TWI415920B - 高分子材料及使用該高分子材料之元件 - Google Patents

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Description

高分子材料及使用該高分子材料之元件
本發明係有關高分子材料及使用該高分子材料之元件。[註：本文中的「高分子」一詞為「高分子量化合物」之簡稱，與一般俗稱之「聚合物」。在此技術領域已通稱為高分子。]
多色發光或白色發光的有機EL元件並不只是用於平面顯示器上，由於期望可應用於照明等之多種用途，故近年來頗盛行這方面的研究。例如已揭示：以聚乙烯咔唑(polyvinylcarbazole)作為主發光體(host)，其中有使用添加藍色磷光性摻質(dopant)、紅色磷光性摻質及低分子電子傳輸材料的高分子材料之白色發光元件(非專利文獻1：月刊顯示器(display)，2002年，第8巻，9月號，47－51頁((股)Techno Times公司出版))。另外，亦揭示以聚乙烯咔唑作為主發光體，其中使用添加藍色螢光色素、綠色磷光色素及紅色磷光色素的高分子材料之白色發光元件(專利文獻1：日本專利特開2004－14155)。
使用上述高分子材料的有機EL元件(高分子發光元件、高分子LED)雖可為白色發光或多色發光，但因其驅動電壓偏高或因發光效率不足等，故在實用上其性能尚嫌不足。
本發明之目的為提供一種高分子材料，可作成白色發光或多色發光，並具有可以低電壓驅動、發光效率優異等實用性優異的元件。
亦即，本發明提供一種高分子材料，其係含有含螢光性共軛系高分子(A)與磷光性化合物(B)的組成物，或含有在同一分子內具有該(A)的結構與該(B)的結構的高分子之高分子材料，並可滿足下述(1)、(2)及(3)的條件。
(1)螢光性共軛系高分子(A)的發光峰(peak)波長至少一者未滿500nm；(2)磷光性化合物(B)的發光峰波長在500nm以上；(3)可滿足下式的關係：ETA －ESA 0 ≧(ETB －ESB 0 )－0.2(單位：eV)(Eq 1)(式中，ESA 0 表示螢光性共軛系高分子(A)的基態之能量，ETA 表示螢光性共軛系高分子(A)的最低激發三重態之能量，ESB 0 表示磷光性化合物(B)的基態之能量，ETB 表示磷光性化合物(B)的最低激發三重態之能量)。
 [實施發明的最佳形態]
本發明的高分子材料為(I)含有含螢光性共軛系高分子(A)與磷光性化合物(B)的組成物，或是(Ⅱ)含有在同一分子內具有螢光性共軛系高分子(A)的結構與磷光性發光分子(B)的結構的高分子。
說明有關本發明的高分子材料中的螢光性共軛系高分子(A)之結構。
所謂螢光性共軛系高分子，係至少可顯示螢光的共軛系高分子，而所謂共軛系高分子，例如在「關於有機EL」(吉野勝美著，日刊工業新聞社)的23頁中之記載，係多鍵與單鍵重複鍵結之長鏈分子。至於螢光性共軛系高分子，典型之例為含下述結構的重複結構或適當組合下述結構而成的結構之高分子。
至於螢光性共軛系高分子(A)，可舉例如在主鏈上不含芳香環者(例如聚乙炔類等)或在主鏈上含有芳香環者，但就聚合物的化學安定性之觀點，則以主鏈上含有芳香環者為佳。
在主鏈上含有芳香環者之中，如上述所示，係以在主鏈上含有可具有取代基的伸苯基、茀(fluorene)、二苯并噻吩、二苯并呋喃、二苯并矽呃(silol)等的芳香環之重複單元者、或以組合該等芳香環而成的共聚物或以組合其他重複單元的共聚物為佳。具體而言，可列舉如：具有可具有取代基的苯環及/或具有以下述通式(1)為部份結構的高分子化合物。
(上述式中，m及n各自獨立，表示0至4之整數；R1 及R2 各自獨立，表示氫原子、鹵素原子、烷基、烷氧基、芳基或與其他原子之鍵結，R1 及R2 各存在複數個時，該等可為相同或相異；X表示－O－、－S－、－Se－、－B(R3 1 )－、－Si(R3 2 )(R3 3 )－、－P(R3 4 )－、－PR4 (＝O)－、－N(R3 5 )－、－C(R3 6 )(R3 7 )－、－C(R5 1 )(R5 2 )－C(R5 3 )(R5 4 )－、－O－C(R5 5 )(R5 6 )－、－S－C(R5 7 )(R5 8 )－、－N－C(R5 9 )(R6 0 )－、－Si(R6 1 )(R6 2 )－C(R6 3 )(R6 4 )－、－Si(R6 5 )(R6 6 )－Si(R6 7 )(R6 8 )－、－C(R6 9 )＝C(R7 0 )－、－N＝C(R7 1 )－、－Si(R7 2 )＝C(R7 3 )－。其中，R3 1 表示氫原子、烷基、烯基、炔基、烷氧基、烷硫基、芳基、芳氧基、芳硫基、芳烷基、芳烷氧基、芳烷硫基、芳鏈烯基、芳炔基、一價之雜環基或鹵素原子。R3 2 至R3 7 、R5 1 至R7 3 各自獨立，表示烷基、烯基、炔基、烷氧基、烷硫基、芳基、芳氧基、芳硫基、芳烷基、芳烷氧基、芳烷硫基、芳烯基、芳炔基、一價之雜環基或鹵素原子)。
其中鹵素原子為氟原子、氯原子、溴原子、碘原子。
至於烷基，可為直鏈、分枝或環狀者。碳數通常在1至10左右，並以碳數1至10為佳。具體而言，可舉例如甲基、乙基、丙基、異丙基、丁基、異丁基、第三丁基、戊基、己基、環己基、庚基、辛基、2 －乙基己基、壬基、癸基、3,7－二甲基辛基、月桂基、三氟甲基、五氟乙基、全氟丁基、全氟己基、全氟辛基等，並以戊基、己基、辛基、2－乙基己基、癸基、3,7－二甲基辛基為佳。
至於烯基，可為直鏈、分枝或環狀者。碳數通常在2至10左右，並以碳數2至10為佳。具體而言，以乙烯基、丙烯基、丁烯基、戊烯基、己烯基、庚烯基、辛烯基為宜。
至於炔基，可為直鏈、分枝或環狀者。碳數通常在2至10左右，並以碳數2至10為佳。具體而言，以乙炔基、丙炔基、丁炔基、戊炔基、己炔基、庚炔基、辛炔基為宜。
至於烷氧基，可為直鏈、分枝或環狀者。碳數通常在1至10左右，並以碳數1至10為佳。具體而言，可舉例如甲氧基、乙氧基、丙氧基、異丙氧基、丁氧基、異丁氧基、第三丁氧基、戊氧基、己氧基、環己氧基、庚氧基、辛氧基、2－乙基己氧基、壬氧基、癸氧基、3,7－二甲基辛氧基、月桂氧基、三氟甲氧基、五氟乙氧基、全氟丁氧基、全氟己氧基、全氟辛氧基、甲氧基甲基氧基、2－甲氧基乙基氧基等，並以戊氧基、己氧基、辛氧基、2－乙基己氧基、癸氧基、3,7－二甲基辛氧基為佳。
至於烷硫基，可為直鏈、分枝或環狀者。碳數通常在1至10左右，並以碳數1至10為佳。具體而言，可舉例如甲硫基、乙硫基、丙硫基、異丙硫基、丁硫基、異丁硫基、第三丁硫基、戊硫基、己硫基、環己硫基、庚硫基、辛硫基、2－乙基己硫基、壬硫基、癸硫基、3,7－二甲基辛硫基、月桂硫基、三氟甲硫基等，並以戊硫基、己硫基、辛硫基、2－乙基己硫基、癸硫基、3,7－二甲基辛硫基為佳。
至於芳基，碳數通常是在6至60左右，並以6至48為佳。具體而言，可舉例如苯基、C1 至C1 2 烷氧苯基(C1 至C1 2 表示碳數為1至12，以下亦同。)、C1 至C1 2 烷基苯基、1－萘基、2－萘基、1－蒽基、2－蒽基、9－蒽基、五氟苯基等，以C1 至C1 2 烷氧苯基、C1 至C1 2 烷基苯基為佳。其中，芳基乃由芳香族烴去除一個氫原子的原子團。其中芳香族烴是具有稠環者，可含有獨立的苯環或二個以上稠環以直接或介由伸乙烯基等而結合者。
具體之C1 至C1 2 烷氧基，可舉例如甲氧基、乙氧基、丙氧基、異丙氧基、丁氧基、異丁氧基、第三丁氧基、戊氧基、己氧基、環己氧基、庚氧基、辛氧基、2－乙基己氧基、壬氧基、癸氧基、3,7－二甲基辛氧基、月桂氧基等。
具體之C1 至C1 2 烷苯基，可舉例如甲苯基、乙苯基、二甲苯基、丙苯基、三甲苯基(mesityl)、甲基乙苯基、異丙苯基、丁苯基、異丁苯基、第三丁苯基、戊苯基、異戊苯基、己苯基、庚苯基、辛苯基、壬苯基、癸苯基、十二苯基等。
至於芳氧基，碳數通常是在6至60左右，並以6至48為佳。具體而言，可舉例如苯氧基、C1 至C1 2 烷氧苯氧基、C1 至C1 2 烷苯氧基、1－萘氧基、2－萘氧基、五氟苯氧基等，以C1 至C1 2 烷氧苯氧基、C1 至C1 2 烷苯氧基為佳。
具體之C1 至C1 2 烷氧基，可舉例如甲氧基、乙氧基、丙氧基、異丙氧基、丁氧基、異丁氧基、第三丁氧基、戊氧基、己氧基、環己氧基、庚氧基、辛氧基、2－乙基己氧基、壬氧基、癸氧基、3,7－二甲基辛氧基、月桂氧基等。
