JP2008536324A - パルス駆動されるディスプレー - Google Patents

Abstract

【課題】
【解決手段】 有機発光デバイスを備えるパルス駆動されるディスプレーであって、前記デバイスが半導体ポリマーを含む有機層を備え、前記ポリマーがフルオレン又はトリアリールアミン繰り返し構造を備え、前記フルオレン又はトリアリールアミン繰り返し構造がポリマー骨格を修飾する基Ｒを有し、Ｒは一般式（Ｉ）を有する。ただし、Ａｒ^１はフェニル、又はナフチルを含む基を表し、Ａｒ^２はフェニル、又はナフチルを含む基を表し、Ｒ’は置換基を表し、Ｒ”＝Ｈ又は置換基であり、ｎ＝０、１、２又は３であり、ｍ＝０又は１であり、ｎ＝０ならｍ＝０という条件付きでｎ’＝１又は２である。
【選択図】 図４

Description

本発明はディスプレー、詳細にはパルス化された駆動条件により駆動されるパッシブマトリックス・ディスプレーに関する。本発明はさらにそのようなディスプレーに使用し得る新しい半導体ポリマーに関する。本発明はなおさらに半導体ポリマーの寿命特性、詳細にはパルス化された駆動条件により駆動されるディスプレーにおける半導体ポリマーの寿命を増すことに関する。

多くのディスプレーは基板上に析出された行と列の交差点に形成された画素のマトリックスから成る。各画素はポリマーＬＥＤ（ＰＬＥＤ）のような発光ダイオード（ＬＥＤ）である。図１を参照すれば、ＬＥＤの構成は透明なガラス又はプラスチック基板１、アノード２及びカソード４から成る。電界発光層３がアノード２とカソード４の間に設けられる。

赤、緑及び青色画素のマトリックスを互いに非常に密接して配置することによりカラーディスプレーが形成される。画素を制御して必要な画像を形成するために「パッシブ」と「アクティブ」のどちらかのマトリックス・ドライバー法が使用される。

アクティブマトリックス・ディスプレーは各画素に直列にトランジスタ（ＴＦＴ）を組み入れ、これは個々の画素の電流、従って輝度に対して制御を行う。制御配線にはより低電流を流すことができるが、これはこれらの電流がＴＦＴドライバーをプログラムするだけでよいからであり、その結果、配線はより微細にできる。またトランジスタは、別の制御信号を受けるまで電流設定を固定し、画素を必要な輝度に保つことができる。アクティブマトリックス・ディスプレーには典型的には直流駆動条件が使用される。

パッシブマトリックス・システムでは、ディスプレーの各行と各列はそれ自身のドライバーを有し、画像を作り出すために、マトリックスは、各画素を要求通りにオン・オフできるように高速で走査される。制御電流は、画素が光る必要があるときは常に存在しなければならない。

Ｐｒｏｃ． ｏｆ ＳＰＩＥ Ｖｏｌ ２８００ （２００３）“Ｏｒｇａｎｉｃ Ｌｉｇｈｔ−Ｅｍｉｔｔｉｎｇ Ｍａｔｅｒｉａｌｓ ａｎｄ Ｄｅｖｉｃｅｓ”に述べられるように、パッシブマトリックス・アドレッシングの原理はむしろ簡単であり、光発生の高速再位置決めに対する目の鈍感さを使用する。画像フレームを表示する必要のある全ての画素に同時にアドレスする代わりに、パッシブマトリックスのアプローチでは、行から行へのスクロールを介して異なる画素が逐次アドレスされる。短時間照明の強度は、全ての画素が全フレーム時間の間発光しているとき（行数ｘ必要な平均総輝度）よりもずっと大きい。フレーム全体のリフレッシュレートが十分大きければ、人間の目はスクロールされた絵を、平均輝度をもつ止まった絵として観察する。パッシブマトリックス駆動の利点は容易なカスタム化と低い基板コストとを考慮に入れた簡単な基板構造である。パルス化された駆動条件は典型的にはパッシブマトリックス・ディスプレーに使用される。

Ｓｙｎｔｈｅｔｉｃ Ｍｅｔａｌｓ ９１ （１９９７） ３−７及びＳｙｎｔｈｅｔｉｃ Ｍｅｔａｌｓ １１３ （２０００） １５５−１５９はパッシブマトリックス有機ＬＥＤの構造についての情報を提供し、その内容を本願に引用して援用する。Ｓｙｎｔｈｅｔｉｃ Ｍｅｔａｌｓ ９１ （１９９７） ３−７の特に図１１（ｃ）に参照が成され、これは蒸着により有機発光層を析出した後にカソードを蒸着することを示す。発光層の溶液析出（例えばインクジェット印刷）もまたこの構造に適用可能である。Ｓｙｎｔｈｅｔｉｃ Ｍｅｔａｌｓ １１３ （２０００） １５５−１５９の記事の背景部はフォトレジスト材料を用いてカソードが如何に縞としてパターン形成されるかについての詳細を提供する。

重要なパラメータはディスプレーの寿命である。不十分な寿命は青色発光ポリマーに特有の問題である。

ＷＯ ０２／０９２７２３及びＷＯ ０４／０８３２７７は共に光デバイス用青色発光ポリマーに関する。両開示は随意に置換された以下の式の繰り返し構造を備える青色発光繰り返し構造に言及している。
ただし、各Ｒ’は水素又は可溶化基から独立に選択される。特に好ましい可溶化基は随意に置換されたアルキル又はアルコキシである。最も好ましくは、Ｒ’はｎ−ブチルである。

