JP4318648B2

JP4318648B2 - 有機エレクトロルミネッセント素子

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Publication number: JP4318648B2
Application number: JP2005020565A
Authority: JP
Inventors: 堅李; 健志佐野; 泰子平山; 泰治冨田
Original assignee: Sanyo Electric Co Ltd
Current assignee: Sanyo Electric Co Ltd
Priority date: 2004-02-24
Filing date: 2005-01-28
Publication date: 2009-08-26
Anticipated expiration: 2025-01-28
Also published as: CN1703125B; JP2005276815A; US20050238915A1; CN1703125A

Description

本発明は、有機エレクトロルミネッセント素子に関するものである。

有機エレクトロルミネッセント素子は、無機エレクトロルミネッセント素子に比べて、大面積化が容易であり、また発光材料の選択により所望の発色が得られ、低電圧で駆動可能であるため、近年盛んに応用研究がなされている。有機エレクトロルミネッセント素子に用いられる発光材料としては、高い発光効率が期待できることから、イリジウム錯体などの三重項励起発光材料が注目されている。

従来より知られている三重項励起発光材料を用いて発光層を形成するには、真空蒸着法等の方法が用いられている。しかしながら、溶液を塗布することにより塗膜として発光層を形成することができれば、素子の製造工程を簡略化することができる。このためには、三重項励起発光材料として、膜形成能を有するポリマーを用いることが考えられる。

特許文献１及び特許文献２においては、ポリマーの主鎖または側鎖に金属錯体構造を有する三重項励起発光材料が提案されている。

しかしながら、金属錯体の配位子としてポリマーを配位させる必要があるため、その製造が困難であるという問題があった。
特開２００３−７３４７９号公報特開２００３−１７１６５９号公報

本発明の目的は、発光材料とポリマーを混合することにより得られる発光ポリマー材料を用いた有機エレクトロルミネッセント素子（有機ＥＬ素子）を提供することにある。

本発明は、一対の電極間に配置された発光層を備える有機ＥＬ素子であり、発光層が、発光材料と、発光材料にエネルギーを伝達することができるように発光材料と相互作用する、ピリジン環またはチオフェン環を有する第１のユニット、及び共役または非共役構造を有する第２のユニットを有するホストポリマーとを含有することを特徴としている。

本発明における発光層には、発光材料とホストポリマーとが含有されており、ホストポリマーは、発光材料と相互作用する、ピリジン環またはチオフェン環を有する第１のユニットを有している。このため、発光材料とホストポリマーとが相互作用し、一体的に発光物質として機能する。このため、発光材料とホストポリマーを単に混合するだけで、発光ポリマー材料として用いることができる。

発光材料として、三重項励起発光材料を用いることにより、三重項励起の発光ポリマー材料とすることができる。

また、本発明の発光層は、ポリマー成分を含有しているので、溶液を塗布することにより塗膜として形成することができる。また、ホストポリマーは、共役または非共役構造を有する第２のユニットを有しているので、発光材料とホストポリマーを相互作用させることにより、発光効率を向上させることができる。第２のユニットにおける共役構造は、第２のユニット内における共役構造のみならず、第１のユニットとの間で形成される共役構造であってもよい。

本発明における第２のユニットは、キャリア輸送性の構造を有するものであることが好ましい。非共役構造である場合、その側鎖にπ結合などを有することによりキャリア輸送性を有することができる。

本発明におけるホストポリマーには、第３のユニットがさらに含まれていてもよい。第３のユニットは、キャリア輸送性を有するユニットであることが好ましい。特に、第１のユニットと第２のユニットだけでは、電子とホールのキャリア輸送性にアンバランスが生じる場合があり、このような場合にこれを補うようなキャリア輸送性を有する第３のユニットを設けることが好ましい。すなわち、第３のユニットとしては、第１のユニット及び／または第２のユニットのキャリア輸送性に対してバランスを取るためのキャリア輸送性を有するものであることが好ましい。

例えば、第１のユニットとして、ピリジンまたはその誘導体、第２のユニットとして、フルオレンまたはその誘導体を用いる場合、第３のユニットとして、フェニルアミン含有化合物やカルバゾール誘導体等のホール輸送性を有するユニットを用いることが好ましい。これは、第１のユニットであるピリジンの共役系が電子輸送性であり、第２のユニットであるフルオレンの共役系がバイポーラー性（すなわちホール輸送性＋電子輸送性）であるため、全体的にホール輸送性が不足するので、ホール輸送性を有する第３のユニットを付与することにより、全体のキャリアバランスを取ることが必要になるためである。

有機エレクトロルミネッセント素子においては、ホールと電子の再結合により、励起子が生じ、励起子が基底状態へ緩和する過程で発光が得られる。このため、発光層中にバランス良くホールと電子を注入し、効率良く再結合させる必要がある。キャリア注入やキャリア輸送において、ホールと電子の量にアンバランスが生じた場合、もしくは発光層外で再結合が行われた場合には、高い効率で発光を得ることができない。従って、より発光効率の高いデバイスを作製するには、ホール輸送層／発光層／電子輸送層のような積層構造を形成するか、発光層中でのホールと電子のバランスが取れるように材料や混合比等を設定する必要がある。本発明におけるホストポリマーにおいては、各ユニットにホール輸送性及び電子輸送性のユニットを配置することができるので、これらのキャリア輸送性のユニットの配合比をコントロールすることができる。従って、常に最適なキャリアバランスを実現し、高い発光効率を得ることができる。

ホストポリマーの構成としては、例えば、相互作用ユニット＋電子輸送性ユニット＋ホール輸送性ユニットとすることもできるし、相互作用ユニット＋バイポーラーユニット＋ホール輸送性ユニット、あるいは相互作用ユニット＋バイポーラーユニット＋電子輸送性ユニットとすることもできる。素子構造や積層状態によっては、相互作用ユニット＋ホール輸送性ユニット１＋ホール輸送性ユニット２などのように、第１、第２及び第３のユニットの内の少なくとも１つのユニットを複数設けてもよい。

相互作用ユニット（第１のユニット）として、チオフェン環を有するユニットを用いた場合、共役系チオフェンにホール輸送性が期待できるため、バイポーラー性のポリフルオレンとの共重合体においては、比較的キャリアバランスが取り易い。この場合、さらにホール輸送性のフェニルアミン誘導体の構造を有するユニットを第３のユニットとして含ませることにより、最適化を図ることもできる。

相互作用ユニット（第１のユニット）としては、孤立電子対を有する、ピリジンもしくはピリジン誘導体、あるいはチオフェンもしくはチオフェン誘導体の構造を有するものが好ましい。また、ホール輸送性ユニットとしては、フェニルアミンもしくはフェニルアミン誘導体、カルバゾールもしくはカルバゾール誘導体等の構造を有するものを用いることができるが、これらに限定されるものではない。電子輸送性ユニットとしては、オキサジアゾールもしくはオキサジアゾール誘導体、ピリジン、キノリン、キノキサリン等の窒素原子を有するヘテロ環化合物及びその誘導体の構造を有するものを用いることができるが、本発明はこれに限定されるものではない。

本発明において用いる発光材料としては、ホストポリマーの第１のユニットと相互作用し得る発光材料であれば特に限定されるものではないが、金属錯体が好ましく用いられる。金属錯体としては、Ｉｒ（イリジウム）錯体、Ｐｔ（白金）錯体、及びＯｓ（オスミウム）錯体などが挙げられる。これらの金属錯体には、三重項励起発光の金属錯体として知られているものが数多くある。また、上記金属錯体としてはＡｌ（アルミニウム）錯体やＺｎ（亜鉛）錯体を用いることもできる。これらの金属錯体には、一重項励起発光の金属錯体として知られるものが数多くあり、ホストポリマーとの相互作用により効率良く金属錯体からの発光が得られる。

本発明における発光材料とホストポリマーの相互作用について、実施例１で用いたホストポリマー（ＰＦ８−Ｐｙ）と、発光材料としてのＩｒ錯体（ｂｔｐ₂Ｉｒ（ａｃａｃ））を例にして説明する。ＰＦ８−Ｐｙポリマーは、以下に示すような構造を有する交互共重合体である。

ＰＦ８−Ｐｙポリマーに、Ｉｒ錯体としてのｂｔｐ₂Ｉｒ（ａｃａｃ）を混合すると、ホストポリマーであるＰＦ８−Ｐｙポリマーと、Ｉｒ錯体の間で、以下に示すような相互作用が生じると考えられる。

