TW202035508A - 有機電場發光元件用聚合物、有機電場發光元件用組成物、以及有機電場發光元件及其製造方法 - Google Patents

有機電場發光元件用聚合物、有機電場發光元件用組成物、以及有機電場發光元件及其製造方法 Download PDF

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Abstract

本發明提供一種具有高的發光效率、且亦可應用於濕式製程的有機電場發光元件用聚合物。該有機電場發光元件用聚合物的特徵在於:於在基板上積層陽極、有機層以及陰極而成的有機電場發光元件中,用於該有機層的至少一層中,且包含具有熱活化延遲螢光特性(TADF特性)的下述通式(1)所表示的聚伸苯主鏈的聚合物。

Description

有機電場發光元件用聚合物及有機電場發光元件
本發明是有關於一種有機電場發光元件用聚合物、及有機電場發光元件(以下,稱為有機電致發光(Electroluminescence,EL)元件),詳細而言,本發明是有關於一種使用有具有特定的縮合芳香環結構的聚伸苯(polyphenylene)的有機EL元件用材料。
有機EL元件除了具有高對比度、高速響應性、低消耗電力等特性方面的特徵以外,亦具有薄型及/或輕量、柔性等結構及/或設計方面的特徵,於顯示器或照明等領域中,正急速推進實用化。另一方面,亮度或效率、壽命、成本等方面仍殘存有改善的餘地,正進行與材料或裝置(device)結構相關的各種研究、開發。
為了最大限度地發揮有機EL元件的特性,需要使自電極產生的電洞與電子無浪費地再結合,為此,通常使用多個功能性薄膜,所述多個功能性薄膜中,將電洞與電子各自的注入層、傳輸層、阻擋層或電極以外的產生電荷的電荷產生層、以及使藉由再結合而生成的激子效率良好地轉換為光的發光層等的功能分離。
製造有機EL元件的功能性薄膜的製程大致分為以蒸鍍法為代表的乾式製程、與以旋塗法或噴墨法為代表的濕式製程。若對該些製程進行比較,則濕式製程中,材料的利用率高,可相對於大面積的基板製膜平坦性高的薄膜,因此,可以說是適合於改善成本及/或生產性。
於藉由濕式製程對材料進行製膜時,材料有低分子系材料與高分子系材料,在使用低分子系材料的情況下,因伴隨低分子化合物的結晶化的偏析或相分離,難以獲得均勻、且平坦的膜。此外,為了繼續進行積層製膜,於製膜後需要利用熱或光進行交聯反應而進行不溶解化,但在使低分子材料交聯的情況下,存在特性因材料的收縮而變化的課題。另一方面,在使用高分子系材料的情況下,材料的結晶化得到抑制,可提高膜的均勻性,但難以保證材料的溶解性,另外,使用有乙烯基或環氧基等的高分子系材料與低分子材料相比,存在特性容易降低的課題,要求進一步的改良。
作為用於解決所述課題的嘗試,報告有:組入有作為低分子系材料而顯示出高的特性的咔唑結構的高分子材料及使用其的發光元件。例如,於專利文獻1中,揭示有一種將咔唑結構作為主鏈的聚合物。另外,於專利文獻2、非專利文獻1中,揭示有一種於側鏈具有咔唑結構的聚合物,但元件的效率、耐久性等特性均不充分,要求進一步的改善。
另一方面,為了改善有機EL元件的發光效率,正推進與新的發光方式相關的研究及/或開發。於專利文獻3中,揭示有一種有機EL元件,其藉由利用作為延遲螢光的機制之一的三重態-三重態融合(Triplet-Triplet Fusion,TTF),而較螢光發光型而言提高內部量子效率。然而,與磷光發光型的有機EL元件相比,效率低,因此要求進一步改良效率。
於專利文獻4中,揭示有一種利用熱活化延遲螢光(Thermally Activated Delayed Fluorescence,TADF)機構的有機EL元件。TADF機構為利用如下現象者:於最低激發單重態能級與最低激發三重態能級的能量差小的材料中,產生激發能量自三重態能級向單重態能級轉移的逆系間交差(inverse intersystem crossing);認為理論上將內部量子效率提高至100%。利用TADF機構的發光材料可期待高的發光效率,但文獻中記載的化合物均為低分子,難以進行積層製膜等,就該方面而言,作為應用於濕式製程的材料並不充分。 [現有技術文獻] [專利文獻]
[專利文獻1]WO2013/057908A [專利文獻2]日本專利特開2004-18787號公報 [專利文獻3]WO2010/134350A [專利文獻4]WO2011/070963A [非專利文獻]
[非專利文獻1]「應用物理快報(Appl. Phys. Lett.)」59,2760(1991)
本發明是鑑於所述課題而成,目的在於提供一種具有高發光效率、高耐久性、亦可應用於濕式製程的有機電場發光元件用聚合物。另外,本發明的目的在於提供一種照明裝置、圖像顯示裝置、顯示裝置用的背光等中所使用的使用有所述聚合物的有機電場發光元件。
本發明者等人進行了努力研究,結果發現,在主鏈中具有聚伸苯結構、且具有包含特定的縮合芳香族雜環的結構的聚合物可應用於製作有機電場發光元件時的濕式製程中,從而有助於發光元件的效率提高或生產性提高,從而完成了本發明。
本發明為一種有機電場發光元件用聚合物,其特徵在於:在主鏈中具有聚伸苯結構,且包含下述通式(1)所表示的結構單元作為重複單元,針對每個重複單元而該結構單元可相同亦可不同,並且所述聚合物的重量平均分子量為500以上且500,000以下。 [化1]
Figure 02_image003
通式(1)中,x表示於任意位置進行鍵結的伸苯基、或伸苯基的2個~6個於任意位置進行連結而成的連結伸苯基。 L分別獨立地表示單鍵、經取代或未經取代的碳數6~24的芳香族烴基、或者經取代或未經取代的碳數3~17的芳香族雜環基。 A分別獨立地為經取代或未經取代的碳數6~30的芳香族烴基、碳數3~24的芳香族雜環基、或者該些的2個~6個連結而成的連結芳香族基,且滿足下述式(2)。 S1(A)-T1(A)≦0.50…(2) L、A具有取代基時的取代基分別獨立地為選自重氫、鹵素、氰基、硝基、碳數1~20的烷基、碳數7~38的芳烷基、碳數2~20的烯基、碳數2~20的炔基、碳數2~40的二烷基胺基、碳數12~44的二芳基胺基、碳數14~76的二芳烷基胺基、碳數2~20的醯基、碳數2~20的醯氧基、碳數1~20的烷氧基、碳數2~20的烷氧基羰基、碳數2~20的烷氧基羰氧基、以及碳數1~20的烷基磺醯基中的基。 R分別獨立地表示重氫、鹵素、氰基、硝基、碳數1~20的烷基、碳數7~38的芳烷基、碳數2~20的烯基、碳數2~20的炔基、碳數2~40的二烷基胺基、碳數12~44的二芳基胺基、碳數14~76的二芳烷基胺基、碳數2~20的醯基、碳數2~20的醯氧基、碳數1~20的烷氧基、碳數2~20的烷氧基羰基、碳數2~20的烷氧基羰氧基、碳數1~20的烷基磺醯基、碳數6~18的芳香族烴基、碳數3~18的芳香族雜環基、或該些的芳香族環的多個連結而成的連結芳香族基。再者,於該些基具有氫原子的情況下,該氫原子亦可經重氫或鹵素取代。 a分別獨立地表示0~3的整數。 式(2)中, S1(A):部分結構A的最低激發單重態能量(eV) T1(A):部分結構A的最低激發三重態能量(eV) 此處,部分結構A表示將取代基A-L-所鍵結的x取代為苯基(Ph)而成的A-L-Ph。
有機電場發光元件用聚合物亦可包含下述通式(3)所表示的結構單元。 [化2]
Figure 02_image005
此處,Y為式(3n)所表示的結構單元,Z為式(3m)所表示的結構單元,針對每個重複單元而該些結構單元可相同亦可不同。 n、m表示存在莫耳比,為0.01≦n≦1、0≦m<0.99的範圍,b表示平均重複單元數,表示2~1,000的數。 x、A、L、R、a與通式(1)為相同含義。 B分別獨立地表示氫原子、經取代或未經取代的碳數6~24的芳香族烴基、經取代或未經取代的碳數3~18的芳香族雜環基、或該些的芳香族環的多個連結而成的連結芳香族基,且滿足下述式(4)。 S1(B)-T1(B)>0.50(eV)…(4) 式(4)中, S1(B):部分結構B的最低激發單重態能量(eV) T1(B):部分結構B的最低激發三重態能量(eV) 此處,部分結構B表示B-L-Ph。
所述有機電場發光元件用聚合物可顯示出熱活化延遲螢光特性。
於所述通式(1)、或通式(3)中,A可為自以下的式(5)~式(9)的任一者所表示的結構生成的基。 [化3]
Figure 02_image007
式(5)、式(6)、式(7)中, E1 、E2 分別獨立地表示具有吸電子性的結構或取代基,D1 、D2 分別獨立地表示顯示出供電子性的結構或取代基。 L1 、L2 分別獨立地表示單鍵、或者經取代或未經取代的碳數6~24的芳香族烴基、經取代或未經取代的碳數3~17的芳香族雜環基、或該些的芳香族環連結而成的連結芳香族基。 o、p分別獨立地表示取代數,表示1~3的整數。
[化4]
