(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
下記一般式１:
【化１】
0004313101.tif 000009
[式中、Arは化学式２及び３：
【化２】
0004313101.tif 000010
【化３】
0004313101.tif 000011
で表されるグループよりなる群から選択されるいずれかの構造を有し、前記化学式２及び３においてR1ないしR4はそれぞれ独立的に炭素数１〜１２のアルキル基、炭素数１〜１２のアルコキシ基または-N(R')(R'')(R'とR''は互いに関係なく水素または炭素数1〜12のアルキル基である)であり、
Xは０であり、
Rは水素原子、または炭素数1〜12の線状アルキル基、炭素数1〜12の分岐状アルコキシ基または炭素数3〜12の環状アルキル基、または炭素数6〜14の芳香族基であって、前記芳香族基には炭素数1〜12のアルキル基、アルコキシ基または-N(R')(R")(R'とR"は互いに関係なく水素または炭素数1〜12のアルキル基である)が１つ以上置換可能であり、
nは0.01ないし0.99の実数である]
で表される青色電界発光高分子。
【請求項２】
前記化学式１のAr単位がアルキルフルオレンであることを特徴とする請求項１記載の青色電界発光高分子。
【請求項３】
前記高分子の重量平均分子量が1万ないし20万であり、分子量分布が1.5ないし5であることを特徴とする請求項１記載の青色電界発光高分子。
【請求項４】
化学式4：
【化４】
0004313101.tif 000012
[前記式中、nは0.01〜0.99の実数である]
で表されることを特徴とする請求項１に記載の青色電界発光高分子。
【請求項５】
化学式5：
【化５】
0004313101.tif 000013
[前記式中、nは0.01〜0.99の実数である]
で表されることを特徴とする請求項１に記載の青色電界発光高分子。
【請求項６】
１対の電極間に有機膜を含む有機電界発光素子において、
前記有機膜が請求項１ないし５の何れか１項に記載の青色電界発光高分子を含むことを特徴とする有機電界発光素子。
【請求項７】
前記有機膜が発光層であることを特徴とする請求項６に記載の有機電界発光素子。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、青色電界発光高分子およびこれを用いた有機電界発光素子に関し、さらに詳細には、ポリアリーレン高分子の主鎖にフェノキサジン単位を含む青色電界発光高分子及びそれを用いて寿命及び効率特性が改善された有機
電界発光素子に関する。
【０００２】
【従来の技術】
有機物を用いた電界発光素子は、Kodak社のC. W. Tangによって機能分離された多層構造の素子が発表されて以来、軽量化、薄膜化および色相の多様化が容易であり、スイッチング速度が速く、低い駆動電圧で高い輝度が得られる利点から、これまで１０年以上に多くの研究が進められてきた。その結果、多層薄膜構造の導入を通じた素子の均衡的な電荷注入、ドーピングを通じた色相の調節と量子効率向上、合金などを用いた新規電極材料の開発など短期間に素子の性能面において目覚しい成長を遂げた。
【０００３】
有機電界発光ディスプレーは、材料の特性と作製工程面から、低分子量物質を用いた素子と高分子物質を用いた素子とに大きく分類することができる。低分子量物質を用いた素子は、真空蒸着を通じて薄膜を製造し、発光材料の精製と高純度化が容易で、カラー画素を具現し易い特長があるが、実質的な応用のためには量子効率の向上と薄膜の結晶化防止、そして色純度の向上など解決すべき問題が依然として残っている。低分子量物質を用いた電界発光ディスプレーは、日本と米国を中心に多くの研究が進められてきており、日本の出光興産社が1997年に色変換層を用いたカラー方式で10インチフルカラー有機電界発光ディスプレーを初めて紹介し、それに続き日本のパイオニア社も手動駆動方式の5インチフルカラー有機電界発光ディスプレーを紹介した。最近は、Pioneer社とMotorola社が有機電界発光ディスプレーを端末機に採用した携帯電話機の量産に合意し、遠からず低分子量物質電界発光ディスプレーが商品化される可能性を示唆している。
【０００４】
