JP3188885B2 - カラーチューニングが優れる高効率の電気発光高分子 - Google Patents
カラーチューニングが優れる高効率の電気発光高分子Info
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Description
よびかかる高分子を用いた電気発光素子に関する。より
具体的に本発明は、発光効率が向上された電気発光高分
子に関するもので、ポリ(p―フェニレンビニレン)基
を主鎖とし、脂肪族アルキル基が導入されたフェニルシ
リコンを側鎖に含むカラーチューニング(color tunin
g)が優れる電気発光高分子およびかかる高分子を用い
た電気発光素子に関する。
た以来、目覚ましい発展を重ねた電子技術は人類の文化
生活を多く向上させた。特に、最近光通信とマルチメデ
ィア分野の早い成長は、高度の情報化社会への発展を加
速化させている。光子(photon)の電子(electron)へ
の変換、または電子の光子への変換を用いる光電子素子
(optoelectronic device)は現代情報電子産業の核と
なっている。このような半導体光電子素子は、大きく電
気発光素子、収光素子、及びこれらが結合された素子に
分類することができる。今まで大部分のディスプレーは
収光形に対して、自記発光形の電気発光ディスプレー
(electroluminescent display:ELD)は応答速度が早
く、背面光(backlight)が必要なく、かつ輝度が優れ
るなどのいろんな長所を有していて、電気発光素子の開
発は未来形天然色表示素子への応用性のため最近もっと
も研究が活発に進行されている分野である。このような
電気発光現象は、GaN、ZnS、及びSiCなどを用
いた無機物半導体でよく開発され実際的な表示素子とし
て用いられている。しかし、無機物からなる電気発光
(EL)素子の場合、駆動電圧が交流200V以上必要
であり、素子の制作方法が真空蒸着からなるため、大型
化が難しく値段も高価という短所がある。無機素子以外
に有機及び高分子素材を用いた電気発光素子も開発され
てきた。1963年ポッペ(Pope)らにより有機物
質の電気発光現象が発表され、1987年イストマンコ
ダク(Eastmann Kodak)でタング(Tang)らはπ−共役
構造のアルミナ−キノン(Alq3)を制作した。この
素子は10V以下で量子効率が1%であり、輝度が10
00cd/m2である。発光素子が発表された以後、多
くの研究が進行している。これらは合成経路が簡単なた
め多様な形態の物質合成が容易であり、カラーチューニ
ング(color tuning)ができるという長所がある。しか
し、これら素子の重合物質は加工性や熱安定性が低く、
かつ素子に電圧をかけた時発光層内でジュール(Joul
e)熱が発生し、これにより分子が再配列されて発光効
率や素子の寿命に問題を起こす。このような短所を補完
して特定の構造を有する“π−共役高分子”を有機電気
発光素子に利用してきた。高分子主鎖にあるπ−電子波
動函数の重畳によりエネルギー準位が伝導帯と価電子帯
に分離され、そのエネルギーの差に当該するバンドギャ
ップ(band gap)エネルギーにより高分子の半導体的な
性質が決定され、そのバンドギャップの調節により完全
色相(full color)の具現ができる。
研究陣により共役二重結合を有する高分子であるポリ
(p−フェニレンビニレン)(poly(p-phenylenevinyle
ne):PPV)を用いた電気発光素子が最初発表された後、
有機高分子を用いた研究が活発に進められている。即
ち、短い期間にもかかわらず、可視光領域での効率が既
存の無機物半導体より作られたELDを凌駕する特定の
高分子ELDが開発されたのみならず、完全色相化に必
要な赤(red)、緑(green)及び青(blue)の発光高分
子も開発された。しかし、完全色相化を実現するために
は発光効率、駆動電圧などで解決すべきたくさんの問題
点がある。
いられるπ−電子共役高分子誘導体であるポリ(p−フ
ェニレンビニレン)(PPV)の場合、高分子合成及び
素子(device)の再現性が不足であり、高分子の精製
(purification)、有機溶媒に対する溶解度、高分子重
合時間、製造工程などの問題点で大量生産の限界点が存
在する。また、素子駆動時のジュール(Joule)熱を克
服するため、Tg及び分子量が非常に高くなければなら
ない。
ような問題点がある。一つ、PPVの前駆体であるポリ
スルホニウムは重合時間が非常に長時間必要とし、収率
が低く、更に製造費用がたくさんかかる。二つ、完全な
PPV誘導体を作るためスルホニウム塩を完全に除去し
なければならないが、完全に除去し難しい。三つ、薄膜
(600Å、オングストローム)を形成する場合、未反
応スルホニウム塩が徐々に除去されながらピンホール
(pin hole)が生じて膜の均一性がよくない。四つ、合
成及び重合条件の難しさにより、可溶性のPPVを合成
することが難しい。五つ、PPVの製造工程が環境に非
常に有害であるなどである。
いるPPV系発光高分子の短所を克服するため、ポリフ
ェニレンビニレン基を主鎖としながら脂肪族アルキル基
を含むフェニルシリコンを側鎖に導入することにより、
発光効率がより一層向上され、特にカラーチューニング
が優れる電気発光高分子を開発することに至る。
(p−フェニレンビニレン基)(PPV)を主鎖とし、
脂肪族アルキル基が導入されたフェニルシリコンを側鎖
に含むことにより、発光効率が優れる電位発光高分子を
提供することにある。
導体を側鎖に導入することにより、有機溶媒に対する溶
解性が優れる電気発光高分子を提供することにある。本
発明のまた他の目的は、ポリ(p−フェニレンビニレ
ン)高分子主鎖に置換基が導入されたフェニルシリコン
を導入して電極との界面特性が優れた電気発光高分子を
提供することにある。本発明のまた他の目的は、ポリ
(p−フェニレンビニレン)高分子主鎖に置換基が導入
されたフェニルシリコンを導入して薄膜形成能力が優れ
た電気発光高分子を提供することにある。
し、脂肪族アルキル基を含むフェニルシリコンが側鎖に
導入された電気発光高分子とMEH−PPV(methoxy
ethylhexyloxy-PPV)とを共重合することにより、カラ
ーチューニングが優れる電気発光高分子を提供すること
にある。
の目的は下記で説明される本発明によって全て達成され
ることができる。
ニレン)(PPV)を主鎖とし、脂肪族アルキル基が導
入されたフェニルシリコンが側鎖として導入される下記
化学式(1)で表されることを特徴とするカラーチュー
ニングが優れる電気発光高分子:
れぞれ独立に線形(または直鎖)脂肪族アルキル(alip
hatic alkyl)基、分枝されたアルキル基(branched al
kyl)またはフルオロ化アルキル基(fluorinated alky
l)である、によって達成される。
式1で表される電気発光高分子からなり、陽極/発光層
/陰極、陽極/バファ層/発光層/陰極、陽極/バファ
層/正孔伝達層/発光層/陰極、陽極/バファ層/正孔
伝達層/発光層/電子伝達層/陰極、及び陽極/バファ
