CN105518050A - 高分子化合物及使用该高分子化合物的发光元件 - Google Patents
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Abstract
本发明提供一种高分子化合物,其包含:下述式(1)所示的结构单元,以及下述式(X)所示的结构单元和/或下述式(Y)所示的结构单元;其中高分子化合物中所含羟基的含量小于0.02摩尔%;[式中,Ar1表示亚芳基,该基团可具有取代基][式中,aX1及aX2分别独立表示0以上的整数;ArX1、ArX2、ArX3及ArX4表示亚芳基等][式中,ArY1表示亚芳基等]。
Description
技术领域
本发明涉及高分子化合物及使用该高分子化合物的发光元件。
背景技术
有机电致发光元件等发光元件,由于发光效率高、驱动电压低,能够适宜地用于显示器的用途,近年来备受瞩目。该发光元件具备发光层、电荷传输层等有机层。通过使用高分子化合物,可通过以喷墨印刷法为代表的涂布法形成有机层,因此正研究用于发光元件的制造的高分子化合物。
作为用于发光元件制造的高分子化合物,例如已知有包含由芴(fluorene)所衍生的结构单元以及由芳基胺所衍生的结构单元的高分子化合物,该高分子化合物在钯催化剂及碱的存在下,使作为原料单体的有机硼化合物及有机卤素化合物缩聚而制造(专利文献1及2)。
现有技术文献
专利文献
专利文献1:特表2001-520289号公报
专利文献2:特表2002-536492号公报
发明内容
发明要解决的技术问题
然而,使用上述专利文献1及2记载的高分子化合物所制造的发光元件,亮度寿命未必充分。
因此,本发明的目的在于提供一种可用于亮度寿命优异的发光元件的制造的高分子化合物。
解决的技术问题的手段
本发明人等发现高分子化合物中所含羟基的含量会影响发光元件的亮度寿命,同时发现了可减少高分子化合物中所含羟基的含量的制造方法,从而完成了本发明。
本发明,第一方面提供:一种高分子化合物,其包含:下述式(1)所示的结构单元,以及下述式(X)所示的结构单元和/或下述式(Y)所示的结构单元(其中,不同于式(1)所示的结构单元)(即,下述式(X)所示的结构单元、下述式(Y)所示的结构单元(其中,不同于式(1)所示的结构单元)、或下述式(X)所示的结构单元及下述式(Y)所示的结构单元的两者)的高分子化合物;且,包含于高分子化合物的羟基的含量小于0.02摩尔%。
[式中,Ar1表示亚芳基,该基团可具有取代基。]
[式中,aX1及aX2分别独立表示0以上的整数;ArX1及ArX3分别独立表示亚芳基或2价的杂环基,这些基团可具有取代基;
ArX2及ArX4分别独立表示亚芳基、2价杂环基或至少1种亚芳基与至少1种2价杂环基直接键合而成的2价基团,这些基团可具有取代基;存在多个ArX2及ArX4时,它们分别可以相同,也可以不同;
RX1、RX2及RX3分别独立表示烷基、芳基或1价杂环基,这些基团可具有取代基;存在多个RX2及RX3时,它们分别可以相同,也可以不同。]
[式中,ArY1表示亚芳基、2价杂环基或至少1种亚芳基与至少1种2价杂环基直接键合而成的2价基团,这些基团可具有取代基。]
本发明,第二方面提供:上述高分子化合物的制造方法,其包含下述式(M-1)所示的化合物,以及下述式(M-X)所示的化合物和/或下述式(M-Y)所示的化合物(其中,不同于式(M-1)所示的化合物)(即,下述式(M-X)所示的化合物、下述式(M-Y)所示的化合物(其中,不同于式(1)所示的化合物)、或下述式(M-X)所示的化合物及下述式(M-Y)所示的化合物的两者),在氧气浓度小于0.5%的条件下进行缩聚的工序。
ZC1-Ar1-ZC2(M-1)
[式中,Ar1、aX1、aX2、ArX1、ArX3、ArX2、ArX4、RX1、RX2、RX3及ArY1表示与上述相同的意义。
ZC1、ZC2、ZC3、ZC4、ZC5及ZC6分别独立表示选自由取代基A组及取代基B组所组成的组中的基团。]
<取代基A组>
氯原子、溴原子、碘原子及-O-S(=O)2RC1(式中,RC1表示烷基或芳基,这些基团可具有取代基。)所示的基团。
<取代基B组>
-B(ORC2)2(式中,RC2表示氢原子、烷基或芳基,这些基团可具有取代基。存在多个RC2时,可为相同也可为不同,也可互相连结而与分别键合的氧原子一起形成环。)所示的基团、
-BF3Q’(式中Q’表示Li、Na、K、Rb或Cs。)所示的基团、
-MgY’(式中Y’表示氯原子、溴原子或碘原子。)所示的基团、
-ZnY”(式中Y”表示氯原子、溴原子或碘原子。)所示的基团、
以及-Sn(RC3)3(式中,RC3表示氢原子、烷基或芳基,这些基团可具有取代基。存在多个RC3时,可为相同也可为不同,也可互相连结而与各自键合的锡原子一起形成环。)所示的基团。
本发明,第三方面提供:上述高分子化合物的制造方法,其包含:在上述式(M-1)所示的化合物以及上述式(M-X)所示的化合物和/或上述式(M-Y)所示的化合物(其中,不同于上述式(M-1)所示的化合物)(即,下述式(M-X)所示的化合物、下述式(M-Y)所示的化合物(其中,不同于式(1)所示的化合物)、或下述式(M-X)所示的化合物及下述式(M-Y)所示的化合物的两者)进行缩聚的工序后,再使下述式(2)所示的化合物反应的工序。
R21-X21(2)
[式中,R21表示-C(R22)3所示的基团、-Si(R22)3所示的基团或-Ge(R22)3所示的基团。R22表示氢原子、烷基、芳基或1价杂环基,这些基团可具有取代基。存在多个R22时,可为相同也可为不同,也可与各自键合的原子一起形成环。
X21表示氯原子、溴原子或碘原子。]
本发明,第四方面提供:一种组合物,其含有:上述高分子化合物以及选自由空穴传输材料、空穴注入材料、电子传输材料、电子注入材料、发光材料、抗氧化剂及溶剂所成的组的至少1种材料的组合物。
本发明,第五方面提供:一种发光元件,其具有:阳极、阴极以及设置于阳极与阴极之间的发光层,发光层使用上述高分子化合物所得的层。
发明效果
根据本发明,能够提供一种可用于亮度寿命优异的发光元件的制造的高分子化合物。
附图说明
图1是表示包含于高分子化合物的羟基的含量与标准化的LT75(即直至亮度达到初期亮度的75%的时间)的关系的图,分别表示相对于发光元件D1的发光元件D2以及发光元件CD1(将发光元件D1的LT75标准化为1.00)、相对于发光元件D4的发光元件CD2(将发光元件D4的LT75标准化为1.00)以及相对于发光元件D5的发光元件D6、发光元件CD3、发光元件CD4及发光元件CD5(将发光元件D5的LT75标准化为1.00)的图。需要说明的是,对于羟基的含量小于0.01摩尔%的高分子化合物,羟基的含量表示为0.01摩尔%。
具体实施方式
<共同使用的用语>
以下,本说明书中共同使用的用语在无特别记载下为以下的意思。
Me表示甲基,Et表示乙基,i-Pr表示异丙基,n-Bu表示正丁基,t-Bu表示叔丁基。
本说明书中氢原子可为轻氢原子,也可为重氢原子。
所谓“高分子化合物”,是指具有分子量分布,换算聚苯乙烯的数均分子量为1×103至1×108的聚合物。包含于高分子化合物的结构单元,为总共100摩尔%。
所谓“低分子化合物”是指不具有分子量分布,而分子量为1×104以下的化合物。
所谓“结构单元”,是指高分子化合物中存在1个以上的单元。
“烷基”可为直链、支链及环状的任一种。直链的烷基的碳原子数,在不包括取代基的碳原子数的情况下,一般为1至50,优选为3至30,更优选为4至20。支链及环状的烷基的碳原子数,在不包括取代基的碳原子数的情况下,一般为3至50,优选为3至30,更优选为4至20。
烷基可具有取代基,例如可举出甲基、乙基、正丙基、异丙基、正丁基、异丁基、叔丁基、正戊基、异戊基、2-乙基丁基、正己基、环己基、正庚基、环己基甲基、环己基乙基、正辛基、2-乙基己基、3-正丙基庚基、正癸基、3,7-二甲基辛基、2-乙基辛基、2-正己基癸基、正十二烷基等无取代烷基;三氟甲基、五氟乙基、全氟丙基、全氟丁基、全氟己基、全氟辛基、3-苯基丙基、3-(4-甲基苯基)丙基、3-(3,5-二-正己基苯基)丙基、6-乙基氧基己基等的取代烷基。
“芳基”是指从芳香族烃除去1个直接键合于构成环的碳原子的氢原子后残留的原子团。芳基的碳原子数,在不包括取代基的碳原子数的情况下,一般为6至60,优选为6至20,更优选为6至10。
芳基可具有取代基,例如可举出苯基、1-萘基、2-萘基、1-蒽基、2-蒽基、9-蒽基、1-芘基、2-芘基、4-芘基、2-芴基、3-芴基、4-芴基、2-苯基苯基、3-苯基苯基、4-苯基苯基以及这些基的氢原子被烷基、烷氧基、芳基、氟原子等取代的基团。
“烷氧基”可为直链、支链及环状的任一种。直链的烷氧基的碳原子数,在不包括取代基的碳原子数的情况下,一般为1至40,优选为4至10。支链及环状的烷氧基的碳原子数,在不包括取代基的碳原子数的情况下,一般为3至40,优选为4至10。
烷氧基可具有取代基,例如可举出甲氧基、乙氧基、正丙氧基、异丙氧基、正丁氧基、异丁氧基、叔丁氧基、正戊氧基、正己氧基、环己氧基、正庚氧基、正辛氧基、2-乙基己氧基、正壬氧基、正癸氧基、3,7-二甲基辛氧基、月桂氧基。
“芳氧基”的碳原子数,在不包括取代基的碳原子数的情况下,一般为6至60,优选为7至48。