具體之C1 至C1 2 烷苯氧基，可舉例如甲苯氧基、乙苯氧基、二甲苯氧基、丙苯氧基、1,3,5－三甲基苯氧基、甲基乙苯氧基、異丙苯氧基、丁苯氧基、異丁苯氧基、第三丁苯氧基、戊苯氧基、異戊苯氧基、己苯氧基、庚苯氧基、辛苯氧基、壬苯氧基、癸苯氧基、十二苯氧基等。
至於芳硫基，碳數通常是在6至60左右，並以6至48為佳。具體而言，可舉例如苯硫基、C1 至C1 2 烷氧苯硫基、C1 至C1 2 烷苯硫基、1－萘硫基、2－萘硫基、五氟苯硫基等，以C1至C1 2 烷氧苯硫基、C1至C1 2 烷苯硫基為佳。
至於芳烷基，碳數通常是在7至60左右，並以7至48為佳。具體而言，可舉例如苯基－C1 至C1 2 烷基、C1 至C1 2 烷氧苯基－C1 至C1 2 烷基、C1 至C1 2 烷苯基－C1 至C1 2 烷基、1－萘基－C1 至C1 2 烷基、2－萘基－C1 至C1 2 烷基等，以C1 至C1 2 烷氧苯基－C1 至C1 2 烷基、C1 至C1 2 烷苯基－C1 至C1 2 烷基為佳。
至於芳烷氧基，碳數通常是在7至60左右，並以7至48為佳。具體而言，可舉例如苯甲氧基、苯乙氧基、苯丁氧基、苯戊氧基、苯己氧基、苯庚氧基、苯辛氧基等之苯基－C1 至C1 2 烷氧基、C1 至C1 2 烷氧苯基－C1 至C1 2 烷氧基、C1 至C1 2 烷苯基－C1 至C1 2 烷氧基、1－萘基－C1 至C1 2 烷氧基、2－萘基－C1 至C1 2 烷氧基等，以C1 至C1 2 烷氧苯基－C1 至C1 2 烷氧基、C1 至C1 2 烷苯基－C1 至C1 2 烷氧基為佳。
至於芳烷硫基，碳數通常是在7至60左右，並以7至48為佳。具體而言，可舉例如苯基－C1 至C1 2 烷硫基、C1 至C1 2 烷氧苯基－C1 至C1 2 烷硫基、C1 至C1 2 烷苯基－C1 至C1 2 烷硫基、1－萘基－C1 至C1 2 烷硫基、2－萘基－C1 至C1 2 烷硫基等，以C1 至C1 2 烷氧苯基－C1 至C1 2 烷硫基、C1 至C1 2 烷苯基－C1 至C1 2 烷硫基為佳。
至於芳烯基，碳數通常是在7至60左右，並以7至48為佳。具體而言，可舉例如苯基－C2 至C1 2 烯基、C1 至C1 2 烷氧苯基－C2 至C1 2 烯基、C1 至C1 2 烷苯基－C2 至C1 2 烯基、1－萘基－C2 至C1 2 烯基、2－萘基－C2 至C1 2 烯基等，以C1 至C1 2 烷氧苯基－C2 至C1 2 烯基、C1 至C1 2 烷苯基－C2 至C1 2 烯基為佳。
至於芳炔基，碳數通常是在7至60左右，並以7至48為佳。具體而言，可舉例如苯基－C2 至C1 2 炔基、C1 至C1 2 烷氧苯基－C2 至C1 2 炔基、C1 至C1 2 烷苯基－C2 至C1 2 炔基、1－萘基－C2 至C1 2 炔基、2－萘基－C2 至C1 2 炔基等，以C1 至C1 2 烷氧苯基－C2 至C1 2 炔基、C1 至C1 2 烷苯基－C2 至C1 2 炔基為佳。
所謂一價之雜環基，係指從雜環化合物中去除一個氫原子後的原子團，碳數通常是在4至60左右，並以4至20為佳。而且，在雜環基的碳數中並不含取代基的碳數。其中之雜環化合物為具有環式結構的有機化合物中，構成環的元素不只限於碳原子，環內也含有氧、硫、氮、磷、硼等之雜原子者。具體而言，例如：噻吩基、C1 至C1 2 烷基噻吩基、吡咯基、呋喃基、吡啶(pyridyl)基、C1 至C1 2 烷基吡啶基、哌啶基、喹啉基、異喹啉基等，以噻吩基、C1 至C1 2 烷基噻吩基、吡啶基、C1 至C1 2 烷基吡啶基為佳。
通式(1)所示之化合物之一個例子，有如下式(2)所示者。
(式(2)中，R5 、R6 各自獨立，表示氫原子、鹵素原子、烷基、烷氧基、芳基。a及b各自獨立，表示0或1的整數。R5 及R6 可為相同或相異者。X與前述之意相同。)
式(2)中，X是以-O-、-S-、或-C(R36 )(R37 )-者為佳。其中(R36 )、(R37 )與前述之意相同。
本發明中所用的螢光性共軛系高分子(A)，除了可以通式(1)表示者之外，也可以是含有其他重複單元的共聚物。至於其他重複單元，可舉例如下述(3)至(4)。
-Ar1 - (3)
(式中，Ar1 、Ar2 、Ar3 、Ar4 及Ar5 各自獨立，表示伸芳基或二價的雜環基。Ar5 、Ar6 、Ar7 及Ar8 各自獨立，表示芳基或一價的雜環基。Ar1 、Ar6 、Ar7 及Ar8 可具有取代基。x及y各自獨立，表示0或1，且0≦x+y≦1。)
其中，伸芳基是指從芳香族烴中去除二個氫原子後的原子團，碳數通常是在6至60左右，並以6至20為佳。其中芳香族烴為具有稠環者，含有獨立的苯環或二個以上之稠環以直接或介由伸乙烯基等而結合者。其例示如下。
(上式中，R表示烷基、烷氧基、烷硫基、芳基、芳氧基、芳硫基、芳烷基、芳烷氧基、芳烷硫基、芳烯基、芳炔基、胺基、取代胺基、矽烷基、取代矽烷基、矽烷氧基、取代矽烷氧基，一個基中複數個R可為相同或不同。)
本發明中所使用共軛系高分子的末端基，若任將其聚合活性基留下，則可能使其在作成元件時的發光特性或壽命降低，因此可以安定之基加以保護。以具有與主鏈的共軛結構連接的共軛鍵者為佳。例如，介由碳－碳鍵結而與芳基或雜環基結合的結構。具體之例係如日本專利特開平9－45478號公報的化10上所記載之取代基等。
本發明中所使用的共軛系高分子可為無規狀、嵌段或接枝共聚物，亦可為具有該等之中間結構的高分子，例如帶有嵌段性之無規狀共聚物。就獲得高量子收率的高分子而言，相較於完全之無規狀共聚物，以帶有嵌段性的無規狀共聚物或嵌段或接枝共聚物為佳。主鏈上有分枝亦包括末端部分有三個以上的情形及樹枝狀高分子。
本發明中所使用之共軛系高分子的聚苯乙烯換算之數平均分子量，以103 至108 者為宜，並以104 至107 者更佳。
並且，含在本發明中所使用之高分子材料中的螢光性共軛高分子(A)，在與磷光性化合物(B)的組合中，除了需滿足前述(1)至(3)的條件外，雖然並無其他特別的限定，但就驅動電壓或發光效率等有機EL元件之實用特性觀點，是以含有前述通式(1)所示的結構，另含有通式(4)所示的結構較為理想。
本發明之高分子材料中所使用的共軛系高分子之製造方法，具體而言，係將具有複數個反應性取代基的化合物作為單體，因應必要而溶於有機溶劑後，使用例如鹼或適當的觸媒，即可於有機溶劑的熔點以上沸點以下的溫度中進行聚合。例如，可使用”Organic Reactions”,第14卷,270－490頁,John Wiley & Sons,Inc.1965年、“Organic Synthesis”,Collective Volume Ⅵ,407－411頁,John Wiley & Sons,Inc.1988年、”Chemical Review(Chem.Rev.),第95卷,2457頁(1995年)、”Journal of Organometalic Chemistry,第576卷,147頁(1999年)、”Macromolecular Chemistry Macromolecular Symposium”,第12卷,229頁(1987年)等中所記載之習知方法。
在本發明的高分子材料中所使用共軛系高分子之製造方法中，可使用習知的縮合反應為縮聚反應的方法而製造。在縮聚反應中生成雙鍵時，可舉例如日本專利特開平5－202355號公報中的方法。即例如使具有甲醯基的化合物與具有鏻甲(phosphoniummethyl)基的化合物或具有甲醯基與鏻甲基的化合物經Witting反應而聚合、具有乙烯基的化合物與具有鹵素原子的化合物經Heck反應而聚合、具有二個或二個以上單鹵化甲基的化合物經脫鹵化氫法而進行縮聚反應、具有二個或二個以上鋶甲基(sulfonium methyl)的化合物經鏻鹽分解法而縮聚、具有甲醯基的化合物與具有氰基的化合物經Knoevenagel反應而聚合等的方法、具有二個或二個以上甲醯基的化合物經McMurry反應而聚合等的方法。
本發明的高分子經縮聚反應而在主鏈上生成三鍵時，可利用例如Heck反應。
另外，在不生成雙鍵或三鍵時，可使用例如由該單體經Suzuki耦合反應而聚合的方法、經Grignard反應而聚合的方法、由Ni(0)錯合物而聚合的方法、由FeCl3等氧化劑而聚合的方法、電化學的氧化聚合之方法，或經具有適當離去基(leaving group)的中間體高分子之分解的方法等。
