JP2003133073A - エレクトロルミネッセンス素子 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 （修正有） 【課題】 発光効率が高く、耐久性に優れた新規なエレ
クトロルミネッセンス素子を提供する。 【解決手段】 エレクトロルミネッセンス素子は、側鎖
に液晶性基を有する液晶性基含有モノマーと、共役二重
結合を有する多員環を含む機能性モノマーとより得られ
る共重合体よりなるエレクトロルミネッセンス層を有す
ることを特徴とする。エレクトロルミネッセンス素子に
おいては、機能性モノマーが下記一般式（１）の化合物
であることが好ましい。 〔式中、Ｒ^１は水素原子、メチル基を示し、Ｙは下記式
（ａ）〜式（ｄ）で表される１価の有機基を示す。繰り
返し数ｍは２〜１１の整数である。〕

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、エレクトロルミネ
ッセンス素子に関する。

【０００２】

【従来の技術】近年、エレクトロルミネッセンス素子を
構成する材料として、有機材料が使用され始めており、
このような有機材料を使用した有機エレクトロルミネッ
センス素子の研究が活発に行われている。かかる有機エ
レクトロルミネッセンス素子を構成する有機材料におい
ては、優れた耐久性を有するものであること、高い発光
効率が得られるものであることが要求される。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】本発明は、エレクトロ
ルミネッセンス素子に好適に用いることのできる有機材
料について研究を重ねた結果、完成されたものであって
その目的は、発光効率が高く、耐久性に優れた新規なエ
レクトロルミネッセンス素子を提供することにある。

【０００４】

【課題を解決するための手段】本発明のエレクトロルミ
ネッセンス素子は、側鎖に液晶性基を有する液晶性基含
有モノマーと、共役二重結合を有する多員環を含む機能
性モノマーとより得られる共重合体よりなるエレクトロ
ルミネッセンス層を有することを特徴とする。

【０００５】本発明のエレクトロルミネッセンス素子と
しては、機能性モノマーが下記一般式（１）で表される
化合物であることが好ましい。

【０００６】

【化４】

【０００７】〔式中、Ｒ¹ は水素原子、メチル基を示
し、Ｙは下記式（ａ）〜式（ｄ）で表される１価の有機
基を示す。繰り返し数ｍは２〜１１の整数である。〕

【０００８】

【化５】

【０００９】また、本発明のエレクトロルミネッセンス
素子においては、液晶性基含有モノマーが下記一般式
（２）で表される化合物であることが好ましい。

【００１０】

【化６】

【００１１】〔式中、Ｒ² は水素原子、メチル基を示
す。繰り返し数ｎは６〜１１の整数である。〕

【００１２】本発明のエレクトロルミネッセンス素子に
おいては、エレクトロルミネッセンス層を構成する共重
合体において、機能性モノマーに由来する構成単位の割
合が１０〜６０モル％であり、液晶性基含有モノマーに
由来する構成単位の割合が４０〜９０モル％であること
が好ましい。

【００１３】本発明のエレクトロルミネッセンス素子
は、透明基板上に、陽極層、エレクトロルミネッセンス
層および陰極層がこの順に積層されなる構成を有するも
のであってもよい。

【００１４】

【発明の実施の形態】以下、本発明について詳細に説明
する。図１は、本発明のエレクトロルミネッセンス素子
の構成の一例を示す説明用断面図である。このエレクト
ロルミネッセンス素子１０においては、透明基板１１上
に、陽極層（ホール注入電極層）１２が設けられ、この
陽極層１２上には、後述するエレクトロルミネッセンス
層用材料（以下、「ＥＬ層用材料」ともいう。）よりな
るエレクトロルミネッセンス層（以下、「ＥＬ層」とも
いう。）１３が設けられ、このＥＬ層１３上には、陰極
層（電子注入電極層）１５が設けられている。そして、
陽極層１２および陰極層１５は直流電源１６に接続され
ている。

【００１５】以上において、透明基板１１としては、ガ
ラス基板、透明性樹脂基板、石英ガラス基板などを用い
ることができる。陽極層１２としては、仕事関数の大き
い（例えば４ｅＶ以上）材料よりなるもの、例えばＩＴ
Ｏ膜、酸化スズ（ＳｎＯ₂ ）膜、酸化銅（ＣｕＯ）膜、
酸化亜鉛（ＺｎＯ）膜などを用いることができる。陰極
層１５としては、仕事関数の小さい（例えば４ｅＶ以
下）材料よりなるもの、例えばアルミニウム、カルシウ
ム、マグネシウム、リチウム、インジウム等よりなる金
属膜、またはこれらの金属の合金膜などを用いることが
できる。