芳氧基可具有取代基,例如可举出苯氧基、1-萘氧基、2-萘氧基、1-蒽氧基、9-蒽氧基、1-芘氧基以及这些基团的氢原子被烷基、烷氧基、氟原子等取代的基。
所谓“p价的杂环基”(p表示1以上的整数),是指从杂环化合物,除去直接键合于构成环的碳原子或杂原子的氢原子中p个氢原子后残留的原子团。p价杂环基中,优选从芳香族杂环化合物除去直接键合于构成环的碳原子或杂原子的氢原子中,p个氢原子后残留的原子团的“p价芳香族杂环基”。
“芳香族杂环化合物”是指噁二唑、噻二唑、噻唑、噁唑、噻吩、吡咯、磷杂环戊二烯(phosphole)、呋喃、吡啶、吡嗪、嘧啶、三嗪、哒嗪、喹啉、异喹啉、咔唑、二苯并磷杂环戊二烯(dibenzophosphole)等杂环本身显示芳香族性的化合物,以及吩噁嗪(phenoxazine)、吩噻嗪(phenothiazine)、二苯并硼杂环戊二烯(dibenzoborole)、二苯并硅杂环戊二烯、苯并吡喃等杂环本身不显示芳香族性,但芳香环稠合于杂环的化合物。
1价杂环基的碳原子数,在不包括取代基的碳原子数的情况下,一般为2至60,优选为4至20。
1价杂环基可具有取代基,例如可举出噻吩基、吡咯基、呋喃基、吡啶基、哌啶基(piperidinyl)、喹啉基、异喹啉基、嘧啶基、三嗪基以及这些基团的氢原子被烷基、烷氧基取代的基团。
“取代氨基”具有2个取代基的氨基。作为氨基所具有的取代基,优选为烷基、芳基或1价杂环基。
作为取代氨基例如可举出二烷基氨基以及二芳基氨基。
作为氨基例如可举出二甲基氨基、二乙基氨基、二苯基氨基、双(4-甲基苯基)氨基、双(4-叔丁基苯基)氨基、双(3,5-二叔丁基苯基)氨基。
“烯基”可为直链、支链或环状的任一种。直链的烯基的碳原子数,在不包括取代基的碳原子数的情况下,一般为2至30,优选为3至20。支链及环状的烯基的碳原子数,在不包括取代基的碳原子数的情况下,一般为3至30,优选为4至20。
烯基团可具有取代基,例如可举出乙烯基、1-丙烯基、2-丙烯基、2-丁烯基、3-丁烯基、3-戊烯基、4-戊烯基、1-己烯基、5-己烯基、7-辛烯基以及这些基团具有取代基的基团。
“炔基”可为直链、支链或环状的任一种。炔基的碳原子数,在不包括取代基的碳原子数的情况下,一般为2至20,优选为3至20。支链及环状的炔基的碳原子数,在不包括取代基的碳原子数的情况下,一般为4至30,优选为4至20。
炔基可具有取代基,例如可举出乙炔基、1-丙炔基、2-丙炔基、2-丁炔基、3-丁炔基、3-戊炔基、4-戊炔基、1-己炔基、5-己炔基以及这些基团具有取代基的基团。
“亚芳基”(arylene)是指从芳香族烃除去2个直接键合于构成环的碳原子的氢原子后残留的原子团。亚芳基的碳原子数,在不包括取代基的碳原子数的情况下,一般为6至60,优选为6至30,更优选为6至18。
亚芳基可具有取代基,例如可举出亚苯基、萘二基、蒽二基、菲二基、二氢菲二基、并四苯二基(Naphthacenediyl)、芴二基、芘二基、苝二基、二基(chrysenediyl)以及这些基具有取代基的基,优选为式(A-1)至式(A-20)所示的基团。亚芳基包括这些基团多个键合而成的基团。
[式中,R及Ra分别独立表示氢原子、烷基或芳基。存在多个R及Ra时,分别可以相同,也可以不同。相邻的Ra也可彼此互相连结而与各自键合的原子一起形成环。]
2价杂环基的碳原子数在不包括取代基的碳原子数的情况下,一般为2至60,优选为3至20,更优选为4至15。
2价的杂环基可具有取代基,例如可举出从吡啶、二氮杂苯、三嗪、氮杂萘、二氮杂萘、咔唑、二苯并呋喃、二苯并噻吩、二苯并硅杂环戊二烯(dibenzosilole)、吩噁嗪、吩噻嗪、吖啶、二氢吖啶、呋喃、噻吩、唑(azole)、二唑、三唑,除去直接键合于构成环的碳原子的氢原子中的2个氢原子的2价基团,优选为式(A-21)至式(A-52)所示的基团。2价杂环基包括这些基团多个键合而成的基团。
[式中,R及Ra表示与上述相同的意义。R’表示烷基或芳基。当存在多个R’时,这些可以相同,也可以不同。]
所谓“交联基”是指通过供给加热处理、紫外线照射处理、自由基反应等而能够生成新的键的基团,优选式(B-1)、(B-2)、(B-3)、(B-4)、(B-5)、(B-6)、(B-7)、(B-8)、(B-9)、(B-10)、(B-11)、(B-12)、(B-13)、(B-14)、(B-15)、(B-16)或(B-17)所示的基团。
[式中,这些基团可具有取代基。]
所谓“取代基”表示氟原子、氰基、烷基、芳基、1价杂环基、烷氧基、芳氧基、取代氨基、烯基或炔基。取代基也可为交联基。
<高分子化合物>
本发明的高分子化合物,包含上述式(1)所示的结构单元以及上述式(X)所示的结构单元和/或上述式(Y)所示的结构单元(但是不同于式(1)所示的结构单元)的高分子化合物,且为包含于高分子化合物的羟基的含量小于0.02摩尔%的高分子化合物。
[式(1)所示的结构单元]
作为Ar1所示的亚芳基,优选为式(A-1)、式(A-7)、式(A-9)或式(A-10)所示的基团,更优选为式(A-1)、式(A-7)或式(A-9)所示的基团,这些基团可具有取代基。
作为式(1)所示的结构单元,因使用本发明的高分子化合物的发光元件的亮度寿命更优异,优选式(1-1)或式(1-2)所示的结构单元。
[式中,R1表示氢原子、烷基、烷氧基、芳基或1价杂环基,这些基团可具有取代基。存在多个R1时,可以相同,也可以不同,相邻的R1彼此也可互相键合而与各自键合的碳原子一起形成环。]
R1优选为氢原子、烷基或芳基,更优选为氢原子或烷基,这些基团可具有取代基。
[式中,R1表示与上述相同的意义。
X1表示-C(R2)2-、-C(R2)=C(R2)-或-C(R2)2-C(R2)2-所示的基团。R2表示氢原子、烷基、烷氧基、芳基或1价杂环基,这些基团可具有取代基。存在多个R2时,可以相同,也可以不同,R2彼此也可互相连结而与各自键合的碳原子一起形成环。]
R2优选为烷基、芳基或1价杂环基,更优选为烷基或芳基,这些基团可具有取代基。R2更优选为烷基或氢原子的一部分或全部被烷基取代的芳基。
当R2为氢原子的一部分或全部被烷基取代的芳基时,该烷基彼此可互相键合,与各自键合的碳原子一起形成环。作为该芳基,例如可举出式(B-9)所示的基团。
对于在X1中,-C(R2)2-所示的基中2个R2的组合而言,优选两者为烷基、两者为芳基、两者为1价杂环基或者一者为烷基而另一者为芳基或1价杂环基的情况,更优选一者为烷基而另一者为芳基,这些基团可具有取代基。2个存在的R2可互相连结,与各自键合的碳原子一起形成环,在R2形成环时,作为-C(R2)2-所示的基团,优选为式(1-A1)~(1-A5)所示的基团,更优选为式(1-A4)所示的基团,这些基团可具有取代基。
对于在X1中,-C(R2)=C(R2)-所示的基团中2个R2的组合而言,优选为两者为烷基或一者为烷基而另一者为芳基,这些基团可具有取代基。
对于在X1中,-C(R2)2-C(R2)2-所示的基团中4个R2而言,优选为可具有取代基的烷基。多个R2可互相键合,与各自键合的碳原子一起形成环,在R2形成环时,-C(R2)2-C(R2)2-所示的基团,优选为式(1-B1)至(1-B5)所示的基团,更优选为式(1-B3)所示的基团,这些基团可具有取代基。
[式中,R2表示与上述相同的意义。]
式(1)所示的结构单元的合计量,为了本发明的高分子化合物的稳定性优异的原因,相对于包含于高分子化合物的结构单元的合计量,优选为20至90摩尔%,更优选为25至80摩尔%,最优选为30至70摩尔%。
作为式(1)所示的结构单元,例如可举出式(1-11)至(1-46)所示的结构单元,优选为式(1-11)至(1-36)所示的结构单元。
[式(X)所示的结构单元]。
为了使用本发明的高分子化合物的发光元件的亮度寿命更优的原因,aX1优选为2以下的整数,更优选为1。
为了使用本发明的高分子化合物的发光元件的亮度寿命更优的原因,aX2优选为2以下的整数,更优选为0。
RX1、RX2及RX3优选为芳基,这些基团可具有取代基。
作为ArX1及ArX3所示的亚芳基,更优选为式(A-1)或式(A-9)所示的基团,最优选为式(A-1)所示的基团,这些基团可具有取代基。
作为ArX1及ArX3所示的2价杂环基,更优选为式(A-21)、式(A-22)或式(A-27)~式(A-46)所示的基团,这些基团可具有取代基。
ArX1及ArX3优选为可具有取代基的亚芳基。
作为ArX2及ArX4所示的亚芳基,特别优选为式(A-1)、式(A-6)、式(A-7)、式(A-9)至式(A-11)或式(A-19)所示的基团,这些基团可具有取代基。
ArX2及ArX4所示的2价杂环基的更优选范围,与ArX1及ArX3所示的2价杂环基的更优选范围相同。
ArX2及ArX4所示的至少1种亚芳基与至少1种2价杂环基直接键合而成的2价基团中,亚芳基及2价杂环基的更优选的范围、最优选的范围,分别与ArX1及ArX3所示的亚芳基及2价杂环基的更优选的范围、最优选的范围相同。
作为ArX2及ArX4所示的至少1种亚芳基与至少1种2价杂环基直接键合而成的2价基团,例如可举出下述式所示的基团,这些基团可具有取代基。
[式中,RXX表示氢原子、烷基、芳基或1价杂环基,这些基团可具有取代基。]
RXX优选为烷基或芳基,这些基团可具有取代基。
ArX2及ArX4优选为可具有取代基的亚芳基。
作为ArX1至ArX4及RX1至RX3所示的基可具有的取代基,优选为烷基或芳基,这些基团可具有取代基。