一方、高分子を用いた電界発光素子についての研究は、1990年にケンブリッジグループによって、π‐共役高分子であるポリ(1,4-フェニレンビニレン) (PPV)に電気を流したとき発光するという事実が報告されて以来、それについての盛んな研究が進められている。π‐共役高分子は、単一結合(或いは、σ‐結合)と二重結合(或いはπ‐結合)とが交互に結びつく化学構造を持っているため、偏在化することなく結合鎖に沿って比較的自由に動けるπ‐電子を有している。π‐共役高分子は、そのような半導体的な性質から、それらを電界発光素子の発光層に適用する際、HOMO‐LUMOバンドギャップ(band-gap)をに該当する全可視光領域の光を分子設計を通じて容易に得ることができ、スピンコーティング或いはプリンティング方法で簡単に薄膜を形成することができるので、製造工程が簡単で、低コストとなり、また、高いガラス転移温度を有しているので機械的性質に優れた薄膜を提供できるという特徴を有する。したがって、高分子電界発光ディスプレーは、長期的には低分子量物質電界発光ディスプレーに比べて商業的な面でより高い競争力を有すると予想されている。
【０００５】
しかし、高分子を用いた青色電界発光素子では、色純度の低下、高い駆動電圧、低効率などが問題となっており、現在、それらの問題を解決するために鋭意研究が行われている。その一例に、フルオレン含有高分子を共重合したり(参照：特許文献１、非特許文献１)、ブレンディングしたり(参照：非特許文献２)して、電界発光特性を向上させる方案が提案されたが、まだその向上度は微弱な水準にある。
【０００６】
（特許文献１）
米国特許第6,169,163号
（非特許文献１）
Synthetic Metal, Vol. 106, pp.115-119, 1999
（非特許文献１）
Applied Physics Letter, Vol.76, No.14, p. 1810, 2000
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
本発明の目的は、前記問題点を解決するために案出されたものであって、容易な電荷移動性と青色発光特性を同時に有するフェノキサジン単位体をポリアリーレン主鎖に導入することによって、発光特性および安定性が改善された青色電界発光高分子を提供することである。
【０００８】
本発明の他の目的は、前記青色電界発光高分子を含む有機膜を有する有機電界発光素子を提供することである。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
前記第１の目的を達成するために本発明では、下記化学式1
【化６】
0004313101.tif 000002
[式中、Arは炭素数6〜26の芳香族基、または異種原子が芳香族環に含まれた炭素数4〜20のヘテロ芳香族基であって、前記芳香族基またはヘテロ芳香族基には炭素数1〜12のアルキル基、炭素数1〜12のアルコキシ基または-N(R')(R")(R'とR"は互いに関係なく水素または炭素数1〜12のアルキル基である)が１つ以上置換可能であり、XはO、CH2またはSであり；Rは水素原子、または炭素数1〜12の線状アルキル基、炭素数1〜12の分岐状アルコキシ基または炭素数3〜12の環状アルキル基、または炭素数6〜14の芳香族基であって、前記芳香族基には炭素数1〜12のアルキル基、アルコキシ基または-N(R')(R")(R'とR"は互いに関係なく水素または炭素数1〜12のアルキル基である)が１つ以上置換可能であり、nは、単量体単位の存在比を表し、0.01ないし0.99の実数である]
で表される青色電界発光高分子を提供する。
【００１０】
本発明の第２の目的は、１対の電極間に有機膜を含む有機電界発光素子において、前記有機膜が前記青色電界発光高分子を含むことを特徴とする有機電界発光素子を提供することである。
【００１１】
【発明の実施の形態】
以下、本発明をさらに詳細に説明する。
本発明は、有用な特性を有するフェノキサジン単位が特定なポリアリーレン主鎖に導入された下記化学式１：
【化７】
0004313101.tif 000003
[式中、Arは炭素数6〜26の芳香族基、または異種原子が芳香族環に含まれた炭素数4〜20のヘテロ芳香族基であって、前記芳香族基またはヘテロ芳香族基には炭素数1〜12のアルキル基、炭素数1〜12のアルコキシ基または-N(R')(R")(R'とR"は互いに関係なく水素または炭素数1〜12のアルキル基である)が１つ以上置換可能であり、XはO、CH2またはSであり、Rは水素原子、または炭素数1〜12の線状アルキル基、炭素数1〜12の分岐状アルコキシ基または炭素数3〜12の環状アルキル基、または炭素数6〜14の芳香族基であって、前記芳香族基には炭素数1〜12のアルキル基、アルコキシ基または-N(R')(R")(R'とR"は互いに関係なく水素または炭素数1〜12のアルキル基である)が１つ以上置換可能であり、nは、単量体単位の存在比を表し、0.01ないし0.99の実数である]
