JP5702159B2 - 高分子及び該高分子を含む有機発光素子 - Google Patents

高分子及び該高分子を含む有機発光素子 Download PDF

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Description

本発明は、高分子及び該高分子を含む有機発光素子に関する。
有機発光素子は、一対の電極及び前記電極の間に介在された有機層を備えるが、前記電極に電流を流せば、前記電極を通じて注入された電子と正孔とが有機層で結合しつつ光が発生する現象を用いた能動発光型素子である。このような有機発光素子は軽量であり、部品が簡素で製作工程の簡単な構造を持っており、高画質に広視野角を確保している。また高色純度及び動画を完壁に表現でき、低消費電力、低電圧駆動で携帯用電子機器に適した電気的特性を持っている。
一般的な有機発光素子は、基板上部にアノードが形成されており、このアノード上部に有機層として正孔輸送層、発光層、電子輸送層などが備えられており、その上部にカソードが順次形成されている構造を持つことができる。
前記アノード及びカソードに電流を印加すれば、アノードから注入された正孔は正孔輸送層を経由して発光層に移動し、カソードから注入された電子は電子輸送層を経由して発光層に移動する。このように移動した正孔及び電子は、発光層領域で再結合して励起子（エキシトン）を生成する。この励起子（エキシトン）が放射減衰されつつ該物質のバンドギャップに該当する波長の光が放出される。
前記有機層に使われる物質は、有機層の製造方法によって真空蒸着性物質と溶液塗布性物質とに大別できる。前記溶液塗布性物質は、溶媒と混和されて基板上に塗布可能な組成物を提供できなければならず、前記組成物は、インクジェットプリンティング、スクリーンプリンティング、スピンコーティングなどの公知の溶液塗布法を用いて基板などに提供されうる（例えば、特許文献１参照のこと。）。
特開２００６−５６８４１号公報
しかしながら、特許文献１などに記載の既存の有機層の製造方法によって得られる有機発光素子では、なお電気的特性が十分ではないという問題があり、優れた電気的特性を提供できる有機発光素子（ＯＬＥＤ）用材料の開発が求められている。
そこで、本発明の目的は、上記問題点を解決してなる新規の構造を持つ高分子を提供することである。
また、本発明の他の目的は、前記高分子を含む有機発光素子を提供することである。
下記化学式１で表示される反復単位を含む高分子が提供される。
前記化学式１のうち、Ａｒは、置換または非置換のＣ６−Ｃ３０アリーレン基及び置換または非置換のＣ３−Ｃ３０ヘテロアリーレン基からなる群から選択され；ａは、１ないし３の整数であり；−（Ａｒ）ａ−のうちａが２または３である時、それぞれのＡｒは互いに同一または異なり；Ｒ１ないしＲ１４及びＲ２１ないしＲ２７は互いに独立して、水素原子、ハロゲン原子、ヒドロキシル基、アミノ基、シアノ基、カルボキシル基、置換または非置換のＣ１−Ｃ３０アルキル基、置換または非置換のＣ２−Ｃ３０アルケニル基、置換または非置換のＣ２−Ｃ３０アルキニル基、置換または非置換のＣ１−Ｃ３０アルコキシ基、置換または非置換のＣ６−Ｃ３０アリール基、置換または非置換のＣ３−Ｃ３０ヘテロアリール基、−Ｎ（Ｑ１）（Ｑ２）で表示される基、及び−Ｓｉ（Ｑ３）（Ｑ４）（Ｑ５）で表示される基からなる群から選択され、前記Ｑ１ないしＱ５は、互いに独立して、水素原子、ハロゲン原子、ヒドロキシル基、アミノ基、シアノ基、カルボキシル基、置換または非置換のＣ１−Ｃ３０アルキル基、置換または非置換のＣ２−Ｃ３０アルケニル基、置換または非置換のＣ２−Ｃ３０アルキニル基、置換または非置換のＣ１−Ｃ３０アルコキシ基、置換または非置換のＣ６−Ｃ３０アリール基、及び置換または非置換のＣ３−Ｃ３０ヘテロアリール基からなる群から選択され；ｎは、０ないし５の整数である。
また、基板；第１電極；第２電極；及び前記第１電極と前記第２電極との間に介在され、前記高分子を含む第１層を備える有機発光素子が提供される。
前記化学式１で表示される反復単位を含む高分子は、正孔及び電子をいずれも輸送でき、高い三重項エネルギー準位を持つところ、これを採用した有機発光素子は、高効率、高電流密度、高輝度などの特性を持つことができる。
一実施形態（具現例）による有機発光素子の概略的な断面図である。 合成例４、６から合成された高分子１、３の溶液中のＵＶスペクトルをそれぞれ示すグラフである。 合成例４、６から合成された高分子１、３の溶液中のＰＬスペクトルをそれぞれ示すグラフである。 実施例１の有機発光素子の波長−電気発光強度の関係を示すグラフである。 実施例１、２及び比較例１の有機発光素子の電圧−電流密度の関係を示すグラフである。 実施例１、２及び比較例１の有機発光素子の電圧−輝度の関係を示すグラフである。
本発明によれば、下記化学式１で表示される反復単位を含む高分子が提供される。
前記化学式１のうち、Ａｒは、置換または非置換のＣ６−Ｃ３０アリーレン基及び置換または非置換のＣ３−Ｃ３０ヘテロアリーレン基からなる群から選択されうる。
例えば、前記Ａｒは、互いに独立して、置換または非置換のフェニレン基、置換または非置換のペンタレニレン基、置換または非置換のインデニレン基、置換または非置換のナフチレン基、置換または非置換のアズレニレン基、置換または非置換のヘプタレニレン基、置換または非置換のインダセニレン基、置換または非置換のアセナフチレン基、置換または非置換のフルオレニレン基、置換または非置換のフェナレニレン基、置換または非置換のフェナントレニレン基、置換または非置換のアントラセニレン基、置換または非置換のフルオランテニレン基、置換または非置換のトリフェニレニレン基、置換または非置換のピレニレン基、置換または非置換のクリセニレン基、置換または非置換のナフタセニレン基、置換または非置換のピセニレン基、置換または非置換のペリレニレン基、置換または非置換のペンタフェニレン基、置換または非置換のヘキサセニレン基、置換または非置換のピロリレン基、置換または非置換のピラゾリレン基、置換または非置換のイミダゾリレン基、置換または非置換のイミダゾリニレン基、置換または非置換のイミダピリジニレン基、置換または非置換のイミダゾピリミジニレン基、置換または非置換のピリジニレン基、置換または非置換のピラジニレン基、置換または非置換のピリミジニレン基、置換または非置換のインドリレン基、置換または非置換のプリニレン基、置換または非置換のキノリレン基、置換または非置換のフタラジニレン基、置換または非置換のインドリジニレン基、置換または非置換のナフチリジニレン基、置換または非置換のキナゾリニレン基、置換または非置換のシノリニレン基、置換または非置換のインダゾリレン基、置換または非置換のカルバゾリレン基、置換または非置換のフェナジニレン基、置換または非置換のフェナントリジニレン基、置換または非置換のピラニレン基、置換または非置換のクロメニレン基、置換または非置換のベンゾフラニレン基、置換または非置換のチオフェニレン基、置換または非置換のベンゾチオフェニレン基、置換または非置換のイソチアゾリレン基、置換または非置換のベンゾイミダゾリレン基、及び置換または非置換のイソキサゾリレン基からなる群から選択されうる。
前記Ａｒは、好ましくは、置換または非置換のＣ６−Ｃ１４アリーレン基及び置換または非置換のＣ３−Ｃ１４ヘテロアリーレン基からなる群から選択されうるが、これらに限定されるものではない。
