(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
式（ＡkＢ）nの構造要素からなるホモポリマー
［式中の記号および指数は以下の意味を有する：
Ａは同一または異なる単位：
0003897814.tif 000020
であり；
Ｂは同一または異なる単位：
0003897814.tif 000021
であり；
Ｙは同一か、または異なり、それぞれ−ＣＲ9＝ＣＲ10−、−Ｃ≡Ｃ−または−ＣＨＲ11−ＣＨＲ12−であり；
Ｒ1、Ｒ2、Ｒ3、Ｒ4、Ｒ5、Ｒ6、Ｒ7、Ｒ8、Ｒ9、Ｒ10、Ｒ11、Ｒ12は各構造要素中で互いに独立して、同一か、または異なり、それぞれＨ、１〜２２個の炭素原子を有する直鎖または分枝鎖アルキル基（ここで１個またはそれ以上の隣接しないＣＨ2基は−Ｏ−、−Ｓ−、−ＳＯ2−、−ＣＯＯ−、−ＯＯＣ−および／またはフェニレンで置換されていてもよい）、またはアリール基もしくはアリールオキシ基（これらの基の芳香族単位はＣ1〜Ｃ22−アルキル、Ｃ1〜Ｃ22−アルコキシ、Ｂｒ、Ｃｌ、Ｆ、ＣＮおよび／またはＮＯ2で置換されていてもよい）、またはＢｒ、Ｃｌ、Ｆ、ＣＮ、ＮＯ2または２〜２３個の炭素原子を有するアルキルオキシカルボニルであり；
ｋは１〜２５であり；
ｎは３〜２００である］
の１種またはそれ以上を含む、エレクトロルミネセンス材料。
【請求項２】
Ｙが−ＣＲ9＝ＣＲ10−である、請求項１記載のエレクトロルミネセンス材料。
【請求項３】
式（Ａ）および（Ｂ）においてＲ2、Ｒ3、Ｒ6、Ｒ7、Ｒ9、Ｒ10、Ｒ11およびＲ12が水素である、請求項１記載のエレクトロルミネセンス材料。
【請求項４】
式（Ａ）および（Ｂ）においてＲ1、Ｒ4、Ｒ5およびＲ8が同一か、または異なり、それぞれ１〜２２個の炭素原子を有する直鎖または分枝鎖アルキル基またはアルコキシ基である、請求項１記載のエレクトロルミネセンス材料。
【請求項５】
１またはそれ以上の活性層を含み、その際これらの活性層のうち少なくとも１つが請求項１〜４のいずれか１項記載のエレクトロルミネセンス材料１種またはそれ以上を含む、エレクトロルミネセンスデバイス。
【請求項６】
式（ＡkＢ）nの構造要素からなるホモポリマー
［式中の記号および指数は以下の意味を有する：
Ａは同一または異なる単位：
0003897814.tif 000022
であり；
Ｂは同一または異なる単位：
0003897814.tif 000023
であり；
Ｙは同一か、または異なり、それぞれ−ＣＲ9＝ＣＲ10−、または−ＣＨＲ11−ＣＨＲ12−であり；
Ｒ1、Ｒ2、Ｒ3、Ｒ4、Ｒ5、Ｒ6、Ｒ7、Ｒ8、Ｒ9、Ｒ10、Ｒ11、Ｒ12は各構造要素中で互いに独立して、同一か、または異なり、それぞれＨ、１〜２２個の炭素原子を有する直鎖または分枝鎖アルキル基（ここで１個またはそれ以上の隣接しないＣＨ2基は−Ｏ−、−Ｓ−、−ＳＯ2−、−ＣＯＯ−、−ＯＯＣ−および／またはフェニレンで置換されていてもよい）、またはアリール基もしくはアリールオキシ基（これらの基の芳香族単位はＣ1〜Ｃ22−アルキル、Ｃ1〜Ｃ22−アルコキシ、Ｂｒ、Ｃｌ、Ｆ、ＣＮおよび／またはＮＯ2で置換されていてもよい）、またはＢｒ、Ｃｌ、Ｆ、ＣＮ、または２〜２３個の炭素原子を有するアルキルオキシカルボニルであり；
ｋは１〜２５であり；
ｎは３〜２００である］。
【発明の詳細な説明】
主として表示素子、ＶＤＵ技術および光工学の分野の広範な用途に、広域ソリッドステート光源が産業上広く求められている。現在、これらの光源に対する要求は既存の技術のいずれによっても完全に十分には満たされていない。
一般的な表示および／または照明素子、たとえば白熱電球、ガス放電ランプおよび自己発光性でない液晶表示素子に代わるものとして、エレクトロルミネセンス（ＥＬ）材料、および発光ダイオード（ＬＥＤ）などのデバイスがこのところ用いられている。
無機のエレクトロルミネセンス材料およびデバイスとは別に、低分子量の有機エレクトロルミネセンス材料およびデバイスが約３０年前から知られている（たとえば米国特許第３，１７２，８６２号参照）。しかし最近までこのようなデバイスはその実用性が著しく限定されていた。
国際特許出願公開第ＷＯ  ９０／１３１４８号および欧州特許出願公開第Ａ  ０４４３  ８６１号には、発光層（半導体層）として共役ポリマーのフィルムを含むエレクトロルミネセンスデバイスが記載される。このようなデバイスは広域フレキシブル表示を簡単かつ安価に製造する見込みなど、多数の利点を提供する。液晶表示と異なり、エレクトロルミネセント表示は自己発光性であり、したがって付加的な後方光源を必要としない。
