高分子发光材料、其制造方法以及有机电致发光元件技术

本发明专利技术公开发光性能优异、且可适用于湿法的有机电致发光元件用的高分子发光材料。该有机电致发光元件用的高分子发光材料，使在构成主链的单元中具有官能团的Ｍｗ为２，０００～１，０００，０００的热塑性树脂与具有与该官能团的反应基团的含金属磷光发光掺杂剂化合物、通过利用高分子反应使由含金属磷光发光掺杂剂化合物产生的磷光发光掺杂剂部位键合于构成热塑性树脂的主链的单元中而得到，该高分子发光材料中含有０．００１～２０重量％来自含金属磷光发光掺杂剂化合物的金属。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及有机电致发光材料和其制造方法以及使用其的有机电致发光元件。
技术介绍
一般而言，电致发光元件，有在发光元件中使用无机化合物的无机电致发光元件和使用有机化合物的有机电致发光元件，近年来，从得到低电压且高亮度的发光这样的特征考虑正在积极进行有机电致发光元件的实用化研究。有机电致发光元件的结构，基本上是在蒸镀了氧化铟锡(ITO)等的阳极材料的薄膜的玻璃板上形成空穴注入层，再形成发光层等的有机薄膜层、进而在其上形成阴极材料的薄膜而制作的，有在该基本结构中适宜设置了空穴传输层、电子传输层的元件。有机电致发光元件的层构成，例如为阳极/空穴注入层/发光层/电子传输层/阴极、阳极/空穴注入层/空穴传输层/发光层/电子传输层/阴极等。用于有机电致发光元件的发光层的发光材料，大致分类为低分子系发光材料和高分子系发光材料。作为使用了低分子系发光材料的发光层的制膜方法，主要使用真空蒸镀法，作为其特征，能够容易使带有不同功能的各种材料多层化，能够形成高性能的有机电致发光元件，但另一方面，随着面板的大画面化、高精细化，难以进行膜厚的均勻控制、分开涂敷，进而由于需要大规模的真空装置，因此存在制造成本变高这样的问题。另外，作为使用了低分子系发光材料的发光层的制膜方法，对于利用低分子系发光材料的溶液涂布的制膜法正在进行实用化研究，但在该方法中，观察到伴随低分子化合物的结晶化的偏析、相分离，在实用化上需要改善。另一方面，作为高分子系发光材料的制膜方法，由于大多在真空蒸镀法中不能进行蒸镀的材料，因此使用旋涂法、印刷法、喷墨法等的溶液涂布法。该方法容易大画面化，批量生产性优异，但另一方面，存在涂膜的层叠化困难、杂质容易混入这样的问题点。因此，使用了高分子系发光材料的元件，与低分子系发光材料相比时，效率、寿命等的元件性能差。 因此，要求同时具有优异的发光性能和良好的制膜性的高分子系发光材料。作为用于使这样的要求特性呈现的尝试，例如专利文献1、2、非专利文献1中，报告有通过利用磷光发光可形成具有优异的发光效率的有机电致发光元件。但是，在这些有机电致发光元件中，与通常的荧光型发光元件同样，发光效率和元件的稳定性差，没有达到充分的改善。另外，在专利文献3、4中，作为提高有机电致发光元件的发光效率的手法，公开了将进入到η共轭高分子的聚亚芳基的主链或者侧链的一部分的配合基部位进行金属络合物化、含有金属络合物部位作为磷光发光性掺杂剂的高分子发光材料及发光元件。但是，由于作为磷光发光性掺杂剂发挥功能的金属络合物不充分、且来自高分子的η共轭系的磷光发光量子效率低，因此得不到高效率的发光元件。另外，η共轭高分子对有机溶剂的溶解性低，也不适合利用溶液涂布法的制膜。专利文献5公开了将进入溶剂溶解度高且磷光能量大的聚乙烯主链的一部分的配合基部位进行金属络合物化、含有金属络合物部位作为磷光发光性掺杂剂的高分子系发光材料。但是，虽然通过聚乙烯主链的导入能够期待磷光发光效率的提高，但作为磷光发光性掺杂剂发挥功能的金属络合物不充分，难说发挥了充分的性能。另外，专利文献6、7公示了通过对具有聚合性的磷光发光性掺杂剂化合物(铱络合物)进行聚合或者共聚合而在聚乙烯主链上键合了铱络合物的高分子系发光材料。但是，在该合成法中，由于铱络合物在聚合时发生嵌段化，易于发生局部发光激发子的浓度过高的状态、所谓的浓度消光或者浓度失活，引起发光效率的降低，因此高浓度化困难。进而， 由于键合了铱络合物的乙烯基化合物向聚合反应溶剂的溶解度低、难以提高高分子中的铱络合物浓度，因此难以形成含有充分的浓度的铱络合物，难说发挥出充分的发光性能。专利文献1 特开平8-319482公报专利文献2 特开平11-256148公报专利文献3 特开2003-73479公报专利文献4 特开2003-73480公报专利文献5 特开2002-293830公报专利文献6 特开2003-119179公报专利文献7 特开2006-008996公报非专利文献1 :Appl. Phys. Lett.，77，904 (2000)
