JP6437193B2 - ポリマーおよび有機発光デバイス - Google Patents
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Description
各存在におけるR1は、独立して1つの置換基である、および
nは、0、1、2、3もしくは4である)の繰り返し単位を含む組成物を提供する。
アノード/正孔注入層/発光層/カソード
アノード/正孔輸送層/発光層/カソード
アノード/正孔注入層/正孔輸送層/発光層/カソード
アノード/正孔注入層/正孔輸送層/発光層/電子輸送層/カソードが含まれる。
各存在におけるR1は、独立して1つの置換基である、および
nは、0、1、2、3もしくは4である)の繰り返し単位を含む組成物を提供する。
−C1−20アルキル
−1つ以上のC1−20アルキル基で置換されたフェニル
−2つ以上のフェニル環の分岐鎖もしくは直鎖であって、該環の各々は1つ以上のC1−20アルキル基、例えばビフェニルもしくは3,5−ジフェニルベンゼンで置換されていてよいフェニル環の分岐鎖もしくは直鎖が含まれる。
各存在におけるXは、独立してNおよびCR12(各存在におけるR12は独立してHもしくは1つの置換基であるが、ただし少なくとも1つのXがNであることを前提とする)から選択される、
R2は、上述したように1つの置換基である、およびmは、0もしくは1である)を有する。
各存在におけるAr1は、独立して、未置換であってよい、または1つ以上の置換基で置換されていてよいアリールもしくはヘテロアリール基を表す、および
Spは、少なくとも1つの炭素もしくはケイ素原子を含むスペーサ基を表す)の共繰り返し単位が含まれる。
R1、R2およびnは、上述した通りである)のモノマーを重合する工程を含む方法をさらに提供する。
共役もしくは部分共役ポリマーを形成する1つの方法は、例えば2つの芳香族もしくは複素環式芳香族基との間でのC−C結合の形成を可能にする、およびそこで2つ以上の繰り返し単位にわたって伸長する共役を有するポリマーの形成を可能にする国際公開第00/53656号パンフレットもしくは米国特許第5777070号明細書に記載されたSuzuki重合である。Suzuki重合は、パラジウム錯体触媒および塩基の存在下で発生する。
典型的なボロン酸エステルは、式(V):
を有する。好ましい実施形態では、該2つの基R6は、結合されてボロン酸のピナコールエステル:
式(II)のAr1は、好ましくはアリール基、より好ましくはフェニレンである。フェニレン基Ar1は、1,2−、1,3−もしくは1,4−結合フェニレン、好ましくは1,4−結合フェニレンであってよい。
アリーレン単位
該ポリマーは、それらの各々が未置換または1つ以上の置換基で置換されていてよいアリーレンもしくはヘテロアリーレン繰り返し単位、および芳香族もしくは複素環式芳香族基を含有する電荷輸送繰り返し単位を含有することができる。
のフェニレン繰り返し単位である。
−アルキル、C1−20アルキル(式中、1つ以上の非隣接C原子は、置換されていてよいアリールもしくはヘテロアリール、O、S、置換N、C=Oもしくは−COO−で置換されていてもよく、および1つ以上のH原子はFで置換されていてもよい)、
−非置換もしくは1つ以上の置換基、好ましくは1つ以上のC1−20アルキル基で置換されたフェニルで置換されていてよいアリールおよびヘテロアリール基、
−その基の各々が独立して置換されていてよいアリールもしくはヘテロアリール基の直鎖もしくは分岐鎖、例えば式−(Ar3)r(式中、各Ar3は独立してアリールもしくはヘテロアリール基であり、rは少なくとも2である)の基、好ましくはそれらの各々が非置換もしくは1つ以上のC1−20アルキル基で置換されていてよいフェニル基の分岐鎖もしくは直鎖、および
−架橋性基、例えばそのような二重結合を含む基およびビニルもしくはアクリレート基、またはベンゾシクロブタン基
から成る群から選択することができる。
