(57)【要約】負電荷キャリアを輸送することができる共役主鎖を持つ領域を含むポリマーであって、前記領域は複数の繰り返し単位を含み、各々の繰り返し単位は少なくとも１つの側鎖基Ｘで置換された−［Ａｒ’］−基を含むコア基を含み、−［Ａｒ’］−基は主鎖の少なくとも一部を形成しており、各々のＡｒ’は芳香族基またはヘテロ芳香族基を有し、各々のＸはＮＡｒ２を含み、各々のＡｒは同一であるかまたは異なり、独立に置換または非置換の芳香族基またはヘテロ芳香族基を有し、Ｎは主鎖と共役していることを特徴とするポリマー。【特許請求の範囲】
【請求項１】
負電荷キャリアを輸送することができる共役主鎖を持つ領域を含むポリマーであって、前記領域は複数の繰り返し単位を含み、各々の繰り返し単位は少なくとも１つの側鎖基Ｘで置換された−［Ａｒ’］−基を含むコア基を含み、−［Ａｒ’］−基は主鎖の少なくとも一部を形成しており、各々のＡｒ’は芳香族基またはヘテロ芳香族基を有し、各々のＸはＮＡｒ２を含み、各々のＡｒは同一であるかまたは異なり、独立に置換または非置換の芳香族基またはヘテロ芳香族基を有し、Ｎは主鎖と共役していることを特徴とするポリマー。
【請求項２】
各々のＡｒは、置換または非置換のアリール基またはヘテロアリール基を含む請求項１に記載のポリマー。
【請求項３】
各々のＡｒは、少なくとも１つのフェニル基またはピリジル基を含む請求項２に記載のポリマー。
【請求項４】
ＮＡｒ２のＡｒ基は、同一である請求項１ないし３のいずれか記載のポリマー。
【請求項５】
Ａｒ’は、アリール基またはヘテロアリール基を含む請求項１ないし４のいずれか記載のポリマー。
【請求項６】
Ａｒ’は、フェニル基を含む請求項５に記載のポリマー。
【請求項７】
各々のコア基は、式
【化１】
2004510039.tif 000040
をもち、ここで、ＸおよびＸ’は同一であるかまたは異なり、各々は、請求項１に定義したＸのとおりである、請求項１に記載のポリマー。
【請求項８】
各々のコア基は、式
【化２】
2004510039.tif 000041
をもつ請求項７に記載のポリマー。
【請求項９】
各々のコア基は、式
【化３】
2004510039.tif 000042
をもつ請求項８に記載のポリマー。
【請求項１０】
ＸおよびＸ’は、互いにオルトまたはパラである請求項７に記載のポリマー。
【請求項１１】
各々のコア基は、式
【化４】
2004510039.tif 000043
をもつ請求項１０に記載のポリマー。
【請求項１２】
各々のコア基は、式
【化５】
2004510039.tif 000044
をもつ請求項１１に記載のポリマー。
【請求項１３】
各々のコア基は、式
【化６】
2004510039.tif 000045
をもつ請求項１０に記載のポリマー。
【請求項１４】
各々のコア基は、式
【化７】
2004510039.tif 000046
をもつ請求項１３に記載のポリマー。
【請求項１５】
繰り返し単位は、さらに１以上のＧ基を含み、各々のＧは同一であるかまたは異なり、独立して置換または非置換の芳香族基またはヘテロ芳香族基を有し、繰り返し単位は、式
【化８】
2004510039.tif 000047
をもつ請求項１ないし１４のいずれか１項に記載のポリマー。
【請求項１６】
Ｇはフェニル基、チエニル基、またはピリジル基である請求項１５に記載のポリマー。
【請求項１７】
Ｇはチエニル基である請求項１６に記載のポリマー。
【請求項１８】
ｎ＝１である請求項１５ないし１７のいずれか１項に記載のポリマー。
【請求項１９】
前記領域は、ポリマー中の正電荷キャリアを輸送することができる請求項１ないし１８のいずれか１項に記載のポリマー。
【請求項２０】
前記領域は、ポリマー中の正電荷キャリアと負電荷キャリアを結合させて光を発生させることができる請求項１ないし１９のいずれか１項に記載のポリマー。
【請求項２１】
前記領域は、正電荷キャリアと負電荷キャリアを結合させて４１０ｎｍないし６５０ｎｍの領域の波長を有する光を発生させることができる請求項２０に記載のポリマー。
【請求項２２】
コポリマーを含む請求項１ないし２１のいずれか１項に記載のポリマー。
【請求項２３】
さらに、フルオレンを含む第２の繰り返し単位を含む請求項２２に記載のポリマー。
【請求項２４】
重合度がおよそ５である請求項１ないし２３のいずれか１項に記載のポリマー。
【請求項２５】
１以上の反応性基と、請求項１ないし１８のいずれか１項で定義した繰り返し単位構造を有するモノマー単位とを含む、重合反応に用いられるモノマー。
【請求項２６】
２つの反応性基を有し、各々の反応性基は独立してハライドまたは反応性ボロン誘導体基である請求項２５に記載のモノマー。
