JP4754501B2 - Organic electroluminescent polymer having 9,9-di (fluorenyl) -2,7-fluorenyl unit and organic electroluminescent device produced using the same - Google Patents
Organic electroluminescent polymer having 9,9-di (fluorenyl) -2,7-fluorenyl unit and organic electroluminescent device produced using the same Download PDFInfo
- Publication number
- JP4754501B2 JP4754501B2 JP2006550950A JP2006550950A JP4754501B2 JP 4754501 B2 JP4754501 B2 JP 4754501B2 JP 2006550950 A JP2006550950 A JP 2006550950A JP 2006550950 A JP2006550950 A JP 2006550950A JP 4754501 B2 JP4754501 B2 JP 4754501B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- group
- carbon atoms
- substituted
- unsubstituted
- branched alkyl
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired - Fee Related
Links
- 229920000642 polymer Polymers 0.000 title claims description 98
- 125000003983 fluorenyl group Chemical group C1(=CC=CC=2C3=CC=CC=C3CC12)* 0.000 title claims description 20
- 125000004432 carbon atom Chemical group C* 0.000 claims description 111
- 125000000217 alkyl group Chemical group 0.000 claims description 58
- 125000003545 alkoxy group Chemical group 0.000 claims description 48
- 125000001424 substituent group Chemical group 0.000 claims description 47
- 125000003118 aryl group Chemical group 0.000 claims description 40
- 229910052757 nitrogen Inorganic materials 0.000 claims description 27
- 229910052717 sulfur Inorganic materials 0.000 claims description 22
- 125000005842 heteroatom Chemical group 0.000 claims description 20
- 229910052698 phosphorus Inorganic materials 0.000 claims description 20
- 229910052731 fluorine Inorganic materials 0.000 claims description 19
- 230000005525 hole transport Effects 0.000 claims description 19
- 229910052760 oxygen Inorganic materials 0.000 claims description 19
- HEDRZPFGACZZDS-UHFFFAOYSA-N Chloroform Chemical compound ClC(Cl)Cl HEDRZPFGACZZDS-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 16
- 125000000623 heterocyclic group Chemical group 0.000 claims description 16
- 229910052710 silicon Inorganic materials 0.000 claims description 14
- 125000000732 arylene group Chemical group 0.000 claims description 9
- UFHFLCQGNIYNRP-UHFFFAOYSA-N Hydrogen Chemical compound [H][H] UFHFLCQGNIYNRP-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 8
- 125000005264 aryl amine group Chemical group 0.000 claims description 8
- 229910052739 hydrogen Inorganic materials 0.000 claims description 8
- 239000001257 hydrogen Substances 0.000 claims description 8
- 125000004665 trialkylsilyl group Chemical group 0.000 claims description 8
- 125000005104 aryl silyl group Chemical group 0.000 claims description 6
- 238000005401 electroluminescence Methods 0.000 claims description 5
- OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N Carbon Chemical compound [C] OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 4
- 230000000903 blocking effect Effects 0.000 claims description 4
- 229910052799 carbon Inorganic materials 0.000 claims description 4
- 125000004093 cyano group Chemical group *C#N 0.000 claims description 4
- 125000005678 ethenylene group Chemical group [H]C([*:1])=C([H])[*:2] 0.000 claims description 3
- 125000001072 heteroaryl group Chemical group 0.000 claims description 3
- 125000003277 amino group Chemical group 0.000 claims description 2
- 125000003808 silyl group Chemical group [H][Si]([H])([H])[*] 0.000 claims description 2
- 125000000609 carbazolyl group Chemical group C1(=CC=CC=2C3=CC=CC=C3NC12)* 0.000 claims 3
- 125000001484 phenothiazinyl group Chemical group C1(=CC=CC=2SC3=CC=CC=C3NC12)* 0.000 claims 2
- 239000000243 solution Substances 0.000 description 24
- YXFVVABEGXRONW-UHFFFAOYSA-N Toluene Chemical compound CC1=CC=CC=C1 YXFVVABEGXRONW-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 21
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 description 21
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 20
- 239000000463 material Substances 0.000 description 19
- NIHNNTQXNPWCJQ-UHFFFAOYSA-N o-biphenylenemethane Natural products C1=CC=C2CC3=CC=CC=C3C2=C1 NIHNNTQXNPWCJQ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 18
- 150000001875 compounds Chemical class 0.000 description 17
- 238000005424 photoluminescence Methods 0.000 description 16
- 238000003786 synthesis reaction Methods 0.000 description 16
- -1 poly (p-phenylene vinylene) Polymers 0.000 description 13
- 238000001228 spectrum Methods 0.000 description 13
- RTZKZFJDLAIYFH-UHFFFAOYSA-N Diethyl ether Chemical compound CCOCC RTZKZFJDLAIYFH-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 12
- OKKJLVBELUTLKV-UHFFFAOYSA-N Methanol Chemical compound OC OKKJLVBELUTLKV-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 12
- SGOFROGSAVXPBO-UHFFFAOYSA-N 2,7-dibromo-9,9-bis(9,9-dihexylfluoren-2-yl)fluorene Chemical compound C1=CC=C2C(CCCCCC)(CCCCCC)C3=CC(C4(C5=CC(Br)=CC=C5C5=CC=C(Br)C=C54)C4=CC=C5C6=CC=CC=C6C(C5=C4)(CCCCCC)CCCCCC)=CC=C3C2=C1 SGOFROGSAVXPBO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 11
- 229920002098 polyfluorene Polymers 0.000 description 11
- 239000010408 film Substances 0.000 description 10
- 239000000178 monomer Substances 0.000 description 10
- 239000000126 substance Substances 0.000 description 10
- 239000000758 substrate Substances 0.000 description 10
- YMWUJEATGCHHMB-UHFFFAOYSA-N Dichloromethane Chemical compound ClCCl YMWUJEATGCHHMB-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 9
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 8
- IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N Atomic nitrogen Chemical compound N#N IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 7
- 150000001716 carbazoles Chemical group 0.000 description 6
- LYCAIKOWRPUZTN-UHFFFAOYSA-N ethylene glycol Natural products OCCO LYCAIKOWRPUZTN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 6
- 239000000203 mixture Substances 0.000 description 6
- 238000012546 transfer Methods 0.000 description 6
- BOJQJZPXKUGTGU-UHFFFAOYSA-N 2,7-dibromo-9-(9,9-dihexylfluoren-2-yl)fluoren-9-ol Chemical compound C12=CC(Br)=CC=C2C2=CC=C(Br)C=C2C1(O)C1=CC=C2C3=CC=CC=C3C(CCCCCC)(CCCCCC)C2=C1 BOJQJZPXKUGTGU-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 5
- 229920000553 poly(phenylenevinylene) Polymers 0.000 description 5
- 238000011160 research Methods 0.000 description 5
- 239000007787 solid Substances 0.000 description 5
- 239000002904 solvent Substances 0.000 description 5
- 238000003756 stirring Methods 0.000 description 5
- RBCVONCEYGGYLM-UHFFFAOYSA-N 2-bromo-9,9-bis[4-(2-methylbutoxy)phenyl]fluorene Chemical compound C1=CC(OCC(C)CC)=CC=C1C1(C=2C=CC(OCC(C)CC)=CC=2)C2=CC(Br)=CC=C2C2=CC=CC=C21 RBCVONCEYGGYLM-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- FYGXHRQSOSREMP-UHFFFAOYSA-N 4-[2-bromo-9-(4-hydroxyphenyl)fluoren-9-yl]phenol Chemical compound C1=CC(O)=CC=C1C1(C=2C=CC(O)=CC=2)C2=CC(Br)=CC=C2C2=CC=CC=C21 FYGXHRQSOSREMP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- NVRRCUVMHFKHCL-UHFFFAOYSA-N 9h-fluoren-2-ylmethanol Chemical compound C1=CC=C2C3=CC=C(CO)C=C3CC2=C1 NVRRCUVMHFKHCL-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- LFQSCWFLJHTTHZ-UHFFFAOYSA-N Ethanol Chemical compound CCO LFQSCWFLJHTTHZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- VEXZGXHMUGYJMC-UHFFFAOYSA-N Hydrochloric acid Chemical compound Cl VEXZGXHMUGYJMC-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- AFVFQIVMOAPDHO-UHFFFAOYSA-N Methanesulfonic acid Chemical compound CS(O)(=O)=O AFVFQIVMOAPDHO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- MZRVEZGGRBJDDB-UHFFFAOYSA-N N-Butyllithium Chemical compound [Li]CCCC MZRVEZGGRBJDDB-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 230000002776 aggregation Effects 0.000 description 4
- 238000004220 aggregation Methods 0.000 description 4
- 239000003054 catalyst Substances 0.000 description 4
- 230000003993 interaction Effects 0.000 description 4
- PQXKHYXIUOZZFA-UHFFFAOYSA-M lithium fluoride Chemical compound [Li+].[F-] PQXKHYXIUOZZFA-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 4
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 4
- 239000011368 organic material Substances 0.000 description 4
- 150000002990 phenothiazines Chemical group 0.000 description 4
- 229920005989 resin Polymers 0.000 description 4
- 239000011347 resin Substances 0.000 description 4
- 239000004065 semiconductor Substances 0.000 description 4
- KIGVOJUDEQXKII-UHFFFAOYSA-N 4-bromo-n-(4-bromophenyl)-n-phenylaniline Chemical compound C1=CC(Br)=CC=C1N(C=1C=CC(Br)=CC=1)C1=CC=CC=C1 KIGVOJUDEQXKII-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- QTBSBXVTEAMEQO-UHFFFAOYSA-N Acetic acid Chemical compound CC(O)=O QTBSBXVTEAMEQO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- UHOVQNZJYSORNB-UHFFFAOYSA-N Benzene Chemical compound C1=CC=CC=C1 UHOVQNZJYSORNB-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- IAZDPXIOMUYVGZ-UHFFFAOYSA-N Dimethylsulphoxide Chemical compound CS(C)=O IAZDPXIOMUYVGZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- XEKOWRVHYACXOJ-UHFFFAOYSA-N Ethyl acetate Chemical compound CCOC(C)=O XEKOWRVHYACXOJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 229920000265 Polyparaphenylene Polymers 0.000 description 3
- 238000004440 column chromatography Methods 0.000 description 3
- 229920000547 conjugated polymer Polymers 0.000 description 3
- 238000005859 coupling reaction Methods 0.000 description 3
- 238000013016 damping Methods 0.000 description 3
- 239000007772 electrode material Substances 0.000 description 3
- WGCNASOHLSPBMP-UHFFFAOYSA-N hydroxyacetaldehyde Natural products OCC=O WGCNASOHLSPBMP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 239000011777 magnesium Substances 0.000 description 3
- VLKZOEOYAKHREP-UHFFFAOYSA-N n-Hexane Chemical compound CCCCCC VLKZOEOYAKHREP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 239000012299 nitrogen atmosphere Substances 0.000 description 3
- 238000000425 proton nuclear magnetic resonance spectrum Methods 0.000 description 3
- 238000000926 separation method Methods 0.000 description 3
- 239000010409 thin film Substances 0.000 description 3
- 238000001771 vacuum deposition Methods 0.000 description 3
- WMAXWOOEPJQXEB-UHFFFAOYSA-N 2-phenyl-5-(4-phenylphenyl)-1,3,4-oxadiazole Chemical compound C1=CC=CC=C1C1=NN=C(C=2C=CC(=CC=2)C=2C=CC=CC=2)O1 WMAXWOOEPJQXEB-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- UJOBWOGCFQCDNV-UHFFFAOYSA-N 9H-carbazole Chemical compound C1=CC=C2C3=CC=CC=C3NC2=C1 UJOBWOGCFQCDNV-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- CSCPPACGZOOCGX-UHFFFAOYSA-N Acetone Chemical compound CC(C)=O CSCPPACGZOOCGX-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- NLXLAEXVIDQMFP-UHFFFAOYSA-N Ammonia chloride Chemical compound [NH4+].[Cl-] NLXLAEXVIDQMFP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- WHXSMMKQMYFTQS-UHFFFAOYSA-N Lithium Chemical compound [Li] WHXSMMKQMYFTQS-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N Silicium dioxide Chemical compound O=[Si]=O VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- HRENWSCMIRYZHZ-UHFFFAOYSA-N [7-borono-9,9-bis(9,9-dihexylfluoren-2-yl)fluoren-2-yl]boronic acid Chemical compound C1=CC=C2C(CCCCCC)(CCCCCC)C3=CC(C4(C5=CC(=CC=C5C5=CC=C(C=C54)B(O)O)B(O)O)C4=CC=C5C6=CC=CC=C6C(C5=C4)(CCCCCC)CCCCCC)=CC=C3C2=C1 HRENWSCMIRYZHZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 229910052782 aluminium Inorganic materials 0.000 description 2
- XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N aluminium Chemical compound [Al] XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 239000011230 binding agent Substances 0.000 description 2
- QARVLSVVCXYDNA-UHFFFAOYSA-N bromobenzene Chemical compound BrC1=CC=CC=C1 QARVLSVVCXYDNA-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 239000011575 calcium Substances 0.000 description 2
- 239000000969 carrier Substances 0.000 description 2
- 239000012295 chemical reaction liquid Substances 0.000 description 2
- NEHMKBQYUWJMIP-UHFFFAOYSA-N chloromethane Chemical compound ClC NEHMKBQYUWJMIP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 238000000576 coating method Methods 0.000 description 2
- 239000003086 colorant Substances 0.000 description 2
- 230000000052 comparative effect Effects 0.000 description 2
- 229920001577 copolymer Polymers 0.000 description 2
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 2
- 239000011521 glass Substances 0.000 description 2
- AMGQUBHHOARCQH-UHFFFAOYSA-N indium;oxotin Chemical compound [In].[Sn]=O AMGQUBHHOARCQH-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 238000007641 inkjet printing Methods 0.000 description 2
- 229910052744 lithium Inorganic materials 0.000 description 2
- 229940098779 methanesulfonic acid Drugs 0.000 description 2
- 230000005693 optoelectronics Effects 0.000 description 2
- 230000003647 oxidation Effects 0.000 description 2
- 238000007254 oxidation reaction Methods 0.000 description 2
- 125000001997 phenyl group Chemical group [H]C1=C([H])C([H])=C(*)C([H])=C1[H] 0.000 description 2
- 229920000172 poly(styrenesulfonic acid) Polymers 0.000 description 2
- LPNYRYFBWFDTMA-UHFFFAOYSA-N potassium tert-butoxide Chemical compound [K+].CC(C)(C)[O-] LPNYRYFBWFDTMA-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 238000004528 spin coating Methods 0.000 description 2
- 238000004544 sputter deposition Methods 0.000 description 2
- DNZZPKYSGRTNGK-PQZOIKATSA-N (1z,4z)-cycloocta-1,4-diene Chemical compound C1C\C=C/C\C=C/C1 DNZZPKYSGRTNGK-PQZOIKATSA-N 0.000 description 1