上記に示すように、ＰＦ８−Ｐｙポリマー中のピリジン環の窒素の孤立電子対が、Ｉｒ錯体の金属Ｉｒに配位的に作用することにより、ＰＦ８−Ｐｙポリマーと、Ｉｒ錯体の間で相互作用が生じると考えられる。このような相互作用の結果、ホストポリマーと発光材料が一体的に発光物質として機能するようになると考えられる。

ＰＦ８−Ｐｙポリマーの第２のユニットは、フルオレン構造を有するものである。本発明のホストポリマーの第２のユニットにおけるフルオレン構造としては、例えば、以下に示すようなフルオレン構造が挙げられる。

（ここで、Ｒは、炭素数１〜２０のアルキル基、またはアルキル基の一部に、Ｏ、Ｓ、Ｎ、Ｆ、Ｐ、Ｓｉ、またはアリール基が含まれる、あるいは結合している基である。）

（ここで、Ａｒは、以下に示すアリール基である。）

（ここで、Ｃ_nＨ_2n+1は、炭素数１〜２０のアルキル基、またはアルキル基の一部に、Ｏ、Ｓ、Ｎ、Ｆ、Ｐ、Ｓｉ、またはアリール基が含まれる、あるいは結合している基である。）

（ここで、Ｅは、アルキル基、アリール基、フェニルアミン基、オキサジアゾール基、またはチオフェン基であり、アルキル基は、上記のような炭素数１〜２０のアルキル基Ｒであり、アリール基は、上記のようなＡｒである。）
上記において、アルキル基の炭素数を１〜２０としているのは、炭素数が１より小さいとホストポリマーが溶剤に溶解しにくくなるからであり、炭素数が２０を超えるとホストポリマーのキャリア輸送性が低下するからである。

本発明におけるホストポリマーの重量平均分子量（Ｍｗ）は、好ましくは５００〜１０，０００，０００の範囲内であり、さらに好ましくは１，０００〜５，０００，０００であり、特に好ましくは５，０００〜２，０００，０００である。分子量が低くなりすぎると、高分子としての特性（膜形成能など）が失われ、分子量が高すぎると、溶剤に溶解しにくくなる。

本発明において、発光材料とホストポリマーの混合割合は、ホストポリマーに対する発光材料の混合割合として５０重量％以下であることが好ましい。すなわち、ホストポリマー１００重量部に対し、発光材料は５０重量部以下であることが好ましい。ホストポリマーに対する発光材料の混合割合は、さらに好ましくは０．１〜２０重量％であり、さらに好ましくは０．５〜１５重量％である。発光材料の割合が上記の範囲から外れると、発光効率が低下する傾向にある。

本発明においては、発光層に、さらに、キャリア輸送性を向上させるためのキャリア輸送性材料が含有されていてもよい。キャリア輸送性材料を含有させることにより、発光層におけるキャリア輸送性を向上させることができる。このようなキャリア輸送性材料としては、ホストポリマーが電子輸送性である場合には、ホール輸送性の材料を用いることが好ましい。また、ホストポリマーがホール輸送性である場合には、電子輸送性材料を用いることが好ましい。

キャリア輸送性材料の混合割合は、ホストポリマーに対するキャリア輸送性材料の割合として、２００重量％以下であることが好ましく、さらに好ましくは１〜１００重量％、さらに好ましくは１０〜５０重量％である。キャリア輸送性材料が少なすぎると、キャリア輸送性の向上の効果が十分に得られない場合があり、キャリア輸送性材料が多すぎると、発光効率が低下するおそれがある。

本発明における発光層は、発光材料、ホストポリマー、及び必要に応じてキャリア輸送性材料を溶解した溶液を塗布することにより塗膜として形成することができるものである。

本発明においては、発光層に、発光材料と相互作用するホストポリマーが含有されており、発光材料とホストポリマーとを混合することにより、発光ポリマー材料とすることができる。従って、単に混合するだけで発光ポリマー材料とすることができる。発光材料と相互作用するホストポリマーを用いることにより、駆動電圧を低くすることができ、発光効率を高めることができる。従って、本発明によれば、駆動電圧が低く、かつ発光効率が高い発光層を、溶液を塗布することにより塗膜として形成することができる。

以下、本発明を実施例等により詳細に説明するが、本発明は以下の実施例等に限定されるものではなく、適宜変更して実施することが可能なものである。

（調製例１）
＜ポリ〔（９，９−ジオクチルフルオレン−２，７−ジイル）−アルト−（ピリジン−２，６−ジイル）〕〔ポリマー１〕（ＰＦ８−Ｐｙ）の調製＞

攪拌機、ラバーセプター、並びに真空及び窒素マニホールドの注入口を備えた反応容器に、２，６−ジブロモピリジン（１１８．５ｍｇ、０．５ｍｍｏｌ）、９，９−ジオクチルフルオレン−２，７−ビス（４，４，５，５−テトラメチル−１，３，２−ジオキサボロラン（３２１ｍｇ、０．５ｍｍｏｌ）、鈴木カップリング触媒、トルエン５ｍｌ、及び塩基性水溶液８ｍｌを添加した。反応容器内を排気し、窒素で３回パージした後、９０℃に加熱した。窒素雰囲気下で、反応溶液を約３時間９０℃に保持した。次に、フェニルホウ酸６１ｍｇを添加し、反応容器を窒素雰囲気下で９０℃にさらに２時間保持した。その後、約０．１２ｍｌのブロモベンゼンを添加し、反応溶液を窒素雰囲気下で９０℃に２時間保持した。次に、ポリマーを沈殿させるため、反応混合物を３００ｍｌのメタノール中に注ぎ込み、メタノールで３回洗浄した。真空下で乾燥させた後、ポリマーを約１０ｍｌのトルエンに溶解し、トルエンを溶出液としてカラム分離した。回転エバポレーターで溶剤の一部を除去した後、ポリマー溶液を３００ｍｌのメタノール中に添加して沈殿させ、その後メタノールで３回洗浄した。真空下で乾燥し、白色の粉末生成物を得た。収率は約８９％であった。数平均分子量（Ｍｎ）は、５．２×１０⁴であり、重量平均分子量（Ｍ
ｗ）は１．１×１０⁵であり、Ｍｗ／Ｍｎは２．１６であった。

（比較調製例１）
＜ポリ（９，９−ジオクチルフルオレン−２，７−ジイル）〔ポリマー２〕（ＰＦ８）の調製＞

攪拌機、ラバーセプター、並びに真空及び窒素マニホールドの注入口を備えた反応容器に、９，９−ジオクチルフルオレン−２，７−ジブロミド（２７４ｍｇ、０．５ｍｍｏｌ）、９，９−ジオクチルフルオレン−２，７−ビス（４，４，５，５−テトラメチル−１，３，２−ジオキサボロラン（３２１ｍｇ、０．５ｍｍｏｌ）、鈴木カップリング触媒、トルエン５ｍｌ、及び塩基性水溶液８ｍｌを添加した。反応容器内を排気し、窒素で３回パージした後、９０℃に加熱した。窒素雰囲気下で、反応溶液を約３時間９０℃に保持した。次に、フェニルホウ酸６１ｍｇを添加し、反応容器を窒素雰囲気下で９０℃にさらに２時間保持した。その後、約０．１２ｍｌのブロモベンゼンを添加し、反応溶液を窒素雰囲気下で９０℃に２時間保持した。次に、ポリマーを沈殿させるため、反応混合物を３００ｍｌのメタノール中に注ぎ込み、メタノールで３回洗浄した。真空下で乾燥させた後、ポリマーを約１０ｍｌのトルエンに溶解し、トルエンを溶出液としてカラム分離した。回転エバポレーターで溶剤の一部を除去した後、ポリマー溶液を３００ｍｌのメタノール中に添加して沈殿させ、その後メタノールで３回洗浄した。真空下で乾燥し、白色の粉末生成物を得た。収率は約８６％であった。数平均分子量（Ｍｎ）は、１．４×１０⁵であり
、重量平均分子量（Ｍｗ）は４．４×１０⁵であり、Ｍｗ／Ｍｎは３．２３であった。

（調製例２）
＜ポリ〔（９，９−ジオクチルフルオレン−２，７−ジイル）−コ−（ピリジン−２，６−ジイル）（３０％）−コ−（Ｎ−ブチルカルバゾール−３，６−ジイル）（２０％）〕〔ポリマー３〕（ＰＦ８−Ｐｙ−Ｃｚ）の調製＞