国際特許出願公開第ＷＯ  ９０／１３１４８号に記載される典型的なエレクトロルミネセンスデバイスは、少なくとも１種の共役ポリマーを含む薄いコヒーレントポリマーフィルムの形の発光層（半導体層）を含む。第１接触層が半導体層の第１面と接触し、第２接触層が半導体層の他方の面と接触している。半導体層のポリマーフィルムが含む外因性電荷担体は２つの接触層間に電界を付与した際に電荷担体が半導体層に導入されるのに十分なほど低い濃度であるので、一方の接触層は他方と比べて正になり、半導体層は発光する。このようなデバイスに用いられるポリマーは共役している。本発明の目的のためには、共役ポリマーは共役主鎖に沿って非局在化電子系をもつポリマーである。非局在化電子系はポリマーに半導体特性を与え、これによりポリマーは正および／または負の電荷担体を高い移動度で輸送することができる。
国際特許出願公開第ＷＯ  ９０／１３１４８号には、発光層のポリマー材料としてポリ（ｐ−フェニレン−ビニレン）が記載され、その材料のフェニレン基を複素環系または縮合炭素環系で交換することが提唱された。さらにポリ（ｐ−フェニレン）、すなわちＰＰＰも、エレクトロルミネセント材料として用いられる（G.Grem,G.Ledetzky,B.Ullrich,G.Leising,Synth.Met.1992,51,383）。ＰＰＰの合成および加工に際しての主な問題は、この材料がきわめて低い重合度ですら不溶性かつ不融性であることである。前駆物質経路を採用すると（たとえばD.G.H.Ballard et al.,J.Chem.Soc.Chem.Com.1983,954参照）、比較的高い分子量のＰＰＰを合成し、プレポリマーの段階で加工することができた。しかしこれらの材料は不完全な芳香族化および／またはオルト結合、および他の構造欠陥を示す。ＰＰＰの加工適性を高め、高重合度の材料の合成を可能にするために、アルキルまたはアルコキシ側鎖および高い溶解度をもつ誘導体がすでに製造されている（F.L.Klavetter,G.G.Gustavson,A.J.Heeger,シカゴPMSE-学会,1993,69,153）。
英国特許出願公開第Ａ−１  ０９２  ８２４号には、ジハロ−ｐ−キシレン誘導体の脱水素ハロゲン化により、またはウィッティヒ反応により製造できるポリ（ｐ−ビフェニレン−ビニレン）が記載される
0003897814.tif 000002
しかし最初の方法では完全な脱離は達成されない。さらに、両合成法ともシス立体配置をもつ二重結合の含量がかなり高い場合がある。さらに、ポリ（ｐ−ビフェニレン−ビニレン）は既知のすべての溶剤に不溶性である。それは溶液から沈殿として得られるにすぎず、それ以上の加工はたとえば焼結法によってはじめて可能になる。したがって均質なポリマーフィルムは製造できない。
ポリ（ｐ−ビフェニレン−ビニレン）の溶解度の増大は、ビフェニレン単位の２および２′の位置にメチル置換基を導入することにより達成される（A.Greiner,H.Martelock,A.Noll,N.Siegfried,W.Heitz,Polymer 1991,32,1857）。しかしその結果２つのフェニル単位がかなりねじれ、このためエレクトロルミネセンス発光の極大が不都合にシフトし、かつ共役の低下によりエレクトロルミネセンスの量子収率も低下する。
ペルクロロ形ポリ（ｐ−ビフェニレン−ビニレン）における強い青色のＵＶ吸収極大シフト
0003897814.tif 000003
フェニル−フェニル結合のすべての２位にある４個のきわめて嵩高な塩素置換基が同じ問題を生じることを示す。さらに、ポリクロロビフェニルは著しく毒性であり、生態に有害である。
これらの材料の幾つかを用いて良好な結果が得られるが、たとえば色の純度はなお不十分である。さらに、これまで知られているポリマーを用いて青色または白色の発光を生じるのは実質的に不可能である。
ポリ（４,４′−ビフェニレン−ビニレン）の二重結合上の置換は調製が困難であるため、これまで２個のフェニル置換基の形で行われていたにすぎない（W.J.Feast et al.,Synthetic Metals 1985,10,181）。しかしこの合成法で製造した物質は著しく高い分子量はもたず、かつ高い割合の（より正確に測定することはできなかった）シス二重結合がポリマー鎖中にみられた。
さらに、エレクトロルミネセンス材料、特にポリマー系のものの発達は決して終結していないと考えられるので、照明および／または表示デバイスの製造業者はこれらのデバイス用として多様なエレクトロルミネセンス材料に関心をもっている。
モデル計算により、純粋なポリ（ｐ−フェニレン）およびポリアセチレンのコポリマー中のＨＯＭＯおよびＬＵＭＯのエネルギー水準がモノマーの比率によりどのような影響を受けるかにつき理論的推定がなされた
0003897814.tif 000004
しかしこれはまだ実験によっては証明できない。
本発明の目的は、有機溶剤に可溶であり、かつ照明および／または表示デバイスに用いた場合にこれらのデバイスの特性プロフィルを改良しうる、新規なエレクトロルミネセンス材料を提供することである。意外にも、ポリ［（オリゴ−ｐ−フェニレン）−ビニレン］の特定の誘導体が有機溶剤中における向上した溶解度をもち、かつ青色、青緑色、緑色および白色のエレクトロルミネセンス発光に好適であることが見出された。
したがって本発明は、オリゴ−ｐ−フェニレン単位を含み、かつ少なくとも１種の式（ＡkＢ）nの構造要素を含むポリマーを提供する。式中の記号および指数は以下の意味を有する：
