JP2003183363A - 青色電界発光高分子およびこれを用いた有機電界発光素子 - Google Patents
青色電界発光高分子およびこれを用いた有機電界発光素子Info
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Abstract
電界発光素子を提供する。 【解決手段】 下記一般式(1)で表される青色電界発
光高分子。 (式中、Arは炭素数6〜26の芳香族基、または異種
原子を含んでいてもよい炭素数4〜14のヘテロ芳香族
基であって、前記芳香族基またはヘテロ芳香族基には炭
素数1〜12の線状、分岐状または環状アルキル基、ア
ルコキシ基またはアミノ基を一つ以上含んでいてもよ
く;RおよびR’は、各々水素原子、または炭素数1〜
12の線状、分岐状もしくは環状アルキル基、または炭
素数1〜12の線状もしくは分岐状アルコキシ基、また
は炭素数6〜14の芳香族基であって、前記芳香族基に
は炭素数1〜12の線状、分岐状もしくは環状アルキル
基、または炭素数1〜12の線状もしくは分岐状アルコ
キシ基、またはアミノ基、または炭素数1〜12の線状
もしくは分岐状アルキル基が置換したアミノ基が置換可
能であり;nは0.01〜0.99である。)
Description
子およびこれを用いた有機電界発光素子に関し、さらに
詳細には、ポリアリーレン高分子の主鎖にビフェニル単
位を含ませたことを特徴とする青色電界発光高分子およ
びこれを用いた有機電界発光素子に関する。
ak社のC.W.Tangによって機能分離された多層
構造の素子が発表されて以来、軽量化、薄膜化および色
相の多様化が容易であり、スイッチング速度が速く、低
い駆動電圧で高い輝度が得られる利点から、10を超え
る多くの研究が進んでいる。その結果、多層薄膜構造の
導入の際の素子の均衡的な電荷注入、ドーピングによる
色相の調節と量子効率向上、合金などを用いた新規電極
材料の開発など素子の性能面において刮目に値する成長
を遂げた。
と作製工程面から、大きく、低分子物質を用いた素子と
高分子物質を用いた素子とに分類することができる。低
分子物質を用いた素子は、真空蒸着を通じて薄膜を製造
し、発光材料の精製と高純度化が容易で、カラー画素を
具現し易い特長があるが、実質的な応用のためには量子
効率の向上と薄膜の結晶化防止、そして色純度の向上な
ど解決すべき問題が依然として残っている。低分子を用
いた電界発光ディスプレーは、日本と米国を中心に多く
の研究が進行されてきており、日本の出光興産社が19
97年に色変換層(color changing medium)を用いたカ
ラー方式で10インチフルカラー有機電界発光ディスプ
レーを初めて紹介し、パイオニア社も手動駆動方式の5
インチフルカラー有機電界発光ディスプレーを紹介し
た。最近は、パイオニア社とモトローラ社が有機電界発
光ディスプレーを端末機に採用した携帯電話機の量産に
合意し、遠からず低分子電界発光ディスプレーが商品化
される可能性を示唆した。
る研究は、1990年にケンブリッジグループによって
π‐共役高分子であるポリ(1,4−フェニレンビニレ
ン)(PPV)に電気を流したとき発光するという事実
が報告されて以来、それに対する盛んな研究が進んでき
ている。π‐共役高分子は、一重結合(或いは、σ‐結
合)と二重結合(或いはπ‐結合)が交互にある化学構
造を持っているため、偏在化することなく結合鎖に沿っ
て比較的自由に動けるπ‐電子を有する。このようなπ
‐共役高分子の半導体的な性質によってHOMO‐LU
MOバンドギャップに該当する全可視光領域の光を分子
設計を通じて容易に得ることができ、スピンコーティン
グあるいはプリンティング方法で簡単に薄膜を形成する
