JP2001131162A - 金属錯体およびその製造方法 - Google Patents

金属錯体およびその製造方法

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Abstract

(57)【要約】 【課題】 低分子化合物で青色の高輝度を呈するEL材
料として適する新規化合物の開発。 【解決手段】 下記の一般式(1)で示される2−(O
−ヒドロキシフェニル)チアゾールを配位子として用い
たことを特徴とする金属錯体 【化1】 ただし、Mは、2価または3価の金属である。Mが2価
の金属のとき、aは2、bは4であり、Mが3価の金属
のとき、aは1、bは3である。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、新規な金属錯体お
よびその製造方法、およびこの金属錯体を用いた有機エ
レクトロルミネッセント(EL)素子として有用な特性
をもつ光学素子に関する。
【0002】
【従来の技術】有機層をもつ電界発光素子は、電気的に
発光を起こすことのできる面状の発光体であり、自動車
のフロントディスプレーなどの表示装置、液晶ディスプ
レーのバックライトなどに使用されている。高発光効率
材料としては、アルミニウム錯体や亜鉛錯体等の金属錯
体が知られている。
【0003】例えば、特開平10−259372号公報
には、オキサジアゾールまたはチアジアゾールの金属錯
体は優れた青色の発光材料であって、最高発光輝度10
0cd /m2が得られたことが開示されている。特開平
8−113576号(特許第2875484号)公報や
特開平8−81472号公報には、2−(O−ヒドロキ
シフェニル)ベンゾチアゾール金属錯体が記載されてお
り、前者には、亜鉛錯体を用いた多層発光素子で発光ス
ペクトルが約500nmに最大値を有し、18vで数百
cd/m2 を超える輝度の青緑色光を発光する素子が開
示されている。さらに、特開平10−45722号公報
には、2−ヒドロキシフェニルベンズイミダゾールまた
は2−ヒドロキシフェニルベンズチアゾールと第2A族
元素または第2B族元素の複核錯体からなる緑色発光の
光学素子が開示されている。
【0004】従来、広く使用されている材料はキノリノ
ールアルミニウム錯体(Alq3)などのキノリノール
錯体であり、例えば、特開平5−214333号公報お
よびJpn.J.Appl.Phys.,Vol.32,(1993),pp.L514-L515に
は、金属イオンがGa,Al,Y,Zn,Be,Mg,
Sr,In等の周期律表第3族または第2族である8−
キノリノール誘導体−金属錯体が特に電子輸送層用の電
界発光素子として620−950cd/m2の輝度を示
すことが、また、特開平11−279152公報には、
発色材、EL素子用の電子輸送材、発光材、電子写真感
光体等として有用なZn,Be等の2価金属またはAl
等の3価金属とトリフルオロメチル置換8−キノリノー
ル誘導体−金属錯体が開示されている。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】視野角の制限がなく、
低電圧駆動、高速応答可能な電界発光素子として期待さ
れているEL素子の高輝度化、高安定を目的にEL材料
の研究開発が鋭意行われているが、低分子化合物で青色
の高輝度なEL材料は製造方法の指針もなく開発されて
いない。上記の各特許文献に示されるヒドロキシフェニ
ルベンゾチアゾールの金属錯体はS原子を組み込んだ配
位子で形成されているが、S原子軌道の大きさを十分に
活かしきっていない。
【0006】
【課題を解決するための手段】代表的な発光材料である
Alq3は、結晶構造において特徴的な分子間の多彩な
π−π相互作用が見られる。この結果から分子間のπ−
π相互作用がAlq3の発光特性に大きく影響を及ぼし
ていると考えられる。本発明者らは、8−キノリノール
と同等またはさらに強いπ−π相互作用が期待される原
子軌道の大きなS原子を配位子に組み込むのに適する化
合物を探索した結果、従来医薬用中間体としての用途が
知られている程度の2−(O−ヒドロキシフェニル)チ
アゾールを用いることにより高輝度のEL材料を実現す
ることに成功した。
【0007】すなわち、本発明は、下記の一般式(1)
で示される2−(O−ヒドロキシフェニル)チアゾール
を配位子として用いたことを特徴とする金属錯体であ
る。
【0008】
【化3】 ただし、Mは、2価または3価の金属である。Mが2価
の金属のとき、aは2、bは4であり、Mが3価の金属
のとき、aは1、bは3である。
【0009】また、本発明は、2価または3価の金属の
塩と、下記一般式(2)で示される化合物とをアルコー
ル中で反応させることを特徴とする上記の金属錯体の製
造方法である。
【0010】
【化4】
【0011】さらに、本発明は、透明基板上に透明第1
電極と電圧の印加により発光する有機化合物を主成分と
する有機層と第2電極を積層してなる電界発光素子にお
いて、該有機層は、前記一般式(1)で示される2−
(O−ヒドロキシフェニル)チアゾールを配位子として
用いた少なくとも1種の金属錯体を発光材料または電子
輸送材料として含有することを特徴とする光学素子であ
る。
【0012】該有機層の金属錯体は、前記一般式(1)
で示す金属錯体において金属元素を異にする錯体を混合
して用いても良い。また他の発光材料と組み合わせて用
いてもよい。さらに、蛍光色素が含有されても良い。
【0013】本発明の有機金属錯体の特徴は、錯体の配
位子部分にS原子という原子軌道の大きな原子を組み込
むことにより配位子同士の分子間π−π相互作用を増大
させることにある。本発明の金属錯体は、配位子が小さ
く、かつS原子を組み込んだ配位子がAlやZnなどの
金属とハロゲンを含むことなく錯体を形成するものであ
る。2価の金属においては複核で4つ配位すると多様な
π−π相互作用が実現する。例えば、Znの場合、単核
ではπ−π相互作用がない。また、3価の場合は金属に
対して3つ配位する単核の錯体が、例えばAlq3と同
様なπ−π相互作用を実現する。一般式(1)におい
て、Mが2価の金属のときは、複核であるためaは2
を、bは4をとる。Mが3価の金属のときは、単核であ
るためaは1を、bは3をとる。
【0014】図1は、本発明の金属錯体の一つである亜
鉛錯体Zn2(Phtz)4のユニットセルを示し、図
2は、亜鉛錯体Zn2(Phtz)4のX線結晶構造解
析結果を示すものであり、図1の矢印で示す枠で囲った
部分を拡大しB軸方向から見た図である。このZn錯体
の特徴は、まず複核錯体であることであり、かつ一つの
分子が隣り合った3つの分子(縦のつながりと横のつな
