(57)【要約】【課題】簡易なプロセスで製造可能で、優れた発光特性を有する新規な発光ゲル及びその製造方法並びにそれを利用したＥＣＬ素子を提供する。【解決手段】有機溶媒と低分子発光材料とからなる発光溶液が、１分子内に３個以上のヒドロシリル基、アルキニル基又はアルケニル基を有する第１の多官能性モノマーと、１分子内に２個以上のヒドロシリル基、アルキニル基又はアルケニル基を有する第２の多官能性モノマーと、の付加反応によって形成される高分子網目構造によって保持されていることを特徴とする、発光ゲルである。【選択図】なし【特許請求の範囲】
【請求項１】
有機溶媒と低分子発光材料とからなる発光溶液が、
１分子内に３個以上のヒドロシリル基、アルキニル基又はアルケニル基を有する第１の多官能性モノマーと、
１分子内に２個以上のヒドロシリル基、アルキニル基又はアルケニル基を有する第２の多官能性モノマーと、
の付加反応により形成される高分子網目構造によって保持されていることを特徴とする、発光ゲル。
【請求項２】
前記第１の多官能性モノマーは、下記一般式（Ｉ）
【化１】
2010013589.tif 000017
［式中、Ｒ１及びＲ２は、それぞれが繰り返し単位毎に独立して、水素原子又は置換基を有してもよい炭素数２〜１０のアルキニル基、炭素数２〜１０のアルケニル基、炭素数１〜１０のアルキル基若しくは炭素数６〜５０の１価の芳香族基を表し、ｎは、３〜２０の整数を表す。］で示される環状シロキサン化合物又は下記一般式（ＩＩ）、
【化２】
2010013589.tif 000018
下記一般式（ＩＩＩ）
【化３】
2010013589.tif 000019
若しくは下記一般式（ＩＶ）
【化４】
2010013589.tif 000020
［式中、Ｒ３〜Ｒ１４は、それぞれが独立して水素原子又は置換基を有してもよい炭素数２〜１０のアルキニル基、炭素数２〜１０のアルケニル基、炭素数１〜１０のアルキル基、炭素数６〜５０の１価の芳香族基若しくは−Ｏ−Ｓｉ（Ｒ１５）（Ｒ１６）（Ｒ１７）基を表し、Ｒ１５〜Ｒ１７は、それぞれが独立して水素原子又は置換基を有してもよい炭素数２〜１０のアルキニル基、炭素数２〜１０のアルケニル基、炭素数１〜１０のアルキル基若しくは炭素数６〜５０の１価の芳香族基を表す。］で示される籠状シルセスキオキサン化合物であることを特徴とする、請求項１に記載の発光ゲル。
【請求項３】
前記第２の多官能性モノマーは、下記一般式（Ｖ）
【化５】
2010013589.tif 000021
［式中、Ｒ１８及びＲ１９は、それぞれが独立して置換基を有してもよい炭素数２〜１０のアルキニル基、炭素数２〜１０のアルケニル基、−Ｓｉ（Ｒ２０）（Ｒ２１）（Ｒ２２）基又は−Ｏ−Ｓｉ（Ｒ２３）（Ｒ２４）（Ｒ２５）基を表し、Ｒ２０〜Ｒ２５は、それぞれが独立して水素原子又は置換基を有してもよい炭素数２〜１０のアルキニル基、炭素数２〜１０のアルケニル基若しくは炭素数１〜１０のアルキル基を表し、Ｘは、置換基を有してもよい炭素数１〜１０のアルキレン基、炭素数６〜５０の２価の芳香族基又は−［Ｓｉ（Ｒ２６）（Ｒ２７）−Ｏ−］ｍ−基を表し、Ｒ２６及びＲ２７は、それぞれが独立して置換基を有してもよい炭素数１〜１０のアルキル基又は炭素数６〜５０の１価の芳香族基を表し、ｍは、１〜１０の整数を表す。］で示される化合物であることを特徴とする、請求項１又は２に記載の発光ゲル。
【請求項４】
前記付加反応は、ヒドロシリル化反応である、請求項１〜３のいずれか１項に記載の発光ゲル。
【請求項５】
前記ヒドロシリル化反応は、遷移金属錯体触媒への光照射により開始されることを特徴とする、請求項４に記載の発光ゲル。
【請求項６】
請求項１〜５に記載の発光ゲルからなる発光層を備えたことを特徴とする、ＥＣＬ素子。
【請求項７】
有機溶媒と低分子発光材料とからなる発光溶液の存在下で、
１分子内に３個以上のヒドロシリル基、アルキニル基又はアルケニル基を有する第１の多官能性モノマーと、
１分子内に２個以上のヒドロシリル基、アルキニル基又はアルケニル基を有する第２の多官能性モノマーと、
を付加反応させることを特徴とする、発光ゲルの製造方法。
【請求項８】
前記第１の多官能性モノマーは、下記一般式（Ｉ）
【化６】
2010013589.tif 000022
［式中、Ｒ１及びＲ２は、それぞれが繰り返し単位毎に独立して、水素原子又は置換基を有してもよい炭素数２〜１０のアルキニル基、炭素数２〜１０のアルケニル基、炭素数１〜１０のアルキル基若しくは炭素数６〜５０の１価の芳香族基を表し、ｎは、３〜２０の整数を表す。］で示される環状シロキサン化合物又は下記一般式（ＩＩ）、