ことができので、製造工程が簡単で、低コストとなり、
且つ、高いガラス転移温度を持っているので機械的性質
に優れている特長がある。したがって、高分子電界発光
ディスプレーが、長期的には低分子電界発光ディスプレ
ーに比べて商業的な面でより高い競争力をもつと予想さ
れている。
る最大の問題点は、低分子電界発光素子に比べて発光輝
度が低く、発光高分子の劣化による耐久性に問題がある
という点である。高分子物質は、合成する方法によって
分子鎖内に劣化を促進する欠陥などが存在することがで
き、精製し難いので高純度化に難がある。しかし、これ
らの問題は、高分子内の欠陥を最小化できる重合技術の
開発と、合成された高分子内に存在する不純物を最大限
に除去できる精製技術の開発によって克服することがで
きる。したがって、このような方法で合成された高分子
物質を素子の性能に持続的に反映させることによってよ
り高い水準の素子を具現できることと期待される。
は、発光特性が改善された新規青色電界発光高分子を提
供することにその目的がある。
分子を発光層として導入した有機電界発光素子を提供す
ることにある。
に、本発明の第一は、下記一般式(1)で表される青色
電界発光高分子を提供するものである。
基、または異種原子を含んでいてもよい炭素数4〜14
のヘテロ芳香族基であって、前記芳香族基またはヘテロ
芳香族基には炭素数1〜12の線状、分岐状または環状
アルキル基、アルコキシ基またはアミノ基を一つ以上含
んでいてもよく;RおよびR’は、各々水素原子、また
は炭素数1〜12の線状、分岐状もしくは環状アルキル
基、または炭素数1〜12の線状もしくは分岐状アルコ
キシ基、または炭素数6〜14の芳香族基であって、前
記芳香族基には炭素数1〜12の線状、分岐状もしくは
環状アルキル基、または炭素数1〜12の線状もしくは
分岐状アルコキシ基、またはアミノ基、または炭素数1
〜12の線状もしくは分岐状アルキル基が置換したアミ
ノ基が置換可能であり;nは0.01〜0.99であ
る。) 本発明の第二は、前記青色電界発光高分子を発光層とし
て導入した有機電界発光素子を提供するものである。
する。
ニル単位をポリアリーレンポリマー主鎖に導入させた、
下記一般式(1)で表される青色電界発光高分子を提供
する。
6〜26の芳香族基、または異種原子を含んでいてもよ
い炭素数4〜14のヘテロ芳香族基であって、前記芳香
族基またはヘテロ芳香族基には炭素数1〜12の線状、
分岐状または環状アルキル基、アルコキシ基またはアミ
ノ基を一つ以上含んでいてもよく;RおよびR’は、各
々水素原子、または炭素数1〜12の線状、分岐状もし
くは環状アルキル基、または炭素数1〜12の線状もし
くは分岐状アルコキシ基、または炭素数6〜14の芳香
族基であって、前記芳香族基には炭素数1〜12の線
状、分岐状もしくは環状アルキル基、または炭素数1〜
12の線状もしくは分岐状アルコキシ基、またはアミノ
基、または炭素数1〜12の線状もしくは分岐状アルキ
ル基が置換したアミノ基が置換可能であり;nは0.0
1〜0.99である。
アリーレン(Ar)における炭素数4〜14のヘテロ芳
香族としては、チオフェンやピロールがあり、Ar構造
としては好ましくは、下記一般式(2)または(3)で
表される構造のいずれかを有し、さらに好ましくは、ア
ルキルフルオレン構造を使用ものである。
およびR2は、各々炭素数1〜12より好ましくは炭素
数5〜12の線状、分岐状もしくは環状アルキル基、ま
たは炭素数1〜12より好ましくは炭素数5〜12の線
状もしくは分岐状アルコキシ基、またはアミノ基、また
は炭素数1〜12より好ましくは炭素数5〜12の線状
もしくは分岐状アルキル基が置換したアミノ基である。
このようなアルキル基としては、メチル基、エチル基、
