特許ウォッチ

公開番号2025128286
公報種別公開特許公報(A)
公開日2025-09-02
出願番号2025096982,2023132264
出願日2025-06-10,2020-01-28
発明の名称シアノ置換配位子を含有する有機発光材料
出願人北京夏禾科技有限公司
代理人弁理士法人後藤特許事務所
主分類H10K 50/12 20230101AFI20250826BHJP()
要約【解決手段】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、下記式で表されるシアノ置換配位子を含有する金属錯体である。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、化合物の処方、および前記金属錯体を調製するための化合物をさらに開示する。
【効果】これらの新規な錯体は、例えばより狭い半値全幅、より低い電圧値、より高い量子効率などのより良好な素子性能を提供することができる。
<com:Image com:imageContentCategory="Drawing"> <com:ImageFormatCategory>JPEG</com:ImageFormatCategory> <com:FileName>2025128286000155.jpg</com:FileName> <com:HeightMeasure com:measureUnitCode="Mm">49</com:HeightMeasure> <com:WidthMeasure com:measureUnitCode="Mm">170</com:WidthMeasure> </com:Image>
【選択図】図1
特許請求の範囲【請求項１】
式１で表される配位子Ｌ
ａ
を含む金属錯体を含むディスプレイ。
JPEG
2025128286000062.jpg
49
170
式１
（Ｃｙは、
JPEG
2025128286000063.jpg
75
170
からなる群から選ばれるいずれの構造であり、
「＃」は、金属Ｍに結合した位置を表し、「＊」は、Ｘ
１
、Ｘ
２
、Ｘ
３
またはＸ
４
に結合した位置を表し、
Ｒは、一置換、最も多くの使用可能な置換に達するまでの複数置換、または無置換を表してもよく、いずれの構造に複数のＲが存在した場合、前記Ｒは、同一または異なってもよく、
Ｘ
１
～Ｘ
４
は、それぞれ独立して、Ｃ、ＣＲ
ｘ１
またはＮから選ばれ、且つＸ
１
～Ｘ
４
のうちの少なくとも１つは、Ｃであって、前記Ｃｙに結合するものであり、Ｘ
１
～Ｘ
４
中に複数のＣＲ
ｘ１
が存在した場合、前記Ｒ
ｘ１
は、同一または異なってもよく、
Ｘ
５
～Ｘ
８
は、それぞれ独立して、ＣＲ
ｘ２
またはＮから選ばれ、Ｘ
５
～Ｘ
８
に複数のＣＲ
ｘ２
が存在した場合、前記Ｒ
ｘ２
は、同一または異なってもよく、
Ｘは、Ｏ、Ｓ、Ｓｅ、ＮＲ
ｘ３
、ＣＲ
ｘ４
Ｒ
ｘ５
およびＳｉＲ
ｘ６
Ｒ
ｘ７
からなる群から選ばれ、
Ｒ、Ｒ
ｘ１
、Ｒ
ｘ２
、Ｒ
ｘ３
、Ｒ
ｘ４
、Ｒ
ｘ５
、Ｒ
ｘ６
およびＲ
ｘ７
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、カルボキシル基、シアノ基、イソシアノ基、チオアルキル基、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Ｒ
ｘ１
およびＲ
ｘ２
のうちの少なくとも１つがシアノ基であり、
隣り合う２つの置換基は、結合して環を形成していてもよく、
Ｘ
１
続きを表示（約 5,100 文字）【請求項２】
前記金属錯体は、一般式Ｍ（Ｌ
ａ
）
ｍ
（Ｌ
ｂ
）
ｎ
（Ｌ
ｃ
）
ｑ
を有し、前記Ｌ
ａ
は、金属Ｍと配位結合する第１の配位子であり、前記Ｌ
ｂ
および前記Ｌ
ｃ
は、それぞれ金属Ｍと配位結合する第２の配位子および第３の配位子であり、前記Ｌ
ｂ
および前記Ｌ
ｃ
は、同一または異なってもよく、
前記Ｌ
ａ
、Ｌ
ｂ
およびＬ
ｃ
は、結合して多座配位子を形成していてもよく、
ｍは、１、２または３であり、ｎは、０、１または２であり、ｑは、０、１または２であり、ｍ＋ｎ＋ｑは、Ｍの酸化状態に等しく、
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、
Ｌ
ａ
は、独立して、
JPEG
2025128286000064.jpg
51
170
JPEG
2025128286000065.jpg
234
170
JPEG
2025128286000066.jpg
215
170
JPEG
2025128286000067.jpg
238
170
からなる群から選ばれ、