Figure 02_image009
式(8)、式(9)中, Y分別獨立地表示單鍵、S、SO2 、O、N-R1 、或C=O的任一者。 Z1 分別獨立地表示B、P=O或P=S的任一者,Z2 、Z3 分別獨立地表示S、O、N-R1 、或C=O的任一者。 R1 分別獨立地表示重氫、鹵素、氰基、硝基、碳數1~20的烷基、碳數7~38的芳烷基、碳數2~20的烯基、碳數2~20的炔基、碳數2~40的二烷基胺基、碳數12~44的二芳基胺基、碳數14~76的二芳烷基胺基、碳數2~20的醯基、碳數2~20的醯氧基、碳數1~20的烷氧基、碳數2~20的烷氧基羰基、碳數2~20的烷氧基羰氧基、碳數1~20的烷基磺醯基、碳數6~18的芳香族烴基、碳數3~18的芳香族雜環基、或該些的芳香族環的多個連結而成的連結芳香族基。再者,於該些基具有氫原子的情況下,所述氫原子亦可經重氫或鹵素取代。 c分別獨立地表示0~4的整數,於c為2以上時,R1 彼此可鍵結而形成環。
所述通式(3)所表示的有機電場發光元件用聚合物理想的是滿足以下式(10)。 S1(P3)-T1(P3)≦0.50(eV)…(10) 此處, S1(P3):b=3時的聚合物的單重態激發能量(eV) T1(P3):b=3時的聚合物的三重態激發能量(eV)
所述有機電場發光元件用聚合物的主鏈的聚伸苯結構理想的是於間位、或鄰位進行連結。另外,40℃下的於甲苯中的溶解度理想的是0.1 wt%以上。
於所述有機電場發光元件用聚合物為溶劑不溶性的態樣中,可藉由熱或能量射線使為溶劑可溶性且於聚伸苯結構的末端或側鏈具有反應性基的有機電場發光元件用聚合物交聯及不溶解化。
另外,本發明為一種有機電場發光元件用組成物,其特徵在於:將所述有機電場發光元件用聚合物單獨、或與其他材料混合而溶解或分散於溶媒中而成。 進而,本發明為一種有機電場發光元件的製造方法,其特徵在於:包括對所述有機電場發光元件用組成物進行塗佈、製膜而成的有機層。 另外,本發明為一種有機電場發光元件,其特徵在於:具有包含所述有機電場發光元件用聚合物的有機層。
本發明的有機電場發光元件用聚合物由於具有源自作為主鏈的聚伸苯鏈的高結構穩定性,且於側鏈具有S1與T1的能量差小的結構單元,因此成為藉由TADF性顯現而顯示出高的發光效率的有機電場發光元件用材料,並且使用有由該材料形成的有機薄膜的有機電場發光元件顯示出高的發光效率及高的驅動穩定性。
另外,作為本發明的有機電場發光元件用聚合物的製膜方法,藉由單獨、或與其他材料混合而溶解或分散於同一溶劑中,並且以有機電場發光元件用組成物的形式用於製膜,從而可調整有機層內的電荷傳輸性或電洞與電子的載子平衡,實現性能更高的有機EL元件。
本發明的有機電場發光元件用聚合物在主鏈中具有聚伸苯結構,且包含所述通式(1)所表示的結構單元作為重複單元。針對每個重複單元而該結構單元可相同亦可不同。
通式(1)中,x表示於任意位置進行鍵結的伸苯基、或伸苯基的2個~6個於任意位置進行連結的連結伸苯基。較佳為伸苯基、或伸苯基的2個~4個進行連結的連結伸苯基,更佳為伸苯基、伸聯苯基、伸聯三苯基。 此處,所述伸苯基、連結伸苯基可具有取代基。另外,連結伸苯基中的伸苯基可於鄰位、間位、或對位進行連結,較佳為於鄰位、間位進行連結。
A為經取代或未經取代的碳數6~30的芳香族烴基、或碳數3~24的芳香族雜環基、或者該些的2個~6個連結而成的連結芳香族基。 A較佳為縮合雜環基或包含縮合雜環基的連結芳香族基。作為縮合雜環基,較佳為可列舉咔唑基或吲哚並咔唑基。
部分結構A表示將A-L-所鍵結的x取代為苯基(Ph)而成的A-L-Ph,該部分結構A滿足所述式(2)。 於設為S1(A)-T1(A)=ΔE(A)時,ΔE(A)為0.50 eV以下,較佳為0.40 eV以下,更佳為0.30 eV。 此處,S1(A)、T1(A)為部分構造A所示出的最低激發單重態能量S1與最低激發三重態能量能階T1,單位為eV。
本發明的有機電場發光元件用聚合物較佳為顯示出熱活化延遲螢光(TADF)特性,該特性是藉由引起激發能量自T1轉移到S1的逆系間交差來顯現。由於S1與T1越接近而越容易引起逆系間交差,因此S1與T1的差(S1-T1)較佳為小。
最低激發單重態能量(S1)與最低激發三重態能量(T1)可藉由已知的一般的實驗來確定,或者使用量子力學計算程式來算出。 於實驗性地進行確定的情況下,例如可藉由溶液或薄膜的光致發光(Photoluminescence,PL)特性來算出。例如,作為薄膜中的算出方法,將稀薄狀態的化合物的分散物製成薄膜後,於溫度5 K下評價利用N2雷射照射337 nm的光時的來自薄膜的發光光譜,藉此,獲得螢光發光及磷光發光。可根據該螢光發光波長及磷光發光波長求出各化合物的S1及T1。 另外,於使用量子力學計算程式進行算出的情況下,例如,可使用美國高斯(Gaussian)公司製造的量子化學計算程式高斯(Gaussian)16進行。於計算中,關於利用密度泛函理論(Density Functional Theory,DFT)且使用B3LYP作為泛函數、使用6-31G*作為基函數而最佳化的結構,可藉由含時密度函數理論(Time-Dependent Density Functional Theory,TD-DFT)來求出S1與T1的計算值。
L為單鍵或二價基。二價基為經取代或未經取代的碳數6~24的芳香族烴基、經取代或未經取代的碳數3~17的芳香族雜環基、或者該些的芳香族環的多個連結而成的連結芳香族基。較佳為單鍵、經取代或未經取代的碳數6~18的芳香族烴基、經取代或未經取代的碳數3~15的芳香族芳香族雜環基、或者該些的芳香族環的2個~6個連結而成的連結芳香族基。更佳為單鍵、經取代或未經取代的碳數6~12的芳香族烴基、經取代或未經取代的碳數3~12的芳香族芳香族雜環基、或者該些的芳香族環的2個~4個連結而成的連結芳香族基。
於本說明書中,連結芳香族基為經取代或未經取代的芳香族烴基、經取代或未經取代的芳香族雜環基的芳香族環藉由直接鍵結進行連結而成者,進行連結的芳香族環可相同亦可不同,另外,於芳香族環的3個以上進行連結的情況下,可為直鏈狀亦可為分支狀,鍵結(鍵)可自末端的芳香族環伸出,亦可自中間的芳香族環伸出。亦可具有取代基。連結芳香族基的碳數為構成連結芳香族基的經取代或未經取代的芳香族烴基、經取代或未經取代的芳香族雜環基可具有的碳數的總和。 芳香族環(Ar)的連結具體是指具有如下結構者。 Ar1-Ar2-Ar3-Ar4         (i) Ar5-Ar6(Ar7)-Ar8       (ii) 此處,Ar1~Ar8為芳香族烴基或芳香族雜環基(芳香族環),各芳香族環藉由直接鍵結進行鍵結。Ar1~Ar8獨立地變化,可為芳香族烴基、芳香族雜環基的任一者。而且,可如式(i)般為直鏈狀,亦可如式(ii)般為分支狀。式(1)中,L與x及A進行鍵結的位置可為末端的Ar1或Ar4,亦可為中間的Ar3或Ar6。
作為L為未經取代的芳香族烴基、芳香族雜環基或連結芳香族基時的具體例,可列舉:自苯、戊搭烯(pentalene)、茚(indene)、萘、薁、庚搭烯(heptalene)、辛搭烯(octalene)、吲丹烯(indacene)、乙烯合萘(acenaphthylene)、萉(phenalene)、菲、蒽、三茚(trindene)、螢蒽(fluoranthene)、醋菲烯(acephenanthrylene)、醋蒽烯(aceanthrylene)、聯伸三苯(triphenylene)、芘、䓛(chrysene)、四芬(tetraphene)、稠四苯(tetracene)、七曜烯(pleiadene)、苉(picene)、苝、戊芬(pentaphene)、稠五苯(pentacene)、四伸苯、膽蒽(cholanthrylene)、螺烯(helicene)、己芬(hexaphene)、玉紅省(rubicene)、蔻(coronene)、聯三伸萘(trinaphthylene)、庚芬(heptaphene)、吡蒽(pyranthrene)、呋喃、苯並呋喃、異苯並呋喃、呫噸、噁蒽(oxathrene)、迫呫噸並呫噸(peri-xanthenoxanthene)、噻吩、噻噸(thioxanthene)、噻蒽(thianthrene)、吩噁噻(phenoxathiin)、噻茚(thionaphthene)、異噻茚、並噻吩(thiophthene)、萘並噻吩(thiophanthrene)、吡咯、吡唑、碲唑(tellurazole)、硒唑(selenazole)、噻唑、異噻唑、噁唑、呋呫(furazan)、吡啶、吡嗪、嘧啶、噠嗪、三嗪、吲哚嗪、吲哚、吲哚並吲哚、異吲哚、吲唑、嘌呤、喹嗪、異喹啉、咪唑、萘啶、酞嗪、喹唑啉、苯並二氮呯(benzodiazepine)、喹噁啉、噌啉、喹啉、喋啶、啡啶(phenanthridine)、吖啶、呸啶(perimidine)、啡啉(phenanthroline)、吩嗪、咔啉(carboline)、啡碲(phenotellurazine)、啡硒(phenoselenazine)、啡噻嗪、啡噁嗪、奧沙拉嗪(anthyridine)、苯並噻唑、苯並咪唑、苯並噁唑、苯並異噁唑、苯並異噻唑等芳香族化合物、或該些的多個連結而成的芳香族化合物中去除氫而生成的基。較佳為可列舉:自苯、萘、蒽、聯伸三苯、芘、吡啶、吡嗪、嘧啶、噠嗪、三嗪、吲哚、吲哚並吲哚、喹啉、異喹啉、喹噁啉、喹唑啉、萘啶、或該些的2個~6個連結而成的化合物中去除氫而生成的基。