プロピル基、ペンチル基、ヘキシル基、ヘプチル基、オ
クチル基、デシル基等がある。また、このようなアルコ
キシ基としては、メトキシ基、エトキシ基、プロポキシ
基、ペントキシ基、ヘキシルオキシ基、ヘプチルオキシ
基、オクチルオキシ基、デシルオキシ基等がある。
ては、炭素数1〜12より好ましくは炭素数5〜12の
線状、分岐状もしくは環状アルキル基である。このよう
なアルキル基としては、メチル基、エチル基、プロピル
基、ペンチル基、ヘキシル基、ヘプチル基、オクチル
基、デシル基等がある。または炭素数1〜12より好ま
しくは炭素数5〜12の線状もしくは分岐状アルコキシ
基である。このようなアルコキシ基としては、メトキシ
基、エトキシ基、プロポキシ基、ペントキシ基、ヘキシ
ルオキシ基、ヘプチルオキシ基、オクチルオキシ基、デ
シルオキシ基等がある。または炭素数6〜14の芳香族
基としては、ベンゼン、ペンタレン、インデン、ナフタ
レン、アズレン、ビフェニレン、フルオレン、フェナレ
ン、フルオランテンから誘導される一価の芳香族基が例
示できる。
フェニル単位をポリマー主鎖に導入することによって高
分子系青色発光材料における最大の問題点の一つであ
る、素子駆動時に一般的に起こる素子特性の低下、色純
度および色安定性の問題を解決することができる。つま
り、アルコキシ基を含んだビフェニル構造はツイスト構
造をもつため、青色発光高分子の最大の欠点の一つであ
るエクシマ−エクシプレックスを抑制することができ、
また、素子の駆動時電流の流れを制御する効果を有する
ことから、素子の効率と色純度の面で大きな向上を達成
することができる。
量は、約1万ないし20万が好ましい。このように本発
明の高分子の数平均分子量の下限を定める理由は、電界
発光素子の作製時高分子の分子量が薄膜形成特性および
素子の寿命に重要な要因として作用すること、特に、分
子量が1万より小さすぎる場合には素子作製および駆動
に際して結晶化などの原因となるためである。一方、最
高分子量を20万に限定する理由は、通常、Pd(0)
またはNi(0)−媒介アリールカップリング反応によ
って生産される高分子の分子量が20万を超え難いから
である。
限り狭いほど多様な電界発光特性、特に、素子の寿命に
有利であり、本発明では1.5ないし5の範囲に制限す
る。
界発光高分子を用いて発光層を形成してなる。このよう
な有機電界発光素子は、公知の陽極/発光層/陰極、陽
極/バッファ層/発光層/陰極、陽極/正孔輸送層/発
光層/陰極、陽極/バッファ層/正孔輸送層/発光層/
陰極、陽極/バッファ層/正孔輸送層/発光層/電子輸
送層/陰極、陽極/バッファ層/正孔輸送層/発光層/
正孔遮断層/陰極などの構造で形成されることができる
が、これに限定されるのではない。
常的に使用される物質を使用することができ、好ましく
は、銅フタロシアニン、ポリチオペン、ポリアニリン、
ポリアセチレン、ポリピロール、ポリフェニレンビニレ
ン、またはこれらの誘導体を使用することができるが、
これに限定されるのではない。
される物質を使用することができ、好ましくは、ポリト
リフェニルアミンを使用することができるが、これに限
定されるのではない。
される物質を使用することができ、好ましくは、ポリオ
キサジアゾールを使用することができるが、これに限定
されるのではない。
される物質を使用することができ、好ましくは、LiF
またはMgF2などを使用することができるが、これに
限定されるのではない。
な装置や方法を必要としなく、通常の高分子を用いた有
機電界発光素子の作製方法によって作製されることがで
きる。
に説明するが、下記の実施例は説明を容易にするための
ものであって、本発明が下記実施例に限定されるのでは
ない。
電界発光高分子の製造方法を概略的に示した。
る。
