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Patent Searching and Data


Title:
COMPOSITION AND LIGHT-EMITTING ELEMENT COMPRISING THE SAME
Document Type and Number:
WIPO Patent Application WO/2009/157427
Kind Code:
A1
Abstract:
Disclosed is a composition comprising: a compound having residues of at least two nitrogenated compounds selected from the group consisting of nitrogenated compounds represented by formulae (1-1), (1-2), (1-3) and (1-4) [wherein R's independently represent a hydrogen atom or a substituent and may be the same as or different from one another]; and a phosphorescent light-emitting compound.

Inventors:
AKINO NOBUHIKO (JP)
Application Number:
PCT/JP2009/061364
Publication Date:
December 30, 2009
Filing Date:
June 23, 2009
Export Citation:
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Assignee:
SUMITOMO CHEMICAL CO (JP)
SUMATION CO LTD (JP)
AKINO NOBUHIKO (JP)
International Classes:
C09K11/06; C07F15/00; C08G61/12; C08K5/34; C08K5/56; C08L65/00; H01L51/50
Domestic Patent References:
WO2009054253A12009-04-30
WO2002066552A12002-08-29
WO2004020504A12004-03-11
WO2004020448A12004-03-11
WO2002066552A12002-08-29
Foreign References:
JP2005268022A2005-09-29
JP2008222687A2008-09-25
JPS6370257A1988-03-30
JPS63175860A1988-07-20
JPH02135359A1990-05-24
JPH02135361A1990-05-24
JPH02209988A1990-08-21
JPH0337992A1991-02-19
JPH03152184A1991-06-28
JP2005126686A2005-05-19
Other References:
APPLIED PHYSICS LETTERS, vol. 80, no. 13, 2002, pages 2308
NATURE, vol. 395, 1998, pages 151
APPL. PHYS. LETT., vol. 75, no. 1, 1999, pages 4
"Organic Light-Emitting Materials and Devices", PROC. SPIE-INT. SOC. OPT. ENG., vol. 4105, no. IV, 2001, pages 119
J. AM. CHEM. SOC., vol. 123, 2001, pages 4304
APPL. PHYS. LETT., vol. 71, no. 18, 1997, pages 2596
SYN. MET., vol. 94, no. 1, 1998, pages 103
SYN. MET., vol. 99, no. 2, 1999, pages 1361
ADV. MATER., vol. 11, no. 10, 1999, pages 852
INORG. CHEM., vol. 42, 2003, pages 8609
INORG. CHEM., vol. 43, 2004, pages 6513
JOURNAL OF THE SID, vol. 11/1, 2003, pages 161
See also references of EP 2305770A4
Attorney, Agent or Firm:
ASAMURA Kiyoshi et al. (JP)
Hiroshi Asamura (JP)
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Claims:
 下記式(1-1)、(1-2)、(1-3)、及び(1-4):
(式中、Rは水素原子又は置換基を表す。複数存在するRは、同一であっても異なっていてもよい。)
で表される含窒素化合物からなる群から選ばれる少なくとも2種の含窒素化合物の残基を有する化合物と、燐光発光性化合物とを含む組成物。
 前記少なくとも2種の含窒素化合物の残基を有する化合物が、前記式(1-2)、(1-3)、(1-4)で表される含窒素化合物からなる群から選ばれる少なくとも2種の含窒素化合物の残基を有する化合物である請求項1に記載の組成物。
 前記Rの少なくとも1個が、アルキル基、アルコキシ基、置換基を有していてもよいアリール基、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1又は2に記載の組成物。
 前記Rの少なくとも1個が、水素原子以外の原子の総数が3以上の置換基である請求項3に記載の組成物。
 前記Rの少なくとも1個が、炭素数3~10のアルキル基、又は炭素数3~10のアルコキシ基である請求項4に記載の組成物。
 前記少なくとも2種の含窒素化合物の残基を有する化合物が、下記式(A-1)若しくは(A-2):
(式中、Z 1 及びZ 2 はそれぞれ独立に、前記式(1-1)、(1-2)、(1-3)又は(1-4)で表される含窒素化合物の残基を表す。Y 1 は、-C(R a )(R b )-、-N(R c )-、-O-、-Si(R d )(R e )-、-P(R f )-又は-S-を表す。R a ~R f はそれぞれ独立に、水素原子又は置換基を表す。mは0~8の整数である。Y 1 が複数存在する場合、それらは同一であっても異なっていてもよい。Y 2 は、置換基を有してもよいアリーレン基を表す。nは1~5の整数である。Y 2 が複数存在する場合、それら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、又はその残基を有する化合物である請求項1~5のいずれか一項に記載の組成物。
 前記式(A-1)で表される化合物の残基を有する化合物が、下記式(A-1-1):
(式中、Rは前記と同じ意味を有する。)
で表される化合物である請求項6に記載の組成物。
 前記少なくとも2種の含窒素化合物の残基を有する化合物が高分子化合物である請求項1~6のいずれか一項に記載の組成物。
 前記少なくとも2種の含窒素化合物の残基を有する化合物が、前記式(A-1)又は(A-2)で表される化合物の残基を含む繰り返し単位を有する高分子化合物である請求項8に記載の組成物。
 前記式(A-1)で表される化合物の残基を含む繰り返し単位を有する高分子化合物が、下記式(A-1-2):
(式中、Rは前記と同じ意味を有する。)
で表される繰り返し単位を有する高分子化合物である請求項9に記載の組成物。
 前記少なくとも2種の含窒素化合物の残基を有する化合物の計算科学的手法により算出した最低三重項励起エネルギーの値が3.0eV以上である請求項1~10のいずれか一項に記載の組成物。
 前記少なくとも2種の含窒素化合物の残基を有する化合物の計算科学的手法により算出した最低非占有分子軌道のエネルギーレベルの絶対値が1.5eV以上である請求項1~10のいずれか一項に記載の組成物。
 前記少なくとも2種の含窒素化合物の残基を有する化合物の最低三重項励起エネルギーの値(ETH)と、前記燐光発光性化合物の最低三重項励起エネルギーの値(ETG)とが、下記式:
 ETH > ETG (eV)
を満たす請求項1~10のいずれか一項に記載の組成物。
 前記少なくとも2種の含窒素化合物の残基を有する化合物が、該含窒素化合物を構成する複素環構造と、該複素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、該複素環構造と該部分構造との間の2面角が40°以上である化合物である請求項8~13のいずれか一項に記載の組成物。
 前記燐光発光性化合物が、イリジウム錯体又は白金錯体である請求項1~14のいずれか一項に記載の組成物。
 前記燐光発光性化合物が、イリジウム又は白金を中心金属とし、8-キノリノール若しくはその誘導体、ベンゾキノリノール若しくはその誘導体、又は2-フェニル-ピリジン若しくはその誘導体を配位子とする金属錯体である請求項15に記載の組成物。
 下記式(1-1)、(1-2)、(1-3)、及び(1-4):
(式中、Rは水素原子又は置換基を表す。複数存在するRは、同一であっても異なっていてもよい。)
で表される含窒素化合物からなる群から選ばれる少なくとも2種の含窒素化合物の残基と、燐光発光性化合物の残基とを含む高分子化合物。
 請求項1~16のいずれか一項に記載の組成物又は請求項17に記載の高分子化合物を用いてなる薄膜。
 請求項1~16のいずれか一項に記載の組成物又は請求項17に記載の高分子化合物を用いてなる発光素子。
 請求項19に記載の発光素子を備えた面状光源。
 請求項19に記載の発光素子を備えた表示装置。
 請求項19に記載の発光素子を備えた照明。
Description:
組成物及びそれを用いてなる発 素子

