JP2020109149A - Arylamine polymer including silicone, and electroluminescence device material and electroluminescence device using polymer - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、ケイ素含有アリールアミンポリマー、ならびに当該ポリマーを用いるエレクトロルミネッセンス素子材料およびエレクトロルミネッセンス素子に関する。 TECHNICAL FIELD The present invention relates to a silicon-containing arylamine polymer, and an electroluminescent device material and an electroluminescent device using the polymer.
エレクトロルミネッセンス素子(EL素子)は、研究開発が活発に進められている。特に、EL素子は、固体発光型の安価な大面積フルカラー表示素子や書き込み光源アレイとしての用途が有望視されている。EL素子は、陽極と陰極との間に有機材料を数ナノメートルから数百ナノメートルの薄膜を有する発光素子である。また、EL素子は、通常、正孔輸送層、発光層、電子輸送層などをさらに有する。 Research and development of electroluminescent elements (EL elements) are being actively pursued. In particular, EL devices are considered to be promising for use as solid-state light emitting inexpensive large area full-color display devices and writing light source arrays. An EL device is a light emitting device having a thin film of an organic material of several nanometers to several hundred nanometers between an anode and a cathode. In addition, the EL device usually further includes a hole transport layer, a light emitting layer, an electron transport layer, and the like.
このうち、発光層としては、蛍光発光材料、りん光発光材料がある。りん光発光材料は、蛍光発光材料と比較し、約4倍の発光効率が見込まれる材料である。また、広い色域を網羅するために、RGB光源は半値幅の狭い発光スペクトルが要求される。特に青色は深い青が要求されるが、長寿命かつ色純度の観点を満足できる素子は見出されていないのが現状である。 Among them, the light emitting layer includes a fluorescent light emitting material and a phosphorescent light emitting material. The phosphorescent material is a material expected to have a luminous efficiency about four times as high as that of the fluorescent material. Further, in order to cover a wide color gamut, the RGB light source is required to have an emission spectrum with a narrow half width. In particular, deep blue is required for blue, but at present, no element has been found that can satisfy the viewpoints of long life and color purity.
これらの問題を解決する方法として、発光材料に無機発光物質である「量子ドット」を用いる発光デバイスがある(特許文献1)。量子ドット(quantum dot)は、数ナノメートルの大きさの結晶構造を有する半導体物質であって、数百から数千個程度の原子で構成されている。量子ドットは、大きさが非常に小さいため、単位体積当たりの表面積が広い。このため、大部分の原子がナノ結晶の表面に存在し、量子閉じ込め(quantum confinement)効果などを示す。このような量子閉じ込め効果により、量子ドットは、その大きさを調節することだけで発光波長を調節することができ、優れた色純度および高いPL(photoluminescence)発光効率などの特性を有するため、多くの関心を集めている。量子ドット発光素子(quantum dot electroluminescence device;QLED)は、量子ドット発光層を間において両端に正孔輸送層(hole transport layer;HTL)および電子輸送層(electron transport layer;ETL)を含む3層構造の素子が基本素子として知られている。 As a method for solving these problems, there is a light emitting device using "quantum dots" which are inorganic light emitting substances as a light emitting material (Patent Document 1). Quantum dots are semiconductor materials having a crystal structure with a size of several nanometers, and are composed of hundreds to thousands of atoms. Since the quantum dots are very small in size, they have a large surface area per unit volume. For this reason, most of the atoms are present on the surface of the nanocrystal, and exhibit a quantum confinement effect and the like. Due to such a quantum confinement effect, the quantum dot can adjust the emission wavelength only by adjusting its size, and has characteristics such as excellent color purity and high PL (photoluminescence) emission efficiency. Is attracting interest. A quantum dot light emitting device (QLED) includes a quantum transport layer (hole transport layer; HTL) and an electron transport layer (electron transport layer; three layers) at both ends of the quantum dot light emitting layer. Element is known as a basic element.
従来の有機電界発光素子(Organic Light Emitting Diodes;OLED)は正孔輸送層(HTL)および発光層を含む。前記正孔輸送層(HTL)に使用される物質のHOMO(Highest Occupied Molecular Orbital)レベルは5.0〜5.3eVに存在する。また、前記発光層に使用される物質のHOMOレベルは5.0ないし5.5eVの間に存在するため、正孔輸送層(HTL)に使用される物質のHOMOレベルとの差が小さくて効率的な正孔輸送が可能になり、高効率の素子を提供することができる。 A conventional organic light emitting diode (OLED) includes a hole transport layer (HTL) and a light emitting layer. The HOMO (Highest Occupied Molecular Orbital) level of the material used for the hole transport layer (HTL) is 5.0 to 5.3 eV. In addition, since the HOMO level of the material used for the light emitting layer exists between 5.0 and 5.5 eV, the difference from the HOMO level of the material used for the hole transport layer (HTL) is small and the efficiency is high. It becomes possible to provide positive hole transport, and a highly efficient device can be provided.
一方、QLEDに使用される量子ドットの価電子帯(valance band)レベルは約6.8eVである。このため、既存の有機電界発光素子(OLED)に使用される正孔輸送層物質のHOMOレベルとのバンドオフセット(band offset)の差が大きく、QLEDのターンオン電圧、駆動電圧、効率、キャリア注入効率の低下などの問題をもたらす。このような問題点を解決するために、正孔輸送層(HTL)のHOMOレベルを調節したり適切な正孔輸送層物質を使用してQD(Quantum Dot)層とのバンドオフセットを下げる方法が考慮されている。しかし、HOMOレベルが5.4eV以上(特に5.55eVを超える)である正孔輸送材料がほとんど知られていない。 On the other hand, the quantum band used in the QLED has a valence band level of about 6.8 eV. Therefore, the difference in band offset from the HOMO level of the hole transport layer material used in the existing organic electroluminescent device (OLED) is large, and the turn-on voltage, driving voltage, efficiency and carrier injection efficiency of the QLED are large. Cause problems such as a decrease in In order to solve these problems, a method of adjusting the HOMO level of the hole transport layer (HTL) or using a proper hole transport layer material to reduce the band offset from the QD (Quantum Dot) layer is available. Is being considered. However, almost no hole transport material having a HOMO level of 5.4 eV or higher (particularly higher than 5.55 eV) is known.
本発明は、上記事情をかんがみてなされたものであり、量子ドットエレクトロルミネッセンス素子の正孔輸送層にも使用できる材料が求められている。また、近年の発光デバイスの開発競争をかんがみると、より発光効率の高い発光デバイスが求められる。 The present invention has been made in view of the above circumstances, and there is a need for a material that can be used for a hole transport layer of a quantum dot electroluminescent device. Considering the recent development competition of light emitting devices, light emitting devices having higher light emitting efficiency are required.