00mlに溶かし、K 2CO375g(551mmol)
とアドゼン(メチルトリアルキルアンモニウム)2cc
を添加した。1−ブロモオクタン90g(466mmo
l)を添加し攪拌しながら、2日間還流させた。反応の
後、水とCHCl3を使用して抽出し、K2CO3を除去
した。有機層をMgSO4で乾燥した後濃縮し、ヘキサ
ンを展開溶液としてカラムを通過させた。ここで得た流
出物を減圧蒸留して未反応の1−ブロモオクタンを除去
し、53g(収率:87%)の生成物を収得した。生成
化合物の構造は1H−NMRによって確認した。
0mlに溶かし、n‐ブチルリチウム45mlを徐々に
添加した。アセチルアセトネート鉄(Iron(III)acetylac
etonate:以下、Fe(acac)3)25gにTHF50mlを添
加した。前記調製した溶液をサスペンション状態のTH
Fに添加した後、常温で12時間以上攪拌した。反応の
後、HClと水、CHCl3を使用して抽出しFe(a
cac)3を完全に除去した。抽出の後、得られた有機
層を濃縮して少量のヘキサンに溶かしてメタノールで再
沈殿を実施し、15.6g(収率:87%)の生成物を
収得した。生成化合物の構造は1H−NMRにより確認
した。
mlに溶かし、0℃以下で臭素1.3mlをCHCl3
に希釈して徐々に添加しながら反応をTLCで追跡し
た。反応の終了を確認した後、臭素添加を中止し0℃以
下で30分〜1時間攪拌した。反応終了後、水とCHC
l3を使用して抽出した。抽出の後、得られた有機層を
濃縮して展開溶媒としてヘキサンとCHCl3を使用し
てオープンカラムを通過させ、化合物(3)の4,4’
−ジブロモ−1,1’,3,3’−テトラオクチルオキ
シビフェニル(4,4'-dibromo-1,1',3,3'-tetraoctyloxy-
biphenyl)5g(収率:50%)を得た。生成化合物の
構造は1H−NMRにより確認した。1H−NMRの結果
を以下および図3に示す。
l3):δ0.90(t、12H、J=6.9Hz)、
δ1.1(m、40H)、δ1.43(m、4H)、δ
1.59(m、4H)、δ3.55(m、2H)、δ
3.84(m、6H)、δ6.60(d、2H、J=
8.7Hz)、δ7.47(d、2H、J=9Hz) 4) 化合物(4)の製造 2,7−ジブロモフルオレン25g(77mmol)を
トルエン100mlに溶かし、テトラブチルアンモニウ
ムブロミド(Tetrabutylammonium bromide:以下、TBAB)
1.25g(3.85mmol)を添加した。NaOH
31g(770mmol)を水50mlに溶かした溶媒
を添加した後、2日間還流させた。反応の後、水とCH
Cl3で抽出した後有機層をMgSO4で乾燥し濃縮させ
てn−ヘキサンを展開液として使用してカラムを通過さ
せ、蒸留過程を通じて反応せずに残っている1−ブロモ
オクタンを除去して40g(収率:95%)の生成物を
収得した。生成化合物の構造は1H−NMRにより確認
した。1H−NMRの結果を以下に示す。
l3):δ0.65(broads、4H)、δ0.8
7(m、6H)、δ1.21(m、20H)、δ1.9
3(m、4H)、δ7.48(m、4H)、δ7.54
(m、2H) 5) 最終生成物の製造 5−1)ポリ(9,9−ジオクチルフルオレン−co−
1,1’,3,3’−テトラオクチルオキシビフェニ
ル)(50:50)[PFTMBP50]の製造 フラスコ(Schlenk flask)内部を数回真
空化、窒素還流させて水分を完全に除去した後、ビス
1,5−シクロオクタジエンニッケル[Bis(1,5-cyclooc
tadiene)nickel(0);以下、Ni(COD)2]770mg(2.8
mmol)とビピリジル(bipyridal)437