在這些方法中，以Witting反應的聚合、Heck反應的聚合、Knoevenagel反應之聚合、Suzuki耦合反應之聚合方法、Grignard反應的聚合方法及Ni(0)錯合物之聚合方法，因結構控制容易而較適宜。
本發明中所使用高分子的原料單體上具有之反應性取代基，在為鹵素原子、烷基磺酸鹽基、芳基磺酸鹽基或芳烷基磺酸鹽基時，則以Ni(0)錯合物的存在下進行縮聚的製造方法為佳。
至於原料化合物，可使用如二鹵化物、雙(烷基磺酸鹽)化合物、雙(芳基磺酸鹽)化合物、雙(芳烷基磺酸鹽)化合物或鹵－烷基磺酸鹽化合物、鹵－芳基磺酸鹽化合物、鹵－芳烷基磺酸鹽化合物、烷基磺酸鹽－芳基磺酸鹽化合物、烷基磺酸鹽－芳烷基磺酸鹽化合物及芳基磺酸鹽－芳烷基磺酸鹽化合物。
並且，本發明中所使用高分子的原料單體上具有之反應性取代基，如為鹵素原子、烷基磺酸鹽基、芳基磺酸鹽基或芳烷基磺酸鹽基、硼酸基或硼酸酯基時，則以鹵素原子、烷基磺酸鹽基、芳基磺酸鹽基及芳烷基磺酸鹽基的莫耳數之總合，與硼酸基及硼酸酯基的莫耳數之總合的比實際上為1(一般在0.7至1.2之範圍)，並以使用鎳觸媒或鈀觸媒進行縮聚之製造方法為佳。
至於具體的原料化合物之組合，可列舉如：二鹵化物、雙(烷基磺酸鹽)化合物、雙(芳基磺酸鹽)化合物或雙(芳烷基磺酸鹽)化合物與二硼酸化合物或二硼酸酯化合物之組合。
另外，可列舉如：鹵－硼酸化合物、鹵－硼酸酯化合物、烷基磺酸鹽－硼酸化合物、烷基磺酸鹽－硼酸酯化合物、芳基磺酸鹽－硼酸化合物、芳基磺酸鹽－硼酸酯化合物、芳烷基磺酸鹽－硼酸化合物、芳烷基磺酸鹽－硼酸酯化合物。
至於有機溶劑，雖亦因所使用之化合物或反應而異，但一般為抑制副反應的生成，而在對所使用溶劑給予充分的脫氧處理後，於惰性氣團中進行反應者為佳。並且，同樣地以進行脫水處理較佳。但是在如Suzuki耦合反應之與水之二相系下的反應時，則無此限制。
可添加適量鹼或適當的觸媒以促進反應。只要因應所使用反應而選擇即可。該鹼或觸媒以可充分溶於反應中所使用之溶劑為佳。至於混合鹼或觸媒的方法，例如可將反應液在氬氣或氮氣等惰氣環境中攪拌，一邊徐徐地加入鹼或觸媒的溶液，或反之以反應液徐徐地加入鹼或觸媒的溶液中的方法。
將本發明中所使用之高分子使用於高分子LED等時，因其純度會影響到發光特性等元件的性能，故宜將聚合前的單體經蒸餾、昇華精製、再結晶等方法的精製後再予以聚合。並且聚合後，又以經再沉澱精製、層析作分離等之純化處理者為佳。
其次，說明本發明的高分子材料中的磷光性化合物(B)。
所謂磷光性化合物是在三重激發狀態顯示發光者，例如具有金屬錯合物之結構者。
在磷光性化合物(B)中具有三重激發狀態顯示發光的金屬錯合物結構者，例如有一直以來即利用為低分子系的EL發光性材料者等。該等係例如記載於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、WO02/06652或Journal of the SID,11/1,161-166(2003)等。其中，並以金屬錯合物的最高佔有軌道(HOMO)中，中心金屬的最外層d軌道之軌道係數的和為0.3以上者，可得較高效率。並且，以金屬錯合物為中性者可得較高的EL效率。
至於磷光發光錯合物的中心金屬，通常是原子序50以上的原子，該錯合物中有自旋軌道相互作用，為會引起單重態與三重態間之系統間交差(intersystem crossing)的金屬，例如以金、鉑、銥、鋨、錸、鎢、銪、鋱、銩、鏑、釤、鐠、鎘、鐿等原子為宜，並以金、鉑、銥、鋨、錸、鎢原子較佳，又以金、鉑、銥、鋨、錸原子更佳，更以金、鉑、銥、錸原子最佳。
至於磷光發光錯合物之配位基(ligand)，係因配位原子上含碳者可得高效率而佳，可舉例如2-苯基吡啶、2-苯基喹啉、1-苯基異喹啉、2或3-苯基喹喏啉、苯并[h]喹啉及該等化合物的衍生物等。並且，在不損及發光特性的範圍內，為提高溶解性，配位基可具有取代基。
以下為磷光發光錯合物之例示。
(上述化合物中的Ra表示部份可經氟取代之烷基、可具有取代基之伸芳基、鹵素基，同一化合物中複數個Ra可相同亦可相異。)
本發明之高分子材料必須滿足以下(1)、(2)及(3)的條件。
(1)螢光性共軛系高分子(A)的發光峰(peak)波長至少有一者未滿500nm；(2)磷光性化合物(B)之發光峰波長在500nm以上；(3)可滿足下式的關係：ETA -ESA0 ≧(ETB -ESB0 )-0.2(單位：eV)(Eq 1)(式中，ESA0 表示螢光性共軛系高分子(A)的基態之能量，ETA 表示螢光性共軛系高分子(A)的最低激發三重態之能量，ESB0 表示磷光性化合物(B)的基態之能量，ETB 表示磷光性化合物(B)的最低激發三重態之能量)。
就獲得高效率發光而言，磷光發光分子的發光峰的波長必須比螢光性共軛系高分子的發光峰者更長，尤其是螢光性共軛系高分子的發光必須在接近藍色發光的光域中發光。
上述(Eq 1)中的螢光性共軛系高分子，其個别顯示由三重激發態的發光之磷光性發光分子的基態與最低激發三重態的能差(依序為ETA -ESA0 、ETB -ESB0 )，雖然有可由實測而決定的方法，但在本發明中為獲得更高發光效率，通常較著重於將磷光性發光分子的上述位能差與使用為基質(matrix)的螢光性共軛系高分子之上述能差的相對大小關係，而採以計算科學的方式決定。
當磷光性化合物(B)具有金屬錯合物結構時，在滿足上述(Eq 1)的範圍內，再由計算科學方式算出磷光性化合物 (B)的最高占有分子軌道(HOMO)中之中心金屬的最外層d軌道的軌道係數之平方和，在全原子軌道係數的平方和中所占比例在三分之一以上時，可得高亮度或高發光效率，而在大於五分之二時為更佳。
上述中，螢光性高分子或磷光性發光材料的基態之能量及最低激發三重態之能量，以及用以計算金屬錯合物的HOMO中之最外層d軌道的軌道係數之平方和的佔有率之計算科學方式，已知有根據半經驗方式及非經驗方式的分子軌道法或密度汎函法等。在本發明中是利用量子化學計算程式Gaussian 03，由密度汎函法計算出三重態發光化合物的基態中之最適化結構後，進行基態的HOMO能階(energy levels)與基底狀態的LUMO能階，及HOMO中各軌道的數量(population)解析，即可求得HOMO中最外層d軌道的軌道係數之平方和在全原子軌道係數的平方和中所占的比例。並且，使用時間依存密度汎函法，而計算出該化合物的基態與最低激發三重態的位能差(以下稱為最低激發三重態能)、基態與最低激發單重態間之位能差(以下稱為最低激發單重態能)。至於共軛系高分子，係利用Hartree-Fock法(以下也稱為HF法)以求得基態的最適結構，利用時間依存密度汎函法，而計算出該共軛系化合物的最低激發三重態能。再者，金屬錯合物在配位基上具有烷基等的側鏈時，則以省下取代基的結構為計算對象結構。關於金屬錯合物中的數量解析，可使用非專利文獻(Journal of Physical Chemistry A 2002,Vol.106,p.1634)中所記載的方法。
對於共軛系高分子的最低激發三重態能及最低激發單重態能、基態的HOMO能階及基態的LUMO能階之計算，是針對單體(n＝1)、二聚物(n＝2)及三聚物(n＝3)進行，以共軛系高分子中之激發能在n＝1至3的結果為1/n之函數E(1/n)(其中，E為最低激發單重態能或最低激發三重態能等所欲求得之激發能值)，並使用以線性n＝0的外插而計算出的方法。並且，在共軛系高分子的重複單元中，例如含有長鏈的側鏈時，作為計算對象的化學結構係將其側鏈部分簡化成最小單位(例如，在具有辛基為側鏈時，將側鏈作為甲基計算)後再行計算。至於共聚物中的單重態激發能及三重態激發能，是以小於共聚比的最小單位為單位，再由與上述均聚物時相同的計算方式求得。另外，所得計算值係使用Journal of American Chemical Society，Vol.123,4304(2001)所記載之實測值為基礎所得的換算係數予以修正。
並且，對於共聚合物中的HOMO、LUMO、單重態激發能及三重態激發能，作為小於共聚比的最小單位之單位，再由與上述均聚物時同樣的計算方式求得。
本發明的高分子材料如前述有以下的二種態樣。(I)含有含螢光性共軛系高分子(A)與磷光性化合物(B)的組成物之高分子材料，或是(Ⅱ)含有在同一分子內具有螢光性共軛系高分子(A)的結構與磷光性化合物(B)的結構之高分子的高分子材料。