【００１６】そして、ＥＬ層１３は、側鎖に液晶性基を
有する液晶性基含有モノマーと、共役二重結合を有する
多員環を含む機能性モノマーとを共重合することによっ
て得られる共重合体よりなるＥＬ層用材料よりなるもの
とされる。このＥＬ層１３の厚みは、特に限定されるも
のではないが、通常、５０〜２００ｎｍ、好ましくは７
０〜１５０ｎｍの範囲で選択される。

【００１７】機能性モノマーの好ましい具体例として
は、上記一般式（１）で表される、共役二重結合を有す
るベンゼン環およびヘテロ環を含む化合物が挙げられ
る。一般式（１）において、Ｒ¹ は水素原子、メチル基
を示す。そして、一般式（１）においてＲ¹ としては、
メチル基が好ましい。

【００１８】また、一般式（１）において、Ｙは上記式
（ａ）〜式（ｄ）で表される１価の有機基を示す。そし
て、一般式（１）においてＹとしては、式（ｂ）、式
（ｃ）で表される基が好ましい。

【００１９】さらに、一般式（１）において、ｍは繰り
返し数を示し、この繰り返し数ｍは、２〜１１の整数で
あり、好ましくは６〜１１の整数である。

【００２０】一般式（１）で表される機能性モノマー
は、以下のようにして合成される。下記反応式（１）で
示すように、例えば一般式（１）において、Ｒ¹ がメチ
ル基、Ｙが式（ａ）で表される基を示し、繰り返し数ｍ
が６である機能性モノマーは、例えば４−（４−ヒドロ
キシフェニル）安息香酸を出発物質とし、この出発物質
を水酸化カリウムの存在下で６−ブロモ−１−ヘキシル
アルコールと反応させることにより、水酸基に係る水素
原子が解離した出発物質の残基と、臭素原子が解離した
６−ブロモ−１−ヘキシルアルコールの残基とが結合す
ることにより、第１の中間生成物である４’−（６−ヒ
ドロキシヘキシルオキシ）−ビフェニル−４−カルボン
酸（以下、「中間生成物（１）」ともいう。）が得られ
る。

【００２１】得られた中間生成物（１）を、メタクリル
酸と反応させることにより、水酸基に係る水素原子が解
離した中間生成物（１）の残基と、水酸基に係る水素原
子が解離したメタクリル酸の残基とが結合することによ
り、第２の中間生成物である４’−（６−メタクリロイ
ルオキシ−１−フェニルオキシ）−ビフェニル−４−カ
ルボン酸（以下、「中間生成物（２）」ともいう。）が
得られる。

【００２２】そして、得られた中間生成物（２）を塩化
チオニルと反応さることによって得られる反応溶液から
塩化チオニルを除去した残査を、４−ジメチルアミノベ
ンゾニトリルを出発物質として得られる４−ジメチルア
ミノベンゾテトラゾールと反応させることにより、中間
生成物（２）に係るカルボニル基と、４−ジメチルアミ
ノベンゾテトラゾールに係る５員環とにおいて解離およ
び結合がなされる結果、目的の機能性モノマーが合成さ
れる。

【００２３】

【化７】

【００２４】機能性モノマーとしては、高い量子効率を
有することから、一般式（１）において、Ｒ¹ がメチル
基、Ｙが式（ｂ）で表される基を示し、繰り返し数ｍが
６である２−［４’−（６−メタクリロイルオキシ−１
−ヘキシルオキシ）ビフェニル−４−イル］−５−（４
−Ｎ，Ｎ−ジフェニルアミノフェニル）−１，３，４−
オキサジアゾールが好ましい。

【００２５】液晶性基含有モノマーの好ましい具体例と
しては、上記一般式（２）で表される、側鎖に液晶性基
としてシアノビフェニル基を有する化合物が挙げられ
る。一般式（２）において、Ｒ² は水素原子、メチル基
を示す。そして、一般式（２）においてＲ² としては、
メチル基が好ましい。

【００２６】また、一般式（２）において、ｎは繰り返
し数を示し、この繰り返し数ｎは、２〜１１の整数であ
る。繰り返し数ｎが２〜４である場合には、得られるＥ
Ｌ層用材料を構成する共重合体は、その配向度が低い
が、配向性が柔軟な液晶相であるネマチック相を示し、
また、繰り返し数ｎが５以上である場合には、得られる
ＥＬ層用材料を構成する共重合体の配向度が高く、配向
性が硬直な液晶相であるスメチック相を示す。