Ａは同一または異なる単位：
0003897814.tif 000005
であり；
Ｂは同一または異なる単位：
0003897814.tif 000006
であり；
Ｙは同一か、または異なり、それぞれ−ＣＲ9＝ＣＲ10−、−Ｃ≡Ｃ−または−ＣＨＲ11−ＣＨＲ12−であり；
Ｒ1、Ｒ2、Ｒ3、Ｒ4、Ｒ5、Ｒ6、Ｒ7、Ｒ8、Ｒ9、Ｒ10、Ｒ11、Ｒ12は各構造要素中で互いに独立して、同一か、または異なり、それぞれＨ、１〜２２個の炭素原子を有する直鎖または分枝鎖アルキル基（ここで１個またはそれ以上の隣接しないＣＨ2基は−Ｏ−、−Ｓ−、−ＳＯ2−、−ＣＯＯ−、−ＯＯＣ−および／またはフェニレン、好ましくは１，４−フェニレンで置換されていてもよい）、またはアリール基もしくはアリールオキシ基、好ましくは４〜１４個の炭素原子を有するもの（これらの基の芳香族単位はＣ1〜Ｃ22−アルキル、Ｃ1〜Ｃ22−アルコキシ、Ｂｒ、Ｃｌ、Ｆ、ＣＮおよび／またはＮＯ2で置換されていてもよい）、またはＢｒ、Ｃｌ、Ｆ、ＣＮ、ＮＯ2または２〜２３個の炭素原子を有するアルキルオキシカルボニルであり；
ｋは１〜２５であり；
ｎは１〜２００であり；
ここですべてのｎの和は３〜２００であり、ただしｋ＝１である場合にはＲ1、Ｒ4、Ｒ5およびＲ8は同一か、または異なり、それぞれ２〜２２個、好ましくは３〜１２個の炭素原子を有する直鎖または分枝鎖アルキル基（ここで１個またはそれ以上の隣接しないＣＨ2基は−Ｏ−、−Ｓ−、−ＳＯ2−、−ＣＯ−Ｏ−、−Ｏ−ＯＣ−および／またはフェニレンによって置換されていてもよい）、またはアリール基もしくはアリールオキシ基（ここでアリール基はそれぞれＣ1〜Ｃ22−アルキル、Ｃ1〜Ｃ22−アルコキシ、Ｂｒ、Ｆ、Ｃｌ、−ＣＮおよび／またはＮＯ2で置換されていてもよい）である。
Ｙは好ましくは−Ｃ≡Ｃ−または−ＣＲ9＝ＣＲ10−、特に好ましくは−ＣＲ9＝ＣＲ10−である。
Ｒ2、Ｒ3、Ｒ6、Ｒ7、Ｒ9、Ｒ10、Ｒ11およびＲ12が水素である式（Ａ）および（Ｂ）の構造体が好ましい。
Ｒ1、Ｒ4、Ｒ5およびＲ8は好ましくは同一か、または異なり、１〜２２個の炭素原子を有する直鎖または分枝鎖アルキル基またはアルコキシ基である。
Ｒ1＝Ｒ4およびＲ5＝Ｒ8である式（Ａ）および（Ｂ）で記載されるポリマーも好ましい。
Ｒ2、Ｒ3、Ｒ6、Ｒ7、Ｒ9およびＲ10が水素であり、かつＲ1＝Ｒ4およびＲ5＝Ｒ8であってそれぞれ４〜７個の炭素原子を有する直鎖または分枝鎖アルコキシ基である式（Ａ）および（Ｂ）で記載されるポリマーが特に好ましい。
指数ｋは好ましくは１〜１３の自然数、特に好ましくは１、２または３、殊に好ましくは２または３である。
好ましくは、本発明によるポリマーは式（ＡkＢ）nの構造要素からなる。
この場合、ポリマー鎖は好ましくは個々の数値ｋを有する式（ＡkＢ）の構造要素１種のみを含む。その際、指数ｎは好ましくは５〜７５である。
同様に好ましくは、本発明のポリマーは複数の異なる式（ＡkＢ）nの構造要素を含むことができる。ここで構造要素Ａは基Ｒ1〜Ｒ4によってのみでなく、指数ｋによっても変化しうることを留意すべきである。
そのような場合、式［（Ａ1kＢ1）0.X（Ａ2kＢ2）0.y…（ＡnkＢn）0.n］mで表されるランダムコポリマーが好ましく、式中の０．ｘ＋０．ｙ＋…＋０．ｎ＝１であり、３≦ｍ≦２００である。このようなランダムコポリマーは好ましくは２〜８種の異なる式（ＡkＢ）の構造要素を含む。
同様に、式［（Ａ1kＢ1）X（Ａ2kＢ2）y…（ＡnkＢn）n］mのブロックコポリマーが好ましく、式中の３≦ｍ≦２００である。この場合、２種の異なる式（ＡkＢ）の構造要素を含むブロックコポリマーが好ましい。ｘおよびｙは好ましくは１〜１９９、特に好ましくは２〜５０であり、その際ｘ＋ｙ≦２００である。
複数の異なる式（ＡkＢ）nの構造要素の存在下では、個々の要素は１〜２００のｎの数値をもつことができ、ただしすべてのｎの和は３〜２００、好ましくは５〜７５である。
本発明のポリマーの利点は、特に結晶化傾向の低さ、および良好なフィルム形成性である。
さらに、本発明のポリマーは有機溶剤中での溶解度がかなり増大している。それらは構造的にも均一であり、可溶化性側鎖があるにもかかわらず立体障害が増すことはなく、かつ高い分子量をもつ。
本発明のポリマーは種々の方法で製造できる。製造はそれ自体文献から既知の方法で、たとえば有機合成の標準的報文、たとえばHouben-Weyl,Methoden der Organischen Chemie（ゲオルク−チーメ出版社、シュツットガルト）に記載される方法で実施できる。
本明細書においてこの製造は、既知でありかつ前記反応に好適である反応条件下で実施される。変異体も使用できるが、これら自体は既知であり、本明細書に詳述しない。