在上述(I)中，螢光性共軛系高分子(A)與磷光性化合物(B)的量、(Ⅱ)中螢光性共軛系高分子(A)的結構與磷光性化合物(B)的結構之量，將因所組合的螢光性共軛系高分子之種類或最適化之特性而異，雖無特別的限定，但在以螢光性共軛系高分子(A)之量為100重量份時，磷光性發光分子(B)通常為0.01至40重量份，以0.1至10重量份為宜，以0.1至1重量份更佳。尤其是在含有多種顯示不同發光峰波長的磷光性化合物時，就多色發光而言，則以少於含長波長發光峰的分子之含量者為宜。
本發明的高分子材料如為上述(Ⅱ)之態樣時，作為在同一分子內具有螢光性共軛系高分子(A)的結構與磷光性化合物(B)的結構之高分子，可舉例如在螢光性共軛系高分子(A)的主鏈上具有磷光性化合物(B)之結構的高分子；在螢光性共軛系高分子(A)的末端上具有磷光性化合物(B)之結構的高分子；在螢光性共軛系高分子(A)的側鏈上具有磷光性化合物(B)之結構的高分子。
作為上述(Ⅱ)之態樣的高分子之例如：含通式(1)所示的部分結構、聚苯乙烯換算的數平均分子量為103 至108 、其側鏈、主鏈及/或末端具有磷光性化合物結構者。
在螢光性共軛系高分子(A)的側鏈上具有磷光性化合物(B)之結構的高分子結構，例如可以下式表示。
(式中Ar18 表示具有一個以上選自二價的芳香族基、或氧原子、矽原子、鍺原子、錫原子、磷原子、硼原子、硫原子、鈰原子及碲原子等所成組群中之原子的二價雜環基，該Ar18 具有一個以上四個以下以-L-X表示的基，X表示由三重激發態顯現發光的一價基，L為單鍵、-O-、-S-、-CO-、-CO2 、-、SO、-、SO2 -、-SiR68 R69 -、-NR70 -、-BR71 -、-PR72 -、-P(=O)(R73 )-、可經取代之伸烷基、可經取代之伸烯基、可經取代之伸炔基、可經取代之伸芳基或可經取代之二價雜環基，而該伸烷基、該伸烯基、該伸炔基含有-CH2 -基時，含在該伸烷基內的-CH2 -基之一個以上、含在該伸烯基內的-CH2 -基之一個以上、含在該伸炔基內的-CH2 -基之一個以上可分別由選自-O、-、S、-、CO、-、CO2、-、SO、-、SO2 、-、SiR74 R75 -、-NR76 -、-BR77 -、-PR78 -、-P(=O)(R79 )-之群組的基所取代。R6 、R69 、R70 、R71 、R72 、R73 、R74 、R75 、R76 、R77 、R78 、R79 各自獨立，表示選自氫原子、烷基、芳基、一價之雜環基及氰基所成群組中的基。Ar18 除了以-L-X表示的基之外，亦可另具有選自烷基、烷氧基、烷硫基、芳基、芳氧基、芳硫基、芳烷基、芳烷氧基、芳烷硫基、芳烯基、芳炔基、胺基、取代胺基、矽烷基、取代矽烷基、鹵素原子、醯基、醯氧基、亞胺殘基、醯胺基、醯亞胺基、一價之雜環基、羧基、取代羧基及氰基所成群組中之取代基。如Ar18 具有複數個取代基時，該等基可為相同或相異；n表示1至4之整數。)
其中，二價的芳香族基可舉例如：伸苯基、伸吡啶基、 伸嘧啶基、伸萘基或如上述通式(1)所示之環。
在螢光性共軛系高分子(A)的主鏈上具有磷光性化合物(B)之結構的高分子結構，例如可以下式表示。
-L 1 -
(式中L1 、L2 表示磷光性發光性分子的結構，式中的結合鍵是與磷光性發光性分子結構形成高分子主鏈的重複單元結合。)
在螢光性共軛系高分子(A)的末端上具有磷光性化合物(B)之結構的高分子結構，例如可以下式表示。
-X-L 3 (式中L3 表示含磷光性化合物(B)之結構的一價基，結合鍵是磷光性發光性分子(B)材料所具有者，並與X鍵結。X表示單鍵、可經取代之伸烯基、可經取代之伸炔基或可經取代之伸芳基或可經取代之二價之雜環基。)
在側鏈、主鏈或末端具有磷光性化合物的結構(B)之高分子，例如可使用具有磷光性發光部的單體為原料之一，並以前述的方法製得。
本發明的高分子材料另可含有選自電洞傳輸材料、電子傳輸材料及發光材料中至少一種的材料。
說明有關本發明的液狀組成物。
本發明的組成物及高分子化合物，尤其在作為液狀組成物係適用於高分子發光元件等的發光元件之製作上。液狀組成物是含有對應本發明的高分子材料(組成物及高分子化合物)之必要溶劑而成者。在本說明書中所謂的「液狀組成物」，是指製作元件時之液狀者，典型上係指在常壓(亦即，一氣壓)及25℃中呈液狀者。並且，液狀組成物一般也可稱為印墨(ink)、印墨組成物、溶液等。
製作高分子發光元件時，在使用此液狀組成物(例如溶液狀態的組成物等)而成膜時，是將該液狀組成物塗布後，只要經乾燥而去除溶劑即可，且即使在經混有電荷傳輸材料或發光材料時亦適用同樣的方法，而非常有利於製造。尚且，乾燥時，也可在50至150℃左右的加溫狀態下乾燥，並且也可減壓至約10－ 3 Pa而使之乾燥。
至於使用液體組成物的成膜方法，可利用旋轉塗布(spin coat)法、壓鑄(casting)法、微凹版印刷(microgravure)法、凹版印刷法、條狀塗布法、滾輪塗布法、金屬線條狀塗布法、浸漬塗布法、噴鍍塗布法、網版印刷法、柔版印刷(flexographic printing)法、平版印刷(offset)法、噴墨印刷法等的塗布法。
液狀組成物中的溶劑比例，在相對於該液狀組成物的總重量，通常為1重量%至99.9重量%，以60重量%至99.9重量%為宜，又以90重量%至99.8重量%更佳。雖然液狀組成物的黏度會因印刷法而異，但以25℃中0.5至500mPa．s的範圍為宜，在由噴墨印刷法等使液狀組成物經吐出裝置者時，則為防止吐出時噴嘴阻塞或噴濺彎曲，其黏度以在25℃中0.5至20mPa．s的範圍內為佳。並且，以前述式(1－1)、(1－2)表示含有重複單元的聚合物及顯示磷光發光的化合物之重量和，或前述高分子化合物的重量，在相對於液狀組成物中去除溶劑的總成分之總重量時，通常為20重量%至100重量%，並以40重量%至100重量%為佳。
至於可含在液狀組成物中的溶劑，是以可溶解或分解該液狀組成物中除去該溶劑之外的成分者為宜。該溶劑可舉例如氯仿、二氯甲烷、1,2－二氯乙烷、1,1,2－三氯乙烷、氯苯、鄰二氯苯等的氯系溶劑、四氫呋喃、二噁烷等的醚系溶劑、甲苯、二甲苯、三甲基苯、均三甲苯等的芳香族烴系溶劑、環己烷、甲基環己烷、正戊烷、正己烷、正庚烷、正辛烷、正壬烷、正癸烷等的脂肪族烴系溶劑、丙酮、甲乙酮、環己酮等的酮系溶劑、醋酸乙酯、醋酸丁酯、苯甲酸甲酯、乙二醇乙醚醋酸酯等酯系溶劑、乙二醇、乙二醇單丁醚、乙二醇單乙醚、乙二醇單甲醚、二甲氧乙烷、丙二醇、二乙氧甲烷、三乙二醇單乙醚、甘油、1,2－己二醇等的多元醇及其衍生物、甲醇、乙醇、丙醇、異丙醇、環己醇等的醇系溶劑、二甲基亞碸等的亞碸系溶劑、N－甲基－2－吡咯烷酮、N,N－二甲基甲醯胺等的醯胺系溶劑。並且，就黏度、成膜性而言，該等之溶劑可單獨使用1種亦可組合複數者使用。在上述溶劑中，是以具有含至少一個以上苯環的結構、含有一種以上融點在0℃以下、沸點在100℃以上的有機溶劑者為佳。
就液狀組成物中溶劑之外的成分對於有機溶劑的溶解性、成膜時的均勻性與黏度而言，溶劑的種類是以芳香族烴系溶劑、脂肪族烴系溶劑、酯系溶劑、酮系溶劑為佳，並以甲苯、二甲苯、乙基苯、二乙基苯、三甲基苯、均三甲苯、正丙苯、異丙苯、正丁苯、異丁苯、第二丁苯、茴香醚、乙氧基苯、1－甲基萘、環己烷、環己酮、環己苯、聯二環己烷、環己烯環己酮、正庚基環己烷、正己基環己烷、苯甲酸甲酯、2－丙基環己酮、2－庚酮、3－庚酮、4－庚酮、2－辛酮、2－壬酮、2－癸酮、二環己基酮為佳，並以含有二甲苯、茴香醚、均三甲苯、環己苯、聯二環己基甲基苯甲酸酯中的至少一種者更佳。
就成膜性或元件特性等而言，以在液狀組成物中含有2種以上的溶劑種類者為宜，以2至3種者較佳，又以二種者更佳。
當液狀組成物中含有二種溶劑時，其中的一種溶劑可在25℃下為固體。就成膜性而言，是以一種溶劑的沸點在180℃以上者，而另一種溶劑的沸點在180℃以下者為佳，並以一種溶劑的沸點在200℃以上者，而另一種溶劑的沸點在180℃以下者更佳。再者，就黏度而言，是以液體組成物中去除溶劑後的成分在60℃下，以0.2重量%以上溶於溶劑中者為佳，並在二種溶劑的一種溶劑中於25℃下，液體組成物中去除溶劑後的成分以0.2重量%以上溶解者為佳。