で表される青色電界発光高分子を提供する。
【００１２】
本発明に使用されたフェノキサジン単量体は、電荷の移動性が大きく、青色発光が同時に可能であり、これをアリーレン単量体との共重合によってポリアリーレン主鎖に導入することによって最終高分子の青色電界発光特性を向上させられる。
【００１３】
本発明の青色電界発光高分子の主鎖を構成するアリーレン(Ar)単位は、好ましくは、下記化学式２または３で表されるグループのうちいずれか１つであり、さらに好ましくは、フルオレン構造を有する。
【００１４】
【化８】
0004313101.tif 000004
式中、 R1ないしR4は各々独立的に炭素数1〜12のアルキル基、アルコキシ基または-N(R')(R")(R'とR"は互いに関係なく水素または炭素数1〜12のアルキル基である)を表す。
【化９】
0004313101.tif 000005
式中、 R1およびR2は各々独立的に炭素数1〜12のアルキル基、アルコキシ基または-N(R')(R")(R'とR"は互いに関係なく水素または炭素数1〜12のアルキル基である)を表す。
【００１５】
本発明の高分子主鎖を構成するアリーレン単位が、フルオレン構造を有するのが特に好ましい理由は、フルオレンは他の芳香族構造に比べて蛍光特性に優れているとともに、9,9 位置に可溶化部分としてアルキル基を始めとする各種の置換剤を容易に導入できるので、大きな化学的柔軟性を具現できる利点があるためである。
【００１６】
本発明の青色電界発光高分子中アリーレン単位として9,9-ジオクチルフルオレン及び2',3',6',7'-テトラオクチルオキシスピロフルオレンが各々導入された高分子の合成スキームが図１、図２に各々概略的に図示されている。
【００１７】
本発明の青色電界発光高分子の重量平均分子量は、約1万ないし20万が好ましい。このように本発明の高分子の重量平均分子量の下限を定める理由は、電界発光素子の作製時に高分子の分子量が薄膜形成特性および素子の寿命に重要な要因として作用するところ、特に、分子量が小さすぎる場合には素子作製および駆動に際して結晶化などの原因となるためである。一方、最高分子量を20万に限定する理由は、通常、Pd(0)またはNi(0)‐媒介アーリルカップリング反応によって生産される高分子の分子量が20万を超え難いからである。
【００１８】
一方、発光高分子の分子量分布は、可能な限り狭いほど多様な電界発光特性(特に、素子の寿命)に有利であることが知られており、本発明では1.5ないし5の範囲に制限する。
【００１９】
本発明に係る化学式1で表される青色電界発光高分子は、特に化学式4で表される高分子または化学式5で表される高分子であることが望ましい。
【化１０】
0004313101.tif 000006
前記化学式4において、nは0.01〜0.99の実数であり、望ましくは0.6ないし0.9の実数である。
【化１１】
0004313101.tif 000007
前記化学式5において、nは0.01〜0.99の実数であり、望ましくは0.6ないし0.9の実数である。
【００２０】
本発明の有機電界発光素子は、前記青色電界発光高分子を用いて有機膜、特に発光層を形成して製作される。ここで、有機膜の厚さは50ないし100nmであることが望ましい。ここで、前記有機膜としては、発光層以外に電子伝達層、正孔伝達層のように有機電界発光素子で１対の電極間に形成される有機化合物よりなる膜を示す。
【００２１】
このような有機電界発光素子は、公知の陽極/発光層/陰極、陽極/バッファ層/発光層/陰極、陽極/正孔輸送層/発光層/陰極、陽極/バッファ層/正孔輸送層/発光層/陰極、陽極/バッファ層/正孔輸送層/発光層/電子輸送層/陰極、陽極/バッファ層/正孔輸送層/発光層/正孔遮断層/陰極などの構造で形成されるが、それに限定されるものではない。
【００２２】
このとき、前記バッファ層の素材には、通常的に使用される物質を使用することができ、好ましくは、銅フタロシアニン、ポリチオフェン、ポリアニリン、ポリアセチレン、ポリピロール、ポリフェニレンビニレン、またはそれらの誘導体を使用することができるが、これに限定されるのではない。
