロアルキル、置換又は無置換のＣ１～Ｃ３０ヘテロシクロアルキル、置換又は無置換のＣ６～Ｃ６０アリール、置換又は無置換のＣ６～Ｃ１８アリールアミノ、置換又は無置換のＣ６～Ｃ１８ヘテロシクロアミノから選択されることを特徴とする請求項１に記載の含フッ素四座配位白金（ＩＩ）錯体。
【請求項４】
前記含フッ素四座配位白金（ＩＩ）錯体は、以下に示される化学構造から選択されるいずれか１つであり、「Ｄ」は重水素を表すことを特徴とする請求項１に記載の含フッ素四座配位白金（ＩＩ）錯体。
JPEG
2024169322000110.jpg
222
155
JPEG
2024169322000111.jpg
222
155
JPEG
2024169322000112.jpg
220
155
JPEG
2024169322000113.jpg
220
155
JPEG
2024169322000114.jpg
230
157
JPEG
2024169322000115.jpg
224
155
JPEG
2024169322000116.jpg
225
155
JPEG
2024169322000117.jpg
210
155
JPEG
2024169322000118.jpg
210
155
JPEG
2024169322000119.jpg
216
155
JPEG
2024169322000120.jpg
205
155
JPEG
2024169322000121.jpg
204
155
JPEG
2024169322000122.jpg
204
155
JPEG
2024169322000123.jpg
203
155
JPEG
2024169322000124.jpg
223
155
JPEG
2024169322000125.jpg
231
155
JPEG
2024169322000126.jpg
200
155
JPEG
2024169322000127.jpg
212
155
JPEG
2024169322000128.jpg
212
155
JPEG
2024169322000129.jpg
228
155
JPEG
2024169322000130.jpg
229
155
JPEG
2024169322000131.jpg
229
155
JPEG
2024169322000132.jpg
226
155
JPEG
2024169322000133.jpg
230
155
JPEG
2024169322000134.jpg
191
155
JPEG
2024169322000135.jpg
193
155
JPEG
2024169322000136.jpg
203
155
JPEG
2024169322000137.jpg
207
155
JPEG
2024169322000138.jpg
212
155
JPEG
2024169322000139.jpg
213
155
JPEG
2024169322000140.jpg
217
155
JPEG
2024169322000141.jpg
214
155
JPEG
2024169322000142.jpg
197
155
JPEG
2024169322000143.jpg
226
155
JPEG
2024169322000144.jpg
226
155
JPEG
2024169322000145.jpg
204
155
JPEG
2024169322000146.jpg
202
155
JPEG
2024169322000147.jpg
217
155
JPEG
2024169322000148.jpg
209
155
JPEG
2024169322000149.jpg
206
155
JPEG
2024169322000150.jpg
212
157
JPEG
2024169322000151.jpg
200
155
JPEG
2024169322000152.jpg
202
155
JPEG
2024169322000153.jpg
196
155
JPEG
2024169322000154.jpg
216
155
JPEG
2024169322000155.jpg
206
155
JPEG
2024169322000156.jpg
212
155
JPEG
2024169322000157.jpg
225
155
JPEG
2024169322000158.jpg
209
155
【請求項５】
電子デバイスにおける請求項１～４のいずれか１項に記載の含フッ素四座配位白金（ＩＩ）錯体の使用。