當液狀組成物中含有三種溶劑時，其中的1至2種溶劑在25℃下可為固體。就成膜性而言，是以三種溶劑中的至少一種溶劑的沸點在180℃以上，而至少一種溶劑的沸點在180℃以下者為佳，並以三種溶劑中的至少一種溶劑的沸點在200℃以上300℃以下，而至少一種溶劑的沸點在180℃以下者更佳。再者，就黏度而言，是以三種溶劑的二種溶劑中在60℃下，液體組成物中去除溶劑後的成分以0.2重量%以上溶解於溶劑者為佳，以三種溶劑的一種溶劑中於25℃下，液體組成物中去除溶劑後的成分以0.2重量%以上溶解於溶劑者為佳。
當液狀組成物中含有二種以上的溶劑時，就黏度及成膜性而言，沸點最高的溶劑在液體組成物中的含量以全溶劑重量的40至90重量%者為佳，並以50至90重量%者較佳，又以65至85重量%者更佳。
就黏度及成膜性而言，可含在液體組成物中的溶劑是以茴香醚及聯二環己烷的組合、茴香醚及環己基苯的組合、二甲苯及聯二環己烷的組合、二甲苯及環己基苯的組合、均三甲苯及苯甲酸甲酯的組合為佳。
就含在液狀組成物中溶劑之外的成分對於溶劑之溶解性而言，以溶劑的溶解度參數與含在本發明的組成物中之聚合物或本發明的高分子化合物之溶解度參數的差在10以下時為宜，並以在7以下者更佳。這些溶解度參數可由「溶劑手冊(講談社發行，1976年)」中記載的方法求得。
其次，說明本發明的發光元件。
本發明的發光元件之特徵為：在陽極與陰極所形成的電極間，具有含本發明之高分子材料的層。
在陽極與陰極所形成的電極間，具有電荷傳輸層及/或電荷阻擋層。
至於上述的發光元件，可舉例如在陰極與發光層之間設有電子傳輸層的高分子LED、在陽極與發光層之間設有電洞傳輸層的高分子LED、在陰極與發光層之間設有電子傳輸層，且在陽極與發光層之間設有電洞傳輸層的高分子LED、發光層與陰極之間設有電洞阻擋層的高分子LED等。其中，所謂發光層是指具有發光機能的層、電洞傳輸層是指具有傳輸電洞的機能之層、電子傳輸層是指具有傳輸電子的機能之層。並且，電子傳輸層與電洞傳輸層統稱為電荷傳輸層。另外，電荷阻擋層是指具有可將電洞或電子封在發光層中的機能之層，在傳輸電子後且將電洞封閉的層稱為電洞阻擋層，而在傳輸電洞後且將電子封閉的層稱為電子阻擋層。
另外，上述至少有一方的電極與發光層之間設有含鄰接該電極的導電性高分子之層的高分子LED；至少有一方的電極與發光層之間設有鄰接該電極之平均膜厚在2nm以下的緩衝層之高分子LED。
具體而言，如以下的a)至d)表示之結構。
a)陽極/發光層/陰極b)陽極/電洞傳輸層/發光層/陰極c)陽極/發光層/電子傳輸層/陰極d)陽極/電洞傳輸層/發光層/電子傳輸層/陰極(其中，/表示各層是鄰接而積層。以下亦同。)
發光層、電洞傳輸層、電子傳輸層也可使用分別獨立的二層以上。
並且，在鄰接電極而設的電荷傳輸層中，具有可改善從電極注入電荷的效率之機能，而對於具有可降低元件的驅動電壓之效果者，一般特別稱為電荷注入層(電洞注入層、電子注入層)。
又，為提高與電極間之密著性及改善由電極的注入電荷，可鄰接電極而設置前述的電荷注入層或膜厚2nm以下的絶緣層，並且，可為提高界面的密著性或防止混合等而在電荷傳輸層或發光層的界面插入薄層之緩衝層。
另外，亦可在與發光層間之界面插入電洞阻擋層，以傳輸電子並封住電洞。
積層之層順序或層數以及各層的厚度，可在考量發光效率及元件壽命後再作適切的使用。
對於本發明中已設電荷注入層(電子注入層、電洞注入層)的高分子LED，可舉例如鄰接陰極而設電荷注入層的高分子LED、鄰接陽極而設電荷注入層的高分子LED。
具體之例有如以下e)至p)之結構。
e)陽極/電荷注入層/發光層/陰極f)陽極/發光層/電荷注入層/陰極g)陽極/電荷注入層/發光層/電荷注入層/陰極h)陽極/電荷注入層/電洞傳輸層/發光層/陰極i)陽極/電洞傳輸層/發光層/電荷注入層/陰極j)陽極/電荷注入層/電洞傳輸層/發光層/電荷注入層/陰極k)陽極/電荷注入層/發光層/電荷傳輸層/陰極l)陽極/發光層/電荷傳輸層/電荷注入層/陰極m)陽極/電荷注入層/發光層/電子傳輸層/電荷注入層/陰極n)陽極/電荷注入層/電洞傳輸層/發光層/電荷傳輸層/陰極o)陽極/電洞傳輸層/發光層/電子傳輸層/電荷注入層/陰極p)陽極/電荷注入層/電洞傳輸層/發光層/電子傳輸層/電荷注入層/陰極
至於電荷注入層的具體例，為含有導電性高分子之層，設在陽極與電洞傳輸層之間、含有具陽極材料與含在電洞傳輸層內的電洞傳輸材料之中間值的離子化位能之材料的層，為設在陰極與電子傳輸層之間、含有具陰極材料與含在電子傳輸層內之電子傳輸材料之中間值的電子親和力之材料的層。
上述電荷注入層為含有導電性高分子的層時，該導電性高分子的導電度以10－ 5 S/cm以上103 S/cm以下者為宜，但為使發光像素間的漏電流(leak current)變小，以10－ 5 S/cm以上102 S/cm以下者較佳，10－ 5 S/cm以上101 S/cm以下者更佳。
通常為使該導電性高分子的導電度達到10－ 5 S/cm以上103 S/cm以下時，可在該導電性高分子中摻入適量的離子。
所摻雜之離子種類在電洞注入層時為陽離子，在電子注入層時為陰離子。至於陽離子之例如：聚苯乙烯磺酸離子、烷基苯磺酸離子、樟腦磺酸離子等；而陰離子之例如：鋰離子、鈉離子、鉀離子、四丁基銨離子等。
至於電荷注入層的厚度，例如為1nm至100nm，並以2nm至50nm為佳。
電荷注入層所使用的材料，只要適當選擇與電極或隣接層的材料之關係即可，可為聚苯胺及其衍生物、聚噻吩及其衍生物、聚吡咯及其衍生物、聚伸苯乙烯及其衍生物、聚伸噻吩乙烯及其衍生物、聚喹啉及其衍生物、聚喹喏啉及其衍生物、主鏈或側鏈含有芳香族胺結構的聚合物等的導電性高分子、金屬酞菁(銅酞菁等)、碳等。
膜厚2nm以下的絶緣層具有容易注入電荷的機能。作為上述絶緣層的材料，可舉例如金屬氟化物、金屬氧化物、有機絶緣材料等。至於設有膜厚2nm以下的絶緣層之高分子LED，可舉例如鄰接陰極而設有膜厚2nm以下的絶緣層的高分子LED、鄰接陽極而設有膜厚2nm以下的絶緣層的高分子LED。
具體而言，可舉例如以下q)至ab)的結構。
q)陽極/膜厚2nm以下的絶緣層/發光層/陰極r)陽極/發光層/膜厚2nm以下的絶緣層/陰極s)陽極/膜厚2nm以下的絶緣層/發光層/膜厚2nm以下的絶緣層/陰極t)陽極/膜厚2nm以下的絶緣層/電洞傳輸層/發光層/陰極u)陽極/電洞傳輸層/發光層/膜厚2nm以下的絶緣層/陰極v)陽極/膜厚2nm以下的絶緣層/電洞傳輸層/發光層/膜厚2nm以下的絶緣層/陰極w)陽極/膜厚2nm以下的絶緣層/發光層/電子傳輸層/陰極x)陽極/發光層/電子傳輸層/膜厚2nm以下的絶緣層/陰極y)陽極/膜厚2nm以下的絶緣層/發光層/電子傳輸層/膜厚2nm以下的絶緣層/陰極z)陽極/膜厚2nm以下的絶緣層/電洞傳輸層/發光層/電子傳輸層/陰極aa)陽極/電洞傳輸層/發光層/電子傳輸層/膜厚2nm以下的絶緣層/陰極ab)陽極/膜厚2nm以下的絶緣層/電洞傳輸層/發光層/電子傳輸層/膜厚2nm以下的絶緣層/陰極
電洞阻擋層具有傳輸電子且可將從陽極傳輸來的電洞封閉之作用，設在發光層的陰極側的界面上，可由離子化電位更大於發光層的離子化電位之材料所組成，例如浴銅靈(bathocuproin)、8－羥基喹啉或其衍生物之金屬錯合物等。
至於電洞阻擋層的膜厚，例如為1nm至100nm，並以2nm至50nm為佳。
具體而言，可舉例如以下ac)至an)的結構。
ac)陽極/電荷注入層/發光層/電洞阻擋層/陰極ad)陽極/發光層/電洞阻擋層/電荷注入層/陰極ae)陽極/電荷注入層/發光層/電洞阻擋層/電荷注入層/陰極af)陽極/電荷注入層/電洞傳輸層/發光層/電洞阻擋層/陰極ag)陽極/電洞傳輸層/發光層/電洞阻擋層/電荷注入層/陰極ah)陽極/電荷注入層/電洞傳輸層/發光層/電洞阻擋層/電荷注入層/陰極ai)陽極/電荷注入層/發光層/電洞阻擋層/電荷傳輸層/陰極aj)陽極/發光層/電洞阻擋層/電子傳輸層/電荷注入層/陰極ak)陽極/電荷注入層/發光層/電洞阻擋層/電子傳輸層/電荷注入層/陰極al)陽極/電荷注入層/電洞傳輸層/發光層/電洞阻擋層/電荷傳輸層/陰極am)陽極/電洞傳輸層/發光層/電洞阻擋層/電子傳輸層/電荷注入層/陰極an)陽極/電荷注入層/電洞傳輸層/發光層/電洞阻擋層/電子傳輸層/電荷注入層/陰極
發光層的形成方法，有例如從液狀組成物之成膜方法。至於從液狀組成物的成膜方法，可利用旋轉塗布法、壓鑄法、微凹版印刷法、凹版印刷法、條狀塗布法、滾輪塗布法、金屬線條狀塗布法、浸漬塗布法、噴鍍塗布法、網版印刷法、柔版印刷法、平版印刷法、噴墨印刷法等的塗布法。但就易於形成圖案及分多色的塗布而言，則以網版印刷法、柔版印刷法、平版印刷法、噴墨印刷法等的塗布法為宜。
