TWI426092B - 高分子材料及高分子發光元件 - Google Patents

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TWI426092B
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Tomoya Nakatani
Takeshi Yamada
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Sumitomo Chemical Co
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Description

高分子材料及高分子發光元件
本發明係有關一種高分子化合物及使用此高分子化合物之高分子發光元件。
高分子量的發光材料或電荷輸送材料係可溶於溶劑中，藉由塗佈法而可在發光元件中形成有機層，由此進行種種之檢討，其中周知之例如：以2個苯環縮合於環戊二烯環而作為重複單元，具有下述結構的高分子化合物(例如，參考非專利文獻1、專利文獻1)。
又，周知如在共軛之主鏈的側鏈，具有電洞注入輸送基、電子注入輸送基或發光基等機能性取代基的高分子化合物(例如，參考專利文獻2、專利文獻3、非專利文獻2、非專利文獻3)。
[專利文獻1]國際公開第99/54385號手冊。[專利文獻2]日本特開2004－277568[專利文獻3]WO2001－62822
[非專利文獻1]Advanced Materials,1999年、9卷、10號、第798頁[非專利文獻2]Advanced Materials,2002年、14卷(11)、809至811[非專利文獻3]J.Polymer Science,Part A；2005,43(3),859－869.
使用高分子化合物作為發光元件用之發光材料時，由於以高特性發光，所以必需高分子化合物之正電荷(電洞)及負電荷(電子)之注入性或輸送性要良好，發光效率良好等。上述習知之高分子化合物，特性尚無法稱為充足，所以殷切期望電荷之注入性或輸送性、發光效率高的高分子化合物。
亦即本發明係提供一種高分子化合物，其在主鏈以可有取代基之茀二基作為重複單元，其側鏈係具有由含有1個以上氮原子以外之雜原子或是2個以上之氮原子的電洞注入輸送基、含有1個以上氮原子以外之雜原子或是2個以上之氮原子的電子注入輸送基、以及含有縮合多環式芳香族烴或雜環的發光基所組成族群中選擇至少一個機能性基之機能性側鏈的發光性或電荷輸送性的高分子化合物，其特徵為該機能性基係直接鍵結於茀二基的飽和碳，或經由Rk －X－(Rk 表示伸烷基，X表示直接鍵或連結基)以X鍵結於茀二基。
本發明之高分子化合物，有所謂的電荷注入性或輸送性高，發光效率高之效果。當側鏈具有電洞注入輸送基時，最高被佔據分子軌域(HOMO)之能量變高、電洞注入性或電洞輸送性提高，且發光效率變高。當側鏈具有電子注入輸送基時，則最被低未佔據分子軌域(LUMO)之能量變低，電子注入性或電子輸送性提高，且發光效率變高。側鏈具有發光基時，則發光效率變高，或是可期望其以與主鏈之發光波長不同的波長發光。
主鏈為電子輸送性之高分子化合物，且側鏈具有電洞注入輸送基時，可以不阻礙主鏈之電子輸送性而賦予新的機能，可調整電子與電洞之輸送性。主鏈為電子輸送性之高分子化合物，且側鏈具有發光基時，可以與主鏈之波長不同的波長發光。又使用效率高之發光基時，可提高發光效率。主鏈為電子輸送性之高分子化合物，且側鏈具有電子注入輸送基時，可提高主鏈之電子輸送性。
如此藉由分離主鏈與側鏈之機能，可不損及主鏈之機能性賦予機能，而可期望高分子化合物之高機能化。
因而，含本發明高分子化合物之高分子LED，可以作為液晶顯示器之背光、或是作為照明用之曲面狀或平面狀之光源、區段型之顯示元件、點矩陣之平面顯示器等使用。
 發明實施之最佳形態：
本發明之高分子化合物具有之主鏈其包含可有取代基之茀二基。
茀二基是以下述式(1)表示。
(式(1)亦可有取代基)。
茀二基有取代基時，在機能性側鏈以外亦可以由0至7個中選擇整數個之取代基，該取代基以選自烷基、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、經取代之胺基、矽烷基、經取代之矽烷基、鹵素原子、醯基、醯氧基、亞胺殘基、醯胺基、醯亞胺基、1價之雜環基、羧基、經取代之羧基、氰基及硝基者為佳。
烷基可為直鏈、分枝、或環狀中之任一種，亦可有取代基。碳數通常為1至20左右，具體可列舉如甲基、乙基、丙基、異丙基、丁基、異丁基、三級丁基、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、十二烷基、三氟甲基、五氟乙基、全氟丁基、全氟己基、全氟辛基等。
烷氧基可為直鏈、分枝或環狀中之任一種，亦可有取代基。碳數通常為1至20左右，具體可列舉如甲氧基、乙氧基、丙氧基、異丙氧基、丁氧基、異丁氧基、三級丁氧基、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、十二烷氧基、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。
烷硫基可為直鏈、分枝或環狀中之任一種，亦可有取代基。碳數通常為1至20左右，具體可列舉如甲硫基、乙硫基、丙硫基、異丙硫基、丁硫基、異丁硫基、三級丁硫基、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、十二烷硫基、三氟甲硫基等。
芳基係由芳香族烴，除去1個氫原子之原子團，為持有縮合環者，亦包含獨立苯環或2個以上縮合環為直接或經由伸乙烯基等基而結合者。芳基是碳數通常為6至60左右，較佳為7至48個，該具體例可列舉如苯基、C1 至C12 烷氧基苯基(C1 至C12 表示碳數1至12。以下亦同。)、C1 至C12 烷基苯基、1-萘基、2-萘基、1-蒽基、2-蒽基、9-蒽基、五氟苯基等，而以C1 至C12 烷氧基苯基、C1 至C12 烷基苯基為佳。C1 至C12 烷氧基苯基例示如甲氧基苯基、乙氧基苯基、丙氧基苯基、異丙氧基苯基、丁氧基苯基、異丁氧基苯基、三級丁氧基苯基、戊氧基苯基、己氧基苯基、環己氧基苯基、庚氧基苯基、辛氧基苯基、2-乙基己氧基苯基、壬氧基苯基、癸氧基苯基、3,7-二甲基辛氧基苯基、十二烷氧基苯基等。C1 至C12 烷基苯基具體例示如甲苯基、乙苯基、二甲苯基、丙苯基、2,4,6-三甲苯基、甲基乙基苯基、異丙苯基、丁苯基、異丁苯基、三級丁苯基、戊苯基、異戊苯基、己苯基、庚苯基、辛苯基、壬苯基、癸苯基、十二烷基苯基等。
芳氧基是碳數通常為6至60左右，較佳為7至48個，此具體例可列舉如苯氧基、C1 至C12 烷氧基苯氧基、C1 至C12 烷基苯氧基、1-萘氧基、2-萘氧基、五氟苯氧基等，以C1 至C12 烷氧基苯氧基、C1 至C12 烷基苯氧基為較佳。
C1 至C12 烷氧基苯氧基之具體例可列舉如甲氧基苯氧基、乙氧基苯氧基、丙氧基苯氧基、異丙氧基苯氧基、丁氧基苯氧基、異丁氧基苯氧基、三級丁氧基苯氧基、戊氧基苯氧基、己氧基苯氧基、環己氧基苯氧基、庚氧基苯氧基、辛氧基苯氧基、2-乙基己氧基苯氧基、壬氧基苯氧基、癸氧基苯氧基、3,7-二甲基辛氧基苯氧基、十二烷氧基苯氧基等。
C1 至C12 烷基苯氧基之具體例可列舉如甲基苯氧基、乙基苯氧基、二甲基苯氧基、丙基苯氧基、1,3,5-三甲基苯氧基、甲基乙基苯氧基、異丙基苯氧基、丁基苯氧基、異丁基苯氧基、三級丁基苯氧基、戊基苯氧基、異戊基苯氧基、己基苯氧基、庚基苯氧基、辛基苯氧基、壬基苯氧基、癸基苯氧基、十二烷基苯氧基等。
芳硫基於芳香環上亦可有取代基，碳數通常為6至60左右，具體例子列舉如苯硫基、C1 至C12 烷氧基苯硫基、C1 至C12 烷基苯硫基、1-萘硫基、2-萘硫基、五氟苯硫基、吡啶硫基、鄰二氮苯硫基(嗒硫基)、間二氮苯硫基(嘧啶硫基)、對二氮苯硫基(吡硫基)、三氮苯硫基(三硫基)等。
芳烷基，亦可有取代基，碳數通常為7至60左右，具體例可列舉如苯基C1 至C12 烷基、C1 至C12 烷氧基苯基-C1 至C12 烷基、C1 至C12 烷基苯基-C1 至C12 烷基、1-萘基-C1 至C12 烷基、2-萘基-C1 至C12 烷基等。
芳烷氧基，亦可有取代基，碳數通常為7至60左右，具體例可列舉如苯基C1 至C12 烷氧基、C1 至C12 烷氧基苯基-C1 至C12 烷氧基、C1 至C12 烷基苯基-C1 至C12 烷氧基、1-萘基-C1 至C12 烷氧基、2-萘基C1 至C12 烷氧基等。
芳烷硫基，亦可有取代基，碳數通常為7至60左右，具體例可列舉如苯基-C1 至C12 烷硫基、C1 至C12 烷氧基苯基-C1 至C12 烷硫基、C1 至C12 烷基苯基-C1 至C12 烷硫基、1-萘基-C1 至C12 烷硫基、2-萘基-C1 至C12 烷硫基等。
芳烯基，碳數通常為8至60左右，該具體例列舉如苯基-C2 至C12 烯基、C1 至C12 烷氧基苯基-C2 至C12 烯基、C1 至C12 烷基苯基-C2 至C12 烯基、1-萘基-C2 至C12 烯基、2-萘基-C2 至C12 烯基等，以C1 至C12 烷氧基苯基-C2 至C12 烯基、C1 至C12 烷基苯基-C2 至C12 烯基較佳。
芳炔基，碳數通常為8至60左右，該具體例可列舉如苯基-C2 至C12 炔基、C1 至C12 烷氧基苯基-C2 至C12 炔基、C1 至C12 烷基苯基-C2 至C12 炔基、1-萘基-C2 至C12 炔基、2-萘基-C2 至C12 炔基等，以C1 至C12 烷氧基苯基-C2 至C12 炔基、C1 至C12 烷基苯基C2 至C12 炔基較佳。
經取代之胺基係以自烷基、芳基、芳烷基或1價雜環基中選擇1個或2個之基所取代之胺基，該烷基、芳基、芳基烷基或1價之雜環基亦可有取代基S。經取代之胺基的碳數不含該取代基S之碳數通常為1至60左右，較佳是2至48。
具體可列舉如甲基胺基、二甲基胺基、乙基胺基、二乙基胺基、丙基胺基、二丙基胺基、異丙基胺基、二異丙基胺基、丁基胺基、異丁基胺基、三級丁基胺基、戊基胺基、己基胺基、環己基胺基、庚基胺基、辛基胺基、2-乙基己基胺基、壬基胺基、癸基胺基、3,7-二甲基辛基胺基、 十二烷基胺基、環戊基胺基、二環戊基胺基、環己基胺基、二環己基胺基、吡咯烷基、哌啶基、二三氟甲基胺基、苯基胺基、二苯基胺基、C1 至C12 烷氧基苯基胺基、二(C1 至C12 烷氧基苯基)胺基、二(C1 至C12 烷基苯基)胺基、1-萘基胺基、2-萘基胺基、五氟苯胺基、吡啶胺基、嗒胺基、嘧啶胺基、吡胺基、三胺基、苯基-C1 至C12 烷基胺基、C1 至C12 烷氧基苯基-C1 至C12 烷基胺基、C1 至C12 烷基苯基-C1 至C12 烷基胺基、二(C1 至C12 烷氧基苯基-C1 至C12 烷基)胺基、二(C1 至C12 烷基苯基-C1 至C12 烷基)胺基、1-萘基-C1 至C12 烷基胺基、2-萘基-C1 至C12 烷基胺基等。
經取代之矽烷基係以自烷基、芳基、芳烷基或1價雜環基中選擇1個、2個或3個之基所取代之矽烷基，經取代之矽烷基之碳數通常為1至60左右，較佳碳數是3至48。同時該烷基、芳基、芳基烷基或1價雜環基亦可有取代基。
具體可列舉如：三甲基矽烷基、三乙基矽烷基、三丙基矽烷基、三異丙基矽烷基、二甲基-異丙基矽烷基、二乙基-異丙基矽烷基、三級丁基二甲基矽烷基、戊基二甲基矽烷基、己基二甲基矽烷基、庚基二甲基矽烷基、辛基二甲基矽烷基、2-乙基己基-二甲基矽烷基、壬基二甲基矽烷基、癸基二甲基矽烷基、3,7-二甲基辛基-二甲基矽烷基、十二烷基二甲基矽烷基、苯基-C1 至C12 烷基矽烷基、C1 至C12 烷氧基苯基-C1 至C12 烷基矽烷基、C1 至C12 烷基苯基-C1 至C12 烷基矽烷基、1-萘基-C1 至C12 烷基矽烷基、2-萘基－C1 至C1 2 烷基矽烷基、苯基－C1 至C1 2 烷基二甲基矽烷基、三苯基矽烷基、三－對－二甲苯基矽烷基、三苄基矽烷基、二苯基甲基矽烷基、三級丁基二苯基矽烷基、二甲基苯基矽烷基等。
鹵素原子例示如氟原子、氯原子、溴原子及碘原子。醯基係碳數通常為2至20左右，較佳為碳數2至18，其具體例可列舉如：乙醯基、丙醯基、丁醯基、異丁醯基、三甲基乙醯基、苯甲醯基、三氟乙醯基、五氟苯甲醯基等。
醯氧基係碳數通常為2至20左右，較佳為碳數2至18，其具體例可列舉如：乙醯氧基、丙醯氧基、丁醯氧基、異丁醯氧基、三甲基乙醯氧基、苯甲醯氧基、三氟乙醯氧基、五氟苯甲醯氧基等。
亞胺殘基係碳數為2至20左右，較佳碳數為2至18，此具體例，例示如下述之結構式所示之基。
醯胺基通常碳數為2至20左右，較佳為碳數2至18，此具體例可列舉如甲醯胺基、乙醯胺基、丙醯胺基、丁醯胺基、苯甲醯胺基、三氟乙醯胺基、五氟苯甲醯胺基、二甲醯胺基、二乙醯胺基、二丙醯胺基、二丁醯胺基、二苯甲醯胺基、二三氟乙醯胺基、二五氟苯甲醯胺基等。
醯亞胺基係自醯亞胺除去該氮原子結合之氫原子所得之殘基，碳數為4至20左右，具體例列舉如以下所示之基。
1價之雜環基，意指自雜環化合物除去1個氫原子所殘留之原子團，通常碳數為4至60左右，較佳為4至20。同時，雜環基之碳數中，不含取代基之碳數。在此，雜環化合物係指具有環式結構之有機化合物中，構成環之元素不僅是碳原子，在環內含有氧、硫、氮、磷、硼等雜原子。具體例示如噻吩基(thienyl)、C1 至C1 2 烷基噻吩基、吡咯基、呋喃基、吡啶基、C1 至C1 2 烷基吡啶基、哌啶基(piperidyl)、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。
經取代之羧基係指以烷基、芳基、芳烷基或1價之雜環基所取代之羧基，通常碳數為2至60左右，較佳為2至48個，該具體例可列舉如甲氧基羰基、乙氧基羰基、丙氧基羰基、異丙氧基羰基、丁氧基羰基、異丁氧基羰基、三級丁氧基羰基、戊氧基羰基、己氧基羰基、環己氧基羰基、庚氧基羰基、辛氧基羰基、2－乙基己氧基羰基、壬氧基羰基、癸氧基羰基、3,7－二甲基辛氧基羰基、十二烷氧基羰基、三氟甲氧基羰基、五氟乙氧基羰基、全氟丁氧基羰基、全氟己氧基羰基、全氟辛氧基羰基、苯氧基羰基、萘氧基羰基、吡啶氧基羰基等。同時該烷基、芳基、芳烷基、或1價之雜環基亦可有取代基。上述經取代之羧基之碳原子數中係不含該取代基之碳數。
從合成容易之觀點而言，在上述式(1)所示的重複單元之中，以下述式(1－1)及(1－2)所示的重複單元為較佳。
(上述式(1－1)及(1－2)亦可有取代基。)
