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Patent Searching and Data


Title:
COMPOSITION AND LIGHT-EMITTING ELEMENT COMPRISING THE COMPOSITION
Document Type and Number:
WIPO Patent Application WO/2008/081852
Kind Code:
A1
Abstract:
Disclosed is a composition comprising a compound having a pyrazine ring structure and a phosphorescent compound, wherein the compound having a pyrazine ring structure has a pyrazine ring structure represented by the general formula (1), (2) or (3).(1) (2) (3) wherein R and R1 independently represent a hydrogen atom or a univalent group and multiple R's and multiple R1's may be the same as or different from one another. Also disclosed is a polymer having a residue derived from the phosphorescent compound and the pyrazine ring structure.

Inventors:
AKINO NOBUHIKO (JP)
DELBECQ FREDERIC (JP)
Application Number:
PCT/JP2007/075068
Publication Date:
July 10, 2008
Filing Date:
December 27, 2007
Export Citation:
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Assignee:
SUMITOMO CHEMICAL CO (JP)
SUMATION CO LTD (JP)
AKINO NOBUHIKO (JP)
DELBECQ FREDERIC (JP)
International Classes:
C08L65/00; C08G61/12; C08K5/3432; C09K11/06; H01L51/50
Domestic Patent References:
WO2006132354A12006-12-14
WO2006123667A12006-11-23
Foreign References:
JP2002317033A2002-10-31
JP2006344891A2006-12-21
JP2005225978A2005-08-25
Other References:
See also references of EP 2103653A4
Attorney, Agent or Firm:
ASAMURA, Kiyoshi et al. (New Ohtemachi Bldg.2-1, Ohtemachi 2-chom, Chiyoda-ku Tokyo 04, JP)
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Claims:
 ピラジン環構造を有する化合物と、燐光発光性化合物とを含む組成物。
 前記ピラジン環構造を有する化合物が、ピラジン環構造を有する高分子である請求項1に記載の組成物。
 前記ピラジン環構造を有する化合物が、下記一般式(1)、(2)又は(3):

(式中、R及びR 1 はそれぞれ独立に、水素原子又は1価の基を表す。複数存在するR及びR 1 は、同一であっても異なっていてもよい。)
で表されるピラジン環構造を有するものである請求項1又は2に記載の組成物。
 前記ピラジン環構造を有する化合物が、下記一般式(5)、(6)又は(7):



(式中、R及びR 1 は、前記と同じ意味を有する。複数存在するR 1 は、同一であっても異なっていてもよい。)
で表されるピラジン環構造を有するものである請求項1又は2に記載の組成物。
 前記Rの少なくとも一つが、水素原子以外の原子の総数が3以上の1価の基である請求項3又は4に記載の組成物。
 前記R及びR 1 の少なくとも一方が、アルキル基、アルコキシ基、置換基を有していてもよいフェニル基、又は置換基を有していてもよいヘテロアリール基である請求項3~5のいずれか一項に記載の組成物。
 前記ピラジン環構造を有する化合物が、上記一般式(1)、(2)、(3)、(5)、(6)又は(7)で表されるピラジン環構造と、該ピラジン環構造に隣接する少なくとも2個のπ共役電子を有する部分構造とを有するものであって、該ピラジン環構造と該部分構造との間の二面角が20°以上である請求項3~6のいずれか一項に記載の組成物。
 前記ピラジン環構造と前記部分構造との間の二面角が40°以上である請求項7に記載の組成物。
 前記ピラジン環構造を有する化合物が、下記一般式(A-1)又は(A-2):


(式中、Y 1 は、-C(R a )(R b )-、-C(=O)-、-N(R c )-、-O-、-Si(R d )(R e )-、-P(R f )-、-S-、-S(=O) 2 -を表す。nは0~5の整数である。Ar 1 は置換基を有していてもよい1価のアリール基又は置換基を有していてもよい1価の複素環基を表す。Y 1 が複数存在する場合には、それらは同一であっても異なっていてもよい。R a ~R f はそれぞれ独立に、水素原子又は1価の基を表す。Rは前記と同じ意味を有する。複数存在するRは、同一であっても異なっていてもよい。)
で表される化合物の残基を有するものである請求項1~8のいずれか一項に記載の組成物。
 計算化学的手法により算出した前記ピラジン環構造を有する化合物の最低三重項励起エネルギーが2.7eVよりも大きい請求項1~9のいずれか一項に記載の組成物。
 計算化学的手法により算出した前記ピラジン環構造を有する化合物の最低非占有分子軌道のエネルギーレベルの絶対値が2.1eV以上である請求項1~10のいずれか一項に記載の組成物。
 前記ピラジン環構造を有する化合物の最低三重項励起エネルギー(ETP)と前記燐光発光性化合物の最低三重項励起エネルギー(ETT)とが、下記式:
 ETT > ETP-0.20 (eV)
を満たす請求項1~11のいずれか一項に記載の組成物。
 前記燐光発光性化合物の残基と前記ピラジン環構造とを有する高分子。
 請求項1~12のいずれか一項に記載の組成物又は請求項13に記載の高分子を含む発光性薄膜。
 請求項1~12のいずれか一項に記載の組成物又は請求項13に記載の高分子を含む有機半導体薄膜。
 請求項1~12のいずれか一項に記載の組成物又は請求項13に記載の高分子を含む発光素子。
 請求項16に記載の発光素子を備えた面状光源。
 請求項16に記載の発光素子を備えたセグメント表示装置。
 請求項16に記載の発光素子を備えたドットマトリックス表示装置。
 請求項16に記載の発光素子をバックライトとして備えた液晶表示装置。
 請求項16に記載の発光素子を備えた照明。
Description:
組成物及び該組成物を含む発光 子

 本発明は、ピラジン環構造を有する化合 と燐光発光性化合物とを含む組成物、及び 組成物を含む発光素子に関する。

 発光素子の発光層に用いる発光材料として 三重項励起状態からの発光を示す化合物(以 下、「燐光発光性化合物」ということがある 。)を発光層に用いた素子は発光効率が高い とが知られている。燐光発光性化合物を発 層に用いる場合、通常は、該化合物をマト ックスに添加してなる組成物を発光材料と て用いる。前記マトリックスとしては、塗 によって薄膜が形成できる点で、ポリビニ カルバゾールのような高分子が好適に使用 きる(特許文献1)。しかし、このような高分 は、最低非占分子軌道(以下、「LUMO」という ことがある。)が高いため、電子を注入しに いという問題がある。
 一方、ポリフルオレン等の共役系高分子は LUMOが低いため、これをマトリックスとして 用いると、比較的容易に電子を注入できる。 しかし、このような共役系高分子は、最低三 重項励起エネルギーが小さいために、特に緑 色よりも短波長発光のためのマトリックスと しての使用には適さず、例えば、共役系高分 子であるポリフルオレンと三重項発光化合物 とからなる発光材料は、発光効率が低い(特 文献2、非特許文献1)。

特開2002-50483号公報

特開2002-241455号公報 APPLIED PHYSICS LETTERS, 80, 13, 2308(2002)

 そこで、本発明の目的は、発光素子等の 製に用いた場合、発光効率が優れる発光材 を提供することにある。

 本発明者らは、鋭意検討を重ねた結果、ピ ジン環構造を有する化合物と燐光発光性化 物とを含む組成物が、上述の問題を解決す ことを見出し、本発明をなすに至った。
 即ち、本発明は第一に、ピラジン環構造を する化合物と、燐光発光性化合物とを含む 成物を提供する。
 本発明は第二に、前記燐光発光性化合物の 基と前記ピラジン環構造とを有する高分子 提供する。
 本発明は第三に、前記組成物又は前記高分 を含む発光性薄膜、有機半導体薄膜及び発 素子を提供する。
 本発明は第四に、前記発光素子を備えた面 光源、セグメント表示装置及びドットマト ックス表示装置、該発光素子を備えた照明 並びに該発光素子をバックライトとして備 た液晶表示装置を提供する。

 本発明の組成物等は、発光効率が高い。 たがって、本発明の組成物等を発光素子等 作製に用いた場合、発光効率が優れた発光 子が得られる。また、本発明の組成物等は 短波長の緑色又は青色の発光において、比 的優れた発光性を有する。これは、本発明 組成物に含まれる化合物、本発明の高分子 LUMOが低いため、比較的電子を注入し易く、 かつ、最低三重項励起エネルギーが大きいた めと考えられる。

 以下、本発明について詳細に説明する。
 <組成物>
 本発明の組成物は、ピラジン環構造を有す 化合物と、燐光発光性化合物とを含むもの ある。前記ピラジン環構造とは、置換基を していてもよいピラジンから1~4個の水素原 を取り除いてなる基を意味する。