 本発明は、組成物及びそれを用いてなる 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 、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 ことが知られている。燐光発光性化合物を 光層に用いる場合、通常は、該化合物をマ リックスに添加してなる組成物を発光材料 して用いる。マトリックスとしては、塗布 よって薄膜が形成できることから、ポリビ ルカルバゾールが使用されている(特許文献1 )。

 しかし、この化合物は、最低非占分子軌道( 以下、「LUMO」という。)のエネルギーレベル 高いため、電子を注入しにくい。一方、ポ フルオレン等の共役系高分子化合物は、LUMO が低いため、これをマトリックスとして用い ると、比較的容易に低駆動電圧が実現できる 。ところが、このような共役系高分子化合物 は、最低三重項励起エネルギー(以下、「T 1 エネルギー」という。)の値が小さいために 特に緑色よりも短い波長の発光のためのマ リックスとしての使用には適さない(特許文 2)。例えば、共役系高分子化合物であるポ フルオレンと三重項発光化合物とからなる 光材料は、三重項発光化合物からの発光が いため、発光効率が低い(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、発光素子等に いた場合に発光効率が優れた発光材料を提 することにある。

 本発明は第一に、下記式(1-1)、(1-2)、(1-3)、 び(1-4):
(式中、Rは水素原子又は置換基を表す。複数 在するRは、同一であっても異なっていても よい。)
で表される含窒素化合物からなる群から選ば れる少なくとも2種の含窒素化合物の残基を 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、前記式(1-1)、(1-2)、(1-3)、 び(1-4)で表される含窒素化合物からなる群 ら選ばれる少なくとも2種の含窒素化合物の 基と、燐光発光性化合物の残基とを含む高 子化合物を提供する。
 本発明は第三に、前記組成物又は前記高分 化合物を用いてなる薄膜及び発光素子を提 する。
 本発明は第四に、前記発光素子を備えた面 光源、表示装置及び照明を提供する。

 本発明の組成物及び高分子化合物(以下、「 本発明の組成物等」という)は、発光効率が い。したがって、本発明の組成物等は、発 素子等の作製に用いた場合、発光効率が優 た発光素子が得られる。また、本発明の組 物等は、比較的短波長の領域の発光におい 、通常、比較的優れた発光性を有する。こ は、本発明の組成物に含まれる含窒素化合 、本発明の高分子化合物のT 1 エネルギーが大きいためである。また、LUMO エネルギーレベルも比較的低く、電子を注 し易い。

 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、前記式(1-1)、(1-2)、(1-3) 及び(1-4)(以下、「式(1-1)~(1-4)」と言う。)で される含窒素化合物からなる群から選ばれ 少なくとも2種の含窒素化合物の残基を有す る化合物(以下、「前記少なくとも2種の含窒 化合物の残基を有する化合物」ということ ある。)と、燐光発光性化合物とを含む組成 物である。本発明において、例えば、前記式 (1-1)~(1-4)で表される化合物の残基とは、前記 (1-1)~(1-4)で表される化合物におけるRの一部 は全部(特には、1~3個)を取り除いてなる基 意味する。また、「高分子化合物」は、同 構造(繰り返し単位)が少なくとも2個化合物 に存在するものを意味する。

 前記少なくとも2種の含窒素化合物の残基 を有する化合物は、前記式(1-2)、(1-3)、及び(1 -4)で表される化合物からなる群から選ばれる 少なくとも2種の含窒素化合物の残基を有す 化合物であることがより好ましく、前記式(1 -2)、(1-3)、及び(1-4)で表される化合物からな 群から選ばれる少なくとも3種の含窒素化合 の残基を有する化合物であることが特に好 しい。

 前記少なくとも2種の含窒素化合物の残基 を有する化合物が高分子化合物であってもよ く、その場合、該含窒素化合物の残基を主鎖 及び/又は側鎖に有する高分子化合物である とが好ましく、前記式(1-1)~(1-4)で表される含 窒素化合物の残基を含む繰り返し単位を有す る高分子化合物や、前記式(1-1)~(1-4)で表され 含窒素化合物の残基を含む繰り返し単位に 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、及び後述の式(4) で表される構造から選ばれる構造のいずれか を含む繰り返し単位を有する高分子化合物が 特に好ましい。

 前記式(1-1)~(1-4)中、Rは、水素原子又は置 基を表し、好ましくは複数存在するRの少な くとも1個が置換基であり、より好ましくは 数存在するRの少なくとも2個が置換基であり 、さらに好ましくは複数存在するRのすべて 置換基である。Rが複数存在する場合、それ は同一であっても異なっていてもよい。

 前記置換基としては、ハロゲン原子、ア キル基、アルコキシ基、アルキルチオ基、 換基を有していてもよいアリール基、アリ ルオキシ基、アリールチオ基、アリールア キル基、アリールアルキルオキシ基、アリ ルアルキルチオ基、アシル基、アシルオキ 基、アミド基、酸イミド基、イミン残基、 換アミノ基、置換シリル基、置換シリルオ シ基、置換シリルチオ基、置換シリルアミ 基、置換基を有していてもよい1価の複素環 基、置換基を有していてもよいヘテロアリー ル基、ヘテロアリールオキシ基、ヘテロアリ ールチオ基、アリールアルケニル基、アリー ルエチニル基、置換カルボキシル基、シアノ 基等が挙げられ、好ましくは、アルキル基、 アルコキシ基、置換基を有していてもよいア リール基、置換基を有していてもよいヘテロ アリール基である。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 子を取り除いた残りの原子団である。なお 1価の複素環基としては、1価の芳香族複素環 基が好ましい。