層/正孔伝達層/発光層/正孔遮断層/陰極よりなる群
から選択されることを特徴とする電気発光素子、によっ
て達成される。
ニレンビニレン)を主鎖とし、脂肪族アルキル基が導入
されたフェニルシリコンが側鎖として導入される高分子
と、MEH−PPV(メトキシエチルヘキシルオキシ―
PPV)との共重合からなり、下記化学式(2)で表さ
れることを特徴とする共重合電気発光高分子:
れぞれ独立に線形脂肪族アルキル基、分枝されたアルキ
ル基またはフルオロ化アルキル基であり、そしてxは
0.9〜0.1、yは0.1〜0.9(ただし、x+y
=1である)であり、−co−はcoの前後の構成単位
からなる共重合体であることを示す、によって達成され
る。
2で表される共重合電気発光高分子からなり、陽極/発
光層/陰極、陽極/バファ層/発光層/陰極、陽極/バ
ファ層/正孔伝達層/発光層/陰極、陽極/バファ層/
正孔伝達層/発光層/電子伝達層/陰極、及び陽極/バ
ファ層/正孔伝達層/発光層/正孔遮断層/陰極よりな
る群から選択されることを特徴とする電気発光素子、に
よって達成される。
に説明する。
電圧を支配するのは正孔の移動であり、発光効率を支配
するのは電子の移動である。発光高分子の中で正孔の流
入は易い反面、電子の流入は難しい。
において、正孔は陽極(anode)から電気発光高分子層
に注入され、電子は陰極(cathode)から電気発光高分
子層に注入される。このような高分子で正孔と電子は再
結合により励起子(singletexciton)を形成する。前記
励起子が放射崩壊(radiative decay)されながら物質
のバンドギャップ(band gap)に当たる波長の光が放出
されるのである。またこの時、発光効率も決定される。
即ち、流入した正孔と電子の量が互いに均衡を保つ時、
最大の発光効率を表すことができる。
孔と電子の移動により決定されるため、優れるキャリア
ーの輸送のために正孔と電子の移動が均衡を保つべきで
ある。しかし、一般的に正孔の輸送がずっと有利であっ
てキャリアー間の不均衡が発生し、効率を低下させる要
因となる。特に、π−電子共役高分子では正孔の移動が
ずっと大きい。それでこれを補完するため電子の移動度
がよい電子伝達層(electron transport layer)を導入
した多層膜形態の素子を制作する。
の中でもっとも代表的なものとして、陰極として仕事函
数(work function)が小さいものを用いたり、または
電子親和力が大きい高分子物質を用いて電子が通過すべ
きエネルギー障壁(energy barrier)の高さを低くする
方法がある。高分子物質の電子親和力を大きくする方法
は、共役高分子鎖に電子親和度の性質がある置換基を置
換させ、発光高分子の真空下でのLUMO(lowest uno
ccupied molecular orbital)及びHOMO(highest o
ccupied molecular orbital)の高さを低くし、流入す
る電子が超えるべきエネルギー障壁の高さを低くするの
である。今まで発表された電子親和度置換基としては−
CF3、−CNなどがある。
ニレンビニレン)(PPV)を主鎖とし、脂肪族アルキ
ル基の導入されたフェニルシリコンが前記フェニレンリ
ングに側鎖として導入される構造を有する。即ち、前記
脂肪族アルキル基を含むフェニルシリコンが反復単位で
あるポリ(p―フェニレンビニレン)と結合している。
本発明の電気発光高分子の中の一つは下記化学式(1)
で表される:
れぞれ独立的に線形脂肪族アルキル基、分枝されたアル
キルまたはフルオロ化アルキル基であり、より具体的に
前記線形脂肪族アルキル基は(CH2)nCH3(nは0
ないし12の整数)で、前記分枝されたアルキル基はC
H2(CH2)aCH(CH2)bCH3CH(CH3)2(a
は0ないし5の整数、bは0ないし10の整数)で、そ
して前記フルオロ化アルキル基はCH2(CF2)nCF3
(nは0ないし12の整数)である。
ルシリコン基は、シリコンアルキル基がメタ―またはパ
ラ―位置に結合したフェニル基である。前記フェニルシ
リコン基の例としては、シリコンアルキル基が前記フェ
ニル基のメタ−位置に連結したポリ{2−(3′−ジメ
チルアルキルシリルフェニル)−1,4−フェニレンビ
ニレン}(m-SiPhPPV)及びシリコンアルキル基が前記
フェニル基のパラ−位置に連結したポリ{2−(4′−
ジメチルアルキルシリルフェニル)−1,4−フェニレ
ンビニレン}(p-SiPhPPV)がある。側鎖であるフェニ
ルシリコン基は一般的な有機溶媒に対する電気発光高分
子の溶解度を増加させ、電極に界面特性を付与して優れ
た高分子層を形成する。フェニルシリコンが導入された
前記発光高分子は、駆動電圧が約5〜7Vで、緑(gree
n)色を発する発光ディスプレーが制作でき、更に電気
光学特性が優れる。
のポリフェニレンビニレンと側鎖の脂肪族アルキル基を
含むフェニルシリコン基からなる高分子と、MEH−P
PV(メトキシエチルヘキシルオキシ―PPV)との共
重合高分子である。前記共重合高分子は、前記化学式
(1)で表される本発明の電気発光高分子とMEH−P
PVとを共重合して製造される。前記共重合高分子はポ
リ[{2−(3′−ジメチルドデシルシリルフェニル)
−co−(2−メトキシ−5−エチルヘキシルオキ
シ)}−1,4−フェニレンビニレン](m-SiPhPPV-co
-MEH-PPV)またはポリ[{2−(4′−ジメチルドデシ
ルシリルフェニル)−co−(2−メトキシ−5−エチ
ルヘキシルオキシ)}−1,4−フェニレンビニレン]
(p-SiPhPPV-co-MEH-PPV)(−co−はcoの前後の構
成単位からなる共重合体であることを示す、以下同様)
の形態で製造される。前記共重合電気発光高分子は下記
化学式(2)で表される:
れぞれ独立に線形脂肪族アルキル基、分枝されたアルキ
ル基またはフルオロ化アルキル基であり、xは0.1〜
0.9であり、そしてyは0.9〜0.1(ただし、x
+y=1である)であり、−co−はcoの前後の構成
単位からなる共重合体であることを示し、より具体的に
前記線形脂肪族アルキル基は(CH2)nCH3(nは0
ないし12の整数)で、前記分枝されたアルキル基はC
H2(CH2)aCH(CH2)bCH3CH(CH 3)2(a
は0ないし5の整数、bは0ないし10の整数)で、前
記フルオロ化アルキル基はCH2(CF2)nCF3(nは
0ないし12の整数)である。
化学式(1)の発光高分子とMEH−PPVとの共重合
を通じて合成される。前記共重合高分子において、前記
化学式(1)の高分子に共重合されるMEH−PPVの
含量により緑(green)から赤味を帯びたオレンジ(red
dish orange)までのカラーチューニングができる。本
発明の共重合高分子を用いて発光ディスプレーを制作す
る場合において、前記ディスプレーは駆動電圧が3.9
V、最大発光効率は約2.2 lm/wであり、最大発
光輝度は約11000cd/m2を有する。
を製造する場合において、ウィッティヒ(Wittig)重合
法よりギルチ(Gilch)重合法がもっと好ましい。ウィ