作为式(X)所示的结构单元,优选为式(X-1)至(X-7)所示的结构单元,更优选为式(X-3)至(X-7)所示的结构单元,更优选为式(X-3)至(X-6)所示的结构单元。
[式中,RX4及RX5分别独立表示氢原子、烷基、烷氧基、芳基、芳氧基、氟原子、1价杂环基或氰基,优选为氢原子或烷基,这些基团可具有取代基。存在多个RX4时,可以相同,也可以不同。存在多个RX5时,可以相同,也可以不同,相邻的RX5彼此也可互相键合而与各自键合的碳原子一起形成环。]
式(X)所示的结构单元,为了空穴传输性优的原因,相对于包含于高分子化合物的结构单元的合计量,优选为0.1至50摩尔%,更优选为1至40摩尔%,最优选为5至30摩尔%。
作为式(X)所示的结构单元,例如可举出式(X1-1)至(X1-19)所示的结构单元,优选为式(X1-6)至(X1-14)所示的结构单元。
在本发明的高分子化合物中,式(X)所示的结构单元,可只包含1种,也可包含2种以上。
[式(Y)所示的结构单元]
由于式(Y)所示的结构单元不同于式(1)所示的结构单元,在式(Y)的ArY1为亚芳基时,该亚芳基为与式(1)的Ar1所示的亚芳基不同的亚芳基。
作为ArY1所示的亚芳基,更优选为式(A-6)、式(A-11)、式(A-13)或式(A-19)所示的基团,最优选为式(A-11)或式(A-13)所示的基团,这些基团可具有取代基。
作为ArY1所示的2价杂环基,更优选为式(A-24)、式(A-30)、式(A-33)、式(A-35)、式(A-38)或式(A-40)所示的基团,最优选为式(A-24)、式(A-30)、式(A-38)或式(A-40)所示的基团,这些基团可具有取代基。
作为ArY1所示的至少1种亚芳基与至少1种2价杂环基直接键合而成的2价基团中的亚芳基及2价杂环基的更优选的范围、最优选的范围,分别与ArY1所示的亚芳基及2价杂环基的更优选的范围、最优选的范围相同。
作为ArY1所示的基团可具有的取代基,优选为烷基或芳基,这些基团可具有取代基。
作为式(Y)所示的结构单元,例如可举出式(Y-3)至(Y-7)所示的结构单元,从本发明的高分子化合物的电子传输性的观点出发,优选为式(Y-3)或式(Y-4)所示的结构单元,从空穴传输性的观点出发,优选为式(Y-5)至(Y-7)所示的结构单元。
[式中,RY1表示氢原子、烷基、烷氧基、芳基或1价杂环基,这些基团可具有取代基。存在多个RY1时,可以相同,也可以不同。相邻的RY1也可彼此互相连结而与各自键合的碳原子一起形成环。
RY3表示氢原子、烷基、烷氧基、芳基或1价杂环基,这些基团可具有取代基。]
RY1优选为氢原子、烷基或芳基,更优选为氢原子,这些基团可具有取代基。
RY3优选为烷基、烷氧基、芳基或1价杂环基,更优选为芳基,这些基团可具有取代基。RY3最优选为氢原子的一部分或全部被烷基取代的芳基。
[式中,RY1表示与上述相同的意义。
RY4表示烷基、烷氧基、芳基或1价杂环基,这些基团可具有取代基。]
RY4优选为芳基,这些基团可具有取代基。
作为式(Y)所示的结构单元,例如可举出式(1-11)至(1-46)所示的结构单元以及式(Y-11)至(Y-19)所示的结构单元,优选为式(1-37)至(1-46)所示的结构单元或式(Y-11)至(Y-19)所示的结构单元。
对于式(Y)所示的结构单元且ArY1为亚芳基的结构单元而言,为了使用本发明的高分子化合物的发光元件的亮度寿命更优的原因,相对于包含于高分子化合物的结构单元的合计量,优选为0.5至80摩尔%,更优选为30至60摩尔%。
对于式(Y)所示的结构单元且ArY1为2价杂环基或至少1种的亚芳基与至少1种的2价杂环基直接键合而成的2价基团的结构单元而言,为了使用本发明的高分子化合物的发光元件的电荷传输性优的原因,相对于包含于高分子化合物的结构单元的合计量,优选为0.5至30摩尔%,更优选为3至40摩尔%。
式(Y)所示的结构单元,在高分子化合物中,可只包含1种,也可包含2种以上。
作为本发明的高分子化合物,例如可举出表1的高分子化合物P-101至P-103。此处,所谓“其他”结构单元,是指式(1)所示的结构单元、式(X)所示的结构单元以及式(Y)所示的结构单元以外的结构单元。
[表1]
[表中,p、q、r及s表示各结构单元的摩尔比例。p+q+r+s=100且100≥p+q+r≥70。所谓其他结构单元,是指式(1)所示的结构单元、式(X)所示的结构单元以及式(Y)所示的结构单元以外的结构单元。]
本发明的高分子化合物,可为嵌段共聚物、无规共聚物、交替共聚物、接枝共聚物的任一种,也可为其他样态。
[羟基的含量]
所谓高分子化合物中所含羟基的含量,是指相对于包含于高分子化合物的结构单元的合计量,具有羟基的结构单元的量,以摩尔%表示。高分子化合物中所含羟基的含量,例如可通过质子NMR测定。
这是因为,由质子NMR的光谱以及高分子化合物的合成所使用的原料单体的结构,可鉴定在高分子化合物的合成中产生的具有羟基的结构单元,同时定量其含量。
质子NMR中,一般可直接观测羟基的质子,但羟基的质子的特征峰与其他质子的特征峰重叠时,从高分子化合物的合成所使用的原料单体的结构,可推测具有羟基的结构单元,同时从测定键合了羟基的碳原子的邻位的碳原子的质子特征峰的质子NMR光谱,可鉴定高分子化合物的合成中产生的具有羟基的结构单元,同时定量其含量。
包含在本发明的高分子化合物中羟基的含量小于0.02摩尔%,为了使用本发明的高分子化合物的发光元件的亮度寿命更优的原因,优选为小于0.01摩尔%。
[各原子、基团的含量]
包含于本发明的高分子化合物中氯原子的含量,为了使用本发明的高分子化合物的发光元件的亮度寿命更优的目的,以重量基准计,优选小于10ppm,更优选小于5ppm。
包含于本发明的高分子化合物中溴原子的含量,为了使用本发明的高分子化合物的发光元件的亮度寿命更优的目的,以重量基准计,优选小于10ppm,更优选小于5ppm。
包含于本发明的高分子化合物中碘原子的含量,为了使用本发明的高分子化合物的发光元件的亮度寿命更优的目的,以重量基准计,优选小于10ppm,更优选小于5ppm。
包含于本发明的高分子化合物中钯原子的含量,为了使用本发明的高分子化合物的发光元件的亮度寿命更优的目的,以重量基准计,优选小于100ppm,更优选小于50ppm,最优选小于10ppm。所谓包含于本发明的高分子化合物中钯原子,是以不同于高分子化合物的分子的形式而含有的物质,可为包含于高分子化合物中的结构单元所具有的钯原子,也可为通过配位键合而被纳入高分子化合物的钯原子。
包含于本发明的高分子化合物中磷原子的含量,为了使用本发明的高分子化合物的发光元件的亮度寿命更优的目的,以重量基准计,优选小于100ppm,更优选小于50ppm,最优选小于10ppm。所谓包含于本发明的高分子化合物中磷原子,是以不同于高分子化合物的分子的形式而被包含的物质,可为包含于高分子化合物中的结构单元所具有的磷原子,也可为通过配位键合而被纳入高分子化合物的磷原子。
包含于本发明的高分子化合物中-NH2所示的基团的含量、-NHRZ所示的基团的含量(RZ表示取代基)以及-NH-所示的基团的含量,分别为了使用本发明的高分子化合物的发光元件的亮度寿命更优的原因,优选小于0.1摩尔%,更优选小于0.02摩尔%,最优选小于0.01摩尔%。
所谓包含于本发明的高分子化合物中-NH2所示的基团的含量、-NHRZ所示的基的含量以及-NH-所示的基团的含量,分别为相对于包含于高分子化合物的结构单元的合计的,具有-NH2所示的基团的结构单元的量、具有-NHRZ所示的基团的结构单元的量及具有-NH-所示的基团的结构单元的量,它们以摩尔%表示。包含于本发明的高分子化合物中-NH2所示的基团的含量、-NHRZ所示的基团的含量以及-NH-所示的基团的含量,可通过例如质子NMR测定。测定方法与上述羟基的含量的测定方法相同。
<高分子化合物的制造方法>
接下来,说明本发明的高分子化合物的制造方法。
本发明的高分子化合物,例如可举出通过将下述式(M-1)所示的化合物以及下述式(M-X)所示的化合物和/或下述式(M-Y)所示的化合物(但是不同于式(M-1)所示的化合物),在氧气浓度以体积基准计小于0.5%的条件下进行缩聚而制造。(以下,也称为“本发明的高分子化合物的第1制造方法”。)
本说明书中,有时总称本发明的高分子化合物的制造所使用的化合物为“原料单体”。
ZC1-Ar1-ZC2(M-1)
在本发明的高分子化合物的制造方法中,为了可进一步减少包含于本发明的高分子化合物中羟基的含量的目的,氧气浓度以体积基准计优选小于0.2%,更优选小于0.05%。
另外,本发明的高分子化合物,例如通过缩聚上述式(M-1)所示的化合物与上述式(M-X)所示的化合物、上述式(M-Y)所示的化合物、或者上述式(M-X)所示的化合物及下述式(M-Y)所示的化合物的两者(即上述式(M-X)所示的化合物和/或上述式(M-Y)所示的化合物)的工序之后,再使下述式(2)所示的化合物与之反应,也可制造(以下,也称为“本发明的高分子化合物的第2制造方法”。)。
R21-X21(2)
R21为了式(2)所示的化合物的取得容易的目的,优选为-C(R22)3所示的基团或-Si(R22)3所示的基团,更优选为-C(R22)3所示的基团。
R22为了式(2)所示的化合物的取得容易的目的,优选为烷基、芳基或1价杂环基,更优选为烷基或芳基,最优选为烷基。