例えば、前記Ａｒは、互いに独立して、フェニレン基、Ｃ１−Ｃ１０アルキルフェニレン基、ジ（Ｃ１−Ｃ１０アルキル）フェニレン基、（Ｃ６−Ｃ１４アリール）フェニレン基、ジ（Ｃ６−Ｃ１４アリール）フェニレン基、カルバゾリレン基、Ｃ１−Ｃ１０アルキルカルバゾリレン基、ジ（Ｃ１−Ｃ１０アルキル）カルバゾリレン基、Ｃ６−Ｃ１４アリールカルバゾリレン基、ジ（Ｃ６−Ｃ１４アリール）カルバゾリレン基、フルオレニレン基、Ｃ１−Ｃ１０アルキルフルオレニレン基、ジ（Ｃ１−Ｃ１０アルキル）フルオレニレン基、（Ｃ６−Ｃ１４アリール）フルオレニレン基、ジ（Ｃ６−Ｃ１４アリール）フルオレニレン基、ナフチレン基、Ｃ１−Ｃ１０アルキルフルオレニレン基、ジ（Ｃ１−Ｃ１０アルキル）ナフチレン基、（Ｃ６−Ｃ１４アリール）ナフチレン基、ジ（Ｃ６−Ｃ１４アリール）ナフチレン基、アントリレン基、Ｃ１−Ｃ１０アルキルアントリレン基、ジ（Ｃ１−Ｃ１０アルキル）アントリレン基、（Ｃ６−Ｃ１４アリール）アントリレン基、ジ（Ｃ６−Ｃ１４アリール）アントリレン基、フェナントレニレン基、Ｃ１−Ｃ１０アルキルフェナントレニレン基、ジ（Ｃ１−Ｃ１０アルキル）フェナントレニレン基、（Ｃ６−Ｃ１４アリール）フェナントレニレン基、ジ（Ｃ６−Ｃ１４アリール）フェナントレニレン基、ピリジニレン基、Ｃ１−Ｃ１０アルキルピリジニレン基、ジ（Ｃ１−Ｃ１０アルキル）ピリジニレン基、（Ｃ６−Ｃ１４アリール）ピリジニレン基、ジ（Ｃ６−Ｃ１４アリール）ピリジニレン基、キノリレン基、Ｃ１−Ｃ１０アルキルキノリレン基、ジ（Ｃ１−Ｃ１０アルキル）キノリレン基、（Ｃ６−Ｃ１４アリール）キノリレン基、ジ（Ｃ６−Ｃ１４アリール）キノリレン基、ベンゾイミダゾリレン基、Ｃ１−Ｃ１０アルキルベンゾイミダゾリレン基、ジ（Ｃ１−Ｃ１０アルキル）ベンゾイミダゾリレン基、（Ｃ６−Ｃ１４アリール）ベンゾイミダゾリレン基、ジ（Ｃ６−Ｃ１４アリール）ベンゾイミダゾリレン基、イミダピリジニレン基、Ｃ１−Ｃ１０アルキルイミダゾピリジニレン基、ジ（Ｃ１−Ｃ１０アルキル）イミダピリジニレン基、（Ｃ６−Ｃ１４アリール）イミダピリジニレン基、ジ（Ｃ６−Ｃ１４アリール）イミダピリジニレン基、イミダゾピリミジニレン基、Ｃ１−Ｃ１０アルキルイミダゾピリミジニレン基、ジ（Ｃ１−Ｃ１０アルキル）イミダゾピリミジニレン基、（Ｃ６−Ｃ１４アリール）イミダゾピリミジニレン基、及びジ（Ｃ６−Ｃ１４アリール）イミダゾピリミジニレン基からなる群から選択されうるが、これらに限定されるものではない。ここで、前記Ｃ１−Ｃ１０アルキル基は、直鎖型（線形）または分枝型のメチル基、エチル基、プロピル基、ブチル基、ペンチル基、ヘキシル基、ヘプチル基、及びオクチル基を含むことができ、前記Ｃ６−Ｃ１４アリール基は、フェニル基、ナフチル基、アントリル基、及びフルオレニル基を含むことができるが、これらに限定されるものではない。
前記ａは、−Ａｒ−の反復回数を表したものであり、１ないし３の整数でありうる。例えば、前記ａは、１、２、または３であり、ａが２または３である時、それぞれの−Ａｒ−は、互いに同一または異なりうる。
前記化学式１のうち、−（Ａｒ）ａ−は、互いに独立して、下記化学式２Ａないし２Ｋのうち一つで表示されうる。
前記化学式２Ａないし２Ｋのうち、Ｚ１ないしＺ４は、互いに独立して、水素原子、Ｃ１−Ｃ１０アルキル基（例えば、直鎖型（線形）または分枝型のメチル基、エチル基、プロピル基、ブチル基、ペンチル基、ヘキシル基、ヘプチル基、またはオクチル基）、及びＣ６−Ｃ１４アリール基（例えば、フェニル基、ナフチル基、またはアントリル基）からなる群から選択されうる。
前記化学式２Ａないし２Ｋのうち、ｐ、ｑ、ｒ及びｓは、互いに独立して１ないし８の整数でありうる。
前記化学式２Ａないし２Ｋのうち、＊は、化学式１のカルバゾール環のうちＮとの結合サイトであり、＊’は、化学式１の他のカルバゾール環のうちＮとの結合サイトであり、これは、化学式１の構造を参照して容易に認識されうる。
例えば、前記化学式２Ａないし２Ｋのうち、Ｚ１ないしＺ４は、水素原子でありうる。
前記化学式１のうち、Ｒ１ないしＲ１４及びＲ２１ないしＲ２７は、互いに独立して、水素原子、ハロゲン原子、ヒドロキシル基、アミノ基、シアノ基、カルボキシル基、置換または非置換のＣ１−Ｃ３０アルキル基、置換または非置換のＣ２−Ｃ３０アルケニル基、置換または非置換のＣ２−Ｃ３０アルキニル基、置換または非置換のＣ１−Ｃ３０アルコキシ基、置換または非置換のＣ６−Ｃ３０アリール基、置換または非置換のＣ３−Ｃ３０ヘテロアリール基、−Ｎ（Ｑ１）（Ｑ２）で表示される基、及び−Ｓｉ（Ｑ３）（Ｑ４）（Ｑ５）で表示される基からなる群から選択されうる。ここで、前記Ｑ１ないしＱ５は、互いに独立して、水素原子、ハロゲン原子、ヒドロキシル基、アミノ基、シアノ基、カルボキシル基、置換または非置換のＣ１−Ｃ３０アルキル基、置換または非置換のＣ２−Ｃ３０アルケニル基、置換または非置換のＣ２−Ｃ３０アルキニル基、置換または非置換のＣ１−Ｃ３０アルコキシ基、置換または非置換のＣ６−Ｃ３０アリール基、及び置換または非置換のＣ３−Ｃ３０ヘテロアリール基からなる群から選択されうる。例えば、前記Ｑ１ないしＱ５は、互いに独立して、水素原子、ハロゲン原子、ヒドロキシル基、アミノ基、シアノ基、カルボキシル基、Ｃ１−Ｃ１０アルキル基、Ｃ２−Ｃ１０アルケニル基、Ｃ２−Ｃ１０アルキニル基、Ｃ１−Ｃ１０アルコキシ基、Ｃ６−Ｃ１４アリール基、及びＣ３−Ｃ１４ヘテロアリール基からなる群から選択されうるが、これらに限定されるものではない。
例えば、前記化学式１のうち、Ｒ１ないしＲ１４及びＲ２１ないしＲ２７は、互いに独立して、水素原子、ハロゲン原子、ヒドロキシル基、アミノ基、シアノ基、カルボキシル基、置換または非置換のＣ１−Ｃ１０アルキル基、置換または非置換のＣ２−Ｃ１０アルケニル基、置換または非置換のＣ２−Ｃ１０アルキニル基、置換または非置換のＣ１−Ｃ１０アルコキシ基、置換または非置換のＣ６−Ｃ１４アリール基、及び置換または非置換のＣ３−Ｃ１４ヘテロアリール基からなる群から選択されうる。
一方、前記化学式１のうち、Ｒ１及びＲ２、Ｒ４ないしＲ１１、Ｒ１３及びＲ１４、及びＲ２２ないしＲ２７は、水素原子であり；Ｒ３、Ｒ１２、及びＲ２１は、互いに独立して、水素原子、ハロゲン原子、ヒドロキシル基、アミノ基、シアノ基、カルボキシル基、置換または非置換のＣ１−Ｃ３０アルキル基、置換または非置換のＣ２−Ｃ３０アルケニル基、置換または非置換のＣ２−Ｃ３０アルキニル基、置換または非置換のＣ１−Ｃ３０アルコキシ基、置換または非置換のＣ６−Ｃ３０アリール基、置換または非置換のＣ３−Ｃ３０ヘテロアリール基、−Ｎ（Ｑ１）（Ｑ２）で表示される基、及び−Ｓｉ（Ｑ３）（Ｑ４）（Ｑ５）で表示される基からなる群から選択されるものの、前記Ｑ１ないしＱ５は、互いに独立して、水素原子、ハロゲン原子、ヒドロキシル基、アミノ基、シアノ基、カルボキシル基、置換または非置換のＣ１−Ｃ３０アルキル基、置換または非置換のＣ２−Ｃ３０アルケニル基、置換または非置換のＣ２−Ｃ３０アルキニル基、置換または非置換のＣ１−Ｃ３０アルコキシ基、置換または非置換のＣ６−Ｃ３０アリール基、及び置換または非置換のＣ３−Ｃ３０ヘテロアリール基からなる群から選択されうる。
例えば、前記化学式１のうち、Ｒ１及びＲ２、Ｒ４ないしＲ１１、Ｒ１３及びＲ１４、及びＲ２２ないしＲ２７は、水素原子であり；Ｒ３、Ｒ１２、及びＲ２１は、互いに独立して、水素原子、ハロゲン原子、ヒドロキシル基、アミノ基、シアノ基、カルボキシル基、Ｃ１−Ｃ１０アルキル基（例えば、直鎖型（線形）または分枝型のメチル基、エチル基、プロピル基、ブチル基、ペンチル基、ヘキシル基、ヘプチル基、オクチル基など）、Ｃ１−Ｃ１０アルコキシ基（例えば、直鎖型（線形）または分枝型のメトキシ基、エトキシ基、プロポキシ基、ブトキシ基、ペントキシ基など）、Ｃ６−Ｃ１４アリール基（例えば、フェニル基、ナフチル基、アントリル基、フルオレニル基など）、及びＣ３−Ｃ１４ヘテロアリール基（例えば、カルバゾリル基、ピリジニル基など）からなる群から選択されうるが、これらに限定されるものではない。
前記化学式１のうち、ｎは、０ないし５の整数でありうる。例えば、化学式１のうち、ｎは０、１、または２であるが、これらに限定されるものではない。
前記高分子は、下記化学式１Ａ、１Ｂ及び１Ｃのうちいずれか一つで表示される反復単位を含むことができるが、これらに限定されるものではない。
前記化学式１Ａないし１Ｃのうち、Ａｒ、ａ、Ｒ３、Ｒ１２、及びＲ２１についての詳細な説明は、前述したところを参照する。
前記化学式１Ａないし１Ｃのうち、ａは、互いに独立して、１、２、または３でありうる。
前記化学式１Ａないし１Ｃのうち、−（Ａｒ）ａ−は、互いに独立して、前記化学式２Ａないし２Ｋのうち一つで表示されうる。