両開示はまた随意に置換された以下の式の繰り返し構造にも言及している。
ただし、好ましくは、各Ａｒは随意に置換された以下の式の残基から成る群から独立に選択される。
ただし、ｎ＝１、２又は３であり、Ｒは可溶化基又は水素である。特に好ましい基Ｒは水素又は随意に置換されたアルキル又はアルコキシである。最も好ましくは、Ｒは水素又はブチルである。「ブチル」はｎ−、ｓｅｃ−又はｔｅｒｔ−ブチルを意味すると言われている。

ＷＯ ０２／０９２７２３及びＷＯ ０４／０８３２７７の例において、９、９−ジフェニルフルオレン繰り返し構造を含むＰ１ないしＰ９のポリマーのみが作られ、９、９−ジフェニルフルオレン繰り返し構造が９、９−ジ−ｎ−オクチルフルオレン繰り返し構造に置き換えられた比較ポリマーと比較された。

ＷＯ ０２／０９２７２３は主にポリマーの熱的安定性（Ｔｇ）を増すことに関する。ＷＯ ０４／０８３２７７はデバイス寿命の改善に関するが、これを達成するためにポリマーからＴＦＢを省くことを教示する。ＷＯ ０２／０９２７２３もＷＯ ０４／０８３２７７もパルス駆動されるデバイスに特に関係せず、どちらの開示もパルス駆動されるデバイスに言及さえしない。

ＥＰ １３９４１８８は以下の繰り返し構造を備えるポリマー混合物の寿命の改善に関する。

しかしながら、ＥＰ １３９４１８８は寿命を改善するためにＥＰ １３９４１８８の４ページの式（１）又は（２）により示される繰り返し構造を備えるポリマー混合物を使用することを教示する。これらの式において、末端アリール基（Ｅ_１、Ｅ_３、Ｅ_８及びＥ_９）はそれぞれ３つ以上の置換基を有する。

Ｐｒｏｃ． Ｏｆ ＳＰＩＥ Ｖｏｌ ２８００ （２００３）“Ｏｒｇａｎｉｃ Ｌｉｇｈｔ−Ｅｍｉｔｔｉｎｇ Ｍａｔｅｒｉａｌｓ ａｎｄ Ｄｅｖｉｃｅｓ”によれば、寿命測定は大抵直流駆動で行われる。しかしながら、パッシブマトリックス用途の発光材料の寿命はフルカラーディスプレーで経験するパルス化された駆動条件を用いても試験すべきであると言われている。

有機発光ダイオードに使用するポリマーの寿命の最近の進歩にもかかわらず、有機発光ダイオードを備えるパルス駆動及び直流駆動されるディスプレーに使用する代替ポリマー、好ましくは改善された寿命を有するポリマーに対する必要性が相変わらずある。この点に関し、本発明の特有の問題は以下の繰り返し構造の一つを備える半導体ポリマーのパルス駆動されるディスプレーの寿命を改善することである。

本発明は、本発明の第１の態様において、有機発光デバイスを備えるパルス駆動されるディスプレーであって、前記デバイスが半導体ポリマーを含む有機層を備え、前記ポリマーがフルオレン又はトリアリールアミン繰り返し構造を備え、前記フルオレン又はトリアリールアミン繰り返し構造がポリマー骨格を修飾する基Ｒを有し、Ｒが以下の一般式Ｉを有することを特徴とするパルス駆動されるディスプレーを提供することによりこの問題を解決した。
ただし、Ａｒ^１はフェニル、又はナフチルを含む基を表し、Ａｒ^２はフェニル、又はナフチルを含む基を表し、Ｒ’は置換基を表し、Ｒ”＝Ｈ又は置換基であり、ｎ＝０、１、２又は３であり、ｍ＝０又は１であり、ｎ＝０ならｍ＝０という条件付きでｎ’＝１又は２である。

ｍが１の場合、Ａｒ^１及びＡｒ^２は好ましくはフェニルであり、Ｒ”は好ましくは置換基であり、より好ましくは以下の式の置換基である。
ただし、Ａｒ^２、Ｒ’及びｎ’は上に定義される。この場合、式Ｉの基ＲにおけるＡｒ^２、Ｒ’及びｎ’の各発生頻度は同じでも異なってもよい。

半導体ポリマーにおける上に定義されたトリアリールアミン繰り返し構造は以下Ｔ^１と呼ばれる。半導体ポリマーにおける上に定義されたフルオレン繰り返し構造は以下Ｆ^１と呼ばれる。

上に定義された半導体ポリマーはＤＰＦ又はＰＦＢ繰り返し構造を備える対応するポリマーと比較してパルス駆動されるディスプレーにおいて意外にも優れた寿命を有することが分かった。

本発明の第２の態様は有機発光デバイスに使用するのに適した半導体ポリマーであって、前記ポリマーがトリアリールアミン繰り返し構造を備え、前記トリアリールアミン繰り返し構造がポリマー骨格を修飾する基Ｒを有し、Ｒが以下の一般式Ｉを有するポリマーを提供する。
ただし、Ａｒ^１はフェニル、又はナフチルを含む基を表し、Ａｒ^２はフェニル、又はナフチルを含む基を表し、Ｒ’は置換基を表し、Ｒ”＝Ｈ又は置換基であり、ｎ＝０、１、２又は３であり、ｍ＝０又は１であり、ｎ＝０ならｍ＝０という条件付きでｎ’＝１又は２であり、Ｒ’は３級炭素原子を含む分岐型Ｃ４−Ｃ２０アルキル又はアルコキシ基を表す。