作为式(2)所示的化合物,例如可举出碘甲烷、氯丙烷、氯叔丁烷、溴己烷、氯甲苯、氯三苯基甲烷等碳系化合物;三甲基氯硅烷、三乙基氯硅烷、三丙基氯硅烷、三苯基氯硅烷等硅系化合物;三甲基氯化锗、三苯基氯化锗等锗系化合物。
作为碳系化合物,优选氯丙烷、溴己烷、氯叔丁烷或氯三苯基甲烷,更优选氯丙烷或氯叔丁烷。
作为硅系化合物,优选三甲基氯硅烷、三乙基氯硅烷或三丙基氯硅烷,更优选三甲基氯硅烷或三乙基氯硅烷。
在本发明的高分子化合物的制造方法中,为了使用本发明的高分子化合物所得的发光元件的亮度寿命更优,优选缩聚为氧化聚合、山本聚合、铃木聚合或Stille聚合,更优选山本聚合、铃木聚合或Stille聚合,最优选铃木聚合。
作为-B(ORC2)2所示的基团,例如可举出下述式所示的基团。
具有选自取代基A组的基团的化合物与具有选自取代基B组的基团的化合物,通过公知的偶联反应进行缩聚,键合于选自取代基A组的基团以及选自取代基B组的基团的碳原子彼此键合。因此,只要供给具有2个选自取代基A组的基团的化合物,以及具有2个选自取代基B组的基团的化合物给予至公知的偶联反应,通过缩聚,可得到这些化合物的缩聚物。
缩聚一般在催化剂、碱及溶剂的存在下进行,但根据需要也可使相转移催化剂共存而进行。
作为催化剂,例如可举出二氯双(三苯基膦)钯、二氯双(三-邻甲氧基苯基膦)钯、二氯双(二环戊基(邻甲氧基苯基)膦钯、钯[四(三苯基膦)]、[三(二亚苄基丙酮)]二钯、乙酸钯等钯络合物、镍[四(三苯基膦)]、[1,3-双(二苯膦基)丙烷]二氯化镍、[双(1,4-环辛二烯)]镍等镍络合物等的过渡金属络合物;这些过渡金属络合物进一步具有三苯基膦、三-邻甲苯基膦、三叔丁基膦、三环己基膦、三邻甲氧基苯基膦、二环戊基(邻甲氧基苯基)膦、二苯膦基丙烷、联吡啶等配体的络合物。催化剂可使用单独一种,也可2种以上并用。
催化剂的使用量,就相对于原料单体的摩尔数的合计的过渡金属的量而言,一般为0.00001至3摩尔当量。
作为碱及相转移催化剂,例如可举出碳酸钠、碳酸钾、碳酸铯、氟化钾、氟化铯、磷酸三钾等无机碱;氟化四丁基铵、氢氧化四丁基铵、氢氧化四乙基铵、氢氧化四甲基铵等有机碱;氯化四丁基铵、溴化四丁基铵等相转移催化剂。碱及相转移催化剂,分别可使用单独一种,也可2种以上并用。
碱及相转移催化剂的使用量,分别相对于原料单体的合计摩尔数,一般为0.001至100摩尔当量。
作为溶剂,例如可举出甲苯、二甲苯、均三甲苯、四氢呋喃、1,4-二噁烷、二甲氧基乙烷、N,N-二甲基乙酰胺、N,N-二甲基甲酰胺等有机溶剂、水。溶剂可使用单独一种,也可2种以上并用。
溶剂的使用量,一般相对于原料单体的合计100重量份,为10至100000重量份。
缩聚的反应温度一般为-100至200℃。缩聚的反应时间一般为1小时以上。
聚合反应的后处理,以公知的方法,例如可举出通过液分离而除去水溶性杂质的方法,将聚合反应后的反应液添加于甲醇等的低级醇而过滤析出的沉淀后,使其干燥的方法等单独或组合进行。在高分子化合物的纯度低时,例如可举出使用重结晶、再沉淀、通过索氏(Soxhlet)萃取器的连续萃取、色谱柱层析等的一般的方法,可进行精制。
在本发明的高分子化合物的第1制造方法中,原料单体在氧气浓度小于0.5%的条件下进行缩聚的工序后,通过进行氧化铝处理或铜盐处理,可进一步减少高分子化合物中羟基的含量。
在本发明的高分子化合物的第2制造方法中,与式(2)所示的化合物反应的工序后,通过进行氧化铝处理或铜盐处理,可进一步减少高分子化合物中羟基的含量。
氧化铝处理是使高分子化合物溶解于溶剂的溶液,通过氧化铝的处理。
作为溶解高分子化合物的溶剂,例如可举出甲苯、二甲苯、均三甲苯、四氢呋喃、1,4-二噁烷、二甲氧基乙烷、N,N-二甲基乙酰胺、N,N-二甲基甲酰胺等有机溶剂、水。溶剂,可使用单独一种,也可2种以上并用。
使高分子化合物溶解于溶剂的溶液通过的氧化铝,可为酸性氧化铝、碱性氧化铝及中性氧化铝的任一种。氧化铝可使用单独一种,也可2种以上并用。
氧化铝的中心粒径优选为10000μm以下,更优选5000μm以下,最优选1至500μm。
氧化铝的量相对于含于溶液的高分子化合物100重量份,优选0.1至10000重量份,更优选0.5至1000重量份,最优选1至100重量份。
作为使高分子化合物溶解于溶剂的溶液通过氧化铝的方法,例如可举出混合溶液与氧化铝后过滤的方法、使溶液通过填充于容器的氧化铝的方法。使高分子化合物溶解于溶剂的溶液通过氧化铝的次数,可为1次,也可为2次以上。
通过氧化铝时,高分子化合物溶解于溶剂的溶液的温度,在溶剂的凝固点以上、沸点以下即可,优选为-10至200℃,更优选为-5至100℃,最优选为0至60℃。
铜盐处理是在高分子化合物溶解于溶剂的溶液中,添加铜盐,进行搅拌的处理。也可添加铜盐与添加剂。添加铜盐与添加剂时,可同时添加于溶液,也可添加铜盐后再添加添加剂。
作为溶解高分子化合物的溶剂,例如可举出甲苯、二甲苯、均三甲苯、四氢呋喃、1,4-二噁烷、二甲氧基乙烷、N,N-二甲基乙酰胺、N,N-二甲基甲酰胺等有机溶剂、水。溶剂,可使用单独一种,也可2种以上并用。
作为添加于高分子化合物溶解于溶剂的溶液的铜盐,例如可举出CuF、CuCl、CuBr、CuI、Cu(OTf)、Cu2SO4、CuNO3、CuOCOCH3、CuOCOCF3、CuOH、Cu(acac)、Cu2OCuF2、CuCl2、CuBr2、CuI2、Cu(OTf)2、CuO、CuSO4、Cu(NO3)2、Cu(OCOCH3)2、Cu(OCOCF3)2、Cu(OH)2、Cu(acac)2,优选为CuCl、CuBr、CuI、CuCl2、CuBr2或CuI2,更优选为CuCl、CuBr或CuI。此处,“OTf”是指-OSO2CF3所示的基团,“acac”是指CH3COCH2COCH3所示的基团。铜盐可使用单独一种,也可2种以上并用。
作为在使高分子化合物溶解于溶剂的溶液中添加铜盐的同时也可添加的添加剂,例如可举出吡啶、三甲基胺、三丁基胺、二异丙基乙基胺、二甲基苯甲基胺、N,N,N’,N’-四甲基亚乙基二胺、N-乙基-N,N’,N’-三甲基亚乙基二胺、N-甲基-N,N’,N’-三甲基亚乙基二胺、N,N,N’,N’-四甲基-1,3-丙烷二胺、N,N,N’,N’-四乙基亚乙基二胺、1,2-双(N-甲基哌啶基)乙烷、N,N,N’,N’-四正己基亚乙基二胺、N,N,N’,N’-四戊基亚乙基二胺、N,N,N’,N’-四甲基-1,2-环己烷二胺、2-(5-哌啶基乙基)吡啶、咪唑、吡唑、二苯基甲烷胺,优选吡啶、二异丙基乙基胺、二甲基苯甲基胺、N,N,N’,N’-四甲基亚乙基二胺、N,N,N’,N’-四甲基-1,3-丙烷二胺、N,N,N’,N’-四乙基亚乙基二胺、1,2-双(N-甲基哌啶基)乙烷、N,N,N’,N’-四戊基亚乙基二胺、N,N,N’,N’-四甲基-1,2-环己烷二胺、2-(5-哌啶基乙基)吡啶、咪唑或二苯基甲烷胺,更优选为N,N,N’,N’-四甲基亚乙基二胺、N,N,N’,N’-四甲基-1,3-丙烷二胺、1,2-双(N-甲基哌啶基)乙烷、N,N,N’,N’-四甲基-1,2-环己烷二胺、2-(5-哌啶基乙基)吡啶或二苯基甲烷胺,最优选为N,N,N’,N’-四甲基亚乙基二胺、2-(5-哌啶基乙基)吡啶或二苯基甲烷胺。添加剂可使用单独一种,也可2种以上并用。
在铜盐处理中,在使高分子化合物溶解于溶剂的溶液中添加铜盐后,可在200℃以下加热,优选在40℃至150℃加热,更优选在50℃至100℃加热。
<组合物>
本发明的组合物,含有选自由空穴传输材料、空穴注入材料、电子传输材料、电子注入材料、发光材料、抗氧化剂及溶剂所成的组的至少1种材料以及本发明的高分子化合物。
含有本发明的高分子化合物及溶剂的组合物(以下称为“墨液”),适合使用喷墨印刷法、喷嘴印刷法等的印刷法的发光元件的制作。
墨液的粘度根据印刷法的种类而调整即可,在应用于喷墨印刷法等的溶液经由吐出装置的印刷法时,为了防止吐出时堵塞及飞行弯曲,优选在25℃温度下为1至20mPa·s。
包含于墨液的溶剂,优选为可溶解或均匀分散该墨液中的固体成分的溶剂。作为溶剂,例如可举出1,2-二氯乙烷、1,1,2-三氯乙烷、氯苯、邻二氯苯等氯系溶剂;四氢呋喃、二噁烷、苯甲醚、4-甲基苯甲醚等醚系溶剂;甲苯、二甲苯、均三甲苯、乙基苯、正己基苯、环己基苯等芳香族烃系溶剂;环己烷、甲基环己烷、正戊烷、正己烷、正庚烷、正辛烷、正壬烷、正癸烷、正十二烷、双环己烷等脂肪族烃系溶剂;丙酮、甲基乙基酮、环己酮、苯乙酮等酮系溶剂;乙酸乙酯、乙酸丁酯、乙酸2-乙氧基乙酯、安息香酸甲酯、乙酸苯酯等酯系溶剂;乙二醇、丙三醇、1,2-己二醇等多价醇系溶剂;异丙醇、环己醇等醇系溶剂;二甲基亚砜等亚砜系溶剂;N-甲基-2-吡咯烷酮、N,N-二甲基甲酰胺等酰胺系溶剂。溶剂系可使用单独一种,也可2种以上并用。
在墨液中,溶剂的配合量,相对于本发明的高分子化合物100重量份,一般为1000至100000重量份,优选为2000至20000重量份。
[空穴传输材料]
空穴传输材料,被分类为低分子化合物及高分子化合物,优选为高分子化合物,更优选具有交联基的高分子化合物。
作为高分子化合物例如可举出聚乙烯咔唑及其衍生物;在侧链或主链上具有芳香族胺结构的聚亚芳基及其衍生物。高分子化合物可为键合有电子接受性部位的化合物。作为电子接受性部位例如可举出富勒烯、四氟四氰基醌二甲烷、四氰基乙烯、三硝基芴酮等,优选为富勒烯。