- JQVKTIOPSQDQSL-UHFFFAOYSA-N (2,4-dibromo-3-methylphenyl) benzoate Chemical compound CC1=C(Br)C=CC(OC(=O)C=2C=CC=CC=2)=C1Br JQVKTIOPSQDQSL-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- ICPSWZFVWAPUKF-UHFFFAOYSA-N 1,1'-spirobi[fluorene] Chemical group C1=CC=C2C=C3C4(C=5C(C6=CC=CC=C6C=5)=CC=C4)C=CC=C3C2=C1 ICPSWZFVWAPUKF-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 150000005072 1,3,4-oxadiazoles Chemical class 0.000 description 1
- WJFKNYWRSNBZNX-UHFFFAOYSA-N 10H-phenothiazine Chemical compound C1=CC=C2NC3=CC=CC=C3SC2=C1 WJFKNYWRSNBZNX-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- MEKOFIRRDATTAG-UHFFFAOYSA-N 2,2,5,8-tetramethyl-3,4-dihydrochromen-6-ol Chemical compound C1CC(C)(C)OC2=C1C(C)=C(O)C=C2C MEKOFIRRDATTAG-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- GKWLILHTTGWKLQ-UHFFFAOYSA-N 2,3-dihydrothieno[3,4-b][1,4]dioxine Chemical compound O1CCOC2=CSC=C21 GKWLILHTTGWKLQ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- FYEFHYMUEWRCRF-UHFFFAOYSA-N 2,7-dibromofluoren-1-one Chemical compound BrC1=CC=C2C3=CC=C(Br)C(=O)C3=CC2=C1 FYEFHYMUEWRCRF-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- FXSCJZNMWILAJO-UHFFFAOYSA-N 2-bromo-9h-fluorene Chemical compound C1=CC=C2C3=CC=C(Br)C=C3CC2=C1 FXSCJZNMWILAJO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- HPEVJTNZYIMANV-UHFFFAOYSA-N 2-methylbutyl 4-methylbenzenesulfonate Chemical compound CCC(C)COS(=O)(=O)C1=CC=C(C)C=C1 HPEVJTNZYIMANV-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 125000004800 4-bromophenyl group Chemical group [H]C1=C([H])C(*)=C([H])C([H])=C1Br 0.000 description 1
- BFIQUUMHHBDCAL-UHFFFAOYSA-N COC1=CC=C(C=C1)C1C(=C(C=CC1(N)N)C1=CC=CC=C1)C1=CC=C(C=C1)OC Chemical compound COC1=CC=C(C=C1)C1C(=C(C=CC1(N)N)C1=CC=CC=C1)C1=CC=C(C=C1)OC BFIQUUMHHBDCAL-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- OYPRJOBELJOOCE-UHFFFAOYSA-N Calcium Chemical compound [Ca] OYPRJOBELJOOCE-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000004641 Diallyl-phthalate Substances 0.000 description 1
- PXGOKWXKJXAPGV-UHFFFAOYSA-N Fluorine Chemical compound FF PXGOKWXKJXAPGV-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000003747 Grignard reaction Methods 0.000 description 1
- 239000007818 Grignard reagent Substances 0.000 description 1
- FYYHWMGAXLPEAU-UHFFFAOYSA-N Magnesium Chemical compound [Mg] FYYHWMGAXLPEAU-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229920000144 PEDOT:PSS Polymers 0.000 description 1
- ISWSIDIOOBJBQZ-UHFFFAOYSA-N Phenol Chemical compound OC1=CC=CC=C1 ISWSIDIOOBJBQZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000004793 Polystyrene Substances 0.000 description 1
- 229910006404 SnO 2 Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000006069 Suzuki reaction reaction Methods 0.000 description 1
- 239000007983 Tris buffer Substances 0.000 description 1
- 229920001807 Urea-formaldehyde Polymers 0.000 description 1
- 238000007239 Wittig reaction Methods 0.000 description 1
- XLOMVQKBTHCTTD-UHFFFAOYSA-N Zinc monoxide Chemical compound [Zn]=O XLOMVQKBTHCTTD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- DHKHKXVYLBGOIT-UHFFFAOYSA-N acetaldehyde Diethyl Acetal Natural products CCOC(C)OCC DHKHKXVYLBGOIT-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 125000002777 acetyl group Chemical class [H]C([H])([H])C(*)=O 0.000 description 1
- 238000007792 addition Methods 0.000 description 1
- 230000029936 alkylation Effects 0.000 description 1
- 238000005804 alkylation reaction Methods 0.000 description 1
- 230000004075 alteration Effects 0.000 description 1
- 150000001412 amines Chemical class 0.000 description 1
- 235000019270 ammonium chloride Nutrition 0.000 description 1
- 239000007864 aqueous solution Substances 0.000 description 1
- 150000004982 aromatic amines Chemical class 0.000 description 1
- 230000005540 biological transmission Effects 0.000 description 1
- QUDWYFHPNIMBFC-UHFFFAOYSA-N bis(prop-2-enyl) benzene-1,2-dicarboxylate Chemical compound C=CCOC(=O)C1=CC=CC=C1C(=O)OCC=C QUDWYFHPNIMBFC-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- ZADPBFCGQRWHPN-UHFFFAOYSA-N boronic acid Chemical compound OBO ZADPBFCGQRWHPN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 230000031709 bromination Effects 0.000 description 1
- 238000005893 bromination reaction Methods 0.000 description 1
- 229910052791 calcium Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000004891 communication Methods 0.000 description 1
- 230000008878 coupling Effects 0.000 description 1
- 238000010168 coupling process Methods 0.000 description 1
- 238000011161 development Methods 0.000 description 1
- 229910001873 dinitrogen Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000009826 distribution Methods 0.000 description 1
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 1
- 230000005684 electric field Effects 0.000 description 1
- 239000003822 epoxy resin Substances 0.000 description 1
- 230000005281 excited state Effects 0.000 description 1
- 125000005567 fluorenylene group Chemical group 0.000 description 1
- 239000011737 fluorine Substances 0.000 description 1
- 125000000524 functional group Chemical group 0.000 description 1
- 150000004795 grignard reagents Chemical class 0.000 description 1
- 230000005283 ground state Effects 0.000 description 1
- 239000012535 impurity Substances 0.000 description 1
- 230000009878 intermolecular interaction Effects 0.000 description 1
- 229910052749 magnesium Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000002184 metal Substances 0.000 description 1
- 125000005395 methacrylic acid group Chemical group 0.000 description 1
- 238000000034 method Methods 0.000 description 1
- 229940050176 methyl chloride Drugs 0.000 description 1
- 239000012046 mixed solvent Substances 0.000 description 1
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 1
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 1
- 230000004001 molecular interaction Effects 0.000 description 1
- 230000003287 optical effect Effects 0.000 description 1
- 150000002894 organic compounds Chemical class 0.000 description 1
- 229920000620 organic polymer Polymers 0.000 description 1
- 125000001181 organosilyl group Chemical group [SiH3]* 0.000 description 1
- 230000001590 oxidative effect Effects 0.000 description 1
- NFHFRUOZVGFOOS-UHFFFAOYSA-N palladium;triphenylphosphane Chemical compound [Pd].C1=CC=CC=C1P(C=1C=CC=CC=1)C1=CC=CC=C1.C1=CC=CC=C1P(C=1C=CC=CC=1)C1=CC=CC=C1.C1=CC=CC=C1P(C=1C=CC=CC=1)C1=CC=CC=C1.C1=CC=CC=C1P(C=1C=CC=CC=1)C1=CC=CC=C1 NFHFRUOZVGFOOS-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000005011 phenolic resin Substances 0.000 description 1
- 229950000688 phenothiazine Drugs 0.000 description 1
- 125000000843 phenylene group Chemical group C1(=C(C=CC=C1)*)* 0.000 description 1
- 229920003023 plastic Polymers 0.000 description 1
- 229920003227 poly(N-vinyl carbazole) Polymers 0.000 description 1
- 229920002492 poly(sulfone) Polymers 0.000 description 1
- 229920000058 polyacrylate Polymers 0.000 description 1
- 229920001230 polyarylate Polymers 0.000 description 1
- 229920000515 polycarbonate Polymers 0.000 description 1
- 239000004417 polycarbonate Substances 0.000 description 1
- 229920000647 polyepoxide Polymers 0.000 description 1
- 229920000728 polyester Polymers 0.000 description 1
- 239000002861 polymer material Substances 0.000 description 1
- 229920002223 polystyrene Polymers 0.000 description 1
- 125000004262 quinoxalin-2-yl group Chemical group [H]C1=NC2=C([H])C([H])=C([H])C([H])=C2N=C1* 0.000 description 1
- 125000001567 quinoxalinyl group Chemical class N1=C(C=NC2=CC=CC=C12)* 0.000 description 1
- 239000011541 reaction mixture Substances 0.000 description 1
- 230000008707 rearrangement Effects 0.000 description 1
- 238000010992 reflux Methods 0.000 description 1
- 230000004044 response Effects 0.000 description 1
- 229920002050 silicone resin Polymers 0.000 description 1
- 229940042055 systemic antimycotics triazole derivative Drugs 0.000 description 1
- XOLBLPGZBRYERU-UHFFFAOYSA-N tin dioxide Chemical compound O=[Sn]=O XOLBLPGZBRYERU-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910001887 tin oxide Inorganic materials 0.000 description 1
- TVIVIEFSHFOWTE-UHFFFAOYSA-K tri(quinolin-8-yloxy)alumane Chemical compound [Al+3].C1=CN=C2C([O-])=CC=CC2=C1.C1=CN=C2C([O-])=CC=CC2=C1.C1=CN=C2C([O-])=CC=CC2=C1 TVIVIEFSHFOWTE-UHFFFAOYSA-K 0.000 description 1
- 229920002554 vinyl polymer Polymers 0.000 description 1
- 238000012800 visualization Methods 0.000 description 1
- 230000005428 wave function Effects 0.000 description 1
Images
Classifications
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
- C08G—MACROMOLECULAR COMPOUNDS OBTAINED OTHERWISE THAN BY REACTIONS ONLY INVOLVING UNSATURATED CARBON-TO-CARBON BONDS
- C08G61/00—Macromolecular compounds obtained by reactions forming a carbon-to-carbon link in the main chain of the macromolecule
- C08G61/02—Macromolecular compounds containing only carbon atoms in the main chain of the macromolecule, e.g. polyxylylenes
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
- C08G—MACROMOLECULAR COMPOUNDS OBTAINED OTHERWISE THAN BY REACTIONS ONLY INVOLVING UNSATURATED CARBON-TO-CARBON BONDS
- C08G61/00—Macromolecular compounds obtained by reactions forming a carbon-to-carbon link in the main chain of the macromolecule
- C08G61/12—Macromolecular compounds containing atoms other than carbon in the main chain of the macromolecule
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
- C08G—MACROMOLECULAR COMPOUNDS OBTAINED OTHERWISE THAN BY REACTIONS ONLY INVOLVING UNSATURATED CARBON-TO-CARBON BONDS
- C08G61/00—Macromolecular compounds obtained by reactions forming a carbon-to-carbon link in the main chain of the macromolecule
- C08G61/12—Macromolecular compounds containing atoms other than carbon in the main chain of the macromolecule
- C08G61/121—Macromolecular compounds containing atoms other than carbon in the main chain of the macromolecule derived from organic halides
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C09—DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- C09K—MATERIALS FOR MISCELLANEOUS APPLICATIONS, NOT PROVIDED FOR ELSEWHERE
- C09K11/00—Luminescent, e.g. electroluminescent, chemiluminescent materials
- C09K11/06—Luminescent, e.g. electroluminescent, chemiluminescent materials containing organic luminescent materials
-
- H—ELECTRICITY
- H05—ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- H05B—ELECTRIC HEATING; ELECTRIC LIGHT SOURCES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; CIRCUIT ARRANGEMENTS FOR ELECTRIC LIGHT SOURCES, IN GENERAL
- H05B33/00—Electroluminescent light sources
- H05B33/12—Light sources with substantially two-dimensional radiating surfaces
- H05B33/14—Light sources with substantially two-dimensional radiating surfaces characterised by the chemical or physical composition or the arrangement of the electroluminescent material, or by the simultaneous addition of the electroluminescent material in or onto the light source
-
- H—ELECTRICITY
- H10—SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- H10K—ORGANIC ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES
- H10K85/00—Organic materials used in the body or electrodes of devices covered by this subclass
- H10K85/10—Organic polymers or oligomers
- H10K85/111—Organic polymers or oligomers comprising aromatic, heteroaromatic, or aryl chains, e.g. polyaniline, polyphenylene or polyphenylene vinylene
- H10K85/115—Polyfluorene; Derivatives thereof
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C09—DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- C09K—MATERIALS FOR MISCELLANEOUS APPLICATIONS, NOT PROVIDED FOR ELSEWHERE
- C09K2211/00—Chemical nature of organic luminescent or tenebrescent compounds
- C09K2211/14—Macromolecular compounds
- C09K2211/1408—Carbocyclic compounds
- C09K2211/1425—Non-condensed systems
-
- H—ELECTRICITY
- H10—SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- H10K—ORGANIC ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES
- H10K50/00—Organic light-emitting devices
- H10K50/10—OLEDs or polymer light-emitting diodes [PLED]
- H10K50/11—OLEDs or polymer light-emitting diodes [PLED] characterised by the electroluminescent [EL] layers
-
- H—ELECTRICITY
- H10—SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- H10K—ORGANIC ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES
- H10K50/00—Organic light-emitting devices
- H10K50/10—OLEDs or polymer light-emitting diodes [PLED]
- H10K50/14—Carrier transporting layers
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Health & Medical Sciences (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- Medicinal Chemistry (AREA)
- Polymers & Plastics (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Materials Engineering (AREA)
- Electroluminescent Light Sources (AREA)
- Polyoxymethylene Polymers And Polymers With Carbon-To-Carbon Bonds (AREA)
Description
本発明は、9,9−ジ(フルオレニル)−2,7−フルオレニル単位を有する有機エレクトロルミネッセント高分子およびこれを用いて製造されるエレクトロルミネッセント(EL)素子に関する。さらに詳しくは、本発明は、高い熱安定性、高い光安定性、高い溶解性、優れたフィルム成形性、および高い量子効率を呈する、9,9−ジ(フルオレニル)−2,7−フルオレニル単位を有する有機エレクトロルミネッセント高分子およびこの有機エレクトロルミネッセント高分子を用いて製造される有機エレクトロルミネッセント素子に関する。 The present invention relates to an organic electroluminescent polymer having 9,9-di (fluorenyl) -2,7-fluorenyl units and an electroluminescent (EL) device produced using the same. More particularly, the present invention relates to 9,9-di (fluorenyl) -2,7-fluorenyl units that exhibit high thermal stability, high light stability, high solubility, excellent film moldability, and high quantum efficiency. And an organic electroluminescent device manufactured using the organic electroluminescent polymer.