上述式(1－1)及(1－2)含有取代基時，在機能性側鏈以外亦可由0至7個中選擇整數個之取代基，取代基係與上述式(1)所示之例相同。
又，本發明之高分子化合物，係在側鏈含有由1個以上之氮原子以外之雜原子或是2個以上之氮原子的電洞注入輸送基、含有1個以上之氮原子以外之雜原子或是2個以上之氮原子的電子注入輸送基、及含有縮合多環式芳香族烴或雜環之發光基所成族群中選擇至少1個機能性基之機能性側鏈。
電洞注入輸送基，係指電洞注入性佳於主鏈的1價基或電洞輸送性佳於主鏈的1價基。
電洞注入性一般取決於高分子化合物之最高被佔據分子軌域(HOMO)的能量值，HOMO之能量的絕對值越小則電洞之注入性越佳。
電洞注入性佳於主鏈之1價基，可列舉如HOMO的能量絕對值小於主鏈的1價基。
HOMO的能量計算，例如可使用CV(Cyclic Voltammetry，循環伏安法)測定高分子化合物之氧化電位，由氧化電位值而計算出。在本發明之高分子化合物的情形，氧化電位成為負值，氧化電位變得越低(氧化電位之絕對值變得越大)HOMO之能量絕對值變得越小，提高電洞注入性。由氧化電位計算HOMO之能量時，使用CV由於隨著電極之種類或溶劑之不同而有不同計算方法，所以參考電氣化學便覽第5版(2000年、丸善出版社)依據電極或溶劑之種類來補正差值。
電洞之輸送性一般取決於高分子化合物之電洞移動度，電洞移動度越高，電洞之注入性越良好。
電洞輸送性佳於主鏈的1價基，可以列舉如電洞移動度佳於主鏈的1價基。
電洞移動度之計算，並無特別之限定，例如可使用Time－of－Flight(TOF)法可以測定高分子化合物之電洞移動度。
電子注入輸送基，可列舉如電子注入性佳於主鏈的1價基或電子輸送性佳於主鏈的1價基。
電子注入性一般取決於高分子化合物之最低未佔據分子軌域(LUMO)的能量值，LUMO的絕對值能量值越大，則電子之注入性越佳。
電子注入性佳於主鏈之1價基，可列舉如LUMO之絕對值大於主鏈的1價基。
LUMO的能量計算，例如可使用CV(Cyclic Voltammetry)測定高分子化合物之還原電位，由還原電位值而計算出。在本發明之高分子化合物的情形，還原電位成為負值，還原電位變得越高(還原電位之絕對值變得越小)LUMO之能量絕對值變大，提高電子注入性。由還原電位計算LUMO之能量時，使用CV由於隨著電極之種類或溶劑之不同而有不同計算方法，所以參考電氣化學便覽第5版(2000年、丸善出版社)依據電極或溶劑之種類來補正差值。
電子之輸送性一般取決於高分子化合物之電子移動度，電子移動度越高，電子之注入性越良好。
電子輸送佳於主鏈的1價基，可以列舉如電子移動度佳於主鏈的1價基。
電子移動度之計算，並無特別之限定，例如可使用Time－of－Flight(TOF)法測定高分子化合物之電子移動度。
發光基是賦予與主鏈不同波長之發光色的1價基，一般可以列舉HOMO－LUMO能隙(HOMO之能量絕對值與LUMO之能量絕對值的差)小於主鏈的1價基。
HOMO及LUMO的計算與前述相同。
含有1個以上氮原子以外之雜原子或2個以上之氮原子的電洞注入輸送基，可列舉如含有2個以上氮原子之1價芳香族胺、含2個以上氮原子之1價咔唑衍生物、含2個以上氮原子之1價金屬錯合物、含有1個以上之氮原子與1個以上氮原子以外之雜原子的1價基、及含氮原子以外之雜原子的1價基。
含有2個以上氮原子之1價芳香族胺，例示如下述式(H－1)至(H－14)；含2個以上氮原子之l價咔唑衍生物可例示如下述式(H－15)至(H－19)；含2個以上氮原子之1價金屬錯合物可例示如下述式(H－20)至(H－22)；含有1個以上之氮原子與1個以上氮原子以外之雜原子的1價基可例示如從下述式(H－23)至(H－25)中除去1個R或R上之氫原子而成的殘基；含氮原子以外之雜原子的1價基可例示如從下述式(H－26)至(H－29)中除去1個R或R上之氫原子而成的殘基。
上述式(H－1)至(H－29)中，R所示以選自氫原子、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、取代之胺基、矽烷基、經取代之矽烷基、鹵素原子、醯基、醯氧基、亞胺殘基、醯胺基、醯亞胺基、1價的雜環基、羧基、經取代之羧基、氰基及硝基者為佳。
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、經取代之胺基、經取代之矽烷基、鹵素原子、醯基、醯氧基、亞胺殘基、醯胺基、醯亞胺基、1價的雜環基、經取代之羧基係與上述式(1)中例示者相同。
上述式(H－26)中，R’以選自氫原子、烷基、芳基、芳烷基、芳烷氧基、芳烷硫基、芳烯基、芳炔基、及1價的雜環基者為佳。
烷基、芳基、芳烷基、芳烷氧基、芳烷硫基、芳烯基、芳炔基、及1價的雜環基是與上述式(1)中所示者相同。
電洞注入輸送基亦可為寡聚合物或聚合物。
具體可列舉如上述式(H－1)至(H－29)所示之2個以上之相同或相異化合物，從R鍵結之碳原子相互間加以結合之化合物中除去1個R或R上之氫原子而成的殘基。
含有1個以上氮原子以外之雜原子或2個以上之氮原子的電子注入輸送基，可列舉如含有1個以上氮原子以外之雜原子的1價之Al及Zn錯合物、含有1個以上氮原子以外之雜原子與由周期表第2至第4周期中選出除Al與Zn以外之元素的1價金屬錯合物、含有1個以上氮原子以外之雜原子與1個以上之氮原子的1價基、只含有1個以上之硫原子作為雜原子的1價基、及只含有2個以上之氮原子作為雜原子之1價基。
作為含有1個以上氮原子以外之雜原子的1價之Al及Zn錯合物，例示如下述式(E－1)至(E－10)；含有1個以上氮原子以外之雜原子與由周期表第2至第4周期中選出除Al及Zn以外之元素的1價金屬錯合物，係例示如下述式(E－11)至(E－16)；含有1個以上氮原子以外之雜原子與1個以上氮原子的1價基係例示如從下述式(E－17)至(E－27)除去1個R或R上之氫原子而成的殘基；只含有1個以上之硫原子作為雜原子的1價基係例示如從下述式(E－28)至(E－31)除去1個R或R上之氫原子而成的殘基；只含有2個以上之氮原子作為雜原子之1價基係例示如從下述式(E－32)至(E－40)除去1個R或R上之氫原子而成的殘基。
上述式(E－1)至(E－40)中，R表示如同(H－1)至(H－29)所示者。
電子注入輸送基亦可為寡聚合物或聚合物。
具體可列舉如上述式(E－1)至(E－40)所示2個以上之相同或相異化合物，從R鍵結之碳原子相互間加以結合之化合物中除去1個R或R上之氫原子而成的殘基。
含有1個以上氮原子以外之雜原子的1價之Al及Zn錯合物，例示如下述式(E－1)至(E－10)；含有1個以上氮原子以外之雜原子與由周期表第2至第4周期中選出除Al及Zn以外之元素的1價金屬錯合物，係例示如下述式(E－11)至(E－16)；含有1個以上氮原子以外之雜原子與1個以上氮原子的1價基係例示如下述式(E－17)至(E－27)；只含有1個以上之硫原子作為雜原子的1價基係例示如下述式(E－28)至(E－31)；只含有2個以上之氮原子作為雜原子的1價基係例示如下述式(E－32)至(E－40)。
含縮合多環式芳香族烴或雜環之發光基，可列舉如1價之縮合多環式芳香族烴、2個以上縮合多環式芳香族烴基所鍵結的1價基、只含有1個以上之氮原子及/或氧原子作為雜原子的1價雜環基、含有1個以上之硫原子作為雜原子的1價雜環基。
1價之縮合多環式芳香族烴，例示如從下述式(L－1)至(L－5)除去1個R或R上之氫原子而成的殘基；2個以上縮合多環式芳香族烴基所鍵結的1價基，例示如從下述式(L－6)至(L－8)除去1個R或R上之氫原子而成的殘基；只含有1個以上之氮原子及/或氧原子作為雜原子的1價雜環基，例示如從下述式(L－9)至(L－15)除去1個R或R上之氫原子而成的殘基；含有1個以上之硫原子作為雜原子的1價雜環基，例示如從下述式(L－16)至(L－22)除去1個R或R上之氫原子而成的殘基。
上述式(L－1)至(L－22)中，R表示如同(H－1)至(H－20)所示者。
上述式(L－9)、(L－10)、(L－19)、(L－20)、(L－21)中，R’係表示與(H－26)所示相同者。
發光基亦可為寡聚合物或聚合物。
具體可列舉如上述式(L－1)至(L－22)所示之2個以上之相同或相異化合物，從R鍵結之碳原子相互間加以結合之化合物中除去1個R或R上之氫原子而成的殘基。
機能性側鏈可單獨存在，亦可存在2個以上不同之機能性側鏈。
從提高電洞輸送性之觀點而言，以機能性側鏈係電洞注入輸送基為佳，又以其係含2個以上氮原子之1價芳香族胺、含2個以上氮原子之1價咔唑衍生物、含2個以上氮原子之1價金屬錯合物、或含有1個以上之氮原子與1個以上氮原子以外之雜原子的1價基為較佳，再以其係含有2個以上氮原子之1價芳香族胺、含2個以上氮原子之1價咔唑衍生物、或含2個以上氮原子之1價金屬錯合物為更佳，更以其係含2個以上氮原子之1價芳香族胺、或含2個以上氮原子之1價咔唑衍生物為最佳。
再者，從提高電洞注入輸送性之觀點而言，機能性側鏈係以例示如下述式(H－A)之1價基者為佳。
(上述式(H－A)中，Ar1 0 1 及Ar1 0 2 分別表示獨立之伸芳基、具有2價之雜環基或金屬錯合物結構之2價基，Arl 0 3 、Ar1 0 4 及Ar1 0 5 分別表示獨立之芳基及1價之雜環基。Ar1 0 2 與Ar1 0 3 、Ar1 0 4 與Ar1 0 5 相互結合，亦可形成環。)
芳基及1價之雜環基係表示與前述相同之意義。
在此伸芳基係指從芳香族烴除去2個氫原子之原子團，為具有縮合環者，亦包含獨立苯環或2個以上縮合環直接或經由伸乙烯基等基而結合者。伸芳基亦可有取代基。取代基之種類並無特別限制，但從溶解性、螢光特性、合成容易度、做成元件時之特性等觀點而言，以烷基、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、經取代之胺基、矽烷基、經取代之矽烷基、鹵素原子、醯基、醯氧基、亞胺殘基、醯胺基、醯亞胺基、1價的雜環基、羧基、經取代之羧基、氰基及硝基者為佳。
伸芳基中除去取代基部份之碳數通常為6至60左右，較佳為6至20。又，含有伸芳基之取代基的全碳數，通常為6至100左右。
伸芳基例示如伸苯基(例如下式1至3)、萘二基(例如下式4至3)、蒽二基(例如下式14至19)、聯苯二基(例如下式20至25)、茀二基(例如下式36至38)、三苯二基(例如下式26至29)、縮合環化合物基(例如下式29至35)、茚滿萘二基(例如下式G至N)等。
又，2價雜環基係指從雜環化合物除去2個氫原子而殘留之原子團，該基亦可有取代基。
在此，雜環化合物係指在具有環式結構之有機化合物之中，構成環之元素不僅是碳原子，在環內亦含有氧、硫、氮、磷、硼、砷等雜原子者。在2價雜環基中，以芳香族雜環基為佳。取代基之種類並無特別之限制，但從溶解性、螢光特性、合成容易度、做為元件時的特性等觀點而言，以烷基、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、經取代之胺基、矽烷基、經取代之矽烷基、鹵原子、醯基、醯氧基、亞胺殘基、醯胺基、醯亞胺(acid imide)基、1價的雜環基、羧基、經取代之羧基、氰基及硝基為佳。
2價雜環基中除去取代基部份之碳數通常為3至60左右，又，包含2價雜環基之取代基部份之全部碳數通常為3至100左右。
2價雜環基可列舉如以下者。
含有氮作為雜原子的2價雜環基：吡啶-二基(下式39至44)、二氮雜伸苯基(下式45至48)、喹啉二基(下式49至63)、喹喔啉二基(下式64至68)、吖啶二基(下式69至72)、聯吡啶基二基(下式73至75)、菲繞啉二基(下式76至78)。
含有氧、矽、氮、硒等作為雜原子的具有茀結構之基(下式79至93)。
含有氧、矽、氮、硫、硒、硼、磷等作為雜原子之5員環雜環基(下式94至98、O至Z、AA至AC)。
含有氧、矽、氮、硒等作為雜原子之5員環縮合雜環基(下式99至100)。
含有氧、矽、氮、硫、硒等作為雜原子之5員環雜環基，且該雜原子之α位結合而成的二聚物或寡聚合物之基(下式111至112)。
含有氧、矽、氮、硫、硒等作為雜原子之5員環雜環基，且該雜原子之α位結合於苯基之基(下式113至119)。
在含有氧、氮、硫、硒等作為雜原子之5員環縮合雜環基，經苯基、呋喃基或噻吩基所取代之基(下式120至125)。
含有氧、氮等作為雜原子之6員環雜環基(下式AD至AG)。
又，Ar1 中有金屬錯合物結構之2價基，係指從含有機配位基之金屬錯合物的有機配位基除去2個氫原子所殘留之2價基。
該有機配位基之碳數通常為4至60左右，其例可列舉如8－喹啉酚及其衍生物、苯并喹啉酚及其衍生物、2－苯基－吡啶及其衍生物、2－苯基－苯并噻唑及其衍生物、2－苯基－苯并噁唑及其衍生物、卟啉(Prophyrin)及其衍生物等。
又，該錯合物之中心金屬，可列舉如鋁、鋅、鈹、銥、鉑、金、銪、鋱等。
含有機配位基之金屬錯合物，可列舉如以低分子之螢光材料、磷光材料而為周知之金屬錯合物，三重態發光錯合物等。
以具有金屬錯合物結構之2價基而言，可具體例示如下述126至132。
在上述式1至132中，R係例示如與上述式(H－1)至(H－29)中所列示者相同。
從合成之觀點，Ar1 0 2 係以伸芳基為較佳，以式1至19所示之基為更佳。
又從合成上之觀點而言，Ar1 0 3 、Ar1 0 4 與Ar1 0 5 為分別獨立之芳基者為佳，又以苯基、1－萘基、2－萘基、1－蒽基、2－蒽基、或9－蒽基更佳。
復從合成上之觀點而言，Ar1 0 1 以伸芳基為較佳。
Ar1 0 2 與Ar1 0 3 、Ar1 0 4 與Ar1 0 5 形成環時，以經由－JJ－而形成環為佳。(－JJ－係表示直接鍵、－0－、－S－、－CH2 －。)
從提高電子輸送性之觀點，機能性側鏈係以電子注入輸送基為佳，又以含有1個以上氮原子以外之雜原子的1價Al及Zn錯合物、含有1個以上之氮原子以外之雜原子與由周期表第2至第4周期中選出除Al及Zn以外之元素的1價金屬錯合物、只含有1個以上的硫原子作為雜原子之1價基、或只含有2個以上氮原子作為雜原子之1價基為較佳，再以含有1個以上氮原子以外之雜原子的1價Al及Zn錯合物、只含有1個以上的硫原子作為雜原子之1價基、或只含有2個以上氮原子作為雜原子之1價基為更佳。
再從提高電子注入輸送性之觀點，機能性側鏈係以含有如下述(E－A)至(E－C)所示之1價基為佳。
(上述式(E－A)至(E－C)中，Ar1 0 7 及Ar1 1 1 為分別表示獨立之伸芳基，2價雜環基或具有金屬錯合物結構之2價基，Ar1 0 6 、Ar1 0 8 、Ar1 0 9 及Ar1 1 0 分別表示獨立之芳基及1價之雜環基、Q1 表示氧原子、硫原子、或－N(R1 0 1 )－，Q2 、Q3 、Q4 、Q5 及Q6 表示氮原子或－C(R1 0 2 )－。R1 0 1 及R1 0 2 表示與上述之R同樣之基。)