在本发明的组合物中,空穴传输材料的配合量,相对于本发明的高分子化合物100重量份,一般为1至400重量份,优选为5至150重量份。
空穴传输材料可使用单独一种,也可2种以上并用。
[电子传输材料]
电子传输材料被分类为低分子化合物及高分子化合物。电子传输材料可具有交联基。
作为低分子化合物例如可举出以8-羟基喹啉为配体的金属络合物、噁二唑、蒽醌二甲烷、苯醌、萘醌、蒽醌、四氰基蒽醌二甲烷、芴酮、二苯基二氰基乙烯以及联苯醌以及这些的衍生物。
作为高分子化合物,例如可举出聚亚苯基、聚芴以及这些的衍生物。高分子化合物也可以掺杂有金属。
在本发明的组合物中,电子传输材料的配合量,相对于本发明的高分子化合物100重量份,一般为1至400重量份,优选为5至150重量份。
电子传输材料可使用单独一种,也可2种以上并用。
[空穴注入材料以及电子注入材料]
空穴注入材料以及电子注入材料,分别可被分类为低分子化合物及高分子化合物。空穴注入材料以及电子注入材料,可具有交联基。
作为低分子化合物例如可举出铜酞菁等金属酞菁;碳;钼、钨等的金属氧化物;氟化锂、氟化钠、氟化铯、氟化钾等金属氟化物。
作为高分子化合物,例如可举出聚苯胺、聚噻吩、聚吡咯、聚亚苯基乙烯、聚亚噻吩基乙烯、聚喹啉以及这些的衍生物;在主链或侧链上包含式(X)所示的基团的聚合物等的导电性高分子。
在本发明的组合物中,空穴注入材料以及电子注入材料的配合量,相对于本发明的高分子化合物100重量份,一般分别为1至400重量份,优选为5至150重量份。
空穴注入材料以及电子注入材料,分别可使用单独一种,也可2种以上并用。
[离子掺杂]
空穴注入材料或电子注入材料包含导电性高分子时,导电性高分子的电导率,优选为1×10-5S/cm至1×103S/cm。为了使导电性高分子的电导率为上述的范围,在导电性高分子中可掺杂适量的离子。
作为掺杂的离子的种类,为空穴注入材料时,为阴离子,为电子注入材料时,为阳离子。作为阴离子,例如可举出聚苯乙烯磺酸离子、烷基苯磺酸离子、樟脑磺酸离子。作为阳离子例如可举出锂离子、钠离子、钾离子、四丁基铵离子。
掺杂的离子,可为只有一种,也可为2种以上。
[发光材料]
发光材料可被分类为低分子化合物及高分子化合物。发光材料可具有交联基。
作为低分子化合物,例如可举出萘及其衍生物、蒽及其衍生物、苝及其衍生物以及铱、铂或铕为中心金属的三重态发光络合物。
作为高分子化合物,例如可举出包含亚苯基、萘二基、蒽二基、芘二基、芴二基、菲二基、二氢菲二基、式(X)所示的基团、咔唑二基、吩噁嗪二基、吩噻嗪二基等的高分子化合物。
发光材料也可包含低分子化合物及高分子化合物,优选为包含三重态发光络合物以及高分子化合物。
作为三重态发光络合物,优选为式Ir-1至Ir-3所示的金属络合物等铱络合物。
[式中,RD1至RD8以及RD11至RD20分别独立表示氢原子、烷基、烷氧基、芳基、芳氧基、1价杂环基或卤原子,这些基团可具有取代基。
-AD1---AD2-表示阴离子性的2齿配体,AD1及AD2分别独立表示与铱原子键合的碳原子、氧原子或氮原子。
nD1表示1、2或3,nD2表示1或2。]
在式Ir-1所示的三重态发光络合物中,RD1至RD8的至少1个,优选为式(D-A)所示的基团。
[式中,mDA1、mDA2及mDA3分别独立表示0以上的整数。
GDA1表示氮原子、芳香族烃基或杂环基,这些基团可具有取代基。
ArDA1、ArDA2及ArDA3分别独立表示亚芳基或2价杂环基,这些基团可具有取代基。
在ArDA1、ArDA2及ArDA3为多个时,这些分别可以相同,也可以不同。
TDA2及TDA3分别独立表示芳香族烃基或1价杂环基,这些基团可具有取代基。]
mDA1、mDA2及mDA3一般为10以下的整数,优选为5以下,更优选为0或1。mDA1、mDA2及mDA3优选为相同的整数。
GDA1优选为式(GDA-11)至(GDA-15)所示的基团,这些基团可具有取代基。
[式中,*1、*2及*3分别表示与ArDA1、ArDA2及ArDA3的键合。
RDA表示氢原子、烷基、烷氧基、芳基或1价杂环基,这些基团可具有取代基。在RDA为多个时,这些可以相同,也可以不同。]
RDA优选为氢原子、烷基或烷氧基,更优选为氢原子或烷基,这些基团可具有取代基。
ArDA1、ArDA2及ArDA3优选为式(ArDA-1)至(ArDA-3)所示的基团。
[式中,RDA表示与上述相同的意义。
RDB表示氢原子、烷基、芳基或1价杂环基,这些基团可具有取代基。在RDB为多个时,这些可以相同,也可以不同。]
RDB优选为烷基、芳基或1价杂环基,更优选为芳基或1价杂环基,最优选为芳基,这些基团可具有取代基。
TDA2及TDA3优选为式(TDA-1)至(TDA-3)所示的基团。
[式中,RDA及RDB表示与上述相同的意义]
在式Ir-2中,优选为RD11至RD20的至少1个为式(D-A)所示的基团。
在式Ir-3中,优选为RD1至RD8及RD11至RD20的至少1个为式(D-A)所示的基团。
式(D-A)所示的基团,优选为式(D-A1)至(D-A3)所示的基团。
[式中,Rp1、Rp2及Rp3分别独立地表示烷基、烷氧基或卤原子。在Rp1、Rp2及Rp3存在多个时,这些分别可以相同,也可以不同。
np1表示0至5的整数,np2表示0至3的整数,np3表示0或1。存在多个np1时,可以相同,也可以不同。]
np1优选为0或1,更优选为1。np2优选为0或1,更优选为0。np3优选为0。
Rp1、Rp2及Rp3优选为烷基。
作为-AD1---AD2-所示的阴离子性的2齿配体,例如可举出下述式所示的配体。
[式中,*表示与Ir键合的部位。]
作为式Ir-1所示的金属络合物,优选为式Ir-11至Ir-13所示的金属络合物。作为式Ir-2所示的金属络合物,优选为式Ir-21所示的金属络合物。作为式Ir-3所示的金属络合物,优选为式Ir-31至Ir-33所示的金属络合物。
[式中,D表示式(D-A)所示的基团。nD2表示1或2。]
作为三重态发光络合物,例如可举出以下所示的金属络合物。
在本发明的组合物中,发光材料的含量,相对于本发明的高分子化合物100重量份,一般为0.1至400重量份。
[抗氧化剂]
抗氧化剂可溶于与本发明的高分子化合物相同的溶剂,只要不阻碍发光及电荷传输的化合物即可,例如可举出酚系抗氧化剂、磷系抗氧化剂。
在本发明的组合物中,抗氧化剂的配合量,相对于本发明的高分子化合物100重量份,一般为0.001至10重量份。
抗氧化剂可使用单独一种,也可2种以上并用。
<膜>
膜含有本发明的高分子化合物。
膜中也包含本发明的高分子化合物通过交联,使其对溶剂不溶化的不溶化膜。不溶化膜是本发明的高分子化合物通过加热、光照射等的外部刺激,使其交联所得的膜。不溶化膜,因实质上不溶于溶剂,可适合用于发光元件的层叠化。
为了使膜交联的加热温度,一般为25至300℃,因发光效率变好,优选为50至250℃,更优选为150至200℃。
作为用于使膜交联的光照射所使用的光的种类,例如可举出紫外光、近紫外光、可见光。
膜适合作为发光元件的空穴传输层或发光层。
膜可使用墨液,通过例如旋转涂布法、铸膜法、微凹版涂布法、凹版涂布法、棒涂法、辊涂布法、线棒涂布法、浸涂法、喷涂法、丝网印刷法、柔版印刷法、平板印刷法、喷墨印刷法、毛细管涂布法、喷嘴涂布法而制作。
膜的厚度,一般为1nm至10μm。
<发光元件>
本发明的发光元件,具有阳极、阴极以及设置于阳极与阴极之间的发光层,发光层是使用本发明的高分子化合物所得的层,在该发光元件中例如有,包含本发明的高分子化合物的发光元件,本发明的高分子化合物通过分子内、分子间或其两者而进行交联而成的发光元件。
[层构成]
除发光层外,空穴传输层、空穴注入层、电子传输层及电子注入层,也可为使用本发明的高分子化合物所得的层,为了使用本发明的高分子化合物的发光元件的亮度寿命的原因,优选空穴传输层为使用本发明的高分子化合物所得的层。这些层,分别包含空穴传输材料、空穴注入材料、电子传输材料、电子注入材料。这些层可通过分别使空穴传输材料、空穴注入材料、电子传输材料、电子注入材料溶解于上述溶剂,制备墨液,使用与上述膜的制作相同的方法而形成。
本发明的发光元件,从空穴注入性及空穴传输性的观点出发,优选在阳极与发光层之间,具有空穴注入层及空穴传输层的至少1层,从电子注入性及电子传输性的观点出发,优选在阴极与发光层之间,具有电子注入层及电子传输层的至少1层。
作为空穴传输层、电子传输层、发光层、空穴注入层及电子注入层的材料,除本发明的高分子化合物外,分别可举出上述的空穴传输材料、电子传输材料、发光材料、空穴注入材料及电子注入材料。
在空穴传输层的材料、电子传输层的材料以及发光层的材料、发光元件的制作中,当空穴传输层、电子传输层及发光层的会在形成与其各自相邻层时发生溶解于所使用的溶剂的情况下,为了避免该材料溶解于该溶剂,优选该材料具有交联基。使用具有交联基的材料,形成各层后,使该交联基交联,可使该层不溶化。
在本发明的发光元件中,作为发光层、空穴传输层、电子传输层、空穴注入层、电子注入层等各层的形成方法,在使用低分子化合物时,例如可举出从粉末的真空蒸镀法、从溶液或熔融状态的成膜的方法,在使用高分子化合物时,例如可举出从溶液或熔融状态的成膜的方法。
层叠的层的顺序、数目及厚度,在考量发光效率及元件寿命下调整即可。
[基板/电极]