したがって、本発明は、上記事情を鑑みてなされたものであり、エレクトロルミネッセンス素子(特に量子ドットエレクトロルミネッセンス素子であっても)の発光効率を向上できる技術を提供することを目的とする。 Therefore, the present invention has been made in view of the above circumstances, and an object of the present invention is to provide a technique capable of improving the luminous efficiency of an electroluminescence element (especially even a quantum dot electroluminescence element).
本発明者らは、上記課題を解決すべく、鋭意研究を行った。その結果、特定の構造を有する高分子を用いることによって上記課題を解決できることを見出し、本発明を完成した。 The present inventors have conducted earnest research to solve the above problems. As a result, they have found that the above problems can be solved by using a polymer having a specific structure, and have completed the present invention.
すなわち、上記目的は、下記式(1)で示される構成単位(A)を有するケイ素含有アリールアミンポリマーによって達成できる。 That is, the above object can be achieved by a silicon-containing arylamine polymer having a structural unit (A) represented by the following formula (1).
ただし、Ar1は、それぞれ独立して、置換された若しくは非置換の炭素数6以上25以下の芳香族炭化水素基または置換された若しくは非置換の炭素数12以上25以下の複素環式芳香族基を表し;
Ar2は、置換された若しくは非置換の炭素数6以上25以下の2価の芳香族炭化水素基または置換された若しくは非置換の炭素数12以上25以下の2価の複素環式芳香族基を表し;
R1は、それぞれ独立して、水素原子、炭素数1以上12以下の直鎖、分岐もしくは環状の炭化水素基、または置換された若しくは非置換の炭素数6以上25以下の芳香族炭化水素基を表す。
However, Ar 1 is each independently a substituted or unsubstituted aromatic hydrocarbon group having 6 to 25 carbon atoms or a substituted or unsubstituted heterocyclic aromatic group having 12 to 25 carbon atoms. Represents a group;
Ar 2 is a substituted or unsubstituted divalent aromatic hydrocarbon group having 6 to 25 carbon atoms or a substituted or unsubstituted divalent heterocyclic aromatic group having 12 to 25 carbon atoms. Represents;
R 1 is each independently a hydrogen atom, a linear, branched or cyclic hydrocarbon group having 1 to 12 carbon atoms, or a substituted or unsubstituted aromatic hydrocarbon group having 6 to 25 carbon atoms. Represents.
第1の側面では、本発明は、下記式(1)で示される構成単位(A)を有するケイ素含有アリールアミンポリマーを提供する: In the first aspect, the present invention provides a silicon-containing arylamine polymer having a structural unit (A) represented by the following formula (1):
ただし、Ar1は、それぞれ独立して、置換された若しくは非置換の(置換されてもよい)炭素数6以上25以下の芳香族炭化水素基または置換された若しくは非置換の(置換されてもよい)炭素数12以上25以下の複素環式芳香族基を表し;
Ar2は、置換された若しくは非置換の(置換されてもよい)炭素数6以上25以下の2価の芳香族炭化水素基または置換された若しくは非置換の(置換されてもよい)炭素数12以上25以下の2価の複素環式芳香族基を表し;
R1は、それぞれ独立して、水素原子、炭素数1以上12以下の直鎖、分岐もしくは環状の炭化水素基、または置換された若しくは非置換の(置換されてもよい)炭素数6以上25以下の芳香族炭化水素基を表す。本明細書において、式(1)で示される構成単位(A)を単に「構成単位(A)」または「本発明に係る構成単位(A)」とも称する。また、式(1)で示される構成単位(A)を有するケイ素含有アリールアミンポリマーを、単に「ケイ素含有アリールアミンポリマー」または「本発明に係るケイ素含有アリールアミンポリマー」とも称する。
However, Ar 1 is each independently a substituted or unsubstituted (optionally substituted) aromatic hydrocarbon group having 6 to 25 carbon atoms or a substituted or unsubstituted (optionally substituted). Good) represents a heterocyclic aromatic group having 12 to 25 carbon atoms;
Ar 2 is a substituted or unsubstituted (optionally substituted) divalent aromatic hydrocarbon group having 6 to 25 carbon atoms, or a substituted or unsubstituted (optionally substituted) carbon number Represents a divalent heterocyclic aromatic group of 12 or more and 25 or less;
R 1's each independently represent a hydrogen atom, a linear, branched or cyclic hydrocarbon group having 1 to 12 carbon atoms, or a substituted or unsubstituted (optionally substituted) carbon atom having 6 to 25. The following aromatic hydrocarbon groups are represented. In the present specification, the structural unit (A) represented by the formula (1) is also simply referred to as “structural unit (A)” or “structural unit (A) according to the present invention”. The silicon-containing arylamine polymer having the structural unit (A) represented by the formula (1) is also simply referred to as "silicon-containing arylamine polymer" or "silicon-containing arylamine polymer according to the present invention".
第2の側面では、本発明は、本発明のケイ素含有アリールアミンポリマーを含むエレクトロルミネッセンス素子材料を提供する。 In a second aspect, the present invention provides an electroluminescent device material comprising the silicon-containing arylamine polymer of the present invention.
第3の側面では、本発明は、2以上のポリマーを含むエレクトロルミネッセンス素子製造用組成物であって、前記ポリマーのうちの少なくとも1つが本発明のケイ素含有アリールアミンポリマーである、エレクトロルミネッセンス素子製造用組成物を提供する。 In a third aspect, the present invention is a composition for producing an electroluminescent device, comprising at least two polymers, wherein at least one of the polymers is a silicon-containing arylamine polymer of the present invention. A composition for use is provided.
第4の側面では、本発明は、第1電極と、第2電極と、前記第1電極と前記第2電極との間に配置される1層以上の有機膜と、を備えるエレクトロルミネッセンス素子であって、前記有機膜の少なくとも1層が本発明のケイ素含有アリールアミンポリマーを含む、エレクトロルミネッセンス素子を提供する。本明細書において、エレクトロルミネッセンス素子を、単に「LED」とも称する。量子ドットエレクトロルミネッセンス素子を、単に「QLED」とも称する。有機エレクトロルミネッセンス素子を、単に「OLED」とも称する。 In a fourth aspect, the present invention is an electroluminescent device including a first electrode, a second electrode, and one or more organic films arranged between the first electrode and the second electrode. There is provided an electroluminescent device, wherein at least one layer of the organic film contains the silicon-containing arylamine polymer of the present invention. In the present specification, the electroluminescent element is also simply referred to as “LED”. The quantum dot electroluminescent device is also simply referred to as “QLED”. The organic electroluminescent element is also simply referred to as “OLED”.