發光層的膜厚因使用材料的最適值而異，只要能選擇到使驅動電壓與發光效率達到適度的值即可，例如1nm至1 μ m，以2nm至500nm為佳，並以5nm至200nm更佳。
至於本發明的高分子LED，在發光層中亦可混合使用本發明的發光材料之外的發光材料。並且，本發明的高分子LED中含有非本發明的發光材料之發光層，也可與含本發明的發光材料之發光層積層。
該發光材料可使用周知的材料。如為低分子化合物，可使用萘衍生物、蒽或其衍生物、苝(perylene)或其衍生物、聚甲炔(polymethine)系、二苯并喃(xanthene)系、香豆素系、賽安寧(cyanine)系等的色素類、8－羥基喹啉或其衍生物的金屬錯合物、芳香族胺、四苯基環戊二烯或其衍生物、或四苯基丁二烯或其衍生物等。
具體而言，可使用例如日本專利特開昭57－51781號、特開昭59－194393號公報中所記載之周知的材料等。
本發明的高分子LED中如具有電洞傳輸層時，所使用之電洞傳輸材料者，例如有聚乙烯基咔唑或其衍生物、聚矽烷或其衍生物、側鏈或主鏈上具有芳香族胺的聚矽氧烷衍生物、吡唑啉衍生物、芳基胺衍生物、二苯乙烯衍生物、三苯二胺衍生物、聚苯胺或其衍生物、聚噻吩或其衍生物、聚吡咯或其衍生物、聚(對伸苯基伸乙烯)或其衍生物、或聚(2,5－伸噻吩伸乙烯)或其衍生物等。
具體而言，作為該電洞傳輸材料，係如日本專利特開昭63－70257號公報、特開昭63－175860號公報、特開平2－135359號公報、特開平2－135361號公報、特開平2－209988號公報、特開平3－37992號公報、特開平3－152184號公報中的例示等。
其中，作為電洞傳輸層的電洞傳輸材料者，是以聚乙烯基咔唑或其衍生物、聚矽烷或其衍生物、側鏈或主鏈上具有芳香族胺化合物基的聚矽氧烷衍生物、聚苯胺或其衍生物、聚噻吩或其衍生物、聚(對伸苯基伸乙烯)或其衍生物、或聚(2,5－伸噻吩伸乙烯)或其衍生物等的高分子電洞傳輸材料為佳，並以聚乙烯基咔唑或其衍生物、聚矽烷或其衍生物、側鏈或主鏈上具有芳香族胺的聚矽氧烷衍生物較佳。在為低分子的電洞傳輸材料時，宜使用分散在高分子黏合劑中者為佳。
聚乙烯基咔唑或其衍生物例如可由乙烯單體經陽離子聚合或自由基聚合而得。
聚矽烷或其衍生物有如Chemical Review，第89卷,1359頁(1989年)、英國專利GB2300196號公開說明書中例示的化合物等。合成方法亦可使用該等文獻中記載的方法，尤其以使用Kipping法為佳。
聚矽氧烷或其衍生物在其矽氧烷骨架結構上幾乎無電洞傳輸性，故宜使用側鏈或主鏈上具有上述低分子電洞傳輸材料的結構者。尤其可舉在側鏈或主鏈上具有電洞傳輸性的芳香族胺者。
雖然未限制電洞傳輸層的成膜方法，但在為低分子電洞傳輸材料時，則可例示由與高分子黏合劑的混合溶液成膜的方法。並且，在為高分子電洞傳輸材料時，可例示如由溶液成膜的方法。
從溶液成膜時所用的溶劑，只要是可溶解電洞傳輸材料者即可，並無特別的限制。該溶劑可例如為氯仿、二氯甲烷、二氯乙烷等的氯系溶劑、四氫呋喃等的醚系溶劑、甲苯、二甲苯等的芳香族烴系溶劑、丙酮、甲乙酮等的酮系溶劑、醋酸乙酯、醋酸丁酯、乙二醇乙醚醋酸酯等的酯系溶劑。
至於從溶液成膜的方法，可使用從溶液的旋轉塗布法、壓鑄法、微凹版印刷法、凹版印刷法、條狀塗布法、滾輪塗布法、金屬線條狀塗布法、浸漬塗布法、噴鍍塗布法、網版印刷法、柔版印刷法、平版印刷法、噴墨印刷法等的塗布法。
至於可混合的高分子黏合劑，以不對電荷傳輸造成極度阻礙者為宜，並以不太吸收可見光者較為適用。可作為該高分子黏合劑者，有聚碳酸酯、聚丙烯酸酯、聚丙烯酸甲酯、聚甲基丙烯酸甲酯、聚苯乙烯、聚氯乙烯、聚矽氧烷等例。
電洞傳輸層的膜厚因使用材料的最適值而異，只要選擇能使驅動電壓與發光效率達到最適值即可，但至少必須為不會產生針孔的厚度，太厚時將會提高元件的驅動電壓而不佳。所以該電洞傳輸層的膜厚可例如為1nm至1μm，並以2nm至500nm為佳，而5nm至200nm更佳。
當本發明的高分子LED中具有電子傳輸層時，可使用習知之電子傳輸材料者，例如噁二唑衍生物、蒽醌或其二甲烷或其衍生物、苯醌或其衍生物、萘醌或其衍生物、蒽醌或其衍生物、四氰蒽醌二甲烷或其衍生物、茀酮衍生物、二苯二氰乙烯或其衍生物、二苯醌衍生物、或8-羥基喹啉及其衍生物的金屬錯合物、聚喹啉或其衍生物、聚喹喏啉或其衍生物、聚茀或其衍生物等。
具體而言，即可如日本專利特開昭63-70257號公報、特開昭63-175860號公報、特開平2-135359號公報、特開平2-135361號公報、特開平2-209988號公報、特開平3-37992號公報、特開平3-152184號公報中的例示等。
其中，以噁二唑衍生物、苯醌或其衍生物、蒽醌或其衍生物、或8-羥基喹啉及其衍生物的金屬錯合物、聚喹啉或其衍生物、聚喹喏啉或其衍生物、聚茀或其衍生物為佳，並以2-(4-聯苯基)-5-(4-第三丁基苯基)-1,3,4-噁二唑、苯醌、蒽醌、三(8-羥基喹啉)鋁、聚喹啉更佳。
雖未特別限制電子傳輸層的成膜方法，但在為低分子電子傳輸材料時，則可例示如由粉末的真空蒸鍍法、由溶液或熔融狀態的成膜方法，在為高分子電子傳輸材料時，則有由溶液或熔融狀態的成膜方法。在由溶液或熔融狀態成膜時，也可併用高分子黏合劑。
由溶液成膜時所用的溶劑，只要是可溶解電子傳輸材料及/或高分子黏合劑者即可，並無特別的限制。該溶劑例如可為氯仿、二氯甲烷、二氯乙烷等的氯系溶劑、四氫呋喃等的醚系溶劑、甲苯、二甲苯等的芳香族烴系溶劑、丙酮、甲乙酮等的酮系溶劑、醋酸乙酯、醋酸丁酯、乙二醇乙醚醋酸酯等的酯系溶劑。
至於從溶液或熔融狀態成膜的方法，可使用旋轉塗布法、壓鑄法、微凹版印刷法、凹版印刷法、條狀塗布法、滾輪塗布法、金屬線條狀塗布法、浸漬塗布法、噴鍍塗布法、網版印刷法、柔版印刷法、平版印刷法、噴墨印刷法等的塗布法。
至於可混合的高分子黏合劑，以不對電荷傳輸造成極度阻礙者為宜，並以不太吸收可見光者較為適用。作為該高分子黏合劑者，係如聚(N－乙烯咔唑)、聚苯胺或其衍生物、聚噻吩或其衍生物、聚(對伸苯基伸乙烯)及其衍生物、或聚(2,5－伸噻吩伸乙烯)或其衍生物、聚碳酸酯、聚丙烯酸酯、聚丙烯酸甲酯、聚甲基丙烯酸甲酯、聚苯乙烯、聚氯乙烯、聚矽氧烷等例。
電子傳輸層的膜厚因使用材料的最適值而異，只要選擇能使驅動電壓與發光效率達到最適值即可，但至少必須為不會產生針孔的厚度，太厚時將會提高元件的驅動電壓而不佳。所以該電子傳輸層的膜厚例如可為1nm至1 μ m，以2nm至500nm為佳，並以5nm至200nm更佳。
形成本發明的高分子LED之基板，只要形成電極後並在形成該高分子LED的各層時不產生變化者即可，例如可為玻璃、塑膠、高分子薄膜、矽基板等。如為不透明的基板時，即以相反的電極為透明或半透明者為佳。
通常由陽極或陰極形成的電極中至少有一方為透明或半透明，並以陽極方面為透明或半透明者為宜。
該陽極的材料可使用導電性的金屬氧化物膜、半透明的金屬膜等。具體而言，可使用由氧化銦、氧化鋅、氧化錫、及這些氧化物的複合物之銦．錫．氧化物(ITO)、銦．鋅．氧化物等形成的導電性玻璃所作成的膜(NESA等)、或使用金、鉑、銀、銅等，並以ITO、銦．鋅．氧化物、氧化錫為佳。至於製作方法，可舉例如真空蒸鍍法。濺鍍法、離子電鍍法、電鍍法等。並且，該陽極也可使用聚苯胺或其衍生物、聚噻吩或其衍生物等的有機透明導電膜。
陽極的膜厚可考量光的穿透性與導電度而作適當的選擇。例如為10nm至10 μ m，以20nm至1 μ m為佳，並以50nm至500nm更佳。
另外，在陽極上，為了使電荷容易注入，可設置由酞菁衍生物、導電性高分子、碳等形成的層，或由金屬氧化物或金屬氟化物、有機絶緣材料等形成平均膜厚在2nm以下的層。
本發明的高分子LED中使用的陰極材料，以功函數(work function)較小的材料為宜。例如可使用鋰、鈉、鉀、銣、銫、鈹、鎂、鈣、鍶、鋇、鋁、鈧、釩、鋅、釔、銦、鈰、釤、銪、鋱、鐿等的金屬，及這些金屬中的二個以上之合金，或這些金屬中的一個以上與金、銀、鉑、銅、錳、鈦、鈷、鎳、鎢、錫中一個以上之合金、石墨或石墨層間化合物等。至於合金，可舉例如鎂－銀合金、鎂－銦合金、鎂－鋁合金、銦－銀合金、鋰－鋁合金、鋰－鎂合金、鋰－銦合金、鈣－鋁合金等。陰極可為二層以上的積層結構。