【化７】
2010013589.tif 000023
下記一般式（ＩＩＩ）
【化８】
2010013589.tif 000024
若しくは下記一般式（ＩＶ）
【化９】
2010013589.tif 000025
［式中、Ｒ３〜Ｒ１４は、それぞれが独立して水素原子又は置換基を有してもよい炭素数２〜１０のアルキニル基、炭素数２〜１０のアルケニル基、炭素数１〜１０のアルキル基、炭素数６〜５０の１価の芳香族基若しくは−Ｏ−Ｓｉ（Ｒ１５）（Ｒ１６）（Ｒ１７）基を表し、Ｒ１５〜Ｒ１７は、それぞれが独立して水素原子又は置換基を有してもよい炭素数２〜１０のアルキニル基、炭素数２〜１０のアルケニル基、炭素数１〜１０のアルキル基若しくは炭素数６〜５０の１価の芳香族基を表す。］で示される籠状シルセスキオキサン化合物であることを特徴とする、請求項７に記載の発光ゲルの製造方法。
【請求項９】
前記第２の多官能性モノマーは、下記一般式（Ｖ）
【化１０】
2010013589.tif 000026
［式中、Ｒ１８及びＲ１９は、それぞれが独立して置換基を有してもよい炭素数２〜１０のアルキニル基、炭素数２〜１０のアルケニル基、−Ｓｉ（Ｒ２０）（Ｒ２１）（Ｒ２２）基又は−Ｏ−Ｓｉ（Ｒ２３）（Ｒ２４）（Ｒ２５）基を表し、Ｒ２０〜Ｒ２５は、それぞれが独立して水素原子又は置換基を有してもよい炭素数２〜１０のアルキニル基、炭素数２〜１０のアルケニル基若しくは炭素数１〜１０のアルキル基を表し、Ｘは、置換基を有してもよい炭素数１〜１０のアルキレン基、炭素数６〜５０の２価の芳香族基又は−［Ｓｉ（Ｒ２６）（Ｒ２７）−Ｏ−］ｍ−基を表し、Ｒ２６及びＲ２７は、それぞれが独立して置換基を有してもよい炭素数１〜１０のアルキル基又は炭素数６〜５０の１価の芳香族基を表し、ｍは、１〜１０の整数を表す。］で示される化合物であることを特徴とする、請求項７又は８に記載の発光ゲルの製造方法。
【請求項１０】
前記付加反応は、ヒドロシリル化反応である、請求項７〜９のいずれか１項に記載の発光ゲルの製造方法。
【請求項１１】
前記ヒドロシリル化反応は、遷移金属錯体触媒への光照射により開始されることを特徴とする、請求項１０に記載の発光ゲルの製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、電気化学発光素子（ＥＣＬ素子）の発光層に用いられる発光ゲルに関する。詳しくは、簡易なプロセスで製造可能で、優れた発光特性を有する新規な発光ゲル及びその製造方法並びにそれを利用したＥＣＬ素子に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
携帯電話やポータブルゲーム機等の小型で高機能な携帯端末に適用可能な軽量かつ薄型の次世代ディスプレイとして、電気化学発光素子（ＥＣＬ素子）が知られている。ＥＣＬ素子は、自発発光するためバックライトが不要であり、液晶ディスプレイよりも更なる薄型、軽量化が可能である上に、高速応答、高輝度により鮮明な表示が得られる。また、発光層が溶液であるため、同じ自然発光型の有機エレクトロルミネッセンス（ＥＬ）素子と比べて固体の発光層を蒸着する工程が不要であり、製造プロセスが簡便であるという利点を有している。
【０００３】
かかるＥＣＬ素子において、発光層に共役高分子系の物理ゲルを用いたものや、架橋高分子に低分子蛍光物質を分散した化学ゲルを用いたものが開発されている。これらのＥＣＬ素子は、発光層がゲルであるため画素領域の形成が容易であり、フルカラー化に対応し易く、また発光面全体から一様な発光を得ることができる等の利点を備えている。しかしながら、これらのＥＣＬ素子をディスプレイとして実用化するには、ラジカルの失活やラジカルの衝突確率の低さ等の点で課題があり、発光効率の改善が望まれていた。
【０００４】
一方、先に本願発明者らは、トルエン中で環状シロキサン化合物あるいは籠状シルセスキオキサン化合物と、α，ω−非共役ジエンとのヒドロシリル化反応によって有機−無機ハイブリッドゲルが得られることを見出した（非特許文献１および２参照）。しかし、当該ゲルをＥＣＬ素子に利用することについては未だ知られていない。
【非特許文献１】N. Naga, E. Oda, a. Toyota, K. Horie, H. Furukawa, Macromol. Chem. Phys. 2006, 207, 627-635.
【非特許文献２】N. Naga, E. Oda, a. Toyota, H. Furukawa, Macromol. Chem. Phys. 2007, 208, 2331-2338.