【００２３】
前記正孔輸送層の素材には、通常的に使用される物質を使用することができ、好ましくは、ポリトリフェニルアミンを使用することができるが、これに限定されるのではない。
【００２４】
前記電子輸送層の素材としては、通常的に使用される物質を使用することができ、好ましくは、ポリオキサジアゾールを使用することができるが、それに限定されるものではない。
【００２５】
前記正孔遮断層の素材には、通常的に使用される物質を使用することができ、好ましくは、LiFまたはMgF2などを使用することができるが、それに限定されるのではない。
【００２６】
本発明の有機電界発光素子の作製は、特別な装置や方法を必要とせず、通常の高分子を用いた有機電界発光素子の作製方法によって作製されうる。
【００２７】
以下、実施例に基づいて本発明をさらに詳細に説明するが、下記の実施例は説明を容易にするためのものであって、本発明が下記の実施例に限定されるものではない。
【００２８】
【実施例】
製造例1:フェノキサジン単量体(図１の化合物(C))の合成
1) 化合物(A)の製造
4-ブロモフェノール50g(0.29mol)をアセトン(500mL)に溶解し、K2CO3 48.4g (0.35mol)を添加した。次いで、前記混合物に1-ブロモオクタン73.3g(0.38mol)を添加し24時間還流させた。
反応完了後、水:CHCl3=2:1体積比溶液で抽出してK2CO3を除去した。抽出された有機層をMgSO4で乾燥して濃縮した後、ヘキサンを溶離液としてシリカゲルカラムクロマトグラフィを施した。ここで得られた溶出液を減圧蒸留して未反応の1-ブロモオクタンを除去して化合物（A）80g(収率:96%)を回収した。ここで、化合物(A)の構造は1H-NMRを通じて確認した。
2) 化合物(B)の製造
化合物(A)18g(64mmol)、フェノキサジン10g(54mol)、ナトリウムtert-ブトキシド7.4g(77mmol)、Pd(dba)2[(Tris(dibenzylidine acetone)dipalladium(0))]0.61g(1.1mmol)、およびトリ(tert-ブチル)ホスフィン0.22g(1.1mmol)をキシレン250mlに溶解した後、80℃で12時間反応させた。
反応完了後、反応混合物を室温まで冷却させ、蒸留水200mlを添加してクエンチした後、キシレン:水=1:1（体積比）で抽出した。集められた有機層をMgSO4で乾燥、濃縮した後、トルエン:へキサン=1:2（体積比）を溶離液として使用してシリカゲルカラムクロマトグラフィを施した。ここで得られた溶出液を濃縮、乾燥して18.5g(収率:88%)の化合物(B)を回収した。化合物(B)の構造は1H-NMRを通じて確認した。
3) 化合物(C)の製造
化合物(B)5g(13mmol)をCHCl3 150mlに溶かし、0℃に保持しながら化合物(B)に対して臭素2.1当量を徐々に添加した。TLC確認によって出発物質が消えたところで、前記混合物への臭素添加を中止し、反応混合物を10分間攪拌した後で反応を停止させた。
前記反応混合物に少量のアセトンを添加して臭素をクエンチした後、水:CHCl3=2:1(体積比)を使用して抽出を行った。集まった有機層をMgSO4で乾燥、濃縮した後、MeOHで再沈殿させることによって6g(収率:85%)の化合物（C）を回収した。化合物(C)の構造は1H-NMRを通じて確認した。
1H-NMR (300MHz、CDCl3) : δ0.91(m、6H)、δ1.45(m、8H)、δ1.82(m、1H)、δ3.89(d、2H)、δ5.82(d、2H)、δ6.5〜7.5(m、8H)
【００２９】
製造例2:図１の9,9-ジオクチル-2,7-ジブロモフルオレン(化合物(D))単量体の合成
2,7-ジブロモフルオレン25g(77mmol)とｎ-オクチルブロマイド36g(185mmol)をトルエン100mlに溶解し、TBAB(テトラブチルアンモニウムブロミド)1.25g(3.85mmol)を添加した。前記溶液に、NaOH  31g(770mmol)を水50mlに溶解させた溶液を添加した後、2日間還流させた。