本発明の第３の態様は以下の一般式ＩＩを有する半導体ポリマーを作るモノマーを提供する。
ただし、Ａｒ^１、Ａｒ^２、Ｒ’、Ｒ”、ｍ、ｎ及びｎ’は第２の態様に関連して定義された通りであり、ａ＝１又は２であり、Ａｒはアリール又はヘテロアリール基を表し、「反応基」は重合にあずかれる反応基を表し、以上は、ｎ＝０のときに、Ｒ’が３級炭素原子を含む分岐型Ｃ４−Ｃ２０アルキル又はアルコキシ基を表すことを条件とする。

第２の態様によるポリマーにおける好ましいトリアリールアミン繰り返し構造は、Ｔ^１に対して第１の態様に関連して定義された通りである。

第２の態様によるポリマーにおける好ましいさらなる繰り返し構造は、Ｔ^１を備えるポリマーにおける更なる繰り返し構造に対して第１の態様に関連して定義された通りである。

第２の態様によるポリマーの好ましい機能又は何れか他の特徴は、Ｔ^１を備えるポリマーに対して第１の態様に関連して定義された通りである。

第３の態様によるモノマーにおける好ましいトリアリールアミンは、Ｔ^１に対して第１の態様に関連して定義された通りである。

本発明の第１の態様はさらに以下に述べられる。

Ａｒ^１はナフチルを表してもよい。

好ましくは、Ａｒ^１はフェニルを表す。

Ａｒ^２はナフチルを表してもよい。

好ましくは、Ａｒ^２はフェニルを表す。

好ましくは、Ｒは以下の一般式ＩＩＩを有する。

ｎは好ましくは０又は１又は２である。

ｎは好ましくは１、２又は３である。

ｎは好ましくは１又は２である。

ｎ’＝１のとき、Ｒ’は可溶化基でもよい。

ｎ’＝２のとき、一方又は両方のＲ’は可溶化基でもよい。

可溶化基はＣ１−Ｃ２０アルキル又はアルコキシ基でもよい。分岐型Ｃ４−Ｃ２０アルキル又はアルコキシ基が好ましい。分岐型Ｃ４−Ｃ２０アルキル基がより好ましい。３級炭素原子を含む分岐型Ｃ４−Ｃ２０アルキル又はアルコキシ基がより好ましい。ｔ−Ｂｕが最も好ましい。

一つの実施例において、ｎ＝０のとき、Ｒ’はｔ−Ｂｕを表す。

ｎが１より大きいとき、各Ａｒ^１は同じでも異なってもよい。

ｎが１より大きいとき、好ましくは少なくとも一つのＡｒ^１はフェニルを表す。

ｎ’＝１でＡｒ^２がフェニルを表すとき、Ｒ’は好ましくはパラ位置に配置される。Ｒは以下の一般式ＩＶを有してもよい。

ｎ’＝１のとき、Ｒ’は好ましくはｔ−Ｂｕである。

ｎ’＝２でＡｒ^２がフェニルを表すとき、Ｒ’は好ましくはメタ位置に配置される。Ｒは以下の一般式Ｖを有してもよい。

ｎ’＝２のとき、両方のＲ’は好ましくはｔ−Ｂｕである。

フルオレン繰り返し構造Ｆ^１は以下の一般式ＶＩを有してもよい。
ただし、各Ｒは独立に、上に定義された通りである。

フルオレン繰り返し構造Ｆ^１は以下の式ＶＩＩないしＸＩＩを有してもよい。

Ｆ^１の濃度は５ないし９５ｍｏｌ％でもよい。

Ｆ^１の濃度は２０ないし８０ｍｏｌ％でもよい。

Ｆ^１の濃度は２５ないし５５ｍｏｌ％でもよい。

Ｆ^１の濃度は３０ないし５０ｍｏｌ％でもよい。

トリアリールアミン繰り返し構造Ｔ^１はトリフェニルアミンを含んでもよい。

トリアリールアミン繰り返し構造Ｔ^１は以下の一般式ＸＩＩＩを有してもよい。
ただし、Ａｒはアリール又はヘテロアリール基を表し、Ａｒ^１、Ａｒ^２、Ｒ’、ｎ及びｎ’は第１の態様に関連して何れかに定義された通りである。

トリアリールアミン繰り返し構造Ｔ^１は以下の一般式ＸＩＶａを有してもよい。
ただし、Ｒ’、ｎ及びｎ’は第１の態様に関連して何れかに定義された通りである。

トリアリールアミン繰り返し構造Ｔ^１は以下の式ＸＶａ又はＸＶｂを有してもよい。

ポリマー骨格において、トリアリールアミン繰り返し構造Ｔ^１は二つのさらなる繰り返し構造に直接結合されてもよい。更なる繰り返し構造は本願の何れかに定義された通りである。

トリアリールアミン繰り返し構造Ｔ^１において、一つのトリアリールアミンはもう一つのトリアリールアミンに直接結合されて以下の式ＸＶＩをもたらしてもよい。
ただし、各Ａｒ及びＲは上に定義された通りである。