たとえばベンゼンおよびスチルベンの誘導体を、酸化的に（たとえばＦｅＣｌ3を使用、特にP.Kovacic,N.B.Jones,Chem.Ber.1987,87,357;M.Wede,T.Abe,H.Awano,Macromolecules 1992,25,5125参照）、または電気化学的に（たとえばN.Saito,T.Yamamoto,Polym.Bull.1993,30,285参照）重合させることができる。
同様に本発明のポリマーはジハロ芳香族化合物から、銅／トリフェニルホスフィン触媒（たとえばG.W.Ebert,R.D.Rieke,J.Org.Chem.1983,53,4482参照）、またはニッケル／トリフェニルホスフィン触媒（たとえばMatsumoto,S.Inaba,R.D.Rieke,J.Org.Chem.1993,53,849参照）を用いて合成できる。
芳香族ジスタンナンは、たとえばJ.K.Stille,Angew.Chem.,Int.Ed.Engl.1986,25,508に示されたパラジウム触媒を用いて重合させることができる。
さらに、芳香族ジブロモ化合物をジチオ化合物またはジグリニャール化合物に変換し、次いでこれを他のジブロモ化合物と共に、ＣｕＣｌ2により（たとえばG.Wittig,G.Klar,Liebigs Ann.Chem.1967,704,91;H.A.Staab,F.Bunny,Chem.Ber.1967,100,293;T.Kaufmann,Angew.Chem.1974,86,321参照）、または不飽和１，４−ジハロ化合物の電子伝達により（S.K.Taylor,S.G.Bennet,K.J.Harz,L.K.Lashley,J.Org.Chem.1981,46,2190参照）重合させることができる
さらに本発明のポリマーは、前記のジブロモ化合物をニッケル触媒により２，２′−ビピリジンの存在下で反応させることにより重合させることができる（K.Chmil,U.Scherf,Makromol.Chem.,Rapid Commun.,1993,14,217参照）。
また本発明のポリマーは二重結合の形成により構築できる。これはジアルデヒドからの酸素の脱離（W.J.Feast,I.S.Millichamp,Polymer Comm.1983,24,102）、ジハロ−ｐ−キシレン誘導体の脱水素ハロゲン化（英国特許出願公開第１  ０９２  ８２４号）、パラジウム触媒の存在下でのエチレンと適切なジブロミドとの反応（A.Greiner,H.Martelock,A.Noll,N.Siegfried,W.Heitz,Polymer 1991,32,1857）、またはウィティッヒ反応
0003897814.tif 000007
により達成できる。しかしこれらのこれらのすべての方法で種々の量の副生物が生成し、ポリマーのトランス二重結合含量が必ずしも１００％でない。
しかし式（Ｉ）の化合物１種またはそれ以上：
0003897814.tif 000008
を式（II）および／または（III）の化合物１種またはそれ以上：
0003897814.tif 000009
と、不活性有機溶剤または溶剤混合物中で少なくとも１種のパラジウム含有化合物および所望により追加の物質の存在下に反応させることを含む、本発明ポリマー製造方法は優れている。式（I）〜（III）中の記号および指数は以下の意味を有する：
ＵおよびＶは互いに異なり、それぞれＩ、ＢｒおよびＣｌよりなる群から選ばれるハロゲン、好ましくはＢｒ、またはＢＱ1Ｑ2であり；
Ｑ1およびＱ2は同一か、または異なり、−ＯＨ、Ｃ1〜Ｃ10アルコキシ、Ｃ1〜Ｃ10アルキル、フェニル（Ｃ1〜Ｃ10アルキル、Ｃ1〜Ｃ10アルコキシまたはハロゲンで置換されていてもよい）、もしくはハロゲンであるか、またはＱ1とＱ2は一緒にＣ1〜Ｃ4アルキレンジオキシ基、メチレン基（１または２個のＣ1〜Ｃ4アルキル基で置換されていてもよい）を形成するか、またはＱ1とＱ2およびホウ素原子は一緒に式（ＩＶ）のボロキサン環の一部であり：
0003897814.tif 000010
Ａｒは式（I）、（II）または（III）の芳香族基であり；
Ｙは同一か、または異なり、それぞれ−ＣＲ9＝ＣＲ10−、−Ｃ≡Ｃ−または−ＣＨＲ11−ＣＨＲ12−であり；
Ｒ1、Ｒ2、Ｒ3、Ｒ4、Ｒ5、Ｒ6、Ｒ7、Ｒ8、Ｒ9、Ｒ10、Ｒ11、Ｒ12は各構造要素中で互いに独立して、同一か、または異なり、それぞれＨ、１〜２２個の炭素原子を有する直鎖または分枝鎖アルキル基（ここで１個またはそれ以上の隣接しないＣＨ2基は−Ｏ−、−Ｓ−、−ＳＯ2−、−ＣＯＯ−、−ＯＯＣ−および／またはフェニレン、好ましくは１，４−フェニレンで置換されていてもよい）、またはアリール基もしくはアリールオキシ基、好ましくは４〜１４個の炭素原子を有するもの（これらの基の芳香族単位はＣ1〜Ｃ22−アルキル、Ｃ1〜Ｃ22−アルコキシ、Ｂｒ、Ｃｌ、Ｆ、ＣＮおよび／またはＮＯ2で置換されていてもよい）、またはＢｒ、Ｃｌ、Ｆ、ＣＮ、ＮＯ2、または２〜２３個の炭素原子を有するアルキルオキシカルボニルであり；
ｋは１〜２５、好ましくは１〜１３、特に好ましくは１、２または３、特に２または３である。
