JP2008195761A - Polymer compound and organoelectroluminescent element - Google Patents

Polymer compound and organoelectroluminescent element Download PDF

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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a positive hole-transporting polymer compound having high electron-blocking capability and to enhance emission efficiency and reliability of an organoelectroluminescent element by using the polymer compound. <P>SOLUTION: The polymer compound bearing a unit X represented by formula (1) and a unit A containing in its main chain a charge transporting molecule or a light-emitting molecule is used as the positive hole transporting material. The organoelectroluminescent element has such a constitution that the positive hole transporting layer or the light-emitting layer contains the material. <P>COPYRIGHT: (C)2008,JPO&INPIT

Description

本発明は、正孔輸送性のポリマー化合物及びこれを用いた有機エレクトロルミネッセンス(EL)素子に関する。   The present invention relates to a hole transporting polymer compound and an organic electroluminescence (EL) device using the same.

有機EL素子を用いたディスプレイは、発光材料として厚さ数十nmの有機固体材料を用いるため、薄型,軽量,フレキシブルなディスプレイの実現が可能である。また、自発光であるため、高視野角が可能で、発光体自体の応答速度も高いので高速動画表示に適しているため、液晶ディスプレイに換わるディスプレイとして期待されおり、製品化が進んでいる。   Since a display using an organic EL element uses an organic solid material having a thickness of several tens of nanometers as a light emitting material, a thin, light, and flexible display can be realized. In addition, since it is self-luminous, a high viewing angle is possible, and since the response speed of the light emitter itself is high, it is suitable for high-speed moving image display.

有機EL素子に使用する有機固体材料は、低分子系とポリマー系に大別される。ポリマー系有機EL素子は、印刷法・インクジェット法等を適用できることから、量産性,製造プロセスの低コスト化,大画面化に適しており、期待されている。   Organic solid materials used for organic EL elements are roughly classified into low molecular weight systems and polymer systems. The polymer-based organic EL element can be applied to a printing method, an ink-jet method, and the like, and thus is suitable for mass productivity, cost reduction of a manufacturing process, and a large screen, and is expected.

有機EL素子は、陽極と陰極の間の発光層に、陽極から正孔が、陰極から電子が注入され、電子と正孔が発光層で再結合することで発光する。一般的な有機EL素子では、陽極から発光層への正孔を効率的に輸送するために、陽極と発光層の間に正孔輸送層が、同様に陰極と発光層の間に電子輸送層が挿入された積層構造を採用して、駆動電圧の低減化を図っている。   The organic EL element emits light by injecting holes from the anode and electrons from the cathode into the light emitting layer between the anode and the cathode, and recombining the electrons and holes in the light emitting layer. In a general organic EL device, in order to efficiently transport holes from the anode to the light emitting layer, a hole transport layer is provided between the anode and the light emitting layer, and similarly, an electron transport layer is provided between the cathode and the light emitting layer. By adopting a laminated structure in which is inserted, the drive voltage is reduced.

有機エレクトロルミネッセンス素子に用いる材料について開示した文献としては、下記特許文献1,2がある。   Documents disclosing materials used for organic electroluminescence elements include the following Patent Documents 1 and 2.

特許文献1の〔0055〕〜〔0059〕では、有機EL素子の発光層や電荷輸送層に用いる材料を列挙している。   [0055] to [0059] of Patent Document 1 list materials used for a light emitting layer and a charge transport layer of an organic EL element.

また、特許文献2の〔0068〕では、有機EL素子の有機層の少なくとも1層において、配位子機能を有する結合単位を含む高分子化合物と、この高分子化合物とは独立した有機金属錯体とを含有させることが記載されている。   [0068] In Patent Document 2 [0068], in at least one of the organic layers of the organic EL element, a polymer compound containing a binding unit having a ligand function, an organometallic complex independent of the polymer compound, and It is described to contain.

特開2005−23072号公報Japanese Patent Laid-Open No. 2005-23072 特開2004−319305号公報JP 2004-319305 A

有機EL素子の正孔輸送材料に求められる性能として、正孔を発光層に効率的に輸送することに加えて、発光層で発光せずにそのまま陽極に通過する電子をブロッキングすることがある。電子をブロッキングすることで、発光層に電子が閉じ込められ、発光効率を高めることができる。   In addition to efficiently transporting holes to the light-emitting layer, the performance required for the hole transport material of the organic EL element is to block electrons that pass through the anode as they are without emitting light in the light-emitting layer. By blocking the electrons, the electrons are confined in the light emitting layer, and the light emission efficiency can be increased.

更に、発光層から陽極に電子が到達すると、電子が陽極を構成するPEDOT(ポリ
(3,4−エチレンジオキシチオフェン))−PSS(ポリスチレンスルホン酸)膜もしくはITO(酸化インジウム錫)膜を攻撃し、素子の劣化を進行させることが分かった。このことからも、正孔輸送層における電子ブロッキング性能を高めることは、高発光効率化だけでなく、素子の信頼性向上にとって重要な課題となる。
Further, when electrons reach the anode from the light emitting layer, the electrons attack the PEDOT (poly (3,4-ethylenedioxythiophene))-PSS (polystyrene sulfonic acid) film or ITO (indium tin oxide) film constituting the anode. As a result, it has been found that the deterioration of the device proceeds. For this reason as well, increasing the electron blocking performance in the hole transport layer is an important issue not only for improving the light emission efficiency but also for improving the reliability of the device.

上記特許文献1,2では、このような観点から正孔輸送の材料選択を行うものではなく、また最適な化合物構成を開示するものではない。   Patent Documents 1 and 2 do not select a material for hole transport from such a viewpoint, and do not disclose an optimal compound configuration.

本発明の目的は、電子ブロッキング能力が大きな正孔輸送性のポリマー化合物を提供することにある。さらに、このポリマー化合物を正孔輸送層に用いることで、有機エレクトロニックルミネッセンス素子の発光効率と信頼性を向上させることにある。   An object of the present invention is to provide a hole transporting polymer compound having a large electron blocking ability. Furthermore, there exists in improving the luminous efficiency and reliability of an organic electronic luminescent element by using this polymer compound for a positive hole transport layer.

上記課題を解決するために、本発明では、式(1)で表されるユニットXと、電荷輸送性分子又は発光性分子を有するユニットAとを主鎖に含むポリマー化合物の構成をとる。   In order to solve the above-described problems, the present invention takes a configuration of a polymer compound that includes a unit X represented by the formula (1) and a unit A having a charge transporting molecule or a light emitting molecule in the main chain.

Figure 2008195761
Figure 2008195761

(式中でnは3以上7以下の整数であり、Xi (iは1以上n以下の整数)は炭素又は窒素原子を表し、X1〜Xnのなかに炭素及び窒素が少なくとも一つ以上含まれ、隣接する
i は一重結合で結ばれる。ポリマー化合物の主鎖として、X1 位及びXk 位(kは2以上n以下の整数)で重合する。式中の置換基Rは複数有していてもよく、複数の置換基を有する場合はそれぞれ異なっていてもよい。置換基Rは、水素原子,ハロゲン原子,シアノ基,ニトロ基、炭素数1以上22以下の直鎖、環状もしくは分岐アルキル基又はそれらの水素原子の一部もしくは全部置換されたハロゲン置換アルキル基、炭素数6以上21以下のアリール基、炭素数12以上20以下のヘテロアリール基もしくは炭素数7以上21以下のアラルキル基又はそれらの水素原子の一部もしくは全部がハロゲン原子で置換されたハロゲン置換アリール基,ハロゲン置換へテロアリール基,ハロゲン置換アラルキル基を表す。また、直接結合していないXi は置換基Rを介して化学的に結合していてもよい。)
また、前記ユニットXが式(2)〜(7)の何れかであるポリマー化合物の構成をとる。
(Wherein n is an integer of 3 or more and 7 or less, X i (i is an integer of 1 or more and n or less) represents a carbon or nitrogen atom, and X 1 to X n are at least one of carbon and nitrogen. In the above, adjacent X i are linked by a single bond, and polymerize at the X 1 position and X k position (k is an integer of 2 or more and n or less) as the main chain of the polymer compound. The substituent R may be a hydrogen atom, a halogen atom, a cyano group, a nitro group, a straight chain having 1 to 22 carbon atoms, A cyclic or branched alkyl group or a halogen-substituted alkyl group in which a part or all of hydrogen atoms thereof are substituted, an aryl group having 6 to 21 carbon atoms, a heteroaryl group having 12 to 20 carbon atoms, or 7 to 21 carbon atoms Aralkyl groups of them Halogen-substituted aryl group partially or fully substituted with halogen atoms of the hydrogen atom, heteroaryl group halogen substituted, a halogen-substituted aralkyl group. In addition, the X i which is not directly attached chemical through a substituent R It may be bound to
In addition, the unit X has a polymer compound structure represented by any one of formulas (2) to (7).

