KR20080071159A - 백색 유기 전계 발광 소자 - Google Patents

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KR20080071159A
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야스노리 우에따니
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스미또모 가가꾸 가부시키가이샤
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Abstract

본 발명은 효율 등의 소자 성능이 우수한 백색 고분자 유기 전계 발광 소자를 제공한다. 본 발명에 따른 백색 유기 전계 발광 소자는 전하 수송 재료 또는 발광 재료로서 고분자 재료를 포함하고, 서로 다른 발광색을 나타내는 두개 이상의 발광층이 적층되어 이루어지고, 상기 발광층 중 한층 이상이 가교된 발광층이고, 전체적으로 백색광을 발광하는 것을 특징으로 하며, 바람직하게는 가교된 발광층의 한층 이상과, 가교되어 있지 않은 발광층의 한층 이상이 접하고 있다.
백색 고분자 유기 전계 발광 소자, 고분자 재료, 가교된 발광층, 가교되어 있지 않은 발광층, 가교제

Description

백색 유기 전계 발광 소자{WHITE ORGANIC ELECTROLUMINESCENT DEVICE}
본 발명은 백색 유기 전계 발광 소자에 관한 것이다.
유기 전계 발광 소자(이하, 유기 EL 소자라고도 함)는 발광층 내의 발광 재료나 전하 수송 재료로서 유기 화합물을 이용한 소자의 총칭이다. 유기 EL 소자를 제조하는 경우, 고분자 재료의 용액을 습식 도포하는 방법은 저분자를 증착하는 방법에 비해 생산성이 우수하다. 또한, 유기 EL 소자 중에서도, 백색으로 발광하는 백색 소자는, 백색 모노컬러 디스플레이, 컬러 필터의 조합에 의한 에어리어 컬러 디스플레이나 풀컬러 디스플레이, 백색 조명 등 응용 범위가 넓다. 저분자계 유기 EL 소자로 백색 발광을 얻는 경우, 예를 들면「유기 EL과 디스플레이」(2001년 CMC 발행) 제241 내지 250페이지에 기술된 바와 같이, 서로 다른 색의 발광층을 진공 증착법에 의해 적층하는 방법이 채용되어 있다. 이것에 대하여, 습식 도포로 적층 구조를 만드는 경우에는, 먼저 도포한 층이 후에 도포하는 층의 용매로 용해되어, 적층 구조를 형성할 수 없는 문제가 있다. 따라서, 고분자계 유기 EL 소자의 백색 소자에 있어서는, 예를 들면「유기 EL과 디스플레이」(2001년 CMC 발행) 제251 내지 257페이지에 기술된 바와 같이, 단층의 발광층에 복수종의 색소를 희박한 농도로 혼합하는 방법이 제안되어 있다. 그러나, 그와 같은 방법으로 제조된 백색 소 자는 충분한 발광 효율이 얻어지지 않았다.
[비특허 문헌 1] 유기 EL과 디스플레이(2001년 CMC 발행) 제251 내지 257페이지
<발명의 개시>
<발명이 해결하고자 하는 과제>
본 발명의 목적은 효율 등의 소자 성능이 우수한 백색 고분자 유기 전계 발광 소자를 제공하는 데에 있다.
<과제를 해결하기 위한 수단>
본 발명자 등은 상기 과제를 해결하기 위해 예의 검토한 결과, 고분자 유기 EL 소자에 있어서, 서로 다른 발광색을 나타내는 발광층을 적층할 때에, 한층 이상을 가교함으로써 간편하게 고효율의 백색 소자를 제조할 수 있는 것을 발견하고 본 발명을 완성하였다.
즉, 본 발명은 이하와 같다.
[1] 전하 수송 재료 또는 발광 재료로서 고분자 화합물을 포함하고, 또한 서로 다른 발광색을 나타내는 두개 이상의 발광층이 적층되어 이루어지고, 상기 발광층 중 한층 이상이 가교된 발광층이고, 전체적으로 백색광을 발광하는 것을 특징으로 하는 백색 유기 전계 발광 소자.
[2] 가교된 발광층의 한층 이상과, 가교되어 있지 않은 발광층의 한층 이상이 접하고 있는 것을 특징으로 하는, [1]에 기재된 백색 유기 전계 발광 소자.
[3] 가교 가능한 발광층을 도포에 의해 형성하고, 상기 발광층을 가교시켜 두고, 이어서 다른 발광층을 상기 발광층의 위에 적층하는 공정을 포함하는 방법에 의해 얻어진, [1] 또는 [2]에 기재된 소자.
[4] 가교는 가교제에 의해서 행해지고, 가교제는 방향환을 포함하지 않는, [1] 내지 [3] 중 어느 한 항에 기재된 소자.
[5] 상기 가교제가 비닐기, 아세틸렌기, 부테닐기, 아크릴기, 아크릴레이트기, 아크릴아미드기, 메타크릴기, 메타크릴레이트기, 메타크릴아미드기, 비닐에테르기, 비닐아미노기, 실라놀기, 시클로프로필기, 시클로부틸기, 에폭시기, 옥세탄기, 디케텐기, 에피술피드기, 락톤기 및 락탐기로 이루어지는 군에서 선택되는 기를 갖는, [1] 내지 [4] 중 어느 한 항에 기재된 소자.
[6] 상기 가교제가 (메트)아크릴레이트인 [1] 내지 [4] 중 어느 한 항에 기재된 소자.
[7] 상기 가교제가 지방족 알코올의 (메트)아크릴레이트인 [6]에 기재된 소자.
[8] 상기 가교제가 2관능 이상의 (메트)아크릴레이트인 [6] 또는 [7]에 기재된 소자.
[9] 상기 가교제가 디펜타에리트리톨펜타 또는 헥사아크릴레이트인 [8]에 기재된 소자.
[10] 상기 고분자 재료가 공액계 고분자 화합물인, [1] 내지 [9] 중 어느 한 항에 기재된 소자.
[11] 상기 고분자 재료가 방향족 아민으로부터 유도되는 반복 단위를 갖는 [1] 내지 [10] 중 어느 한 항에 기재된 소자.
[12] 상기 두개 이상의 발광층이 나타내는 발광색이 적색과 청색인 [1] 내지 [11] 중 어느 한 항에 기재된 소자.
[13] [1] 내지 [12] 중 어느 한 항에 기재된 소자를 이용한 것을 특징으로 하는 면상 광원.
[14] [1] 내지 [12] 중 어느 한 항에 기재된 소자를 이용한 것을 특징으로 하는 세그먼트 표시 장치.
[15] [1] 내지 [12] 중 어느 한 항에 기재된 소자를 백라이트로 하는 것을 특징으로 하는 도트매트릭스 표시 장치.
[16] [1] 내지 [12] 중 어느 한 항에 기재된 소자를 백라이트로 하는 것을 특징으로 하는 액정 표시 장치.
[17] 전하 수송 재료 또는 발광 재료로서의 2종 이상의 고분자 재료이며, 상기 2종 이상의 고분자 재료는 각각 서로 다른 발광색을 나타내고 1종 이상이 가교 가능하고, 전체적으로 백색광을 발광하는 상기 2종 이상의 고분자 재료의, 백색 유기 전계 발광 소자에서의 용도.
<발명의 효과>
본 발명의 백색 유기 전계 발광 소자는, 고효율인 백색 발광을 나타낸다. 또한, 액정 디스플레이의 백라이트 또는 조명용으로서의 곡면 형상이나 평면 형상의 광원, 세그먼트 타입의 표시 소자, 도트매트릭스의 평판 디스플레이 등의 장치에 바람직하게 사용할 수 있다.
<발명을 실시하기 위한 최선의 형태>
본 발명의 백색 유기 전계 발광 소자는, 고분자 전하 수송 재료 또는 고분자 발광체를 포함하고, 서로 다른 발광색을 나타내는 발광층이 적층되어 이루어지고, 상기 발광층 중 한층 이상이 가교된 발광층인 것을 특징으로 한다. 또한, 고분자 전하 수송 재료란 전하 수송 재료로서의 고분자 화합물을 나타내고, 고분자 발광체란 발광 재료로서의 고분자 화합물을 나타낸다.
백색은 인간의 망막의 3종의 추상체(적색(R), 녹색(G), 청색(B)) 모두가 균등하게 자극된 경우에 느끼는 색이다. 유기 EL 소자에 있어서 백색 발광을 달성하기 위해서는, (i) R, G, B의 3파장으로부터의 각 발광광을 이용하는 방법, (ii) 청색+황색 내지 오렌지색, 또는 청록색+적색의 보색 관계에 있는 2파장의 빛을 합성하는 방법이 있다. 본 발명에서는, 고분자 화합물의 전하 수송 재료 또는 발광 재료를 이용하여, 상기 (i) 또는 (ii)의 방법으로, 서로 다른 발광색을 나타내는 두개 이상의 발광층을 적층함으로써 백색 발광을 달성한다.
서로 다른 발광색을 나타내는 두개 이상의 발광층은 가교 가능한 발광층을 도포하고, 상기 발광층을 가교하고, 이어서 다른 발광층을 상기 발광층의 위에 적층함으로써 형성되고, 바람직하게는 습식으로 적층한다. 또한, 습식으로 적층하는 것은, 층을 형성하는 재료를 용매에 용해 또는 분산시켜 용액으로 하고, 상기 용액을 이용하여 도포 등에 의해 층을 형성하는 것을 말한다.
본 발명에 따르면, 두개 이상의 발광층을 습식으로 적층할 때에, 먼저 도포한 층을 용매에 용해되지 않도록 하기 위해서 가교시킨다. 가교의 방법으로서는, 가교제를 첨가하거나, 또는 가교기를 갖는 발광층을 이용하는 방법을 들 수 있는데, 가교제를 첨가하는 방법이 바람직하다. 가교기를 갖는 발광층에는, 발광성 또는 전하 수송성을 갖는 고분자 화합물 자체에 가교기를 합성적으로 부가한 것이 포함된다(US6107452, US2002/106529(일본 특허 공개 제2002-170667), WO96/20253(일본 특허 공표 (평)10-511718) 참조). 또한, WO2002/10129(일본 특허 공표 2004-505169), WO2004/100282에 개시된 바와 같은 발광성 또는 전하 수송성을 갖는 저분자 화합물과 가교기를 갖는 고분자 화합물을 혼합한 것이나, 발광성 또는 전하 수송성을 갖는 고분자 화합물과, 가교기를 갖는 고분자 화합물 또는 방향족 비스아지드로 대표되는 가교기를 갖는 저분자 화합물을 가교제로서 혼합한 것이 포함된다. 가교제나 가교기가 방향환을 갖고 있으면, 발광 재료 또는 전하 수송 재료가 본래 가지고 있는 발광성 또는 전하 수송성에 악영향을 제공할 우려가 있기 때문에, 고분자 전하 수송 재료 또는 고분자 발광체를, 방향환을 갖지 않는 가교제나 가교기를 이용하여 경화시키는 것이 바람직하다.