伸芳基、2價之雜環基、具有金屬錯合物結構之2價基、芳基及1價之雜環基表示與前述相同意義。
從提高電子注入輸送性觀點，上述式(E－A)中，Ar1 0 6 係以1價雜環基為佳。
從合成上之觀點，上述式(E－B)中，Ar1 0 7 係以2價雜環基為佳，以式39至72、式111至125所示之基為佳。
又從合成上之觀點，上述式(E－B)中，Ar1 0 8 係以1價雜環基為佳。
又從合成上之觀點，上述式(E－C)中，Ar1 0 9 及Ar1 1 0 係以分別獨立之伸芳基為宜，又以苯基、1－萘基、2－萘基、1－蒽基、2－蒽基、或9－蒽基為更佳。
再從合成上之觀點，A1 1 1 係以伸芳基為宜，又以式1至19所示之基為更佳。
從提高電子注入輸送性之觀點，在上述式(E－A)至(E－C)中，係以上述式(E－A)或(E－B)為佳，又以上述式(E－B)為更佳。
從提高發光效率之觀點，機能性側鏈係以發光基為佳，又以1價之縮合多環式芳香族烴基、2個以上之縮合多環式芳香族烴基結合而成之1價基、或只含有1個以上之氮原子及/或氧原子作為雜原子之1價雜環基者為較佳，再以2個以上之縮合多環式芳香族烴基結合而成之1價基、或只含有1個以上之氮原子及/或氧原子作為雜原子之1價雜環基為更佳。
從提高發光效率之觀點，機能性側鏈係以含有部份結構(L－A)或(L－B)之1價基為佳。
(上述式(L－A)或(L－B)中，Q7 及Q8 表示氧原子、硫原子、－C(R1 0 3 R1 0 4 )－、－Si(R1 0 5 R1 0 6 )－、－N(R1 0 7 )－、－C(＝O)－或－S(＝O)－，Q9 、Q1 0 、Q1 1 及Q1 2 表示氮原子或－C(R1 0 8 )－。R1 0 3 至R1 0 8 表示與上述R相同之基。)
從提高發光效率之觀點，Q7 及Q8 係以氧原子、－C(R1 0 3 R1 0 4 )－、－N(R1 0 7 )－及－C(＝O)－為佳，又以氧原子、－N(R1 0 7 )－及－C(＝O)為更佳。
從提高發光效率之觀點，Q9 、Q1 0 、Q1 1 及Q1 2 以－C(R1 0 8 )－為佳。
本發明之高分子化合物，機能性側鏈中之機能性基的特徵，係於茀二基之飽和碳上直接鍵結，或經由－Rk －X－(Rk 表示伸烷基，X表示直接鍵或連結基)以X鍵結於茀二基上。
在此，機能性基直接鍵結於茀二基之飽和碳上，係表示如下式所示茀二基之第9位置的碳原子與機能性側鏈中之機能性基為直接鍵結之情形。
機能性基經由－Rk －X－以X鍵結於茀二基時，其中Rk 表示伸烷基，該伸烷基亦可有取代基，此碳數通常為1至12個左右，該取代基可列舉如烷基、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、經取代之胺基、矽烷基、經取代之矽烷基、鹵素原子、醯基、醯氧基、亞胺基、醯胺基、醯亞胺基、1價的雜環基、羧基、經取代之羧基、氰基等為佳。同時，伸烷基之碳數中不包含取代基之碳數。
伸烷基之較佳例子，可列舉如－C3 H6 －、－C4 H8 －、－C5 H1 0 －、－C6 H1 2 －、－C8 H1 6 －、－C1 0 H2 0 －等。
又X表示連結基，其例可列舉如－0－、－S－、－CO－、－CO2 －、－SO－、－SO2 －、－SiR1 R2 －、－NR3 －、－BR4 －、－PR5 －及－P(＝O)(R6 )，又以－0－、－S－、及NR3 －較佳，再以－0－、及NR3 －更佳。
在此R1 至R6 表示氫原子、烷基、芳基、芳烷基或1價雜環基。
從合成上之觀點，機能性基以在茀二基之第9位置取代為佳。
從合成上之觀點，機能性基係以直接鍵結於茀二基之第9位置為佳，又以機能性基在茀二基之第9位置具有2個機能性取代基為更佳。
高分子LED用高分子化合物受期望之特性之一，為電洞之注入性。電洞之注入性一般取決於高分子化合物之最高被佔據分子軌域(HOMO)之能量值，HOMO之能量絕對值之值越小則電洞之注入性佳。本發明之高分子化合物係從電洞之注入性觀點，HOMO之能量絕對值以5.6 eV以下為宜。5.5 eV以下為更佳，5.4 eV以下為最佳。
HOMO能量之測定，例如可使用Cyclic Voltammetry(CV)測定高分子化合物之氧化電位，由氧化電位值而計算出。在本發明之高分子化合物的情形，氧化電位成為負值，氧化電位變得越低(氧化電位之絕對值變得越大)HOMO之能量絕對值變得越小，電洞注入性會提高。
高分子LED用高分子化合物受期望之特性之一，為電子之注入性。電子之注入性一般取決於高分子化合物之最低未佔據分子軌域(LUMO)之能量值，LUMO之能量絕對值之值越大，則電子之注入性佳。本發明之高分子化合物係從電子之注入性觀點，LUMO之能源絕對值以2.2 eV以上為宜，2.4 eV以上為更佳，以在2.5 eV以上為最佳。
LUMO之能量測定與HOMO之能量測定相同，例如可使用Cyclic Voltammetry(CV)測定高分子化合物之還原電位，由還原電位值而計算出。在本發明之高分子化合物的情形，還原電位成為負值，還原電位變得越高(還原電位之絕對值變得越小)LUMO之能量絕對值變得越大，電子注入性會提高。
又本發明之高分子化合物，從元件之壽命特性觀點來看，換算成聚苯乙烯的數平均分子量以103 至108 為佳，以103 至107 為較佳，以104 至107 為更佳。
在此，有關數平均分子量及重量平均分子量，利用Size exclusion chromatography(SEC，尺寸排除層析儀)(島津製作所製：LC－10Avp)，求得換算成聚苯乙烯之數平均分子量及重量平均分子量。測定之聚合物，溶解到四氫呋喃中使濃度約成0.5wt%，注入50 μ L到GPC中，使用四氫呋喃作為GPC之移動相，以0.6 ml/min之流速流動，管柱係使用2支TSK gel Super HM－H(東曹製)與1支TSK gel Super HM－2000(東曹製)直列串聯。檢測器是使用示差折射率檢測器(島津製作所製：RID－10A)。
在此記載本發明高分子化合物之較佳例。
從發光效率、元件之耐久性及合成之容易度觀點來看，主鏈之重複單元以下述式(1－1－1)至(1－1－6)、或(1－2－1)至(1－2－6)為佳，下述式(1－1－1)至(1－1－6)、或(1－2－1)至(1－2－6)亦可有取代基。取代基可列舉如與前述取代基相同者。
(式中，J表示－Rk －X－，Rk 及X表示與前述相同意義，Rk 鍵結於Fun，Fun表示含有1個以上氮原子以外之雜原子或是2個以上氮原子的電洞注入輸送基及/或含有1個以上氮原子以外之雜原子或是2個以上氮原子的電子注入輸送基及/或含有縮合多環芳香族烴或雜環的發光基的機能性側鏈，RW 1 至RW 4 及RX 1 至RX 4 是表示分別獨立的氫原子、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、經取代之胺基、矽烷基、經取代之矽烷基、鹵素原子、醯基、醯氧基、亞胺殘基、醯胺基、醯亞胺基、1價的雜環基、羧基、經取代之羧基、氰基及硝基，RW 及RX 亦可分別相互結合而形成環)Rk 及X係與前述中之例示相同。
從發光效率、元件耐久性及合成之容易度觀點來看，以上述式(1－1－1)至(1－1－6)、及(1－2－1)至(1－2－6)中，J中之Rk 所示之伸烷基具有取代基時，該取代基以烷基、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、1價的雜環基為佳，又以烷基、烷氧基、烷硫基、芳基、芳氧基、芳硫基、芳烷基、芳烷氧基、1價的雜環基較佳，復以烷基、烷氧基、芳基、1價之雜環基為更佳，再以烷基、烷氧基、芳基為最佳。
從發光效率、元件耐久性及合成之容易度觀點來看，X有連接基時，X係以－O－、－S－、－CO－、－、－SiR1 R2 －、－NR3 －、或－BR4 －為佳，又以－O－、－S－、－SiR1 R2 －、或－NR3 －較佳，復以－O－、－S－、及－NR3 －更佳，再以－O－、或－NR3 －最佳。
作為含有1個以上氮原子以外之雜原子或是2個以上氮原子的電洞注入輸送基及/或含有1個以上氮原子以外之雜原子或是2個以上氮原子的電子注入輸送基及/或含有縮合多環芳香族烴或雜環的發光基者係與前述中之例示相同。
從發光效率、元件耐久性及合成之容易度觀點來看，上述式(1－1－1)至(1－1－6)及(1－2－1)至(1－2－6)中，Fun為電洞注入輸送基時，係以從上述式(H－1)至(H－29)中除去1個R或R上之氫原子而成之殘基為較佳，以從上述式(H－1)至(H－3)、(H－5)及(H－15)至(H－17)中除去1個R或R上之氫原子而成之殘基為更佳，以從(H－1)、(H－2)、(H－15)、及(H－16)中除去1個R或R上之氫原子而成之殘基為最佳。
從發光效率、元件耐久性及合成之容易度觀點來看，上述式(1－1－1)至(1－1－6)及(1－2－1)至(1－2－6)中，Fun為電子注入輸送基時，係以從上述式(E－1)至(E－40)中除去1個R或R上之氫原子而成之殘基為佳，從上述式(E－1)至(E－10)及(E－28)至(E－31)中除去1個R或R上之氫原子而成之殘基為較佳，以從(E－1)、(E－2)、(E－4)至(E－6)、(E－28)及(E－31)中除去1個R或R上之氫原子而成之殘基為更佳。以從(E－1)、(E－2)、(E－28)、及(E－31)中除去1個R或R上之氫原子而成之殘基為最佳。
從發光效率、元件耐久性及合成之容易度觀點來看，上述式(1－1－1)至(1－1－6)及(1－2－1)至(1－2－6)中，Fun為發光基時，係以從上述式(L－1)至(L－22)中除去1個R或R上之氫原子而成之殘基為宜，從上述式(L－6)至(L－8)、及(L-9)至(L-16)中除去1個R或R上之氫原子而成之殘基為較佳，以從(L-6)、(L-7)、及(L-9)至(L-14)中除去1個R或R上之氫原子而成之殘基最佳。
從發光效率、元件耐久性及合成之容易度觀點來看，上述式(H-1)至(H-29)、(E-1)至(E-40)、(L-1)至(L-22)中，R以氫原子、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、或1價的雜環基為宜，以氫原子、烷基、烷氧基、烷硫基、芳基、芳氧基、芳硫基、芳烷基、芳烷氧基、或1價的雜環基較佳，以氫原子、烷基、烷氧基、芳基、或1價的雜環基更佳，以氫原子、烷基、烷氧基、或1價的雜環基最佳。
從發光效率、元件耐久性及合成之容易度觀點來看，主鏈中重複單元為上述式(1-1-1)至(1-1-6)及(1-2-1)至(1-2-6)，其中以上述式(1-1-1)至(1-1-4)及(1-2-1)至(1-2-4)較佳，以上述式(1-1-2)、(1-1-4)、(1-2-2)及(1-2-4)更佳。
從發光效率、元件耐久性及合成之容易度觀點來看，上述式(1-1-1)至(1-1-6)及(1-2-1)至(1-2-6)所示之基具有取代基時，該取代基以烷基、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、或1價的雜環基為宜，以烷基、烷氧基、烷硫基、芳基、芳氧基、芳硫基、芳烷基、芳烷氧基、或1價的雜環基較佳，以烷基、烷氧基、芳基、或1價的雜環基更佳，以烷基、烷氧基、或芳基最佳。
在此，記載本發明中之高分子化合物之具體例。
在側鏈中有電洞注入輸送基之情形，例示如(5－1－1)至(5－4－2)。
在側鏈中有電子注入輸送基之情形，例示如(6－1)至(6－4－2)。
在側鏈中有發光基之情形，例示如(7－1)至(7－4－2)。
本發明之分子化合物，從使其發光波長變化之觀點、提高發光效率之觀點、提昇耐熱性之觀點，在上述重複單元之外，以含有此之外的1種類以上之重複單元的共聚合物為佳。作為重複單元之外的重複單元，以下述式(8)所示之重複單元為佳。
－Ar1 － (8)
(式中，Ar1 表示分別獨立之伸芳基、2價雜環基或具有金屬錯合物結構之2價基。)
伸芳基、2價之雜環基或具有金屬錯合物結構之2價基可列舉如與上述相同之基。
在上述式(8)所示之重複單位中，以下述式(9)、式(10)、式(11)或式(12)所示之重複單元為佳。
(式中，Ra 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、經取代之胺基、矽烷基、經取代之矽烷基、鹵素原子、醯基、醯氧基、亞胺殘基、醯胺基、醯亞胺基、1價的雜環基、羧基、經取代之羧基、氰基或硝基。a表示0至4之整數。Ra 為複數存在時，該等可相同亦可相異。)
(式中，Rb 及Rc 表示分別獨立的烷基、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、經取代之胺基、矽烷基、經取代之矽烷基、鹵素原子、醯基、醯氧基、亞胺殘基、醯胺基、醯亞胺基、1價的雜環基、羧基、經取代之羧基、氰基或硝基。b及c表示分別獨立的0至3之整數。Rb 及Rc 分別為複數存在時，該等可相同亦可相異。)
(式中，Rd 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、經取代之胺基、矽烷基、經取代之矽烷基、鹵素原子、醯基、醯氧基、亞胺殘基、醯胺基、醯亞胺基、1價的雜環基、羧基、經取代之羧基、氰基或硝基。d表示0至2之整數。Ar2 及Ar3 表示分別獨立的伸芳基、2價雜環基或具有金屬錯合物結構之2價基。m及n表示分別獨立的0或1。X1 表示O、S、SO、SO2 、Se、或Te。Rd 為複數存在時，該等可相同亦可相異。)
(式中，Re 及Rf 表示分別獨立的烷基、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、經取代之胺基、矽烷基、經取代之矽烷基、鹵素原子、醯基、醯氧基、亞胺殘基、醯胺基、醯亞胺基、1價的雜環基、羧基、經取代之羧基、氰基或硝基。e及f表示分別獨立的0至4之整數。X2 表示O、S、SO2 、Se、Te、N－R7 或SiR8 R9 。X3 及X4 表示分別獨立的N或C－R1 0 。R7 、R8 、R9 、及R1 0 表示分別獨立的氫原子、烷基、芳基、芳烷基、或1價雜環基。Re 、Rf 及R1 0 為複數存在時，該等可相同亦可相異。)
式(12)所示重複單元之中央的5員環，例如可列舉如噻二唑、噁二唑、三唑、噻吩、呋喃、Silole(矽呃；矽雜環戊二烯)等。
又，含有下述式(13)所示之重複單位，從使其發光波長變化之觀點、提高發光效率之觀點、提昇耐熱性之觀點而言為較佳。