【請求項２７】
請求項２５または２６に記載の第１モノマーを、第２モノマー（第１モノマーと同一であるかまたは異なる）と、モノマー重合条件下で反応させる工程を具備するポリマーの製造方法。
【請求項２８】
第２モノマーが、フルオレンを含む請求項２７に記載の方法。
【請求項２９】
基板と、基板上に支持された請求項１ないし２４のいずれか１項に記載のポリマーを具備する光学デバイスまたはそのための構成部品。
【請求項３０】
光学デバイスは、エレクトロルミネッセンスデバイスを含む請求項２９に記載の光学デバイスまたはそのための構成部品。
【請求項３１】
請求項３０に記載の光学デバイスであって、前記エレクトロルミネッセンスデバイスは、
正電荷キャリアを注入する第１の電荷キャリア注入層と、
負電荷キャリアを注入する第２の電荷キャリア注入層と、
電荷キャリア注入層の間に設けられた正電荷キャリアおよび負電荷キャリアを受容して結合させ、光を発生させるための発光層と、
負電荷キャリアを輸送し、オプションで（ａ）正電荷キャリアを輸送し、及び／又は、（ｂ）正電荷キャリアおよび負電荷キャリアを結合させて光を発生させるための、前記第２の電荷キャリア注入層と発光層との間に設けられるか、または前記発光層中に設けられた、請求項１ないし２４のいずれか１項に記載のポリマーとを具備する光学デバイス。
【請求項３２】
光学デバイス中の構成部品としての請求項１ないし２４のいずれか１項に記載のポリマーの使用方法。
【請求項３３】
前記光学デバイスは、エレクトロルミネッセンスデバイスを具備する請求項３２に記載のポリマーの使用方法。
【請求項３４】
ポリマー中の負電荷キャリアを輸送するための、請求項２５または２６で定義したモノマーの使用方法。
【請求項３５】
ポリマー中の正電荷キャリアを輸送するための、請求項２５または２６で定義したモノマーの使用方法。
【請求項３６】
正電荷キャリアと負電荷キャリアを受容して結合させ、ポリマー中で光を発生させるための請求項２５または２６で定義したモノマーの使用方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、有機ポリマー、および、例えば光学デバイスにおけるその使用方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
典型的発光デバイスは、アノード電極、カソード電極、および、前記電極の間に設けられた発光層を具備する。電極から注入された正孔と電子は、発光層中で放射的に再結合する。発光のための有機材料を使用する有機エレクトロルミネッセンスデバイスが知られている。例えば、ＷＯ９０／１３１４８は、少なくとも１つの共役ポリマーを含み、電極間に位置しているポリマーフィルムを含む半導体層を具備するデバイスを記載している。この場合のポリマーフィルムは、電子と正孔をその中に注入したときに、発光することができるポリ（パラ−フェニレンビニレン）フィルムを含む。
【０００３】
既存のデバイス構造は、カソードと発光層の間に配置された電子輸送層を有することもある。これは、カソードから注入された電子が発光層を構成する材料のＬＵＭＯ（最低未占有分子軌道）レベルに達するのを助ける中間のエネルギーレベルを提供する。適切には、電子輸送層は、カソードと発光層のＬＵＭＯエネルギーレベルの間のＬＵＭＯエネルギーレベルを有する。電子輸送層を含むデバイスは、例えば、Ｊ． Ａｐｐ． Ｐｈｙｓ．， １９９６， ７９（１１）， ｐｇ． ８８０８−８８１４とその中の参照文献に開示されている。
【０００４】
同様に、既存のデバイス構造は、アノードと発光層の間に配置された正孔輸送層を有することもある。アプライド・フィジックス・レターズ、５１， ９１３−９１５（１９８７）に開示されているデバイスは、芳香族ジアミンの正孔輸送層と、８−ヒドロキシキノリンアルミニウムの発光層からなる。ＩＴＯが、正孔注入電極として使用され、マグネシウム銀合金が、電子注入電極として使用されている。
【０００５】
ポリ（アリールアミン）は、発光ダイオードにおける有用な電荷輸送層として米国特許５，７２８，８０１に開示されている。この文献はさらに、トリアリールアミンが電荷輸送材料、特に正電荷輸送材料として使用されることを開示している。なぜならば、トリアリールアミンは容易に酸化されて対応するラジカルカチオンになるからである。これらのポリマーをフィルム形態で使用できることの有用性が、この文献に開示されている。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