发光元件的基板,只要是可形成电极且形成有机层时没有化学变化的基板即可,例如可举出玻璃、塑料、硅等材料所构成的基板。在为不透明的基板的情况下,优选从基板至最远的电极为透明或半透明。
作为阳极的材料,例如可举出导电性金属氧化物、半透明的金属,优选为氧化铟、氧化锌、氧化锡;铟锡氧化物(ITO)、铟锌氧化物等导电性化合物;银与钯与铜的复合体(APC);NESA、金、铂、银、铜。
作为阴极的材料,例如可举出锂、钠、钾、铷、铯、铍、镁、钙、锶、钡、铝、锌、铟等的金属;这些中的2种以上的合金;这些中的1种以上与银、铜、锰、钛、钴、镍、钨、锡中1种以上的合金;以及石墨及石墨层间化合物。作为合金,例如可举出镁-银合金、镁-铟合金、镁-铝合金、铟-银合金、锂-铝合金、锂-镁合金、锂-铟合金、钙-铝合金。
阳极及阴极分别可为2层以上的层叠结构。
[用途]
使用发光元件,为了得到面状的发光,只要使面状的阳极与阴极重叠配置即可。为了得到图形状的发光,在面状的发光元件的表面,设置设有图形状的窗的掩模的方法,将要成为非发光部的层形成极端厚而成为实质上不发光的方法、阳极或阴极或两电极形成为图形状的方法。可用这些中的任一种方法,形成图形,通过配置若干电极以使其可独立开/关(ON/OFF),可得到可能显示数字、文字等的线段式显示装置。为了成为点阵显示装置,阳极与阴极一起形成为条状,配置成互相垂直。可使多种的发光色不同的高分子化合物,通过分别涂布的方法、使用彩色滤光片或荧光转换滤光片的方法,可成为部分彩色显示、多彩显示。点阵显示装置也可为被动式驱动,也可与TFT组合而主动式驱动。这些显示装置,可用于电脑、电视、移动终端等的显示器。面状的发光元件可适宜地用作液晶显示装置的背光用面状光源或面状照明用光源。若使用挠性基板,也可使用作为曲面状的光源以及显示装置。
实施例
以下,为了更详细说明本发明而示出实施例,但本发明不限定于这些例子。
本实施例中,高分子化合物的合成中,使用表2及3所示的化合物作为原料单体。各化合物根据表2及3所示的参考文献以及合成例1记载的方法合成。
[表2]
[表3]
<合成例1>Q-10的合成
(阶段1:化合物Q-10b的合成)
使反应容器内成为氮气氛后,添加化合物Q-10a(117.6g)、N,N-二甲基氨基吡啶(107.2g)以及二氯甲烷(1170mL),进行搅拌。所得的溶液通过冰浴冷却后,历时1小时滴入三氟甲烷磺酸酐(198.0g)。然后,移除冰浴,搅拌1.5小时。然后,所得的溶液通过冰浴再次冷却后,添加饱和氯化铵水溶液,通过分液,得到有机层(有机层1)及水层。在所得的水层中,添加己烷,通过萃取得到的有机层,与有机层1合并后,以离子交换水、饱和食盐水依次洗涤。所得的有机层以硅胶色谱柱精制后,通过减压浓缩,得到包含化合物Q-10b的褐色液体(200g)。
(阶段2:化合物Q-10c的合成)
使反应容器内成为氮气氛后,添加包含化合物Q-10b的褐色液体(100g)、[1,1’-双(二苯膦基)二茂铁]二氯化钯(II)的二氯甲烷加成物(PdCl2(dppf)·CH2Cl2、1.2g)以及四氢呋喃(1000mL)。然后,一边搅拌一边升温至55℃。在55℃,在其中滴入2摩尔/升浓度的氯化正丁基镁的四氢呋喃溶液(41.3g)后,在55℃搅拌3.5小时。然后,冷却至室温,添加饱和氯化铵水溶液。所得的有机层以离子交换水、饱和食盐水依次洗涤。然后,以无水硫酸镁干燥、过滤,所得的溶液通过减压蒸馏,得到油状物。所得的油状物通过减压蒸馏精制,得到无色液体的化合物Q-10c(20g)。产率为30%。所得的化合物Q-10c的GC(气相层析)面积百分比值为98%。通过重复进行该操作,得到化合物Q-10c的必须量。
(阶段3:化合物Q-10e的合成)
使反应容器内成为氮气氛后,添加化合物Q-10c(97.3g)、化合物Q-10d(50.0g)、甲苯(1.5L)、三(二亚苄基丙酮)二钯(0)(2.64g)、三叔丁基膦四氟硼酸盐(1.67g)及叔丁氧基钠(55.4g),在加热回流下搅拌20小时。然后,冷却至室温,添加离子交换水。所得的有机层以离子交换水、饱和食盐水依次洗涤,所得的有机层以无水硫酸镁干燥,过滤,所得的过滤液通过减压浓缩,得到固体。所得的固体溶解于甲苯后,通过硅胶短柱(甲苯)、硅胶色谱柱(甲苯/己烷)、重结晶(甲苯/乙腈),依次进行精制,在50℃通过一晚减压干燥,得到白色固体的化合物Q-10e(85.6g)。产率为77%。化合物Q-10e的HPLC(高速液相层析仪)面积百分比值显示为99.5%以上。
(阶段4:化合物Q-10的合成)
使已遮光的反应容器内成为氮气氛后,添加化合物Q-10e(45g)以及二氯甲烷(750mL)。所得的溶液通过冰浴冷却至5℃后,在5℃以下的温度,分成多次添加N-溴丁二酰亚胺(28.3g)。然后,移除冰浴,搅拌一晚。所得的反应液以二氯甲烷稀释后,依次以10重量%浓度的碳酸钠水溶液、饱和食盐水、离子交换水洗涤,通过硅胶色谱柱(二氯甲烷)后,通过减压浓缩,得到固体。所得的固体以重结晶(甲苯/异丙醇)精制多次,得到白色固体的化合物Q-10(19.9g)。产率为35%。化合物Q-10的HPLC面积百分比值显示为99.5%。
1H-NMR(THF-d8,300MHz):δ(ppm)=7.23(d,4H),6.95(s,4H),6.88(s,4H),6.75(d,4H),2.56(t,4H),1.99(s,12H),1.66-1.55(m,4H),1.44-1.32(m,4H),0.94(t,6H).
<实施例1>高分子化合物P-1的合成
使反应容器内成为不活性气体气氛后,添加化合物Q-1(3.64mmol)、化合物Q-2(8.46mmol)、化合物Q-7(8.46mmol)、化合物Q-9(1.95mmol)、化合物Q-11(2.61mmol)、二氯双(三(2-甲氧基苯基)膦(钯)(3.4mg)以及甲苯(280mL)。然后,调整反应容器内的氧气浓度以体积基准计小于0.01%,加热至86℃。然后,在其中添加20重量%氢氧化四乙基铵水溶液(43mL),搅拌6小时。然后对其添加苯硼酸(158mg),再搅拌22小时。
然后,冷却至室温,所得的反应液以甲苯(1100mL)稀释,以离子交换水(60mL)洗涤。所得的甲苯溶液,分别依照10%盐酸(60mL)、3重量%氨水(60mL)、离子交换水(60mL)的顺序洗涤2次,通过氧化铝色谱柱、硅胶色谱柱精制。
将所得的甲苯溶液滴入于甲醇(11L)中,搅拌1小时后,过滤取得所得的固体,使其干燥,得到11.2g的高分子化合物P-1。
高分子化合物P-1换算聚苯乙烯的数均分子量(以下称为“Mn”)为5.1×104,换算聚苯乙烯的重均分子量(以下称为“Mw”)为1.4×105。
需要说明的是,氧气浓度使用残留氧气计(饭岛电子工业株式会社制、PACKMASTERRO-103)测定,Mn及Mw使用高速GPC(凝胶渗透层析仪)装置(东曹株式会社制(Tosoh)、HLC-8320GPC)测定。
表4示出高分子化合物P-1的合成条件等。
<实施例2至5以及比较例1至5>高分子化合物P-2至P-5以及高分子化合物C-1至C-5的合成
使用表4、5所示的化合物、催化剂以及碱、相转移催化剂,在表4、5所示的氧气浓度(体积基准),以与高分子化合物P-1的合成同样的方法,进行高分子化合物P-2至P-5以及高分子化合物C-1至C-5的合成。
[表4]
[表5]
需要说明的是,表4、5中cat1、cat2、TEAH、TMAH及TBAB,分别指下述的化合物。
cat1:二氯双(三(2-甲氧基苯基)膦)钯
cat2:二氯双(二环戊基(2-甲氧基苯基膦)钯
TEAH:20重量%氢氧化四乙基铵水溶液
TMAH:14重量%氢氧化四甲基铵水溶液
TBAB:溴化四丁基铵
<实施例6>高分子化合物P-6的合成
为了保护高分子化合物C-1中所含有的羟基,进行羟基的三甲基硅烷基化(TMS)。
使反应容器内成为不活性气体气氛后,添加化合物C-1(1.0g)及甲苯(125mL)。在所得的甲苯溶液中,添加咪唑(0.3g)、N,N-二甲基甲酰胺(3.0g)及氯化三甲基硅烷(0.3g),室温搅拌4小时。在所得的反应液中,添加离子交换水(10mL)后,进行分液洗涤。所得的有机层滴入于甲醇(700mL),搅拌1小时,过滤取得固体,使其干燥,得到0.8g的高分子化合物P-6。
高分子化合物P-6的Mn为4.0×104,Mw为1.0×105。需要说明的是,Mn及Mw使用高速GPC装置(东曹株式会社制(Tosoh)、HLC-8320GPC)测定。
表6示出高分子化合物P-6的分子量及反应时使用的高分子化合物。
<实施例7至9>高分子化合物P-7、P-8及P-9的合成
使用与高分子化合物P-6的合成相同的方法,进行高分子化合物P-7、P-8及P-9的合成。表6中,表示高分子化合物P-7、P-8及P-9的分子量及反应时使用的高分子化合物。
[表6]
<测定>高分子化合物中所含羟基的含量的测定
将上述合成的各高分子化合物(20mg)溶解于THF-d8(0.75mL),使用质子NMR测定,测定高分子化合物中的羟基的含量。需要说明的是,NMR的测定使用核磁共振装置(BRUKER制、AV-600)。
高分子化合物P-1、P-2、P-4、P-5、P-6、P-7、P-8、P-9、C-1、C-2、C-4及C-5,通过直接测定羟基的质子,测定羟基的含量。具体地,由质子NMR的光谱以及高分子化合物的合成所使用的原料单体的结构,鉴定高分子化合物的合成中产生的具有羟基的结构单元,同时定量其含量。表7示出其测定结果。