(式中，Ar4 、Ar5 、Ar6 及Ar7 表示分別獨立之伸芳基或2價雜環基。Ar8 、Ar9 及Ar1 0 表示分別獨立的芳基或1價雜環基。Ar4 、Ar5 、Ar6 、Ar7 及Ar8 亦可有取代基。o及p表示分別獨立的0或1，且0≦o＋p≦1。)
上述式(13)所示重複單元之具體例，可列舉如以下式133至140所示者。
上述式中R係與前述式1至132之R相同。為提高對溶劑之溶解性，除了氫原子之外以具有1個以上取代基為佳，又含取代基之重複單元之形狀的對稱性以少者為佳。
上述式中R在含有烷基之取代基中，為提高高分子化合物對溶劑的溶解性，以含有1個以上環狀或分枝之烷基為佳。
再者，上述式中R為含有部分伸芳基或雜環基時，該等亦可再具有1個以上之取代基。
上述式(13)所示重複單元中，Ar4 、Ar5 、Ar6 及Ar7 為分別獨立之伸芳基，Ar8 、Ar9 及Ar1 0 係以分別獨立的芳基為較佳。其中，Ar8 、Ar9 及Ar1 0 係以分別獨立的具有3個以上之取代基的芳基為佳，Ar8 、Ar9 及Ar1 0 又以具有3個以上取代基的苯基，有3個以上取代基之萘基或有3個以上取代基之蒽基者為較佳，Ar8 、Ar9 及Ar1 0 再以具有3個以上取代基之苯基為更佳。
其中，Ar8 、Ar9 及Ar1 0 為分別獨立的下述式(13－1)，並且以o＋p＝1者為佳。
(式中，R1 1 、R1 2 及R1 3 表示分別獨立的烷基、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、經取代之胺基、矽烷基、經取代之矽烷基、矽烷氧基、經取代之矽烷氧基、1價的雜環基或鹵素原子。)
較佳例在上述式(13－1)中，可列舉如R1 1 及R1 3 分別獨立地碳數在3以下之烷基、碳數3以下之烷氧基、碳數在3以下之烷硫基、且R1 2 為碳數3至20之烷氧基、碳數3至20之烷硫基者。
又，從發光效率之觀點，上述式(8)所示之重複單位係以縮合環為佳，上述式30至38、G至N、49至93、0至Z及AA至AG所示之2價基為更佳。
其中，從合成之觀點而言，以上述式30至32、36、G，J、K、M、49至68、79至93所示2價基為佳，又以上述式30、31、36、G、K、M、54、65、67、79、82、83、87、93所示2價基為較佳，再以上述式36、G、K、79、82、83、87、93所示2價基更佳。
又，本發明之高分子化合物亦可為無規、嵌段或接枝共聚合物，具有該等之中間結構的高分子，例如亦可為帶有嵌段性之無規共聚合物。從獲得螢光或磷光之量子收率高之高分子發光體的觀點而言，比起完全無規的共聚合物，以帶有嵌段性之無規共聚合物、嵌段或是接枝共聚合物為佳。亦包含樹枝狀高分子或主鏈有分枝且有3個以上的末端部分之情形。
又，本發明之高分子化合物之末端基，若將聚合活性基直接保留下來，製成元件時可能會降低其發光特性或壽命，故亦可由安定之基加以保護。以與主鏈之共軛結構有連續共軛結合者為較佳，例如，例示如經由碳－碳鍵結而與芳基或雜環基結合之構造。具體而言，例示如日本特開平9－45478號公報之化10所記載之取代基等。
對本發明高分子化合物為良好溶劑者可列舉如：氯仿、二氯甲烷、二氯乙烷、四氫呋喃、甲苯、二甲苯、均三甲苯、四氫化萘、十氫化萘、正丁基苯等。亦依高分子化合物之結構或分子量，通常此等溶劑中，高分子化合物可以溶解0.1重量%以上。
其次，說明有關本發明高分子化合物之製造方法。
例如使用Y1 －A－Y2 所示化合物作為原料之一，藉由將此縮合聚合，可以製造本發明之高分子化合物。
式中，A係具有由含有1個以上之氮原子以外之雜原子或是2個以上之氮原子的電洞注入輸送基、含有1個以上氮原子以外之雜原子或是2個以上氮原子的電子注入輸送基、及含有縮合多環芳香族烴或雜環的發光基所組成族群中選擇至少一個機能基之機能性側鏈，該機能性基係直接鍵結在茀二基之飽和碳上，或經由－Rk －X－(Rk 表示伸烷基、X表示直接鍵或連接基)以X鍵結在該茀二基上，表示亦可經取代之茀二基。
Y1 及Y2 表示分別獨立的可縮合聚合之取代基。
又，當本發明之高分子化合物有－A－以外之重複單元時，使會成為－A－以外之重複單元且具有2個與縮合聚合相關之取代基的化合物加以共存並縮合聚合即可。
作為會成為以－A－所示重複單元以外之重複單元，且具有2個可縮合聚合之取代基的化合物，例示如Y3 －Ar1 －Y4 之化合物(式中，Ar1 係與前述相同。Y3 及Y4 表示分別獨立之相關於縮合聚合的取代基。)。
在Y1 －A－Y2 所示化合物以外，藉由使Y3 －Ar1 －Y4 所示化合物縮合聚合，可以製造本發明之高分子化合物。
又，會成為上述式(1)所示重複單元以外之重複單元的，而對應上述式(13)之具有2個相關於縮合聚合之取代基的化合物，可列舉如下述式(14)所示化合物。
(式中，有關Ar4 、Ar5 、Ar6 、Ar7 、Ar8 、Ar9 、Ar10 、o及p之定義及較佳例係與前述相同。Y5 及Y6 表示分別獨立之相關於縮合聚合的取代基。)
本發明之製造方法中，作為相關於縮合聚合之取代基，可列舉如鹵素原子、烷基磺酸酯基、芳基磺酸酯基、芳基烷基磺酸酯基、硼酸酯基、鋶甲基、鏻甲基、磷酸甲酯基、單鹵化甲基、-B(OH)2 、甲醯基、氰基、乙烯基等。
在此，鹵素原子可列舉如氟原子、氯原子、溴原子、及碘原子。
烷基磺酸酯基可列舉如甲基磺酸酯基、乙基磺酸酯基、三氟甲基磺酸酯基等，芳基磺酸酯基可列舉如苯磺酸酯基、對甲苯磺酸酯基等，芳基烷基磺酸酯基可列舉如苄基磺酸酯基等。
硼酸酯基可列舉如下述式所示之基。
(式中，Me表示甲基，Et表示乙基。)
鋶甲基例示如下述式所示之基。
-CH2 S+ Me2 X- 、-CH2 S+ Ph2 X- (X表示鹵素原子，Ph表示苯基。)
鏻甲基例示如下述式所示之基。
-CH2 P+ Ph3 X- (X表示鹵素原子。)
磷酸甲酯基例示如下述式所示之基。
-CH2 PO(OR’)2 (X表示鹵素原子，R’表示烷基、芳基、芳烷基。)
單鹵化甲基例示如氟化甲基、氯化甲基、溴化甲基、及碘化甲基。
作為相關於縮合聚合之取代基的較佳取代基係依聚合反應之種類而異，例如在Yamamoto偶合反應等使用0價鎳錯合物時，可舉如鹵素原子、烷基磺酸酯基、芳基磺酸酯基、或芳基烷基磺酸酯基。又在Suzuki偶合反應等使用鎳觸媒或鈀觸媒時，可列舉如烷基磺酸酯基、鹵素原子、硼酸酯基、-B(OH)2 等。
本發明之製造，具體而言，使成為單體、具有複數之相關於縮合聚合之取代基的化合物，因應需求，溶解於有機溶劑中，例如使用鹼或適當之觸媒，可在有機溶劑之融點以上、沸點以下之溫度中進行。例如可使用在Organic Reactions，第14卷，270至490頁，John Wiley & Sons,Inc.,1965年；Organic Syntheses,Collective Volume VI,407至411頁，John Wiley & Sons,Inc.,1988年；Chem.Rev.,第95卷，2457頁(1995年)；J.Organomet.Chem.,第576卷，147頁(1999年)；Makromol.Chem.,Macromol.Symp.,第12卷，229頁(1987年)等所記載之習知方法。
在本發明之高分子化合物製造方法中，因應相關於縮合聚合之取代基，可使用已知之縮合反應。
例如，將該單體，例示如藉由Suzuki偶合反應之聚合方法、藉由Grignard反應之聚合方法、藉由Ni(0)錯合物之聚合方法、藉由FeCl3 等氧化劑之聚合方法、由電化學性氧化之聚合方法、或藉由有適當脫離基之中間體的高分子分解方法等。
其中，以藉由Suzuki偶合反應之聚合方法、藉由Grignard反應之聚合方法、及藉由鎳0價錯合物之聚合方法，因為容易控制結構，所以較佳。
本發明之製造方法中，以相關於縮合聚合之取代基(Y1 、Y2 、Y3 、Y4 、Y5 、及Y6 )為分別獨立地由鹵素原子、烷基磺酸酯基、芳基磺酸酯基、或芳基烷基磺酸酯基中選擇，在鎳0價錯合物之存在下，進行縮合聚合之製造方法較佳。
原料化合物可列舉如二鹵化化合物、雙(烷基磺酸酯)化合物、雙(芳基磺酸酯)化合物、雙(芳基烷基磺酸酯)化合物、鹵－烷基磺酸酯化合物、鹵－芳基磺酸酯化合物、鹵－芳基烷基磺酸酯化合物、烷基磺酸酯－芳基磺酸酯化合物、烷基磺酸酯－芳基烷基磺酸酯化合物、及芳基磺酸酯－芳基烷基磺酸酯化合物。
在此情形下，例如可列舉藉由使用鹵－烷基磺酸酯化合物、鹵－芳基磺酸酯化合物、鹵－芳基烷基磺酸酯化合物、烷基磺酸酯－芳基磺酸酯化合物、烷基磺酸酯－芳基烷基磺酸酯化合物、或芳基磺酸酯－芳基烷基磺酸酯化合物作為原料化合物，控制流程順序而製造高分子化合物的方法。
又，本發明之製造方法中，以相關於縮合聚合之取代基(Y1 、Y2 、Y3 、Y4 、Y5 及Y6 )為分別獨立地由鹵素原子、烷基磺酸酯基、芳基磺酸酯基、芳基烷基磺酸酯基、硼酸基、或硼酸酯基中選擇，全原料化合物所具有鹵素原子、烷基磺酸酯基、芳基磺酸酯基及芳基烷基磺酸酯基之合計莫耳數(J)、與硼酸基(－B(OH)2 )及硼酸酯基之合計莫耳數(K)的比例實質上為1(通常K/J為0.7至1.2之範圍)，使用鎳觸媒或鈀觸媒縮合聚合而製造的方法為佳。
具體的原料化合物組合，可列舉如二鹵化化合物、雙(烷基磺酸酯)化合物或雙(芳基磺酸酯)化合物或雙(芳基烷基磺酸酯)化合物、與二硼酸化合物或二硼酸酯化合物的組合。
又，可列舉如鹵－硼酸化合物、鹵－硼酸酯化合物、烷基磺酸酯－硼酸化合物、烷基磺酸酯－硼酸酯化合物、芳基磺酸酯－硼酸化合物、芳基磺酸酯－硼酸酯化合物、芳基烷基磺酸酯－硼酸酯化合物。
在此情形下，例如可列舉藉由使用鹵－硼酸化合物、鹵－硼酸酯化合物、烷基磺酸酯－硼酸化合物、烷基磺酸酯－硼酸酯化合物、芳基磺酸酯－硼酸化合物、芳基磺酸酯－硼酸酯化合物、芳基烷基磺酸酯-硼酸化合物、芳基烷基磺酸酯-硼酸酯化合物作為原料化合物，控制流程順序而製造高分子化合物的方法。
有機溶劑，係隨使用之化合物或反應而異，一般為抑制副反應，所使用之溶劑係經過充分之脫氧處理，以在惰性氣體環境下進行反應為較佳。又，同樣地進行脫水處理較佳。唯如Suzuki偶合反應在與水之2相系中的反應情形中並無此之限制。
溶劑可列舉如：戊烷、己烷、庚烷、辛烷、環己烷等飽和烴，苯、甲苯、乙基苯、二甲苯等不飽和烴，四氯化碳、氯仿、二氯甲烷、氯丁烷、溴丁烷、氯戊烷、溴戊烷、氯己烷、溴己烷、氯環己烷、溴環己烷等鹵化飽和烴，氯化苯、二氯化苯、三氯化苯等鹵化不飽和烴，甲醇、乙醇、丙醇、異丙醇、丁醇、三級丁醇等醇類，甲酸、乙酸、丙酸等羧酸類，二甲醚、二乙醚、甲基-三級丁基醚、四氫呋喃、四氫吡喃、二噁烷等之醚類，三甲基胺、三乙基胺、N,N,N’,N’-四甲基乙二胺、吡啶等胺類，N,N-二甲基甲醯胺、N,N-二甲基乙醯胺、N,N-二乙基乙醯胺、N-甲基嗎啉氧化物(N-methyl morpholine oxide)等胺類。該等溶劑可單一使用，亦可混合使用。此等中，以醚類較佳，四氫呋喃、二乙醚更佳。
為使其反應，而添加適宜之鹼或適當之觸媒。此等以因應所使用之反應而作適當之選擇。該鹼或觸媒係以能充分溶解於反應中所使用之溶劑者為宜。鹼或觸媒之混合方法，係將反應液在氬或氮等惰性氣體環境下，一邊攪拌一邊徐徐添加鹼或觸媒之方法，或相反地在鹼或觸媒中徐徐添加反應液之方法。
本發明之高分子化合物使用於高分子LED等之時，因其純度會對發光特性等之元件性能造成影響，以將聚合前之單體經過蒸餾、昇華精製、再結晶等方法精製後再加以聚合為佳。又在聚合後，經由再沈澱精製、層析儀進行分離等之純化處理為較佳。
其次，說明本發明之高分子化合物之用途。
本發明之高分子，通常，係以固體狀態發出螢光或磷光，可作為高分子發光體(高分子量之發光材料)使用。
又，該高分子化合物具有優異之電荷輸送能，可適當地作為高分子LED用材料或電荷輸送材料使用。使用該高分子發光體之高分子LED係可由低電壓、高效率而驅動之高性能高分子LED。因此，該高分子LED係可以適當地作為液晶顯示器之背光、或作為照明用之曲面狀或平面狀之光源，區段型之顯示元件、點矩陣之平面板顯示器等之裝置而使用。
又，本發明之高分子化合物亦可作為雷射用色素、有機太陽電池用材料、有機電晶體管用之有機半導體、導電性薄膜、有機半導體薄膜等之傳導性薄膜用材料而使用。
再者，亦可作為發出螢光或磷光之發光性薄膜材料而使用。
其次，說明本發明之高分子LED。
本發明之高分子LED，係在由陽極及陰極所成之電極間，具有有機層，該有機層之特徵係含有本發明之高分子化合物。
有機層可為發光層、電洞輸送層、電洞注入層、電子輸送層、電子注入層、層間層等之任一種，但有機層係以發光層為佳。
在此，發光層係指有發光機能之層，電洞輸送層係指有輸送電洞機能之層，電子輸送層係指有輸送電子機能之層。又，層間層係指存在於發光層與陽極之間且鄰接發光層，具有隔離發光層與陽極，或發光層與電洞注入層或是發光層與電洞輸送層之功能之層。同時，將電子輸送層與電洞輸送層總稱為電荷輸送層。又，將電子注入層與電洞注入層總稱為電荷注入層。發光層、電洞輸送層、電洞注入層、電子輸送層、及電子注入層，係分別獨立，亦可使用2層以上。
當有機層為發光層時，乃有機層之發光層，亦可再含有電洞輸送性材料、電子輸送性材料或發光性材料。在此，發光性材料係所謂的顯示螢光及/或磷光之材料。
將本發明之高分子化合物與電洞輸送性材料混合之情形，相對於該混合物全體，電洞輸送性材料之混合比率係1wt%至80wt%，較佳為5wt%至60wt%。本發明之高分子材料與電子輸送材料混合之情形，相對於該混合物全體，電子輸送性材料之混合比率係1wt%至80wt%，較佳為5wt%至60wt%。再者，本發明之高分子材料與發光性材料混合之情形，相對於該混合物全體，發光性材料之混合比率係1wt%至80wt%，較佳為5wt%至60wt%。本發明之高分子材料與發光性材料、電洞輸送性材料及/或電子輸送材料混合之情形，相對於該混合物全體，發光性材料之混合比率係1wt%至50wt%，較佳為5wt%至40wt%，電洞輸送性材料與電子輸送材料係該等之合計為1wt%至50wt%，較佳為5wt%至40wt%。因此本發明之高分子化合物的含有量為98wt%至1wt%，較佳為90wt%至20wt%。
混合之電洞輸送性材料、電子輸送材料及發光性材料可使用習知之低分子化合物、三重態發光錯合物或高分子化合物，而以使用高分子化合物為較佳。