攪拌機、ラバーセプター、並びに真空及び窒素マニホールドの注入口を備えた反応容器に、２，６−ジブロモピリジン（７１．１ｍｇ、０．３ｍｍｏｌ）、Ｎ−ブチル−３，６′−ジブロモカルバゾール７６．２ｍｇ、０．２ｍｍｏｌ）、９，９−ジオクチルフルオレン−２，７−ビス（４，４，５，５−テトラメチル−１，３，２−ジオキサボロラン（３２１ｍｇ、０．５ｍｍｏｌ）、鈴木カップリング触媒、トルエン５ｍｌ、及び塩基性水溶液８ｍｌを添加した。反応容器内を排気し、窒素で３回パージした後、９０℃に加熱した。窒素雰囲気下で、反応溶液を約３時間９０℃に保持した。次に、フェニルホウ酸６１ｍｇを添加し、反応容器を窒素雰囲気下で９０℃にさらに２時間保持した。その後、約０．１２ｍｌのブロモベンゼンを添加し、反応溶液を窒素雰囲気下で９０℃に２時間保持した。次に、ポリマーを沈殿させるため、反応混合物を３００ｍｌのメタノール中に注ぎ込み、メタノールで３回洗浄した。真空下で乾燥させた後、ポリマーを約１０ｍｌのトルエンに溶解し、トルエンを溶出液としてカラム分離した。回転エバポレーターで溶剤の一部を除去した後、ポリマー溶液を３００ｍｌのメタノール中に添加して沈殿させ、その後メタノールで３回洗浄した。真空下で乾燥し、白色の粉末生成物を得た。収率は約８０％であった。数平均分子量（Ｍｎ）は、４．３×１０⁴であり、重量平均分子量（Ｍｗ）は１．２×１０⁵であり、Ｍｗ／Ｍｎは２．７８であった。

（実施例１）
＜ポリマー薄膜の作製＞
以下に示す構造を有するイリジウム錯体〔ビス（２−（２′−ベンゾチエニル）ピリジナト−Ｎ，Ｃ³′）イリジウム（III）（アセチルアセトナート）：ｂｔｐ₂Ｉｒ（ａｃａｃ）〕を用いて、以下のようにしてポリマー薄膜を作製した。

攪拌機、ラバーセプター、並びに真空及び窒素マニホールドの注入口を備えた反応容器に、ポリマー１（２０ｍｇ）、ｂｔｐ₂Ｉｒ（ａｃａｃ）（２ｍｇ）、及びクロロホルム−キシレン混合溶媒（１ｍｌ：２．２ｍｌ）を添加した。この溶液を窒素雰囲気下、室温で数分間撹拌して、透明な赤色ポリマー溶液（ＰＦ８−Ｐｙ−Ｉｒ溶液）を得た。

このポリマー溶液をガラス基板上にスピンコートすることにより、ポリマー薄膜（ポリマー−金属錯体薄膜）を作製した。

（比較例１）
＜比較のポリマー薄膜の作製＞
実施例１において、ポリマー１に代えてポリマー２を用い、ＰＦ８−Ｉｒ溶液を調製し、この溶液を用いて実施例１と同様にしてポリマー薄膜を作製した。

＜ポリマー薄膜のフォトルミネッセンス（ＰＬ）スペクトルの測定＞
実施例１で得られたＰＦ８−Ｐｙ−Ｉｒ薄膜及び比較例１で得られたＰＦ８−Ｉｒ薄膜について、ＰＬスペクトルを測定した。ＰＬスペクトルは日立社製Ｆ−４５００蛍光スペクトロフォトメーターを用いて測定した。

図１は、ＰＦ８−Ｐｙ−Ｉｒ薄膜（実施例１）及びポリマー１のＰＬスペクトルを示している。図２は、ＰＦ８−Ｉｒ薄膜（比較例１）及びポリマー２のＰＬスペクトルを示している。

図１から明らかなように、ＰＦ８−Ｐｙ−Ｉｒ薄膜（実施例１）のＰＬスペクトルは、６１８ｎｍ及び６７５ｎｍ付近に強いピークを示している。これは、Ｉｒ錯体であるｂｔｐ₂Ｉｒ（ａｃａｃ）に基づくものである。ホストポリマーであるポリマー１に基づく青色の蛍光は、ＰＦ８−Ｐｙ−Ｉｒ薄膜（実施例１）においては認められなかった。

一方、図２から明らかなように、ＰＦ８−Ｉｒ薄膜（比較例１）のＰＬスペクトルは、６１８ｎｍ及び６７５ｎｍにピークを示すとともに、ＰＦ８マトリックスによる４２８ｎｍ及び４４１ｎｍのピークを示している。ＰＦ８−Ｐｙ−Ｉｒ膜（実施例１）においては、ホストポリマーからイリジウム錯体への効率的なエネルギーの移動が認められる。しかしながら、ＰＦ８−Ｉｒ膜（比較例１）においてはエネルギーの移動が効率的でない。これは、ＰＦ８−Ｐｙポリマー（実施例１）におけるＰｙ（ピリジン）ユニットが非常に効果的にエネルギー移動に寄与しているためであると考えられる。ピリジンユニットの孤立電子対がイリジウム錯体と何らかの相互作用を有しているものと考えられる。従来のＰＦ８ポリマーは、孤立電子対を有しておらず、従ってホストポリマーとインジウム錯体の間で良好な相互作用を示さないものと思われる。

以下の実施例において、「単一層素子」は、図３に示す構造を有する有機ＥＬ素子を示す。この素子においては、図３に示すように、ガラス基板１の上に、透明電極（ＩＴＯ）２が形成されており、その上にＰＥＤＯＴ：ＰＳＳからなるホール注入層（ＨＩＬ）３が形成されている。その上に発光層（ＥＭＬ）５が設けられている。発光層５の上には、ＣａまたはＬｉＦ／Ｃａからなる電子注入層（ＥＩＬ）６が設けられており、その上にＡｌからなる電極７が設けられている。

また、以下の実施例において、「複数層素子」は、図４に示す構造の有機ＥＬ素子を示す。複数層素子は、図４に示すように、ホール注入層３と、発光層５の間に、電子阻止層（ＥＢＬ）４が設けられている以外は、図３に示す単一層素子と同様である。

（実施例２）
＜赤色単一層素子１＞
素子の作製に用いるＩＴＯ−ガラス基板を、イオン交換水、２−プロパノール、及びアセトンで洗浄した後、ＵＶ光の下でオゾンガスにより処理した。ポリ（エチレンジオキシチオフェン）：ポリ（スチレンスルフォネート）（以下、ＰＥＤＯＴ：ＰＳＳという）（バイエル社製）を、このＩＴＯ基板の上にスピンコートした。ＰＥＤＯＴ：ＰＳＳ薄膜（ＰＥＤＯＴ薄膜）の厚みは約５００Åに制御した。このＰＥＤＯＴ薄膜を約２００℃で約１０分間空気中で加熱し、次に８０℃で約３０分間真空中で加熱した。次に、ＰＦ８−Ｐｙ−Ｉｒ溶液をＰＥＤＯＴ層の上にスピンコートした。この発光層の厚みは約８００Åに制御した。次に、陰極として用いるカルシウム及びアルミニウムをこの上に堆積させた。それぞれの厚みは５０Å及び２０００Åとした。次に、乾燥した窒素でパージしたグローブボックス中で、この基板をカバーガラスで封止し、素子を得た。この素子は、Ｉｒ錯体からの濃い赤色を発光した。ＣＩＥ色座標は１００ｃｄ／ｍ²で（ｘ：０．６７、ｙ：０．３２）であった。駆動電圧は１０ｃｄ／ｍ²において約３２Ｖであり、最高輝度は３８Ｖにおいて約１２３ｃｄ／ｍ²であり、最大効率は１２３ｃｄ／ｍ²において約１．１４ｃｄ／Ａであった。

なお、ＰＥＤＯＴ：ＰＳＳは、以下の構造を有している。

（実施例３）
＜赤色単一層素子２＞
ポリマー１（ＰＦ８−Ｐｙ）（２０ｍｇ）、ｂｔｐ₂Ｉｒ（ａｃａｃ）（２ｍｇ）、及びＮ，Ｎ′−ビス（３−メチルフェニル）−Ｎ，Ｎ′−ジフェニルベンジジン（ＴＰＤ）（４ｍｇ）のクロロホルム−キシレン（１ｍｌ：２．２ｍｌ）溶液からスピンコートにより発光層を形成する以外は、実施例２と同様にして赤色単一層素子２を作製した。

この素子はＩｒ錯体からの濃い赤色を発光した。ＣＩＥ色座標は、５００ｃｄ／ｍ²において（ｘ：０．６７、ｙ：０．３２）であった。１０ｃｄ／ｍ²における駆動電圧は約６Ｖであった。最高輝度は、１２Ｖにおいて１６８８ｃｄ／ｍ²であった。最大効率は、９．０Ｖ及び４７３ｃｄ／ｍ²において、約１．９２ｃｄ／Ａであった。