光通信とマルチメディア分野における近年の急速な進歩に伴い、高度情報化社会への発展が加速されている。これにより、光子の電子への変換、またはその逆を利用する光電子素子は、現代情報電子産業において重要視されている。 With the rapid progress in recent years in the fields of optical communication and multimedia, the development to an advanced information society has been accelerated. Thus, optoelectronic devices that use photon conversion to electrons or vice versa are regarded as important in the modern information electronics industry.
半導体光電子素子は、エレクトロルミネッセント素子、受光素子、およびこれらの組み合わせに大別される。
現在の大部分のディスプレイは受光型であるが、一方、エレクトロルミネッセント・ディスプレイは自己発光型特性を有するため、応答速度が速く、輝度が高く、背面光が不要である。従って、エレクトロルミネッセント・ディスプレイは次世代のディスプレイとされている。
エレクトロルミネッセント素子は、発光層の物質の種類によって無機系発光素子と有機系発光素子に区分される。
Semiconductor optoelectronic devices are roughly classified into electroluminescent devices, light receiving devices, and combinations thereof.
Most current displays are light-receiving, whereas electroluminescent displays have self-luminous characteristics, which results in fast response, high brightness, and no need for back light. Therefore, the electroluminescent display is regarded as the next generation display.
The electroluminescent element is classified into an inorganic light-emitting element and an organic light-emitting element depending on the type of the material of the light-emitting layer.
有機エレクトロルミネッセンス(EL)は、有機物質に電場をかけることにより、電子及び正孔がそれぞれカソードおよびアノードから移送されて有機物質内で結合する時に生成されるエネルギーが、光として放出されることを意味する。このような有機物質のエレクトロルミネッセンスは1963年にポープ(Pope)らによって報告された。1987年にイーストマンコダック(EastmanKodak)のタン(Tan)らによって、アルミナ−キノンというp−共役構造を有する色素を用いて、10V以下で量子効率が1%、かつ輝度が1000cd/m2を示す多層の発光素子が製造されて以来、多くの研究が行われている。この素子は、種々の物質が簡単な合成経路に従って容易に合成することができ、また色の調整が容易であることから有利である。ところが、加工性および熱安定性が低く、電圧の適用に際し発光層で産生されたジュール熱が分子の再配列を引き起こし、それにより素子の発光効率または寿命に負の影響を与える。従って、以上の問題を軽減する高分子構造を持つ有機エレクトロルミネッセント素子が計画される。
これに関連して、図1に、基板/アノード/正孔輸送層/発光層/電子輸送層/カソードを含む、慣用の有機エレクトロルミネッセント素子を示す。
Organic electroluminescence (EL) means that by applying an electric field to an organic material, energy generated when electrons and holes are transferred from the cathode and anode, respectively, and combined in the organic material is emitted as light. means. The electroluminescence of such organic materials was reported in 1963 by Pope et al. In 1987, Eastman Kodak's Tan et al. Show a quantum efficiency of 1% and a luminance of 1000 cd / m 2 at 10 V or less using a dye having a p-conjugated structure called alumina-quinone. Much research has been conducted since the manufacture of multilayer light emitting devices. This element is advantageous because various substances can be easily synthesized according to a simple synthesis route, and color adjustment is easy. However, the processability and thermal stability are low, and Joule heat generated in the light emitting layer upon application of voltage causes molecular rearrangement, thereby negatively affecting the light emitting efficiency or lifetime of the device. Therefore, an organic electroluminescent device having a polymer structure that alleviates the above problems is planned.
In this context, FIG. 1 shows a conventional organic electroluminescent device comprising a substrate / anode / hole transport layer / light emitting layer / electron transport layer / cathode.
図1に示すように、アノード12は慣用の基板11上に形成される。アノード12上に、順次、正孔輸送層13、発光層14、電子輸送層15及びカソード16が形成される。ここで、正孔輸送層13、発光層14および電子輸送層15は、有機化合物でできた有機薄膜である。以上の構造を有する有機エレクトロルミネッセント素子は、以下の通り作動する。
As shown in FIG. 1, the
アノード12およびカソード16に電圧を印加すると、アノード12から注入された正孔は、正孔輸送層13を通って発光層14へ移動する。一方、電子は、カソード16から電子輸送層15を通って発光層14に注入され、発光層14領域でキャリアが再結合してエキシトンを生成する。このエキシトンが励起状態から基底状態に変化し、これにより発光層の蛍光性分子が発光して、画像が形成される。
When a voltage is applied to the
EL素子の有機薄膜の形成に使用される有機物質は、低分子のものであっても、高分子のものであってもよい。
低分子量の有機物質を用いる場合、それらは容易に不純物のない状態に精製することができるため、発光特性に優れる。ところが、低分子量物質はインクジェットプリントまたはスピンコートができず、かつ耐熱性に乏しいため、素子駆動の間に産生される熱によって劣化または再結晶する。
他方では、高分子量物質(即ち、ポリマー)を用いる場合、高分子の主鎖に存在するp−電子の波動関数が互いに重なるので、エネルギー準位が伝導帯と仮伝導帯に分離される。伝導帯と仮伝導帯とのバンドギャップエネルギーによって高分子の半導体特性が決まるので、バンドギャップを制御することでフルカラーの視覚化が可能になる。このような高分子をp−共役高分子という。
The organic material used for forming the organic thin film of the EL element may be a low molecular material or a high molecular material.
When low molecular weight organic substances are used, they can be easily purified to be free of impurities, and thus have excellent light emission characteristics. However, low molecular weight materials cannot be ink-jet printed or spin-coated, and have poor heat resistance, so that they deteriorate or recrystallize due to heat generated during device driving.
On the other hand, when a high molecular weight substance (that is, a polymer) is used, the p-electron wave functions existing in the main chain of the polymer overlap each other, so that the energy level is separated into a conduction band and a temporary conduction band. Since the semiconductor characteristics of the polymer are determined by the band gap energy between the conduction band and the provisional conduction band, full color visualization becomes possible by controlling the band gap. Such a polymer is called a p-conjugated polymer.
1990年に、英国ケンブリッジ大学のR.H.フレンド(Friend)教授が率いる研究チームが、共役高分子であるポリ(p−フェニレンビニレン)(以下、「PPV」という)に基づくEL素子を最初に開発した後、半導体特性を有する有機高分子の研究が盛んに行わている。低分子量物質に比べて耐熱性に優れることに加えて、高分子物質はインクジェットプリントおよびスピンコートが可能であるので、大画面のディスプレイに適用することができる。様々な官能基が導入されるPPVおよびポリチオペン(Pth)誘導体は、加工性が向上し、かつ様々な色を呈することが報告されている。ところが、このようなPPV及びPth誘導体は、高効率での赤色および緑色発光には適切であるが、高効率で青色発光させるのは難しい。ポリフェニレン誘導体およびポリフルオレン誘導体は青色発光物質として報告されている。ポリフェニレンは、酸化および熱に対して安定性が高いが、発光効率および溶解度に乏しい。 In 1990, R.D. H. A research team led by Professor Friend first developed an EL device based on a conjugated polymer, poly (p-phenylene vinylene) (hereinafter referred to as “PPV”), and then developed an organic polymer with semiconductor properties. There is a lot of research. In addition to being superior in heat resistance as compared to low molecular weight materials, polymer materials can be applied to large screen displays because they can be inkjet printed and spin coated. It has been reported that PPV and polythiopene (Pth) derivatives into which various functional groups are introduced have improved processability and exhibit various colors. However, such PPV and Pth derivatives are suitable for red and green light emission with high efficiency, but it is difficult to emit blue light with high efficiency. Polyphenylene derivatives and polyfluorene derivatives have been reported as blue light-emitting substances. Polyphenylene is highly stable against oxidation and heat, but has poor luminous efficiency and solubility.
ポリフルオレン誘導体と同様に、関連する先行技術は、以下のとおりである。
米国特許第6,255,449号には、例えば、発光ダイオードの発光層またはキャリア輸送層などの発光物質として好適な9−置換−2,7−ジハロフルオレン化合物、並びにこれらのオリゴマーおよびポリマーが開示されている。
Similar to the polyfluorene derivatives, the related prior art is as follows.
US Pat. No. 6,255,449 discloses 9-substituted-2,7-dihalofluorene compounds, and oligomers and polymers thereof suitable as light emitting materials such as, for example, light emitting layers or carrier transport layers of light emitting diodes. It is disclosed.
米国特許第6,309,763号および第6,605,373号には、繰り返し単位にフッ素基とアミン基を含有するエレクトロルミネッセント共重合体が開示されている。前記’763号特許によれば、このような共重合体は、エレクトロルミネッセント素子において発光層または正孔輸送層として有用である。 U.S. Pat. Nos. 6,309,763 and 6,605,373 disclose electroluminescent copolymers containing fluorine and amine groups in repeating units. According to the '763 patent, such copolymers are useful as light emitting or hole transporting layers in electroluminescent devices.
WO02/77060号には、スピロビフルオレン単位を含有する共役高分子が開示されている。この引例によれば、そこで開示される通り、高分子は、PLEDなどの電子部品におけるエレクトロルミネッセント物質としての向上した特性プロファイルを示す。 WO 02/77060 discloses conjugated polymers containing spirobifluorene units. According to this reference, as disclosed therein, the polymer exhibits an improved property profile as an electroluminescent material in electronic components such as PLEDs.
[技術的課題]
上述したように、青色発光ポリマーとしてポリフルオレン誘導体を用いる研究が盛んに行われているが、依然として、隣接した分子間で産生されるエキシトンの相互作用の最小化、並びに効率および寿命の向上が実現されるべき課題として残っている。
[Technical issues]
As mentioned above, active research has been conducted on the use of polyfluorene derivatives as blue light-emitting polymers, but it is still possible to minimize the interaction of excitons produced between adjacent molecules and to improve efficiency and lifetime. It remains a challenge to be done.
[技術的解決方法]
本発明者らは、先行技術における問題点を回避するため、有機エレクトロルミネッセント高分子について、本発明につながる集中的・徹底的な研究を行った結果、エレクトロルミネッセント高分子が置換フルオレニル基が9位に2置換したフルオレン単位を含むことにより、エレクトロルミネッセント高分子が、分子間の相互作用を最小化し、慣用のポリフルオレン系(PFs)の欠点を解決し、優れた熱安定性、高い発光効率および高い溶解性を有する、青色、緑色および赤色発光のための新規なホスト材料として使用することができること、および、これを用いたエレクトロルミネッセント素子が製造できることを発見した。
したがって、本発明の目的は、高い熱および酸化安定性を有し、分子間の相互作用が小さく、エネルギー転移が容易であり、かつ振動モードの抑制により発光効率が高い、青色、緑色および赤色の発光の実現に必要なホスト物質としての、有機エレクトロルミネッセント高分子を提供することである。
[Technical Solution]
In order to avoid the problems in the prior art, the present inventors have conducted intensive and thorough research on organic electroluminescent polymers leading to the present invention, and as a result, the electroluminescent polymers have been substituted with fluorenyl. By including a fluorene unit disubstituted at the 9-position, the electroluminescent polymer minimizes the interaction between molecules, solves the disadvantages of conventional polyfluorene systems (PFs), and has excellent thermal stability It has been discovered that it can be used as a novel host material for blue, green and red light emission, and that an electroluminescent device using the same can be produced.
Therefore, the object of the present invention is to have blue, green and red colors having high thermal and oxidative stability, small interaction between molecules, easy energy transfer, and high luminous efficiency by suppressing vibration modes. An organic electroluminescent polymer is provided as a host material necessary for realizing light emission.
本発明の別の目的は、上記の有機エレクトロルミネッセント高分子を用いて製造される、有機エレクトロルミネッセント素子を提供することである。 Another object of the present invention is to provide an organic electroluminescent device manufactured using the above-described organic electroluminescent polymer.