多層デバイスに関連する１つの不利益は、これらの層を溶液から成膜する場合に、次の層を成膜するときに１つの層が乱されるのを避けることが難しいことである。問題は、増加した層間境界の間に捕捉された空隙または材料によって生じ得る。
【０００７】
この問題は先行技術で扱われてきた。１つの解決策は、あらゆる与えられた層において少なくとも２つの異なる材料のブレンドを使用することであった。例えば、あるブレンドは、正電荷キャリアを輸送する１つの材料と、負電荷キャリアを輸送する第２の材料を含むことができる。このようなブレンドはＷＯ９９／４８１６０に開示されている。例えば、この文献は３成分混合体である発光層を開示している。この３成分混合体は、Ｆ８（ポリ（２，７−（９，９−ジ−ｎ−オクチルフルオレン））をＦ８ＢＴ（ポリ（２，７−（９，９−ジ−ｎ−オクチルフルオレン）−３，６−ベンゾチアジアゾール）と１９：１の割合で混合し、次にこの混合体をＴＦＢ（ポリ（２，７−（９，９−ジ−ｎ−オクチルフルオレン）−（１，４−フェニレン−（（４−ｓｅｃブチルフェニル）イミノ）−１，４−フェニレン））と４：１の割合で混合したものからなっている。
【０００８】
この問題に対する第２の提案された解決策は、負電荷キャリアを輸送することができ、かつ（ａ）正電荷キャリアを輸送することもできる、及び／又は、（ｂ）正および負電荷キャリアを受容し結合させて光を発生させることもできる単一材料を提供することであった。このような材料はＰＣＴ／ＧＢ００／００９１１によって知られている。この文献は、ポリマー主鎖の長さに沿って複数の領域を有する有機ポリマーを開示する。各々の領域は他の領域とは異なるバンドギャップを有し、従って、前記ポリマーは上記に言及した１以上の機能を遂行することができる。この文献で開示された１つのポリマーを以下に示す。
【０００９】
【化９】
2004510039.tif 000002
上記ポリマーの主鎖は、その長さに沿って共役されないことがわかる。なぜならば、ポリマー主鎖中の窒素原子は、十分な共役を妨げ、従って、負電荷キャリアに対する障壁を与え、負電荷キャリアの効果的輸送を妨げるノードとして働く。
【００１０】
【課題を解決するための手段】
上記問題に対する改善された解決策を提供することが本発明の目的である。従って、本発明は、負電荷キャリアを輸送することができる共役主鎖を持つ領域を含むポリマーであって、前記領域は複数の繰り返し単位を含み、各々の繰り返し単位は少なくとも１つの側鎖基Ｘで置換された−［Ａｒ’］−基を含むコア基を含み、−［Ａｒ’］−基は主鎖の少なくとも一部を形成しており、各々のＡｒ’は芳香族基またはヘテロ芳香族基を有し、各々のＸはＮＡｒ２を含み、各々のＡｒは同一であるかまたは異なり、独立に置換または非置換の芳香族基またはヘテロ芳香族基を有し、Ｎはポリマー主鎖と共役していることを特徴とするポリマーを提供する。
【００１１】
共役主鎖とは、その長さに沿って非局在π電子系をもつ主鎖を意味している。非局在π電子系は半導体的な性質を前記ポリマーに与え、前記ポリマーに前記ポリマー鎖に沿って高い移動性をもつ正および負電荷キャリアを維持する能力を与える。
【００１２】
共役主鎖は、負電荷輸送に対する障壁を与えるノードを含まない。本発明の目的のために、このような共役主鎖は十分に共役したものとして定義され得る。
【００１３】
本発明のポリマーは、単一の‘領域’、または、おそらく十分な共役を妨げるノードによって分離されている複数の‘領域’からなるのが好ましい。
【００１４】
好ましくは、前記領域はさらに、ポリマー中の正電荷キャリアを輸送することができるか、または、ポリマー中の正および負電荷キャリアを結合させて光を発生させることができる。
【００１５】
前記領域が、正および負電荷キャリアを受容して結合させ、光を発生させることができる場合、前記ポリマーは“青色”光を発生するのに最も有用であろうと思われる。
【００１６】
本発明のポリマーの定義された領域においては、ポリマー主鎖中の電子の動きに対する障壁はない。すなわち、前記領域は、非常に効率的に負電荷キャリアを輸送する。さらに、ＮＡｒ２基中の窒素上にあるあらゆる正孔は、ポリマー主鎖と共役する。言い換えれば、前記窒素は、ポリマー主鎖に共役的につながっている。このことは、ポリマー主鎖にぶらさがり、ポリマー主鎖と共役していない窒素上にある正孔の結合と比較して、本発明のポリマーにおける容易な正孔−電子結合を可能にする。
【００１７】
本発明のポリマーがエレクトロルミネッセンスデバイスに使用されるとき、デバイスの効率は向上し、材料合成は最低限になる。
【００１８】
具体的な実施例において、前記ポリマー主鎖は窒素原子をまったく含まない。
【００１９】