前記化学式１Ａないし１Ｃのうち、Ｒ３、Ｒ１２、及びＲ２１は、互いに独立して、水素原子、ハロゲン原子、ヒドロキシル基、アミノ基、シアノ基、カルボキシル基、Ｃ１−Ｃ１０アルキル基（例えば、直鎖型（線形）または分枝型のメチル基、エチル基、プロピル基、ブチル基、ペンチル基、ヘキシル基、ヘプチル基、オクチル基など）、Ｃ１−Ｃ１０アルコキシ基（例えば、メトキシ基、エトキシ基、プロポキシ基、ブトキシ基、ペントキシ基など）、Ｃ６−Ｃ１４アリール基（例えば、フェニル基、ナフチル基、アントリル基、フルオレニル基など）、及びＣ３−Ｃ１４ヘテロアリール基（例えば、カルバゾリル基、ピリジニル基など）からなる群から選択されうるが、これらに限定されるものではない。
前記化学式１Ａないし１Ｃのうち、Ｒ３、Ｒ１２、及びＲ２１は、互いに独立して、水素原子であるか、直鎖型（線形）または分枝型のメチル基、エチル基、プロピル基、ブチル基、ペンチル基、ヘキシル基、ヘプチル基及びオクチル基からなる群から選択されうるが、これらに限定されるものではない。
前記化学式１Ａないし１Ｃのうち、−（Ａｒ）ａ−は、前記化学式２Ｉで表示されることができ、Ｒ３及びＲ１２は水素原子であり、Ｒ２１は直鎖型（線形）または分枝型のメチル基、エチル基、プロピル基、ブチル基、ペンチル基、ヘキシル基、ヘプチル基及びオクチル基からなる群から選択されうる。
前記高分子は、下記化学式１Ａ−１、１Ｂ−１、及び１Ｃ−１のうちいずれか一つで表示されうる反復単位を含むことができるが、これらに限定されるものではない。
前記化学式１Ａ−１、１Ｂ−１、及び１Ｃ−１のうち、Ｒ３、Ｒ１２、及びＲ２１は、互いに独立して、水素原子であるか、直鎖型（線形）または分枝型のメチル基、エチル基、プロピル基、ブチル基、ペンチル基、ヘキシル基、ヘプチル基及びオクチル基からなる群から選択されうるが、これらに限定されるものではない。前記化学式１Ａ−１、１Ｂ−１、及び１Ｃ−１のうち、Ｚ３及びＺ４は、互いに独立して、水素原子、Ｃ１−Ｃ１０アルキル基（例えば、直鎖型（線形）または分枝型のメチル基、エチル基、プロピル基、ブチル基、ペンチル基、ヘキシル基、ヘプチル基、またはオクチル基）、及びＣ６−Ｃ１４アリール基（例えば、フェニル基、ナフチル基、またはアントリル基）からなる群から選択されうる。例えば、前記Ｚ３及びＺ４は、互いに独立して、直鎖型（線形）または分枝型のメチル基、エチル基、プロピル基、ブチル基、ペンチル基、ヘキシル基、ヘプチル基、またはオクチル基でありうるが、これらに限定されるものではない。
前記化学式１で表示される高分子の重量平均分子量は、ポリスチレン基準に２，０００ないし１，０００，０００であり、多分散指数（ｐｏｌｙｄｉｓｐｅｒｓｉｔｙ ｉｎｄｅｘ：ＰＤＩ）は１．５ないし５であるが、これらに限定されるものではない。前記重量平均分子量及び多分散指数は、例えば、前記高分子を採用した有機発光素子の構造、具現しようとする特性などを考慮して選択されうる。前記化学式１で表示される高分子の重量平均分子量及び多分散指数は、後述する実施例に記載の方法を用いて測定することができる。
前記化学式１で表示される反復単位を含む高分子は、正孔輸送特性及び電子輸送特性を一分子内で同時に持つことができる。下記化学式１−１は、化学式１の“［］”内に表示された反復単位の一例を２つ連続して表示したものである。
前記化学式１−１のうち、“Ａ”で表示された領域のカルバゾール環は、正孔を効果的に輸送できる。例えば、“Ａ”で表示された領域のうちｎを調節することによって、正孔輸送を制御できる。一方、化学式１−１のうち、“Ｂ”で表示された領域のアリーレン基及び／またはヘテロアリーレン環は、電子を効果的に輸送できる。
したがって、前記化学式１で表示された反復単位を含む高分子は、一分子内で正孔輸送特性及び電子輸送特性をいずれも具現できる両極性高分子であるので、正孔と電子輸送との均衡を効果的に具現及び保持できる。
また、前記化学式１で表示される反復単位を含む高分子は、非常に高い三重項エネルギー準位を持つことができる。例えば、前記“Ａ”で表示された領域のうち３及び６番位置に連結されているカルバゾール環は、前記“Ａ”領域で共役長（ｃｏｎｊｕｇａｔｉｏｎ ｌｅｎｇｔｈ）が長くなっても、エネルギーバンドギャップ（Ｅｇ）と三重項エネルギー（ＥＴ）とを高いレベルに保持するのに寄与できる。
したがって、例えば、前記化学式１で表示される反復単位を含む高分子は有機発光素子の発光層に燐光ドーパントと共に使われて、燐光メカニズムによる発光に寄与できる。すなわち、前記化学式１で表示される反復単位を含む高分子は両極性特性を持つことができ、有機発光素子の発光層のうち燐光ホストとして使われることができて、燐光ホスト用両極性高分子といえる。
本明細書において、非置換のＣ１−Ｃ３０アルキル基の具体的な例としては、メチル基、エチル基、プロピル基、イソブチル基、ｓｅｃ−ブチル基、ペンチル基、ｉｓｏ−アミル基、ヘキシル基などを挙げることができ、前記アルキル基のうち一つ以上の水素原子は、ハロゲン原子、Ｃ１−Ｃ３０のアルキル基、Ｃ１−Ｃ３０のアルコキシ基、Ｃ１−Ｃ１０アルキルアミノ基、Ｃ６−Ｃ１４アリールアミノ基、Ｃ６−Ｃ３０アリール基、Ｃ３−Ｃ３０ヘテロアリール基、ヒドロキシ基、ニトロ基、シアノ基、アミノ基、アミジノ基、ヒドラジン基、ヒドラゾン基、カルボキシル基、スルホン酸基、燐酸基などの置換基で置換されうる。
本明細書において、非置換のＣ２−Ｃ３０アルケニル基の具体的な例としては、エテニル基などがあり、前記アルケニル基のうち、一つ以上の水素原子は前述したＣ１−Ｃ３０アルキル基の置換基と同じ置換基で置換可能である。
本明細書において、非置換のＣ１−Ｃ３０アルコキシ基の具体的な例としては、メトキシ基、エトキシ基、プロポキシ基、イソブチルオキシ基、ｓｅｃ−ブチルオキシ基、ペンチルオキシ基、ｉｓｏ−アミルオキシ基、ヘキシルオキシ基などを挙げることができ、前記アルコキシ基のうち一つ以上の水素原子は、前述したＣ１−Ｃ３０アルキル基の置換基と同じ置換基で置換可能である。
本明細書において、非置換のＣ６−Ｃ３０アリール基は一つ以上の環を含む炭素環式芳香族系を意味し、ここで、２以上の環はペンダント方法で共に付着（互いに接続又は付着）されるか、または融合（結合又は縮合）されうる。アリール基という用語は、フェニル基、ナフチル基、テトラヒドロナフチル基などの芳香族系を含む。前記アリール基のうち一つ以上の水素原子は、前述したＣ１−Ｃ３０アルキル基の置換基と同じ置換基で置換可能である。
本明細書において、非置換のＣ３−Ｃ３０ヘテロアリール基は、Ｎ、Ｏ、ＰまたはＳから選択された１、２または３個のヘテロ原子を含み、残りの環原子がＣである環原子数２ないし３０の１価の単環式環部分（一部、モイエティ；ｍｏｉｅｔｙ）または前記環は、ペンダント方法で共に付着（互いに接続又は付着）されるか、または融合（結合又は縮合）されたものでありうる。前記ヘテロアリール基の例には、ピリジル基、チエニル基、フリル基などがある。前記ヘテロアリール基のうち一つ以上の水素原子は、前述したＣ１−Ｃ３０アルキル基の置換基と同じ置換基で置換可能である。
本明細書において、置換または非置換のＣ３−Ｃ３０アリーレン基は、前記置換または非置換のＣ６−Ｃ３０アリール基と同じ構造を持つ２価の連結基であり、置換または非置換のＣ３−Ｃ３０ヘテロアリーレン基は、前記置換または非置換のＣ２−Ｃ３０ヘテロアリール基と同じ構造を持つ２価の連結基である。
本明細書において、置換または非置換のＣ６−Ｃ３０アリール基及び置換または非置換のＣ３−Ｃ３０ヘテロアリール基の例は、前述したような置換または非置換のＣ６−Ｃ３０アリーレン基及びＣ３−Ｃ３０ヘテロアリーレン基の具体例を参照した当業者に容易に認識されうる。
前記化学式１で表示される反復単位を含む高分子は、鈴木カップリングまたは山本カップリングなどの当業界で公知の方法を用いて合成され、これは、後述する実施形態を参照して当業者に容易に認識されうることである。
一方、基板；第１電極；第２電極；及び前記第１電極と前記第２電極との間に介在されて前記化学式１で表示される反復単位を含む高分子を含む第１層；を備える有機発光素子が提供される。
前記第１層は、例えば、発光層の役割を行える。
前記第１層が発光層の場合、前記第１層は、燐光ドーパントをさらに含むことができる。前記燐光ドーパントとしては、公知の任意の燐光ドーパントを使用できる。例えば、前記燐光ドーパントは、Ｉｒ、Ｐｔ、Ｏｓ、Ｒｅ、Ｔｉ、Ｚｒ、Ｈｆ、及びこれらのうち２以上の組み合わせからなる群から選択された金属を含む有機金属錯体でありうるが、これらに限定されるものではない。