作為高分子化合物之電洞輸送性材料、電子輸送材料及發光性材料可列示如：WO99/13692、WO99/48160、GB2340304A、WO00/53656、WO01/19834、WO00/55927、GB2348316、WO00/46321、WO00/06665、WO99/54943、WO99/54385、US5777070、WO98/06773、、WO97/05184、WO00/35987、WO00/53655、WO01/34722、WO99/24526、WO00/22027、WO00/22026、WO98/27136、US573636、WO98/21262、US5741921、WO97/09394、WO96/29356、WO96/10617、EP0707020、WO95/07955、日本專利特開平2001－181618、日本專利特開平2001－123156、日本專利特開平2001－3045、日本專利特開平2000－351967、日本專利特開平2000－303066、日本專利特開平2000－299189、日本專利特開平2000－252065、日本專利特開平2000－136379、日本專利特開平2000－104057、日本專利特開平2000－80167、日本專利特開平10－324870、日本專利特開平10－114891、日本專利特開平9－111233、日本專利特開平9－45478等所揭示之聚茀、其之衍生物及共聚合物，聚伸芳基、其之衍生物及共聚合物，聚伸芳基伸乙烯、其之衍生物及共聚合物，芳香族胺及其衍生物之(共)聚合物。
低分子化合物之螢光性材料，可使用例如萘衍生物、蒽或其衍生物、苝或其衍生物、聚次甲基系、呫噸(xanthene)系、香豆素系、花青素(cyanine)系等色素類、8－羥基喹啉或其衍生物之金屬錯合物、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，例如可以使用日本專利特開昭57－51781號、日本專利特開昭59－194393號公報中所記載的習知者等。
三重態發光錯合物，可列舉如以銥為中心金屬的Ir(ppy)3 、Btp2 Ir(acac)、以鉑為中心金屬的PtOEP、以銪為中心金屬的Eu(TTA)3 phen等。
三重態發光錯合物的具體例，記載在如：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)等。
本發明之組成物係含有由電洞輸送性材料、電子輸送材料及發光材料所組成族群中選擇至少1種類之材料與本發明之高分子化合物，可以作為發光材料或電荷輸送材料使用。
該由電洞輸送性材料、電子輸送材料及發光材料所組成族群中選擇之至少1種類之材料與本發明之高分子化合物之含有比率，係因應用途來決定，但在發光材料之用途的情形，以含有與上述之發光層中相同比率為佳。
混合2種類以上本發明之高分子，可以作為組成物使用。為提高高分子LED之特性，以在側鏈含有電洞注入輸送基之高分子化合物、在側鏈含有電子注入輸送基之高分子化合物、及在側鏈含有發光基之高分子化合物中選擇2種類以上之組成物為佳。
本發明之高分子LED所具有的發光層膜厚，隨使用之材料而有不同之最適值，只要選擇使驅動電壓與發光效率成為適當值即可，例如為1nm至1 μ m，較佳為2nm至500nm，更佳為5nm至200nm。
發光層之形成方法，例示如由溶液之成膜方法。由溶液之成膜方法，可以使用如旋轉塗膜法、澆鑄膜法、微凹版塗膜法、凹版塗膜法、棒材塗膜法、輥筒塗膜法、線棒材塗膜法、浸漬塗膜法、噴霧塗膜法、網版印刷法、彈性印刷法、平版印刷法、噴墨印刷法等之塗佈法。從圖型形成或多色分塗之容易度觀點，以網版印刷法、彈性印刷法、平版印刷法、噴墨印刷法等之印刷法較佳。
在印刷法等所使用之組成物，至少以含有1種類本發明之高分子化合物為佳。又在本發明之高分子化合物之外亦可含有電洞輸送性材料、電子輸送材料及發光材料、溶劑、安定劑等之添加劑。
該油墨組成物中，本發明之高分子化合物之比率，相對於除去溶劑之組成物的全部重量，通常是20wt%至100wt%，較佳是40wt%至100wt%。
又在油墨組成物中含有溶劑時之溶劑比率，相對於組成物的全部重量，為1wt%至99.9wt%，較佳是60wt%至99.5wt%，更佳是80wt%至99.0wt%。
油墨組成物之黏度係隨印刷法之不同而異，在噴墨印刷法等油墨組成物經由吐出裝置的狀況下，為防止吐出時之堵塞或飛行彎曲，黏度在25℃以1至20 mPa．s範圍內為佳。
本發明之溶液，在發明之高分子化合物之外，為了調節黏度及/或表面張力亦可含有添加劑。該添加劑，只要適當組合用以提高黏度之高分子量的高分子化石物(增黏劑)或弱溶劑、用以使黏度下降之低分子量化合物、用以降低表面張力之界面活性劑等而加以使用即可。
上述之高分子量的高分子化合物，只要與本發明之高分子化合物對相同溶劑有可溶性，且不阻礙發光或電荷輸送者就可以。例如，可以使用高分子量的聚苯乙烯、聚甲基丙烯酸甲酯、或本發明之高分子化合物中之分子量大者等。重量平均分子量以在50萬以上為佳，100萬以上更佳。
弱溶劑可以作為增黏劑使用。亦即，相對於溶液中之固形成分添加少量弱溶劑，可以提高黏度。以此目的而添加弱溶劑時，以在不析出溶液中之固形成分之範圍，選擇溶劑之種類與添加量即可。考慮到保存時之安全性時，弱溶劑之量，相對於全部溶液以在50wt%以下為佳，以在30wt%以下更佳。
又，本發明之溶液，為了改善保存安定性，在本發明之高分子化合物之外，亦可含有抗氧化劑。抗氧化劑係與本發明之高分子化合物對相同溶劑有可溶性，且不阻礙發光或電荷輸送者即可，可例示如酚系抗氧化劑、磷系抗氧化劑等。
本發明之溶液作為油墨組成物使用時，所使用之溶劑並無特別之限制，以可溶解或均勻分散除了構成該油墨組成物之溶劑以外的材料者為佳。該溶劑可列舉如氯仿、二氯甲烷、1,2－二氯乙烷、1,1,2－三氯乙烷、氯苯、鄰二氯化苯等氯系溶劑，四氫呋喃、二噁烷、苯甲醚等醚系溶劑，甲苯、二甲苯等芳香族烴系溶劑，環己烷、甲基環己烷、正戊烷、正己烷、正庚烷、正辛烷、正壬烷、正癸烷等脂肪族烴系溶劑，丙酮、甲基乙基酮、環己酮、二苯基酮、苯乙酮等酮系溶劑、乙酸乙酯、乙酸丁酯、乙基乙二醇乙酸酯(Ethyl cellosolve acetate)、苯甲酸甲酯、乙酸苯酯等酯系溶劑，乙二醇、乙二醇單丁基醚、乙二醇單乙基醚、乙二醇單甲基醚、二甲氧基乙烷、丙二醇、二乙氧基甲烷、三乙二醇單乙基醚、丙三醇、1,2－己二醇等多元醇及其衍生物，甲醇、乙醇、丙醇、異丙醇、環己醇等醇系溶劑，二甲基亞碸等亞碸系溶劑，N－甲基－2－吡咯烷酮、N,N－二甲基甲醯胺等醯胺系溶劑。又，此等有機溶劑可以單獨使用，亦可組合複數使用。
在此之中，從高分子化合物等之溶解性、成膜時之均勻性、黏度特性等觀點而言，以芳香族烴系溶劑、脂肪族烴系溶劑、酯系溶劑、酮系溶劑較佳，以甲苯、二甲苯、乙基苯、二乙基苯、三甲基苯、正丙基苯、異丙基苯、正丁基苯、異丁基苯、二級丁基苯、苯甲醚、乙氧基苯、1－甲基萘、環己烷、環己酮、環己基苯、聯環己烷、環己烯基環己酮、正庚基環己烷、正己基環己烷、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、苯乙酮、二苯甲酮更佳。
溶液中之溶劑種類，從成膜性之觀點或元件特性等觀點而言，以2種以上為佳，以2至3種類較佳，以2種類更佳。
溶液中含有2種類溶劑時，其中1種類之溶劑在25℃中亦可為固體狀態。從成膜性之觀點而言，以1種類之溶劑係沸點在180℃以上之溶劑為佳，200℃以上之溶劑更佳。又，從黏度之觀點而言，以2種類之溶劑同時在60℃中溶解1wt%以上之芳香族聚合物為佳，以在2種類溶劑中之1種類溶劑，於25℃中溶解1wt%以上之芳香族聚合物為較佳。
溶液中含有2種類以上溶劑時，從黏度及成膜性之觀點而言，沸點最高的溶劑，以佔有溶液中全溶劑重量的40至90wt%為佳，又以50至90wt%較佳，再以65至85wt%更佳。
在溶液中所含本發明的高分子化合物，可為1種類亦可為2種類以上，在不損及特性等之範圍內，亦可含有本發明高分子化合物以外之高分子化合物。
本發明之溶液中，亦可含1至1000 ppm範圍之水、金屬及其鹽。金屬具體可舉如鋰、鈉、鈣、鉀、鐵、銅、鎳、鋁、鋅、鉻、錳、鈷、鉑、銥等。又，亦可含有1至1000 ppm範圍之矽、磷、氟、氯、溴。
使用本發明之溶液，可以藉由旋轉塗膜法、澆鑄模法、微凹版塗膜法、凹版塗膜法、棒材塗膜法、輥筒塗膜法、線棒材塗膜法、浸漬塗膜法、噴霧塗膜法、網版印刷法、彈性印刷法、平版印刷法、噴墨印刷法等製作薄膜。其中，將本發明之溶液藉由網版印刷法、彈性印刷法、平版印刷法、噴墨印刷法而用於成膜用途為較佳，又以藉噴墨印刷法而用於成膜用途為更佳。
可使用本發明之溶液而製作之薄膜，列舉如發光性薄膜、導電性薄膜、有機半導體薄膜。
本發明之導電性薄膜，表面電阻以1kΩ/□以下為佳，藉由在薄膜中摻雜路易斯酸、離子性化合物等，可以提高導電度。表面電阻以在100Ω/□以下為較佳，以10Ω/□為更佳。
本發明之有機半導體薄膜，電子移動度或電洞移動度中任一較大者，以在10－ 5 cm2 /V/秒以上為佳，較佳為10－ 3 cm2 /V/秒以上，更佳為10－ 1 cm2 /V/秒以上。
在形成SiO2 等絕緣膜與閘極之Si基板上，形成該有機半導體薄膜，藉由以Au等形成源極(source)電極與汲極(drain)電極，可以作為有機電晶體。
又，作為本發明之高分子LED者，可列舉如在陰極與發光層之間，設置電子輸送層之高分子LED；在陽極與發光層之間，設置電洞輸送層之高分子LED；在陰極與發光層之間，設置電子輸送層，並且在陽極與發光層之間，設置電洞輸送層之高分子LED。
例如具體的例示如以下a)至d)之結構。
a)陽極/發光層/陰極b)陽極/電洞輸送層/發光層/陰極c)陽極/發光層/電子輸送層/陰極d)陽極/電洞輸送層/發光層/電子輸送層/陰極(在此，/表示各層為鄰接而積層，以下相同。)又此等結構之各一中，亦有例示在發光層與陽極間，鄰接發光層設置層間層(inter layer)之結構。亦即，a’)陽極/層間層/發光層/陰極b’)陽極/電洞輸送層/層間層/發光層/陰極c’)陽極/層間層/發光層/電子輸送層/陰極d’)陽極/電洞輸送層/層間層/發光層/電子輸送層/陰極
本發明之高分子LED具有電洞輸送層時，所使用之電洞輸送性材料，可以列舉如聚乙烯基咔唑或其衍生物、聚矽烷或其衍生物、在側鏈或主鏈中有芳香族胺之聚矽氧烷衍生物、吡唑啉衍生物、芳基胺衍生物、二苯乙烯衍生物、三苯基二胺衍生物、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、或是聚(2,5－伸噻吩基伸乙烯)或其衍生物。
具體而言，該電洞輸送性材料，揭示在例如日本專利特開昭63－70257號公報、日本專利特開昭63－175860號公報、日本專利特開平2－135359號公報、日本專利特開平2-135361號公報、日本專利特開平2-209988號公報、日本專利特開平3-37992號公報、日本專利特開平3-152184號公報等者。
其中，在電洞輸送層所使用之電洞輸送性材料，以聚乙烯基咔唑或其衍生物、聚矽烷或其衍生物、側鏈或主鏈中有芳香族胺之聚矽氧烷衍生物、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、或是聚(2,5-伸噻吩基伸乙烯)或其衍生物等之高分子電洞輸送性材料為佳，又以聚乙烯基咔唑或其衍生物、聚矽烷或其衍生物、側鏈或主鏈中有芳香族胺之聚矽氧烷衍生物更佳。
又，低分子化合物之電洞輸送性材料可列舉如吡唑啉衍生物、芳基胺衍生物、二苯乙烯衍生物、三苯基二胺衍生物。在低分子之電洞輸送性材料之情形，以分散於高分子黏著劑而使用為佳。
混合之高分子黏著劑，以不極度阻礙電荷輸送者為佳，又以對可見光吸收不強者為適用。該高分子黏著劑，可列舉如聚(正-乙烯基咔唑)、聚苯胺或其衍生物、聚噻吩或其衍生物、聚(對伸苯基伸乙烯)或其衍生物、或是聚(2,5-伸噻吩基伸乙烯)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、聚氯化乙烯、聚矽氧烷等。
聚乙烯基咔唑或其衍生物，例如可由乙烯單體藉由陽離子聚合或自由基聚合而得到。
聚矽烷或其衍生物，可例示如Chem.Rev.第89卷，1359頁(1989年)、英國專利GB2300196號公開說明書中所記載之化合物等。合成方法亦可使用記載在此等之內的方法，尤其以Kipping法為適用。
聚矽氧烷或其衍生物，因在矽氧烷骨架結構中幾乎沒有電洞輸送性，所以適宜使用在側鏈或主鏈上有上述低分子電洞輸送性材料結構者。尤其例示如在側鏈或主鏈上具有電洞輸送性之芳香族胺者。
電洞輸送層成膜之方法並無限制，在低分子電洞輸送性材料，例示如藉由與高分子黏著劑之混合溶液之成膜方法。又，在高分子電洞輸送性材料，例示如藉由溶液成膜之方法。
在由溶液之成膜中所使用之溶劑，以能溶解或均勻分散電洞輸送性材料者為佳，該溶劑可列舉如氯仿、二氯甲烷、1,2－二氯乙烷、1,1,2－三氯乙烷、氯苯、鄰二氯化苯等氯系溶劑，四氫呋喃、二噁烷等醚系溶劑，甲苯、二甲苯等芳香族烴系溶劑，環己烷、甲基環己烷、正戊烷、正己烷、正庚烷、正辛烷、正壬烷、正癸烷等脂肪族烴系溶劑，丙酮、甲基乙基酮、環己酮等酮系溶劑，乙酸乙酯、乙酸丁酯、乙基乙二醇乙酸酯等酯系溶劑，乙二醇、乙二醇單丁基醚、乙二醇單乙基醚、乙二醇單甲基醚、二甲氧基乙烷、丙二醇、二乙氧基甲烷、三乙二醇單乙基醚、丙三醇、1,2－己二醇等多元醇及其衍生物，甲醇、乙醇、丙醇、異丙醇、環己醇等醇系溶劑，二甲基亞碸等亞碸系溶劑，N－甲基－2－吡咯烷酮，N,N－二甲基甲醯胺等醯胺系溶劑。又，此等有機溶劑可以單獨使用，亦可組合複數使用。
由溶液成膜之方法，可以使用自溶液之旋轉塗膜法、澆鑄模法、微凹版塗膜法、凹版塗膜法、棒材塗膜法、輥筒塗膜法、線棒材塗膜法、浸漬塗膜法、噴霧塗膜法、網版印刷法、彈性印刷法、平版印刷法、噴墨印刷法等之塗布法。
電洞輸送層之厚度，依所使用之材料而有不同之最適值，只要選擇使驅動電壓與發光效率變成適當之值即可，但至少必需要有不產生針孔之厚度，太厚時，元件之驅動電壓變高，並不佳，因此，該電洞輸送層之厚度，例如為1nm至1 μ m，以2nm至500nm較佳，以5nm至200nm更佳。
本發明之高分子LED具有電子輸送層時，所使用之電子輸送性材料，可使用周知者例如噁二唑衍生物、蒽醌二甲烷或其衍生物、苯醌或其衍生物、萘醌或其衍生物、蒽醌或其衍生物、四氰基蒽醌二甲烷或其衍生物、茀酮衍生物、二苯基二氰基乙烯或其衍生物、聯對苯醌衍生物、或8－羥基喹啉或其衍生物之金屬錯合物、聚喹啉或其衍生物、聚喹喔啉或其衍生物、聚茀或其衍生物等。
具體而言，揭示在例如日本專利特開昭63－70257號公報、日本專利特開昭63－175860號公報、特開平2－135359號公報、日本專利特開平2－135361號公報、日本專利特開平2－209988號公報、日本專利特開平3－37992號公報、日本專利特開平3－152184號公報等者。