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
本発明は上記従来技術の有する問題点に鑑みなされたものであり、その目的とするところは、簡易なプロセスで製造可能で、優れた発光特性を有する新規な発光ゲル及びその製造方法並びにそれを利用したＥＣＬ素子を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明者らは、ＥＣＬ素子の発光層に利用可能な発光ゲルについて鋭意研究を重ねた結果、本発明者らが開発した上記ハイブリッドゲルが、極めて均一でかつ理想的なサイズの網目構造を有しており、ＥＣＬ素子の光学ゲルとして極めて有用であることを見出し、本発明を完成した。
【０００７】
（１）すなわち、本発明は、有機溶媒と低分子発光材料とからなる発光溶液が、１分子内に３個以上のヒドロシリル基、アルキニル基又はアルケニル基を有する第１の多官能性モノマーと、１分子内に２個以上のヒドロシリル基、アルキニル基又はアルケニル基を有する第２の多官能性モノマーと、の付加反応により形成される高分子網目構造によって保持されていることを特徴とする、発光ゲルである。
（２）本発明は、また、前記第１の多官能性モノマーは、下記一般式（Ｉ）
【０００８】
【化１１】
2010013589.tif 000002
【０００９】
［式中、Ｒ１及びＲ２は、それぞれが繰り返し単位毎に独立して、水素原子又は置換基を有してもよい炭素数２〜１０のアルキニル基、炭素数２〜１０のアルケニル基、炭素数１〜１０のアルキル基若しくは炭素数６〜５０の１価の芳香族基を表し、ｎは、３〜２０の整数を表す。］で示される環状シロキサン化合物又は下記一般式（ＩＩ）、
【００１０】
【化１２】
2010013589.tif 000003
下記一般式（ＩＩＩ）
【００１１】
【化１３】
2010013589.tif 000004
若しくは下記一般式（ＩＶ）
【００１２】
【化１４】
2010013589.tif 000005
【００１３】
［式中、Ｒ３〜Ｒ１４は、それぞれが独立して水素原子又は置換基を有してもよい炭素数２〜１０のアルキニル基、炭素数２〜１０のアルケニル基、炭素数１〜１０のアルキル基、炭素数６〜５０の１価の芳香族基若しくは−Ｏ−Ｓｉ（Ｒ１５）（Ｒ１６）（Ｒ１７）基を表し、Ｒ１５〜Ｒ１７は、それぞれが独立して水素原子又は置換基を有してもよい炭素数２〜１０のアルキニル基、炭素数２〜１０のアルケニル基、炭素数１〜１０のアルキル基若しくは炭素数６〜５０の１価の芳香族基を表す。］で示される籠状シルセスキオキサン化合物であることを特徴とする、（１）に記載の発光ゲルである。
（３）本発明は、また、前記第２の多官能性モノマーは、下記一般式（Ｖ）
【００１４】
【化１５】
2010013589.tif 000006
【００１５】
［式中、Ｒ１８及びＲ１９は、それぞれが独立して置換基を有してもよい炭素数２〜１０のアルキニル基、炭素数２〜１０のアルケニル基、−Ｓｉ（Ｒ２０）（Ｒ２１）（Ｒ２２）基又は−Ｏ−Ｓｉ（Ｒ２３）（Ｒ２４）（Ｒ２５）基を表し、Ｒ２０〜Ｒ２５は、それぞれが独立して水素原子又は置換基を有してもよい炭素数２〜１０のアルキニル基、炭素数２〜１０のアルケニル基若しくは炭素数１〜１０のアルキル基を表し、Ｘは、置換基を有してもよい炭素数１〜１０のアルキレン基、炭素数６〜５０の２価の芳香族基又は−［Ｓｉ（Ｒ２６）（Ｒ２７）−Ｏ−］ｍ−基を表し、Ｒ２６及びＲ２７は、それぞれが独立して置換基を有してもよい炭素数１〜１０のアルキル基又は炭素数６〜５０の１価の芳香族基を表し、ｍは、１〜１０の整数を表す。］で示される化合物であることを特徴とする、（１）又は（２）に記載の発光ゲルである。
【００１６】
（４）本発明は、また、前記付加反応は、ヒドロシリル化反応である、（１）〜（３）のいずれか１項に記載の発光ゲルである。
【００１７】
（５）本発明は、また、前記ヒドロシリル化反応は、遷移金属錯体触媒への光照射により開始されることを特徴とする、（４）に記載の発光ゲルである。
【００１８】
（６）また、本発明は、（１）〜（５）に記載の発光ゲルからなる発光層を備えたことを特徴とする、ＥＣＬ素子である。
【００１９】
（７）また、本発明は、有機溶媒と低分子発光材料とからなる発光溶液の存在下で、１分子内に３個以上のヒドロシリル基、アルキニル基又はアルケニル基を有する第１の多官能性モノマーと、１分子内に２個以上のヒドロシリル基、アルキニル基又はアルケニル基を有する第２の多官能性モノマーと、を付加反応させることを特徴とする、発光ゲルの製造方法である。
（８）本発明は、また、前記第１の多官能性モノマーは、下記一般式（Ｉ）
【００２０】
【化１６】
2010013589.tif 000007
【００２１】
［式中、Ｒ１及びＲ２は、それぞれが繰り返し単位毎に独立して、水素原子又は置換基を有してもよい炭素数２〜１０のアルキニル基、炭素数２〜１０のアルケニル基、炭素数１〜１０のアルキル基若しくは炭素数６〜５０の１価の芳香族基を表し、ｎは、３〜２０の整数を表す。］で示される環状シロキサン化合物又は下記一般式（ＩＩ）、