前記燐光ドーパントの例として、ビスチエニルピリジンアセチルアセトネートイリジウム、ビス（ベンゾチエニルピリジン）アセチルアセトネートイリジウム、ビス（２−フェニルベンゾチアゾール）アセチルアセトネートイリジウム、ビス（１−フェニルイソキノリン）イリジウムアセチルアセトネート、トリス（１−フェニルイソキノリン）イリジウム、トリス（フェニルピリジン）イリジウム、トリス（２−ビフェニルピリジン）イリジウム、トリス（３−ビフェニルピリジン）イリジウム、トリス（４−ビフェニルピリジン）イリジウム、Ｉｒ（ｐｑ）２（ａｃａｃ）（ここで、ｐｑは、２−フェニルキノリンの略語であり、ａｃａｃは、アセチルアセトンの略語である。Ｐｑ２Ｉｒ（ａｃａｃ）とも称する。下記化合物１０参照）、Ｉｒ（ｐｐｙ）３（ｐｐｙは、フェニルピリジンの略語である。下記化合物１１参照）、プラチナ（ＩＩ）オクタエチルポルフィリン（ＰｔＯＥＰ、下記化学式参照）、下記化合物１２、Ｆｉｒｐｉｃ（下記化合物１３参照）、Ｉｒ（ｐｉｑ）３（下記化学式参照）、Ｉｒ（ｐｉｑ）２ａｃａｃ（ｐｉｑは、フェニルイソキノリンの略語である。下記化合物１４参照）、Ｂｔｐ２Ｉｒ（ａｃａｃ）（下記化学式参照）、Ｆ２Ｉｒｐｉｃ（下記化学式参照）、（Ｆ２ｐｐｙ）２Ｉｒ（ｔｍｄ）（下記化学式参照）、及びＩｒ（ｄｆｐｐｚ）３（下記化学式参照）からなる群から選択された一つ以上でありうるが、これらに限定されるものではない。
前記有機発光素子は、第１電極と第２電極との間に、前述したような第１層（例えば、発光層の役割を行える）以外に、正孔注入層、正孔輸送層、正孔阻止層、電子輸送層及び電子注入層からなる群から選択された一つ以上の層をさらに含むことができる。
図１は、前記有機発光素子の一実施形態（１０）を概略的に図示したものであり、前記有機発光素子１０は、基板１１、第１電極１２、正孔輸送層１３、第１層１５、電子輸送層１６、電子注入層１８及び第２電極１９を備える。前記第１層１５は、発光層の役割を行える。前記有機発光素子１０及びその製造方法を説明すれば、次の通りである。
先ず基板１１の上部に高い仕事関数を持つ第１電極用物質を蒸着法、イオンプレーティング法、メッキ法、スパッタリング法などにより形成して第１電極１２を形成する。前記第１電極１２は、正孔を注入できるアノードまたは電子を注入できるカソードでありうる。ここで、基板１１としては、通常、一般的な有機発光素子で使われる基板を使用できるが、機械的強度、熱的安定性、透明性、表面平滑性、取扱容易性及び防水性の優秀なガラス基板または透明プラスチック基板を使用できる。第１電極用物質としては、電気伝導度の高い金属酸化物、金属硫化物または金属を使用でき、通常、これらを薄膜として用いる。前記第１電極用物質としては、例えば、酸化インジウム、酸化亜鉛、酸化スズ、及びこれらの複合体の酸化インジウムスズ（ＩＴＯ）、酸化インジウム亜鉛（ＩＺＯ）などの酸化物または金、白金、銀、銅などを利用できる。また、ポリアニリンまたはその誘導体、ポリチオフェンまたはその誘導体なども第１電極用物質として使用できる。前記第１電極は１層または２層以上の複数層構造を持つことができ、２種以上の相異なる物質を含むことができる。前記第１電極の厚さは、透光性及び電気伝導度を考慮して適宜に調整することができるが、例えば、１０ｎｍないし１０μｍでありうる。
次いで、図１には図示されていないが、必要な場合、前記第１電極１２がアノードである場合、前記第１電極１２上に正孔注入層をさらに形成できる。前記正孔注入層は、真空蒸着法、スピンコーティング法、キャスト法、インクジェットプリンティング法、ＬＢ（Ｌａｎｇｍｕｉｒ Ｂｌｏｄｇｅｔｔ）法などの多様な方法を用いて形成されうる。
真空蒸着法によって正孔注入層を形成する場合、その蒸着条件は、正孔注入層の材料として使用する化合物、目的とする正孔注入層の構造及び熱的特性などによって異なるが、例えば、蒸着温度１００ないし５００℃、真空度１０−８ないし１０−３ｔｏｒｒ、蒸着速度０．０１ないし１００Å／ｓｅｃ範囲で適宜に選択できる。
スピンコーティング法によって正孔注入層を形成する場合、そのコーティング条件は、正孔注入層の材料として使用する化合物、目的とする正孔注入層の構造及び熱的特性によって異なるが、約２０００ｒｐｍないし５０００ｒｐｍのコーティング速度、コーティング後溶媒除去のための熱処理温度は、約８０℃ないし３００℃の温度範囲で適宜に選択できる。
前記正孔注入層物質としては、公知の正孔注入材料を使用できるが、例えば、銅フタロシアニンなどのフタロシアニン化合物、ｍ−ＭＴＤＡＴＡ［４，４’，４”−トリス（３−メチルフェニルフェニルアミノ）トリフェニルアミン、下記化学式参照］、ＮＰＢ（Ｎ，Ｎ’−ジ（１−ナフチル）−Ｎ，Ｎ’−ジフェニルベンジジン、ＴＤＡＴＡ（下記化学式参照）、２Ｔ−ＮＡＴＡ（下記化学式参照）などを使用できるが、これらに限定されるものではない。
前記正孔注入層の厚さは、約１００Åないし１００００Å、好ましくは、１００Åないし１０００Åでありうる。前記正孔注入層の厚さが前述したものを満たす場合、駆動電圧の上昇なしに満足すべき正孔注入特性を得ることができる。
前記第１電極１２または正孔注入層の上部には、蒸着法、スピンコーティング法、キャスト法、インクジェットプリンティング法、ＬＢ法などの方法を用いて正孔輸送層１３が形成できる。
真空蒸着法及びスピンコーティング法によって正孔輸送層１３を形成する場合、その蒸着条件及びコーティング条件は、使用する化合物によって異なるが、一般的に正孔注入層の形成とほぼ同じ条件範囲から選択されうる。
正孔輸送層１３形成用物質としては、公知の正孔輸送物質を使用できる。例えば、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、下記化学式参照）、Ｎ，Ｎ’−ジ（ナフタレン−１−イル）−Ｎ，Ｎ’−ジフェニルベンジジン（ＮＰＤ、下記化学式参照）などの芳香族縮合環を持つアミン誘導体、Ｐａｎｉ／ＤＢＳＡ（ポリアニリン／ドデシルベンゼンスルホン酸、下記化学式参照）、ＰＥＤＯＴ／ＰＳＳ（ポリ（３，４−エチレンジオキシチオフェン）／ポリ（４−スチレンスルホネート）、下記化学式参照）、Ｐａｎｉ／ＣＳＡ（ポリアニリン／カンファースルホン酸）またはＰＡＮＩ／ＰＳＳ（ポリアニリン）／ポリ（４−スチレンスルホネート））などを使用できるが、これらに限定されるものではない。
前記正孔輸送層１３の厚さは、約５０Åないし１０００Å、好ましくは、１００Åないし６００Åでありうる。前記正孔輸送層の厚さが前述した範囲を満たす場合、駆動電圧の上昇なしに満足すべき正孔輸送特性を得ることができる。
前記正孔輸送層１３上には、発光層の役割を行う第１層１５が形成されうる。前記第１層１５は、スピンコーティング法、キャスト法、インクジェットプリンティング法、ＬＢ法などの方法を用いて形成されうる。スピンコーティング法により第１層１５を形成する場合、その成膜条件は、使用する高分子及び／または化合物によって異なるが、一般的に正孔注入層の形成とほぼ同じ条件範囲から選択される。
前記第１層１５は、前述したような化学式１で表示される高分子をホストとして含むことができる。また、前記第１層１５は、化学式１で表示される高分子以外に燐光ドーパントをさらに含むことができる。前記燐光ドーパントの具体例は、前述したものを参照することができる。
前記第１層１５が化学式１で表示される高分子及び燐光ドーパントを含む場合、前記燐光ドーパントの含有量は１質量％ないし１０質量％でありうる。前記範囲を満たす場合、濃度消光などの現象が実質的に防止されうる。
前記第１層１５は、前述したような化学式１で表示される高分子のみを単独で含むことができ、または、前記化学式１で表示される高分子以外に公知の蛍光ドーパントを含むことができるなど、多様な変形例が可能である。
前記発光層の役割を行える第１層１５の厚さは、約１００Åないし１０００Å、好ましくは、２００Åないし９００Åでありうる。前記第１層１５の厚さが前述したような範囲を満たす場合、駆動電圧の上昇なしに満足すべき発光特性を得ることができる。
一方、図１には図示されていないが、必要に応じて、第１層１５の上部には正孔阻止層がさらに備えられうる。