此等之中，以噁二唑衍生物、苯醌或其衍生物、蒽醌二甲烷或其衍生物、8－羥基喹啉或其衍生物之金屬錯合物、聚喹啉或其衍生物、聚喹喔啉或其衍生物、聚茀或其衍生物為佳、以2－(4－聯苯基)－5－(4－三級苯基)－1,3,4噁二唑、苯醌、蒽醌、參(8－喹啉酚)鋁、聚喹啉更佳。
電子輸送層之成膜法並無特別限制，分別例示如：在低分子電子輸送性材料中，係由粉末之真空蒸鍍法，或是由溶液或熔融狀態之成膜方法；在高分子電子輸送材料中，係由溶液或熔融狀態之成膜方法。在由熔液或熔融狀態成膜時，亦可併用上述之高分子黏著劑。
由溶液成膜所使用之溶劑，以可以溶解或均勻分散電子輸送材料及/或高分子黏著劑者為佳。該溶劑可列舉如氯仿、二氯甲烷、1,2－二氯乙烷、1,1,2－三氯乙烷、氯苯、鄰二氯化苯等氯系溶劑，四氫呋喃、二噁烷等醚系溶劑，甲苯、二甲苯等芳香族烴系溶劑，環己烷、甲基環己烷、正戊烷、正己烷、正庚烷、正辛烷、正壬烷、正癸烷等脂肪族烴系溶劑，丙酮、甲基乙基酮、環己酮等酮系溶劑，乙酸乙酯、乙酸丁酯、乙基乙二醇乙酸酯等酯系溶劑、乙二醇、乙二醇單丁基醚、乙二醇單乙基醚、乙二醇單甲基醚、二甲氧基乙烷、丙二醇、二乙氧基甲烷、三乙二醇單乙基醚、丙三醇、1,2－己二醇等多元醇及其衍生物，甲醇、乙醇、丙醇、異丙醇、環己醇等醇系溶劑，二甲基亞碸等亞碸系溶劑，N－甲基－2－吡咯烷酮、N,N－二甲基甲醯胺等醯胺系溶劑。又，此等有機溶劑可以單獨使用，亦可組合複數使用。
由溶液或熔融狀態成膜之方法，可以使用旋轉塗膜法、澆鑄模法、微凹版塗膜法、凹版塗膜法、棒材塗膜法、輥筒塗膜法、線棒材塗膜法、浸漬塗膜法、噴霧塗膜法、網版印刷法、彈性印刷法、平版印刷法、噴墨印刷法等塗布法。
電子輸送層之厚度，依所使用之材料而有不同之最適值，只要選擇使驅動電壓與發光效率變成適當之值即可，但至少必需要有不產生針孔之厚度，太厚時，元件之驅動電壓變高，並不佳，因此，該電子輸送層之厚度，例如為1nm至1 μ m，以2nm至500nm較佳，以5nm至200nm更佳。
又，在鄰接電極而設置之電荷輸送層中，具有改善由電極注入電荷效率的機能、且有降低元件之驅動電壓的效果者，一般特別稱為電荷注入層(電洞注入層、電子注入層)。
再者，為了提高與電極之密著性或改善自電極注入電荷，亦可於鄰接電極處設置前述電荷注入層或膜厚2nm以下之絕緣層，又，為了提高界面之密著性或防止混合等，亦可在電荷輸送層或發光層之界面插入薄的緩衝層。
有關積層之層順序或數目，及各層之厚度，可以斟的發光效率或元件壽命而適當使用。
在本發明中，設置電荷注入層(電子注入層、電洞注入層)之高分子LED，可列舉如鄰接陰極設置電荷注入層之高分子LED、鄰接陽極設置電荷注入層之高分子LED。
例如，具體而言可列舉如以下之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/電洞輸送層/發光層/陰極i)陽極/電洞輸送層/發光層/電荷注入層/陰極j)陽極/電荷注入層/電洞輸送層/發光層/電荷注入層/陰極k)陽極/電荷注入層/發光層/電子輸送層/陰極1)陽極/發光層/電子輸送層/電荷注入層/陰極m)陽極/電荷注入層/發光層/電子輸送層/電荷注入層/陰極n)陽極/電荷注入層/電洞輸送層/發光層/電子輸送層/陰極o)陽極/電洞輸送層/發光層/電子輸送層/電荷注入層/陰極p)陽極/電荷注入層/電洞輸送層/發光層/電子輸送層/電荷注入層/陰極
又此等之結構在各個之中，亦有例示於發光層與陽極之間，鄰接發光層設置層間層的結構。同時在此時，層間層亦可兼為電洞注入層及/或電洞輸送層。
電荷注入層之具體例，例示如：含導電性高分子之層；設置在陽極與電洞輸送層之間，具有陽極材料與電洞輸送層內含之電洞輸送性材料的游離電位中間值的材料層；設置在陰極與電子輸送層之間，具有陰極材料與電子輸送層內含之電子輸送性材料的電子親和力中間值的材料層等。
上述電荷注入層為含有導電性高分子的層之情形，該導電性高分子之導電度，以有10-5 S/cm以上103 S/cm以下為宜，為減少發光畫素間之漏電電流，以在10-5 S/cm以上102 S/cm以下較佳，以在10-5 S/cm以上101 S/cm以下更佳。
通常為使該導電性高分子之導電度成10-5 S/cm以上103 S/cm以下，會在該導電性高分子能適量地摻雜(dope)離子。
摻雜之離子種類，在電洞注入層是陰離子，在電子注入層是陽離子。陰離子之例子，例示如聚苯乙烯磺酸離子、烷基苯磺酸離子、樟腦磺酸離子等；陽離子之例子，例示如鋰離子、鈉離子、鉀離子、四丁基銨離子等。
電荷注入層之膜厚，例如為1nm至100nm，而以2nm至50nm較佳。
電荷注入層所使用之材料，只要以與電極或鄰接層之材料之關係加以適當選擇即可，例示如聚苯胺及其衍生物、聚噻吩及其衍生物、聚吡咯及其衍生物、聚伸苯基伸乙烯及其衍生物、聚伸噻吩伸乙烯及其衍生物、聚喹啉及其衍生物、聚喹喔啉及其衍生物、在主鏈或側鏈含有芳香族胺結構之聚合物等之導電性高分子、金屬酞菁(銅酞菁等)、活性碳等。
膜厚2nm以下之絕緣層係具有易於注入電荷之機能者。上述絕緣層之材料可列舉如金屬氟化物、金屬氧化物、有機絕緣材料等。設置膜厚2nm以下之絕緣層的高分子LED，可列舉如鄰接陰極設置膜厚2nm以下之絕緣層的高分子LED，鄰接陽極設置膜厚2nm以下之絕緣層的高分子LED。
具體可列舉如以下q)至ab)之結構。
q)陽極/膜厚2nm以下之絕緣層/發光層/陰極r)陽極/發光層/膜厚2nm以下之絕緣層/陰極s)陽極/膜厚2nm以下之絕緣層/發光層/膜厚2nm以下之絕緣層/陰極t)陽極/膜厚2nm以下之絕緣層/電洞輸送層/發光層/陰極u)陽極/電洞輸送層/發光層/膜厚2nm以下之絕緣層/陰極v)陽極/膜厚2nm以下之絕緣層/電洞輸送層/發光層/膜厚2nm以下之絕緣層/陰極w)陽極/膜厚2nm以下之絕緣層/發光層/電子輸送層/陰極x)陽極/發光層/電子輸送層/膜厚2nm以下之絕緣層/陰極y)陽極/膜厚2nm以下之絕緣層/發光層/電子輸送層/膜厚2nm以下之絕緣層/陰極z)陽極/膜厚2nm以下之絕緣層/電洞輸送層/發光層/電子輸送層/陰極aa)陽極/電洞輸送層/發光層/電子輸送層/膜厚2nm以下之絕緣層/陰極ab)陽極/膜厚2nm以下之絕緣層/電洞輸送層/發光層/電子輸送層/膜厚2nm以下之絕緣層/陰極
又此等結構之各一個中，亦有例示在發光層與陽極之間，鄰接發光層而設置層間層(inter layer)的結構。同時在此情形下，層間層亦可兼為電洞注入層及/或電洞輸送層。
上述之結構a)至ab)中適用層間層之情形，層間層係設置在陽極與發光層之間，以具有陽極或電洞注入層或電洞輸送層，與構成發光層之高分子化合物之游離電位中間值之材料所構成者為佳。
層間層所使用之材料例示有：聚乙烯基咔唑或其衍生物、在側鏈或主鏈中有芳香族胺之聚伸芳基衍生物，芳基胺衍生物、三苯基二胺衍生物等之含芳香族胺聚合物。
層間層之成膜方法並無限制，例如在使用高分子材料之情形，可例示如自溶液成膜的方法。
由溶液成膜所使用之溶劑，以可溶解或均勻分散電洞輸送性材料者為佳。該溶劑可列舉如：氯仿、二氯甲烷、1,2－二氯乙烷、1,1,2－三氯乙烷、氯苯、鄰二氯化苯等氯系溶劑，四氫呋喃、二噁烷等醚系溶劑，甲苯、二甲苯等芳香族烴系溶劑，環己烷、甲基環己烷、正戊烷、正己烷、正庚烷、正辛烷、正壬烷、正癸烷等脂肪族烴系溶劑，丙酮、甲基乙基酮、環己酮等酮系溶劑，乙酸乙酯、乙酸丁酯、乙基乙二醇乙酸酯等酯系溶劑，乙二醇、乙二醇單丁基醚、乙二醇單乙基醚、乙二醇單甲基醚、二甲氧基乙烷、丙二醇、二乙氧基甲烷、三乙二醇單乙基醚、丙三醇、1,2－己二醇等多元醇及其衍生物，甲醇、乙醇、丙醇、異丙醇、環己醇等醇系溶劑，二甲基亞碸等亞碸系溶劑，N－甲基－2－吡咯烷酮、N,N－二甲基甲醯胺等醯胺系溶劑。又，此等有機溶劑可以單獨使用，亦可組合複數使用。
由溶液成膜之方法，可以使用由溶液之旋轉塗膜法、澆鑄模法、微凹版塗膜法、凹版塗膜法、棒材塗膜法、輥筒塗膜法、線棒材塗膜法、浸漬塗膜法、噴霧塗膜法、網版印刷法、彈性印刷法、平版印刷法、噴墨印刷法等之塗布法。
層間層之厚度，依所使用之材料不同而有不同之最適值，只要選擇使驅動電壓與發光效率變成適當值即可，例如為1nm至1 μ m，以2nm至500nm較佳，以5nm至200nm最佳。
在該層間層設置於鄰接發光層時，尤其是藉由塗佈法而形成兩方之層時，2層之材料混合對元件之特性等會有造成不好影響的情形。以塗佈法形成層間層後，以塗佈法形成發光層時，減少2層材料混合的方法，列舉如在以塗佈法形成層間層後，加熱該層間層，使其成為不溶解於用以形成發光層之有機溶劑後，再形成發光層之方法。加熱之溫度通常在150至300℃左右，時間通常是在1分鐘至1小時左右。此時，為去除未因藉由加熱而對溶劑不溶化之成分，在加熱後，形成發光層前，可將該層間層以用於形成發光層之溶劑洗淨而去除。在藉由加熱而使其對溶劑之不溶化充分進行之情形，則可省略由溶劑洗淨之過程。為了充分進行藉加熱而使其對溶劑不溶化，層間層所使用之高分子化合物，以使用在分子內至少含有一個可聚合之基者較佳，更佳為可聚合之基的數目係對分子內之重複單元數的5%以上為佳。
形成本發明之高分子LED的基板，只要在形成電極形成有機物層之際不會有變化者就可以，例示如玻璃、塑膠、高分子薄膜、矽基板等。在不透明之基板的情形，相對之電極以透明或半透明為佳。
通常本發明之高分子LED所具有之陽極及陰極至少有一方為透明或半透明。而以陽極側為透明或半透明者為佳。
該陽極之材料係使用導電性之金屬氧化物膜、半透明之金屬薄膜等。具體而言，以氧化銦、氧化鋅、氧化錫、及該等之複合物的銦．錫．氧化物(ITO)、銦．鋅．氧化物等所成之導電性玻璃所作成之膜(NESA等)，或使用金、鉑、銀、銅等，而以ITO、銦．鋅．氧化物、氧化錫為較佳。製作之方法，列舉如真空蒸鍍法、噴濺鍍法、離子電鍍法、電鍍法等。又，該陽極亦可使用聚苯胺或其衍生物、聚噻吩或其衍生物等有機透明導電膜。
陽極之膜厚考慮到光之透過性與導電度，是可以適當地選擇，例如為10nm到10 μ m，但較佳為20nm到1 μ m，更佳為50nm到500nm。
又，在陽極上，為使注入電荷更為容易，亦可設置由酞菁衍生物、導電性高分子、活性碳等所構成之層，或由金屬氧化物或金屬氟化物、有機絕緣材料等所構成之平均膜厚2 nm以下之層。
在本發明高分子LED中所使用之陰極之材料，以功函數小者為宜。例如使用鋰、鈉、鉀、銣、銫、鈹、鎂、鈣、鍶、鋇、鋁、鈧、釩、鋅、釔、銦、鈰、釤、銪、鋱、鐿等金屬，或該等之中2個以上之合金、或該等之中1個以上與金、銀、鉑、銅、錳、鈦、鈷、鎳、鎢等之中的1種以上之合金，或是石墨或石墨層夾化合物等。合金之例可列舉如鎂－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。陰極亦可為積層2層以上之結構。
陰極之膜厚，考慮到導電度或耐久性，可以適當地選擇，例如10nm到10 μ m，但較佳為20nm到1 μ m，更佳為50nm到500nm。
陰極之製作方法，係使用如真空蒸鍍法、噴濺鍍法、或熱壓金屬薄膜之層壓法等。又，在陰極與有機物層之間，亦可設置由導電性高分子所構成之層，或是金屬氧化物或金屬氟化物、有機絕緣材料等所構成之平均膜厚2 nm以下之層，製作陰極後，亦可裝設用以保護該高分子LED之保護層。為了長期安定使用該高分子LED，為了從外部保護元件，以裝設保護層及/或保護罩為佳。
該保護層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。又，保護罩可使用玻璃板、在表面執行低滲透率處理之塑膠板等，以將該罩以熱效果樹脂或光硬化樹脂與元件基板貼合而密閉之方法為適於使用。使用間隔板維持空間的話，易於防止元件受損。在該空間若封入如氮氣或氬等惰性氣體，可以防止陰極之氧化，再藉由將氧化鋇等乾燥劑設置於該空間內，可易於抑制在製造步驟中吸收之水分對元件造成損傷。在此等之中以採用任何1個以上之方法為較佳。
本發明之高分子LED可以作為面狀光源、區段顯示裝置、點矩陣顯示裝置、液晶顯示裝置之背光使用。
為了使用本發明之高分子LED而得到面狀之發光，只要將面狀之陽極與陰極如重疊般配置即可。又，為了得到圖型狀之發光，有在前述面狀發光元件表面設置圖型狀之窗的設置面罩方法、形成極端厚之非發光部之有機物層使其實質上非發光的方法、將陽極或陰極的任一方，或將兩方之電極形成圖型狀之方法。以此等之任一種方法形成圖型，藉由獨立地將數個電極配置成可以ON/OFF，得到可表示數字或文字、簡單之記號等的區段型顯示元件。再者，為了作為點矩陣元件。將陽極或陰極同時形成為直線狀且配置如相互垂直相交即可。藉由將複數種類的不同發光色高分子螢光物質分開塗佈的方法，或是使用彩色過濾器或螢光轉換過濾器之方法，變成可以部分彩色顯示、多彩色顯示。點矩陣元件，也可以被動軀動，亦可以與TFT等組合而主動驅動。此等顯示元件可以作為電腦、電視、攜帶終端機、行動電話、汽車導航器、錄影機之取景器(View Finder)等之顯示裝置使用。
再者，前述面狀之發光元件是自發光薄型，可以適合作為液晶顯示裝置背光用的面狀光源、或作為面狀之照明用光源使用。又，使用軟性基板(Flexible substrate)，可以作為曲面狀之光源或顯示裝置使用。
[實施例]
以下，為更詳細說明本發明而出示實施例，但本發明並不侷限於此等實施例。
聚苯乙烯換算之數平均分子量是藉由SEC而求得。
管柱：使用TOSOH TSKgel Super HM－H(2支)＋TSKgel Super H2000(4.6mm I.d×15cm)、檢測器：RI(SHIMADZU RID－10A)。移動相使用四氫呋喃(THF)。
(合成例1)
在氬氣環境下，於300ml四口燒瓶中，混合N－苯基－1,4－伸苯二胺(5.53g，30mmol)、4－溴－正丁基苯(25.57g，120mmol)、Pd2 (dba)3 (820mg，0.9mmol)、三級丁氧基鈉(8.65g，90mmol)、及甲苯(120ml)。在反應溶液中加入(t－Bu)3 P(360mg，1.8mmol)，加溫到100℃ 3小時。冷卻後，加入甲苯200 ml，以NaCl水溶液(100ml×3)洗淨，接著以水(200ml)洗淨。有機層以硫酸鈉乾燥後，濃縮之。將所得液體以矽膠管柱層析(甲苯：己烷＝1：3)精製後，再藉由矽膠管柱層析(己烷→甲苯：己烷＝1：3)精製可得10.2 g之化合物M－1。
1H－NMR；δ 0.97(9H,t),1.37(6H,m),1.58(6H,m),2.55(6H,t),6.85－7.07(18H,m),7.17(2H,t).