가교 이외의 수단을 이용하는 적층 방법으로서, 인접한 층에 서로 다른 극성의 용액을 이용하는 방법이 있다.
가교제는, 열, 빛, 및 열중합 개시제 또는 광중합 개시제의 작용으로 중합 가능한 기를 갖는 단량체 화합물을 가리킨다. 중합 가능한 기란, 중합 반응을 일으키는 것에 의해 2분자 이상의 분자 간에 결합을 형성하여 가교물을 생성할 수 있는 기를 가리킨다.
본 발명에 이용되는 가교제는, 바람직하게는 방향환을 갖지 않기 때문에, 형성되는 가교물도 방향환을 갖지 않는다. 이러한 중합 가능한 기로서는, 예를 들면 비닐기, 아세틸렌기, 부테닐기, 아크릴기, 아크릴레이트기, 아크릴아미드기, 메타크릴기, 메타크릴레이트기, 메타크릴아미드기, 비닐에테르기, 비닐아미노기, 실라놀기, 소원환을 갖는 기(예를 들면, 시클로프로필기, 시클로부틸기, 에폭시기, 옥세탄기, 디케텐기, 에피술피드기 등), 락톤기, 락탐기 또는 실록산 유도체를 함유하는 기 등이 있다. 또한, 상기한 기 외에, 에스테르 결합이나 아미드 결합을 형성할 수 있는 기의 조합 등도 이용할 수 있다. 예를 들면, 에스테르기와 아미노기, 에스테르기와 히드록실기 등의 조합이다. 그 중에서도, 특히 (메트)아크릴레이트기를 갖는 단량체가 바람직하다.
(메트)아크릴레이트기를 갖는 단관능 단량체의 구체예로서는, 2-에틸헥실카르비톨아크릴레이트, 2-히드록시에틸아크릴레이트 등을 들 수 있다. 또한, (메트)아크릴레이트기를 갖는 2관능 단량체의 구체예로서는, 1,6-헥산디올디(메트)아크릴레이트, 에틸렌글리콜디(메트)아크릴레이트, 네오펜틸글리콜디(메트)아크릴레이트, 트리에틸렌글리콜디(메트)아크릴레이트, 3-메틸펜탄디올디(메트)아크릴레이트 등을 들 수 있다. 그 밖의 (메트)아크릴레이트기를 갖는 다관능 단량체의 구체예로서는, 트리메틸올프로판트리(메트)아크릴레이트, 펜타에리트리톨트리(메트)아크릴레이트, 펜타에리트리톨테트라(메트)아크릴레이트, 디펜타에리트리톨펜타(메트)아크릴레이트, 디펜타에리트리톨헥사(메트)아크릴레이트 등을 들 수 있다. 그중에서도, 2관능 이상의 다관능 단량체가 경화성이 우수하여 바람직하게 이용된다.
가교제는, 고분자 전하 수송 재료 또는 고분자 발광체의 합계 100 질량부에 대하여, 통상적으로 1 내지 99 질량부, 바람직하게는 1 내지 60 질량부, 보다 바람직하게는 5 내지 50 질량부의 범위에서 함유된다. 가교제의 함유량이, 상기 기준으로 1 내지 60 질량부의 범위이면, 도포막의 평활성이 양호해지는 경향이 있어 바람직하다.
가교제를 이용한 중합 반응에 있어서, 필요에 따라서 광중합 개시제를 사용할 수 있다. 광중합 개시제를 사용하는 경우, 그 사용량은 가교제의 합계량 100 질량부에 대하여, 통상적으로 0.1 내지 40 질량부, 바람직하게는 1 내지 30 질량부정도이다. 광중합 개시제로서는, 빛이 조사됨으로써 활성 라디칼을 발생하는 활성 라디칼 발생제, 산을 발생하는 산 발생제 등을 들 수 있다. 예를 들면 활성 라디칼 발생제로서는, 아세토페논계 광중합 개시제, 벤조인계 광중합 개시제, 벤조페논계 광중합 개시제, 티오크산톤계 광중합 개시제, 트리아진계 광중합 개시제 등을 들 수 있다.
아세토페논계 광중합 개시제로서는, 예를 들면 디에톡시아세토페논, 2-히드록시-2-메틸-1-페닐프로판-1-온, 벤질디메틸케탈, 2-히드록시-2-메틸-1-[4-(2-히드록시에톡시)페닐]프로판-1-온, 1-히드록시시클로헥실페닐케톤, 2-메틸-2-모르폴리노-1-(4-메틸티오페닐)프로판-1-온, 2-벤질-2-디메틸아미노-1-(4-모르폴리노페닐)부탄-1-온, 2-히드록시-2-메틸-1-[4-(1-메틸비닐)페닐]프로판-1-온의 올리고머 등을 들 수 있다.
벤조인계 광중합 개시제로서는, 예를 들면 벤조인, 벤조인메틸에테르, 벤조인에틸에테르, 벤조인이소프로필에테르, 벤조인이소부틸에테르 등을 들 수 있다.
벤조페논계 광중합 개시제로서는, 예를 들면 벤조페논, o-벤조일벤조산메틸, 4-페닐벤조페논, 4-벤조일-4'-메틸디페닐술피드, 3,3',4,4'-테트라(tert-부틸퍼옥시카르보닐)벤조페논, 2,4,6-트리메틸벤조페논 등을 들 수 있다.
티오크산톤계 광중합 개시제로서는, 예를 들면 2-이소프로필티오크산톤, 4-이소프로필티오크산톤, 2,4-디에틸티오크산톤, 2,4-디클로로티오크산톤, 1-클로로-4-프로폭시티오크산톤 등을 들 수 있다.
트리아진계 광중합 개시제로서는, 예를 들면 2,4-비스(트리클로로메틸)-6-(4-메톡시페닐)-1,3,5-트리아진, 2,4-비스(트리클로로메틸)-6-(4-메톡시나프틸)-1,3,5-트리아진, 2,4-비스(트리클로로메틸)-6-피페로닐-1,3,5-트리아진, 2,4-비스(트리클로로메틸)-6-(4-메톡시스티릴)-1,3,5-트리아진, 2,4-비스(트리클로로메틸)-6-[2-(5-메틸푸란-2-일)에테닐]-1,3,5-트리아진, 2,4-비스(트리클로로메틸)-6-[2-(푸란-2-일)에테닐]-1,3,5-트리아진, 2,4-비스(트리클로로메틸)-6-[2-(4-디에틸아미노-2-메틸페닐)에테닐]-1,3,5-트리아진, 2,4-비스(트리클로로메틸)-6-[2-(3,4-디메톡시페닐)에테닐]-1,3,5-트리아진 등을 들 수 있다.
상기 이외의 활성 라디칼 발생제로서, 예를 들면 2,4,6-트리메틸벤조일디페닐포스핀옥사이드, 2,2'-비스(o-클로로페닐)-4,4',5,5'-테트라페닐-1,2'-비이미다졸, 10-부틸-2-클로로아크리돈, 2-에틸안트라퀴논, 벤질, 9,10-페난트렌퀴논, 캄포퀴논, 페닐글리옥실산메틸, 티타노센 화합물 등을 이용할 수도 있다. 활성 라디칼 발생제로서 시판되고 있는 것을 이용할 수도 있다. 시판되고 있는 광중합 개시제로서는, 예를 들면 상품명 「이르가큐어(Irgacure)-907」(아세토페논계 광중합 개시제, 시바-가이기(CIBA-GEIGY)사 제조)등을 들 수 있다.
산 발생제로서는, 예를 들면 4-히드록시페닐디메틸술포늄 p-톨루엔술포네이트, 4-히드록시페닐디메틸술포늄 헥사플루오로안티모네이트, 4-아세톡시페닐디메틸술포늄 p-톨루엔술포네이트, 4-아세톡시페닐·메틸·벤질술포늄 헥사플루오로안티모네이트, 트리페닐술포늄 p-톨루엔술포네이트, 트리페닐술포늄 헥사플루오로안티모네이트, 디페닐요오도늄 p-톨루엔술포네이트, 디페닐요오도늄 헥사플루오로안티모네이트 등의 오늄염류나, 니트로벤질토실레이트류, 벤조인토실레이트류 등을 들 수 있다.
또한, 활성 라디칼 발생제로서 상기한 화합물 중에는, 활성 라디칼과 동시에 산을 발생하는 화합물도 있고, 예를 들면 트리아진계 광중합 개시제는, 산 발생제로서도 사용된다.
이들 광중합 개시제는 각각 단독으로 또는 2종 이상을 조합하여 사용할 수 있다.
본 발명의 소자의 제조에 이용되는 조성물은, 광중합 개시 보조제를 함유할 수도 있다. 광중합 개시 보조제는, 광중합 개시제와 조합하여 광중합 개시제에 의해서 개시한 가교제의 중합을 촉진하기 위해서 이용되는 화합물이다. 광중합 개시 보조제로서는, 예를 들면 아민계 광중합 개시 보조제, 알콕시안트라센계 광중합 개시 보조제 등을 들 수 있다.
아민계 광중합 개시 보조제로서는, 예를 들면 트리에탄올아민, 메틸디에탄올아민, 트리이소프로판올아민, 4-디메틸아미노벤조산메틸, 4-디메틸아미노벤조산에틸, 4-디메틸아미노벤조산이소아밀, 벤조산2-디메틸아미노에틸, 4-디메틸아미노벤조산2-에틸헥실, N,N-디메틸파라톨루이딘, 4,4'-비스(디메틸아미노)벤조페논(통칭, 미힐러케톤), 4,4'-비스(디에틸아미노)벤조페논, 4,4'-비스(에틸메틸아미노)벤조페논 등을 들 수 있다.