【００２２】
【化１７】
2010013589.tif 000008
下記一般式（ＩＩＩ）
【００２３】
【化１８】
2010013589.tif 000009
若しくは下記一般式（ＩＶ）
【００２４】
【化１９】
2010013589.tif 000010
【００２５】
［式中、Ｒ３〜Ｒ１４は、それぞれが独立して水素原子又は置換基を有してもよい炭素数２〜１０のアルキニル基、炭素数２〜１０のアルケニル基、炭素数１〜１０のアルキル基、炭素数６〜５０の１価の芳香族基若しくは−Ｏ−Ｓｉ（Ｒ１５）（Ｒ１６）（Ｒ１７）基を表し、Ｒ１５〜Ｒ１７は、それぞれが独立して水素原子又は置換基を有してもよい炭素数２〜１０のアルキニル基、炭素数２〜１０のアルケニル基、炭素数１〜１０のアルキル基若しくは炭素数６〜５０の１価の芳香族基を表す。］で示される籠状シルセスキオキサン化合物であることを特徴とする、（７）に記載の発光ゲルの製造方法である。
（９）本発明は、また、前記第２の多官能性モノマーは、下記一般式（Ｖ）
【００２６】
【化２０】
2010013589.tif 000011
【００２７】
［式中、Ｒ１８及びＲ１９は、それぞれが独立して置換基を有してもよい炭素数２〜１０のアルキニル基、炭素数２〜１０のアルケニル基、−Ｓｉ（Ｒ２０）（Ｒ２１）（Ｒ２２）基又は−Ｏ−Ｓｉ（Ｒ２３）（Ｒ２４）（Ｒ２５）基を表し、Ｒ２０〜Ｒ２５は、それぞれが独立して水素原子又は置換基を有してもよい炭素数２〜１０のアルキニル基、炭素数２〜１０のアルケニル基若しくは炭素数１〜１０のアルキル基を表し、Ｘは、置換基を有してもよい炭素数１〜１０のアルキレン基、炭素数６〜５０の２価の芳香族基又は−［Ｓｉ（Ｒ２６）（Ｒ２７）−Ｏ−］ｍ−基を表し、Ｒ２６及びＲ２７は、それぞれが独立して置換基を有してもよい炭素数１〜１０のアルキル基又は炭素数６〜５０の１価の芳香族基を表し、ｍは、１〜１０の整数を表す。］で示される化合物であることを特徴とする、（７）又は（８）に記載の発光ゲルの製造方法である。
【００２８】
（１０）本発明は、また、前記付加反応は、ヒドロシリル化反応である、（７）〜（９）のいずれか１項に記載の発光ゲルの製造方法である。
【００２９】
（１１）本発明は、さらに、前記ヒドロシリル化反応は、遷移金属錯体触媒への光照射により開始されることを特徴とする、（１０）に記載の発光ゲルの製造方法である。
【発明の効果】
【００３０】
本発明によれば、１分子内に３個以上のヒドロシリル基、アルキニル基又はアルケニル基を有する第１の多官能性モノマーと、１分子内に２個以上のヒドロシリル基、アルキニル基又はアルケニル基を有する第２の多官能性モノマーの付加反応により形成されるゲルの網目サイズが、発光溶液の低分子発光材料の分子サイズと同程度で、かつ極めて均質であるので、発光溶液中に低分子発光材料が極めて均一に分散された発光ゲルを得ることができる。従って、本発明の発光ゲルをＥＣＬ素子の発光層に用いた場合、極めて優れた発光効率を達成することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００３１】
以下、本発明の実施の形態を、図面を参照して詳細に説明する。
本発明に係る発光ゲルは、有機溶媒と低分子発光材料とからなる発光溶液が、１分子内に３個以上のヒドロシリル基、アルキニル基又はアルケニル基を有する第１の多官能性モノマーと、１分子内に２個以上のヒドロシリル基、アルキニル基又はアルケニル基を有する第２の多官能性モノマーと、の付加反応によって形成される高分子網目構造によって保持されていることを特徴とする、発光ゲルである。
【００３２】
上記発光ゲルに用いられる有機溶媒としては、特に限定されるものではないが、低分子化合物に対して良溶媒であり、かつ、ヒドロシリル化反応を阻害しないものが好ましい。具体例としては、ペンタン、ヘキサン、ヘプタン、オクタン、デカン、ジエチルエーテル、テトラヒドロフラン、１，４−ジオキサン、クロロホルム、塩化メチレンのような炭化水素系溶媒や、ベンゼン、トルエン、キシレン、ハロゲン化ベンゼンのような芳香族炭化水素系溶媒及びこれらの誘導体等が挙げられる。また、複数種の溶媒を混合して使用することも可能である。
【００３３】
上記発光ゲルに用いられる低分子発光材料としては、蛍光また燐光を示す化合物であれば特に限定されるものではないが、発光効率が高く、かつ、発光ゲルに用いる有機溶媒への溶解性が高い化合物が好ましい。具体例としては、ピレン、アントラセン、ペリレン、ルブレン、ペンタセン及びこれらの誘導体の有機化合物や、トリス（２−フェニルピリジン）イリジウム、トリス（２，２'−ジピリジル）ルテニウム等の有機金属化合物等が挙げられる。また、複数種の発光材料を混合して使用することも可能である。
【００３４】