【請求項６】
前記電子デバイスは、有機エレクトロルミネッセンスデバイス、有機集積回路、有機電界効果トランジスタ、有機薄膜トランジスタ、有機発光トランジスタ、有機太陽電池、有機光検出器、有機感光体、有機電場消光デバイス、発光電気化学セル、及び有機レーザーダイオードを含むことを特徴とする請求項５に記載の使用。
【請求項７】
陰極と、陽極と、これらに介在する有機機能層と、を含み、前記有機機能層には請求項１～４のいずれか１項に記載の含フッ素四座配位白金（ＩＩ）錯体が含まれる、ことを特徴とする有機エレクトロルミネッセンスデバイス。
【請求項８】
前記有機機能層は、請求項１～４のいずれか１項に記載の含フッ素四座配位白金（ＩＩ）錯体が含まれる発光層を含むことを特徴とする請求項７に記載の有機エレクトロルミネッセンスデバイス。
【請求項９】
前記発光層には蛍光ドープ材料がさらに含まれ、前記蛍光ドープ材料は、式（ＢＮ１）又は式（ＢＮ２）で示される化合物から選択されることを特徴とする請求項７に記載の有機エレクトロルミネッセンスデバイス。
TIFF
2024169322000176.tif
45
134
（ここで、Ｘは、Ｏ、Ｓ、Ｓｅ又はＮＲ
300
であり、Ｘ
1
はＳｅ又はＮであり、
Ｒ
a
～Ｒ
d
は、それぞれ独立して、単置換、二置換、三置換、四置換又は置換無しであることを表し、Ｒ
a
～Ｒ
d
は、それぞれ独立して、水素、重水素、Ｎ、Ｃ１～Ｃ３０アルキル、Ｃ６～Ｃ６０アリールからなる群から選択され、
Ｒ
5
、Ｒ
6
は、それぞれ独立して、置換又は非置換のジフェニルアミノ、置換又は非置換のカルバゾリルから選択され、置換基を含む場合、前記置換基は、重水素、Ｃ１～Ｃ３０アルキル、Ｃ６～Ｃ３０アリールから選択される。）
【請求項１０】
前記蛍光ドープ材料は、以下で示される化学構造から選択されるいずれか１種であり、Ｐｈはフェニル基を表すことを特徴とする請求項７に記載の有機エレクトロルミネッセンスデバイス。
JPEG
2024169322000177.jpg
94
155
JPEG
2024169322000178.jpg
211
157
JPEG
2024169322000179.jpg
211
155
JPEG
2024169322000180.jpg
220
155
JPEG
2024169322000181.jpg
220
155
JPEG
2024169322000182.jpg
208
155
JPEG
2024169322000183.jpg
200
155
JPEG
2024169322000184.jpg
209
155
JPEG
2024169322000185.jpg
210
155
JPEG
2024169322000186.jpg
216
155
JPEG
2024169322000187.jpg
220
155
JPEG
2024169322000188.jpg
219
155
JPEG
2024169322000189.jpg
55
155
（【請求項１１】以降は省略されています）
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ッセンスの分野に属し、具体的には、含フッ素四座配位白金（ＩＩ）錯体、電子デバイス、装置及びその使用に関する。
続きを表示（約 5,300 文字）【背景技術】
【０００２】
有機発光ダイオード（ＯＬＥＤ）は、次世代のフルカラー表示及び照明技術である。応答速度が遅く、視野角が小さく、バックライトが必要で、エネルギー消費が高いなどの欠点がある液晶表示に比べて、ＯＬＥＤは、自己発光デバイスであり、バックライトが不要で、省エネが可能であり、駆動電圧が低く、応答速度が速く、解像度とコントラストが高く、視野角が広く、低温特性が優れている。ＯＬＥＤのデバイスは、さらに薄型化が可能で、可撓性構造に形成されてもよく、また、生産コストが低く、生産プロセスが簡単で、大面積生産が可能などのメリットもある。そのため、ＯＬＥＤは、ハイエンド電子製品、航空宇宙で応用の将来性が非常に期待される。投資の拡大、更なる研究開発、及び生産設備のアップグレード・改造に伴い、将来、ＯＬＥＤの広範な応用場面や発展の将来性が期待される。
【０００３】