mg(2.8mmol)をグローブボックス(glov
e box)内で投入した後、再び数回にわたって真空
化、窒素還流した。窒素気流下で無水N,N−ジメチル
ホルムアミド(DMF)10mlと1,5−シクロオク
タジエン(COD)2303mg(2.8mmol)、
無水トルエン10mlを添加した。80℃で30分間攪
拌した後、化合物(4)384mg(0.77mmo
l)と化合物(3)577mg(0.77mmol)を
トルエン10mlに希釈して添加した。次いで、器壁に
付着する物質を完全に洗いながらトルエン10mlを添
加した後、80℃で4日間攪拌した。4日後、ブロモペ
ンタフルオロベンゼン1mlを添加し80℃で1日程度
攪拌した。反応の後、温度を60℃に下げた後、前記反
応混合物をHCl:アセトン:メタノール=1:1:2
の溶液に注ぎ入れて沈殿物を生成させ、12時間以上攪
拌した。沈殿物をろ過し少量のクロロホルムに溶かした
後、メタノールで再沈殿して得た沈殿物をろ過により回
収した後、メタノールとクロロホルムを使用して順次ソ
ックスレー抽出を行った。クロロホルム溶液を適宜濃縮
した後、フロリシル(florisil)を使用してカラムを通過
させた。その後、得られたクロロホルム溶液を濃縮して
メタノールで再沈殿させ最終生成物のポリ(9,9−ジ
オクチルフルオレン−co−1,1’,3,3’−テト
ラオクチルオキシビフェニル)(50:50)252m
g(収率:42%)を得た。生成化合物の構造は1H−
NMRにより確認した。前記高分子をGPC(Gel Perme
ation Chromatography)で分析した結果、数平均分子量
は43000で、分子量分布は1.67だった。
オレン−co−1,1’,3,3’−テトラオクチルオ
キシビフェニル)(80:20)[PFTMBP20]
の製造 フラスコ(Schlenk flask)内部を数回真空化、窒素還流
させて水分を完全に除去した後、Ni(COD)288
0mg(3.2mmol)とビピリジル500mg
(3.2mmol)をグーロブボックス内で投入した
後、再び数回にわたって真空化、窒素還流させた。窒素
気流下で無水DMF10mlとCOD346mg(3.
2mmol)、無水トルエン10mlを添加した。80
℃で30分間攪拌した後、化合物(4)700mg
(1.28mmol)と化合物(3)264mg(0.
32mmol)とをトルエン10mlに希釈して添加し
た。次いで、器壁に付着する物質を完全に洗いながらト
ルエン10mlを添加した後、80℃で4日間攪拌し
た。4日後、ブロモペンタフルオロベンゼン1mlを添
加し80℃で1日程度攪拌した。反応の後、温度を60
℃に下げた、前記反応混合物をHCl:アセトン:メタ
ノール=1:1:2の溶液に注ぎ入れて沈殿物を生成さ
せ、12時間以上攪拌した。沈殿物をろ過後少量のクロ
ロホルムに溶かした後、メタノールで再沈殿して得た沈
殿物をろ過により回収した後、メタノールとクロロホル
ムを使用して順次ソックスレー抽出を行った。クロロホ
ルム溶液を適宜濃縮した後、フロリシルを使用してカラ
ムを通過させた。その後、得られたクロロホルム溶液を
濃縮してメタノールで再沈殿して最終生成物であるポリ
(9,9−ジオクチルフルオレン−co−1,1’,
3,3’−テトラオクチルオキシビフェニル)(80:
20)を300mg(収率:51%)得た。生成化合物
の構造は 1H−NMRにより確認した。チャートを図4
に示す。前記高分子をGPCで分析した結果、数平均分
子量は45000で、分子量分布は1.73だった。
電界発光高分子の製造方法を概略的に示す。これを詳細
に説明すると下記の通りである。
トン(500mL)に溶かし、K2CO348.4g(3
50mmol)を添加した。1−ブロモオクタン73.