低分子発光材料の濃度は特に制限されるものではないが、発光効率、製造コストを考慮した場合、好ましくは０．００１ｍＭ〜１Ｍ、特に好ましくは０．０１〜１００ｍＭの範囲である。
前記第１の多官能性モノマーとしては、下記一般式（Ｉ）
【００３５】
【化２１】
2010013589.tif 000012
【００３６】
［式中、Ｒ１及びＲ２は、それぞれが繰り返し単位毎に独立して、水素原子又は置換基を有してもよい炭素数２〜１０のアルキニル基、炭素数２〜１０のアルケニル基、炭素数１〜１０のアルキル基若しくは炭素数６〜５０の１価の芳香族基を表し、ｎは、３〜２０の整数を表す。］で示される環状シロキサン化合物や、下記一般式（ＩＩ）、
【００３７】
【化２２】
2010013589.tif 000013
下記一般式（ＩＩＩ）
【００３８】
【化２３】
2010013589.tif 000014
又は下記一般式（ＩＶ）
【００３９】
【化２４】
2010013589.tif 000015
【００４０】
［式中、Ｒ３〜Ｒ１４は、それぞれが独立して水素原子又は置換基を有してもよい炭素数２〜１０のアルキニル基、炭素数２〜１０のアルケニル基、炭素数１〜１０のアルキル基、炭素数６〜５０の１価の芳香族基若しくは−Ｏ−Ｓｉ（Ｒ１５）（Ｒ１６）（Ｒ１７）基を表し、Ｒ１５〜Ｒ１７は、それぞれが独立して水素原子又は置換基を有してもよい炭素数２〜１０のアルキニル基、炭素数２〜１０のアルケニル基、炭素数１〜１０のアルキル基若しくは炭素数６〜５０の１価の芳香族基を表す。］で示される籠状シルセスキオキサン化合物等が挙げられる。
【００４１】
一般式（Ｉ）〜（ＩＶ）のＲ１〜Ｒ１７における炭素数２〜１０のアルキニル基としては、エチニル基、１−プロピニル基、２−プロピニル基、１−ブチニル基、２−ブチニル基、１−メチル−２−プロビニル基、１−ペンチニル基、２−ペンチニル基、１，１−ジメチル−２−プロビニル基、ヘキシニル基、ヘプチニル基、オクチニル基、ノニニル基、デシニル基等が挙げられ、炭素数２〜１０のアルケニル基としては、ビニル基、１−プロペニル基、アリル基、イソプロペニル基、１−ブテニル基、２−ブテニル基、２−メチルアリル基、ペンテニル基、ヘキセニル基、ヘプテニル基、オクテニル基、ノネニル基、デセニル基等が挙げられ、炭素数１〜１０のアルキル基としては、メチル基、エチル基、ｎ−プロピル基、イソプロピル基、ｎ−ブチル基、ｓｅｃ−ブチル基、ｔｅｒｔ−ブチル基、イソブチル基、アミル基、ヘキシル基、オクチル基、ノニル基等が挙げられ、炭素数６〜５０の１価の芳香族基としては、フェニル基、インデニル基、ナフチル基、アズレニル基、インダセニル基、アセナフチレニル基、フルオレニル基、フェナレニル基、フェナントレニル基、アントラセニル基、トリフェニレニル基、ピレニル基、クリセニル基、ナフタセニル基、ピセニル基、ペリレニル基、ペンタフェニル基、ペンタセニル基等が挙げられる。また、ｎは、３〜２０の整数であり、好ましくは３〜８の整数であり、特に好ましくは３及び４である。なお、一般式（Ｉ）〜（ＩＶ）において、Ｒ１〜Ｒ１７は、それぞれ独立して上記各定義の基を取り得る他、一般式（Ｉ）においては、Ｒ１及びＲ２は、それぞれが繰り返し単位（−Ｓｉ（Ｒ１）（Ｒ２）−）毎に独立して上記各定義の基を取り得るものである（即ち、繰り返し単位毎に異なる基となってもよい）。
【００４２】
前記第１の多官能性モノマーは、一般式（Ｉ）〜（ＩＶ）のいずれの構造の化合物においても、１分子内に３個以上のヒドロシリル基、アルキニル基又はアルケニル基を有する多官能性モノマーであることが肝要である。ヒドロシリル基、アルキニル基又はアルケニル基が１分子内に３個未満の化合物では、目的とする発光ゲルを得ることができない。但し、一般式（Ｉ）〜（ＩＶ）の化合物であれば、複数種の化合物を混合して使用することも可能である。
前記第２の多官能性モノマーとしては、下記一般式（Ｖ）
【００４３】
【化２５】
2010013589.tif 000016
【００４４】
［式中、Ｒ１８及びＲ１９は、それぞれが独立して置換基を有してもよい炭素数２〜１０のアルキニル基、炭素数２〜１０のアルケニル基、−Ｓｉ（Ｒ２０）（Ｒ２１）（Ｒ２２）基又は−Ｏ−Ｓｉ（Ｒ２３）（Ｒ２４）（Ｒ２５）基を表し、Ｒ２０〜Ｒ２５は、それぞれが独立して水素原子又は置換基を有してもよい炭素数２〜１０のアルキニル基、炭素数２〜１０のアルケニル基若しくは炭素数１〜１０のアルキル基を表し、Ｘは、置換基を有してもよい炭素数１〜１０のアルキレン基、炭素数６〜５０の２価の芳香族基又は−［Ｓｉ（Ｒ２６）（Ｒ２７）−Ｏ−］ｍ−基を表し、Ｒ２６及びＲ２７は、それぞれが独立して置換基を有してもよい炭素数１〜１０のアルキル基又は炭素数６〜５０の１価の芳香族基を表し、ｍは、１〜１０の整数を表す。］で示される化合物等が挙げられる。
【００４５】