 前記ピラジン環構造としては、例えば、 記一般式(1)~(3)、(5)~(7)で表される構造、後 の(A-1)、(A-2)で表される構造が挙げられる。

 前記ピラジン環構造を有する化合物が、下 一般式(1)~(3)、(5)~(7):


(式中、R及びR 1 はそれぞれ独立に、水素原子又は一価の基を 表す。複数存在するR及びR 1 は、同一であっても異なっていてもよい。)
で表されるピラジン環構造を有する高分子で ある場合には、該ピラジン環構造を主鎖及び /又は側鎖に有する高分子化合物であること 好ましい。なお、1分子中に有する該ピラジ 環構造は、少なくとも一種である。

 前記式(1)~(3)、(5)、(6)中、R及びR 1 はそれぞれ独立に、水素原子又は1価の基を し、好ましくは複数存在するR(又はR 1 )の少なくとも一つが1価の基であり、より好 しくは複数存在するR(又はR 1 )のすべてが1価の基である。

 前記1価の基としては、例えば、ハロゲン 原子、アルキル基、アルキルオキシ基、アル キルチオ基、置換基を有していてもよいアリ ール基、アリールオキシ基、アリールチオ基 、アリールアルキル基、アリールアルキルオ キシ基、アリールアルキルチオ基、アシル基 、アシルオキシ基、アミド基、酸イミド基、 イミン残基、置換アミノ基、置換シリル基、 置換シリルオキシ基、置換シリルチオ基、置 換シリルアミノ基、置換基を有していてもよ い1価の複素環基、ヘテロアリールオキシ基 ヘテロアリールチオ基、アリールアルケニ 基、アリールエチニル基、置換カルボキシ 基、シアノ基等が挙げられ、好ましくは、 ルキル基、アルコキシ基、置換基を有して よいアリール基、置換基を有してもよい1価 複素環基である。なお、N価の複素環基(Nは1 又は2)とは、複素環式化合物からN個の水素原 子を取り除いてなるものである。なお、1価 複素環基としては、1価の芳香族複素環基が ましい。

 前記式(1)~(3)、(5)、(6)で表されるピラジン 環構造が、結合手の位置で、置換基を有して もよいアリール基、置換基を有してもよい1 の複素環基、置換基を有してもよいアリー ン基、置換基を有してもよい2価の複素環基 の環構造と結合している部分構造において 、前記式(1)~(3)、(5)、(6)中、前記Rの少なく も1つが、水素原子以外の原子の総数が3以上 の1価の基であることが好ましく、5以上の1価 の基であることがより好ましく、7以上の1価 基であることがさらに好ましく、10以上の1 の基であることが特に好ましい。

 また、R及びR 1 の少なくとも一方が、アルキル基、アルコキ シ基、置換基を有していてもよいフェニル基 、又は置換基を有していてもよいヘテロアリ ール基であることも好ましく、Rの少なくと 1つが、アルキル基、アルコキシ基、置換基 有していてもよいフェニル基、又は置換基 有していてもよいヘテロアリール基である とも好ましい。

 前記ピラジン環構造を有する化合物として 、下記一般式(A-1)又は(A-2):


(式中、Y 1 は、-C(R a )(R b )-、-C(=O)-、-N(R c )-、-O-、-Si(R d )(R e )-、-P(R f )-、-S-、-S(=O) 2 -を表す。nは0~5の整数である。Ar 1 は置換基を有していてもよい1価のアリール 又は置換基を有していてもよい1価の複素環 を表す。Y 1 が複数存在する場合には、それらは同一であ っても異なっていてもよい。R a ~R f はそれぞれ独立に、水素原子又は1価の基を す。Rは前記と同じ意味を有する。複数存在 るRは、同一であっても異なっていてもよい 。)
で表される化合物の残基を有する化合物も挙 げられる。なお、1分子中に有する該ピラジ 環構造は、少なくとも一種である。

 R a ~R f で表される1価の基としては、アルキル基、 ルコキシ基、アルキルチオ基、アリール基 アリールオキシ基、アリールチオ基、アリ ルアルキル基、アリールアルコキシ基、ア ールアルキルチオ基、アリールアルケニル 、アリールアルキニル基、アミノ基、置換 ミノ基、シリル基、置換シリル基、シリル キシ基、置換シリルオキシ基、1価の複素環 、ハロゲン原子が挙げられる。

 なお、発光効率の観点からは、前記ピラジ 環構造を有する化合物は、下記一般式(A-3):

(式中、Z環は、炭素原子、Z 1 及びZ 2 を含む環状構造である。Z 1 及びZ 2 はそれぞれ独立に、-C(H)=又は-N=を表す。)
で表される化合物の残基以外のピラジン環構 造を有することが好ましい。

 前記式(A-3)中、前記環状構造としては、 換基を有していてもよい芳香環、置換基を していてもよい非芳香環が挙げられ、具体 には、ベンゼン環、複素環、脂環式炭化水 環、これらの環が複数縮合してなる環、こ らの環の水素原子の一部が置換されたもの が挙げられる。

 前記式(A-1)~(A-3)で表される化合物の残基 は、該化合物における水素原子の一部又は 部を取り除いてなる基を意味する。

 前記ピラジン環構造を有する化合物は、そ 他の部分構造を含んでいてもよい。その他 部分構造の種類は、それが末端に存在する 否かによって異なる。他の部分構造が末端 存在する場合は、該他の部分構造は、安定 1価の基であるが、合成の容易さ等の観点か ら、前記R及びR 1 に含まれる1価の置換基又は水素原子が好ま い。他の部分構造が末端に存在しない場合 、該他の部分構造は、安定な多価の基であ が、LUMOのエネルギーレベルの点で、共役す 性質の多価の基が好ましい。このような基 して、具体的には、2価の芳香族基、3価の 香族基が挙げられる。ここで、芳香族基と 、芳香族性を示す有機化合物から誘導され 基である。そのような芳香族基としては、 ェニル基、ナフチル基、アントラセニル基 ピリジル基、キノリル基、イソキノリル基 が挙げられる。

 前記ピラジン環構造を有する化合物が高分 である場合には、該化合物に含まれていて よい好ましい他の部分構造の一つとして、 記式(4):

で表される構造が挙げられる。

 前記式(4)で表される構造は、アルキル基 アルコキシ基、アルキルチオ基、アリール 、アリールオキシ基、アリールチオ基、ア ールアルキル基、アリールアルコキシ基、 リールアルキルチオ基、アリールアルケニ 基、アリールアルキニル基、アミノ基、置 アミノ基、シリル基、置換シリル基、ハロ ン原子、アシル基、アシルオキシ基、イミ 残基、アミド基、酸イミド基、1価の複素環 基、カルボキシル基、置換カルボキシル基及 びシアノ基からなる群から選ばれる置換基を 有していてもよい。

 前記式(4)中、P環及びQ環はそれぞれ独立に 香環を示すが、P環は存在してもしなくても い。2つの結合手は、P環が存在する場合は それぞれP環又はQ環上に存在し、P環が存在 ない場合は、それぞれYを含む5員環若しくは 6員環上又はQ環上に存在する。また、前記P環 、Q環、Yを含む5員環若しくは6員環は、その 上に、アルキル基、アルコキシ基、アルキ チオ基、アリール基、アリールオキシ基、 リールチオ基、アリールアルキル基、アリ ルアルコキシ基、アリールアルキルチオ基 アリールアルケニル基、アリールアルキニ 基、アミノ基、置換アミノ基、シリル基、 換シリル基、ハロゲン原子、アシル基、ア ルオキシ基、イミン残基、アミド基、酸イ ド基、1価の複素環基、カルボキシル基、置 カルボキシル基及びシアノ基からなる群か 選ばれる置換基を有していてもよい。Yは、 -O-、-S-、-Se-、-B(R 1 )-、-Si(R 2 )(R 3 )-、-P(R 4 )-、-PR 5 (=O)-、-C(R 6 )(R 7 )-、-N(R 8 )-、-C(R 9 )(R 10 )-C(R 11 )(R 12 )-、-O-C(R 13 )(R 14 )-、-S-C(R 15 )(R 16 )-、-N-C(R 17 )(R 18 )-、-Si(R 19 )(R 20 )-C(R 21 )(R 22 )-、-Si(R 23 )(R 24 )-Si(R 25 )(R 26 )-、-C(R 27 )=C(R 28 )-、-N=C(R 29 )-又は-Si(R 30 )=C(R 31 )-を表す。ここで、R 1 ~R 31 はそれぞれ独立に、水素原子、アルキル基、 アルコキシ基、アルキルチオ基、アリール基 、アリールオキシ基、アリールチオ基、アリ ールアルキル基、アリールアルコキシ基、ア リールアルキルチオ基、アリールアルケニル 基、アリールアルキニル基、アミノ基、置換 アミノ基、シリル基、置換シリル基、シリル オキシ基、置換シリルオキシ基、1価の複素 基又はハロゲン原子を表す。この中では、 ルキル基、アルコキシ基、アルキルチオ基 アリール基、アリールオキシ基、アリール オ基、アリールアルキル基、アリールアル キシ基、1価の複素環基が好ましく、アルキ 基、アルコキシ基、アリール基、1価の複素 環基がより好ましく、アルキル基、アリール 基が特に好ましい。