ほぼ等モル量の上記ホウ素酸(boronic acid)（エステル）とハロゲン化合物を反応させるのが有利である。ホウ素酸（エステル）を１．００１〜１．１倍過剰に、特に好ましくは１．０２５倍過剰に用いるのが好ましい。
この反応は一般に０〜１５０℃、好ましくは２０〜１００℃、特に好ましくは７０〜９０℃の温度で行われる。反応時間は一般に１時間から通常は３〜５日である。
好ましい溶剤は、その成分が反応条件下で混和性または非混和性、好ましくは非混和性の混合物である。第１成分としては、極性プロトン溶剤、たとえば水が好ましい。他の成分としては、Ｎ，Ｎ−ジアルキルアミド、たとえばジメチルホルムアミド（ＤＭＦ）、Ｎ−メチル−２−ピロリドン、エーテル、たとえばテトラヒドロフラン（ＴＨＦ）、芳香族炭化水素、たとえばトルエン、および上記溶剤の混合物が好ましい。ＴＨＦと水の、特に１：１の比率の二元混合物が特に好ましい。
パラジウムを含有する化合物は重合反応に触媒活性を示す。酸化状態０のパラジウムを含有するか、または反応条件下でパラジウム（０）種を形成する化合物が好ましい。特にテトラキス（トリフェニルホスフィン）パラジウム（０）が好ましく、これを直接に使用できる。用いるモノマーのモル当たり１モル％の濃度の触媒が一般に用いられる。追加物質としては一般に弱塩基、好ましくは炭酸水素ナトリウムが、用いる水の量に対して１モル／ｌの濃度で用いられる。
ランダムコポリマーを製造するためには、たとえば式（Ｉ）と（II）、または（Ｉ）と（III）、または（Ｉ）と（II）と（III）の異なる化合物を共重合させることができる。
種々のブロモ誘導体（ＵまたはＶがＢｒ）を、たとえばＮｉ0触媒を用いて前記のように結合させて、ランダムコポリマーを形成することもできる。
ブロックコポリマーを製造するための方法は、一定の長さをもちかつ末端ホウ素酸（エステル）基をもつオリゴマーを形成するのに十分なほど大過剰のホウ素酸（エステル）成分とハロゲン成分とを反応させることである。第２ブロックはホウ素酸（エステル）成分を適切な過剰のハロゲン成分と反応させることにより製造される。この第２ブロックのオリゴマーは末端ハロゲン官能基をもつ。あるいはそのような末端基をもつオリゴマーは、臭素末端基をもつオリゴマーのホウ素化によっても構築できる。これら２ブロックを１：１の比率で反応させると本発明のブロックコポリマーが得られる。
式（Ｖ）のモノマー単位：
0003897814.tif 000011
（式中、置換基Ｒ1〜Ｒ8は前記に定めたものであり、Ｘは飽和炭化水素鎖−（ＣＨ2）n−であり、ここでｎ＝１〜１０であり、隣接しない１またはそれ以上のＣＨ2基が−Ｏ−、−Ｓ−、−ＳＯ2−、−ＣＯＯ−、−ＯＯＣ−および／またはフェニルで交換されていてもよい）を取り込ませると、ポリマー主鎖内の共役を一定の様式で中断することができる。このような位置は分子の励起状態が拡散する可能性を抑制し、対応するエレクトロルミネセンスデバイスの量子収率を高める。
これまでこのような共役中断は不定な量および間隔でしか導入できなかった（A.B.Holmes et al.,Synth.Matals 1993,55,4031）。
ポリマー主鎖に沿って共役を中断することができる他の方法は、１，３−ジブロモ置換を含むモノマーを一定の様式で用いることからなる。得られたポリマーは対応する欠陥（ｋｉｎｋ）をもち、これが効果的に共役を中断する。
このモノマーは対応するジブロモスチルベンモノマーの代わりに、ジブロモ化合物とジホウ素酸のほぼ等モル比が変化しないように用いられる。
さらに、たとえば式（ＶＩ）のモノマー構築ブロック：
0003897814.tif 000012
（式中、置換基Ｒ1〜Ｒ4は前記に定めたものである）を用いると、個々のｐ−フェニレン−ビニレン単位を取り込ませることができる。
したがって本発明はまた、式（ＡkＢ）nの構造要素少なくとも１種のみでなく、１種またはそれ以上の式（VII）および／または（VIII）の構造要素：
0003897814.tif 000013
（式中、記号Ｒ1〜Ｒ12およびＸは前記に定めたものである）をも含むポリマーを提供する。
仕上げ処理は当業者が慣用する既知の方法で実施される。たとえば反応混合物をメタノールに注入し、濾過し、水で洗浄し、抽出し、得られた粗生成物をさらに再沈殿法によって精製できる。
式（I）〜（III）のモノマー構築ブロックは、有機合成に関する標準的報文、たとえばHouben-Weyl,Methoden der Organischen Chemie（ゲオルク−チーメ出版社、シュツットガルト）に記載されるような、それ自体既知の文献方法で製造できる。この製造は、前記反応に好適な既知の反応条件下で実施される。変異体も使用できるが、それら自体は既知であり、ここではこれ以上詳述しない。
置換１，４−ジブロモベンゼンまたは他のジハロ化合物の合成方法は標準反応として既知である（たとえばJ.March,Advanced Organic Chemistry,第4版、531-534頁、ジョン・ワイリー・アンド・サンズ、ニューヨーク1992）。