Figure 2008195761
Figure 2008195761

(式中のRa,Rbは、前記の置換基Rと同一であり、Raは複数有していてもよく、
Raを複数有する場合はそれぞれ異なっていてもよい。)
また、前記ユニットXが式(8)又は式(9)である有機ポリマー化合物の構成をとる。
(In the formula, Ra and Rb are the same as the substituent R described above, and a plurality of Ras may be present,
When there are a plurality of Ras, they may be different from each other. )
Further, the unit X has a configuration of an organic polymer compound represented by the formula (8) or the formula (9).

Figure 2008195761
Figure 2008195761

(式中のX′は前記の式(1)、又は前記の式(2)〜(7)のいずれかを表す。Rc,Rd,Reは、前記の置換基Rと同様であり、複数有していてもよく、複数有する場合はそれぞれ異なっていてもよい。ポリマー化合物は、前記の飽和環状アミンを有するユニットXと別途定義した電荷輸送性もしくは発光性分子を有するユニットAは有さなくてもよく、式(8)もしくは(9)からなるホモポリマーもしくはコポリマーであってもよい。)
また、前記ユニットAが共役構造を有するポリマー化合物の構成をとる。
(X ′ in the formula represents either the above formula (1) or the above formulas (2) to (7). Rc, Rd, and Re are the same as the above-described substituent R, The polymer compound may be different from each other in the case of having a plurality of polymer compounds, and the unit A having a charge transporting or light-emitting molecule separately defined from the unit X having the saturated cyclic amine may be used. And may be a homopolymer or copolymer of the formula (8) or (9).
Further, the unit A has a structure of a polymer compound having a conjugated structure.

(ただし、前記ユニットA及び前記ユニットXはそれぞれ複数成分有してもよい。)
また、前記ユニットAが式(10)であるポリマー化合物の構成をとる。
(However, each of the unit A and the unit X may have a plurality of components.)
Further, the unit A takes the configuration of a polymer compound represented by the formula (10).

Figure 2008195761
Figure 2008195761

(式中のRは前記の置換基Rと同一とする。)
更に、陽極と、陰極と、前記陽極と前記陰極との間に配置する発光層と、前記陽極と前記発光層との間に配置する正孔輸送層と、を有する有機エレクトロルミネッセンス素子において、前記正孔輸送層又は前記発光層に上記したポリマー化合物を含有する構成をとる。
(In the formula, R is the same as the substituent R described above.)
Furthermore, in the organic electroluminescence device having an anode, a cathode, a light emitting layer disposed between the anode and the cathode, and a hole transport layer disposed between the anode and the light emitting layer, The hole transport layer or the light emitting layer is configured to contain the polymer compound described above.

本発明により、従来の材料と比較して、電子ブロッキング能力が大きな正孔輸送性のポリマー化合物が得られる。本ポリマー化合物を有機EL素子に用いることで、電子が陽極に到達することを防ぐことができるので、発光効率と素子の信頼性が向上する。   According to the present invention, a hole transporting polymer compound having a larger electron blocking ability than that of a conventional material can be obtained. By using this polymer compound for an organic EL device, it is possible to prevent electrons from reaching the anode, so that light emission efficiency and device reliability are improved.

以下、本発明を実施するための最良の形態を説明する。   Hereinafter, the best mode for carrying out the present invention will be described.

まず、実施例の前提となる〔有機エレクトロルミネッセンス素子の構成〕,〔密度汎関数法に基づく分子軌道法〕,〔発光効率の正孔輸送ポリマー依存性〕,〔ポリマー化合物の合成方法〕のそれぞれを説明し、その後に実施例について説明する。
〔有機エレクトロルミネッセンス素子の構成〕
図1は有機エレクトロルミネッセンス素子の積層構造を横軸、エネルギーレベルを縦軸にとって表したものである。
First, [Configuration of organic electroluminescence device], [Molecular orbital method based on density functional method], [Dependence of luminous efficiency on hole transporting polymer], and [Synthesis method of polymer compound], which are the premise of Examples Will be described, followed by examples.
[Configuration of organic electroluminescence element]
FIG. 1 shows a stacked structure of organic electroluminescence elements on the horizontal axis and the energy level on the vertical axis.

図1の横軸に示すように、有機エレクトロルミネッセンス素子としては、陽極,正孔輸送層,発光層,陰極の積層構造が挙げられる。この場合の具体的な構成例として、例えば以下がある。陽極は、ITO(酸化インジウム錫)をパターンニングしたガラス基板上に、PSS(ポリスチレンスルホン酸)とPEDOT(ポリ(3,4−エチレンジオキシチオフェン))をスピン塗布した膜で構成される。正孔輸送層及び発光層として、ポリマー化合物が塗布プロセス等により、数〜数十nm程度形成される。ただし、発光層はポリマー化合物とは独立して存在し、発光を担う発光体がドープされていてもよい。陰極は、発光層の上にLiFやBa膜を数nm、その上にAlを100nm程度積層した膜で構成される。更に、発光層と陰極の間に電子輸送層が積層されていてもよい。他の形態としては、図1に更に電荷輸送層等を追加した積層構造や、陽極と陰極の間が発光層一層のみの構造、陰極を透明電極としたトップエミッション形式の構造がある。   As shown on the horizontal axis of FIG. 1, examples of the organic electroluminescence element include a laminated structure of an anode, a hole transport layer, a light emitting layer, and a cathode. Specific examples of the configuration in this case include the following, for example. The anode is composed of a film obtained by spin-coating PSS (polystyrene sulfonic acid) and PEDOT (poly (3,4-ethylenedioxythiophene)) on a glass substrate patterned with ITO (indium tin oxide). As the hole transport layer and the light emitting layer, a polymer compound is formed with a thickness of about several to several tens of nm by a coating process or the like. However, the light emitting layer may exist independently of the polymer compound and may be doped with a light emitter responsible for light emission. The cathode is composed of a film in which a LiF or Ba film is stacked on the light emitting layer by several nm, and Al is stacked thereon by about 100 nm. Furthermore, an electron transport layer may be laminated between the light emitting layer and the cathode. As other forms, there are a laminated structure in which a charge transport layer or the like is further added to FIG. 1, a structure having only a single light emitting layer between the anode and the cathode, and a top emission type structure in which the cathode is a transparent electrode.

図1の縦軸は、有機EL素子中における電子及び正孔のエネルギーレベルを示す。図中のHOMO(Highest Occupied Molecular Orbital;最高占有分子軌道)レベルは、各層に正孔を注入するために必要なエネルギーであって、層を構成する物質のイオン化エネルギーの符号を逆転したものである。LUMO(Lowest Unoccupied Molecular Orbital;最低非占有分子軌道)レベルは各層に電子を注入するためのエネルギーであって、層を構成する物質の電子親和力の符号を逆転したものである。   The vertical axis | shaft of FIG. 1 shows the energy level of the electron and hole in an organic EL element. The HOMO (Highest Occupied Molecular Orbital) level in the figure is the energy necessary for injecting holes into each layer, and is obtained by reversing the sign of the ionization energy of the material constituting the layer. . The LUMO (Lowest Unoccupied Molecular Orbital) level is energy for injecting electrons into each layer and is obtained by reversing the sign of the electron affinity of the substance constituting the layer.

従って、電子親和力が小さいほど電子ブロッキング性能が高く、イオン化エネルギーが従来材料と同程度であれば、同等の正孔輸送性能を有する正孔輸送ポリマーが得られることがわかる。   Therefore, it can be seen that the smaller the electron affinity is, the higher the electron blocking performance is, and if the ionization energy is the same as that of the conventional material, a hole transport polymer having equivalent hole transport performance can be obtained.