所述芳香族烴基、芳香族雜環基或連結芳香族基可具有取代基,作為該取代基,可較佳地列舉:重氫、鹵素、氰基、硝基、碳數1~20的烷基、碳數7~38的芳烷基、碳數2~20的烯基、碳數2~20的炔基、碳數2~40的二烷基胺基、碳數12~44的二芳基胺基、碳數14~76的二芳烷基胺基、碳數2~20的醯基、碳數2~20的醯氧基、碳數1~20的烷氧基、碳數2~20的烷氧基羰基、碳數2~20的烷氧基羰氧基、或碳數1~20的烷基磺醯基、碳數6~24的芳香族烴基、碳數3~17的芳香族雜環基。
再者,於本說明書中,關於在經取代或未經取代的芳香族烴基、經取代或未經取代的芳香族雜環基等中規定碳數的範圍時的碳數,是將取代基自碳數的計算中排除。然而,較佳為包含取代基在內而碳為所述碳數的範圍內。
R分別獨立地表示重氫、鹵素、氰基、硝基、碳數1~20的烷基、碳數7~38的芳烷基、碳數2~20的烯基、碳數2~20的炔基、碳數2~40的二烷基胺基、碳數12~44的二芳基胺基、碳數14~76的二芳烷基胺基、碳數2~20的醯基、碳數2~20的醯氧基、碳數1~20的烷氧基、碳數2~20的烷氧基羰基、碳數2~20的烷氧基羰氧基、碳數1~20的烷基磺醯基、碳數6~18的芳香族烴基、碳數3~18的芳香族雜環基、或該些的芳香族環的多個連結而成的連結芳香族基。再者,於該些基具有氫原子的情況下,該氫原子亦可經重氫或鹵素取代。R的較佳結構為碳數6~18的芳香族烴基、碳數3~18的芳香族雜環基、或該些的芳香族環的多個連結而成的連結芳香族基,更佳為碳數6~12的芳香族烴基、碳數3~12的芳香族雜環基。
R的具體例並無限定,作為烷基,可列舉甲基、乙基、丙基、丁基、戊基、己基、庚基、辛基、壬基、癸基等,作為芳烷基,可列舉苄基、吡啶基甲基、苯基乙基、萘甲基、萘乙基等,作為烯基,可列舉乙烯基、丙烯基、丁烯基、苯乙烯基等,作為炔基,可列舉乙炔基、丙炔基、丁炔基等,作為二烷基胺基,可列舉二甲基胺基、甲基乙基胺基、二乙基胺基、二丙基胺基等,作為二芳基胺基,可列舉二苯基胺基、萘基苯基胺基、二萘基胺基、二蒽基胺基、二菲基胺基等,作為二芳烷基胺基,可列舉二苄基胺基、苄基吡啶基甲基胺基、二苯基乙基胺基等,作為醯基,可列舉乙醯基、丙醯基、苯甲醯基、丙烯醯基、甲基丙烯醯基等,作為醯氧基,可列舉乙醯氧基、丙醯氧基、苯甲醯氧基、丙烯醯氧基、甲基丙烯醯氧基等,作為烷氧基,可列舉甲氧基、乙氧基、丙氧基、苯氧基、萘氧基等,作為烷氧基羰基,可列舉甲氧基羰基、乙氧基羰基、丙氧基羰基、苯氧基羰基、萘氧基羰基等,作為烷氧基羰氧基,可列舉甲氧基羰氧基、乙氧基羰氧基、丙氧基羰氧基、苯氧基羰氧基、萘氧基羰氧基等,作為烷基磺醯基,可列舉甲磺醯基(mesyl group)、乙基磺醯基、丙基磺醯基等,作為芳香族烴基、芳香族雜環基、連結芳香族基,除了價數不同以外,可列舉與L中所說明的基相同者。
a表示取代數,表示0~3的整數。
本發明的有機電場發光元件用聚合物亦可包含所述通式(3)所表示的結構單元。 通式(3)中,Y為式(3n)所表示的結構單元,Z為式(3n)所表示的結構單元,針對每個重複單元而該些結構單元可相同亦可不同。n、m表示存在莫耳比,為0.01≦n≦1、0≦m<0.99的範圍,b表示平均重複單元數,表示2~1,000的數。 x、A、L、R、a與通式(1)為相同含義。
B分別獨立地表示氫原子、經取代或未經取代的碳數6~24的芳香族烴基、經取代或未經取代的碳數3~18的芳香族雜環基、或該些的芳香族環的多個連結而成的連結芳香族基,且部分結構B的S1及T1滿足下述式(4)。 S1(B)-T1(B)>0.50 eV・0・・(4) 即,於設為S1(B)-T1(B)=ΔE(B)時,ΔE(B)超過0.50 eV。 此處, S1(B):部分結構B的最低激發單重態能量(eV) T1(B):部分結構B的最低激發三重態能量(eV) 部分結構B表示B-L-Ph。
本發明的有機電場發光元件用聚合物藉由適當地選擇部分結構A、部分結構B的結構,可控制發光效率或波長。 於期待源自部分結構A的發光的情況下,較佳為滿足下述式(10)、式(11)。 S1(B)-S1(A)≧0.10 eV…(10) T1(B)-T1(A)≧0.10 eV…(11) 於該情況下,存在莫耳比n、m較佳為0.03≦n≦1、0≦m≦0.97的範圍,更佳為0.05≦n≦1、0≦m≦0.95的範圍。
另一方面,藉由部分構造B中選擇滿足下述式(12)、式(13)的結構,可期待源自部分構造B的發光。 S1(A)-S1(B)≧0.10 eV…(12) T1(A)-T1(B)≧0.10 eV…(13) 於該情況下,存在莫耳比n、m較佳為0.10≦n≦0.99、0.01≦m≦0.90的範圍,更佳為0.20≦n≦0.99、0.01≦m≦0.80的範圍。
通式(1)或通式(3)所表示的聚合物中,作為針對每個重複單元而式(3n)的結構單元或式(3m)的結構單元不同時的例子,可列舉下述式(10)所表示的聚合物。 [化5]
Figure 02_image011
所述式(10)所表示的聚合物中,為所述式(3n)的結構單元分別以n1、n2的存在莫耳比具有A1與A2的結構單元、且所述式(3m)的結構單元分別以m1、m2的存在莫耳比具有B1與B2的結構單元的例子。 此處,存在莫耳比n1、n2的總和與通式(3)的n一致,存在莫耳比m1、m2的總和與m一致。 所述式(10)中,示出了式(3n)或式(3m)的結構單元包含不同的兩種結構單元的例子,但式(3n)或式(3m)的結構單元亦可分別獨立地藉由三種以上的不同的結構單元而重覆。
本發明的有機電場發光元件用聚合物必須包含通式(1)所表示的重複結構單元,但較佳為聚伸苯主鏈。 作為將各重複結構單元連結的基,與所述基L同樣地,可為單鍵、或者經取代或未經取代的芳香族烴基、或者經取代或未經取代的芳香族雜環基、或者該些的芳香族環連結而成的連結芳香族基,較佳為單鍵或伸苯基。
本發明的有機電場發光元件用聚合物可包含所述通式(1)所表示的結構單元以外的單元,可包含1莫耳%以上、較佳為5莫耳%以上的通式(1)所表示的結構單元。
本發明的有機電場發光元件用聚合物的重量平均分子量為500以上且500,000以下,就溶解性、塗佈製膜性、對熱、電荷、激子等的耐久性等的平衡的觀點而言,較佳為800以上且400,000以下,更佳為1,000以上且300,000以下。數量平均分子量(Mn)較佳為500以上且50,000以下,更佳為1,000以上且30,000以下,其比(Mw/Mn)較佳為1.00~5.00,更佳為1.50~4.00。
本發明的有機電場發光元件用可溶性聚合物中,可對通式(1)所表示的作為主鏈的聚伸苯結構的末端或側鏈、或者構成主鏈上所鍵結的R、L或A的基,賦予響應於熱或光等外部刺激而進行反應的反應性基。賦予有反應性取代基的聚合物可於塗佈製膜後藉由加熱或曝光等處理而不溶解化(40℃下的於甲苯中的溶解度小於0.5 wt%),可進行連續的塗佈積層製膜。 作為該反應性取代基,若為藉由熱或光等外部刺激而具有聚合、縮合、交聯、偶合等反應性的取代基,則並無特別限制,作為其具體例,有羥基、羰基、羧基、胺基、疊氮基、醯肼基、硫醇基、二硫醚基、酸酐、噁唑啉基、乙烯基、丙烯酸基、甲基丙烯酸基、鹵代乙醯基、氧雜環丙烷環、氧雜環丁烷環、環丙烷或環丁烷等環烷烴基、苯並環丁烯基等。於該些反應性取代基的兩種以上關聯而進行反應的情況下,賦予兩種以上的反應性取代基。
本發明的有機電場發光元件用可溶性聚合物可為溶劑可溶性,亦可為不溶性。若為可溶性,則容易進行利用塗佈法的成膜。若為不溶性,則可藉由分散於溶劑而進行利用塗佈的成膜。有利的是使用可溶性的有機電場發光元件用聚合物,於塗佈後使其交聯、硬化,製成硬化型的有機電場發光元件用聚合物。而且,可溶性及硬化型的任一種的聚合物均具有作為有機電場發光元件用的聚合物的特性。 於為可溶性的聚合物的情況下,40℃下的於甲苯中的溶解度較佳為0.1 wt%以上。
於表示本發明的有機電場發光元件用聚合物的所述通式(1)、或通式(3)中,作為A的較佳形態,有自所述式(5)~式(9)的任一者所表示的結構生成的基。A為自式(5)~式(9)結構中去除一個任意位置的氫原子而成的一價基。