ッティヒ(Wittig)縮合重合法により合成された発光高
分子の分子量が約1万程度であることに比べ、ギルチ
(Gilch)重合法による高分子及び共重合高分子は数平
均分子量(Mn)が約1万ないし100万程度で、分子
量分布は1.5ないし5.0である。
共重合電気発光高分子の製造工程を表す工程図である。
表される一つの電気発光高分子は次のように製造され
る:無水THF及び1,4―ジブロモベンゼンを窒素で
充鎮されたフラスコ(schlenk flask)にいれる。n−
BuLi(1.6M n−ヘキサン溶液)をシリンジ
(syringe)を通じて前記溶液に徐々に加える。ジメチ
ルドデシル―シリルクロライドを前記反応混合物に徐々
に加えて1―ブロモ―4―(ジメチルドデシルシリル)
ベンゼン(I)を製造する。前記化合物(I)と化合物
(II)とを反応させて1,4―ジメチル―2―(4′―
ジメチルドデシルシリルフェニル)ベンゼン(III)を
製造する。前記化合物(III)から1,4―ビス(ブロ
モ―メチル)―2―(4′―ジメチルドデシルシリルフ
ェニル)ベンゼン(IV)を製造する。前記化合物(IV)
からポリ{2―(4′―ジメチルドデシルシリルフェニ
ル)―1,4―フェニレンビニレン})(p―SiPh
PPV)(V)を製造する。
表される一つの共重合電気発光高分子は次のように製造
される:1,4―ビス(ブロモ―メチル)―2―(4′
―ジメチルドデシルシリルフェニル)ベンゼン(IV)と
1,4―ビス(クロロメチル)―2―((2―エチルヘ
キシル)オキシ)5―メトキシベンゼン(VI)とを共重
合してポリ[{2―(3′―ジメチルドデシルシリルフ
ェニル)―co―(2―メトキシ―5―エチルヘキシル
オキシ)}―1,4―フェニレンビニレン](m―SiPhP
PV-co-MEH-PPV)(VII)を製造する。
発光高分子を発光層として用いて発光ダイオード(EL d
iode)を制作する。
極/バファ層/発光層/陰極、陽極/バファ層/正孔伝
達層/発光層/陰極、陽極/バファ層/正孔伝達層/発
光層/電子伝達層/陰極または陽極/バファ層/正孔伝
達層/発光層/正孔遮断層/陰極からなる構造を有す
る。前記バファ層は、ポリチオフェン、ポリアニリン、
ポリアセチレン、ポリピロールまたはポリ(p―フェニ
レンビニレン)誘導体であるのが好ましく、前記正孔遮
断層はLiFまたはMgF2である。図5は本発明によ
る発光高分子を用いた発光素子の断面図である。前記発
光素子は陽極/バファ層/正孔伝達層/発光層/正孔遮
断層/陰極の構造からなる。前記陰極はアルミニウムま
たはカルシウムまたはアルミニウムとリチウムとの合金
(alloy)である。
く、最大輝度及び最大発光効率は増加し、緑(green)
から赤味がかったオレンジ(reddish orange)までのカ
ラーチューニングができる電気発光高分子または共重合
高分子を提供する。
れるが、下記の実施例は本発明の具体的な実施様態の例
示目的だけで、本発明の保護範囲を制限したり限定しよ
うとするのではない。
明する。ただし、それによって本発明はそれらの実施例
のみに限定されるものでないことはいうまでもない。
製造 (1)1−ブロモ−4−(ジメチルドデシルシリル)ベ
ンゼン(1-bromo-4-(dimethyldodecylsilyl)benzene)
(I)の製造 窒素雰囲気でフラスコ(Schlenkフラスコ)に約
100mLの無水THFと8.5g(0.036mo
l)の1,4−ジブロモベンゼン(1,4-dibromobenzen
e)をともに入れて撹拌した。この時、温度はアセトン
/ドライアイスを用いて約−78℃に維持した。前記反
応混合物にn−BuLi(n−Butyl lithium)(1.
6M n−ヘキサン溶液)22.6mL(0.036m
ol)を徐々に約10分間滴下させた。5〜10分後、
白い塩が生成され始めた。n−BuLiの滴下が全て終
わると約1時間更に撹拌し、約20mL THFに溶解
しているジメチルドデシル−シリルクロライド(dimeth
yldodecyl-silylchloride)10gを徐々に前記の溶液
に落とすと溶液がだんだん清くなる。約3時間後、溶液
を水300mLに投入してエチルアセタートで抽出し
た。無水MgSO4で乾燥、ろ過した後溶媒を蒸発し
た。得られたオイルを真空下で蒸留(bp160〜17
0℃/1.5mmHg)したり、シリカゲルコラムクロ
マトグラフィー(eluent:n−ヘキサン)を用いて精製
した。1−ブロモ−4−(ジメチルドデシルシリル)ベ
ンゼン(I)を90%以上の収率で得て、その構造は1H
−NMRを通じて確認し、次のようである。1H−NM
R(CDCl3):δ0.24(s,6H,Si(C
H3)2)、0.72(t,2H,SiCH2)、0.8
9(t,3H,−CH3)、1.27(m,2OH,
(CH2)10)、7.37と7.49(d,4H,芳香
族プロトン(Aromatic protons))。
ロマイド(p-xylene-2-magnesiumbromide)(II)の製
造 p―キシレン―2―マグネシウムブロマイド(II)は一
般的なグリニャール試薬製造方法により製造した。溶媒
は無水THFを用い、前記p―キシレン―2―マグネシ
ウムブロマイド(II)を約2−3時間程度還流(reflu
x)してから用いた。
メチルドデシルシリルフェニル)ベンゼン(1,4-dimeth
yl-2-(4′-dimethyldodecylsilylphenyl)benzene)(II
I)の製造 250mLのフラスコ(Schlenkフラスコ)に実
施例1で製造した1−ブロモ−4−(ジメチルドデシル
シリル)ベンゼン12.45g(0.0325mol)
及びNiCl2(dppp)0.11g(0.5mol
%)を約60−70mLの無水THFに加えた後、前記
(2)段階で製造されたグリニャール試薬を用いて前記
フラスコに移す。前記混合物を夜通し還流した。前記溶
液を水300mLに投入してエチルアセタートで抽出し
た。この有機溶液を無水MgSO 4で乾燥させ、ろ過後
溶媒を蒸発させた。得られたオイルをシリカゲルコラム
クロマトグラフィー(eluent:n−ヘキサン)を用いて
精製した。1,4−ジメチル−2−(4′−ジメチルド
デシルシリルフェニル)ベンゼン(III)を80%以上
の収率で得て、その構造は1H−NMRを通じて確認し
た。1H−NMR(CDCl3):δ0.27(s,6
H,Si(CH3)2)、0.77(t,2H,SiCH
2)、0.88(t,3H,−CH3)、1.26(m,
2OH,(CH 2)10)、2.24と2.34(s,6
H,2CH3 ベンゼン環上で(on Benzene ring))、
7.05−7.55(m,7H,芳香族プロトン(Arom
atic protons))。
−(4′−ジメチルドデシルシリルフェニル)ベンゼン
(1,4-bis(bromomethyl)-2-(4′-dimethyldodecylsilyl
phenyl)benzene)(IV)の製造 250mLのフラスコ(Schlenkフラスコ)に前
記(3)段階の1,4−ジメチル−2−(4′−ジメチ
ルドデシルシリルフェニル)ベンゼン10.0g(0.