正孔阻止層（ＨＢＬ）は、発光層の役割を行う第１層１５の三重項励起子または正孔が第２電極１９などに広がる現象を防止する役割を行える。前記正孔阻止層は、真空蒸着法、スピンコーティング法、キャスト法、ＬＢ法などの方法を用いて形成できる。真空蒸着法及びスピンコーティング法により正孔阻止層を形成する場合、その条件は使用する化合物によって異なるが、一般的に正孔注入層の形成とほぼ同じ条件範囲から選択されうる。正孔阻止層（ＨＢＬ）形成用物質としては、使用可能な公知の正孔阻止材料、例えば、オキサジアゾール誘導体やトリアゾール誘導体、フェナントロリン誘導体、ＴＡＺ（下記化学式参照）などを挙げることができるが、これらに限定されるものではない。
前記正孔阻止層の厚さは、約５０Åないし１０００Å、好ましくは、１００Åないし３００Åでありうる。前記正孔阻止層の厚さが前述したような範囲を満たす場合、満足すべき正孔阻止特性を得ることができる。
次いで、電子輸送層（ＥＴＬ）１６は、前記正孔阻止層または第１層１５の上部に真空蒸着法、またはスピンコーティング法、キャスト法などの多様な方法を用いて形成できる。真空蒸着法及びスピンコーティング法により電子輸送層を形成する場合、その条件は、使用する化合物によって異なるが、一般的に、正孔注入層の形成とほぼ同じ条件範囲から選択されうる。前記電子輸送層材料は、電子注入電極（カソード）から注入された電子を安定して輸送する機能を行うものであって、キノリン誘導体、Ｂｐｈｅｎ（４，７−ジフェニル−１，１０−フェナントロリン）、ＢＡｌｑ（下記化学式参照）、トリス（８−キノリンノラト）アルミニウム（Ａｌｑ３）、ベリリウムビス（ベンゾキノリン−１０−オレート）（Ｂｅｂｑ２）、ＴＰＢｉ（下記化学式参照）などの公知の材料を使用することもできる。
前記電子輸送層１６の厚さは、約１００Åないし１０００Å、好ましくは、２００Åないし５００Åでありうる。前記電子輸送層１６の厚さが前述したような範囲を満たす場合、駆動電圧上昇なしに満足すべき電子輸送特性を得ることができる。
次いで、前記電子輸送層１６または第１層１５の上部に電子注入層１８が形成されうる。電子注入層としては、ＬｉＦ、ＮａＣｌ、ＣｓＦ、Ｌｉ２Ｏ、ＢａＯ、ＢａＦ２などの電子注入層形成材料であって、公知の任意の物質を利用できる。前記電子注入層の蒸着条件は使用する化合物によって異なるが、一般的に正孔注入層の形成とほぼ同じ条件範囲から選択されうる。
前記電子注入層１８の厚さは、約１Åないし１００Å、好ましくは、５Åないし５０Åでありうる。前記電子注入層１８の厚さが前述したような範囲を満たす場合、駆動電圧上昇なしに満足すべき電子注入特性を得ることができる。
最後に電子注入層１８の上部に第２電極１９を形成できる。前記第２電極の形成方法は、第１電極１２の形成方法を参照することができる。第２電極１９は、カソードまたはアノードとして使われうる。前記第２電極１９がカソードとして使われる場合、仕事関数の小さな物質が選択されうる。例えば、リチウム、ナトリウム、カリウム、ルビジウム、セシウムなどのアルカリ金属、ベリリウム、マグネシウム、カリウム、ストロンチウム、バリウムなどのアルカリ土類金属、アルミニウム、スカンジウム、バナジウム、亜鉛、イットリウム、インジウム、セリウム、サマリウム、ユウロピウム、テルビウム、イッテルビウムなどの金属、及びこれらのうち２つ以上の合金、またはこれらのうち１つ以上と金、銀、白金、銅、マンガン、チタン、コバルト、ニッケル、タングステン、スズのうち１つ以上との合金、黒鉛、黒鉛層間化合物などが用いられる。合金としては、例えば、マグネシウム−銀合金、マグネシウム−インジウム合金、マグネシウム−アルミニウム合金、インジウム−銀合金、リチウム−アルミニウム合金、リチウム−マグネシウム合金、リチウム−インジウム合金、カリウム−アルミニウム合金などを挙げることができる。また、前記第２電極１９は１層または２層以上でありうる。また、前記第２電極１９の材料は１種単独で用いるか、または２種以上を併用してもよい。前記第２電極１９は透明、半透明または反射電極で備えられるなど、多様な変形が可能である。前記第２電極１９の厚さは、例えば、１０ｎｍないし１０μｍであるが、これらに限定されるものではない。
以下、下記実施例を挙げて説明するが、下記実施例だけで限定されるものではない。
＜合成例１：化合物１の合成＞
下記反応式１によって化合物１を合成した。
＜中間体Ａの合成＞
９−エチルカルバゾール ２０．１３ｇ（１００．０ｍｍｏｌ）、Ｎ−ブロモスクシンイミド（ＮＢＳ）３．７３８ｇ（２１０．０ｍｍｏｌ）、及びＣＨ２Ｃｌ２ １００ｍＬを含む混合物を常温（約２５℃）で攪拌して、中間体Ａ ５３．５４ｇ（９８％の収率）を収得した。
１Ｈ−ＮＭＲ（３００ＭＨｚ、ＣＤＣｌ３）：δ＝８．１２１（ｓ、２Ｈ）、７．５６８（ｄ、２Ｈ）、７．２８１（ｄ、２Ｈ）、４．３１９（ｑ、２Ｈ）、１．４１９（ｔ、３Ｈ）
１３Ｃ−ＮＭＲ（７５ＭＨｚ、ＣＤＣｌ３）：δ＝１３８．８、１２９．０、１２３．５、１２３．２、１１１．９、１１０．１、３７．８１、１３．６９
＜化合物１の合成＞
−７６℃のドライアイスバスで中間体Ａ ２．７５８ｇ（１０．００ｍｍｏｌ）をテトラヒドロフラン（ＴＨＦ）２０ｍＬと混合し、ノルマル−ブチルリチウム（ｎ−ＢｕＬｉ）１５．６ｍＬ（１．６Ｍ ｉｎ ヘキサン、２５．００ｍｍｏｌ）を添加した後、２時間−７８℃で攪拌後、２−イソプロポキシ−４，４，５，５−テトラメチル−１．３．２−ジオキサボロラン６．３ｍＬ（３０ｍｍｏｌ）をＴＨＦ １０ｍＬと混合した混合物を添加した。次いで、温度を常温（約２５℃）に高めて攪拌して、化合物１ ２．５０ｇ（５６％の収率）を収得した。
１Ｈ−ＮＭＲ（３００ＭＨｚ、ＣＤＣｌ３）：δ＝８．７００（ｓ、２Ｈ）、７．９５７（ｄ、２Ｈ）、７．４３９（ｄ、２Ｈ）、４．４３５（ｑ、２Ｈ）、１．４７７（ｔ、３Ｈ）、１．４１８（ｓ、２４Ｈ）
１３Ｃ−ＮＭＲ（７５ＭＨｚ、ＣＤＣｌ３）：δ＝１４２．１、１３２．０、１２８．１、１２２．９、１０７．８、８３．５、３７．６、２４．９、１３．７
＜合成例２：化合物２の合成＞
下記反応式２によって化合物２を合成した。
＜中間体Ｂの合成＞
９−エチルカルバゾール２０．１３ｇ（１００．０ｍｍｏｌ）、Ｆｅ（ＩＩＩ）Ｃｌ３ １３．０６ｇ（２１０．０ｍｍｏｌ）、及びＣＨＣｌ３ ２０ｍＬを常温（約２５℃）で攪拌した後、カラムクロマトグラフィーを用いて精製して中間体Ｂ ３４．９７ｇ（９０％の収率）を合成した。
１Ｈ−ＮＭＲ（３００ＭＨｚ、ＣＤＣｌ３）：δ＝８．４４３（ｓ、２Ｈ）、８．２３４（ｄ、２Ｈ）、７．８８２（ｄ、２Ｈ）、７．５４９（ｍ、６Ｈ）、７．３０７（ｄ、２Ｈ）、４．４８７（ｑ、４Ｈ）、１．５３５（ｔ、６Ｈ）
１３Ｃ−ＮＭＲ（７５ＭＨｚ、ＣＤＣｌ３）：δ＝１４０．３、１３９．０、１３３．５、１２５．７、１２５．６、１２３．５、１２３．２、１２０．６、１１９．１、１１８．８、１０８．７、１０８．６、３７．６、１４．０
＜中間体Ｃの合成＞
中間体Ｂ ３４．９７ｇ（９０．００ｍｍｏｌ）、Ｎ−ブロモスクシンイミド（ＮＢＳ）４０．０５ｇ（２２５．０ｍｍｏｌ）、及びＣＨ２Ｃｌ２ ９０ｍＬを常温（約２５℃）で混合した後、カラムクロマトグラフィーを用いて精製して中間体Ｃ ４８．１８ｇ（９８％の収率）を合成した。
１Ｈ−ＮＭＲ（３００ＭＨｚ，ＣＤＣｌ３）：δ＝８．３３５（ｄ、４Ｈ）、７．８５４（ｄ、２Ｈ）、７．５８３（ｄ、２Ｈ）、７．４９２（ｄ、２Ｈ）、７．２８０（ｄ、２Ｈ）、４．３８９（ｑ、４Ｈ）、１．４８０（ｔ、６Ｈ）
１３Ｃ−ＮＭＲ（７５ＭＨｚ、ＣＤＣｌ３）：δ＝１３９．３、１３８．９、１３３．４、１２８．３、１２６．１、１２４．８、１２３．２、１２２．５、１１９．０、１１１．６、１１０．０、１０９．０、３７．７、１３．８
＜化合物２の合成＞
−７８℃のドライアイスバスで中間体Ｃ ５．４６２ｇ（１０．００ｍｍｏｌ）をテトラヒドロフラン（ＴＨＦ）２０ｍＬと混合し、ノルマル−ブチルリチウム（ｎ−ＢｕＬｉ）１５．６ｍＬ（１．６Ｍ ｉｎ ヘキサン、２５．００ｍｍｏｌ）を添加した後、２時間−７８℃で攪拌後、２−イソプロポキシ−４，４，５，５−テトラメチル−１．３．２−ジオキサボロラン６．３ｍＬ（３０ｍｍｏｌ）をＴＨＦ １０ｍＬと混合した混合物を添加した。次いで、温度を常温（約２５℃）に高めて攪拌して、化合物２ ２．９５ｇ（４６％の収率）を収得した。