陰極的膜厚可考量導電度與耐久性而作適當的選擇。例如為10nm至10 μ m，以20nm至1 μ m為佳，並以50nm至500nm更佳。
至於陰極的製作方法，可利用真空蒸鍍法、濺鍍法以及將金屬薄膜進行熱壓著的積層法等。並且，陰極與有機物層之間，也可設置由導電性高分子形成的層，或由金屬氧化物或金屬氟化物、有機絶緣材料等形成平均膜厚在2nm以下的層；製作成陰極後，可裝上保護層以保護該高分子LED。為能長期穩定的使用該高分子LED，而從外部保護元件時，宜裝上保護層及/或保護套(cover)。
可使用高分子化合物、金屬氧化物、金屬氟化物、金屬硼化物等作為該保護層。並且，該保護套可使用玻璃板、表面經低透水率處理之塑膠板等，該保護罩可適用以熱效樹脂或光硬化樹脂與元件基板貼合成密閉的方法。只要以間距維持空間，即可使元件免於受到刮傷。只要在該空間內封入如氮氣或氬氣的惰性氣體，即可防止陰極的氧化，並且因在該空間內設有氧化鋇等的乾燥劑，而可易於抑制製程中所吸附水分對元件的傷害。以具有其中的任一種以上者為佳。
本發明之高分子發光元件可使用於面狀光源、區段(segment)顯示裝置、點狀矩陣(dot matrix)顯示裝置或液晶顯示裝置的背光(back light)。
利用本發明的高分子LED以獲得面狀的發光時，只要使面狀的陽極與陰極如重疊組合般的配置即可。並且，要得到圖案狀的發光時，則有在前述面狀發光元件的表面上設置圖案狀窗罩的方法、使非發光部的有機物層形成極厚而成實質非發光的方法、使陽極或陰極的任一方或兩方電極形成圖案狀的方法。以其中的任一種方法形成圖案後，配置成使數個電極可為獨立的ON/OFF者，而得可表示數字或文字、簡單記號等的區段型顯示元件。更且，要成為點狀矩陣元件時，只要將陽極與陰極形成條紋狀的垂直配置即可。經由使用由多種發光色不同的發光材料分別塗布的方法、或利用彩色濾光片或發光轉換濾光片的方法，即可顯示部分彩色及多彩(multicolor)。點狀矩陣元件可為被動驅動，也可與TFT等組合而成主動驅動。這些元件可利用作為電腦、電視、行動終端機、行動電話、汽車導航(car navigation)、攝錄影機(video camera)的取景器(view finder)等的顯示裝置。
另外，前述面狀的發光元件為自發光薄型，可適用為液晶顯示裝置的背光用的面狀光源，或面狀的照明用光源。並且，只要使用可撓性基板(軟性基板)，即可使用為曲面狀的光源或顯示裝置。
以下，將由實施例詳細說明本發明，但本發明的範圍並不只限於這些實施例。
其中，以四氫呋喃為溶劑時，聚苯乙烯換算的數平均分子量是由凝膠滲透層析儀(gel permeation chromatography,GPC：HLC－8220 GPC，東曹製或SCL－10A，島津製作所製)求得。
(實施例1)
將由下述螢光性高分子化合物(1)、(2)及磷光性化合物(P1)以79.8：19.9：0.3的比例混合後的混合物，調製成1.0wt %甲苯溶液。
在由濺鍍法而附有厚150nm的ITO膜之玻璃基板上，利用旋轉塗布使聚(伸乙基二氧噻吩)/聚苯乙烯磺酸(Bayer公司，BaytronP)的溶液形成50nm厚的膜後，於200℃的熱板(hot plate)上乾燥10分鐘。接著，利用旋轉塗布以1,000rpm的旋轉速度，使上述調製成的甲苯溶液成膜，膜厚約為100nm。並在減壓下80℃中乾燥1小時後，以約4nm的LiF作為陰極緩衝層、約5nm的鈣作為陰極，接著蒸鍍約80nm的鋁，即製作成EL元件。尚且，在真空度達到1×10－ 4 Pa以下時，開始金屬的蒸鍍。將所得元件外加電壓後，可觀測來自螢光性高分子化合物(1)、(2)之混合物的螢光發光(峰波長480nm)及來自磷光性化合物(P1)的發光(峰波長625nm)，而得到9132 CIE色度座標(0.34,0.28)的白色EL發光。並且螢光性高分子化合物(1)可顯示峰波長435nm的螢光、螢光性高分子化合物(2)可顯示峰波長480nm的螢光、磷光性化合物(P1)可顯示峰波長510nm的磷光。
該元件以約5V顯示出100cd/m2 的發光，最大亮度為30,000cd/m2 以上。並且最大發光效率為3.0 cd/A。
螢光性高分子化合物(1) 螢光性高分子化合物(2) 磷光性化合物(P1)
尚且，螢光性高分子化合物(1)、(2)是依照日本專利特開2004－143419的方法合成。
此螢光性高分子化合物(1)的聚苯乙烯換算之數平均分子量為Mn＝1.2×104 、重量平均分子量為Mw＝7.7×104 。另外，螢光性高分子化合物(2)在依照日本專利特開2004－002654所記載的方法合成後，聚苯乙烯換算之數平均分子量為Mn＝3.5×105 、重量平均分子量為Mw＝1.1×106 。磷光性化合物(P1)是依照WO 03．040256A2所記載的方法合成。
並且，由計算科學方式算出螢光性高分子化合物(1)的最低激發三重態能量與基態的能量之差，為2.08eV。由同樣的方式，螢光性高分子化合物(2)的最低激發三重態能量與基態的能量之差，可確定是大於螢光性高分子化合物(1)者。由計算科學方式算出磷光性化合物(P1)的最低激發三重態能量與基態的能量之差，為2.00eV。由此可確認，螢光性高分子化合物(1)及(2)具有的最低激發三重態能量與基態的能量之差，大於磷光性化合物(P1)者。
尚且，作為計算對象的化學結構，在螢光性高分子化合物((1)方面是： ，在螢光性高分子化合物(2)方面是： ，在磷光性化合物(P1)方面是： 。計算是採用發明的詳細說明中所記載之方法。具體而言，首先對於磷光性化合物(P1)，是以B3LYP階(level)的密度汎函法使結構達最適化。此時，基底函數在針對含在磷光性化合物(P1)之銥是使用1anl 2dz，針對在磷光性化合物(P1)中之其它原子是使用6-31g＊。並且，對於最適化的結構是使用與結構最適化的同一基底，由B3LYP階的依時密度汎函(TDDFT：time-dependent density functional theory)法，而求得最低激發單重態能量與最低激發三重態能量。對於在螢光性高分子化合物(1)方面，是以Hartree-Fock法使結構達最適化後，再由B3P86階的依時密度汎函法，求得最低激發三重態能量。此時，基底函數是使用6-31g＊。另外，將經計算的化學結構簡化如上述之妥當性，可由日本專利特開2005-126686的方法確認其最低三重態激發能量中的側鏈長依存性小，對於螢光性高分子化合物(1)，是簡化其計算對象的化學結構之茀環9,9’位的辛基為CH3，對於螢光性高分子化合物(2)，是簡化其二苯噻吩環3,6位的辛基為OCH3後再計算。
另外，磷光性化合物(P1)之HOMO中的中心金屬之最外殼d軌道的軌道係數之平方和，在全原子軌道係數的平方和之佔有率為49%。
(實施例2)
將由下述螢光性高分子化合物(3)與磷光性化合物(P2)以99.7：0.3的比例(重量比)混合後的混合物，調製成0.4wt%氯仿溶液後，即作成EL元件。並且，螢光性高分子化合物(3)是依照日本專利特開2004－143419所記載的方法合成。其聚苯乙烯換算之數平均分子量為Mn＝3.0×104 、重量平均分子量為Mw＝2.6×105 。
螢光性高分子化合物(3) 磷光性化合物(P2)
在由濺鍍法而附有厚150nm的ITO膜之玻璃基板上，利用旋轉塗布使聚(伸乙基二氧噻吩)/聚苯乙烯磺酸(Bayer公司，BaytronP)的溶液形成50nm厚的膜後，於200℃的熱板上乾燥10分鐘。接著，利用旋轉塗布以2,500rpm的旋轉速度，使上述調製成的氯仿溶液成膜。並在氮氣環境中以130℃乾燥1小時後，以約5nm的鋇作為陰極，接著蒸鍍約80nm的鋁，即製作成EL元件。尚且，在真空度達到1×10－ 4 Pa以下時，即開始金屬的蒸鍍。
在所得元件上加以電壓後，可觀測來自螢光性高分子化合物(3)的螢光發光(峰波長425nm)與來自磷光性發光材料(P2)的發光(峰波長510nm)，而得多色發光。該元件在約6V時顯示出100cd/m2 的發光，可得最大亮度約為1,000cd/m2 之高亮度。並且，螢光性高分子化合物(3)顯示峰波長425nm的螢光。
