青色発光材料
共役ポリマー及び青色発光性ペリレンを含む、発光材料。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、青色発光材料、及び同材料を含有する有機発光デバイスに関する。
【背景技術】
【０００２】
典型的な有機発光デバイス（ＯＬＥＤ）は、基板（その上にアノードが支持されている）、カソード、及び、アノードとカソードの間に置かれ少なくとも１つのポリマーエレクトロルミネッセンス材料を含む発光層を含む。作動させる際、正孔がアノードを通してデバイスに注入され、電子がカソードを通してデバイスに注入される。正孔及び電子は発光層中で結合して励起子を形成し、次いでこの励起子は放射性崩壊を経て発光する。
【０００３】
他の層がＯＬＥＤ中に存在してもよく、例えばポリ（エチレンジオキシチオフェン）／ポリスチレンスルホン酸（ＰＥＤＯＴ／ＰＳＳ）などの正孔注入材料の層を、アノードと発光層との間に設けてアノードから発光層への正孔の注入を補助してもよい。さらに、正孔輸送層をアノードと発光層との間に設けて、正孔の発光層への輸送を補助してもよい。
【０００４】
発光性共役ポリマーは、次世代の情報技術に基づく消費者製品のための有機発光デバイスにおいて使用されることになる、重要なクラスの材料である。ポリマーの使用における本質的な関心は、無機半導体材料及び有機色素材料とは対照的に、膜形成材料の溶液処理を用いた、低コストのデバイス製造の余地にある。この１０年、高効率の材料又は効率的なデバイス構造を開発することによって、有機発光ダイオード（ＯＬＥＤ）の発光効率を向上させるために多大な努力がなされてきた。
【０００５】
共役ポリマーのさらなる利点は、それらがスズキ重合又はヤマモト重合によって容易に生成され得ることである。このことは、得られるポリマーの位置規則性（regioregulatory）に対する高度な制御を可能にする。
【０００６】
青色発光ポリマーが開示されている。「Ｓｙｎｔｈｅｓｉｓ ｏｆ ａ ｓｅｇｍｅｎｔｅｄ ｃｏｎｊｕｇａｔｅｄ ｐｏｌｙｍｅｒ ｃｈａｉｎ ｇｉｖｉｎｇ ａ ｂｌｕｅ−ｓｈｉｆｔｅｄ ｅｌｅｃｔｒｏｌｕｍｉｎｅｓｃｅｎｃｅ ａｎｄ ｉｍｐｒｏｖｅｄ ｅｆｆｉｃｉｅｎｃｙ」Ｐ．Ｌ．Ｂｕｒｎ、Ａ．Ｂ．Ｈｏｌｍｅｓ、Ａ．Ｋｒａｆｔ、Ｄ．Ｄ．Ｃ．Ｂｒａｄｌｅｙ、Ａ．Ｒ．Ｂｒｏｗｎ、及びＲ．Ｈ．Ｆｒｉｅｎｄ著、Ｊ．Ｃｈｅｍ．Ｓｏｃ．、Ｃｈｅｍ．Ｃｏｍｍｕｎ．、１９９２年、３２は、主鎖中に共役及び非共役の配列を有し、５０８ｎｍに発光極大を有する青緑色のエレクトロルミネッセンスを示す、発光ポリマーの調製を記載した。青色の発光は２つの共役ポリマーにおいて観察された。酸化インジウムスズとアルミニウム接点（contact）との間に挟まれたポリ（ｐ−フェニレン）が、Ｇ．Ｇｒｅｍ、Ｇ．Ｌｅｄｉｔｚｋｙ、Ｂ．Ｕｌｌｒｉｃｈ、及びＧ．Ｌｅｉｓｉｎｇ著、Ａｄｖ．Ｍａｔｅｒ．、１９９２年、４、３６において公開されている。同様に、Ｙ．Ｏｈｍｏｒｉ、Ｍ．Ｕｃｈｉｄａ、Ｋ．Ｍｕｒｏ、及びＫ．Ｙｏｓｈｉｎｏは、「Ｂｌｕｅ ｅｌｅｃｔｒｏｌｕｍｉｎｅｓｃｅｎｔ ｄｉｏｄｅｓ ｕｔｉｌｉｚｉｎｇ ｐｏｌｙ（ａｌｋｙｌｆｌｕｏｒｅｎｅ）」をＪｐｎ．Ｊ．Ａｐｐｌ．Ｐｈｙｓ．、１９９１年、３０、Ｌ１９４１において報告した。
【０００７】
Ａｐｐｌｉｅｄ Ｐｈｙｓｉｃｓ Ｌｅｔｔｅｒｓ、第７５巻、第２６号、１９９９年１２月２７日、４０５５〜４０５７頁、「Ｒｅｄｕｃｔｉｏｎ ｏｆ ｍｏｌｅｃｕｌａｒ ａｇｇｒｅｇａｔｉｏｎ ａｎｄ ｉｔｓ ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎ ｔｏ ｔｈｅ ｈｉｇｈ−ｐｅｒｆｏｒｍａｎｃｅ ｂｌｕｅ ｐｅｒｙｌｅｎｅ−ｄｏｐｅｄ ｏｒｇａｎｉｃ ｅｌｅｃｔｒｏｌｕｍｉｎｅｓｃｅｎｔ ｄｅｖｉｃｅ」は、ビス（２−メチル−８−キノリノラト）（ｐ−フェニルフェノラト）アルミニウム（ＩＩＩ）中にドーパントとしてペリレンを使用して作られるエレクトロルミネッセンスデバイスを開示している。
【０００８】
ＷＯ００／５５９２７は、ポリマー骨格の長さ方向（length）に沿って複数の領域を有し、以下のうちの２つ以上を含む、有機ポリマーを開示している：
（ｉ）負電荷キャリアを輸送し、第１のＬＵＭＯ準位及び第１のＨＯＭＯ準位によって規定される第１のバンドギャップを有する、第１の領域；及び
（ｉｉ）正電荷キャリアを輸送し、第２のＬＵＭＯ準位及び第２のＨＯＭＯ準位によって規定される第２のバンドギャップを有する、第２の領域；及び
（ｉｉｉ）正電荷及び負電荷のキャリアを受け入れ結合させて光を発生させ、第３のＬＵＭＯ準位及び第３のＨＯＭＯ準位によって規定される第３のバンドギャップを有する、第３の領域。
ここで、各領域は１種又は複数種のモノマーを含み、有機ポリマー中のモノマーの量及び配置は、ポリマーにおける第１、第２、及び第３のバンドギャップが互いにはっきりと異なるように選択される。ペリレンには言及していない。
【０００９】
Ｊ．Ａｍ．Ｃｈｅｍ．Ｓｏｃ．、２００３年、１２５、４３７〜４４３頁「Ａｔｔａｃｈｉｎｇ Ｐｅｒｙｌｅｎｅ Ｄｙｅｓ ｔｏ Ｐｏｌｙｆｌｕｏｒｅｎｅ： Ｔｈｒｅｅ Ｓｉｍｐｌｅ， Ｅｆｆｉｃｉｅｎｔ Ｍｅｔｈｏｄｓ ｆｏｒ Ｆａｃｉｌｅ Ｃｏｌｏｒ Ｔｕｎｉｎｇ ｏｆ Ｌｉｇｈｔ−Ｅｍｉｔｔｉｎｇ Ｐｏｌｙｍｅｒｓ」は、（ｉ）主鎖中のコモノマーとして、（ｉｉ）鎖末端におけるエンドキャップ基として、又は（ｉｉｉ）ペンダント側基としての、ペリレン色素のポリフルオレン鎖への結合を開示している。
【００１０】
Ｐｏｌｙｍｅｒ（韓国）、２００４年、２８（５）、３６７〜３７３頁「Ｅｌｅｃｔｒｏｌｕｍｉｎｅｓｃｅｎｃｅ ｃｈａｒａｃｔｅｒｉｓｔｉｃｓ ｏｆ ｂｌｕｅ ｌｉｇｈｔ ｅｍｉｔｔｉｎｇ ｃｏｐｏｌｙｍｅｒ ｃｏｎｔａｉｎｉｎｇ ｐｅｒｙｌｅｎｅ ａｎｄ ｔｒｉａｚｉｎｅ ｍｏｉｅｔｉｅｓ ｉｎ ｔｈｅ ｓｉｄｅ ｃｈａｉｎ」は、ペリレン及びトリアジン部分をポリマー側鎖中に発光性の電子輸送単位として含有する、青色発光コポリマーを開示している。
【００１１】
Ｃｈｅｍ．Ｃｏｍｍｕｎ．、２００５年、２１７２〜２１７４頁「Ｓｅｌｅｃｔｉｖｅ Ｉｒ−ｃａｔａｌｙｓｅｄ ｂｏｒｙｌａｔｉｏｎ ｏｆ ｐｏｌｙｃｙｃｌｉｃ ａｒｏｍａｔｉｃ ｈｙｄｒｏｃａｒｂｏｎｓ：ｓｔｒｕｃｔｕｒｅｓ ｏｆ ｎａｐｈｔｈａｌｅｎｅ−２，６−ｂｉｓ（ｂｏｒｏｎａｔｅ）、ｐｙｒｅｎｅ−２，７−ｂｉｓ（ｂｏｒｏｎａｔｅ） ａｎｄ ｐｅｒｙｌｅｎｅ−２，５，８，１１−ｔｅｔｒａ（ｂｏｒｏｎａｔｅ） ｅｓｔｅｒｓ」は、共役系及び光学材料を作るためのピレン-ビス（ボロン酸）及びペリレン-テトラ（ボロン酸）エステルの製造を開示している。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１２】
上記に鑑み、本発明の課題は、好ましくは何らかの先行技術の青色発光材料と比較して良好な又は向上した寿命特性を有する、新しい青色発光材料を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【００１３】
したがって、本発明の第１の態様は、共役ポリマー及び青色発光性ペリレンを含む発光材料を提供する。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】ＯＬＥＤの基本構造を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１５】
一実施態様において、発光材料は全体として青色発光性である。しかし、これは必須ではなく、なぜなら発光材料は青色発光性ペリレンに加えて発光性種を含有してもよく、それによって発光材料から全体として異なる色の発光が得られるからである。
【００１６】
本発明の目的において、用語「青色発光性」は、ペリレンからのフォトルミネッセンス発光が４００〜５００ｎｍ、好ましくは４３０〜５００ｎｍの範囲にピーク波長を有することを意味する。
【００１７】
ペリレンの色を青色発光の範囲からシフトさせないのであれば、いずれの置換基を使用してもよい。置換基の例としては、Ｃ1〜20アルキル又はアルコキシなどの可溶化基；フッ素、ニトロ、又はシアノなどの電子吸引性基；ポリマーのガラス転移温度（Ｔｇ）を上昇させる置換基；及び、任意に置換されたフェニル、非置換フェニル、又は１つ又は複数のアルキル若しくはアルコキシ基で置換されたフェニルなどのアリール基が挙げられる。好ましい置換基はｔ−ブチルである。
【００１８】
適切に位置を定めると、置換基は例えばペリレンの反応性部位をブロックすることによってペリレンの縮合芳香族環を保護するように作用することができる。それらは材料の凝集を防ぐのにも役立つことがある。さらに、それらは発光性のコアを互いに分離し、それによって色シフト効果及びエキシマー形成を防ぐのに役立つことがある。
【００１９】
任意に、ペリレン上に存在する置換基は、直接結合によって又は連結基若しくは連結原子によって互いに連結していてもよい。
【００２０】
青色発光性ペリレンは、共役ポリマーと混合してもよい。この実施態様において、低分子が青色発光性ペリレンを含むのが好ましい。青色発光性ペリレンは本明細書のいずれかの箇所で定義される通りであってもよい。好ましくは、青色発光性ペリレンを含む低分子は、可溶化置換基を有する。
【００２１】
この実施態様による好ましい青色発光性ペリレンは、下記の式Ａ：
【００２２】
【化１】
を有し、式中、Ｒ１’〜Ｒ４’は、アルキル、任意に置換されているアリール、アルコキシ、チオエーテル、及びアミンから成る群から独立に選択される、任意の置換基である。好ましい置換基はアルキル、より好ましくは分岐アルキル；及びフェニル、より好ましくはアルキル置換フェニルである。合成を容易にするために、Ｒ１’〜Ｒ４’は好ましくは同一である。好ましくは、４つの置換基Ｒ１’〜Ｒ４’のすべてが存在する。
【００２３】
置換基Ｒ１’〜Ｒ４’は２、５、８、及び１１位に存在する。
【００２４】
好ましくは、式Ａの化合物は下記の式Ｂ：
【００２５】
【化２】
を有し、式中、Ｒ１’〜Ｒ４’は上記で定義される通りである。
【００２６】
青色発光性ペリレンは、５ｍｏｌ％まで、より好ましくは０．１〜２ｍｏｌ％、さらにより好ましくは約０．２〜０．５ｍｏｌ％の量で共役ポリマーと混合してもよい。
【００２７】
あるいは、青色発光性ペリレンを、例えば側鎖として、ポリマー主鎖中に、又はポリマーの末端基として、共役ポリマーの骨格に共有結合させてもよい。いずれの場合においても、共役ポリマーのバンドギャップは、青色発光性ペリレンからの発光を消光させないほどの十分な大きさであるべきである。
【００２８】
青色発光性ペリレンを側鎖として共役ポリマーの骨格に共有結合させる場合、ペリレンは共役的又は非共役的に結合させてもよい。
【００２９】
共役ポリマーは、好ましくは電子輸送繰り返し単位及び／又は正孔輸送繰り返し単位を含む。
【００３０】
好ましい電子輸送繰り返し単位はフルオレンを含む。本明細書において使用される用語「フルオレン」は、スピロフルオレン及びインデノフルオレンをその意味の範囲内に含む。当技術分野で公知のように、電子輸送を最適化するために、フルオレン単位は好ましくはポリマー骨格に沿って３つ以上の鎖としてつながっている。
【００３１】
好ましい電子輸送繰り返し単位は、任意選択で置換されている２，７位で連結したフルオレン、最も好ましくは式Ｉ：
【００３２】
【化３】
を有するものを含み、式中、Ｒ1及びＲ2は独立に、水素、又は任意に置換されているアルキル、アルコキシ、アリール、アリールアルキル、ヘテロアリール、及びヘテロアリールアルキルから選択される。より好ましくは、Ｒ1及びＲ2のうち少なくとも１つが任意に置換されているＣ4〜Ｃ20アルキル又はアリール基を含む。
【００３３】
好ましい正孔輸送繰り返し単位は、アミン、特にトリアリールアミン、好ましくは式２：
【００３４】
【化４】
を有するものを含み、式中、Ａｒ1及びＡｒ2は任意に置換されているアリール又はヘテロアリール基であり、ｎは１以上、好ましくは１又は２であり、ＲはＨ又は置換基、好ましくは置換基である。Ｒは好ましくはアルキル又はアリール又はヘテロアリールであり、最も好ましくはアリール又はヘテロアリールである。式２の単位において任意のアリール又はヘテロアリール基は置換されていてもよい。好ましい置換基としては、アルキル及びアルコキシ基が挙げられる。式２の繰り返し単位における任意のアリール又はヘテロアリール基は、直接結合によって、又は２価の連結原子若しくは連結基によって連結させてもよい。好ましい２価の連結原子及び連結基としては、Ｏ、Ｓ；置換されているＮ；及び置換されているＣが挙げられる。
【００３５】
式２を満たす特に好ましい単位としては、式３〜５の単位：
【００３６】
【化５】
が挙げられ、式中、Ａｒ1及びＡｒ2は上記で定義される通りであり；Ａｒ3は任意に置換されているアリール又はヘテロアリールである。存在する場合、Ａｒ3における好ましい置換基としてはアルキル及びアルコキシ基が挙げられる。
【００３７】
青色発光性ペリレンが側鎖として共役ポリマーの骨格に共有結合している実施態様に関して、ペリレンからの発光色は、少なくとも部分的にはペリレンのポリマーへの結合性によって決まることになる。例えば、ペリレンが青色発光性であるためには、それをポリマーに直接又は共役スペーサー基を介して結合させようとする場合、１１位で結合させるべきであることを、本発明者らは見いだした（わかりやすくするため、発明者らは本明細書の全体にわたってペリレンの１１位を介しての結合に言及しているが、「１１位」への言及は２、５、及び／又は８位における同様の結合及び／又は置換を包含することが理解されるであろう）。したがって、側鎖である青色発光性ペリレンは式Ｉ：
【００３８】
【化６】
を有する構造単位を含む。
【００３９】
式Ｉによって示される構造単位は、下記の式ＩＩ：
【００４０】
【化７】
に示すように、例えばＣ２、Ｃ５、及びＣ８の位置のいずれか１つ又は複数において置換されていてもよく、式中、Ｒ1’、Ｒ2’、及びＲ3’はそれぞれ独立に、上記で定義されるような任意の置換基を表す。好ましい一実施態様では、置換基Ｒ1’、Ｒ2’、及びＲ3’のすべてが存在する。Ｒ1’、Ｒ2’、及びＲ3’は、ペリレンの縮合環を保護するように作用し得る。好ましくは、Ｒ1’、Ｒ2’、及びＲ3’のそれぞれはｔ−ブチルを表す。
【００４１】
ペリレンは、式ＩＩＩ：
【００４２】
【化８】
の繰り返し単位によって示されるように、スペーサー基を介して共役ポリマーの骨格に結合していてもよい。
【００４３】
スペーサー基は共役又は非共役であってもよい。
【００４４】
共役スペーサー基としては、例えばフェニルが挙げられる。しかし、ペリレンの発光色が長波長側へシフトするのを避けるために、共役スペーサー基とペリレンとの間でほとんど共役していないか又は全く共役していないのが好ましい。これを実現するために、ペリレンは好ましくはその１１位を介して共役スペーサーに結合している。
【００４５】
非共役スペーサー基としては、例えばアルキルが挙げられる。
【００４６】
ペリレンはまた、ポリマー骨格に直接結合していてもよい。
【００４７】
共役ポリマーの骨格は、１又は複数の異なる繰り返し単位を含んでもよい。
【００４８】
一実施態様において、ペリレンが結合するポリマーの骨格中の繰り返し単位が、フルオレン、より好ましくは９，９二置換フルオレンを含むことが好ましい。フルオレン単位は、繰り返し単位全体に安定性をもたらす。
【００４９】
ペリレンが共役ポリマーに結合している場合、共役ポリマーは式ＩＶ：
【００５０】
【化９】
を有する繰り返し単位を含んでいてもよく、式中、ＰＡＨはペリレンを表す。
【００５１】
式ＩＶを有する好ましい繰り返し単位を式Ｖ〜ＶＩＩＩに示す：
【００５２】
【化１０】
【化１１】
式中、Ｒ1、Ｒ1’、Ｒ2’、及びＲ3’は上記で定義される通りであり；Ｒ5’はスペーサー基、好ましくはアルキレン、アリーレン（特にフェニレン）、酸素、窒素、硫黄、又はそれらの組み合わせ、特にアリールアルキルであり；ｎは１〜１０である。
【００５３】
好ましくは、Ｒ1は任意に置換されているＣ4〜Ｃ20アルキル又はアリール基を表す。
【００５４】
共役ポリマー中のペリレンの濃度及び位置は、ペリレンが互いに相互作用しないような濃度及び位置であるのが好ましいが、なぜならこのことが青色発光性ペリレンからの発光色に影響を与えることがあるためである。
【００５５】
青色発光性ペリレンが共役ポリマーの骨格中の繰り返し単位として提供される場合の実施態様に関しては、ペリレン単位は隣接する繰り返し単位に直接結合しているか、又はスペーサー基を介して結合していてもよい。ペリレンは、その青色の発光が保持されるならば、任意の位置を介して結合していてもよく、任意の位置で置換されていてもよい。この実施態様による好ましい繰り返し単位としては、式ＩＸ及びＸ：
【００５６】
【化１２】
が挙げられ、式中、Ｒ１’、Ｒ２’、及びＲ５’は上記で定義される通りである。
【００５７】
式ＩＸ及びＸはペリレン繰り返し単位の８位及び１１位を介した連結を例示しているが、２，５、８、及び１１位のうち任意の２つの組み合わせを介して単位が連結している、類似した繰り返し単位が提供され得ることが理解されるであろう。
【００５８】
青色発光性ペリレンが共役ポリマーの末端基として共有結合している場合の実施態様に関しては、好ましい末端基は式ＸＩ及びＸＩＩ：
【００５９】
【化１３】
を有し、式中、Ｒ１’、Ｒ２’、Ｒ３’及びＲ５’は上記で定義される通りである。
【００６０】
ポリマーは好ましくは直鎖のポリマーであり、ペリレン末端基はポリマー鎖の一方又は両方の末端に存在する。
【００６１】
共役ポリマーは、好ましくは上記の式ＩＩＩ〜Ｘのうちの１つを有する繰り返し単位を５ｍｏｌ％まで、より好ましくは０．１〜２ｍｏｌ％、さらにより好ましくは約０．２〜０．５ｍｏｌ％含有する。
【００６２】
本発明の第２の態様は、本発明の第１の態様に関して定義される材料の作製方法を提供する。
【００６３】
共役ポリマーの好ましい調製方法は、例えばＷＯ００／５３６５６に記載のスズキ重合、及び例えばＴ．Ｙａｍａｍｏｔｏ、「Ｅｌｅｃｔｒｉｃａｌｌｙ Ｃｏｎｄｕｃｔｉｎｇ Ａｎｄ Ｔｈｅｒｍａｌｌｙ Ｓｔａｂｌｅ Π−Ｃｏｎｊｕｇａｔｅｄ Ｐｏｌｙ（ａｒｙｌｅｎｅ）ｓ Ｐｒｅｐａｒｅｄ ｂｙ Ｏｒｇａｎｏｍｅｔａｌｌｉｃ Ｐｒｏｃｅｓｓｅｓ」、Ｐｒｏｇｒｅｓｓ ｉｎ Ｐｏｌｙｍｅｒ Ｓｃｉｅｎｃｅ １９９３年、１７、１１５３〜１２０５頁に記載のヤマモト重合である。これらの重合法はいずれも、金属錯体触媒の金属原子がアリール基とモノマーの脱離基との間に挿入される「金属挿入」によって作用する。ヤマモト重合の場合、ニッケル錯体触媒を使用する；スズキ重合の場合、パラジウム錯体触媒を使用する。
【００６４】
例えば、ヤマモト重合による直鎖ポリマーの合成では、２つの反応性ハロゲン基を有するモノマーを使用する。同様に、スズキ重合の方法によれば、少なくとも１つの反応性基はボロン酸又はボロン酸エステルなどのホウ素誘導体基であり、他方の反応性基はハロゲンである。好ましいハロゲンは、塩素、臭素、及びヨウ素であり、最も好ましくは臭素である。
【００６５】
したがって、本出願の全体を通して例示されるような、アリール基を含む繰り返し単位及び末端基は、適切な脱離基を保有するモノマーから得ることができることが理解されるであろう。
【００６６】
スズキ重合は、位置規則的な（regioregular）、ブロック、及びランダムコポリマーを調製するのに使用してもよい。特に、ホモポリマー又はランダムコポリマーは、１つの反応性基がハロゲンであり他方の反応性基がホウ素誘導体基である場合に調製することができる。あるいは、ブロック又は位置規則的な（特にＡＢ）のコポリマーは、第１のモノマーの両方の反応性基がホウ素であり、第２のモノマーの両方の反応性基がハロゲンである場合に調製することができる。
【００６７】
ハロゲン化物の代替として、金属挿入に関与することができる他の脱離基としては、トシラート、メシラート、及びトリフラートを含む基が挙げられる。
【００６８】
このように第２の態様は、それぞれが少なくとも２つの反応性基を有するモノマーを重合させるスズキ重合又はヤマモト重合を用いて、本発明の第１の態様に関して定義されるような材料の作製方法を提供する。好ましくは、反応性基はボロン酸又はボロン酸エステルなどのホウ素誘導体基、ハロゲン、トシラート、メシラート、及びトリフラートから選択される。
【００６９】
本発明の第３の態様は、本発明の第１の態様に関して定義されるような材料を含有する有機発光デバイス（ＯＬＥＤ）を提供する。典型的には、前記材料は単独で又は１つ若しくは複数の他の材料と組み合わされてデバイスの層中に含まれる。
【００７０】
図１を参照すると、本発明の第３の態様によるＯＬＥＤの構造は、典型的には透明のガラス又はプラスチック基板１、アノード２、及びカソード４を含む。第１の態様に関して定義されるような発光材料を含むエレクトロルミネッセンス層３は、アノード２とカソード４の間に設けられる。
【００７１】
実際のデバイスにおいて、光が吸収されるようにするため（光応答性デバイスの場合）、又は発光するようにするため（ＯＬＥＤの場合）、少なくとも１つの電極は半透明である。アノードが透明である場合、これは典型的には酸化インジウムスズを含む。
【００７２】
電荷輸送層、電荷注入層、又は電荷ブロック層などのようなさらなる層が、アノード２とカソード３との間に置かれる。
【００７３】
特に、導電性の正孔注入層を設けることが望ましく、この層は導電性の有機又は無機材料から形成してもよく、アノード２とエレクトロルミネッセンス層３との間に設けられてアノードから半導体ポリマーの層（１つ又は複数）への正孔注入を補助する。ドープされる有機の正孔注入材料の例としては、ドープされたポリ（エチレンジオキシチオフェン）（ＰＥＤＴ）、特に、ポリスチレンスルホナート（ＰＳＳ）（ＥＰ０９０１１７６及びＥＰ０９４７１２３に開示される）、ポリアクリル酸、又はフッ素化スルホン酸（例えばＮａｆｉｏｎ（登録商標））などの電荷平衡性ポリ酸；ポリアニリン（ＵＳ ５７２３８７３及びＵＳ５７９８１７０に開示される）；およびポリ（チエノチオフェン）をドープしたＰＥＤＴが挙げられる。導電性無機材料の例としては、Ｊｏｕｒｎａｌ ｏｆ Ｐｈｙｓｉｃｓ Ｄ：Ａｐｐｌｉｅｄ Ｐｈｙｓｉｃｓ（１９９６年）、２９（１１）、２７５０〜２７５３頁に開示されるような、ＶＯｘ、ＭｏＯｘ、及びＲｕＯｘなどの遷移金属酸化物が挙げられる。
【００７４】
アノード２とエレクトロルミネッセンス層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、より好ましくはおよそ４．８〜５．５ｅＶのＨＯＭＯ準位を有する。ＨＯＭＯ準位は例えばサイクリックボルタンメトリーによって測定してもよい。
【００７５】
エレクトロルミネッセンス層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、好ましくはおよそ３〜３．５ｅＶのＬＵＭＯ準位を有する。
【００７６】
エレクトロルミネッセンス層３は発光材料のみから成るか、又は１つ又は複数のさらなる材料と組み合わせて発光材料を含んでいてもよい。特に、例えばＷＯ９９／４８１６０に開示されるように、発光材料は正孔及び／又は電子輸送材料と混合されるか、又は半導体のホストマトリックス中に発光性ドーパントを含んでいてもよい。あるいは、発光材料は電荷輸送材料及び／又はホスト材料に共有結合させてもよい。
【００７７】
カソード４は、エレクトロルミネッセンス層への電子の注入を可能にする仕事関数を有する材料から選択される。カソードとエレクトロルミネッセンス材料との間の不利な相互作用の可能性など、他の要因がカソードの選択に影響する。カソードはアルミニウムの層などの単一材料から成っていてもよい。あるいはカソードは、複数の金属、例えばＷＯ９８／１０６２１で開示されるようなカルシウム及びアルミニウムなどの低仕事関数の材料及び高仕事関数の材料の二層；ＷＯ９８／５７３８１、Ａｐｐｌ．Ｐｈｙｓ．Ｌｅｔｔ．２００２年、８１（４）、６３４頁、及びＷＯ０２／８４７５９で開示される元素バリウム；又は電子注入を補助するための金属化合物の薄膜、特にアルカリ金属又はアルカリ土類金属の酸化物又はフッ化物、例えばＷＯ００／４８２５８で開示されるようなフッ化リチウム；Ａｐｐｌ．Ｐｈｙｓ．Ｌｅｔｔ．２００１年、７９（５）、２００１頁で開示されるようなフッ化バリウム；及び酸化バリウムを含んでいてもよい。デバイスへの電子の効率的な注入を実現するために、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頁、１９７７年において見いだすことができる。
【００７８】
カソードは不透明又は透明であってもよい。透明のカソードは特にアクティブマトリックスデバイスにおいて有利であるが、なぜならそのようなデバイス中の透明アノードを通した発光は、発光ピクセルの下に位置する駆動回路によって少なくとも一部が妨げられるからである。透明のカソードは、透明であるのに十分な薄さである電子注入材料の層を含む。典型的には、この層の横方向の導電率はその薄さの結果として低くなる。この場合、電子注入材料の層は、より厚い酸化インジウムスズなどの透明導電性材料の層と組み合わせて使用される。
【００７９】
透明カソードのデバイスは透明アノードを有する必要がない（当然ながら、完全に透明なデバイスを望まない限り）ので、ボトムエミッションデバイスに使用される透明アノードを、アルミニウムの層などの反射性材料の層で置き換えるか又は補ってもよいことが理解されるであろう。透明カソードデバイスの例は、例えばＧＢ２３４８３１６で開示されている。
【００８０】
光学デバイスは水分及び酸素の影響を受けやすい傾向がある。したがって、水分及び酸素がデバイス中に侵入するのを防ぐために、基板は良好なバリア特性を有するのが好ましい。基板は一般にはガラスであるが、特にデバイスの可撓性が望まれる場合には、別の基板を使用してもよい。例えば、基板は、プラスチックとバリア層が交互になっている基板を開示しているＵＳ６２６８６９５におけるようなプラスチック、又はＥＰ０９４９８５０で開示されるような薄いガラスとプラスチックの積層体を含んでいてもよい。
【００８１】
水分及び酸素の侵入を防ぐために、デバイスは封止材（図示せず）で封止されるのが好ましい。適切な封止材としては、ガラスのシート例えばＷＯ０１／８１６４９で開示されるようなポリマーと誘電体を交互に積み重ねたものなどの、適切なバリア特性を有するフィルム、又は例えばＷＯ０１／１９１４２で開示されるような気密性容器が挙げられる。基板又は封止材を透過し得るいかなる大気中の水分及び／又は酸素も吸収するためのゲッター材料を、基板と封止材との間に配置してもよい。
【００８２】
図１の実施態様は、まず基板上にアノードを形成し、続いてエレクトロルミネッセンス層及びカソードを堆積させることによって形成されるデバイスを例示しているが、本発明のデバイスは、まず基板上にカソードを形成し、続いてエレクトロルミネッセンス層及びアノードを堆積させることによっても形成できることが理解されるであろう。
【００８３】
本発明の第４の態様は、第３の態様に関して定義されるようなＯＬＥＤの作製方法を提供する。好ましくは、第１の態様に関して定義されるような発光材料を、（任意に１つ又は複数のさらなる材料と組み合わせて）溶液処理によって溶液から堆積させてＯＬＥＤの層を形成する。
【００８４】
ポリアリーレン（特にポリフルオレン）に適した溶媒としては、トルエン及びキシレンなどのモノ又はポリアルキルベンゼンが挙げられる。特に好ましい溶液堆積法は、スピンコーティング及びインクジェット印刷である。
【００８５】
スピンコーティングは、エレクトロルミネッセンス材料のパターニングが不要であるデバイス、例えば照明用途又は単純なモノクロのセグメントディスプレイに特に適している。
【００８６】
インクジェット印刷は、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。ＯＬＥＤのインクジェット印刷は、例えばＥＰ０８８０３０３に記載されている。
【００８７】
他の溶液堆積法としては、ディップコーティング、ロール印刷、及びスクリーン印刷が挙げられる。
【００８８】
多層のＯＬＥＤを溶液処理によって形成する場合、当業者は、例えば次の層を堆積させる前に１つの層を架橋させることによって、又はこれらの層の第１の層を形成する材料が第２の層の堆積に使用される溶媒に不溶であるように隣接する層の材料を選択することによって、隣接する層が混ざるのを防ぐ方法を知っている。
【００８９】
本発明の第５の態様は、本発明の第３の態様に関して定義されるようなデバイスを含むフルカラーディスプレイなどの光源を提供する。
【００９０】
第５の態様によれば、エレクトロルミネッセンス層３はパターン形成してもパターン形成しなくてもよい。パターン形成していない層を含むデバイスは、例えば照明光源として使用してもよい。白色発光デバイスは特にこの目的に適している。パターン形成された層を含むデバイスは、例えばアクティブマトリックスディスプレイ又はパッシブマトリックスディスプレイであってもよい。アクティブマトリックスディスプレイの場合、パターン形成したエレクトロルミネッセンス層を、典型的にはパターン形成したアノード層及びパターン形成していないカソードと組み合わせて使用する。パッシブマトリックスディスプレイの場合、アノード層はアノード材料の平行なストライプで形成され、エレクトロルミネッセンス材料及びカソード材料の平行なストライプがアノード材料と垂直に配置され、エレクトロルミネッセンス材料及びカソード材料のストライプは、典型的にはフォトリソグラフィーにより形成される絶縁性材料（「カソードセパレーター」）のストライプによって分離されている。
【００９１】
ここで添付の図を参照して本発明をさらに詳細に説明することにする。
【００９２】
図１は、ＯＬＥＤの基本構造を示す。
【００９３】
第３の態様によるデバイスに関して、共役ポリマーについての以下の全般的なコメントを述べることができる。
【００９４】
エレクトロルミネッセンス及び／又は電荷輸送ポリマーとしては、ポリ（p-フェニレンビニレン）及びポリアリーレンなどのポリ（アリーレンビニレン）が挙げられる。
【００９５】
ポリマーは好ましくは、例えばＡｄｖ．Ｍａｔｅｒ．２０００年、１２（２３）、１７３７〜１７５０頁及びその参考文献で開示されるようなアリーレン繰り返し単位から選択される第１の繰り返し単位を含む。例示的な第１の繰り返し単位としては：Ｊ．Ａｐｐｌ．Ｐｈｙｓ．１９９６年、７９、９３４頁で開示されるような１，４−フェニレン繰り返し単位；ＥＰ０８４２２０８で開示されるようなフルオレン繰り返し単位；例えばＭａｃｒｏｍｏｌｅｃｕｌｅｓ、２０００年、３３（６）、２０１６〜２０２０頁で開示されるようなインデノフルオレン繰り返し単位；及び例えばＥＰ０７０７０２０で開示されるようなスピロフルオレン繰り返し単位が挙げられる。これらの繰り返し単位の各々は任意に置換されている。置換基の例としては、Ｃ1〜20アルキル又はアルコキシなどの可溶化基；フッ素、ニトロ、又はシアノなどの電子吸引基；及びポリマーのガラス転移温度（Ｔｇ）を上昇させるための置換基が挙げられる。
【００９６】
特に好ましいポリマーは、任意に置換されている、２，７位で連結されたフルオレンを含み、最も好ましくは式６の繰り返し単位：
【００９７】
【化１４】
を含み、式中、Ｒ1及びＲ2は独立に、水素、又は任意に置換されているアルキル、アルコキシ、アリール、アリールアルキル、ヘテロアリール、及びヘテロアリールアルキルから選択される。より好ましくは、Ｒ1及びＲ2のうち少なくとも１つは、任意に置換されているＣ4〜Ｃ20アルキル又はアリール基を含む。
【００９８】
ポリマーは、それがデバイスのどの層に使用されるかに応じて、及び共繰り返し単位の性質に応じて、正孔輸送、電子輸送、及び発光のうち１つ又は複数の機能を提供しうる。
【００９９】
特に：
− フルオレン繰り返し単位のホモポリマー（９，９−ジアルキルフルオレン−２，７−ジイルのホモポリマーなど）を、電子輸送を提供するために利用してもよい。
− トリアリールアミン繰り返し単位、特に繰り返し単位７：
【０１００】
【化１５】
を含むコポリマーであって、式中、Ａｒ1及びＡｒ2は任意に置換されているアリール基又はヘテロアリール基であり、ｎは１以上、好ましくは１又は２であり、ＲはＨ又は置換基、好ましくは置換基である。Ｒは好ましくはアルキル又はアリール又はヘテロアリール、最も好ましくはアリール又はヘテロアリールである。式１の単位中のアリール基又はヘテロアリール基のいずれも置換されていてもよい。好ましい置換基としてはアルキル基及びアルコキシ基が挙げられる。式１の繰り返し単位中のアリール基又はヘテロアリール基のいずれも、直接結合又は２価の連結原子若しくは連結基によって連結していてもよい。好ましい２価の連結原子及び連結基としては、Ｏ、Ｓ；置換されているＮ；及び置換されているＣが挙げられる。
【０１０１】
式１を満たす特に好ましい単位としては、式８〜１０の単位：
【０１０２】
【化１６】
が挙げられ、式中、Ａｒ1及びＡｒ2は上記で定義される通りであり；Ａｒ3は任意に置換されているアリール又はヘテロアリールである。存在する場合、Ａｒ3に関する好ましい置換基としては、アルキル基及びアルコキシ基が挙げられる。
【０１０３】
このタイプの特に好ましい正孔輸送ポリマーは、第１の繰り返し単位及びトリアリールアミン繰り返し単位のコポリマーである。
【０１０４】
エレクトロルミネッセンスコポリマーは、エレクトロルミネッセンス領域と、例えばＷＯ００／５５９２７及びＵＳ６３５３０８３で開示されるような正孔輸送領域及び電子輸送領域のうち少なくとも１つを含んでいてもよい。正孔輸送領域及び電子輸送領域のうちの１つのみが提供される場合、エレクトロルミネッセンス領域は正孔輸送機能性及び電子輸送機能性の他方も提供してもよい。あるいは、エレクトロルミネッセンスポリマーを正孔輸送材料及び／又は電子輸送材料と混合してもよい。正孔輸送繰り返し単位、電子輸送繰り返し単位、及び発光性繰り返し単位のうち１つ又は複数を含むポリマーは、ポリマー主鎖又はポリマー側鎖において前記単位を提供してもよい。
【０１０５】
そのようなポリマー中の異なる領域は、ＵＳ６３５３０８３によるようにポリマー骨格に沿って、又はＷＯ０１／６２８６９によるようにポリマー骨格からのペンダント基として提供されてもよい。
【０１０６】
本発明の青色発光性ペリレンポリマーをリン光発光体のホスト材料として使用してもよく、この場合、ポリマー／リン光発光体組成物の発光は、リン光材料の発光色にシフトするであろう。
【０１０７】
好ましいリン光発光体としては、任意に置換されている式（２６）の錯体：
ＭＬ1qＬ2rＬ3s
２６
を含む金属錯体が挙げられ、式中、Ｍは金属であり；Ｌ1、Ｌ2、及びＬ3の各々は配位基であり；ｑは整数であり；ｒ及びｓはそれぞれ独立に０又は整数であり；（ａ．ｑ）＋（ｂ．ｒ）＋（ｃ．ｓ）の和はＭにおいて利用可能な配位部位の数に等しく、ここでａはＬ1における配位部位の数であり、ｂはＬ2における配位部位の数であり、ｃはＬ3における配位部位の数である。
【０１０８】
重元素Ｍは強いスピン軌道結合を誘発して迅速な項間交差と三重項状態又はより高い状態からの発光（リン光）とを可能にする。好適な重金属Ｍとしては：
− ランタニド金属、例えばセリウム、サマリウム、ユウロピウム、テルビウム、ジスプロシウム、ツリウム、エルビウム、及びネオジムなど；及び
− ｄブロック金属、特に２列（row）及び３列のもの、すなわち元素番号３９〜４８及び７２〜８０、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、及び金
が挙げられる。
【０１０９】
ｆブロック金属に適した配位基としては、カルボン酸、１，３−ジケトナート、ヒドロキシカルボン酸、アシルフェノール及びイミノアシル基を含めたシッフ塩基などの、酸素又は窒素供与系が挙げられる。公知のように、発光性のランタニド金属錯体は、金属イオンの第一励起状態よりも高い三重項励起エネルギー準位を有する増感基（複数可）を必要とする。発光は金属のｆ−ｆ遷移に由来するため、発光色は金属の選択によって決まる。シャープな発光は一般に狭く、ディスプレイ用途に有用な純色発光をもたらす。
【０１１０】
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、ポルフィリン又は式２７の二座配位のリガンド：
【０１１１】
【化１７】
などの炭素又は窒素ドナーと共に有機金属錯体を形成する。式中、Ａｒ4及びＡｒ5は同一であるか又は異なっていてもよく、任意に置換されているアリール又はヘテロアリールから独立に選択され；Ｘ1及びＹ1は同一であるか又は異なっていてもよく、炭素又は窒素から独立に選択され；Ａｒ4及びＡｒ5は互いに縮合していてもよい。Ｘ1が炭素でありＹ1が窒素である場合のリガンドが特に好ましい。
【０１１２】
二座配位のリガンドの例を以下に例示する：
【０１１３】
【化１８】
【０１１４】
Ａｒ4及びＡｒ5の各々は１つ又は複数の置換基を有していてもよい。これらの置換基の２つ以上が連結して環（例えば芳香族環）を形成してもよい。特に好ましい置換基としては、ＷＯ０２／４５４６６、ＷＯ０２／４４１８９、ＵＳ２００２−１１７６６２、及びＵＳ２００２−１８２４４１で開示されるような、錯体の発光をブルーシフトさせるのに用いることができるフッ素又はトリフルオロメチル；ＪＰ２００２−３２４６７９で開示されるようなアルキル基又はアルコキシ基；ＷＯ０２／８１４４８で開示されるような、発光材料として使用すると錯体への正孔輸送を補助するのに用いることができる、カルバゾール；ＷＯ０２／６８４３５及びＥＰ１２４５６５９で開示されるような、さらなる基を結合させるためにリガンドを官能化させる働きをすることができる、臭素、塩素、又はヨウ素；並びに、ＷＯ０２／６６５５２で開示されるような、金属錯体の溶液処理性を得る又は高めるために使用することができるデンドロンが挙げられる。
【０１１５】
発光性デンドリマーは典型的には、１つ又は複数のデンドロンに結合している発光性のコアを含み、各デンドロンは分岐点及び２つ以上の樹枝状分岐を含む。好ましくは、デンドロンは少なくとも部分的に共役しており、コア及び樹枝状分岐のうち少なくとも１つがアリール又はヘテロアリール基を含む。好ましい一実施形態において、分岐基は含む。
【０１１６】
ｄブロック元素と共に使用するのに適した他のリガンドとしては、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及びピリジン（これらの各々は置換されていてもよい）が挙げられる。
【０１１７】
主族金属錯体は、リガンドベースの発光又は電荷移動発光を示す。これらの錯体において、発光色はリガンドおよび金属の選択によって決まる。
【０１１８】
ホスト材料及び金属錯体は、物理的な混合物の形態で組み合わせてもよい。あるいは、金属錯体を化学的にホスト材料に結合させてもよい。ポリマー性ホストの場合、例えばＥＰ１２４５６５９、ＷＯ０２／３１８９６、ＷＯ０３／１８６５３、及びＷＯ０３／２２９０８で開示されるように、金属錯体を、ポリマー骨格へ結合する置換基として化学的に結合させるか、ポリマー骨格中に繰り返し単位として組み込ませるか、又はポリマーの末端基として提供してもよい。
【０１１９】
幅広い範囲の蛍光性低分子量金属錯体もまた公知であり、有機発光デバイスにおいて実証されている［例えば、Ｍａｃｒｏｍｏｌ．Ｓｙｍ．１２５（１９９７年）１〜４８頁、ＵＳ−Ａ５，１５０，００６、ＵＳ−Ａ６，０８３，６３４、及びＵＳ−Ａ５，４３２，０１４を参照のこと］。さらに、ペリレン繰り返し単位又は末端基（複数可）を含むポリマーを、そのような発光体におけるホスト材料として使用してもよい。２価又は３価の金属に適したリガンドとしては：オキシノイド、例えば酸素−窒素又は酸素−酸素供与性原子を有するもの、一般には置換酸素原子を有する環窒素原子、又は置換酸素原子を有する置換窒素原子又は酸素原子、例えば８−ヒドロキシキノラート及びヒドロキシキノキサリノール−１０−ヒドロキシベンゾ（ｈ）キノリナト（ＩＩ）、ベンゾアゾール（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、及びカルボン酸（例えばサリチラトアミノカルボキシラート（salicylato amino carboxylates）及びカルボン酸エステルなど）が挙げられる。任意選択の置換基としては、（ヘテロ）芳香族環上のハロゲン、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、又はヘテロアリールが挙げられ、これらは発光色を改変し得る。
【実施例１】
【０１２０】
下記のスキームに従って、可溶性の低分子青色発光性ペリレンを調製した：
【０１２１】
【化１９】
【実施例２】
【０１２２】
下記のスキームに従って、可溶性の低分子青色発光性ペリレンを調製した：
【０１２３】
【化２０】
【実施例３】
【０１２４】
下記のスキームに従って、主鎖のペリレン繰り返し単位を形成するためのモノマーを調製した：
【０１２５】
【化２１】
【実施例４】
【０１２６】
下記のスキームに従って、ポリマーのエンドキャップ基を形成するためのエンドキャップ反応性材料を調製した：
【０１２７】
【化２２】
【実施例５】
【０１２８】
下記に述べる方法に従って、ペンダントペリレン基を含むモノマーを調製した：
【０１２９】
【化２３】
【化２４】
【０１３０】
ポリマー例１
ＷＯ００／５３６５６のスズキ法に従って、式６のフルオレン単位（０．９４当量）、ＵＳ２００５／２０９４２２の実施例Ｐ１に記載のタイプの、式７のアミン繰り返し単位（０．０６当量）、及び実施例３のモノマーから得られる主鎖のペリレン繰り返し単位（０．００２５当量）を反応させてＭｒ ９２５，０００及びＭｐ ８８４，０００を有するポリマーを生成させることにより、ポリマーを調製した。
【０１３１】
ポリマー例２
ＷＯ００／５３６５６のスズキ法に従って、式６のフルオレン単位（０．９４当量）、ＵＳ２００５／２０９４２２の実施例Ｐ１に記載のタイプの、式７のアミン繰り返し単位（０．０６当量）、及び実施例５のモノマーから得られる側鎖のペリレン繰り返し単位（０．００２５当量）を反応させてＭｒ １，０８７，０００及びＭｐ ９９７，０００を有するポリマーを生成させることにより、ポリマーを調製した。
【０１３２】
ポリマー例３
ＷＯ００／５３６６のスズキ法に従って、式６のフルオレン単位（０．９４当量）、ＵＳ２００５／２０９４２２の実施例Ｐ１に記載のタイプの、式７のアミン繰り返し単位（０．０６当量）、及び実施例４の材料から得られるエンドキャップ基を反応させてＭｒ ５２０，０００及びＭｐ ４４３，０００を有するポリマーを生成させることにより、ポリマーを調製した。
【０１３３】
組成物例１
ＷＯ００／５３６６のスズキ法に従って、式６のフルオレン単位（０．９４当量）及び式７のアミン繰り返し単位（０．０６当量）を反応させてＭｒ １，２８０，０００及びＭｐ １，１００，００，を有するポリマーを生成させることにより、ポリマーを調製した。これを実施例１のペリレン化合物と混合した。
【０１３４】
組成物例２
実施例１の化合物の代わりに実施例２の化合物を使用したことを除いて、組成物例１の通りに組成物を調製した。
【０１３５】
比較のために、ポリマー例１に対応するポリマーを調製した。ただし、青色発光性単位を、ペリレン繰り返し単位の代わりに式７のアミンによって得た。
【０１３６】
【表１】
【０１３７】
結論
結果から、比較ポリマーと比較して、本発明による材料でＴ９０が向上していることが理解できる。Ｔ７０も、１つの事例以外はすべて向上している。したがって減衰曲線は初期の段階でより平坦である。このことは差違のある劣化に関して有益であるが、これは結果として、フルカラーデバイスにおいて青色の輝度が赤及び緑と比較して必要なレベルであるように青色の駆動条件を調整する必要性が低いからである。
【０１３８】
理論に拘束されることを望まないが、正孔も輸送しない発光体（この場合ペリレン）の利用は、ポリマーの安定性を向上させ得ると考えられる。比較ポリマーの場合、アミン発光体は正孔も輸送する。
【技術分野】
【０００１】
本発明は、青色発光材料、及び同材料を含有する有機発光デバイスに関する。
【背景技術】
【０００２】
典型的な有機発光デバイス（ＯＬＥＤ）は、基板（その上にアノードが支持されている）、カソード、及び、アノードとカソードの間に置かれ少なくとも１つのポリマーエレクトロルミネッセンス材料を含む発光層を含む。作動させる際、正孔がアノードを通してデバイスに注入され、電子がカソードを通してデバイスに注入される。正孔及び電子は発光層中で結合して励起子を形成し、次いでこの励起子は放射性崩壊を経て発光する。
【０００３】
他の層がＯＬＥＤ中に存在してもよく、例えばポリ（エチレンジオキシチオフェン）／ポリスチレンスルホン酸（ＰＥＤＯＴ／ＰＳＳ）などの正孔注入材料の層を、アノードと発光層との間に設けてアノードから発光層への正孔の注入を補助してもよい。さらに、正孔輸送層をアノードと発光層との間に設けて、正孔の発光層への輸送を補助してもよい。
【０００４】
発光性共役ポリマーは、次世代の情報技術に基づく消費者製品のための有機発光デバイスにおいて使用されることになる、重要なクラスの材料である。ポリマーの使用における本質的な関心は、無機半導体材料及び有機色素材料とは対照的に、膜形成材料の溶液処理を用いた、低コストのデバイス製造の余地にある。この１０年、高効率の材料又は効率的なデバイス構造を開発することによって、有機発光ダイオード（ＯＬＥＤ）の発光効率を向上させるために多大な努力がなされてきた。
【０００５】
共役ポリマーのさらなる利点は、それらがスズキ重合又はヤマモト重合によって容易に生成され得ることである。このことは、得られるポリマーの位置規則性（regioregulatory）に対する高度な制御を可能にする。
【０００６】
青色発光ポリマーが開示されている。「Ｓｙｎｔｈｅｓｉｓ ｏｆ ａ ｓｅｇｍｅｎｔｅｄ ｃｏｎｊｕｇａｔｅｄ ｐｏｌｙｍｅｒ ｃｈａｉｎ ｇｉｖｉｎｇ ａ ｂｌｕｅ−ｓｈｉｆｔｅｄ ｅｌｅｃｔｒｏｌｕｍｉｎｅｓｃｅｎｃｅ ａｎｄ ｉｍｐｒｏｖｅｄ ｅｆｆｉｃｉｅｎｃｙ」Ｐ．Ｌ．Ｂｕｒｎ、Ａ．Ｂ．Ｈｏｌｍｅｓ、Ａ．Ｋｒａｆｔ、Ｄ．Ｄ．Ｃ．Ｂｒａｄｌｅｙ、Ａ．Ｒ．Ｂｒｏｗｎ、及びＲ．Ｈ．Ｆｒｉｅｎｄ著、Ｊ．Ｃｈｅｍ．Ｓｏｃ．、Ｃｈｅｍ．Ｃｏｍｍｕｎ．、１９９２年、３２は、主鎖中に共役及び非共役の配列を有し、５０８ｎｍに発光極大を有する青緑色のエレクトロルミネッセンスを示す、発光ポリマーの調製を記載した。青色の発光は２つの共役ポリマーにおいて観察された。酸化インジウムスズとアルミニウム接点（contact）との間に挟まれたポリ（ｐ−フェニレン）が、Ｇ．Ｇｒｅｍ、Ｇ．Ｌｅｄｉｔｚｋｙ、Ｂ．Ｕｌｌｒｉｃｈ、及びＧ．Ｌｅｉｓｉｎｇ著、Ａｄｖ．Ｍａｔｅｒ．、１９９２年、４、３６において公開されている。同様に、Ｙ．Ｏｈｍｏｒｉ、Ｍ．Ｕｃｈｉｄａ、Ｋ．Ｍｕｒｏ、及びＫ．Ｙｏｓｈｉｎｏは、「Ｂｌｕｅ ｅｌｅｃｔｒｏｌｕｍｉｎｅｓｃｅｎｔ ｄｉｏｄｅｓ ｕｔｉｌｉｚｉｎｇ ｐｏｌｙ（ａｌｋｙｌｆｌｕｏｒｅｎｅ）」をＪｐｎ．Ｊ．Ａｐｐｌ．Ｐｈｙｓ．、１９９１年、３０、Ｌ１９４１において報告した。
【０００７】
Ａｐｐｌｉｅｄ Ｐｈｙｓｉｃｓ Ｌｅｔｔｅｒｓ、第７５巻、第２６号、１９９９年１２月２７日、４０５５〜４０５７頁、「Ｒｅｄｕｃｔｉｏｎ ｏｆ ｍｏｌｅｃｕｌａｒ ａｇｇｒｅｇａｔｉｏｎ ａｎｄ ｉｔｓ ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎ ｔｏ ｔｈｅ ｈｉｇｈ−ｐｅｒｆｏｒｍａｎｃｅ ｂｌｕｅ ｐｅｒｙｌｅｎｅ−ｄｏｐｅｄ ｏｒｇａｎｉｃ ｅｌｅｃｔｒｏｌｕｍｉｎｅｓｃｅｎｔ ｄｅｖｉｃｅ」は、ビス（２−メチル−８−キノリノラト）（ｐ−フェニルフェノラト）アルミニウム（ＩＩＩ）中にドーパントとしてペリレンを使用して作られるエレクトロルミネッセンスデバイスを開示している。
【０００８】
ＷＯ００／５５９２７は、ポリマー骨格の長さ方向（length）に沿って複数の領域を有し、以下のうちの２つ以上を含む、有機ポリマーを開示している：
（ｉ）負電荷キャリアを輸送し、第１のＬＵＭＯ準位及び第１のＨＯＭＯ準位によって規定される第１のバンドギャップを有する、第１の領域；及び
（ｉｉ）正電荷キャリアを輸送し、第２のＬＵＭＯ準位及び第２のＨＯＭＯ準位によって規定される第２のバンドギャップを有する、第２の領域；及び
（ｉｉｉ）正電荷及び負電荷のキャリアを受け入れ結合させて光を発生させ、第３のＬＵＭＯ準位及び第３のＨＯＭＯ準位によって規定される第３のバンドギャップを有する、第３の領域。
ここで、各領域は１種又は複数種のモノマーを含み、有機ポリマー中のモノマーの量及び配置は、ポリマーにおける第１、第２、及び第３のバンドギャップが互いにはっきりと異なるように選択される。ペリレンには言及していない。
【０００９】
Ｊ．Ａｍ．Ｃｈｅｍ．Ｓｏｃ．、２００３年、１２５、４３７〜４４３頁「Ａｔｔａｃｈｉｎｇ Ｐｅｒｙｌｅｎｅ Ｄｙｅｓ ｔｏ Ｐｏｌｙｆｌｕｏｒｅｎｅ： Ｔｈｒｅｅ Ｓｉｍｐｌｅ， Ｅｆｆｉｃｉｅｎｔ Ｍｅｔｈｏｄｓ ｆｏｒ Ｆａｃｉｌｅ Ｃｏｌｏｒ Ｔｕｎｉｎｇ ｏｆ Ｌｉｇｈｔ−Ｅｍｉｔｔｉｎｇ Ｐｏｌｙｍｅｒｓ」は、（ｉ）主鎖中のコモノマーとして、（ｉｉ）鎖末端におけるエンドキャップ基として、又は（ｉｉｉ）ペンダント側基としての、ペリレン色素のポリフルオレン鎖への結合を開示している。
【００１０】
Ｐｏｌｙｍｅｒ（韓国）、２００４年、２８（５）、３６７〜３７３頁「Ｅｌｅｃｔｒｏｌｕｍｉｎｅｓｃｅｎｃｅ ｃｈａｒａｃｔｅｒｉｓｔｉｃｓ ｏｆ ｂｌｕｅ ｌｉｇｈｔ ｅｍｉｔｔｉｎｇ ｃｏｐｏｌｙｍｅｒ ｃｏｎｔａｉｎｉｎｇ ｐｅｒｙｌｅｎｅ ａｎｄ ｔｒｉａｚｉｎｅ ｍｏｉｅｔｉｅｓ ｉｎ ｔｈｅ ｓｉｄｅ ｃｈａｉｎ」は、ペリレン及びトリアジン部分をポリマー側鎖中に発光性の電子輸送単位として含有する、青色発光コポリマーを開示している。
【００１１】
Ｃｈｅｍ．Ｃｏｍｍｕｎ．、２００５年、２１７２〜２１７４頁「Ｓｅｌｅｃｔｉｖｅ Ｉｒ−ｃａｔａｌｙｓｅｄ ｂｏｒｙｌａｔｉｏｎ ｏｆ ｐｏｌｙｃｙｃｌｉｃ ａｒｏｍａｔｉｃ ｈｙｄｒｏｃａｒｂｏｎｓ：ｓｔｒｕｃｔｕｒｅｓ ｏｆ ｎａｐｈｔｈａｌｅｎｅ−２，６−ｂｉｓ（ｂｏｒｏｎａｔｅ）、ｐｙｒｅｎｅ−２，７−ｂｉｓ（ｂｏｒｏｎａｔｅ） ａｎｄ ｐｅｒｙｌｅｎｅ−２，５，８，１１−ｔｅｔｒａ（ｂｏｒｏｎａｔｅ） ｅｓｔｅｒｓ」は、共役系及び光学材料を作るためのピレン-ビス（ボロン酸）及びペリレン-テトラ（ボロン酸）エステルの製造を開示している。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１２】
上記に鑑み、本発明の課題は、好ましくは何らかの先行技術の青色発光材料と比較して良好な又は向上した寿命特性を有する、新しい青色発光材料を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【００１３】
したがって、本発明の第１の態様は、共役ポリマー及び青色発光性ペリレンを含む発光材料を提供する。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】ＯＬＥＤの基本構造を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１５】
一実施態様において、発光材料は全体として青色発光性である。しかし、これは必須ではなく、なぜなら発光材料は青色発光性ペリレンに加えて発光性種を含有してもよく、それによって発光材料から全体として異なる色の発光が得られるからである。
【００１６】
本発明の目的において、用語「青色発光性」は、ペリレンからのフォトルミネッセンス発光が４００〜５００ｎｍ、好ましくは４３０〜５００ｎｍの範囲にピーク波長を有することを意味する。
【００１７】
ペリレンの色を青色発光の範囲からシフトさせないのであれば、いずれの置換基を使用してもよい。置換基の例としては、Ｃ1〜20アルキル又はアルコキシなどの可溶化基；フッ素、ニトロ、又はシアノなどの電子吸引性基；ポリマーのガラス転移温度（Ｔｇ）を上昇させる置換基；及び、任意に置換されたフェニル、非置換フェニル、又は１つ又は複数のアルキル若しくはアルコキシ基で置換されたフェニルなどのアリール基が挙げられる。好ましい置換基はｔ−ブチルである。
【００１８】
適切に位置を定めると、置換基は例えばペリレンの反応性部位をブロックすることによってペリレンの縮合芳香族環を保護するように作用することができる。それらは材料の凝集を防ぐのにも役立つことがある。さらに、それらは発光性のコアを互いに分離し、それによって色シフト効果及びエキシマー形成を防ぐのに役立つことがある。
【００１９】
任意に、ペリレン上に存在する置換基は、直接結合によって又は連結基若しくは連結原子によって互いに連結していてもよい。
【００２０】
青色発光性ペリレンは、共役ポリマーと混合してもよい。この実施態様において、低分子が青色発光性ペリレンを含むのが好ましい。青色発光性ペリレンは本明細書のいずれかの箇所で定義される通りであってもよい。好ましくは、青色発光性ペリレンを含む低分子は、可溶化置換基を有する。
【００２１】
この実施態様による好ましい青色発光性ペリレンは、下記の式Ａ：
【００２２】
【化１】
を有し、式中、Ｒ１’〜Ｒ４’は、アルキル、任意に置換されているアリール、アルコキシ、チオエーテル、及びアミンから成る群から独立に選択される、任意の置換基である。好ましい置換基はアルキル、より好ましくは分岐アルキル；及びフェニル、より好ましくはアルキル置換フェニルである。合成を容易にするために、Ｒ１’〜Ｒ４’は好ましくは同一である。好ましくは、４つの置換基Ｒ１’〜Ｒ４’のすべてが存在する。
【００２３】
置換基Ｒ１’〜Ｒ４’は２、５、８、及び１１位に存在する。
【００２４】
好ましくは、式Ａの化合物は下記の式Ｂ：
【００２５】
【化２】
を有し、式中、Ｒ１’〜Ｒ４’は上記で定義される通りである。
【００２６】
青色発光性ペリレンは、５ｍｏｌ％まで、より好ましくは０．１〜２ｍｏｌ％、さらにより好ましくは約０．２〜０．５ｍｏｌ％の量で共役ポリマーと混合してもよい。
【００２７】
あるいは、青色発光性ペリレンを、例えば側鎖として、ポリマー主鎖中に、又はポリマーの末端基として、共役ポリマーの骨格に共有結合させてもよい。いずれの場合においても、共役ポリマーのバンドギャップは、青色発光性ペリレンからの発光を消光させないほどの十分な大きさであるべきである。
【００２８】
青色発光性ペリレンを側鎖として共役ポリマーの骨格に共有結合させる場合、ペリレンは共役的又は非共役的に結合させてもよい。
【００２９】
共役ポリマーは、好ましくは電子輸送繰り返し単位及び／又は正孔輸送繰り返し単位を含む。
【００３０】
好ましい電子輸送繰り返し単位はフルオレンを含む。本明細書において使用される用語「フルオレン」は、スピロフルオレン及びインデノフルオレンをその意味の範囲内に含む。当技術分野で公知のように、電子輸送を最適化するために、フルオレン単位は好ましくはポリマー骨格に沿って３つ以上の鎖としてつながっている。
【００３１】
好ましい電子輸送繰り返し単位は、任意選択で置換されている２，７位で連結したフルオレン、最も好ましくは式Ｉ：
【００３２】
【化３】
を有するものを含み、式中、Ｒ1及びＲ2は独立に、水素、又は任意に置換されているアルキル、アルコキシ、アリール、アリールアルキル、ヘテロアリール、及びヘテロアリールアルキルから選択される。より好ましくは、Ｒ1及びＲ2のうち少なくとも１つが任意に置換されているＣ4〜Ｃ20アルキル又はアリール基を含む。
【００３３】
好ましい正孔輸送繰り返し単位は、アミン、特にトリアリールアミン、好ましくは式２：
【００３４】
【化４】
を有するものを含み、式中、Ａｒ1及びＡｒ2は任意に置換されているアリール又はヘテロアリール基であり、ｎは１以上、好ましくは１又は２であり、ＲはＨ又は置換基、好ましくは置換基である。Ｒは好ましくはアルキル又はアリール又はヘテロアリールであり、最も好ましくはアリール又はヘテロアリールである。式２の単位において任意のアリール又はヘテロアリール基は置換されていてもよい。好ましい置換基としては、アルキル及びアルコキシ基が挙げられる。式２の繰り返し単位における任意のアリール又はヘテロアリール基は、直接結合によって、又は２価の連結原子若しくは連結基によって連結させてもよい。好ましい２価の連結原子及び連結基としては、Ｏ、Ｓ；置換されているＮ；及び置換されているＣが挙げられる。
【００３５】
式２を満たす特に好ましい単位としては、式３〜５の単位：
【００３６】
【化５】
が挙げられ、式中、Ａｒ1及びＡｒ2は上記で定義される通りであり；Ａｒ3は任意に置換されているアリール又はヘテロアリールである。存在する場合、Ａｒ3における好ましい置換基としてはアルキル及びアルコキシ基が挙げられる。
【００３７】
青色発光性ペリレンが側鎖として共役ポリマーの骨格に共有結合している実施態様に関して、ペリレンからの発光色は、少なくとも部分的にはペリレンのポリマーへの結合性によって決まることになる。例えば、ペリレンが青色発光性であるためには、それをポリマーに直接又は共役スペーサー基を介して結合させようとする場合、１１位で結合させるべきであることを、本発明者らは見いだした（わかりやすくするため、発明者らは本明細書の全体にわたってペリレンの１１位を介しての結合に言及しているが、「１１位」への言及は２、５、及び／又は８位における同様の結合及び／又は置換を包含することが理解されるであろう）。したがって、側鎖である青色発光性ペリレンは式Ｉ：
【００３８】
【化６】
を有する構造単位を含む。
【００３９】
式Ｉによって示される構造単位は、下記の式ＩＩ：
【００４０】
【化７】
に示すように、例えばＣ２、Ｃ５、及びＣ８の位置のいずれか１つ又は複数において置換されていてもよく、式中、Ｒ1’、Ｒ2’、及びＲ3’はそれぞれ独立に、上記で定義されるような任意の置換基を表す。好ましい一実施態様では、置換基Ｒ1’、Ｒ2’、及びＲ3’のすべてが存在する。Ｒ1’、Ｒ2’、及びＲ3’は、ペリレンの縮合環を保護するように作用し得る。好ましくは、Ｒ1’、Ｒ2’、及びＲ3’のそれぞれはｔ−ブチルを表す。
【００４１】
ペリレンは、式ＩＩＩ：
【００４２】
【化８】
の繰り返し単位によって示されるように、スペーサー基を介して共役ポリマーの骨格に結合していてもよい。
【００４３】
スペーサー基は共役又は非共役であってもよい。
【００４４】
共役スペーサー基としては、例えばフェニルが挙げられる。しかし、ペリレンの発光色が長波長側へシフトするのを避けるために、共役スペーサー基とペリレンとの間でほとんど共役していないか又は全く共役していないのが好ましい。これを実現するために、ペリレンは好ましくはその１１位を介して共役スペーサーに結合している。
【００４５】
非共役スペーサー基としては、例えばアルキルが挙げられる。
【００４６】
ペリレンはまた、ポリマー骨格に直接結合していてもよい。
【００４７】
共役ポリマーの骨格は、１又は複数の異なる繰り返し単位を含んでもよい。
【００４８】
一実施態様において、ペリレンが結合するポリマーの骨格中の繰り返し単位が、フルオレン、より好ましくは９，９二置換フルオレンを含むことが好ましい。フルオレン単位は、繰り返し単位全体に安定性をもたらす。
【００４９】
ペリレンが共役ポリマーに結合している場合、共役ポリマーは式ＩＶ：
【００５０】
【化９】
を有する繰り返し単位を含んでいてもよく、式中、ＰＡＨはペリレンを表す。
【００５１】
式ＩＶを有する好ましい繰り返し単位を式Ｖ〜ＶＩＩＩに示す：
【００５２】
【化１０】
【化１１】
式中、Ｒ1、Ｒ1’、Ｒ2’、及びＲ3’は上記で定義される通りであり；Ｒ5’はスペーサー基、好ましくはアルキレン、アリーレン（特にフェニレン）、酸素、窒素、硫黄、又はそれらの組み合わせ、特にアリールアルキルであり；ｎは１〜１０である。
【００５３】
好ましくは、Ｒ1は任意に置換されているＣ4〜Ｃ20アルキル又はアリール基を表す。
【００５４】
共役ポリマー中のペリレンの濃度及び位置は、ペリレンが互いに相互作用しないような濃度及び位置であるのが好ましいが、なぜならこのことが青色発光性ペリレンからの発光色に影響を与えることがあるためである。
【００５５】
青色発光性ペリレンが共役ポリマーの骨格中の繰り返し単位として提供される場合の実施態様に関しては、ペリレン単位は隣接する繰り返し単位に直接結合しているか、又はスペーサー基を介して結合していてもよい。ペリレンは、その青色の発光が保持されるならば、任意の位置を介して結合していてもよく、任意の位置で置換されていてもよい。この実施態様による好ましい繰り返し単位としては、式ＩＸ及びＸ：
【００５６】
【化１２】
が挙げられ、式中、Ｒ１’、Ｒ２’、及びＲ５’は上記で定義される通りである。
【００５７】
式ＩＸ及びＸはペリレン繰り返し単位の８位及び１１位を介した連結を例示しているが、２，５、８、及び１１位のうち任意の２つの組み合わせを介して単位が連結している、類似した繰り返し単位が提供され得ることが理解されるであろう。
【００５８】
青色発光性ペリレンが共役ポリマーの末端基として共有結合している場合の実施態様に関しては、好ましい末端基は式ＸＩ及びＸＩＩ：
【００５９】
【化１３】
を有し、式中、Ｒ１’、Ｒ２’、Ｒ３’及びＲ５’は上記で定義される通りである。
【００６０】
ポリマーは好ましくは直鎖のポリマーであり、ペリレン末端基はポリマー鎖の一方又は両方の末端に存在する。
【００６１】
共役ポリマーは、好ましくは上記の式ＩＩＩ〜Ｘのうちの１つを有する繰り返し単位を５ｍｏｌ％まで、より好ましくは０．１〜２ｍｏｌ％、さらにより好ましくは約０．２〜０．５ｍｏｌ％含有する。
【００６２】
本発明の第２の態様は、本発明の第１の態様に関して定義される材料の作製方法を提供する。
【００６３】
共役ポリマーの好ましい調製方法は、例えばＷＯ００／５３６５６に記載のスズキ重合、及び例えばＴ．Ｙａｍａｍｏｔｏ、「Ｅｌｅｃｔｒｉｃａｌｌｙ Ｃｏｎｄｕｃｔｉｎｇ Ａｎｄ Ｔｈｅｒｍａｌｌｙ Ｓｔａｂｌｅ Π−Ｃｏｎｊｕｇａｔｅｄ Ｐｏｌｙ（ａｒｙｌｅｎｅ）ｓ Ｐｒｅｐａｒｅｄ ｂｙ Ｏｒｇａｎｏｍｅｔａｌｌｉｃ Ｐｒｏｃｅｓｓｅｓ」、Ｐｒｏｇｒｅｓｓ ｉｎ Ｐｏｌｙｍｅｒ Ｓｃｉｅｎｃｅ １９９３年、１７、１１５３〜１２０５頁に記載のヤマモト重合である。これらの重合法はいずれも、金属錯体触媒の金属原子がアリール基とモノマーの脱離基との間に挿入される「金属挿入」によって作用する。ヤマモト重合の場合、ニッケル錯体触媒を使用する；スズキ重合の場合、パラジウム錯体触媒を使用する。
【００６４】
例えば、ヤマモト重合による直鎖ポリマーの合成では、２つの反応性ハロゲン基を有するモノマーを使用する。同様に、スズキ重合の方法によれば、少なくとも１つの反応性基はボロン酸又はボロン酸エステルなどのホウ素誘導体基であり、他方の反応性基はハロゲンである。好ましいハロゲンは、塩素、臭素、及びヨウ素であり、最も好ましくは臭素である。
【００６５】
したがって、本出願の全体を通して例示されるような、アリール基を含む繰り返し単位及び末端基は、適切な脱離基を保有するモノマーから得ることができることが理解されるであろう。
【００６６】
スズキ重合は、位置規則的な（regioregular）、ブロック、及びランダムコポリマーを調製するのに使用してもよい。特に、ホモポリマー又はランダムコポリマーは、１つの反応性基がハロゲンであり他方の反応性基がホウ素誘導体基である場合に調製することができる。あるいは、ブロック又は位置規則的な（特にＡＢ）のコポリマーは、第１のモノマーの両方の反応性基がホウ素であり、第２のモノマーの両方の反応性基がハロゲンである場合に調製することができる。
【００６７】
ハロゲン化物の代替として、金属挿入に関与することができる他の脱離基としては、トシラート、メシラート、及びトリフラートを含む基が挙げられる。
【００６８】
このように第２の態様は、それぞれが少なくとも２つの反応性基を有するモノマーを重合させるスズキ重合又はヤマモト重合を用いて、本発明の第１の態様に関して定義されるような材料の作製方法を提供する。好ましくは、反応性基はボロン酸又はボロン酸エステルなどのホウ素誘導体基、ハロゲン、トシラート、メシラート、及びトリフラートから選択される。
【００６９】
本発明の第３の態様は、本発明の第１の態様に関して定義されるような材料を含有する有機発光デバイス（ＯＬＥＤ）を提供する。典型的には、前記材料は単独で又は１つ若しくは複数の他の材料と組み合わされてデバイスの層中に含まれる。
【００７０】
図１を参照すると、本発明の第３の態様によるＯＬＥＤの構造は、典型的には透明のガラス又はプラスチック基板１、アノード２、及びカソード４を含む。第１の態様に関して定義されるような発光材料を含むエレクトロルミネッセンス層３は、アノード２とカソード４の間に設けられる。
【００７１】
実際のデバイスにおいて、光が吸収されるようにするため（光応答性デバイスの場合）、又は発光するようにするため（ＯＬＥＤの場合）、少なくとも１つの電極は半透明である。アノードが透明である場合、これは典型的には酸化インジウムスズを含む。
【００７２】
電荷輸送層、電荷注入層、又は電荷ブロック層などのようなさらなる層が、アノード２とカソード３との間に置かれる。
【００７３】
特に、導電性の正孔注入層を設けることが望ましく、この層は導電性の有機又は無機材料から形成してもよく、アノード２とエレクトロルミネッセンス層３との間に設けられてアノードから半導体ポリマーの層（１つ又は複数）への正孔注入を補助する。ドープされる有機の正孔注入材料の例としては、ドープされたポリ（エチレンジオキシチオフェン）（ＰＥＤＴ）、特に、ポリスチレンスルホナート（ＰＳＳ）（ＥＰ０９０１１７６及びＥＰ０９４７１２３に開示される）、ポリアクリル酸、又はフッ素化スルホン酸（例えばＮａｆｉｏｎ（登録商標））などの電荷平衡性ポリ酸；ポリアニリン（ＵＳ ５７２３８７３及びＵＳ５７９８１７０に開示される）；およびポリ（チエノチオフェン）をドープしたＰＥＤＴが挙げられる。導電性無機材料の例としては、Ｊｏｕｒｎａｌ ｏｆ Ｐｈｙｓｉｃｓ Ｄ：Ａｐｐｌｉｅｄ Ｐｈｙｓｉｃｓ（１９９６年）、２９（１１）、２７５０〜２７５３頁に開示されるような、ＶＯｘ、ＭｏＯｘ、及びＲｕＯｘなどの遷移金属酸化物が挙げられる。
【００７４】
アノード２とエレクトロルミネッセンス層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、より好ましくはおよそ４．８〜５．５ｅＶのＨＯＭＯ準位を有する。ＨＯＭＯ準位は例えばサイクリックボルタンメトリーによって測定してもよい。
【００７５】
エレクトロルミネッセンス層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、好ましくはおよそ３〜３．５ｅＶのＬＵＭＯ準位を有する。
【００７６】
エレクトロルミネッセンス層３は発光材料のみから成るか、又は１つ又は複数のさらなる材料と組み合わせて発光材料を含んでいてもよい。特に、例えばＷＯ９９／４８１６０に開示されるように、発光材料は正孔及び／又は電子輸送材料と混合されるか、又は半導体のホストマトリックス中に発光性ドーパントを含んでいてもよい。あるいは、発光材料は電荷輸送材料及び／又はホスト材料に共有結合させてもよい。
【００７７】
カソード４は、エレクトロルミネッセンス層への電子の注入を可能にする仕事関数を有する材料から選択される。カソードとエレクトロルミネッセンス材料との間の不利な相互作用の可能性など、他の要因がカソードの選択に影響する。カソードはアルミニウムの層などの単一材料から成っていてもよい。あるいはカソードは、複数の金属、例えばＷＯ９８／１０６２１で開示されるようなカルシウム及びアルミニウムなどの低仕事関数の材料及び高仕事関数の材料の二層；ＷＯ９８／５７３８１、Ａｐｐｌ．Ｐｈｙｓ．Ｌｅｔｔ．２００２年、８１（４）、６３４頁、及びＷＯ０２／８４７５９で開示される元素バリウム；又は電子注入を補助するための金属化合物の薄膜、特にアルカリ金属又はアルカリ土類金属の酸化物又はフッ化物、例えばＷＯ００／４８２５８で開示されるようなフッ化リチウム；Ａｐｐｌ．Ｐｈｙｓ．Ｌｅｔｔ．２００１年、７９（５）、２００１頁で開示されるようなフッ化バリウム；及び酸化バリウムを含んでいてもよい。デバイスへの電子の効率的な注入を実現するために、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頁、１９７７年において見いだすことができる。
【００７８】
カソードは不透明又は透明であってもよい。透明のカソードは特にアクティブマトリックスデバイスにおいて有利であるが、なぜならそのようなデバイス中の透明アノードを通した発光は、発光ピクセルの下に位置する駆動回路によって少なくとも一部が妨げられるからである。透明のカソードは、透明であるのに十分な薄さである電子注入材料の層を含む。典型的には、この層の横方向の導電率はその薄さの結果として低くなる。この場合、電子注入材料の層は、より厚い酸化インジウムスズなどの透明導電性材料の層と組み合わせて使用される。
【００７９】
透明カソードのデバイスは透明アノードを有する必要がない（当然ながら、完全に透明なデバイスを望まない限り）ので、ボトムエミッションデバイスに使用される透明アノードを、アルミニウムの層などの反射性材料の層で置き換えるか又は補ってもよいことが理解されるであろう。透明カソードデバイスの例は、例えばＧＢ２３４８３１６で開示されている。
【００８０】
光学デバイスは水分及び酸素の影響を受けやすい傾向がある。したがって、水分及び酸素がデバイス中に侵入するのを防ぐために、基板は良好なバリア特性を有するのが好ましい。基板は一般にはガラスであるが、特にデバイスの可撓性が望まれる場合には、別の基板を使用してもよい。例えば、基板は、プラスチックとバリア層が交互になっている基板を開示しているＵＳ６２６８６９５におけるようなプラスチック、又はＥＰ０９４９８５０で開示されるような薄いガラスとプラスチックの積層体を含んでいてもよい。
【００８１】
水分及び酸素の侵入を防ぐために、デバイスは封止材（図示せず）で封止されるのが好ましい。適切な封止材としては、ガラスのシート例えばＷＯ０１／８１６４９で開示されるようなポリマーと誘電体を交互に積み重ねたものなどの、適切なバリア特性を有するフィルム、又は例えばＷＯ０１／１９１４２で開示されるような気密性容器が挙げられる。基板又は封止材を透過し得るいかなる大気中の水分及び／又は酸素も吸収するためのゲッター材料を、基板と封止材との間に配置してもよい。
【００８２】
図１の実施態様は、まず基板上にアノードを形成し、続いてエレクトロルミネッセンス層及びカソードを堆積させることによって形成されるデバイスを例示しているが、本発明のデバイスは、まず基板上にカソードを形成し、続いてエレクトロルミネッセンス層及びアノードを堆積させることによっても形成できることが理解されるであろう。
【００８３】
本発明の第４の態様は、第３の態様に関して定義されるようなＯＬＥＤの作製方法を提供する。好ましくは、第１の態様に関して定義されるような発光材料を、（任意に１つ又は複数のさらなる材料と組み合わせて）溶液処理によって溶液から堆積させてＯＬＥＤの層を形成する。
【００８４】
ポリアリーレン（特にポリフルオレン）に適した溶媒としては、トルエン及びキシレンなどのモノ又はポリアルキルベンゼンが挙げられる。特に好ましい溶液堆積法は、スピンコーティング及びインクジェット印刷である。
【００８５】
スピンコーティングは、エレクトロルミネッセンス材料のパターニングが不要であるデバイス、例えば照明用途又は単純なモノクロのセグメントディスプレイに特に適している。
【００８６】
インクジェット印刷は、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。ＯＬＥＤのインクジェット印刷は、例えばＥＰ０８８０３０３に記載されている。
【００８７】
他の溶液堆積法としては、ディップコーティング、ロール印刷、及びスクリーン印刷が挙げられる。
【００８８】
多層のＯＬＥＤを溶液処理によって形成する場合、当業者は、例えば次の層を堆積させる前に１つの層を架橋させることによって、又はこれらの層の第１の層を形成する材料が第２の層の堆積に使用される溶媒に不溶であるように隣接する層の材料を選択することによって、隣接する層が混ざるのを防ぐ方法を知っている。
【００８９】
本発明の第５の態様は、本発明の第３の態様に関して定義されるようなデバイスを含むフルカラーディスプレイなどの光源を提供する。
【００９０】
第５の態様によれば、エレクトロルミネッセンス層３はパターン形成してもパターン形成しなくてもよい。パターン形成していない層を含むデバイスは、例えば照明光源として使用してもよい。白色発光デバイスは特にこの目的に適している。パターン形成された層を含むデバイスは、例えばアクティブマトリックスディスプレイ又はパッシブマトリックスディスプレイであってもよい。アクティブマトリックスディスプレイの場合、パターン形成したエレクトロルミネッセンス層を、典型的にはパターン形成したアノード層及びパターン形成していないカソードと組み合わせて使用する。パッシブマトリックスディスプレイの場合、アノード層はアノード材料の平行なストライプで形成され、エレクトロルミネッセンス材料及びカソード材料の平行なストライプがアノード材料と垂直に配置され、エレクトロルミネッセンス材料及びカソード材料のストライプは、典型的にはフォトリソグラフィーにより形成される絶縁性材料（「カソードセパレーター」）のストライプによって分離されている。
【００９１】
ここで添付の図を参照して本発明をさらに詳細に説明することにする。
【００９２】
図１は、ＯＬＥＤの基本構造を示す。
【００９３】
第３の態様によるデバイスに関して、共役ポリマーについての以下の全般的なコメントを述べることができる。
【００９４】
エレクトロルミネッセンス及び／又は電荷輸送ポリマーとしては、ポリ（p-フェニレンビニレン）及びポリアリーレンなどのポリ（アリーレンビニレン）が挙げられる。
【００９５】
ポリマーは好ましくは、例えばＡｄｖ．Ｍａｔｅｒ．２０００年、１２（２３）、１７３７〜１７５０頁及びその参考文献で開示されるようなアリーレン繰り返し単位から選択される第１の繰り返し単位を含む。例示的な第１の繰り返し単位としては：Ｊ．Ａｐｐｌ．Ｐｈｙｓ．１９９６年、７９、９３４頁で開示されるような１，４−フェニレン繰り返し単位；ＥＰ０８４２２０８で開示されるようなフルオレン繰り返し単位；例えばＭａｃｒｏｍｏｌｅｃｕｌｅｓ、２０００年、３３（６）、２０１６〜２０２０頁で開示されるようなインデノフルオレン繰り返し単位；及び例えばＥＰ０７０７０２０で開示されるようなスピロフルオレン繰り返し単位が挙げられる。これらの繰り返し単位の各々は任意に置換されている。置換基の例としては、Ｃ1〜20アルキル又はアルコキシなどの可溶化基；フッ素、ニトロ、又はシアノなどの電子吸引基；及びポリマーのガラス転移温度（Ｔｇ）を上昇させるための置換基が挙げられる。
【００９６】
特に好ましいポリマーは、任意に置換されている、２，７位で連結されたフルオレンを含み、最も好ましくは式６の繰り返し単位：
【００９７】
【化１４】
を含み、式中、Ｒ1及びＲ2は独立に、水素、又は任意に置換されているアルキル、アルコキシ、アリール、アリールアルキル、ヘテロアリール、及びヘテロアリールアルキルから選択される。より好ましくは、Ｒ1及びＲ2のうち少なくとも１つは、任意に置換されているＣ4〜Ｃ20アルキル又はアリール基を含む。
【００９８】
ポリマーは、それがデバイスのどの層に使用されるかに応じて、及び共繰り返し単位の性質に応じて、正孔輸送、電子輸送、及び発光のうち１つ又は複数の機能を提供しうる。
【００９９】
特に：
− フルオレン繰り返し単位のホモポリマー（９，９−ジアルキルフルオレン−２，７−ジイルのホモポリマーなど）を、電子輸送を提供するために利用してもよい。
− トリアリールアミン繰り返し単位、特に繰り返し単位７：
【０１００】
【化１５】
を含むコポリマーであって、式中、Ａｒ1及びＡｒ2は任意に置換されているアリール基又はヘテロアリール基であり、ｎは１以上、好ましくは１又は２であり、ＲはＨ又は置換基、好ましくは置換基である。Ｒは好ましくはアルキル又はアリール又はヘテロアリール、最も好ましくはアリール又はヘテロアリールである。式１の単位中のアリール基又はヘテロアリール基のいずれも置換されていてもよい。好ましい置換基としてはアルキル基及びアルコキシ基が挙げられる。式１の繰り返し単位中のアリール基又はヘテロアリール基のいずれも、直接結合又は２価の連結原子若しくは連結基によって連結していてもよい。好ましい２価の連結原子及び連結基としては、Ｏ、Ｓ；置換されているＮ；及び置換されているＣが挙げられる。
【０１０１】
式１を満たす特に好ましい単位としては、式８〜１０の単位：
【０１０２】
【化１６】
が挙げられ、式中、Ａｒ1及びＡｒ2は上記で定義される通りであり；Ａｒ3は任意に置換されているアリール又はヘテロアリールである。存在する場合、Ａｒ3に関する好ましい置換基としては、アルキル基及びアルコキシ基が挙げられる。
【０１０３】
このタイプの特に好ましい正孔輸送ポリマーは、第１の繰り返し単位及びトリアリールアミン繰り返し単位のコポリマーである。
【０１０４】
エレクトロルミネッセンスコポリマーは、エレクトロルミネッセンス領域と、例えばＷＯ００／５５９２７及びＵＳ６３５３０８３で開示されるような正孔輸送領域及び電子輸送領域のうち少なくとも１つを含んでいてもよい。正孔輸送領域及び電子輸送領域のうちの１つのみが提供される場合、エレクトロルミネッセンス領域は正孔輸送機能性及び電子輸送機能性の他方も提供してもよい。あるいは、エレクトロルミネッセンスポリマーを正孔輸送材料及び／又は電子輸送材料と混合してもよい。正孔輸送繰り返し単位、電子輸送繰り返し単位、及び発光性繰り返し単位のうち１つ又は複数を含むポリマーは、ポリマー主鎖又はポリマー側鎖において前記単位を提供してもよい。
【０１０５】
そのようなポリマー中の異なる領域は、ＵＳ６３５３０８３によるようにポリマー骨格に沿って、又はＷＯ０１／６２８６９によるようにポリマー骨格からのペンダント基として提供されてもよい。
【０１０６】
本発明の青色発光性ペリレンポリマーをリン光発光体のホスト材料として使用してもよく、この場合、ポリマー／リン光発光体組成物の発光は、リン光材料の発光色にシフトするであろう。
【０１０７】
好ましいリン光発光体としては、任意に置換されている式（２６）の錯体：
ＭＬ1qＬ2rＬ3s
２６
を含む金属錯体が挙げられ、式中、Ｍは金属であり；Ｌ1、Ｌ2、及びＬ3の各々は配位基であり；ｑは整数であり；ｒ及びｓはそれぞれ独立に０又は整数であり；（ａ．ｑ）＋（ｂ．ｒ）＋（ｃ．ｓ）の和はＭにおいて利用可能な配位部位の数に等しく、ここでａはＬ1における配位部位の数であり、ｂはＬ2における配位部位の数であり、ｃはＬ3における配位部位の数である。
【０１０８】
重元素Ｍは強いスピン軌道結合を誘発して迅速な項間交差と三重項状態又はより高い状態からの発光（リン光）とを可能にする。好適な重金属Ｍとしては：
− ランタニド金属、例えばセリウム、サマリウム、ユウロピウム、テルビウム、ジスプロシウム、ツリウム、エルビウム、及びネオジムなど；及び
− ｄブロック金属、特に２列（row）及び３列のもの、すなわち元素番号３９〜４８及び７２〜８０、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、及び金
が挙げられる。
【０１０９】
ｆブロック金属に適した配位基としては、カルボン酸、１，３−ジケトナート、ヒドロキシカルボン酸、アシルフェノール及びイミノアシル基を含めたシッフ塩基などの、酸素又は窒素供与系が挙げられる。公知のように、発光性のランタニド金属錯体は、金属イオンの第一励起状態よりも高い三重項励起エネルギー準位を有する増感基（複数可）を必要とする。発光は金属のｆ−ｆ遷移に由来するため、発光色は金属の選択によって決まる。シャープな発光は一般に狭く、ディスプレイ用途に有用な純色発光をもたらす。
【０１１０】
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、ポルフィリン又は式２７の二座配位のリガンド：
【０１１１】
【化１７】
などの炭素又は窒素ドナーと共に有機金属錯体を形成する。式中、Ａｒ4及びＡｒ5は同一であるか又は異なっていてもよく、任意に置換されているアリール又はヘテロアリールから独立に選択され；Ｘ1及びＹ1は同一であるか又は異なっていてもよく、炭素又は窒素から独立に選択され；Ａｒ4及びＡｒ5は互いに縮合していてもよい。Ｘ1が炭素でありＹ1が窒素である場合のリガンドが特に好ましい。
【０１１２】
二座配位のリガンドの例を以下に例示する：
【０１１３】
【化１８】
【０１１４】
Ａｒ4及びＡｒ5の各々は１つ又は複数の置換基を有していてもよい。これらの置換基の２つ以上が連結して環（例えば芳香族環）を形成してもよい。特に好ましい置換基としては、ＷＯ０２／４５４６６、ＷＯ０２／４４１８９、ＵＳ２００２−１１７６６２、及びＵＳ２００２−１８２４４１で開示されるような、錯体の発光をブルーシフトさせるのに用いることができるフッ素又はトリフルオロメチル；ＪＰ２００２−３２４６７９で開示されるようなアルキル基又はアルコキシ基；ＷＯ０２／８１４４８で開示されるような、発光材料として使用すると錯体への正孔輸送を補助するのに用いることができる、カルバゾール；ＷＯ０２／６８４３５及びＥＰ１２４５６５９で開示されるような、さらなる基を結合させるためにリガンドを官能化させる働きをすることができる、臭素、塩素、又はヨウ素；並びに、ＷＯ０２／６６５５２で開示されるような、金属錯体の溶液処理性を得る又は高めるために使用することができるデンドロンが挙げられる。
【０１１５】
発光性デンドリマーは典型的には、１つ又は複数のデンドロンに結合している発光性のコアを含み、各デンドロンは分岐点及び２つ以上の樹枝状分岐を含む。好ましくは、デンドロンは少なくとも部分的に共役しており、コア及び樹枝状分岐のうち少なくとも１つがアリール又はヘテロアリール基を含む。好ましい一実施形態において、分岐基は含む。
【０１１６】
ｄブロック元素と共に使用するのに適した他のリガンドとしては、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及びピリジン（これらの各々は置換されていてもよい）が挙げられる。
【０１１７】
主族金属錯体は、リガンドベースの発光又は電荷移動発光を示す。これらの錯体において、発光色はリガンドおよび金属の選択によって決まる。
【０１１８】
ホスト材料及び金属錯体は、物理的な混合物の形態で組み合わせてもよい。あるいは、金属錯体を化学的にホスト材料に結合させてもよい。ポリマー性ホストの場合、例えばＥＰ１２４５６５９、ＷＯ０２／３１８９６、ＷＯ０３／１８６５３、及びＷＯ０３／２２９０８で開示されるように、金属錯体を、ポリマー骨格へ結合する置換基として化学的に結合させるか、ポリマー骨格中に繰り返し単位として組み込ませるか、又はポリマーの末端基として提供してもよい。
【０１１９】
幅広い範囲の蛍光性低分子量金属錯体もまた公知であり、有機発光デバイスにおいて実証されている［例えば、Ｍａｃｒｏｍｏｌ．Ｓｙｍ．１２５（１９９７年）１〜４８頁、ＵＳ−Ａ５，１５０，００６、ＵＳ−Ａ６，０８３，６３４、及びＵＳ−Ａ５，４３２，０１４を参照のこと］。さらに、ペリレン繰り返し単位又は末端基（複数可）を含むポリマーを、そのような発光体におけるホスト材料として使用してもよい。２価又は３価の金属に適したリガンドとしては：オキシノイド、例えば酸素−窒素又は酸素−酸素供与性原子を有するもの、一般には置換酸素原子を有する環窒素原子、又は置換酸素原子を有する置換窒素原子又は酸素原子、例えば８−ヒドロキシキノラート及びヒドロキシキノキサリノール−１０−ヒドロキシベンゾ（ｈ）キノリナト（ＩＩ）、ベンゾアゾール（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、及びカルボン酸（例えばサリチラトアミノカルボキシラート（salicylato amino carboxylates）及びカルボン酸エステルなど）が挙げられる。任意選択の置換基としては、（ヘテロ）芳香族環上のハロゲン、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、又はヘテロアリールが挙げられ、これらは発光色を改変し得る。
【実施例１】
【０１２０】
下記のスキームに従って、可溶性の低分子青色発光性ペリレンを調製した：
【０１２１】
【化１９】
【実施例２】
【０１２２】
下記のスキームに従って、可溶性の低分子青色発光性ペリレンを調製した：
【０１２３】
【化２０】
【実施例３】
【０１２４】
下記のスキームに従って、主鎖のペリレン繰り返し単位を形成するためのモノマーを調製した：
【０１２５】
【化２１】
【実施例４】
【０１２６】
下記のスキームに従って、ポリマーのエンドキャップ基を形成するためのエンドキャップ反応性材料を調製した：
【０１２７】
【化２２】
【実施例５】
【０１２８】
下記に述べる方法に従って、ペンダントペリレン基を含むモノマーを調製した：
【０１２９】
【化２３】
【化２４】
【０１３０】
ポリマー例１
ＷＯ００／５３６５６のスズキ法に従って、式６のフルオレン単位（０．９４当量）、ＵＳ２００５／２０９４２２の実施例Ｐ１に記載のタイプの、式７のアミン繰り返し単位（０．０６当量）、及び実施例３のモノマーから得られる主鎖のペリレン繰り返し単位（０．００２５当量）を反応させてＭｒ ９２５，０００及びＭｐ ８８４，０００を有するポリマーを生成させることにより、ポリマーを調製した。
【０１３１】
ポリマー例２
ＷＯ００／５３６５６のスズキ法に従って、式６のフルオレン単位（０．９４当量）、ＵＳ２００５／２０９４２２の実施例Ｐ１に記載のタイプの、式７のアミン繰り返し単位（０．０６当量）、及び実施例５のモノマーから得られる側鎖のペリレン繰り返し単位（０．００２５当量）を反応させてＭｒ １，０８７，０００及びＭｐ ９９７，０００を有するポリマーを生成させることにより、ポリマーを調製した。
【０１３２】
ポリマー例３
ＷＯ００／５３６６のスズキ法に従って、式６のフルオレン単位（０．９４当量）、ＵＳ２００５／２０９４２２の実施例Ｐ１に記載のタイプの、式７のアミン繰り返し単位（０．０６当量）、及び実施例４の材料から得られるエンドキャップ基を反応させてＭｒ ５２０，０００及びＭｐ ４４３，０００を有するポリマーを生成させることにより、ポリマーを調製した。
【０１３３】
組成物例１
ＷＯ００／５３６６のスズキ法に従って、式６のフルオレン単位（０．９４当量）及び式７のアミン繰り返し単位（０．０６当量）を反応させてＭｒ １，２８０，０００及びＭｐ １，１００，００，を有するポリマーを生成させることにより、ポリマーを調製した。これを実施例１のペリレン化合物と混合した。
【０１３４】
組成物例２
実施例１の化合物の代わりに実施例２の化合物を使用したことを除いて、組成物例１の通りに組成物を調製した。
【０１３５】
比較のために、ポリマー例１に対応するポリマーを調製した。ただし、青色発光性単位を、ペリレン繰り返し単位の代わりに式７のアミンによって得た。
【０１３６】
【表１】
【０１３７】
結論
結果から、比較ポリマーと比較して、本発明による材料でＴ９０が向上していることが理解できる。Ｔ７０も、１つの事例以外はすべて向上している。したがって減衰曲線は初期の段階でより平坦である。このことは差違のある劣化に関して有益であるが、これは結果として、フルカラーデバイスにおいて青色の輝度が赤及び緑と比較して必要なレベルであるように青色の駆動条件を調整する必要性が低いからである。
【０１３８】
理論に拘束されることを望まないが、正孔も輸送しない発光体（この場合ペリレン）の利用は、ポリマーの安定性を向上させ得ると考えられる。比較ポリマーの場合、アミン発光体は正孔も輸送する。
【特許請求の範囲】
【請求項１】
共役ポリマー及び青色発光性ペリレンを含む発光材料であって、ペリレンが２、５、８、及び１１位のうち１つ又は複数で置換されている、発光材料。
【請求項２】
共役ポリマーが電子輸送繰り返し単位及び／又は正孔輸送繰り返し単位を含む、請求項１に記載の発光材料。
【請求項３】
青色発光性ペリレンが側鎖として共役ポリマーの主鎖に共有結合しており、ペリレンが２、５、８、又は１１位で共有結合している、請求項１または２に記載の発光材料。
【請求項４】
青色発光性ペリレンが式Ｉ：
【化１】
を有する構造単位を含む、請求項３に記載の発光材料。
【請求項５】
青色発光性ペリレンが式ＩＩ：
【化２】
を有する構造単位を含み、式中、Ｒ1’、Ｒ2’、及びＲ3’はそれぞれ独立に任意の置換基を表す、請求項４に記載の発光材料。
【請求項６】
ペリレンがスペーサー基を介して共役ポリマーの骨格に結合している、請求項３から５のいずれか一項に記載の発光材料。
【請求項７】
スペーサー基がフェニルである、請求項６に記載の発光材料。
【請求項８】
スペーサー基がアルキルである、請求項７に記載の発光材料。
【請求項９】
共役ポリマーの骨格が式ＩＶ：
【化３】
を有する繰り返し単位を含み、式中、Ｒ1は水素、又は任意に置換されているアルキル、アルコキシ、アリール、アリールアルキル、ヘテロアリール、又はヘテロアリールアルキルを表し；Ｒ5’はスペーサー基であり；ＰＡＨはペリレンを表す、請求項１から８のいずれか一項に記載の発光材料。
【請求項１０】
式ＩＶを有する繰り返し単位が、式Ｖ〜ＶＩＩＩ：
【化４】
から選択され、式中、Ｒ1’、Ｒ2’、及びＲ3’はそれぞれ独立に任意の置換基を表し；Ｒ1は水素、又は任意に置換されているアルキル、アルコキシ、アリール、アリールアルキル、ヘテロアリール、又はヘテロアリールアルキルを表し；Ｒ5’はスペーサー基であり；ｎは１〜１０の整数である、請求項９に記載の発光材料。
【請求項１１】
共役ポリマーが、式ＩＶ〜ＶＩＩＩのうちの１つを有する繰り返し単位を５ｍｏｌ％まで含有する、請求項１１又は請求項１０に記載の発光材料。
【請求項１２】
青色発光性ペリレンが共役ポリマーの主鎖において提供される、請求項１又は２に記載の発光材料。
【請求項１３】
青色発光性ペリレンが式ＩＸ：
【化５】
を有する構造単位を含み、式中、Ｒ1’及びＲ2’はそれぞれ独立に任意の置換基を表し、Ｒ5’はスペーサー基である、請求項１２に記載の発光材料。
【請求項１４】
スペーサー基がフェニルである、請求項１３に記載の発光材料。
【請求項１５】
青色発光性ペリレンが共役ポリマーの主鎖の末端基として提供される、請求項１又は２に記載の発光材料。
【請求項１６】
青色発光性ペリレンが式ＸＩ：
【化６】
を有する構造単位を含み、式中、Ｒ1’、Ｒ2’、及びＲ3’はそれぞれ独立に任意の置換基を表し、Ｒ5’はスペーサー基である、請求項１７に記載の発光材料。
【請求項１７】
スペーサー基がフェニルである、請求項１６に記載の発光材料。
【請求項１８】
青色発光性ペリレンが共役ポリマーと混合された別個の分子として提供される、請求項１又は２に記載の発光材料。
【請求項１９】
青色発光性ペリレンが式Ａ：
【化７】
を有する構造単位を含み、式中、Ｒ１’〜Ｒ４’はそれぞれ独立に任意選択の置換基を表す、請求項１８に記載の発光材料。
【請求項２０】
スズキ重合又はヤマモト重合を用い、それによってモノマーが重合され、各モノマーが少なくとも２つの反応性基を有する、請求項１から１８のいずれか一項に記載の発光材料を作製する方法。
【請求項２１】
反応性基が、ボロン酸又はボロン酸エステルなどのホウ素誘導体基、ハロゲン、トシラート、メシラート、及びトリフラートから選択される、請求項２０に記載の方法。
【請求項２２】
アノード、カソード、及び、アノードとカソードの間にある、請求項１から１８のいずれか一項に記載の発光材料を含むエレクトロルミネッセンス層とを含む、有機発光デバイス（ＯＬＥＤ）。
【請求項２３】
アノードからエレクトロルミネッセンス層への正孔注入を補助するための導電性正孔注入層を、アノード及びエレクトロルミネッセンス層の間に含む、請求項２２に記載のＯＬＥＤ。
【請求項２４】
溶液処理によって、請求項１から１８のいずれか一項に記載の発光材料を溶液から堆積させてＯＬＥＤの層を形成するステップを含む、請求項２２又は請求項２３に記載のＯＬＥＤを作製する方法。
【請求項２５】
溶液処理法がスピンコーティング又はインクジェット印刷である、請求項２４に記載の方法。
【請求項２６】
請求項２２又は請求項２３に記載のＯＬＥＤを含む光源。
【請求項２７】
光源がフルカラーディスプレイである、請求項２６に記載の光源。
【請求項２８】
式ＸＩＩＩ：
【化８】
の任意に置換されているモノマーであって、式中、Ｘは重合性脱離基を表し、Ｒ１、Ｒ５’、及びＰＡＨは請求項９又は１０に記載の通りである、モノマー。
【請求項２９】
Ｒ１が任意に置換されているフェニルであり、Ｒ5’が任意に置換されている１，４−フェニレンを表す、請求項２８に記載のモノマー。
【請求項３０】
各Ｘが独立に、ハロゲン、ボロン酸、ボロン酸エステル、スルホン酸及びスルホン酸エステルから成る群から選択される、請求項２８又は２９に記載のモノマー。
【請求項３１】
Ｘが臭素である、請求項３０に記載のモノマー。
【請求項３２】
式ＸＩＶ：
【化９】
の化合物であって、式中、各Ｘ’は独立に、臭素、ボロン酸、又はボロン酸エステルから成る群から選択され；各Ａｒは任意に置換されている芳香族又はヘテロ芳香族基を表し；Ｙは反応性脱離基を表し；ｕは０又は１であり；ｖは０又は１であるが、ただしｕ及びｖのうち少なくとも１つが１である、化合物。
【請求項３３】
各Ａｒが、アルキル、アリール、ヘテロアリール、アルコキシ、アルキルチオ、フッ素、シアノ、アラリキル（ａｒａｌｙｋｙｌ）、ＣＨＯ、及びＣＯ2Ｈ、又はそのエステルから成る群から選択される１つ又は複数の置換基により任意に置換されているフェニレンを表す、式ＸＩＶの化合物。
【請求項３４】
ｕが１であり、ｖが０である、請求項３２又は３３に記載の化合物。
【請求項３５】
Ｘが臭素であり、Ｙがヨウ素又はアジドである、請求項３２から３４のいずれか一項に記載の化合物。
【請求項３６】
Ｙが式の−Ｎ3Ｒ6のアジドであり、Ｒ6がＣ1〜20アルキルである、請求項３５に記載の化合物。
【請求項１】
共役ポリマー及び青色発光性ペリレンを含む発光材料であって、ペリレンが２、５、８、及び１１位のうち１つ又は複数で置換されている、発光材料。
【請求項２】
共役ポリマーが電子輸送繰り返し単位及び／又は正孔輸送繰り返し単位を含む、請求項１に記載の発光材料。
【請求項３】
青色発光性ペリレンが側鎖として共役ポリマーの主鎖に共有結合しており、ペリレンが２、５、８、又は１１位で共有結合している、請求項１または２に記載の発光材料。
【請求項４】
青色発光性ペリレンが式Ｉ：
【化１】
を有する構造単位を含む、請求項３に記載の発光材料。
【請求項５】
青色発光性ペリレンが式ＩＩ：
【化２】
を有する構造単位を含み、式中、Ｒ1’、Ｒ2’、及びＲ3’はそれぞれ独立に任意の置換基を表す、請求項４に記載の発光材料。
【請求項６】
ペリレンがスペーサー基を介して共役ポリマーの骨格に結合している、請求項３から５のいずれか一項に記載の発光材料。
【請求項７】
スペーサー基がフェニルである、請求項６に記載の発光材料。
【請求項８】
スペーサー基がアルキルである、請求項７に記載の発光材料。
【請求項９】
共役ポリマーの骨格が式ＩＶ：
【化３】
を有する繰り返し単位を含み、式中、Ｒ1は水素、又は任意に置換されているアルキル、アルコキシ、アリール、アリールアルキル、ヘテロアリール、又はヘテロアリールアルキルを表し；Ｒ5’はスペーサー基であり；ＰＡＨはペリレンを表す、請求項１から８のいずれか一項に記載の発光材料。
【請求項１０】
式ＩＶを有する繰り返し単位が、式Ｖ〜ＶＩＩＩ：
【化４】
から選択され、式中、Ｒ1’、Ｒ2’、及びＲ3’はそれぞれ独立に任意の置換基を表し；Ｒ1は水素、又は任意に置換されているアルキル、アルコキシ、アリール、アリールアルキル、ヘテロアリール、又はヘテロアリールアルキルを表し；Ｒ5’はスペーサー基であり；ｎは１〜１０の整数である、請求項９に記載の発光材料。
【請求項１１】
共役ポリマーが、式ＩＶ〜ＶＩＩＩのうちの１つを有する繰り返し単位を５ｍｏｌ％まで含有する、請求項１１又は請求項１０に記載の発光材料。
【請求項１２】
青色発光性ペリレンが共役ポリマーの主鎖において提供される、請求項１又は２に記載の発光材料。
【請求項１３】
青色発光性ペリレンが式ＩＸ：
【化５】
を有する構造単位を含み、式中、Ｒ1’及びＲ2’はそれぞれ独立に任意の置換基を表し、Ｒ5’はスペーサー基である、請求項１２に記載の発光材料。
【請求項１４】
スペーサー基がフェニルである、請求項１３に記載の発光材料。
【請求項１５】
青色発光性ペリレンが共役ポリマーの主鎖の末端基として提供される、請求項１又は２に記載の発光材料。
【請求項１６】
青色発光性ペリレンが式ＸＩ：
【化６】
を有する構造単位を含み、式中、Ｒ1’、Ｒ2’、及びＲ3’はそれぞれ独立に任意の置換基を表し、Ｒ5’はスペーサー基である、請求項１７に記載の発光材料。
【請求項１７】
スペーサー基がフェニルである、請求項１６に記載の発光材料。
【請求項１８】
青色発光性ペリレンが共役ポリマーと混合された別個の分子として提供される、請求項１又は２に記載の発光材料。
【請求項１９】
青色発光性ペリレンが式Ａ：
【化７】
を有する構造単位を含み、式中、Ｒ１’〜Ｒ４’はそれぞれ独立に任意選択の置換基を表す、請求項１８に記載の発光材料。
【請求項２０】
スズキ重合又はヤマモト重合を用い、それによってモノマーが重合され、各モノマーが少なくとも２つの反応性基を有する、請求項１から１８のいずれか一項に記載の発光材料を作製する方法。
【請求項２１】
反応性基が、ボロン酸又はボロン酸エステルなどのホウ素誘導体基、ハロゲン、トシラート、メシラート、及びトリフラートから選択される、請求項２０に記載の方法。
【請求項２２】
アノード、カソード、及び、アノードとカソードの間にある、請求項１から１８のいずれか一項に記載の発光材料を含むエレクトロルミネッセンス層とを含む、有機発光デバイス（ＯＬＥＤ）。
【請求項２３】
アノードからエレクトロルミネッセンス層への正孔注入を補助するための導電性正孔注入層を、アノード及びエレクトロルミネッセンス層の間に含む、請求項２２に記載のＯＬＥＤ。
【請求項２４】
溶液処理によって、請求項１から１８のいずれか一項に記載の発光材料を溶液から堆積させてＯＬＥＤの層を形成するステップを含む、請求項２２又は請求項２３に記載のＯＬＥＤを作製する方法。
【請求項２５】
溶液処理法がスピンコーティング又はインクジェット印刷である、請求項２４に記載の方法。
【請求項２６】
請求項２２又は請求項２３に記載のＯＬＥＤを含む光源。
【請求項２７】
光源がフルカラーディスプレイである、請求項２６に記載の光源。
【請求項２８】
式ＸＩＩＩ：
【化８】
の任意に置換されているモノマーであって、式中、Ｘは重合性脱離基を表し、Ｒ１、Ｒ５’、及びＰＡＨは請求項９又は１０に記載の通りである、モノマー。
【請求項２９】
Ｒ１が任意に置換されているフェニルであり、Ｒ5’が任意に置換されている１，４−フェニレンを表す、請求項２８に記載のモノマー。
【請求項３０】
各Ｘが独立に、ハロゲン、ボロン酸、ボロン酸エステル、スルホン酸及びスルホン酸エステルから成る群から選択される、請求項２８又は２９に記載のモノマー。
【請求項３１】
Ｘが臭素である、請求項３０に記載のモノマー。
【請求項３２】
式ＸＩＶ：
【化９】
の化合物であって、式中、各Ｘ’は独立に、臭素、ボロン酸、又はボロン酸エステルから成る群から選択され；各Ａｒは任意に置換されている芳香族又はヘテロ芳香族基を表し；Ｙは反応性脱離基を表し；ｕは０又は１であり；ｖは０又は１であるが、ただしｕ及びｖのうち少なくとも１つが１である、化合物。
【請求項３３】
各Ａｒが、アルキル、アリール、ヘテロアリール、アルコキシ、アルキルチオ、フッ素、シアノ、アラリキル（ａｒａｌｙｋｙｌ）、ＣＨＯ、及びＣＯ2Ｈ、又はそのエステルから成る群から選択される１つ又は複数の置換基により任意に置換されているフェニレンを表す、式ＸＩＶの化合物。
【請求項３４】
ｕが１であり、ｖが０である、請求項３２又は３３に記載の化合物。
【請求項３５】
Ｘが臭素であり、Ｙがヨウ素又はアジドである、請求項３２から３４のいずれか一項に記載の化合物。
【請求項３６】
Ｙが式の−Ｎ3Ｒ6のアジドであり、Ｒ6がＣ1〜20アルキルである、請求項３５に記載の化合物。
【図１】
【公表番号】特表２０１１−５２９９７６（Ｐ２０１１−５２９９７６Ａ）
【公表日】平成２３年１２月１５日（２０１１．１２．１５）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１１−５２０５８４（Ｐ２０１１−５２０５８４）
【出願日】平成２１年７月３０日（２００９．７．３０）
【国際出願番号】ＰＣＴ／ＧＢ２００９／００１８７４
【国際公開番号】ＷＯ２０１０／０１３００６
【国際公開日】平成２２年２月４日（２０１０．２．４）
【出願人】（５９７０６３０４８）ケンブリッジ ディスプレイ テクノロジー リミテッド (152)
【出願人】（０００００２０９３）住友化学株式会社 (8,981)
【出願人】（５０６０６１６６８）サメイション株式会社 (51)
【Ｆターム（参考）】
【公表日】平成２３年１２月１５日（２０１１．１２．１５）
【国際特許分類】
【出願日】平成２１年７月３０日（２００９．７．３０）
【国際出願番号】ＰＣＴ／ＧＢ２００９／００１８７４
【国際公開番号】ＷＯ２０１０／０１３００６
【国際公開日】平成２２年２月４日（２０１０．２．４）
【出願人】（５９７０６３０４８）ケンブリッジ ディスプレイ テクノロジー リミテッド (152)
【出願人】（０００００２０９３）住友化学株式会社 (8,981)
【出願人】（５０６０６１６６８）サメイション株式会社 (51)
【Ｆターム（参考）】
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