１，４−ジブロモアルキルベンゼンは、たとえば１，４−ジハロベンゼンをグリニャール反応させ、次いで２および５位を部位選択的（ｒｅｇｉｏｓｅｌｅｃｔｉｖｅ）臭素化することにより製造できる。
１，４−ジブロモ（プソイド）ハロゲン化合物は、たとえば対応するジブロミドから、たとえばシアノ基で置換することにより得られる（M.Rehahn,A.-D.Schluter,W.J.Feast,Synthesis 386,1988）。
これと同様に、オリゴ−ｐ−フェニレンおよびスチルベン誘導体を合成する多数の方法を採用できる。
オリゴ−ｐ−フェニレンは、たとえば対応するモノマーから前記方法で構築できる。
スチルベン誘導体はたとえばHouben-Weyl,Methoden der Organischen Chemie（ゲオルク−チーメ出版社、シュツットガルト）に記載される方法で合成できる（たとえばウィティッヒ反応、クネーベナーゲル（Ｋｎｏｅｖｅｎａｇｅｌ）反応、ヘック（Ｈｅｃｋ）反応）。
特定の好ましいビスアルコキシ置換１，４−ジブロモベンゼンの例につき反応経路１に示した合成経路が好ましい。
反応経路  １：
0003897814.tif 000014
0003897814.tif 000015
反応経路１によれば、ｐ−ベンゾキノン（Ｃ）をＨＢｒ水溶液中でＢ2と還元的に反応させてジブロモヒドロキノンとなし、適切なアルキルブロミドでエーテル化して（Ｅ）となす。アルコキシ置換基の代わりにアルキル置換基をもつ化合物をこの方法で得るためには、１，４−ジブロモベンゼンをグリニャール反応させて１，４−ジアルキル化芳香族化合物となし、次いで部位選択的臭素化により（Ｅ）のジブロミド類似体に変換することができる。これらの生成物は、ハロゲンを金属で交換したのちホウ酸トリメチルでエステル化し、けん化して、対応するジホウ素酸（Ｆ）となすことができる。次いでこれを１，３−プロパンジオールで再度エステル化して、環状ジエステル（Ｇ）となす。
ジブロミド（Ｅ）から出発して、スチルベン誘導体モノマーも得られる。このためには、まずボーボアール（Ｂｏｕｖｅａｕｌｔ）反応でホルミル化を行い、得られたベンズアルデヒド誘導体（Ｈ）をマクマリー（ＭｃＭｕｒｒｙ）反応により結合させて、ジブロモスチルベン誘導体（Ｉ）となす。これをホウ素化すると（Ｊ）が得られ、これを今度はエステル化して、環状ジホウ素酸エステル（Ｋ）となす。
同様にジブロモスチルベン誘導体（Ｉ）を、たとえばＨ2／Ｐｄ／Ｃにより、またはたとえば臭素化による脱離、次いで強塩基、たとえばＫＯtＢｕとの反応により、１，２−ジフェニルエタン（Ｌ）（Ｙ＝−ＣＨＲ11−ＣＨＲ12−）またはトラン（Ｍ）（Ｙ＝−Ｃ≡Ｃ−）に変換できる。
この方法で製造したモノマー種は本発明のポリマーを製造するための出発物質としてきわめて好適である。
ジブロミド（Ｅ）および（Ｉ）を既知の方法で反応させて、たとえばジスタンナンとなし（L.K.Stille.Angew.Chem.Int.Ed.Engl.1986,25,508）、これも本発明ポリマーの出発化合物となりうる。
本発明はさらに、本発明ポリマーをエレクトロルミネセンス材料として、すなわちエレクトロルミネセンスデバイスの活性層として使用する用途を提供する。本発明の目的に対する活性層は、電界を付与した際に発光しうるエレクトロルミネセンス材料（発光層）、あるいは正および／または負の電荷の注入および／または輸送を改良する材料（電荷注入層および電荷輸送層）である。
したがって本発明は、本発明によるポリマー１種またはそれ以上、好ましくは１種を含むか、または本質的にそれらからなるエレクトロルミネセンス材料をも提供する。
エレクトロルミネセンス材料は、好ましくは発光材料、電荷輸送材料、特に電子もしくは正孔輸送材料、または電荷注入材料、特に電子もしくは正孔注入材料である。
本発明はさらに、１またはそれ以上の活性層を含むエレクトロルミネセンスデバイスであって、これらの活性層の少なくとも１つが本発明によるポリマー少なくとも１種を含むものを提供する。活性層は、たとえば発光層、輸送層および／または電荷注入層のいずれであってもよい。
このようなエレクトロルミネセンスデバイスの一般的構造は、たとえば米国特許第４，５３９，５０７号および米国特許第５，１５１，６２９号に記載される。ポリマーを含むエレクトロルミネセンスデバイスは、たとえば国際特許出願公開第ＷＯ  ９０／１３１４８号および欧州特許出願公開第Ａ  ０４４３８６１号に記載される。
それらは通常はカソードとアノードの間に１またはそれ以上のエレクトロルミネセンス層を含み、これらの電極のうち少なくとも１つは透明である。さらに、１またはそれ以上の電子注入層および／または電子輸送層をエレクトロルミネセンス層とカソードの間に挿入してもよく、１またはそれ以上の正孔注入層および／または正孔輸送層をエレクトロルミネセント層とアノードの間に挿入してもよい。カソードとしては種々の金属、たとえばＣａ、Ｍｇ、Ａｌ、Ｍｇ／Ａｌを使用できる。アノードとしては透明支持体、たとえばガラスまたは透明ポリマー上の金属または化合物、たとえばＡｕまたはＩＴＯ（酸化インジウム／酸化スズ）を使用できる。