3g(380mmol)を添加し24時間還流させた。
反応の後、水とCHCl3で抽出してK2CO3を除去し
た。
てn−ヘキサンを展開溶液としてカラムを通過させた。
ここで得た流出物から反応せずに残っている1−ブロモ
オクタンを減圧蒸留過程により除去し、80g(収率:
96%)の生成物を得た。生成化合物の構造は1H−N
MRにより確認した。
(150mL)に溶かした。‐75℃に冷却してn−ブ
チルリチウム100mL(1.2eq)を徐々に添加
し、1時間攪拌した。ここに2−イソプロポキシ−4,
4,5,5−テトラメチル−1,3,2−ジオキサボロ
ラン(2-isopropoxy-4,4,5,5-tetramethyl-1,3,2-dioxab
orolane)32.9g(1.3eq)を添加して1時間反
応させた。反応完了後、水と酢酸エチルで3回抽出し、
無水MgSO4で乾燥、濃縮した後、減圧蒸留によって
未反応の2−イソプロポキシ−4,4,5,5−テトラ
メチル−1,3,2−ジオキサボランを除去して生成物
を収得した。
5g(1.1eq)を無水トルエン(100mL)に溶
かした後、2M Na2CO3150mLを添加し100
℃で36時間反応させた。反応完了後、水と酢酸エチル
で抽出、乾燥した後、展開溶液としてn−ヘキサンを使
用してオープンカラム(Open column)で副反応物を除去
し、24g(収率:84%)の生成物を収得した。生成
化合物の構造は1H−NMRにより確認した。
150mLに溶かした後、0℃に保持しながらブロミン
8.3g(2.1eq)を徐々に添加した。ジメチルオ
キシビフェニルが消えるとブロミン添加を中止し、10
分間攪拌の後反応停止させた。少量のアセトンを添加し
て反応を中止させた後、H2OとCHCl3を使用して抽
出を実施した。有機層をMgSO4で乾燥し後濃縮し、
メタノールで再沈殿させることによって15g(収率:
98%)の生成物を収得した。1H−NMRの結果を以
下に示す。
l3):δ0.90(t、6H、J=6.9Hz)、δ
1.1−1.43(m、20H)、δ1.59(m、4
H)、δ3.85−3.89(m、4H)、δ6.78
(d、2H、J=8.7Hz)、δ7.36(m、4
H、J=9Hz) 5) 最終生成物の製造 5−1)ポリ(9,9−ジオクチルフルオレン−co−
1,1’−ジオクチルオキシビフェニル)(80:2
0)[PFDMBP20]の製造 フラスコ(Schlenk flask)内部を数回真空化、窒素還流
させて水分を完全に除去した後、Ni(COD)288
0mg(3.2mmol)とビピリジル500mg
(3.2mmol)をグローブボックス内で投入した
後、再び数回にわたって真空化、窒素還流させた。窒素
気流下で無水DMF10mlとCOD346mg(3.
2mmol)、無水トルエン10mlを添加した。80
℃で30分間攪拌した後、化合物(4)700mg
(1.28mmol)と化合物(8)182mg(0.
32mmol)をトルエン10mlに希釈して添加し
た。次いで、器壁に付着する物質を完全に洗いながらト
ルエン10mlを添加した後、80℃で4日間攪拌し
た。4日後、ブロモペンタフルオロベンゼン1mlを添
加し80℃で1日程度攪拌した。反応の後、温度を60
℃に下げた後、前記反応混合物をHCl:アセトン:メ
タノール=1:1:2の溶液に注ぎ入れて沈殿物を生成
させ、12時間以上攪拌した。沈殿物をろ過後少量のク
ロロホルムに溶かし、メタノールで再沈殿を行ない得た
沈殿物をろ過して回収した後、メタノールとクロロホル
ムを使用して順次ソックスレー抽出を行った。クロロホ
ルム溶液を適宜濃縮した後、フロリシルを使用してカラ
ムを通過させた。その後、得られたクロロホルム溶液を
濃縮してメタノールで再沈殿させ最終生成物のポリ
(9,9−ジオクチルフルオレン−co−1,1’−ジ
オクチルオキシビフェニル)(80:20)を490m
g(収率:77%)得た。生成化合物の構造は1H−N
MRにより確認した。前記高分子をGPCで分析した結
果、数平均分子量は56000で、分子量分布は2.3
3だった。
オレン−co−1,1’−ジオクチルオキシビフェニ
ル)(90:10)[PFDMBP10]の製造 フラスコ(Schlenk flask)内部を数回真空化、窒素還流
させて水分を完全に除去した後、Ni(COD)288
0mg(3.2mmol)とビピリジル500mg
(3.2mmol)をグローブボックス内で投入した
後、再び数回にわたって真空化、窒素還流させた。窒素
気流下で無水DMF10mlとCOD346mg(3.