 前記Rの少なくとも1個は、アルキル基、 ルコキシ基、置換基を有していてもよいア ール基、又は置換基を有していてもよいヘ ロアリール基であることが好ましい。前記R 少なくとも1個が、炭素数3~10のアルキル基 又は炭素数3~10のアルコキシ基であることが らに好ましい。

 前記Rの少なくとも1個が、水素原子以外 原子の総数が3以上である置換基であること 好ましく、水素原子以外の原子の総数が5以 上の置換基であることがさらに好ましく、水 素原子以外の原子の総数が7以上の置換基で ることが特に好ましい。Rが2個存在する場合 には、少なくとも1個のRは置換基であること 好ましく、2個のRが共に置換基であること より好ましい。複数存在するRは、同一であ ても異なっていてもよい。

 前記少なくとも2種の含窒素化合物の残基を 有する化合物としては、例えば、下記式(A-1) は(A-2):
(式中、Z 1 及びZ 2 はそれぞれ独立に、前記式(1-1)、(1-2)、(1-3)又 は(1-4)で表される含窒素化合物の残基を表す Y 1 は、-C(R a )(R b )-、-N(R c )-、-O-、-Si(R d )(R e )-、-P(R f )-又は-S-を表す。R a ~R f はそれぞれ独立に、水素原子又は置換基を表 す。mは0~8の整数、好ましくは0~5の整数であ 。Y 1 が複数存在する場合、それらは同一であって も異なっていてもよい。Y 2 は、置換基を有してもよいアリーレン基を表 す。nは1~5の整数である。Y 2 が複数存在する場合、それらは同一であって も異なっていてもよい。)
で表される化合物、その残基を有する化合物 も挙げられる。

 R a ~R f で表される置換基としては、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価の複素環 、ハロゲン原子が挙げられる。

 R a ~R f で表されるアリール基としては、フェニル基 、C 1 ~C 12 アルコキシフェニル基(「C 1 ~C 12 アルコキシ」は、アルコキシ部分の炭素数が 1~12であることを意味する。以下、同様であ 。)、C 1 ~C 12 アルキルフェニル基(「C 1 ~C 12 アルキル」は、アルキル部分の炭素数が1~12 あることを意味する。以下、同様である。) 1-ナフチル基、2-ナフチル基、ペンタフルオ ロフェニル基等が挙げられ、フェニル基、C 1 ~C 12 アルコキシフェニル基、C 1 ~C 12 アルキルフェニル基が好ましい。

 R a ~R f で表される1価の複素環基としては、複素環 化合物から水素原子を1個除いた残りの原子 を意味する。ここで、複素環式化合物とは 環式構造を有する有機化合物のうち、環を 成する元素が炭素原子だけでなく、酸素原 、硫黄原子、窒素原子、燐原子等のヘテロ 子を環内に含むものをいう。

 前記式(A-1)で表される化合物の残基を有す 化合物は、T 1 エネルギーの観点から、下記式(A-1-1):
(式中、Rは前記と同じ意味を有する。)
で表される化合物であることが好ましい。

 前記少なくとも2種の含窒素化合物の残基を 有する化合物は、高分子化合物である場合に は、T 1 エネルギーの観点から、前記式(A-1)又は(A-2) 表される化合物の残基を含む繰り返し単位 有する高分子化合物であることが好ましい

 前記式(A-1)で表される化合物の残基を含む り返し単位を有する高分子化合物は、T 1 エネルギーの観点から、下記式(A-1-2):
(式中、Rは前記と同じ意味を有する。)
で表される繰り返し単位を有する高分子化合 物であることが好ましい。

 また、前記少なくとも2種の含窒素化合物の 残基を有する化合物は、T 1 エネルギーの観点から、下記式(A-3):
(式中、RINGは前記式(1-1)~(1-4)で表される含窒 化合物からなる群から選ばれる少なくとも2 の含窒素化合物の残基を有する化合物の残 を意味する。Z環は、炭素原子、X 1 及びX 2 を含む環状構造である。X 1 及びX 2 はそれぞれ独立に、-C(R)=を表す。Rは前記と じ意味を有する。)
で表される化合物の残基を有することも好ま 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、ベン ン環、複素環、脂環式炭化水素環、これら 環が複数縮合してなる環、これらの環の水 原子の一部が置換された環が好ましい。

 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、Rの一部又 全部を取り除いてなる基を意味する。

 前記少なくとも2種の含窒素化合物の残基 を有する化合物は、異なるHOMO/LUMOの含窒素化 合物の残基を用いることによりエネルギーレ ベルを調整することが可能であり、電荷注入 輸送性に優れる。また、対称性の観点から、 非晶質性が向上し、成膜性を向上させること もできる。

 前記少なくとも2種の含窒素化合物の残基 を有する化合物は、その他の部分構造を含ん でいてもよい。その他の部分構造の種類は、 それが末端に存在するか否かによって好まし いその他の部分構造の種類は異なる。

 その他の部分構造が末端に存在しない場 は、LUMOのエネルギーレベルの点で、共役す る性質の多価の基が好ましい。このような基 としては、2価の芳香族基、3価の芳香族基が げられる。ここで、芳香族基とは、芳香族 を示す有機化合物から誘導される基である そのような芳香族基としては、ベンゼン、 フタレン、アントラセン、ピリジン、キノ ン、イソキノリン等の芳香環からn’個(n’ 2又は3)の水素原子を結合手に置き換えてな 基が挙げられる。