トリアリールアミン繰り返し構造Ｔ^１において、トリアリールアミンは−Ｎ（Ｒ）（Ａｒ）に直接結合されて以下の式ＸＶＩＩをもたらしてもよい。
ただし、各Ａｒ及びＲは上に定義された通りである。

式ＸＶＩ及びＸＶＩＩにおける各Ａｒはフェニルを表してもよい。

トリアリールアミン繰り返し構造Ｔ^１は以下の式ＸＩＶｂ又はＸＶＩＩＩないしＸＸＩを有してもよい。
ただし、Ｒ’、ｎ及びｎ’は第１の態様に関連して何れかに定義された通りである。

Ｔ^１の濃度は０．５ないし５０ｍｏｌ％でもよい。

Ｔ^１の濃度は２ないし１５ｍｏｌ％でもよい。

Ｔ^１の濃度は５ないし１０ｍｏｌ％でもよい。

Ｔ^１の濃度は約５ｍｏｌ％でもよい。

典型的には半導体ポリマーは共役である。

Ｔ^１及び／又はＦ^１を備える半導体ポリマーは、デバイスのどの層にそれが使用されるかと、共通繰り返し構造の性質とによって正孔輸送、電子輸送及び発光の機能の一つ以上を与えてもよい。

半導体ポリマーは青色発光性であってもよい。「青色発光性」は、電界発光により４００〜５００ｎｍ、より好ましくは４３０〜５００ｎｍの範囲内の波長を有する放射を発する有機材料を意味する。

トリアリールアミン繰り返し構造Ｔ^１を備える半導体ポリマーは発光、特に青色光の発光、及び／又は正孔輸送に使用されてもよい。

トリアリールアミン繰り返し構造Ｔ^１とフルオレン繰り返し構造（Ｆ^１又は別のフルオレン構造）を備える半導体ポリマーは発光、特に青色光の発光、及び／又は正孔輸送に使用されてもよい。

フルオレン繰り返し構造Ｆ^１及びトリアリールアミン構造（Ｔ^１又は別のトリアリールアミン構造）を備える半導体ポリマーは発光、特に青色光の発光、及び／又は正孔輸送に使用されてもよい。

特に好ましい正孔輸送ポリマーはフルオレン繰り返し構造とトリアリールアミン繰り返し構造のＡＢコポリマーである。

フルオレン繰り返し構造Ｆ^１とヘテロアリーレン繰り返し構造を備える半導体ポリマーは電荷輸送又は発光に利用されてもよい。

フルオレン繰り返し構造（Ｆ^１単独で、あるいは他のフルオレン構造を伴って）の半導体ポリマーは電子輸送をもたらすために利用されてもよい。

半導体ポリマーはＴ^１及び／又はＦ^１に加えてさらなる繰り返し構造を備えてもよい。さらなる繰り返し構造はアリーレン繰り返し構造、詳細には、Ｊ． Ａｐｐｌ． Ｐｈｙｓ． １９９６， ７９， ９３４に開示される１，４−フェニレン繰り返し構造、ＥＰ ０８４２２０８に開示されるフルオレン繰り返し構造、例えばＭａｃｒｏｍｏｌｅｃｕｌｅｓ ２０００， ３３（６）， ２０１６−２０２０に開示されるインデノフルオレン繰り返し構造、及び例えばＥＰ ０７０７０２０に開示されるスピロフルオレン繰り返し構造から選択されてもよい。

Ｔ^１及び／又はＦ^１を備える半導体ポリマーに存在し得るさらなる繰り返し構造は、２，７−結合フルオレン、最も好ましくは以下の式ＸＸＩＩの繰り返し構造のようなさらなるフルオレン繰り返し構造を含む。
ただし、Ｒ^２及びＲ^３は独立に、水素又は随意に置換されたアルキル、アルコキシ、アリール、アリールアルキル、ヘテロアリール及びヘテロアリールアルキルから選択される。より好ましくは、Ｒ^２とＲ^３の少なくとも一方は随意に置換されたＣ４−Ｃ２０アルキル又はアリール基を含む。

好ましいさらなるフルオレン繰り返し構造は、随意に置換された９，９−ジアルキル−又は９，９−ジアルコキシ−２，７−フルオレニル、より好ましくは９，９−ジ（ｎ−オクチル）フルオレンから選択される。

Ｔ^１及び／又はＦ^１を備える半導体ポリマーに存在し得るさらなる繰り返し構造は以下に示される式１ないし６から選択された繰り返し構造のようなさらなるトリアリールアミン繰り返し構造を含む。
ただし、Ｘ、Ｙ、Ａ、Ｂ、Ｃ及びＤは独立に、Ｈ又は置換基群から選択される。より好ましくは、Ｘ、Ｙ、Ａ、Ｂ、Ｃ及びＤの一つ以上は独立に、随意に置換された、分岐型又は線状アルキル、アリール、パーフルオロアルキル、チオアルキル、シアノ、アルコキシ、ヘテロアリール、アルキルアリール及びアリールアルキル基から成る群から選択される。最も好ましくは、Ｘ、Ｙ、Ａ及びＢはＣ１−１０アルキルである。