由計算科學方式算出磷光性化合物(P2)的最低激發三重態能量與基態的能量之差為2.49eV，比螢光性高分子化合物(3)的最低激發三重態能量與基態的能量之差(2.34eV)還高出0.15eV，可滿足前述(Eq1)的條件。尚且，磷光性化合物(P2)HOMO中的中心金屬之最外殼d軌道的軌道係數之平方和，在全原子軌道係數的平方和之中佔有率為54 %，在三分之一以上。
另外，對於螢光性高分子化合物(3)的計算對象之化學結構係如下之化學式。
計算係採用與實施例1相同之方式。
(比較例1)
將實施例2中記載的螢光性高分子化合物(3)改用成螢光性高分子化合物(1)，即與實施例2同樣的製作EL元件。發光層是利用旋轉塗布以3,000rpm的旋轉速度成膜。所得元件上加以電壓後，可觀測到來自高分子化合物(1)的螢光發光(峰波長425、450、480nm)與來自磷光性發光材料(P2)的發光(峰波長510nm)，但其強度極為薄弱，最大亮度不超過120cd/m2 。
由計算科學方式算出磷光性化合物(P2)的最低激發三重態能量與基態的能量之差為2.49eV，比螢光性高分子化合物(1)的最低激發三重態能量與基態的能量之差(2.07eV)還高出0.42eV，未滿足前述(Eq1)的條件。
(實施例3)
將實施例2中記載的螢光性高分子化合物(3)與實施例1中記載的磷光性化合物(P1)以99.8：0.2的比例(重量比)混合後的混合物，調製成0.4wt%氯仿溶液後，即與實施例2同樣的作成EL元件。發光層是利用旋轉塗布以2,500rpm的旋轉速度成膜。所得元件上加以電壓後，可觀測到來自螢光性高分子化合物(3)的螢光發光(峰波長415nm)與來自磷光性發光材料(P1)的發光(峰波長625nm)，可得多色發光。該元件在約6V時顯示出100cd/m2 的發光，可得最大亮度約為1,000cd/m2 之高亮度。
由計算科學方式算出磷光性化合物(P1)的最低激發三重態能量與基態的能量之差為2.00eV，比螢光性高分子化合物(3)的最低激發三重態能量與基態的能量之差(2.34eV)還低0.34eV，可滿足前述(Eq1)的條件。計算是採用與實施例1同樣的方式。
(比較例2)
將實施例3中的磷光性化合物(P1)改用成下述的磷光性化合物(P1－R)後，即與實施例3同樣的製成EL元件。另外，發光層是利用旋轉塗布以2,500rpm的旋轉速度成膜。並且(P1－R)是購自美國台索斯(音譯)公司。
磷光性合物(P1－R)
所得元件上加以電壓後，可觀測到來自螢光性高分子化合物(3)的螢光發光(峰波長415nm)，但觀測不到來自磷光性發光材料(P1－R)的發光，而未能得到多色發光。
由計算科學方式算出磷光性化合物(P1－R)的最低激發三重態能量與基態的能量之差為1.98eV，比螢光性高分子化合物(3)的最低激發三重態能量與基態的能量之差(2.34eV)還低0.36eV，可滿足前述(Eq1)的條件。但是，磷光性化合物(P1－R)HOMO中的中心金屬之最外殼d軌道的軌道係數之平方和，在全原子軌道係數的平方和之佔有率為31%，不到三分之一。計算是採用與實施例1同樣的方式。
(實施例4)
將下述高分子磷光發光性化合物(4)、螢光性高分子化合物(3)及(5)以17：50：33的比例(重量比)混合後的混合物，調製成1.7wt%甲苯溶液。
使用此溶液，即與實施例1同樣的作成EL元件。發光層是利用旋轉塗布以1,300rpm的旋轉速度成膜。
所得元件上加以電壓後，可觀測到來自高分子磷光發光性化合物(4)的磷光發光(峰波長620nm)與來自高分子化合物(3)、(5)的混合物之螢光(峰波長470nm)，可得9132 CIE色度座標(0.33,0.30)的白色EL發光。該元件在約8V時顯示出100cd/m2 的發光，最大發光效率約為2cd/A。並且高分子化合物(5)顯示峰波長460nm的螢光。
高分子磷光發光性化合物(4) (但上述式中，(4－1)表示高分子的主鏈部分，(4－2)表示高分子末端基。＊表示與高分子主鏈的結合部分。)
螢光性高分子化合物(3) 螢光性高分子化合物(5)
並且，高分子磷光發光性化合物(4)是依照日本專利特開2005－226066中記載的方法合成。此高分子化合物(4)的聚苯乙烯換算之數平均分子量為Mn＝3.6×104 、重量平均分子量為Mw＝7.3×104 。又，螢光性高分子化合物(3)、(5)是依照日本專利特開2005－059899中記載的方法合成，其聚苯乙烯換算之數平均分子量分別為Mn＝3.0×104 、Mn＝2.8×104 ，重量平均分子量分別為Mw＝2.6×105 、Mw＝1.1×105 。
另外，由計算科學方式算出高分子磷光發光性化合物(4)的磷光發光部分之最低激發三重態能量與基態的能量之差，為2.00eV，其他以外的部份之最低激發三重態能量與基態的能量之差，為2.34eV，高分子化合物(3)的最低激發三重態能量與基態的能量之差，為2.34eV。並且可確認螢光性高分子化合物(5)的最低激發三重態能量與基態的能量之差，大於螢光性高分子化合物(3)者。由此可確認，高分子磷光發光性化合物(4)的發光部分之外的高分子部分、高分子化合物(3)及(5)，具有的最低激發三重態能量與基態的能量之差，大於高分子磷光發光性高分子(4)之磷光發光部分者。
尚且作為計算對象的化學結煹，在高分子磷光發光性化合物(4)的磷光發光部分方面，為與實施例1中記載的磷光性化合物(P1)同樣的計算對象結構，在高分子磷光發光性化合物(4)的磷光發光部分之外的高分子部分、螢光性高分子化合物(3)方面， 。對於高分子化合物(4)，也是與上述同樣的化學結構為計算對象。而對於高分子化合物(5)， 為計算對象的化學結構。並採用與實施例1同樣的方式計算。
[產業上之可利用性]
使用本發明的高分子材料之元件，可為多色發光、白色發光，可以低電壓驅動，係發光效率具優異之實用性。因此，本發明的高分子材料可適用於高分子LED的發光材料等。

Claims (8)

  1. 一種高分子材料，係含有：含螢光性共軛系高分子(A)與磷光性化合物(B)的組成物，或是含有在螢光性共軛系高分子(A)的末端上具有磷光性化合物(B)的結構之高分子的高分子材料，此高分子材料之特徵為滿足下述(1)、(2)、(3)、(4)及(5)的條件：(1)螢光性共軛系高分子(A)的發光峰(peak)波長至少一者未滿500nm；(2)磷光性化合物(B)的發光峰波長在500nm以上；(3)可滿足下式的關係：ETA -ESA0 ≧(ETB -ESB0 )-0.2(單位：eV)(Eq 1)(式中，ESA0 表示螢光性共軛系高分子(A)的基態之能量，ETA 表示螢光性共軛系高分子(A)的最低激發三重態之能量，ESB0 表示磷光性化合物(B)的基態之能量，ETB 表示磷光性化合物(B)的最低激發三重態之能量)；(4)螢光性共軛系高分子(A)為具有下述通式(1)作為部分結構者， (上述式中，m及n各自獨立，表示0至4之整數；R1 及R2 各自獨立，表示氫原子、鹵素原子、烷基、烷氧基、芳基或與其他原子之鍵結，R1 及R2 各存在複數個時，該等可為相同或相異；X表示-O-、-S-、 -C(R36 )(R37 )-，R36 及R37 各自獨立，表示烷基、烯基、炔基、烷氧基、烷硫基、芳基、芳氧基、芳硫基、芳烷基、芳烷氧基、芳烷硫基、芳烯基、芳炔基、一價之雜環基或鹵素原子)；(5)磷光性化合物(B)之中心金屬為銥原子。
  2. 如申請專利範圍第1項的高分子材料，其係含有螢光性共軛系高分子(A)與磷光性化合物(B)之組成物。
  3. 如申請專利範圍第1或2項的高分子材料，其中，由計算科學方式算出磷光性化合物(B)的最高占有分子軌道(HOMO：highest occupied molecular orbital)中中心金屬之最外層d軌道的軌道係數之平方和，在全原子軌道係數的平方和中所占比例在三分之一以上。
  4. 如申請專利範圍第1或2項之高分子材料，其中，至少另含有一種選自電洞傳輸材料、電子傳輸材料。
  5. 一種液狀組成物，其特徵係：至少含有一種申請專利範圍第1至4項中任一項之高分子材料。
  6. 如申請專利範圍第5項之液狀組成物，其黏度在25℃時為1至100mPa‧s。
  7. 一種發光元件，其特徵係：在陽極與陰極所形成的電極間，具有含申請專利範圍第1至4項中任一項之高分子材料的層。
  8. 如申請專利範圍第7項之發光元件，其中，在陽極與陰極所形成的電極間，另具有電荷傳輸層及/或電荷阻擋層。
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