式(5)、式(6)、式(7)中, E1 、E2 分別獨立地表示具有吸電子性的結構或取代基,D1 、D2 分別獨立地表示顯示出供電子性的結構或取代基。 L1 、L2 分別獨立地表示單鍵、或者經取代或未經取代的碳數6~24的芳香族烴基、經取代或未經取代的碳數3~17的芳香族雜環基、或該些的芳香族環連結而成的連結芳香族基。 o、p分別獨立地表示取代數,表示1~3的整數。
式(8)、式(9)中, Y分別獨立地表示單鍵、S、SO2 、O、N-R1 、或C=O的任一者。 Z1 分別獨立地表示B、P=O或P=S的任一者,Z2 、Z3 分別獨立地表示S、O、N-R1 、或C=O的任一者。 R1 分別獨立地表示重氫、鹵素、氰基、硝基、碳數1~20的烷基、碳數7~38的芳烷基、碳數2~20的烯基、碳數2~20的炔基、碳數2~40的二烷基胺基、碳數12~44的二芳基胺基、碳數14~76的二芳烷基胺基、碳數2~20的醯基、碳數2~20的醯氧基、碳數1~20的烷氧基、碳數2~20的烷氧基羰基、碳數2~20的烷氧基羰氧基、碳數1~20的烷基磺醯基、碳數6~18的芳香族烴基、碳數3~18的芳香族雜環基、或該些的芳香族環的多個連結而成的連結芳香族基。再者,於該些基具有氫原子的情況下,該氫原子亦可經重氫或鹵素取代。 c表示取代數,分別獨立地表示0~4的整數,於c為2以上時,R1 彼此可鍵結而形成環。
式(5)、式(6)、式(7)中,作為具有吸電子性的結構或取代基的具體例,可列舉:自迫呫噸並呫噸、噻噸、噻蒽、吩噁噻、噻茚、異噻茚、並噻吩、萘並噻吩、吡唑、碲唑、硒唑、噻唑、異噻唑、噁唑、噁二唑、噁三唑、吡啶、吡嗪、嘧啶、噠嗪、三嗪、吲哚嗪、異吲哚、嘌呤、喹嗪、異喹啉、咪唑、萘啶、酞嗪、喹唑啉、苯並二氮呯、喹噁啉、噌啉、喹啉、喋啶、啡啶、吖啶、呸啶、啡啉、吩嗪、啡碲、啡硒、奧沙拉嗪、苯並噻唑、苯並咪唑、苯並噁唑、苯並異噁唑、苯並異噻唑、芴酮、蒽醌、鄰苯二甲醯亞胺、苯並呋喃並嘧啶、吡啶、吡咯啶、吲哚嗪、苯並喹啉、三氟甲基、9,10-二氫吖啶(acridan)、經鹵素取代的芳香族烴、或經氰基取代的芳香族烴的芳香族化合物中去除氫而生成的基。較佳為可列舉:自吡啶、吡嗪、嘧啶、噠嗪、三嗪、喹啉、異喹啉、喹噁啉、喹唑啉、萘啶、或經氰基取代的芳香族烴化合物中去除氫而生成的基。於為未經取代的連結芳香族基的情況下,可列舉該些基的多個藉由直接鍵結進行鍵結而成的基,但並不限定於該些。
另外,作為具有供電子性的結構或取代基的例子,可列舉:自苯並呋喃、異苯並呋喃、呫噸、噁蒽、二苯並呋喃、噻噸、噻蒽、吩噁噻、噻茚、異噻茚、並噻吩、萘並噻吩、二苯並噻吩、吲哚並吲哚、吲哚並咔唑、咔唑、噁噻唑、啡啉、吩嗪、咔啉、啡碲、啡硒、啡噻嗪、啡噁嗪、奧沙拉嗪、苯並噻唑、吖啶、9,10-二氫吖啶、苯並噻吩並咔唑、苯並呋喃基咔唑、苯並咪唑、苯並噁唑、苯並異噁唑、或苯並異噻唑等芳香族化合物中去除氫而生成的基。較佳為可列舉:自咔唑、吲哚並咔唑、二苯並呋喃、二苯並噻吩、咔啉、啡噁嗪或啡噻嗪中去除氫而生成的基。於為未經取代的連結芳香族基的情況下,可列舉該些基的多個藉由直接鍵結進行鍵結而成的基,但並不限定於該些。
以下示出由式(5)、式(6)、式(7)所表示的結構生成的基的較佳的一例。 [化6]
Figure 02_image013
[化7]
Figure 02_image015
[化8]
Figure 02_image017
[化9]
Figure 02_image019
[化10]
Figure 02_image021
[化11]
Figure 02_image023
[化12]
Figure 02_image025
[化13]
Figure 02_image027
以下示出由式(8)、式(9)所表示的結構生成的基的一例。 [化14]
Figure 02_image029
本發明的有機電場發光元件用聚合物可為於重複單元中僅具有一種所述例示的部分結構的聚合物,亦可為具有多個不同的例示的部分結構的聚合物。另外,亦可包含具有所述例示的部分結構以外的部分結構的重複單元。
本發明的有機電場發光元件用聚合物可於主鏈的聚伸苯骨架中具有取代基R,於具有取代基R的情況下,就抑制軌道的擴展、實現高T1化的觀點而言,較佳為相對於主鏈的連結而於鄰位進行取代。以下例示取代基R的較佳的取代位置,連結結構及取代基R的取代位置並不限定於該些。 [化15]
Figure 02_image031
以下示出本發明的有機電場發光元件用聚合物的一例。 [化16]
Figure 02_image033
[化17]
Figure 02_image035
[化18]
Figure 02_image037
關於本發明的有機電場發光元件用聚合物,以下示出其應用例,但並不限定於該些使用形態。
本發明的有機電場發光元件用聚合物可溶解於一般的有機溶劑中,尤其是40℃下的於甲苯中的溶解度較佳為0.5 wt%以上,更佳為1 wt%以上。
本發明的有機電場發光元件用聚合物可含有於選自發光層、電洞注入層、電洞傳輸層、電子傳輸層、電子注入層、電洞阻擋層、電子阻擋層、激子阻擋層、及電荷產生層中的至少一層中,較佳為可用於發光層、電洞傳輸層、電子傳輸層、電子注入層、電洞阻擋層、電子阻擋層、激子阻擋層中,進而佳為可含有於發光層中。
本發明的有機電場發光元件用聚合物亦可單獨用作有機電場發光元件用材料,但藉由使用多種本發明的有機電場發光元件用化合物,或藉由與其他化合物混合而用作有機電場發光元件用材料,可進一步提高其功能、或彌補不充分的特性。可與本發明的有機電場發光元件用化合物混合使用的較佳的化合物並無特別限定,例如有可用作有機電場發光元件用材料的電洞注入層材料、電洞傳輸層材料、電子阻擋層材料、發光層材料、電洞阻擋層材料、電子傳輸層材料、或導電性高分子材料。此處所述的發光層材料包含具有電洞傳輸性、電子傳輸性或雙極性的主體材料、或磷光材料、螢光材料、熱活化延遲螢光材料等發光材料。
本發明的有機電場發光元件用聚合物可單獨、或與其他材料混合而溶解或分散於溶媒中而製成有機電場發光元件用組成物,其可用作有機電場發光元件用材料。
本發明的有機電場發光元件用材料的製膜方法並無特別限定,其中,作為較佳的製膜方法,可列舉印刷法。作為印刷法的具體例,有旋塗法、棒塗法、噴霧法、噴墨法等,但並不限定於該些。
於使用印刷法對本發明的有機電場發光元件用材料進行製膜的情況下,可在基板上塗佈使本發明的有機電場發光元件用材料溶解或分散於溶劑中而成的溶液(有機電場發光元件用組成物)後,進行加熱乾燥,藉此使溶劑揮發,從而形成有機層。此時,所使用的溶劑並無特別限定,較佳為使材料均勻地分散或溶解且為疏水性。所使用的溶劑可為一種,亦可為兩種以上的混合。
於使本發明的有機電場發光元件用材料溶解或分散於溶劑中而成的溶液中,作為本發明以外的化合物,可包含一種或兩種以上的有機電場發光元件用材料,亦可於不阻礙特性的範圍內包含表面改質劑、分散劑、自由基捕捉劑等添加劑或奈米填料。
其次,參照圖式對使用本發明的材料製作的元件的結構進行說明,但本發明的有機電場發光元件的結構並不限定於此。
圖1是表示本發明中所使用的一般的有機電場發光元件的結構例的剖面圖,1表示基板、2表示陽極、3表示電洞注入層、4表示電洞傳輸層、5表示電子阻擋層、6表示發光層、7表示電洞阻擋層、8表示電子傳輸層、9表示電子注入層、10表示陰極。本發明的有機EL元件中,亦可代替電子阻擋層或電洞阻擋層而與發光層鄰接地具有激子阻擋層。激子阻擋層亦可插入至發光層的陽極側、陰極側的任一側,亦可同時插入至兩側。另外,亦可具有波長不同的多個發光層。於本發明的有機電場發光元件中,具有陽極、發光層、以及陰極作為必需的層,但除了必需層以外亦可具有電洞注入傳輸層、電子注入傳輸層,進而亦可於發光層與電子注入傳輸層之間具有電洞阻擋層,亦可於發光層與電洞注入傳輸層之間具有電子阻擋層。再者,電洞注入傳輸層是指電洞注入層與電洞傳輸層的任一者或兩者,電子注入傳輸層是指電子注入層與電子傳輸層的任一者或兩者。
亦可為與圖1相反的結構,即於基板1上順次積層陰極10、電子注入層9、電子傳輸層8、電洞阻擋層7、發光層6、電子阻擋層5、電洞傳輸層4、電洞注入層3、陽極2,於該情況下,亦可視需要對層進行追加、省略。
-基板- 本發明的有機電場發光元件較佳為支撐於基板上。關於該基板,並無特別限制,例如可為玻璃、石英、氧化鋁、不鏽鋼(stainless steel,SUS)等無機材料,亦可為聚醯亞胺、聚萘二甲酸乙二酯(Polyethylene Naphthalate,PEN)、聚醚醚酮(Polyether Ether Ketone,PEEK)、聚對苯二甲酸乙二酯(Polyethylene Terephthalate,PET)等有機材料。基板可為硬質的板狀,亦可為柔性的膜狀。