Ａｒ’に対する側鎖基Ｘの数は好ましくは１または２である。しかしながら、Ａｒ’からのそれ以上の側鎖基Ｘが排除されているわけではない。可能な側鎖基Ｘの数は、立体効果によって主として制限される。
【００２０】
本発明のポリマーにおいて、各々のコア基は、下記式を持つことが好ましい。
【００２１】
【化１０】
2004510039.tif 000003
ここで、ＸおよびＸ’は同一であるかまたは異なり、各々は、独立して下記に定義するＸのとおりである。
【００２２】
いくつかの実施例では、本発明のポリマーにおいて、前記領域が直接の共有結合によってポリマー主鎖中でつながった２つのコア基を含むことがさらに好ましい。従って、例えば、前記領域は下記式を持つ基を含む。
【００２３】
【化１１】
2004510039.tif 000004
ここで、各Ａｒ’および各Ｘは同一であるかまたは異なる。
【００２４】
好ましくは、ＸおよびＸ’はポリマー中の正電荷キャリアを輸送することができる。
【００２５】
ＮＡｒ２において、各々のＡｒは置換または非置換のアリール基またはヘテロアリール基を含むことが好ましい。より好ましくは、各々のＡｒは少なくとも１つのフェニル基またはピリジル基を含む。これらの基は容易に合成できるので好ましい。
【００２６】
通常、ＮＡｒ２中の各々のＡｒは同一であると考えられる。
【００２７】
Ａｒ’について言及すると、Ａｒ’はアリール基またはヘテロアリール基を含むことが好ましい。これは、ポリマー主鎖に沿って電子輸送をさらに促進するためである。従って、Ａｒ’がフェニル基を含むことが最も好ましい。
【００２８】
１つの実施例において、Ａｒ’はフレオレン基を含まない。
【００２９】
本発明の第１の態様において、前記コア基は、下記式を持つ。
【００３０】
【化１２】
2004510039.tif 000005
より好ましくは、前記コア基は、下記式を持つ。
【００３１】
【化１３】
2004510039.tif 000006
さらにより好ましくは、前記コア基は、下記式を持つ。
【００３２】
【化１４】
2004510039.tif 000007
こういった態様によるポリマーは、負電荷キャリアを輸送し、正および負電荷キャリアを受容して結合させ、光を発生させるのにたいへん有用であると考えられる。しかし、本発明によるあらゆるポリマーはこのような性質をもち得る。一般的には、本発明によるポリマーおよび特に定義された領域が正および負電荷キャリアを受容して結合させ、光を発生させる能力を持つ場合、前記ポリマーまたは前記領域は、光、特に４１０ｎｍから６５０ｎｍの範囲の、好ましくはおよそ４６０ｎｍの波長を持つ“青色”光を発生することができる。
【００３３】
本発明の第２の態様において、前記コア基は下記式を持つ。
【００３４】
【化１５】
2004510039.tif 000008
ＸおよびＸ’は、互いにオルトまたはパラであることが好ましい。このことは前記ポリマーの定義された領域内での正孔の非常に効果的な輸送を可能にする。
【００３５】
本発明のこの第２の態様によれば、前記コア基は下記式を持つことが好ましい。
【００３６】
【化１６】
2004510039.tif 000009
さらに好ましくは、前記コア基は下記式を持つ。
【００３７】
【化１７】
2004510039.tif 000010
さらにより好ましくは、前記コア基は下記式を持つ。
【００３８】
【化１８】
2004510039.tif 000011
上記式に示された側鎖フェニル基は置換または非置換でもよいことを理解すべきである。可能な置換基は、アルキル基、アリール基、アリールアルキル基、アルキルアリール基、アルコキシ基、アリールオキシ基、またはハロアルキル基、特に、ＣＦ３を含む。
【００３９】
本発明者らは、前記コア基がビス（トリアリール）アミン、特にパラ−ビス（トリアリール）アミンであるとき、本発明のポリマーの定義された領域における正孔輸送が非常に向上し得ることを見出した。特に、前記コア基は下記式を持つ。
【００４０】
【化１９】
2004510039.tif 000012
例えば、
【化２０】
2004510039.tif 000013
さらに好ましくは、前記ポリマー中の正孔輸送をさらに向上するために、前記コア基は、オルト−ビス（トリアリール）アミンであり、好ましくは下記式を持つ。
【００４１】
【化２１】
2004510039.tif 000014
アリールアミノ置換ビフェニル（すなわち、“アミン”単位）もまた好ましい。
【００４２】
さらにより好ましくは、前記コア基は下記式（これは置換または非置換のものである。）を持つ。
【００４３】
【化２２】
2004510039.tif 000015