알콕시안트라센계 광중합 개시 보조제로서는, 예를 들면 9,10-디메톡시안트라센, 2-에틸-9,10-디메톡시안트라센, 9,10-디에톡시안트라센, 2-에틸-9,10-디에톡시안트라센 등을 들 수 있다. 광중합 개시 보조제로서 시판되고 있는 것을 이용할 수도 있는데, 시판되고 있는 광중합 개시 보조제로서는, 예를 들면 상품명「EAB-F」(호도가야 가가꾸 고교(주) 제조) 등을 들 수 있다.
이러한 광중합 개시 보조제를 이용하는 경우, 그 사용량은 광중합 개시제 1 몰 당 통상적으로 10몰 이하, 바람직하게는 0.01몰 이상 5몰 이하이다. 광중합 개시제 및 광중합 개시 보조제는, 그 합계량이 가교제의 합계량 100 질량부에 대하여 통상적으로 3 질량부 이상 30 질량부 이하, 바람직하게는 5 질량부 이상 25 질량부 이하이다.
본 발명의 소자의 제조에 이용되는 조성물은, 추가로 연쇄 이동제를 함유할 수도 있다. 연쇄 이동제로서는, 2,4-디페닐-4-메틸-1-펜텐, n-도데실머캅탄, t-도데실머캅탄, n-옥틸머캅탄, 리모넨 등을 들 수 있다. 이러한 연쇄 이동제의 함유량은 본 발명의 조성물의 전체 고형분에 대하여 중량 분율로 통상적으로 0.5% 이상 5% 이하이다.
열중합 개시제로서는, 일반적으로 라디칼 중합 개시제로서 알려져 있는 것을 사용할 수 있고, 예를 들면 2,2'-아조비스이소부티로니트릴, 2,2'-아조비스-(2,4-디메틸발레로니트릴), 2,2'-아조비스-(4-메톡시-2,4-디메틸발레로니트릴) 등의 아조 화합물; 벤조일퍼옥사이드, 라우로일퍼옥사이드, t-부틸퍼옥시피발레이트, 1,1'-비스-(t-부틸퍼옥시)시클로헥산 등의 유기 과산화물; 및 과산화수소를 들 수 있다. 라디칼 중합 개시제로서 과산화물을 이용하는 경우에는, 과산화물을 환원제와 함께 이용하여 산화 환원형 개시제로 할 수도 있다.
다음으로, 본 발명의 소자의 제조에 이용되는 고분자 전하 수송 재료 또는 고분자 발광체에 관해서 설명한다.
본 발명에 이용하는 고분자 전하 수송 재료 또는 고분자 발광체는, 폴리스티렌 환산의 수평균 분자량이 통상적으로 103 내지 108이다. 본 발명의 고분자 전하 수송 재료 또는 고분자 발광체 중에서는, 공액계 고분자 화합물이 바람직하다. 여기서, 공액계 고분자 화합물이란 고분자 화합물의 주쇄 골격을 따라서 비국재 π 전자쌍이 존재하고 있는 고분자 화합물을 의미한다. 이 비국재 전자로서는, 2중 결합 대신에 홀 전자 또는 고립 전자쌍이 공명에 참가하는 경우도 있다.
본 발명에 이용되는 고분자 전하 수송 재료 또는 고분자 발광체는, 단독 중합체이거나 공중합체일 수도 있고, 예를 들면 폴리플루오렌(예를 들면, 재패니스 저널 오브 어플라이드 피직스(Jpn. J. Appl. Phys.) 제30권, L1941페이지(1991년)), 폴리파라페닐렌(예를 들면, 어드밴스트 머터리얼즈(Adv. Mater.) 제4권, 36페이지(1992년)), 폴리피롤, 폴리피리딘, 폴리아닐린, 폴리티오펜 등의 폴리아릴렌계; 폴리파라페닐렌비닐렌, 폴리티에닐렌비닐렌 등의 폴리아릴렌비닐렌계(예를 들면, WO98/27136호 공개 명세서); 폴리페닐렌술피드, 폴리카르바졸 등을 들 수 있다(총설로서는, 예를 들면「Advanced Materials Vol. 12 1737-1750(2000)」이나, 「유기 EL 디스플레이 기술 월간 디스플레이 12월호 증간 P68 내지 73」).
그 중에서도, 폴리아릴렌계의 고분자 전하 수송 재료 또는 고분자 발광체가 바람직하다.
폴리아릴렌계의 고분자 전하 수송 재료 또는 고분자 발광체가 포함하는 반복 단위로서는, 아릴렌기, 2가의 복소환기를 들 수 있으며, 이들 반복 단위를 20 내지 100 몰% 포함하는 것이 바람직하고, 50 내지 99 몰% 포함하는 것이 더욱 바람직하다.
여기서, 아릴렌기의 환을 구성하는 탄소수는 통상적으로 6 내지 60 정도이고, 그 구체예로서 페닐렌기, 비페닐렌기, 터페닐렌기, 나프탈렌디일기, 안트라센디일기, 페난트렌디일기, 펜탈렌디일기, 인덴디일기, 헵탈렌디일기, 인다센디일기, 트리페닐렌디일기, 비나프틸디일기, 페닐나프틸렌디일기, 스틸벤디일기, 플루오렌디일기(예를 들면, 하기 화학식 1에서, A=-C(R')(R')-인 경우) 등을 들 수 있다.
또한, 2가의 복소환기의 환을 구성하는 탄소수는 통상적으로 3 내지 60 정도이고, 구체예로서는, 피리딘디일기, 디아자페닐렌기, 퀴놀린디일기, 퀴녹살린디일기, 아크리딘디일기, 비피리딜디일기, 페난트롤린디일기, 하기 화학식 1에서, A=-O-, -S-, -Se-, -NR"-, -C(R')(R')- 또는 -Si(R')(R')-인 경우를 들 수 있다.
더욱 바람직하게는, 하기 화학식 1로 표시되는 반복 단위를 포함한다.
Figure 112008038546187-PCT00001
(식 중, A는 식 중의 2개의 벤젠환 상의 4개의 탄소 원자와 함께 이루어져서 5원환 또는 6원환을 완성시키기 위한 원자 또는 원자군을 나타내고, R1a, R1b, R1c, R2a, R2b 및 R2c는 각각 독립적으로 수소 원자, 할로겐 원자, 알킬기, 알킬옥시기, 알킬티오기, 아릴기, 아릴옥시기, 아릴티오기, 아릴알킬기, 아릴알킬옥시기, 아릴알킬티오기, 알케닐기, 알키닐기, 아릴알케닐기, 아릴알키닐기, 아실기, 아실옥시기, 아미드기, 산이미드기, 이민 잔기, 치환 아미노기, 치환 실릴기, 치환 실릴옥시기, 치환 실릴티오기, 치환 실릴아미노기, 시아노기, 니트로기, 1가의 복소환기, 헤테로아릴옥시기, 헤테로아릴티오기, 알킬옥시카르보닐기, 아릴옥시카르보닐기, 아릴알킬옥시카르보닐기, 헤테로아릴옥시카르보닐기 또는 카르복실기를 나타내고, R1b와 R1c, 및 R2b와 R2c는 각각 일체가 되어 환을 형성할 수도 있음)
A는 화학식 1 중의 2개의 벤젠환 상의 4개의 탄소 원자와 일체가 되어 5원환 또는 6원환을 완성시키기 위한 원자 또는 원자군을 나타내고, 구체예로서는 하기에 나타내지만, 이것에 한정되는 것은 아니다.
Figure 112008038546187-PCT00002
식 중, R, R', R"는 각각 독립적으로 할로겐 원자, 알킬기, 알킬옥시기, 알킬티오기, 아릴기, 아릴옥시기, 아릴티오기, 아릴알킬기, 아릴알킬옥시기, 아릴알킬티오기, 알케닐기, 알키닐기, 아릴알케닐기, 아릴알키닐기, 아실옥시기, 치환 아미노기, 치환 실릴옥시기, 치환 실릴티오기, 치환 실릴아미노기, 시아노기 또는 1가의 복소환기를 나타낸다. R'는 각각 독립적으로 수소 원자, 할로겐 원자, 알킬기, 알킬옥시기, 알킬티오기, 아릴기, 아릴옥시기, 아릴티오기, 아릴알킬기, 아릴알킬옥시기, 아릴알킬티오기, 알케닐기, 알키닐기, 아릴알케닐기, 아릴알키닐기, 아실기, 아실옥시기, 아미드기, 산이미드기, 이민 잔기, 치환 아미노기, 치환 실릴기, 치환 실릴옥시기, 치환 실릴티오기, 치환 실릴아미노기, 시아노기, 니트로기 또는 1가의 복소환기를 나타낸다. R"는 각각 독립적으로 수소 원자, 알킬기, 알킬옥시기, 알킬티오기, 아릴기, 아릴옥시기, 아릴티오기, 아릴알킬기, 아릴알킬옥시기, 아릴알킬티오기, 알케닐기, 알키닐기, 아릴알케닐기, 아릴알키닐기, 아실기, 치환 실릴기, 치환 실릴옥시기, 치환 실릴티오기, 치환 실릴아미노기 또는 1가의 복소환기를 나타낸다.
R, R', R"에서의 할로겐 원자, 알킬기, 알킬옥시기, 알킬티오기, 아릴기, 아릴옥시기, 아릴티오기, 아릴알킬기, 아릴알킬옥시기, 아릴알킬티오기, 알케닐기, 알키닐기, 아릴알케닐기, 아릴알키닐기, 치환 실릴옥시기, 치환 실릴티오기, 치환 실릴아미노기, 치환 아미노기, 아미드기, 산이미드기, 아실기, 아실옥시기, 1가의 복소환기의 정의는 구체적으로 상기 R1a, R1b, R1c, R2a, R2b 및 R2c에 기재한 것과 동일하다.
A 중에서는, -O-, -S-, -Se-, -NR"-, -CR'R'- 또는 -SiR'R'-이 바람직하고, -O-, -S-, -CR'R'-이 보다 바람직하다.