高分子化合物P-3、P-7及C-3,因无法通过直接测定羟基的质子,推测具有羟基的结构单元为下述的结构单元,同时根据测定键合了羟基的碳原子的邻位的碳原子上键合的质子的峰的质子NMR光谱,鉴定高分子化合物的合成中产生的具有羟基的结构单元为下述的结构单元,同时定量其含量。表7示出其测定结果。
[表7]
<测定>
对高分子化合物P-1、P-2、P-3及P-4进行元素分析,由此测定高分子化合物中氯原子、溴原子、钯原子及磷原子的含量。表8示出其测定结果。
[表8]
高分子化合物 | Cl(ppm) | Br(ppm) | Pd(ppm) | P(ppm) |
P-1 | 小于5 | 小于5 | 小于10 | 小于10 |
P-2 | 小于5 | 小于5 | 小于50 | 小于50 |
P-3 | 未测定 | 小于5 | 小于10 | 小于50 |
P-4 | 未测定 | 小于5 | 小于50 | 小于10 |
<合成例1>金属络合物1的合成
金属络合物1根据日本公开专利特开2012-36388号公报记载的合成方法合成。
<合成例2>金属络合物2的合成
金属络合物1根据国际公开专利WO2006/062226记载的合成方法合成。
<实施例D1:发光元件D1的制作和评价>
在通过溅射法而附有45nm厚度的ITO的玻璃基板上,使用聚噻吩磺酸的乙二醇单丁醚/水=3/2(体积比)的混合溶液(Sigma-Aldrich公司、商品名:PlexcoreOC1200),以旋转涂布法,成膜50nm的厚度,在加热板上以170℃、15分钟干燥,形成空穴注入层。
然后,制备高分子化合物P-4溶解于二甲苯的0.7重量%的二甲苯溶液。使用该二甲苯溶液,在上述形成有空穴注入层的玻璃基板上,通过旋转涂布,使厚度20nm的高分子化合物P-4的有机薄膜成膜。将其在氧气浓度及水分浓度都在10ppm以下(体积基准)的氮气氛中,通过在加热板上以190℃、60分钟加热,形成不溶化的有机薄膜的空穴传输层。
然后,制备使高分子化合物P-1溶解于二甲苯的1.5重量%的二甲苯溶液。使用该二甲苯溶液,在上述形成有空穴传输层的玻璃基板上,通过旋转涂布,使厚度60nm的有机薄膜成膜。将其在氧气浓度及水分浓度都在10ppm以下(体积基准)的氮气氛中,通过在加热板上以150℃,加热干燥10分钟,形成发光层。
然后,作为阴极蒸镀氟化钠约4nm、然后铝约80nm,制作发光元件D1。需要说明的是,在真空度到达1×10-4Pa以下后开始金属的蒸镀。
施加电压于发光元件D1时,得到从该元件发出的具有505nm峰的电致发光。而且,在初期亮度3000cd/m2条件下恒定电流驱动时的LT75为4.6小时。结果示于表9。
<实施例D2:发光元件D2的制作及评价>
除使用高分子化合物P-6代替实施例D1的高分子化合物P-1,制备1.5重量%的二甲苯溶液以外,与实施例D1同样地,制作发光元件D2。
施加电压于发光元件D2时,得到从该元件发出的具有505nm峰的电致发光。而且,在初期亮度3000cd/m2下恒定电流驱动时的LT75为4.5小时。结果示于表9。
<实施例D3:发光元件D3的制作及评价>
除使用高分子化合物C-4代替实施例D1的高分子化合物P-4,制备0.7重量%的二甲苯溶液以外,与实施例D1同样地,制作发光元件D3。
施加电压于发光元件D3时,得到从该元件发出的具有505nm峰的电致发光(EL发光)。而且,在初期亮度3000cd/m2下恒定电流驱动时的LT75为3.6小时。结果示于表9。
<比较例CD1:发光元件CD1的制作及评价>
除使用高分子化合物C-1代替实施例D1的高分子化合物P-1,制备1.5重量%的二甲苯溶液以外,与实施例D1同样地,制作发光元件CD1。
施加电压于发光元件CD1时,得到从该元件发出的具有505nm峰的电致发光。而且,在初期亮度3000cd/m2下恒定电流驱动时的LT75为1.0小时。结果示于表9。
[表9]
<实施例D4:发光元件D4的制作及评价>
在通过溅射法而附有45nm厚度的ITO的玻璃基板上,使用聚噻吩磺酸的乙二醇单丁醚/水=3/2(体积比)的混合溶液(Sigma-Aldrich公司、商品名:PlexcoreOC1200),以旋转涂布法,成膜50nm的厚度,在加热板上以170℃,干燥15分钟,形成空穴注入层。
然后,制备使高分子化合物P-4溶解于二甲苯的0.7重量%的二甲苯溶液。使用该二甲苯溶液,在上述形成有空穴注入层的玻璃基板上,通过旋转涂布,使厚度20nm的高分子化合物P-4的有机薄膜成膜。将其在氧气浓度及水分浓度都在10ppm以下(体积基准)的氮气氛中,通过在加热板上以190℃加热60分钟,形成不溶化的有机薄膜的空穴传输层。
然后,使混合成高分子化合物P-3/金属络合物1=70重量%/30重量%的组合物溶解于二甲苯,制备2.2重量%的二甲苯溶液。使用该二甲苯溶液,在上述形成有空穴传输层的玻璃基板上,通过旋转涂布,使厚度80nm的有机薄膜成膜。将其在氧气浓度及水分浓度都在10ppm以下(体积基准)的氮气氛中,通过在加热板上以150℃加热干燥10分钟,形成发光层。
接下来作为阴极,蒸镀氟化钠约4nm、然后铝约80nm,制作发光元件D4。需要说明的是,在真空度到达1×10-4Pa以下后,开始金属的蒸镀。
施加电压于发光元件D4时,得到从该元件发出的具有520nm峰的电致发光。而且,在初期亮度6000cd/m2下恒定电流驱动时的LT75为326.2小时。结果示于表10。
<比较例CD2:发光元件CD2的制作及评价>
除使用高分子化合物C-3代替实施例D4的高分子化合物P-3,制备2.2重量%的二甲苯溶液以外,与实施例D4同样地,制作发光元件CD2。
施加电压于发光元件CD2时,得到从该元件发出的具有520nm峰的电致发光。而且,在初期亮度6000cd/m2下恒定电流驱动时的LT75为314.0小时。结果示于表10。
[表10]
<实施例D5:发光元件D5的制作及评价>
在通过溅射法而附有45nm厚度的ITO的玻璃基板上,使用聚噻吩磺酸的乙二醇单丁醚/水=3/2(体积比)的混合溶液(Sigma-Aldrich公司、商品名:PlexcoreOC1200),以旋转涂布法,成膜50nm的厚度,在加热板上以170℃干燥15分钟,形成空穴注入层。
然后,使高分子化合物P-4溶解于二甲苯,制备0.7重量%的二甲苯溶液。使用该二甲苯溶液,在上述形成有空穴注入层的玻璃基板上,通过旋转涂布,使厚度20nm的高分子化合物P-4的有机薄膜成膜。将其在氧气浓度及水分浓度都在10ppm以下(体积基准)的氮气氛中,通过在加热板上以190℃、60分钟加热,形成不溶化的有机薄膜的空穴传输层。
然后,混合成高分子化合物P-1/金属络合物2=95重量%/5重量%混合的组合物溶解于二甲苯,制备1.9重量%的二甲苯溶液。使用该二甲苯溶液,在上述形成有空穴传输层的玻璃基板上,通过旋转涂布,使厚度80nm的有机薄膜成膜。将其在氧气浓度及水分浓度都在10ppm以下(体积基准)的氮气氛中,通过于加热板上以150℃、10分钟加热干燥,形成发光层。
接下来,作为阴极蒸镀氟化钠约4nm、然后铝约80nm,制作发光元件D5。需要说明的是,在真空度到达1×10-4Pa以下后开始金属的蒸镀。
施加电压于发光元件D5时,得到从该元件发出的具有625nm峰的电致发光。而且,在初期亮度4000cd/m2下恒定电流驱动时的LT75为442.3小时。结果示于表11。
<实施例D6:发光元件D6的制作及评价>
除使用高分子化合物P-6代替实施例D5的高分子化合物P-1,制备1.9重量%的二甲苯溶液以外,与实施例D5同样地,制作发光元件D6。
施加电压于发光元件D6时,得到从该元件发出的具有625nm峰的电致发光。而且,在初期亮度4000cd/m2下恒定电流驱动时的LT75为423.2小时。结果示于表11。
<实施例D7:发光元件D7的制作及评价>
除使用高分子化合物C-4代替实施例D5的高分子化合物P-4,制备0.7重量%的二甲苯溶液以外,与实施例D5同样地,制作发光元件D7。
施加电压于发光元件D7时,得到从该元件发出的具有625nm峰的电致发光。而且,在初期亮度4000cd/m2下恒定电流驱动时的LT75为382.2小时。结果示于表11。
<比较例CD3:发光元件CD3的制作及评价>
除使用高分子化合物C-1代替实施例D5的高分子化合物P-1,制备1.9重量%的二甲苯溶液以外,与实施例D5同样地,制作发光元件CD3。
施加电压于发光元件CD3时,得到从该元件发出的具有625nm峰的电致发光。而且,在初期亮度4000cd/m2下恒定电流驱动时的LT75为166.2小时。结果示于表11。
<比较例CD4:发光元件CD4的制作及评价>
除使用高分子化合物C-2/高分子化合物C-1/金属络合物2=5重量%/38重量%/5重量%代替实施例D5的高分子化合物P-1/金属络合物2=95重量%/5重量%,制备1.9重量%的二甲苯溶液以外,与实施例D5同样地,制作发光元件CD4。
施加电压于发光元件CD4时,得到从该元件发出的具有625nm峰的电致发光。而且,在初期亮度4000cd/m2下恒定电流驱动时的LT75为257.2小时。
需要说明的是,从高分子化合物C-2及C-1所含有的羟基的含量以及高分子化合物C-2及C-1的重量比可知,包含于发光层的高分子化合物的平均羟基的含量为0.10摩尔%。结果示于表11。