本発明のポリマーにおいて、前記繰り返し単位は前記コア基に加えて前記ポリマー主鎖に１以上のＧ基を含むことが好ましい。各々のＧは同一であるかまたは異なっていてもよく、各々、独立して置換または非置換の芳香族基またはヘテロ芳香族基を有する。
【００４４】
好ましくは、前記繰り返し単位が１以上のＧ基を含むとき、前記繰り返し単位は下記式を持つ。
【００４５】
【化２３】
2004510039.tif 000016
Ａｒ’に関して上記で述べたのと同じ理由で、各々のＧは独立して置換または非置換のアリールまたはヘテロアリール基を含むことが好ましい。好ましいＧ基は、チエニル、フェニル、ピリジル、フランを含む。これらの基は、定義された領域中の共役の広がりに寄与し、従って、ポリマーのバンドギャップを少なくとも部分的に制御するために、および、前記ポリマー主鎖に沿って電子輸送を促進するために使用され得る。より好ましいＧ基はチエニル基およびフェニル基を含む。
【００４６】
前記繰り返し単位または領域が１以上のＧ基を含む場合、好ましい繰り返し単位または領域は、下記式を持っている基を含む。
【００４７】
【化２４】
2004510039.tif 000017
例えば、
【化２５】
2004510039.tif 000018
または、
【化２６】
2004510039.tif 000019
好ましくは、式ＸＶＩＩＩまたは式ＸＩＸにおいて、Ａｒ’およびＸは、上記で説明したあらゆる好ましい実施例で定義したものである。
【００４８】
上記した式ＸＶＩＩないしＸＩＸにおいて、各々のＧはヘテロ芳香族基、好ましくは、置換または非置換のチオフェン基であることが好ましい。好ましいＧ上の置換基はアルキル基、アルコキシ基、アリール基、およびヘテロアリール基を含む。
【００４９】
ポリマーは、繰り返し単位または領域が上記した式ＸＶＩＩないしＸＩＸの１つに定義したような基を含む場合、光学デバイスとして使用したときに効果的に光を発することが見出された。前記Ｇ基をこれらのポリマーに導入することによって、前記ポリマーのイオン化ポテンシャルが下がることを見出した。
【００５０】
Ａｒ’、Ｘ、Ｇ、およびあらゆる任意の置換基の適切な選択によって、前記バンドギャップ、すなわち前記輸送特性および前記ポリマーの発光色を調整することができる。従って、オプションでさらに置換することができるより好ましい基は下記式を持つ。
【００５１】
【化２７】
2004510039.tif 000020
または、
【化２８】
2004510039.tif 000021
ここで、ＲないしＲ１１は同一であるかまたは異なっていてもよく、各々は、独立して、水素、または、置換または非置換のアルキル基、パーフルオロアルキル、アルキルアリール、アリールアルキル、ヘテロアリール、アリール、アルコキシ、チオアルキル、または、シアノ基からなる群より選択される。これらは、ＨＯＭＯレベルを選択することを助けるのに適し、及び／又は、ポリマーの溶解度を向上させるのに適しているので好ましい。より好ましくはＲないしＲ１１は、独立して水素、置換または非置換のアルキル、アリールおよびヘテロアリールからなる群より選択される。これに関して、？基は好ましい。
【００５２】
前記繰り返し単位が２つのＧ基（ここでＧはＡｒである）を含む場合における本発明によるポリマーの例を下記に示す。
【００５３】
【化２９】
2004510039.tif 000022
上記スキームにおいて、前記オルト−ビス（トリアリール）アミンは、さらに、芳香族ビスボロン酸エステルとジブロモベンゾチアジアゾ−ルとの金属触媒カップリングを経由してトリマー単位に誘導される。
【００５４】
本発明によるポリマーはあらゆるポリマー、例えば、ホモポリマー、コポリマー、ターポリマー、または、オリゴマーを含むけれども、本発明のポリマーはコポリマーを含むことが好ましい。これに関して、コポリマーは２以上の異なるモノマーから作られたと定義することができる。前記コポリマーが規則的な交互コポリマーであれば、前記ポリマーは唯一の繰り返し単位を持つと定義することができる。言い換えれば、モノマーＡおよびＢから作られたＡＢ規則的交互ポリマーは、ＡＢ繰り返し単位を持つと定義することができる。
【００５５】
好ましいコポリマーは、実施した例に示したように、１：１のコポリマーである。
【００５６】
さらに好ましいコポリマーは下記式を持つ。
【００５７】
【化３０】
2004510039.tif 000023
ここでｘ＋ｙ＝１、そして、ｘ≧０．３およびｙ≦０．７である。
【００５８】
好ましくは０．４≦ｘ≦０．９８、および、０．０２≦ｙ≦０．６であり、コア基は上記したあらゆる実施例で定義したものである。２≦ｎ≦１０００、そして、規則的な交互コポリマー、ブロックまたはランダムでよい。