上記の目的を達成するために、本発明は、下記の式1で表される9,9−ジ(フルオレニル)−2,7−フルオレニル単位を有する有機エレクトロルミネッセント高分子を提供する:
R5、R6、R7およびR8は、同一または異なり、それぞれ、水素;炭素数1〜20の直鎖または分岐鎖のアルキルまたはアルコキシ基;非置換の、または、炭素数1〜20の直鎖または分岐鎖のアルキルおよびアルコキシ基よりなる群から選択される少なくとも一つの置換基で置換されたアリール基;F、S、N、O、PおよびSiよりなる群から選択される少なくとも一つのヘテロ原子を有する炭素数1〜20の直鎖または分岐鎖のアルキルまたはアルコキシ基;F、S、N、O、PおよびSiよりなる群から選択される少なくとも一つのヘテロ原子を含有する炭素数1〜20の直鎖または分岐鎖のアルキルおよびアルコキシ基よりなる群から選択される少なくとも一つの置換基で置換されたアリール基;非置換の、または、炭素数1〜20の直鎖または分岐鎖のアルキルおよびアルコキシ基よりなる群から選択される少なくとも一つの置換基で置換された、炭素数2〜24のヘテロ環部分を有するアリール基;F、S、N、O、PおよびSiよりなる群から選択される少なくとも一つのヘテロ原子を含有する炭素数1〜20の直鎖または分岐鎖のアルキルおよびアルコキシ基よりなる群から選択される少なくとも一つの置換基で置換された炭素数2〜24のヘテロ環部分を有するアリール基;炭素数3〜40の置換または非置換のトリアルキルシリル基;炭素数3〜40の置換または非置換のアリールシリル基;炭素数12〜60の置換または非置換のカルバゾール基;炭素数6〜60の置換または非置換のフェノチアジン基;または炭素数6〜60の置換または非置換のアリールアミン基であり; R 5 , R 6 , R 7 and R 8 are the same or different and each represents hydrogen; a linear or branched alkyl or alkoxy group having 1 to 20 carbon atoms; unsubstituted or having 1 to 20 carbon atoms An aryl group substituted with at least one substituent selected from the group consisting of linear or branched alkyl and alkoxy groups; at least one selected from the group consisting of F, S, N, O, P and Si A C1-C20 linear or branched alkyl or alkoxy group having a heteroatom; 1 carbon containing at least one heteroatom selected from the group consisting of F, S, N, O, P and Si Aryl group substituted with at least one substituent selected from the group consisting of -20 linear or branched alkyl and alkoxy groups; unsubstituted or having 1 to 1 carbon atoms An aryl group substituted with at least one substituent selected from the group consisting of 20 straight-chain or branched-chain alkyl and alkoxy groups and having a heterocyclic moiety having 2 to 24 carbon atoms; F, S, N, O Substituted with at least one substituent selected from the group consisting of straight-chain or branched alkyl and alkoxy groups having 1 to 20 carbon atoms and containing at least one heteroatom selected from the group consisting of P and Si An aryl group having a heterocyclic portion having 2 to 24 carbon atoms; a substituted or unsubstituted trialkylsilyl group having 3 to 40 carbon atoms; a substituted or unsubstituted arylsilyl group having 3 to 40 carbon atoms; A substituted or unsubstituted carbazole group having 60 carbon atoms; a substituted or unsubstituted phenothiazine group having 6 to 60 carbon atoms; or a substituted or unsubstituted aryl group having 6 to 60 carbon atoms; There in Ruamin group;
a、b、cおよびdは、同一または異なり、それぞれ1〜3の整数であり;
Arは、炭素数6〜60の置換または非置換の芳香族部分、炭素数2〜60の置換または非置換のヘテロ芳香族部分、およびこれらの組み合わせよりなる群から選択され;かつ、
lは1〜100,000の整数であり、mは0〜100,000の整数であり、かつnは1〜100,000の整数である。
さらに、本発明は、上述の高分子を含む少なくとも一つの層をアノードとカソードとの間に有する有機エレクトロルミネッセント高分子素子であって、
前記層が正孔輸送層、発光層、電子輸送層または正孔ブロッキング層である、有機エレクトロルミネッセント素子を提供する。
a, b, c and d are the same or different and each is an integer of 1 to 3;
Ar is selected from the group consisting of a substituted or unsubstituted aromatic moiety having 6 to 60 carbon atoms, a substituted or unsubstituted heteroaromatic moiety having 2 to 60 carbon atoms, and combinations thereof; and
l is an integer of 1 to 100,000, m is an integer of 0 to 100,000, and n is an integer of 1 to 100,000.
Furthermore, the present invention is an organic electroluminescent polymer element having at least one layer containing the above-described polymer between an anode and a cathode,
Provided is an organic electroluminescent device, wherein the layer is a hole transport layer, a light emitting layer, an electron transport layer or a hole blocking layer.
[有利な効果]
本発明は、9,9−ジ(フルオレニル)−2,7−フルオレニル単位を有する有機エレクトロルミネッセント高分子、およびこれを用いて製造される有機エレクトロルミネッセント素子を提供する。本発明のエレクトロルミネッセント高分子は、優れた熱安定性、高い発光効率および高い溶解性を有し、分子の相互作用を最小化するために供される。さらに、上記の高分子は、慣用のポリフルオレン系高分子の不利点を軽減し、エレクトロルミネッセント素子の青色、緑色および、赤色発光のホスト材料として使用することができることから、優れた発光特性を呈する。
[Advantageous effects]
The present invention provides an organic electroluminescent polymer having 9,9-di (fluorenyl) -2,7-fluorenyl units, and an organic electroluminescent device produced using the same. The electroluminescent polymer of the present invention has excellent thermal stability, high luminous efficiency and high solubility and serves to minimize molecular interactions. Furthermore, the above polymers alleviate the disadvantages of conventional polyfluorene polymers and can be used as blue, green and red light emitting host materials for electroluminescent devices, so they have excellent light emission characteristics. Presents.
[最良の態様]
以下、添付図面を参照して、本発明を詳細に説明する。
本発明は、高い溶解性、高い熱安定性および高い量子効率を有し、高純度の青色、緑色および赤色のホスト材料として使用できる、9,9−ジ(フルオレニル)−2,7−フルオレニル単位を含有する有機エレクトロルミネッセント高分子、およびこれを用いて製造されるエレクトロルミネッセント素子を提供する。
本発明の有機エレクトロルミネッセント高分子は、高い熱安定性、高い光安定性、高い溶解性、高い量子効率および優れたフィルム成形性を有する物質であって、嵩高い置換基であるフルオレニル基を主鎖のフルオレンの9位に導入することにより、置換基が主鎖と同様の構造を有することを特徴とする。従って、主鎖と置換基間の配置がランダムになり、また、置換基による分子間のエキシマー形成が阻害されて、ポリフルオレン系高分子における最大の問題である凝集および/またはエキシマー形成が抑制される。さらに、短波長を有する置換基から主鎖への分子内または分子間エネルギー転移が実現可能である。
さらに、主鎖として用いられるフルオレンの9位は、嵩高いフルオレニル置換基を用いて回転および振動モードを制御する役割を果たして、非放射減衰を劇的に減少させる。従って、本発明の有機エレクトロルミネッセント高分子は、色の純度が高く、高輝度及び高効率を呈する。
[Best Mode]
Hereinafter, the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.
The present invention has 9,9-di (fluorenyl) -2,7-fluorenyl units that have high solubility, high thermal stability and high quantum efficiency and can be used as high purity blue, green and red host materials An organic electroluminescent polymer containing the above and an electroluminescent device manufactured using the same are provided.
The organic electroluminescent polymer of the present invention is a substance having high thermal stability, high light stability, high solubility, high quantum efficiency, and excellent film formability, and is a bulky substituent fluorenyl group Is introduced at the 9-position of fluorene of the main chain, so that the substituent has a structure similar to that of the main chain. Therefore, the arrangement between the main chain and the substituent is random, and the excimer formation between the molecules due to the substituent is inhibited, and the aggregation and / or excimer formation, which is the biggest problem in the polyfluorene polymer, is suppressed. The Furthermore, intramolecular or intermolecular energy transfer from a substituent having a short wavelength to the main chain can be realized.
In addition, the 9-position of fluorene used as the backbone serves to control rotational and vibrational modes using bulky fluorenyl substituents, dramatically reducing non-radiative damping. Therefore, the organic electroluminescent polymer of the present invention has high color purity, high brightness and high efficiency.
本発明によれば、9,9−ジ(フルオレニル)−2,7−フルオレニル単位を有する有機エレクトロルミネッセント高分子は、下記の式1で表される:
R5、R6、R7およびR8は、同一または異なり、それぞれ、水素;炭素数1〜20の直鎖または分岐鎖のアルキルまたはアルコキシ基;非置換の、または、炭素数1〜20の直鎖または分岐鎖のアルキルおよびアルコキシ基よりなる群から選択される少なくとも一つの置換基で置換されたアリール基;F、S、N、O、PおよびSiよりなる群から選択される少なくとも一つのヘテロ原子を有する炭素数1〜20の直鎖または分岐鎖のアルキルまたはアルコキシ基;F、S、N、O、PおよびSiよりなる群から選択される少なくとも一つのヘテロ原子を含有する炭素数1〜20の直鎖または分岐鎖のアルキルおよびアルコキシ基よりなる群から選択される少なくとも一つの置換基で置換されたアリール基;非置換の、または、炭素数1〜20の直鎖または分岐鎖のアルキルおよびアルコキシ基よりなる群から選択される少なくとも一つの置換基で置換された、炭素数2〜24のヘテロ環部分を有するアリール基;F、S、N、O、PおよびSiよりなる群から選択される少なくとも一つのヘテロ原子を含有する炭素数1〜20の直鎖または分岐鎖のアルキルおよびアルコキシ基よりなる群から選択される少なくとも一つの置換基で置換された炭素数2〜24のヘテロ環部分を有するアリール基;炭素数3〜40の置換または非置換のトリアルキルシリル基;炭素数3〜40の置換または非置換のアリールシリル基;炭素数12〜60の置換または非置換のカルバゾール基;炭素数6〜60の置換または非置換のフェノチアジン基;または炭素数6〜60の置換または非置換のアリールアミン基であり; R 5 , R 6 , R 7 and R 8 are the same or different and each represents hydrogen; a linear or branched alkyl or alkoxy group having 1 to 20 carbon atoms; unsubstituted or having 1 to 20 carbon atoms An aryl group substituted with at least one substituent selected from the group consisting of linear or branched alkyl and alkoxy groups; at least one selected from the group consisting of F, S, N, O, P and Si A C1-C20 linear or branched alkyl or alkoxy group having a heteroatom; 1 carbon containing at least one heteroatom selected from the group consisting of F, S, N, O, P and Si Aryl group substituted with at least one substituent selected from the group consisting of -20 linear or branched alkyl and alkoxy groups; unsubstituted or having 1 to 1 carbon atoms An aryl group substituted with at least one substituent selected from the group consisting of 20 straight-chain or branched-chain alkyl and alkoxy groups and having a heterocyclic moiety having 2 to 24 carbon atoms; F, S, N, O Substituted with at least one substituent selected from the group consisting of straight-chain or branched alkyl and alkoxy groups having 1 to 20 carbon atoms and containing at least one heteroatom selected from the group consisting of P and Si An aryl group having a heterocyclic portion having 2 to 24 carbon atoms; a substituted or unsubstituted trialkylsilyl group having 3 to 40 carbon atoms; a substituted or unsubstituted arylsilyl group having 3 to 40 carbon atoms; A substituted or unsubstituted carbazole group having 60 carbon atoms; a substituted or unsubstituted phenothiazine group having 6 to 60 carbon atoms; or a substituted or unsubstituted aryl group having 6 to 60 carbon atoms; There in Ruamin group;
a、b、cおよびdは、同一または異なり、それぞれ1〜3の整数であり;
Arは、炭素数6〜60の置換または非置換の芳香族部分、炭素数2〜60の置換または非置換のヘテロ芳香族部分、およびこれらの組み合わせよりなる群から選択され;かつ、
lは1〜100,000の整数であり、mは0〜100,000の整数であり、かつnは1〜100,000の整数である。好ましくは、l:mの比は、5:95〜95:5の範囲である。
a, b, c and d are the same or different and each is an integer of 1 to 3;
Ar is selected from the group consisting of a substituted or unsubstituted aromatic moiety having 6 to 60 carbon atoms, a substituted or unsubstituted heteroaromatic moiety having 2 to 60 carbon atoms, and combinations thereof; and
l is an integer of 1 to 100,000, m is an integer of 0 to 100,000, and n is an integer of 1 to 100,000. Preferably, the ratio of l: m ranges from 5:95 to 95: 5.
本発明によれば、R1、R2、R3およびR4は、それぞれ、以下の群から選択されることが好ましい:
さらに、R5およびR6は、それぞれ、以下の群から選択されることが好ましい:
式中、
(i)R9およびR10は、同一または異なり、それぞれ、炭素数1〜20の直鎖または分岐鎖のアルキル基である。
上記のフルオレニルは、典型的には以下の群から選択してもよい:
(I) R 9 and R 10 are the same or different and each represents a linear or branched alkyl group having 1 to 20 carbon atoms.
The above fluorenyl may typically be selected from the following group:
(ii)R11は、水素、または、炭素数1〜20の直鎖または分岐鎖のアルキル、アルコキシまたはトリアルキルシリル基であり;
R12およびR13は、同一または異なり、それぞれ、炭素数1〜20の直鎖または分岐鎖のアルキル基であり;
XはOまたはSであり;
YおよびZはNであり;かつ、
aは1〜3の整数である。
上記のヘテロ環部分を有するアリールは、典型的には以下の群から選択してもよい:
R 12 and R 13 are the same or different and are each a linear or branched alkyl group having 1 to 20 carbon atoms;
X is O or S;
Y and Z are N; and
a is an integer of 1 to 3.
The aryl having the above heterocyclic moiety may typically be selected from the following group:
そして、
(iii)R14、R15およびR16は、同一または異なり、それぞれ、炭素数1〜20の直鎖または分岐鎖のアルキルまたはアルコキシ基;または、非置換の、または、炭素数1〜20の直鎖または分岐鎖のアルキルおよびアルコキシ基よりなる群から選択される少なくとも一つの置換基で置換されたアリール基であり;かつ、
R17、R18、R19、R20、R21およびR22は、同一または異なり、それぞれ、水素;炭素数1〜20の直鎖または分岐鎖のアルキルまたはアルコキシ基;または、非置換の、または、炭素数1〜20の直鎖または分岐鎖のアルキルおよびアルコキシ基よりなる群から選択される少なくとも一つの置換基で置換されたアリール基である。
上記のシリル、カルバゾール、フェノチアジンおよびアリールアミンは、典型的には以下の群から選択してもよい:
(Iii) R 14 , R 15 and R 16 are the same or different and are each a linear or branched alkyl or alkoxy group having 1 to 20 carbon atoms; or unsubstituted or having 1 to 20 carbon atoms An aryl group substituted with at least one substituent selected from the group consisting of linear or branched alkyl and alkoxy groups; and
R 17 , R 18 , R 19 , R 20 , R 21 and R 22 are the same or different and are each hydrogen; a linear or branched alkyl or alkoxy group having 1 to 20 carbon atoms; or an unsubstituted group; Or it is the aryl group substituted by the at least 1 substituent selected from the group which consists of a C1-C20 linear or branched alkyl and alkoxy group.
The above silyl, carbazole, phenothiazine and arylamine may typically be selected from the following group:
加えて、R7およびR8は、それぞれ、以下の群から選択されることが好ましい:
本発明によれば、Arは、以下の群:(i)炭素数6〜60の置換または非置換のアリーレン基、(ii)N、S、O、PおよびSiよりなる群から選択される少なくとも一つのヘテロ原子が芳香環に含まれる、炭素数2〜60の置換または非置換のヘテロ環アリーレン基、(iii)炭素数6〜60の置換または非置換のアリーレンビニレン基、(iv)炭素数6〜60の置換または非置換のアリールアミン基、(v)炭素数12〜60の置換または非置換のカルバゾール基;および(vi)これらの組み合わせから選択されることが好ましく、
ここで、Arは、炭素数1〜20の直鎖または分岐鎖のアルキルまたはアルコキシ基;非置換の、または、炭素数1〜20の直鎖または分岐鎖のアルキルおよびアルコキシ基よりなる群から選択される少なくとも一つの置換基で置換されたアリール基;シアノ基(−CN);またはシリル基等の置換基を含んでいてもよい。
According to the present invention, Ar is at least selected from the group consisting of: (i) a substituted or unsubstituted arylene group having 6 to 60 carbon atoms, (ii) N, S, O, P and Si. A substituted or unsubstituted heterocyclic arylene group having 2 to 60 carbon atoms, (iii) a substituted or unsubstituted arylene vinylene group having 6 to 60 carbon atoms, and (iv) a carbon number, wherein one heteroatom is contained in the aromatic ring Preferably selected from 6-60 substituted or unsubstituted arylamine groups, (v) substituted or unsubstituted carbazole groups having 12 to 60 carbon atoms; and (vi) combinations thereof,
Here, Ar is selected from the group consisting of a linear or branched alkyl or alkoxy group having 1 to 20 carbon atoms; an unsubstituted or linear or branched alkyl or alkoxy group having 1 to 20 carbon atoms An aryl group substituted with at least one substituent as described above; a cyano group (—CN); or a substituent such as a silyl group.