(合成例2)
在氬氣環境下，於100 ml四口燒瓶中，混合化合物M－1(1.45g，2.5 mmol)、NBS(0.49g，0.27 mmol)、及DMF(20 ml)，在0℃攪拌4小時。反應完成後加入己烷100 ml，以KCl水溶液(100ml×2)洗淨，接著以水洗(100ml×2)。有機層以硫酸鈉乾燥後，濃縮之。將所得液體以矽膠管柱層析(甲苯：己烷＝1：6)精製2次，可得960mg之化合物M－2。
LC－MS(APCI法)；m/z 660.2([M＋H]＋ )
(合成例3)
在氬氣環境下，於300ml三口燒瓶中，混合8－溴化辛烯(1.91g，10mmol)、及THF(10ml)。在室溫於20分鐘內將9－BBN/0.5M－THF溶液(20ml，10ml)滴到此溶液中。於室溫進行12小時之攪拌。
反應溶液中混合化合物M－2(2.64g，4.0mmol)、PdCl2 (dppf)(160mg，0.20 mmol)、THF(10ml)、及3M－NaOH水溶液(7ml)，使回流4.5小時，反應完成後，冷卻之，加入己烷(20ml)。一面以水冷卻一面將過氧化氫水溶液(2ml)在10分鐘內滴下，於室溫中攪拌3小時。將所得之有機層以水(200ml×2)洗淨，經硫酸鈉乾燥後濃縮之。以矽膠管柱層析(甲苯：己烷＝1：10→甲苯：己烷＝1：3)精製2次，可得1.81g之化合物M－3。
LC－MS(APCI法)；m/z 772.3([M＋H]＋ )
(合成例4)
在氬氣環境下，於100ml梨型燒瓶中，混合2,7－二溴茀酮(0.379g，1.1mmol)、化合物M－1(1.37g，2.3mmol)、甲磺酸(1滴，觸媒量)及甲苯(6ml)，經15小時回流。冷卻後加入甲苯30 ml，以NaHCO3 水溶液(100ml×3)洗淨、接著用水(50ml×2)洗淨，有機層以硫酸鈉乾燥後，濃縮之。將所得液體以矽膠管柱層析(甲苯：己烷＝3：1)精製，再以矽膠管柱層析(甲苯：己烷＝6：1)精製，可得820mg之化合物M－4。
LC－MS(APCI法)；m/z 1482.5([M＋H]＋ )
(合成例5)
在氬氣環境下，於100ml梨型燒瓶中，混合2,7－二氫－9,9－二氫茀(0.26g，0.8 mmol)、化合物M－3(1.85g，2.4 mmol)、溴化四丁基銨(50 mg，0.8 mmol)、50%氫氧化鈉水溶液(5ml)及甲苯(20ml)，13小時回流。冷卻後加入甲苯30ml，以水(50ml×2)洗淨，有機層以硫酸鈉乾燥後，濃縮之。將所得液體以矽膠管柱層析(甲苯：己烷＝1：5)精製，再以矽膠管柱層析(甲苯：己烷＝1：40)精製，可得820mg之化合物M－5。
LC－MS(APCI法)；m/z 1705([M＋H]＋ )
(合成例6)
在氬氣環境下，於300ml三口燒瓶中，混合8－溴化辛烯(12.61g，66mmol)、及THF(40ml)。在室溫下於50分鐘內將9－BBN/0.5M－THF溶液(132ml，66ml)滴到此溶液中。於室溫進行16小時之攪拌。
反應溶液中混合9－溴化蒽(7.71g，30mmol)、PdCl2 (dppf)(1.22mg，1.5mmol)、THF(60ml)、及3M－NaOH水溶液(40ml)，使回流6.5小時，反應完成後，冷卻之，加入己烷(70ml)。一面以水冷卻一面將過氧化氫水溶液(10ml)在30分鐘內滴下，在室溫中攪拌4小時。將所得有機層以水(200ml×3)洗淨，經硫酸鈉乾燥後，濃縮之。以矽膠管柱層析(己烷→甲苯：己烷＝1：2)精製，得到3.4g之化合物M－6。
LC－MS(APCI法)；m/z 370.1([M＋H]＋ )1H－NMR：δ 1.42(8H,t),1.86(4H,m),3.41(2H,t),3.60(2H,t),7.46(4H,m),7.99(2H,d),8.26(2H,d),8.33(1H,s)
(合成例7)
在氬氣環境下，於100ml梨型燒瓶中，混合2,7－二氫－9,9－二氫茀(0.62g，1.9mmol)、化合物M－6(1.54g，4.1mmol)、溴化四丁基銨(140mg，1.9mmol)，50%氫氧化鈉水溶液(10ml)，及甲苯(20ml)，經5小時回流。冷卻後加入甲苯40ml，以水(50ml×2)洗淨，有機層以硫酸鈉乾燥後，濃縮之。將所得液體以矽膠管柱層析(甲苯：己烷＝1：1)精製，再以矽膠管柱層析(己烷)精製，可得830mg之化合物M－7。
LC－MS(APCI法)；m/z 901.1([M＋H]＋ )1H－NMR：δ 0.72(2H,m),1.18－1.35(6H,m),1.57(2H,m),1.83(2H,m),2.00(2H,t),3.66(2H,t),7.55(10H,m),8.10(2H,d),8.34(2H,d),8.41(1H,s)
(合成例8)
在氬氣環境下，於200ml梨型燒瓶中，混合2,7－二氫－9,9－二氫茀(2.94g，8.7mmol)、苯基－二－對－甲苯胺(4.99g，18.3mmol)、甲磺酸(0.84g，觸媒量)、及甲苯(44 ml)，回流15小時，冷卻後加入甲苯150ml，以2M NaHCO3 水溶液(100ml×3)洗淨、接著水(100ml×2)洗淨，有機層以硫酸鈉乾燥後，濃縮之。將所得油以矽膠管柱層析(甲苯：己烷＝3：1)精製，可得1.33g之化合物M－8。
LC－MS(APCI法)；m/z 865([M＋H]＋ )
(實施例1)
惰性氣體環境下，將化合物M－4(0.500g)、及2,2’－聯二吡啶(0.126g)預先以氬氣冒泡後，溶解到24 ml之脫水四氫呋喃中。接著，加入雙(1,5－環辛二烯)鎳(0){Ni(COD)2 }(0.223g)攪拌，將此溶液昇溫到60℃後，使反應3小時。再將反應液冷卻至室溫，滴入到25%氨水1ml/甲醇24ml/離子交換水24ml之混合溶液中攪拌1小時後，過濾析出之沈澱物加以減壓乾燥。接著溶解到10ml之甲苯中，加入Radiolite(鈉沸石)0.04g攪拌30分鐘，過濾不溶解物後，將濾液通過氧化鋁管柱進行精製。接著，加入4%氨水20ml，攪拌2小時後除去水層。再於有機層中加入離子交換水約20ml攪拌1小時後，除去水層。之後，將有機層注入至甲醇60ml中攪拌0.5小時。然後過濾析出之沈澱物經減壓乾燥，可得到0.28g之高分子化合物P－1。
又換算成聚苯乙烯之數平均分子量及重量平均分子量，分別為Mn＝9.8×104 、Mw＝2.3×105 。
(實施例2)
惰性氣體環境下，將化合物M－5(0.300g)、及2,2’－聯二吡啶(0.066g)預先以氬氣冒泡後，溶解到13 ml之脫水四氫呋喃中。接著，加入雙(1,5－環辛二烯)鎳(0){Ni(COD)2 }(0.116g)攪拌，將此溶液昇溫到60℃後，使反應3小時。再將反應液冷卻至室溫，滴入到25%氨水1ml/甲醇13ml/離子交換水13ml之混合溶液中攪拌1小時後，過濾析出之沈澱物後減壓乾燥。接著溶解到5ml之甲苯中，加入Radiolite(鈉沸石)0.02g攪拌30分鐘，過濾不溶解物後，將濾液通過氧化鋁管柱進行精製。接著，加入4%氨水10ml，攪拌2小時後除去水層。再於有機層中加入離子交換水約10ml攪拌1小時後，除去水層。之後，將有機層減壓濃縮至4g左右，注加到甲醇15ml中攪拌0.5小時。然後過濾析出之沈澱物經減壓乾燥，可得到0.12g之高分子化合物P－2。
又換算成聚苯乙烯之數平均分子量及重量平均分子量，分別為Mn＝7.4×104 、Mw＝1.5×105 。
(合成例9)
將2,7－二溴－9,9－二－正辛基茀26.3g(48.0mmol)、2,7－二溴－9,9－雙(3－甲基丁基)茀5.6g(12.0mmol)，及2,2’－聯二吡啶22g(14.1mmol)溶解到脫水四氫呋喃1600ml後，以氮氣冒泡使系統內被取代成氮氣。於氮氣環境下，在此溶液中，加入雙(1,5－環辛二烯)鎳(0){Ni(COD)2 }(40.66g，147.8mmol))，昇溫到60℃後，一面攪拌使其反應8小時。反應後，將此反應液冷卻至室溫(約25℃)，滴入到25%氨水1200ml/甲醇1200ml/離子交換水1200ml之混合溶液中攪拌0.5小時後，過濾析出之沈澱物後減壓乾燥2小時。之後，溶解到1110ml之甲苯後進行過濾，濾液中加入甲苯作成約2800ml之溶液後，將有機層以2000ml之1當量濃度鹽酸水溶液洗淨1小時、4%氨水2200ml洗淨1小時、離子交換水1000ml洗淨10分鐘、再以離子交換水1000ml洗淨10分鐘。將有機層在50℃減壓濃縮到592g後，滴到3330ml之甲醇中攪拌0.5小時，過濾析出之沈澱物，以甲醇500ml洗淨2次後，在50℃減壓乾燥5小時。得到高分子化合物P－3之收量為12.6g。
高分子化合物P－3之聚苯乙烯換算數平均分子量及重量平均分子量，分別為Mn＝8.7×104 、Mw＝1.8×105 。
(合成例10)
將2,7－二溴－9,9－二正辛基茀(0.50g，0.90mmol)、N,N’－雙(4－正丁基苯基)－N,N’－雙(4－溴苯基)－1,4－伸苯二胺(0.27g，0.37mmol)，及2,2’－聯二吡啶(0.47g，3.1mmol)溶解到脫水四氫呋喃30ml後，以氮氣冒泡使系統內被取代成氮氣。於氮氣環境下，在此溶液中，加入雙(1,5－環辛二烯)鎳(0){Ni(COD)2 }(0.90g，3.3mmol))攪拌，昇溫到60℃，使反應3小時。反應後，將此反應液冷卻，注入到25%氨水10ml/甲醇120ml/離子交換水50ml之混合溶液中，攪拌約1小時。接著，藉由過濾而回收生成之沈澱物。將此沈澱物以乙醇洗淨後，減壓乾燥2小時。繼之，將此沈澱物溶解到30ml之甲苯中，加入30ml之1當量濃度鹽酸攪拌1小時、除去水層，在有機層中加入30ml之4%氨，攪拌1小時，除去水層。將有機層滴入200ml甲醇中，攪拌1小時，過濾析出之沈澱物，減壓乾燥2小時，以30ml之甲苯溶解。之後，通過氧化鋁管柱(氧化鋁量20g)進行精製，將回收之甲苯溶液滴入250ml之甲醇中攪拌1小時，過濾析出之沈澱物，減壓乾燥2小時，得到高分子化合物P－4之收量為0.32g。
高分子化合物P－4之聚苯乙烯換算數平均分子量為2.3×104 、聚苯乙烯換算重量平均分子量為8.5×104 。
(實施例3)
惰性氣體環境下，混合化合物M－4(0.516g)、2,7－二溴－9,9－二辛基茀(0.254g)、2,7－雙(1,3,2－二氧雜硼雜環戊－2－基)－9,9－二辛基茀(0.424g)、醋酸鈀(0.5 mg)、三(2－甲基苯基)膦(2.0 mg)、Aliquat 336(0.2g，aldrich製)、甲苯(10ml)與2M Na2 CO3 水溶液(2ml)，回流3小時。反應後，加入苯基硼酸(20 mg)與THF(2ml)之混合溶液，再回流4小時。接著，加入二乙基二噻胺基甲酸鈉水溶液在85℃攪拌4小時。冷卻後，以水(30ml)洗淨3次，3%醋酸水溶液(30ml)洗淨4次，水(30m1)洗淨3次，藉由通過氧化鋁管柱、矽膠管柱精製，將所得甲苯溶液滴入甲醇(250ml)中，攪拌1小時後，濾取所得之固體並乾燥之。得到高分子化合物P－5之收量為719mg。
高分子化合物P－5之聚苯乙烯換算數平均分子量為4.5×104 、聚苯乙烯換算重量平均分子量為1.1×105 。
(實施例4)
惰性氣體環境下，混合化合物M－5(0.475g)、2,7－二溴－9,9－二辛基茀(0.204g)、2,7－雙(1,3,2－二氧雜硼雜環戊－2－基)－9,9－二辛基茀(0.339g)、醋酸鈀(0.4 mg)、參(2－甲基苯基)膦(1.8g)、Aliquat 336(0.2g，aldrich製)、甲苯(9ml)與2M Na2 CO3 水溶液(2ml)，回流3小時。反應後，加入苯基硼酸(20 mg)與THF(2ml)之混合溶液，再回流4小時。接著，加入二乙基二噻胺基甲酸鈉水溶液在85℃攪拌4小時。冷卻後，以水(30ml)洗淨3次，3%醋酸水溶液(30ml)洗淨4次，水(30ml)洗淨3次，藉由通過氧化鋁管柱、矽膠管柱精製，將所得甲苯溶液滴入甲醇(250ml)中，攪拌1小時後，濾取所得之固體並乾燥之。得到高分子化合物P－6之收量為451mg。
高分子化合物P－6之聚苯乙烯換算數平均分子量為6.6×104 、聚苯乙烯換算重量平均分子量為1.7×105 。
(實施例5)
惰性氣體環境下，混合化合物M-4(0.534g)、2,7-二溴-3,6-二辛氧基二苯并呋喃(0.490g)、2,7-雙(1,3,2-二氧雜硼雜環戊-2-基)-9,9-二辛基茀(0.640g)、雙(三苯基膦)二氯化鈀(0.9mg)、Aliquat 336(0.2g，aldrich製)、甲苯(9ml)與2M Na2 CO3 水溶液(3ml)，回流3小時。反應後，加入苯基硼酸(20mg)與THF(2ml)之混合溶液，再回流4小時。接著，加入二乙基二噻胺基甲酸鈉水溶液在85℃攪拌4小時。冷卻後，以水(30ml)洗淨3次，3%醋酸水溶液(30ml)洗淨4次，水(30ml)洗淨3次，藉由通過氧化鋁管柱、矽膠管柱精製，將所得甲苯溶液滴入甲醇(250ml)中，攪拌1小時後，濾取所得之固體並乾燥之。得到高分子化合物P－7之收量為772mg。
高分子化合物P－7之聚苯乙烯換算數平均分子量為8.0×104 、聚苯乙烯換算重量平均分子量為3.1×105 。
2,7－二溴－3,6－二辛氧基二苯并呋喃係以日本專利特開2004－059899所揭示之方法合成。
(實施例6)
惰性氣體環境下，混合化合物M-5(0.356g)、2,7-二溴-3,6-二辛氧基二苯并噻吩(0.575g)、2,7-雙(1,3,2-二氧雜硼雜環戊-2-基)-9,9-二辛基茀(0.640g)、雙(三苯基膦)二氯化鈀(0.9mg)、Aliquat 336(0.2g，aldrich製)、甲苯(9ml)與2M Na2 CO3 水溶液(3ml)，回流3小時。反應後，加入苯基硼酸(20mg)與THF(2ml)之混合溶液，再回流4小時。接著，加入二乙基二噻胺基甲酸鈉水溶液在85℃攪拌4小時。冷卻後，以水(30ml)洗淨3次，3%醋酸水溶液(30ml)洗淨4次，水(30ml)洗淨3次，藉由通過氧化鋁管柱、矽膠管柱精製，將所得甲苯溶液滴入甲醇(250ml)中，攪拌1小時後，濾取所得固體並乾燥之。得到高分子化合物P－8之收量為98mg。