Ｔ^１及び／又はＦ^１を備える半導体ポリマーに存在し得るさらなる繰り返し構造はヘテロアリーレン繰り返し構造を含む。好ましいヘテロアリーレン繰り返し構造は以下の式７〜２１から選択される。
ただし、Ｒ_６及びＲ_７は同じであり、あるいは異なり、それぞれ独立に水素又は置換基、好ましくは、アルキル、アリール、パーフルオロアルキル、チオアルキル、シアノ、アルコキシ、ヘテロアリール、アルキルアリール又はアリールアルキルである。製造を容易にするために、Ｒ_６及びＲ_７は好ましくは同じである。より好ましくは、それらは同じであり、またそれぞれフェニル基である。

さらなる繰り返し構造のそれぞれは随意に置換される。置換基の例は、Ｃ１−２０アルキル又はアルコキシ等の可溶化基、フッ素、ニトロ又はシアノ等の電子求引基、及びポリマーのガラス遷移温度（Ｔｇ）を上げる置換基を含む。

電界発光コポリマーは、例えばＷＯ ００／５５９２７及びＵＳ ６３５３０８３に開示されるように電界発光領域と、正孔輸送領域と電子輸送領域の少なくとも一方とを備えてもよい。正孔輸送領域と電子輸送領域の一方のみが与えられる場合、電界発光領域はまた正孔輸送機能と電子輸送機能の他方を与えてもよい。機能領域に対する適当な繰り返し構造は同じ機能を有する半導体ポリマーに使用するのに適した繰り返し構造に関連して上に議論された通りである。

そのようなポリマー内の異なる領域はＵＳ ６３５３０８３に従ってポリマー骨格に沿って与えられても、ＷＯ ０１／６２８６９に従ってポリマー骨格を修飾する基として与えられてもよい。

半導体ポリマーがＴ^１を備えるときは、Ｔ^１以外の繰り返し構造骨格に窒素原子を含む繰り返し構造がなくてもよい。

本発明の第３の態様に言及すれば、モノマーは以下の一般式ＸＸＩＩＩを有してもよい。
ただし、Ｒ’、ｎ及びｎ’は第２の態様に関連して定義された通りである。

モノマーは以下の一般式ＸＸＩＶを有してもよい。

ただし、Ｒ’、ｎ及びｎ’は第２に態様に関連して定義された通りである。

モノマーは以下の式ＸＸＶないしＸＸＸを有してもよい。

式ＩＩ及びＸＸＩＩＩないしＸＸＸにおける反応基は重合にあずかるのに適当な何れの反応基、例えば以下の何れかに定義される反応基でもよい。両反応基はＢｒでもよい。

随意には第３の態様によるモノマーからの第１の態様に関連して定義されたような半導体ポリマーの好ましい作成方法は、例えばＷＯ ００／５３６５６に述べられるようなＳｕｚｕｋｉ重合、及び例えばＴ． Ｙａｍａｍｏｔｏ， “Ｅｌｅｃｔｒｉｃａｌｌｙ Ｃｏｎｄｕｃｔｉｎｇ Ａｎｄ Ｔｈｅｒｍａｌｌy Ｓｔａｂｌｅ ｐ−Ｃｏｎｊｕｇａｔｅｄ Ｐｏｌｙ （ａｒｙｌｅｎｅ）ｓ Ｐｒｅｐａｒｅｄ ｂｙ Ｏｒｇａｎｏｍｅｔａｌｌｉｃ Ｐｒｏｃｅｓｓｅｓ”， Ｐｒｏｇｒｅｓｓ ｉｎ Ｐｏｌｙｍｅｒ Ｓｃｉｅｎｃｅ １９９３， １７， １１５３−１２０５に述べられるようなＹａｍａｍｏｔｏ重合である。これらの重合技術は共に、金属錯体触媒の金属原子がモノマーのアリール基と脱離基の間に挿入される「金属挿入」を介して機能する。Ｙａｍａｍｏｔｏ重合の場合、ニッケル錯体触媒が使用され、Ｓｕｚｕｋｉ重合の場合、パラジウム錯体触媒が使用される。

例えば、Ｙａｍａｍｏｔｏ重合による線状ポリマーの合成において、二つの反応性ハロゲン基を有するモノマーが使用される。同様に、Ｓｕｚｕｋｉ重合の方法によれば、少なくとも一方の反応基はホウ酸又はホウ素エステルのようなホウ素誘導基であり、他方の反応基はハロゲンである。好ましいハロゲンは塩素、臭素及びヨウ素であり、最も好ましくは臭素である。

従って、この出願全体にわたり図解されるような、繰り返し構造と、アリール基を含む末端基とが適当な反応性脱離基を保持するモノマーから誘導されてもよいことが分かるであろう。繰り返し構造は典型的には二つの適当な反応性脱離基を保持するモノマーから誘導される。

Ｓｕｚｕｋｉ重合はレジオレギュラーコポリマー、ブロックコポリマー及びランダムコポリマーを作成するのに使用されてもよい。詳細には、一方の反応基がハロゲンであり、他方の反応基がホウ素誘導基であるときにホモポリマー又はランダムコポリマーが作成されてもよい。あるいは、第１のモノマーの両反応基がホウ素であり、第２のモノマーの両反応基がハロゲンであるときにブロックコポリマー又はレジオレギュラーコポリマー、特にＡＢコポリマーが作成されてもよい。