【００５９】
特に好ましいコポリマーは下記式を持つ。
【００６０】
【化３１】
2004510039.tif 000024
および、
【化３２】
2004510039.tif 000025
ここで、ｘと、ｙと、ｎは、式ＸＸＩＩに関して定義したとおりである。式ＸＶＩＩＩおよびＸＩＸは、さらに式ＸＸＩＩＩおよびＸＸＩＶ中で、式ＸＸおよびＸＸＩ中に示したようにそれぞれ定義することができる。式ＸＸＩＩＩおよびＸＸＩＶを持つ好ましいポリマーは、ｘ＝ｙ＝０．５（すなわち、１：１コポリマー）である。
【００６１】
本発明において、本発明のポリマーがコポリマーである場合、好ましいコモノマーはフルオレンを含む。本発明による典型的なポリマーを下記に示す。
【００６２】
【化３３】
2004510039.tif 000026
ここで、２≦ｎ≦１０００、そして、Ｒはあらゆる適切な置換基、例えば、アルキル、アルコキシ、アリール、アリールアルキル、アルキルアリール、または、これに類するものである。ｎはおよそ１００であることが好ましい。
【００６３】
本発明によるあらゆるポリマーにおいて、重合度は２ないし１０００までの範囲、好ましくは２０ないし２００までの範囲、さらにより好ましくはおよそ１００であることが好ましい。
【００６４】
本発明による２つのさらなるポリマーを下記に示す。
【００６５】
【化３４】
2004510039.tif 000027
ここで、好ましくは、ｘ≧０．５、ｙ≦０．５およびｎは上記に定義したとおりである。特に好ましいｘ：ｙの比は、１：１、および、おおよそ９０：１０である。上記ポリマーにおいて、製造を容易にするために、前記フルオレン基は下記に示す本発明によるモノマーの１つと共にコモノマーとして提供される。
【００６６】
【化３５】
2004510039.tif 000028
好ましくは、フルオレンを含む前記コモノマーは、適切な重合状態下で本発明による前記モノマー上の臭素反応性基との反応のために、２つの反応性ボロン誘導基を含む。
【００６７】
一般的には、いくつかの異なる重合方法が知られており、本発明に従ってポリマーを製造する際に使用することができる。
【００６８】
１つの適切な方法はＰＣＴ／ＧＢ００／００７７１に開示されている。これは共役ポリマーを製造するプロセスを説明する。このプロセスは、反応混合体中で、（ａ）ボロン酸基、ボロンエステル基、およびボラン基から選択された少なくとも２つのボロン誘導官能基を持つ芳香族モノマー、並びに、少なくとも２つの反応性ハライド官能基をもつ芳香族モノマー、または、（ｂ）１つの反応性ハライド官能基、並びに、ボロン酸基、ボロンエステル基、およびボラン基から選択される１つのボロン誘導官能基をもつ芳香族モノマーを重合することを含む。ここで、前記反応混合体は、芳香族モノマーの重合を触媒するのに適した触媒量の触媒、および、前記ボロン誘導官能基を転換して−ＢＸ３アニオン基（Ｘは独立してＦおよび
ＯＨからなる群から選択される）にするのに十分な量の有機塩基を含む。
【００６９】
別の重合方法が米国特許５，７７７，０７０に開示されている。一般に、このプロセスは“スズキ重合”として知られている。前記プロセスは、ボロン酸、Ｃ１−Ｃ６ボロン酸エステル、Ｃ１−Ｃ６ボラン、およびそれらの組合せから選択される２つの反応性基を持つモノマーと、芳香族ジハイドライド機能モノマー、または、１つの反応性ボロン酸、ボロン酸、ボラン酸エステルもしくはボロン化（ｂｏｒｉｎｇ）基と１つの反応性ハライド官能基をもつモノマーとを互いに接触させることを伴う。
【００７０】
さらなる重合方法は、“マクロモレキュール”、３１、１０９９−１１０３（１９９８）より知られている。この重合反応は、二臭化物モノマーのニッケル媒介カップリングを伴う。この方法は一般に、“ヤマモト重合”として知られている。
【００７１】
本発明はまた、１以上の反応性基および上記したあらゆる態様で定義したような繰り返し単位を含む、重合反応に使用するモノマーを提供する。好ましい反応性基はハライドまたは反応性ボロン誘導基を含む。特に、臭素、ボロン酸、ボロン酸エステル、およびボラン基は好ましい。
【００７２】
オルト−ビス（トリアリール）アミン基を含む本発明によるモノマーの製造のための多数のアプローチがある。第１に、前記モノマーは、ジブロモベンゾチアジアゾ−ルの還元または加水分解、続いて、金属触媒カップリング、例えば、修正を加えたウルマン反応を用いて、多様な芳香族種のジアミンにカップリングすることによって製造することができる。このような反応スキームを下記に示す。