より具体的には、
(i)Arが炭素数6〜60の置換または非置換アリーレン基のうちのフェニレン基またはフルオレニレン基である場合、Arは、典型的には以下の群から選択してもよく:
(I) When Ar is a phenylene group or a fluorenylene group of a substituted or unsubstituted arylene group having 6 to 60 carbon atoms, Ar may typically be selected from the following group:
(ii)Arが炭素数2〜60の置換または非置換ヘテロ環アリーレン基である場合、Arは、典型的には以下の群から選択してもよく:
(iii)Arが炭素数6〜60の置換または非置換アリーレンビニレン基である場合、Arは、典型的には以下の群から選択してもよく:
(iv)Arが炭素数6〜60の置換または非置換アリールアミン基である場合、Arは、典型的には以下の群から選択してもよく:
式中、R23、R24およびR25は、同一または異なり、水素;炭素数1〜20の直鎖または分岐鎖のアルキルまたはアルコキシ基;または、非置換の、または、炭素数1〜20の直鎖または分岐鎖のアルキルおよびアルコキシ基よりなる群から選択される少なくとも一つの置換基で置換されたアリール基である。より好ましくは、Arは以下の群から選択され:
そして、
(v)Arが炭素数12〜60の置換または非置換のカルバゾール基である場合、Arは、典型的には以下の群から選択してもよく:
(V) When Ar is a substituted or unsubstituted carbazole group having 12 to 60 carbon atoms, Ar may typically be selected from the following group:
式中、R26は、炭素数1〜20の直鎖または分岐鎖のアルキルまたはアルコキシ基;または、非置換の、または、炭素数1〜20の直鎖または分岐鎖のアルキルおよびアルコキシ基よりなる群から選択される少なくとも一つの置換基で置換されたアリール基である。
さらに、Arが(iv)炭素数6〜60の置換または非置換のアリールアミン基である場合、Arは、好ましくは、エレクトロルミネッセント高分子中に約5〜15モル%の量存在する。
In the formula, R 26 is composed of a linear or branched alkyl or alkoxy group having 1 to 20 carbon atoms; or an unsubstituted or linear or branched alkyl or alkoxy group having 1 to 20 carbon atoms. An aryl group substituted with at least one substituent selected from the group.
Further, when Ar is (iv) a substituted or unsubstituted arylamine group having 6 to 60 carbon atoms, Ar is preferably present in the electroluminescent polymer in an amount of about 5 to 15 mol%.
本発明の有機エレクトロルミネッセント高分子の製造には、例えば、アルキル化、臭素化、グリニャール反応、ウィッティグ反応などによって単量体を製造し、その後、ヤマモト・カップリング反応およびスズキ・カップリング反応などのC−Cカップリング反応によって有機エレクトロルミネッセント高分子を製造することが含まれる。得られる高分子の数平均分子量は1,500〜10,000,000であり、分子量分布は1〜50である。 For the production of the organic electroluminescent polymer of the present invention, for example, a monomer is produced by alkylation, bromination, Grignard reaction, Wittig reaction, etc., and then Yamamoto coupling reaction and Suzuki coupling reaction. Production of organic electroluminescent polymers by C—C coupling reactions such as The resulting polymer has a number average molecular weight of 1,500 to 10,000,000 and a molecular weight distribution of 1 to 50.
本発明の有機エレクトロルミネッセント高分子は、青色、緑色および赤色発光のホストとして適用でき、熱安定性、酸化安定性および溶解性に優れ、分子間の相互作用が小さく、エネルギー転移が容易であり、振動モードの抑制により高い発光効率を呈する。 The organic electroluminescent polymer of the present invention can be applied as a host for blue, green and red light emission, is excellent in thermal stability, oxidation stability and solubility, has small intermolecular interaction, and is easy to transfer energy. Yes, it exhibits high luminous efficiency by suppressing the vibration mode.
本発明によれば、有機エレクトロルミネッセント高分子は、エレクトロルミネッセント素子における一対の電極の間に位置する発光層、正孔輸送層、電子輸送層または正孔ブロッキング層を形成するための物質として使用してもよい。
有機エレクトロルミネッセント素子は、アノード/発光層/カソードの基本的構造を含み、かつ任意に、さらに正孔輸送層および電子輸送層を有する。
According to the present invention, an organic electroluminescent polymer is used to form a light emitting layer, a hole transport layer, an electron transport layer, or a hole blocking layer positioned between a pair of electrodes in an electroluminescent device. It may be used as a substance.
The organic electroluminescent device includes a basic structure of anode / light emitting layer / cathode, and optionally further includes a hole transport layer and an electron transport layer.
図1は、基板/アノード/正孔輸送層/発光層/電子輸送層/カソードを有する有機エレクトロルミネッセント素子の典型的な構造を示す断面図であるが、これを参照して、有機エレクトロルミネッセント素子は、例えば、本発明の有機エレクトロルミネッセント高分子を用いて以下の通り製造される:
アノード12の電極用物質を、基板11上にコートする。
基板11としては、慣用の有機エレクトロルミネッセント素子に用いられるあらゆる基板が使用される。好ましくは、優れた透明性、表面平滑性、取り扱い容易性および防水性を有するガラス基板または透明プラスチック基板が有用である。
さらに、アノード12の電極用物質としては、透明で伝導性が高い、酸化インジウムスズ(ITO)、酸化スズ(SnO2)、酸化亜鉛(ZnO)が挙げられる。
FIG. 1 is a cross-sectional view showing a typical structure of an organic electroluminescent device having a substrate / anode / hole transport layer / light-emitting layer / electron transport layer / cathode. The luminescent device is manufactured, for example, using the organic electroluminescent polymer of the present invention as follows:
An electrode material for the
As the
In addition, examples of the electrode material for the
次に、正孔輸送層13をアノード12上に、真空蒸着またはスパッタリングによって形成してもよく、その後、発光層14を、スピンコートまたはインクジェットプリントなどの溶液コート法によって形成する。また、カソード16を形成する前に、電子輸送層15を発光層14上に形成する。そのようなものとして、発光層14の厚さは、約5nm〜約1mmの範囲であり、好ましくは約10〜約500nmの範囲である。正孔輸送層および電子輸送層は、約10〜10,000Åの厚さである。
Next, the
電子輸送層15は、慣用の電子輸送層形成用物質を使用するか、または、式1で表される化合物を真空蒸着、スパッタリング、スピンコートまたはインクジェットプリントすることによって得られる。
The
正孔輸送層13および電子輸送層15は、キャリアをルミネッセント高分子へ効率よく伝達する働きをし、それにより、ルミネッセント高分子における発光効率を高める。さらに、正孔輸送層13および電子輸送層15の形成物質は、特に制限されない。例えば、正孔輸送層物質としては、ポリ(スチレンスルホン酸)(PSS)層でドープしたポリ(3,4−エチレンジオキシ−チオフェン)(PEDOT)であるPEDOT:PSS、およびN,N’−ビス(3−メチルフェニル)−N,N−ジフェニル−[1,1’−ビフェニル]−4,4’−ジアミン(TPD)が挙げられ、一方、電子輸送物質としては、アルミニウムトリヒドロキシキノリン(Alq3)、1,3,4−オキサジアゾール誘導体であるPBD(2−(4−ビフェニリル)−5−フェニル−1,3,4−オキサジアゾール)、キノキサリン誘導体であるTPQ(1,3,4−トリス[(ペニル−6−トリフルオロメチル)キノキサリン−2−イル]ベンゼン)およびトリアゾール誘導体が挙げられる。
The
有機エレクトロルミネッセント高分子を溶液コート法に用いて、層を形成する場合、ポリフェニレンビニレンおよびポリパラフェニレンなどの共役二重結合を有する高分子、および他のフルオレン系高分子と混合してもよい。必要に応じて、バインダー樹脂を混合して使用してもよい。バインダー樹脂の例としては、ポリビニルカルバゾール、ポリカーボネート、ポリエステル、ポリアリーレート、ポリスチレン、アクリル高分子、メタクリル高分子、ポリブチラール、ポリビニルアセタール、ジアリルフタレート高分子、フェノール樹脂、エポキシ樹脂、シリコン樹脂、ポリスルホン樹脂または尿素樹脂が挙げられる。これらの樹脂は単独で、または組み合わせて使用してもよい。
発光層14における正孔の伝達速度を制御し、電子−正孔の結合効率を増加させるために、任意に、LiF(フッ化リチウム)でできた正孔ブロッキング層を、例えば、真空蒸着でさらに形成する。
最後に、カソード16の電極用物質を電子輸送層15上にコートする。
仕事関数の小さいカソード形成用金属としては、例えば、リチウム(Li)、マグネシウム(Mg)、カルシウム(Ca)、アルミニウム(Al)、およびAl:Liが挙げられる。
When organic electroluminescent polymer is used in the solution coating method to form a layer, it can be mixed with polymers having conjugated double bonds such as polyphenylene vinylene and polyparaphenylene, and other fluorene polymers. Good. You may mix and use binder resin as needed. Examples of binder resins include polyvinyl carbazole, polycarbonate, polyester, polyarylate, polystyrene, acrylic polymer, methacrylic polymer, polybutyral, polyvinyl acetal, diallyl phthalate polymer, phenol resin, epoxy resin, silicone resin, polysulfone resin. Or a urea resin is mentioned. These resins may be used alone or in combination.
Optionally, a hole blocking layer made of LiF (lithium fluoride) may be further formed by, for example, vacuum deposition in order to control the hole transmission speed in the
Finally, the electrode material for the
Examples of the cathode forming metal having a small work function include lithium (Li), magnesium (Mg), calcium (Ca), aluminum (Al), and Al: Li.
本発明の有機エレクトロルミネッセント素子は、アノード/正孔輸送層/発光層/電子輸送層/カソードの順、またはその逆、即ち、カソード/電子輸送層/発光層/正孔輸送層/アノードの順を有するように製造される。
加えて、有機エレクトロルミネッセント高分子は、高分子量有機エレクトロルミネッセント素子材料のみならず、光ダイオード用の光変換材料または高分子TFT(薄膜トランジスタ)用の半導体材料としても用いられる。
The organic electroluminescent device of the present invention comprises anode / hole transport layer / light emitting layer / electron transport layer / cathode in this order, or vice versa, that is, cathode / electron transport layer / light emitting layer / hole transport layer / anode. Are manufactured in order.
In addition, the organic electroluminescent polymer is used not only as a high molecular weight organic electroluminescent element material but also as a light conversion material for a photodiode or a semiconductor material for a polymer TFT (thin film transistor).
本発明によれば、有機エレクトロルミネッセント高分子は、嵩高い置換基であるフルオレニル基を主鎖のフルオレンの9位に有する。従って、置換基は主鎖と同じ構造を有し、それにより、主鎖と置換体間の配列がランダムになる。さらに、置換基による分子間のエキシマー形成を阻害することができ、従って、ポリフルオレン系の領域で最大の問題と目される、凝集および/またはエキシマー形成が抑制される。また、短波長を有する置換基から主鎖への分子内または分子間エネルギー転移が可能である。主鎖のフルオレン基の9位に導入された置換フルオレニル基によって、回転および振動モードが制御され、故に非放射減衰が劇的に減少して、高い熱安定性、光安定性、溶解性、フィルム成形性および量子効率を呈する。従って、本発明の有機エレクトロルミネッセント高分子およびこれを用いて製造される有機エレクトロルミネッセント素子は、優れた色純度および輝度、および高い効率を呈することができる。 According to the present invention, the organic electroluminescent polymer has a bulky fluorenyl group at the 9-position of the main-chain fluorene. Accordingly, the substituent has the same structure as the main chain, and thereby the sequence between the main chain and the substituent is random. Furthermore, intermolecular excimer formation by substituents can be inhibited, thus suppressing aggregation and / or excimer formation, which is viewed as the biggest problem in the polyfluorene-based region. In addition, intramolecular or intermolecular energy transfer from a substituent having a short wavelength to the main chain is possible. A substituted fluorenyl group introduced at the 9-position of the main-chain fluorene group controls the rotational and vibrational modes, thus dramatically reducing non-radiative damping, resulting in high thermal stability, light stability, solubility, film Exhibits formability and quantum efficiency. Therefore, the organic electroluminescent polymer of the present invention and the organic electroluminescent device manufactured using the same can exhibit excellent color purity and luminance, and high efficiency.
[発明の態様]
以下の実施例によって本発明をよりよい理解を得ることができるが、これらの実施例は説明のために記載され、本発明を限定するものではない。
以下の実施例1〜4を、図2に示す反応に従って実施した。
[Aspect of the Invention]
The invention is better understood with the aid of the following examples, which are given by way of illustration and are not intended to limit the invention.
The following Examples 1 to 4 were carried out according to the reaction shown in FIG.
実施例1
(9−(9,9−ジヘキシルフルオレン−2−イル)−2,7−ジブロモフルオレン−9−オール)(1)の合成
1000mLの3口フラスコに仕込んだMg5.64gに、THF300mL中の9,9−ジヘキシル−2−ブロモフルオレン80gをゆっくり滴下してグリニャール試薬を調製した。反応槽の温度を−40℃以下に下げた後、窒素雰囲気下で2,7−ジブロモフルオレノン52gを反応液に添加した。温度を徐々に常温まで上げた後、10時間攪拌した。得られた反応液を水中に注ぎ、その後、ジエチルエーテルで抽出した。溶媒をロータリー・エバポレーターで留去した。カラムクロマトグラフィーで分離して、(9−(9,9−ジヘキシルフルオレン−2−イル)−2,7−ジブロモフルオレン−9−オール)(1)60g(58%)を得た。
Example 1
Synthesis of (9- (9,9-dihexylfluoren-2-yl) -2,7-dibromofluoren-9-ol) (1) To 5.64 g of Mg charged in a 1000 mL three-necked flask, 9, A Grignard reagent was prepared by slowly dropping 80 g of 9-dihexyl-2-bromofluorene. After the temperature of the reaction vessel was lowered to −40 ° C. or lower, 52 g of 2,7-dibromofluorenone was added to the reaction solution under a nitrogen atmosphere. The temperature was gradually raised to room temperature and stirred for 10 hours. The resulting reaction solution was poured into water and then extracted with diethyl ether. The solvent was distilled off on a rotary evaporator. Separation by column chromatography gave (9- (9,9-dihexylfluoren-2-yl) -2,7-dibromofluoren-9-ol) (1) 60 g (58%).