2mmol)、無水トルエン10mlを添加した。80
℃で30分間攪拌した後、化合物(4)790mg
(1.44mmol)と化合物(8)90mg(0.1
6mmol)をトルエン10mlに希釈して添加した。
次いで、器壁に付着する物質を完全に洗いながらトルエ
ン10mlを添加した後、80℃で4日間攪拌した。4
日後、ブロモペンタフルオロベンゼン1mlを添加し、
80℃で1日程度攪拌した。反応の後、温度を60℃に
下げた後、前記反応混合物をHCl:アセトン:メタノ
ール=1:1:2溶液に注ぎ入れて沈殿物を生成させ、
12時間以上攪拌した。沈殿物をろ過後少量のクロロホ
ルムに溶かし、メタノールで再沈殿して得た沈殿物をろ
過により回収した後、メタノールとクロロホルムを使用
して順次ソックスレー抽出を行った。クロロホルム溶液
を適宜濃縮した後、フロリシルを使用してカラムを通過
させた。その後、得られたクロロホルム溶液を濃縮して
メタノールで再沈殿し、最終生成物のポリ(9,9−ジ
オクチルフルオレン−co−1,1’−ジオクチルオキ
シビフェニル)(90:10)を340mg(収率:5
2%)得た。生成化合物の構造は1H−NMRにより確
認した。前記高分子をGPCで分析した結果、数平均分
子量は57000で、分子量分布は2.54だった。
エンに溶かし、石英基板上にスピンコーティング方法で
高分子薄膜を形成した後、UV吸収スペクトル、PL(p
hotoluminescence)スペクトル、およびEL(electrolum
inescence)スペクトルを測定した。これらの結果を図5
に示す。製造例1の高分子の最大UV吸収ピークは各々
382nm程であり、最大吸収波長帯を励起波長として
測定した各々の最大PLピークは440nm程であり、
光学特性の差はなかった。
20高分子を用いて電界発光素子を作製した。まず、I
TO(indium-tin oxide)をガラス基板上にコーティング
した透明電極基板を洗浄した後、ITOを感光性樹脂と
エッチング溶液を用いて所望の形状にパタニングし、再
び洗浄した。その上に、伝導性バッファ層としてBay
er社のBatron P 4083を約500〜1100Åの厚さ
にコーティングした後、180℃で約1時間ベーキング
した。次いで、クロロベンゼンやトルエンに溶解させて
製造された有機電気発光高分子溶液をスピンコーティン
グし、ベーキング処理後に真空オーブン内で溶媒を完全
に除去して高分子薄膜を形成させた。高分子溶液は0.