Ｘは、Ｏ、Ｓ、Ｓｅ、ＮＲ
ｘ３
、ＣＲ
ｘ４
Ｒ
ｘ５
およびＳｉＲ
ｘ６
Ｒ
ｘ７
からなる群から選ばれ、
Ｒ
１
、Ｒ
２
、Ｒ
３
およびＲ
４
は、一置換、二置換、三置換、四置換、または無置換を表してもよく、
Ｒ
１
、Ｒ
２
、Ｒ
３
、Ｒ
４
、Ｒ
ｘ３
、Ｒ
ｘ４
、Ｒ
ｘ５
、Ｒ
ｘ６
およびＲ
ｘ７
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、カルボキシル基、シアノ基、イソシアノ基、チオアルキル基、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、
Ｒ
３
およびＲ
４
のうちの少なくとも１つがシアノ基であり、
隣り合う２つの置換基は、結合して環を形成していてもよく、
【請求項３】
金属Ｍは、Ｐｔ、ＯｓまたはＩｒから選ばれる、請求項２に記載のディスプレイ。
【請求項４】
前記金属錯体は、式２～式１０のいずれか１つで表される構造を有する、請求項２に記載のディスプレイ。
JPEG
2025128286000069.jpg
245
170
JPEG
2025128286000070.jpg
58
170
（ｍは、１、２または３であり、
Ｘは、Ｏ、ＳまたはＳｅから選ばれ、
Ｒ
１
、Ｒ
３
およびＲ
４
は、一置換、二置換、三置換、四置換、または無置換を表してもよく、
Ｒ
ａ
、Ｒ
ｂ
、およびＲ
ｃ
は、一置換、二置換、三置換、四置換、または無置換を表してもよく、
Ｒ
１
、Ｒ
３
、Ｒ
４
、Ｒ
ａ
、Ｒ
ｂ
およびＲ
ｃ
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、カルボキシル基、シアノ基、イソシアノ基、チオアルキル基、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、
Ｒ
３
およびＲ
４
のうちの少なくとも１つがシアノ基であり、
隣り合う２つの置換基は、結合して環を形成していてもよい。）
【請求項５】
前記金属錯体は、式２－ａで表される構造を有する、請求項４に記載のディスプレイ。
JPEG
2025128286000071.jpg
56
170
（ｍは、１、２または３であり、
Ｘは、Ｏ、ＳまたはＳｅから選ばれ、
Ｒ
３
およびＲ
４
は、一置換、二置換、三置換、四置換、または無置換を表してもよく、
Ｒ
ａ
、Ｒ
ｂ
、およびＲ
ｃ
は、一置換、二置換、三置換、四置換、または無置換を表してもよく、
Ｒ
１１
、Ｒ
１２
、Ｒ
１３
、Ｒ
１４
、Ｒ
３
、Ｒ
４
、Ｒ
ａ
、およびＲ
ｂ
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、シアノ基、イソシアノ基、チオアルキル基、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、
Ｒ
３
、Ｒ
４
のうちの少なくとも１つがシアノ基であり、
隣り合う２つの置換基は、結合して環を形成していてもよい。）
【請求項６】
Ｒ
１１
およびＲ
１４
がいずれも水素である場合、Ｒ
１２
およびＲ
１３
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１～２０のアルコキシ基、置換または非置換の炭素原子数０～２０のアミン基、カルボキシル基、シアノ基、イソシアノ基、チオアルキル基、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と共に、Ｒ
１２
およびＲ
１３
における炭素原子数の和が１以下であり、
或いは、Ｒ
１１
およびＲ
１４
のうちの少なくとも１つが水素ではない場合、Ｒ
１２
およびＲ
１３
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、カルボキシル基、シアノ基、イソシアノ基、チオアルキル基、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５に記載のディスプレイ。
【請求項７】
Ｒ
１１
、Ｒ
１２
、Ｒ
１３
、Ｒ
１４
、Ｒ
ａ
、およびＲ
ｂ
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、およびこれらの組合せからなる群から選ばれ、
Ｒ
３
およびＲ
４
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、シアノ基、およびこれらの組合せからなる群から選ばれ、
Ｒ
３
、Ｒ
４
のうちの少なくとも１つがシアノ基である、請求項５に記載のディスプレイ。