実施例2
(9,9−ジ(9,9−ジヘキシルフルオレン−2−イル)−2,7−ジブロモフルオレン)(2)の合成
2Lの丸底フラスコ中で、化合物(1)50gおよび9,9−ジヘキシルフルオレン200gをジクロロメタン1000mLに溶解し、その後、温度を0℃に下げた。反応液に、メタンスルホン酸10mLをジクロロメタン100mLに溶解した溶液を攪拌しながらゆっくり添加した後、さらに2時間攪拌した。得られた反応液を水中に注ぎ、その後、ジエチルエーテルで抽出した。溶媒をロータリー・エバポレーターで留去した。カラムクロマトグラフィーで分離して、(9,9−ジ(9,9−ジヘキシルフルオレン−2−イル)−2,7−ジブロモフルオレン)(2)60g(58%)を得た。
Example 2
Synthesis of (9,9-di (9,9-dihexylfluoren-2-yl) -2,7-dibromofluorene) (2) In a 2 L round bottom flask, 50 g of compound (1) and 9,9-dihexyl 200 g of fluorene was dissolved in 1000 mL of dichloromethane, and then the temperature was lowered to 0 ° C. A solution prepared by dissolving 10 mL of methanesulfonic acid in 100 mL of dichloromethane was slowly added to the reaction solution with stirring, and the mixture was further stirred for 2 hours. The resulting reaction solution was poured into water and then extracted with diethyl ether. The solvent was distilled off on a rotary evaporator. Separation by column chromatography gave 60 g (58%) of (9,9-di (9,9-dihexylfluoren-2-yl) -2,7-dibromofluorene) (2).
実施例3
(9,9−ジ(9,9−ジヘキシルフルオレン−2−イル)フルオレン−2,7−ジボロン酸)(3)の合成
250mLの丸底フラスコ中で、10gの化合物(2)を60mLのTHFに溶解し、その後、温度を−70℃に下げた。この反応液に、2当量の2.5M n−ブチルリチウムを徐々に添加し、低温(−70℃〜−40℃)で2時間反応させた。また、同温で4当量のボロン酸トリエチルを添加し、得られた反応液を12時間静置した。得られた反応液を3N−HCl水溶液に注いだ後、4時間攪拌し、ジエチルエーテルで抽出した。溶媒をロータリー・エバポレーターで留去して、固体化した物質を得た後、これをトルエンで数回洗浄し、(9,9−ジ(9,9−ジヘキシルフルオレン−2−イル)フルオレン−2,7−ジボロン酸)(3)3.6g(39%)を得た。
Example 3
Synthesis of (9,9-di (9,9-dihexylfluoren-2-yl) fluorene-2,7-diboronic acid) (3) In a 250 mL round bottom flask, 10 g of compound (2) was added to 60 mL of THF. The temperature was then lowered to -70 ° C. To this reaction solution, 2 equivalents of 2.5M n-butyllithium was gradually added and reacted at low temperature (−70 ° C. to −40 ° C.) for 2 hours. Moreover, 4 equivalent triethyl boronate was added at the same temperature, and the obtained reaction liquid was left still for 12 hours. The obtained reaction solution was poured into 3N-HCl aqueous solution, stirred for 4 hours, and extracted with diethyl ether. The solvent was distilled off with a rotary evaporator to obtain a solidified substance, which was washed several times with toluene, and (9,9-di (9,9-dihexylfluoren-2-yl) fluorene-2 was obtained. , 7-Diboronic acid) (3) 3.6 g (39%) was obtained.
実施例4
(9,9−ジ(9,9−ジヘキシルフルオレン−2−イル)フルオレン−2,7−ビスボロン酸グリコールエステル)(4)の合成
ディーンスターク(deanstark)装置に取り付けた100mLの丸底フラスコに、化合物(3)2g、エチレングリコール3当量および無水トルエン50mLを仕込みんだ。続いて、24時間還流を行って水を除去した。得られた物質をトルエンで再結晶して、(9,9−ジ(9,9−ジヘキシルフルオレン−2−イル)フルオレン−2,7−ビスボロン酸グリコールエステル)(4)1.8gを得た。
以下の実施例5〜8を、図3に示す反応スキームに従って実施した。
Example 4
Synthesis of (9,9-di (9,9-dihexylfluoren-2-yl) fluorene-2,7-bisboronic acid glycol ester) (4) In a 100 mL round bottom flask attached to a Deanstark apparatus, 2 g of compound (3), 3 equivalents of ethylene glycol and 50 mL of anhydrous toluene were charged. Subsequently, the mixture was refluxed for 24 hours to remove water. The obtained substance was recrystallized from toluene to obtain 1.8 g of (9,9-di (9,9-dihexylfluoren-2-yl) fluorene-2,7-bisboronic acid glycol ester) (4). .
The following Examples 5-8 were carried out according to the reaction scheme shown in FIG.
実施例5
(2−ブロモ−9,9−ジ(4−ヒドロキシフェニル)フルオレン)(5)の合成
500mLの丸底フラスコに、2−ブロモフルオレン10g、メタンスルホン酸2当量およびフェノール100gを仕込んだ後、150℃で24時間攪拌した。反応物を冷却し、その後、水と混合して固形物を濾過した。次に、固形物をトルエンで再結晶して、(2−ブロモ−9,9−ジ(4−ヒドロキシフェニル)フルオレン)(5)12gを得た。
Example 5
Synthesis of (2-bromo-9,9-di (4-hydroxyphenyl) fluorene) (5) A 500 mL round bottom flask was charged with 10 g of 2-bromofluorene, 2 equivalents of methanesulfonic acid and 100 g of phenol, and then 150 Stir at 24 ° C. for 24 hours. The reaction was cooled and then mixed with water and the solid was filtered. Next, the solid was recrystallized from toluene to obtain 12 g of (2-bromo-9,9-di (4-hydroxyphenyl) fluorene) (5).
実施例6
(2−ブロモ−9,9−ジ(4−(2−メチル)ブチルオキシ)フェニル)フルオレン)(6)の合成
250mLの丸底フラスコ中で、化合物(5)10gおよび2−メチルブチルp−トルエンスルホネート2.2当量をDMSO100mLに溶解して、反応液を得、そこにカリウムt−ブトキシド(t−BuOK)2.3当量をゆっくりと添加した。反応を70℃で12時間行った。得られた反応液を水500mLに注いだ後、塩化メチレンで抽出し、ロータリー・エバポレーターで溶媒を除去した。ヘキサンと酢酸エチルの混合溶媒を用いたカラムクロマトグラフィーで分離して、
(2−ブロモ−9,9−ジ(4−(2−メチル)ブチルオキシ)フェニル)フルオレン)(6)14gを得た。
Example 6
Synthesis of (2-bromo-9,9-di (4- (2-methyl) butyloxy) phenyl) fluorene) (6) In a 250 mL round bottom flask, 10 g of compound (5) and 2-methylbutyl p-toluenesulfonate 2.2 equivalent was dissolved in 100 mL of DMSO to obtain a reaction solution, to which 2.3 equivalent of potassium t-butoxide (t-BuOK) was slowly added. The reaction was carried out at 70 ° C. for 12 hours. The obtained reaction solution was poured into 500 mL of water, extracted with methylene chloride, and the solvent was removed with a rotary evaporator. Separation by column chromatography using a mixed solvent of hexane and ethyl acetate,
14 g of (2-bromo-9,9-di (4- (2-methyl) butyloxy) phenyl) fluorene) (6) was obtained.
実施例7
(4,4−ジブロモビフェン−2−イル−ジ[9,9−ビス(4−(2−メチル)ブチルオキシ)フェニル]フルオレン−2−イル−メタノール)(7)の合成
250mLの3口フラスコ中で、化合物(6)18gをTHF300mLに溶解し、その後、反応器を−40℃に冷却し、そこに2.5Mのn−ブチルリチウムをゆっくり滴下した後、2時間攪拌した。反応槽の温度を−40℃以下に下げ、窒素雰囲気下、反応槽に0.4当量のメチル−(2−ブロモ−4−ブロモフェニル)ベンゾエートを添加し、温度を徐々に室温まで上げた後、10時間攪拌した。反応液を水中に注いだ後、ジエチルエーテルで抽出した。溶媒をロータリー・エバポレーターで除去した。カラムクロマトグラフィーで分離して、(4,4−ジブロモビフェン−2−イル−ジ[9,9−ビス(4−(2−メチル)ブチルオキシ)フェニル]フルオレン−2−イル−メタノール)(7)17gを得た。
Example 7
Synthesis of (4,4-dibromobiphen-2-yl-di [9,9-bis (4- (2-methyl) butyloxy) phenyl] fluoren-2-yl-methanol) (7) 250 mL 3-neck flask Inside, 18 g of compound (6) was dissolved in 300 mL of THF, and then the reactor was cooled to −40 ° C., and 2.5 M n-butyllithium was slowly added dropwise thereto, followed by stirring for 2 hours. After lowering the temperature of the reaction vessel to −40 ° C. or lower and adding 0.4 equivalent of methyl- (2-bromo-4-bromophenyl) benzoate to the reaction vessel in a nitrogen atmosphere, the temperature was gradually raised to room temperature. Stir for 10 hours. The reaction solution was poured into water and extracted with diethyl ether. The solvent was removed on a rotary evaporator. (4,4-Dibromobiphen-2-yl-di [9,9-bis (4- (2-methyl) butyloxy) phenyl] fluoren-2-yl-methanol) (7 ) 17 g was obtained.
実施例8
(2,7−ジブロモ−[9,9−ビス[9,9−ジ(4−(2−メチル)ブチルオキシフェニル)フルオレン−2−イル]フルオレン])(8)の合成
250mLの丸底フラスコに、化合物(7)10gおよび酢酸100mLを仕込み、そこに35重量%の塩酸5滴を添加した後、12時間還流した。反応液の温度を室温まで下げて、固形物を濾過した。次に、濾過した固形物を水とメタノールの混合液で洗浄し、塩化メチルとエタノールの混合液で再結晶して、(2,7−ジブロモ−[9,9−ビス[9,9−ジ(4−(2−メチル)ブチルオキシフェニル)フルオレン−2−イル]フルオレン](8)を白色固体として得た。
Example 8
Synthesis of (2,7-dibromo- [9,9-bis [9,9-di (4- (2-methyl) butyloxyphenyl) fluoren-2-yl] fluorene]) (8) 250 mL round bottom flask Into this, 10 g of compound (7) and 100 mL of acetic acid were added, and 5 drops of 35% by weight hydrochloric acid were added thereto, followed by reflux for 12 hours. The temperature of the reaction solution was lowered to room temperature, and the solid was filtered. The filtered solid is then washed with a mixture of water and methanol and recrystallized with a mixture of methyl chloride and ethanol to give (2,7-dibromo- [9,9-bis [9,9-di- (4- (2-Methyl) butyloxyphenyl) fluoren-2-yl] fluorene] (8) was obtained as a white solid.