一般式（Ｖ）のＲ１〜Ｒ１７における炭素数２〜１０のアルキニル基、炭素数２〜１０のアルケニル基、炭素数１〜１０のアルキル基及び炭素数６〜５０の１価の芳香族基としては、一般式（Ｉ）〜（ＩＶ）と同様のものが挙げられる。また、化合物Ｘの炭素数１〜１０のアルキレン基としては、メチレン基、エチレン基、プロピレン基、イソプロピレン基、ブチレン基、トリメチレン基、テトラメチレン基、ヘキサメチレン基、３−オキサペンチレン基、２−ヒドロキシトリメチレン基等が挙げられ、炭素数６〜５０の２価の芳香族基としては、メタフェニレン基、パラフェニレン基、オルトフェニレン基、２，６−ナフチレン基、２，７−ナフチレン基、４，４'−イソプロピリデンジフェニレン基、４，４'−ビフェニレン基、４，４'−ジフェニレンスルフィド基、４，４'−ジフェニレンスルホン基、４，４'−ジフェニレンケトン基、４，４'−ジフェニレンエーテル基、３，４'−ジフェニレンエーテル基、メタキシリレン基、パラキシリレン基、オルトキシリレン基等が挙げられる。
【００４６】
前記第２の多官能性モノマーは、一般式（Ｖ）のいずれの構造の化合物においても、１分子内に２個以上のヒドロシリル基、アルキニル基又はアルケニル基を有する多官能性モノマーであることが肝要である。ヒドロシリル基、アルキニル基又はアルケニル基が１分子内に１個の化合物では、目的とする発光ゲルを得ることができない。但し、一般式（Ｖ）の化合物であれば、複数種の化合物を混合して使用することも可能である。
【００４７】
上記発光ゲル中のモノマー濃度、即ち第１の多官能性モノマーと第２の多官能性モノマーとの重量分率は、特に制限されるものではないが、網目構造の均一性を考慮した場合、好ましくは０．１〜５０重量％、特に好ましくは１〜３０重量％の範囲である。
【００４８】
当該発光ゲル中の高分子網目構造を形成する第１の多官能性モノマーと第２の多官能性モノマーとの付加反応には、種々の反応を用いることができる。好ましくは、ヒドロシリル基とアルキニル基もしくはアルケニル基とのヒドロシリル化反応である。第１の多官能性モノマーと第２の多官能性モノマーとのヒドロシリル化反応において、ヒドロシリル基［Ｓｉ−Ｈ］とアルキニル基［ａｌｋｙｎｙｌ］もしくはアルケニル基［ａｌｋｅｎｙｌ］とのモル比（［Ｓｉ−Ｈ］／［ａｌｋｙｎｙｌ］ｏｒ［Ｓｉ−Ｈ］／［ａｌｋｅｎｙｌ］）は、好ましくは０．１〜１０、さらに好ましくは０．５〜２である。
【００４９】
上記ヒドロシリル化反応には種々の遷移金属触媒を用いることができる。具体的には、Ｈ２ＰｔＣｌ６、Ｐｔ（０）−ｄｉｖｉｎｙｌｔｅｔｒａｍｅｔｈｙｌｄｉｓｉｌｏｘａｎｅ  ｃｏｍｐｌｅｘ等の種々白金触媒や、ＲｈＣｌ（ＰＰｈ３）３（Ｐｈ＝ｐｈｅｎｙｌ）等のロジウム触媒のほか、種々ニッケル、コバルト、パラジウム触媒等が挙げられる。
【００５０】
特に好ましくは、光によりヒドロシリル化反応を開始する触媒による、光ヒドロシリル化反応である。光ヒドロシリル化触媒としては、Ｐｔ（ａｃａｃ）２（ａｃａｃ＝ａｃｅｔｙｌａｃｅｔｏｎａｔｅ）、Ｐｔ（ｂａ）２（ｂａ＝ｂｅｎｚｏｙｌａｃｅｔｏｎａｔｅ）、Ｐｔ（ｄｂｍ）２（ｂｄｍ＝ｄｉｂｅｎｚｏｙｌｍｅｔｈａｎａｔｅ）、Ｐｔ（ｈｆａｃ）２（ｈｆａｃ＝ｈｅｘａｆｌｕｏｒｏａｃｅｔｈｙｌａｃｅｔｏｎａｔｅ）等の種々白金触媒や、Ｎｉ（ａｃａｃ）２、Ｐｄ（ａｃａｃ）２等の種々ニッケル、コバルト、パラジウム触媒等が挙げられる。
【００５１】
ヒドロシリル化反応を開始する遷移触媒の濃度は特に制限されるものではないが、効率的な発光ゲルの形成、均一な高分子網目構造の形成、発光効率、製造コストを考慮した場合、好ましくは０．００１ｇ／Ｌ〜１０ｇ／Ｌ、特に好ましくは０．０１ｇ／Ｌ〜１ｇ／Ｌの範囲である。
【００５２】
反応温度は、通常−３０℃〜３００℃までにわたって実施することができるが、好ましくは０〜２００℃、より好ましくは２０〜１５０℃である。反応時間は一般的に使用するモノマー、触媒の種類や濃度、溶媒の種類により適宜決定されるが、１分から２４０時間の範囲を取り得る。
【００５３】
本発明の発光ゲルには、本発明の効果が阻害されない範囲において、必要に応じて、添加剤、例えば、酸化防止剤、分散剤などを配合してもよい。
【００５４】
上記発光ゲルを発光層として含むＥＣＬ素子としては、特に制限されるものではなく、様々なものが可能である。具体的には、発光ゲルを電極基板で挟んだ単純な素子、櫛形電極を用いた素子が挙げられる。ＥＣＬ素子の加工方法は特に制限されるものではなく、種々の方法を用いることができる。具体的には、電極間に有機溶媒、低分子発光材料、及び第１の多官能性モノマーと第２の多官能性モノマーとを付加反応させる方法や、発光ゲルを別途合成した後、電極間に挟む方法などが挙げられる。また、必要に応じて、種々のＥＣＬ素子と併用することも可能である。
【実施例】
【００５５】
次に、本発明を実施例によりさらに詳細に説明するが、本発明の発光ゲル、ＥＣＬ素子及び発光ゲルの製造方法は、これらの実施例に限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲内において種々変更を加え得ることは勿論である。
［実施例１］