-陽極- 作為有機電場發光元件中的陽極材料,可較佳地使用包含功函數(work function)大(4 eV以上)的金屬、合金、導電性化合物或該些的混合物的材料。作為此種電極材料的具體例,可列舉Au等金屬,CuI、氧化銦錫(Indium Tin Oxide,ITO)、SnO2 、ZnO等導電性透明材料。另外,亦可使用IDIXO(In2 O3 -ZnO)等非晶質,且可製成透明導電膜的材料。陽極可藉由蒸鍍或濺鍍等方法,使該些電極材料形成薄膜,藉由光微影法形成所期望的形狀的圖案,或者於並不很需要圖案精度的情況下(100 μm以上左右),亦可於所述電極材料的蒸鍍或濺鍍時,介隔所期望的形狀的遮罩而形成圖案。或者於使用如有機導電性化合物般的可塗佈的物質的情況下,亦可使用印刷方式、塗佈方式等濕式成膜法。於自該陽極取出發光的情況下,理想的是使透過率大於10%,另外,作為陽極的片電阻較佳為數百Ω/□以下。膜厚亦取決於材料,通常於10 nm~1000 nm、較佳為10 nm~200 nm的範圍內選擇。
-陰極- 另一方面,作為陰極材料,可使用包含功函數小(4 eV以下)的金屬(稱為電子注入性金屬)、合金、導電性化合物或該些的混合物的材料。作為此種電極材料的具體例,可列舉:鋁、鈉、鈉-鉀合金、鎂、鋰、鎂/銅混合物、鎂/銀混合物、鎂/鋁混合物、鎂/銦混合物、鋁/氧化鋁(Al2 O3 )混合物、銦、鋰/鋁混合物、稀土金屬等。該些中,自電子注入性及相對於氧化等的耐久性的方面考慮,適宜的是電子注入性金屬與作為功函數的值大於其且穩定的金屬的第二金屬的混合物,例如鎂/銀混合物、鎂/鋁混合物、鎂/銦混合物、鋁/氧化鋁(Al2 O3 )混合物、鋰/鋁混合物、鋁等。陰極可藉由如下方式而製作:藉由蒸鍍或濺鍍等方法而使該些陰極材料形成薄膜。另外,作為陰極,片電阻較佳為數百Ω/□以下,膜厚通常於10 nm~5 μm、較佳為50 nm~200 nm的範圍內選擇。再者,為了使所發出的光透過,若有機電場發光元件的陽極或陰極的任一者為透明或半透明,則發光亮度提高,從而有利。
另外,於陰極中以1 nm~20 nm的膜厚形成所述金屬後,於其上形成在陽極的說明中所列舉的導電性透明材料,藉此可製作透明或半透明的陰極,藉由應用該方法,可製作陽極與陰極這兩者具有透過性的元件。
-發光層- 發光層為於藉由自陽極及陰極的各個所注入的電洞及電子進行再結合而生成激子後進行發光的層,於發光層中包含發光性摻雜劑材料與主體材料。
本發明的有機電場發光元件用聚合物可適宜地用作發光材料或輔助發光的主體材料。本發明的有機電場發光元件用聚合物由於具有TADF特性,因此於用作發光材料時,可期待高的發光效率。 另外,即使於用作主體材料的情況下,藉由與S1比本發明的有機電場發光元件用聚合物低的螢光材料、或T1比本發明的有機電場發光元件用聚合物低的磷光材料組合,亦可期待高的發光效率。 於用作發光材料、或主體材料的情況下,本發明的有機電場發光元件用聚合物可單獨使用,或者亦可將多種聚合物混合而使用。進而,亦可併用一種或多種本發明的材料以外的發光材料、或主體材料。
可使用的主體材料並無特別限定,較佳為具有電洞傳輸能力、電子傳輸能力、且防止發光的長波長化、並且具有高的玻璃轉移溫度的化合物。
此種其他主體材料藉由大量專利文獻等而已知,因此可自該些中選擇。主體材料的具體例並無特別限定,可列舉:吲哚衍生物、咔唑衍生物、吲哚並咔唑衍生物、三唑衍生物、噁唑衍生物、噁二唑衍生物、咪唑衍生物、聚芳基烷烴衍生物、吡唑啉衍生物、吡唑酮衍生物、苯二胺衍生物、芳基胺衍生物、經胺基取代的查耳酮衍生物、苯乙烯基蒽衍生物、芴酮衍生物、腙衍生物、芪衍生物、矽氮烷衍生物、芳香族三級胺化合物、苯乙烯基胺化合物、芳香族二亞甲基系化合物、卟啉系化合物、蒽醌二甲烷衍生物、蒽酮衍生物、二苯基醌衍生物、二氧化噻喃衍生物、萘苝等雜環四羧酸酐、酞菁衍生物、8-羥基喹啉衍生物的金屬錯合物或金屬酞菁、苯並噁唑或苯並噻唑衍生物的金屬錯合物所代表的各種金屬錯合物、聚矽烷系化合物、聚(N-乙烯基咔唑)衍生物、苯胺系共聚物、噻吩寡聚物、聚噻吩衍生物、聚伸苯伸乙烯衍生物、聚芴衍生物等高分子化合物等。
於將本發明的有機電場發光元件用聚合物用作發光層材料的情況下,其製膜方法較佳為在製成溶解於溶劑中而成的溶液後塗佈於電洞注入傳輸層上、或電子阻擋層上並進行乾燥的印刷法。可藉由該些方法形成發光層。
於將本發明的有機電場發光元件用聚合物用作發光層材料並進行蒸鍍而形成有機層的情況下,可自不同的蒸鍍源與本發明的材料一起蒸鍍其他主體材料、及摻雜劑,亦可於蒸鍍前預混合而製成預混合物,藉此,自一個蒸鍍源同時蒸鍍多個主體材料或摻雜劑。
於將本發明的有機電場發光元件用聚合物用作發光層材料並利用印刷法形成發光層的情況下,進行塗佈的溶液除了包含本發明的有機電場發光元件用聚合物以外,亦可包含主體材料、及摻雜劑材料、添加劑等。於使用包含本發明的有機電場發光元件用聚合物的溶液進行塗佈製膜的情況下,成為其基底的電洞注入傳輸層中所使用的材料較佳為相對於發光層溶液中所使用的溶劑的溶解性低、或者藉由交聯或聚合而不溶解化。
發光性摻雜劑材料若為發光材料,則並無特別限定,作為具體例,可列舉:螢光發光摻雜劑、磷光發光摻雜劑、延遲螢光發光摻雜劑、f-f躍遷發光摻雜劑等。另外,該些發光性摻雜劑可僅含有一種,亦可含有兩種以上的摻雜劑。
作為磷光發光摻雜劑,可為含有有機金屬錯合物者,所述有機金屬錯合物包含選自釕、銠、鈀、銀、錸、鋨、銥、鉑及金中的至少一種金屬。具體而言,可適宜地使用於「美國化學會誌(J. Am. Chem. Soc.)」2001,123,4304或日本專利特表2013-53051號公報中所記載的銥錯合物,但並不限定於該些。另外,相對於主體材料,磷光發光摻雜劑材料的含量較佳為0.1 wt%~30 wt%,更佳為1 wt%~20 wt%。
磷光發光摻雜劑材料並無特別限定,具體可列舉如下例子。 [化19]
Figure 02_image039
於使用螢光發光摻雜劑的情況下,作為螢光發光摻雜劑,並無特別限定,例如可列舉:苯並噁唑衍生物、苯並噻唑衍生物、苯並咪唑衍生物、苯乙烯基苯衍生物、聚苯基衍生物、二苯基丁二烯衍生物、四苯基丁二烯衍生物、萘二甲醯亞胺衍生物、香豆素衍生物、縮合芳香族化合物、紫環酮衍生物、噁二唑衍生物、噁嗪衍生物、醛連氮衍生物、吡咯啶衍生物、環戊二烯衍生物、雙苯乙烯基蒽衍生物、喹吖啶酮衍生物、吡咯並吡啶衍生物、噻二唑並吡啶衍生物、苯乙烯基胺衍生物、二酮基吡咯並吡咯衍生物、芳香族二次甲基化合物、8-羥基喹啉衍生物的金屬錯合物或吡咯亞甲基衍生物的金屬錯合物、稀土錯合物、過渡金屬錯合物所代表的各種金屬錯合物等,聚噻吩、聚伸苯、聚伸苯伸乙烯等聚合物化合物,有機矽烷衍生物等。較佳為可列舉:縮合芳香族衍生物、苯乙烯基衍生物、二酮基吡咯並吡咯衍生物、噁嗪衍生物、吡咯亞甲基金屬錯合物、過渡金屬錯合物或鑭系錯合物,更佳為可列舉:萘、芘、䓛、聯伸三苯、苯並[c]菲、苯並[a]蒽、稠五苯、苝、螢蒽、苊並螢蒽、二苯並[a,j]蒽、二苯並[a,h]蒽、苯並[a]萘、稠六苯、萘並[2,1-f]異喹啉、α-萘並啡啶、菲並噁唑、喹啉並[6,5-f]喹啉、苯並萘並噻吩等。該些亦可具有烷基、芳基、芳香族雜環基或二芳基胺基作為取代基。另外,相對於主體材料,螢光發光摻雜劑材料的含量較佳為0.1重量%~20重量%,更佳為1重量%~10重量%。
於使用熱活化延遲螢光發光摻雜劑的情況下,作為熱活化延遲螢光發光摻雜劑,並無特別限定,可列舉錫錯合物或銅錯合物等金屬錯合物,或於WO2011/070963號公報中所記載的吲哚並咔唑衍生物、於「自然(Nature)」2012,492,234中所記載的氰基苯衍生物、咔唑衍生物、於「自然光子學(Nature Photonics)」2014,8,326中所記載的吩嗪衍生物、噁二唑衍生物、三唑衍生物、碸衍生物、啡噁嗪衍生物、吖啶衍生物等。另外,相對於主體材料,熱活化延遲螢光發光摻雜劑材料的含量較佳為0.1%~90%,更佳為1%~50%。
作為f-f躍遷發光摻雜劑,可為含有有機金屬錯合物者,所述有機金屬錯合物包含選自釔、鑭、鈰、鐠、釹、釤、銪、釓、鋱、鏑、鉺、銩、鐿中的至少一種金屬。具體而言,可適宜地使用WO2012/150712A或WO2015/002295A中所記載的銪錯合物,但並不限定於該些。另外,相對於主體材料,f-f躍遷發光摻雜劑材料的含量較佳為0.1 wt%~30 wt%,更佳為0.5 wt%~20 wt%。
-注入層- 注入層是為了降低驅動電壓或提高發光亮度而設於電極與有機層間的層,因此有電洞注入層與電子注入層,亦可存在於陽極與發光層或電洞傳輸層之間、及陰極與發光層或電子傳輸層之間。注入層可視需要而設置。
-電洞阻擋層- 關於電洞阻擋層,廣義而言,具有電子傳輸層的功能,包含具有傳輸電子的功能且傳輸電洞的能力明顯小的電洞阻擋材料,可藉由傳輸電子且阻擋電洞而提高發光層中的電子與電洞的再結合概率。
於電洞阻擋層中,可使用本發明的有機電場發光元件用材料,亦可使用公知的電洞阻擋層材料。
-電子阻擋層- 關於電子阻擋層,廣義而言,具有電洞傳輸層的功能,可藉由傳輸電洞且阻擋電子而提高發光層中的電子與電洞再結合的概率。