【００２７】液晶性基含有モノマーとしては、上記一般
式（２）で表される化合物の他に、例えば下記一般式
（３）および一般式（４）で表される化合物を用いるこ
とができる。

【００２８】

【化８】

【００２９】〔式中、Ｒ³ は水素原子、メチル基を示
す。ｐは繰り返し数である。〕

【００３０】

【化９】

【００３１】〔式中、Ｒ⁴ は水素原子、メチル基を示
す。ｑは繰り返し数である。〕

【００３２】以上のような機能性モノマーおよび液晶性
基含有モノマーとよりなるＥＬ層用材料を構成する共重
合体としては、機能性モノマーに由来する構成単位の割
合が１０〜６０モル％であり、液晶性基含有モノマーに
由来する構成単位の割合が４０〜９０モル％であるもの
が好ましく、更に、機能性モノマーに由来する構成単位
の割合が２５〜４５モル％であり、液晶性基含有モノマ
ーに由来する構成単位の割合が５５〜７５モル％である
ものが特に好ましい。

【００３３】機能性モノマーに係る構造単位の割合が過
小の場合には、エレクトロルミネッセンスが観測されな
いおそれがあり、一方、液晶性基含有モノマーに係る構
造単位の割合が過小の場合には、最終的に得られるエレ
クトロルミネッセンス素子を構成するＥＬ層において十
分な配向性が得られずに駆動電圧、電流値が上昇するこ
とから、当該エレクトロルミネッセンス素子の使用寿命
が低下するおそれがある。

【００３４】この共重合体の重量平均分子量（Ｍｗ）
は、例えばゲルパーミエーションクロマトグラフ法によ
るポリスチレン換算で８，０００〜５０，０００、特に
１８，０００〜２５，０００であることが好ましい。こ
の重量平均分子量が８，０００未満である場合には、良
好な成膜性が得られず、ＥＬ層を形成することができな
いおそれがある。一方、この重量平均分子量が５０，０
００を超える場合には、溶媒に対する溶解性が低くな
り、表面が平滑なＥＬ層を形成することができないおそ
れがある。

【００３５】また、重量平均分子量と数平均分子量との
比Ｍｗ／Ｍｎは、特に限定されるものではないが、分子
量のそろった重合体、すなわち比Ｍｗ／Ｍｎが比較的小
さいものが好ましい。

【００３６】共重合体の熱物性を示すガラス転移温度
は、共重合体の分子量、組成比などによって異なるもの
であるが、５０〜１５０℃、特に７５〜１２５℃である
ことが好ましい。ガラス転移温度が上記の範囲内である
ことにより、優れた成膜性が得られると共に、最終的に
得られるエレクトロルミネッセンス素子には優れた耐久
性が得られる。

【００３７】液晶性基含有モノマーおよび機能性モノマ
ーの共重合法としては、適宜の方法、例えばラジカル重
合法、アニオン重合法またはカチオン重合法、好ましく
はそれらの対応するリビングラジカル重合法、リビング
アニオン重合法またはリビングカチオン重合法を利用す
ることができる。また、懸濁重合法や乳化重合法によっ
て微粒子化することも可能である。

【００３８】ラジカル重合法においては、用いられる溶
媒として、連鎖移動定数や溶解性にもよるが、トルエ
ン、ベンゼン、ＤＭＦ（Ｎ，Ｎ−ジメチルホルムアミ
ド）、ＴＨＦ（テトラヒドロフラン）、エタノール、イ
ソプロピルアルコールなどが挙げられる。また、開始剤
としては、アゾニトリル系化合物、過酸化物系化合物な
どを用いることができる。更に、反応条件は、開始剤の
半減期、溶媒にもよるが、反応温度を４０〜１００℃、
反応時間を２〜４８時間とすることが適切である。

【００３９】ＥＬ層用材料を構成する共重合体として
は、１種の機能性モノマーと１種の液晶性基含有モノマ
ーが共重合されてなるものであっても、２種以上の機能
性モノマーあるいは２種以上の液晶性基含有モノマーが
共重合されてなるものであってもよい。