なお、ＴＰＤは、以下の構造を有している。

（比較例２）
＜赤色単一層素子３＞
ポリマー２（ＰＦ８）（２０ｍｇ）、ｂｔｐ₂Ｉｒ（ａｃａｃ）（２ｍｇ）、及びＮ，Ｎ′−ビス（３−メチルフェニル）−Ｎ，Ｎ′−ジフェニルベンジジン（ＴＰＤ）（４ｍｇ）から発光層を形成する以外は、実施例２と同様にして赤色単一層素子３を作製した。

この素子はＩｒ錯体からの赤色及びＰＦ８からの僅かな色を発光した。ＣＩＥ色座標は、５００ｃｄ／ｍ²において（ｘ：０．６７、ｙ：０．３１）であった。１０ｃｄ／ｍ²における駆動電圧は約７Ｖであった。最高輝度は、１１．５Ｖにおいて９９８ｃｄ／ｍ²であった。最大効率は、１０Ｖ及び４１２ｃｄ／ｍ²において、約０．９ｃｄ／Ａであった。

赤色単一層素子２及び赤色単一層素子３の比較から、ピリジンユニットを有するホストポリマーをポリマーの主鎖中に有する本発明の赤色単一層素子２は、より良好な色調を示し、より高い発光効率及び輝度を示すことがわかる。

（実施例４）
＜赤色単一層素子４＞
ポリマー３（ＰＦ８−Ｐｙ−Ｃｚ）（２０ｍｇ）、ｂｔｐ₂Ｉｒ（ａｃａｃ）（２ｍｇ）、及びＮ，Ｎ′−ビス（３−メチルフェニル）−Ｎ，Ｎ′−ジフェニルベンジジン（ＴＰＤ）（４ｍｇ）から発光層を形成する以外は、実施例２と同様にして赤色単一層素子４を作製した。

この素子はＩｒ錯体からの濃い赤色を発光した。ＣＩＥ色座標は、５００ｃｄ／ｍ²において（ｘ：０．６７、ｙ：０．３２）であった。１０ｃｄ／ｍ²における駆動電圧は約６Ｖであった。最高輝度は、１２Ｖにおいて１５９８ｃｄ／ｍ²であった。最大効率は、８．５Ｖ及び１５０ｃｄ／ｍ²において、約１．９５ｃｄ／Ａであった。

（実施例５）
＜赤色複数層素子５＞
素子の作製に用いるＩＴＯ−ガラス基板を、イオン交換水、２−プロパノール、及びアセトンで洗浄した後、ＵＶ光の下でオゾンガスにより処理した。ＰＥＤＯＴ：ＰＳＳ（バイエルン社製）を、このＩＴＯ基板の上にスピンコートした。ＰＥＤＯＴ：ＰＳＳ薄膜（ＰＥＤＯＴ薄膜）の厚みは約５００Åに制御した。このＰＥＤＯＴ薄膜を約２００℃で約１０分間空気中で加熱し、次に８０℃で約３０分間真空中で加熱した。次に、ポリ｛（９，９−ジオクチルフルオレン−２，７−ジイル）−アルト−（トリフェニルアミン−４，４′，ジイル）｝（ＰＦ８−ＴＰＡ）（２０ｍｇ）、架橋剤（１，４−ブタンジオールジメタクリレート）（ＢＤＭＡ）（１２ｍｇ）、光開始剤（ベンゾインエチルエーテル）（０．６ｍｇ）、及びトルエン（５ｍｌ）を含むポリマー溶液をＰＥＤＯＴ層の上にスピンコートし、ＵＶ光（４０ｍＷ／ｃｍ²、５分）により架橋し、ＥＢＬ（電子阻止層）を形成した。ＥＢＬ層の厚みは、約２４０Åに制御した。次に、ポリマー及びＩｒ錯体の混合溶液をＥＢＬ層の上にスピンコートした。この混合溶液は、ポリマー１（ＰＦ８−Ｐｙ）（２０ｍｇ）、ｂｔｐ₂Ｉｒ（ａｃａｃ））（２ｍｇ）及びＴＰＤ（４ｍｇ）を２ｍｌのクロロホルム−キシレン混合溶媒に溶解させたものである。この発光層の厚みは約８００Åに制御した。次に、陰極として用いるカルシウム及びアルミニウムをこの上に堆積させた。それぞれの厚みは５０Å及び２０００Åとした。次に、乾燥した窒素でパージしたグローブボックス中で、この基板をカバーガラスで封止し、素子を得た。この素子は、Ｉｒ錯体からの濃い赤色を発光した。ＣＩＥ色座標は５００ｃｄ／ｍ²において（ｘ：０．６８、ｙ：０．３２）であった。駆動電圧は１０ｃｄ／ｍ²において約５．５Ｖであり、最高輝度は１３Ｖにおいて約２５６２ｃｄ／ｍ²であり、最大効率は、８．５Ｖ、３８８ｃｄ／ｍ²において、約３．７８ｃｄ／Ａであった。

ＰＦ８−ＴＰＡ、ＢＤＭＡ、及びベンゾインエチルエーテルの構造を以下に示す。

（実施例６）
＜緑色単一層素子１＞
ポリマー１（ＰＦ８−Ｐｙ）（２０ｍｇ）、ビス（１０−ヒドロキシベンゾ〔ｈ〕キノリナト）ベリリウム（ＢｅＢｑ₂）（２ｍｇ）、及びＴＰＤ（４ｍｇ）から発光層を形成する以外は、実施例３と同様にして緑色単一層素子１を作製した。

この素子は、ＢｅＢｑ₂錯体からの緑色を発光した。１０ｃｄ／ｍ²における駆動電圧は約１３Ｖであった。最高輝度は、１９．５Ｖにおいて３３６ｃｄ／ｍ²であった。最大効率は、１３．５Ｖ及び１９ｃｄ／ｍ²において、約０．１７ｃｄ／Ａであった。

ＢｅＢｑ₂の構造を以下に示す。

（実施例７）
＜緑色複数層素子２＞
ポリマー１（ＰＦ８−Ｐｙ）（２０ｍｇ）、ＢｅＢｑ₂錯体（２ｍｇ）、及びＴＰＤ（４ｍｇ）から発光層を形成する以外は、実施例５と同様にして緑色複数層素子２を作製した。

この素子は、ＢｅＢｑ₂錯体からの緑色を発光した。１０ｃｄ／ｍ²における駆動電圧は約１２．５Ｖであった。最高輝度は、２１Ｖにおいて２５５０ｃｄ／ｍ²であった。最大効率は、１３．５Ｖ及び１９ｃｄ／ｍ²において、約０．５４ｃｄ／Ａであった。

（比較例３）
＜緑色単一層素子３＞
ポリマー２（ＰＦ８）（２０ｍｇ）、ＢｅＢｑ₂錯体（２ｍｇ）、及びＴＰＤ（４ｍｇ）から発光層を形成する以外は、比較例２と同様にして緑色単一層素子３を作製した。

この素子は、ＰＦ８及びＢｅＢｑ₂錯体からの青緑色を発光した。１０ｃｄ／ｍ²における駆動電圧は約１４Ｖであった。最高輝度は、２３Ｖにおいて３３ｃｄ／ｍ²であった。最大効率は、１４Ｖ及び１０ｃｄ／ｍ²において、約０．１２ｃｄ／Ａであった。

（実施例８）
＜青色単一層素子１＞
ポリマー１（ＰＦ８−Ｐｙ）（２０ｍｇ）、及びビス（２−メチルイミノメチル−フェノラト）亜鉛（II）（２ＡＺＭ−Ｍｅ）（２ｍｇ）から発光層を形成する以外は、実施例２と同様にして青色単一層素子１を作製した。

この素子は、２ＡＺＭ−Ｍｅ錯体からの緑色を発光した。ＣＩＥ色座標は４０ｃｄ／ｍ²において（ｘ：０．１９、ｙ：０．１６）であった。１０ｃｄ／ｍ²における駆動電圧は約９Ｖであった。最高輝度は、１１．５Ｖにおいて４３ｃｄ／ｍ²であった。最大効率は、８．５Ｖ及び８．５ｃｄ／ｍ²において、約０．０９６ｃｄ／Ａであった。

２ＡＺＭ−Ｍｅの構造を以下に示す。

（実施例９）
＜青色単一層素子２＞
ポリマー１（ＰＦ８−Ｐｙ）（２０ｍｇ）、２ＡＺＭ−Ｍｅ（２ｍｇ）、及びＴＰＤ（４ｍｇ）から発光層を形成する以外は、実施例３と同様にして青色単一層素子２を作製した。