R1a, R1b, R1c, R2a, R2b 및 R2c에서의 할로겐 원자, 알킬기, 알킬옥시기, 알킬티오기, 아릴기, 아릴옥시기, 아릴티오기, 아릴알킬기, 아릴알킬옥시기, 아릴알킬티오기, 알케닐기, 알키닐기, 아릴알케닐기, 아릴알키닐기, 아실기, 아실옥시기, 아미드기, 산이미드기, 이민 잔기, 치환 아미노기, 치환 실릴기, 치환 실릴옥시기, 치환 실릴티오기, 치환 실릴아미노기, 시아노기, 니트로기, 1가의 복소환기, 헤테로아릴옥시기, 헤테로아릴티오기, 알킬옥시카르보닐기, 아릴옥시카르보닐기, 아릴 알킬옥시카르보닐기, 헤테로아릴옥시카르보닐기는 상기와 동일하다.
상기 화학식 1로 표시되는 반복 단위로서는, 하기의 구조가 예시된다.
Figure 112008038546187-PCT00003
Figure 112008038546187-PCT00004
식 중, 벤젠환 상의 수소 원자는, 할로겐 원자, 알킬기, 알킬옥시기, 알킬티 오기, 아릴기, 아릴옥시기, 아릴티오기, 아릴알킬기, 아릴알킬옥시기, 아릴알킬티오기, 알케닐기, 알키닐기, 아릴알케닐기, 아릴알키닐기, 아실기, 아실옥시기, 아미드기, 산이미드기, 이민 잔기, 치환 아미노기, 치환 실릴기, 치환 실릴옥시기, 치환 실릴티오기, 치환 실릴아미노기, 시아노기, 니트로기 또는 1가의 복소환기로 치환될 수도 있다. 벤젠환의 인접 위치에 2개의 치환기가 존재하는 경우, 이들이 서로 결합되어 환을 형성할 수도 있다.
본 발명에 이용하는 고분자 전하 수송 재료 또는 고분자 발광체는, 아릴렌기, 2가의 복소환기 외에, 예를 들면 방향족 아민으로부터 유도되는 반복 단위를 포함할 수도 있다. 이 경우, 고분자 전하 수송 재료 또는 고분자 발광체에 정공 주입성, 수송성을 부여할 수 있다.
이 경우, 아릴렌기, 2가의 복소환기를 포함하는 반복 단위와 방향족 아민으로부터 유도되는 반복 단위의 몰 비율은 통상적으로 99:1 내지 20:80의 범위이다.
방향족 아민으로부터 유도되는 반복 단위로서는, 하기 화학식 2로 표시되는 반복 단위가 바람직하다.
Figure 112008038546187-PCT00005
식 중, Ar4, Ar5, Ar6 및 Ar7은 각각 독립적으로 아릴렌기 또는 2가의 복소환 기를 나타낸다. Ar8, Ar9 및 Ar10은 각각 독립적으로 아릴기 또는 1가의 복소환기를 나타낸다. o 및 p은 각각 독립적으로 0 또는 1을 나타내고, 0≤o+p≤2이다.
여기서, 아릴렌기 및 2가의 복소환기의 정의 및 구체예는, 상기에 기재된 것과 동일하다. 아릴기 및 1가의 복소환기의 정의 및 구체예는, 상기 R1a, R1b, R1c, R2a, R2b 및 R2c에 기재된 것과 동일하다.
상기 화학식 2로 표시되는 반복 단위의 구체예로서는, 하기의 구조가 예시된다.
Figure 112008038546187-PCT00006
식 중, 방향환 상의 수소 원자는 할로겐 원자, 알킬기, 알킬옥시기, 알킬티오기, 아릴기, 아릴옥시기, 아릴티오기, 아릴알킬기, 아릴알킬옥시기, 아릴알킬티 오기, 알케닐기, 알키닐기, 아릴알케닐기, 아릴알키닐기, 아실기, 아실옥시기, 아미드기, 산이미드기, 이민 잔기, 치환 아미노기, 치환 실릴기, 치환 실릴옥시기, 치환 실릴티오기, 치환 실릴아미노기, 시아노기, 니트로기, 1가의 복소환기, 헤테로아릴옥시기, 헤테로아릴티오기, 알킬옥시카르보닐기, 아릴옥시카르보닐기, 아릴알킬옥시카르보닐기, 헤테로아릴옥시카르보닐기 및 카르복실기 중에서 선택되는 치환기로 치환될 수도 있다.
상기 화학식 2로 표시되는 반복 단위 중에서, 하기 화학식 3으로 표시되는 반복 단위가 특히 바람직하다.
Figure 112008038546187-PCT00007
식 중, R7, R8 및 R9는 각각 독립적으로 할로겐 원자, 알킬기, 알킬옥시기, 알킬티오기, 아릴기, 아릴옥시기, 아릴티오기, 아릴알킬기, 아릴알킬옥시기, 아릴알킬티오기, 알케닐기, 알키닐기, 아릴알케닐기, 아릴알키닐기, 아실기, 아실옥시기, 아미드기, 산이미드기, 이민 잔기, 치환 아미노기, 치환 실릴기, 치환 실릴옥 시기, 치환 실릴티오기, 치환 실릴아미노기, 시아노기, 니트로기, 1가의 복소환기, 헤테로아릴옥시기, 헤테로아릴티오기, 알킬옥시카르보닐기, 아릴옥시카르보닐기, 아릴알킬옥시카르보닐기, 헤테로아릴옥시카르보닐기 또는 카르복실기를 나타낸다. x 및 y는 각각 독립적으로 0 내지 4의 정수를 나타낸다. z는 0 내지 2의 정수를 나타낸다. w는 0 내지 5의 정수를 나타낸다.
본 발명에 이용되는 고분자 전하 수송 재료 또는 고분자 발광체는, 랜덤, 블록 또는 그래프트 공중합체일 수도 있고, 이들의 중간적인 구조를 갖는 고분자, 예를 들면 블록성을 띤 랜덤 공중합체일 수도 있다. 발광의 양자 수율이 높은 고분자 발광체를 얻는 관점에서는 완전한 랜덤 공중합체보다 블록성을 띤 랜덤 공중합체나 블록 또는 그래프트 공중합체가 바람직하다. 주쇄에 분지가 있고, 말단부가 3개 이상 있는 경우나 덴드리머도 포함된다.
본 발명에 이용되는 고분자 전하 수송 재료 또는 고분자 발광체의 말단기는, 중합 활성기가 그대로 남아 있으면, 소자로 했을 때의 발광 특성이나 수명이 저하될 가능성이 있기 때문에, 안정적인 기로 보호될 수도 있다. 주쇄의 공액 구조와 연속된 공액 결합을 갖고 있는 것이 바람직하고, 예를 들면 탄소-탄소 결합을 통해 아릴기 또는 복소환기와 결합되어 있는 구조가 예시된다. 구체적으로는, 일본 특허 공개 (평)9-45478호 공보의 화학식 10에 기재된 치환기 등이 예시된다.
본 발명에 이용되는 고분자 전하 수송 재료 또는 고분자 발광체는, 수평균 분자량이 폴리스티렌 환산으로 103 내지 108 정도인 것이 바람직하고, 그중에서도, 수평균 분자량이 폴리스티렌 환산으로 104 내지 106 정도인 경우, 더욱 바람직하다.
또한, 박막으로부터의 발광을 이용하기 때문에 고분자 발광체로서는 고체 상태로 발광을 갖는 것이 바람직하게 이용된다.
본 발명에 이용하는 고분자 전하 수송 재료 또는 고분자 발광체의 합성법으로서는, 예를 들면 해당하는 단량체를, 스즈끼(Suzuki) 커플링 반응에 의해 중합하는 방법, 그리나드(Grignard) 반응에 의해 중합하는 방법, Ni(0) 촉매에 의해 중합하는 방법, FeCl3 등의 산화제에 의해 중합하는 방법, 전기 화학적으로 산화 중합하는 방법, 또는 적당한 이탈기를 갖는 중간체 고분자의 분해에 의한 방법 등이 예시된다. 이들 중에서, 스즈끼 커플링 반응에 의해 중합하는 방법, 그리나드 반응에 의해 중합하는 방법, Ni(0) 촉매에 의해 중합하는 방법이 반응 제어가 용이하여 바람직하다.
고분자 발광체를 고분자 LED의 발광 재료로서 이용하는 경우, 그 순도가 발광 특성에 영향을 주기 때문에, 중합 전의 단량체를 증류, 승화 정제, 재결정 등의 방법으로 정제한 후에 중합하는 것이 바람직하고, 또한 합성 후, 재침전 정제, 크로마토그래피에 의한 분별 등의 순화 처리를 하는 것이 바람직하다.
용매로서는, 클로로포름, 염화메틸렌, 디클로로에탄, 테트라히드로푸란, 톨루엔, 크실렌, 메시틸렌, 테트랄린, 데칼린, n-부틸벤젠 등이 예시된다. 고분자 전하 수송 재료 또는 고분자 발광체의 구조나 분자량에 따라 다르지만, 통상적으로는 이들 용매에 0.1 중량% 이상 용해시킬 수 있다.
용매의 양은, 고분자 전하 수송 재료 또는 고분자 발광체 100 중량부에 대하여, 통상적으로 1000 내지 100000 중량부 정도이다.
고분자 전하 수송 재료 또는 고분자 발광체 외에, 필요에 따라 저분자 또는 올리고머, 덴드리머의 발광 색소 및 전하 수송 재료 등을 혼합하여 함유할 수도 있다.
고분자 전하 수송 재료 중, 고분자 정공 수송 재료로서는, 폴리비닐카르바졸 또는 그의 유도체, 폴리실란 또는 그의 유도체, 측쇄 또는 주쇄에 방향족 아민을 갖는 폴리실록산 유도체, 피라졸린 유도체, 아릴아민 유도체, 스틸벤 유도체, 트리페닐디아민 유도체, 폴리아닐린 또는 그의 유도체, 폴리티오펜 또는 그의 유도체, 폴리피롤 또는 그의 유도체, 폴리(p-페닐렌비닐렌) 또는 그의 유도체, 또는 폴리(2,5-티에닐렌비닐렌) 또는 그의 유도체 등이 예시된다.