ＯＬＥＤの発展のコアは、発光材料の設計と開発である。現在使用されているＯＬＥＤデバイスでは、発光層はほとんどすべてホスト・ゲスト発光システムのメカニズムを使用しており、即ちホスト材料中にゲスト発光材料をドープし、ホスト材料のエネルギー系は一般的にゲスト発光材料より大きく、エネルギーをホスト材料からゲスト材料に伝達して、ゲスト材料を励起して発光させる。よく用いられる有機燐光ゲスト材料は、一般的にイリジウム（ＩＩＩ）、白金（ＩＩ）、Ｐｄ（ＩＩ）などの重金属原子である。よく用いられる燐光有機材料ｍＣＢＰ（３，３’－ビス（９－カルバゾリル）－ビフェニル（３，３’－ｂｉｓ（９－ｃａｒｂａｚｏｌｙｌ）－ｂｉｐｈｅｎｙｌ））及び２，６－ｍＣＰｙ（２，６－ビス（９－カルバゾリル）－ピリジン（２，６－ｂｉｓ（９－ｃａｒｂａｚｏｌｙｌ）－ｐｙｒｉｄｉｎｅ））は、高効率と高い三重項エネルギー準位を備えており、有機材料として使用すると、発光有機材料からゲスト燐光発光材料へ三重項エネルギーを効率的に移動させることができる。しかし、ｍＣＢＰは、正孔は輸送しやすいが電子が流れにくいという特性を有し、２，６－ｍＣＰｙは、正孔の輸送が不十分であるため、発光層内の電荷のバランスが崩れ、デバイスの電流効率が低下してしまう。また、現在使用されている重金属燐光有機錯体分子は環金属イリジウム（ＩＩＩ）錯体分子であり、その数は限られている。地殻中の金属白金元素の含有量と世界の年間生産量は金属イリジウムの約１０倍であり、イリジウム（ＩＩＩ）錯体燐光材料を製造するために使用されるＩｒＣｌ
3
・Ｈ
2
Ｏの価格も白金（ＩＩ）錯体燐光材料ＰｔＣｌ
2
の価格よりもはるかに高い。さらに、イリジウム（ＩＩＩ）錯体燐光材料の製造には、イリジウム（ＩＩＩ）含有二量体、イリジウム（ＩＩＩ）中間体リガンド交換、ｍｅｒ－イリジウム（ＩＩＩ）錯体の合成、及びｍｅｒ－からｆａｃ－イリジウム（ＩＩＩ）錯体異性体への変換の４段階の反応があり、そのため、全体の収率を大幅に低下させ、原料ＩｒＣｌ
3
・Ｈ
2
Ｏの利用率を大幅に低下させ、イリジウム（ＩＩＩ）錯体燐光材料の製造コストを増加させる。これに対し、白金（ＩＩ）錯体燐光材料の製造は、最終段階であるリガンドの金属化に白金塩反応が伴うため、白金元素の利用率が高く、白金（ＩＩ）錯体燐光材料の製造コストをさらに削減することができる。以上のように、白金（ＩＩ）錯体燐光材料の製造コストは、イリジウム（ＩＩＩ）錯体燐光材料の製造コストよりもはるかに低い。しかし、現在、白金錯体材料やデバイスの開発には依然として技術的な困難があり、デバイスの効率化や長寿命化をいかに図るかが重要な研究課題となっている。したがって、新しい燐光金属白金（ＩＩ）錯体の開発が急務となっている。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
本発明は、含フッ素四座配位白金（ＩＩ）錯体、電子デバイス、装置及びその使用を提供することを目的とする。本発明の含フッ素四座配位白金（ＩＩ）錯体は、発光層のゲスト燐光材料として、優れた特性をデバイスに付与することができる。さらに、特定ホスト材料と組み合わせると、電子デバイス、特に有機エレクトロルミネッセンスデバイスの電流効率を向上させ、デバイスの寿命を改善することができ、また、デバイスの操作電圧を低下させることもできる。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
本発明は、式（Ｉ）又は式（ＩＩ）で示される構造を有する含フッ素四座配位白金（ＩＩ）錯体を提供する。
JPEG
2024169322000001.jpg
59
116
（式（Ｉ）又は式（ＩＩ）において、Ｆ
n
は、それが存在するベンゼン環上に１つ又は複数のＦ置換があることを示し、ｎは１～５の正の整数であり、
Ｒ
1
、Ｒ
2
、Ｒ
3
、Ｒ
4
は、それぞれ独立して、水素、Ｎ、Ｃ１～Ｃ３０アルキル、Ｃ１～Ｃ３０シクロアルキル、及びＣ６～Ｃ６０アリールからなる群から選択される。）
【０００６】
好ましくは、Ｒ
1
、Ｒ
2
、Ｒ
3
、Ｒ
4
のうちの少なくとも１つの水素は重水素で置換されてもよい。
【０００７】
さらに、Ｒ
1
～Ｒ
4
は、それぞれ独立して、水素、重水素、置換又は無置換のＣ１～Ｃ３０アルキル、置換又は無置換のＣ１～Ｃ３０シクロアルキル、置換又は無置換のＣ１～Ｃ３０ヘテロシクロアルキル、置換又は無置換のＣ６～Ｃ６０アリール、置換又は無置換のＣ６～Ｃ１８アリールアミノ、置換又は無置換のＣ６～Ｃ１８ヘテロシクロアミノから選択される。
【０００８】
好ましくは、前記含フッ素四座配位白金（ＩＩ）錯体は、以下に示される化学構造から選択されるいずれか１つであり、「Ｄ」は重水素を表す。
JPEG