この素子は、２ＡＺＭ−Ｍｅ錯体からの青色を発光した。１０ｃｄ／ｍ²における駆動電圧は約９Ｖであった。最高輝度は、１５．０Ｖにおいて２６９ｃｄ／ｍ²であった。最大効率は、９．５Ｖ及び１８ｃｄ／ｍ²において、約０．１２４ｃｄ／Ａであった。

（実施例１０）
＜青色単一層素子３＞
ポリマー３（ＰＦ８−Ｐｙ−Ｃｚ）（２０ｍｇ）、及び２ＡＺＭ−Ｍｅ（２ｍｇ）から発光層を形成する以外は、実施例２と同様にして青色単一層素子３を作製した。

この素子は、２ＡＺＭ−Ｍｅ錯体からの青色を発光した。１０ｃｄ／ｍ²における駆動電圧は約５．５Ｖであった。最高輝度は、１０．５Ｖにおいて３３９ｃｄ／ｍ²であった。最大効率は、６．５Ｖ及び８４ｃｄ／ｍ²において、約０．２２ｃｄ／Ａであった。

（実施例１１）
＜青色複数層素子４＞
ポリマー１（ＰＦ８−Ｐｙ）（２０ｍｇ）、２ＡＺＭ−Ｍｅ（２ｍｇ）、及びＴＰＤ（４ｍｇ）から発光層を形成する以外は、実施例５と同様にして青色複数層素子４を作製した。

この素子は、２ＡＺＭ−Ｍｅ錯体からの青色を発光した。１０ｃｄ／ｍ²における駆動電圧は約９．５Ｖであった。最高輝度は、１７Ｖにおいて８０２ｃｄ／ｍ²であった。
最大効率は、１４．５Ｖ及び３７６ｃｄ／ｍ²において、約０．３５ｃｄ／Ａであった。

（比較例４）
＜青色単一層素子５＞
ポリマー２（ＰＦ８）（２０ｍｇ）、２ＡＺＭ−Ｍｅ（２ｍｇ）、及びＴＰＤ（４ｍｇ）から発光層を形成する以外は、比較例２と同様にして青色単一層素子５を作製した。

この素子は、ＰＦ８及び２ＡＺＭ−Ｍｅ錯体からの青色を発光した。１０ｃｄ／ｍ²における駆動電圧は約２０Ｖであった。最高輝度は、２５Ｖにおいて１５ｃｄ／ｍ²であった。最大効率は、２０Ｖ及び１０ｃｄ／ｍ²において、約０．０９ｃｄ／Ａであった。

以上の実施例２〜１１及び比較例２〜４の素子における最高輝度及び最大効率を表１〜表３に示す。

表１〜表３に示す結果から明らかなように、本発明に従う実施例２〜１１の発光素子は、比較例２〜４の発光素子に比べ、高い輝度及び高い発光効率を示している。

本発明におけるホストポリマー及び発光材料は、上記実施例で示したものに限定されるものではなく、種々のものを使用することができる。例えば、赤色発光材料として、以下の構造を有するＰｔＯＥＰを用いることができる。

また、緑色発光材料として、以下の構造を有するＡｌｑ３を用いることができる。

また、青色発光材料として、以下の構造を有するＢＡｌｑを用いることができる。

また、発光材料として、次のような一般式の化合物を用いることができる。

（但し、Ｎ：窒素、Ｃ：炭素、Ｌ₁：配位子１、Ｌ₂：配位子２、Ｍ：金属イオン、ｎ＝１または２、Ｌ₁とＬ₂は同じであっても異なってもよい。）
より具体的には、次のような発光材料を使用することができる。

（但し、Ｒ₁〜Ｒ₈は、Ｈ，Ｆ，ＣＦ₃，Ｃ_nＨ_2n+1（ｎ＝１〜１０）、ＯＣ_nＨ_2n+1（ｎ＝１〜１０），Ｃ₆Ｈ₅，Ｃ₆Ｈ₄Ｃ_nＨ_2n+1，ヘテロ環化合物基，縮合環化合物基のいずれかであり、Ｌ₂は第２配位子である。Ｌ₂として用いられる配位子は、アセチルアセトン、２，２，６，６−テトラメチルヘプタン−３，５−ジオン、ヘキサフルオロペンタン−２，４−ジオン、１−フェニルブタン−１，３−ジオン、１，３−ジフェニルプロパン−１，３−ジオン、ピコリン酸等が可能であるが、その限りではなく、また、第１配位子と同じものを用いてもよい。）
例えば、緑色発光材料として、以下の構造を有するＩｒ（ｐｐｙ）₂（ａｃａｃ）を用いることができる。

また、青色発光材料として、以下の構造を有するＦＩｒｐｉｃを用いることができる。

また、青色発光材料として、以下の構造を有するＦＩｒ（ａｃａｃ）を用いることができる。

（実施例１２）
＜青色単一層素子６＞

ポリマー１（ＰＦ８−Ｐｙ）（１５ｍｇ）、ＦＩｒ（ａｃａｃ）（１．５ｍｇ）、及びＴＰＤ（９ｍｇ）のクロロホルム−キシレン溶液から発光層を形成する以外は、実施例２と同様にして青色単一層素子６を作製した。

この素子に電圧を印加したところ、ＦＩｒ（ａｃａｃ）からの青色発光を示し、発光ピーク波長は４７２ｎｍであった。駆動電圧は、１０ｃｄ／ｍ²時に６．５Ｖであり、最高輝度は、１５６ｃｄ／ｍ²（１０．５Ｖ時）であった。発光効率は、０．１１ｃｄ／Ａ（７．５Ｖ、３２ｃｄ／ｍ²時）であった。このように、ポリマー系有機エレクトロルミネッセント素子において、従来困難であった青色の三重項発光についても、本願で示した方法により容易に得られるようになった。

（調製例３）
＜ポリフルオレン−チオフェン（２０％）共重合体［ＰＦ８−Ｔｈ（２０％）］の調製＞

撹拌装置を備え付けた反応装置をよく乾燥させ、窒素／真空ラインに接続し、反応器内に、２，５−ジブロモチオフェン（４８．４ｍｇ、０．２ｍｍｏｌ）、９，９−ジオオクチルフルオレン−２，７−ジブロミド（１６４．４ｍｇ、０．３ｍｍｏｌ）、９，９−ジオクチルフルオレン−２，７−ビス（４，４，５，５−テトラメチル−１，３，２−ジオキサボロラン）（３２１ｍｇ、０．５ｍｍｏｌ）、スズキカップリング触媒、トルエン（５ｍｌ）、塩基性水溶液（８ｍｌ）を加えた。反応器の開口部をゴム栓で閉じた後、短時間の真空引きと窒素パージを３回繰り返し、反応器内の空気の窒素への置換と溶媒の脱ガスを行った。その後、反応器を９０℃に加熱し、窒素雰囲気下で９０℃を保ったまま、約３時間反応させた。その後、フェニルボロン酸（６１ｍｇ、０．５ｍｍｏｌ）を反応溶液中に加え、さらに窒素雰囲気下で２時間、９０℃で反応を行った。その後、ブロモベンゼン（０．１２ｍｌ、１．１ｍｍｏｌ）を反応溶液中に加え、さらに窒素雰囲気下で２時間、９０℃で反応を行った。反応終了後、室温にまで冷やし、反応溶液をメタノール（３００ｍｌ）中に滴下し、ポリマー生成物を析出させた。ポリマー生成物をメタノールで３回洗浄した後、真空中で乾燥させた。その後、高分子生成物を約１０ｍｌのトルエンに溶解させ、シリカゲルを用いた短いカラムの中をトルエンを抽出液として通し、不純物を除去した。カラムを通った溶液を、ロータリーエバポレータを用いて濃縮した後、ポリマー溶液をメタノール（３００ｍｌ）中に、メタノールを撹拌しながら滴下し、ポリマー生成物を再沈殿させた。ポリマー生成物はメタノールで３回洗浄した後、真空乾燥させ、最終生成物とした。最終生成物は、灰白色粉末状のポリマーであった。合成収率としては約８４％であった。ＧＰＣによる分子量測定結果は、ポリスチレン換算で、数平均分子量Ｍｎが４２０００、重量平均分子量Ｍｗが１１００００、Ｍｗ／Ｍｎが２．６２であった。