 上記式(4)で表される構造としては、下記式( 4-1)、(4-2)又は(4-3):

(式中、A環、B環、及びC環はそれぞれ独立に 香環を示す。式(4-1)、(4-2)及び(4-3)は、それ れ、アルキル基、アルコキシ基、アルキル オ基、アリール基、アリールオキシ基、ア ールチオ基、アリールアルキル基、アリー アルコキシ基、アリールアルキルチオ基、 リールアルケニル基、アリールアルキニル 、アミノ基、置換アミノ基、シリル基、置 シリル基、ハロゲン原子、アシル基、アシ オキシ基、イミン残基、アミド基、酸イミ 基、1価の複素環基、カルボキシル基、置換 ルボキシル基及びシアノ基からなる群から ばれる置換基を有していてもよい。Yは前記 と同じ意味を表す。)
で表される構造、及び下記式(4-4)又は(4-5):

(式中、D環、E環、F環及びG環はそれぞれ独立 、アルキル基、アルコキシ基、アルキルチ 基、アリール基、アリールオキシ基、アリ ルチオ基、アリールアルキル基、アリール ルコキシ基、アリールアルキルチオ基、ア ールアルケニル基、アリールアルキニル基 アミノ基、置換アミノ基、シリル基、置換 リル基、ハロゲン原子、アシル基、アシル キシ基、イミン残基、アミド基、酸イミド 、1価の複素環基、カルボキシル基、置換カ ルボキシル基及びシアノ基からなる群から選 ばれる置換基を有していてもよい芳香環を表 す。Yは前記と同じ意味を表す。)
で表される構造が挙げられる。上記式(4-4)、( 4-5)中、Yは、炭素原子、窒素原子、酸素原子 は硫黄原子であることが、より高い発光効 を得るという点で好ましい。

 上記式(4-1)、(4-2)、(4-3)、(4-4)及び(4-5)中、 A環、B環、C環、D環、E環、F環及びG環はそれ れ独立に芳香環を示す。該芳香環としては ベンゼン環、ナフタレン環、アントラセン 、テトラセン環、ペンタセン環、ピレン環 フェナントレン環等の芳香族炭化水素環;ピ ジン環、ビピリジン環、フェナントロリン 、キノリン環、イソキノリン環、チオフェ 環、フラン環、ピロール環等の複素芳香環 挙げられる。

 前記ピラジン環構造を有する化合物が高分 である場合には、該化合物に含まれていて よい好ましい他の部分構造の一つとして、 下の式で表される基が挙げられる。

(式中、Ar 6 、Ar 7 、Ar 8 及びAr 9 はそれぞれ独立に、アリーレン基又は2価の 素環基を示す。Ar 10 、Ar 11 及びAr 12 はそれぞれ独立に、アリール基又は1価の複 環基を示す。Ar 6 、Ar 7 、Ar 8 、Ar 9 、及びAr 10 は置換基を有していてもよい。x及びyはそれ れ独立に、0又は1であり、0≦x+y≦1である。 )

 本発明において、「高分子」は、同じ構造 位(繰り返し単位)が少なくとも2つ以上化合 中に存在するものを意味する。前記ピラジ 環構造を有する化合物が高分子である場合 該化合物のポリスチレン換算の重量平均分 量は、成膜性の観点から、3×10 2 以上が好ましく、3×10 2 ~1×10 7 がより好ましく、1×10 3 ~1×10 7 がさらに好ましく、1×10 4 ~1×10 7 が特に好ましい。

 前記ピラジン環構造を有する化合物は、広 発光波長領域にて用いることができるが、 化合物の最低三重項励起エネルギー(以下、 「T 1 エネルギー」ともいう。)が2.7eV以上であるこ とが好ましく、2.8eV以上であることがより好 しく、2.9eV以上であることがさらに好まし 、3.0eV以上であることがとりわけ好ましく、 3.1eV以上であることが特に好ましい。また、 常、上限は5.0eVである。

 前記ピラジン環構造を有する化合物の最 非占有分子軌道(LUMO)のエネルギーレベルは LUMOのエネルギーレベルの絶対値が2.1eV以上 あることが好ましく、2.2eV以上であること さらに好ましく、2.3eV以上であることがより 好ましく、2.4eV以上であることが特に好まし 。また、通常、上限は4.0eVである。

 本明細書において、前記T 1 エネルギー、LUMOのエネルギーレベルの値は 計算科学的手法にて算出した値である。本 細書において、計算科学的手法として、量 化学計算プログラムGaussian03を用い、HF(Hartree -Fock)法により、基底状態の構造最適化を行い 、該最適化された構造において、B3P86レベル 時間依存密度汎関数法を用いて、T 1 エネルギー、LUMOのエネルギーレベルの値を 出した。その際、基底関数として6-31g*を用 た。

 前記ピラジン環構造を有する化合物が高分 である場合であって、該化合物を構成する り返し単位が1種類のときには、該単位をA すると、該化合物は、下記式:

(式中、nは重合数を表す。)
で表される。ここで、n=1、2及び3の構造に対 てLUMOのエネルギーレベルを算出し、算出さ れたLUMOのエネルギーレベルを(1/n)の関数とし て線形近似した場合のn=∞の値を、該化合物 LUMOのエネルギーレベルと定義する。T 1 エネルギーについても同様に定義する。

 前記ピラジン環構造を有する化合物が高分 である場合であって、該化合物を構成する り返し単位が複数存在するときには、存在 るすべての場合の中で最低のT 1 エネルギーを該化合物のT 1 エネルギーと定義する。LUMOのエネルギーレ ルは、最低のT 1 エネルギーを与える構造におけるLUMOのエネ ギーレベルと定義する。

 前記ピラジン環構造を有する化合物が、 記一般式(1)、(2)、(3)、(5)、(6)又は(7)で表さ るピラジン環構造を含む場合には、該ピラ ン環構造に隣接する少なくとも2個のπ共役 子を有する部分構造が存在することが好ま い。上記一般式(1)、(2)、(3)、(5)、(6)又は(7) 表されるピラジン環構造と、該ピラジン環 造に隣接する少なくとも2個のπ共役電子を する(他の)部分構造との間の二面角は、通 、20°以上であり、好ましくは30°以上、より 好ましくは40°以上、さらに好ましくは50°以 、とりわけ好ましくは60°以上、特に好まし くは70°以上である。

 ここで、本発明における二面角とは、基底 態における最適化構造から算出される角度 意味する。二面角は、前記一般式(1)、(2)、( 3)、(5)、(6)又は(7)で表されるピラジン環構造 おいて、少なくとも2個のπ共役電子を有す 部分構造との結合位置にある炭素原子(a 1 )とそれに隣接する炭素原子(a 2 )、及び該ピラジン環構造と結合している構 の結合位置にある原子(a 3 )とそれに隣接する原子(a 4 )で定義される。ここで、原子の組み合わせ(a 1 、a 2 、a 3 、a 4 )が複数選択可能な場合は、すべての場合に いて二面角を算出し、その中で絶対値が最 の値を二面角とする。原子(a 3 )及び(a 4 )はπ共役電子を有する原子であっても、有し ない原子であってもよいが、好ましくはπ共 電子を有する原子であり、より好ましくは 炭素原子、窒素原子、珪素原子、リン原子 ある。本明細書においては、計算科学的手 により求められる該構造の基底状態におけ 最適化構造(即ち、該構造の生成エネルギー が最小となる構造)から算出する。

 前記ピラジン環構造を有する化合物の好 しいものとしては、繰り返し単位が上記一 式(1)、(2)、(3)、(5)、(6)又は(7)で表される構 である高分子や、上記一般式(1)、(2)、(3)、( 5)、(6)又は(7)で表される構造に加え、芳香環 ヘテロ原子を含有する5員環以上の複素環、 芳香族アミン、及び上記一般式(4)で表される 構造から選ばれる構造のいずれかを含む高分 子が挙げられる。また、前記ピラジン環構造 を有する化合物としては、以下の式(5-1)~(5-26) で表される高分子が挙げられる。