 前記少なくとも2種の含窒素化合物の残基を 有する化合物に含まれていてもよい好ましい その他の部分構造の一例として、下記式(4):
で表される構造が挙げられる。

 前記式(4)中、P環、及びQ環は、アルキル 、アルコキシ基、アルキルチオ基、アリー 基、アリールオキシ基、アリールチオ基、 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 ル基、アリールアルキニル基、アミノ基、 換アミノ基、シリル基、置換シリル基、ハ ゲン原子、アシル基、アシルオキシ基、イ ン残基、アミド基、酸イミド基、1価の複素 基、カルボキシル基、置換カルボキシル基 びシアノ基からなる群から選ばれる置換基 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本の結合手は、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員環上に、ア キル基、アルコキシ基、アルキルチオ基、 リール基、アルケニル基、アルキニル基、 リールオキシ基、アリールチオ基、アリー アルキル基、アリールアルコキシ基、アリ 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 ノ基、シリル基、置換シリル基、ハロゲン 子、アシル基、アシルオキシ基、イミン残 、アミド基、酸イミド基、1価の複素環基、 ルボキシル基、置換カルボキシル基及びシ ノ基からなる群から選ばれる置換基を有し いてもよい。この置換基としては、アルキ 基、アルコキシ基、アルキルチオ基、アリ 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 、アリールアルキルチオ基、アリールアル 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、 ロゲン原子、アシル基、アシルオキシ基、 ミン残基、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 基が好ましい。Yは、-O-、-S-、-Se-、-B(R 0 )-、-Si(R 2 )(R 3 )-、-P(R 4 )-、-P(R 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 0 及びR 2 ~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、 素原子、アルキル基、アルコキシ基、アル 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 ールアルコキシ基、アリールアルキルチオ 、アリールアルケニル基、アリールアルキ 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 オキシ基、1価の複素環基、ハロゲン原子が ましく、アルキル基、アルコキシ基、アル 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 ールアルコキシ基、1価の複素環基がより好 ましく、アルキル基、アルコキシ基、アリー ル基、1価の複素環基が更に好ましく、アル 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 香環を表す。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(4-1)、(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環で表さ る芳香環としては、非置換のものを一例と て示すと、ベンゼン環、ナフタレン環、ア トラセン環、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 水素環;ピリジン環、ビピリジン環、フェナ トロリン環、キノリン環、イソキノリン環 チオフェン環、フラン環、ピロール環等の 素芳香環が挙げられる。これらの芳香環は 前記置換基を有していてもよい。

 また、前記少なくとも2種の含窒素化合物の 残基を有する化合物に含まれていてもよい好 ましいその他の部分構造として、以下の式:
(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価の複 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価の複素 基を示す。Ar 6 ~Ar 12 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を示し、0≦x+y≦1である。)
で表される構造の芳香族アミン構造が挙げら れる。

 Ar 6 、Ar 7 、Ar 8 、Ar 9 で表されるアリーレン基とは、芳香族炭化水 素から、水素原子2個を除いた残りの原子団 ある。芳香族炭化水素としては、縮合環を つ化合物、独立したベンゼン環又は縮合環2 以上が直接又はビニレン基等を介して結合 た化合物が含まれる。

 Ar 6 、Ar 7 、Ar 8 、Ar 9 で表される2価の複素環基とは、複素環式化 物から水素原子2個を除いた残りの原子団で る。2価の複素環基の炭素数は、通常、4~60 度である。複素環式化合物とは、環式構造 持つ有機化合物のうち、環を構成する元素 炭素原子だけでなく、酸素、硫黄、窒素、 、硼素等のヘテロ原子を環内に含む化合物 意味する。2価の複素環基としては、2価の芳 香族複素環基が好ましい。

 Ar 10 、Ar 11 、Ar 12 で表されるアリール基とは、芳香族炭化水素 から水素原子1個を除いた残りの原子団であ 。芳香族炭化水素は、前述のとおりである

 Ar 10 、Ar 11 、Ar 12 で表される1価の複素環基とは、複素環式化 物から水素原子1個を除いた残りの原子団を 味する。1価の複素環基の炭素数は、通常、 4~60程度である。複素環式化合物は、前述の おりである。1価の複素環基としては、1価の 芳香族複素環基が好ましい。

 前記少なくとも2種の含窒素化合物の残基を 有する化合物が高分子化合物である場合、該 化合物のポリスチレン換算の重量平均分子量 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。

 前記少なくとも2種の含窒素化合物の残基を 有する化合物は、広い発光波長領域にて用い ることができるが、該化合物のT 1 エネルギーの値が3.0eV以上であることが好ま く、3.2eV以上であることがより好ましく、3. 4eV以上であることがさらに好ましく、3.5eV以 であることが特に好ましい。また、通常、 限は5.0eVである。

 前記少なくとも2種の含窒素化合物の残基 を有する化合物の最高占有分子軌道(以下、 HOMO」という。)のエネルギーレベルの絶対値 は、特に限定されない。

 前記少なくとも2種の含窒素化合物の残基 を有する化合物のLUMOのエネルギーレベルの 対値は、1.5eV以上であることが好ましく、1.7 eV以上であることがより好ましく、1.9eV以上 あることがさらに好ましく、2.0eV以上である ことがとりわけ好ましく、2.2eV以上であるこ が特に好ましい。また、通常、上限は4.0eV ある。

 本明細書において、各化合物のT 1 エネルギーの値、LUMOのエネルギーレベルの は、計算科学的手法にて算出した値である 本明細書において、計算科学的手法として 量子化学計算プログラムGaussian03を用い、HF(H artree-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 ルの時間依存密度汎関数法を用いて、T 1 エネルギーの値及びLUMOのエネルギーレベル 値を算出した。その際、基底関数として6-31g *を用いた。基底関数として前記6-31g*が利用 きない場合は、LANL2DZを用いる。本発明では その「LUMOのエネルギーレベルの値」の絶対 値(即ち、LUMOのエネルギーレベルの値が負の 合、絶対値とは当該負の符号を取った値を 味する。)が重要である。

 前記少なくとも2種の含窒素化合物の残基を 有する化合物を構成する繰り返し単位が1種 の場合、該単位をAとすると、前記少なくと 2種の含窒素化合物の残基を有する化合物は 、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、T 1 エネルギーの値、LUMOのエネルギーレベルの を算出し、算出されたT 1 エネルギーの値、LUMOのエネルギーレベルの を(1/n)の関数として線形近似した場合のn=∞ 値を、該高分子化合物のT 1 エネルギーの値、LUMOのエネルギーレベルの と定義する。

 前記少なくとも2種の含窒素化合物の残基を 有する化合物を構成する繰り返し単位が複数 存在する場合、すべての場合についてn=∞(こ こで、nは繰り返し単位の重合数)におけるT 1 エネルギーの値を前記と同様の方法で算出し 、その中で最低のT 1 エネルギーの値を該化合物のT 1 エネルギーの値と定義する。LUMOのエネルギ レベルの値は、最低のT 1 エネルギーの値を与える繰り返し単位におけ るn=∞の値を、該高分子化合物のLUMOのエネル ギーレベルの値と定義する。

 前記少なくとも2種の含窒素化合物の残基 を有する化合物は、該含窒素化合物を構成す る複素環構造と、該複素環構造に隣接する部 分構造(ここで、該部分構造は少なくとも2個 π共役電子を有する)が存在することが好ま い。該複素環構造と、該複素環構造に隣接 る該部分構造との間の2面角が40°以上であ ことが好ましく、55°以上であることがより ましく、70°以上であることがさらに好まし く、80°以上であることが特に好ましい。