【請求項８】
前記式１で、Ｘ
５
～Ｘ
８
のうちの少なくとも１つがＣＲ
ｘ２
であり、且つ前記Ｒ
ｘ２
は、シアノ基である、請求項１に記載のディスプレイ。
【請求項９】
前記式１で、Ｘ
５
～Ｘ
８
は、それぞれ独立してＣＲ
ｘ２
から選ばれ、且つ前記Ｒ
ｘ２
のうちの少なくとも１つがシアノ基である、請求項１に記載のディスプレイ。
【請求項１０】
前記式１で、Ｘ
７
は、ＣＲ
ｘ２
から選ばれ、且つ前記Ｒ
ｘ２
のうちの少なくとも１つがシアノ基であり、またはＸ
８
は、ＣＲ
ｘ２
から選ばれ、且つ前記Ｒ
ｘ２
のうちの少なくとも１つがシアノ基である、請求項１に記載のディスプレイ。
（【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、有機発光素子などの有機電子素子に用いられる化合物に関する。特に、シアノ基置換配位子を含有する金属錯体、および当該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に関する。
続きを表示（約 3,700 文字）【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（ＥａｓｔｍａｎＫｏｄａｋ）のＴａｎｇおよびＶａｎＳｌｙｋｅ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（ＡｐｐｌｉｅｄＰｈｙｓｉｃｓＬｅｔｔｅｒｓ、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ｖａｎＳｌｙｋｅ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、黄色の、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、および黄色の、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】
シアノ基置換は、常にりん光金属錯体、たとえばイリジウム錯体に導入されることがない。ＵＳ２０１４０２５２３３３Ａ１では、一連のシアノ基－フェニル基で置換されたイリジウム錯体が開示されているが、シアノ基による効果が明確に示されていない。また、たとえば、ＵＳ２００４０１２１１８４Ａ１において、シアノ基は、電子を非常に吸着しやすい置換基であるため、りん光金属錯体をブルーシフトさせる発光スペクトルとして用いられてもよい。本発明は、効率が高く、電圧が低く、明らかなブルーシフトまたはレッドシフトの発光がないなどの多くの特性を意外に示している、一連の新規なシアノ基置換金属錯体を開示している。最も意外には、非常に狭い発光ピーク幅を有する。これらの利点は、緑光素子のレベルおよび顔色飽和度の向上に極めて大きく寄与する。
【発明の概要】
【０００９】
本発明は、少なくとも一部の上述した問題を解決するために、一連の技術方案を提供することを目的とする。
【００１０】
本発明は、式１で表される配位子Ｌ
ａ
を含む金属錯体を提供することを目的の一とする。
JPEG
2025128286000002.jpg
49
170
式１
（Ｃｙは、置換または未置換の環原子数５～２４のアリール基またはヘテロアリール基であり、
前記Ｃｙは、金属－炭素結合または金属－窒素結合によって金属に結合し、
Ｘ
１
～Ｘ
４
は、それぞれ独立して、Ｃ、ＣＲ
ｘ１
またはＮから選ばれ、且つＸ
１
～Ｘ
４
のうちの少なくとも１つは、Ｃであって、前記Ｃｙに結合するものであり、Ｘ
１
～Ｘ
４
中に複数のＣＲ
ｘ１
が存在した場合、前記Ｒ
ｘ１
は、同一または異なってもよく、
Ｘ
５
～Ｘ
８
は、それぞれ独立して、ＣＲ
ｘ２
またはＮから選ばれ、Ｘ
５
～Ｘ
８
に複数のＣＲ
ｘ２
が存在した場合、前記Ｒ
ｘ２
は、同一または異なってもよく、
Ｘは、Ｏ、Ｓ、Ｓｅ、ＮＲ
ｘ３
、ＣＲ
ｘ４
Ｒ
ｘ５
およびＳｉＲ
ｘ６
Ｒ
ｘ７
からなる群から選ばれ、
Ｒ
ｘ１
、Ｒ
ｘ２
、Ｒ
ｘ３
、Ｒ
ｘ４
、Ｒ
ｘ５
、Ｒ
ｘ６
およびＲ
ｘ７
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、シアノ基、イソシアノ基、チオアルキル基、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Ｒ
ｘ１
およびＲ
ｘ２
のうちの少なくとも１つがシアノ基であり、
隣り合う２つの置換基は、結合して環を形成していてもよく、
Ｘ
１
、Ｘ
２
、Ｘ
３
またはＸ
４
は、金属－炭素結合または金属－窒素結合によって金属に結合する。）
（【００１１】以降は省略されています）

関連特許