【００７３】
【化３６】
2004510039.tif 000029
このモノマーは、その後下記に示すような共役ポリマーに導入することができる。
【００７４】
【化３７】
2004510039.tif 000030
上記に開示したモノマーに加えて、さらに本発明によるモノマーを下記に示す。
【００７５】
【化３８】
2004510039.tif 000031
このモノマーを製造するための一般的な反応スキームを下記に示す。
【００７６】
【化３９】
2004510039.tif 000032
この生成物は複素環式スズ誘導体にｓｔｉｌｌｅ結合させて所望のトリマー単位を与えることができる。例えば、
【化４０】
2004510039.tif 000033
次いで前記モノマーは、下記に示す共役ポリマーに導入することができる。
【００７７】
【化４１】
2004510039.tif 000034
本発明によるモノマーの製造のためのさらなる反応スキームを下記に示す。
【００７８】
【化４２】
2004510039.tif 000035
上記した反応スキームは、前記反応スキーム中に示した本発明によるあらゆるモノマーの誘導体を製造するために変更を加えることができる。
【００７９】
本発明による前記モノマー中のＧ基の存在は、モノマーの重合を促進する。これは、ＮＡｒ２を含むＸ基と前記反応性基（例えば、臭素）の間にある立体障害が減少するためである。
【００８０】
本発明はさらに、ポリマー中の負電荷キャリアを輸送するための、ポリマー中の正電荷キャリアを輸送するための、及び／又は、正および負電荷キャリアを結合させてポリマー中で光を発生させるための、本発明によるモノマーの使用方法を提供する。
【００８１】
また、本発明によるポリマーの光学デバイス中の構成部品としての使用方法が提供される。好ましくは、前記光学デバイスはエレクトロルミネセンスデバイスを具備する。
【００８２】
本発明によれば、従って、基板と、基板上に支持された本発明によるポリマーとを具備する構成部品を光学デバイスに提供する。好ましくは、前記光学デバイスはエレクトロルミネセンスデバイスを含む。
【００８３】
本発明によるエレクトロルミネセンスデバイスは以下のものを具備する。
【００８４】
正電荷キャリアを注入する第１電荷キャリア注入層、
負電荷キャリアを注入する第２電荷キャリア注入層、
正および負電荷キャリアを受容して結合させて光を発生させる、電荷キャリア注入層の間に設けられた発光層、および、
負電荷キャリアを輸送し、オプションで（ａ）正電荷キャリアを輸送し、及び／又は、（ｂ）正および負電荷キャリアを結合させて光を発生させるための、前記第２の電荷キャリア注入層と発光層との間に設けられるか、または前記発光層中に設けられた、負電荷キャリアを輸送するための本発明によるポリマー。
【００８５】
最後に、本発明は、本発明によるモノマーである第１のモノマーと、第１のモノマーと同一であっても異なっていてもよい第２のモノマーとを、モノマーを重合させるための条件下で反応させる工程を具備する、本発明によるポリマー製造プロセスを提供する。このような条件は当業者によく知られている。
【００８６】
ここで、本発明をより詳細に説明していく。
【００８７】
実施例
実施例１：ジブロモニトロベンゼンの製造方法
【化４３】
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微粉の１，４−ジブロモベンゼン（９４．２ｇ）をＨ２ＳＯ４（２００ｍＬ）の冷却溶液（−１０℃）で処理した。前記懸濁液は、冷却溶液（Ｈ２ＳＯ４／ＨＮＯ３；１００：１６０ｍＬ）を追加して１０℃未満に保持した。前記反応混合液を撹拌しながら室温まで暖めた。２４時間後、前記懸濁液を氷上に注ぐことによって前記反応を抑えた。前記生成物は沈殿し、それをろ過して収集した。次に、前記固体生成物を水中で激しく撹拌し（２度行う）、その後、前記生成物をろ過して空気乾燥させ、９１．３ｇ（８２％）を得た。メタノールから再結晶を行い、１回の再結晶後の通常純度は、ＨＰＬＣによれば９８％を上回るものである。
【００８８】
１Ｈ　ＮＭＲ（ＣＤＣｌ３）７．９９（１Ｈ，ｄ，Ｊ２．４），７．６２（１Ｈ，ｄ，Ｊ８．４），７．５７（１Ｈ，ｄｄ，Ｊ８．８，２．０），参考文献：Ｊ．Ａ．Ｃ．Ｓ，１９９４，１１６，１１７２３。
【００８９】
実施例２：ジブロモアニリンの製造方法
【化４４】
2004510039.tif 000037