高分子化合物P－8之聚苯乙烯換算數平均分子量為2.7×104 、聚苯乙烯換算重量平均分子量為8.0×104 。
2,7－二溴－3,6－二辛氧基二苯并噻吩係以日本專利特開2004－002703所揭示之方法合成。
(實施例7)
惰性氣體環境下，混合化合物M－7(0.325g)、2,7－二溴－9,9－二辛基茀(0.461g)、2,7－雙(1,3,2－二氧雜硼雜環戊－2－基)－9,9－二辛基茀(0.640g)、雙(三苯基膦)二氯化鈀(0.9mg)、Aliquat 336(0.2g，aldrich製)、甲苯(9ml)與2M Na2 CO3 水溶液(3ml)，回流3小時。反應後，加入苯基硼酸(20mg)與THF(2ml)之混合溶液，再回流4小時。接著，加入二乙基二噻胺基甲酸鈉水溶液在85℃攪拌4小時。冷卻後，以水(30ml)洗淨3次，3%醋酸水溶液(30ml)洗淨4次，水(30ml)洗淨3次，藉由通過氧化鋁管柱、矽膠管柱精製，將所得甲苯溶液滴入甲醇(250ml)中，攪拌1小時後，濾取所得固體並乾燥之。得到高分子化合物P－9之收量為510mg。
高分子化合物P－9之聚苯乙烯換算數平均分子量為8.3×104 、聚苯乙烯換算重量平均分子量為1.6×105 。
(合成11)
惰性氣體環境下，混合化合物M－8(0.312g)、2,7－二溴－9,9－二辛基茀(0.461g)、2,7－雙(1,3,2－二氧雜硼雜環戊－2－基)－9,9－二辛基茀(0.640g)、雙(三苯基膦)二氯化鈀(0.9mg)、Aliquat 336(0.2g，aldrich製)、甲苯(9ml)與2M Na2 CO3 水溶液(3ml)，回流3小時。反應後，加入苯基硼酸(20mg)與THF(2ml)之混合溶液，再回流4小時。接著，加入二乙基二噻胺基甲酸鈉水溶液在85℃攪拌4小時。冷卻後，以水(30ml)洗淨3次，3%醋酸水溶液(30ml)洗淨4次，水(30ml)洗淨3次，藉由通過氧化鋁管柱、矽膠管柱精製，將所得甲苯溶液滴入甲醇(250ml)中，攪拌1小時後，濾取所得固體並乾燥之。得到高分子化合物P－10之收量為510mg。
高分子化合物P－10之聚苯乙烯換算數平均分子量為9.4×104 、聚苯乙烯換算重量平均分子量為2.5×105 。
HOMO及LUMO之能量測定是使用循環伏安法(cyclic voltammetric；BAS製；ALS600)，在含有0.1wt%四丁基銨－四氟硼酸鹽之乙腈溶劑中進行測定。將高分子化合物溶解到氯仿中，使成為約0.2wt%後，在作用電極上塗佈高分子化合物之氯仿溶液1ml，使氯仿氣化而形成高分子化合物之薄膜。測定係參照電極使用銀/銀離子電極、作用電極是使用玻璃石墨(Glassy carbon)電極、相對電極是使用鉑電極，在以氮氣充填之套手工作箱(glove box)中進行。又，電位之掃描速度共同是以50mV/s來測定。
(實施例8) <氧化電位之測定>
將高分子化合物P－1溶解到氯仿中，製作0.2wt%之溶液，將該溶液0.05ml塗佈在鉑電極上，氯仿飛散後製作得高分子化合物P－1之薄膜。測定是以前述之方法進行。依據所求得之氧化電位計算HOMO之能量。
(實施例9) <氧化電位之測定>
將高分子化合物P－2以前述之手法測定氧化電位。依據所求得之氧化電位計算HOMO之能量。
(比較例1) <氧化電位之測定>
將高分子化合物P-3以前述之手法測定氧化電位。依據所求得之氧化電位計算HOMO之能量。
(實施例10) <氧化電位之測定>
將高分子化合物P-5以前述之手法測定氧化電位。依據所求得之氧化電位計算HOMO之能量。
(實施例11) <氧化電位之測定>
將高分子化合物P-6以前述之手法測定氧化電位。依據所求得之氧化電位計算HOMO之能量。
(比較例2) <氧化電位之測定>
將高分子化合物P-10以前述之手法測定氧化電位。依據所求得之氧化電位計算HOMO之能量。
(實施例12) 溶液之調製
將上述所得高分子化合物P－1溶解到甲苯中，製作聚合物之濃度為1.2重量%之甲苯溶液。
EL元件之製作
藉由噴濺鍍法而附有150nm厚之ITO膜的玻璃基板上，使用聚(3,4)伸乙二氧基噻吩/聚苯乙烯磺酸(Bayer 製，Baytron P AI4083)之懸濁液以0.2 μ m薄膜過濾器過濾之液體，藉由旋轉塗佈而形成70 nm厚之薄膜，在200℃熱板上乾燥10分鐘。接著，使用在上述所得之甲苯溶液，藉由旋轉塗佈以1000rpm之回轉速度成膜。成膜後之膜厚約為71nm。再者，將此等在減壓下以80℃乾燥1小時後，蒸鍍約4nm之氟化鋰，陰極以鈣蒸鍍約5nm，接著以鋁蒸鍍約72nm製作EL元件。同時真空度到達1×10－ 4 Pa以下後，開始金屬蒸鍍。
EL元件之性能
藉由外加電壓到所得之元件中，由此元件可得到在500nm有波峰之EL發光。EL發光之強度與電流密度幾乎成正比例。又該元件之最大發光效率為0.58 cd/A。
又亮度成為1.0 cd/m2 時之電壓為3.44V。
(實施例13) 溶液之調製
將上述所得高分子化合物P－5溶解到二甲苯中，製作聚合物之濃度為1.5重量%之二甲苯溶液。
EL元件之製作
除了使用在上述所得之二甲苯溶液之外，其餘與實施例12所記載之方法完全相同，製作EL元件。同時此時之旋轉塗佈回轉數為1500 rpm，得到之聚合物之膜厚為74nm。
EL元件之性能
藉由外加電壓到所得到之元件中，由此元件可得到在480nm有波峰之EL發光。EL發光之強度與電流密度幾乎成正比例。又該元件之最大發光效率為0.59 cd/A。
又亮度成為1.0 cd/m2 時之電壓為3.48V。
(比較例3) 溶液之調製
將上述所得高分子化合物P－10溶解到二甲苯中，製作聚合物之濃度為1.5重量%之二甲苯溶液。
EL元件之製作
除了使用在上述所得之二甲苯溶液之外，其餘與實施例12所記載之方法完全相同，製作EL元件。同時此時之旋轉塗佈回轉數為1500 rpm，得到之聚合物之膜厚為74nm。
EL元件之性能
藉由外加電壓到所得到之元件中，由此元件可得到在425nm有波峰之EL發光。EL發光之強度與電流密度幾乎成正比例。又該元件之最大發光效率為0.11cd/A。
又亮度成為1.0 cd/m2 時之電壓為3.84V。
(比較例4) 溶液之調製
將上述所得高分子化合物P－4溶解到甲苯中，製作聚合物之濃度為1.8重量%之甲苯溶液。
EL元件之製作
除了使用在上述所得之甲苯溶液之外，其餘與實施例12所記載之方法完全相同，製作EL元件。同時此時之旋轉塗佈回轉數為2400 rpm，得到之聚合物之膜厚為76nm。
EL元件之性能
藉由外加電壓到所得到之元件中，由此元件可得到在460nm有波峰之EL發光。EL發光之強度與電流密度幾乎成正比例。又該元件之最大發光效率為0.35 cd/A。
又亮度成為1.0 cd/m2 時之電壓為3.96V。
(實施例14) 溶液之調製
將上述所得高分子化合物P－9溶解到二甲苯中，製作聚合物之濃度為1.5重量%之二甲苯溶液。
EL元件之製作
除了使用在上述所得之二甲苯溶液之外，其餘與實施例12所記載之方法完全相同，製作EL元件。同時此時之旋轉塗佈回轉數為2000 rpm，得到之聚合物之膜厚為71nm。
EL元件之性能
藉由外加電壓到所得到之元件中，由此元件可得到在435nm有波峰之EL發光。EL發光之強度與電流密度幾乎成正比例。又該元件之最大發光效率為1.08cd/A。
又亮度成為1.0 cd/m2 時之電壓為3.53V。
(實施例15) 溶液之調製
將上述所得高分子化合物P－7溶解到二甲苯中，製作聚合物之濃度為1.5重量%之二甲苯溶液。
EL元件之製作
除了使用在上述所得之二甲苯溶液之外，其餘與實施例12所記載之方法完全相同，製作EL元件。同時此時之旋轉塗佈回轉數為1200 rpm，得到之聚合物之膜厚為77nm。
EL元件之性能
藉由外加電壓到所得到之元件中，由此元件可得到在450nm有波峰之EL發光。EL發光之強度與電流密度幾乎成正比例。又該元件之最大發光效率為0.12cd/A。
(實施例16) 溶液之調製
將上述所得高分子化合物P－8溶解到二甲苯中，製作聚合物之濃度為1.5重量%之二甲苯溶液。
EL元件之製作
除了使用在上述所得之二甲苯溶液之外，其餘與實施例12所記載之方法完全相同，製作EL元件。同時此時之旋轉塗佈回轉數為1200 rpm，得到之聚合物之膜厚為89nm。
EL元件之性能
藉由外加電壓到所得到之元件中，由此元件可得到在480nm有波峰之EL發光。EL發光之強度與電流密度幾乎成正比例。又該元件之最大發光效率為1.72cd/A。
[產業上之利用]
本發明之高分子化合物，係有所謂的電荷注入性或輸送性高，發光效率高之效果。在側鏈具有電洞注入輸送基時，最高被佔據分子軌域(HOMO)之能量變高，電洞注入性或電洞輸送性提高，發光效率變高。在側鏈具有電子注入輸送基時，最低未佔據分子軌域(LUMO)之能量變低，電子注入性或電子輸送性提高，發光效率變高。在側鏈具有發光基時，發光效率變高，期待其以與主鏈之發光波長不同之波長而發光。
主鏈為電子輸送性之高分子化合物，在側鏈具有電洞注入輸送基時，可不阻礙主鏈之電子輸送性而賦予新的機能，使電子與電洞之輸送性可以調整。主鏈為電子輸送性之高分子化合物，在側鏈具有發光基時，則可以與主鏈波長不同之波長而發光。又在使用效率高之發光基時，亦可提高發光效率。主鏈為電子輸送性之高分子化合物，在側鏈具有電子注入輸送基時，則可提高主鏈之電子輸送性。
如此藉由分離側鏈與主鏈之機能，可無損主鏈之機能性而賦予機能，期待高分子化合物之高機能化。
因此，含有本發明之高分子化合物的高分子LED，係可以作為液晶顯示器之背光或照明用之曲面狀或平面狀之光源、區段型之顯示元件、點矩陣之平板顯示器等使用。

Claims (28)

  1. 一種高分子化合物，其係在主鏈以可有取代基之茀二基作為重複單元，其側鏈為機能性側鏈而具有選自：由含有1個以上氮原子以外之雜原子或2個以上之氮原子的電洞注入輸送基、含有1個以上氮原子以外之雜原子或2個以上之氮原子的電子注入輸送基、及含有縮合多環式芳香族烴或雜環的發光基所組成族群中至少一個機能性基的發光性或電荷輸送性之高分子化合物，其特徵為：該機能性基係直接鍵結在該茀二基之飽和碳，或是經由-Rk -X-(Rk 表示伸烷基，X表示直接鍵結或連結基)以X鍵結在茀二基。
  2. 如申請專利範圍第1項之高分子化合物，其中高分子化合物之HOMO的絕對值在5.6eV以下。
  3. 如申請專利範圍第1項或第2項之高分子化合物，其中高分子化合物之LUMO的絕對值在2.2eV以上。
  4. 如申請專利範圍第1項或第2項之高分子化合物，其換算聚苯乙烯之數平均分子量為103 至108 。
  5. 如申請專利範圍第1項或第2項之高分子化合物，其係具有作為前述機能性側鏈的電洞注入輸送基。
  6. 如申請專利範圍第1項或第2項之高分子化合物，其係具有作為前述機能性側鏈的電子注入輸送基。
  7. 如申請專利範圍第1項或第2項之高分子化合物，其係具有作為前述機能性側鏈的發光基。
  8. 如申請專利範圍第1項或第2項之高分子化合物，其中 前述機能性側鏈係，直接鍵結在亦可有取代基之茀二基之第9位置，或是經由-Rk -X-(Rk 表示伸烷基，X表示直接鍵或連結基)以X鍵結在茀二基。
  9. 一種組成物，其特徵係含有由電洞輸送材料、電子輸送材料及發光材料所組成族群中選擇至少一種的材料，及含有至少1種類如申請專利範圍第1至8項中任一項之高分子化合物。
  10. 一種組成物，其特徵係含有至少2種類如申請專利範圍第1至8項中任一項所記載之高分子化合物。
  11. 一種溶液，其特徵係含有如申請專利範圍第1至8項中任一項之高分子化合物。
  12. 一種溶液，其特徵係含有如申請專利範圍第9至10項中任一項之組成物。
  13. 如申請專利範圍第11至12項中任一項之溶液，其特徵係含有2種類以上之有機溶劑。
  14. 如申請專利範圍第11至12項中任一項之溶液，其黏度在25℃中係1至20mPa‧s。
  15. 一種發光性薄膜，其特徵係含有如申請專利範圍第1至8項中任一項之高分子化合物。
  16. 如申請專利範圍第15項的發光性薄膜，其發光的量子收率為50%以上。
  17. 一種導電性薄膜，其特徵係含有如申請專利範圍第1至8項中任一項之高分子化合物。
  18. 一種有機半導體薄膜，其特徵係含有如申請專利範圍第 1至8項中任一項之高分子化合物。
  19. 一種有機電晶體，其特徵係含有如申請專利範圍第18項之有機半導體薄膜。
  20. 一種高分子發光元件，其特徵係在由陽極及陰極所構成之電極間，具有含如申請專利範圍第1至8項中之任一項之高分子化合物或如申請專利範圍第9至10項中任一項之組成物的有機層。
  21. 如申請專利範圍第20項之高分子發光元件，其中前述有機層為發光層。
  22. 如申請專利範圍第20項之高分子發光元件，其中，前述之發光層係再含有電洞輸送材料、電子輸送材料或發光材料。
  23. 如申請專利範圍第20項之高分子發光元件，其中在由陽極及陰極所構成之電極間，具有發光層與電荷輸送層，該電荷輸送層含有如申請專利範圍第1至8項中任一項之高分子化合物，或如申請專利範圍第9至10項中任一項的組成物。
  24. 如申請專利範圍第20項之高分子發光元件，其中在由陽極及陰極所構成之電極間，具有發光層與電荷輸送層，在該電荷輸送層與電極之間有電荷注入層，該電荷注入層含有如申請專利範圍第1至8項中任一項之高分子化合物，或如申請專利範圍第9至10項中任一項之組成物。
  25. 一種面狀光源，其特徵係含有如申請專利範圍第20至 24項中任一項之高分子發光元件。
  26. 一種區段顯示裝置，其特徵係含有如申請專利範圍第20至24項中任一項之高分子發光元件。
  27. 一種點矩陣顯示裝置，其特徵係含有如申請專利範圍第20至24項中任一項之高分子發光元件。
  28. 一種液晶顯示裝置，其特徵係以如申請專利範圍第20至24項中任一項之高分子發光元件作為背光。
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