（調製例４）
＜ポリフルオレン−ジアミン（３０％）−ピリジン（２０％）共重合体［ＰＦ８−ｔＢｕＴＰＤ（３０％）−Ｐｙ（２０％）］の調製＞

撹拌装置を備え付けた反応装置をよく乾燥させ、窒素／真空ラインに接続し、反応器内に、２，６−ジブロモピリジン（４７．４ｍｇ、０．２ｍｍｏｌ）、Ｎ，Ｎ’−ビス（４−ブロモフェニル）−Ｎ，Ｎ’−ビス（４−ターシャルブチルフェニル）−ベンジジン（２２７．４ｍｇ、０．３ｍｍｏｌ）、９，９−ジオクチルフルオレン−２，７−ビス（４，４，５，５−テトラメチル−１，３，２−ジオキサボロラン）（３２１ｍｇ、０．５ｍｍｏｌ）、スズキカップリング触媒、トルエン（５ｍｌ）、塩基性水溶液（８ｍｌ）を加えた。反応器の開口部をゴム栓で閉じた後、短時間の真空引きと窒素パージを３回繰り返し、反応器内の空気の窒素への置換と溶媒の脱ガスを行った。その後、反応器を９０℃に加熱し、窒素雰囲気下で９０℃を保ったまま、約３時間反応させた。その後、フェニルボロン酸（６１ｍｇ、０．５ｍｍｏｌ）を反応溶液中に加え、さらに窒素雰囲気下で２時間、９０℃で反応を行った。その後、ブロモベンゼン（０．１２ｍｌ、１．１ｍｍｏｌ）を反応溶液中に加え、さらに窒素雰囲気下で２時間、９０℃で反応を行った。反応終了後、室温にまで冷やし、反応溶液をメタノール（３００ｍｌ）中に滴下し、ポリマー生成物を析出させた。ポリマー生成物をメタノールで３回洗浄した後、真空中で乾燥させた。その後、高分子生成物を約１０ｍｌのトルエンに溶解させ、シリカゲルを用いた短いカラムの中をトルエンを抽出液として通し、不純物を除去した。カラムを通った溶液を、ロータリーエバポレータを用いて濃縮した後、ポリマー溶液をメタノール（３００ｍｌ）中に、メタノールを撹拌しながら滴下し、ポリマー生成物を再沈殿させた。ポリマー生成物はメタノールで３回洗浄した後、真空乾燥させ、最終生成物とした。最終生成物は、灰白色ファイバー状のポリマーであった。合成収率としては約９０％であった。ＧＰＣによる分子量測定結果は、ポリスチレン換算で、数平均分子量Ｍｎが８３０００、重量平均分子量Ｍｗが１８００００、Ｍｗ／Ｍｎが２．１７であった。

（比較調製例２）
＜ポリフルオレン−ジアミン交互共重合体［ＰＦ８−ｔＢｕＴＰＤ］の調製＞

撹拌装置を備え付けた反応装置をよく乾燥させ、窒素／真空ラインに接続し、反応器内に、Ｎ，Ｎ’−ビス（４−ブロモフェニル）−Ｎ，Ｎ’−ビス（４−ターシャルブチルフェニル）−ベンジジン（３７９ｍｇ、０．５ｍｍｏｌ）、９，９−ジオクチルフルオレン−２，７−ビス（４，４，５，５−テトラメチル−１，３，２−ジオキサボロラン）（３２１ｍｇ、０．５ｍｍｏｌ）、スズキカップリング触媒、トルエン（５ｍｌ）、塩基性水溶液（８ｍｌ）を加えた。反応器の開口部をゴム栓で閉じた後、短時間の真空引きと窒素パージを３回繰り返し、反応器内の空気の窒素への置換と溶媒の脱ガスを行った。その後、反応器を９０℃に加熱し、窒素雰囲気下で９０℃を保ったまま、約３時間反応させた。その後、フェニルボロン酸（６１ｍｇ、０．５ｍｍｏｌ）を反応溶液中に加え、さらに窒素雰囲気下で２時間、９０℃で反応を行った。その後、ブロモベンゼン（０．１２ｍｌ、１．１ｍｍｏｌ）を反応溶液中に加え、さらに窒素雰囲気下で２時間、９０℃で反応を行った。反応終了後、室温にまで冷やし、反応溶液をメタノール（３００ｍｌ）中に滴下し、ポリマー生成物を析出させた。ポリマー生成物をメタノールで３回洗浄した後、真空中で乾燥させた。その後、高分子生成物を約１０ｍｌのトルエンに溶解させ、シリカゲルを用いた短いカラムの中をトルエンを抽出液として通し、不純物を除去した。カラムを通った溶液を、ロータリーエバポレータを用いて濃縮した後、ポリマー溶液をメタノール（３００ｍｌ）中に、メタノールを撹拌しながら滴下し、ポリマー生成物を再沈殿させた。ポリマー生成物はメタノールで３回洗浄した後、真空乾燥させ、最終生成物とした。最終生成物は、灰白色ファイバー状のポリマーであった。合成収率としては約９２％であった。ＧＰＣによる分子量測定結果は、ポリスチレン換算で、数平均分子量Ｍｎが６２０００、重量平均分子量Ｍｗが２３００００、Ｍｗ／Ｍｎが３．７０であった。

（調製例５）
＜ポリフルオレン−ジアミン（４０％）−シクロヘキシルチオフェン（１０％）共重合体［ＰＦ８−ｔＢｕＴＰＤ（４０％）−ＣｙＴｈ（１０％）］の調製＞

撹拌装置を備え付けた反応装置をよく乾燥させ、窒素／真空ラインに接続し、反応器内に、２，５−ジブロモ−３−シクロヘキシルチオフェン（３２．４ｍｇ、０．１ｍｍｏｌ）、Ｎ，Ｎ’−ビス（４−ブロモフェニル）−Ｎ，Ｎ’−ビス（４−ターシャルブチルフェニル）−ベンジジン（３０３．２ｍｇ、０．４ｍｍｏｌ）、９，９−ジオクチルフルオレン−２，７−ビス（４，４，５，５−テトラメチル−１，３，２−ジオキサボロラン）（３２１ｍｇ、０．５ｍｍｏｌ）、スズキカップリング触媒、トルエン（５ｍｌ）、塩基性水溶液（８ｍｌ）を加えた。反応器の開口部をゴム栓で閉じた後、短時間の真空引きと窒素パージを３回繰り返し、反応器内の空気の窒素への置換と溶媒の脱ガスを行った。その後、反応器を９０℃に加熱し、窒素雰囲気下で９０℃を保ったまま、約３時間反応させた。その後、フェニルボロン酸（６１ｍｇ、０．５ｍｍｏｌ）を反応溶液中に加え、さらに窒素雰囲気下で２時間、９０℃で反応を行った。その後、ブロモベンゼン（０．１２ｍｌ、１．１ｍｍｏｌ）を反応溶液中に加え、さらに窒素雰囲気下で２時間、９０℃で反応を行った。反応終了後、室温にまで冷やし、反応溶液をメタノール（３００ｍｌ）中に滴下し、ポリマー生成物を析出させた。ポリマー生成物をメタノールで３回洗浄した後、真空中で乾燥させた。その後、高分子生成物を約１０ｍｌのトルエンに溶解させ、シリカゲルを用いた短いカラムの中をトルエンを抽出液として通し、不純物を除去した。カラムを通った溶液を、ロータリーエバポレータを用いて濃縮した後、ポリマー溶液をメタノール（３００ｍｌ）中に、メタノールを撹拌しながら滴下し、ポリマー生成物を再沈殿させた。ポリマー生成物はメタノールで３回洗浄した後、真空乾燥させ、最終生成物とした。最終生成物は、緑白色粉末状のポリマーであった。合成収率としては約９０％であった。ＧＰＣによる分子量測定結果は、ポリスチレン換算で、数平均分子量Ｍｎが３２０００、重量平均分子量Ｍｗが７６０００、Ｍｗ／Ｍｎが２．３８であった。

