JP5890829B2 - ポリマー、ポリマー組成物および有機発光装置 - Google Patents

ポリマー、ポリマー組成物および有機発光装置 Download PDF

Info

Publication number
JP5890829B2
JP5890829B2 JP2013510669A JP2013510669A JP5890829B2 JP 5890829 B2 JP5890829 B2 JP 5890829B2 JP 2013510669 A JP2013510669 A JP 2013510669A JP 2013510669 A JP2013510669 A JP 2013510669A JP 5890829 B2 JP5890829 B2 JP 5890829B2
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
polymer
conjugated
repeat units
luminescent composition
luminescent
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Active
Application number
JP2013510669A
Other languages
English (en)
Other versions
JP2013527614A (ja
Inventor
ズーベリー、シエーナ
ズーベリー、タニア
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Cambridge Display Technology Ltd
Sumitomo Chemical Co Ltd
Original Assignee
Cambridge Display Technology Ltd
Sumitomo Chemical Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Cambridge Display Technology Ltd, Sumitomo Chemical Co Ltd filed Critical Cambridge Display Technology Ltd
Publication of JP2013527614A publication Critical patent/JP2013527614A/ja
Application granted granted Critical
Publication of JP5890829B2 publication Critical patent/JP5890829B2/ja
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Classifications

    • HELECTRICITY
    • H10SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H10KORGANIC ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES
    • H10K85/00Organic materials used in the body or electrodes of devices covered by this subclass
    • H10K85/10Organic polymers or oligomers
    • H10K85/151Copolymers
    • HELECTRICITY
    • H10SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H10KORGANIC ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES
    • H10K85/00Organic materials used in the body or electrodes of devices covered by this subclass
    • H10K85/10Organic polymers or oligomers
    • H10K85/111Organic polymers or oligomers comprising aromatic, heteroaromatic, or aryl chains, e.g. polyaniline, polyphenylene or polyphenylene vinylene
    • HELECTRICITY
    • H10SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H10KORGANIC ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES
    • H10K50/00Organic light-emitting devices
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08GMACROMOLECULAR COMPOUNDS OBTAINED OTHERWISE THAN BY REACTIONS ONLY INVOLVING UNSATURATED CARBON-TO-CARBON BONDS
    • C08G61/00Macromolecular compounds obtained by reactions forming a carbon-to-carbon link in the main chain of the macromolecule
    • C08G61/12Macromolecular compounds containing atoms other than carbon in the main chain of the macromolecule
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08GMACROMOLECULAR COMPOUNDS OBTAINED OTHERWISE THAN BY REACTIONS ONLY INVOLVING UNSATURATED CARBON-TO-CARBON BONDS
    • C08G73/00Macromolecular compounds obtained by reactions forming a linkage containing nitrogen with or without oxygen or carbon in the main chain of the macromolecule, not provided for in groups C08G12/00 - C08G71/00
    • C08G73/02Polyamines
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C09DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • C09KMATERIALS FOR MISCELLANEOUS APPLICATIONS, NOT PROVIDED FOR ELSEWHERE
    • C09K11/00Luminescent, e.g. electroluminescent, chemiluminescent materials
    • C09K11/06Luminescent, e.g. electroluminescent, chemiluminescent materials containing organic luminescent materials
    • HELECTRICITY
    • H10SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H10KORGANIC ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES
    • H10K50/00Organic light-emitting devices
    • H10K50/10OLEDs or polymer light-emitting diodes [PLED]
    • H10K50/11OLEDs or polymer light-emitting diodes [PLED] characterised by the electroluminescent [EL] layers
    • HELECTRICITY
    • H10SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H10KORGANIC ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES
    • H10K85/00Organic materials used in the body or electrodes of devices covered by this subclass
    • H10K85/10Organic polymers or oligomers
    • H10K85/111Organic polymers or oligomers comprising aromatic, heteroaromatic, or aryl chains, e.g. polyaniline, polyphenylene or polyphenylene vinylene
    • H10K85/113Heteroaromatic compounds comprising sulfur or selene, e.g. polythiophene
    • HELECTRICITY
    • H10SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H10KORGANIC ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES
    • H10K85/00Organic materials used in the body or electrodes of devices covered by this subclass
    • H10K85/10Organic polymers or oligomers
    • H10K85/111Organic polymers or oligomers comprising aromatic, heteroaromatic, or aryl chains, e.g. polyaniline, polyphenylene or polyphenylene vinylene
    • H10K85/114Poly-phenylenevinylene; Derivatives thereof
    • HELECTRICITY
    • H10SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H10KORGANIC ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES
    • H10K2101/00Properties of the organic materials covered by group H10K85/00
    • H10K2101/10Triplet emission
    • HELECTRICITY
    • H10SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H10KORGANIC ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES
    • H10K2101/00Properties of the organic materials covered by group H10K85/00
    • H10K2101/30Highest occupied molecular orbital [HOMO], lowest unoccupied molecular orbital [LUMO] or Fermi energy values
    • HELECTRICITY
    • H10SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H10KORGANIC ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES
    • H10K2101/00Properties of the organic materials covered by group H10K85/00
    • H10K2101/40Interrelation of parameters between multiple constituent active layers or sublayers, e.g. HOMO values in adjacent layers
    • HELECTRICITY
    • H10SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H10KORGANIC ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES
    • H10K50/00Organic light-emitting devices
    • H10K50/10OLEDs or polymer light-emitting diodes [PLED]
    • H10K50/14Carrier transporting layers
    • HELECTRICITY
    • H10SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H10KORGANIC ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES
    • H10K85/00Organic materials used in the body or electrodes of devices covered by this subclass
    • H10K85/10Organic polymers or oligomers
    • H10K85/111Organic polymers or oligomers comprising aromatic, heteroaromatic, or aryl chains, e.g. polyaniline, polyphenylene or polyphenylene vinylene
    • H10K85/115Polyfluorene; Derivatives thereof
    • HELECTRICITY
    • H10SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H10KORGANIC ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES
    • H10K85/00Organic materials used in the body or electrodes of devices covered by this subclass
    • H10K85/30Coordination compounds
    • H10K85/341Transition metal complexes, e.g. Ru(II)polypyridine complexes
    • H10K85/342Transition metal complexes, e.g. Ru(II)polypyridine complexes comprising iridium

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Optics & Photonics (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Polymers & Plastics (AREA)
  • Medicinal Chemistry (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Electroluminescent Light Sources (AREA)
  • Polyoxymethylene Polymers And Polymers With Carbon-To-Carbon Bonds (AREA)
  • Compositions Of Macromolecular Compounds (AREA)

Description

本発明は、特に有機発光装置で用いる電荷移動ポリマーおよび発光ポリマーおよびポリマー組成物に関する。
活性有機材料を含む電子装置は、有機発光ダイオード、有機光応答装置(特に有機光起電装置および有機光センサー)、有機トランジスタおよびメモリアレイ装置などの装置で使用するためにますます注目を集めている。有機材料を含む装置は、低重量、低消費電力および柔軟性などの利点を与える。さらに、可溶性有機材料の使用により、装置製造において溶解処理、例えばインクジェットプリンティングおよびスピンコーティングを用いることができる。
図1を参照すると、有機発光装置(OLED)は、アノード2、カソード4およびアノードとカソードとの間に発光材料を含む有機発光層3を担持する基板1を含んでもよい。
装置の操作中、正孔はアノード2を通って装置内に注入され、電子はカソード4を通って注入される。発光材料の最高被占分子軌道(HOMO)の正孔および最低空分子軌道(LUMO)の電子は、発光層を組み合わせ、そのエネルギーを光として放出する励起子を形成する。
適切な発光材料は、小分子、ポリマー材料およびデンドリマー材料を含む。層3で用いる適切な発光ポリマーは、ポリ(アリーレンビニレン)、例えばポリ(p−フェニレンビニレン)、およびポリアリーレン、例えばポリフルオレンを含む。
発光層は、半導体母材および発光ドーパントを含んでもよく、エネルギーは該母材から発光ドーパントに移動する。例えば、「J.Appl.Phys.65,3610,1989」は、蛍光性発光ドーパント(即ち、一重項励起子の崩壊により光が放出される発光材料)でドープされた母材を開示し、「Appl.Phys.Lett.,2000,77,904」は、リン光性発光ドーパント(即ち、三重項励起子の崩壊により光が放出される発光材料)でドープされた母材を開示している。
幅広い材料が母材としての用途に知られており、「小分子」材料、例えばトリス−(8−ヒドロキシキノリン)アルミニウム(「Alq3」)、および非共役ポリマー、例えばポリビニルカルバゾール(「PVK」)を含む。
共役ポリマー(即ち、ポリマー骨格の少なくとも幾つかの隣接反復単位が互いに共役するポリマー)も母材として使用してよい。このような共役ポリマーは、多数の有利な性質、例えば溶解度(スピンコーティングまたはインクジェットプリンティングなどの方法を含む溶液コーティングまたはプリンティング技術により該材を堆積できる)、および高伝導度を有し得る。
ホストとして有効に機能するために、母材の関連する励起状態エネルギーレベルが、母材と共に使用される発光ドーパントのレベル(例えば、蛍光性エミッタの一重項励起状態エネルギーレベルS、およびリン光性エミッタの三重項励起状態エネルギーレベルT)より高いことが必要である。しかしながら、共役ポリマーの隣接反復単位間の共役は、これらの反復単位が由来するモノマーの励起状態エネルギーレベルと比較して、該ポリマーの励起状態エネルギーレベルを低下させる効果を有する。
国際公開第2005/013386号は、ホストポリマー材料および発光金属錯体を含む有機発光装置を開示し、該ポリマー材料は非平面反復単位または部分的もしくは完全非共役反復単位を含み得る。
「Li et al,Thin Solid Films 2006,Volume 515,Issue 4,pages 2686−2691」は、フルオレン反復単位およびアダマンタン反復単位を含む青色発光ポリマーを開示している。大きなアダマンタン単位は、フルオレン鎖間の相互作用を減らし且つポリマーを含む装置の青色安定性および電流効率を高めるために提供される。
「Macromolecules 1998,31,1099−1103」は、フルオレン環の2−および7−位を介して結合する9,9−ジヘキシルフルオレン反復単位ならびにフェニル基を介して結合する9,9−ジフェニルフルオレン反復単位を含む青色発光ポリマーを開示している。
「Polymer 2007(48)p7087」は、多置換ペンタフェニレン部分を含むポリ(アリーレンエーテル)を開示している。
国際公開第2005/013386号
J.Appl.Phys.65,3610,1989 Appl.Phys.Lett.,2000,77,904 Li et al,Thin Solid Films 2006,Volume 515,Issue 4,pages 2686−2691 Macromolecules 1998,31,1099−1103 Polymer 2007(48)p7087
第1実施態様において、本発明は、ホストポリマーおよび発光ドーパントを含む発光組成物であって、該ホストポリマーはポリマーの骨格に共役反復単位および非共役反復単位を含み、共役反復単位はそれに結合する反復単位間に少なくとも1つの共役経路を提供し、ならびに非共役反復単位は、非共役反復単位が存在しないポリマーと比較して、ポリマーの最高被占分子軌道レベルが真空準位から少なくとも0.1eV離れ、ならびに/またはポリマーの最低空分子軌道レベルが真空準位に少なくとも0.1eV近づくように、非共役反復単位に結合する反復単位間の任意の共役経路を遮断する少なくとも1つの環原子を有する少なくとも部分的に飽和した環を含む発光組成物を提供する。
少なくとも1つの環原子は炭素原子でもよい。
少なくとも部分的に飽和した環は炭素環式でもよく、好ましくはシクロアルカンである。
少なくとも部分的に飽和した環はさらに少なくとも1つの環と縮合してもよい。
少なくとも1つの更なる環は芳香環であってもよい。
少なくとも1つの更なる環は非芳香環であってもよい。
非共役反復単位はアダマンタンを含んでもよい。
発光ドーパントは蛍光性ドーパントであってもよい。
発光ドーパントはリン光性ドーパントであってもよい。
発光ドーパントはホストポリマーと混合してもよい。
発光ドーパントはホストポリマーと結合してもよい。
発光ドーパントはポリマーの骨格またはポリマーの側鎖もしくは末端基に存在してもよい。
ポリマーは正孔輸送反復単位を含んでもよく、式(V)の反復単位を含んでもよく、
Figure 0005890829
式中、各出現におけるArおよびArは置換されてもよいアリールまたはヘテロアリール基から独立して選択され、nは1以上であり、好ましくは1または2であり、RはHまたは置換基であり、好ましくは置換基であり、pおよびqはそれぞれ独立して1、2または3であり、式(V)のアリールまたはヘテロアリール基のいずれかは直接結合または2価結合基により結合してもよい。
ポリマーは電子輸送反復単位を含んでもよく、式(II)の反復単位を含んでもよく、
−(Ar−Het−(Ar− (II)
式中、ArおよびArは上記の通りであり、rは少なくとも1であり、好ましくは1−3であり、Hetは置換されてもよく高い電子親和力をもつヘテロアリール基を表し、Ar、ArおよびHetは各出現において独立して置換されてもよい。
第2実施態様において、本発明は、アノード、カソード、およびアノードとカソード間の発光層を含む有機発光装置を提供し、該発光層は第1実施態様に従う発光組成物を含む。
第3実施態様において、本発明は、ポリマーの骨格に共役反復単位、非共役反復単位およびアミン反復単位を含むポリマーであって、
共役反復単位はそれに結合する反復単位間に少なくとも1つの共役経路を提供し、非共役反復単位は、非共役反復単位が存在しないポリマーと比較して、ポリマーの最高被占分子軌道レベルが真空準位から少なくとも0.1eV離れ、ならびに/またはポリマーの最低空分子軌道レベルが真空準位に少なくとも0.1eV近づくように、非共役反復単位に結合する反復単位間の任意の共役経路を遮断する少なくとも1つの環原子を含む少なくとも部分的に飽和した環を含み、アミン反復単位は式(V)の反復単位を含み、
Figure 0005890829
式中、各出現におけるArおよびArは、置換されてもよいアリールまたはヘテロアリール基から独立して選択され、nは1以上であり、好ましくは1または2であり、RはHまたは置換基であり、好ましくは置換基であり、pおよびqはそれぞれ独立して1、2または3であり、式(V)のアリールまたはヘテロアリール基のいずれかは直接結合または2価結合基により結合してもよいポリマーを提供する。
第4実施態様において、本発明は、アノード、カソード、およびアノードとカソード間の発光層を含む少なくとも1つの有機層を含む有機発光装置を提供し、有機層の少なくとも1つは第3実施態様に従うポリマーを含む。
第4実施態様に従って、ポリマーは装置の発光層における発光ポリマーであってもよい。この場合、有機層の1つは正孔輸送層であり、ポリマーは正孔輸送層の正孔輸送ポリマーであってもよい。
第5実施態様において、本発明は、ポリマーの骨格に共役反復単位および非共役反復単位を含むポリマーのHOMO−LUMOバンドギャップを調整するための非共役反復単位の使用であって、
共役反復単位はそれに結合する反復単位間に少なくとも1つの共役経路を提供し、非共役反復単位は非共役反復単位に結合する反復単位間の任意の共役経路を遮断する少なくとも1つの環原子を有する少なくとも部分的に飽和した環を含み、該使用により、非共役反復単位が存在しないポリマーと比較して、ポリマーのHOMOレベルを真空準位から少なくとも0.1eV遠ざけ、ならびに/またはポリマーのLUMOレベルを真空準位に少なくとも0.1eV近づける、非共役反復単位の使用を提供する。
第6実施態様において、本発明は、ポリマーの骨格に共役反復単位および非共役反復単位を含むポリマーのバンドギャップを調整する方法であって、共役反復単位は、それに結合する反復単位間に少なくとも1つの共役経路を提供し、非共役反復単位は非共役反復単位に結合する反復単位間の任意の共役経路を遮断する少なくとも1つの環原子を有する少なくとも部分的に飽和した環を含み、非共役反復単位が存在しないポリマーのバンドギャップより少なくとも0.1eV大きいポリマーの最小標的バンドギャップを決定する工程、ならびに非共役単位を含む第1モノマーおよび共役単位を含む第2モノマーを含む重合混合物を重合する工程を含む方法であって、第1モノマーと第2モノマーの割合が最小標的バンドギャップを有するポリマーを形成するように選択される方法を提供する。
第7実施態様において、本発明は、ホストポリマーおよび発光ドーパントを含む発光組成物であって、該ホストポリマーはポリマーの骨格に共役反復単位および非共役反復単位を含み、共役反復単位はそれに結合する反復単位間に少なくとも1つの共役経路を提供し、非共役反復単位は非共役反復単位に結合する反復単位間の任意の共役経路を遮断する少なくとも1つの環原子を有する少なくとも部分的に飽和した環を含み、少なくとも1つの環原子は炭素原子である発光組成物を提供する。
第3、第5、第6および第7実施態様に記載したポリマーは、第1実施態様に関して記載したポリマーのいずれかの特性を有してもよい。
本発明は図面を参照してより詳細に説明される。
有機発光装置を解説する。 比較ポリマーのHOMO−LUMOギャップを解説する。 本発明の実施形態に従うポリマーのHOMO−LUMOギャップを解説する。
非共役環状スペーサー単位を含むポリマーは、発光材料として、または発光層の発光ドーパント用の母材、アノードと発光層との間の正孔輸送層で用いる正孔輸送材料、もしくはカソードと発光層との間の電子輸送層で用いる電子輸送材料として使用してもよい。
環状非共役単位
ポリマーの環状非共役反復単位を形成するのに適した例示モノマーは、Ia、Ib、IcおよびIdモノマーを含み、
Figure 0005890829
式中、
Arは置換されてもよいアリールまたはヘテロアリール基であり、好ましくは置換されてもよいフェニルであり、yは0または整数であり、好ましくは0または1であり、Cyは、芳香環を含まず且つ非共役反復単位に結合した反復単位間の任意の共役経路を遮断する環原子を有する少なくとも部分的に飽和した環系であり、該環原子の少なくとも1つは炭素原子であり、Xは重合反応に関与できる脱離基であり、特に金属挿入重合用の脱離基であり、例えば臭素、ヨウ素、ボロン酸もしくはエステルまたはスルホン酸もしくはエステルである。
Arは単環または縮合アリールもしくはヘテロアリール基でありうる。
Cyは単環、縮合またはスピロ環の環系でありうる。
具体的なモノマーは以下のモノマー1−28を含む。
Figure 0005890829
Figure 0005890829
特定の置換基Xを有するモノマーの例は以下に解説する。
Figure 0005890829
Figure 0005890829
Figure 0005890829
Figure 0005890829
Figure 0005890829
二臭化物およびジエステルは当技術分野で公知の標準的手法により合成してもよい。例えば、1,3−ジブロモ−アダマンタンは4−トリメチルシランブロモベンゼンとフリーデルクラフツ条件下で反応させ、ジアリールアダマンチルブロマイドを得た。
該ポリマーは下記のモノマーに由来する非共役反復単位を含まなくてもよい。
Figure 0005890829
重合の際に、環状非共役反復単位の1またはそれ以上の環炭素原子は任意の隣接共役反復単位間でポリマーの骨格に沿って共役遮断(conjugation break)を形成し;換言すれば、環状非共役単位は、結合し得る共役反復単位間に共役経路を提供しない(特に、交互飽和および不飽和結合の経路、例えば交互一重および二重結合)。
隣接反復単位間の全経路が同一の環原子を通過する場合、その環原子は共役の遮断を提供し得る。あるいは、隣接反復単位間に2以上の経路が存在し、異なる経路は全て同一の環原子を通過しない場合、隣接反復単位間に共役経路が存在しないように異なる環原子が提供されてもよい。
環状非共役単位は飽和であってもよく、または該単位が上記のようにポリマーの骨格に沿って共役の遮断を提供するという条件で、1またはそれ以上の不飽和炭素−炭素結合を含んでもよい。例えば、環状非共役反復単位は、上記で解説したように15〜28単位までの芳香環を含んでもよい。
しかしながら、環状非共役単位それ自体は拡張共役を含まないのが好ましいと理解され、2以上の芳香環を含む場合、2またはそれ以上の芳香環間で共役の遮断が存在することが好ましい。
該ポリマーは異なる環状非共役反復単位を含んでもよい。
特定のX置換位置は上記で解説したが、得られる環状非共役単位が結合し得る共役反復単位間に共役経路を提供しないという条件で、X基はモノマーのどこにでも位置してよいと理解される。
環状非共役反復単位のArおよびCy基は、1またはそれ以上の置換基で置換されてもよい。任意の置換基には、置換されてもよいアルキル基を含み、該アルキル基の1またはそれ以上の非隣接C原子は、O、S、置換N、C=Oおよび−COO−、ならびに置換されてもよいアリールまたはヘテロアリールで置換されてもよい。環状基がアルキルで置換される場合、アルキル基の任意の置換基はアリール、ヘテロアリールおよびFを含む。好ましい置換基はアルキルである。
共役反復単位
例示共役反復単位は、置換されてもよいポリアリーレンまたはポリヘテロアリーレン、例えば置換されてもよいポリフルオレン、特に2,7−結合したフルオレン反復単位を含むポリマー、ポリインデノフルオレン、特に2,7−結合したポリインデノフルオレン、およびポリフェニレン、特にポリ−1,4−フェニレンを含む。このようなポリマーは、例えば「Adv.Mater.2000 12(23)1737−1750」およびその中の参照文献に開示されている。これらの反復単位の例示置換基は、アルキル、アルコキシ、アルキルチオ、ジアルキルアミノ、ならびに置換されてもよいアリールおよびヘテロアリール基を含む。
特に好ましい共反復(co−repeat)単位は置換されてもよいフルオレン、例えば式IVの反復単位を含み、
Figure 0005890829
式中、RおよびRは独立してHまたは置換基であり、式中、RおよびRは結合して環を形成してもよい。
およびRは、水素、置換されてもよいアルキルから成る群から選択されてもよく、アルキル基の1またはそれ以上の非隣接C原子はO、S、置換N、C=Oおよび−COO−、ならびに置換されてもよい(Arで置換されてもよく、式中、Arは各出現においてアリールまたはヘテロアリールから独立して選択され、rは各出現において独立して少なくとも1であり、1、2または3であってもよい。
またはRがアルキルを含む場合、アルキル基の任意置換基は、F、CN、ニトロ、および1またはそれ以上のR基で置換されてもよいアリールまたはヘテロアリールを含み、個々のRは、独立して、1またはそれ以上の非隣接C原子がO、S、置換N、C=Oおよび−COO−で置換されてもよいアルキルであり、アルキル基の1またはそれ以上のH原子はFで置換されてもよい。
またはRがアリールまたはヘテロアリールを含む場合、個々のアリールまたはヘテロアリール基は独立して置換されてもよい。アリールまたはヘテロアリール基の好ましい任意の置換基は、下記から成る1またはそれ以上の置換基Rを含み、アルキル(1またはそれ以上の非隣接C原子はO、S、置換N、C=Oおよび−COO−で置換されてもよく、アルキル基の1またはそれ以上のH原子は、F、または1もしくはそれ以上のR基で置換されてもよいアリールもしくはヘテロアリールで置換されてもよい)、1またはそれ以上のR基で置換されてもよいアリールもしくはヘテロアリール、NR 、OR、SR、ならびにフッ素、ニトロおよびシアノ(式中、個々のRはアルキルおよび1またはそれ以上のアルキル基で置換されてもよいアリールまたはヘテロアリールから成る群から独立して選択される)。
式(IV)の反復単位における置換Nは、存在する場合、各出現において独立してNRまたはNRであってもよく、式中、Rはアルキルまたは置換されてもよいアリールもしくはヘテロアリールである。アリールまたはヘテロアリール基Rの任意置換基はRまたはRから選択されてもよい。
フルオレン単位の任意置換基は、置換基RおよびR以外で、1またはそれ以上の非隣接C原子が、O、S、置換N、C=Oおよび−COO−、置換されてもよいアリール、置換されてもよいヘテロアリール、フッ素、シアノおよびニトロで置換されてもよいアルキルから成る群から選択されるのが好ましい。
1つの好ましい配置において、RおよびRの少なくとも1つは置換されてもよいC−C20アルキルまたは置換されてもよいアリール基、特に1またはそれ以上のC1−20アルキル基で置換されるフェニルを含む。
共役反復単位は電子輸送官能基を提供してもよい。典型的な電子輸送材料は、強い電子親和力(3eV以上、好ましくは3.2eV以上)および高いイオン化ポテンシャル(5.8eV以上)をもつポリマーを提供する。適切な電子輸送基は、例えば「Shirota and Kageyama,Chem.Rev.2007,107,953−1010」に開示されている基を含む。
共役電子輸送基は、式(II)を含む基を含み、
−(Ar−Het−(Ar− (II)
式中、ArおよびArは上記で定義した通りであり、rは少なくとも1であり、好ましくは1〜3であり、Hetは強い電子親和力をもつ置換されてもよいヘテロアリール基を表す。Hetの任意置換基は、上記のRについて記載した通りである。Hetがアリールまたはヘテロアリール基で置換される場合、これは上記の−(Ar基であってもよい。
強い電子親和力をもつ適切なヘテロアリールは、トリアジン、ピリミジン、オキサジアゾール、ピリジン、トリアゾール、トリアリールボラン、スルホキシドおよびシロールを含む。例示の電子輸送基は下記を含み、
Figure 0005890829
Figure 0005890829
Figure 0005890829
式中、R’は上記の通りである。
他の適切な電子輸送材料は、置換されてもよいケトン、ジアリールスルホキシド、およびホスフィンオキシドを含み、
Figure 0005890829
式中、個々のRはHまたは置換基であり、好ましくはHまたはアルキルまたはアリールである。
さらに母材としてまたは発光材料として用いるポリマーの包接に適した反復単位は、アリールアミン反復単位、例えば式(V)の反復単位を含み、
Figure 0005890829
式中、ArおよびArは、各出現において、置換されてもよいアリールまたはヘテロアリール基から独立して選択され、nは1以上であり、好ましくは1または2であり、RはHまたは置換基であり、好ましくは置換基であり、pおよびqはそれぞれ独立して1、2または3である。
Rは、好ましくはアルキルまたは−(Arであり、式中Arおよびrは上記の通りである。
Ar、ArおよびArのいずれかは独立して1またはそれ以上の置換基で置換されてもよい。好ましい置換基は上記のRから選択される。
式(V)の反復単位におけるアリールまたはヘテロアリール基のいずれかは直接結合または2価結合の原子または基により結合してもよい。好ましい2価結合の原子および基は、O、Sおよび置換Nを含む。
置換Nまたは2価結合基は、存在する場合、独立して各出現においてNRであってもよい。
1つの好ましい配置において、RはArであり、Ar、ArおよびArはそれぞれ独立して1またはそれ以上のC1−20アルキル基で置換してもよい。
式1を満たす好ましい単位は式1〜3の単位を含み、
Figure 0005890829
式中、ArおよびArが上記の通りであり、Arは置換されてもよいアリールまたはヘテロアリールである。Arの任意置換基は、存在する場合、式(V)について上述した通りであってもよい。
他の好ましい配置において、式(V)のアリールまたはヘテロアリール基はフェニルであり、個々のフェニル基は1またはそれ以上のアルキル基で置換されてもよい。
他の好ましい配置において、Ar、ArおよびArはフェニルであり、それぞれ1またはそれ以上のC1−20アルキル基で置換してもよく、r=1である。
さらに他の好ましい配置において、Ar、ArおよびArはフェニルであり、それぞれ1またはそれ以上のC1−20アルキル基で置換してもよく、r=1であり、ArおよびArはOまたはS原子により結合する。
アリールアミン反復単位は正孔輸送および/または発光機能を提供し、アリールアミン反復単位の量は、アリールアミン反復単位が使用される層によって選択され得る。例えば、発光層で使用される場合、アリールアミン反復単位の割合はポリマー反復単位の総数の約30モル%まででもよく、一方、該割合はポリマーが正孔輸送層で使用する場合にはより高くてもよい。
ポリマーの1またはそれ以上の反復単位は架橋性基で置換されてもよく、特に、装置製造中である場合、装置層は溶液から該ポリマーを含む層上に堆積する(例えば、ポリマーが正孔輸送層で提供される場合および発光層が溶媒溶液(solution in a solvent)から正孔輸送層上に堆積する場合)。
例示の架橋性基は、二重結合を含む基、例えばビニルもしくはアクリレート部分を含む基、またはシクロブタン部分を含む基、例えばベンゾシクロブタンを含む。ポリマーは、堆積後、架橋性基の架橋により架橋してもよい。
非共役反復単位、共役反復単位およびさらに上記で解説した反復単位全ては、互いに重合する場合、直鎖ポリマーを形成する唯2つの結合位置を有する。しかしながら、これらの反復単位のいずれかは、例えばスターバーストポリマーを形成するために、3以上の結合配置を備えて提供してもよいと理解される。モノマーの結合配置の最大可能数は、それが置換される重合性脱離基の数に対応する。
ポリマー合成
ポリマーの好ましい調製方法は、「金属挿入」を含み、金属錯体触媒の金属原子はアリールまたはヘテロアリール基とモノマーの脱離基との間に挿入される。例示の金属挿入法は、例えば国際公開第00/53656号に記載されるスズキ重合、および、例えば「T.Yamamoto,「Electrically Conducting And Thermally Stable π − Conjugated Poly(arylene)s Prepared by Organometallic Processes」,Progress in Polymer Science 1993,17,1153−1205」に記載されるヤマモト重合である。ヤマモト重合の場合、ニッケル錯体触媒が使用され、スズキ重合の場合、パラジウム錯体触媒が使用される。
例えば、ヤマモト重合による直鎖ポリマーの合成において、2つの反応性ハロゲン基を有するモノマーが使用される。同様に、スズキ重合の方法に従って、少なくとも1つの反応基は、ホウ素誘導体基、例えばボロン酸またはボロン酸エステルであり、他の反応基はハロゲンである。好ましいハロゲンは、塩素、臭素およびヨウ素であり、最も好ましくは臭素である。
従って、本出願にわたって解説される反復単位は適切な脱離基を担うモノマーに由来してもよいと理解されよう。同様に、末端基または側基は、適切な脱離基の反応により、ポリマーと結合してもよい。
スズキ重合は、レジオレギュラー、ブロック、およびランダムコポリマーを調製するために用いてもよい。特に、ホモポリマーまたはランダムコポリマーは、一方の反応基がハロゲンであり、他方の反応基が臭素誘導基である場合に調製してもよい。あるいは、ブロックまたはレジオレギュラーコポリマーは、第1モノマーの両反応基が臭素であり、第2モノマーの両反応基がハロゲンである場合に調製してもよい。
ハロゲン化物の代替として、金属挿入に関与できる他の脱離基は、スルホン酸およびスルホン酸エステル、例えばトシラート、メシラートおよびトリフラートを含む。
ポリマーチューニング(polymer tuning)
非共役反復単位、共役反復単位および更なる反復単位の割合は、ポリマーの1またはそれ以上の特性(例えば発光色または一重項もしくは三重項励起状態エネルギーレベルを含む)を調整するために選択してもよい。特に、ポリマーの非共役反復単位の割合が増すと、共役反復単位鎖の平均長が縮小し、ひいてはポリマーの励起状態エネルギーレベルが増大する。これは図2aおよび2bで解説し、共役芳香またはヘテロ芳香基Arを含むポリマー鎖への環状非共役基Cyの導入は、ポリマー鎖に沿った共役の遮断効果を有し、これによりHOMOレベルを少なくとも0.1eVまで深める(即ち、HOMOレベルを真空準位から遠ざける)ことにより(図2bの変化xにより解説される)、ならびに/またはLUMOレベルを少なくとも0.1eVまでの真空準位に近づけることにより(図2bの変化yにより解説される)、ポリマーのHOMO−LUMOバンドギャップを増大させる。HOMOおよびLUMOのレベルはサイクリックボルタンメトリーにより測定してもよい。
他方で、ポリマーの伝導率をできる限り高く保つことが望ましい。従って、ポリマーの非共役反復単位の適切な量は、ポリマーの反復単位総数の百分率として、5〜30モル%、最も好ましくは5〜20%の範囲でありうる。
発光ドーパント
蛍光性またはリン光性発光ドーパントとして使用され得る材料は、ポリマーが母材として使用される場合、置換されてもよい式(III)の錯体を含む金属錯体を含み、
ML (III)
式中、Mは金属であり、L、LおよびLはそれぞれ配位基であり、qは整数であり、rおよびsはそれぞれ独立して0または整数であり、(a.q)+(b.r)+(c.s)の合計はMで使用できる配位部位の数に等しく、aはLの配位部位の数であり、bはLの配位部位の数であり、cはLの配位部位の数である。
重金属Mはスピン軌道結合を誘導し、急速な項間交差および三重項以上の状態(リン光)からの発光を可能にする。適切な重金属Mは、下記を含む:
−ランタニド金属、例えばセリウム、サマリウム、ユーロピウム、テルビウム、ジスプロシウム、ツリウム、エルビウムおよびネオジム;ならびに
−d−ブロック金属、特に第2および第3周期の金属、即ち39から48および72から80の元素、特に、ルテニウム、ロジウム、パラジウム、レニウム、オスミウム、イリジウム、白金および金。イリジウムが特に好ましい。
f−ブロック金属に適切な配位基は、酸素または窒素供与系、例えばカルボン酸、1,3−ジケトナート、ヒドロキシカルボン酸、アシルフェノールを含むシッフ塩基およびイミノアシル基を含む。公知であるように、発光ランタニド金属錯体は、金属イオンの第1励起状態より高い三重項励起エネルギーレベルを有する感作基(sensitizing group)を必要とする。金属のf−f遷移から発光し、従って発光色は金属の選択により決まる。くっきりした発光は一般に狭く、ディスプレイの応用に有用な純色発光をもたらす。
d−ブロック金属は三重項励起状態からの発光に特に適している。これらの金属は、炭素または窒素供与体との有機金属錯体、例えばポルフィリンまたは式(IV)の二座配位子を形成し、
Figure 0005890829
式中、ArおよびArは同一または相違してもよく、置換されてもよいアリールまたはヘテロアリールから独立して選択され、XおよびYは同一または相違してもよく、炭素または窒素から独立して選択され、ならびにArおよびArはともに縮合してもよい。Xが炭素であり且つYが窒素である配位子が特に好ましい。
二座配位子の例は下記に解説する。
Figure 0005890829
ArおよびArはそれぞれ1またはそれ以上の置換基を担持してもよい。これらの置換基の2またはそれ以上は結合して環、例えば芳香環を形成してもよい。特に好ましい置換基は、国際公開第02/45466号、同第02/44189号、米国特許出願公開第2002−117662号明細書および同第2002−182441号明細書に開示されるように錯体の発光を青方偏移するために使用され得るフッ素またはトリフルオロメチル、JP2002−324679に開示されるアルキルまたはアルコキシ基、国際公開第02/81448号で開示されるように発光材料として使用する場合に錯体への正孔輸送を補助するために使用され得るカルバゾール、国際公開第02/68435号および欧州特許第1245659号明細書に開示されるように更なる基を結合するために配位子を官能基化するのに役立ち得る臭素、塩素またはヨウ素、ならびに国際公開第02/66552号に開示されるように金属錯体の溶解処理性を得るためまたは強化するために使用され得るデンドロンを含む。
発光デンドリマーは典型的には1またはそれ以上のデンドロンに結合した発光核を含み、各デンドロンは分岐点および2またはそれ以上の樹状枝を含む。好ましくは、デンドロンは少なくとも部分的に共役し、核および樹状枝の少なくとも1つはアリールまたはヘテロアリール基を含む。
d−ブロック元素との使用に適した他の配位子は、ジケトナート、特にアセチルアセトナート(acac)、トリアリールホスフィンおよびピリジンを含み、これらはそれぞれ置換されてもよい。
主族金属錯体は配位子に基づく、または電荷移動発光を示す。これらの錯体について、発光色は配位子および金属の選択により決まる。
幅広い蛍光低分子量金属錯体が公知であり、有機発光装置「例えば、Macromol.Sym.125(1997)1−48,米国特許第5,150,006号明細書,同第6,083,634号明細書および同第5,432,014号明細書を参照」で証明されている。2価または3価の金属に適切な配位子は、例えば酸素−窒素または酸素−酸素供与原子とのオキシノイド、一般に置換酸素原子をもつ環状窒素原子、または置換窒素原子または置換酸素原子をもつ酸素原子、例えば8−ヒドロキシキノレートおよびヒドロキシキノキサリノール−10−ヒドロキシベンゾ(h)キノリナート(II)、ベンザゾール(III)、シッフ塩基、アゾインドール、クロモン誘導体、3−ヒドロキシフラボン、ならびにカルボン酸、例えばサリチラトアミノカルボキシレートおよびエステルカルボキシレートを含む。任意の置換基は、発光色を改変し得る(ヘテロ)芳香環にハロゲン、アルキル、アルコキシ、ハロアルキル、シアノ、アミノ、アミド、スルホニル、カルボニル、アリールまたはヘテロアリールを含む。
ホストポリマーおよび発光ドーパントは物理的に混合してもよい。あるいは、発光ドーパントはポリマーと化学的に結合してもよい。発光ドーパントは、例えば欧州特許第1245659号明細書、国際公開第02/31896号、同第03/18653号および同第03/22908号に開示されるように、ポリマー骨格に結合する置換基として化学的に結合し得る、ポリマー骨格の反復単位として組み込まれ得る、またはポリマーの末端基として提供され得る。
この結合は、対応する混合システムに利用できない分子内励起子移動経路を提供し得るため、ホストポリマーから発光ドーパントへのより効率的な励起子の移動をもたらし得る。
さらに、結合は処理理由にとって有益でありうる。例えば、発光ドーパントの溶解度が低い場合、可溶性ポリマーに結合することにより、発光ドーパントは溶液中で電荷輸送材料により担持され、溶解処理技術を用いた装置製造を可能にする。さらに、発光ドーパントをポリマーに結合することにより、装置性能に有害でありうる溶解処理した装置の相分離効果を防止し得る。
2以上の発光ドーパントを使用してもよい。例えば、赤、緑および青色発光ドーパントを白色発光を得るために使用してもよい。本発明のポリマーは、光、特に青色光を放出してもよく、これは1またはそれ以上の更なるドーパントからの発光と組み合わせて白色光を得てもよい。
正孔注入層
導電性正孔注入層は、導電性の有機または無機材料から形成されてもよく、アノードから半導体ポリマーの層または複数層への正孔注入を補助するためにアノード2と発光層3との間に提供されてもよい。ドープした有機正孔注入材料の例には、置換されてもよいドープしたポリ(エチレンジオキシチオフェン)(PEDT)、特に電荷平衡ポリ酸、例えば欧州特許第0901176号明細書および同第0947123号明細書に開示されるポリスチレンスルホネート(PSS)、ポリアクリル酸またはフッ化スルホン酸、例えばNafion(登録商標)、米国特許第5723873号明細書および同第5798170号明細書に開示されるポリアニリン、ならびに置換されてもよいポリチオフェンまたはポリ(チエノチオフェン)でドープしたPEDTを含む。導電性無機材料の例には、遷移金属酸化物、例えば「Journal of Physics D:Applied Physics(1996),29(11),2750−2753」に開示されるVOx MoOxおよびRuOxを含む。
電荷輸送層
正孔輸送層はアノードと発光層との間に提供されてもよい。同様に、電子輸送層はカソードと発光層との間に提供されてもよい。
同様に、電子ブロッキング層がアノードと発光層との間に提供されてもよく、正孔ブロッキング層がカソードと発光層との間に提供されてもよい。輸送層およびブロッキング層は組み合わせて使用してもよい。そのHOMOおよびLUMOレベルに応じて、単層は正孔および電子の一方を輸送し且つ正孔および電子の他方を遮断し得る。
アノード2と発光層3との間に位置する正孔輸送層は、存在する場合、好ましくは5.5eV以下、より好ましくは約4.8−5.5eVのHOMOレベルを有する。HOMOレベルは、例えばサイクリックボルタンメトリーにより測定してもよい。
発光層3とカソード4との間に位置する電子輸送層は、存在する場合、約3−3.5eVのLUMOレベルを有するのが好ましい。例えば、一酸化ケイ素もしくは二酸化ケイ素の層または0.2−2nmの範囲の厚さを有する他の誘電体薄層が発光層3と層4との間に提供される。
正孔輸送層は式(I)の正孔輸送反復単位を含むポリマーを含み、同様に、電子輸送層は式(I)の電子輸送反復単位を含むポリマーを含んでもよい。
カソード
カソード4は、電子を発光層に注入できる仕事関数を有する材料から選択される。他の因子は、カソードの選択、例えばカソードと発光材料との逆相互作用の可能性に影響を及ぼす。カソードは、単一材料、例えばアルミニウムの1層から構成され得る。あるいは、複数の金属、例えば低仕事関数材料と高仕事関数材料の2層、例えば国際公開第98/10621号に開示されるカルシウムおよびアルミニウム、国際公開第98/57381号、「Appl.Phys.Lett.2002,81(4),634」および国際公開第02/84759号に開示されるバリウム元素、または電子注入を補助するために金属化合物の薄層、特にアルカリ金属もしくはアルカリ土類金属の酸化物もしくはフッ化物、例えば国際公開第00/48258号に開示されるフッ化リチウム、「Appl.Phys.Lett.2001,79(5),2001」に開示されるフッ化バリウム、および酸化バリウムを含む。電子を効率的に装置へ注入するために、カソードは、好ましくは3.5eV未満、より好ましくは3.2eV未満、最も好ましくは3eV未満の仕事関数を有する。金属の仕事関数は、例えば「Michaelson,J.Appl.Phys.48(11),4729,1977」で見出すことができる。
カソードは不透明または透明であってもよい。アクティブマトリクス装置での透明アノードによる発光は放出ピクセル下に位置する駆動回路により少なくとも部分的に遮断されるため、透明カソードは特に該装置に有利である。透明カソードは、透明であるのに十分なほど薄い電子注入材料の層を含む。典型的には、この層の側部伝導率(lateral conductivity)は、その薄さの結果として、低い。この場合、電子注入材料の層は、インジウムスズ酸化物などの透明導電材料のより厚い層と組み合わせて使用する。
透明カソード装置は透明アノードを有する必要はない(無論、完全透明装置を所望しない限り)と理解され、従って、底部発光装置に用いる透明アノードは、反射材料の層、例えばアルミニウムの層と交換または補完してもよい。透明カソード装置の例は、例えば独国特許第2348316号明細書に開示されている。
封止
有機光電子装置は湿気および酸素に敏感な傾向がある。従って、基板は、装置への湿気および酸素の侵入を防止するために優れたバリア特性を有することが好ましい。基板は通常ガラスであるが、特に装置の柔軟性が望ましい場合、代替の基板を使用してもよい。例えば、基板は、代わりのプラスチックとバリア層の基板を開示する米国特許第6268695号明細書にあるようなプラスチックまたは欧州特許第0949850号明細書で開示されるような薄ガラスとプラスチックの積層体を含んでもよい。
装置は湿気および酸素の侵入を防ぐために封止材(示していない)で封止されてもよい。適切な封止材は、ガラス板、適切なバリア特性を有するフィルム、例えば二酸化ケイ素、一酸化ケイ素、窒化ケイ素、または、例えば国際公開第01/81649号に開示されるようなポリマーと誘電材料の交互積層、または例えば国際公開第01/19142号に開示されるような密閉容器を含む。透明カソード装置の場合、例えば一酸化ケイ素または二酸化ケイ素などの透明封止層をミクロンレベルの厚さに重ねてもよいが、1つの好ましい実施形態において、係る層の厚さは20−300nmの範囲である。基板に浸透し得る大気水分および/または酸素を吸収するためのゲッタ材料または封止材は、基板と封止材との間に配置してもよい。
溶解処理
溶解処理用のポリマー組成物を形成するのに適切な溶媒は、多数の一般有機溶媒、例えばモノ−またはポリ−アルキルベンゼン、例えばトルエンおよびキシレンを含む。
特に好ましい溶液堆積技術は、プリンティングおよびコーティング技術、例えばスピンコーティングおよびインクジェットプリンティングを含む。
スピンコーティングは、エレクトロルミネセンス材料のパターニングが不必要な装置、例えば照明の応用または単モノクロ・セグメント・ディスプレイに特に適している。
インクジェットプリンティングは、高情報量ディスプレイ、特にフルカラーディスプレイに特に適している。装置は、第1電極上にパターン層を与え、1色(モノクロ装置の場合)または多色(多色、特にフルカラー装置の場合)のプリンティング用のウェルを規定することにより、インクジェットプリントしてもよい。パターン層は、典型的には例えば、欧州特許第0880303号明細書に記載されるように、ウェルを規定するためにパターン化されるフォトレジストの層である。
ウェルの代替として、インクはパターン層内に規定されるチャネル内にプリントされてもよい。特に、フォトレジストはパターン化され、ウェルとは違って、複数のピクセルに広がり且つチャネル末端で開閉し得るチャネルを形成し得る。
他の溶液堆積技術は、浸漬被覆、ロールプリンティングおよびスクリーンプリンティングを含む。
式(IV)の共役フルオレン反復単位を含むポリマー、式(V)の正孔輸送アミン反復単位および非共役反復単位は、国際公開第00/53656号に記載されるように、スズキ重合により調製した。
実施例1
79%の共役反復単位、6%の正孔輸送単位、15%の共役ブレーカー単位
実施例2
89%の共役反復単位、6%の正孔輸送単位、5%の共役ブレーカー単位
応用
ポリマーは、一重項励起状態エネルギーレベル(蛍光ドーパント用)または三重項励起状態エネルギーレベル(リン光ドーパント用)がポリマーのそれよりも低いという条件で、蛍光性またはリン光性発光ドーパント用の母材として使用してもよい。ホストとドーパントの励起状態エネルギーレベル間の差は、ドーパントから母材への励起子の逆移動を回避するために、少なくともkTであることが好ましい。
非共役反復単位は、共役ポリマーと比較して、ポリマーのHOMO−LUMOバンドギャップを増加するのに役立ち、従って、ポリマーに油性またはろう質を与えポリマーの精製を厄介にし得るアルキル鎖などのスペーサー基の使用を必要とすることなく、ポリマーがホストとして使用できるドーパントの範囲を広げる。さらに、本発明の環状非共役単位はポリマーに剛性を与え、ポリマーのガラス転移温度を上昇させ得る。環状非共役単位の大部分はポリマー鎖の凝集も妨げる。
さらに、該ポリマーは、非共役反復単位を含まない対応ポリマーと比較して、青色偏移する発光色を有する発光ポリマーとして使用してもよい。
ポリマーは、電荷輸送材料、特に正孔輸送材料としても使用してよい。
本発明は具体的な例示実施形態に関して記載したが、本明細書に開示する特性の様々な改変、交替および/または組み合わせは、下記の特許請求の範囲に記載する発明の範囲から逸脱することなく、当業者に明白であることが理解されよう。

Claims (18)

  1. ホストポリマーおよびリン光発光ドーパントを含む発光組成物であって、
    前記ホストポリマーがポリマーの骨格に共役反復単位および非共役反復単位を含み、前記共役反復単位がそれに結合する反復単位間に少なくとも1つの共役経路を提供し、ならびに前記非共役反復単位が、非共役反復単位が存在しないポリマーと比較して、ポリマーの最高被占分子軌道レベルが真空準位から少なくとも0.1eV離れ、ならびに/またはポリマーの最低空分子軌道レベルが真空準位に少なくとも0.1eV近づくように、非共役反復単位と結合する反復単位間の任意の共役経路を遮断する少なくとも1つの環原子を有する少なくとも部分的に飽和した環を含み、
    前記リン光発光ドーパントの三重項励起状態エネルギーレベルが、前記ホストポリマーの当該励起状態エネルギーレベルよりも低く、及び
    前記非共役反復単位の量が、前記ホストポリマーにおける反復単位総数の百分率として5〜30モル%の範囲である、発光組成物。
  2. 少なくとも1つの環原子が炭素原子である、請求項1に記載の発光組成物。
  3. 少なくとも部分的に飽和した環が炭素環である、請求項2に記載の発光組成物。
  4. 少なくとも部分的に飽和した環がシクロアルカンである、請求項2に記載の発光組成物。
  5. 少なくとも部分的に飽和した環がさらに少なくとも1つの環と縮合する、請求項1からのいずれかに記載の発光組成物。
  6. 少なくとも1つの更なる環が芳香環である、請求項5に記載の発光組成物。
  7. 少なくとも1つの更なる環が非芳香環である、請求項5に記載の発光組成物。
  8. 非共役反復単位がアダマンタンを含む、請求項7に記載の発光組成物。
  9. 前記非共役反復単位の量が、5〜20モル%の範囲である、請求項1から7のいずれかに記載の発光組成物。
  10. 発光ドーパントがホストポリマーと混合される、請求項1から9のいずれかに記載の発光組成物。
  11. 発光ドーパントがホストポリマーと結合する、請求項1から9のいずれかに記載の発光組成物。
  12. 発光ドーパントがポリマーの骨格またはポリマーの側鎖もしくは末端基に存在する、請求項11に記載の発光組成物。
  13. ポリマーが正孔輸送反復単位を含む、請求項1から12のいずれかに記載の発光組成物。
  14. 式(V)の正孔輸送反復単位
    Figure 0005890829
    (式中、ArおよびArは各出現において置換されてもよいアリールまたはヘテロアリール基から独立して選択され、nは1以上であり、好ましくは1または2であり、RはHまたは置換基であり、好ましくは置換基であり、pおよびqはそれぞれ独立して1、2または3であり、式(V)のアリールまたはヘテロアリール基のいずれかは直接結合または2価結合基により結合してもよい)である、請求項13に記載の発光組成物。
  15. ポリマーが電子輸送反復単位を含む、請求項1から14のいずれかに記載の発光組成物。
  16. 電子輸送反復単位が式(II)を含む
    −(Ar−Het−(Ar− (II)
    (式中、ArおよびArは請求項14に定義される通りであり、rは少なくとも1であり、好ましくは1−3であり、Hetは置換されてもよく高い電子親和力をもつヘテロアリール基を表し、Ar、ArおよびHetは独立して各出現において置換されてもよい)、請求項15に記載の発光組成物。
  17. アノード、カソード、およびアノードとカソード間の発光層を含む有機発光装置であって、前記発光層が請求項1から16のいずれかに記載の発光組成物を含む装置。
  18. ホストポリマーおよびリン光発光ドーパントを含む発光組成物であって、
    前記ホストポリマーがポリマーの骨格に共役反復単位および非共役反復単位を含み、前記共役反復単位がそれに結合する反復単位間に少なくとも1つの共役経路を提供し、前記非共役反復単位が非共役反復単位と結合する反復単位間の任意の共役経路を遮断する環原子を有する少なくとも部分的に飽和した環を含み、前記環原子の少なくとも1つが炭素原子であり、
    前記リン光発光ドーパントの三重項励起状態エネルギーレベルが、前記ホストポリマーの当該励起状態エネルギーレベルよりも低く、及び
    前記非共役反復単位の量が、前記ホストポリマーにおける反復単位総数の百分率として5〜30モル%の範囲である、発光組成物。

JP2013510669A 2010-05-14 2011-05-12 ポリマー、ポリマー組成物および有機発光装置 Active JP5890829B2 (ja)

Applications Claiming Priority (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
GB1008091.9 2010-05-14
GB1008091.9A GB2487342B (en) 2010-05-14 2010-05-14 Host polymer comprising conjugated repeat units and non-conjugated repeat units for light-emitting compositions, and organic light-emitting devices
PCT/GB2011/000731 WO2011141709A1 (en) 2010-05-14 2011-05-12 Polymer, polymer composition and organic light-emitting device

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JP2013527614A JP2013527614A (ja) 2013-06-27
JP5890829B2 true JP5890829B2 (ja) 2016-03-22

Family

ID=42334785

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2013510669A Active JP5890829B2 (ja) 2010-05-14 2011-05-12 ポリマー、ポリマー組成物および有機発光装置

Country Status (7)

Country Link
US (1) US20130075714A1 (ja)
JP (1) JP5890829B2 (ja)
KR (1) KR20130079434A (ja)
CN (1) CN103038905B (ja)
DE (1) DE112011101652T5 (ja)
GB (1) GB2487342B (ja)
WO (1) WO2011141709A1 (ja)

Families Citing this family (13)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
GB2484537A (en) * 2010-10-15 2012-04-18 Cambridge Display Tech Ltd Light-emitting composition
GB201122316D0 (en) * 2011-12-23 2012-02-01 Cambridge Display Tech Ltd Polymer, polymer composition and organic light-emitting device
DE102012109777A1 (de) 2012-10-15 2014-04-17 Heliatek Gmbh Verfahren zum Bedrucken optoelektronischer Bauelemente mit Stromsammelschienen
GB2508410A (en) 2012-11-30 2014-06-04 Cambridge Display Tech Ltd Polymer and organic electronic device
KR102471967B1 (ko) * 2014-04-16 2022-11-28 캠브리지 디스플레이 테크놀로지 리미티드 유기 발광 소자
GB2530746A (en) * 2014-09-30 2016-04-06 Cambridge Display Tech Ltd Organic Light Emitting Device
CN104538554B (zh) * 2015-01-13 2017-01-25 北京科技大学 具有双组分混合电子传输/空穴阻挡层有机发光二极管
JP2016143879A (ja) * 2015-02-05 2016-08-08 三星電子株式会社Samsung Electronics Co.,Ltd. 有機電界発光素子用材料
JP2016143878A (ja) * 2015-02-05 2016-08-08 三星電子株式会社Samsung Electronics Co.,Ltd. 有機電界発光素子用材料
US10026898B2 (en) * 2015-02-18 2018-07-17 Purdue Research Foundation Methods and compositions for enhancing processability and charge transport of polymer semiconductors and devices made therefrom
GB2538325A (en) * 2015-05-15 2016-11-16 Cambridge Display Tech Ltd Organic light-emitting device
US11459462B2 (en) * 2017-02-08 2022-10-04 Showa Denko Materials Co., Ltd. Charge-transport material and utilization thereof
GB2585225B (en) * 2019-07-03 2024-02-07 Sumitomo Chemical Co Light-emitting polymer

Family Cites Families (46)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
GB9018698D0 (en) * 1990-08-24 1990-10-10 Lynxvale Ltd Semiconductive copolymers for use in electroluminescent devices
US5150006A (en) 1991-08-01 1992-09-22 Eastman Kodak Company Blue emitting internal junction organic electroluminescent device (II)
US5432014A (en) 1991-11-28 1995-07-11 Sanyo Electric Co., Ltd. Organic electroluminescent element and a method for producing the same
US5723873A (en) 1994-03-03 1998-03-03 Yang; Yang Bilayer composite electrodes for diodes
EP0700917B1 (en) 1994-09-12 2002-05-08 Motorola, Inc. Light emitting devices comprising organometallic complexes
US5798170A (en) 1996-02-29 1998-08-25 Uniax Corporation Long operating life for polymer light-emitting diodes
GB2331400B (en) 1996-07-29 2001-01-17 Cambridge Display Tech Ltd Electroluminescent devices with electrode protection
DE69724129T2 (de) 1996-09-04 2004-02-26 Cambridge Display Technology Ltd. Lichtemittierende organische vorrichtungen mit verbesserter kathode
JP3899566B2 (ja) 1996-11-25 2007-03-28 セイコーエプソン株式会社 有機el表示装置の製造方法
US6452218B1 (en) 1997-06-10 2002-09-17 Uniax Corporation Ultra-thin alkaline earth metals as stable electron-injecting electrodes for polymer light emitting diodes
GB9718393D0 (en) 1997-08-29 1997-11-05 Cambridge Display Tech Ltd Electroluminescent Device
JPH11228692A (ja) * 1998-02-10 1999-08-24 Jsr Corp ポリオキサジアゾール誘導体及びその製造方法、並びに有機エレクトロルミネッセンス素子
GB9805476D0 (en) * 1998-03-13 1998-05-13 Cambridge Display Tech Ltd Electroluminescent devices
GB2335884A (en) 1998-04-02 1999-10-06 Cambridge Display Tech Ltd Flexible substrates for electronic or optoelectronic devices
US6268695B1 (en) 1998-12-16 2001-07-31 Battelle Memorial Institute Environmental barrier material for organic light emitting device and method of making
GB9903251D0 (en) 1999-02-12 1999-04-07 Cambridge Display Tech Ltd Opto-electric devices
AU2926400A (en) 1999-03-05 2000-09-28 Cambridge Display Technology Limited Polymer preparation
GB2348316A (en) 1999-03-26 2000-09-27 Cambridge Display Tech Ltd Organic opto-electronic device
EP1208726A1 (en) 1999-09-03 2002-05-29 Uniax Corporation Encapsulation of organic electronic devices
US6268072B1 (en) * 1999-10-01 2001-07-31 Eastman Kodak Company Electroluminescent devices having phenylanthracene-based polymers
US6413645B1 (en) 2000-04-20 2002-07-02 Battelle Memorial Institute Ultrabarrier substrates
US6939624B2 (en) 2000-08-11 2005-09-06 Universal Display Corporation Organometallic compounds and emission-shifting organic electrophosphorescence
IL154960A0 (en) 2000-10-10 2003-10-31 Du Pont Polymers having attached luminescent metal complexes and devices made with sych polymers
EP1348711B1 (en) 2000-11-30 2018-06-13 Canon Kabushiki Kaisha Luminescent element and display
WO2002045466A1 (fr) 2000-11-30 2002-06-06 Canon Kabushiki Kaisha Element luminescent et ecran
US6693295B2 (en) 2000-12-25 2004-02-17 Fuji Photo Film Co., Ltd. Indole derivative, material for light-emitting device and light-emitting device using the same
US7592074B2 (en) 2001-02-20 2009-09-22 Isis Innovation Limited Metal-containing dendrimers
DE10109027A1 (de) 2001-02-24 2002-09-05 Covion Organic Semiconductors Rhodium- und Iridium-Komplexe
JP4259875B2 (ja) * 2001-03-24 2009-04-30 メルク パテント ゲーエムベーハー スピロビフルオレン単位およびフルオレン単位を含む共役ポリマーおよびその使用
SG92833A1 (en) 2001-03-27 2002-11-19 Sumitomo Chemical Co Polymeric light emitting substance and polymer light emitting device using the same
AU2002246336B2 (en) 2001-04-05 2005-05-19 Sankyo Company, Limited Benzamidine derivative
WO2002084759A1 (en) 2001-04-17 2002-10-24 Koninklijke Philips Electronics N.V. Led comprising a conductive transparent polymer layer with low sulfate and high metal ion content
JP2002324679A (ja) 2001-04-26 2002-11-08 Honda Motor Co Ltd 有機エレクトロルミネッセンス素子
JP4574936B2 (ja) 2001-08-31 2010-11-04 日本放送協会 燐光発光性化合物及び燐光発光性組成物
CN100371370C (zh) 2001-09-04 2008-02-27 佳能株式会社 高分子化合物以及有机发光元件
KR20040101298A (ko) * 2002-03-15 2004-12-02 코닌클리케 필립스 일렉트로닉스 엔.브이. 전자 디바이스, 방법, 단위체와 중합체
JP4093083B2 (ja) * 2003-03-10 2008-05-28 東洋インキ製造株式会社 有機エレクトロルミネッセンス素子材料およびそれを使用した有機エレクトロルミネッセンス素子
TWI267545B (en) * 2003-06-17 2006-12-01 Univ Tsinghua Electroluminescent conjugated polymers containing phosphorescent moieties and the application thereof in LED
JP2007501507A (ja) * 2003-08-01 2007-01-25 シーディーティー オックスフォード リミテッド 電子発光装置
GB0318018D0 (en) * 2003-08-01 2003-09-03 Cdt Oxford Ltd Electroluminescent device
JP4493365B2 (ja) * 2004-02-24 2010-06-30 三洋電機株式会社 有機エレクトロルミネッセント素子用有機材料及び有機エレクトロルミネッセント素子
EP1669386A1 (de) * 2004-12-06 2006-06-14 Covion Organic Semiconductors GmbH Teilkonjugierte Polymere, deren Darstellung und Verwendung
KR100787428B1 (ko) * 2005-03-05 2007-12-26 삼성에스디아이 주식회사 유기 전계 발광 소자
GB2433509A (en) * 2005-12-22 2007-06-27 Cambridge Display Tech Ltd Arylamine polymer
TWI362409B (en) * 2007-09-06 2012-04-21 Show An Chen Electroluminescent conjugated polymers grafted with charge transporting moieties having graded ionization potential or electrophilic property and their application in light-emitting diodes
GB2548316A (en) 2015-12-01 2017-09-20 Zaptobuy Ltd Methods and systems for identifying an object in a video image

Also Published As

Publication number Publication date
DE112011101652T5 (de) 2013-03-14
CN103038905B (zh) 2015-11-25
GB2487342A (en) 2012-07-25
JP2013527614A (ja) 2013-06-27
KR20130079434A (ko) 2013-07-10
US20130075714A1 (en) 2013-03-28
GB2487342B (en) 2013-06-19
WO2011141709A1 (en) 2011-11-17
CN103038905A (zh) 2013-04-10
GB201008091D0 (en) 2010-06-30

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP5890829B2 (ja) ポリマー、ポリマー組成物および有機発光装置
JP6239692B2 (ja) 有機発光素子および方法
JP6167126B2 (ja) 光電気素子に用いられる化合物
JP5847805B2 (ja) 有機発光ポリマー及びデバイス
JP5371442B2 (ja) アリールアミンポリマー
KR101599567B1 (ko) 백색 발광 재료
JP2009521118A (ja) 電子装置
JP2011529976A (ja) 青色発光材料
JP5732042B2 (ja) 有機発光材料および素子
JP2009525605A (ja) 燐光有機発光装置
JP5732041B2 (ja) モノマー、重合法およびポリマー
JP2009525606A (ja) 有機発光装置
KR101395530B1 (ko) 광-전기적 중합체 및 디바이스
JP5789251B2 (ja) モノマー、ポリマー、およびその製造方法
KR20110047215A (ko) 유기 발광 물질 및 소자
US8916675B2 (en) Polymer and polymerization method

Legal Events

Date Code Title Description
A621 Written request for application examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621

Effective date: 20140509

A977 Report on retrieval

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007

Effective date: 20150212

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20150217

A601 Written request for extension of time

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A601

Effective date: 20150512

A521 Request for written amendment filed

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20150813

TRDD Decision of grant or rejection written
A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

Effective date: 20160126

A61 First payment of annual fees (during grant procedure)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61

Effective date: 20160219

R150 Certificate of patent or registration of utility model

Ref document number: 5890829

Country of ref document: JP

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

S531 Written request for registration of change of domicile

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R313531

R350 Written notification of registration of transfer

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R350

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250