【００４０】このようなエレクトロルミネッセンス素子
１０のＥＬ層１３は、例えば以下のようにして形成され
る。先ず、ＥＬ層用材料が適宜の有機溶剤中に溶解され
てなる塗布液を調製する。そして、透明基板１１上に形
成された陽極層１２の表面に、調製した塗布液を塗布
し、得られた塗膜に対して有機溶剤の除去処理を行うこ
とにより、ＥＬ層１３が形成される。

【００４１】以上において、塗布液を調製するための有
機溶剤としては、用いられるＥＬ層用材料を溶解し得る
ものが用いられ、その具体例としては、クロロホルム、
クロロベンゼン、ジクロロメタン、テトラクロロエタン
等のハロゲン化炭化水素、ジメチルホルムアミド、Ｎ−
メチルピロリドン等のアミド系溶剤、乳酸エチル、ペグ
ミア、エチルエトキシプロピオネート、メチルアミルケ
トンなどか挙げられる。これらの有機溶剤は、単独でま
たは２種以上を組み合わせて用いることができる。これ
らの中では、均一な厚みを有する薄膜が得られる点で、
適当な蒸発速度を有するもの、具体的には沸点が７０〜
１５０℃程度の有機溶剤を用いることが好ましい。有機
溶剤の使用割合は、ＥＬ層用材料の種類によって異なる
が、通常、塗布液中のＥＬ層用材料の濃度が０．１〜１
０質量％となる割合である。また、塗布液を塗布する手
段としては、例えばスピンコート法、ディッピング法、
ロールコート法などを利用することができる。

【００４２】また、ＥＬ層用材料には、種々の染料、レ
ーザー色素、種々の発光色素などが添加されていてもよ
い。そして、その添加量は、ＥＬ層用材料の全質量にお
ける０．１〜１０質量％となる割合とされる。レーザー
色素を添加した場合には、発光効率が増大し、更に、エ
ネルギー移動が速やかに進行し、発光に寄与しないで失
活する励起子の割合が減少するため、最終的に得られる
エレクトロルミネッセンス素子に一層長い使用寿命が得
られる。 また、種々の発光色素を添加した場合には、
発光色制御が可能となる。

【００４３】上記のエレクトロルミネッセンス素子１０
においては、直流電源１６により、陽極層１２と陰極層
１５との間に直流電圧が印加されると、ＥＬ層１３が青
色発光し、この光は陽極層１２および透明基板１１を介
して放射される。このような構成のエレクトロルミネッ
センス素子１０によれば、ＥＬ層１３を構成するＥＬ層
用材料が、側鎖に液晶性基を有する液晶性基含有モノマ
ーと、共役二重結合を有する多員環を含む機能性モノマ
ーとより得られる共重合体よりなり、機能性モノマーが
６．０以上の量子効率を有するものであると共に、当該
共重合体に配向性が付与されて高い効率で電荷をホッピ
ング移動させることができることから、その配向方向に
は、当該配向方向に垂直な方向の数倍の光を放射するこ
とができるという、大きな蛍光強度の光を発光する特性
を有するものであるため、当該ＥＬ層１３に優れた電荷
輸送性能および発光性能とが発現される。従って、高い
発光効率が得られ、しかも、耐久性が高くて長い使用寿
命が得られる。

【００４４】

【実施例】以下、本発明の実施例について説明するが、
本発明はこれらに限定されるものではない。

【００４５】〔機能性モノマーの合成〕 〈機能性モノマー合成例１〉４−（４−ヒドロキシフェ
ニル）安息香酸３６．８ｇ（０．１８ｍｏｌ）を、エチ
ルアルコール６０ミリリットルと、水酸化カリウム２
７．０ｇ（０．４８ｍｏｌ）と、水３０ミリリットルと
よりなる溶液に溶解した混合液に、微量のヨウ化カリウ
ムを加え、この混合溶液を加熱撹拌しながら、６−ブロ
モ−１−ヘキシルアルコール３６．２ｇ（０．２０ｍｏ
ｌ）をゆっくりと加え、得られた反応溶液を２４時間還
流し、それを減圧下で溶媒を蒸発させ、その後、３００
０ミリリットルの水と、塩酸とを加えることによって生
成した沈殿を分離し、メトキシメチルアルコールにより
再結晶化することによって、第１の中間生成物である
４’−（６−ヒドロキシヘキシルオキシ）−ビフェニル
−４−カルボン酸を得た。