<比较例CD5:发光元件CD5的制作及评价>
除使用高分子化合物C-2代替实施例D5的高分子化合物P-1,制备1.9重量%的二甲苯溶液以外,与实施例D5同样地,制作发光元件CD5。
施加电压于发光元件CD5时,得到从该元件发出的具有625nm峰的电致发光。而且,在初期亮度4000cd/m2下恒定电流驱动时的LT75为358.2小时。结果示于表11。
[表11]
<实施例D8:发光元件D8的制作及评价>
在通过溅射法而附有45nm厚度的ITO的玻璃基板上,使用聚噻吩磺酸的乙二醇单丁醚/水=3/2(体积比)的混合溶液(Sigma-Aldrich公司、商品名:PlexcoreOC1200),以旋转涂布法,成膜50nm的厚度,在加热板上以170℃进行15分钟干燥,形成空穴注入层。
然后,使高分子化合物P-4溶解于二甲苯,制备0.7重量%的二甲苯溶液。使用该二甲苯溶液,在上述形成有空穴注入层的玻璃基板上,通过旋转涂布,使厚度20nm的高分子化合物P-4的有机薄膜成膜。将其在氧气浓度及水分浓度都在10ppm以下(体积基准)的氮气氛中,通过在加热板上以190℃进行60分钟加热,形成不溶化的有机薄膜的空穴传输层。
然后,使混合成高分子化合物P-5/金属络合物2=95重量%/5重量%的组合物溶解于二甲苯,制备1.5重量%的二甲苯溶液。使用该二甲苯溶液,在上述形成有空穴传输层的玻璃基板上,通过旋转涂布,使厚度80nm的有机薄膜成膜。将其在氧气浓度及水分浓度都在10ppm以下(体积基准)的氮气氛中,通过于加热板上以150℃进行10分钟加热干燥,形成发光层。
然后,作为阴极蒸镀氟化钠约4nm、然后铝约80nm,制作发光元件D8。需要说明的是,在真空度到达1×10-4Pa以下后开始金属的蒸镀。
施加电压于发光元件D8时,得到从该元件发出的具有625nm峰的电致发光。而且,在初期亮度6000cd/m2下恒定电流驱动时,亮度变成初期亮度的90%的时间(LT90)为21.9小时。
产业上的利用性
本发明可用于制造亮度寿命优的发光元件的高分子化合物。
Claims (14)
1.一种高分子化合物,其包含下述式(1)所示的结构单元,以及下述式(X)所示的结构单元和/或下述式(Y)所示的结构单元(其中,不同于式(1)所示的结构单元),
且高分子化合物中所含羟基的含量小于0.02摩尔%,
式中,Ar1表示亚芳基,该基团也可具有取代基,
式中,aX1及aX2分别独立地表示0以上的整数,ArX1及ArX3分别独立地表示亚芳基或2价杂环基,这些基团也可具有取代基,ArX2及ArX4分别独立地表示亚芳基、2价杂环基或至少1种亚芳基与至少1种2价杂环基直接键合而成的2价基团,这些基团也可具有取代基,存在多个ArX2及ArX4时,它们分别可以相同,也可以不同,
RX1、RX2及RX3分别独立地表示烷基、芳基或1价杂环基,这些基团也可具有取代基,存在多个RX2及RX3时,它们分别可以相同,也可以不同,
式中,ArY1表示亚芳基、2价杂环基或至少1种亚芳基与至少1种2价杂环基直接键合而成的2价基团,这些基团也可具有取代基。
2.如权利要求1所述的高分子化合物,其中,所述式(1)所示的结构单元为下述式(1-1)或(1-2)所示的结构单元,
式中,R1表示氢原子、烷基、烷氧基、芳基或1价杂环基,这些基团可具有取代基,存在多个R1时,可以相同,也可以不同,相邻的R1彼此也可互相键合而与各自键合的碳原子一起形成环,
式中,R1表示与上述相同的意义,
X1表示-C(R2)2-、-C(R2)=C(R2)-或-C(R2)2-C(R2)2-所示的基团,R2表示氢原子、烷基、烷氧基、芳基或1价杂环基,这些基团也可具有取代基,存在多个R2时,可以相同,也可以不同,R2彼此也可互相键合而与各自键合的碳原子一起形成环。
3.如权利要求1或2所述的高分子化合物,其中,所述式(X)所示的结构单元为下述式(X-1)、(X-2)、(X-3)、(X-4)、(X-5)、(X-6)或(X-7)所示的结构单元,
式中,RX4及RX5分别独立地表示氢原子、烷基、烷氧基、芳基、芳氧基、氟原子、1价杂环基或氰基,这些基团可具有取代基,存在多个RX4时,可以相同,也可以不同,存在多个RX5时,可以相同,也可以不同,相邻的RX5彼此也可互相键合而与各自键合的碳原子一起形成环。
4.如权利要求1~3中任一项所述的高分子化合物,其中,所述式(Y)所示的结构单元为下述式(Y-3)、(Y-4)、(Y-5)、(Y-6)或(Y-7)所示的结构单元,
式中,RY1表示氢原子、烷基、烷氧基、芳基或1价杂环基,这些基团可具有取代基,存在多个RY1时,可以相同,也可以不同,相邻的RY1也可彼此互相键合而与各自键合的碳原子一起形成环,
RY3表示氢原子、烷基、烷氧基、芳基或1价杂环基,这些基团可具有取代基,
式中,RY1表示与上述相同的意义,
RY4表示烷基、烷氧基、芳基或1价杂环基,这些基团可具有取代基。
5.如权利要求1~4中任一项所述的高分子化合物,其中,高分子化合物中所含氯原子的含量小于10ppm。
6.如权利要求1~5中任一项所述的高分子化合物,其中,高分子化合物中所含溴原子的含量小于10ppm。
7.如权利要求1~6中任一项所述的高分子化合物,其中,高分子化合物中所含钯原子的含量小于100ppm。
8.如权利要求1~7中任一项所述的高分子化合物,其中,高分子化合物中所含磷原子的含量小于100ppm。
9.一种权利要求1~8中任一项所述的高分子化合物的制造方法,包含:
使下述式(M-1)所示的化合物、与下述式(M-X)所示的化合物和/或下述式(M-Y)所示的化合物(其中,不同于式(M-1)所示的化合物),在氧气浓度小于0.5%的条件下进行缩聚的工序,
ZC1-Ar1-ZC2(M-1)
式中,Ar1、aX1、aX2、ArX1、ArX3、ArX2、ArX4、RX1、RX2、RX3及ArY1表示与上述相同的意义,
ZC1、ZC2、ZC3、ZC4、ZC5及ZC6分别独立地表示选自由取代基A组及取代基B组所组成的组中的基团,
<取代基A组>
氯原子、溴原子、碘原子及-O-S(=O)2RC1所示的基,式中,RC1表示烷基或芳基,这些基团可具有取代基,
<取代基B组>
-B(ORC2)2所示的基团,式中,RC2表示氢原子、烷基或芳基,这些基团可具有取代基,存在多个RC2时,可为相同也可为不同,也可互相连结而与分别键合的氧原子一起形成环,
-BF3Q’所示的基团,式中Q’表示Li、Na、K、Rb或Cs,
-MgY’所示的基团,式中Y’表示氯原子、溴原子或碘原子,
-ZnY”所示的基团,式中Y”表示氯原子、溴原子或碘原子,
以及-Sn(RC3)3所示的基团,式中,RC3表示氢原子、烷基或芳基,这些基团可具有取代基,存在多个RC3时,可为相同也可为不同,也可互相连结而与各自键合的锡原子一起形成环。
10.一种权利要求1~8中任一项所述的高分子化合物的制造方法,包含:
使下述式(M-1)所示的化合物、与下述式(M-X)所示的化合物和/或下述式(M-Y)所示的化合物进行缩聚的工序后,再与下述式(2)所示的化合物反应的工序,其中,式(M-Y)所示的化合物不同于式(M-1)所示的化合物,
ZC1-Ar1-ZC2(M-1)
式中,Ar1、aX1、aX2、ArX1、ArX3、ArX2、ArX4、RX1、RX2、RX3及ArY1表示与上述相同的意义,
ZC1、ZC2、ZC3、ZC4、ZC5及ZC6分别独立表示选自由取代基A组及取代基B组所组成的组中的基团,
<取代基A组>
氯原子、溴原子、碘原子及-O-S(=O)2RC1所示的基团,式中,RC1表示烷基或芳基,这些基团可具有取代基,
<取代基B组>
-B(ORC2)2所示的基团,式中,RC2表示氢原子、烷基或芳基,这些基团可具有取代基,存在多个RC2时,可为相同也可为不同,也可互相连结而与分别键合的氧原子一起形成环,
-BF3Q’所示的基团,式中Q’表示Li、Na、K、Rb或Cs,
-MgY’所示的基团,式中Y’表示氯原子、溴原子或碘原子,
-ZnY”所示的基团,式中Y”表示氯原子、溴原子或碘原子,
以及-Sn(RC3)3所示的基团,式中,RC3表示氢原子、烷基或芳基,这些基团可具有取代基,存在多个RC3时,可为相同也可为不同,也可互相连结而与各自键合的锡原子一起形成环。
R21-X21(2)
式中,R21表示-C(R22)3所示的基团、-Si(R22)3所示的基团或-Ge(R22)3所示的基团,R22表示氢原子、烷基、芳基或1价杂环基,这些基团可具有取代基,存在多个R22时,可为相同也可为不同,也可与各自键合的原子一起形成环,X21表示氯原子、溴原子或碘原子。
11.如权利要求9或10所述的高分子化合物的制造方法,其中,所述缩聚为氧化聚合、山本聚合、铃木聚合或Stille聚合。
12.一种组合物,其含有权利要求1~8中任一项所述的高分子化合物,以及选自空穴传输材料、空穴注入材料、电子传输材料、电子注入材料、发光材料、抗氧化剂及溶剂中的至少1种材料。
13.一种发光元件,其具有阳极、阴极、以及设置于阳极与阴极之间的发光层,其中,发光层是使用权利要求1~8中任一项所述的高分子化合物而得的层。
14.如权利要求13所述的发光元件,其具有设置于所述阳极与所述发光层之间的空穴传输层,其中,空穴传输层是使用权利要求1~8中任一项所述的高分子化合物而得的层。
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