於電子阻擋層中,可使用本發明的有機電場發光元件用材料,亦可使用公知的電子阻擋層材料,另外,可視需要而使用後述的電洞傳輸層的材料。電子阻擋層的膜厚較佳為3 nm~100 nm,更佳為5 nm~30 nm。
-激子阻擋層- 激子阻擋層為用以阻擋於發光層內由於電洞與電子再結合而生成的激子擴散至電荷傳輸層的層,藉由插入本層,可將激子有效率地封入於發光層內,可使元件的發光效率提高。激子阻擋層可於兩個以上的發光層鄰接的元件中,插入至鄰接的兩個發光層之間。
作為激子阻擋層的材料,可使用公知的激子阻擋層材料。例如可列舉1,3-二咔唑基苯(mCP)或雙(2-甲基-8-羥基喹啉)-4-苯基苯酚鋁(III)(BAlq)。
-電洞傳輸層- 電洞傳輸層包含具有傳輸電洞的功能的電洞傳輸材料,電洞傳輸層可設置單層或多層。
電洞傳輸材料為具有電洞的注入或傳輸、電子的障壁性的任一者的材料,可為有機物、無機物的任一者。於電洞傳輸層中,可使用本發明的有機電場發光元件用材料,亦可自先前公知的化合物中選擇任意者而使用。作為公知的電洞傳輸材料,例如可列舉:卟啉衍生物、芳基胺衍生物、三唑衍生物、噁二唑衍生物、咪唑衍生物、聚芳基烷烴衍生物、吡唑啉衍生物及吡唑酮衍生物、苯二胺衍生物、芳基胺衍生物、經胺基取代的查耳酮衍生物、噁唑衍生物、苯乙烯基蒽衍生物、芴酮衍生物、腙衍生物、芪衍生物、矽氮烷衍生物、苯胺系共聚物、以及導電性高分子寡聚物、尤其是噻吩寡聚物等,較佳為使用卟啉衍生物、芳基胺衍生物及苯乙烯基胺衍生物,更佳為使用芳基胺化合物。
-電子傳輸層- 電子傳輸層包含具有傳輸電子的功能的材料,電子傳輸層可設置單層或多層。
作為電子傳輸材料(亦存在兼作電洞阻擋材料的情況),只要具有將自陰極注入的電子傳達至發光層的功能即可。於電子傳輸層中,可自先前公知的化合物中選擇任意者而使用,例如可列舉:萘、蒽、啡啉等多環芳香族衍生物、三(8-羥基喹啉)鋁(III)衍生物、氧化膦衍生物、經硝基取代的芴衍生物、二苯基醌衍生物、二氧化噻喃衍生物、碳二醯亞胺、亞芴基甲烷衍生物、蒽醌二甲烷及蒽酮衍生物、聯吡啶衍生物、喹啉衍生物、噁二唑衍生物、苯並咪唑衍生物、苯並噻唑衍生物、吲哚並咔唑衍生物等。進而,亦可使用將該些材料導入至高分子鏈或將該些材料作為高分子的主鏈的高分子材料。 [實施例]
以下,藉由實施例對本發明更詳細地進行說明,但本發明並不限定於該些實施例,只要不超出其主旨,則可以多種形態實施。
部分結構A、部分結構B的S1以及T1是使用美國高斯(Gaussian)公司製造的量子化學計算程式高斯(Gaussian)16進行。於計算中,關於利用密度泛函理論(DFT)且使用B3LYP作為泛函數、使用6-31G*作為基函數而最佳化的結構,可藉由含時密度函數理論(TD-DFT)來算出S1與T1的計算值。
聚合物的分子量及分子量分佈測定 所合成的聚合物的分子量及分子量分佈測定是使用凝膠滲透層析儀(Gel Permeation Chromatograph,GPC)(東曹(Tosoh)製造,HLC-8120GPC)並以溶媒:四氫呋喃(tetrahydrofuran,THF)、流量:1.0 ml/min、管柱溫度:40℃進行。聚合物的分子量是使用基於單分散聚苯乙烯的標準曲線並作為聚苯乙烯換算分子量來算出。
聚合物的溶解性評價 利用以下方法評價所合成的聚合物的溶解性。以成為0.5 wt%的濃度的方式與甲苯混合,於室溫下進行30 min超音波處理。進而,於室溫下靜置1 h後,以目視進行確認。關於判定,溶液中若無不溶物的析出,則設為○,若有不溶物,則設為×。
以下,示出藉由縮聚而合成的例子,但聚合法並不限定於該些,亦可為自由基聚合法、離子聚合法等其他聚合法。
實施例1 經由中間物A、中間物B、中間物C、聚合中間物A、聚合中間物B來合成聚合物P-4。 (中間物A的合成) [化20]
Figure 02_image041
於氮氣環境下,加入5,12-二氫吲哚並[3,2-a]咔唑5.13 g(20.0 mmol)、2-(2-氟苯基)-4,6-二苯基-1,3,5-三嗪7.21 g(22.0 mmol)、碳酸銫32.61 g(100.1 mmol)、N-N-二甲基乙醯胺(脫水)100 ml並進行攪拌。其後,加熱至140℃,攪拌24小時。將反應溶液冷卻至室溫後,對無機物進行過濾分離。對濾液進行減壓乾燥後,藉由管柱層析進行精製,獲得淡黃色粉末的中間物A 8.1 g(14.4 mmol,產率71.8%)。
(中間物B的合成) [化21]
Figure 02_image043
於氮氣環境下,加入中間物A 2.00 g(3.5 mmol)、3,5-二溴碘苯1.54 g(4.3 mmol)、碘化銅0.02 g(0.1 mmol)、磷酸三鉀3.77 g(17.7 mmol)、反式-1,2-環己烷二胺0.16 g(1.4 mmol)、1,4-二噁烷10 ml並進行攪拌。其後,加熱至130℃,攪拌72小時。將反應溶液冷卻至室溫後,對無機物進行過濾分離。對濾液進行減壓乾燥後,藉由管柱層析進行精製,獲得淡黃色粉末的中間物B 2.10 g(2.6 mmol,產率74.2%)。
(中間物C的合成) [化22]
Figure 02_image045
於氮氣環境下,加入2,6-二溴甲苯5.00 g(20.0 mmol)、雙頻哪醇合二硼(bispinacolato diboron)12.19 g(48.0 mmol)、[1,1'-雙(二苯基膦基)二茂鐵]鈀(II)二氯化物 二氯甲烷加成物0.98 g(1.2 mmol)、乙酸鉀11.78 g(120.0 mmol)、二噁烷100 ml並進行攪拌。其後,加熱至130℃,攪拌6小時。將反應溶液冷卻至室溫,添加水進行攪拌後,回收有機層。添加硫酸鎂與活性碳,進行攪拌後,對固體物進行過濾分離。將溶媒減壓餾去,對濾液進行濃縮後,利用己烷進行再結晶,獲得淡茶色粉末的中間物C 4.78 g(13.9 mmol,產率69.4%)。
(聚合物P-4的合成) [化23]
Figure 02_image047
步驟1)加入中間物B 2.00 g(2.5 mmol)、中間物C 0.86 g(2.5 mmol)、四-三苯基膦鈀0.09 g(0.08 mmol)、碳酸鉀1.73 g(12.5 mmol)、甲苯5 ml/乙醇2.5 ml/水2.5 ml並進行攪拌。其後,加熱至90℃,攪拌4 h。將反應溶液冷卻至室溫後,回收沈澱物與有機層。於有機層中加入乙醇,將所析出的析出物與沈澱物一起回收,藉由管柱層析進行精製,獲得淡黃色粉末的聚合中間物A。 步驟2)代替所述步驟1的中間物B而使用聚合中間物A,代替中間物C而使用3-溴苯並環丁烯,進行相同的操作,獲得淡黃色粉末的聚合中間物B。 步驟3)代替所述步驟2的聚合中間物A而使用聚合中間物B,代替3-溴苯並環丁烯而使用苯並環丁烯硼酸頻哪醇酯,進行與所述相同的操作,獲得1.5 g的無色粉末的聚合物P-4。所獲得的聚合物P-4的重量平均分子量Mw=11,710、數量平均分子量Mn=3,450、Mw/Mn=3.39。 將於室溫下利用氙燈對聚合物P-4的薄膜照射340 nm的光時的來自薄膜的發光光譜示於圖2中。
實施例2 經由中間物D、中間物E、中間物F、中間物G、中間物H及聚合中間物C、聚合中間物D來合成聚合物P-13。
(中間物D的合成) [化24]
Figure 02_image049
於氮氣環境下,加入9-苯基-9H,9'H-3,3'-聯咔唑8.15 g(20.0 mmol)、3,5-二溴碘苯9.38 g(25.9 mmol)、碘化銅0.11 g(0.6 mmol)、磷酸三鉀21.17 g(99.8 mmol)、反式-1,2-環己烷二胺0.91 g(8.0 mmol)、1,4-二噁烷80 ml並進行攪拌。其後,加熱至120℃,攪拌24小時。將反應溶液冷卻至室溫後,對無機物進行過濾分離。對濾液進行減壓乾燥後,藉由管柱層析進行精製,獲得淡黃色粉末的中間物D 9.60 g(14.9 mmol,產率74.9%)。
(中間物E的合成) [化25]
Figure 02_image051
於氮氣環境下,加入聯咔唑3.33 g(10.0 mmol)、4-溴苯並環丁烯1.83 g(10.0 mmol)、碘化銅0.057 g(0.30 mmol)、磷酸三鉀10.63 g(50.1 mmol)、反式-1,2-環己烷二胺0.46 g(4.01 mmol)、1,4-二噁烷30 ml並進行攪拌。其後,加熱至130℃,攪拌24小時。將反應溶液冷卻至室溫後,對無機物進行過濾分離。對濾液進行減壓乾燥後,藉由管柱層析進行精製,獲得白色粉末的中間物E 3.57 g(8.22 mmol,產率82.0%)。
(中間物F的合成) [化26]
Figure 02_image053