【００４６】得られた４’−（６−ヒドロキシヘキシル
オキシ）−ビフェニル−４−カルボン酸９．４０ｇ
（０．０３ｍｏｌ）と、メタクリル酸２１．５ｇ（０．
２５ｍｏｌ）と、ヒドロキノン１．７０ｇ（０．０２ｍ
ｏｌ）と、トルエンスルホン酸１．７０ｇ（０．０１ｍ
ｏｌ）と、ベンゼン２００ミリリットルとよりなる混合
溶液を２４時間還流加熱して得られた反応溶液を冷却し
た後、水中に注ぎ、減圧下で溶媒を蒸発させ、反応生成
物をクロロホルムに再溶解させた。この溶液から濾別し
た生成物を洗浄し、無水硫酸塩で乾燥させ、更にエチル
アルコールで再結晶化することによって、第２の中間生
成物である４’−（６−メタクリロイルオキシ−１−フ
ェニルオキシ）−ビフェニル−４−カルボン酸を得た。

【００４７】得られた４’−（６−メタクリロイルオキ
シ−１−フェニルオキシ）−ビフェニル−４−カルボン
酸３．００ｇ（７．８５ｍｍｏｌ）に、３０ミリリット
ルの塩化チオニルを加えて６０℃で２時間加熱撹拌した
後、この反応液を減圧下で蒸発さて塩化チオニルを除去
した残査を、乾燥ピリジン４０ミリリットル中におい
て、４−テトラゾイルトリフェニルアミン４．１０ｇ
（１３ｍｍｏｌ）と、１５５℃の反応温度で反応させ、
得られた反応溶液を冷却し、それを水中に注ぎジクロロ
メタンによって反応生成物を抽出し、３分間かけて水で
洗浄した抽出物を、クロマトグラフィーによって精製
し、メチルアルコールとトルエンとの混合溶液によって
再結晶化することにより、一般式（１）において、Ｒ¹
がメチル基、Ｙが式（ｂ）で表される基を示し、繰り返
し数ｍが６である、２−［４’−（６−メタクリロイル
オキシ−１−ヘキシルオキシ）ビフェニル−４−イル］
−５−（４−Ｎ，Ｎ−ジフェニルアミノフェニル）−
１，３，４−オキサジアゾール（以下、「機能性モノマ
ー（１）」という。）を得た。得られた機能性モノマー
（１）について分光装置を用いて量子効率を調べたとこ
ろ、０．８２であった。

【００４８】〈機能性モノマー合成例２〉４−テトラゾ
イルトリフェニルアミンに代えて、３−Ｎ−メチルカル
バゾイルテトラゾールを３．２４ｇ（１３ｍｍｏｌ）用
い、１５５℃の反応温度で反応させたこと以外は、機能
性モノマー合成例１と同様の方法により、一般式（１）
において、Ｒ¹ がメチル基、Ｙが式（ｃ）で表される基
を示し、繰り返し数ｍが６である、２−［４’−（６−
メタクリロイルオキシ−１−ヘキシルオキシ）ビフェニ
ル−４−イル］−５−（３−Ｎ−メチルカルバゾイル）
−１，３，４−オキサジアゾール（以下、「機能性モノ
マー（２）」という。）を得た。得られた機能性モノマ
ー（２）について分光装置を用いて量子効率を調べたと
ころ、０．７２であった。

【００４９】〈機能性モノマー合成例３〉４−テトラゾ
イルトリフェニルアミンに代えて、４−ジメチルアミノ
ベンゾテトラゾール２．３０ｇ（１２ｍｍｏｌ）を用
い、１３５℃の反応温度で反応させたこと以外は、機能
性モノマー合成例１と同様の方法により、一般式（１）
において、Ｒ¹ がメチル基、Ｙが式（ａ）で表される基
を示し、繰り返し数ｍが６である、２−［４’−（６−
メタクリロイルオキシ−１−ヘキシルオキシ）ビフェニ
ル−４−イル］−５−（４−Ｎ，Ｎ−ジメチルアミノフ
ェニル）−１，３，４−オキサジアゾール（以下、「機
能性モノマー（３）」という。）を得た。得られた機能
性モノマー（３）について分光装置を用いて量子効率を
調べたところ、０．６であった。