アルキル、例えばC1−20アルキル(式中、1つ以上の非隣接C原子は、O、S、置換N、C=Oもしくは−COO−で置換されていてもよく、および該アルキル基の1つ以上のH原子はFで置換されていてもよい)、
NR9 2、OR9、SR9、SiR9 3および
フッ素、ニトロおよびシアノ
(式中、各R9は、独立してアルキル、好ましくはC1−20アルキル、およびアリールもしくはヘテロアリール、好ましくは1つ以上のC1−20アルキル基で置換されていてもよいフェニルから成る群から選択される)
から成る群から選択された1つ以上の置換基R7で置換されていてよい。
の繰り返し単位であってもよい。
を有する。R3基のいずれかは、1つの環を形成するために該R3基のいずれか他に結合することができる。そのように形成された環は、未置換であってよい、または1つ以上の置換基、1つ以上のC1−20アルキル基で置換されていてよい。
の繰り返し単位を含む(ヘテロ)アリールアミン繰り返し単位である。
−置換もしくは非置換アルキル、C1−20アルキルであってよいが、このとき1つ以上の非隣接C原子は、置換されていてよいアリールもしくはヘテロアリール、O、S、置換N、C=Oもしくは−COO−で置換されていてもよく、および1つ以上のH原子はFで置換されていてもよい、および
−該フルオレン単位に直接結合された、またはスペーサ基、例えばそのような二重結合を含む基およびビニルもしくはアクリレート基、またはベンゾシクロブタン基を含む基によってそれから間隔があけられている架橋性基
から成る群から選択されてよい)である。
OLEDの発光層は、パターン化されていなくてよい、または離散的ピクセルを形成するためにパターン化されていてよい。各ピクセルは、さらにサブピクセルに分割されてよい。発光層は、例えばモノクローム表示もしくは他のモノクロームデバイスのための単一発光材料を含有していてよい、またはフルカラー表示のために異なる色を発光する材料、特に赤色、緑色および青色発光材料を含有していてよい。
ML1 qL2 rL3 S (X)
(式中、Mは、金属である;L1、L2およびL3の各々は配位基である;qは、整数である;rおよびsは、各々独立して0もしくは整数である;ならびに(a.q)+(b.r)+(c.s)の総計は、M上で利用できる配位部位の数に等しく、このときaはL1上の配位部位の数であり、bはL2上の配位部位の数であり、cはL3上の配位部位の数である)の置換もしくは未置換複合体を含む金属錯体が含まれる。
の二座配位子が含まれる。X1は炭素であり、Y1は窒素である配位子、特にAr5が単一の環である、またはNおよびC原子だけの縮合複素環式芳香族基、例えばピリジルもしくはイソキノリンである、およびAr6が単一の環である、または縮合芳香族基、例えばフェニルもしくはナフチルである配位子が好ましい。
におけるように、2つ以上の第二世代分岐基G2などで置換されていてもよい。1つの好ましい実施形態では、BPおよびG1、G2...Gnの各々はフェニルであり、各フェニルBP、G1、G2...Gn−1は、3,5−結合フェニルである。
OLEDの場合には、正孔輸送層はアノードと発光層との間に提供されてよい。同様に、電子輸送層は、カソードと発光層との間に提供されてよい。
導電性有機もしくは無機材料から形成されていてよい導電性正孔注入層は、図1に示したようにOLEDのアノード101および発光層103との間に、該アノードから半導体ポリマーの層内への正孔注入を支援するために提供することができる。ドープされた有機正孔注入材料の例には、置換されていてもよいドープされたポリ(エチレンジオキシチオフェン)(PEDT)、特に欧州特許第0901176号明細書および欧州特許第0947123号明細書に開示された荷電平衡ポリ酸でドープされたPEDT、例えばポリスチレンスルホネート(PSS)、ポリアクリル酸もしくはフッ化スルホン酸、例えばNafion(登録商標)、米国特許第5723873号明細書および同第5798170号明細書に開示されたポリアニリン、および置換されていてよいポリチオフェンもしくはポリ(チエノチオフェン)が含まれる。導電性無機材料の例には、遷移金属酸化物、例えばJournal of Physics D:Applied Physics(1996),29(11),2750−2753に開示されたVOx、MoOxおよびRuOxが含まれる。