操作に際しては、カソードをアノードに対して負の電位にする。したがってカソードから出る電子は電子注入／電子輸送層に注入され、または直接に発光層に注入される。同時に、アノードからの正孔の正孔注入／正孔輸送層に注入され、または直接に発光層に注入される。
注入された電荷担体は、付与した電位の作用下で活性層内を交互方向に移動する。これにより電荷輸送層と発光層の界面に、または発光層内に電子孔対が生じ、これが発光に伴って再結合する。
発光層として用いる化合物により発光光線の色を変化させることができる。
エレクトロルミネセンスデバイスは、たとえば自己発光性表示素子、たとえばコントロールランプ、文字数字表示装置、標示板として、また光結合素子中に用いられる。
本明細書中に述べた参考文献はここに参考として含まれる。
本発明を以下に実施例により説明するが、本発明がこれらにより限定されることはない。
実施例１
ポリ(２,２′,２″,５,５′,５″−ヘキサ(ｉ−ペンチルオキシ)−ｐ−テルフェニル−４,４″−イレン−ビニレン)
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実験式：Ｃ50Ｈ74Ｏ6
反復単位の分子量：７７０ｇ／ｍｏｌ
融点：２１０℃
合成の説明
１．１４２ｇ（１．６７ｍｍｏｌ）の４,４′−ジブロモ−２,２′,５,５′−テトライソペンチルオキシ−トランス−スチルベン、０．７００ｇ（１．６７ｍｍｏｌ）の２,５−ジイソペンチルオキシ−１，４−ベンゼンジホウ素酸１，３−プロパンジオールジエステル、および２．１１ｇ（２０ｍｍｏｌ）の炭酸水素ナトリウムを秤量してシュレンク（Ｓｃｈｌｅｎｋ）フラスコに入れ、フラスコを高性能冷却器に接続し、この装置を３回排気し（１０-1ミリバール）、そのつど慎重にアルゴンを導入することにより、保護ガス下におく。次いでアルゴンに向流で２０ｍｌの無水テトラヒドロフランおよび２０ｍｌの脱ガス（窒素流を８０℃で３時間）脱イオン水を注入する。撹拌によりすべての固体成分を溶解させたのち、少量の無水テトラヒドロフラン中におけるパラジウム触媒（Ｐｄ(ＰＰｈ3)4）２０ｍｇ（１．５×１０-5ｍｏｌ）の溶液を注入し、この反応混合物をきわめて激しく撹拌しながら８０℃に７２時間加熱する。光感受性触媒を保護するために、この期間中は光に直接に暴露することを避けるべきである。
室温に冷却したのち、混合物をアルゴン下にメタノールに注入する（容量比＝１：５）。沈殿を濾別し、水で洗浄し、クロロホルムに装入し、再び濾過する。濾液を蒸発させ、ベンゼンに装入し、０．２μｍのフィルター（ミリポア）で濾過したのち、凍結乾燥する。
実施例２
ポリ(２,２′,５,５′−テトラ(ｉ−ペンチルオキシ)−ｐ−ビフェニル−イレン−ビニレン)
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実験式：Ｃ34Ｈ50Ｏ4
反復単位の分子量：５２２ｇ／ｍｏｌ
融点：２２０℃
合成の説明
４１３．０ｍｇ（０．６ｍｍｏｌ）の４,４′−ジブロモ−２,２′,５,５′−テトライソペンチルオキシ−トランス−スチルベン、４１８．６ｍｇ（０．６ｍｍｏｌ）の２,２′,５,５′−テトライソペンチルオキシ−４，４′−トランス−スチルベンジホウ素酸プロピルエステル、および１．０５ｇ（１０ｍｍｏｌ）の炭酸水素ナトリウムを秤量してシュレンクフラスコに入れ、フラスコを高性能冷却器に接続し、この装置を３回排気し（１０-1ミリバール）、そのつど慎重にアルゴンを導入することにより、保護ガス下におく。次いでアルゴンに向流で１０ｍｌの無水テトラヒドロフランおよび１０ｍｌの脱ガス脱イオン水を注入する。撹拌によりすべての固体成分が溶解したのち、少量の無水テトラヒドロフラン中におけるパラジウム触媒（Ｐｄ(ＰＰｈ3)4）７．２ｍｇ（６．２×１０-6ｍｏｌ）の溶液を注入し、この反応混合物をきわめて激しく撹拌しながら８０℃に７２時間加熱する。光感受性触媒を保護するために、この期間中は光に直接に暴露することを避けるべきである。
室温に冷却したのち、混合物をアルゴン下にメタノールに注入する（容量比＝１：５）。沈殿を濾別し、水で洗浄し、クロロホルムに装入し、再び濾過する。濾液を蒸発させ、ベンゼンに装入し、０．２μｍのフィルター（ミリポア）で濾過したのち、凍結乾燥する。
実施例３
0003897814.tif 000018
実験式：Ｃ162Ｈ244Ｏ20
反復単位の分子量：２５０８ｇ／ｍｏｌ
融点：１７０℃
合成の説明
０．３９０２ｇ（０．９５２ｍｍｏｌ）の１,４−ジブロモ−２,５−ジイソペントキシベンゼン、０．１６３８ｇ（０．２３９ｍｍｏｌ）の１,２−ジ（４−ブロモ−２,５−ジイソペントキシフェニル）エタン、０．１５ｇ（１．２２０ｍｍｏｌ）の１,４−ジイソペントキシ−２,５−フェニルジホウ素酸プロパンジオールジエステル、および１．２６ｇの炭酸水素ナトリウムを秤量してシュレンクフラスコに入れ、フラスコを高性能冷却器に接続し、この装置を３回排気し（１０-1ミリバール）、そのつど慎重にアルゴンを導入することにより保護ガス下におく。次いでアルゴンに向流で１０ｍｌの無水テトラヒドロフランおよび１０ｍｌの脱ガス脱イオン水を注入する。撹拌によりすべての固体成分を溶解したのち、少量の無水テトラヒドロフラン中におけるパラジウム触媒（Ｐｄ(ＰＰｈ3)4）１５ｍｇ（１．３×１０-5ｍｏｌ）の溶液を注入し、この反応混合物をきわめて激しく撹拌しながら８０℃に７２時間加熱する。光感受性触媒を保護するために、この期間中は光に直接に暴露することを避けるべきである。