【００５０】〈機能性モノマー合成例４〉６−ブロモ−
１−ヘキシルアルコールに代えて、８−ブロモ−１−オ
クチルアルコールを４１．８ｇ（０．２ｍｍｏｌ）用い
たこと以外は、機能性モノマー合成例１と同様の方法に
より、一般式（１）において、Ｒ¹ がメチル基、Ｙが式
（ｂ）で表される基を示し、繰り返し数ｍが８である、
２−［４’−（８−メタクリロイルオキシ−１−オクチ
ルオキシ）ビフェニル−４−イル］−５−（４−Ｎ，Ｎ
−ジフェニルアミノフェニル）−１，３，４−オキサジ
アゾール（以下、「機能性モノマー（４）」という。）
を得た。得られた機能性モノマー（４）について分光装
置を用いて量子効率を調べたところ、０．６０であっ
た。

【００５１】〈機能性モノマー合成例５〉６−ブロモ−
１−ヘキシルアルコールに代えて、１１−ブロモ−１−
ウンデシルアルコールを５０．２ｇ（０．２ｍｍｏｌ）
用いたこと以外は、機能性モノマー合成例１と同様の方
法により、一般式（１）において、Ｒ¹ がメチル基、Ｙ
が式（ｂ）で表される基を示し、繰り返し数ｍが１１で
ある、２−［４’−（１１−メタクリロイルオキシ−１
−ウンデシルオキシ）ビフェニル−４−イル］−５−
（４−Ｎ，Ｎ−ジフェニルアミノフェニル）−１，３，
４−オキサジアゾール（以下、「機能性モノマー
（５）」という。）を得た。得られた機能性モノマー
（５）について分光装置を用いて量子効率を調べたとこ
ろ、０．７１であった。

【００５２】〔液晶性基含有モノマーの合成〕 〈液晶性基含有モノマー合成例１〉４−シアノ−４’−
ヒドロキシビフェニル５．０ｇ（２６ｍｍｏｌ）を、Ｄ
ＭＦ３０ミリリットルと、ヨウ化カリウム（触媒）と、
６−ブロモ−１−ヘキシルアルコール５．０ｇ（２８ｍ
ｍｍｏｌ）との混合液に加え、１００℃にて加熱撹拌
し、この系を室温まで冷却した後、得られた反応混合溶
液を水に注ぎ、析出物を濾別して水で洗浄し、乾燥した
後にヘキサン／エタノールの混合溶媒によって再結晶化
することにより、４−シアノ−４’−（６−ヒドロキシ
−１−ヘキシルオキシ）ビフェニルを得た。得られた４
−シアノ−４’−（６−ヒドロキシ−１−ヘキシルオキ
シ）ビフェニル３．０ｇ（１０ｍｍｏｌ）を、ＤＭＦ１
０ミリリットルに溶解し、２−メチルアミノピリジン
１．０ｇ（８ｍｍｏｌ）を加えた混合液を氷零下に冷却
し、この混合液に、メタクリル酸クロリド３．１ｇ（３
０ｍｍｏｌ）をゆっくり滴下し、そのまま室温で１０時
間撹拌した後、ジエチルエーテルで抽出し、飽和炭酸水
素ナトリウム水、希塩酸酸性水および水で洗浄し、シリ
カゲルカラムクロマトグラフィーによって精製し、ヘキ
サン／酢酸エチルの混合溶媒で再結晶化することによ
り、一般式（２）において、Ｒ² がメチル基、繰り返し
数ｎが６である、６−（４−シアノ−４’−ビフェニ
ル）−１−ヘキサノイルメタクリレート（以下、「液晶
性基含有モノマー（１）」という。）を得た。

【００５３】〔共重合体の合成〕 〈共重合体合成例１〉液晶性基含有モノマー（１）１．
０ｇ（２．８ｍｍｏｌ）と、機能性モノマー（１）０．
７７ｇ（１．２ｍｍｏｌ）とを、ＤＦＭ６ミリリットル
に溶解し、この溶液に２，２’−アゾビス（２−メチル
ブチロニトリル）７．７ｍｇを加え、真空脱気下にて７
０℃、１２時間かけてラジカル重合反応させ、その後、
室温まで冷却し、ジクロロメタン／ヘキサンによって再
沈殿を３回繰り返して精製を行い、加熱真空乾燥によ
り、機能性モノマー（１）に由来する構成単位の割合が
３０モル％、液晶性基含有モノマー（１）に由来する構
成単位の割合が７０モル％の共重合体（以下、「共重合
体（１）」という。）を得た。