0245mol)、N−ブロモスクシンイミド8.87
g(98%含量)(0.049mol)及び触媒として
ベンゾイルパオキシド(BPO)を約200mLの無水
CCl4に加えた後、約12時間加熱した。生成した白
い固体のスクシンイミドを除去するため熱い状態でこの
溶液をろ過した。ろ過したCCl 4溶液を蒸発乾燥器を
用いて濃縮した後、シリカゲルコラムクロマトグラフィ
ー(eluent:n−ヘキサン)を用いて精製した。1,4
−ビス(ブロモメチル)−2−(4′−ジメチルドデシ
ルシリルフェニル)ベンゼン(IV)を40−50%の収
率で得て、その構造は1H−NMRを通じて確認した。1
H−NMR(CDCl3):δ0.29(s,6H,S
i(CH3)2)、0.79(t,2H,SiCH2)、
0.88(t,3H,−CH3)、1.26(m,2O
H,(CH2)1 0)、4.45と4.50(s,4H,
2−CH2Br)、7.29−7.62(d,7H,芳
香族プロトン(Aromatic protons))。
ルシリルフェニル)−1,4−フェニレンビニレン}
(poly[2-(4′-dimethyldodecylsilylphenyl)-1,4-phen
ylenevinylene])(p−SiPhPPV)(V)の製造 前記(4)段階で製造された単量体である1,4−ビス
(ブロモメチル)−2−(4′−ジメチルドデシルシリ
ルフェニル)ベンゼンを無水THFに溶解させ(単量体
濃度:1質量%)、0℃で前記溶液を撹拌しながらシリ
ンジ(Syringe)に入っているカリウムtert
−ブトキシド(1.0M THF溶液、単量体に対して
約3当量)をカニューラー(cannula)を通じて徐々に
30分間滴下させた。カリウムtert−ブトキシドの
量が1.5〜2.0当量を越え始めながら溶液がだんだ
ん粘着性を表しはじめた。約3時間撹拌後、この混合物
を多量のMeOHまたはイソプロピルアルコールに沈澱
させた。得られた高分子をソックスレー(Soxhlet)抽
出器を用いて精製、再沈澱及び乾燥し最終高分子(V)
を得た(収率(Yield)約80%)。得られた高分子の
数平均分子量は約300,000ないし600,000
程度であった。前記高分子(V)の化学的構造は1H−N
MRを通じて確認した。1H−NMR(CDCl3):δ
0.30(s,6H,Si(CH3)2)、0.70−
0.98(m,5H,SiCH2と−CH3)、1.10
−1.52(m,2OH,(CH2)10)、7.10−
7.80(br,9H,芳香族プロトン(Aromatic pro
tons)とビニルプロトン(vinyl protons))。
製造 (1)1−ブロモ−3−(ジメチルドデシルシリル)ベ
ンゼン(1-bromo-3-(dimethyldodecylsilyl)benzene)
(I)の製造 窒素雰囲気でSchlenkフラスコに約100mLの
無水THFと1,3−ジブロモベンゼン0.019mo
l(4.62g)とをともに入れて撹拌した。この時、
温度はアセトン/ドライアイスを用いて約−78℃に維
持した。1.6M n−ヘキサン溶液にn−BuLi
0.019mol(11.875mL)を徐々に約10
分間滴下した。5〜10分後、白い塩が生成され始め
た。n−BuLiの滴下が全て終わると約1時間更に撹
拌し、ジメチルドデシル−シリルクロライド0.019
mol(5g)を徐々に前記溶液に落とした。−78℃
に約1時間維持させた後、徐々に常温に温度を上げると
溶液がだんだん清くなった。約3時間後、溶液を水30
0mLに投入してエチルアセタートで抽出した。その有
機溶液を無水MgSO4で乾燥しろ過した後、溶媒を蒸
発させた。得られたオイルを真空下で蒸留(bp160
℃/1mmHg)したり、シリカゲルコラムクロマトグ
ラフィー(eluent:n−ヘキサン)を用いて精製した。
1−ブロモ−3−(ジメチルドデシルシリル)ベンゼン
(I)を70%以上の収率で得て、構造は1H−NMRを
通じて確認した。1H−NMR(CDCl3):δ0.2
8(s,6H,Si(CH3)2)、0.9(t,2H,
SiCH2)、1.2(t,3H,−CH3)、1.5
(m,2OH,(CH2)10)、7.2−7.62
(d,4H,芳香族プロトン(Aromatic protons))。
ロマイド(p-xylene-2-magnesiumbromide)(II)の製
造 p―キシレン―2―マグネシウムブロマイド(II)は前
記実施例1の(2)段階と同一な方法で製造した。
メチルドデシルシリルフェニル)ベンゼン(1,4-dimeth
yl-2-(3′-dimethyldodecylsilylphenyl)benzene)(II
I)の製造 250mLのフラスコ(Schlenkフラスコ)に前
記(1)段階の1−ブロモ−3−(ジメチルドデシルシ
リル)ベンゼン12.45g(0.0325mol)及
びNiCl2(dppp)0.006g(0.001m
ol%)を約60−70mLの無水THFに溶かした
後、前記(2)段階で製造されたグリニャール試薬とと
もに混合した。前記混合物を一夜間還流させた。この混
合溶液を水300mLに投入してエチルアセタートで抽
出した。その有機溶液を無水MgSO4で乾燥、ろ過及
び蒸発させる。得られたオイルをシリカゲルコラムクロ
マトグラフィー(eluent:n−ヘキサン)を用いて精製
した。1,4−ジメチル−2−(3′−ジメチルドデシ
ルシリルフェニル)ベンゼン(III)を70%の収率で
得て、その構造は1H−NMRを通じて確認した。1H−
NMR(CDCl3):δ0.3(s,6H,Si(C
H3)2)、0.77(t,2H,SiCH2)、0.8
2(t,3H,−CH3)、1.26(m,2OH,
(CH2)10)、2.4と2.6(s,6H,2CH3
ベンゼン環上で(on Benzene ring))、6.9−7.
7(m,7H,芳香族プロトン(Aromatic proton
s))。
−(3′−ジメチルドデシルシリルフェニル)ベンゼン
(1,4-bis(bromomethyl)-2-(3′-dimethyldodecylsilyl
phenyl)benzene)(IV)の製造 250mLのフラスコ(Schlenkフラスコ)に前
記(3)の1,4−ジメチル−2−(3′−ジメチルド
デシルシリルフェニル)ベンゼン(III)7g(0.0
192mol)、N−ブロモスクシンイミド7.9g
(98%含量)(0.0442mol)及び触媒として
ベンゾイルパオキシド(BPO)を約200mLの無水
CCl4に加えた後、約3時間還流させた。生成した白
い固体のスクシンイミドを除去するため熱い状態でこの
溶液をろ過した。ろ過したCCl4溶液を蒸発乾燥器を
用いて濃縮した後、シリカゲルコラムクロマトグラフィ
ー(eluent:n−ヘキサン)を用いて分離精製した。前
記化合物(IV)の収率は25%で、構造は1H−NMR
を通じて確認した。1H−NMR(CDCl3):δ0.
29(s,6H,Si(CH3)2)、0.79(t,2
H,SiCH2)、0.88(t,3H,−CH3)、
1.5(m,2OH,(CH2)10)、4.2と4.5
0(s,4H,2−CH2Br)、7.2−7.62
(d,7H,芳香族プロトン(Aromatic protons))。
ルシリルフェニル)−1,4−フェニレンビニレン}
(poly[2-(3′-dimethyldodecylsilylphenyl)-1,4-phen
ylenevinylene])(m-SiPhPPV)(V)の製造 前記で製造された単量体1,4−ビス(ブロモメチル)
−2−(3′−ジメチルドデシルシリルフェニル)ベン
ゼン(IV)を無水THFに溶解させ(単量体濃度:1質
量%)、0℃でその溶液を撹拌しながらシリンジ(Syri
nge)に入っているカリウムtert−ブトキシド
(1.0M THF溶液、単量体に対して約6当量)を
シリンジポンプ(syringe pump)により1時間徐々に滴
下させた。カリウムtert−ブトキシドの量が1.5
〜2.0当量を超えはじめながら溶液がだんだん粘着性
を現しはじめた。2時間撹拌後、その混合物を多量のM
eOHまたはイソプロピルアルコールに沈澱させる。得
られた高分子をソックスレー(Soxhlet)装置を用いて
低分子量のオリゴマーと触媒とを除去した後、MeOH
に再沈澱し乾燥させて最終高分子(V)を得た(収率(Y
ield)約80%)。約8万未満の高分子を除去するた
め、スペクトル社のダイアリシス膜(Dialysis Membran
es)を通じて低分子量を除去した。得られた高分子の数
平均分子量は約300,000程度で、多分散性は2程
度である。高分子(V)の化学的構造は1H−NMRを通
じて確認した。1H−NMR(CDCl3):δ0.30
(s,6H,Si(CH3)2)、0.70−0.98
(m,5H,SiCH2と−CH3)、1.10−1.5
2(m,2OH,(CH2)10)、7.10−7.80
(br,9H,芳香族プロトン(Aromatic protons)と
ビニルプロトン(vinyl protons))。
製造 (1)1−ブロモ−4−(パフルオロオクチルジメチル
シリル)ベンゼン(1-bromo-4-(1H,1H,2H,2H-perfluoro
octyldimethylsilyl)benzene)(I)の製造 窒素雰囲気でフラスコ(Schlenkフラスコ)に約
100mLの無水THFと1,4−ジブロモベンゼン
0.055mol(12.98g)とをともに入れて撹
拌した。この時、温度はアセトン/ドライアイスを用い
て約−78℃に維持した。前記反応混合物にn−BuL
i0.055mol(27.5mL、2.0M n−ペ
ンタン溶液)を徐々に約15分間滴下させた。5〜10
分後、白い塩が生成し始めた。n−BuLiの滴下が全
て終わった後、−10℃で約1時間更に撹拌し、1H,
1H,2H,2H−パフルオロオクチルジメチルクロロ
シラン(1H,1H,2H,2H-perfluorooctyldimethylchlorosi
lane)0.055mol(24.25g)を徐々に前記
溶液に落とすと溶液がだんだん清くなる。約3時間後、
溶液を水300mLに投入してクロロホルムで抽出し
た。その有機溶液を無水MgSO4で乾燥、ろ過した後
溶媒を蒸発させた。得られたオイルをシリカゲルコラム
クロマトグラフィー(eluent:n−ヘキサン)を用いて
精製した。1−ブロモ−4−(パフルオロオクチルジメ
チルシリル)ベンゼン(I)を70%以上の収率で得
て、前記化合物(I)の化学的構造は1H−NMRを通じ
て確認した。 1H−NMR(CDCl3):δ0.34
(s,6H,Si(CH3)2)、1.01(m,2H,
SiCH2)、2.00(m,3H,−CH2CF2)、
7.38と7.54(d,4H,芳香族プロトン(Arom
atic protons))。
ロマイド(p-xylene-2-magnesiumbromide)(II)の製
造 p―キシレン―2―マグネシウムブロマイド(II)は実
施例1の(2)段階と同一な方法で製造した。
H,1H,2H,2H−パフルオロオクチルジメチルシ
リルフェニル)ベンゼン(1,4-dimethyl-2-(4′-1H,1H,
2H,2H-perfluorooctyldimethylsilylphenyl)benzene)
(III)の製造 250mLのフラスコ(Schlenkフラスコ)に前
記(1)段階の1−ブロモ−4−(1H,1H,2H,
2H−パフルオロオクチルジメチルシリル)ベンゼン1
6.16g(0.0288mole)及びNiCl
2(dppp)0.11g(0.5mol%)を約60
〜70mLの無水THFに加え、一般的な方法で製造さ
れたグリニャール試薬、p−キシレン−2−マグネシウ
ムブロマイドを前記フラスコに移す。この混合物を夜通
し還流させた。前記溶液を水300mLに投入してエチ
ルアセタートで抽出した。この有機溶液を無水MgSO
4で乾燥、ろ過及び蒸発させた。得られたオイルをシリ
カゲルコラムクロマトグラフィー(eluent:n−ヘキサ
ン)を用いて精製した。前記化合物(III)の収率は6
3%以上で、構造は1H−NMRを通じて確認した。1H
−NMR(CDCl3):δ0.51(s,6H,Si
(CH3)2)、1.17(m,2H,SiCH2−)、
2.17(m,3H,−CHCF2−)、2.37と
2.27(s,6H,キシレン成分中の2CH3 (of
xylene moiety))、7.20−7.31(m,キシレ
ン成分の芳香族プロトン(aromatic protons of xylene
moiety))、7.49と7.66(d,4H,芳香族
プロトン(aromatic protons))。
−(4′−1H,1H,2H,2H−パフルオロオクチ
ルジメチルシリルフェニル)ベンゼン(1,4-bis(bromom
ethyl)-2-(4′-1H,1H,2H,2H-perfluorooctyldimethylsi
lylphenyl)benzene)(IV)の製造 250mLのフラスコ(Schlenkフラスコ)に
1,4−ジメチル−2−(4′−1H,1H,2H,2
H−パフルオロオクチルジメチルシリルフェニル)ベン
ゼン10.5g(0.0181mol)、N−ブロモス
クシンイミド6.43g(98%含量)(0.0362
mol)及び触媒としてベンゾイルパオキシド(BP
O)を約200mLの無水CCl4に加えた後、約12
時間加熱した。生成した白い固体のスクシンイミドを除
去するため熱い状態でこの溶液をろ過した。ろ過したC
Cl4溶液を蒸発乾燥器を用いて濃縮させた後、シリカ
ゲルコラムクロマトグラフィー(eluent:n−ヘキサ
ン)を用いて精製した。この化合物(IV)の収率は35
〜40%で、構造は1H−NMRを通じて確認した。1H
−NMR(CDCl3):δ0.38(s,6H,Si
(CH3)2)、1.04(m,2H,SiCH2−)、
2.06(m,3H,−CH2CF2−)、4.44と
4.50(s,4H,2−CH2Br)、7.26−
7.60(m,7H,芳香族プロトン(aromatic proto
ns))。
H,2H−パフルオロオクチルジメチルシリルフェニ
ル)−1,4−フェニレンビニレン}(poly[2-(4′-1
H,1H,2H,2H-perfluorooctyldimethylsilylphenyl)-1,4-
phenylenevinylene])(p−SiRfPhPPV)
(V)の製造 1,4−ビス(ブロモメチル)−2−(4′−1H,1
H,2H,2H−パフルオロオクチルジメチルシリルフ
ェニル)ベンゼン(IV)単量体を無水THFに溶解させ
(単量体濃度0.016−0.032M)、0℃でその
溶液を撹拌させながら他のフラスコに入っているカリウ
ムtert−ブトキシド(1.0M THF溶液、単量
体に対して約3当量)をカニューラーにより徐々に30
分間滴下させた。カリウムtert−ブトキシドの量が
1.5〜2.0当量を超えはじめながら溶液がだんだん
粘着性を現しはじめた。約3時間撹拌後、その混合物を
多量のMeOHに沈澱させる。得られた高分子をソック
スレー装置を用いて精製した後、再沈澱、乾燥を通じて
最終高分子(V)を得た(収率(Yield)約70%)。得
られた高分子の数平均分子量は約110000程度であ
った。前記高分子(V)の化学的構造は1H−NMRを通
じて確認した。1H−NMR(CDCl3):δ0.38
(br,6H,Si(CH3)2)、0.92(br,2
H,SiCH 2−)、2.04(br,3H,−CH2C
F2−)、7.08−7.70(m,9H,芳香族プロ
トン(aromatic protons)及びビニルプロトン(vinyl
protons))。
4)の製造 (1)ワン−ポット(One−Pot)製造 実施例2の(4)段階で製造された単量体である1,4
−ビス(ブロモメチル)−2−(3′−ジメチルドデシ
ルシリルフェニル)ベンゼン及び1,4−ビス(クロロ
メチル)−2−((2−エチルヘキシル)オキシ)5−
メトキシベンゼン(VI)(1,4-bis(chloromethyl)-2-
((2-ethylhexyl)oxy)5-methoxybenzene(VI))を多様な
モル構成比で調節しながら無水THFに溶解させ(単量
体濃度:1質量%)、0℃でその溶液を撹拌した。カリ
ウムtert−ブトキシド(1.0M THF溶液、単
量体に対して約6当量)をシリンジポンプ(syringe pu
mp)を用いて1時間徐々に滴下させた。カリウムter
t−ブトキシドの量が1.5〜2.0当量を超えはじめ
ながら液がだんだん粘着性を現しはじめた。0℃で2時
間撹拌後、その混合物を多量のMeOHまたはイソプロ
ピルアルコールに再沈澱させた。ソックスレー装置を用
いてオリゴマーと触媒とを除去した後、MeOHに再沈
澱させ、乾燥を通じて最終発光共重合高分子であるポリ
[{2−(3′−ジメチルドデシルシリルフェニル)−
co−(2−メトキシ−5−エチルヘキシルオキシ)}
−1,4−フェニレンビニレン](poly[[2-(3′-dimet
hyldodecylsilylphenyl)-co-(2-methoxy-5-ethylhexylo
xy)]-1,4-phenylenevinylene])(m-SiPhPPV-co-MEH-PP
V)を得た(収率(Yield)約70%)。スペクトル社の
ダイアリシス膜(Dialysis Membranes)を通じて分子量
が80,000より少ない共重合発光高分子を除去し
た。得られた高分子の数平均分子量は約3.0×106
〜6.6×106程度で、多分散性は2.3程度であ
る。前記共重合高分子のモル比は1H−NMR分析を通
じて確認した。MEH−PPV単位での−OCH 3及び
−OCH2(5H、〜4.0ppm)陽子の構成及びm
−またはp−SiPhPPV単位での一つのSi−(C
H3)2(6H、〜0.3ppm)の構成を比較した。図
4はポリ[{2−(3′−ジメチルドデシルシリルフェ
ニル)−co−(2−メトキシ−5−エチルヘキシルオ
キシ)}−1,4−フェニレンビニレン](m−SiP
hPPV−co−MEH−PPV)[単量体供給比=
3:1;実際モル比=9(m−SiPhPPV単位):
1(MEH−PPV単位)]の1H−NMRスペクトル
である。
−ビス(ブロモメチル)−2−(3′−ジメチルドデシ
ルシリルフェニル)ベンゼンと共単量体である2,5−
ビス(クロロメチル)−4−(2−エチルヘキシルオキ
シ)アニソールとの反応性が非常に異なるため、1,4
−ビス(クロロメチル)−2−((2−エチルヘキシ
ル)オキシ)5−メトキシベンゼンを先に重合させた
後、単量体である1,4−ビス(ブロモメチル)−2−
(3′−ジメチルドデシルシリルフェニル)ベンゼンを
加えて共重合体を合成した。まず、多様なモル構成比で
調節しながら前記単量体を無水THFに溶解させた(単
量体濃度:1質量%)。前記溶液を0℃で撹拌させなが
らシリンジポンプを用いて約2当量のカリウムtert
−ブトキシド(1.0M THF溶液、単量体に対して
約6当量)を20分間徐々に滴下した。ある程度重合反
応が進行すると二番目の付加単量体を付加した後、残り
のカリウムtert−ブトキシドを添加すると重合反応
物がだんだん粘着性を現しはじめた。0℃で2時間撹拌
後、その混合物を多量のMeOHまたはイソプロピルア
ルコールに再沈澱させる。ソックスレー装置を用いて低
分子量のオリゴマーと触媒とを除去した後、MeOHに
再沈澱させ、乾燥を通じて最終発光共重合高分子である
m−SiPhPPV−co−MEH−PPVを得た(収
率(Yield)約70%)。スペクトル社のダイアリ
シス膜(Dialysis Membranes)を通じて分子量が80,
000より少ない共重合発光高分子を除去した。得られ
た共重合高分子の数平均分子量は約2.0×106ない
し8.0×106程度で、多分散性は2.3程度であ
る。前記共重合高分子の構造は1H−NMRを通じて確
認し、次のようである:1H−NMR(CDCl3):δ
0.30(s,6H,Si(CH3)2)、0.70−
0.98(m,5H,SiCH2と−CH3)、1.10
−1.52(m,20H,(CH2)10)、7.10−
7.80(br,9H,芳香族プロトン(Aromatic pro
tons)とビニルプロトン(vinyl protons))。
実施例2でそれぞれ製造された発光高分子p−SiPh
PPVとm−SiPhPPV及び実施例4で製造された
共重合発光高分子であるm−SiPhPPV−co−M
EH−PPVを用いてそれぞれ電気発光素子(device)
を制作した。制作されたEL素子の構造は図5のようで
ある。EL素子の制作過程は次のようである。ITO
(indium-tin oxide)をガラス基板の上にコーティング
した後、この透明電極基板をきれいに洗浄した。感光性
樹脂(photoresist resin)とエッチャント(etchant)
を用いて前記ITOをパターニング(patterning)し、
再びきれいに洗浄した。その上に電導性があるバファ層
としてバットロン(Bayer社のBatron P
4083)を約500Åの厚さでコーティングした後、
180℃で約1時間ベーキング(baking)した。クロロ
ベンゼ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(spin coating)してベーキン
グ処理後、真空オブンの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0.2μmフィルタ
ーでフィルタリングしてスピンコーティングし、高分子
薄膜の厚さは高分子溶液の濃度とスピン速度を調節する
ことにより自由に調節できる。発光高分子の厚さは約5
0〜200nm程度である。そして絶縁層及びメタル電
極は真空蒸着機(熱蒸発乾燥機)により真空度を4×1
0-6torr以下に維持しながら蒸着させて形成した。
蒸着時の膜の厚さ及び膜の成長速度はクリスタルセンサ
ー(crystal sensor)を用いて調節し、発光面積は4m
m2、駆動電圧は直流電圧で順方向バイアス電圧(forwa
rd biasvoltage)を用いた。
製造された発光高分子溶液をガラス基板の上にスピンコ
ーティングして高分子薄膜を形成した後、UV吸収ピー
クとPL(photoluminescence)を測定した。形成され
た薄膜はピンホール(pin hole)なしに均一であり、基
板に対する接着性が非常に優れていた。図6はp−Si
PhPPVのUV−VISスペクトルであり;図7はm
−SiPhPPVのUV−VISスペクトルであり;図
8はp−SiPhPPVのPLスペクトルであり;図9
はm−SiPhPPVのPLスペクトルであり;そして
図10はm−SiPhPPV−co−MEH−PPVの
PLスペクトルである。
ピークは435nm、励起波長を435nmにして測定
したPLスペクトルでのPL最大ピークは527nmで
あり、肩(shoulder)ピークは558nmで表された。
p−SiPhPPVの場合、最大吸収ピークは427n
m、PL最大ピークは524nmであった。
hPPV−co−MEH−PPVの場合、UV最大吸収
ピークが465nm、励起波長を465nmにして測定
したPLスペクトルでのPL最大ピークは592nmと
測定された。前記共重合体は、電子供与(electron-don
ating)効果が優れるオレンジ色を浮かぶ赤色を発光す
るMEH−PPVが導入されることにより、m−SiP
hPPVまたはp−SiPhPPVより赤色の領域に移
動(red-shift)したスペクトルが観測された。
製造された発光高分子を用いて制作されたEL素子(EL
device)から電気発光特性を評価して図11、12及び
13に表した。図11はp−SiPhPPVを用いて製
造したEL素子(EL device)から測定されたELスペ
クトルであり;図12はm−SiPhPPVを用いて製
造したEL素子(EL device)から測定されたELスペ
クトルであり;そして図13はm−SiPhPPV−c
o−MEH−PPVを用いて製造された[ITO/PE
DOT/発光高分子/Al:Li]ダイオードのELス
ペクトルである。ITO/PEDOT/高分子/(Li
F)/Al構造の単層形EL素子らは、全て典型的な整
流ダイオード(rectifying diode)特性を見せた。m−
SiPhPPVの場合、駆動電圧(turn-on voltage)
は図15から分かるように約11Vで始まり、最大輝度
は図18から分かるように250cd/m2で、素子の
最大効率は0.0490 lm/Wであった(ITO/
PEDOT/高分子/Ca/Al構造の場合:駆動電圧
は約6.6V、最大輝度は2153cd/m2、素子の
最大効率は0.657 lm/Wで測定された)。図1
5はm−SiPhPPVを用いて製造された[ITO/
PEDOT/発光高分子/LiF/Al]ダイオード構
造のI−V特性であり、そして図18はm−SiPhP
PVを用いて製造された[ITO/PEDOT/発光高
分子/LiF/Al]ダイオード構造のL−V特性であ
る。p−SiPhPPVの場合、ITO/PEDOT/
高分子/LiF/Al素子構造で駆動電圧は7.2V
(図14)で始まり、最大輝度は910cd/m2(図
17)で、最大発光効率は0.1718 lm/Wであ
った(ITO/PEDOT/高分子/Ca/Al構造の
場合:駆動電圧は約6.7V、最大輝度は5890cd
/m2、素子の最大効率は0.251 lm/Wで測定
された)。図14はp−SiPhPPVを用いて製造さ
れた[ITO/PEDOT/発光高分子/LiF/A
l]ダイオード構造のI−V特性であり、図17はp−
SiPhPPVを用いて製造された[ITO/PEDO
T/発光高分子/LiF/Al]ダイオード構造のL−
V特性である。共重合体であるm−SiPhPPV−c
o−MEH−PPVの駆動電圧は約3.9Vで、最大輝
度は約11000cd/m 2で、最大発光効率は2.1
983 lm/Wであった。共重合体の場合、MEH−
PPVが導入されてm−SiPhPPVまたはp−Si
PhPPVよりHOMOレベル(level)は高め、LU
MOレベル(level)は低くすることにより、駆動電圧
は相対的に低く、最大発光輝度だけでなく発光効率も急
激に増加することが分かり、その結果素子の安定性も非
常に優れることを確認した。共重合体m−SiPhPP
V−co−MEH−PPVの場合、m−SiPhPPV
またはp−SiPhPPVより優れた電流−電圧(図1
6)及び光度−電圧特性を表した(図19)。制作され
たEL素子は数回の反復駆動後にも最初の電圧−電流密
度特性をそのまま維持する安定性を見せた。図16は本
発明によるm−SiPhPPV−co−MEH−PPV
を用いて製造された[ITO/PEDOT/発光高分子
/Al:Li]のI−V特性であり、そして図19はm
−SiPhPPV−co−MEH−PPVを用いて製造
された[ITO/PEDOT/発光高分子/Al:L
i]のL−V特性である。
で製造した発光高分子を用いて製造された[ITO/P
EDOT/発光高分子/(LiF)/Al]ダイオード
のI−V特性であり、そして図21は本発明の実施例
1、2及び4の発光高分子を用いて製造された[ITO
/PEDOT/発光高分子/(LiF)/Al]のL−
I特性である。
光学特性を本発明の実施例と比較した。電圧は10Vに
固定させ、ELスペクトルを測定して図22に表した。
前記素子は赤みがかったオレンジ(reddish orange)の
領域で発光を見せた。I−V特性を図23に表し、駆動
電圧は7Vであった。即ち、駆動電圧が7Vで電流が徐
々に流れ始めた。
(p−フェニレンビニレン)(PPV)基を主鎖とし、
脂肪族アルキル基が導入されたシリコン原子を含むフェ
ニル基を側鎖として含むことにより、有機溶媒に対する
溶解性が優れ、発光効率、電極との界面特性及び薄膜形
成能力が優れる電気発光高分子を提供し、または前記電
気発光高分子とMEH−PPVとを共重合することによ
り、特にカラーチューニングが優れ、優れるディスプレ
ー特性を有する共重合電気発光高分子を提供する効果を
有する。
の分野の通常の知識を有する者により容易に実施でき、
かかる変形や変更は全て本発明の領域に含まれる。
光高分子の製造工程を表す工程図である。
ジメチルドデシルシリルフェニル)−1,4−フェニレ
ンビニレン}(p−SiPhPPV)の1H−NMRス
ペクトルである。
ジメチルドデシルシリルフェニル)−1,4−フェニレ
ンビニレン}(m−SiPhPPV)の1H−NMRス
ペクトルである。
(3′−ジメチルドデシルシリルフェニル)−co−
(2−メトキシ−5−エチルヘキシルオキシ)}−1,
4−フェニレンビニレン](m−SiPhPPV−co
−MEH−PPV)[単量体供給比=3:1;実際モル
比=9(m−SiPhPPV単位):1(MEH−PP
V単位)]の1H−NMRスペクトルである。
vice)の断面図である。
PVのUV−VISスペクトルである。
PVのUV−VISスペクトルである。
PVのPLスペクトルである。
PVのPLスペクトルである。
iPhPPV−co−MEH−PPVのPLスペクトル
である。
Vを用いて製造したEL素子(device)から測定された
ELスペクトルである。
Vを用いて製造したEL素子(device)から測定された
ELスペクトルである。
hPPV−co−MEH−PPVを用いて製造された
[ITO/PEDOT/発光高分子/Al:Li]ダイ
オード構造のELスペクトルである。
れた[ITO/PEDOT/発光高分子/LiF/A
l]ダイオード構造のI−V特性である。
れた[ITO/PEDOT/発光高分子/LiF/A
l]ダイオード構造のI−V特性である。
−PPVを用いて製造された[ITO/PEDOT/発
光高分子/Al:Li]ダイオード構造のI−V特性で
ある。
れた[ITO/PEDOT/発光高分子/LiF/A
l]ダイオード構造のL−V特性である。
れた[ITO/PEDOT/発光高分子/LiF/A
l]ダイオード構造のL−V特性である。
−PPVを用いて製造された[ITO/PEDOT/発
光高分子/Al:Li]ダイオード構造のL−V特性で
ある。
光高分子を用いた[ITO/PEDOT/発光高分子/
(LiF)/Al]ダイオード構造のI−V特性であ
る。
光高分子を用いた[ITO/PEDOT/発光高分子/
(LiF)/Al]ダイオード構造のL−I特性であ
る。
を用いたダイオード構造のELスペクトルである。
を用いたダイオード構造のI−V特性である。
Claims (14)
- 【請求項1】 ポリ(p−フェニレンビニレン)(PP
V)を主鎖とし、脂肪族アルキル基が導入されたフェニ
ルシリコンが側鎖として導入される下記化学式(1)で
表されることを特徴とするカラーチューニングが優れる
電気発光高分子: 【化1】 前記式において、R1、R2及びR3は、それぞれ独立に
線形脂肪族アルキル(aliphatic alkyl)基、分枝され
たアルキル基(branched alkyl)またはフルオロ化アル
キル基(fluorinated alkyl)である。 - 【請求項2】 前記脂肪族アルキル基は(CH2)nCH
3(nは0ないし12の整数)で、前記分枝されたアル
キル基はCH2(CH2)aCH(CH2)bCH3CH(C
H3)2(aは0ないし5の整数、bは0ないし10の整
数)で、そして前記フルオロ化アルキル基はCH2(C
F2)nCF3(nは0ないし12の整数)であることを
特徴とする請求項1記載の電気発光高分子。 - 【請求項3】 前記脂肪族アルキル基を含むシリコンは
前記フェニル基のメタ(meta-)またはパラ(para-)位
置に結合されることを特徴とする請求項1記載の電気発
光高分子。 - 【請求項4】 前記発光高分子の数平均分子量(Mw)
が約10,000ないし1,000,000、そして分
子量分布は約1.5ないし5であることを特徴とする請
求項3記載の電気発光高分子。 - 【請求項5】 発光層が請求項1記載の電気発光高分子
からなり、陽極/発光層/陰極、陽極/バファ層/発光
層/陰極、陽極/バファ層/正孔伝達層/発光層/陰
極、陽極/バファ層/正孔伝達層/発光層/電子伝達層
/陰極、及び陽極/バファ層/正孔伝達層/発光層/正
孔遮断層/陰極よりなる群から選択されることを特徴と
する電気発光素子。 - 【請求項6】 前記バファ層はポリチオフェン(polyth
iophene)、ポリアニリン(polyaniline)、ポリアセチ
レン(polyacetylene)、ポリピロール(polypyrrole)
及びポリ(p―フェニレンビニレン)誘導体よりなる群
から選択されることを特徴とする請求項5記載の電気発
光素子。 - 【請求項7】 前記正孔遮断層はLiFまたはMgF2
であることを特徴とする請求項5記載の電気発光素子。 - 【請求項8】 ポリ(p―フェニレンビニレン)を主鎖
とし、脂肪族アルキル基が導入されたフェニルシリコン
が側鎖として導入される高分子と、MEH−PPV(メ
トキシエチルヘキシルオキシ―PPV)との共重合から
なり、下記化学式(2)で表されることを特徴とする共
重合電気発光高分子: 【化2】 前記式において、R1、R2及びR3は、それぞれ独立に
線形脂肪族アルキル基、分枝されたアルキル基またはフ
ルオロ化アルキル基であり、そしてxは0.9〜0.
1、yは0.1〜0.9(ただし、x+y=1である)
であり、−co−はcoの前後の構成単位からなる共重
合体であることを示す。 - 【請求項9】 前記線形脂肪族アルキル基は(CH2)n
CH3(nは0ないし12の整数)で、前記分枝された
アルキル基はCH2(CH2)aCH(CH2) bCH3CH
(CH3)2(aは0ないし5の整数、bは0ないし10
の整数)であり、そして前記フルオロ化アルキル基はC
H2(CF2)nCF3(nは0ないし12の整数)である
ことを特徴とする請求項8記載の共重合電気発光高分
子。 - 【請求項10】 前記脂肪族アルキル基を有するシリコ
ンは、前記フェニル基のメタ−またはパラ−位置に結合
されることを特徴とする請求項8記載の共重合電気発光
高分子。 - 【請求項11】 前記発光高分子の数平均分子量(M
w)が約10,000ないし1,000,000、そし
て分子量分布は約1.5ないし5であることを特徴とす
る請求項10記載の共重合電気発光高分子。 - 【請求項12】 発光層が前記請求項8記載の共重合電
気発光高分子からなり、陽極/発光層/陰極、陽極/バ
ファ層/発光層/陰極、陽極/バファ層/正孔伝達層/
発光層/陰極、陽極/バファ層/正孔伝達層/発光層/
電子伝達層/陰極、及び陽極/バファ層/正孔伝達層/
発光層/正孔遮断層/陰極よりなる群から選択されるこ
とを特徴とする電気発光素子。 - 【請求項13】 前記バファ層はポリチオフェン(poly
thiophene)、ポリアニリン(polyaniline)、ポリアセ
チレン(polyacetylene)、ポリピロール(polypyrrol
e)及びポリ(p―フェニレンビニレン)誘導体よりな
る群から選択されることを特徴とする請求項12記載の
電気発光素子。 - 【請求項14】 前記正孔遮断層はLiFまたはMgF
2であることを特徴とする請求項12記載の電気発光素
子。
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