技术实现思路
为了将含有磷光发光性掺杂剂的高分子发光材料应用于有机电致发光元件，需要改善发光效率、使膜的稳定性、对溶剂的溶解度、制膜性提高。本专利技术是鉴于上述的课题而完成的，其目的在于，提供高发光效率、可适用于湿法的有机电致发光元件用的高分子发光材料。另外本专利技术的目的在于提供用于照明装置、图像显示装置、显示装置用背光灯等的使用了上述高分子发光材料的有机电致发光元件以及使用了该有机电致发光元件的面发光体。本专利技术人，进行了深入研究，结果发现，通过使用如下而得到的高分子材料，发光性能提高所述高分子材料通过利用高分子反应而将具有官能团的热塑性树脂、和具有与该官能团的反应性的反应基团的磷光发光掺杂剂化合物导入高分子侧链而得到，以至完成本专利技术。其中所谓高分子反应，是指通过使相对于具有反应性的官能团的树脂(高分子) 的官能团、具有与该官能团的反应性的反应基团的低分子化合物反应、健合而将该低分子化合物导入高分子侧链。但是，在本专利技术中将预先形成的金属络合物用作低分子化合物，不包含通过高分子反应而形成络合物的反应。即本专利技术涉及有机电致发光元件用高分子发光材料，其为使在构成主链的单元中具有反应性的官能团的重均分子量为2，000 1，000，000的热塑性树脂与具有可与该官能团的反应性的反应基团的含金属磷光发光掺杂剂化合物利用高分子反应、使由含金属磷光发光掺杂剂化合物产生的磷光发光掺杂剂部位键合于构成热塑性树脂的主链的单元中而得到的高分子发光材料，其特征在于，该高分子发光材料中的金属的含量为0. 001 20重量％。另外，本专利技术的另一方式涉及制造上述的有机电致发光元件用高分子发光材料的方法，其特征在于，将在构成主链的单元中具有反应性的官能团的重均分子量为2，000 1，000, 000的热塑性树脂和具有与该官能团的反应性的反应基团的含金属磷光发光掺杂剂化合物混合，产生该官能团与该反应基团的反应。此外，本专利技术的另一方式涉及有机电致发光元件用高分子发光材料，其为使在构成主链的单元中具有反应性官能团的重均分子量为2，000 1，000, 000的热塑性树脂与具有与该官能团的反应性的反应基团的含金属磷光发光掺杂剂化合物和载流子传输性化合物、利用高分子反应使由含金属磷光发光掺杂剂化合物产生的磷光发光掺杂剂部位和由载流子传输性化合物产生的载流子传输性化合物部位键合于构成热塑性树脂的主链的单元中而得到的高分子发光材料，其特征在于，该高分子发光材料中的金属含量为0. 001 20 重量％。另外，本专利技术的另一方式涉及上述的高分子发光材料的制造方法，其特征在于，使在构成主链的单元中具有反应性的官能团的重均分子量为2000 1000000的热塑性树脂与具有与该官能团的反应性的反应基团的含金属磷光发光掺杂剂化合物以该官能团的一部分来进行反应，接着使具有与该官能团的反应性的反应基团的载流子传输性化合物反应。此外，本专利技术的其它方式为在层叠于基板上的阳极层及阴极层之间具有发光层的有机电致发光元件，其特征在于，该发光层含有上述的高分子发光材料。另外，本专利技术的其它方式涉及一种面发光体，其特征在于，含有上述的有机电致发光元件。作为重均分子量为2，本文档来自技高网...

【技术保护点】
１．一种有机电致发光元件用高分子发光材料，其为通过如下而得到的高分子发光材料：使在构成主链的单元中具有反应性的官能团的重均分子量为２，０００～１，０００，０００的热塑性树脂和具有与该官能团的反应性的反应基团的含金属磷光发光掺杂剂化合物、利用高分子反应在构成热塑性树脂的主链的单元中键合由含金属磷光发光掺杂剂化合物产生的磷光发光掺杂剂部位，其特征在于，该高分子发光材料中的金属含量为０．００１～２０重量％。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...

【专利技术属性】
技术研发人员：田中博茂，
申请(专利权)人：新日铁化学株式会社，
类型：发明
国别省市：JP