 下式(5-1)~(5-26)中、Rは水素原子又は置換基を 表す。Rの置換基としては、ハロゲン原子、 ルキル基、アルキルオキシ基、アルキルチ 基、アリール基、アリールオキシ基、アリ ルチオ基、アリールアルキル基、アリール ルキルオキシ基、アリールアルキルチオ基 アシル基、アシルオキシ基、アミド基、酸 ミド基、イミン残基、置換アミノ基、置換 リル基、置換シリルオキシ基、置換シリル オ基、置換シリルアミノ基、1価の複素環基 ヘテロアリールオキシ基、ヘテロアリール オ基、アリールアルケニル基、アリールエ ニル基、置換カルボキシル基、シアノ基が 示される。複数個のRは同一であっても異な っていてもよい。Rとしては、アルキル基、 リール基、アリールアルキル基、1価の複素 基がより好ましい。




(式中、nは重合数を表す。Rは、前記と同じ意 味を有する。複数存在するRは、同一であっ も異なっていてもよい。)

 また、前記ピラジン環構造を有する化合物 具体的な構造としては、以下の高分子が挙 られる。

(式中、nは重合数を表す。)

 前記ピラジン環構造を有する化合物として 、以下の化合物も挙げることができる。






 前記燐光発光性化合物としては、三重項 光錯体等の公知のものが使用できる。例え 、従来から低分子系のEL発光性材料として 用されてきたものが挙げられる。これらは Nature, (1998), 395, 151、Appl. Phys. Lett. (1999), 75(1), 4、Proc. SPIE-Int. Soc. Opt. Eng. (2001), 41 05(Organic Light-Emitting Materials and DevicesIV), 119 、J. Am. Chem. Soc., (2001), 123, 4304、Appl. Phys.  Lett., (1997), 71(18), 2596、Syn. Met., (1998), 94( 1), 103、Syn. Met., (1999), 99(2), 1361、Adv. Mater. , (1999), 11(10), 852、 Inorg. Chem., (2003), 42, 8 609、 Inorg. Chem., (2004), 43, 6513、Journal of th e SID 11/1、161 (2003)、WO2002/066552、WO2004/020504 WO2004/020448等に開示されている。中でも、金 錯体の最高占有分子軌道(HOMO)における、中 金属の最外殻d軌道の軌道係数の2乗の和が 全原子軌道係数の2乗の和において占める割 が1/3以上であることが、高発光効率を得る 点で好ましい。例えば、中心金属が第6周期 に属する遷移金属である、オルトメタル化錯 体等が挙げられる。

 前記三重項発光錯体の中心金属としては 通常、原子番号50以上の原子で、該錯体に ピン-軌道相互作用があり、一重項状態と三 項状態間の項間交差を起こし得る金属であ 、例えば、金、白金、イリジウム、オスミ ム、レニウム、タングステン、ユーロピウ 、テルビウム、ツリウム、ディスプロシウ 、サマリウム、プラセオジウム、ガドリニ ム、イットリビウムの原子が挙げられるが 好ましくは、金、白金、イリジウム、オス ウム、レニウム、タングステンの原子であ 、より好ましくは、金、白金、イリジウム オスミウム、レニウムの原子であり、さら 好ましくは、金、白金、イリジウム、レニ ムの原子であり、特に好ましくは、白金及 イリジウムの原子である。

 前記三重項発光錯体の配位子としては、8- ノリノール及びその誘導体、ベンゾキノリ ール及びその誘導体、2-フェニル-ピリジン びその誘導体等が挙げられる。
 前記燐光発光性化合物は、溶解性の観点か 、アルキル基、アルコキシ基、置換基を有 ていてもよいアリール基、置換基を有して てもよいヘテロアリール基等の置換基を有 る化合物であることが好ましい。さらに、 置換基は、水素原子を除く原子の総数が3以 上であることが好ましく、総数が5以上であ ことがより好ましく、7以上であることがさ に好ましく、10以上であることが特に好ま い。また、該置換基は、各配位子に少なく も1つ以上存在することが好ましく、該置換 の種類は、配位子毎に同一であっても異な ていてもよい。

 前記燐光発光性化合物としては、以下のも が挙げられる。

 本発明の組成物中における前記燐光発光 化合物の量は、前記ピラジン環構造を有す 化合物の量を100重量部としたとき、通常、0 .01~80重量部であり、好ましくは0.1~30重量部で あり、より好ましくは0.1~15重量部であり、特 に好ましくは0.1~10重量部である。なお、本発 明の組成物において、前記ピラジン環構造を 有する化合物、前記燐光発光性化合物は、各 々、一種単独で用いても二種以上を併用して もよい。

 本発明の組成物は、本発明の目的を損な ない範囲で、前記ピラジン環構造を有する 合物、前記燐光発光性化合物以外の任意成 を含んでいてもよい。この任意成分として 、正孔輸送材料、電子輸送材料、酸化防止 等が挙げられる。

 前記正孔輸送材料としては、これまで有 EL素子の正孔輸送材料として公知の芳香族 ミン、カルバゾール誘導体、ポリパラフェ レン誘導体等が挙げられる。

 前記電子輸送材料としては、これまで有 EL素子の電子輸送材料として公知のオキサ アゾール誘導体、アントラキノジメタン及 その誘導体、ベンゾキノン及びその誘導体 ナフトキノン及びその誘導体、アントラキ ン及びその誘導体、テトラシアノアンスラ ノジメタン及びその誘導体、フルオレノン 導体、ジフェニルジシアノエチレン及びそ 誘導体、ジフェノキノン誘導体、並びに8-ヒ ドロキシキノリン及びその誘導体の金属錯体 が挙げられる。

 本発明の組成物において、前記ピラジン環 造を有する高分子又は化合物の最低三重項 起エネルギー(ETP)と前記燐光発光性化合物 最低三重項励起エネルギー(ETT)とが、下記式 :
 ETT > ETP-0.20 (eV)
を満たすことが、高発光効率の観点から好ま しい。

 本発明の発光性薄膜は、本発明の組成物 含む薄膜を形成することにより得られる。 膜の作製方法としては、溶液の塗布、蒸着 転写等が挙げられる。溶液の塗布には、ス ンコート法、キャスティング法、マイクロ ラビアコート法、グラビアコート法、バー ート法、ロールコート法、ワイアーバーコ ト法、ディップコート法、スプレーコート 、スクリーン印刷法、フレキソ印刷法、オ セット印刷法、インクジェットプリント法 の塗布法を用いることができる。

 溶媒は、組成物を溶解又は均一に分散で るものが好ましい。該溶媒としては、塩素 溶媒(クロロホルム、塩化メチレン、1,2-ジ ロロエタン、1,1,2-トリクロロエタン、クロ ベンゼン、o-ジクロロベンゼン等)、エーテ 系溶媒(テトラヒドロフラン、ジオキサン等) 、芳香族炭化水素系溶媒(トルエン、キシレ 等)、脂肪族炭化水素系溶媒(シクロヘキサン 、メチルシクロヘキサン、n-ペンタン、n-ヘ サン、n-へプタン、n-オクタン、n-ノナン、n- デカン等)、ケトン系溶媒(アセトン、メチル チルケトン、シクロヘキサノン等)、エステ ル系溶媒(酢酸エチル、酢酸ブチル、エチル ルソルブアセテート等)、多価アルコール及 その誘導体(エチレングリコール、エチレン グリコールモノブチルエーテル、エチレング リコールモノエチルエーテル、エチレングリ コールモノメチルエーテル、ジメトキシエタ ン、プロピレングリコール、ジエトキシメタ ン、トリエチレングリコールモノエチルエー テル、グリセリン、1,2-ヘキサンジオール等) アルコール系溶媒(メタノール、エタノール 、プロパノール、イソプロパノール、シクロ ヘキサノール等)、スルホキシド系溶媒(ジメ ルスルホキシド等)、アミド系溶媒(N-メチル -2-ピロリドン、N,N-ジメチルホルムアミド等) 例示され、これらの中から選択して用いる とができる。また、これらの有機溶媒は、 種単独で用いても二種以上を併用してもよ 。

 インクジェットプリント法を用いる場合 は、ヘッドからの吐出性、ばらつき等の改 のために、溶液中の溶媒の選択、添加剤と て公知の方法を用いることができる。この 合、溶液の粘度が、25℃において1~100mPa・s あることが好ましい。また、あまり蒸発が しいとヘッドから吐出を繰り返すことが難 くなる傾向がある。上記のような観点で、 いられる好ましい溶媒としては、例えば、 ニソール、ビシクロヘキシル、キシレン、 トラリン、ドデシルベンゼンを含む単独又 混合溶媒が挙げられる。一般的には、複数 溶媒を混合する方法、組成物の溶液中での 度を調整する方法等によって用いた組成物 合ったインクジェット用の溶液を得ること できる。

 <高分子>
 本発明の高分子は、前記燐光発光性化合物 残基と前記ピラジン環構造とを有するもの ある。該ピラジン環構造は、前記組成物の で説明し例示したものと同様である。本発 の高分子としては、(1)高分子の主鎖に燐光 光性化合物の構造を有する高分子、(2)高分 の末端に燐光発光性化合物の構造を有する 分子、(3)高分子の側鎖に燐光発光性化合物 構造を有する高分子等が挙げられる。

 <発光素子>
 次に、本発明の発光素子について説明する
 本発明の発光素子は、前記組成物又は前記 分子を用いてなるものであり、通常、陽極 び陰極からなる電極間の少なくともある部 に前記組成物又は前記高分子を含むが、そ らを前記発光性薄膜の形態で発光層として むことが好ましい。また、発光効率、耐久 等の性能を向上させる観点から、他の機能 有する公知の層を一つ以上含んでいてもよ 。このような層としては、電荷輸送層(即ち 、正孔輸送層、電子輸送層)、電荷阻止層(即 、正孔阻止層、電子阻止層)、電荷注入層( ち、正孔注入層、電子注入層)、バッファ層 が挙げられる。なお、本発明の発光素子に いて、発光層、電荷輸送層、電荷阻止層、 荷注入層、バッファ層等は、各々、一層か なるものでも二層以上からなるものでもよ 。

 前記発光層は、発光する機能を有する層 ある。前記正孔輸送層は、正孔を輸送する 能を有する層である。前記電子輸送層は、 子を輸送する機能を有する層である。これ 電子輸送層と正孔輸送層を総称して電荷輸 層と言う。また、電荷阻止層は、正孔又は 子を発光層に閉じ込める機能を有する層で り、電子を輸送し、かつ正孔を閉じ込める を正孔阻止層と言い、正孔を輸送し、かつ 子を閉じ込める層を電子阻止層と言う。

 前記バッファ層としては、陽極に隣接し 導電性高分子を含む層が挙げられる。

 本発明の発光素子の具体例としては、以下 a)~q)の構造が挙げられる。
a)陽極/発光層/陰極
b)陽極/正孔輸送層/発光層/陰極
c)陽極/発光層/電子輸送層/陰極
d)陽極/発光層/正孔阻止層/陰極
e)陽極/正孔輸送層/発光層/電子輸送層/陰極
f)陽極/電荷注入層/発光層/陰極
g)陽極/発光層/電荷注入層/陰極
h)陽極/電荷注入層/発光層/電荷注入層/陰極
i)陽極/電荷注入層/正孔輸送層/発光層/陰極
j)陽極/正孔輸送層/発光層/電荷注入層/陰極
k)陽極/電荷注入層/正孔輸送層/発光層/電荷注 入層/陰極
l)陽極/電荷注入層/発光層/電子輸送層/陰極
m)陽極/発光層/電子輸送層/電荷注入層/陰極
n)陽極/電荷注入層/発光層/電子輸送層/電荷注 入層/陰極
o)陽極/電荷注入層/正孔輸送層/発光層/電子輸 送層/陰極
p)陽極/正孔輸送層/発光層/電子輸送層/電荷注 入層/陰極
q)陽極/電荷注入層/正孔輸送層/発光層/電子輸 送層/電荷注入層/陰極
(ここで、/は各層が隣接して積層されている とを示す。以下、同じである。なお、発光 、正孔輸送層、電子輸送層は、それぞれ独 に2層以上用いてもよい。)

 本発明の発光素子が正孔輸送層を有する 合(通常、正孔輸送層は、正孔輸送材料を含 有する)、正孔輸送材料としては公知の材料 適宜選択して使用できる。その具体例とし は、ポリビニルカルバゾール及びその誘導 、ポリシラン及びその誘導体、側鎖又は主 に芳香族アミンを有するポリシロキサン誘 体、ピラゾリン誘導体、アリールアミン誘 体、スチルベン誘導体、トリフェニルジア ン誘導体、ポリアニリン及びその誘導体、 リチオフェン及びその誘導体、ポリピロー 及びその誘導体、ポリ(p-フェニレンビニレ )及びその誘導体、並びにポリ(2,5-チエニレ ビニレン)及びその誘導体等の高分子正孔輸 材料が挙げられる。前記正孔輸送材料とし は、特開昭63-70257号公報、同63-175860号公報 特開平2-135359号公報、同2-135361号公報、同2-20 9988号公報、同3-37992号公報、同3-152184号公報 記載されているもの等が例示される。

 本発明の発光素子が電子輸送層を有する 合(通常、電子輸送層は、電子輸送材料を含 有する)、電子輸送材料としては公知のもの 適宜選択して使用できる。その具体例とし は、オキサジアゾール誘導体、アントラキ ジメタン及びその誘導体、ベンゾキノン及 その誘導体、ナフトキノン及びその誘導体 アントラキノン及びその誘導体、テトラシ ノアンスラキノジメタン及びその誘導体、 ルオレノン誘導体、ジフェニルジシアノエ レン及びその誘導体、ジフェノキノン誘導 、8-ヒドロキシキノリン及びその誘導体の金 属錯体、ポリキノリン及びその誘導体、ポリ キノキサリン及びその誘導体、並びにポリフ ルオレン及びその誘導体等が挙げられる。

 前記正孔輸送層及び電子輸送層の膜厚は 用いる材料によって最適値が異なり、駆動 圧と発光効率が適度な値となるように選択 ればよいが、少なくともピンホールが発生 ないような厚さが必要であり、あまり厚い 、素子の駆動電圧が高くなり好ましくない 従って、該正孔輸送層及び電子輸送層の膜 は、例えば、1nm~1μmであり、好ましくは2nm~5 00nmであり、さらに好ましくは5nm~200nmである

 また、電極に隣接して設けた電荷輸送層 うち、電極からの電荷注入効率を改善する 能を有し、素子の駆動電圧を下げる効果を するものは、特に電荷注入層(即ち、正孔注 入層、電子注入層の総称である。以下、同じ である。)と呼ばれることがある。

 さらに電極との密着性向上や電極からの 荷注入の改善のために、電極に隣接して前 の電荷注入層又は絶縁層(通常、平均膜厚で 0.5nm~4nmであり、以下、同じである。)を設け もよく、また、界面の密着性向上や混合の 止等のために電荷輸送層や発光層の界面に いバッファ層を挿入してもよい。

 積層する層の順番や数、及び各層の厚さ 、発光効率や素子寿命を勘案して適宜選択 ることができる。

 前記電荷注入層としては、導電性高分子 含む層、陽極と正孔輸送層との間に設けら 、陽極材料と正孔輸送層に含まれる正孔輸 材料との中間の値のイオン化ポテンシャル 有する材料を含む層、陰極と電子輸送層と 間に設けられ、陰極材料と電子輸送層に含 れる電子輸送材料との中間の値の電子親和 を有する材料を含む層等が挙げられる。

 前記電荷注入層に用いる材料としては、 極や隣接する層の材料との関係で適宜選択 ればよく、ポリアニリン及びその誘導体、 リチオフェン及びその誘導体、ポリピロー 及びその誘導体、ポリフェニレンビニレン びその誘導体、ポリチエニレンビニレン及 その誘導体、ポリキノリン及びその誘導体 ポリキノキサリン及びその誘導体、芳香族 ミン構造を主鎖又は側鎖に含む重合体等の 電性高分子、金属フタロシアニン(銅フタロ シアニン等)、カーボン等が例示される。

 前記絶縁層は、電荷注入を容易にする機 を有するものである。前記絶縁層の材料と ては、金属フッ化物、金属酸化物、有機絶 材料等が挙げられる。前記絶縁層を設けた 光素子としては、例えば、陰極に隣接して 縁層を設けた発光素子、陽極に隣接して絶 層を設けた発光素子が挙げられる。

 本発明の発光素子は、通常、基板上に形 される。前記基板は、電極を形成し、有機 の層を形成する際に変化しないものであれ よく、ガラス、プラスチック、高分子フィ ム、シリコン等の基板が挙げられる。不透 な基板の場合には、反対の電極が透明又は 透明であることが好ましい。

 本発明の発光素子が有する陽極及び陰極 少なくとも一方は、通常、透明又は半透明 ある。その中でも、陽極側が透明又は半透 であることが好ましい。

 前記陽極の材料としては、通常、導電性 金属酸化物膜、半透明の金属薄膜等が用い れる。その具体例としては、酸化インジウ 、酸化亜鉛、酸化スズ、及びそれらの複合 であるインジウム・スズ・オキサイド(ITO) インジウム・亜鉛・オキサイド等からなる 電性ガラスを用いて作成された膜(NESA等)や 金、白金、銀、銅等が用いられ、ITO、イン ウム・亜鉛・オキサイド、酸化スズが好ま い。作製方法としては、真空蒸着法、スパ タリング法、イオンプレーティング法、メ キ法等が挙げられる。また、該陽極として ポリアニリン及びその誘導体、ポリチオフ ン及びその誘導体等の有機の透明導電膜を いてもよい。なお、陽極を2層以上の積層構 としてもよい。