エレクトロルミネッセンス素子の発光層やキャリア輸送層を構成する材料として、種々の低分子材料や高分子材料が使用されている。これらのうち、低分子材料は素子の効率・寿命の面で優れている。しかし、低分子材料を用いる場合には、製造コストが高いという課題がある。一方、高分子材料としては、TFB等が正孔輸送材料として知られている(例えば、特許文献1の段落「0037」)。しかしながら、このような高分子材料では発光効率が十分であるまたは駆動電圧が十分低いとはいえない(下記比較例1参照)。このため、発光効率を向上でき、駆動電圧を低減できる高分子材料の開発が求められた。本発明者らは、既存技術の課題である高分子材料の三重項エネルギー準位を高める(ゆえに電流効率、発光効率を向上する)手段について鋭意検討を行った。その結果、上記式(1)の構成単位(A)を有するポリマーをエレクトロルミネッセンス素子に適用することによって、公知の材料を使用した場合に比して発光効率を向上でき、低駆動電圧を達成できることを見出した。本発明の構成による上記作用効果の発揮のメカニズムは以下のように推測される。上記式(1)の構成単位(A)では、ケイ素原子が主鎖の共役を切断している。これにより、高分子化合物の三重項エネルギー準位を高め、高い電流効率を達成できる。ゆえに、構成単位(A)を有する高分子化合物を用いることで、高い発光効率を発揮するエレクトロルミネッセンス素子を作製することができる。 Various low molecular weight materials and high molecular weight materials are used as materials for forming a light emitting layer and a carrier transporting layer of an electroluminescence element. Of these, low molecular weight materials are excellent in terms of device efficiency and life. However, when a low molecular weight material is used, there is a problem that the manufacturing cost is high. On the other hand, as a polymer material, TFB or the like is known as a hole transport material (for example, paragraph “0037” of Patent Document 1). However, it cannot be said that such a polymer material has a sufficient luminous efficiency or a sufficiently low driving voltage (see Comparative Example 1 below). Therefore, there has been a demand for the development of a polymer material capable of improving the luminous efficiency and reducing the driving voltage. The inventors of the present invention have earnestly studied means for increasing the triplet energy level of polymer materials (and thus improving current efficiency and light emission efficiency), which is a problem of the existing technology. As a result, by applying the polymer having the structural unit (A) of the above formula (1) to the electroluminescent device, the luminous efficiency can be improved and a low driving voltage can be achieved as compared with the case of using a known material. Found. The mechanism of exerting the above-mentioned effects by the constitution of the present invention is presumed as follows. In the structural unit (A) of the above formula (1), the silicon atom cuts the conjugation of the main chain. Thereby, the triplet energy level of the polymer compound can be increased and high current efficiency can be achieved. Therefore, by using the polymer compound having the structural unit (A), it is possible to fabricate an electroluminescence device exhibiting high luminous efficiency.
また、上記式(1)の構成単位(A)では主鎖がケイ素原子で切断している。このため、本発明のケイ素含有アリールアミンポリマーは、高分子化しても量子ドットとエネルギー準位が近い低分子化合物様の性質を示す。このため、本発明のケイ素含有アリールアミンポリマーを用いることにより、低駆動電圧化が可能になる。 Further, in the structural unit (A) of the above formula (1), the main chain is cut by a silicon atom. Therefore, the silicon-containing arylamine polymer of the present invention exhibits a low molecular weight compound-like property having an energy level close to that of quantum dots even when polymerized. Therefore, by using the silicon-containing arylamine polymer of the present invention, it is possible to reduce the driving voltage.
したがって、本発明のケイ素含有アリールアミンポリマーは高い三重項エネルギー準位を有し、高電流効率を達成できる。ゆえに、本発明のケイ素含有アリールアミンポリマーを用いて作製されるエレクトロルミネッセンス素子は、高い発光効率を発揮できる。また、本発明のケイ素含有アリールアミンポリマーは、駆動電圧の上昇を抑制できる。ゆえに、本発明のケイ素含有アリールアミンポリマーを用いて作製されるエレクトロルミネッセンス素子は、低駆動電圧で高い発光効率を発揮できる。加えて、本発明のケイ素含有アリールアミンポリマーは、成膜性および溶媒溶解性に優れるため、湿式(塗布)法での成膜が可能である。ゆえに、本発明のケイ素含有アリールアミンポリマーを用いることによって、エレクトロルミネッセンス素子の大面積化、高生産性が可能となる。上記効果は、本発明のケイ素含有アリールアミンポリマーがEL素子、特にQLEDの正孔輸送層または正孔注入層に適用される場合に、効果的に発揮できる。 Therefore, the silicon-containing arylamine polymer of the present invention has a high triplet energy level and can achieve high current efficiency. Therefore, the electroluminescent device produced by using the silicon-containing arylamine polymer of the present invention can exhibit high luminous efficiency. Further, the silicon-containing arylamine polymer of the present invention can suppress an increase in driving voltage. Therefore, the electroluminescent device produced by using the silicon-containing arylamine polymer of the present invention can exhibit high luminous efficiency at a low driving voltage. In addition, since the silicon-containing arylamine polymer of the present invention is excellent in film forming property and solvent solubility, it is possible to form a film by a wet (coating) method. Therefore, by using the silicon-containing arylamine polymer of the present invention, it is possible to increase the area and productivity of the electroluminescence device. The above effects can be effectively exhibited when the silicon-containing arylamine polymer of the present invention is applied to an EL device, particularly a hole transport layer or a hole injection layer of a QLED.
なお、上記メカニズムは推測によるものであり、本発明は上記メカニズムに何ら拘泥されるものではない。 The above mechanism is speculative, and the present invention is not limited to the above mechanism.
以下、本発明の実施の形態を説明する。なお、本発明は、以下の実施の形態のみには限定されない。また、各図面は説明の便宜上誇張されて表現されており、各図面における各構成要素の寸法比率が実際とは異なる場合がある。また、本発明の実施の形態を図面を参照しながら説明した場合では、図面の説明において同一の要素には同一の符号を付し、重複する説明を省略する。 Embodiments of the present invention will be described below. The present invention is not limited to the following embodiments. Further, each drawing is exaggerated for convenience of description, and the dimensional ratio of each component in each drawing may be different from the actual one. Further, in the case where the embodiments of the present invention have been described with reference to the drawings, the same reference numerals are given to the same elements in the description of the drawings, and overlapping description will be omitted.
本明細書において、特記しない限り、操作および物性等の測定は室温(20℃以上25℃以下)/相対湿度40%RH以上50%RH以下の条件で測定する。 In the present specification, unless otherwise specified, operations and measurements of physical properties are carried out under conditions of room temperature (20° C. or higher and 25° C. or lower)/relative humidity 40% RH or higher and 50% RH or lower.