ハロゲン化合物の代替として、金属挿入にあずかれる他の脱離基はトシラート、メシラート及びトリフラートを含む基を含む。

本発明は、今度は添付図を参照してより詳細に説明される。

本発明によれば、寿命測定は、定電流において発光が半分だけ減少するのにかかる時間を測定することにより室温（２９５°Ｋ）で得られる。

第１の態様のパルス駆動されるディスプレーはパッシブマトリックス・ディスプレーから成っていてもよい。

図１を参照すれば、本パルス駆動されるディスプレーにおいて構成されるＬＥＤは透明なガラス又はプラスチックの基板１、酸化インジウム錫のアノード２及びカソード４を備える。電界発光層３がアノード２とカソード４の間に設けられる。アノード２とカソード３の間には電荷輸送、電荷注入又は電荷遮断層のようなさらなる層が配置されてもよい。

詳細には、アノードから半導体ポリマーの層の中への正孔注入を助けるためにアノード２と電界発光層３の間に配置されたドープされた有機材料で形成された導電性正孔注入層を設けることが望ましい。ドープされた有機正孔注入材料の例はポリ（エチレン・ジオキシチオフェン）（ＰＥＤＴ）、詳細には、ＥＰ ０９０１１７６及びＥＰ ０９４７１２３に開示されるようなポリスチレン・スルホナート（ＰＳＳ）で、あるいはＵＳ ５７２３８７３及び ＵＳ ５７９８１７０に開示されるようなポリアニリンでドープされたＰＥＤＴを含む。

アノード２と電界発光層３の間に配置された正孔輸送層がもし存在すれば、それは好ましくは５．５ｅＶ以下、より好ましくはおよそ４．８〜５．５ｅＶのＨＯＭＯレベルを有する。繰り返し構造Ｔ^１及び／又はＦ^１を含む半導体ポリマーは正孔輸送層内の（あるいはそれどころか発光層３内の）正孔輸送材料として使用されてもよい。

電界発光層３とカソード４の間に配置された電子輸送層がもし存在すれば、それは好ましくはおよそ３〜３．５ｅＶのＬＵＭＯレベルを有する。繰り返し構造Ｆ^１を含む半導体ポリマーは電子輸送層内の（あるいはそれどころか発光層３内の）電子輸送材料として使用されてもよい。

電界発光層３は電界発光材料単独で構成されてもよく、あるいは一つ以上のさらなる材料と組み合わせた電界発光材料で構成されてもよい。電界発光材料は、例えばＷＯ ９９／４８１６０に開示されるような正孔及び／又は電子輸送材料で混合されてもよい。あるいは電界発光材料は電荷輸送材料に共有結合されてもよい。

層３に使用する適当な電界発光ポリマーは、ポリ（アリーレン・ビニレン）（例えばポリ（ｐ−フェニレン・ビニレン））及びポリアリーレン（例えばポリフルオレン、詳細には２，７−結合９，９ジアルキル・ポリフルオロレンや２，７−結合９，９ジアリルポリフルオロレン；ポリスピロフルオロレン、詳細には２，７−結合ポリ−９，９−スピロフルオロレン；ポリインデノフルオロレン、詳細には２，７−結合ポリインデノフルオロレン；ポリフェニレン、詳細にはアルキル又はアルコキシ置換されたポリ−１，４−フェニレン）を含む。そのようなポリマーは、例えばＡｄｖ． Ｍａｔｅｒ． ２０００ １２（２３） １７３７−１７５０及びその中の参考文献に開示されている。繰り返し構造Ｔ^１及び／又はＦ^１を含む半導体ポリマーは層３内の電界発光材料として使用されてもよい。

カソード４は、電界発光層への電子の注入が可能な仕事関数を有する材料から選択される。カソードと電界発光材料の間の不利な相互作用の可能性のような他の要因がカソードの選択に影響する。カソードはアルミニウム層のような単一の材料から成っていてもよい。あるいは、それは、複数の金属、例えばＷＯ ９８／１０６２１に開示されるようなカルシウムとアルミニウムの２層、ＷＯ ９８／５７３８１、Ａｐｐｌ． Ｐｈｙｓ． Ｌｅｔｔ． ２００２， ８１（４）， ６３４及びＷＯ ０２／８４７５９に開示される元素バリウム、又は電子注入を助ける誘電体材料、例えばＷＯ ００／４８２５８に開示されるフッ化リチウム、又はＡｐｐｌ． Ｐｈｙｓ． Ｌｅｔｔ． ２００１， ７９（５）， ２００１に開示されるフッ化バリウムの薄層を備えてもよい。デバイスへの電子の効率的な注入をもたらすために、カソードは好ましくは３．５ｅＶ未満、より好ましくは３．２ｅＶ未満、最も好ましくは３ｅＶ未満の仕事関数を有する。

発光デバイスは湿気と酸素に敏感になる傾向にある。従って、基板は好ましくは、デバイスへの湿気と酸素の進入を防止する良好なバリヤ特性を有する。基板は一般的にガラスであるが、特にデバイスの可撓性が望ましい場所には代わりの基板が使用されてもよい。例えば、基板は、プラスチック層とバリヤ層が交互に繰り返される基板を開示するＵＳ ６２６８６９５におけるようにプラスチックから成っていてもよく、あるいはＥＰ ０９４９８５０に開示されるように薄いガラスとプラスチックのラミネートから成っていてもよい。

デバイスは好ましくは、湿気と酸素の進入を防止するために封止材（図示せず）で封止される。適当な封止材は、ガラスシート、適当なバリヤ特性を有するフィルム（例えばＷＯ ０１／８１６４９に開示されるようなポリマーと誘電体の交互積層のような）又は気密容器（例えばＷＯ ０１／１９１４２に開示されるような）を含む。基板又は封止材を通って浸透し得る如何なる大気中の湿気及び／又は酸素も吸収するゲッター材料が基板と封止材の間に設けられる。