実施例9
ポリ(9,9−ジ(9,9−ジヘキシルフルオレン−2−イル)−2,7−フルオレニル)(式2)の合成
500mLのシュレンクフラスコ中で、6g(607mmoL)の化合物(2)を窒素で脱気した66mLのトルエンに溶解し、その後、窒素雰囲気下に保管した。触媒として、Ni(COD)2を3.576g(12.74mmoL、2.1当量)、1,4−シクロオクタジエン(COD)1.392g(12.74mmoL、2.1当量)、ジピリジル2.010g(12.74mmoL、2.1当量)を、窒素下でシュレンクフラスコに加え、そこに窒素で脱化したトルエン33mLおよびDMF33mLを添加し、その後、80℃で30分間攪拌した。このように調製したモノマー溶液を反応器に添加し、24時間反応させた。得られた反応液をブロモベンゼン2mLと混合し、その後24時間反応させて末端を終結させた。その後、反応液を、塩酸(35重量%):アセトン:エタノール=1:1:1の溶液1500mLに添加して未反応の触媒を除去し、高分子を沈殿させた。高分子を濾過し、クロロホルムに溶解した後、セライトで濾過して残存する触媒を除去した。濃縮し、メタノールで再沈殿し、ソックスレット(Soxlet)で24時間洗浄した。収率:69%、分子量:Mw=180,000、Mn=58,000、PDI(多分散性):3.1
Example 9
Synthesis of poly (9,9-di (9,9-dihexylfluoren-2-yl) -2,7-fluorenyl) (formula 2)
In a 500 mL Schlenk flask, 6 g (607 mmol) of compound (2) was dissolved in 66 mL of toluene degassed with nitrogen, and then stored in a nitrogen atmosphere. As catalysts, 3.576 g (12.74 mmol, 2.1 equivalents) of Ni (COD) 2 , 1.392 g (12.74 mmol, 2.1 equivalents) of 1,4-cyclooctadiene (COD), 2. 010 g (12.74 mmol, 2.1 eq) was added to a Schlenk flask under nitrogen, to which were added 33 mL of toluene degassed with nitrogen and 33 mL of DMF, followed by stirring at 80 ° C. for 30 minutes. The monomer solution thus prepared was added to the reactor and reacted for 24 hours. The obtained reaction solution was mixed with 2 mL of bromobenzene, and then reacted for 24 hours to terminate the terminal. Thereafter, the reaction solution was added to 1500 mL of a solution of hydrochloric acid (35% by weight): acetone: ethanol = 1: 1: 1 to remove the unreacted catalyst, and the polymer was precipitated. The polymer was filtered and dissolved in chloroform, and then filtered through celite to remove the remaining catalyst. Concentrated, re-precipitated with methanol and washed with Soxlet for 24 hours. Yield: 69%, molecular weight: Mw = 180,000, Mn = 58,000, PDI (polydispersity): 3.1
図4および図5は、それぞれ、化合物(2)で表されるモノマーおよび式2で表されるエレクトロルミネッセント高分子の1H−NMRスペクトルを示す。これらの図から、上記のモノマーと高分子の構造が互いに一致することがわかる。図6は、それぞれ、式2で表されるエレクトロルミネッセント高分子のクロロホルム溶液中およびフィルム上における光ルミネッセンス(PL)スペクトルを示し、ここでクロロホルム溶液中の光ルミネッセンス(PL)スペクトルの最大ピークは青色発光領域に対応する418nmであり、ショルダーピークは442nmである。フィルム上の光ルミネッセンス(PL)スペクトルの最大ピークは青色発光領域に対応する427nmであり、ショルダーピークは448nmである。さらに、フルオレン系のフィルム上の光ルミネッセンス(PL)スペクトルにおいて一般に530nm付近に観察されるエキシマーによるピークは、本発明においては観察されない。これにより、本発明の化合物が高発光効率を有する物質として使用できることを確認することができる。
4 and 5 show 1 H-NMR spectra of the monomer represented by Compound (2) and the electroluminescent polymer represented by
実施例10
式3の高分子(l1:m1=95:5)の合成
この高分子は、モノマーとして化合物(2)95%および4,4−ジブロモトリフェニルアミン5%を使用した以外は、実施例3と同様の方法で調製した。分子量:Mw=165,000、Mn=61,000、PDI(多分散性):2.7
Example 10
Synthesis of polymer of formula 3 (l 1 : m 1 = 95: 5)
This polymer was prepared in the same manner as in Example 3, except that 95% of compound (2) and 5% of 4,4-dibromotriphenylamine were used as monomers. Molecular weight: Mw = 165,000, Mn = 61,000, PDI (polydispersity): 2.7
実施例11
式3の高分子(l1:m1=90:10)の合成
この高分子は、モノマーとして化合物(2)90%および4,4−ジブロモトリフェニルアミン10%を使用した以外は、実施例3と同様の方法で調製した。分子量:Mw=162,000、Mn=56,000、PDI(多分散性):2.9
Example 11
Synthesis of polymer of formula 3 (l 1 : m 1 = 90: 10) This polymer is an example except that 90% of compound (2) and 10% of 4,4-dibromotriphenylamine are used as monomers. 3 was prepared in the same manner as in 3. Molecular weight: Mw = 162,000, Mn = 56,000, PDI (polydispersity): 2.9
実施例12
式3の高分子(l1:m1=85:15)の合成
この高分子は、モノマーとして化合物(2)85%および4,4−ジブロモトリフェニルアミン15%を使用した以外は、実施例3と同様の方法で調製した。分子量:Mw=157,000、Mn=60,000、PDI(多分散性):2.6
Example 12
Synthesis of polymer of formula 3 (l 1 : m 1 = 85: 15) This polymer is an example except that 85% of compound (2) and 15% of 4,4-dibromotriphenylamine are used as monomers. 3 was prepared in the same manner as in 3. Molecular weight: Mw = 157,000, Mn = 60,000, PDI (polydispersity): 2.6
実施例13
式4の高分子の合成
化合物(8)0.55g、9,9−ビス(4−オクチルフェニル)フルオレン−2,7−ビスボロン酸グリコールエステル0.38、およびN,N−ジ(4−ブロモフェニル)−N,N−ビス(4−メトキシフェニル)−[1,1−ビフェニル]−4,4−ジアミン0.075gをトルエン10mLに溶解し、そこに水2.5mL、K3PO40.55g、トリカプリルイルメチルアンモニウムクロライド0.02gを添加した後、窒素ガスを30分間バブリングした。反応混合物に、テトラキストリフェニルホスフィンパラジウム(0)0.01gを添加した後、89℃で24時間反応させた。得られた反応液を室温まで冷却し、メタノール200mL中で沈殿させて高分子を濾過した。その後、濾過した高分子をクロロホルムに溶解し、セライトでさらに濾過して、残存する触媒を除去した。濃縮し、メタノールで再沈殿し、ソックスレット(Soxlet)で24時間洗浄した。収率:72%、分子量:Mw=150,000、Mn=63,000、PDI(多分散性):2.4
Example 13
Synthesis of polymer of
Compound (8) 0.55 g, 9,9-bis (4-octylphenyl) fluorene-2,7-bisboronic acid glycol ester 0.38, and N, N-di (4-bromophenyl) -N, N- 0.075 g of bis (4-methoxyphenyl)-[1,1-biphenyl] -4,4-diamine is dissolved in 10 mL of toluene, and 2.5 mL of water, 0.55 g of K 3 PO 4, tricaprylylmethyl After 0.02 g of ammonium chloride was added, nitrogen gas was bubbled for 30 minutes. After adding 0.01 g of tetrakistriphenylphosphine palladium (0) to the reaction mixture, the mixture was reacted at 89 ° C. for 24 hours. The obtained reaction liquid was cooled to room temperature, precipitated in 200 mL of methanol, and the polymer was filtered. Thereafter, the filtered polymer was dissolved in chloroform and further filtered through Celite to remove the remaining catalyst. Concentrated, re-precipitated with methanol and washed with Soxlet for 24 hours. Yield: 72%, molecular weight: Mw = 150,000, Mn = 63,000, PDI (polydispersity): 2.4
図8は、それぞれ、式4で表されるエレクトロルミネッセント高分子のクロロホルム溶液中およびフィルム上における光ルミネッセンス(PL)スペクトルを示す。この図から明らかであるように、溶液中およびフィルム上における光ルミネッセンス(PL)スペクトルの最大ピークは、それぞれ、青色発光領域に対応する556nm付近で観察される。
FIG. 8 shows the photoluminescence (PL) spectrum of the electroluminescent polymer represented by
比較例1
下記の繰り返し単位を有するエレクトロルミネッセント高分子を、WO02/077060号に開示された方法で合成した(Mw=180,000)。
An electroluminescent polymer having the following repeating unit was synthesized by the method disclosed in WO02 / 077060 (Mw = 180,000).
実施例14〜18および比較例2
エレクトロルミネッセント素子の製造
ガラス基板上にITO(インジウムスズ酸化物)の電極を形成した。その後、下記の表1に示された通りのエレクトロルミネッセント素子用の高分子を、ITO電極上にスピンコートして、厚さ600〜1500Åの発光層を形成した。発光層上にAl:Liを真空蒸着して、厚さ100〜1200Åのアルミニウム・リチウム電極を形成し、それにより有機エレクトロルミネッセント素子を製造した後、発光特性を測定した。結果を下記の表1に示す。
Examples 14-18 and Comparative Example 2
Production of electroluminescent element An ITO (indium tin oxide) electrode was formed on a glass substrate. Thereafter, a polymer for an electroluminescent device as shown in Table 1 below was spin-coated on the ITO electrode to form a light emitting layer having a thickness of 600 to 1500 mm. Al: Li was vacuum-deposited on the light emitting layer to form an aluminum / lithium electrode having a thickness of 100 to 1200 mm, thereby producing an organic electroluminescent device, and then the light emission characteristics were measured. The results are shown in Table 1 below.
図7は、式2で表されるエレクトロルミネッセント高分子を用いたエレクトロルミネッセント素子(実施例14)から得られたエレクトロルミネッセントスペクトルを示し、最大ピークは青色発光領域に対応する426nmであり、ショルダーピークは447nmである。このような狭い波長帯により、高い色純度が得られ、ポリフルオレン系高分子のエレクトロルミネッセントスペクトルにおいて一般に530nm付近に観察されるエキシマーによるピークは、本発明においては観察されない。これにより、使用された高分子化合物は、高い発光効率を有する物質であることが認められる。図9は、式4で表されるエレクトロルミネッセント高分子を用いたエレクトロルミネッセント素子(実施例18)から得られたエレクトロルミネッセントスペクトルを示し、455nmに最大ピークを有し、狭い波長帯による高い色純度を呈する。
FIG. 7 shows an electroluminescent spectrum obtained from the electroluminescent device (Example 14) using the electroluminescent polymer represented by
上記の表において、実施例14の結果は、実施例9の化合物でできた発光層を用いて製造したエレクトロルミネッセント素子の特性を示すものであって、他のポリフルオレン系高分子の特性に照らして、予測できない優れた特性である。特に、色座標がx,y=0.160、0.080である上記の素子は、NTSC標準ブルーと実質的に一致する色座標を有する。さらに、1.18%の外部量子効率は、これまで知られているホモポリフルオレン系の中で最も高い値と思われる。式1のアミン系Ar部分を用いた実施例15、16、17および18では、それぞれ駆動開始電圧の低下が見られる。特に、実施例15では、量子効率の大幅な増加が認められる。これは、嵩高い置換基であるフルオレニル基の導入により、置換基が主鎖と同様の構造を有するからであり、その結果、主鎖と置換基の間の配列がランダムになる。加えて、置換基による凝集および分子間エキシマーの形成が阻害され、従って、ポリフルオレン系高分子の領域において最大の問題と見られる凝集および/またはエキシマーの形成が抑制される。また、短波長を有する置換基から主鎖への分子内または分子間エネルギー転移が実現可能である。主鎖であるフルオレンの9位に置換されたフルオレニル基によって、回転および振動モードが抑制されて、非放射減衰が劇的に減少する。したがって、本発明の有機エレクトロルミネッセント高分子は高い発光効率を有し、これを用いた有機エレクトロルミネッセント素子は、色純度が高く、高輝度および高効率を有する。結論として、本発明のエレクトロルミネッセント高分子は、エレクトロルミネッセント素子の商業的使用に好適である。
In the above table, the result of Example 14 shows the characteristics of the electroluminescent device manufactured using the light emitting layer made of the compound of Example 9, and the characteristics of other polyfluorene polymers. In light of the above, it is an excellent property that cannot be predicted. In particular, the above elements with color coordinates x, y = 0.160, 0.080 have color coordinates that substantially match NTSC standard blue. Furthermore, the external quantum efficiency of 1.18% seems to be the highest value among the homopolyfluorene systems known so far. In Examples 15, 16, 17 and 18 using the amine-based Ar moiety of
上述の通り、本発明は、9,9−ジ(フルオレニル)−2,7−フルオレニル単位を有する有機エレクトロルミネッセント高分子およびこれを用いて製造される有機エレクトロルミネッセント素子を提供する。本発明のエレクトロルミネッセント高分子は、熱安定性に優れ、発光効率および溶解度が高く、分子間の相互作用を最小化する役割を果たす。さらに、上記の高分子は、慣用のポリフルオレン系高分子の不利点を軽減することができ、かつ、エレクトロルミネッセント素子の青色、緑色および赤色のホスト材料として使用することができることから、優れた発光特性を呈する。 As described above, the present invention provides an organic electroluminescent polymer having 9,9-di (fluorenyl) -2,7-fluorenyl units and an organic electroluminescent device produced using the same. The electroluminescent polymer of the present invention is excellent in thermal stability, has high luminous efficiency and solubility, and plays a role in minimizing the interaction between molecules. Furthermore, the above polymer can reduce the disadvantages of the conventional polyfluorene polymer, and can be used as a blue, green and red host material of an electroluminescent device, so that it is excellent. Exhibits good luminescent properties.
本発明の好ましい具体例は、例示の目的で開示したが、当業者であれば、添付した特許請求範囲に開示された通りの本発明の範囲および精神から逸脱することなく、多様な変形、付加および代替が可能であることを理解できるであろう。 While preferred embodiments of the invention have been disclosed for purposes of illustration, those skilled in the art will recognize that various modifications, additions and alterations can be made without departing from the scope and spirit of the invention as disclosed in the appended claims. It will be understood that alternatives are possible.
本発明の前記および他の目的、特徴、および他の利点は、添付の図面を参照する以下の詳細な説明から、より明確に理解される。
Claims (12)
R5、R6、R7およびR8は、同一または異なり、それぞれ、水素;炭素数1〜20の直鎖または分岐鎖のアルキルまたはアルコキシ基;非置換の、または、炭素数1〜20の直鎖または分岐鎖のアルキルおよびアルコキシ基よりなる群から選択される少なくとも一つの置換基で置換されたアリール基;F、S、N、O、PおよびSiよりなる群から選択される少なくとも一つのヘテロ原子を有する炭素数1〜20の直鎖または分岐鎖のアルキルまたはアルコキシ基;F、S、N、O、PおよびSiよりなる群から選択される少なくとも一つのヘテロ原子を含有する炭素数1〜20の直鎖または分岐鎖のアルキルおよびアルコキシ基よりなる群から選択される少なくとも一つの置換基で置換されたアリール基;非置換の、または、炭素数1〜20の直鎖または分岐鎖のアルキルおよびアルコキシ基よりなる群から選択される少なくとも一つの置換基で置換された、炭素数2〜24のヘテロ環部分を有するアリール基;F、S、N、O、PおよびSiよりなる群から選択される少なくとも一つのヘテロ原子を含有する炭素数1〜20の直鎖または分岐鎖のアルキルおよびアルコキシ基よりなる群から選択される少なくとも一つの置換基で置換された、炭素数2〜24のヘテロ環部分を有するアリール基;炭素数3〜40の置換または非置換のトリアルキルシリル基;炭素数3〜40の置換または非置換のアリールシリル基;炭素数12〜60の置換または非置換のカルバゾール基;炭素数6〜60の置換または非置換のフェノチアジン基;または炭素数6〜60の置換または非置換のアリールアミン基であり;
a、b、cおよびdは、同一または異なり、それぞれ1〜3の整数であり;
Arは、炭素数6〜60の置換または非置換の芳香族部分、炭素数2〜60の置換または非置換のヘテロ芳香族部分、およびこれらの組み合わせよりなる群から選択され;かつ、
lは1〜100,000の整数であり、mは0〜100,000の整数であり、かつnは1〜100,000の整数である。Organic electroluminescent polymer having 9,9-di (fluorenyl) -2,7-fluorenyl unit represented by the following formula 1:
R 5 , R 6 , R 7 and R 8 are the same or different and each represents hydrogen; a linear or branched alkyl or alkoxy group having 1 to 20 carbon atoms; unsubstituted or having 1 to 20 carbon atoms An aryl group substituted with at least one substituent selected from the group consisting of linear or branched alkyl and alkoxy groups; at least one selected from the group consisting of F, S, N, O, P and Si A C1-C20 linear or branched alkyl or alkoxy group having a heteroatom; 1 carbon containing at least one heteroatom selected from the group consisting of F, S, N, O, P and Si Aryl group substituted with at least one substituent selected from the group consisting of -20 linear or branched alkyl and alkoxy groups; unsubstituted or having 1 to 1 carbon atoms An aryl group substituted with at least one substituent selected from the group consisting of 20 straight-chain or branched-chain alkyl and alkoxy groups and having a heterocyclic moiety having 2 to 24 carbon atoms; F, S, N, O Substituted with at least one substituent selected from the group consisting of straight-chain or branched alkyl and alkoxy groups having 1 to 20 carbon atoms and containing at least one heteroatom selected from the group consisting of P and Si An aryl group having a heterocyclic portion having 2 to 24 carbon atoms; a substituted or unsubstituted trialkylsilyl group having 3 to 40 carbon atoms; a substituted or unsubstituted arylsilyl group having 3 to 40 carbon atoms; Substituted or unsubstituted carbazole group having ˜60; substituted or unsubstituted phenothiazine group having 6 to 60 carbon atoms; or substituted or unsubstituted having 6 to 60 carbon atoms There reel amine groups;
a, b, c and d are the same or different and each is an integer of 1 to 3;
Ar is selected from the group consisting of a substituted or unsubstituted aromatic moiety having 6 to 60 carbon atoms, a substituted or unsubstituted heteroaromatic moiety having 2 to 60 carbon atoms, and combinations thereof; and
l is an integer of 1 to 100,000, m is an integer of 0 to 100,000, and n is an integer of 1 to 100,000.