[ケイ素含有アリールアミンポリマー]
本発明のケイ素含有アリールアミンポリマーは、下記式(1)で示される構成単位(A)を有する。このような構成単位(A)を有するケイ素含有アリールアミンポリマーは、高い三重項エネルギー準位を有し、電流効率を向上できる。また、低駆動電圧化を達成できる。本発明のケイ素含有アリールアミンポリマーは、構成単位(A)1種を含むものであっても、または2種以上の構成単位(A)を含むものであってもよい。
[Silicon-containing arylamine polymer]
The silicon-containing arylamine polymer of the present invention has a structural unit (A) represented by the following formula (1). The silicon-containing arylamine polymer having such a structural unit (A) has a high triplet energy level and can improve current efficiency. In addition, lower drive voltage can be achieved. The silicon-containing arylamine polymer of the present invention may contain one type of structural unit (A) or may contain two or more types of structural unit (A).
上記式(1)において、Ar1は、それぞれ独立して、置換された若しくは非置換の炭素数6以上25以下の芳香族炭化水素基または置換された若しくは非置換の炭素数12以上25以下の複素環式芳香族基を表す。ここで、炭素数6以上25以下の芳香族炭化水素基としては、以下に制限されないが、例えば、ベンゼン(フェニル基)、ペンタレン、インデン、ナフタレン、アントラセン、アズレン、ヘプタレン、アセナフテン、フェナレン、フルオレン、フェナントリン、ビフェニル、テルフェニル、クアテルフェニル、キンキフェニル、セキシフェニル、ピレン、9,9−ジフェニルフルオレン、9,9’−スピロビ[フルオレン]、9,9−ジアルキルフルオレン等の芳香族炭化水素由来の1価の基が挙げられる。また、炭素数12以上25以下の複素環式芳香族基としては、以下に制限されないが、例えば、アクリジン、フェナジン、ベンゾキノリン、ベンゾイソキノリン、フェナンスリジン、フェナントロリン、アントラキノン、フルオレノン、ジベンゾフラン、ジベンゾチオフェン、カルバゾール、イミダゾフェナンスリジン、ベンズイミダゾフェナンスリジン、アザジベンゾフラン、9−フェニルカルバゾール、アザカルバゾール、アザジベンゾチオフェン、ジアザジベンゾフラン、ジアザカルバゾール、ジアザジベンゾチオフェン、キサントン、チオキサントン、ピリジン、キノリン、アントラキノリンなどの複素環式芳香族化合物由来の1価の基が挙げられる。これらのうち、少なくとも一方のAr1は、ベンゼン、フルオレン、ビフェニル、p−テルフェニル、9,9−ジフェニルフルオレン、9,9’−スピロビ[フルオレン]、ジベンゾフラン、ジベンゾチオフェンおよび9−フェニルカルバゾールから選択される化合物由来の1価の基であることが好ましい。より好ましくは、双方のAr1が、ベンゼン、フルオレン、ビフェニル、p−テルフェニル、9,9−ジフェニルフルオレン、9,9’−スピロビ[フルオレン]、ジベンゾフラン、ジベンゾチオフェンおよび9−フェニルカルバゾールから選択される化合物由来の1価の基であることが好ましい。特に好ましくは、双方のAr1がビフェニルである。このようなAr1であれば、より高い三重項エネルギー準位、より低駆動電圧化、高効率化を達成できる。なお、上記好ましい形態において、Ar1は無置換であってもまたはいずれかの水素原子が置換基で置換されてもよい。 In the above formula (1), Ar 1's each independently represent a substituted or unsubstituted aromatic hydrocarbon group having 6 to 25 carbon atoms or a substituted or unsubstituted 12 to 25 carbon atoms. Represents a heterocyclic aromatic group. Here, examples of the aromatic hydrocarbon group having 6 to 25 carbon atoms include, but are not limited to, benzene (phenyl group), pentalene, indene, naphthalene, anthracene, azulene, heptalene, acenaphthene, phenalene, fluorene, 1 derived from aromatic hydrocarbon such as phenanthrin, biphenyl, terphenyl, quaterphenyl, quinkiphenyl, sexiphenyl, pyrene, 9,9-diphenylfluorene, 9,9'-spirobi[fluorene], 9,9-dialkylfluorene Valuable groups can be mentioned. The heterocyclic aromatic group having 12 or more and 25 or less carbon atoms is not limited to the following, and examples thereof include acridine, phenazine, benzoquinoline, benzoisoquinoline, phenanthridine, phenanthroline, anthraquinone, fluorenone, dibenzofuran, dibenzothiophene. , Carbazole, imidazophenanthridine, benzimidazophenanthridine, azadibenzofuran, 9-phenylcarbazole, azacarbazole, azadibenzothiophene, diazadibenzofuran, diazacarbazole, diazadibenzothiophene, xanthone, thioxanthone, pyridine, quinoline, A monovalent group derived from a heterocyclic aromatic compound such as anthraquinoline may be mentioned. Of these, at least one Ar 1 is selected from benzene, fluorene, biphenyl, p-terphenyl, 9,9-diphenylfluorene, 9,9′-spirobi[fluorene], dibenzofuran, dibenzothiophene and 9-phenylcarbazole. It is preferably a monovalent group derived from the compound. More preferably, both Ar 1 are selected from benzene, fluorene, biphenyl, p-terphenyl, 9,9-diphenylfluorene, 9,9′-spirobi[fluorene], dibenzofuran, dibenzothiophene and 9-phenylcarbazole. It is preferably a monovalent group derived from the compound. Particularly preferably, both Ar 1 are biphenyl. With such Ar 1 , higher triplet energy level, lower driving voltage, and higher efficiency can be achieved. In the above preferred embodiment, Ar 1 may be unsubstituted or any hydrogen atom may be substituted with a substituent.
ここで、Ar1のいずれかの水素原子が置換される場合の置換基の導入数は、特に制限されないが、好ましくは1以上3以下であり、より好ましくは1以上2以下であり、特に好ましくは1である。Ar1が置換基を有する場合の置換基の結合位置は、特に制限されない。置換基は、好ましくはAr1が連結する主鎖の窒素原子に対してなるべく遠位に存在することが好ましい。このような位置に置換基が存在することにより、より高い三重項エネルギー準位、より低駆動電圧化、高効率化を達成できる。 Here, the number of substituents introduced when any hydrogen atom of Ar 1 is replaced is not particularly limited, but is preferably 1 or more and 3 or less, more preferably 1 or more and 2 or less, and particularly preferably Is 1. When Ar 1 has a substituent, the bonding position of the substituent is not particularly limited. The substituent is preferably located as far as possible from the nitrogen atom of the main chain to which Ar 1 is linked. Due to the presence of the substituent at such a position, higher triplet energy level, lower driving voltage and higher efficiency can be achieved.