反応完了後、水:CHCl3=2:1(体積比)で抽出した後、これより回収された有機層をMgSO4で乾燥、濃縮し、n-へキサンを溶離液としてシリカゲルカラムクロマトグラフィを施した。ここで得られた溶出液を減圧蒸留して未反応のｎ-オクチルブロマイドを除去して化合物(D)40g(収率:95%)の生成物を回収した。化合物(D)の構造は1H-NMRを通じて確認した。
1H-NMR (300MHz、CDCl3) :δ0.65(broad s、4H)、δ0.87(m、6H)、δ1.21(m、20H)、δ1.93(m、4H)、δ7.48(m、4H)、δ7.54(m、2H)
【００３０】
製造例3:図２の化合物(G)2,7-ジブロモ-2',3',6',7'-ジオクチルオキシスピロフルオレンの合成
1) 化合物(F)の製造
2,7-ジブロモ-9-フルオレノン3.36g(10mmol)をエーテル50mlに溶かした溶液に、エーテル50mlに溶かした化合物(E)8.45g(11mmol)を添加した後、一晩還流攪拌した。反応終了後、反応溶液を冷却して黄色の固体粉末をろ過してエーテルで３回洗浄した。その後、生成物をアンモニウムクロライドに付加し、10時間攪拌した後、沈殿生成物をろ過して水で３回洗浄した。生成物はエタノールで再結晶して黄色固体の化合物(F)を回収した(収率83%)。
2) 化合物(G)の製造
上で得られた化合物(F)5.0g(5mmol)をCH3COOH 15mlに添加して穏やかに還流攪拌した後、塩酸0.5mlを反応溶液に加えて1時間還流させた。反応終了後、反応液を室温まで冷却して固体粉末をろ過して水で３回洗浄した。生成物はエタノールで再結晶して白色粉末の化合物(G)1.42g(1.44mmol)を回収した(収率29%)。化合物(G)の構造は1H-NMRを通じて確認した。
1H-NMR(300MHz,CDCl3):δ7.60(d,2H),δ7.43(dd,2H),δ7.16(d,2H),δ6.79(s,2H),δ6.20(s,2H),δ4.18(m,4H),δ3.75(m,4H),δ1.94(m,8H),δ1.72(m,8H),δ1.30(m,32H),δ0.96(m,12H)
【００３１】
実施例1:化学式4のポリ(ジオクチルフルオレン-コ-フェノキサジン)(90:10モル比)[PFPO91]の合成(図１参照)
フラスコ内部を数回真空化、窒素還流させて水分を完全に除去した後、ビス1,5-シクロオクタジエンニッケル{Bis(1、5-cyclooctadiene)nickel(0);以下、”Ni(COD)2”と称する}880mg(3.2mmol)とビピリジル(bipyridyl) 500mg(3.2mmol)とをグローブボックス内に投入した後、再び数回フラスコ内部を真空化、窒素還流させた。次いで、窒素気流下で無水ジメチルフラン(DMF) 10mlと1,5-シクロオクタジエン(COD) 346mg(3.2mmol)、および無水トルエン10mlを添加した。前記反応混合物を80℃で30分間攪拌した後、前記製造例1から回収した化合物(C)87mg(0.16mmol)と前記製造例2から回収した化合物(D)、つまり、9,9-ジオクチル-2,7-ジブロモフルオレン790mg(1.44mmol)をトルエン10mlで希釈して添加した。次いで、器壁に付いている物質を完全に洗いながらトルエン10mlを添加した後、80℃で4日間攪拌した。4日後、ブロモペンタフルオロベンゼン1mlを添加し、80℃で1日程度攪拌した。
前記反応完了後、前記反応液の温度を60℃に下げた後、HCl:アセトン:メタノール=1:1:2(体積比)溶液に注ぎ入れて沈殿物を生成させた。前記沈殿物をクロロホルムに溶解させた後、メタノールで再沈殿した後、ソックスレー抽出器を用いた処理を行ってポリ(ジオクチルフルオレン-コ-フェノキサジン(90:10モル比)を490mg(収率:75%)回収した。前記高分子をGPC(Gel Permeation Chromatography)で分析した結果、重量平均分子量(Mw)は96,000で、分子量分布は2.63であった。
【００３２】
実施例2:化合式４のポリ(ジオクチルフルオレン-コ-フェノキサジン)(80:20モル比)[PFPO82]の合成（図１参照）