以上をふまえ、本発明の一つの構成は、図1横軸の正孔輸送層として用いられるポリマー化合物に関して、そのポリマーを構成するモノマーユニットを本発明に係る飽和環状アミンを含むモノマーユニットに置換えるか、ポリマー化合物を本発明に係る飽和環状アミンを含むポリマー化合物に置換える構成となる。   Based on the above, in one configuration of the present invention, regarding the polymer compound used as the hole transport layer on the horizontal axis in FIG. 1, the monomer unit constituting the polymer is replaced with the monomer unit containing the saturated cyclic amine according to the present invention. Alternatively, the polymer compound is replaced with the polymer compound containing the saturated cyclic amine according to the present invention.

この正孔輸送層に用いられる材料及びその合成法については、以下に詳述する。
〔密度汎関数法に基づく分子軌道法〕
以下に説明する実施例1〜5では、図1に示す有機EL素子中の正孔輸送層において、従来のモノマーユニットもしくはポリマー化合物を、飽和環状アミンを含むモノマーユニットもしくはポリマー化合物に置換える。飽和環状アミンを含むモノマーユニットもしくはポリマー化合物によって、電子ブロッキング性能が向上し、かつ従来と同等の正孔輸送性能を有することを、密度汎関数法に基づく分子軌道法の計算で示す。具体的には、従来及び本発明に係るモノマーユニットもしくはポリマー化合物のイオン化エネルギー及び電子親和力を密度汎関数法に基づく分子軌道法により計算し、本発明に係るモノマーユニットもしくはポリマー化合物では、従来よりも電子親和力が小さく、電子ブロッキング性能が向上し、かつ従来と同等のイオン化エネルギーを有して、従来と同等の正孔輸送性能を有することを示す。実施例1〜5においては、主として、有機EL素子中の正孔輸送ポリマーに適用するが、実施例6に示すように発光層ポリマーに使用してもよい。
The materials used for the hole transport layer and the synthesis method thereof will be described in detail below.
[Molecular orbital method based on density functional theory]
In Examples 1 to 5 described below, a conventional monomer unit or polymer compound is replaced with a monomer unit or polymer compound containing a saturated cyclic amine in the hole transport layer in the organic EL device shown in FIG. The molecular orbital calculation based on the density functional method shows that the electron blocking performance is improved by the monomer unit or polymer compound containing a saturated cyclic amine and has the same hole transport performance as the conventional one. Specifically, the ionization energy and electron affinity of the monomer unit or polymer compound according to the present invention and the polymer compound according to the present invention are calculated by the molecular orbital method based on the density functional method. It shows that the electron affinity is small, the electron blocking performance is improved, the ionization energy is the same as the conventional one, and the hole transport performance is the same as the conventional one. In Examples 1 to 5, it is mainly applied to a hole transport polymer in an organic EL device, but as shown in Example 6, it may be used for a light emitting layer polymer.

本項目では、各実施例で用いる密度汎関数法に基づく分子軌道法のイオン化エネルギー及ぶ電子親和力の計算値の精度を示す。   This item shows the accuracy of the calculated values of ionization energy and electron affinity of the molecular orbital method based on the density functional method used in each example.

イオン化エネルギー及び電子親和力を以下のように計算した。密度汎関数法としては、通常の局所密度近似を採用し、基底関数としてスレータ型基底からなる価電子二重基底を使用し、分子の全エネルギーを求めた(密度汎関数法に基づく分子軌道法による分子の全エネルギーの詳細な計算方法は、例えばK. Kobayashi, K. Tago, and N. Kurita, Phys. Rev. A, 53, 1903 (1996) に記載されている)。イオン化エネルギー及び電子親和力は、中性状態の全エネルギーと荷電状態(イオン化エネルギーの計算には+1価、電子親和力の計算には−1価)の全エネルギーの差からを算出した。計算にあたり、モノマー分子に対しては当該分子構造1ユニットの解析体系を使用した。ポリマー化合物に対しては、2及び4モノマーユニットが重合した解析体系のもとでイオン化エネルギーと電子親和力を計算した。計算結果をx=1/モノマーユニット数で定義したxに対してプロットし、計算結果をx=0(即ちモノマーユニット数が無限個)に外挿した切片をポリマーのイオン化エネルギーもしくは電子親和力とした。   Ionization energy and electron affinity were calculated as follows. As the density functional method, the usual local density approximation was adopted, and the valence double basis consisting of the slater type basis was used as the basis function, and the total energy of the molecule was obtained (molecular orbital method based on the density functional method). The detailed calculation method of the total energy of the molecule is described in, for example, K. Kobayashi, K. Tago, and N. Kurita, Phys. Rev. A, 53, 1903 (1996)). The ionization energy and electron affinity were calculated from the difference between the total energy of the neutral state and the total energy of the charged state (+1 valence for the calculation of ionization energy and -1 valence for the calculation of electron affinity). In the calculation, an analysis system of 1 unit of the molecular structure was used for the monomer molecule. For polymer compounds, the ionization energy and electron affinity were calculated under an analytical system in which 2 and 4 monomer units were polymerized. The calculation result is plotted against x defined by x = 1 / number of monomer units, and the intercept obtained by extrapolating the calculation result to x = 0 (that is, infinite number of monomer units) is defined as the ionization energy or electron affinity of the polymer. .

表1は、代表的な有機分子(naphthalene, fluorine, pyrene, azulene)について、イオン化エネルギー([eV])及び電子親和力([eV])の計算結果と気相中での実測値の比較を示す。   Table 1 shows a comparison between the calculation results of ionization energy ([eV]) and electron affinity ([eV]) and measured values in the gas phase for typical organic molecules (naphthalene, fluorine, pyrene, azulene). .

Figure 2008195761
Figure 2008195761

表1から、各有機分子において、計算値と実測値は誤差0.1eVの範囲内で一致することが示された。   Table 1 shows that for each organic molecule, the calculated value and the measured value agree within an error of 0.1 eV.

以上から、密度汎関数法に基づく分子軌道法からモノマー分子もしくはポリマー化合物のイオン化エネルギー及び電子親和力を評価できることが確認された。
〔発光効率の正孔輸送ポリマー依存性〕
上記〔有機エレクトロルミネッセンス素子の構成〕の項目では、有機EL素子のエネルギーダイアグラムをもとに、電子親和力が小さいほど電子ブロッキング性能が高くなることを示した。本項目では正孔輸送層ポリマー化合物が有機EL素子の発光効率へ及ぼす影響について調べた。
From the above, it was confirmed that the ionization energy and electron affinity of the monomer molecule or polymer compound can be evaluated from the molecular orbital method based on the density functional method.
[Dependence of luminous efficiency on hole transport polymer]
In the above item [Structure of organic electroluminescence element], based on the energy diagram of the organic EL element, it was shown that the electron blocking performance increases as the electron affinity decreases. In this item, the influence of the hole transport layer polymer compound on the luminous efficiency of the organic EL device was investigated.

以下に実測した有機ELの素子構成及び作成法を示す。   The element configuration and production method of the organic EL actually measured are shown below.

ITO(酸化インジウム錫)をパターンニングしたガラス基板上に、PSS(ポリスチレンスルホン酸)とPEDOT(ポリ(3,4−エチレンジオキシチオフェン))とを重量比20:1でコロイド状に分散した水溶液をスピン塗布した膜を陽極とする。その後、正孔輸送層として、ポリマー化合物TPA−FO8もしくはTPAMe−FO8を塗布プロセスにて30nm積層する。発光層として、青色発光を示すポリマー化合物PFO/
TPA−FOを塗布プロセスにより50nm積層する。この上に、陰極電極層としてBaを2nm、金属Alを150nm蒸着する。
An aqueous solution in which PSS (polystyrene sulfonic acid) and PEDOT (poly (3,4-ethylenedioxythiophene)) are colloidally dispersed at a weight ratio of 20: 1 on a glass substrate patterned with ITO (indium tin oxide). The film coated with spin is used as the anode. Thereafter, a polymer compound TPA-FO8 or TPAMe-FO8 is laminated as a hole transport layer by a coating process to a thickness of 30 nm. As the light emitting layer, polymer compound PFO /
TPA-FO is laminated by 50 nm by a coating process. On top of this, 2 nm of Ba and 150 nm of metal Al are deposited as a cathode electrode layer.