１Ｈ−ＮＭＲ（３００ＭＨｚ、ＣＤＣｌ３）：δ＝８．７４（ｓ、２Ｈ）、８．５３（ｓ、２Ｈ）、７．９９（ｄ、２Ｈ）、７．８９（ｄ、２Ｈ）、７．５４（ｄ、２Ｈ）、７．４７（ｄ、２Ｈ）、４．４８（ｑ、４Ｈ）、１．５３（ｔ、６Ｈ）、１．４５（ｓ、２４Ｈ）
＜合成例３：化合物３の合成＞
下記反応式３によって化合物３を合成した。
＜中間体Ｄの合成＞
カルバゾール１７．０６ｇ（１００ｍｍｏｌ）、２，７−ジブロモ−９，９−ジヘキシル−９Ｈ−フルオレン５０．７５ｇ（１００．０ｍｍｏｌ）、ＣｕＩ １．９０４ｇ（１０ｍｍｏｌ）、１，１０−フェナントロリン（１，１０−ｐｈｅｎａｎｔｈｒｏｌｉｎｅ）５．４６０ｇ（３０．００ｍｍｏｌ）、Ｋ２ＣＯ３ ２３．４６ｇ（１７０．０ｍｍｏｌ）、及びジメチルホルムアミド（ＤＭＦ）１００ｍＬの混合物を１５５℃で１２時間攪拌して、中間体Ｄ、４０．５０ｇ（７０％の収率）を合成した。
１Ｈ−ＮＭＲ（３００ＭＨｚ、ＣＤＣｌ３）：δ＝８．２３５（ｄ、２Ｈ）、７．９３３（ｄ、１Ｈ）、７．６９０（ｍ、４Ｈ）、７．４８７（ｄ、４Ｈ）、７．３８７（ｍ、２Ｈ）、２．０６３（ｍ、４Ｈ）、１．５５８（ｍ、１２Ｈ）、１．２０３（ｍ、１０Ｈ）
１３Ｃ−ＮＭＲ（７５ＭＨｚ、ＣＤＣｌ３）：δ＝１５３．２、１５２．２、１４１．０、１３９．３、１３６．８、１３０．２、１２６．３、１２５．９、１２３．４、１２１．８、１２１．５、１２１．２、１２０．９、１２０．４、１１９．９、１０９．７、５５．７、４０．２、３１．５、２９．６、２３．８、２２．５、１４．０
＜中間体Ｅの合成＞
中間体Ｄ ４０．５０ｇ（６９．９９ｍｍｏｌ）、Ｎ−ブロモスクシンイミド（ＮＢＳ）１０．８５ｇ（６．４９９ｍｍｏｌ）、及びＣＨ２Ｃｌ２ １００ｍＬを含む混合物を常温（約２５℃）で攪拌して中間体Ｅ、３６．８２ｇ（８０％の収率）を収得した。
１Ｈ−ＮＭＲ（３００ＭＨｚ、ＣＤＣｌ３）：δ＝８．３４４（ｓ、１Ｈ）、８．１２７（ｄ、１Ｈ）、７．６６５（ｄ、１Ｈ）、７．５５８（ｄ、１Ｈ）、７．５０５（ｍ、７Ｈ）、７．２８７（ｍ、２Ｈ）、２．０６３（ｍ、４Ｈ）、１．１９５（ｍ、１２Ｈ）、０．８７２（ｍ、１０Ｈ）
１３Ｃ−ＮＭＲ（７５ＭＨｚ、ＣＤＣｌ３）：δ＝１５３．９、１４２．７、１４１．１、１３９．５、１３６．３、１３０．８、１２６．３、１２５．７、１２３．５、１２１．８、１２１．５、１２１．３、１２０．４、１２０．９、１１９．８、１０９．６、５５．５、４０．３、３１．３、２９．１、２３．８、２２．８、１４．５
＜化合物３の合成＞
中間体Ｅ ６．５７５ｇ（１０．００ｍｍｏｌ）、中間体Ｆ ２．４６１ｇ（１０．００ｍｍｏｌ）、ＣｕＩ １９０ｍｇ（１．００ｍｍｏｌ）、１，１０−フェナントロリン５４６ｍｇ（３．００ｍｍｏｌ）、Ｋ２ＣＯ３ ２．３４６ｇ（１７．０ｍｍｏｌ）、及びジメチルホルムアミド（ＤＭＦ）２０ｍＬの混合物を１５５℃で１２時間攪拌して、化合物３、４．６０７ｇ（５６％の収率）を合成した。
１Ｈ−ＮＭＲ（３００ＭＨｚ、ＣＤＣｌ３）：δ＝８．５３６−７．２８２（ｍ、２０Ｈ）、２．３２０（ｍ、４Ｈ）、１．１９１（ｍ、１２Ｈ）、０．６２７（ｍ、１０Ｈ）
前記中間体Ｆは、下記反応式３Ａによって次のように合成した。カルバゾール（８．７０８ｇ、５０．００ｍｍｏｌ）をＮ−ブロモスクシンイミド（ＮＢＳ）（８．８９９ｇ、５０．００ｍｍｏｌ）及びテトラヒドロフラン（ＴＨＦ）１００ｍｌの混合物を常温（２５℃）で攪拌して、中間体Ｆ １１．７０ｇ（９５％の収率である）を収得した。
１Ｈ−ＮＭＲ（３００ＭＨｚ、ＣＤＣｌ３）：δ＝１１．７０１（ｂｒ、１Ｈ）、８．２０５（ｄ、１Ｈ）、８．０１５（ｓ、１Ｈ）、７．５０４−７．２０１（ｍ、５Ｈ）
１３Ｃ−ＮＭＲ（７５ＭＨｚ、ＣＤＣｌ３）：δ＝１３５．４、１３１．４、１２４．０、１２２．２、１２１．１、１２１．０、１２０．１、１１８．９、１１３．３、１１１．１
＜合成例４：高分子１の合成＞
下記反応式４によって高分子１を合成した。
前記合成例３で合成された化合物３ ２２２ｍｇ（０．２７０３ｍｍｏｌ）、Ｎｉ（ｃｏｄ）２（ここで、ｃｏｄは、１，５−シクロオクタジエン（１，５−ｃｙｃｌｏｏｃｔａｄｉｅｎｅ）の略号である。） １８６ｍｇ、（０．６７５８ｍｍｏｌ）、２，２’−ビピリジル（２，２’−ｂｉｐｙｒｉｄｙｌ）１０６ｍｇ（０．６７５８ｍｍｏｌ）、及びＴＨＦ １０ｍＬの混合物を６０℃で攪拌して、高分子１、１３０ｍｇを収得した。
１Ｈ−ＮＭＲ（３００ＭＨｚ、ＣＤＣｌ３）：δ＝８．５２７−７．１９２（ｍ、２０Ｈ）、２．３１８（ｍ、４Ｈ）、１．２０１（ｍ、１２Ｈ）、０．６３７（ｍ、１０Ｈ）
高分子１のＭｗ（重量平均分子量）＝１１４４４０、ＰＤＩ＝２．３１（ポリスチレン基準のゲル浸透クロマトグラフィー（ＧＰＣ）を用いて測定した。なお、ＰＤＩは多分散指数の略号であり、ＰＤＩ＝Ｍｗ／Ｍｎで表される指数であり、式中、Ｍｗは重量平均分子量であり、Ｍｎは数平均分子量である。）であった。
＜合成例５：高分子２の合成＞
下記反応式５によって高分子２を合成した。
前記合成例１で合成された化合物１ ９４ｍｇ（０．２０９３ｍｍｏｌ）、前記合成例３で合成された化合物３ １７２ｍｇ、（０．２０９３ｍｍｏｌ）、パラジウム（ＩＩ）アセテート（Ｐｄ（ＯＡｃ）２）１０ｍｇ（０．０４１８６ｍｍｏｌ）、トリシクロヘキシルホスフィン（Ｐ（Ｃｙ）３）２４ｇ（０．０８３７２ｍｍｏｌ）、テトラ−ｎ−ブチルアンモニウムヒドロキシド（Ｂｕ４ＮＯＨ）１．８ｍＬ（１．８３１８ｍｍｏｌ）、及びトルエン（ｔｏｌｕｅｎｅ）２０ｍＬの混合物を１００℃で攪拌して、高分子２、１８２ｍｇを収得した。
１Ｈ−ＮＭＲ（３００ＭＨｚ、ＣＤＣｌ３）：δ＝８．５２７−７．１９２（ｍ、２６Ｈ）、４．４７２（ｑ、２Ｈ）、２．３０８（ｍ、４Ｈ）、１．６７４（ｔ、３Ｈ）、１．２０１（ｍ、１２Ｈ）、０．６３７（ｍ、１０Ｈ）
高分子２のＭｗ（重量平均分子量）＝４９５８０、ＰＤＩ＝２．５１（ポリスチレン基準のゲル浸透クロマトグラフィー（ＧＰＣ）を用いて測定した。）であった。
＜合成例６：高分子３の合成＞
下記反応式６によって高分子３を合成した。
前記合成例２で合成された化合物２ １３７ｍｇ（０．２１３７ｍｍｏｌ）及び前記合成例３で合成された化合物３ １７５．８ｍｇ（０．２１３７ｍｍｏｌ）を使用した点を除いては、前記合成例５と同じ方法を用いて高分子３、１２７ｍｇを収得した。
１Ｈ−ＮＭＲ（３００ＭＨｚ、ＣＤＣｌ３）：δ＝８．５２７−７．１９２（ｍ、３２Ｈ）、４．４９４（ｑ、４Ｈ）、２．３０８（ｍ、４Ｈ）、１．６９５（ｔ、６Ｈ）、１．２０１（ｍ、１２Ｈ）、０．６３７（ｍ、１０Ｈ）
高分子３のＭｗ（重量平均分子量）＝５７３００、ＰＤＩ＝２．３３（ポリスチレン基準のゲル浸透クロマトグラフィー（ＧＰＣ）を用いて測定した。）であった。
＜評価例１：高分子の発光特性評価（溶液状態）＞
前記高分子１ないし３のＵＶ吸収スペクトル及びＰＬ（ｐｈｏｔｏｌｕｍｉｎｅｓｃｅｎｃｅ）スペクトルを評価することによって、各高分子の発光特性を評価した。まず、高分子１をトルエンに０．２ｍＭの濃度で希釈させて、シマズＵＶ−３５０スペクトロメーターを用いてＵＶ吸収スペクトルを測定した。これを高分子３に対しても同様に（繰り返し）実施して、それぞれの結果を図２に示した。
一方、高分子１をトルエンに１０ｍＭ濃度で希釈させて、ゼノン（Ｘｅｎｏｎ）ランプが装着されているＩＳＣ ＰＣ１スペクトロフルオロメーターを用いて、ＰＬスペクトルを測定した。これを高分子３に対しても同様に（繰り返し）実施して、それぞれの結果を図３に示した。
図２及び図３から、溶液中の高分子１及び３は優秀な発光特性を表すことを確認した。図３によれば、高分子１の最大ＰＬ発光波長は約３９８ｎｍであり、高分子３の最大発光波長は約４１７ｎｍであることが分かる。
＜実施例１＞
