高分子量化合物以及有机电致发光元件的制作方法

本发明涉及一种适合于作为各种显示装置中所适用的自发光元件的有机电致发光元件(有机el元件)的高分子量化合物和该元件。

背景技术：

1、有机el元件是自发光性元件，因此，与液晶元件相比，明亮且可见性优异，能够实现鲜明的显示，因此，积极地进行着研究。

2、有机el元件具有将有机化合物的薄膜(有机层)夹在阳极和阴极的构成。作为薄膜的形成方法，大致分为真空蒸镀法和涂布法。真空蒸镀法是主要使用低分子化合物，在真空中在基板上形成薄膜的方法，是已经实用化的技术。另一方面，涂布法是主要使用高分子化合物，通过喷墨、印刷等，使用溶液在基板上形成薄膜的方法，材料的使用效率高，适合于大面积化、高精细化，是对今后的大面积有机el显示器不可欠缺的技术。

3、使用低分子材料的真空蒸镀法是，材料的使用效率极低，若大型化，则阴影掩模的挠曲增大，难以对大型基板进行均匀的蒸镀。另外，还面临制造成本也增加的问题。

4、另一方面，高分子材料通过涂布溶解于有机溶剂的该溶液，即使在大型基板中也能够形成均匀的膜，可以利用其来使用以喷墨法、印刷法为代表的涂布法。由此，可以提高材料的使用效率，可以大幅降低元件制备所需的制造成本。

5、迄今为止，对使用高分子材料的有机el元件进行了各种研究，但是，存在发光效率、寿命等元件特性未必充分的问题(例如，参照专利文献1～专利文献5)。

6、另外，作为迄今为止用于高分子有机el元件的代表性空穴传输材料，已知有称为tfb的芴聚合物(参照专利文献6～专利文献7)。然而，tfb的空穴传输性不足，且电子阻挡性不足，因此，电子的一部分穿过发光层，存在无法期待发光效率的提高的问题。另外，与相邻层的膜密接性低，因此，存在还无法期待元件的长寿命化的问题。

7、现有技术文献

8、专利文献

9、专利文献1：特开2005-272834号公报

10、专利文献2：特开2007-119763号公报

11、专利文献3：特开2007-162009号公报

12、专利文献4：特开2007-177225号公报

13、专利文献5：国际公开2005/049546号

14、专利文献6：专利第4375820号公报

15、专利文献7：国际公开2005/059951号

技术实现思路

1、本发明提供一种空穴的注入、传输性能优异、具有电子阻挡能力且薄膜状态下的稳定性高的高分子材料。

2、另外，本发明的目的在于，提供一种具有通过上述高分子材料形成的有机层(薄膜)、发光效率高且长寿命的有机el元件。

3、本发明人着眼于包含咔唑结构单元的高分子量化合物具有高的空穴注入、传输能力，进一步还能够期待宽带隙化，通过合成各种包含咔唑结构单元的三芳基胺高分子量化合物来进行研究的结果，发现了在空穴注入、传输能力之外具有宽带隙且优异的耐热性和薄膜稳定性的新结构的高分子量化合物，从而完成了本发明。

4、即，本发明如下。

5、[1]一种高分子量化合物，至少包含由下述通式(1)表示的具有热交联基团q的咔唑结构单元，并按聚苯乙烯换算具有10,000以上且小于1,000,000的重均分子量。