（調製例６）
＜ポリフルオレン−ジアミン（３０％）−チオフェン（２０％）共重合体［ＰＦ８−ｔＢｕＴＰＤ（３０％）−Ｔｈ（２０％）］の調製＞

撹拌装置を備え付けた反応装置をよく乾燥させ、窒素／真空ラインに接続し、反応器内に、２，６−ジブロモチオフェン（４８．４ｍｇ、０．２ｍｍｏｌ）、Ｎ，Ｎ’−ビス（４−ブロモフェニル）−Ｎ，Ｎ’−ビス（４−ターシャルブチルフェニル）−ベンジジン（２２７．４ｍｇ、０．３ｍｍｏｌ）、９，９−ジオクチルフルオレン−２，７−ビス（４，４，５，５−テトラメチル−１，３，２−ジオキサボロラン）（３２１ｍｇ、０．５ｍｍｏｌ）、スズキカップリング触媒、トルエン（５ｍｌ）、塩基性水溶液（８ｍｌ）を加えた。反応器の開口部をゴム栓で閉じた後、短時間の真空引きと窒素パージを３回繰り返し、反応器内の空気の窒素への置換と溶媒の脱ガスを行った。その後、反応器を９０℃に加熱し、窒素雰囲気下で９０℃を保ったまま、約３時間反応させた。その後、フェニルボロン酸（６１ｍｇ、０．５ｍｍｏｌ）を反応溶液中に加え、さらに窒素雰囲気下で２時間、９０℃で反応を行った。その後、ブロモベンゼン（０．１２ｍｌ、１．１ｍｍｏｌ）を反応溶液中に加え、さらに窒素雰囲気下で２時間、９０℃で反応を行った。反応終了後、室温にまで冷やし、反応溶液をメタノール（３００ｍｌ）中に滴下し、ポリマー生成物を析出させた。ポリマー生成物をメタノールで３回洗浄した後、真空中で乾燥させた。その後、高分子生成物を約１０ｍｌのトルエンに溶解させ、シリカゲルを用いた短いカラムの中をトルエンを抽出液として通し、不純物を除去した。カラムを通った溶液を、ロータリーエバポレータを用いて濃縮した後、ポリマー溶液をメタノール（３００ｍｌ）中に、メタノールを撹拌しながら滴下し、ポリマー生成物を再沈殿させた。ポリマー生成物はメタノールで３回洗浄した後、真空乾燥させ、最終生成物とした。最終生成物は、灰白色粉末状のポリマーであった。合成収率としては約８２％であった。ＧＰＣによる分子量測定結果は、ポリスチレン換算で、数平均分子量Ｍｎが３２０００、重量平均分子量Ｍｗが８４０００、Ｍｗ／Ｍｎが２．６３であった。

（調製例７）
＜ポリフェニレン−ピリジン交互共重合体［ＰＰＯＣ１０−Ｐｙ］の調製＞

撹拌装置を備え付けた反応装置をよく乾燥させ、窒素／真空ラインに接続し、反応器内に、１，４−ビス（４，４，５，５−テトラメチル−１，３，２−ジオキサボロラニル）−２−デシロキシベンゼン（２４３ｍｇ、０．５ｍｍｏｌ）、２，６−ジブロモピリジン（１１８ｍｇ、０．５ｍｍｏｌ）、スズキカップリング触媒、トルエン（５ｍｌ）、塩基性水溶液（８ｍｌ）を加えた。反応器の開口部をゴム栓で閉じた後、短時間の真空引きと窒素パージを３回繰り返し、反応器内の空気の窒素への置換と溶媒の脱ガスを行った。その後、反応器を９０℃に加熱し、窒素雰囲気下で９０℃を保ったまま、約３時間反応させた。その後、フェニルボロン酸（６１ｍｇ、０．５ｍｍｏｌ）を反応溶液中に加え、さらに窒素雰囲気下で２時間、９０℃で反応を行った。その後、ブロモベンゼン（０．１２ｍｌ、１．１ｍｍｏｌ）を反応溶液中に加え、さらに窒素雰囲気下で２時間、９０℃で反応を行った。反応終了後、室温にまで冷やし、反応溶液をメタノール（３００ｍｌ）中に滴下し、ポリマー生成物を析出させた。ポリマー生成物をメタノールで３回洗浄した後、真空中で乾燥させた。その後、高分子生成物を約１０ｍｌのトルエンに溶解させ、シリカゲルを用いた短いカラムの中をトルエンを抽出液として通し、不純物を除去した。カラムを通った溶液を、ロータリーエバポレータを用いて濃縮した後、ポリマー溶液をメタノール（３００ｍｌ）中に、メタノールを撹拌しながら滴下し、ポリマー生成物を再沈殿させた。ポリマー生成物はメタノールで３回洗浄した後、真空乾燥させ、最終生成物とした。最終生成物は、白色粉末状のポリマーであった。合成収率としては約８５％であった。ＧＰＣによる分子量測定結果は、ポリスチレン換算で、数平均分子量Ｍｎが５５０００、重量平均分子量Ｍｗが１４００００、Ｍｗ／Ｍｎが２．５５であった。

（比較調製例３）
＜ポリフェニレン［ＰＰＯＣ１０］の調製＞

撹拌装置を備え付けた反応装置をよく乾燥させ、窒素／真空ラインに接続し、反応器内に、１，４−ビス（４，４，５，５−テトラメチル−１，３，２−ジオキサボロラニル）−２−デシロキシベンゼン（２４３ｍｇ、０．５ｍｍｏｌ）、１，４−ジブロモ−２−デシロキシベンゼン（１９６ｍｇ、０．５ｍｍｏｌ）、スズキカップリング触媒、トルエン（５ｍｌ）、塩基性水溶液（８ｍｌ）を加えた。反応器の開口部をゴム栓で閉じた後、短時間の真空引きと窒素パージを３回繰り返し、反応器内の空気の窒素への置換と溶媒の脱ガスを行った。その後、反応器を９０℃に加熱し、窒素雰囲気下で９０℃を保ったまま、約３時間反応させた。その後、フェニルボロン酸（６１ｍｇ、０．５ｍｍｏｌ）を反応溶液中に加え、さらに窒素雰囲気下で２時間、９０℃で反応を行った。その後、ブロモベンゼン（０．１２ｍｌ、１．１ｍｍｏｌ）を反応溶液中に加え、さらに窒素雰囲気下で２時間、９０℃で反応を行った。反応終了後、室温にまで冷やし、反応溶液をメタノール（３００ｍｌ）中に滴下し、ポリマー生成物を析出させた。ポリマー生成物をメタノールで３回洗浄した後、真空中で乾燥させた。その後、高分子生成物を約１０ｍｌのトルエンに溶解させ、シリカゲルを用いた短いカラムの中をトルエンを抽出液として通し、不純物を除去した。カラムを通った溶液を、ロータリーエバポレータを用いて濃縮した後、ポリマー溶液をメタノール（３００ｍｌ）中に、メタノールを撹拌しながら滴下し、ポリマー生成物を再沈殿させた。ポリマー生成物はメタノールで３回洗浄した後、真空乾燥させ、最終生成物とした。最終生成物は、白色粉末状のポリマーであった。合成収率としては約８８％であった。ＧＰＣによる分子量測定結果は、ポリスチレン換算で、数平均分子量Ｍｎが７００００、重量平均分子量Ｍｗが１８００００、Ｍｗ／Ｍｎが２．５７であった。

（調製例８）
＜ポリフェニレン−ジアミン（３０％）−ピリジン（２０％）共重合体［ＰＰＯＣ１０−ｔＢｕＴＰＤ（３０％）−Ｐｙ（２０％）］の調製＞

撹拌装置を備え付けた反応装置をよく乾燥させ、窒素／真空ラインに接続し、反応器内に、２，６−ジブロモピリジン（４７．４ｍｇ、０．２ｍｍｏｌ）、Ｎ，Ｎ’−ビス（４−ブロモフェニル）−Ｎ，Ｎ’−ビス（４−ターシャルブチルフェニル）−ベンジジン（２２７．４ｍｇ、０．３ｍｍｏｌ）、１，４−ビス（４，４，５，５−テトラメチル−１，３，２−ジオキサボロラニル）−２−デシロキシベンゼン（２４３ｍｇ、０．５ｍｍｏｌ）、スズキカップリング触媒、トルエン（５ｍｌ）、塩基性水溶液（８ｍｌ）を加えた。反応器の開口部をゴム栓で閉じた後、短時間の真空引きと窒素パージを３回繰り返し、反応器内の空気の窒素への置換と溶媒の脱ガスを行った。その後、反応器を９０℃に加熱し、窒素雰囲気下で９０℃を保ったまま、約３時間反応させた。その後、フェニルボロン酸（６１ｍｇ、０．５ｍｍｏｌ）を反応溶液中に加え、さらに窒素雰囲気下で２時間、９０℃で反応を行った。その後、ブロモベンゼン（０．１２ｍｌ、１．１ｍｍｏｌ）を反応溶液中に加え、さらに窒素雰囲気下で２時間、９０℃で反応を行った。反応終了後、室温にまで冷やし、反応溶液をメタノール（３００ｍｌ）中に滴下し、ポリマー生成物を析出させた。ポリマー生成物をメタノールで３回洗浄した後、真空中で乾燥させた。その後、高分子生成物を約１０ｍｌのトルエンに溶解させ、シリカゲルを用いた短いカラムの中をトルエンを抽出液として通し、不純物を除去した。カラムを通った溶液を、ロータリーエバポレータを用いて濃縮した後、ポリマー溶液をメタノール（３００ｍｌ）中に、メタノールを撹拌しながら滴下し、ポリマー生成物を再沈殿させた。ポリマー生成物はメタノールで３回洗浄した後、真空乾燥させ、最終生成物とした。最終生成物は、白色粉末状のポリマーであった。合成収率としては約８０％であった。ＧＰＣによる分子量測定結果は、ポリスチレン換算で、数平均分子量Ｍｎが３５０００、重量平均分子量Ｍｗが１１００００、Ｍｗ／Ｍｎが３．１４であった。