ＩＴＯ（Ｉｎｄｉｕｍ−ｔｉｎ ｏｘｉｄｅ）をガラス基板上にコーティングした透明電極基板をきれいに洗浄した後、ＩＴＯを感光性樹脂とエッチング液とを用いて所望の形態にパターニングし、再びきれいに洗浄した。前記ＩＴＯ上部にＰＥＤＯＴを含む正孔輸送層形成用組成物（Ｂａｙｅｒ社製のＢａｔｒｏｎ Ｐ ４０８３）を約５０ｎｍ範囲の厚さに合わせてコーティングした後、２００℃で約０．５時間ベーキングして正孔輸送層を形成した。前記正孔輸送層の上部に、クロロベンゼンに前記高分子１及びＩｒ（ｐｐｙ）３（５ｗｔ％）を含む発光層形成用組成物をスピンコーティングし、１８０℃の温度で３０分間ベーキング処理して高分子１及びＩｒ（ｐｐｙ）３を含む発光層を形成した。前記正孔輸送層形成用組成物及び発光層形成用組成物は、スピンコーティング前に０．２ｍｍフィルタでろ過した。前記正孔輸送層及び発光層の厚さは、各組成物の濃度とスピンコーティング速度とを調節することによって、それぞれ５０ｎｍと２５ｎｍとにした。前記発光層の上部に真空度を４×１０−６ｔｏｒｒ以下に保持しつつ、ＴＰＢｉを真空蒸着して、厚さ４０ｎｍの電子輸送層を形成した後、前記電子輸送層の上部にＬｉＦ及びＡｌを順次蒸着し、電子注入層（厚さ１ｎｍ）と第２電極（厚さ１００ｎｍ）とを順次形成して有機発光素子を製作した。蒸着して形成した各層の膜厚さ及び膜の成長速度は、クリスタルセンサーを用いて調節した。
＜実施例２＞
発光層形成時に高分子１の代わりに高分子３を使用した点を除いては、前記実施例１と同じ方法で有機発光素子を製作した。
＜比較例１＞
発光層形成時に高分子１の代りにＣＢＰ（４，４’−Ｎ，Ｎ’−ジカルバゾール−ビフェニル）を使用した点を除いては、前記実施例１と同じ方法で有機発光素子を製作した。
＜評価例２＞
前記実施例１ないし２及び比較例１の有機発光素子に対してＰＲ６５０ Ｓｐｅｃｔｒｏｓｃａｎ Ｓｏｕｒｃｅ Ｍｅａｓｕｒｅｍｅｎｔ Ｕｎｉｔ．（ＰｈｏｔｏＲｅａｓｅｒｃｈ）を用いて、電気発光強度、電流密度、輝度及び（電流）効率評価を行った。
前記実施例１、２及び比較例１で製作された有機発光素子の構造及び性能をまとめれば、下記表１の通りである。
実施例１の有機発光素子の波長−電気発光強度グラフを、図４に示す。ここで、実施例２及び比較例１いずれも、発光層のドーパントとしてＩｒ（ｐｐｙ）３を使用するので、実施例２及び比較例１の有機発光素子の波長−電気発光強度グラフも、図４と同一であることを確認した。また、実施例１、２及び比較例１の電圧−電流密度グラフ及び電圧−輝度グラフを、それぞれ図５及び６に示す。
前記表１から、実施例１の有機発光素子は、６．０Ｖの駆動電圧下で１５．１ｃｄ／Ａの効率を表し、実施例２の有機発光素子は、６．２Ｖの駆動電圧下で２６．０ｃｄ／Ａの効率を表し、比較例１の有機発光素子は、６．０Ｖの駆動電圧下で２５．０ｃｄ／Ａの効率を表すことを確認できる。表１の電流効率を通じて、前記高分子１及び３は、緑色燐光ドーパントに対して燐光用ホストとして作用して、効率的にエネルギーを伝達できるということが分かる。
燐光用ホストとして既知の材料のうち、緑色燐光ドーパントに対してホストとして作用できる材料の例として、前記比較例１の発光層に使われたＣＢＰを挙げることができる。図５の電圧−電流密度グラフを通じて、前記実施例１及び２の発光層に使われた高分子１及び高分子３は、比較例１の発光層に使われたＣＢＰより高い電荷移動速度を持つということが分かる。また、図６の電圧−輝度グラフを通じて、高分子１及び３をそれぞれ採用した実施例１及び２の有機発光素子は、ＣＢＰを採用した比較例１の有機発光素子に比べて優秀な輝度を持つということが分かる。
このように図５ないし図６から、実施例１及び２の有機発光素子は優秀な電気的特性を持つことを確認できる。
本発明は、有機発光素子関連の技術分野に好適に用いられる。
１０ 有機発光素子、
１１ 基板、
１２ 第１電極、
１３ 正孔輸送層、
１５ 第１層、
１６ 電子輸送層、
１８ 電子注入層、
１９ 第２電極。

Claims (20)

  1. 下記化学式１で表示される反復単位を含む高分子：
    前記化学式１のうち、
    Ａｒは、置換または非置換のＣ６−Ｃ３０アリーレン基及び置換または非置換のＣ３−Ｃ３０ヘテロアリーレン基からなる群から選択され；
    ａは、１ないし３の整数であり；
    −（Ａｒ）ａ−のうちａが２または３である時、それぞれのＡｒは互いに同一または異なり；
    Ｒ１ないしＲ１４及びＲ２１ないしＲ２７は互いに独立して、水素原子、ハロゲン原子、ヒドロキシル基、アミノ基、シアノ基、カルボキシル基、置換または非置換のＣ１−Ｃ３０アルキル基、置換または非置換のＣ２−Ｃ３０アルケニル基、置換または非置換のＣ２−Ｃ３０アルキニル基、置換または非置換のＣ１−Ｃ３０アルコキシ基、置換または非置換のＣ６−Ｃ３０アリール基、置換または非置換のＣ３−Ｃ３０ヘテロアリール基、−Ｎ（Ｑ１）（Ｑ２）で表示される基、及び−Ｓｉ（Ｑ３）（Ｑ４）（Ｑ５）で表示される基からなる群から選択され、前記Ｑ１ないしＱ５は互いに独立して、水素原子、ハロゲン原子、ヒドロキシル基、アミノ基、シアノ基、カルボキシル基、置換または非置換のＣ１−Ｃ３０アルキル基、置換または非置換のＣ２−Ｃ３０アルケニル基、置換または非置換のＣ２−Ｃ３０アルキニル基、置換または非置換のＣ１−Ｃ３０アルコキシ基、置換または非置換のＣ６−Ｃ３０アリール基、及び置換または非置換のＣ３−Ｃ３０ヘテロアリール基からなる群から選択され；
    ｎは、１ないし５の整数である。
  2. 前記Ａｒは、置換または非置換のフェニレン基、置換または非置換のペンタレニレン基、置換または非置換のインデニレン基、置換または非置換のナフチレン基、置換または非置換のアズレニレン基、置換または非置換のヘプタレニレン基、置換または非置換のインダセニレン基、置換または非置換のアセナフチレン基、置換または非置換のフルオレニレン基、置換または非置換のフェナレニレン基、置換または非置換のフェナントレニレン基、置換または非置換のアントラセニレン基、置換または非置換のフルオランテニレン基、置換または非置換のトリフェニレニレン基、置換または非置換のピレニレン基、置換または非置換のクリセニレン基、置換または非置換のナフタセニレン基、置換または非置換のピセニレン基、置換または非置換のペリレニレン基、置換または非置換のペンタフェニレン基、置換または非置換のヘキサセニレン基、置換または非置換のピロリレン基、置換または非置換のピラゾリレン基、置換または非置換のイミダゾリレン基、置換または非置換のイミダゾリニレン基、置換または非置換のイミダピリジニレン基、置換または非置換のイミダゾピリミジニレン基、置換または非置換のピリジニレン基、置換または非置換のピラジニレン基、置換または非置換のピリミジニレン基、置換または非置換のインドリレン基、置換または非置換のプリニレン基、置換または非置換のキノリレン基、置換または非置換のフタラジニレン基、置換または非置換のインドリジニレン基、置換または非置換のナフチリジニレン基、置換または非置換のキナゾリニレン基、置換または非置換のシノリニレン基、置換または非置換のインダゾリレン基、置換または非置換のカルバゾリレン基、置換または非置換のフェナジニレン基、置換または非置換のフェナントリジニレン基、置換または非置換のピラニレン基、置換または非置換のクロメニレン基、置換または非置換のベンゾフラニレン基、置換または非置換のチオフェニレン基、置換または非置換のベンゾチオフェニレン基、置換または非置換のイソチアゾリレン基、置換または非置換のベンゾイミダゾリレン基、及び置換または非置換のイソキサゾリレン基からなる群から選択された請求項１に記載の高分子。