がり、表示はしていないが積層軸方向に分子が存在する
のでその分子とのつながり)とπ−π相互作用をしてい
ることである。Zn錯体におけるこのような分子間の多
様なπ−π相互作用は金属が3価のときは単核でも発現
するが、金属が2価のときは複核になったときに初めて
発現する。この多様なπ−π相互作用は、原子軌道の大
きなS原子が配位子に組み込まれていることによってさ
らに増大している。
【0015】この多様な分子間の相互作用は、上記の特
開平8−113576号公報、特開平10−25937
2号公報に示される単核のZn錯体などでは存在し得な
いものである。また、特開平10−45722号公報に
示される複核錯体は、配位子が2−ヒドロキシフェニル
ベンズチアゾールであり、本発明の錯体の場合に比べて
配位子の立体的な大きさが大きいために配位子が4つ配
位できず、3つ+ハロゲン原子、アルコキシ基、フェノ
キシ基、チオール基のいずれか1種の対アニオンを有す
るものとなっており、多様なπ−π相互作用はないと考
えられる。
【0016】本発明の金属錯体の製造方法は、2価また
は3価の金属の塩と、一般式(2)で示される化合物と
をアルコール溶媒中で反応させることにより製造でき
る。金属塩としては、塩化物が好ましいが、塩化物に限
定されず、酢酸塩、硫酸塩等でもよい。
【0017】2−(O−ヒドロキシフェニル)チアゾー
ルは、8−キノリノールと同様に2価または3価の金
属、すなわち、Be,B,Mg,Al,Y,Ga,S
r,Bi,In,Mn,Zn,Co,Ni,Ru,R
h,Pd,Ir,Pt,Eu等と錯体を形成することが
できる。
【0018】反応溶媒としてのアルコールは、エタノー
ル、メタノール、プロパノール等の炭素数1〜12の低
級アルコールが望ましい。アルコールの使用量は反応物
質に対して、重量比で1〜1000倍程度であることが
望ましい。また、反応温度は使用するアルコールの沸点
程度が好ましい。
【0019】また、前記の一般式(2)で示される化合
物から水素原子を引き抜くためにアルコール中にアルカ
リを添加して反応を行うことが望ましい。アルカリとし
ては、アンモニア水、炭酸ナトリウム、炭酸カリウム、
水酸化ナトリウム、水酸化カリウムなどを適宜使用でき
る。
【0020】
【実施例】実施例1 2−(O−ヒドロキシフェニル)チアゾールをエタノー
ルに溶解させた後、1/2当量のZnCl2 の水溶液を
加えた。その後1当量のNaOHの水溶液を加え、6時
間室温で撹拌した。析出したZnphtzをろ過にて集
め、乾燥させた後、昇華法を用いて精製した。NMR
(図3),MS(図4),IR(図5)、元素分析(表
1)により同定を行った。計算値は、ZnCl18H12N
2O2S2においてH2.89%、C51.74%、N
6.69%である。
【0021】
【表1】
【0022】NMRおよび元素分析から得られた錯体の
組成は、亜鉛イオン1つに対し、phtzが2つである
ことが分かる。また、MSスペクトルにおいて親ピーク
である835のピークは観測されなかったが、単核の質
量数である420付近より高質量範囲においてピークが
観測された。そこで、このX線結晶構造解析を行ったと
ころ複核であることを確認した。図6に、得られたZn
2(phtz)4のDMF溶液における吸収及び発光ス
ペクトルを示す。発光最大波長は470nmであり、青
色の発光が観測された。
【0023】実施例2 発光輝度の比較には、一般的にトリプルレイヤーといわ
れるITO/TPD/発光材料/MgAgのデバイスが
用いられるが、陰極のMgAgの代わりにAlを用い
た。上記実施例1で得られた物質を発光層として3層構
造のEL素子を製作した。まず、基板として、インジウ
ム−スズ酸化物(ITO)被覆ガラスを用いた。ITO
は塩酸−Mgにより発生する水素ガスにより約2mm幅
にエッチングして陽極として用いた。洗浄はエタノー
ル、洗剤、純水、アセトン、トリクロロエチレン、最後
にアセトン蒸気を用いた。この基板上に、TPD(N,N'
-diphenyl-N,N'-(3-methylphenyl)-1,1'-biphenyl-4,4'
-diamine)を500Å、Zn2(Phtz)4を500
Å、Alを2000Åの厚みに真空蒸着法により積層し
た。各層の蒸着は10-6Torrで行った。
【0024】図8の印加電圧と輝度の関係を示すグラフ
から分かるように18Vで890cd/m2の輝度を得
た。一般的には仕事関数の問題からMgAgを陰極に用
いたときには、Alを陰極に用いたときより高輝度にな
ることから、このデバイスでの890cd/m2という
値は高い輝度を示している。
【0025】実施例3 上記の実施例1で得られた物質を発光層として図7に示
す多層構造のEL素子を製作した。基板の処理は実施例
2と同じである。基板上に、図6に示す順に、CuPc
(Copper Phtarocyanine )を300Å、α−NPD(
N,N'-di(α-nahyl)-N-N'-diphenyl-1,1'-biphenyl-4,4'
-diamine)を300Å、Zn2(Phtz)4を700
Å、Alq3を50Å、LiFを5Å、Alを1000
Åの厚みに真空蒸着法により積層した。各層の蒸着は1
-7Torrで行った。このEL素子は、図8の印加電
圧と輝度の関係を示すグラフから分かるように14Vで
2000cd/m2 の輝度を得た。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の金属錯体の一つである亜鉛錯体Zn2
(Phtz)4のユニットセルを示す。
【図2】図1の一部を拡大しB軸方向から見た亜鉛錯体
Zn2(phtz)4の結晶構造を示す模式図である。
【図3】実施例1により得られたZn2(phtz)4
のNMR分析結果を示すグラフである。
【図4】実施例1により得られたZn2(phtz)4
のMS分析結果を示すグラフである。
【図5】実施例1により得られたZn2(phtz)4
のIR分析結果を示すグラフである。
【図6】実施例1により得られたZn2(phtz)4
のDMF溶液における吸収及び発光スペクトルを示すグ
ラフである。
【図7】実施例3の多層構造のEL素子の概略断面模式
図である。
【図8】実施例2および実施例3のEL素子の印加電圧
と輝度の関係を示すグラフである。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き Fターム(参考) 3K007 AB02 AB04 CA01 CB01 DA00 DB03 EB00 FA01 4C033 AD03 AD18 4H048 AA01 AA02 AB91 AB92 AC93 BA02 BA29 BA32 BB14 VA20 VA32 VA42 VB10