【００５４】〈共重合体合成例２〉機能性モノマー
（１）に代えて、機能性モノマー（２）０．７５ｇ
（１．２ｍｍｏｌ）を用い、この機能性モノマー（２）
および液晶性基含有モノマー（１）をＤＦＭ１０ミリリ
ットルに溶解させて１６時間かけてラジカル重合反応さ
せたこと以外は、共重合体合成例１と同様の方法によ
り、機能性モノマー（２）に由来する構成単位の割合が
３０モル％、液晶性基含有モノマー（１）に由来する構
成単位の割合が７０モル％の共重合体（以下、「共重合
体（２）」という。）を得た。

【００５５】〈共重合体合成例３〉機能性モノマー
（１）に代えて、機能性モノマー（３）０．７９ｇ
（１．２ｍｍｏｌ）を用い、この機能性モノマー（３）
および液晶性基含有モノマー（１）をＤＦＭ８ミリリッ
トルに溶解させて１４時間かけてラジカル重合反応させ
たこと以外は、共重合体合成例１と同様の方法により、
機能性モノマー（３）に由来する構成単位の割合が３０
モル％、液晶性基含有モノマー（１）に由来する構成単
位の割合が７０モル％の共重合体（以下、「共重合体
（３）」という。）を得た。

【００５６】〈共重合体合成例４〉機能性モノマー
（１）に代えて、機能性モノマー（４）０．８５ｇ
（１．２ｍｍｏｌ）を用い、この機能性モノマー（４）
および液晶性基含有モノマー（１）をＤＦＭ１０ミリリ
ットルに溶解させて１６時間かけてラジカル重合反応さ
せたこと以外は、共重合体合成例１と同様の方法によ
り、機能性モノマー（４）に由来する構成単位の割合が
３０モル％、液晶性基含有モノマー（１）に由来する構
成単位の割合が７０モル％の共重合体（以下、「共重合
体（４）」という。）を得た。

【００５７】〈共重合体合成例５〉機能性モノマー
（１）に代えて、機能性モノマー（５）０．８６ｇ
（１．２ｍｍｏｌ）を用い、この機能性モノマー（５）
および液晶性基含有モノマー（１）をＤＦＭ７ミリリッ
トルに溶解させて１０時間かけてラジカル重合反応させ
たこと以外は、共重合体合成例１と同様の方法により、
機能性モノマー（５）に由来する構成単位の割合が３０
モル％、液晶性基含有モノマー（１）に由来する構成単
位の割合が７０モル％の共重合体（以下、「共重合体
（５）」という。）を得た。

【００５８】〈共重合体合成例６〉機能性モノマー
（１）０．２６ｇ（０．４ｍｍｏｌ）と共に、機能性モ
ノマー（２）０．５８ｇ（０．８ｍｍｏｌ）とを用い、
この機能性モノマー（１）、（２）および液晶性基含有
モノマー（１）をＤＦＭ７ミリリットルに溶解させて１
０時間かけてラジカル重合反応させたこと以外は、共重
合体合成例１と同様の方法により、機能性モノマー
（１）に由来する構成単位の割合が１０モル％、機能性
モノマー（２）に由来する構成単位の割合が２０モル
％、液晶性基含有モノマー（１）に由来する構成単位の
割合が７０モル％の共重合体（以下、「共重合体
（６）」という。）を得た。

【００５９】〈比較用重合体合成例１〉機能性モノマー
（１）を用いなかったこと以外は、共重合体合成例１と
同様の方法により、液晶性基含有モノマー（１）のみよ
りなる重合体（以下、「比較用重合体（１）」とい
う。）を得た。

【００６０】〔エレクトロルミネッセンス素子の製造〕 〈実施例１〉ＥＬ層用材料として、共重合体（１）を用
い、これを有機溶剤であるジクロロメタンに溶解させる
ことにより、塗布液（１）を調製した。この塗布液
（１）を、スピンコーターによって、表面にＩＴＯ膜よ
りなるアノードが形成された２ｍｍ×２ｍｍの大きさの
ガラス基板よりなる透明基板上に塗布した後、この塗膜
を乾燥し、１４０℃で１時間かけてアニール処理するこ
とによって有機溶剤の除去を行うことにより、厚みが１
００ｎｍのＥＬ層を形成した。次いで、このＥＬ層上
に、蒸着法によって厚みが１００ｎｍで２ｍｍ角のマグ
ネシウムと銀とよりなる合金膜よりなるカソードを形成
することにより、エレクトロルミネッセンス素子（１）
を作製した。

【００６１】〈実施例２〜６〉ＥＬ層用材料として、共
重合体（２）〜（６）を用いこと以外は、実施例１と同
様の方法により、エレクトロルミネッセンス素子（２）
〜（６）を作製した。