(化比2−1)

Figure 2008195761
(Chemical ratio 2-1)
Figure 2008195761

(化比2−2)

Figure 2008195761
(Chemical ratio 2-2)
Figure 2008195761

PFO8/2TPA−FOはポリマー化合物の混合物であり、PFO8と2TPA−
FOが重量比8:2で混合されている。
PFO8 / 2TPA-FO is a mixture of polymer compounds, PFO8 and 2TPA-
FO is mixed at a weight ratio of 8: 2.

また、正孔輸送層ポリマー化合物TPA−FO8,TPAMe−FO8及び発光層ポリマー化合物の主成分であるPFO8のイオン化エネルギー及び電子親和力を計算した。   The ionization energy and electron affinity of the hole transport layer polymer compounds TPA-FO8, TPAMe-FO8 and PFO8 which is the main component of the light emitting layer polymer compound were calculated.

表2に実験,計算の結果を示す。   Table 2 shows the results of experiments and calculations.

Figure 2008195761
Figure 2008195761

正孔輸送層をTPA−FO8とした場合と、TPAMe−FO8とした場合夫々について、発光効率の実測値([cd/A]),イオン化エネルギー(IE),電子親和力(EA),正孔輸送層ポリマーと発光層ポリマーPFO8の電子親和力の差(ΔEA)、の計算値(eV)を求めた。尚、有機EL素子は正孔輸送層のポリマーが異なる以外は全て同一の条件で作成した。   Measured value of luminous efficiency ([cd / A]), ionization energy (IE), electron affinity (EA), hole transport for each case where the hole transport layer is TPA-FO8 and TPAMe-FO8. The calculated value (eV) of the difference in electron affinity (ΔEA) between the layer polymer and the light emitting layer polymer PFO8 was determined. The organic EL elements were all produced under the same conditions except that the polymer of the hole transport layer was different.

この結果、TPA−FO8に比べて、TPAMe−FO8を使用した素子の発光効率が高いことが分かった。TPA−FO8,TPAMe−FO8のイオン化エネルギーは0.01eV差で一致し、正孔輸送能力は同等である。これに対して、TPA−FO8に比べて、TPAMe−FO8の電子親和力は0.2 以上小さい。これは、TPAMe−FO8で電子が注入されにくくブロッキング性能が高いことを表す。PFO8の電子親和力との差
ΔEAは0.19から0.42eVに上昇し、発光層と正孔輸送層間の電子のエネルギー障壁が高くなる。これは、発光効率の実測値がTPAMe−FO8の方が高いことと対応する。
As a result, it was found that the light emission efficiency of the device using TPAMe-FO8 was higher than that of TPA-FO8. The ionization energies of TPA-FO8 and TPAMe-FO8 coincide with each other with a difference of 0.01 eV, and the hole transport ability is equivalent. On the other hand, the electron affinity of TPAMe-FO8 is 0.2 or more smaller than that of TPA-FO8. This indicates that the TPAMe-FO8 is difficult to inject electrons and has a high blocking performance. The difference ΔEA from the electron affinity of PFO8 increases from 0.19 to 0.42 eV, and the energy barrier of electrons between the light emitting layer and the hole transport layer increases. This corresponds to the fact that the measured value of the luminous efficiency is higher in TPAMe-FO8.

以上の結果から、小さな電子親和力値を与えるポリマー化合物を正孔輸送層に用いることで、発光効率が高くなることが確認された。
〔ポリマー化合物の合成方法〕
本発明では、有機EL素子の正孔輸送層として飽和環状アミンを含むポリマー化合物を用いる。本項目では、飽和環状化合物を含むポリマーの合成方法について説明する。
From the above results, it was confirmed that the luminous efficiency is increased by using a polymer compound that gives a small electron affinity value for the hole transport layer.
[Synthesis Method of Polymer Compound]
In the present invention, a polymer compound containing a saturated cyclic amine is used as the hole transport layer of the organic EL device. In this section, a method for synthesizing a polymer containing a saturated cyclic compound will be described.

飽和環状化合物を含むポリマーは公知の合成技術、及びその組み合わせにより合成することができる。例えば、アリール基とアミン類は、銅触媒を用いる方法や塩基としてナトリウム−tert−ブトキシドを用い、ビス(ビスジベンリデンアセトン)−ビス(トリ−o−トリルホスフィン)パラジウムやジクロロビス(トリ−o−トリホスフィン)パラジウム化合物触媒を用いることで結合することができる。合成法,合成条件,触媒の適正化により、飽和環状アミンとフェニル基やフルオレン等の共役基を重合することが可能である。   A polymer containing a saturated cyclic compound can be synthesized by a known synthesis technique and a combination thereof. For example, for aryl groups and amines, a method using a copper catalyst or sodium-tert-butoxide as a base, bis (bisdibenzylideneacetone) -bis (tri-o-tolylphosphine) palladium or dichlorobis (tri-o -Triphosphine) can be bonded by using a palladium compound catalyst. It is possible to polymerize saturated cyclic amines and conjugated groups such as phenyl groups and fluorenes by optimizing synthesis methods, synthesis conditions, and catalysts.

また、飽和環状アミンとフェニル基等の共役分子が結合した分子をモノマーユニットとして用いる場合、スズキカップリング法を用いることができる。例えば、1,4ジフェニルピペラジンにBrもしくはボロン酸を付加することで、下記(化合1),(化合2)のように飽和環状アミンを含むポリマー化合物を合成することができる。   In addition, when a molecule in which a conjugated molecule such as a saturated cyclic amine and a phenyl group is bonded is used as a monomer unit, a Suzuki coupling method can be used. For example, by adding Br or boronic acid to 1,4 diphenylpiperazine, it is possible to synthesize a polymer compound containing a saturated cyclic amine as shown in the following (Compound 1) and (Compound 2).

(化合1)

Figure 2008195761
(Compound 1)
Figure 2008195761

(化合2)

Figure 2008195761
(Compound 2)
Figure 2008195761

〔各実施例の構成〕
以上説明した各項目をふまえ、以下に実施例1−6を説明する。
[Configuration of each embodiment]
Based on the above-described items, Example 1-6 will be described below.

実施例1〜6においては、飽和環状アミンを有するユニットとしてピペラジン、電荷輸送又は発光ユニットとしてフルオレンを使用したケースを説明するが、本発明はこれらのユニットを用いたポリマー化合物に限定されるものではない。また飽和環状アミンとしては、エチレンアミン,アゼチジン,ピペラジン,ピリダジン,ピペリジン,ピロリジン,ピラゾリジン,ホモピペラジン,ヘキサメチレンイミン、の分子のいずれかを含むユニットを用いてもよい。   In Examples 1 to 6, cases where piperazine is used as a unit having a saturated cyclic amine and fluorene is used as a charge transport or light emitting unit will be described, but the present invention is not limited to polymer compounds using these units. Absent. As the saturated cyclic amine, a unit containing any one of ethyleneamine, azetidine, piperazine, pyridazine, piperidine, pyrrolidine, pyrazolidine, homopiperazine, and hexamethyleneimine may be used.