於氮氣環境下,加入中間物E 2.17 g(5.0 mmol)、1,3-二溴-5-碘苯1.81 g(5.0 mmol)、碘化銅0.029 g(0.15 mmol)、磷酸三鉀5.30 g(25.0 mmol)、反式-1,2-環己烷二胺0.23 g(2.0 mmol)、1,4-二噁烷20 ml並進行攪拌。其後,加熱至110℃,攪拌24小時。將反應溶液冷卻至室溫後,對無機物進行過濾分離。對濾液進行減壓乾燥後,藉由管柱層析進行精製,獲得淡黃色粉末的中間物F 2.55 g(3.81 mmol,產率76.4%)。
(中間物G的合成) [化27]
Figure 02_image055
於氮氣環境下,加入5,12-二氫吲哚並[3,2-a]咔唑10.00 g(39.0 mmol)、2-(4-氟苯基)-4,6-二苯基-1,3,5-三嗪14.05 g(42.9 mmol)、碳酸銫63.56 g(195.1 mmol)、N-N-二甲基乙醯胺(脫水)200 ml並進行攪拌。其後,加熱至140℃,攪拌24小時。將反應溶液冷卻至室溫後,對無機物進行過濾分離。對濾液進行減壓乾燥後,藉由管柱層析進行精製,獲得淡黃色粉末的中間物G 18.8 g(33.4 mmol,產率85.5%)。
(中間物H的合成) [化28]
Figure 02_image057
於氮氣環境下,加入中間物G 5.65 g(10.0 mmol)、3,5-二溴碘苯4.35 g(12.0 mmol)、碘化銅0.57 g(0.3 mmol)、磷酸三鉀10.64 g(50.1 mmol)、反式-1,2-環己烷二胺0.46 g(4.0 mmol)、1,4-二噁烷30 ml並進行攪拌。其後,加熱至130℃,攪拌72小時。將反應溶液冷卻至室溫後,對無機物進行過濾分離。對濾液進行減壓乾燥後,藉由管柱層析進行精製,獲得淡黃色粉末的中間物H 5.6 g(7.0 mmol,產率70.1%)。
(聚合物P-13的合成) [化29]
Figure 02_image059
步驟1)加入中間物C 1.65 g(5.0 mmol)、中間物D 0.67 g(1.0 mmol)、中間物F 1.61 g(2.5 mmol)、中間物H 1.20 g(1.5 mmol)、四-三苯基膦鈀0.17 g(0.15 mmol)、碳酸鉀2.07 g(15.0 mmol)、甲苯30 ml/乙醇15 ml/水15 ml並進行攪拌。其後,加熱至90℃,攪拌24 h。將反應溶液冷卻至室溫後,回收沈澱物與有機層。於有機層中加入乙醇,將所析出的析出物與沈澱物一起回收,藉由管柱層析進行精製,獲得淡黃色粉末的聚合中間物C。 步驟2)代替所述步驟1的中間物D、中間物F、中間物H而使用聚合中間物C,代替中間物C而使用碘苯,進行相同的操作,獲得淡黃色粉末的聚合中間物D。 步驟3)代替所述步驟2的聚合中間物C而使用聚合中間物D,代替碘苯而使用苯基硼酸,進行與所述相同的操作,獲得1.2 g的無色粉末的聚合物P-13。所獲得的聚合物P-13的重量平均分子量Mw=19,110、數量平均分子量Mn=4,930、Mw/Mn=3.88。
實施例3~實施例5、比較例1、比較例2 藉由與所述類似的合成方法合成以下聚合物。 [化30]
Figure 02_image061
關於所述實施例中所獲得的聚合物、以及為了進行比較而合成的2-5、2-6,算出由下述式算出的ΔE(eV)。 ΔE(A)=S1(A)-T1(A) ΔE(B)=S1(B)-T1(B) 將計算結果示於表1中,將GPC測定結果、及溶解性評價結果示於表2中。將ΔE滿足0.5 eV以下的情況設為ΔE(A),將ΔE超過0.5 eV的情況設為ΔE(B)。
[表1]
  聚合物 ΔE(A) ΔE(B)
實施例1 P-4 0.03 -
實施例2 P-13 0.19 0.73
實施例3 P-1 0.20 -
實施例4 P-7 0.17 0.73
實施例5 P-12 0.03 -
比較例1 2-5 - 0.73/0.72
比較例2 2-6 - 0.51
[表2]
  聚合物 Mw Mn Mw/Mn 溶解性
實施例6 P-4 11710 3450 3.39
實施例7 P-13 19110 4930 3.88
實施例8 P-1 6521 3210 2.03
實施例9 P-7 4547 2771 1.64
實施例10 P-12 23115 5348 4.32
比較例3 2-5 15433 3842 4.02
比較例4 2-6 21238 5455 3.89
以下的實施例及比較例中所記載的化合物編號對應於所述例示聚合物中所標註的編號、以及下述化合物中所標註的編號。 [化31]
Figure 02_image063
實施例11、實施例12、比較例5 使用聚合物P-4、聚合物P-13及用於進行比較的聚合物2-5,進行光學評價。將聚合物溶解於溶媒中(試濃度:10-5 [mol/l]、溶媒:甲苯),使用濱松光子(Hamamatsu Photonics)(股)製造的絕對PL量子產率測定裝置(C11347-01)進行氮氣置換前、以及氮氣置換實施後的PL量子產率測定。將結果示於表3中。
[表3]
  聚合物 量子產率 氮氣置換前 量子產率 氮氣置換後
實施例11 P-4 15% 79%
實施例12 P-13 50% 55%
比較例5 2-5 40% 40%
得知:實施例11、實施例12中,藉由氮氣置換而量子產率提高,為延遲螢光發光性的材料特有的傾向,本發明的聚合物可期待基於熱活化延遲螢光發光的高的量子產率。
實施例13 使用聚合物P-4進行光學評價。於經溶媒清洗、UV臭氧處理的石英基板上,以3:7的重量比將聚合物P-4與作為主體的聚合物2-6混合,溶解於甲苯中並製備成2 wt%溶液,利用旋塗法進行製膜。使用濱松光子(Hamamatsu Photonics)(股)製造的絕對PL量子產率測定裝置(C11347-01)測定所製成的基板的量子產率。對所獲得的發光光譜的極大峰值波長進行時間分解,以τp表示即時螢光的發光時間(發光壽命),以τd表示延遲螢光的發光時間(發光壽命)。另外,以λmax表示發光光譜的極大發光波長。將結果示於表4中。
實施例14、實施例15、比較例6、比較例7、比較例8 亦利用與實施例13相同的方法對聚合物P-13、聚合物P-1、及用於進行比較的化合物2-1、化合物2-2、化合物2-3進行評價。
[表4]
  化合物或聚合物 主體 量子產率 τp τd λmax
實施例13 P-4 2-6 87% 33 ns 2.6 us 495 nm
實施例14 P-13 2-6 91% 17 ns 11 us 485 nm
實施例15 P-1 2-6 94% 9 ns 19 us 484 nm
比較例6 2-1 2-6 74% 39 ns 3.1 us 504 nm
比較例7 2-2 2-6 91% 14 ns 10 us 489 nm
比較例8 2-3 2-6 95% 10 ns 20 us 490 nm
通常,於經聚合物化的情況下,存在發光波長的長波長化、效率降低或未顯現出TADF性等問題,但得知本發明的聚合物為不會損及效率或發光波長、且有塗佈製膜性、並且藉由熱活化延遲螢光特性而顯現出高的量子產率的材料。
實施例16 於經溶媒清洗、UV臭氧處理的包含膜厚150 nm的帶ITO的玻璃基板上,以膜厚25 nm對聚(3,4-伸乙基二氧基噻吩)/聚苯乙烯磺酸(PEDOT/PSS):(H. C.世泰科(H. C. Starck)股份有限公司製造,商品名:庫來比奧斯(Clevios)PCH8000)進行製膜並作為電洞注入層。其次,將以HT-1:BBPPA=5:5(莫耳比)的比率混合的混合物溶解於甲苯中,製備成0.4 wt%溶液,利用旋塗法以10 nm進行製膜。此外,於厭氧條件下、150℃下,利用加熱板加熱1小時,進行硬化。該熱硬化膜為具有交聯結構的膜,不溶於溶劑。該熱硬化膜為電洞傳輸層(Hole Transport Layer,HTL)。其次,將聚合物2-5溶解於甲苯中,製備成0.4 wt%溶液,利用旋塗法以10 nm進行製膜。此外,於厭氧條件下、230℃下,利用加熱板以1小時進行溶媒去除,進行加熱。該經加熱的熱為電子阻擋層(Electron Blocking Layer,EBL),不溶於溶劑。而且,使用聚合物2-6作為主體,使用聚合物P-4作為發光摻雜劑,以主體:摻雜劑的重量比為70:30的方式製備甲苯溶液(1.0 wt%),利用旋塗法以40 nm進行製膜而作為發光層後,於厭氧條件下、230℃下,利用加熱板加熱1小時,進行硬化。其後,使用真空蒸鍍裝置,以35 nm對Alq3 進行製膜,且以膜厚170 nm對LiF/Al進行製膜而作為陰極,對該元件於手套箱內進行密封,藉此,製作有機電場發光元件。
比較例7 於實施例16中,使用聚合物2-6作為主體,使用化合物2-1作為發光摻雜劑,除此以外,同樣地製作有機EL元件。
對所述實施例及比較例中所製作的有機EL元件連接外部電源並施加直流電壓,結果,觀測到源自摻雜劑的發光光譜。此時,比較例7的驅動電流5 mA/cm2 下的外部量子效率(External Quantum Efficiency,EQE)為9.1%,極大發光波長(λmax)為498 nm。將與實施例16的比較結果示於表5中。