また、Ar1のいずれかの水素原子が置換される場合に存在しえる置換基は、特に限定されず、アルキル基、シクロアルキル基、ヒドロキシアルキル基、アルコキシアルキル基、アルコキシ基、シクロアルコキシ基、アルケニル基、アルキニル基、アミノ基、アリール基、アリールオキシ基、アルキルチオ基、シクロアルキルチオ基、アリールチオ基、アルコキシカルボニル基、アリールオキシカルボニル基、ヒドロキシル基(−OH)、カルボキシル基(−COOH)、チオール基(−SH)、シアノ基(−CN)等が挙げられる。上記において、同一の置換基で置換されることはない。すなわち、置換のアルキル基は、アルキル基で置換されることはない。 Further, the substituent which may be present when any hydrogen atom of Ar 1 is substituted is not particularly limited, and an alkyl group, a cycloalkyl group, a hydroxyalkyl group, an alkoxyalkyl group, an alkoxy group, a cycloalkoxy group, Alkenyl group, alkynyl group, amino group, aryl group, aryloxy group, alkylthio group, cycloalkylthio group, arylthio group, alkoxycarbonyl group, aryloxycarbonyl group, hydroxyl group (-OH), carboxyl group (-COOH), thiol Examples thereof include a group (-SH) and a cyano group (-CN). In the above, the same substituent is not substituted. That is, the substituted alkyl group is not substituted with the alkyl group.
ここで、アルキル基としては、直鎖もしくは分岐のいずれでよいが、好ましくは炭素数1以上18以下の直鎖もしくは分岐のアルキル基が挙げられる。具体的には、メチル基、エチル基、n−プロピル基、イソプロピル基、n−ブチル基、イソブチル基、sec−ブチル基、tert−ブチル基、n−ペンチル基、イソペンチル基、tert−ペンチル基、ネオペンチル基、1,2−ジメチルプロピル基、n−ヘキシル基、イソヘキシル基、1,3−ジメチルブチル基、1−イソプロピルプロピル基、1,2−ジメチルブチル基、n−ヘプチル基、1,4−ジメチルペンチル基、3−エチルペンチル基、2−メチル−1−イソプロピルプロピル基、1−エチル−3−メチルブチル基、n−オクチル基、2−エチルヘキシル基、3−メチル−1−イソプロピルブチル基、2−メチル−1−イソプロピル基、1−tert−ブチル−2−メチルプロピル基、n−ノニル基、3,5,5−トリメチルヘキシル基、n−デシル基、イソデシル基、n−ウンデシル基、1−メチルデシル基、n−ドデシル基、n−トリデシル基、n−テトラデシル基、n−ペンタデシル基、n−ヘキサデシル基、n−ヘプタデシル基、n−オクタデシル基などが挙げられる。 Here, the alkyl group may be linear or branched, but a linear or branched alkyl group having 1 to 18 carbon atoms is preferable. Specifically, methyl group, ethyl group, n-propyl group, isopropyl group, n-butyl group, isobutyl group, sec-butyl group, tert-butyl group, n-pentyl group, isopentyl group, tert-pentyl group, Neopentyl group, 1,2-dimethylpropyl group, n-hexyl group, isohexyl group, 1,3-dimethylbutyl group, 1-isopropylpropyl group, 1,2-dimethylbutyl group, n-heptyl group, 1,4- Dimethylpentyl group, 3-ethylpentyl group, 2-methyl-1-isopropylpropyl group, 1-ethyl-3-methylbutyl group, n-octyl group, 2-ethylhexyl group, 3-methyl-1-isopropylbutyl group, 2 -Methyl-1-isopropyl group, 1-tert-butyl-2-methylpropyl group, n-nonyl group, 3,5,5-trimethylhexyl group, n-decyl group, isodecyl group, n-undecyl group, 1- Examples thereof include a methyldecyl group, n-dodecyl group, n-tridecyl group, n-tetradecyl group, n-pentadecyl group, n-hexadecyl group, n-heptadecyl group and n-octadecyl group.
シクロアルキル基としては、例えば、シクロプロピル基、シクロブチル基、シクロペンチル基、シクロヘキシル基などが挙げられる。 Examples of the cycloalkyl group include a cyclopropyl group, a cyclobutyl group, a cyclopentyl group, a cyclohexyl group and the like.
ヒドロキシアルキル基としては、例えば、上記アルキル基が1以上3以下(好ましくは1以上2以下、特に好ましくは1)の水酸基で置換されるもの(例えば、ヒドロキシメチル基、ヒドロキシエチル基)が例示される。 Examples of the hydroxyalkyl group include those in which the above alkyl group is substituted with 1 or more and 3 or less (preferably 1 or more and 2 or less, particularly preferably 1) hydroxyl group (eg, hydroxymethyl group, hydroxyethyl group). It
アルコキシアルキル基としては、例えば、上記アルキル基が1以上3以下(好ましくは1以上2以下、特に好ましくは1)の上記アルコキシ基で置換されるものが例示される。 Examples of the alkoxyalkyl group include those in which the above alkyl group is substituted with 1 or more and 3 or less (preferably 1 or more and 2 or less, particularly preferably 1) of the above alkoxy group.
アルコキシ基としては、例えば、メトキシ基、エトキシ基、プロポキシ基、イソプロポキシ基、ブトキシ基、ペンチルオキシ基、ヘキシルオキシ基、ヘプチルオキシ基、オクチルオキシ基、ノニルオキシ基、デシルオキシ基、ウンデシルオキシ基、ドデシルオキシ基、トリデシルオキシ基、テトラデシルオキシ基、ペンタデシルオキシ基、ヘキサデシルオキシ基、ヘプタデシルオキシ基、オクタデシルオキシ基、2−エチルヘキシルオキシ基、3−エチルペンチルオキシ基などが挙げられる。 As the alkoxy group, for example, methoxy group, ethoxy group, propoxy group, isopropoxy group, butoxy group, pentyloxy group, hexyloxy group, heptyloxy group, octyloxy group, nonyloxy group, decyloxy group, undecyloxy group, Dodecyloxy group, tridecyloxy group, tetradecyloxy group, pentadecyloxy group, hexadecyloxy group, heptadecyloxy group, octadecyloxy group, 2-ethylhexyloxy group, 3-ethylpentyloxy group and the like can be mentioned.
シクロアルコキシ基としては、例えば、シクロプロピル基、シクロブチル基、シクロペンチル基、シクロヘキシル基などが挙げられる。 Examples of the cycloalkoxy group include a cyclopropyl group, a cyclobutyl group, a cyclopentyl group and a cyclohexyl group.