更に、電荷輸送又は発光ユニットとは公知の有機ELの電荷輸送層もしくは発光層で使用されてきたモノマーユニットに代表されるユニットでよく、例えば、トリフェニルアミン,アリールアミン誘導体,トリフェニルメタン誘導体,スチルベン系化合物,ヒドラゾン系化合物,カルバゾール系化合物,アリールアミン,アニリン,チオフェン,オキサジアゾール誘導体,ベンゾオキサゾール誘導体,ベンゾキノン誘導体,キノリン誘導体,キノキサリン誘導体,チアジアゾール誘導体,ベンゾジアゾール誘導体,トリアゾール誘導体,アリールアミン誘導体,オキサジアゾール誘導体,ペリレン誘導体,キナクリドン誘導体,ピラゾリン誘導体,アントラセン誘導体,ルブレン誘導体,スチルベン誘導体,クマリン誘導体,ナフタレン誘導体,ベンゼン,ビフェニル,ターフェニル,ナフタレン,アントラセン,テトラセン,フルオレン,フェナントレン,ピレン,クリセン,ピリジン,ピラジン,キノリン,イソキノリン,アクリジン,フェナントロリン,フラン,ピロール,チオフェン,オキサゾール,オキサジアゾール,チアジアゾール,トリアゾール,ベンゾオキサゾール,ベンゾオキサジアゾール,ベンゾチアジアゾール,ベンゾチオフェン,N−(4−ブチルフェニル)−N−ジフェニルアミン、N,N′−ジフェニル−N,
N′−ビス(3−メチルフェニル)−[1,1′−ビフェニル]−4,4′−ジアミン、N,N′−ビス(3−メチルフェニル)−N,N′−ビス(2−ナフチル)−[1,1′−ビフェニル]−4,4′−ジアミン、のいずれかのモノマーユニットであり、主鎖に複数成分含まれても良い。
Further, the charge transport or light emitting unit may be a unit represented by a monomer unit that has been used in a known organic EL charge transport layer or light emitting layer, such as triphenylamine, arylamine derivatives, triphenylmethane derivatives, Stilbene compounds, hydrazone compounds, carbazole compounds, arylamines, anilines, thiophenes, oxadiazole derivatives, benzoxazole derivatives, benzoquinone derivatives, quinoline derivatives, quinoxaline derivatives, thiadiazole derivatives, benzodiazole derivatives, triazole derivatives, arylamines Derivatives, oxadiazole derivatives, perylene derivatives, quinacridone derivatives, pyrazoline derivatives, anthracene derivatives, rubrene derivatives, stilbene derivatives, coumarin derivatives, naphthalene derivatives , Benzene, biphenyl, terphenyl, naphthalene, anthracene, tetracene, fluorene, phenanthrene, pyrene, chrysene, pyridine, pyrazine, quinoline, isoquinoline, acridine, phenanthroline, furan, pyrrole, thiophene, oxazole, oxadiazole, thiadiazole, triazole, Benzoxazole, benzooxadiazole, benzothiadiazole, benzothiophene, N- (4-butylphenyl) -N-diphenylamine, N, N′-diphenyl-N,
N'-bis (3-methylphenyl)-[1,1'-biphenyl] -4,4'-diamine, N, N'-bis (3-methylphenyl) -N, N'-bis (2-naphthyl) )-[1,1′-biphenyl] -4,4′-diamine, which may contain a plurality of components in the main chain.

飽和環状アミンのモノマーユニット
従来の有機ELポリマー化合物の正孔輸送性のモノマーユニットを飽和環状アミンのモノマーユニットに置換える。従来の有機ELポリマー化合物の正孔輸送性のモノマーユニットとして以下の化合物を検討した。
Saturated cyclic amine monomer unit The hole transporting monomer unit of the conventional organic EL polymer compound is replaced with a saturated cyclic amine monomer unit. The following compounds were examined as hole transporting monomer units of conventional organic EL polymer compounds.

(化実1−1)

Figure 2008195761
(Chemical 1-1)
Figure 2008195761

また、飽和環状アミンのモノマーユニットとしては、以下の化合物を検討した。   Moreover, the following compounds were examined as a monomer unit of a saturated cyclic amine.

(化実1−2)

Figure 2008195761
(Chemical 1-2)
Figure 2008195761

表3に検討結果を示す。   Table 3 shows the results of the study.

Figure 2008195761
Figure 2008195761

トリフェニルアミンTPAとフルオレンFO8は、良好な正孔輸送性能を示すことが知られている。これらは、負の電子親和力であり、電子も注入されにくいユニットではあるが、その絶対値が0.1eV以下でありブロッキング性能は低い。   Triphenylamine TPA and fluorene FO8 are known to exhibit good hole transport performance. These are units having negative electron affinity and are difficult to inject electrons, but their absolute value is 0.1 eV or less and the blocking performance is low.

シクロヘキサンの電子親和力は−1.8eV であり、TPA,FOよりも電子が注入されにくい。このため、高い電子ブロッキング性能が与えられる。しかし、イオン化エネルギーがTPA及びFOよりも1.0eV以上大きく、イオン化されにくい。このことは、特願2004−48590で示されるように、シクロヘキサンがポリマー中でバルキーもしくはスペーサユニットとして作用していることを表しているが、正孔輸送性能が劣る。   The electron affinity of cyclohexane is -1.8 eV, and electrons are less likely to be injected than TPA and FO. For this reason, high electron blocking performance is given. However, the ionization energy is 1.0 eV or more higher than that of TPA and FO, and is not easily ionized. This indicates that cyclohexane acts as a bulky or spacer unit in the polymer as shown in Japanese Patent Application No. 2004-48590, but the hole transport performance is inferior.

これに対して、飽和環状アミンを有するユニットのイオン化エネルギーはFO8と同等で、電子親和力はシクロヘキサンと同等である。このことから、飽和環状アミンで正孔輸送性能を確保して、電子ブロッキング性能が向上することが示された。   On the other hand, the ionization energy of the unit having a saturated cyclic amine is equivalent to FO8, and the electron affinity is equivalent to cyclohexane. From this, it was shown that the hole transport performance is secured with the saturated cyclic amine and the electron blocking performance is improved.

共役基が隣接した飽和環状アミンのモノマーユニット
正孔輸送性のモノマーユニットTPA,FO、実施例1のピペラジンを、以下の式で表されるピペラジンと共役分子フェニル又はフルオレンが隣接して結合したピペラジン化合物ユニットに置換える。
Monomer unit of saturated cyclic amine with adjacent conjugated group Hole transportable monomer units TPA, FO, piperazine of Example 1 piperazine in which piperazine represented by the following formula and conjugated molecule phenyl or fluorene are adjacently bonded Replace with compound unit.

(化実2)

Figure 2008195761
(Chemical fruit 2)
Figure 2008195761

その結果を表4に示す。   The results are shown in Table 4.

Figure 2008195761
Figure 2008195761

PPZa〜PPZdはいずれも負の電子親和力であり、絶対値も0.4eV 以上と大きい。ピペラジンと比較すると、やや劣るが、TPA及びFOよりも電子ブロッキング性能が向上した。また、正孔輸送性能もTPAと同等である。以上から、ピペラジンにフェニル基を隣接した化合物ユニットにおいても、フェニル基の結合位に依らず、従来の材料よりも電子ブロッキング性能が高い正孔輸送材料が提供されることが判った。また、フルオレンと隣接したユニットにおいてもフェニル基と同様の効果が得られることが判った。   PPZa to PPZd all have negative electron affinity, and their absolute values are as large as 0.4 eV or more. Compared to piperazine, the electron blocking performance was improved compared to TPA and FO, although it was slightly inferior. Moreover, the hole transport performance is equivalent to that of TPA. From the above, it was found that a hole transport material having electron blocking performance higher than that of a conventional material can be provided even in a compound unit in which a phenyl group is adjacent to piperazine, regardless of the bonding position of the phenyl group. It was also found that the same effect as the phenyl group can be obtained in the unit adjacent to fluorene.

スズキカップリング合成法向け飽和環状アミンモノマーユニット
前記PPZa〜PPZdにおいて、以下の式に示すようなフェニル基に−Br及びボロン酸を重合した化合物を合成できる。
Saturated cyclic amine monomer unit for Suzuki coupling synthesis method In the PPZa to PPZd, a compound in which -Br and boronic acid are polymerized on a phenyl group as shown in the following formula can be synthesized.

(化実3)

Figure 2008195761
(Chemical fruit 3)
Figure 2008195761

これらの化合物を用いることによって、スズキカップリング合成法が適用可能となり、飽和環状アミンを含むポリマーを高い収率で作成できる。   By using these compounds, the Suzuki coupling synthesis method can be applied, and a polymer containing a saturated cyclic amine can be produced in a high yield.

飽和環状アミンを含むポリマー化合物
飽和環状アミンであるピペラジンユニットと発光性及び正孔輸送性フルオレンユニットからなる以下のポリマーPPZ−FOと従来の正孔輸送性ポリマーであるTPA−FO,TPAMe−FOを比較した。
Polymer compounds containing saturated cyclic amines The following polymer PPZ-FO consisting of piperazine units which are saturated cyclic amines and luminescent and hole transporting fluorene units, and conventional hole transporting polymers TPA-FO and TPAMe-FO Compared.