구체적으로는, 상기 정공 수송 재료로서, 일본 특허 공개 (소)63-70257호 공보, 동 63-175860호 공보, 일본 특허 공개 (평)2-135359호 공보, 동 2-135361호 공보, 동 2-209988호 공보, 동 3-37992호 공보, 동 3-152184호 공보에 기재되어 있는 것 등이 예시된다.
폴리비닐카르바졸 또는 그의 유도체는, 예를 들면 비닐 단량체로부터 양이온 중합 또는 라디칼 중합에 의해서 얻어진다.
폴리실란 또는 그의 유도체로서는, 케미컬 리뷰(Chem.Rev.) 제89권, 1359페이지(1989년), 영국 특허 GB2300196호 공개 명세서에 기재된 화합물 등이 예시된다. 합성 방법도 이들에 기재된 방법을 사용할 수 있는데, 특히 키핑법이 바람직 하게 이용된다.
폴리실록산 또는 그의 유도체는, 실록산 골격 구조에는 정공 수송성이 거의 없기 때문에, 측쇄 또는 주쇄에 상기 저분자 정공 수송 재료의 구조를 갖는 것이 바람직하게 이용된다. 특히, 정공 수송성의 방향족 아민을 측쇄 또는 주쇄에 갖는 것이 예시된다.
고분자 정공 수송 재료 중, 방향족 아민으로부터 유도되는 반복 단위를 포함하는 고분자 화합물이 특히 바람직하다. 방향족 아민으로부터 유도되는 반복 단위에 관해서는, 상기 화학식 2로 표시되는 것이 바람직하고, 상기 화학식 3으로 표시되는 것이 더욱 바람직하다.
고분자 전하 수송 재료 중, 고분자 전자 수송 재료로서는, 공지된 것을 사용할 수 있고, 폴리퀴놀린 또는 그의 유도체, 폴리퀴녹살린 또는 그의 유도체, 폴리플루오렌 또는 그의 유도체 등이 예시된다.
본 발명에 이용하는 고분자 화합물을 유기 EL 소자에 이용하는 경우, 그 순도가 발광 특성 등의 소자의 성능에 영향을 주기 때문에, 중합 전의 단량체를 증류, 승화 정제, 재결정 등, 칼럼 크로마토그래피의 방법으로 정제한 후에 중합하는 것이 바람직하다. 또한 중합 후, 산 세정, 알칼리 세정, 중화, 물 세정, 유기 용매 세정, 재침전, 원심 분리, 추출, 칼럼 크로마토그래피, 투석 등의 관용의 분리 조작, 정제 조작, 건조 등의 조작에 의한 순화 처리를 하는 것이 바람직하다.
본 발명의 소자의 제조에 이용되는 고분자 조성물은 고분자 전하 수송 재료를 포함한다. 층이 용매에 용해되지 않도록 하기 위해서 가교시키는 경우에는, 상 기 가교제를 포함하고 있는 것이 바람직하다. 본 발명의 조성물은 통상적으로는 추가로 용매를 포함한다. 또한, 그것 이외에 전하 수송 재료, 발광 재료, 계면활성제, 안정제 등의 첨가제를 포함할 수 있다. 본 조성물 내에 있어서의 고분자 전하 수송 재료 또는 고분자 발광체의 비율은, 용매를 제외한 조성물의 전체 중량에 대하여 20 중량% 내지 100 중량%이고, 바람직하게는 40 중량% 내지 100 중량%이다.
또한 본 발명의 소자의 제조에 이용되는 조성물 내의 용매의 비율은, 조성물의 전체 중량에 대하여 1 중량% 내지 99.9 중량%이고, 바람직하게는 60 중량% 내지 99.5 중량%이고, 더욱 바람직하게는 80 중량% 내지 99.0 중량%이다.
본 발명의 소자의 제조에 이용되는 고분자 조성물의 성막 방법으로서는, 스핀 코팅법, 캐스팅법, 마이크로 그라비아 코팅법, 그라비아 코팅법, 바코팅법, 롤 코팅법, 와이어-바코팅법, 침지 코팅법, 분무 코팅법, 스크린 인쇄법, 플렉스 인쇄법, 오프셋 인쇄법, 잉크젯 인쇄법 등의 도포법을 사용할 수 있다. 패턴 형성이나 다색의 분별 도포가 용이하다는 점에서, 스크린 인쇄법, 플렉스 인쇄법, 오프셋 인쇄법, 잉크젯 인쇄법 등의 인쇄법이 바람직하다.
본 발명의 소자의 제조에 이용되는 고분자 조성물의 점도는 인쇄법에 따라서 다르지만, 잉크젯 인쇄법 등 잉크 조성물 중이 토출 장치를 경유하는 경우에는, 토출시의 눈막힘이나 비행 굴곡을 방지하기 위해서 점도가 25℃에서 1 내지 20 mPa·s의 범위인 것이 바람직하다.
본 발명의 소자의 제조에 이용되는 고분자 조성물에 이용하는 용매로서는 특 별히 제한은 없지만, 상기 조성물을 구성하는 용매 이외의 재료를 용해 또는 균일하게 분산시킬 수 있는 것이 바람직하다. 상기 조성물을 구성하는 재료가 비극성용매에 가용인 경우에, 상기 용매로서 클로로포름, 염화메틸렌, 디클로로에탄 등의 염소계 용매, 테트라히드로푸란 등의 에테르계 용매, 톨루엔, 크실렌, 테트랄린, 아니솔, n-헥실벤젠, 시클로헥실벤젠 등의 방향족 탄화수소계 용매, 데칼린, 비시클로헥실 등의 지방족 탄화수소계 용매, 아세톤, 메틸에틸케톤, 2-헵타논 등의 케톤계 용매, 아세트산에틸, 아세트산부틸, 에틸셀로솔브아세테이트, 프로필렌글리콜모노메틸에테르아세테이트 등의 에스테르계 용매가 예시된다.
본 발명의 소자의 제조에 이용되는 고분자 조성물을 이용하여 제막된 층은, 예를 들면 열 또는 빛의 작용으로 경화시킴으로써, 상층을 습식 도포하는 경우의 용해를 억제할 수 있다. 습식 도포하는 상층의 위에 추가로 습식 도포하는 경우에는, 상층에도 고분자 조성물을 이용하여 경화시키는 것이 바람직하다. 습식 도포하는 상층의 위에 습식 도포를 행하지 않는 경우에는 용해의 우려가 없기 때문에, 상층에는 가교제가 포함되지 않는 조성물일 수도 있다.
본 발명의 소자의 제조에 이용되는 고분자 조성물을 이용하여 만들어지는 유기 EL 소자에 있어서, 전하 수송층 또는 발광층의 막두께는, 이용하는 재료에 따라서 최적치가 다르고, 구동 전압과 발광 효율이 적절한 값이 되도록 선택하면 좋은데, 예를 들면 1 ㎚ 내지 1 ㎛이고, 바람직하게는 2 ㎚ 내지 500 ㎚이고, 더욱 바람직하게는 5 ㎚ 내지 200 ㎚이다.
또한, 본 발명의 유기 EL 소자는, 양극 및 음극으로 이루어지는 전극 사이에 전하 수송층 또는 발광층을 갖고, 상기 발광층이 서로 다른 발광색을 나타내는 두개 이상의 발광층을 적층하여 형성되어 있는 것을 특징으로 한다. 그 경우, 발광층이 전하 수송층을 겸할 수도 있다. 적층에 의해 백색 발광을 달성하기 위해서는, 예를 들면 R, G, B의 3 파장으로부터의 각 발광을 나타내는 층을 3층 적층하는 방법, 청색+황색 내지 오렌지색, 또는 청록색+적색 등의 보색 관계에 있는 2 파장의 발광을 나타내는 층을 2층 적층하는 방법이 있다.
본 발명의 유기 EL 소자에서는, 발광층에 상기 고분자 발광체 이외의 발광 재료를 혼합하여 사용할 수도 있다.
상기 발광 재료로서는 공지된 것을 사용할 수 있다. 저분자 화합물의 형광성 재료로서는, 예를 들면 나프탈렌 유도체, 안트라센 또는 그의 유도체, 페릴렌 또는 그의 유도체, 폴리메틴계, 크산텐계, 쿠마린계, 시아닌계 등의 색소류, 8-히드록시퀴놀린 또는 그의 유도체의 금속 착체, 방향족 아민, 테트라페닐시클로펜타디엔 또는 그의 유도체, 또는 테트라페닐부타디엔 또는 그의 유도체 등을 사용할 수 있다.
구체적으로는, 예를 들면 일본 특허 공개 (소)57-51781호, 동 59-194393호 공보에 기재되어 있는 것 등, 공지된 것을 사용할 수 있다.
삼중항 발광 착체로서는, 예를 들면 이리듐을 중심 금속으로 하는 Ir(ppy)3, Btp2Ir(acac), 백금을 중심 금속으로 하는 PtOEP, 유로퓸을 중심 금속으로 하는 Eu(TTA)3phen 등을 들 수 있다.
Figure 112008038546187-PCT00008
Figure 112008038546187-PCT00009
Figure 112008038546187-PCT00010
Figure 112008038546187-PCT00011
삼중항 발광 착체로서 구체적으로는, 예를 들면 문헌 [Nature, (1998), 395,151, Appl. Phys. Lett.(1999), 75(1), 4], [Proc. SPIE-Int. Soc. Opt. Eng.(2001), 4105(Organic Light-Emitting Materials and Devices IV), 119], [J. Am. Chem. Soc.,(2001), 123, 4304], [Appl. Phys. Lett.,(1997), 71(18), 2596], [Syn. Met.,(1998), 94(1), 103], [Syn. Met.,(1999), 99(2), 1361], [Adv. Mater., (1999), 11(10), 852], [Jpn. J. Appl. Phys., 34, 1883(1995)] 등에 기재되어 있다.
본 발명의 유기 EL 소자를 형성하는 기판은, 전극을 형성하여 유기물의 층을 형성할 때에 변화하지 않는 것이면 되고, 예를 들면 유리, 플라스틱, 고분자 필름, 실리콘 기판 등이 예시된다. 불투명한 기판의 경우에는, 반대의 전극이 투명 또는 반투명한 것이 바람직하다.
