[发明专利]共轭高分子共聚物、使用该共聚物的色变换膜和多色发光有机EL器件

说明书

技术领域

本发明涉及一种使用在固体膜状态下具有荧光或磷光的共轭高分子共聚物能够利用涂布工艺形成、且具有高的色变换效率的色变换膜。本发明还涉及使用该色变换膜形成的多色发光有机EL器件。

背景技术

近年来，有机EL元件的面向实用化的研究活跃地进行着。有机EL元件为了能够在低电压下实现高的电流密度，期望实现高发光亮度和发光效率。特别是期待能够实现高精密的多色或全色显示的多色有机EL显示器的实用化。作为有机EL显示器的多色化或全色化的方法的一例，有使用使特定波长区域的光透过的多种滤光片的方法(滤光片法)。在应用滤光片法的情况下，需求所使用的有机EL元件可以进行多色发光，发出均衡地包括光的三原色(红色(R)、绿色(G)、蓝色(B))的所谓的“白色光”。

为了得到多色发光有机EL元件，日本特开平3-230584号公报及日本特开2000-243563号公报提出了使用包含不同种发光色素的多个发光层、同时激励它们的发光色素的方法(参照专利文献1和2)。或者，另外在美国专利第5683823号说明书中提出了使用包含主体发光材料(host emitting material)和客体发光材料(guest emitting material)的发光层、使主体发光材料激励并发光，同时使能量由主体发光材料向客体材料移动并使客体发光材料发光的方法(参照专利文献3)。

但是，这些多色发光有机EL元件依靠多种发光材料的同时激励或在多种发光材料间的能量转移的任一种方式。在这样的元件中，报告了伴随驱动时间的经过或通电电流的变化，发光材料间的发光强度的平衡发生变化，可能导致所得到的色相发生变化。

作为用于得到多色发光有机EL元件的其它方法，日本特开2002-75643号公报和日本特开2003-217859号公报提出了使用单色发光的有机EL元件和色变换膜的色变换法(参照专利文献4和5)。在该提案中使用的色变换膜是含有吸收短波长的光并转换为长波长的光的一种或多种色变换物质的层。

但是，在使用单一的色变换物质形成色变换膜时，发生被称作浓缩猝灭的现象。“浓缩猝灭”是指被色变换物质吸收的能量在分子间反复移动中不伴随发光而散失的现象。为了抑制该现象，日本特开2000-230172号公报中提出了使色变换物质在某些介质中溶解或分散，使浓度降低的介质分散型的色变换膜(参照专利文献6)。在介质分散型的色变换膜中，伴随色变换物质的浓度的降低，能够抑制色变换物质彼此之间的接触。

在此，如果降低色变换物质的浓度，由于应吸收的光的吸光度降低，所以得不到充分的变换光强度。对于该问题，增加色变换膜的膜厚以提高吸光度，维持色变换效率。这样，在使用厚的色变换膜(膜厚10μm左右)时，会发生大的台阶差、高精密化困难、水分或溶剂在膜中残留等的问题。如果存在大的台阶差，在希望在色变换膜上形成有机EL元件的情况下，会在台阶差部发生电极图案的断线。另外，水分或溶剂在膜中残留的情况下，在与有机EL元件组合时，残留的水分或溶剂会使有机EL层变质，从而产生显示缺陷。

另外，在上述这样的介质分散型的色变换膜中，随着时间推移，色变换物质在介质中扩散移动相互凝集，其结果，经常会发生引起浓缩猝灭的现象。因此，在这样的色变换膜中，难以长时间维持高的色变换效率。

因此，为了实现不增加厚度、能够长时间维持充分的变换光强度的色变换膜，希望(a)具有合适的吸收和发光光谱、(b)具有高的荧光量子收率且(c)在减小膜厚时难以引起浓缩淬灭的材料。在现有技术中，几乎没发现能够吸收紫外光或蓝色光并高效率地转换成绿色光的材料，并且，对于使用色变换膜的多色发光有机EL器件而言有用的、能够吸收蓝色光并高效率地转换成绿色光的材料尤其稀少。为了实现色变换膜或使用该色变换膜的多色发光有机EL器件，迫切希望出现这样的材料。

另外，为了以低成本制造色变换膜，希望采用湿式工艺，例如采用使用溶解在适当的溶剂中的色变换材料的溶液的涂布工艺。为此，需要色变换物质是可溶的。另外，从工艺角度出发，希望能够容易地进行适合于使用装置的粘度调节。为了达到该目的，希望使用可溶的溶剂的选择范围广、且通过改变分子量容易进行溶液的粘度调节的高分子材料构成的色变换物质。

在现有技术中，作为使用高分子材料的色变换膜，日本特开2000-26852号公报提出了含有具有聚亚芳基亚乙烯基作为重复单元的高分子材料的色变换膜(参考专利文献7)。日本特开2006-169265号公报提出了含有具有芴作为重复单元的高分子材料的色变换膜(参考专利文献8)。