  3. 前記Ａｒは、フェニレン基、Ｃ１−Ｃ１０アルキルフェニレン基、ジ（Ｃ１−Ｃ１０アルキル）フェニレン基、（Ｃ６−Ｃ１４アリール）フェニレン基、ジ（Ｃ６−Ｃ１４アリール）フェニレン基、カルバゾリレン基、Ｃ１−Ｃ１０アルキルカルバゾリレン基、ジ（Ｃ１−Ｃ１０アルキル）カルバゾリレン基、Ｃ６−Ｃ１４アリールカルバゾリレン基、ジ（Ｃ６−Ｃ１４アリール）カルバゾリレン基、フルオレニレン基、Ｃ１−Ｃ１０アルキルフルオレニレン基、ジ（Ｃ１−Ｃ１０アルキル）フルオレニレン基、（Ｃ６−Ｃ１４アリール）フルオレニレン基、ジ（Ｃ６−Ｃ１４アリール）フルオレニレン基、ナフチレン基、Ｃ１−Ｃ１０アルキルフルオレニレン基、ジ（Ｃ１−Ｃ１０アルキル）ナフチレン基、（Ｃ６−Ｃ１４アリール）ナフチレン基、ジ（Ｃ６−Ｃ１４アリール）ナフチレン基、アントリレン基、Ｃ１−Ｃ１０アルキルアントリレン基、ジ（Ｃ１−Ｃ１０アルキル）アントリレン基、（Ｃ６−Ｃ１４アリール）アントリレン基、ジ（Ｃ６−Ｃ１４アリール）アントリレン基、フェナントレニレン基、Ｃ１−Ｃ１０アルキルフェナントレニレン基、ジ（Ｃ１−Ｃ１０アルキル）フェナントレニレン基、（Ｃ６−Ｃ１４アリール）フェナントレニレン基、ジ（Ｃ６−Ｃ１４アリール）フェナントレニレン基、ピリジニレン基、Ｃ１−Ｃ１０アルキルピリジニレン基、ジ（Ｃ１−Ｃ１０アルキル）ピリジニレン基、（Ｃ６−Ｃ１４アリール）ピリジニレン基、ジ（Ｃ６−Ｃ１４アリール）ピリジニレン基、キノリレン基、Ｃ１−Ｃ１０アルキルキノリレン基、ジ（Ｃ１−Ｃ１０アルキル）キノリレン基、（Ｃ６−Ｃ１４アリール）キノリレン基、ジ（Ｃ６−Ｃ１４アリール）キノリレン基、ベンゾイミダゾリレン基、Ｃ１−Ｃ１０アルキルベンゾイミダゾリレン基、ジ（Ｃ１−Ｃ１０アルキル）ベンゾイミダゾリレン基、（Ｃ６−Ｃ１４アリール）ベンゾイミダゾリレン基、ジ（Ｃ６−Ｃ１４アリール）ベンゾイミダゾリレン基、イミダピリジニレン基、Ｃ１−Ｃ１０アルキルイミダゾピリジニレン基、ジ（Ｃ１−Ｃ１０アルキル）イミダピリジニレン基、（Ｃ６−Ｃ１４アリール）イミダピリジニレン基、ジ（Ｃ６−Ｃ１４アリール）イミダピリジニレン基、イミダゾピリミジニレン基、Ｃ１−Ｃ１０アルキルイミダゾピリミジニレン基、ジ（Ｃ１−Ｃ１０アルキル）イミダゾピリミジニレン基、（Ｃ６−Ｃ１４アリール）イミダゾピリミジニレン基、及びジ（Ｃ６−Ｃ１４アリール）イミダゾピリミジニレン基からなる群から選択された請求項１または２に記載の高分子。
  4. 前記ａは、１、２、または３である請求項１〜３のいずれかに記載の高分子。
  5. 前記化学式１のうち、−（Ａｒ）ａ−は、下記化学式２Ａないし２Ｋのうち一つで表示される請求項１〜４のいずれかに記載の高分子：
    前記化学式２Ａないし２Ｋのうち、Ｚ１ないしＺ４は、互いに独立して、水素原子、Ｃ１−Ｃ１０アルキル基、及びＣ６−Ｃ１４アリール基からなる群から選択され；ｐ、ｑ、ｒ及びｓは、互いに独立して１ないし８の整数であり、＊は、化学式１のカルバゾール環のうちＮとの結合サイトであり；＊’は、化学式１の他のカルバゾール環のうちＮとの結合サイトである。
  6. Ｒ１ないしＲ１４及びＲ２１ないしＲ２７は、互いに独立して、水素原子、ハロゲン原子、ヒドロキシル基、アミノ基、シアノ基、カルボキシル基、置換または非置換のＣ１−Ｃ１０アルキル基、置換または非置換のＣ２−Ｃ１０アルケニル基、置換または非置換のＣ２−Ｃ１０アルキニル基、置換または非置換のＣ１−Ｃ１０アルコキシ基、置換または非置換のＣ６−Ｃ１４アリール基、及び置換または非置換のＣ３−Ｃ１４ヘテロアリール基からなる群から選択された請求項１〜５のいずれかに記載の高分子。
  7. Ｒ１及びＲ２、Ｒ４ないしＲ１１、Ｒ１３及びＲ１４、及びＲ２２ないしＲ２７は水素原子であり；Ｒ３、Ｒ１２、及びＲ２１は、互いに独立して、水素原子、ハロゲン原子、ヒドロキシル基、アミノ基、シアノ基、カルボキシル基、置換または非置換のＣ１−Ｃ３０アルキル基、置換または非置換のＣ２−Ｃ３０アルケニル基、置換または非置換のＣ２−Ｃ３０アルキニル基、置換または非置換のＣ１−Ｃ３０アルコキシ基、置換または非置換のＣ６−Ｃ３０アリール基、置換または非置換のＣ３−Ｃ３０ヘテロアリール基、−Ｎ（Ｑ１）（Ｑ２）で表示される基、及び−Ｓｉ（Ｑ３）（Ｑ４）（Ｑ５）で表示される基からなる群から選択され、前記Ｑ１ないしＱ５は、互いに独立して、水素原子、ハロゲン原子、ヒドロキシル基、アミノ基、シアノ基、カルボキシル基、置換または非置換のＣ１−Ｃ３０アルキル基、置換または非置換のＣ２−Ｃ３０アルケニル基、置換または非置換のＣ２−Ｃ３０アルキニル基、置換または非置換のＣ１−Ｃ３０アルコキシ基、置換または非置換のＣ６−Ｃ３０アリール基、及び置換または非置換のＣ３−Ｃ３０ヘテロアリール基からなる群から選択された請求項１〜６のいずれかに記載の高分子。
  8. Ｒ１ないしＲ１４、及びＲ２２ないしＲ２７は水素原子であり；Ｒ２１は、互いに独立して、水素原子、ハロゲン原子、ヒドロキシル基、アミノ基、シアノ基、カルボキシル基、Ｃ１−Ｃ１０アルキル基、Ｃ１−Ｃ１０アルコキシ基、Ｃ６−Ｃ１４アリール基、及びＣ３−Ｃ１４ヘテロアリール基からなる群から選択された請求項１〜７のいずれかに記載の高分子。
  9. ｎは、１または２である請求項１〜８のいずれかに記載の高分子。
  10. 下記化学式１Ｂ、及び１Ｃのうちいずれか一つで表示される反復単位を含む請求項１〜９のいずれかに記載の高分子：
    前記化学式のうち、
    Ａｒは、置換または非置換のＣ６−Ｃ３０アリーレン基及び置換または非置換のＣ３−Ｃ３０ヘテロアリーレン基からなる群から選択され；
    ａは、１、２、または３であり；
    −（Ａｒ）ａ−のうちａが２または３である時、それぞれのＡｒは、互いに同一または異なり；
    Ｒ３、Ｒ１２、及びＲ２１は互いに独立して、水素原子、ハロゲン原子、ヒドロキシル基、アミノ基、シアノ基、カルボキシル基、置換または非置換のＣ１−Ｃ３０アルキル基、置換または非置換のＣ２−Ｃ３０アルケニル基、置換または非置換のＣ２−Ｃ３０アルキニル基、置換または非置換のＣ１−Ｃ３０アルコキシ基、置換または非置換のＣ６−Ｃ３０アリール基、置換または非置換のＣ３−Ｃ３０ヘテロアリール基、−Ｎ（Ｑ１）（Ｑ２）で表示される基、及び−Ｓｉ（Ｑ３）（Ｑ４）（Ｑ５）で表示される基からなる群から選択され、前記Ｑ１ないしＱ５は、互いに独立して、水素原子、ハロゲン原子、ヒドロキシル基、アミノ基、シアノ基、カルボキシル基、置換または非置換のＣ１−Ｃ３０アルキル基、置換または非置換のＣ２−Ｃ３０アルケニル基、置換または非置換のＣ２−Ｃ３０アルキニル基、置換または非置換のＣ１−Ｃ３０アルコキシ基、置換または非置換のＣ６−Ｃ３０アリール基、及び置換または非置換のＣ３−Ｃ３０ヘテロアリール基からなる群から選択される。
  11. 前記化学式１Ｂないし１Ｃのうち、−（Ａｒ）ａ−は、互いに独立して、下記化学式２Ａないし２Ｋのうち一つで表示される請求項１０に記載の高分子：
    前記化学式２Ａないし２Ｋのうち、Ｚ１ないしＺ４は互いに独立して、水素原子、Ｃ１−Ｃ１０アルキル基、及びＣ６−Ｃ１４アリール基からなる群から選択され；ｐ、ｑ、ｒ及びｓは、互いに独立して１ないし８の整数であり、＊は、化学式１のカルバゾール環のうちＮとの結合サイトであり；＊’は、化学式１の他のカルバゾール環のうちＮとの結合サイトである。
  12. 化学式１Ｂないし１ＣのうちＲ３、Ｒ１２、及びＲ２１が互いに独立して、水素原子、ハロゲン原子、ヒドロキシル基、アミノ基、シアノ基、カルボキシル基、Ｃ１−Ｃ１０アルキル基、Ｃ１−Ｃ１０アルコキシ基、Ｃ６−Ｃ１４アリール基、及びＣ３−Ｃ１４ヘテロアリール基からなる群から選択された請求項１０または１１に記載の高分子。
  13. 化学式１Ｂないし１Ｃのうち、Ｒ３、Ｒ１２、及びＲ２１は、互いに独立して、水素原子であるか、直鎖型または分枝型のメチル基、エチル基、プロピル基、ブチル基、ペンチル基、ヘキシル基、ヘプチル基及びオクチル基からなる群から選択された請求項１０〜１２のいずれかに記載の高分子。
  14. 重量平均分子量は、２，０００ないし１，０００，０００である請求項１〜１３のいずれかに記載の高分子。
  15. 前記高分子は、両極性の特性を持って燐光ホストとして使われる請求項１〜１４のいずれかに記載の高分子。
  16. 基板；第１電極；第２電極；及び前記第１電極と前記第２電極との間に介在されて前記請求項１〜１５のいずれかに記載の高分子を含む第１層；を備える有機発光素子。
  17. 前記第１層は発光層であり、前記第１層は燐光ドーパントをさらに含む請求項１６に記載の有機発光素子。
  18. 前記燐光ドーパントは、Ｉｒ、Ｐｔ、Ｏｓ、Ｒｅ、Ｔｉ、Ｚｒ、Ｈｆ、及びこれらのうち２以上の組み合わせからなる群から選択された金属を含む有機金属錯体である請求項１７に記載の有機発光素子。
  19. 前記燐光ドーパントの含有量は１質量％ないし１０質量％である請求項１７または１８に記載の有機発光素子。
  20. 前記第１電極と前記第２電極との間に、正孔注入層、正孔輸送層、発光層、正孔阻止層、電子輸送層、及び電子注入層からなる群から選択された一つ以上の層がさらに介在された請求項１６〜１９のいずれかに記載の有機発光素子。
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