R11は、水素、または、炭素数1〜20の直鎖または分岐鎖のアルキル、アルコキシまたはトリアルキルシリル基であり;
R12およびR13は、同一または異なり、それぞれ、炭素数1〜20の直鎖または分岐鎖のアルキル基であり;
R14、R15およびR16は、同一または異なり、それぞれ、炭素数1〜20の直鎖または分岐鎖のアルキルまたはアルコキシ基;または、非置換の、または、炭素数1〜20の直鎖または分岐鎖のアルキルおよびアルコキシ基よりなる群から選択される少なくとも一つの置換基で置換されたアリール基であり;
R17、R18、R19、R20、R21およびR22は、同一または異なり、それぞれ、水素;炭素数1〜20の直鎖または分岐鎖のアルキルまたはアルコキシ基;または、非置換の、または、炭素数1〜20の直鎖または分岐鎖のアルキルおよびアルコキシ基よりなる群から選択される少なくとも一つの置換基で置換されたアリール基であり;
XはOまたはSであり;
YおよびZはNであり;かつ、
aは1〜3の整数である。The organic electroluminescent polymer according to claim 1, wherein R 5 and R 6 are each selected from the following group:
R 11 is hydrogen or a linear or branched alkyl, alkoxy or trialkylsilyl group having 1 to 20 carbon atoms;
R 12 and R 13 are the same or different and are each a linear or branched alkyl group having 1 to 20 carbon atoms;
R 14 , R 15 and R 16 are the same or different and each represents a linear or branched alkyl or alkoxy group having 1 to 20 carbon atoms; or an unsubstituted or straight chain having 1 to 20 carbon atoms or An aryl group substituted with at least one substituent selected from the group consisting of branched alkyl and alkoxy groups;
R 17 , R 18 , R 19 , R 20 , R 21 and R 22 are the same or different and are each hydrogen; a linear or branched alkyl or alkoxy group having 1 to 20 carbon atoms; or an unsubstituted group; Or an aryl group substituted with at least one substituent selected from the group consisting of a linear or branched alkyl and alkoxy group having 1 to 20 carbon atoms;
X is O or S;
Y and Z are N; and
a is an integer of 1 to 3.
(i)炭素数6〜60の置換または非置換のアリーレン基;
(ii)N、S、O、PおよびSiよりなる群から選択される少なくとも一つのヘテロ原子が芳香環に含まれる、炭素数2〜60の置換または非置換のヘテロ環アリーレン基;
(iii)炭素数6〜60の置換または非置換のアリーレンビニレン基;
(iv)炭素数6〜60の置換または非置換のアリールアミン基;
(v)炭素数12〜60の置換または非置換のカルバゾール基;および
(vi)これらの組み合わせ
から選択される、請求項1に記載の有機エレクトロルミネッセント高分子であって、
ここで、Arは、炭素数1〜20の直鎖または分岐鎖のアルキルまたはアルコキシ基;非置換の、または、炭素数1〜20の直鎖または分岐鎖のアルキルおよびアルコキシ基よりなる群から選択される少なくとも一つの置換基で置換されたアリール基;シアノ基(−CN);およびシリル基よりなる群から選択される置換基を含んでいてもよい、有機エレクトロルミネッセント高分子。Ar is the following group:
(I) a substituted or unsubstituted arylene group having 6 to 60 carbon atoms;
(Ii) a substituted or unsubstituted heterocyclic arylene group having 2 to 60 carbon atoms, wherein the aromatic ring contains at least one heteroatom selected from the group consisting of N, S, O, P and Si;
(Iii) a substituted or unsubstituted arylene vinylene group having 6 to 60 carbon atoms;
(Iv) a substituted or unsubstituted arylamine group having 6 to 60 carbon atoms;
The organic electroluminescent polymer according to claim 1, selected from (v) a substituted or unsubstituted carbazole group having 12 to 60 carbon atoms; and (vi) a combination thereof.
Here, Ar is selected from the group consisting of a linear or branched alkyl or alkoxy group having 1 to 20 carbon atoms; an unsubstituted or linear or branched alkyl or alkoxy group having 1 to 20 carbon atoms An organic electroluminescent polymer, which may include an aryl group substituted with at least one substituent selected from the group consisting of: a cyano group (—CN); and a silyl group.
Applications Claiming Priority (5)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
KR20040006226 | 2004-01-30 | ||
KR10-2004-0006226 | 2004-01-30 | ||
KR1020050007522A KR101170168B1 (en) | 2004-01-30 | 2005-01-27 | Organic electroluminescent polymer having 9,9-difluorenyl-2,7-fluorenyl unit and organic electroluminescent device manufactured using the same |
KR10-2005-0007522 | 2005-01-27 | ||
PCT/KR2005/000263 WO2005073337A1 (en) | 2004-01-30 | 2005-01-28 | Organic electroluminescent polymer having 9,9-di(fluorenyl)-2,7-fluorenyl unit and organic electroluminescent device manufactured using the same |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2007519800A JP2007519800A (en) | 2007-07-19 |
JP4754501B2 true JP4754501B2 (en) | 2011-08-24 |
Family
ID=37265433
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2006550950A Expired - Fee Related JP4754501B2 (en) | 2004-01-30 | 2005-01-28 | Organic electroluminescent polymer having 9,9-di (fluorenyl) -2,7-fluorenyl unit and organic electroluminescent device produced using the same |
Country Status (3)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP4754501B2 (en) |
KR (1) | KR101170168B1 (en) |
CN (1) | CN100523122C (en) |
Families Citing this family (15)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
KR101412887B1 (en) * | 2007-05-25 | 2014-06-26 | 에스케이이노베이션 주식회사 | Organic electroluminescent polymer with triphenyl amine group and organic electroluminescent device manufactured using the same |
KR101400472B1 (en) * | 2007-05-29 | 2014-05-28 | 에스케이이노베이션 주식회사 | Organic electroluminescent polymer containing novel blue dopants and organic electroluminescent devices manufactured using the same |
KR101412813B1 (en) * | 2007-05-29 | 2014-06-27 | 에스케이이노베이션 주식회사 | Organic electroluminescent polymer containing oxadiazole group and organic electroluminescent device manufactured using the same |
KR100885519B1 (en) * | 2007-09-21 | 2009-02-26 | 제일모직주식회사 | Polymer, and organic photoelectric device comprising the same |
WO2009110642A1 (en) | 2008-03-07 | 2009-09-11 | 住友化学株式会社 | Layered structure |
US9617468B2 (en) * | 2010-01-29 | 2017-04-11 | Sumitomo Chemical Company, Limited | Luminescent composition and light-emitting element using said composition |
WO2012011511A1 (en) * | 2010-07-21 | 2012-01-26 | 住友化学株式会社 | Method for producing organic el element |
KR101294332B1 (en) * | 2010-07-30 | 2013-08-09 | 유경희 | Novel organic semiconductor compound, manufacturing mentod thereof and use using the same |
KR101476231B1 (en) * | 2013-10-02 | 2014-12-24 | 롬엔드하스전자재료코리아유한회사 | An Organic Electroluminescent Compound and an Organic Electroluminescent Device Comprising the Same |
JP2016000773A (en) * | 2014-06-11 | 2016-01-07 | 東ソー株式会社 | Arylamine polymer, and electronic element using the same |
KR102357467B1 (en) * | 2014-07-22 | 2022-02-04 | 롬엔드하스전자재료코리아유한회사 | Organic Electroluminescence Device |
US20180354931A1 (en) * | 2015-12-04 | 2018-12-13 | Guangzhou Chinaray Optoelectronic Materials Ltd. | Spirocyclic derivative, and polymer, mixture, formulation and organic electronic device comprising the same |
US20180354934A1 (en) * | 2015-12-04 | 2018-12-13 | Guangzhou Chinaray Optoelectronic Materials Ltd. | Terbenzocyclopentadiene compound, high polymer, mixture, composition and organic electronic device |
KR102718402B1 (en) | 2019-10-07 | 2024-10-15 | 삼성전자주식회사 | Quantum dots, and an electronic device including the same |
JP2023134362A (en) * | 2022-03-14 | 2023-09-27 | 住友化学株式会社 | Polymer compound and light-emitting element using the same |
Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2002326965A (en) * | 2001-05-02 | 2002-11-15 | Sony Corp | Spirofluorene compound, method for producing the same, intermediate for synthesizing the same, and organic electroluminescent element using the spirofluorene compound |
JP2004500463A (en) * | 2000-02-25 | 2004-01-08 | ケンブリッジ ディスプレイ テクノロジー リミテッド | Electroluminescent polymers, methods for their preparation and use |
JP2004532325A (en) * | 2001-05-11 | 2004-10-21 | ケンブリッジ ディスプレイ テクノロジー リミテッド | Substituted fluorene polymer and method for producing the same |
JP2006056821A (en) * | 2004-08-19 | 2006-03-02 | Jsr Corp | Fluorene compound, method for producing the same, fluorene polymer, method for producing the same and organic electroluminescent element |
Family Cites Families (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP3290432B2 (en) | 1998-12-28 | 2002-06-10 | 出光興産株式会社 | Organic electroluminescence device |
-
2005
- 2005-01-27 KR KR1020050007522A patent/KR101170168B1/en not_active IP Right Cessation
- 2005-01-28 JP JP2006550950A patent/JP4754501B2/en not_active Expired - Fee Related
- 2005-01-28 CN CNB2005800028379A patent/CN100523122C/en not_active Expired - Fee Related
Patent Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2004500463A (en) * | 2000-02-25 | 2004-01-08 | ケンブリッジ ディスプレイ テクノロジー リミテッド | Electroluminescent polymers, methods for their preparation and use |
JP2002326965A (en) * | 2001-05-02 | 2002-11-15 | Sony Corp | Spirofluorene compound, method for producing the same, intermediate for synthesizing the same, and organic electroluminescent element using the spirofluorene compound |
JP2004532325A (en) * | 2001-05-11 | 2004-10-21 | ケンブリッジ ディスプレイ テクノロジー リミテッド | Substituted fluorene polymer and method for producing the same |
JP2006056821A (en) * | 2004-08-19 | 2006-03-02 | Jsr Corp | Fluorene compound, method for producing the same, fluorene polymer, method for producing the same and organic electroluminescent element |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JP2007519800A (en) | 2007-07-19 |
KR20050078211A (en) | 2005-08-04 |
CN1910261A (en) | 2007-02-07 |
KR101170168B1 (en) | 2012-07-31 |
CN100523122C (en) | 2009-08-05 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
JP4754501B2 (en) | Organic electroluminescent polymer having 9,9-di (fluorenyl) -2,7-fluorenyl unit and organic electroluminescent device produced using the same | |
CA2554940C (en) | Organic electroluminescent polymer having 9,9-di(fluorenyl)-2,7-fluorenyl unit and organic electroluminescent device manufactured using the same | |
KR100480769B1 (en) | White Electroluminescent Polymer And Organic Electroluminescent Device Using Thereof | |
KR20090028357A (en) | Organic compound, and organic photoelectric device comprising the same | |
JP4155733B2 (en) | Electroluminescent polymer with improved charge supply balance and electroluminescent device using the same | |
US20060121314A1 (en) | Electroluminescent polymer having 9-fluoren-2-yl-9-aryl-2,7-fluorenyl unit and electroluminescent device manufactured using the same | |
KR101513727B1 (en) | Electroluminescent polymers containing fluorine functional groups and organic electroluminescent device manufactured using the same | |
US20020061419A1 (en) | Poly (phenylenevinylene) derivatives substituted with spirobifluorenyl group(s) and electroluminescent devices prepared using the same | |
KR100730454B1 (en) | Blue light emitting polymers containing 9,10-diphenylanthracene moiety and the electroluminescent device prepared using the same | |
KR101179321B1 (en) | Electroluminescent Polymer having 9-fluoren-2-yl-2,7-fluorenyl Units and the Electroluminescent Device Prepared Using the Same | |
KR101350744B1 (en) | Electriluminescent polymer containing benzothiadiazole derivatives and organoelectriluminescent device emloying the same | |
KR101258701B1 (en) | Organic electroluminescent polymer having arylamine unit containing 9'-aryl-fluoren-9'-yl group and organic electroluminescent device manufactured using the same | |
JP5059410B2 (en) | Optical device | |
KR20070017733A (en) | Fluorene derivatives, Organic Electroluminescent Polymer Prepared Therefrom and the Electroluminescent Device Manufactured Using the Same | |
KR101412887B1 (en) | Organic electroluminescent polymer with triphenyl amine group and organic electroluminescent device manufactured using the same | |
KR101249640B1 (en) | Electroluminescent Polymers having 9-fluoren-2-yl-9-aryl-2,7-fluorenyl Unit and the Electroluminescent Device Prepared Using the Same | |
KR101412813B1 (en) | Organic electroluminescent polymer containing oxadiazole group and organic electroluminescent device manufactured using the same | |
KR101400472B1 (en) | Organic electroluminescent polymer containing novel blue dopants and organic electroluminescent devices manufactured using the same | |
KR100718793B1 (en) | Organic electroluminescent polymers having 9,9-di3,3'-bicarbazyl-2,7-fluorenyl unit and the electroluminescent device prepared using the same | |
KR100775271B1 (en) | Organic electroluminescent polymers having vinyl group in side chain and the electroluminescent device prepared using the same | |
KR20070016594A (en) | Distyrylbenzene Derivatives, Organic Electroluminescent Polymer Prepared Therefrom, and Electroluminescent Device Manufactured Using the Same | |
KR20110107550A (en) | Novel meh-o-d ppv copolymer and process for preparing the same |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20080128 |
|
A711 | Notification of change in applicant |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A711 Effective date: 20080310 |
|
A521 | Request for written amendment filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A821 Effective date: 20080310 |
|
A977 | Report on retrieval |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20110427 |
|
A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20110510 |
|
A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 |
|
A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20110525 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20140603 Year of fee payment: 3 |
|
R150 | Certificate of patent or registration of utility model |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |