有机电场发光元件用聚合物及有机电场发光元件制造技术

本发明专利技术提供一种具有高的发光效率、且也可应用于湿式工艺的有机电场发光元件用聚合物。所述有机电场发光元件用聚合物的特征在于：于在基板上层叠阳极、有机层以及阴极而成的有机电场发光元件中，用于所述有机层的至少一层中，且包含具有热活化延迟荧光特性(TADF特性)的下述通式(1)所表示的聚亚苯主链的聚合物。(x为亚苯基或连结亚苯基，L为单键、芳香族烃基、或芳香族杂环基，A为芳香族烃基、芳香族杂环基、或连结芳香族基，且满足S1(A)

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】有机电场发光元件用聚合物及有机电场发光元件


[0001]本专利技术涉及一种有机电场发光元件用聚合物、及有机电场发光元件(以下，称为有机电致发光(Electroluminescence，EL)元件)，详细而言，本专利技术涉及一种使用有具有特定的缩合芳香环结构的聚亚苯(polyphenylene)的有机EL元件用材料。

技术介绍

[0002]有机EL元件除了具有高对比度、高速响应性、低消耗电力等特性方面的特征以外，也具有薄型和/或轻量、柔性等结构和/或设计方面的特征，在显示器或照明等领域中，正急速推进实用化。另一方面，亮度或效率、寿命、成本等方面仍残存有改善的余地，正进行与材料或装置(device)结构相关的各种研究、开发。
[0003]为了最大限度地发挥有机EL元件的特性，需要使自电极产生的空穴与电子无浪费地再结合，为此，通常使用多个功能性薄膜，所述多个功能性薄膜中，将空穴与电子各自的注入层、传输层、阻挡层或电极以外的产生电荷的电荷产生层、以及使通过再结合而生成的激子效率良好地转换为光的发光层等的功能分离。
[0004]制造有机EL元件的功能性薄膜的工艺大致分为以蒸镀法为代表的干式工艺、与以旋涂法或喷墨法为代表的湿式工艺。若对这些工艺进行比较，则湿式工艺中，材料的利用率高，可相对于大面积的基板制膜平坦性高的薄膜，因此，可以说是适合于改善成本和/或生产性。
[0005]在通过湿式工艺对材料进行制膜时，材料有低分子系材料与高分子系材料，在使用低分子系材料的情况下，因伴随低分子化合物的结晶化的偏析或相分离，难以获得均匀、且平坦的膜。此外，为了继续进行层叠制膜，在制膜后需要利用热或光进行交联反应而进行不溶解化，但在使低分子材料交联的情况下，存在特性因材料的收缩而变化的课题。另一方面，在使用高分子系材料的情况下，材料的结晶化得到抑制，可提高膜的均匀性，但难以保证材料的溶解性，另外，使用有乙烯基或环氧基等的高分子系材料与低分子材料相比，存在特性容易降低的课题，要求进一步的改良。
[0006]作为用于解决所述课题的尝试，报告有：组入有作为低分子系材料而显示出高的特性的咔唑结构的高分子材料及使用其的发光元件。例如，在专利文献1中，公开有一种将咔唑结构作为主链的聚合物。另外，在专利文献2、非专利文献1中，公开有一种在侧链具有咔唑结构的聚合物，但元件的效率、耐久性等特性均不充分，要求进一步的改善。
[0007]另一方面，为了改善有机EL元件的发光效率，正推进与新的发光方式相关的研究和/或开发。在专利文献3中，公开有一种有机EL元件，其通过利用作为延迟荧光的机制之一的三重态
‑
三重态融合(Triplet
‑
Triplet Fusion，TTF)，而较荧光发光型而言提高内部量子效率。然而，与磷光发光型的有机EL元件相比，效率低，因此要求进一步改良效率。
[0008]在专利文献4中，公开有一种利用热活化延迟荧光(Thermally Activated Delayed Fluorescence，TADF)机构的有机EL元件。TADF机构为利用如下现象者：在最低激发单重态能级与最低激发三重态能级的能量差小的材料中，产生激发能量自三重态能级向
单重态能级转移的逆系间跨越(inverse intersystem crossing)；认为理论上将内部量子效率提高至100％。利用TADF机构的发光材料可期待高的发光效率，但文献中记载的化合物均为低分子，难以进行层叠制膜等，就所述方面而言，作为应用于湿式工艺的材料并不充分。
[0009]现有技术文献
[0010]专利文献
[0011]专利文献1：WO2013/057908A
[0012]专利文献2：日本专利特开2004
‑
18787号公报
[0013]专利文献3：WO2010/134350A
[0014]专利文献4：WO2011/070963A
[0015]非专利文献
[0016]非专利文献1：《应用物理快报(Appl.Phys.Lett.)》59，2760(1991)