(化実4−1)

Figure 2008195761
(Chemical 4-1)
Figure 2008195761

(化実4−2)

Figure 2008195761
(Chemical 4-2)
Figure 2008195761

表5に結果を示す。   Table 5 shows the results.

Figure 2008195761
Figure 2008195761

TPA−FO8,TPAMe−FO8と比較して、PPZ−FO8のイオン化エネルギーは、0.15 の違いしかなく、PPZ−FO8はTPA−FO8,TPAMe−FO8と同等の正孔輸送性能を有することが示された。これに対して、PPZ−FO8はTPA−FO8,TPAMe−FO8よりも電子親和力が0.7eV 以上小さく、電子ブロッキング性能が飛躍的に向上することが示された。以上から、飽和環状アミンを有するポリマー化合物を用いることで、正孔輸送性能を確保して、電子ブロッキング性能が向上した。   Compared to TPA-FO8 and TPAMe-FO8, the ionization energy of PPZ-FO8 is only 0.15, and PPZ-FO8 has the same hole transport performance as TPA-FO8 and TPAMe-FO8. Indicated. On the other hand, PPZ-FO8 has an electron affinity of 0.7 eV or more smaller than TPA-FO8 and TPAMe-FO8, indicating that the electron blocking performance is dramatically improved. From the above, by using a polymer compound having a saturated cyclic amine, hole transport performance was secured and electron blocking performance was improved.

飽和環状アミンを含むポリマー化合物を用いた有機EL素子
飽和環状アミンを含むポリマー化合物を正孔輸送層として使用した場合の有機ELデバイス構造の例を以下に示す。ITO(酸化インジウム錫)をパターンニングしたガラス基板上に、PSS(ポリスチレンスルホン酸)とPEDOT(ポリ(3,4−エチレンジオキシチオフェン))とを重量比20:1でコロイド状に分散した水溶液をスピン塗布した膜を陽極とする。
Organic EL Device Using Polymer Compound Containing Saturated Cyclic Amine An example of an organic EL device structure when a polymer compound containing a saturated cyclic amine is used as the hole transport layer is shown below. An aqueous solution in which PSS (polystyrene sulfonic acid) and PEDOT (poly (3,4-ethylenedioxythiophene)) are colloidally dispersed at a weight ratio of 20: 1 on a glass substrate patterned with ITO (indium tin oxide). The film coated with spin is used as the anode.

その後、前述のポリマー化合物の合成方法の説明のいずれかの方法で飽和環状アミン
PPZ−FOを正孔輸送層として30nm積層する。発光層として、例えば、ポリマー化合物PFO8/2TPA−FO8を塗布プロセスにより50nm積層する。この上に、陰極電極層としてBaを2nm、金属Alを100nm蒸着する。また、TPAMe−FO8を正孔輸送層としてスピン塗布により30nm積層させた素子を比較例とする。
Thereafter, a saturated cyclic amine PPZ-FO is laminated as a hole transporting layer with a thickness of 30 nm by any one of the above-described methods for synthesizing the polymer compound. As the light emitting layer, for example, a polymer compound PFO8 / 2TPA-FO8 is laminated by 50 nm by a coating process. On top of this, 2 nm of Ba and 100 nm of metal Al are deposited as a cathode electrode layer. Further, a device in which TPAMe-FO8 is stacked as a hole transport layer by spin coating with a thickness of 30 nm is used as a comparative example.

図2に、正孔輸送層として、(a)TPAMe−FOを用いた場合、(b)PPZ−FOを用いた場合の正孔輸送層と発光層間のエネルギーダイアグラムを示す。図中のHOMO及びLUMOエネルギーレベルは各ポリマーのイオン化エネルギー及び電子親和力の符号を反転した値である。(a)と(b)を比較すると、HOMOエネルギーレベルの正孔輸送層と発光層の差(障壁)はどちらの場合も0.4〜0.5eV程度であり、PPZ−FOはTPAMe−FOと同等の正孔輸送能力を有する。TPAMe−FOが良好な正孔輸送ポリマーであることから、PPZ−FOも同等の正孔輸送性能を有する正孔輸送ポリマーであることが判る。これに対して、LUMOエネルギーレベルは、TPA−Meでは0.42eVの障壁しかないのに対して、PPZ−FOでは1.15eV の障壁が確認され、PPZ−FOの電子ブロッキング性能が高いことが判る。従って、PPZ−FOは有機EL素子の中で、電子ブロッキング性能の高い良好な正孔輸送材料として機能する。   FIG. 2 shows an energy diagram between the hole transport layer and the light emitting layer when (a) TPAMe-FO is used as the hole transport layer and (b) PPZ-FO is used. The HOMO and LUMO energy levels in the figure are values obtained by inverting the sign of ionization energy and electron affinity of each polymer. Comparing (a) and (b), the difference (barrier) between the hole transport layer and the light emitting layer at the HOMO energy level is about 0.4 to 0.5 eV in both cases, and PPZ-FO is TPAMe-FO. Has the same hole transport capability. Since TPAMe-FO is a good hole transport polymer, it can be seen that PPZ-FO is also a hole transport polymer having equivalent hole transport performance. In contrast, the LUMO energy level of TPA-Me has only a 0.42 eV barrier, whereas PPZ-FO has a 1.15 eV barrier, which indicates that PPZ-FO has a high electron blocking performance. . Therefore, PPZ-FO functions as a good hole transport material having high electron blocking performance in the organic EL element.

飽和環状アミンポリマー化合物を発光層母体に用いた有機EL素子   Organic EL device using saturated cyclic amine polymer compound as light-emitting layer matrix

図3は、ピペラジンに代表される飽和環状アミンを含むポリマー化合物を発光層の発光母材に使用した場合のデバイス構造である。発光層は層を形成する主要物質である発光母材と発光を担う発光体材料から形成される。図3の発光層全体に渡った線で表されるエネルギーレベルが発光母材のエネルギーレベルであり、発光層内の短い線で表されるエネルギーレベルが発光体のエネルギーレベルである。電子及び正孔はそれぞれ陰極及び陽極から発光母材に注入され、発光母体から発光体へ電子と正孔が移動してから、再結合して発光する。   FIG. 3 shows a device structure in the case where a polymer compound containing a saturated cyclic amine typified by piperazine is used for the light emitting base material of the light emitting layer. The light emitting layer is formed of a light emitting base material that is a main substance forming the layer and a light emitting material that is responsible for light emission. The energy level represented by the line over the entire light emitting layer in FIG. 3 is the energy level of the light emitting base material, and the energy level represented by the short line in the light emitting layer is the energy level of the light emitter. Electrons and holes are respectively injected from the cathode and the anode into the light-emitting base material, and after electrons and holes move from the light-emitting base material to the light-emitting body, they recombine and emit light.

ピペラジンに代表される飽和環状アミンを含むポリマー化合物は、電子をブロッキングして正孔を輸送する性質を有するため、より優先的に正孔を発光体に輸送するのに適している。上記性質は、ポリマー化合物中に飽和環状アミンの含有量が大きいほど顕著であるため、含有量を調節することで、発光層中の電子と正孔のバランスを調節することができる。例えば、電子が発光層内に過剰に注入される素子条件下では、飽和環状アミンの含有量を増やすことで、注入される電子が少なくなる。   A polymer compound containing a saturated cyclic amine typified by piperazine has a property of blocking holes and transporting holes, and is therefore more suitable for transporting holes to a light emitter more preferentially. The above properties are more conspicuous as the content of the saturated cyclic amine in the polymer compound is larger. Therefore, by adjusting the content, the balance between electrons and holes in the light emitting layer can be adjusted. For example, under device conditions in which electrons are excessively injected into the light emitting layer, the amount of injected electrons is reduced by increasing the content of the saturated cyclic amine.

有機EL素子のエネルギーダイアグラム。Energy diagram of organic EL device. 正孔輸送層と発光層間のエネルギーダイアグラム。Energy diagram between the hole transport layer and the light emitting layer. 有機EL素子のエネルギーダイアグラム。Energy diagram of organic EL device.