 さらに、前記少なくとも2種の含窒素化合 物の残基を有する化合物において、該複素環 構造を含むあらゆる芳香環及びヘテロ芳香環 の間の2面角が、すべて40°以上であることが ましく、55°以上であることがより好ましく 、70°以上であることがさらに好ましく、80° 上であることが特に好ましい。また、この うな2面角を得るためには、前記式(A-3)で表 れる部分構造を有することが好ましい。

 また、本明細書において、2面角とは、基底 状態における最適化構造から算出される角度 を意味する。2面角は、例えば、前記少なく も2種の含窒素化合物の残基を有する化合物 構成する複素環構造において結合位置にあ 炭素原子(a 1 )とa 1 に隣接する炭素原子又は窒素原子(a 2 )、及び該複素環構造と結合している構造の 合位置にある原子(a 3 )とa 3 に隣接する原子(a 4 )で定義される。ここで、原子(a 2 )又は原子(a 4 )が複数選択可能な場合は、すべての場合に いて2面角を算出し、その中で値が最低の値( 90°以下である)を2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り、より好 ましくは、炭素原子、窒素原子、珪素原子、 リン原子である。本明細書においては、計算 科学的手法により求められるn=3(nは重合数)の 構造の基底状態における最適化構造(即ち、 構造の生成エネルギーが最小となる構造)か 算出する。前記複素環構造を有する化合物 おいては、該2面角も複数存在する。その場 合、該化合物における該2面角のすべてが、 記条件を満たしていることが好ましい。

 前記少なくとも2種の含窒素化合物の残基を 有する化合物としては、以下の式(2-1)~(2-36)、 (3-1)~(3-18)で表される化合物が挙げられる。下 式中、R * は水素原子又は置換基を表す。R * で表される置換基としては、ハロゲン原子、 アルキル基、アルコキシ基、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 環基、置換基を有していてもよいヘテロア ール基、ヘテロアリールオキシ基、ヘテロ リールチオ基、アリールアルケニル基、ア ールエチニル基、置換カルボキシル基、シ ノ基が例示される。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、アルコキシ基、置換 基を有していてもよいアリール基、置換基を 有していてもよいヘテロアリール基がより好 ましい。複数存在するR * は、同一であっても異なっていてもよい。
(式中、nは重合数を表す。)

 また、前記少なくとも2種の含窒素化合物の 残基を有する化合物としては、以下の化合物 も挙げられる。

 前記燐光発光性化合物としては、三重項 光錯体等や、低分子系のEL発光性材料とし 利用されてきた化合物が挙げられる。これ は、例えば、Nature, (1998), 395, 151、Appl. Phys . Lett. (1999), 75(1), 4、Proc. SPIE-Int. Soc. Opt. Eng. (2001), 4105(Organic Light-Emitting Materials and  DevicesIV), 119、J. Am. Chem. Soc., (2001), 123, 4 304、Appl. Phys. Lett., (1997), 71(18), 2596、Syn. M et., (1998), 94(1), 103、Syn. Met., (1999), 99(2), 1 361、Adv. Mater., (1999), 11(10), 852、Inorg. Chem., (2003), 42, 8609、Inorg. Chem., (2004), 43, 6513、J ournal of the SID 11/1、161(2003)、WO2002/066552、WO2 004/020504、WO2004/020448等に開示されている。こ らの中でも、金属錯体のHOMOにおける、中心 金属の最外殻d軌道の軌道係数の2乗の和が、 原子軌道係数の2乗の和において占める割合 が1/3以上であることが、高発光効率を得る観 点で好ましく、例えば、中心金属が第6周期 属する遷移金属である、オルトメタル化錯 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 、金、白金、イリジウム、オスミウム、レ ウム、タングステン、ユーロピウム、テル ウム、ツリウム、ディスプロシウム、サマ ウム、プラセオジム、ガドリニウム、イッ ルビウムの原子が好ましく、より好ましく 、金、白金、イリジウム、オスミウム、レ ウム、タングステンの原子であり、さらに ましくは、金、白金、イリジウム、レニウ の原子であり、特に好ましくは、白金及び 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 -キノリノール及びその誘導体、ベンゾキノ ノール及びその誘導体、2-フェニル-ピリジ 及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 ら、アルキル基、アルコキシ基、置換基を していてもよいアリール基、置換基を有し いてもよいヘテロアリール基等の置換基を する化合物であることが好ましい。さらに 該置換基は、水素原子以外の原子の総数が3 以上のであることが好ましく、5以上である とがより好ましく、7以上であることがさら 好ましく、10以上であることが特に好まし 。また、該置換基は、各配位子に少なくと 1個存在することが好ましく、該置換基の種 は、配位子毎に同一であっても異なってい もよい。

 前記燐光発光性化合物としては、以下の化 物が挙げられる。

 本発明の組成物中における前記燐光発光 化合物の量は、組み合わせる有機化合物の 類や、最適化したい特性により異なるが、 記少なくとも2種の含窒素化合物の残基を有 する化合物の量を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 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、 発明の組成物において、前記少なくとも2種 含窒素化合物の残基を有する化合物、前記 光発光性化合物は、各々、一種単独で用い 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、前記少なくとも2種の含窒素化 合物の残基を有する化合物、前記燐光発光性 化合物以外の任意成分を含んでいてもよい。 この任意成分としては、例えば、正孔輸送材 料、電子輸送材料、酸化防止剤等が挙げられ る。

 前記正孔輸送材料としては、有機EL素子 正孔輸送材料として公知の芳香族アミン、 ルバゾール誘導体、ポリパラフェニレン誘 体等が挙げられる。

 前記電子輸送材料としては、有機EL素子 電子輸送材料として公知のオキサジアゾー 誘導体、アントラキノジメタン及びその誘 体、ベンゾキノン及びその誘導体、ナフト ノン及びその誘導体、アントラキノン及び の誘導体、テトラシアノアンスラキノジメ ン及びその誘導体、フルオレノン誘導体、 フェニルジシアノエチレン及びその誘導体 ジフェノキノン誘導体、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、前記少なくとも2 種の含窒素化合物の残基を有する化合物のT 1 エネルギーの値(ETH)と前記燐光発光性化合物 T 1 エネルギーの値(ETG)とが、下記式:
 ETH > ETG    (eV)
を満たすことが、高効率発光の観点から好ま しく、
 ETH > ETG+0.1(eV)
を満たすことが、より好ましく、
 ETH > ETG+0.2(eV)
を満たすことが、さらに好ましい。