본 발명의 유기 EL 소자에 있어서, 통상적으로는 양극 및 음극으로 이루어지는 전극의 한쪽 이상이 투명 또는 반투명하고, 양극측이 투명 또는 반투명한 것이 바람직하다. 양극의 재료로서는, 도전성의 금속 산화물막, 반투명의 금속 박막 등 이 이용된다. 구체적으로는, 산화인듐, 산화아연, 산화주석 및 이들의 복합체인 인듐 주석 옥사이드(ITO), 인듐 아연 옥사이드 등을 포함하는 도전성 유리를 이용하여 제조된 막(NESA 등)이나, 금, 백금, 은, 구리 등이 이용되고, ITO, 인듐 아연 옥사이드, 산화주석이 바람직하다. 제조 방법으로서는, 진공 증착법, 스퍼터링법, 이온 플레이팅법, 도금법 등을 들 수 있다. 또한, 상기 양극으로서, 폴리아닐린 또는 그의 유도체, 폴리티오펜 또는 그의 유도체 등의 유기의 투명 도전막을 이용할 수도 있다.
양극의 막두께는, 빛의 투과성과 전기 전도도를 고려하여 적절하게 선택할 수가 있는데, 예를 들면 10 ㎚ 내지 10 ㎛이고, 바람직하게는 20 ㎚ 내지 1 ㎛이고, 더욱 바람직하게는 50 ㎚ 내지 500 ㎚이다.
또한, 양극 상에, 전하 주입을 쉽게 하기 위해서, 프탈로시아닌 유도체, 도전성 고분자, 카본 등을 포함하는 층, 또는 금속 산화물이나 금속 불화물, 유기 절연 재료 등을 포함하는 평균막 두께 2 ㎚ 이하의 층을 설치할 수도 있다.
본 발명의 고분자 조성물을 이용하여 만들어지는 유기 EL 소자에서 이용하는 음극의 재료로서는 일함수가 작은 재료가 바람직하다. 예를 들면, 리튬, 나트륨, 칼륨, 루비듐, 세슘, 베릴륨, 마그네슘, 칼슘, 스트론튬, 바륨, 알루미늄, 스칸듐, 바나듐, 아연, 이트륨, 인듐, 세륨, 사마륨, 유로퓸, 테르븀, 이테르븀 등의 금속, 또는 이들 중 2개 이상의 합금, 또는 이들 중 1개 이상과, 금, 은, 백금, 구리, 망간, 티탄, 코발트, 니켈, 텅스텐, 주석 중 1개 이상과의 합금, 또는 흑연 또는 흑연 층간 화합물 등이 이용된다. 합금의 예로서는, 마그네슘-은 합금, 마그네슘-인 듐 합금, 마그네슘-알루미늄 합금, 인듐-은 합금, 리튬-알루미늄 합금, 리튬-마그네슘 합금, 리튬-인듐 합금, 칼슘-알루미늄 합금 등을 들 수 있다. 음극을 2층 이상의 적층 구조로 할 수도 있다.
음극의 막두께는, 전기 전도도나 내구성을 고려하여 적절하게 선택할 수가 있는데, 예를 들면 10 ㎚ 내지 10 ㎛이고, 바람직하게는 20 ㎚ 내지 1 ㎛이고, 더욱 바람직하게는 50 ㎚ 내지 500 ㎚이다.
음극의 제조 방법으로서는, 진공 증착법, 스퍼터링법, 또한 금속 박막을 열압착하는 라미네이트법 등이 이용된다. 또한, 음극과 유기물층의 사이에, 도전성 고분자를 포함하는 층, 또는 금속 산화물이나 금속 불화물, 유기 절연 재료 등을 포함하는 평균막 두께 2 ㎚ 이하의 층을 설치할 수도 있고, 음극 제조 후, 상기 고분자 LED를 보호하는 보호층을 장착할 수도 있다. 상기 고분자 LED를 장기 안정적으로 이용하기 위해서는, 소자를 외부로부터 보호하기 위해서, 보호층 및/또는 보호 커버를 장착하는 것이 바람직하다.
이 보호층으로서는, 고분자 화합물, 금속 산화물, 금속 불화물, 금속 붕화물 등을 사용할 수 있다. 또한, 보호 커버로서는, 유리판, 표면에 저투수율 처리를 실시한 플라스틱판 등을 사용할 수 있고, 상기 커버를 열경화 수지나 광경화 수지로 소자 기판과 접합시켜 밀폐하는 방법이 바람직하게 이용된다. 스페이서를 이용하여 공간을 유지하면, 소자가 손상되는 것을 방지하는 것이 용이하다. 상기 공간에 질소나 아르곤과 같은 불활성인 가스를 봉입하면 음극의 산화를 방지할 수가 있고, 또한 산화바륨 등의 건조제를 상기 공간 내에 설치함으로써 제조 공정에서 흡 착된 수분이 소자에 손상을 주는 것을 억제하는 것이 용이해진다. 이들 중에서, 어느 하나 이상의 방책을 취하는 것이 바람직하다.
본 발명의 유기 EL 소자는 면상 광원, 세그먼트 표시 장치, 도트매트릭스 표시 장치, 액정 표시 장치의 백라이트 등으로서 사용할 수 있다.
본 발명의 유기 EL 소자를 이용하여 면상의 발광을 얻기 위해서는, 면상의 양극과 음극이 중첩되도록 배치하면 된다. 또한, 패턴상의 발광을 얻기 위해서는, 상기 면상의 발광 소자의 표면에 패턴상의 창을 설치한 마스크를 설치하는 방법, 비발광부의 유기물층을 극단적으로 두껍게 형성하여 실질적으로 비발광으로 하는 방법, 양극 또는 음극 중 어느 한편, 또는 양쪽의 전극을 패턴형으로 형성하는 방법이 있다. 이들 중 어느 한 방법으로 패턴을 형성하고, 몇개의 전극을 독립적으로 ON/OFF할 수 있도록 배치함으로써, 숫자나 문자, 간단한 기호 등을 표시할 수 있는 세그먼트 타입의 표시 소자가 얻어진다. 또한, 도트매트릭스 소자로 하기 위해서는, 양극과 음극을 모두 스트라이프 형상으로 형성하고 직교하도록 배치하면 된다. 컬러 필터 또는 발광 변환 필터를 이용하는 방법에 의해, 부분 컬러 표시, 멀티 컬러 표시가 가능해진다. 도트매트릭스 소자는, 패시브 구동도 가능하고, TFT 등과 조합하여 액티브 구동할 수도 있다. 이들 표시 소자는, 컴퓨터, 텔레비젼, 휴대 단말기, 휴대 전화, 카 내비게이션, 비디오 카메라의 뷰 파인더 등의 표시 장치로서 사용할 수 있다.
이하, 본 발명을 더욱 상세히 설명하기 위해서 실시예를 기술하지만, 본 발 명이 이것에 한정되는 것은 아니다.
폴리스티렌 환산의 수평균 분자량은 SEC에 의해 구하였다.
칼럼: TOSOH TSKgel SuperHM-H(2개)+TSKgel SuperH2000(4.6 ㎜ I.d.×15 ㎝), 검출기: RI(시마즈(SHIMADZU) RID-10A)를 사용. 이동상은 테트라히드로푸란(THF)을 이용하였다.
합성예 1
<고분자 화합물 1의 합성>
N,N'-비스(4-브로모페닐)-N,N'-비스(4-n-부틸페닐)-1,4-페닐렌디아민(3.3 g, 4.8 mmol) 및 2,2'-비피리딜(1.9 g, 12 mmol)을 탈수한 테트라히드로푸란 132 ㎖에 용해시킨 후, 질소로 버블링하여 계 내를 질소 치환하였다. 질소 분위기 하에서, 이 용액에, 비스(1,5-시클로옥타디엔)니켈(0){Ni(COD)2}(3.3 g, 12 mmol)을 가하고, 60℃까지 승온하고, 교반하면서 3.5시간 반응시켰다. 반응 후, 이 반응액을 실온(약 25℃)까지 냉각하고, 25% 암모니아수 30 ㎖/메탄올 480 ㎖/이온 교환수 160 ㎖ 혼합 용액 내에 적하하고 1시간 교반한 후, 석출된 침전물을 여과하고 2시간 감압 건조하고, 톨루엔 150 ㎖에 용해시켰다. 그 후, 1 N 염산 120 g을 가하고 3시간 교반하고, 수층을 제거하고, 유기층에 25% 암모니아수 140 ㎖를 가하고, 3시간 교반한 후에 수층을 제거하였다. 유기층을 물 600 ㎖로 2회 세정하였다. 유기층을 2분할하고, 각각 메탄올 600 ㎖에 적하하고, 1시간 교반하고, 석출된 침전물을 여과하고 2시간 감압 건조하였다. 얻어진 중합체(이후, 고분자 화합물 1이라 함) 의 수량은 3.26 g이었다. 폴리스티렌 환산의 평균 분자량 및 중량 평균 분자량은, 각각 Mn=1.6×104, Mw=1.2×105이었다. 이 고분자 화합물은, 박막에서 434 ㎚의 청색 발광을 나타낸다.
합성예 2
<고분자 화합물 2의 합성>
Figure 112008038546187-PCT00012
화합물 A 22.5 g과 2,2'-비피리딜 17.6 g을 반응 용기에 투입한 후, 반응 계 내를 질소 가스로 치환하였다. 이것에, 미리 아르곤 가스로 버블링하여 탈기한 테트라히드로푸란(탈수 용매) 1500 g을 가하였다. 다음으로, 이 혼합 용액에, 비스(1,5-시클로옥타디엔)니켈(0)을 31 g 가하고, 실온에서 10분간 교반한 후, 60℃에서 3시간 반응시켰다. 또한, 반응은 질소 가스 분위기 속에서 행하였다.