実際のデバイスにおいて、電極の少なくとも一方は、光が放射されるために半透明である。アノードが透明である場合、それは典型的には酸化インジウム錫を含む。透明カソードの例は例えばＧＢ ２３４８３１６に開示される。

図１の実施例は、まず基板上にアノードを形成した後に電界発光層とカソードを析出することにより形成されるデバイスを図解するが、発明のデバイスが、まず基板上にカソードを形成した後に電界発光層とアノードを析出することによっても形成できることが分かるであろう。

第１の態様によるディスプレーの作成において、半導体ポリマーは層を形成するために溶液から析出されてもよい。ポリアリーレン、詳細にはポリフルオレン用の適当な溶媒は、トルエン及びキシレンのようなモノ−又はポリ−アルキルベンゼンを含む。特に好ましい溶液析出技術はスピンコーティングとインクジェット印刷である。

インクジェット印刷は特に大情報量ディスプレー、詳細にはフルカラーディスプレーに適している。ＯＬＥＤのインクジェット印刷は例えばＥＰ ０８８０３０３に述べられる。

多層のデバイスが溶液処理により形成される場合、当業者は、後続層の析出の１層前を架橋することにより、あるいはこれらの層の第１層が形成される材料が第２層を析出するのに使用される溶媒に溶解しないように隣接層の材料を選択することにより隣接層の混合を防止する技術に気づくであろう。

発光デバイスは以下のように作られた。

Ｂａｙｔｒｏｎ Ｐ（登録商標）として独国のＨ Ｃ Ｓｔａｒｃｋ ｏｆ Ｌｅｖｅｒｋｕｓｅｎから入手可能なポリ（エチレン・ジオキシチオフェン）／ポリ（スチレン・スルホナート）（ＰＥＤＴ／ＰＳＳ）がスピンコーティングによりガラス基板（米国、コロラド州、Ａｐｐｌｉｅｄ Ｆｉｌｍｓから入手可能）上に支持された酸化インジウム錫アノードの上に析出された。Ｆ８−ＴＦＢ（以下に示される）の正孔輸送層がＰＥＤＴ／ＰＳＳ層の上にキシレン溶液からスピンコーティングにより約１０ｎｍの厚さに析出され、１時間１８０℃で加熱された。ポリマー１、２、３、４、５、又は６がＦ８−ＴＦＢの層の上にキシレン溶液からスピンコーティングによりおよそ６５ｎｍの厚さに析出された。次いで、半導体ポリマーの上にバリウムの第１層を約１０ｎｍに上る厚さに、またアルミニウム・バリウムの第２層を約１００ｎｍの厚さに蒸着することによりＢａ／Ａｌカソードがポリマーの上に形成された。最後に気密シールを形成するためにデバイスが、デバイスの上に置かれたゲッターを含む金属の囲いを用いてシールされ、基板の上に接着された。

発光デバイスにおける発光層として以下のポリマーが使用された。
１（６５％Ｆ８、３０％ＤＰＦ、５％ＰＦＢ）
２（６５％Ｆ８、３０％ＤＰＦ、５％Ｎ１０）
３（５０％Ｆ８、３０％ＤＰＦ、１０％ＴＦＢ、１０％ＰＦＢ）
４（５０％Ｆ８、３０％ＤＰＦ、１０％ＴＦＢ、１０％Ｎ１０）
５（６５％Ｆ８、３０％ＤＰＦ、５％ＰＦＢ）
６（６５％Ｆ８、３０％ＤＰＦ、５％Ｎ１０)
発光が定電流において半分だけ減少するのにかかる時間を測定することにより直流及びパルス寿命が室温（２９５°Ｋ）において得られた。直流寿命は８００ｃｄ／ｍ^２の初期発光から測定された。パルス寿命は１４，０００ｃｄ／ｍ^２の初期発光から測定された。パルス寿命に対し、マルチプレックス比（ＭＵＸ）は６４で、繰り返し周波数は６０Ｈｚであった。

結果は表１ないし３に示される。結果は、ポリマーが本発明によるトリアリールアミン繰り返し構造Ｔ^１を備えるときにＰＦＢ又はＤＰＦをそれぞれ備える対応するポリマーと比較してパルス寿命が増すことを明確に示している。

発光デバイスの構造を示す。 パッシブマトリックス・デバイスを示す。 アクティブマトリックス・デバイスを示す。 「ＰＦＢ」、「Ｎ１０」、「ＤＰＦ」、「Ｐ１１」、及び「Ｐ１５」の構造を示す。

符号の説明

１ 基板
２ アノード
３ 電界発光層
４ カソード

Claims (22)