 本発明の薄膜は、本発明の組成物等を用 て作製することができる。薄膜の作製には 溶液の塗布、蒸着、転写等を用いることが きる。溶液の塗布には、スピンコート法、 ャスティング法、マイクログラビアコート 、グラビアコート法、バーコート法、ロー コート法、ワイアーバーコート法、ディッ コート法、スプレーコート法、スクリーン 刷法、フレキソ印刷法、オフセット印刷法 インクジェット印刷法等を用いればよい。

 溶媒としては、組成物を溶解又は均一に 散できるものが好ましい。該溶媒としては 塩素系溶媒(クロロホルム、塩化メチレン、 1,2-ジクロロエタン、1,1,2-トリクロロエタン クロロベンゼン、o-ジクロロベンゼン等)、 ーテル系溶媒(テトラヒドロフラン、ジオキ ン等)、芳香族炭化水素系溶媒(トルエン、 シレン等)、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-ヘキサン、n-へプタン、n-オクタン、n-ノ ン、n-デカン等)、ケトン系溶媒(アセトン、 チルエチルケトン、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、 チルセルソルブアセテート等)、多価アルコ ル及びその誘導体(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 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 (ジメチルスルホキシド等)、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 ド等)が例示され、これらの中から選択して いることができる。また、これらの有機溶 は、一種単独で用いても二種以上を併用し もよい。

 インクジェット印刷法を用いる場合には ヘッドからの吐出性、ばらつき等の改善の めに、溶液中の溶媒の選択、添加剤として 知の方法を用いることができる。この場合 溶液の粘度が、25℃において1~100mPa・sであ ことが好ましい。また、あまり蒸発が著し とヘッドから吐出を繰り返すことが難しく る傾向がある。上記のような観点で、好ま い溶媒としては、例えば、アニソール、ビ クロヘキシル、キシレン、テトラリン、ド シルベンゼンを含む単独又は混合の溶媒が げられる。一般的には、複数の溶媒を混合 る方法、組成物の溶液中での濃度を調整す 方法等によって用いた組成物に合ったイン ジェット印刷用の溶液を得ることができる

 <高分子化合物>
 本発明の高分子化合物は、前記式(1-1)、(1-2) 、(1-3)、及び(1-4)で表される含窒素化合物か なる群から選ばれる少なくとも2種の含窒素 合物の残基と、燐光発光性化合物の残基と 含む高分子化合物である。前記燐光発光性 合物及び前記含窒素化合物は、前記組成物 項で説明し例示したものと同様である。本 明の高分子化合物としては、(1)主鎖に燐光 光性化合物の残基を有する高分子化合物、( 2)末端に燐光発光性化合物の残基を有する高 子化合物、(3)側鎖に燐光発光性化合物の残 を有する高分子化合物等が挙げられる。

 <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、本発明の組成物等を いてなるものであり、通常、陽極及び陰極 らなる電極間に設けられた層の少なくとも 部に本発明の組成物等を含むが、それらを 記発光性薄膜の形態で発光層として含むこ が好ましい。また、発光効率、耐久性等の 能を向上させる観点から、他の機能を有す 公知の層を含んでいてもよい。このような 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(即ち、正孔阻止層 電子阻止層)、電荷注入層(即ち、正孔注入 、電子注入層)、バッファ層等が挙げられる なお、本発明の発光素子において、発光層 電荷輸送層、電荷阻止層、電荷注入層、バ ファ層等は、各々、一層からなるものでも 層以上からなるものでもよい。

 発光層は、発光する機能を有する層であ 。正孔輸送層は、正孔を輸送する機能を有 る層である。電子輸送層は、電子を輸送す 機能を有する層である。これら電子輸送層 正孔輸送層を総称して電荷輸送層と言う。 た、電荷阻止層は、正孔又は電子を発光層 閉じ込める機能を有する層であり、電子を 送し、かつ正孔を閉じ込める層を正孔阻止 と言い、正孔を輸送し、かつ電子を閉じ込 る層を電子阻止層と言う。

 バッファ層としては、陽極に隣接して導 性高分子化合物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 挙げられ、例えば、ポリビニルカルバゾー 及びその誘導体、ポリシラン及びその誘導 、側鎖又は主鎖に芳香族アミンを有するポ シロキサン誘導体、ピラゾリン誘導体、ア ールアミン誘導体、スチルベン誘導体、ト フェニルジアミン誘導体、ポリアニリン及 その誘導体、ポリチオフェン及びその誘導 、ポリピロール及びその誘導体、ポリ(p-フ ニレンビニレン)及びその誘導体、ポリ(2,5- エニレンビニレン)及びその誘導体等の高分 正孔輸送材料が挙げられ、さらに、特開昭6 3-70257号公報、同63-175860号公報、特開平2-135359 号公報、同2-135361号公報、同2-209988号公報、 3-37992号公報、同3-152184号公報に記載されて る化合物も挙げられる。

 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材料 挙げられ、例えば、オキサジアゾール誘導 、アントラキノジメタン及びその誘導体、 ンゾキノン及びその誘導体、ナフトキノン びその誘導体、アントラキノン及びその誘 体、テトラシアノアンスラキノジメタン及 その誘導体、フルオレノン誘導体、ジフェ ルジシアノエチレン及びその誘導体、ジフ ノキノン誘導体、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 、ポリフルオレン及びその誘導体等が挙げら れる。

 正孔輸送層及び電子輸送層の膜厚として 、用いる材料によって最適値が異なり、駆 電圧と発光効率が適度な値となるように選 すればよいが、少なくともピンホールが発 しないような厚さが必要であり、あまり厚 と、素子の駆動電圧が高くなり好ましくな 。従って、該正孔輸送層及び電子輸送層の 厚は、例えば、1nm~1μmであり、好ましくは2n m~500nmであり、さらに好ましくは5nm~200nmであ 。

 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である。)を設けてもよく、また、界 の密着性向上や混合の防止等のために電荷 送層や発光層の界面に薄いバッファ層を挿 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。

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

 電荷注入層に用いる材料としては、電極 隣接する層の材料との関係で適宜選択すれ よく、ポリアニリン及びその誘導体、ポリ オフェン及びその誘導体、ポリピロール及 その誘導体、ポリフェニレンビニレン及び の誘導体、ポリチエニレンビニレン及びそ 誘導体、ポリキノリン及びその誘導体、ポ キノキサリン及びその誘導体、芳香族アミ 構造を主鎖又は側鎖に含む重合体等の導電 高分子化合物、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。

 絶縁層は、電荷注入を容易にする機能を するものである。前記絶縁層の材料として 、例えば、金属フッ化物、金属酸化物、有 絶縁材料等が挙げられる。前記絶縁層を設 た発光素子としては、例えば、陰極に隣接 て絶縁層を設けた発光素子、陽極に隣接し 絶縁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、例えば、ガラス、プラスチック、高 子フィルム、シリコン等の基板が挙げられ 。不透明な基板の場合には、反対の電極が 明又は半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。

 陽極の材料としては、通常、導電性の金 酸化物膜、半透明の金属薄膜等が用いられ 。具体的には、酸化インジウム、酸化亜鉛 酸化スズ、及びそれらの複合体であるイン 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導電性無機化 物を用いて作製された膜(NESA等)や、金、白 、銀、銅等が用いられ、ITO、インジウム・ 鉛・オキサイド、酸化スズが好ましい。作 方法としては、真空蒸着法、スパッタリン 法、イオンプレーティング法、メッキ法等 挙げられる。また、該陽極として、ポリア リン若しくはその誘導体、ポリチオフェン しくは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。

 陰極の材料としては、通常、仕事関数の さい材料が好ましい。例えば、リチウム、 トリウム、カリウム、ルビジウム、セシウ 、ベリリウム、マグネシウム、カルシウム ストロンチウム、バリウム、アルミニウム スカンジウム、バナジウム、亜鉛、イット ウム、インジウム、セリウム、サマリウム ユーロピウム、テルビウム、イッテルビウ 等の金属、及びそれらのうち2種以上の合金 、或いはそれらのうち1種以上と、金、銀、 金、銅、マンガン、チタン、コバルト、ニ ケル、タングステン、錫のうち1種以上との 金、グラファイト又はグラファイト層間化 物等が用いられる。合金としては、マグネ ウム-銀合金、マグネシウム-インジウム合 、マグネシウム-アルミニウム合金、インジ ム-銀合金、リチウム-アルミニウム合金、 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-アルミニウム合金等 挙げられる。なお、陰極を2層以上の積層構 としてもよい。

 本発明の発光素子は、面状光源、表示装 (例えば、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 ックライト(例えば、前記発光素子をバック イトとして備えた液晶表示装置)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、陽極若 くは陰極のいずれか一方、又は両方の電極 パターン状に形成する方法がある。これら いずれかの方法でパターンを形成し、いく かの電極を独立にON/OFFできるように配置す ことにより、数字や文字、簡単な記号等を 示できるセグメントタイプの表示素子が得 れる。更に、ドットマトリックス素子とす ためには、陽極と陰極をともにストライプ に形成して直交するように配置すればよい 複数の種類の発光色の異なる材料を塗り分 る方法や、カラーフィルター又は蛍光変換 ィルターを用いる方法により、部分カラー 示、マルチカラー表示が可能となる。ドッ マトリックス素子は、パッシブ駆動も可能 あるし、TFT等と組み合わせてアクティブ駆 してもよい。これらの表示素子は、コンピ ータ、テレビ、携帯端末、携帯電話、カー ビゲーション、ビデオカメラのビューファ ンダー等の表示装置として用いることがで る。

 さらに、前記面状の発光素子は、通常、 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、照明(例えば、面状の照明 、該照明用の光源)等として好適に用いるこ ができる。また、フレキシブルな基板を用 れば、曲面状の光源、照明、表示装置等と ても使用できる。

 本発明の組成物等は、有機半導体材料等 半導体材料、発光材料、光学材料、導電性 料(例えば、ドーピングにより適用する。) して用いることもできる。さらに、本発明 組成物等を用いて、発光性薄膜、導電性薄 、有機半導体薄膜等の薄膜を作製すること できる。

 本発明の組成物等は、前記発光素子の発光 に用いられる発光性薄膜の作製方法と同様 方法で、導電性薄膜及び半導体薄膜を成膜 素子化することができる。半導体薄膜は、 子移動度又は正孔移動度のいずれか大きい うが、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:
(式中、nは重合数である。)
で表される高分子化合物(P-1)のn=∞における 挿値であるT 1 エネルギーの値は3.1eVであり、LUMOのエネルギ ーレベルの絶対値E LUMO は2.4eVであり、最小の2面角は50°であった。
 パラメータの計算は、発明の詳細な説明に 載の計算科学的手法で行った。具体的には 高分子化合物(P-1)における下記式:
で表される繰り返し単位(M-1)を用い、n=1、2及 び3の場合に対して、HF法により構造最適化を 行った。
 その際、基底関数としては、6-31G*を用いた その後、同一の基底関数を用い、B3P86レベ の時間依存密度汎関数法により、LUMOのエネ ギーレベルの値、及びT 1 エネルギーの値を算出した。各nにおいて算 されたLUMOのエネルギーレベルの値、及びT 1 エネルギーの値を、nの逆数(1/n)の関数とし、 n=∞における外挿値は、該関数の1/n=0での値 した。
 また、2面角は、n=3(nは重合数)における構造 最適化された構造から算出した。環構造が複 数存在するため、2面角も複数存在する。こ では、複数存在する2面角の中で最小の値の を記載した(以下、実施例2、3及び比較例1も 同様である。)。
 そして、高分子化合物(P-1)と燐光発光性化 物とからなる組成物を用いて発光素子を作 すると、発光効率が優れることが確認でき 。

 <実施例2>
 下記式:
(式中、nは重合数である。)
で表される高分子化合物(P-2)のn=∞における 挿値であるT 1 エネルギーの値は3.0eVであり、LUMOのエネルギ ーレベルの絶対値E LUMO は3.1eVであり、最小の2面角は45°であった。
 パラメータの計算は、前述の計算科学的手 で行った。具体的には、高分子化合物(P-2) おける下記式(M-2)で表される繰り返し単位(M- 2)を下記式(M-2a)のとおり簡略化して算出した 化学構造を簡略化したことの妥当性は、特 2005-126686号公報に記載の方法で、T 1 エネルギーの値、及びLUMOのエネルギーレベ の値に対するアルキル側鎖長依存性が小さ ことにより確認した。簡略化した繰り返し 位(M-2a)を用い、n=1、2及び3の場合に対して、 HF法により構造最適化を行った。
 その際、基底関数としては、6-31G*を用いた その後、同一の基底関数を用い、B3P86レベ の時間依存密度汎関数法により、LUMOのエネ ギーレベルの値、及びT 1 エネルギーの値を算出した。各nにおいて算 されたLUMOのエネルギーレベルの値、及びT 1 エネルギーの値を、nの逆数(1/n)の関数とし、 n=∞における外挿値は、該関数の1/n=0での値 した。
 また、2面角は、n=3(nは重合数)における構造 最適化された構造から算出し、複数存在する 2面角の中で最小の値のみを記載した。
 そして、高分子化合物(P-2)と燐光発光性化 物とからなる組成物を用いて発光素子を作 すると、発光効率が優れることが確認でき 。

 <実施例3>
 下記式:
(式中、nは重合数である。)
で表される高分子化合物(P-3)のn=∞における 挿値であるT 1 エネルギーの値は3.2eVであり、LUMOのエネルギ ーレベルの絶対値E LUMO は2.3eVであり、最小の2面角は51°であった。
 パラメータの計算は、前述の計算科学的手 で行った。具体的には、高分子化合物(P-3) おける下記式(M-3)で表される繰り返し単位(M- 3)を下記式(M-3a)のとおり簡略化し、実施例2と 同様にして算出した。
 そして、高分子化合物(P-3)と燐光発光性化 物とからなる組成物を用いて発光素子を作 すると、発光効率が優れることが確認でき 。

 <実施例4>
 下記式:
で表される化合物(C-1)のT 1 エネルギーの値は3.2eVであり、LUMOのエネルギ ーレベルの絶対値E LUMO は2.1eVであった。
 パラメータの計算は、前述の計算科学的手 で行った。具体的には、化合物(C-1)に対し 、HF法により構造最適化を行った。その際、 基底関数としては、実施例1と同様に、6-31G* 用いた。その後、同一の基底関数を用いて B3P86レベルの時間依存密度汎関数法により、 LUMOのエネルギーレベルの値及びT 1 エネルギーの値を算出した。
 そして、化合物(C-1)と燐光発光性化合物と らなる組成物を用いて発光素子を作製する 、発光効率が優れることが確認できる。

 <実施例5>
 下記式:
で表される化合物(C-2)のT 1 エネルギーの値は3.1eVであり、LUMOのエネルギ ーレベルの絶対値E LUMO は2.6eVであった。パラメータの計算は、実施 4と同様にして行った。
 そして、化合物(C-2)と燐光発光性化合物と らなる組成物を用いて発光素子を作製する 、発光効率が優れることが確認できる。

 <実施例6>
 下記式:
で表される化合物(C-3)のT 1 エネルギーの値は3.2eVであり、LUMOのエネルギ ーレベルの絶対値E LUMO は1.9eVであった。なお、T 1 エネルギーの値及びLUMOのエネルギーレベル 値の算出は、実施例4と同様にして計算科学 手法で行った。
 化合物(C-3)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 率が優れることが確認できる。

 <実施例7>
 下記式:
で表される化合物(C-4)のT 1 エネルギーの値は3.2eVであり、LUMOのエネルギ ーレベルの絶対値E LUMO は1.9eVであった。なお、T 1 エネルギーの値及びLUMOのエネルギーレベル 値の算出は、実施例4と同様にして計算科学 手法で行った。
 化合物(C-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、発光 率が優れることが確認できる。

 <実施例8>
 下記式:
で表される化合物(C-5)のT 1 エネルギーの値は3.0eVであり、LUMOのエネルギ ーレベルの絶対値E LUMO は1.5eVであった。なお、T 1 エネルギーの値及びLUMOのエネルギーレベル 値の算出は、実施例4と同様にして計算科学 手法で行った。
 化合物(C-5)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 率が優れることが確認できる。

 <実施例9>
 下記式:
で表される化合物(C-6)のT 1 エネルギーの値は3.0eVであり、LUMOのエネルギ ーレベルの絶対値E LUMO は2.1eVであった。なお、T 1 エネルギーの値及びLUMOのエネルギーレベル 値の算出は、実施例4と同様にして計算科学 手法で行った。
 化合物(C-6)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 率が優れることが確認できる。

 <実施例10>
 下記式:
で表される化合物(C-7)のT 1 エネルギーの値は2.9eVであり、LUMOのエネルギ ーレベルの絶対値E LUMO は1.9eVであった。なお、T 1 エネルギーの値及びLUMOのエネルギーレベル 値の算出は、実施例4と同様にして計算科学 手法で行った。
 化合物(C-7)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 率が優れることが確認できる。

 <実施例11>
 下記式:
で表される化合物(C-8)のT 1 エネルギーの値は2.9eVであり、LUMOのエネルギ ーレベルの絶対値E LUMO は1.8eVであった。なお、T 1 エネルギーの値及びLUMOのエネルギーレベル 値の算出は、実施例4と同様にして計算科学 手法で行った。
 化合物(C-8)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 率が優れることが確認できる。

 <実施例12>
 WO02/066552に記載の方法で合成した下記式:
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:
で表される化合物(C-9)のTHF溶液(約1重量%)を混 合し、混合物(溶液)を調製した。この混合物1 0μlをスライドガラスに滴下し風乾し固体膜 得た。この固体膜に、365nmの紫外線を照射し たところ、燐光発光性化合物(MC-1)からの強い 緑色発光が得られたことから、前記混合物の 発光効率が高いことが認められた。
 化合物(C-9)のT 1 エネルギーの値は2.9eVであり、LUMOのエネルギ ーレベルの絶対値E LUMO は2.4eVであった。なお、T 1 エネルギーの値及びLUMOのエネルギーレベル 値の算出は、実施例4と同様にして計算科学 手法で行った。
 また、計算科学的手法により算出した燐光 光性化合物(MC-1)のT 1 エネルギーの値は2.7eVであった。

 <比較例1>
 下記式:
(式中、nは重合数である。)
で表される高分子化合物(CP-1)のn=∞における 挿値であるT 1 エネルギーの値は2.6eVであり、LUMOのエネルギ ーレベルの絶対値E LUMO (1/n=0)は2.1eVであり、最小の2面角は45°であっ 。パラメータの計算は、高分子化合物(CP-1) おける下記繰り返し単位(CM-1)を(CM-1a)と簡略 化し、実施例1と同様にして算出した。
 次いで、高分子化合物(CP-1)及び燐光発光性 合物(MC-1)からなる混合溶液10μlを調製し、 れをスライドガラスに滴下し風乾させるこ により固体膜を得た。この固体膜に、365nmの 紫外線を照射したところ、燐光発光性化合物 (MC-1)からの発光が弱かったことから、前記混 合物の発光効率が低いことが認められた。

 本発明の組成物等は発光効率が優れた発 素子の作製に用いることができる。