2mmフィルタでろ過してスピンコーティングし、高分
子薄膜厚さは高分子溶液の濃度とスピン速度を調節する
ことによって約50〜100nmの範囲となるように調
節した。次いで、前記発光高分子薄膜上に真空蒸着器を
用いて真空度を4×10-6torr以下に保持しながら
CaとAlを順次蒸着した。蒸着時膜厚さおよび膜の成
長速度はクリスタルセンサーを用いて調節した。このよ
うに作製されたEL素子はITO/PEDOT(poly(3,
4-ethylenedioxy thiophene)/発光高分子/Ca/Al
の構造を有する単層型の素子である。概略的な構造を図
6に示す。なお、発光面積は4mm2であった。
scence)特性を評価しその結果を図7および8に示し
た。前記電界発光素子はいずれも典型的な整流ダイオー
ド特性を示した。駆動電圧は直流電圧として順方向バイ
アス電圧(forwardbias voltage)を使用した。製造例1
のPFTMBP50高分子を使用した素子の場合、駆動
電圧が約4.5Vから開始し(図7)、最大輝度は11
000cd/m2程であり(図8)、素子の最大効率は
1.7cd/Aだった。製造例2のPFDMBP20高
分子を使用した素子の場合、駆動電圧は4.5Vから開
始し(図7)、最大輝度は310cd/m2程であり
(図8)、最大発光効率は0.10cd/Aだった。
1のPFTMBP50の場合、1000cd/m2で
(0.14、0.14)であり、製造例2のPFDMB
P20の場合は300cd/m2で(0.23、0.3
0)であった。図5のELスペクトルから可視光域のう
ち青色地域で発光されることがわかる。作製された電界
発光素子は数回繰り返し駆動された後にも初期の電圧−
電流密度特性をそのまま保持する安定性を見せた。
規青色電界発光高分子を提供することができる。
法を表す概略図である。
法を表す概略図である。
1,1’,3,3’−テトラオクチルオキシビフェニル
(4,4'-dibromo-1,1',3,3'-tetraoctyloxy-biphenyl)の1
H−NMRスペクトルである。
H−NMRスペクトルである。
0とPFTMBP20のUV吸収スペクトル、PLスペ
クトルおよび、電界発光(Electroluminescence)スペク
トルである。
表す断面図である。
た電圧に対する電流密度のグラフである。
電圧に対する輝度のグラフである。
Claims (5)
- 【請求項1】 下記一般式(1)で表される青色電界発
光高分子。 【化1】 (式中、Arは炭素数6〜26の芳香族基、または異種
原子を含んでいてもよい炭素数4〜14のヘテロ芳香族
基であって、前記芳香族基またはヘテロ芳香族基には炭
素数1〜12の線状、分岐状または環状アルキル基、ア
ルコキシ基またはアミノ基を一つ以上含んでいてもよ
く;RおよびR’は、各々水素原子、または炭素数1〜
12の線状、分岐状もしくは環状アルキル基、または炭
素数1〜12の線状もしくは分岐状アルコキシ基、また
は炭素数6〜14の芳香族基であって、前記芳香族基に
は炭素数1〜12の線状、分岐状もしくは環状アルキル
基、または炭素数1〜12の線状もしくは分岐状アルコ
キシ基、またはアミノ基、または炭素数1〜12の線状
もしくは分岐状アルキル基が置換したアミノ基が置換可
能であり;nは0.01〜0.99である。) - 【請求項2】 前記一般式(1)のAr単位が下記一般
式(2)および(3)の構造からなる群から選択される
いずれかの構造を有することを特徴とする請求項1記載
の青色電界発光高分子。 【化2】 (式中、R1およびR2は、各々炭素数1〜12の線状、
分岐状もしくは環状アルキル基、または炭素数1〜12
の線状もしくは分岐状アルコキシ基、またはアミノ基、
または炭素数1〜12の線状もしくは分岐状アルキル基
が置換したアミノ基である。) 【化3】 (式中、R1およびR2は、各々炭素数1〜12の線状、
分岐状もしくは環状アルキル基、または炭素数1〜12
の線状もしくは分岐状アルコキシ基、またはアミノ基、
または炭素数1〜12の線状もしくは分岐状アルキル基
が置換したアミノ基である。) - 【請求項3】 前記一般式(1)のAr単位がアルキル
フルオレンであることを特徴とする請求項2記載の青色
電界発光高分子。 - 【請求項4】 前記発光高分子の数平均分子量が1万な
いし20万であり、分子量分布が1.5〜5であること
を特徴とする請求項1記載の青色電界発光高分子。 - 【請求項5】 請求項1〜5のいずれかに記載の青色電
界発光高分子を発光層として導入した有機電界発光素
子。
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