カソード105は、電子のOLEDの発光層内への注入を可能にする仕事関数を有する材料から選択される。例えば該カソードと発光材料との間の有害な相互作用の可能性などのその他の因子が、カソードの選択に影響を及ぼす。該カソードは、単一材料、例えばアルミニウム層から成ってよい。または、該カソードは、複数の導電性材料、例えば国際公開第98/10621号パンフレットに開示された金属、例えば低仕事関数材料と高仕事関数材料、例えばカルシウムおよびアルミニウムの二重層を含むことができる。カソードは、例えば、国際公開第98/57381号パンフレット、Appl.Phys.Lett.2002,81(4),634および国際公開第02/84759号パンフレットに開示されたような元素のバリウムを含むことができる。該カソードは、薄い層の金属化合物、特にアルカリもしくはアルカリ土類金属の酸化物もしくはフッ化物を該デバイスの有機層と1つ以上の導電性カソード層との間に、電子注入を支援するために、例えば国際公開第00/48258号パンフレットに開示されたフッ化リチウム、Appl.Phys.Lett.2001,79(5),2001に開示されたフッ化バリウム、および酸化バリウムを含むことができる。該デバイス内への電子の効率的注入を提供するために、該カソードは、好ましくは3.5eV未満、より好ましくは3.2eV未満、最も好ましくは3eV未満の仕事関数を有する。金属の仕事関数は、例えば、Michaelson,J.Appl.Phys.48(11),4729,1977の中に見いだすことができる。
有機オプトエレクトロニクスデバイスは、水分および酸素に感受性である傾向がある。したがって、該基板は、好ましくは該デバイス内への水分および酸素の進入を防止するための優れた障壁特性を有する。該基板は、一般にはガラスであるが、特に該デバイスの柔軟性が所望である場合には、別の基板を使用することができる。例えば、該基板は、1つ以上のプラスチック層、例えば代替プラスチックおよび誘電体障壁層、または薄層ガラスおよびプラスチックの積層板の基板を含むことができる。
電荷輸送層もしくは発光層を形成するために適切な調製物は、本発明の組成物またはポリマー、該層の任意の他の成分、例えば発光ドーパント、および1つ以上の適切な溶媒から形成することができる。
1H NMR(referenced to CDCl3 peak at 7.26ppm):8.83(2H,s),8.66(2H,d),8.58(2H,s),7.72(2H,d),7.51(4H,d),7.43(2H,t),7.38(4H,d),2.16(3H,s),1.81(4H,s),1.47(12H,s),0.78(18H,s)。
1H NMR(referenced to CDCl3 peak at 7.26ppm):8.91(1H,s),8.90(2H,s),8.68(3H,d),7.80(1H,d),7.73(2H,d),7.61−7.65(3H,m),7.45(2H,t),7.33(2H,d),2.70(2H,t),1.67−1.71(2H,m),1.33−1.41(6H,m),0.91(3H,t)。
1H NMR(referenced to CDCl3 peak at 7.26ppm):8.83(2H,s),8.66(2H,d),8.58(2H,s),7.72(2H,d),7.51(4H,d),7.43(2H,t),7.38(4H,d),2.16(3H,s),1.81(4H,s),1.47(12H,s),0.78(18H,s)。
ポリマーは、以下の表1に表示した量のモノマーの国際公開第00/53656号に記載したSuzuki重合によって調製した。
上述したポリマー実施例1、ポリマー実施例2もしくは比較例1および5重量%の青色燐光発光体を含む組成物をo−キシレン中に溶解させ、スピンコーティングによって膜として鋳造した。
第1段階