2024169322000002.jpg
222
155
JPEG
2024169322000003.jpg
222
155
JPEG
2024169322000004.jpg
220
155
JPEG
2024169322000005.jpg
220
155
JPEG
2024169322000006.jpg
230
157
JPEG
2024169322000007.jpg
224
155
JPEG
2024169322000008.jpg
225
155
JPEG
2024169322000009.jpg
210
155
JPEG
2024169322000010.jpg
210
155
JPEG
2024169322000011.jpg
216
155
JPEG
2024169322000012.jpg
205
155
JPEG
2024169322000013.jpg
204
155
JPEG
2024169322000014.jpg
204
155
JPEG
2024169322000015.jpg
203
155
JPEG
2024169322000016.jpg
223
155
JPEG
2024169322000017.jpg
231
155
JPEG
2024169322000018.jpg
200
155
JPEG
2024169322000019.jpg
212
155
JPEG
2024169322000020.jpg
212
155
JPEG
2024169322000021.jpg
228
155
JPEG
2024169322000022.jpg
229
155
JPEG
2024169322000023.jpg
229
155
JPEG
2024169322000024.jpg
226
155
JPEG
2024169322000025.jpg
230
155
JPEG
2024169322000026.jpg
191
155
JPEG
2024169322000027.jpg
193
155
JPEG
2024169322000028.jpg
203
155
JPEG
2024169322000029.jpg
207
155
JPEG
2024169322000030.jpg
212
155
JPEG
2024169322000031.jpg
213
155
JPEG
2024169322000032.jpg
217
155
JPEG
2024169322000033.jpg
214
155
JPEG
2024169322000034.jpg
197
155
JPEG
2024169322000035.jpg
226
155
JPEG
2024169322000036.jpg
226
155
JPEG
2024169322000037.jpg
204
155
JPEG
2024169322000038.jpg
202
155
JPEG
2024169322000039.jpg
217
155
JPEG
2024169322000040.jpg
209
155
JPEG
2024169322000041.jpg
206
155
JPEG
2024169322000042.jpg
212
157
JPEG
2024169322000043.jpg
200
155
JPEG
2024169322000044.jpg
202
155
JPEG
2024169322000045.jpg
196
155
JPEG
2024169322000046.jpg
216
155
JPEG
2024169322000047.jpg
206
155
JPEG
2024169322000048.jpg
212
155
JPEG
2024169322000049.jpg
225
155
JPEG
2024169322000050.jpg
209
155
【０００９】
さらに、本発明はまた、電子デバイスにおける式（Ｉ）又は式（ＩＩ）で示される構造の含フッ素四座配位白金（ＩＩ）錯体の使用を提供する。
【００１０】
さらに、前記電子デバイスは、有機エレクトロルミネッセンスデバイス（ＯＬＥＤ）、有機集積回路（Ｏ－ＩＣ）、有機電界効果トランジスタ（Ｏ－ＦＥＴ）、有機薄膜トランジスタ（Ｏ－ＴＦＴ）、有機発光トランジスタ（Ｏ－ＬＥＴ）、有機太陽電池（Ｏ－ＳＣ）、有機光検出器、有機感光体、有機電場消光デバイス（Ｏ－ＦＱＤ）、発光電気化学セル（ＬＥＣ）、及び有機レーザーダイオード（Ｏ－ｌａｓｅｒ）を含む。
（【００１１】以降は省略されています）

関連特許