ＥｔＯＨ（１８０ｍＬ）中の２，５−ジブロモニトロベンゼン（５３．７ｇ，２４．９ｍｍｏｌ）をｃＨＣｌ（２７２ｍＬ）中の塩化スズ（ＩＩ）二水和物（３２７ｇ）溶液にゆっくりと（０．５時間以上）添加した。前記反応は、前記添加が終了した後に、〜６０℃まで発熱し、その後おさまった。撹拌をさらに１８時間続け、その後に前記生成物をろ過した。次に未精製の固体をＥｔＯＨ（９５％）中で懸濁し、５０％ＮａＯＨ（２５０ｍＬ）で処理し、激しい撹拌を３０分間続けた。その後に前記生成物をろ過し、５０％ＮａＯＨ（２×１００ｍＬ）で洗浄して空気乾燥し、２８．８６ｇ（６０％収量）を得た。１Ｈ　ＮＭＲ（ＣＤＣｌ３）７．２４（１Ｈ，ｄ，Ｊ８．８），６．８９（１Ｈ，ｄ，Ｊ２．０），６．７３（１Ｈ，ｄｄ，Ｊ８．４，２．４），４．０５（２Ｈ，ｂｒｓ）；１３Ｃ　ＮＭＲ（ＣＤＣｌ３）　１０７．９６８，１１８．３４５，１２１．９６６，１２２．３７８，１３３．８３７，１４５．５１７。参考文献：Ｊ．Ａ．Ｃ．Ｓ，１９９４，１１６，１１７２３。
【００９０】
実施例３：修正ウルマンを介したアミン１の製造方法
【化４５】
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塩化銅（５４９ｍｇ，１０％）および１，１０−フェナントロリン（１．０ｇ，１０％）のトルエン（２５０ｍＬ）中での懸濁液を１３０℃まで加熱した。０．５時間後、ヨードベンゼン（２２ｍＬ，１９６．５ｍｍｏｌ）、２，２−ジブロモアニリン（１３．９ｇ，５５．７ｍｍｏｌ）、および、フレーク状のＫＯＨ（２１．９ｇ，５４７．５ｍｍｏｌ）を前記溶液に添加し、〜１７０℃で２６時間加熱を続けた。前記温度を最後の１時間の間に１８５℃まで上げることに注意した。ＧＣ＿ＭＳによるモニタリングによって生成物の脱臭素化が観察されることが明らかになった。標準的な水混合、続いてカラムクロマトグラフィ（ヘキサンで溶出）、最後にＩＰＡ／アセトンからの再結晶により、２．５８ｇ（１１％収量；ＨＰＬＣによれば９９．９％）を得た；１Ｈ　ＮＭＲ（ＣＤＣｌ３）７．４９（１Ｈ，ｄ，Ｊ８．８），７．３４（１Ｈ，ｄ，Ｊ　２．４）、７．２６−７．１９（５Ｈ，ｍ），７．００（２Ｈ，ｔ，Ｊ７．６），６．９７（４Ｈ，ｔ，Ｊ７．２）。
【００９１】
実施例４：Ｆ８アミン１の製造プロトコル
【化４６】
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Ｆ８−ジエステル（４．４６ｇ，８．４ｍｍｏｌ）、アミン１（３．３９ｇ、８．４ｍｍｏｌ）およびテトラキス（トリフェニルホスフィン）パラジウム（０）（２９ｍｇ）のトルエン（４２ｍＬ）中での懸濁液は、窒素で脱気した。０．５時間後、テトラエチルアンモニウムヒドロキシド（２８ｍＬ）を前記反応混合液に添加し、前記懸濁液を〜１１５℃（外部温度）まで加熱した。前記反応を２４時間後にブロモベンゼン（１ｍＬ）でエンドキャップした。撹拌して１時間１１５℃に維持し、その後フェニルボロン酸（１．５ｇ）を添加し、さらに１．５時間撹拌し続けた。いったん前記反応混合液を室温まで冷却し、前記ポリマーをメタノール（３Ｌ）中に沈殿させた。前記ポリマーをろ過し、トルエン（２５０ｍＬ）中に再溶解した。Ｈ２Ｏ（１２０ｍＬ）中のジチオカルバミン酸（３０ｇ）の溶液を前記トルエン溶液に添加した。塩混合液を６５℃で１８時間加熱し、その後に水層を取り除いた。前記有機層をアルミナ／シリカカラムを流下させ、前記ポリマーをトルエンで溶出した。前記トルエンを２５０ｍＬまで濃縮し、その後メタノール（４Ｌ）中に沈殿させた。前記ポリマーをろ過して完全に乾燥し、３．８１ｇを得た。Ｍｐ８０，０００。
【００９２】
実施例５　光学デバイス
適切なデバイス構造を図１に示す。アノード２は、ガラスまたはプラスチック基板１上に支持された透明なインジウム−スズ酸化物（“ＩＴＯ”）の層である。前記アノード２層はおよそ１０００−２０００Åの間、通常はおよそ１５００Åの厚さを持つ。前記カソード５は、おおよそ１５００Åの厚さを持つＣａ層である。電極の間には、およそ１０００Åまでの厚さを持つ発光層４がある。発光層４は、例えば、０．５から３０重量％までの本発明のポリマーを含み、発光層の残りはホール輸送材料及び／又は発光材料からなる。好適には、前記デバイスは、およそ１０００Åの厚さを持つＰＥＤＯＴのホール輸送材料層３を具備する。層６は適切な厚さの封止層である。
【図面の簡単な説明】
【図１】
本発明の適切なデバイス構造。
【図１】
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【国際公開パンフレット】
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【国際調査報告】
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