1. 有機発光デバイスを備えるパルス駆動されるディスプレーであって、前記デバイスが半導体ポリマーを含む有機層を備え、前記ポリマーがフルオレン又はトリアリールアミン繰り返し構造を備え、前記フルオレン又はトリアリールアミン繰り返し構造がポリマー骨格から分岐する基Ｒを有し、Ｒが以下の一般式Ｉを有し、
   Ｉ式において、Ａｒ^１はフェニル、又はナフチルを含む基を表し、Ａｒ^２はフェニル、又はナフチルを含む基を表し、Ｒ’は置換基を表し、Ｒ”＝Ｈ又は置換基であり、ｎ＝０、１、２又は３であり、ｍ＝０又は１であり、ｎ＝０ならｍ＝０という条件付きでｎ’＝１又は２であるディスプレー。
2. Ｒ’は分岐Ｃ４〜Ｃ２０アルキル又はアルコキシ基である請求項１に記載のディスプレー。
3. Ｒ’はｔ−Ｂｕを表す請求項２に記載のディスプレー。
4. ｎ＝１、およびＡｒ^２がフェニルであるとき、Ｒ’はパラに位置する請求項１ないし３のいずれかに記載のディスプレー。
5. ｎ’＝２、およびＡｒ^２がフェニルであるとき、Ｒ’はメタに位置する請求項１ないし３のいずれかに記載のディスプレー。
6. 前記フルオレン繰返し単位が一般式ＶＩを有する請求項１ないし５のいずれかに記載のディスプレーであって、
   上記式ＶＩにおけるＲは独立して請求項１ないし５のいずれかで定義されるディスプレー。
7. 前記トリアリールアミン繰返し単位はトリフェニルアミンを有する請求項１ないし６のいずれかに記載のディスプレー。
8. 前記トリアリールアミン繰返し単位は一般式ＸＩＶａを有する請求項７に記載のディスプレーであって、
   上記式ＸＩＶａにおけるＲ’、ｎおよびｎ’は請求項１ないし５のいずれかで定義されるディスプレー。
9. 前記トリアリールアミン繰返し単位は一般式ＸＩＶｂを有する請求項７に記載のディスプレーであって、
   上記式ＸＩＶｂにおけるＲ’、ｎおよびｎ’は請求項１ないし５のいずれかで定義されるディスプレー。
10. 前記半導体ポリマーは青色発光ポリマーである請求項１ないし９のいずれかに記載のディスプレー。
11. 前記半導体ポリマーは正孔輸送ポリマーである請求項１ないし９のいずれかに記載のディスプレー。
12. 前記半導体ポリマーは、１，４−フェニレン繰り返し構造、インデノフルオレン繰り返し構造、スピロフルオレン繰り返し構造、２，７結合フルオレン繰返し構造、トリアリールアミン繰返し構造およびヘテロアリーレン繰返し構造から選択される１または２以上に繰返し単位をさらに含む請求項１ないし１１のいずれかに記載のディスプレー。
13. 前記半導体ポリマーは、溶液から蒸着されて層を形成する請求項１ないし１２のいずれかに記載のディスプレー。
14. 有機発光デバイスに使用するのに適した半導体ポリマーであって、前記ポリマーがトリアリールアミン繰り返し構造を備え、前記トリアリールアミン繰り返し構造がポリマー骨格から分岐する基Ｒを有し、Ｒが以下の一般式Ｉを有し、
    上記式Iにおいて、Ａｒ^１はフェニル、又はナフチルを含む基を表し、Ａｒ^２はフェニル、又はナフチルを含む基を表し、Ｒ’は置換基を表し、Ｒ”は水素又は置換基であり、ｎ＝０、１、２又は３であり、ｍ＝０又は１であり、ｎ＝０ならｍ＝０という条件付きでｎ’＝１又は２であり、Ｒ’は３級炭素原子を含む分岐型Ｃ４−Ｃ２０アルキル又はアルコキシ基を表す半導体ポリマー。
15. 前記トリアリールアミン繰返し構造は請求項２ないし５、又は７ないし９のいずれかで定義される請求項１４に記載のポリマー。
16. 前記ポリマーは、１，４−フェニレン繰り返し構造、インデノフルオレン繰り返し構造、スピロフルオレン繰り返し構造、２，７結合フルオレン繰返し構造、トリアリールアミン繰返し構造およびヘテロアリーレン繰返し構造から選択される１または２以上に繰返し単位をさらに含む請求項１４又は１５に記載のポリマー。
17. 一般式ＩＩを有する半導体ポリマーを作るモノマーであって、
    上記式IIにおいて、Ａｒ^１、Ａｒ^２、Ｒ’、Ｒ”、ｍ、ｎ及びｎ’は請求項１４又は１５で定義された通りであり、ａ＝１又は２であり、各Ａｒは独立してアリール又はヘテロアリール基を表し、「反応基」は重合にあずかれる反応基を表し、ただし、ｎ＝０のときに、Ｒ’が３級炭素原子を含む分岐型Ｃ４−Ｃ２０アルキル又はアルコキシ基を表すモノマー。
18. Ａｒはフェニルを表す請求項１７に記載のモノマー。
19. 一般式ＸＸＩＩＩを有する請求項１８に記載のモノマーであって、
    上記式XIIIにおいて、「反応基」は重合にあずかる反応基を表し、ｎおよびｎ’は請求項１７で定義されるモノマー。
20. 一般式ＸＸＩＶを有するモノマーであって、
    上記式XXIVにおいて、Ｒ’及びｎ’は請求項１７で定義されるモノマー。
21. 一般式ＸＸＶないしＸＸＸのいずれかを有する請求項１８に記載のモノマーであって、
    上記式XXV〜XXXにおいて、「反応基」は重合にあずかる反応基を表すモノマー。
22. スズキ重合によって請求項１７ないし２１のいずれかで定義されるモノマーを重合する工程を含む半導体ポリマーの製造方法。