Claims (18)

式(1)で表されるユニットXと、
電荷輸送性分子又は発光性分子を有するユニットAとを主鎖に含む
ポリマー化合物。
Figure 2008195761
(式中でnは3以上7以下の整数であり、Xi (iは1以上n以下の整数)は炭素又は窒素原子を表し、X1〜Xnのなかに炭素及び窒素が少なくとも一つ以上含まれ、隣接する
i は一重結合で結ばれる。ポリマー化合物の主鎖として、X1 位及びXk 位(kは2以上n以下の整数)で重合する。式中の置換基Rは複数有していてもよく、複数の置換基を有する場合はそれぞれ異なっていてもよい。置換基Rは、水素原子,ハロゲン原子,シアノ基,ニトロ基、炭素数1以上22以下の直鎖,環状もしくは分岐アルキル基又はそれらの水素原子の一部もしくは全部置換されたハロゲン置換アルキル基、炭素数6以上21以下のアリール基、炭素数12以上20以下のヘテロアリール基もしくは炭素数7以上21以下のアラルキル基又はそれらの水素原子の一部もしくは全部がハロゲン原子で置換されたハロゲン置換アリール基,ハロゲン置換へテロアリール基,ハロゲン置換アラルキル基を表す。また、直接結合していないXi は置換基Rを介して化学的に結合していてもよい。)
A unit X represented by the formula (1);
A polymer compound comprising a unit A having a charge transporting molecule or a light emitting molecule in the main chain.
Figure 2008195761
(Wherein n is an integer of 3 or more and 7 or less, X i (i is an integer of 1 or more and n or less) represents a carbon or nitrogen atom, and X 1 to X n are at least one of carbon and nitrogen. In the above, adjacent X i are linked by a single bond, and polymerize at the X 1 position and X k position (k is an integer of 2 or more and n or less) as the main chain of the polymer compound. The substituent R may be a hydrogen atom, a halogen atom, a cyano group, a nitro group, a straight chain having 1 to 22 carbon atoms, A cyclic or branched alkyl group or a halogen-substituted alkyl group in which a part or all of hydrogen atoms thereof are substituted, an aryl group having 6 to 21 carbon atoms, a heteroaryl group having 12 to 20 carbon atoms, or 7 to 21 carbon atoms Aralkyl groups of them Halogen-substituted aryl group partially or fully substituted with halogen atoms of the hydrogen atom, heteroaryl group halogen substituted, a halogen-substituted aralkyl group. In addition, the X i which is not directly attached chemical through a substituent R It may be bound to
前記ユニットXが式(2)〜(7)の何れかである
請求項1に記載のポリマー化合物。
Figure 2008195761
(式中のRa,Rbは、請求項1記載の置換基Rと同一であり、Raは複数有していてもよく、Raを複数有する場合はそれぞれ異なっていてもよい。)
The polymer compound according to claim 1, wherein the unit X is any one of formulas (2) to (7).
Figure 2008195761
(In the formula, Ra and Rb are the same as the substituent R described in claim 1, and a plurality of Ras may be present, and when a plurality of Ras are present, they may be different from each other.)
前記ユニットXが式(8)又は式(9)のいずれかである
請求項1に記載の有機ポリマー化合物。
Figure 2008195761
(式中のX′は請求項1記載の式(1)、又は請求項2記載の式(2)〜(7)のいずれかを表す。Rc,Rd,Reは、請求項1記載の置換基Rと同様であり、複数有していてもよく、複数有する場合はそれぞれ異なっていてもよい。ポリマー化合物は、請求項1の飽和環状アミンを有するユニットXと別途定義した電荷輸送性もしくは発光性分子を有するユニットAは有さなくてもよく、式(8)もしくは(9)からなるホモポリマーもしくはコポリマーであってもよい。)
The organic polymer compound according to claim 1, wherein the unit X is represented by either formula (8) or formula (9).
Figure 2008195761
(X ′ in the formula represents any one of the formula (1) described in claim 1 or formulas (2) to (7) described in claim 2. Rc, Rd, and Re represent the substitution described in claim 1. It is the same as the group R, and it may have a plurality, and if it has a plurality, it may be different from each other.The polymer compound is a charge transport property or light emission separately defined from the unit X having a saturated cyclic amine of claim 1. (The unit A having a sex molecule may not be present, and may be a homopolymer or a copolymer comprising the formula (8) or (9).)
前記ユニットAが共役構造を有する
請求項1に記載のポリマー化合物。
(ただし、前記ユニットA及び前記ユニットXはそれぞれ複数成分有してもよい。)
The polymer compound according to claim 1, wherein the unit A has a conjugated structure.
(However, each of the unit A and the unit X may have a plurality of components.)
前記ユニットAが式(10)である
請求項1に記載のポリマー化合物。
Figure 2008195761
(式中のRは請求項1に記載の置換基Rと同一とする。)
The polymer compound according to claim 1, wherein the unit A is the formula (10).
Figure 2008195761
(In the formula, R is the same as the substituent R described in claim 1.)
前記ユニットAが式(10)である
請求項2に記載のポリマー化合物。
Figure 2008195761
(式中のRは請求項1に記載の置換基Rと同一とする。)
The polymer compound according to claim 2, wherein the unit A is the formula (10).
Figure 2008195761
(In the formula, R is the same as the substituent R described in claim 1.)
前記ユニットAが式(10)である
請求項3に記載のポリマー化合物。
Figure 2008195761
(式中のRは請求項1に記載の置換基Rと同一とする。)
The polymer compound according to claim 3, wherein the unit A is the formula (10).
Figure 2008195761
(In the formula, R is the same as the substituent R described in claim 1.)
前記ユニットAが式(10)である
請求項4に記載のポリマー化合物。
Figure 2008195761
(式中のRは請求項1に記載の置換基Rと同一とする。)
The polymer compound according to claim 4, wherein the unit A is the formula (10).
Figure 2008195761
(In the formula, R is the same as the substituent R described in claim 1.)
陽極と、陰極と、前記陽極と前記陰極との間に配置する発光層と、前記陽極と前記発光層との間に配置する正孔輸送層と、を有し、
前記正孔輸送層は、
式(1)で表されるユニットXと電荷輸送性分子を有するユニットAとを主鎖に含むポリマー化合物を有する
有機エレクトロルミネッセンス素子。
Figure 2008195761
(式中でnは3以上7以下の整数であり、Xi (iは1以上n以下の整数)は炭素又は窒素原子を表し、X1〜Xnのなかに炭素及び窒素が少なくとも一つ以上含まれ、隣接するXi は一重結合で結ばれる。ポリマー化合物の主鎖として、X1 位及びXk 位(kは2以上n以下の整数)で重合する。式中の置換基Rは複数有していてもよく、複数の置換基を有する場合はそれぞれ異なっていてもよい。置換基Rは、水素原子,ハロゲン原子,シアノ基,ニトロ基、炭素数1以上22以下の直鎖、環状もしくは分岐アルキル基又はそれらの水素原子の一部もしくは全部置換されたハロゲン置換アルキル基、炭素数6以上21以下のアリール基、炭素数12以上20以下のヘテロアリール基もしくは炭素数7以上21以下のアラルキル基又はそれらの水素原子の一部もしくは全部がハロゲン原子で置換されたハロゲン置換アリール基,ハロゲン置換へテロアリール基,ハロゲン置換アラルキル基を表す。また、直接結合していないXi は置換基Rを介して化学的に結合していてもよい。)
An anode, a cathode, a light-emitting layer disposed between the anode and the cathode, and a hole transport layer disposed between the anode and the light-emitting layer,
The hole transport layer is
An organic electroluminescence device having a polymer compound containing a unit X represented by the formula (1) and a unit A having a charge transport molecule in a main chain.
Figure 2008195761
(Wherein n is an integer of 3 or more and 7 or less, X i (i is an integer of 1 or more and n or less) represents a carbon or nitrogen atom, and X 1 to X n are at least one of carbon and nitrogen. In the above, adjacent X i are linked by a single bond, and polymerize at the X 1 position and X k position (k is an integer of 2 or more and n or less) as the main chain of the polymer compound. The substituent R may be a hydrogen atom, a halogen atom, a cyano group, a nitro group, a straight chain having 1 to 22 carbon atoms, A cyclic or branched alkyl group or a halogen-substituted alkyl group in which a part or all of hydrogen atoms thereof are substituted, an aryl group having 6 to 21 carbon atoms, a heteroaryl group having 12 to 20 carbon atoms, or 7 to 21 carbon atoms Aralkyl groups of them Halogen-substituted aryl group partially or fully substituted with halogen atoms of the hydrogen atom, heteroaryl group halogen substituted, a halogen-substituted aralkyl group. In addition, the X i which is not directly attached chemical through a substituent R It may be bound to