フラスコ内部を数回真空化、窒素還流させて水分を完全に除去した後、Ni(COD)2 880mg(3.2mmol)とビピリジル500mg(3.2mmol)とをグローブボックス内に投入した後、再び数回フラスコ内部を真空化、窒素還流させた。次いで、窒素気流下で無水DMF 10mlとCOD 346mg(3.2mmol)、および無水トルエン10mlを添加した。80℃で30分間攪拌した後、前記製造例1から回収した化合物(C)174mg(0.32mmol)と前記製造例2から回収した化合物(D)、つまり、9,9’-ジオクチル-2,7-ジブロモフルオレン700mg(1.28mmol)とをトルエン10mlで希釈して添加した。次いで、器壁に付いている物質を完全に洗いながらトルエン10mlを添加した後、80℃で4日間攪拌した。4日後、ブロモペンタフルオロベンゼン1mlを添加し、80℃で1日程度攪拌した。
前記反応の完了後、前記反応液の温度を60℃に下げた後、HCl:アセトン:メタノール=1:1:2(体積比)溶液に注ぎ入れて沈殿物を生成させた。前記沈殿物をクロロホルムに溶解し、メタノールで再沈殿させた後、ソクスレー抽出器を用いた処理を行い、ポリ(ジオクチルフルオレン-コ-フェノキサジン(80:20モル比)を420mg(収率:70%)回収した。前記高分子をGPCで分析した結果、重量平均分子量(Mw)は40000で、分子量分布(MWD)は2.23であった。
【００３３】
実施例3:化学式5のポリ(2',3',6',7'-テトラオクチルオキシスピロフルオレン-コ-フェノキサジン)(90:10モル比)[TS9]の合成(図２参照)
フラスコ(Schlenk flask)内部を数回真空化、窒素還流させて水分を完全に除去した後、Ni(COD)2 880mg(3.2mmol)とビピリジル500mg(3.2mmol)とをグローブボックス内に投入した後、再びフラスコ内を数回真空化、窒素還流させた。次いで、窒素気流下で反応混合物に無水DMF10mlとCOD346mg(3.2mmol)及び無水トルエン10mlを添加した。反応混合物を80℃で30分間攪拌した後、前記製造例1から回収した化合物(C)87mg(0.16mmol)と前記製造例3によって得た化合物(G)、すなわち、2,7-ジブロモ2',3',6',7'-ジオクチルオキシスピロフルオレン1.42g(1.44mmol)をトルエン10mlで希釈して添加した。次いで、器壁に付いている物質を全て洗浄しつつトルエン10mlを添加した後、80℃で4日間攪拌した。4日後、ブロモペンタフルオロベンゼン1mlを添加して80℃で一日攪拌した。
前記反応終了後、前記反応混合物の温度を60℃に下げた後、HCl:アセトン:メタノール=1:1:2(体積比)溶液に注いで沈殿物を生成させた。そのように得られた沈殿物をクロロホルムに溶解させた後、それをメタノールで再沈殿を生成させた後、ソクスレー抽出器を用いた処理を実施してポリ(2',3',6',7'-テトラオクチルオキシスピロフルオレン-コ-フェノキサジン)(90:10モル比)を620mg(収率:80%)回収した。前記高分子をGPCで分析した結果、重量平均分子量(Mw)は[198,000]で、分子量分布(MWD)は2.07であった。
【００３４】
比較例1:ポリ(9,9-ジオクチル-2,7-フルオレン)の合成
フラスコ内部を数回真空化、窒素還流させて水分を完全に除去した後、前記フラスコにNi(COD)2 880mg(3.2mmol)とビピリジル500mg(3.2mmol)をグローブボックス内に投入した後、再び数回フラスコ内部を真空化、窒素還流させた。次いで、窒素気流下で無水DMF 10mlとCOD 346mg(3.2mmol)、および無水トルエン10mlを添加した。80℃で30分間攪拌した後、前記製造例2から回収した化合物9,9-ジオクチル-2,7-ジブロモフルオレン1.03g(1.28mmol)をトルエン10mlで希釈して添加した。次いで、器壁に付いている物質を完全に洗いながらトルエン10mlを添加した後、80℃で4日間攪拌した。4日後、ブロモペンタフルオロベンゼン1mlを添加し、80℃で1日程度攪拌した。攪拌完了後、前記反応液の温度を60℃に下げた後、HCl:アセトン:メタノール=1:1:2溶液に注ぎ入れて沈殿物を生成させた。前記沈殿物を重力ろ過を通じて回収した後、少量のクロロホルムに溶解させた後、メタノールで再沈殿させた。沈殿物を重力ろ過を通じて回収した後、メタノールとクロロホルムを使用して順次にソクスレー抽出器を用いた処理を行ってポリ(9,9’-ジオクチル-2,7-フルオレン)を450mg(収率:60%)回収した。前記高分子をGPCで分析した結果、分子量(Mw)は100000で、分子量分布(MWD)は2.64であった。
【００３５】
実施例４:電界発光素子の作製