【００５６】
１，３，５，７−テトラメチルシクロテトラシロキサン及び１，５−ヘキサジエンを用いたピレン含有発光ゲルの合成（１）
【００５７】
アルミホイルを巻いた内径４ｍｍ、長さ９ｃｍのＮＭＲ管へアセチルアセトナートプラチナム（Ｐｔ（ａｃａｃ）２）０．２５μｍｏｌを導入して窒素置換した後、１，３，５，７−テトラメチルシクロテトラシロキサン０．２５ｍｍｏｌ、１，５−ヘキサジエン０．５０ｍｍｏｌ及びピレンのトルエン溶液５５５μｌ(０．１ｍｏｌ／Ｌ)を導入し、上下に振り混ぜ均一な反応溶液を調製した。次いで、暗室にてアルミホイルを取り除き３６５ｎｍの光(１２２０ｍＷ／ｃｍ２)を２０分間照射した後、暗室、室温で２４ｈ放置して透明のゲルを得た。
【００５８】
得られたゲルの紫外可視吸収スペクトルを、島津製作所社製ＳＨＩＭＡＤＺＵ・ＵＶ−１６００ＰＣを用いて測定し、次いで、得られたゲルの蛍光スペクトルを、紫外可視吸収スペクトルにおける最大吸収波長を励起波長として（励起波長：３３８ｎｍ）、島津製作所社製のＳＨＩＭＡＤＺＵ・ＲＦ−１５００を用いて測定した。結果を図１に示す。なお、ピレンのトルエン溶液０．１ｍｏｌ／Ｌを用いて同様にして測定した結果を対照例１として示した。
【００５９】
図１から明らかなように、得られたゲルは、対照例１と比較して、ピレンのモノマー発光に由来する３９０ｎｍ付近の蛍光強度の増加が見られた。
［実施例２］
【００６０】
１，３，５，７−テトラメチルシクロテトラシロキサン及び１，５−ヘキサジエンを用いたピレン含有発光ゲルの合成（２）
【００６１】
ピレンのトルエン溶液の濃度を１０ｍｏｌ／Ｌとした以外は実施例１と同様にして、透明のゲルを得た。
【００６２】
得られたゲルの蛍光スペクトルを、実施例１と同様にして測定した（励起波長：３３８ｎｍ）。結果を図２に示す。なお、ピレンのトルエン溶液１０ｍｏｌ／Ｌを用いて同様にして測定した結果を対照例２として示した。
【００６３】
図２から明らかなように、得られたゲルは、対照例２と比較して、それぞれピレンのモノマー発光及びエキシマー発光に由来する３９０ｎｍ及び４７５ｎｍ付近の蛍光強度の増加が見られた。
［実施例３］
【００６４】
１，３，５，７−テトラメチルシクロテトラシロキサンと１，９−デカジエンを用いたピレン含有発光ゲルの合成（１）
【００６５】
１，５−ヘキサジエンの代わりに１，９−デカジエンを用いた以外は実施例１と同様にして、透明ゲルを得た。
【００６６】
得られたゲルの蛍光スペクトルを、実施例１と同様にして測定した。結果を図１に示す。
【００６７】
図１から明らかなように、得られたゲルは、対照例１と比較して、ピレンのモノマー発光に由来する３９０ｎｍ付近の蛍光強度の増加が見られた。
［実施例４］
【００６８】
１，３，５，７−テトラメチルシクロテトラシロキサンと１，９−デカジエンを用いたピレン含有発光ゲルの合成（２）
【００６９】
ピレンのトルエン溶液の濃度を１０ｍｏｌ／Ｌとした以外は実施例３と同様にして、透明のゲルを得た。
【００７０】
得られたゲルの蛍光スペクトルを、実施例２と同様にして測定した。結果を図２に示す。
【００７１】
図２から明らかなように、得られたゲルは、対照例２と比較して、それぞれピレンのモノマー発光及びエキシマー発光に由来する３９０ｎｍ及び４７５ｎｍ付近の蛍光強度の増加が見られた。
［実施例５］
【００７２】
１，３，５，７，９，１１，１３，１５−オクタキス(ジメチルシロキシ)ペンタシクロ［９，５，１，１，１，１］オクタシルセスキオキサンと１，５−ヘキサジエンを用いたピレン含有発光ゲルの合成（１）
【００７３】
１，３，５，７−テトラメチルシクロテトラシロキサンの代わりに１，３，５，７，９，１１，１３，１５−オクタキス(ジメチルシロキシ)ペンタシクロ［９，５，１，１，１，１］オクタシルセスキオキサンを用いた以外は実施例１と同様にして、透明ゲルを得た。
【００７４】
得られたゲルの蛍光スペクトルを、実施例１と同様にして測定した。結果を図１に示す。
【００７５】
図１から明らかなように、得られたゲルは、対照例１と比較して、ピレンのモノマー発光に由来する３９０ｎｍ付近の蛍光強度の増加が見られた。
［実施例６］
【００７６】
１，３，５，７，９，１１，１３，１５−オクタキス(ジメチルシロキシ)ペンタシクロ［９，５，１，１，１，１］オクタシルセスキオキサンと１，５−ヘキサジエンを用いたピレン含有発光ゲルの合成（２）
【００７７】
ピレンのトルエン溶液の濃度を１０ｍｏｌ／Ｌとした以外は実施例５と同様にして、透明のゲルを得た。
【００７８】
得られたゲルの蛍光スペクトルを、実施例２と同様にして測定した。結果を図２に示す。
【００７９】
図２から明らかなように、得られたゲルは、対照例２と比較して、それぞれピレンのモノマー発光及びエキシマー発光に由来する３９０ｎｍ及び４７５ｎｍ付近の蛍光強度の増加が見られた。
［実施例７］
【００８０】