前記ユニットXが式(2)〜(7)の何れかである
請求項9に記載の有機エレクトロルミネッセンス素子。
Figure 2008195761
(式中のRa,Rbは、請求項1記載の置換基Rと同一であり、Raは複数有していてもよく、Raを複数有する場合はそれぞれ異なっていてもよい。)
The organic electroluminescence element according to claim 9, wherein the unit X is any one of formulas (2) to (7).
Figure 2008195761
(In the formula, Ra and Rb are the same as the substituent R described in claim 1, and a plurality of Ras may be present, and when a plurality of Ras are present, they may be different from each other.)
前記ユニットXが式(8)又は式(9)のいずれかである
請求項9に記載の有機エレクトロルミネッセンス素子。
Figure 2008195761
(式中のX′は請求項1記載の式(1)、又は請求項2記載の式(2)〜(7)のいずれかを表す。Rc,Rd,Reは、請求項1記載の置換基Rと同様であり、複数有していてもよく、複数有する場合はそれぞれ異なっていてもよい。ポリマー化合物は、請求項1の飽和環状アミンを有するユニットXと別途定義した電荷輸送性もしくは発光性分子を有するユニットAは有さなくてもよく、式(8)もしくは(9)からなるホモポリマーもしくはコポリマーであってもよい。)
The organic electroluminescent element according to claim 9, wherein the unit X is either formula (8) or formula (9).
Figure 2008195761
(X ′ in the formula represents any one of the formula (1) described in claim 1 or formulas (2) to (7) described in claim 2. Rc, Rd, and Re represent the substitution described in claim 1. It is the same as the group R, and it may have a plurality, and if it has a plurality, it may be different from each other.The polymer compound is a charge transport property or light emission separately defined from the unit X having a saturated cyclic amine of claim 1. (The unit A having a sex molecule may not be present, and may be a homopolymer or a copolymer comprising the formula (8) or (9).)
前記ユニットAが共役構造を有する
請求項9に記載の有機エレクトロルミネッセンス素子。
(ただし、前記ユニットA及び前記ユニットXはそれぞれ複数成分有してもよい。)
The organic electroluminescence device according to claim 9, wherein the unit A has a conjugated structure.
(However, each of the unit A and the unit X may have a plurality of components.)
前記ユニットAが式(10)である
請求項9に記載の有機エレクトロルミネッセンス素子。
Figure 2008195761
(式中のRは請求項1に記載の置換基Rと同一とする。)
The organic electroluminescence element according to claim 9, wherein the unit A is Formula (10).
Figure 2008195761
(In the formula, R is the same as the substituent R described in claim 1.)
陽極と、陰極と、前記陽極と前記陰極との間に配置する発光層と、を有し、
前記発光層は、
式(1)で表されるユニットXと発光性分子を有するユニットAとを主鎖に含むポリマー化合物を有する
有機エレクトロルミネッセンス素子。
Figure 2008195761
(式中でnは3以上7以下の整数であり、Xi (iは1以上n以下の整数)は炭素又は窒素原子を表し、X1〜Xnのなかに炭素及び窒素が少なくとも一つ以上含まれ、隣接するXi は一重結合で結ばれる。ポリマー化合物の主鎖として、X1 位及びXk 位(kは2以上n以下の整数)で重合する。式中の置換基Rは複数有していてもよく、複数の置換基を有する場合はそれぞれ異なっていてもよい。置換基Rは、水素原子,ハロゲン原子,シアノ基,ニトロ基、炭素数1以上22以下の直鎖,環状もしくは分岐アルキル基又はそれらの水素原子の一部もしくは全部置換されたハロゲン置換アルキル基、炭素数6以上21以下のアリール基、炭素数12以上20以下のヘテロアリール基もしくは炭素数7以上21以下のアラルキル基又はそれらの水素原子の一部もしくは全部がハロゲン原子で置換されたハロゲン置換アリール基,ハロゲン置換へテロアリール基,ハロゲン置換アラルキル基を表す。また、直接結合していないXi は置換基Rを介して化学的に結合していてもよい。)
An anode, a cathode, and a light-emitting layer disposed between the anode and the cathode,
The light emitting layer is
An organic electroluminescence device having a polymer compound containing a unit X represented by formula (1) and a unit A having a luminescent molecule in the main chain.
Figure 2008195761
(Wherein n is an integer of 3 or more and 7 or less, X i (i is an integer of 1 or more and n or less) represents a carbon or nitrogen atom, and X 1 to X n are at least one of carbon and nitrogen. In the above, adjacent X i are linked by a single bond, and polymerize at the X 1 position and X k position (k is an integer of 2 or more and n or less) as the main chain of the polymer compound. The substituent R may be a hydrogen atom, a halogen atom, a cyano group, a nitro group, a straight chain having 1 to 22 carbon atoms, A cyclic or branched alkyl group or a halogen-substituted alkyl group in which a part or all of hydrogen atoms thereof are substituted, an aryl group having 6 to 21 carbon atoms, a heteroaryl group having 12 to 20 carbon atoms, or 7 to 21 carbon atoms Aralkyl groups of them Halogen-substituted aryl group partially or fully substituted with halogen atoms of the hydrogen atom, heteroaryl group halogen substituted, a halogen-substituted aralkyl group. In addition, the X i which is not directly attached chemical through a substituent R It may be bound to
前記ユニットXが式(2)〜(7)の何れかである
請求項14に記載の有機エレクトロルミネッセンス素子。
Figure 2008195761
(式中のRa,Rbは、請求項1記載の置換基Rと同一であり、Raは複数有していてもよく、Raを複数有する場合はそれぞれ異なっていてもよい。)
The organic electroluminescent element according to claim 14, wherein the unit X is any one of formulas (2) to (7).
Figure 2008195761
(In the formula, Ra and Rb are the same as the substituent R described in claim 1, and a plurality of Ras may be present, and when a plurality of Ras are present, they may be different from each other.)
前記ユニットXが式(8)又は式(9)である
請求項14に記載の有機エレクトロルミネッセンス素子。
Figure 2008195761
(式中のX′は請求項1記載の式(1)、又は請求項2記載の式(2)〜(7)のいずれかを表す。Rc,Rd,Reは、請求項1記載の置換基Rと同様であり、複数有していてもよく、複数有する場合はそれぞれ異なっていてもよい。ポリマー化合物は、請求項1の飽和環状アミンを有するユニットXと別途定義した電荷輸送性もしくは発光性分子を有するユニットAは有さなくてもよく、式(8)もしくは(9)からなるホモポリマーもしくはコポリマーであってもよい。)
The organic electroluminescent element according to claim 14, wherein the unit X is represented by formula (8) or formula (9).
Figure 2008195761
(X ′ in the formula represents any one of the formula (1) described in claim 1 or formulas (2) to (7) described in claim 2. Rc, Rd, and Re represent the substitution described in claim 1. It is the same as the group R, and it may have a plurality, and if it has a plurality, it may be different from each other.The polymer compound is a charge transport property or light emission separately defined from the unit X having a saturated cyclic amine of claim 1. (The unit A having a sex molecule may not be present, and may be a homopolymer or a copolymer comprising the formula (8) or (9).)
前記ユニットAが共役構造を有する
請求項14に記載の有機エレクトロルミネッセンス素子。
(ただし、前記ユニットA及び前記ユニットXはそれぞれ複数成分有してもよい。)
The organic electroluminescence device according to claim 14, wherein the unit A has a conjugated structure.
(However, each of the unit A and the unit X may have a plurality of components.)
前記ユニットAが式(10)である
請求項14に記載の有機エレクトロルミネッセンス素子。
Figure 2008195761
(式中のRは請求項1に記載の置換基Rと同一とする。)
The organic electroluminescent element according to claim 14, wherein the unit A is formula (10).
Figure 2008195761
(In the formula, R is the same as the substituent R described in claim 1.)
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