반응 후, 이 반응 용액을 냉각한 후, 이 용액에 25% 암모니아수 200 ㎖/메탄올 900 ㎖/이온 교환수 900 ㎖ 혼합 용액을 주입하고, 약 1시간 교반하였다. 다 음으로, 생성된 침전물을 여과하여 회수하였다. 이 침전물을 감압 건조한 후, 톨루엔에 용해시켰다. 이 톨루엔 용액을 여과하고, 불용물을 제거한 후, 이 톨루엔 용액을, 알루미나를 충전한 칼럼에 통과시킴으로써 정제하였다. 다음으로, 이 톨루엔 용액을 1규정 염산 수용액으로 세정하고, 정치, 분액한 후, 톨루엔 용액을 회수하였다. 다음으로, 이 톨루엔 용액을, 약 3% 암모니아수로 세정하고, 정치, 분액한 후, 톨루엔 용액을 회수하였다. 다음으로, 이 톨루엔 용액을 이온 교환수로 세정하고, 정치, 분액한 후, 톨루엔 용액을 회수하였다. 다음으로, 이 톨루엔 용액을, 메탄올 내에 주입하고, 재침전 생성하였다.
다음으로, 생성된 침전물을 회수하고, 메탄올로 세정한 후, 이 침전물을 감압 건조하여 중합체 6.0 g을 얻었다. 이 중합체를 고분자 화합물 2라 부른다. 얻어진 고분자 화합물 2의 폴리스티렌 환산 중량 평균 분자량은 8.2×105이고, 수평균 분자량은 1.0×105였다. 이 고분자 화합물은, 박막에서 450 ㎚의 청색 발광을 나타낸다.
합성예 3
Figure 112008038546187-PCT00013
<고분자 화합물 3의 합성>
불활성 분위기 하에서 화합물 B(10000 ㎎, 14.438 mmol) 및 화합물 C(8615 ㎎, 13.750 mmol)을 톨루엔(253 g)에 용해시키고, 이것에 테트라키스(트리페닐포스핀)팔라듐(318 ㎎, 0.275 mmol)을 가하고, 실온에서 10분간 교반하였다. 반응액에 계속해서 테트라에틸암모늄히드로옥사이드 20% 수용액을 (49.6 g)을 가하고, 승온하고, 13시간 가열 환류하였다. 반응 후, 페닐붕소산(2515 ㎎)을 가하고 추가로 1시간 가열 환류하였다. 그 후 실온까지 냉각하고, 반응 매스를 메탄올(2393 ㎖)에 적하하고, 석출된 침전물을 여과 분리하였다. 얻어진 침전물은 메탄올로 세정하고, 감압 건조를 행하여 고형물을 얻었다.
다음으로, 얻어진 고형물을 톨루엔(598 ㎖)에 용해시키고, 실리카 및 알루미나를 충전한 칼럼에 통액한 후, 농축하였다. 농축액을 메탄올(2393 ㎖)에 가하고 1시간 교반하고, 석출된 침전물을 여과 분리하였다. 얻어진 침전물을 메탄올로 세정하고, 감압 건조를 행하여, 고분자 화합물 3을 얻었다. 수량 8880 ㎎. 얻어진 고분자 화합물 3의 폴리스티렌 환산의 분자량은 Mw=40,000, Mn=20,000이었다. 이 고분자 화합물은 박막에서 610 ㎚의 오렌지색 발광을 나타낸다.
고분자 화합물 4의 합성
200 ㎖ 세퍼러블 플라스크에 앨리쿼트(Aliquat)336 0.91 g, 화합물 D 5.23 g, 화합물 E 4.55 g을 취하고, 질소 치환하였다. 톨루엔 70 ㎖를 가하고, 아세트산팔라듐 2.0 ㎎, 트리스(o-톨릴)포스핀 15.1 ㎎을 가하고, 환류시켰다. 탄산나트륨 수용액 19 ㎖를 적하한 후, 환류 하에서 철야 교반한 후, 페닐붕산 0.12 g을 가하여 7시간 교반하였다. 300 ㎖의 톨루엔을 가하고, 반응액을 분액하고, 유기상을 아세트산 수용액, 물로 세정한 후, 나트륨 N,N-디에틸디티오카르바메이트 수용액을 가하여 4시간 교반하였다. 분액 후, 실리카겔-알루미나 칼럼에 통과시키고, 톨루엔으로 세정하였다. 메탄올에 적하하여 중합체를 침전시켰다. 여과, 감압 건조 후 톨루엔에 용해시키고, 얻어진 톨루엔 용액을 메탄올에 적하하여 중합체를 침전시켰다. 여과, 감압 건조하여 6.33 g의 고분자 화합물 4를 얻었다. Mn=8.8×104, Mw=3.2×105. 이 고분자 화합물은 박막에서 434 ㎚의 청색 발광을 나타낸다.
Figure 112008038546187-PCT00014
고분자 화합물 5의 합성
500 ㎖ 4구 플라스크에 앨리쿼트336 1.72 g, 화합물 D 6.2171 g, 화합물 F 0.5085 g, 화합물 G 6.2225 g, 화합물 H 0.5487 g을 취하고, 질소 치환하였다. 톨루엔 100 ㎖를 가하고, 디클로로비스(트리페닐포스핀)팔라듐(II) 7.6 ㎎, 탄산나트륨 수용액 24 ㎖를 가하고, 환류 하에서 3시간 교반한 후, 페닐붕산 0.40 g을 가하여 철야 교반하였다. 나트륨 N,N-디에틸디티오카르바메이트 수용액을 가하고, 또한 환류 하에서 3시간 교반하였다. 반응액을 분액하고, 유기상을 아세트산 수용액 및 물로 세정한 후, 메탄올 내에 적하하여, 중합체를 침전시켰다. 여과, 감압 건 조 후, 톨루엔에 용해시키고, 실리카겔-알루미나 칼럼을 통과시키고, 톨루엔으로 세정하였다. 얻어진 톨루엔 용액을 메탄올 내에 적하하여 중합체를 침전시켰다. 여과, 감압 건조 후, 톨루엔에 용해시키고, 메탄올에 적하하여 중합체를 침전시켰다. 여과, 감압 건조시켜서 7.72 g의 고분자 화합물 5를 얻었다. Mn=1.2×105, Mw=2.9×105. 이 고분자 화합물은 박막에서 460 ㎚의 청색 발광을 나타낸다.
Figure 112008038546187-PCT00015
<층 1(발광층)의 제조>
하기 표 1에 나타내는 바와 같이 고분자 화합물 1 및 3을 톨루엔에 1 중량%, 또한 가교제로서 디펜타에리트리톨헥사아크릴레이트(닛본 가야꾸제 카야라드 DPHA(상품명))을, 고분자 화합물에 대하여 25 중량%의 비율로 첨가하였다. 그 후 0.2 마이크로미터 직경의 테플론(등록상표) 필터로 여과하여 도포 용액을 제조하였다. 스퍼터링법에 의해 150 ㎚의 두께로 ITO막을 붙인 유리 기판에, 용액을 스핀 코팅에 의해 제막하고, 얻어진 막을 질소 분위기 하에서 300℃/20분의 베이킹 조건으로 베이킹하였다.
<발광층 2의 제조>
표 1에 나타내는 바와 같이 고분자 화합물 2를 톨루엔에 0.5 중량%, 또한 4,4'-비스(9-카르바조일)-비페닐((주)도진 가가꾸 겐뀨쇼제, DCBP(상품명))을 고분자 화합물에 대하여 160 중량%의 비율로 혼합하여 용해시켰다. 그 후, 0.2 마이크로미터 직경의 테플론(등록상표) 필터로 여과하여 도포 용액을 제조하였다. 발광층 1의 위에, 제조된 고분자 발광체 도포 용액을 이용하여, 스핀 코팅에 의해 약 70 ㎚의 두께로 성막하여 발광층 2를 형성하였다. 얻어진 적층체를 감압 하에서 90℃로 1시간 건조한 후, 음극 버퍼층으로서 불화리튬을 4 ㎚, 음극으로서 칼슘을 5 ㎚, 이어서 알루미늄을 100 ㎚ 증착하여 고분자 LED를 제조하였다. 증착 시의 진공도는 전부 1 내지 9×10-5 Torr였다. 얻어진, 발광부가 2 ㎜×2 ㎜(면적 4 ㎟)의 소자에 전압을 단계적으로 인가함으로써, 고분자 발광체로부터의 EL 발광의 휘도를 측정하고, 그것으로부터 전류 효율치를 얻었다. 얻어진 소자의 전류 효율의 최대치 및 그 때의 EL 발광의 CIE 색도 좌표(x, y)를 표 1에 나타내었다.
Figure 112008038546187-PCT00016
실시예의 소자는, 450 ㎚와 610 ㎚의 두개의 피크를 갖는 스펙트럼의, 고효율 백색 발광을 나타내었다.
층 3(정공 주입층)의 제조
하기 표 2에 나타내는 바와 같이, 고분자 화합물 4를 톨루엔에 1 중량%, 또한 가교제로서 디펜타에리트리톨헥사아크릴레이트(닛본 가야꾸제 카야라드 DPHA(상품명))을 고분자 화합물에 대하여 25 중량%의 비율로 첨가하였다. 그 후 0.2 마이크로미터 직경의 테플론(등록상표) 필터로 여과하여 도포 용액을 제조하였다. 스퍼터링법에 의해 150 ㎚의 두께로 ITO막을 붙인 유리 기판에, 용액을 스핀 코팅에 의해 제막하고, 얻어진 막을 질소 분위기 하에서 300℃/20분의 베이킹 조건으로 베이킹하였다. 침 접촉식 막두께계(비코(Veeco)사 제조 데크타크(DEKTAK))로 측정한 막두께는 25 ㎚였다.
층 4(발광층)의 제조
표 2에 나타내는 바와 같이, 고분자 화합물 3을 톨루엔에 0.5 중량%, 또한 가교제로서 디펜타에리트리톨헥사아크릴레이트(닛본 가야꾸제 카야라드 DPHA(상품명))을 고분자 화합물에 대하여 25 중량%의 비율로 첨가하였다. 그 후 0.2 마이크로미터 직경의 테플론(등록상표) 필터로 여과하여 도포 용액을 제조하였다. ITO 기판의 위에 제조된 층 3(정공 주입층)의 위에, 용액을 스핀 코팅에 의해 제막하고, 얻어진 막을 질소 분위기 하에서 300℃/20분의 베이킹 조건으로 베이킹하였다. 침 접촉식 막두께계(비코사 제조 데크타크)로 측정한 막두께는 7 ㎚였다.