１，３，５，７，９，１１，１３，１５−オクタキス(ジメチルシロキシ)ペンタシクロ［９，５，１，１，１，１］オクタシルセスキオキサンと１，５−ヘキサジエンによるピレン含有発光ゲルの合成（１）
【００８１】
１，５−ヘキサジエンの代わりに１，９−デカジエンを用いた以外は実施例５と同様にして、透明ゲルを得た。
【００８２】
得られたゲルの蛍光スペクトルを、実施例１と同様にして測定した。結果を図１に示す。
【００８３】
図１から明らかなように、得られたゲルは、対照例１と比較して、ピレンのモノマー発光に由来する３９０ｎｍ付近の蛍光強度の増加が見られた。
［実施例８］
【００８４】
１，３，５，７，９，１１，１３，１５−オクタキス(ジメチルシロキシ)ペンタシクロ［９，５，１，１，１，１］オクタシルセスキオキサンと１，５−ヘキサジエンによるピレン含有発光ゲルの合成（２）
【００８５】
ピレンのトルエン溶液の濃度を１０ｍｏｌ／Ｌとした以外は実施例７と同様にして、透明ゲルを得た。
【００８６】
得られたゲルの蛍光スペクトルを、実施例２と同様にして測定した。結果を図２に示す。
【００８７】
図２から明らかなように、得られたゲルは、対照例２と比較して、それぞれピレンのモノマー発光及びエキシマー発光に由来する３９０ｎｍ及び４７５ｎｍ付近の蛍光強度の増加が見られた。
［実施例９］
【００８８】
１，３，５，７−テトラメチルシクロテトラシロキサンと１，５−ヘキサジエンを用いたアントラセン含有発光ゲルの合成
【００８９】
ピレンの代わりにアントラセンを用いた以外は実施例２と同様にして、透明ゲルを得た。
【００９０】
得られたゲルの蛍光スペクトルを、実施例２と同様にして測定した。結果を図３に示す。なお、アントラセンのトルエン溶液１０ｍｏｌ／Ｌを用いて同様にして測定した結果を対照例３として示した。
【００９１】
図３から明らかなように、得られたゲルは、対照例３と比較して、４０２ｎｍ付近の蛍光強度の増加が見られた。
［実施例１０］
【００９２】
１，３，５，７−テトラメチルシクロテトラシロキサンと１，９−デカジエンを用いたアントラセン含有発光ゲルの合成
【００９３】
ピレンの代わりにアントラセンを用いた以外は実施例４と同様にして、透明ゲルを得た。
【００９４】
得られたゲルの蛍光スペクトルを、実施例４と同様にして測定した。結果を図４に示す。なお、実施例９でアントラセンのトルエン溶液１０ｍｏｌ／Ｌを用いて測定した結果を対照例３として示した。
【００９５】
図４から明らかなように、得られたゲルは、対照例３と比較して、４０３ｎｍ付近の蛍光強度の増加が見られた。
［実施例１１］
【００９６】
１，３，５，７，９，１１，１３，１５−オクタキス(ジメチルシロキシ)ペンタシクロ［９，５，１，１，１，１］オクタシルセスキオキサンと１，９−デカジエンを用いたアントラセン含有発光ゲルの合成
【００９７】
ピレンの代わりにアントラセンを用いた以外は実施例６と同様にして、透明ゲルを得た。
【００９８】
得られたゲルの蛍光スペクトルを、実施例９と同様にして測定した。結果を図３に示す。
【００９９】
図３から明らかなように、得られたゲルは、対照例３と比較して、４０２ｎｍ付近の蛍光強度の増加が見られた。
［実施例１２］
【０１００】
１，３，５，７，９，１１，１３，１５−オクタキス(ジメチルシロキシ)ペンタシクロ［９，５，１，１，１，１］オクタシルセスキオキサンと１，９−デカジエンを用いたアントラセン含有発光ゲルの合成
【０１０１】
ピレンの代わりにアントラセンを用いた以外は実施例８と同様にして、透明ゲルを得た。
【０１０２】
得られたゲルの蛍光スペクトルを、実施例１０と同様にして測定した。結果を図４に示す。
【０１０３】
図４から明らかなように、得られた透明ゲルは、対照例３と比較して、４０３ｎｍ付近の蛍光強度の増加が見られた。
【産業上の利用可能性】
【０１０４】
上述したように、本発明によれば、発光溶液中に低分子発光材料が極めて均一に分散された発光ゲルを得ることができる。従って、本発明の発光ゲルは、ＥＣＬ素子に用いた場合極めて優れた発光効率を達成することができるので、携帯電話、ポータブルゲーム機、ポータブル音楽プレーヤー、ポータブル映像プレーヤー等の携帯端末等の表示ディスプレイ用のＥＣＬ素子の発光層として極めて有用である。
【図面の簡単な説明】
【０１０５】
【図１】本発明のピレン（０．１ｍｏｌ／Ｌ）含有発光ゲルの発光スペクトルである（実施例１、３、５及び７）。
【図２】本発明のピレン（１０ｍｏｌ／Ｌ）含有発光ゲルの発光スペクトルである（実施例２、４、６及び８）。
【図３】本発明のアントラセン（１０ｍｏｌ／Ｌ）含有発光ゲルの発光スペクトルである（実施例９及び１１）。
【図４】本発明のアントラセン（１０ｍｏｌ／Ｌ）含有発光ゲルの発光スペクトルである（実施例１０及び１２）。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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