室温に冷却したのち、混合物をアルゴン下にメタノールに注入する（容量比＝１：５）。沈殿を濾別し、水で洗浄し、クロロホルムに装入し、再び濾過する。濾液を蒸発させ、ベンゼンに装入し、０．２μｍのフィルター（ミリポア）で濾過したのち、凍結乾燥する。
実施例４
0003897814.tif 000019
実験式：Ｃ204Ｈ302Ｏ24
反復単位の分子量：３１３４ｇ／ｍｏｌ
融点：２１０℃
合成の説明
０．２９９１ｇ（０．４８４ｍｍｏｌ）の４,４′−ジブロモ−２,２′,５,５′−テトライソペントキシ−トランス−スチルベン、０．２００ｇ（０．２９２ｍｍｏｌ）の１,２−ジ（４−ブロモ−２,５−ジイソペントキシフェニル）エタン、０．４９５８ｇ（０．７１６ｍｍｏｌ）の２,２′,５,５′−テトライソペントキシ−４,４′−トランス−スチルベンジホウ素酸プロピルエステル、および０．８４ｇの炭酸水素ナトリウムを秤量してシュレンクフラスコに入れ、フラスコを高性能冷却器に接続し、この装置を３回排気し（１０-1ミリバール）、そのつど慎重にアルゴンを導入することにより、保護ガス下におく。次いでアルゴンに向流で１０ｍｌの無水テトラヒドロフランおよび１０ｍｌの脱ガス脱イオン水を注入する。撹拌によりすべての固体成分が溶解したのち、少量の無水テトラヒドロフラン中におけるパラジウム触媒（Ｐｄ(ＰＰｈ3)4）１０ｍｇ（０．９×１０-5ｍｏｌ）の溶液を注入し、この反応混合物をきわめて激しく撹拌しながら８０℃に７２時間加熱する。光感受性触媒を保護するために、この期間中は光に直接に暴露することを避けるべきである。
室温に冷却したのち、混合物をアルゴン下にメタノールに注入する（容量比＝１：５）。沈殿を濾別し、水で洗浄し、クロロホルムに装入し、再び濾過する。濾液を蒸発させ、ベンゼンに装入し、０．２μｍのフィルター（ミリポア）で濾過したのち、凍結乾燥する。
実施例５
エレクトロルミネセンス材料としての使用
石英ガラス製支持体をまずアセトンでこすり、超音波浴内の塩化メチレン中で１５分間予備洗浄し、１０％の過酸化水素（濃度３０％）、４０％の濃アンモニア水溶液、および５０％のミリ−Ｑ（ｍｉｌｌｉ−Ｑ）水（導電率０．５μＳ／ｃｍの脱イオン水）からなる反応溶液中で３０分間処理し、次いでミリ−Ｑ水流中で１０分間洗浄する。こうして清浄化したガラス製支持体をアルゴンプラズマ中１ミリバールで５分間処理し、次いでクロロホルム中３０％濃度のヘキサメチルジシラザン溶液中で３０分間、疎水化する。支持体に２×１０-5ミリバールでまずクロム（４ｎｍ）、次いで金（１７ｎｍ）の２ｍｍ幅のストリップを蒸着する。
ポリマーフィルムを回転塗布により付与する。このためには、トルエン中における３％濃度のポリマー溶液（実施例１で得たポリマー）数滴をガラス製支持体に乗せ、これを２０００ｒｐｍで１分間回転させる。支持体を乾燥させたのち、厚さ１００ｎｍの均一なポリマーフィルムをさらに処理することができる。
次いで２×１０-5ミリバールで金塗膜に直角にＡｌを２ｍｍ幅のストリップ状に蒸着により付与する。得られたデバイスＡｕ／ポリマー／Ａｌを検体ホルダーに挿入し、Ａｕストリップに正の極性、Ａｌに負の極性を付与するように電極を電源に接続する。１５×１０7Ｖ／ｍの電界を付与すると、対応するマトリックスからの強い均一な青色蛍光が見られる。このエレクトロルミネセンススペクトルは本質的にホトルミネセンススペクトルに相当する。外部量子収率は約０．１％である。
実施例６
透明な導電性酸化スズインジウム（ＩＴＯ）の２ｍｍ幅のストリップを塗布したガラス製支持体をアセトンでこすり、塩化メチレン中で１５分間、超音波処理することにより清浄化する。
それぞれ厚さ１００ｎｍの下記の層を順に回転塗布により付与する：
−  クロロホルム中のポリ（ビニルカルバゾール）（ＰＶＫ）
−  トルエン中に、実施例３で得たポリマー
−  ２−(４−ビフェニリル)−５−(４−ｔ−ブチルフェニル)−[１,３,４]オキサジアゾール（ＰＢＤ）、ポリスチレン中２５％、アセトン中
次いで２×１０-5ミリバールでＩＴＯストリップに直角にＣａを１ｍｍ幅のストリップ状に蒸着する。得られたデバイス、ＰＳ／Ｃａ中のガラス／ＩＴＯ／ＰＶＫ／ポリマー／ＰＢＤをアルゴン雰囲気下に検体ホルダーに挿入し、ＩＴＯストリップに正の極性、Ｃａストリップに負の極性を付与するように電極を電源に接続する。１６Ｖの電位を付与すると、対応するマトリックス素子からの強い均一な青色蛍光が見られる。このエレクトロルミネセンススペクトルは本質的にホトルミネセンススペクトルに相当する。内部量子収率は約１．０％である。