技术实现思路

[0017]本专利技术是鉴于所述课题而成，目的在于提供一种具有高发光效率、高耐久性、也可应用于湿式工艺的有机电场发光元件用聚合物。另外，本专利技术的目的在于提供一种照明装置、图像显示装置、显示装置用的背光等中所使用的使用有所述聚合物的有机电场发光元件。
[0018]本专利技术人等人进行了努力研究，结果发现，在主链中具有聚亚苯结构、且具有包含特定的缩合芳香族杂环的结构的聚合物可应用于制作有机电场发光元件时的湿式工艺中，从而有助于发光元件的效率提高或生产性提高，从而完成了本专利技术。
[0019]本专利技术为一种有机电场发光元件用聚合物，其特征在于：在主链中具有聚亚苯结构，且包含下述通式(1)所表示的结构单元作为重复单元，针对每个重复单元而所述结构单元可相同也可不同，并且所述聚合物的重量平均分子量为500以上且500,000以下。
[0020][化1][0021][0022]通式(1)中，x表示在任意位置进行键结的亚苯基、或亚苯基的2个～6个在任意位置进行连结而成的连结亚苯基。
[0023]L分别独立地表示单键、经取代或未经取代的碳数6～24的芳香族烃基、或者经取代或未经取代的碳数3～17的芳香族杂环基。
[0024]A分别独立地为经取代或未经取代的碳数6～30的芳香族烃基、碳数3～24的芳香族杂环基、或者这些的2个～6个连结而成的连结芳香族基，且满足下述式(2)。
[0025]S1(A)
‑
T1(A)≦0.50
…
(2)
[0026]L、A具有取代基时的取代基分别独立地为选自重氢、卤素、氰基、硝基、碳数1～20
的烷基、碳数7～38的芳烷基、碳数2～20的烯基、碳数2～20的炔基、碳数2～40的二烷基氨基、碳数12～44的二芳基氨基、碳数14～76的二芳烷基氨基、碳数2～20的酰基、碳数2～20的酰氧基、碳数1～20的烷氧基、碳数2～20的烷氧基羰基、碳数2～20的烷氧基羰氧基、以及碳数1～20的烷基磺酰基中的基。
[0027]R分别独立地表示重氢、卤素、氰基、硝基、碳数1～20的烷基、碳数7～38的芳烷基、碳数2～20的烯基、碳数2～20的炔基、碳数2～40的二烷基氨基、碳数12～44的二芳基氨基、碳数14～76的二芳烷基氨基、碳数2～20的酰基、碳数2～20的酰氧基、碳数1～20的烷氧基、碳数2～20的烷氧基羰基、碳数2～20的烷氧基羰氧基、碳数1～20的烷基磺酰基、碳数6～18的芳香族烃基、碳数3～18的芳香族杂环基、或这些的芳香族环的多个连结而成的连结芳香族基。再者，在这些基具有氢原子的情况下，所述氢原子也可经重氢或卤素取代。
[0028]a分别独立地表示0～3的整数。
[0029]式(2)中，
[0030]S1(A)：部分结构A的最低激发单重态能量(eV)
...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.一种有机电场发光元件用聚合物，其特征在于：在主链中具有聚亚苯结构，且包含下述通式(1)所表示的结构单元作为重复单元，针对每个重复单元而所述结构单元可相同也可不同，并且所述聚合物的重量平均分子量为500以上且500,000以下，[化1]此处，x表示在任意位置进行键结的亚苯基、或亚苯基的2个～6个在任意位置进行连结而成的连结亚苯基；L分别独立地表示单键、经取代或未经取代的碳数6～24的芳香族烃基、或者经取代或未经取代的碳数3～17的芳香族杂环基；A分别独立地为经取代或未经取代的碳数6～30的芳香族烃基、碳数3～24的芳香族杂环基、或者这些的2个～6个连结而成的连结芳香族基，且满足下述式(2)；L、A具有取代基时的取代基分别独立地为选自重氢、卤素、氰基、硝基、碳数1～20的烷基、碳数7～38的芳烷基、碳数2～20的烯基、碳数2～20的炔基、碳数2～40的二烷基氨基、碳数12～44的二芳基氨基、碳数14～76的二芳烷基氨基、碳数2～20的酰基、碳数2～20的酰氧基、碳数1～20的烷氧基、碳数2～20的烷氧基羰基、碳数2～20的烷氧基羰氧基、以及碳数1～20的烷基磺酰基中的基；S1(A)
‑
T1(A)≦0.50(eV)
…
(2)S1(A)：部分结构A的最低激发单重态能量(eV)T1(A)：部分结构A的最低激发三重态能量(eV)此处，部分结构A表示将取代基A
‑
L
‑
所键结的x取代为苯基(Ph)而成的A
‑
L
‑
Ph；R分别独立地表示重氢、卤素、氰基、硝基、碳数1～20的烷基、碳数7～38的芳烷基、碳数2～20的烯基、碳数2～20的炔基、碳数2～40的二烷基氨基、碳数12～44的二芳基氨基、碳数14～76的二芳烷基氨基、碳数2～20的酰基、碳数2～20的酰氧基、碳数1～20的烷氧基、碳数2～20的烷氧基羰基、碳数2～20的烷氧基羰氧基、碳数1～20的烷基磺酰基、碳数6～18的芳香族烃基、碳数3～18的芳香族杂环基、或这些的芳香族环的多个连结而成的连结芳香族基；再者，在这些基具有氢原子的情况下，所述氢原子也可经重氢或卤素取代；a分别独立地表示0～3的整数。2.根据权利要求1所述的有机电场发光元件用聚合物，其包含下述通式(3)所表示的结构单元，[化2]
‑
[
‑
(Y)
n
‑ꢀ‑
(Z)
m
‑
]
b
‑ꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
(3)
此处，Y为式(3n)所表示的结构单元，Z为式(3m)所表示的结构单元，针对每个重复单元而这些结构单元可相同也可不同；n、m表示存在摩尔比，为0.01≦n≦1、0≦m＜0.99的范围，b表示平均重复单元数，表示2～1,000的数；x、A、L、R、a与通式(1)为相同含义；B分别独立地表示氢原子、经取代或未经取代的碳数6～24的芳香族烃基、经取代或未经取代的碳数3～18的芳香族杂环基、或这些的芳香族环的多个连结而成的连结芳香族基，且满足下述式(4)；S1(B)
‑
T1(B)＞0.50]
…<...

【专利技术属性】
技术研发人员：林健太郎，井上栋智，
申请(专利权)人：日铁化学材料株式会社，
类型：发明
国别省市：