층 5(발광층)의 제조
표 2에 나타내는 바와 같이 고분자 화합물 5를 톨루엔에 1 중량%로 용해시켰다. 그 후 0.2 마이크로미터 직경의 테플론(등록상표) 필터로 여과하여 도포 용액을 제조하였다. 발광층 4의 위에, 제조된 고분자 발광체 도포 용액을 이용하여, 스핀 코팅에 의해 약 70 ㎚의 두께로 성막하여 발광층 5를 형성하였다. 얻어진 적층체를 감압 하에서 90℃로 1시간 건조한 후, 음극 버퍼층으로서, 불화리튬을 4 ㎚, 음극으로서 알루미늄을 100 ㎚ 증착하여 고분자 LED를 제조하였다. 증착 시의 진공도는 전부 1 내지 9×10-5 Torr였다. 얻어진, 발광부가 2 ㎜×2 ㎜(면적4 ㎟)의 소자에 전압을 단계적으로 인가함으로써, 고분자 발광체로부터의 EL 발광의 휘도를 측정하고, 그것으로부터 전류 효율치를 얻었다. 얻어진 소자의 전류 효율의 최대치 및 그 때의 EL 발광의 CIE 색도 좌표(x, y)를 표 2에 나타내었다.
Figure 112008038546187-PCT00017
실시예의 소자는, 460 ㎚과 610 ㎚의 두개의 피크를 갖는 스펙트럼의, 고효율 백색 발광을 나타내었다.
본 발명에 따르면 효율 등의 소자 성능이 우수한 백색 고분자 유기 전계 발광 소자가 제공된다.

Claims (17)

  1. 전하 수송 재료 또는 발광 재료로서 고분자 재료를 포함하고, 서로 다른 발광색을 나타내는 두개 이상의 발광층이 적층되어 이루어지고, 상기 발광층 중 한층 이상이 가교된 발광층이고, 전체적으로 백색광을 발광하는 것을 특징으로 하는 백색 유기 전계 발광 소자.
  2. 제1항에 있어서, 가교된 발광층의 한층 이상과, 가교되어 있지 않은 발광층의 한층 이상이 접하고 있는 것을 특징으로 하는 백색 유기 전계 발광 소자.
  3. 제1항 또는 제2항에 있어서, 가교 가능한 발광층을 도포에 의해 형성하고, 상기 발광층을 가교시켜 두고, 이어서 다른 발광층을 상기 발광층의 위에 적층하는 공정을 포함하는 방법에 의해 얻어진 소자.
  4. 제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서, 가교는 가교제에 의해서 행해지고, 가교제는 방향환을 포함하지 않는 소자.
  5. 제1항 내지 제4항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 가교제가 비닐기, 아세틸렌기, 부테닐기, 아크릴기, 아크릴레이트기, 아크릴아미드기, 메타크릴기, 메타크릴레이트기, 메타크릴아미드기, 비닐에테르기, 비닐아미노기, 실라놀기, 시클로프로 필기, 시클로부틸기, 에폭시기, 옥세탄기, 디케텐기, 에피술피드기, 락톤기 및 락탐기를 포함하는 군에서 선택되는 기를 갖는 소자.
  6. 제1항 내지 제4항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 가교제가 (메트)아크릴레이트인 소자.
  7. 제6항에 있어서, 상기 가교제가 지방족 알코올의 (메트)아크릴레이트인 소자.
  8. 제6항 또는 제7항에 있어서, 상기 가교제가 2관능 이상의 (메트)아크릴레이트인 소자.
  9. 제8항에 있어서, 상기 가교제가 디펜타에리트리톨펜타 또는 헥사아크릴레이트인 소자.
  10. 제1항 내지 제9항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 고분자 재료가 공액계 고분자 화합물인 소자.
  11. 제1항 내지 제10항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 고분자 재료가 방향족 아민으로부터 유도되는 반복 단위를 갖는 소자.
  12. 제1항 내지 제11항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 두개 이상의 발광층이 나타내는 발광색이 적색과 청색인 소자.
  13. 제1항 내지 제12항 중 어느 한 항에 기재된 소자를 이용한 것을 특징으로 하는 면상 광원.
  14. 제1항 내지 제12항 중 어느 한 항에 기재된 소자를 이용한 것을 특징으로 하는 세그먼트 표시 장치.
  15. 제1항 내지 제12항 중 어느 한 항에 기재된 소자를 백라이트로 하는 것을 특징으로 하는 도트매트릭스 표시 장치.
  16. 제1항 내지 제12항 중 어느 한 항에 기재된 소자를 백라이트로 하는 것을 특징으로 하는 액정 표시 장치.
  17. 전하 수송 재료 또는 발광 재료로서의 2종 이상의 고분자 재료이며, 상기 2종 이상의 고분자 재료는 각각 서로 다른 발광색을 나타내고 1종 이상이 가교 가능하고, 전체적으로 백색광을 발광하는 상기 2종 이상의 고분자 재료의, 백색 유기 전계 발광 소자에서의 용도.
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Families Citing this family (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP5320755B2 (ja) * 2008-01-30 2013-10-23 住友化学株式会社 有機エレクトロルミネッセンス素子およびその製造方法、面状光源、照明装置ならびに表示装置
JP5072816B2 (ja) * 2008-12-18 2012-11-14 住友化学株式会社 有機エレクトロルミネッセンス素子の製造方法
JP5446472B2 (ja) * 2009-05-29 2014-03-19 住友化学株式会社 有機エレクトロルミネッセンス素子の製造方法
WO2011007851A1 (ja) * 2009-07-14 2011-01-20 住友化学株式会社 有機エレクトロルミネッセンス素子および高分子発光体組成物
GB201107917D0 (en) * 2011-05-12 2011-06-22 Cambridge Display Tech Ltd Organic light emitting material and device

Family Cites Families (30)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4356429A (en) 1980-07-17 1982-10-26 Eastman Kodak Company Organic electroluminescent cell
US4539507A (en) 1983-03-25 1985-09-03 Eastman Kodak Company Organic electroluminescent devices having improved power conversion efficiencies
JPS6372665A (ja) 1986-09-12 1988-04-02 Fuji Xerox Co Ltd 電子写真用電荷輸送材料の製造方法
JPS63175860A (ja) 1987-01-16 1988-07-20 Fuji Xerox Co Ltd 電子写真感光体
JP2651237B2 (ja) 1989-02-10 1997-09-10 出光興産株式会社 薄膜エレクトロルミネッセンス素子
JPH02135361A (ja) 1988-11-16 1990-05-24 Fuji Xerox Co Ltd 電子写真感光体
JPH02135359A (ja) 1988-11-16 1990-05-24 Fuji Xerox Co Ltd 電子写真感光体
JPH0337992A (ja) 1989-07-04 1991-02-19 Idemitsu Kosan Co Ltd 有機エレクトロルミネッセンス素子の製造方法
JPH03152184A (ja) 1989-11-08 1991-06-28 Nec Corp 有機薄膜el素子
EP1715020A3 (en) 1994-12-28 2007-08-29 Cambridge Display Technology Limited Polymers for use in optical devices
JP3367064B2 (ja) 1995-02-01 2003-01-14 住友化学工業株式会社 高分子蛍光体とその製造方法および有機エレクトロルミネッセンス素子
US5830972A (en) 1995-04-10 1998-11-03 Sumitomo Chemical Company, Limited Polysilane, its production process and starting materials therefor
DE19652261A1 (de) 1996-12-16 1998-06-18 Hoechst Ag Arylsubstituierte Poly(p-arylenvinylene), Verfahren zur Herstellung und deren Verwendung in Elektroluminszenzbauelementen
US6107452A (en) 1998-10-09 2000-08-22 International Business Machines Corporation Thermally and/or photochemically crosslinked electroactive polymers in the manufacture of opto-electronic devices
JP2001060493A (ja) * 1999-08-23 2001-03-06 Seiko Epson Corp インクジェット記録方法を用いた有機発光素子の製造方法
DE10037391A1 (de) 2000-08-01 2002-02-14 Covion Organic Semiconductors Strukturierbare Materialien, Verfahren zu deren Herstellung und deren Verwendung
JP2002170667A (ja) 2000-11-30 2002-06-14 Hitachi Ltd 有機エレクトロルミネッセンス素子、その製造方法及び画像表示装置
US6982179B2 (en) * 2002-11-15 2006-01-03 University Display Corporation Structure and method of fabricating organic devices
JP4666338B2 (ja) * 2003-04-30 2011-04-06 昭和電工株式会社 金錯体構造を有する有機高分子発光素子材料および有機高分子発光素子
EP1618171A1 (en) * 2003-04-30 2006-01-25 Showa Denko K.K. Organic polymer light-emitting element material having gold complex structure and organic polymer light-emitting element
WO2004100282A2 (en) 2003-05-12 2004-11-18 Cambridge University Technical Services Limited Manufacture of a polymer device
GB0329364D0 (en) * 2003-12-19 2004-01-21 Cambridge Display Tech Ltd Optical device
JP2005243300A (ja) * 2004-02-24 2005-09-08 Sanyo Electric Co Ltd 有機エレクトロルミネッセント素子及びその製造方法
JP2005310742A (ja) * 2004-03-25 2005-11-04 Sanyo Electric Co Ltd 有機エレクトロルミネッセンス素子
TWI367686B (en) * 2004-04-07 2012-07-01 Semiconductor Energy Lab Light emitting device, electronic device, and television device
JP4731970B2 (ja) * 2004-04-07 2011-07-27 株式会社半導体エネルギー研究所 発光装置及びその作製方法
JP2006016577A (ja) * 2004-07-05 2006-01-19 Japan Science & Technology Agency 有機エレクトロルミネッセンス材料と発光素子
JP2005143300A (ja) * 2005-02-24 2005-06-02 Sanyo Electric Co Ltd 電動機
US7554257B2 (en) * 2005-03-02 2009-06-30 Osram Opto Semiconductors Gmbh Method to generate high efficient devices which emit high quality light for illumination
JP2006269253A (ja) * 2005-03-24 2006-10-05 Seiko Epson Corp 発光装置

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Publication number Publication date
EP2432300A1 (en) 2012-03-21
TWI469683B (zh) 2015-01-11
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TW200730026A (en) 2007-08-01
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EP1962564A4 (en) 2009-07-08
WO2007063897A1 (ja) 2007-06-07
CN101322439B (zh) 2011-09-21
CN101322439A (zh) 2008-12-10

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