Claims (3)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 下記の一般式(1)で示される2−(O
    −ヒドロキシフェニル)チアゾールを配位子として用い
    たことを特徴とする金属錯体。 【化1】 ただし、Mは、2価または3価の金属である。Mが2価
    の金属のとき、aは2、bは4であり、Mが3価の金属
    のとき、aは1、bは3である。
  2. 【請求項2】 2価または3価の金属の塩と、下記一般
    式(2)で示される化合物とをアルコール溶媒中で反応
    させることを特徴とする請求項1記載の金属錯体の製造
    方法。 【化2】
  3. 【請求項3】 透明基板上に透明第1電極と電圧の印加
    により発光する有機化合物を主成分とする有機層と第2
    電極を積層してなる電界発光素子において、該有機層
    は、前記一般式(1)で示される少なくとも1種の金属
    錯体を発光材料または電子輸送材料として含有すること
    を特徴とする光学素子。
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Cited By (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2002099008A1 (en) * 2001-06-04 2002-12-12 Sanyo Electric Co., Ltd. Organo-electroluminescence element, luminescent material and organic compound
JP2004162002A (ja) * 2002-06-13 2004-06-10 Qinghua Univ 有機el材料およびその応用
JPWO2002094965A1 (ja) * 2001-05-24 2004-09-09 出光興産株式会社 有機エレクトロルミネッセンス素子
JP2006104132A (ja) * 2004-10-06 2006-04-20 Toppan Printing Co Ltd 有機金属錯体、および発光材料、並びに発光素子
CN1325503C (zh) * 2001-06-15 2007-07-11 三洋电机株式会社 发光有机金属化合物和发光器件
US7705157B2 (en) * 2004-12-16 2010-04-27 Symyx Solutions, Inc. Phenol-heterocyclic ligands, metal complexes, and their uses as catalysts
US9150783B2 (en) 2006-11-09 2015-10-06 Samsung Display Co., Ltd. Organic light emitting diode including organic layer comprising organic metal complex

Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN105601657B (zh) * 2016-02-13 2017-11-10 旭宇光电(深圳)股份有限公司 Led用蓝光荧光粉及制备方法和在白光led中的应用

Family Cites Families (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2875484B2 (ja) * 1994-10-14 1999-03-31 新光電気工業株式会社 El素子用発光材料及びel素子
EP0700917B1 (en) * 1994-09-12 2002-05-08 Motorola, Inc. Light emitting devices comprising organometallic complexes
JPH1036692A (ja) * 1996-07-29 1998-02-10 Sharp Corp アゾ化合物及びその製造法、並びに当該アゾ化合物からなるキレート金属錯体及びその製造方法
JP3719550B2 (ja) * 1996-08-06 2005-11-24 ソニー株式会社 金属複核錯体およびその製造方法、ならびにこの金属複核錯体を用いた光学素子

Cited By (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPWO2002094965A1 (ja) * 2001-05-24 2004-09-09 出光興産株式会社 有機エレクトロルミネッセンス素子
WO2002099008A1 (en) * 2001-06-04 2002-12-12 Sanyo Electric Co., Ltd. Organo-electroluminescence element, luminescent material and organic compound
CN1325503C (zh) * 2001-06-15 2007-07-11 三洋电机株式会社 发光有机金属化合物和发光器件
JP2004162002A (ja) * 2002-06-13 2004-06-10 Qinghua Univ 有機el材料およびその応用
JP2006104132A (ja) * 2004-10-06 2006-04-20 Toppan Printing Co Ltd 有機金属錯体、および発光材料、並びに発光素子
JP4687059B2 (ja) * 2004-10-06 2011-05-25 凸版印刷株式会社 有機金属錯体、および発光材料、並びに発光素子
US7705157B2 (en) * 2004-12-16 2010-04-27 Symyx Solutions, Inc. Phenol-heterocyclic ligands, metal complexes, and their uses as catalysts
US9150783B2 (en) 2006-11-09 2015-10-06 Samsung Display Co., Ltd. Organic light emitting diode including organic layer comprising organic metal complex

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