【００６２】〈比較例１〉ＥＬ層用材料として、比較用
重合体（１）を用いこと以外は、実施例１と同様の方法
により、比較用エレクトロルミネッセンス素子（１）を
作製した。

【００６３】〔エレクトロルミネッセンス素子の評価〕 （１）発光開始電圧および最高発光輝度：実施例１〜６
および比較例１に係るエレクトロルミネッセンス素子
（１）〜（６）および比較用エレクトロルミネッセンス
素子（１）の各々に対し、０−３０Ｖの直流電圧を印加
することにより、当該エレクトロルミネッセンス素子を
発光させ、その発光輝度を、輝度計（ミノルタ社製−１
００）により測定した。結果を表１に示す。また、その
ときの発光開始電圧を電圧計「Ｒ８２４０」（ＡＤＶＡ
ＮＴＥＳＴ社製）により測定した。結果を表１に示す。 （２）耐久性：実施例１〜６および比較例１に係るエレ
クトロルミネッセンス素子（１）〜（６）および比較用
エレクトロルミネッセンス素子（１）の各々を、初期の
発光輝度が１００ｃｄ／ｃｍ² となる条件で連続発光さ
せ、発光開始からその発光輝度が初期の発光輝度の２分
の１となるまでの時間（半減期）を測定した。結果を表
１に示す。

【００６４】

【表１】

【００６５】表１から明らかなように、実施例１〜６に
係るエレクトロルミネッセンス素子（１）〜（６）によ
れば、高い発光効率が得られ、しかも、耐久性が高くて
長い使用寿命が得られることが確認された。

【００６６】

【発明の効果】本発明のエレクトロルミネッセンス素子
によれば、エレクトロルミネッセンス層が液晶性基含有
モノマーと、機能性モノマーとの共重合体より得られる
ものであることにより、当該エレクトロルミネッセンス
層に優れた電荷輸送性能および発光性能とが発現され、
その結果、高い発光効率が得られ、しかも、耐久性が高
くて長い使用寿命が得られる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明のエレクトロルミネッセンス素子の構成
の一例を示す説明用断面図である。

【符号の説明】

１０ エレクトロルミネッセンス素子 １１ 透明基板 １２ 陽極層 １３ エレクトロルミネッセンス層 １５ 陰極層 １６ 直流電流

フロントページの続き (72)発明者 望月 博孝 大阪府池田市八王寺１−８ アルビス池田 102−909 (72)発明者 池田 富樹 神奈川県横浜市旭区中白根二丁目11番８号 Ｆターム(参考） 3K007 AB03 AB11 DB03 4H006 AA03 AB46 4J100 AL08P AL08Q BA02P BA02Q BA27Q BA31Q BA40P BC43Q BC44P BC44Q BC65Q BC80Q CA04 DA61 DA66 JA32

Claims (5)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 側鎖に液晶性基を有する液晶性基含有モ
   ノマーと、共役二重結合を有する多員環を含む機能性モ
   ノマーとより得られる共重合体よりなるエレクトロルミ
   ネッセンス層を有することを特徴とするエレクトロルミ
   ネッセンス素子。
2. 【請求項２】 機能性モノマーが下記一般式（１）で表
   される化合物であることを特徴とする請求項１に記載の
   エレクトロルミネッセンス素子。 【化１】 〔式中、Ｒ¹ は水素原子、メチル基を示し、Ｙは下記式
   （ａ）〜式（ｄ）で表される１価の有機基を示す。繰り
   返し数ｍは２〜１１の整数である。〕 【化２】
3. 【請求項３】 液晶性基含有モノマーが下記一般式
   （２）で表される化合物であることを特徴とする請求項
   ２に記載のエレクトロルミネッセンス素子。 【化３】 〔式中、Ｒ² は水素原子、メチル基を示す。繰り返し数
   ｎは６〜１１の整数である。〕
4. 【請求項４】 エレクトロルミネッセンス層を構成する
   共重合体において、機能性モノマーに由来する構成単位
   の割合が１０〜６０モル％であり、液晶性基含有モノマ
   ーに由来する構成単位の割合が４０〜９０モル％である
   ことを特徴とする請求項３に記載のエレクトロルミネッ
   センス素子。
5. 【請求項５】 透明基板上に、陽極層、エレクトロルミ
   ネッセンス層および陰極層がこの順に積層されてなる構
   成を有することを特徴とする請求項１〜請求項４のいず
   れかに記載のエレクトロルミネッセンス素子。