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公開番号2025015747
公報種別公開特許公報(A)
公開日2025-01-30
出願番号2024200934,2023091331
出願日2024-11-18,2008-05-12
発明の名称発光材料
出願人株式会社半導体エネルギー研究所
代理人
主分類C07F 15/00 20060101AFI20250123BHJP(有機化学)
要約【課題】新規な有機金属錯体、および該有機金属錯体を含む発光素子、発光装置、電子機
器を提供することを目的とする。また、該有機金属錯体が溶解した組成物、並びに組成物
を用いた発光素子の作製方法を提供することを目的とする。
【解決手段】一般式(G1)で表される有機金属錯体を提供する。該有機金属錯体は溶媒
への溶解性が高い。また、発光効率が高い。よって、発光素子の作製に好適に用いること
ができる。また、該有機金属錯体を用いた作製された発光素子は、高い発光効率を実現す
ることができる。
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特許請求の範囲【請求項１】
式（Ｇ１）で表される有機金属錯体を含む発光材料。
JPEG
2025015747000062.jpg
39
167
（式中、Ａｒは置換または無置換のアリーレン基を表す。Ｒ
１
はアルキル基、または置換または無置換のアリール基のいずれかを表す。Ｒ
２
は水素、またはアルキル基、または置換または無置換のアリール基のいずれかを表す。Ｒ
３
は水素、またはアルキル基のいずれかを表す。なお、Ｒ
２
とＲ
３
は互いに結合し、脂環を形成してもよい。Ｍは中心金属であり、第９族元素、または第１０族元素のいずれかを表す。前記Ｍが第９族元素の場合ｎ＝２であり、前記Ｍが第１０族元素の場合ｎ＝１である。Ｒ
２１
およびＲ
２２
の一方は、炭素数２～１０のアルキル基またはハロアルキル基、他方は、炭素数１～１０のアルキル基またはハロアルキル基を表し、Ｒ
２１
およびＲ
２２
は、それぞれ、分岐を有するアルキル基である。）

発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
本発明は、有機金属錯体および有機金属錯体を含む組成物に関する。また、エレクトロ
ルミネッセンスを用いた発光素子、発光装置、電子機器および発光素子の作製方法に関す
る。
続きを表示（約 2,100 文字）【背景技術】
【０００２】
有機化合物は、光を吸収することで励起状態となる。そして、この励起状態を経由する
ことにより、種々の反応（光化学反応）を起こす場合や発光（ルミネッセンス）を生じる
場合があり、様々な応用がなされている。
【０００３】
光化学反応の一例として、一重項酸素の不飽和有機分子との反応（酸素付加）がある（
例えば、非特許文献１参照）。酸素分子は基底状態が三重項状態であるため、一重項状態
の酸素（一重項酸素）は直接の光励起では生成しない。しかしながら、他の三重項励起分
子の存在下においては一重項酸素が生成し、酸素付加反応に至ることができる。この時、
三重項励起分子となりうる化合物は、光増感剤と呼ばれる。
【０００４】
このように、一重項酸素を生成するためには、光励起により三重項励起分子となりうる
光増感剤が必要である。しかしながら、通常の有機化合物は基底状態が一重項状態である
ため、三重項励起状態への光励起は禁制遷移となり、三重項励起分子は生じにくい。した
がって、このような光増感剤としては、一重項励起状態から三重項励起状態への項間交差
を起こしやすい化合物（あるいは、直接三重項励起状態へ光励起されるという禁制遷移を
許容する化合物）が求められている。言い換えれば、そのような化合物は光増感剤として
の利用が可能であり、有益と言える。
【０００５】
また、そのような化合物は、しばしば燐光を放出することがある。燐光とは多重度の異
なるエネルギー間の遷移によって生じる発光のことであり、通常の有機化合物では三重項
励起状態から一重項基底状態へ戻る際に生じる発光のことをさす（これに対し、一重項励
起状態から一重項基底状態へ戻る際の発光は、蛍光と呼ばれる）。燐光を放出できる化合
物、すなわち三重項励起状態を発光に変換できる化合物（以下、燐光性化合物と称す）の
応用分野としては、有機化合物を発光物質とする発光素子が挙げられる。
【０００６】
この発光素子の構成は、電極間に発光物質である有機化合物を含む発光層を設けただけ
の単純な構造であり、薄型軽量・高速応答性・直流低電圧駆動などの特性から、次世代の
フラットパネルディスプレイ素子として注目されている。また、この発光素子を用いたデ
ィスプレイは、コントラストや画質に優れ、視野角が広いという特徴も有している。
【０００７】
有機化合物を発光物質とする発光素子の発光機構は、キャリア注入型である。
すなわち、電極間に発光層を挟んで電圧を印加することにより、電極から注入された電子
およびホールが再結合して発光物質が励起状態となり、その励起状態が基底状態に戻る際
に発光する。
そして、励起状態の種類としては、先に述べた光励起の場合と同様、一重項励起状態（Ｓ
＊
）と三重項励起状態（Ｔ
＊
）が可能である。また、発光素子におけるその統計的な生成
比率は、Ｓ
＊
：Ｔ
＊
＝１：３であると考えられている。
【０００８】
一重項励起状態を発光に変換する化合物（以下、蛍光性化合物と称す）は室温において
、三重項励起状態からの発光（燐光）は観測されず、一重項励起状態からの発光（蛍光）
のみが観測される。したがって、蛍光性化合物を用いた発光素子における内部量子効率（
注入したキャリアに対して発生するフォトンの割合）の理論的限界は、Ｓ
＊
：Ｔ
＊
＝１：
３であることを根拠に２５％とされている。
【０００９】
一方、上述した燐光性化合物を用いれば、内部量子効率は７５～１００％にまで理論上
は可能となる。つまり、蛍光性化合物に比べて３～４倍の発光効率が可能となる。このよ
うな理由から、高効率な発光素子を実現するために、燐光性化合物を用いた発光素子の開
発が近年盛んに行われている（例えば、非特許文献２参照）。特に、燐光性化合物として
は、その燐光量子収率の高さゆえに、イリジウム等を中心金属とする有機金属錯体が注目
されている。
【先行技術文献】
【非特許文献】
【００１０】
井上晴夫、外３名、基礎化学コース光化学Ｉ（丸善株式会社）、Ｐ１０６－１１０
チハヤアダチ、外５名、アプライドフィジクスレターズ、Ｖｏｌ．７８、Ｎｏ．１１、１６２２－１６２４（２００１）
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
（【００１１】以降は省略されています）

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