（調製例９）
＜ポリフェニレン−ジアミン交互共重合体［ＰＰＯＣ１０−ｔＢｕＴＰＤ］の調製＞

撹拌装置を備え付けた反応装置をよく乾燥させ、窒素／真空ラインに接続し、反応器内に、Ｎ，Ｎ’−ビス（４−ブロモフェニル）−Ｎ，Ｎ’−ビス（４−ターシャルブチルフェニル）−ベンジジン（３７９ｍｇ、０．５ｍｍｏｌ）、１，４−ビス（４，４，５，５−テトラメチル−１，３，２−ジオキサボロラニル）−２−デシロキシベンゼン（２４３ｍｇ、０．５ｍｍｏｌ）、スズキカップリング触媒、トルエン（５ｍｌ）、塩基性水溶液（８ｍｌ）を加えた。反応器の開口部をゴム栓で閉じた後、短時間の真空引きと窒素パージを３回繰り返し、反応器内の空気の窒素への置換と溶媒の脱ガスを行った。その後、反応器を９０℃に加熱し、窒素雰囲気下で９０℃を保ったまま、約３時間反応させた。その後、フェニルボロン酸（６１ｍｇ、０．５ｍｍｏｌ）を反応溶液中に加え、さらに窒素雰囲気下で２時間、９０℃で反応を行った。その後、ブロモベンゼン（０．１２ｍｌ、１．１ｍｍｏｌ）を反応溶液中に加え、さらに窒素雰囲気下で２時間、９０℃で反応を行った。反応終了後、室温にまで冷やし、反応溶液をメタノール（３００ｍｌ）中に滴下し、ポリマー生成物を析出させた。ポリマー生成物をメタノールで３回洗浄した後、真空中で乾燥させた。その後、高分子生成物を約１０ｍｌのトルエンに溶解させ、シリカゲルを用いた短いカラムの中をトルエンを抽出液として通し、不純物を除去した。カラムを通った溶液を、ロータリーエバポレータを用いて濃縮した後、ポリマー溶液をメタノール（３００ｍｌ）中に、メタノールを撹拌しながら滴下し、ポリマー生成物を再沈殿させた。ポリマー生成物はメタノールで３回洗浄した後、真空乾燥させ、最終生成物とした。最終生成物は、白色粉末状のポリマーであった。合成収率としては約８２％であった。ＧＰＣによる分子量測定結果は、ポリスチレン換算で、数平均分子量Ｍｎが４５０００、重量平均分子量Ｍｗが１４００００、Ｍｗ／Ｍｎが３．１１であった。

（実施例１３）
＜ホストポリマー［ＰＦ８−Ｔｈ（２０％）］を用いた三重項赤色発光素子＞
ガラス上にインジウム錫酸化物（ＩＴＯ）を成膜し、ＩＴＯ膜をストライプ状にパターニングしたＩＴＯガラス基板を、まず最初に低イオン量の洗剤液中で超音波洗浄（１０分）し、続いてイオン交換水中で水を替えながら２回、超音波洗浄（各１０分）を行った。窒素ガンにより窒素ブローして、基板上の水滴を吹き飛ばした後、電子工業用イソプロパノール中、及び、電子工業用アセトン中で超音波洗浄（各１０分）を行った。窒素ブローにより、基板を乾燥させた後、ＵＶ−オゾン処理装置で１０分間、オゾン処理を行った。次に、バイエル社製のポリエチレンジオキシチオフェン：ポリスチレンスルホン酸混合物水溶液（ＰＥＤＯＴ：ＰＳＳ）を０．４５μｍのフィルターを通した後、先の洗浄済みＩＴＯガラス基板上にスピンコートした。スピンコート条件として２５００ｒｐｍで６０秒回転し、約５００Åの膜厚を得た。ＰＥＤＯＴ：ＰＳＳ膜は、大気中ホットプレート上２００℃で１０分間ベークし、その後、真空ベークオーブン中８０℃で３０分間ベークを行って、残留水分を完全に除去した。

発光層形成用の溶液として、ポリマー材料ＰＦ８−Ｔｈ（２０ｍｇ）、三重項発光材料ｂｔｐ₂Ｉｒ（ａｃａｃ）（２ｍｇ）をクロロホルム−キシレン混合溶媒（１ｍｌ：２ｍｌ）に溶解させ、０．２μｍのフィルターを通したものを準備した。その溶液を、上記ＰＥＤＯＴ：ＰＳＳ膜上にスピンコートして、発光層を成膜した。スピンコート条件として２０００ｒｐｍで６０秒回転させ、約８００Åの膜厚を得た。その上に、メタルシャドーマスクを用いて、ＩＴＯのストライプと直交するように電極を蒸着した。電極としては、カルシウム(厚み５０Å）、アルミニウム（厚み２０００Å）をその順序で成膜した。電極蒸着後、素子を窒素パージグローブボックス中で、ガラスキャップを用い、ＵＶ硬化型接着剤を接着面に塗布し、ＵＶ光の照射（３０秒）により封止し、素子を得た。

（実施例１４〜１８及び比較例５〜９）
表４に示すホストポリマー及び発光材料を用いて発光層を形成する以外は、上記実施例１３と同様にして有機ＥＬ素子を作製した。

なお、発光材料として用いたＩｒ（ｐｐｙ）₃は以下の構造を有している。

実施例１３〜１８及び比較例５〜９の各有機ＥＬ素子について、表４に示す駆動電圧で駆動し、最高輝度（最大発光量）、発光効率（最大効率）、ＣＩＥ色度を測定し、測定結果を表４に示した。

表４に示す結果から明らかなように、本発明に従う実施例１３〜１８の各有機ＥＬ素子は、比較例５〜９の各有機ＥＬ素子に比べ、高い最高輝度及び発光効率を示している。

本発明に従う実施例１のポリマー薄膜及びポリマー１のフォトルミネッセンス（ＰＬ）スペクトルを示す図。比較例１のポリマー薄膜及びポリマー２のフォトルミネッセンス（ＰＬ）スペクトルを示す図。本発明の実施例において作製した単一層素子の構造を示す模式的断面図。本発明の実施例において作製した複数層素子の構造を示す模式的断面図。

符号の説明

１…基板
２…透明電極
３…ホール注入層
４…電子阻止層（兼ホール輸送層）
５…発光層
６…電子注入層
７…電極

Claims

一対の電極間に配置された発光層を備える有機エレクトロルミネッセント素子において、前記発光層は、発光材料と、ホストポリマーとを含有してなり、
前記発光材料は、金属錯体であると共に、
前記ホストポリマーは、前記発光材料にエネルギーを伝達することができるように前記発光材料と相互作用するピリジン環を有する第１のユニットと、フルオレンを有する第２のユニットとを備えたことを特徴とする有機エレクトロルミネッセント素子。
前記金属錯体が、Ｉｒ錯体、Ｐｔ錯体、Ａｌ錯体、Ｚｎ錯体またはＯｓ錯体であることを特徴とする請求項１に記載の有機エレクトロルミネッセント素子。
前記金属錯体が、１種もしくは２種のキレート配位子を有することを特徴とする請求項２に記載の有機エレクトロルミネッセント素子。
前記金属錯体が、三重項励起発光の金属錯体であることを特徴とする請求項２または３のいずれか１項に記載の有機エレクトロルミネッセント素子。
前記発光層が、キャリア輸送性を向上させるためのキャリア輸送性材料をさらに含有していることを特徴とする請求項１〜４のいずれか１項に記載の有機エレクトロルミネッセント素子。
前記ホストポリマーが、第３のユニットをさらに有することを特徴とする請求項１〜５のいずれか１項に記載の有機エレクトロルミネッセント素子。
前記第３のユニットが、前記第１のユニット及び／または前記第２のユニットのキャリア輸送性に対してバランスを取るためのキャリア輸送性を有することを特徴とする請求項６に記載の有機エレクトロルミネッセント素子。
前記発光層が、前記発光材料、前記ホストポリマー、及び必要に応じて前記キャリア輸送材料を溶解した溶液を塗布することにより形成されていることを特徴とする請求項１〜７のいずれか１項に記載の有機エレクトロルミネッセント素子。