1H NMR(referenced to CDCl3):7.83(3H,d),7.76(6H,s),7.73(3H,s)7.63(12H,d)7.49(12H,d),7.21(3H,dd),6.88(3H,d),4.28(9H,s),2.25(3H,m),1.98(3H,m),1.4−1.5(57H,m),1.23(3H,m),0.74(9H,t)。
デバイス実施例1および2
以下の構造:
ITO/HIL(147nm)/HTL(34nm)/LE(22nm)/カソード
(式中、ITOは、酸化インジウムスズアノードである;HILは正孔注入層である;HTLは、正孔輸送層である;LEは、本発明のホストポリマーおよび緑色燐光ドーパントを含む発光層である;および該カソードは発光層および金属フッ化物の層の上方で形成されたアルミニウム層と接触している金属フッ化物の層を含んでいる)を有する有機発光デバイスを調製した。
以下の構造:
ITO/HIL(147nm)/HTL(34nm)/LE(22nm)/カソード
(式中、ITOは、酸化インジウムスズアノードである;HIは正孔注入層である;HTLは、赤色発光正孔輸送層である;LEは、本発明のホストポリマーを含む発光層である;および該カソードは発光層および金属フッ化物の層の上方で形成されたアルミニウム層と接触している金属フッ化物の層を含んでいる)を有する有機発光デバイスを調製した。
光安定性における改良は、図2に示したように、本発明のポリマーを用いるとさらに達成された。ホストポリマーの二元混合物(64重量%)および青色燐光発光体1(36重量%)の光安定性は、以下に記載するように測定した。サンプルは、該ブレンドをガラス基板上に直接的に、厚さおよそ75nmの膜を形成するために上述した方法を使用して沈着させることによって作成した。次に不活性雰囲気下で膜を封入した。該サンプルは、ダイオードレーザーを使用して405nm光線を用いて光励起し、結果として生じた発光はファイバー結合分光計を用いて法線入射で検出した。励磁ビームの強度は、発光の初期フラックスがほぼ同等であるようにサンプル間で変動した。発光が開始値の70%へ低下するために要した時間を次に測定した。
Claims (16)
- 前記ポリマーは、1つ以上の共繰り返し単位を含む、請求項1に記載の組成物。
- 前記ポリマーは、未置換または1つ以上の置換基で置換されていてよいアリーレン共繰り返し単位を含む、請求項2に記載の組成物。
- 前記1つ以上の共繰り返し単位には、共役破壊繰り返し単位に隣接する繰り返し単位間で共役路を全く提供しない該共役破壊繰り返し単位が含まれる、請求項2又は3に記載の組成物。
- 前記燐光材料は、前記ポリマーと混合される、請求項1〜5のいずれかに記載の組成物。
- 前記燐光材料は、前記ポリマーに共有結合している、請求項1〜5のいずれかに記載の組成物。
- 前記燐光材料は、420〜490nmの範囲内のピークを備える光輝性スペクトルを有する、請求項1〜7のいずれかに記載の組成物。
- 請求項1〜8のいずれかに記載の組成物および少なくとも1つの溶媒を含む調製物。
- アノード、カソードならびに前記アノードおよび前記カソードの間の発光層を含む有機発光デバイスであって、前記発光層は、請求項1〜8のいずれかに記載の組成物を含む有機発光デバイス。
- R2は、C 1−20 アルキル、1つ以上のC 1−20 アルキル基で置換されたフェニル、又は2つ以上のフェニル環の分岐鎖もしくは直鎖であって、該環の各々は1つ以上のC 1−20 アルキル基で置換されていてよいフェニル環の分岐鎖もしくは直鎖から選択されるC 1−40 ヒドロカルビルである、請求項11に記載のポリマー。
- 各LGは、独立してハロゲン、ボロン酸、ボロン酸エステル、スルホン酸、およびスルホン酸エステルから成る群から選択される、請求項13に記載の方法。
- 各LGは、臭素又はヨウ素である、請求項14に記載の方法。
- 前記重合は、金属触媒の存在下で実施される、請求項14又は15に記載の方法。
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