アルケニル基としては、例えば、ビニル基、アリル基、1−プロペニル基、イソプロペニル基、1−ブテニル基、2−ブテニル基、3−ブテニル基、1−ペンテニル基、2−ペンテニル基、3−ペンテニル基、1−ヘキセニル基、2−ヘキセニル基、3−ヘキセニル基、1−ヘプテニル基、2−ヘプテニル基、5−ヘプテニル基、1−オクテニル基、3−オクテニル基、5−オクテニル基などが挙げられる。 Examples of the alkenyl group include a vinyl group, an allyl group, a 1-propenyl group, an isopropenyl group, a 1-butenyl group, a 2-butenyl group, a 3-butenyl group, a 1-pentenyl group, a 2-pentenyl group and a 3-pentenyl group. Group, 1-hexenyl group, 2-hexenyl group, 3-hexenyl group, 1-heptenyl group, 2-heptenyl group, 5-heptenyl group, 1-octenyl group, 3-octenyl group, 5-octenyl group and the like. ..
アルキニル基としては、例えば、アセチレニル基、1−プロピニル基、2−プロピニル基、1−ブチニル基、2−ブチニル基、3−ブチニル基、1−ペンテチル基、2−ペンテチル基、3−ペンテチル基、1−ヘキシニル基、2−ヘキシニル基、3−ヘキシニル基、1−ヘプチニル基、2−ヘプチニル基、5−ヘプチニル基、1−オクチニル基、3−オクチニル基、5−オクチニル基などが挙げられる。 As the alkynyl group, for example, an acetylenyl group, a 1-propynyl group, a 2-propynyl group, a 1-butynyl group, a 2-butynyl group, a 3-butynyl group, a 1-pentetyl group, a 2-pentetyl group, a 3-pentethyl group, 1-hexynyl group, 2-hexynyl group, 3-hexynyl group, 1-heptynyl group, 2-heptynyl group, 5-heptynyl group, 1-octynyl group, 3-octynyl group, 5-octynyl group and the like can be mentioned.
アリール基としては、例えば、フェニル基、ナフチル基、ビフェニル基、フルオレニル基、アンスリル基、ピレニル基、アズレニル基、アセナフチレニル基、ターフェニル基、フェナンスリル基などが挙げられる。 Examples of the aryl group include a phenyl group, a naphthyl group, a biphenyl group, a fluorenyl group, an anthryl group, a pyrenyl group, an azulenyl group, an acenaphthylenyl group, a terphenyl group, and a phenanthryl group.
アリールオキシ基としては、例えば、フェノキシ基、ナフチルオキシ基などが挙げられる。 Examples of the aryloxy group include a phenoxy group and a naphthyloxy group.
アルキルチオ基としては、例えば、メチルチオ基、エチルチオ基、プロピルチオ基、ペンチルチオ基、ヘキシルチオ基、オクチルチオ基、ドデシルチオ基などが挙げられる。 Examples of the alkylthio group include a methylthio group, an ethylthio group, a propylthio group, a pentylthio group, a hexylthio group, an octylthio group and a dodecylthio group.
シクロアルキルチオ基としては、例えば、シクロペンチルチオ基、シクロヘキシルチオ基などが挙げられる。 Examples of the cycloalkylthio group include a cyclopentylthio group and a cyclohexylthio group.
アリールチオ基としては、例えば、フェニルチオ基、ナフチルチオ基などが挙げられる。 Examples of the arylthio group include a phenylthio group and a naphthylthio group.
アルコキシカルボニル基としては、例えば、メチルオキシカルボニル基、エチルオキシカルボニル基、ブチルオキシカルボニル基、オクチルオキシカルボニル基、ドデシルオキシカルボニル基などが挙げられる。 Examples of the alkoxycarbonyl group include a methyloxycarbonyl group, an ethyloxycarbonyl group, a butyloxycarbonyl group, an octyloxycarbonyl group and a dodecyloxycarbonyl group.
アリールオキシカルボニル基としては、例えば、フェニルオキシカルボニル基、ナフチルオキシカルボニル基などが挙げられる。 Examples of the aryloxycarbonyl group include a phenyloxycarbonyl group and a naphthyloxycarbonyl group.
すなわち、本発明の好ましい形態では、Ar1は、それぞれ独立して、下記群から選択される基である。なお、下記構造において、R111〜R134は、それぞれ独立して、水素原子、炭素数1以上12以下の直鎖もしくは分岐のアルキル基、または置換された若しくは非置換の炭素数6以上25以下の芳香族炭化水素基を表す。ここで、炭素数1以上12以下の直鎖もしくは分岐のアルキル基としては、例えば、メチル基、エチル基、n−プロピル基、イソプロピル基、n−ブチル基、イソブチル基、sec−ブチル基、tert−ブチル基、n−ペンチル基、イソペンチル基、tert−ペンチル基、ネオペンチル基、1,2−ジメチルプロピル基、n−ヘキシル基、イソヘキシル基、1,3−ジメチルブチル基、1−イソプロピルプロピル基、1,2−ジメチルブチル基、n−ヘプチル基、1,4−ジメチルペンチル基、3−エチルペンチル基、2−メチル−1−イソプロピルプロピル基、1−エチル−3−メチルブチル基、n−オクチル基、2−エチルヘキシル基、3−メチル−1−イソプロピルブチル基、2−メチル−1−イソプロピル基、1−tert−ブチル−2−メチルプロピル基、n−ノニル基、3,5,5−トリメチルヘキシル基、n−デシル基、イソデシル基、n−ウンデシル基、1−メチルデシル基、n−ドデシル基などが挙げられる。また、炭素数6以上25以下の芳香族炭化水素基は、特に制限されないが、上記Ar1にて規定したのと同様の例が適用できる。より高い三重項エネルギー準位、より低駆動電圧化の観点から、R111〜R134は、好ましくは水素原子、炭素数2以上10以下の直鎖もしくは分岐のアルキル基である。より好ましくは、R111〜R134は、水素原子(無置換)または炭素数3以上6以下の直鎖のアルキル基である。 That is, in a preferred embodiment of the present invention, Ar 1 is each independently a group selected from the following group. In the following structure, R 111 to R 134 each independently represent a hydrogen atom, a linear or branched alkyl group having 1 to 12 carbon atoms, or a substituted or unsubstituted 6 to 25 carbon atoms. Represents an aromatic hydrocarbon group. Here, as the linear or branched alkyl group having 1 to 12 carbon atoms, for example, methyl group, ethyl group, n-propyl group, isopropyl group, n-butyl group, isobutyl group, sec-butyl group, tert -Butyl group, n-pentyl group, isopentyl group, tert-pentyl group, neopentyl group, 1,2-dimethylpropyl group, n-hexyl group, isohexyl group, 1,3-dimethylbutyl group, 1-isopropylpropyl group, 1,2-dimethylbutyl group, n-heptyl group, 1,4-dimethylpentyl group, 3-ethylpentyl group, 2-methyl-1-isopropylpropyl group, 1-ethyl-3-methylbutyl group, n-octyl group , 2-ethylhexyl group, 3-methyl-1-isopropylbutyl group, 2-methyl-1-isopropyl group, 1-tert-butyl-2-methylpropyl group, n-nonyl group, 3,5,5-trimethylhexyl group Group, n-decyl group, isodecyl group, n-undecyl group, 1-methyldecyl group, n-dodecyl group and the like. The aromatic hydrocarbon group having 6 to 25 carbon atoms is not particularly limited, but the same examples as defined for Ar 1 can be applied. From the viewpoint of higher triplet energy level and lower driving voltage, R 111 to R 134 are preferably hydrogen atoms or linear or branched alkyl groups having 2 to 10 carbon atoms. More preferably, R 111 to R 134 are a hydrogen atom (unsubstituted) or a linear alkyl group having 3 to 6 carbon atoms.
上記式(1)において、Ar2は、置換された若しくは非置換の炭素数6以上25以下の2価の芳香族炭化水素基または置換された若しくは非置換の炭素数12以上25以下の2価の複素環式芳香族基を表す。ここで、炭素数6以上25以下の2価の芳香族炭化水素基は、特に制限されないが、上記Ar1にて規定した炭素数6以上25以下の芳香族炭化水素由来の2価の基が例示できる。同様にして、炭素数12以上25以下の2価の複素環式芳香族基は、特に制限されないが、上記Ar1にて規定した炭素数12以上25以下の複素環式芳香族化合物由来の2価の基が例示できる。これらのうち、Ar2は、ベンゼン、ビフェニル、テルフェニル、クアテルフェニル、キンキフェニル、セキシフェニル、フルオレン、9−フェニルカルバゾール、ジベンゾフラン、ジベンゾチオフェン、9,9−ジフェニルフルオレンおよび9,9’−スピロビ[フルオレン]から選択される化合物由来の2価の基であることが好ましい。より好ましくは、Ar2は、フェニル、ビフェニル、テルフェニル、クアテルフェニル、キンキフェニルおよびフルオレンから選択される化合物由来の2価の基であることが好ましい。特に好ましくは、Ar2は、ビフェニル、p−テルフェニル、p−クアテルフェニルおよびp−キンキフェニルから選択される化合物由来の2価の基であることが好ましい。Ar2は、p−キンキフェニル由来の2価の基であることが特に好ましい。このようなAr2であれば、より高い三重項エネルギー準位、より低駆動電圧化、高効率化を達成できる。なお、上記好ましい形態において、Ar2は無置換であってもまたはいずれかの水素原子が置換基で置換されてもよい。 In the above formula (1), Ar 2 is a substituted or unsubstituted divalent aromatic hydrocarbon group having 6 to 25 carbon atoms or a substituted or unsubstituted divalent aromatic group having 12 to 25 carbon atoms. Represents a heterocyclic aromatic group. Here, the divalent aromatic hydrocarbon group having 6 to 25 carbon atoms is not particularly limited, but a divalent aromatic hydrocarbon group derived from aromatic hydrocarbon having 6 to 25 carbon atoms defined by Ar 1 is used. It can be illustrated. Similarly, the divalent heterocyclic aromatic group having 12 or more and 25 or less carbon atoms is not particularly limited, but 2 derived from the heterocyclic aromatic compound having 12 or more and 25 or less carbon atoms defined by Ar 1 is used . A valent group can be illustrated. Of these, Ar 2 is benzene, biphenyl, terphenyl, quaterphenyl, quinkiphenyl, sexiphenyl, fluorene, 9-phenylcarbazole, dibenzofuran, dibenzothiophene, 9,9-diphenylfluorene and 9,9′-spirobi[. It is preferably a divalent group derived from a compound selected from fluorene]. More preferably, Ar 2 is a divalent group derived from a compound selected from phenyl, biphenyl, terphenyl, quaterphenyl, quinkiphenyl and fluorene. Particularly preferably, Ar 2 is a divalent group derived from a compound selected from biphenyl, p-terphenyl, p-quaterphenyl and p-kinkiphenyl. Ar 2 is particularly preferably a divalent group derived from p-kinkiphenyl. With such Ar 2 , higher triplet energy level, lower driving voltage, and higher efficiency can be achieved. In the above preferred embodiment, Ar 2 may be unsubstituted or any hydrogen atom may be substituted with a substituent.
ここで、Ar2のいずれかの水素原子が置換される場合の置換基の導入数は、特に制限されないが、好ましくは1以上3以下であり、より好ましくは1以上2以下であり、特に好ましくは2である。Ar2が置換基を有する場合の置換基の結合位置は、特に制限されない。例えば、複数の置換基の場合には、置換基は、好ましくは同一の芳香環または複素環に存在し、より好ましくは同一の芳香環に存在し、特に好ましくは同一のフェニル環に存在する。また、例えば、2個の置換基がp−フェニレン基に存在する場合には、2個の置換基は、2,3位、2,5位、3,5位のいずれの位置に存在してもよいが、好ましくは2,5位、3,5位に存在し、特に好ましくは2,5位に存在する。また、複数の置換基が複数個が連結した芳香環または複素環に存在する場合には、置換基は、中央付近の芳香環または複素環に存在することが好ましい。このような位置に置換基が存在することにより、より高い三重項エネルギー準位、より低駆動電圧化、高効率化を達成できる。 Here, the number of substituents to be introduced when any hydrogen atom of Ar 2 is replaced is not particularly limited, but is preferably 1 or more and 3 or less, more preferably 1 or more and 2 or less, and particularly preferably Is 2. When Ar 2 has a substituent, the bonding position of the substituent is not particularly limited. For example, in the case of a plurality of substituents, the substituents are preferably present on the same aromatic ring or heterocycle, more preferably on the same aromatic ring, particularly preferably on the same phenyl ring. Further, for example, when two substituents are present on the p-phenylene group, the two substituents are present at any of the 2,3 position, the 2,5 position and the 3,5 position. Although it may be present, it is preferably present at the 2,5- and 3,5-positions, particularly preferably at the 2,5-positions. Further, when a plurality of substituents are present on an aromatic ring or a heterocycle in which a plurality of substituents are linked, the substituent is preferably present on the aromatic ring or the heterocycle near the center. Due to the presence of the substituent at such a position, higher triplet energy level, lower driving voltage and higher efficiency can be achieved.
また、Ar2のいずれかの水素原子が置換される場合に存在しえる置換基は、特に限定されず、上記Ar1と同様の例示が適用できる。 Further, the substituent that may be present when any hydrogen atom of Ar 2 is substituted is not particularly limited, and the same examples as those of Ar 1 above can be applied.