ガラス基板上にITO(indium-tin oxide)をコーティングして透明電極基板を得て、これをきれいに洗浄した後、ITOを感光性樹脂とエッチング液を用いて所望の形状にパタニングしてITO膜を形成し、再び綺麗に洗浄した。次いで、前記ITO膜上に伝導性バッファ層としてBayer社のBatron P 4083を約800Åの厚さにコーティングした後、180℃で約1時間ベーキングした。次いで、前記実施例1によって製造されたPFPO91 0.05gをトルエン5gに溶解させて電界発光高分子溶液を得て、これを前記バッファ層上にスピンコーティングし、ベーキング処理後に真空オーブン内で溶媒を完全に除去して発光層を形成した。この際、前記高分子溶液はスピンコーティングに適用する前に0.2mmフィルタでろ過され、発光層の厚さは前記高分子溶液の濃度とスピン速度を調節することによって約８０nmになるように調節された。
次いで、前記発光層上に真空蒸着器を用いて真空度を4×10-6torr以下に保持しながらCaとAlを順次に蒸着して電界発光(EL)素子を完成した。蒸着時の膜厚および膜の成長速度はクリスタルセンサー(crystal sensor)を用いて調節した。
前記過程によって作製されたEL素子はITO/PEDOT/青色電界発光高分子/Ca/Alの構造を有する単層型の素子であって、概略的な構造は図４に示された通りであり、発光面積は4mm2であった。
【００３６】
実施例5-6:電界発光素子の製作
電界発光高分子溶液の製造時、実施例1によって製造されたPFPO91 0.05gの代わりに実施例2のPFPO82 0.05g及び実施例3のTS9 0.05gを各々用いたことを除いては、実施例4と同じ方法によって実施してEL素子を製作した。
【００３７】
比較例2:電界発光素子の製作
電界発光高分子溶液の製造時、実施例1によって製造されたPFPO91 0.05gの代わりに比較例1のポリ(9,9-ジオクチル-2,7-フルオレン)(DF)0.05gを用いたことを除いては、実施例4と同じ方法によって実施してEL素子を製作した。
前記実施例4-6及び比較例2によって製作されたEL素子のEL特性を評価し、EL特性の評価時、直流駆動電圧として順方向バイアス電圧(forward bias voltage)を使用した。
前記実施例4-6及び比較例2によって製作されたEL素子に対するEL特性評価結果は下記表1に示されている。
【表１】
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また，EL特性評価結果，前記実施例4-6及び比較例によって製作されたEL素子は全て典型的な整流ダイオード特性を示した。特に、実施例1、2、3の高分子が導入されたEL素子は数回の反復駆動後にも初期の電圧-電流密度特性をそのまま保つ優秀な安定性を示した。
一方、前記実施例4によって製作されたEL素子の時間-EL強度及び電流密度-電圧-輝度の関係を図５及び図６に各々グラフにて示した。
【００３８】
【発明の効果】
前述したように、本発明の青色電界発光高分子は発光特性及び安定性に優れ、それら青色電界発光高分子を用いて形成された有機膜、特に、発光層を採用すれば輝度及び効率特性が向上した有機電界発光素子を製作できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】  図１は、本発明の化学式4で表されるポリ(ジオクチルフルオレン-コ-フェノキサジン)の合成スキームを示す概略図である。
【図２】  図２は、本発明の化学式5で表されるポリ(2',3',6',7'-テトラオクチルオキシスピロフルオレン-コ-フェノキサジン)の合成スキームを示す概略図である。
【図３】  図３は、本発明の実施例１によって作製されたPFPO91の1H-NMRスペクトルである。
【図４】  図４は、本発明の実施例４によって作製された電界発光素子の構造を概略的に表す断面図である。
【図５】  図５は、本発明の実施例４と比較例２とによって作製された電界発光素子を用いて測定された時間-EL強度グラフである。
【図６】  図６は、本発明の実施例４によって作製された電界発光素子を用いて測定された電流密度-電圧-輝度グラフである。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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