 前記陰極の材料としては、通常、仕事関 の小さい材料が好ましく、例えば、リチウ 、ナトリウム、カリウム、ルビジウム、セ ウム、ベリリウム、マグネシウム、カルシ ム、ストロンチウム、バリウム、アルミニ ム、スカンジウム、バナジウム、亜鉛、イ トリウム、インジウム、セリウム、サマリ ム、ユーロピウム、テルビウム、イッテル ウム等の金属、及びそれらのうち2つ以上の 合金、或いはそれらのうち1つ以上と、金、 、白金、銅、マンガン、チタン、コバルト ニッケル、タングステン、錫のうち1つ以上 の合金、グラファイト又はグラファイト層 化合物等が用いられる。合金としては、マ ネシウム-銀合金、マグネシウム-インジウ 合金、マグネシウム-アルミニウム合金、イ ジウム-銀合金、リチウム-アルミニウム合 、リチウム-マグネシウム合金、リチウム-イ ンジウム合金、カルシウム-アルミニウム合 等が挙げられる。なお、陰極を2層以上の積 構造としてもよい。

 本発明の発光素子は、面状光源、表示装 (セグメント表示装置、ドットマトリックス 表示装置、液晶表示装置等)、そのバックラ ト(前記発光素子をバックライトとして備え 液晶表示装置等)等として用いることができ る。

 本発明の発光素子を用いて面状の発光を るためには、面状の陽極と陰極が重なり合 ように配置すればよい。また、パターン状 発光を得るためには、前記面状の発光素子 表面にパターン状の窓を設けたマスクを設 する方法、非発光部の有機物層を極端に厚 形成し実質的に非発光とする方法、陽極又 陰極のいずれか一方、又は両方の電極をパ ーン状に形成する方法がある。これらのい れかの方法でパターンを形成し、いくつか 電極を独立にON/OFFできるように配置するこ により、数字や文字、簡単な記号等を表示 きるセグメントタイプの表示素子が得られ 。更に、ドットマトリックス素子とするた には、陽極と陰極をともにストライプ状に 成して直交するように配置すればよい。複 の種類の発光色の異なる高分子蛍光体を塗 分ける方法や、カラーフィルター又は蛍光 換フィルターを用いる方法により、部分カ ー表示、マルチカラー表示が可能となる。 ットマトリックス素子は、パッシブ駆動も 能であるし、TFT等と組み合わせてアクティ 駆動してもよい。これらの表示素子は、コ ピュータ、テレビ、携帯端末、携帯電話、 ーナビゲーション、ビデオカメラのビュー ァインダー等の表示装置として用いること できる。さらに、前記面状の発光素子は、 発光薄型であり、液晶表示装置のバックラ ト用の面状光源、或いは面状の照明用光源 して好適に用いることができる。また、フ キシブルな基板を用いれば、曲面状の光源 表示装置としても使用できる。

 本発明の組成物、高分子は、素子の作製 有用であるだけではなく、有機半導体材料 の半導体材料、発光材料、光学材料、導電 材料(例えば、ドーピングにより適用する。 )として用いることもできる。したがって、 組成物、高分子を用いて、発光性薄膜、導 性薄膜、有機半導体薄膜等の膜を作製する とができる。

 本発明の組成物、高分子は、上記発光素子 発光層に用いられる発光性薄膜の作製方法 同様の方法で、導電性薄膜及び半導体薄膜 成膜、素子化することができる。半導体薄 は、電子移動度又は正孔移動度のいずれか きい方が、10 -5 cm 2 /V/秒以上であることが好ましい。また、有機 半導体薄膜は、有機太陽電池、有機トランジ スタ等に用いることができる。

 以下、本発明をさらに詳細に説明するた に実施例を示すが、本発明はこれらに限定 れるものではない。

 <実施例1>
 下記式:

で表される高分子(P-1)のn=∞における外挿値 ある最低三重項励起エネルギーT 1 (1/n=0)は3.1eVであり、最低非占分子軌道のエネ ルギーレベルの絶対値E LUMO (1/n=0)は2.3eVであった。ピラジン環と該ピラジ ン環に隣接する部分構造(本実施例において ピラジン環)の間の二面角は、61°であった。
 パラメータの計算は、発明の詳細な説明に 載してある計算科学的手法で実施した。具 的には、高分子(P-1)における下記繰り返し 位(M-1)を(M-1a)と簡略化し、HF法により構造最 化を行った。

 その際、基底関数としては、6-31G*を用いた その後、同一の基底を用い、B3P86レベルの 間依存密度汎関数法により、最低非占有分 軌道のエネルギーレベル及び最低三重項励 エネルギーを算出した。化学構造を簡略化 たことの妥当性は、特開2005-126686号公報に記 載の方法で、最低三重項励起エネルギー及び 最低非占分子軌道のエネルギーレベルに対す るアルキル側鎖長依存性が小さいことにより 確認した(以下、同様である)。なお、上記二 角は、3量体(n=3の場合)における構造最適化 れた構造を用いて算出した。
 高分子(P-1)と燐光発光性化合物とからなる 成物を用いて発光素子を作製すると、発光 率が優れる。

 <実施例2>
 下記式:

で表される高分子(P-2)のn=∞における外挿値 ある最低三重項励起エネルギーT 1 (1/n=0)は2.9eVであり、最低非占分子軌道のエネ ルギーレベルの絶対値E LUMO (1/n=0)は2.1eVであった。計算には、下記の簡略 化した繰り返し単位(M-2a)を用いた。ピラジン 環と該ピラジン環に隣接する部分構造(本実 例においてはフルオレン骨格)の間の二面角 、62°であった。

 高分子(P-2)と燐光発光性化合物とからなる 成物を用いて発光素子を作製すると、発光 率が優れる。

 <実施例3>
 下記式:

で実質的に表される高分子(P-3)のn=∞におけ 外挿値である最低三重項励起エネルギーT 1 (1/n=0)は2.88eV~2.9eVであり、最低非占分子軌道 エネルギーレベルの絶対値E LUMO (1/n=0)は2.3eVであった。ピラジン環と該ピラジ ン環に隣接する部分構造(本実施例において ベンゼン環)の間の二面角は、49°であった。 また、ベンゼン環とそれに隣接するベンゼン 環の間の二面角は、44°であった。計算には 下記の簡略化した繰り返し単位(M-3a)を用い 。

 上記式(P-3)で実質的に表される高分子につ ては、該高分子を構成する繰り返し単位が2 類であり、上記した簡略化した繰り返し単 (M-3a)の他に、下記簡略化した繰り返し単位( M-3b)も考えられ、該繰り返し単位(M-3b)を用い 計算した結果、n=∞における外挿値である 低三重項励起エネルギーT 1 (1/n=0)は2.89eV~2.9eVであり、最低非占分子軌道 エネルギーレベルの絶対値E LUMO (1/n=0)は2.3eVであった。n=∞における外挿値で る最低三重項励起エネルギーT 1 は、上記繰り返し単位(M-3a)を用いて得られた 計算値(2.88eV)の方が、上記繰り返し単位(M-3b) 用いて得られた計算値(2.89eV)よりも小さい め、高分子(P-3)の最低三重項励起エネルギー 及び最低非占分子軌道のエネルギーレベルの 絶対値E LUMO は、それぞれ上記繰り返し単位(M-3a)を用いて 得られた計算値である2.9eVと2.3eVとした。

 <実施例4>
 下記式:

で表される燐光発光性化合物(MC-1)のTHF溶液(0. 05重量%)に対して、約5倍重量の下記式(6-1):

で表される化合物のTHF溶液(約1重量%)を混合 た。得られた溶液10μlをスライドガラスに滴 下し風乾し固体膜を得た。これに、365nmの紫 線を照射したところ、前記燐光発光性化合 (MC-1)からの緑色発光が認められた。
 前記式(6-1)で表される化合物の最低三重項 起エネルギーT 1 は3.4eVであり、最低非占分子軌道のエネルギ レベルの絶対値E LUMO は2.0eVであった。また、ピラジン環と該ピラ ン環に隣接する部分構造(本実施例において はベンゼン環)の間の二面角は、59°であった
 なお、前記式(6-1)で表される化合物は、特 2004-292432号公報に記載の方法により合成した 。また、前記式(MC-1)は、WO02/066552に記載の方 に準じて合成した。

 <実施例5>
 燐光発光性化合物(MC-1)のTHF溶液(0.05重量%)に 対して、約5倍重量の下記式(6-2):