6、【化1】

7、

8、在所述通式(1)的式中，r11、r12以及r13分别独立地表示氘原子、氰基、硝基、卤素原子、烷基、环烷基、烷氧基、环烷氧基、烯基或芳氧基。

9、r12和r13能够彼此通过单键、介由能够具有取代基的亚甲基、氧原子或硫原子键合而形成环。

10、l1表示单键或2价的芳基，m表示1～2的整数。

11、另外，上述式中，a11、a12以及b1是以下的整数。

12、a11以及a12是0、1、2或3。

13、b1是0、1、2、3或4。

14、[2]根据上述[1]所述的高分子量化合物，其中，所述热交联基团q是下述的(2a)～(2q)中的任一个所示的基团。

15、【化2】

16、

17、式中，

18、r21表示氘原子、氰基、硝基、卤素原子、烷基、环烷基、烷氧基、环烷氧基、烯基或芳氧基。

19、另外，上述式中，a2、b2是以下的整数。

20、a2是0、1、2或3。

21、b2是0、1、2、3或4。

22、[3]根据上述[2]所述的高分子量化合物，其中，所述高分子量化合物包含由下述通式(3)表示的结构单元和由下述通式(4)表示的结构单元。

23、【化3】

24、

25、式中，

26、r31以及r33分别独立地表示氘原子、氰基、硝基、卤素原子、烷基、环烷基、烷氧基、环烷氧基、烯基或芳氧基。

27、r32表示碳数为3～40的烷基、环烷基、烷氧基或环烷氧基。

28、l3表示单键或2价的芳基，n表示1～2的整数。

29、另外，上述式中，a3、b31以及b32是以下的整数。

30、a3是0、1、2或3。

31、b31以及b32是0、1、2、3或4。

32、【化4】

33、

34、式中，

35、r41表示氘原子、氰基、硝基、卤素原子、烷基、环烷基、烷氧基、环烷氧基、烯基或芳氧基。

36、x表示氢原子、氨基、1价的芳基或1价的杂芳基。

37、另外，上述式中，a4是以下的整数。

38、a4是0、1、2或3。

39、[4]根据上述[3]所述的高分子量化合物，其中，所述高分子量化合物包含由下述通式(5)表示的重复结构单元ⅰ。

40、【化5】

41、

42、[5]根据上述[4]所述的高分子量化合物，其中，所述高分子量化合物还包含由下述通式(6)表示的重复结构单元ⅱ。

43、【化6】

44、

45、[6]根据上述[5]所述的高分子量化合物，其中，在所述通式(1)～所述通式(6)中，a11、a12、a2、a3、a4、b1、b2、b31以及b32均是0。

46、[7]根据上述[5]所述的高分子量化合物，其中，在所述通式(3)以及所述通式(5)中，r32是碳数3～40的烷基。

47、[8]根据上述[7]所述的高分子量化合物，其中，在所述通式(4)、所述通式(5)以及所述通式(6)中，x是氢原子、二苯基氨基、苯基、萘基、二苯并呋喃基、二苯并噻吩基、菲基、芴基、咔唑基、茚并咔唑基或吖啶基。

48、[9]一种有机电致发光元件，具备使用上述[1]～[8]中任一项所述的高分子量化合物形成的有机层。

49、[10]根据上述[9]所述的有机电致发光元件，其中，所述有机层是空穴传输层。

50、[11]根据上述[9]所述的有机电致发光元件，其中，所述有机层是电子阻挡层。

51、[12]根据上述[9]所述的有机电致发光元件，其中，所述有机层是空穴注入层。

52、根据本发明，提供一种包含由上述通式(1)表示的具有热交联基团q的咔唑结构单元的高分子量化合物。

53、本发明的高分子量化合物是，例如，具有该结构单元作为重复单元的聚合物，优选通过gpc(凝胶渗透色谱法)测定的按聚苯乙烯换算的重均分子量在10,000以上且小于1,000,000的范围内。

54、本发明的高分子量化合物具有如下特性：

55、(1)空穴的注入特性良好；

56、(2)空穴的迁移率大；

57、(3)宽带隙且电子阻挡能力优异；

58、(4)薄膜状态稳定；

59、(5)耐热性优异。

60、通过具有这种物性的高分子量化合物形成的有机层优选作为有机el元件的空穴传输层、电子阻挡层或空穴注入层，在一对电极之间包含该有机层的有机el元件具有如下优点：

61、(1)发光效率以及功率效率高；

62、(2)实用驱动电压低；

63、(3)寿命长。

64、即，根据本发明，提供一种具有如下特征的有机el元件，在具有一对电极和夹在所述一对电极之间的至少一个有机层的有机el元件中，该有机层含有上述的高分子量化合物。