[表5]
主體 聚合物 摻雜劑 λmax (nm) EQE (%)
實施例16 2-5 P-4 494 11.2
比較例7 2-6 2-1 498 9.1
得知,本發明的聚合物作為摻雜劑材料而顯示出高的發光效率。
實施例17 於實施例16中,使用聚合物P-13作為主體,使用Ir(ppy)3 作為發光摻雜劑,除此以外,同樣地製作有機EL元件。
比較例8 於實施例16中,使用將聚合物2-6與化合物2-8以7:3混合而成的材料作為主體,使用Ir(ppy)3 作為發光摻雜劑,除此以外,同樣地製作有機EL元件,進行評價。將結果示於表6中。
[表6]
主體 摻雜劑 λmax (nm) EQE (%)
實施例17 P-13 Ir(ppy)3 530 11.8
比較例8 2-6/2-8 Ir(ppy)3 530 10.7
得知,本發明的聚合物作為磷光主體材料而顯示出高的發光效率。
實施例18 於實施例16中,使用聚合物P-4作為主體,使用化合物2-7作為發光摻雜劑,並且以主體:摻雜劑的重量比成為99:1的方式進行製膜,除此以外,同樣地製作有機EL元件。
比較例9 於實施例16中,使用聚合物2-6作為主體,使用化合物2-7作為發光摻雜劑,並且以主體:摻雜劑的重量比成為99:1的方式進行製膜,除此以外,同樣地製作有機EL元件。將利用與實施例16相同的方法進行元件評價而得的結果示於表7中。
[表7]
主體 聚合物 摻雜劑 λmax (nm) EQE (%)
實施例18 P-4 2-7 525 7.4
比較例9 2-6 2-7 525 3.4
得知,本發明的聚合物作為螢光主體材料而顯示出高的發光效率。
根據以上結果,得知,若使用本發明的有機電場發光元件用聚合物作為有機EL材料,則可進行塗佈積層製膜,並且可製作顯示出高效率的發光特性的元件。 [產業上的可利用性]
使用有本發明的有機電場發光元件用聚合物的有機電場發光元件顯示出高的發光效率及高的驅動穩定性。
1:基板 2:陽極 3:電洞注入層 4:電洞傳輸層 5:電子阻擋層 6:發光層 7:電洞阻擋層 8:電子傳輸層 9:電子注入層 10:陰極
圖1是表示有機EL元件的一例的示意剖面圖。 圖2是有機電場發光元件用聚合物的發光光譜。
1:基板
2:陽極
3:電洞注入層
4:電洞傳輸層
5:電子阻擋層
6:發光層
7:電洞阻擋層
8:電子傳輸層
9:電子注入層
10:陰極

Claims (11)

  1. 一種有機電場發光元件用聚合物,其特徵在於:在主鏈中具有聚伸苯結構,且包含下述通式(1)所表示的結構單元作為重複單元,針對每個重複單元而所述結構單元可相同亦可不同,並且所述聚合物的重量平均分子量為500以上且500,000以下, [化1]
    Figure 03_image065
    此處, x表示於任意位置進行鍵結的伸苯基、或伸苯基的2個~6個於任意位置進行連結而成的連結伸苯基; L分別獨立地表示單鍵、經取代或未經取代的碳數6~24的芳香族烴基、或者經取代或未經取代的碳數3~17的芳香族雜環基; A分別獨立地為經取代或未經取代的碳數6~30的芳香族烴基、碳數3~24的芳香族雜環基、或者該些的2個~6個連結而成的連結芳香族基,且滿足下述式(2); L、A具有取代基時的取代基分別獨立地為選自重氫、鹵素、氰基、硝基、碳數1~20的烷基、碳數7~38的芳烷基、碳數2~20的烯基、碳數2~20的炔基、碳數2~40的二烷基胺基、碳數12~44的二芳基胺基、碳數14~76的二芳烷基胺基、碳數2~20的醯基、碳數2~20的醯氧基、碳數1~20的烷氧基、碳數2~20的烷氧基羰基、碳數2~20的烷氧基羰氧基、以及碳數1~20的烷基磺醯基中的基; S1(A)-T1(A)≦0.50(eV)…(2) S1(A):部分結構A的最低激發單重態能量(eV) T1(A):部分結構A的最低激發三重態能量(eV) 此處,部分結構A表示將取代基A-L-所鍵結的x取代為苯基(Ph)而成的A-L-Ph; R分別獨立地表示重氫、鹵素、氰基、硝基、碳數1~20的烷基、碳數7~38的芳烷基、碳數2~20的烯基、碳數2~20的炔基、碳數2~40的二烷基胺基、碳數12~44的二芳基胺基、碳數14~76的二芳烷基胺基、碳數2~20的醯基、碳數2~20的醯氧基、碳數1~20的烷氧基、碳數2~20的烷氧基羰基、碳數2~20的烷氧基羰氧基、碳數1~20的烷基磺醯基、碳數6~18的芳香族烴基、碳數3~18的芳香族雜環基、或該些的芳香族環的多個連結而成的連結芳香族基;再者,於該些基具有氫原子的情況下,所述氫原子亦可經重氫或鹵素取代; a分別獨立地表示0~3的整數。
  2. 如請求項1所述的有機電場發光元件用聚合物,其包含下述通式(3)所表示的結構單元, [化2]
    Figure 03_image067
    此處,Y為式(3n)所表示的結構單元,Z為式(3m)所表示的結構單元,針對每個重複單元而該些結構單元可相同亦可不同; n、m表示存在莫耳比,為0.01≦n≦1、0≦m<0.99的範圍,b表示平均重複單元數,表示2~1,000的數; x、A、L、R、a與通式(1)為相同含義; B分別獨立地表示氫原子、經取代或未經取代的碳數6~24的芳香族烴基、經取代或未經取代的碳數3~18的芳香族雜環基、或該些的芳香族環的多個連結而成的連結芳香族基,且滿足下述式(4); S1(B)-T1(B)>0.50…(4) S1(B):部分結構B的最低激發單重態能量 T1(B):部分結構B的最低激發三重態能量 此處,部分結構B表示將B-L-所鍵結的x取代為苯基而成的B-L-Ph。
  3. 如請求項1所述的有機電場發光元件用聚合物,其中顯示出熱活化延遲螢光特性。
  4. 如請求項1所述的有機電場發光元件用聚合物,其中於所述通式(1)、或通式(3)中,A為自以下的式(5)~式(9)的任一者所表示的結構生成的基, [化3]
    Figure 03_image069
    式(5)、式(6)、式(7)中, E1 、E2 分別獨立地表示具有吸電子性的結構或取代基, D1 、D2 分別獨立地表示顯示出供電子性的結構或取代基; L1 、L2 分別獨立地表示單鍵、或者經取代或未經取代的碳數6~24的芳香族烴基、經取代或未經取代的碳數3~17的芳香族雜環基、或該些的芳香族環連結而成的連結芳香族基; o、p分別獨立地表示取代數,表示1~3的整數; [化4]
    Figure 03_image071
    式(8)、式(9)中, Y表示單鍵、S、SO2 、O、N-R1 、或C=O的任一者; Z1 表示B、P=O或P=S的任一者,Z2 、Z3 分別獨立地表示S、O、N-R1 、或C=O的任一者; R1 分別獨立地表示重氫、鹵素、氰基、硝基、碳數1~20的烷基、碳數7~38的芳烷基、碳數2~20的烯基、碳數2~20的炔基、碳數2~40的二烷基胺基、碳數12~44的二芳基胺基、碳數14~76的二芳烷基胺基、碳數2~20的醯基、碳數2~20的醯氧基、碳數1~20的烷氧基、碳數2~20的烷氧基羰基、碳數2~20的烷氧基羰氧基、碳數1~20的烷基磺醯基、碳數6~18的芳香族烴基、碳數3~18的芳香族雜環基、或該些的芳香族環的多個連結而成的連結芳香族基;再者,於該些基具有氫原子的情況下,所述氫原子亦可經重氫或鹵素取代; c分別獨立地表示0~4的整數,於c為2以上時,R1 彼此可鍵結而形成環。
  5. 如請求項2所述的有機電場發光元件用聚合物,其中於所述通式(3)中,滿足以下式(10), S1(P3)-T1(P3)≦0.50…(10) S1(P3):b=3時的聚合物的單重態激發能量 T1(P3):b=3時的聚合物的三重態激發能量。
  6. 如請求項1所述的有機電場發光元件用聚合物,其中主鏈的聚伸苯結構於間位、或鄰位進行連結。
  7. 如請求項1所述的有機電場發光元件用可溶性聚合物,其中40℃下的於甲苯中的溶解度為0.1 wt%以上。
  8. 如請求項1所述的有機電場發光元件用聚合物,其中有機電場發光元件用聚合物是藉由熱或能量射線使為可溶性且於聚伸苯結構的末端或側鏈具有反應性基的聚合物交聯及不溶解化而成。
  9. 一種有機電場發光元件用組成物,其特徵在於:將如請求項1至請求項8中任一項所述的有機電場發光元件用聚合物單獨、或與其他材料混合而溶解或分散於溶媒中而成。
  10. 一種有機電場發光元件的製造方法,其特徵在於:包含對如請求項9所述的有機電場發光元件用組成物進行塗佈、製膜而成的有機層。
  11. 一種有機電場發光元件,其特徵在於:具有包含如請求項1至請求項8中任一項所述的有機電場發光元件用聚合物的有機層。
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