で表される化合物のTHF溶液(約1重量%)を混合 た。得られた溶液10μlをスライドガラスに滴 下し風乾し固体膜を得た。これに、365nmの紫 線を照射したところ、前記燐光発光性化合 (MC-1)からの緑色発光が認められた。
 前記式(6-2)で表される化合物の最低三重項 起エネルギーT 1 は3.4eVであり、最低非占分子軌道のエネルギ レベルの絶対値E LUMO は2.1eVであった。また、ピラジン環と該ピラ ン環に隣接する部分構造(本実施例において はベンゼン環)の間の二面角は、60°であった
 なお、前記式(6-2)で表される化合物は、特 2004-292432号公報に記載の方法により合成した 。

 <実施例6>
 燐光発光性化合物(MC-1)のTHF溶液(0.05重量%)に 対して、約5倍重量の下記式(6-3):

で表される化合物のTHF溶液(約1重量%)を混合 た。得られた溶液10μlをスライドガラスに滴 下し風乾し固体膜を得た。これに、365nmの紫 線を照射したところ、前記燐光発光性化合 (MC-1)からの緑色発光が認められた。
 前記式(6-3)で表される化合物の最低三重項 起エネルギーT 1 は3.3eVであり、最低非占分子軌道のエネルギ レベルの絶対値E LUMO は2.2eVであった。また、ピラジン環と該ピラ ン環に隣接する部分構造(本実施例において はベンゼン環)の間の二面角は、59°であった
 なお、前記式(6-3)で表される化合物は、特 2004-292432号公報に記載の方法により合成した 。

 <実施例7>
 燐光発光性化合物(MC-1)のTHF溶液(0.05重量%)に 対して、約5倍重量の下記式(6-4):

で表される化合物のTHF溶液(約1重量%)を混合 た。得られた溶液10μlをスライドガラスに滴 下し風乾し固体膜を得た。これに、365nmの紫 線を照射したところ、前記燐光発光性化合 (MC-1)からの緑色発光が認められた。
 前記式(6-4)で表される化合物の最低三重項 起エネルギーT 1 は3.4eVであり、最低非占分子軌道のエネルギ レベルの絶対値E LUMO は2.0eVであった。また、ピラジン環と該ピラ ン環に隣接する部分構造(本実施例において はベンゼン環)の間の二面角は、62°であった
 なお、前記式(6-4)で表される化合物は、特 2004-292432号公報に記載の方法により合成した 。

 <実施例8>
 燐光発光性化合物(MC-1)のTHF溶液(0.05重量%)に 対して、約5倍重量の下記式(6-5):

で表される化合物のTHF溶液(約1重量%)を混合 た。得られた溶液10μlをスライドガラスに滴 下し風乾し固体膜を得た。これに、365nmの紫 線を照射したところ、前記燐光発光性化合 (MC-1)からの緑色発光が認められた。
 前記式(6-5)で表される化合物の最低三重項 起エネルギーT 1 は3.4eVであり、最低非占分子軌道のエネルギ レベルの絶対値E LUMO は2.0eVであった。また、ピラジン環と該ピラ ン環に隣接する部分構造(本実施例において はベンゼン環)の間の二面角は、62°であった
 なお、前記式(6-5)で表される化合物は、特 2004-292432号公報に記載の方法により合成した 。

 <実施例9>
 燐光発光性化合物(MC-1)のTHF溶液(0.05重量%)に 対して、約5倍重量の下記式(6-6):

で表される化合物のTHF溶液(約1重量%)を混合 た。得られた溶液10μlをスライドガラスに滴 下し風乾し固体膜を得た。これに、365nmの紫 線を照射したところ、前記燐光発光性化合 (MC-1)からの緑色発光が認められた。
 前記式(6-6)で表される化合物の最低三重項 起エネルギーT 1 は2.9eVであり、最低非占分子軌道のエネルギ レベルの絶対値E LUMO は2.4eVであった。また、ピラジン環と該ピラ ン環に隣接する部分構造(本実施例において はベンゼン環)の間の二面角は、77°であり、 ラジン環以外の2つの環構造間における二面 角は89°であった。
 なお、前記式(6-6)で表される化合物は、特 2007-254456号公報に記載の方法により合成した 。

 <実施例10>
 燐光発光性化合物(MC-1)のTHF溶液(0.05重量%)に 対して、約5倍重量の下記式(6-7):

で表される化合物のTHF溶液(約1重量%)を混合 た。得られた溶液10μlをスライドガラスに滴 下し風乾し固体膜を得た。これに、365nmの紫 線を照射したところ、前記燐光発光性化合 (MC-1)からの緑色発光が認められた。
 前記式(6-7)で表される化合物の最低三重項 起エネルギーT 1 は3.3eVであり、最低非占分子軌道のエネルギ レベルの絶対値E LUMO は1.5eVであった。

 <実施例11>
 燐光発光性化合物(MC-1)のTHF溶液(0.05重量%)に 対して、約5倍重量の下記式(6-8):

で表される化合物のTHF溶液(約1重量%)を混合 た。得られた溶液10μlをスライドガラスに滴 下し風乾し固体膜を得た。これに、365nmの紫 線を照射したところ、前記燐光発光性化合 (MC-1)からの緑色発光が認められた。
 前記式(6-8)で表される化合物の最低三重項 起エネルギーT 1 は3.6eVであり、最低非占分子軌道のエネルギ レベルの絶対値E LUMO は2.0eVであった。

 <実施例12>
 燐光発光性化合物(MC-1)のTHF溶液(0.05重量%)に 対して、約5倍重量の下記式(6-9):

で表される化合物のTHF溶液(約1重量%)を混合 た。得られた溶液10μlをスライドガラスに滴 下し風乾し固体膜を得た。これに、365nmの紫 線を照射したところ、前記燐光発光性化合 (MC-1)からの緑色発光が認められた。
 前記式(6-9)で表される化合物の最低三重項 起エネルギーT 1 は3.6eVであり、最低非占分子軌道のエネルギ レベルの絶対値E LUMO は1.8eVであった。

 <実施例13>
 実施例4において、燐光発光性化合物(MC-1)に 代えて下記燐光発光性化合物(MC-2)を用いた以 外は、実施例4と同様にして、溶液を調製し 紫外線を照射したところ、燐光発光性化合 (MC-2、アメリカンダイソース社製、商品名:AD S065BE)からの青色発光が認められた。

 <実施例14>
 実施例5において、燐光発光性化合物(MC-1)に 代えて下記燐光発光性化合物(MC-2)を用いた以 外は、実施例5と同様にして、溶液を調製し 紫外線を照射したところ、燐光発光性化合 (MC-2)からの青色発光が認められた。

 <実施例15>
 実施例6において、燐光発光性化合物(MC-1)に 代えて下記燐光発光性化合物(MC-2)を用いた以 外は、実施例6と同様にして、溶液を調製し 紫外線を照射したところ、燐光発光性化合 (MC-2)からの青色発光が認められた。

 <実施例16>
 実施例7において、燐光発光性化合物(MC-1)に 代えて下記燐光発光性化合物(MC-2)を用いた以 外は、実施例7と同様にして、溶液を調製し 紫外線を照射したところ、燐光発光性化合 (MC-2)からの青色発光が認められた。

 <実施例17>
 実施例8において、燐光発光性化合物(MC-1)に 代えて下記燐光発光性化合物(MC-2)を用いた以 外は、実施例8と同様にして、溶液を調製し 紫外線を照射したところ、燐光発光性化合 (MC-2)からの青色発光が認められた。

 <実施例18>
 実施例9において、燐光発光性化合物(MC-1)に 代えて下記燐光発光性化合物(MC-2)を用いた以 外は、実施例9と同様にして、溶液を調製し 紫外線を照射したところ、燐光発光性化合 (MC-2)からの青色発光が認められた。

 <実施例19>
 実施例10において、燐光発光性化合物(MC-1) 代えて下記燐光発光性化合物(MC-2)を用いた 外は、実施例10と同様にして、溶液を調製し 、紫外線を照射したところ、燐光発光性化合 物(MC-2)からの青色発光が認められた。

 <実施例20>
 実施例11において、燐光発光性化合物(MC-1) 代えて下記燐光発光性化合物(MC-2)を用いた 外は、実施例11と同様にして、溶液を調製し 、紫外線を照射したところ、燐光発光性化合 物(MC-2)からの青色発光が認められた。

 <実施例21>
 実施例12において、燐光発光性化合物(MC-1) 代えて下記燐光発光性化合物(MC-2)を用いた 外は、実施例12と同様にして、溶液を調製し 、紫外線を照射したところ、燐光発光性化合 物(MC-2)からの青色発光が認められた。

 <実施例24>
 大気中、2-アミノカプリル酸10.0g(62.8mmol)、 チレングリコール100mlを仕込み、200℃で加熱 し、5時間攪拌した。反応終了後、得られた 応溶液を室温まで冷却し、水100mlを加え、析 出した固体を濾過し、ジエチルエーテルで洗 浄したところ、下記式:

で表される3,6-ジヘキシルジケトピペラジン  8.46 g (収率 : 44.52 %)を白色固体として得た 。
LC-MS (APPI):[M+H] +  =283
 アルゴン雰囲気下、3,6-ジヘキシルジケトピ ペラジン 1.00 g (3.54 mmol) とホスホリルオ シトリブロミド 3.03 g (10.62 mmol) を100℃に 加熱し、15分間攪拌した。得られた混合物を ロロホルム 200mL に溶解した後、有機相を 酸化ナトリウム水溶液で洗浄し、分液後、 機相を無水硫酸ナトリウムで乾燥した。有 溶媒を減圧留去後、粗生成物を得た。本操 を3回実施し、得られた粗生成物を合わせて 、シリカゲルクロマトグラフィー(トルエン/ キサン=2/1)で精製したところ、下記式:

で表される2-ブロモ-3,6-ジヘキシルピラジン  2.00 g (収率 : 57.9 %)をオイルとして得た。
NMR  1 H (CDCl 3 ) δ:8.26 (s, 1H), 2.81 (m, 4H), 1.73 (m, 4H), 1.3 4 (m, 12H), 0.89 (m, 6H).
NMR  13 C (CDCl 3 ) δ:156.1, 141.7, 36.4, 34.9, 31.8, 29.7, 29.3, 29. 2, 28.3, 22.8, 14.3.
LC-MS(APPI):[M+H] +  =327
 アルゴン雰囲気下、2,7-ビス(1,3,2-ジオキサ ロラン-2-イル)-9,9-ジオクチルフルオレン 0.1 19g(0.5mmol)、2-ブロモ-3,6-ジヘキシルピラジン  0.360 g (1.1mmol) 、テトラキストリフェニルホ スフィンパラジウム(12mg、0.01mmol)、アルゴン 脱気したトルエン2.4ml、及びアルゴンで脱 した17.5重量%水溶液 1.3ml を仕込んだ。加熱 還流し、11時間攪拌した。得られた混合物に ルエン10mL を仕込み、有機相をイオン交換 で洗浄し、分液後、有機相を無水硫酸ナト ウムで乾燥した。有機溶媒を減圧留去後、 生成物0.432gの黄色オイルを得た。得られた 生成物を、シリカゲルクロマトグラフィー( 酢酸エチル/へキサン=7/93)で精製したところ 下記式(6-10):

で表される化合物 43.7mg (収率 : 9.9%)を薄黄 色オイルとして得た。
NMR  1 H (CDCl 3 ) δ:8.38 (s, 2H), 7.86 (d, 2H), 7.55 (d, 2H), 7.4 8(s, 2H), 2.86 (t, 8H), 2.02 (m, 4H), 1.77 (m, 8H) , 1.25 (m, 48H), 0.91 (m, 6H), 0.80 (m, 12H) 
LC-MS(APCI):[M+H] +  =883

 <実施例25>
 スパッタ法により150nmの厚みでITO膜を付け ガラス基板に、ポリ(3,4)エチレンジオキシチ オフェン/ポリスチレンスルホン酸(Bayer製、 品名:BaytronP AI4083)の懸濁液を、正孔注入層 してスピンコートにより65nmの厚みで成膜し ホットプレート上で200℃、10分間乾燥した 次に、上記で得た化合物(6-10)をキシレンに 解させ、濃度3.5重量%とした。また、燐光発 材料として燐光発光性化合物(MC-1)もキシレ に溶解させ、濃度3.5重量%とした。さらに、 上記で得た化合物(6-10)と燐光発光性化合物(MC -1)を重量比で70/30となるように混合した溶液 調製した。この混合溶液を、上記正孔注入 の上に1200rpmでスピンコートした。この発光 層の膜厚はおよそ80nmであった。その後、水 濃度及び酸素濃度が10ppm以下の窒素雰囲気下 において90℃10分間乾燥した後、陰極として バリウムを約5nm、次にアルミニウムを約100nm 蒸着して、EL素子を作製した。素子構成は
ITO/Baytron P(65nm)/(化合物(6-10)/燐光発光性化合 (MC-1)=70/30(80nm))/Ba /Alとなる。なお、真空度 、1×10 -4 Pa以下に到達した後、金属の蒸着を開始した
 得られた素子に電圧を印加したところ、燐 発光性化合物(MC-1)由来のピーク波長520nmの 色発光を示した。この素子の最大発光効率 1.80cd/Aであった。
 前記式(6-10)で表される化合物の最低三重項 起エネルギーT 1 は3.0eVであり、最低非占分子軌道のエネルギ レベルの絶対値E LUMO は1.9eVであった。また、ピラジン環と該ピラ ン環に隣接する部分構造(本実施例において はベンゼン環)の間の二面角は、61°であった

 <実施例26>
 上記化合物(6-10)及び燐光発光性化合物(MC-1) らなる上記混合溶液10μlをスライドガラス 滴下し風乾し固体膜を得た。これに、365nmの 紫外線を照射したところ、前記燐光発光性化 合物(MC-1)からの緑色発光が認められた。

 <比較例1>
 下記式:

で表される高分子(CP-4)のn=∞における外挿値 ある最低三重項励起エネルギーT 1 (1/n=0)は2.6eVであり、最低非占分子軌道のエネ ルギーレベルの絶対値E LUMO (1/n=0)は2.1eVであった。計算には、下記の簡略 化した繰り返し単位(CM-4)を用いた。下記式(CM -4)で表される隣接する繰り返し単位の間の二 面角は45°であった。

 高分子(CP-4)と燐光発光性化合物とからなる 成物を用いて発光素子を作製すると、実施 1~3で作製した発光素子に比べて、発光効率 劣ることが確認できる。

 <比較例2>
 スパッタ法により150nmの厚みでITO膜を付け ガラス基板に、ポリ(3,4)エチレンジオキシチ オフェン/ポリスチレンスルホン酸(Bayer製、 品名:BaytronP AI4083)の懸濁液を、正孔注入層 してスピンコートにより65nmの厚みで成膜し ホットプレート上で200℃、10分間乾燥した 次に、化合物(CP-4)をキシレンに溶解させ、 度1.0重量%とした。また、燐光発光材料とし 燐光発光性化合物(MC-1)もキシレンに溶解さ 、濃度1.0重量%とした。さらに、上記で得た 化合物(CP-4)と燐光発光性化合物(MC-1)を重量比 で70/30となるように混合した溶液を調製した この混合溶液を、上記正孔注入層の上に800r pmでスピンコートした。この発光層の膜厚は7 0nmであった。その後、水分濃度及び酸素濃度 が10ppm以下の窒素雰囲気下において90℃10分間 乾燥した後、陰極として、バリウムを約5nm、 次にアルミニウムを約100nm蒸着して、有機EL 子を作製した。素子構成は
ITO/Baytron P(65nm)/(化合物(CP-4)/燐光発光性化合 (MC-1)=70/30(70nm))/Ba /Alとなる。なお真空度が 1×10 -4 Pa以下に到達した後、金属の蒸着を開始した
 得られた素子に電圧を印加したところ、CP-4 由来のピーク波長440nm及びMC-1由来の520nmが同 に観測された。この素子の最大発光効率は0 .34cd/Aであった。化合物(CP-4)はUS6512083号公報 載の方法で合成した。

 <比較例3>
 上記化合物(CP-4)及び燐光発光性化合物(MC-1) らなる上記混合溶液10μlをスライドガラス 滴下し風乾し固体膜を得た。これに、365nmの 紫外線を照射したところ、前記化合物(CP-4)か らの発光に比べて暗くなり、色の違いがほと んど認められなかった。

 <参考例>
 上記化合物(CP-4)のキシレン溶液(濃度1.0重量 %)10μlをスライドガラスに滴下し風乾し固体 を得た。これに、365nmの紫外線を照射したと ころ、前記化合物(CP-4)からの明るい青色発光 を確認した。

 <実施例27>
 1,4-ジメチル-2,5-ジ(4’,4’,5’,5’-テトラメ ル[1’,3’,2’]ジオキサボロラン-2’-イル) ンゼン300mgと2,5-ジブロモピラジン452mgと炭酸 ナトリウム267mgと少量のビス(トリフェニルホ スフィン)パラジウム(II)ジクロリドをアルゴ 気流下でテトラヒドロフラン7mLに溶かし、 4mLを加え約70℃で約3時間攪拌した後、水で 浄しクロロホルムで抽出した。抽出液から 合体を分離した。

 燐光発光性化合物(MC-1)のTHF溶液(0.05重量%) に対して、約5倍重量の上記重合体のTHF溶液( 1重量%)を混合した。得られた溶液10μlをス イドガラスに滴下し風乾し固体膜を得た。 れに、365nmの紫外線を照射したところ、前記 燐光発光性化合物(MC-1)からの緑色発光が認め られた。