すなわち、本発明の好ましい形態では、Ar2は、下記群から選択される2価の基である。なお、下記構造において、R211〜R269は、それぞれ独立して、水素原子、炭素数1以上12以下の直鎖もしくは分岐のアルキル基、または置換された若しくは非置換の炭素数6以上25以下の芳香族炭化水素基を表す。ここで、炭素数1以上12以下の直鎖もしくは分岐のアルキル基、または置換された若しくは非置換の炭素数6以上25以下の芳香族炭化水素基は、特に限定されず、上記R111〜R134と同様の例示が適用できる。より高い三重項エネルギー準位、より低駆動電圧化の観点から、R211〜R269は、好ましくは水素原子、炭素数2以上10以下の直鎖もしくは分岐のアルキル基である。より好ましくは、R211〜R269は、水素原子(無置換)または炭素数3以上6以下の直鎖のアルキル基である。 That is, in a preferable mode of the present invention, Ar 2 is a divalent group selected from the following group. In the structure below, R 211 to R 269 are each independently a hydrogen atom, a linear or branched alkyl group having 1 to 12 carbon atoms, or a substituted or unsubstituted 6 to 25 carbon atoms. Represents an aromatic hydrocarbon group. Here, the linear or branched alkyl group having 1 to 12 carbon atoms or the substituted or unsubstituted aromatic hydrocarbon group having 6 to 25 carbon atoms is not particularly limited, and may be any of the above R 111 to R. The same example as 134 can be applied. From the viewpoint of higher triplet energy level and lower driving voltage, R 211 to R 269 are preferably a hydrogen atom or a linear or branched alkyl group having 2 to 10 carbon atoms. More preferably, R 211 to R 269 are a hydrogen atom (unsubstituted) or a linear alkyl group having 3 to 6 carbon atoms.
また、上記式(1)において、R1は、それぞれ独立して、水素原子、炭素数1以上12以下の直鎖、分岐もしくは環状の炭化水素基、または置換された若しくは非置換の炭素数6以上25以下の芳香族炭化水素基を表す。ここで、炭素数1以上12以下の直鎖、分岐もしくは環状の炭化水素基は、特に制限されないが、直鎖もしくは分岐の、アルキル基、アルケニル基、アルキニル基およびシクロアルキル基などが挙げられる。なお、R1がアルケニル基またはアルキニル基である場合には、R1の炭素数は2以上12以下である。同様にして、R1がシクロアルキル基である場合には、R1の炭素数は3以上12以下である。 Further, in the above formula (1), each R 1 independently represents a hydrogen atom, a linear, branched or cyclic hydrocarbon group having 1 to 12 carbon atoms, or a substituted or unsubstituted 6 carbon atom. It represents an aromatic hydrocarbon group of 25 or more and 25 or less. Here, the linear, branched or cyclic hydrocarbon group having 1 to 12 carbon atoms is not particularly limited, and examples thereof include linear or branched alkyl groups, alkenyl groups, alkynyl groups and cycloalkyl groups. In addition, when R 1 is an alkenyl group or an alkynyl group, the carbon number of R 1 is 2 or more and 12 or less. Similarly, when R 1 is a cycloalkyl group, the carbon number of R 1 is 3 or more and 12 or less.
炭素数1以上12以下のアルキル基としては、例えば、メチル基、エチル基、n−プロピル基、イソプロピル基、n−ブチル基、イソブチル基、sec−ブチル基、tert−ブチル基、n−ペンチル基、イソペンチル基、tert−ペンチル基、ネオペンチル基、1,2−ジメチルプロピル基、n−ヘキシル基、イソヘキシル基、1,3−ジメチルブチル基、1−イソプロピルプロピル基、1,2−ジメチルブチル基、n−ヘプチル基、1,4−ジメチルペンチル基、3−エチルペンチル基、2−メチル−1−イソプロピルプロピル基、1−エチル−3−メチルブチル基、n−オクチル基、2−エチルヘキシル基、3−メチル−1−イソプロピルブチル基、2−メチル−1−イソプロピル基、1−tert−ブチル−2−メチルプロピル基、n−ノニル基、3,5,5−トリメチルヘキシル基、n−デシル基、イソデシル基、n−ウンデシル基、1−メチルデシル基、n−ドデシル基などが挙げられる。 Examples of the alkyl group having 1 to 12 carbon atoms include methyl group, ethyl group, n-propyl group, isopropyl group, n-butyl group, isobutyl group, sec-butyl group, tert-butyl group, n-pentyl group. , Isopentyl group, tert-pentyl group, neopentyl group, 1,2-dimethylpropyl group, n-hexyl group, isohexyl group, 1,3-dimethylbutyl group, 1-isopropylpropyl group, 1,2-dimethylbutyl group, n-heptyl group, 1,4-dimethylpentyl group, 3-ethylpentyl group, 2-methyl-1-isopropylpropyl group, 1-ethyl-3-methylbutyl group, n-octyl group, 2-ethylhexyl group, 3- Methyl-1-isopropylbutyl group, 2-methyl-1-isopropyl group, 1-tert-butyl-2-methylpropyl group, n-nonyl group, 3,5,5-trimethylhexyl group, n-decyl group, isodecyl Group, n-undecyl group, 1-methyldecyl group, n-dodecyl group and the like.
炭素数2以上12以下のアルケニル基としては、例えば、ビニル基、アリル基、1−プロペニル基、2−ブテニル基、1,3−ブタジエニル基、2−ペンテニル基、イソプロペニル基などが挙げられる。 Examples of the alkenyl group having 2 to 12 carbon atoms include vinyl group, allyl group, 1-propenyl group, 2-butenyl group, 1,3-butadienyl group, 2-pentenyl group and isopropenyl group.
炭素数2以上12以下のアルキニル基としては、例えば、エチニル基、プロパルギル基などが挙げられる。 Examples of the alkynyl group having 2 to 12 carbon atoms include an ethynyl group and a propargyl group.
炭素数は3以上12以下のシクロアルキル基としては、例えば、シクロプロピル基、シクロブチル基、シクロペンチル基、シクロヘキシル基などが挙げられる。 Examples of the cycloalkyl group having 3 to 12 carbon atoms include cyclopropyl group, cyclobutyl group, cyclopentyl group, cyclohexyl group and the like.
これらのうち、R1は、それぞれ独立して、水素原子または炭素数1以上12以下の直鎖もしくは分岐のアルキル基であることが好ましい。より高い三重項エネルギー準位、より低駆動電圧化の観点から、R1は、より好ましくは水素原子(無置換)または炭素数3以上6以下の直鎖のアルキル基である。 Of these, R 1 is preferably each independently a hydrogen atom or a linear or branched alkyl group having 1 to 12 carbon atoms. From the viewpoint of higher triplet energy level and lower driving voltage, R 1 is more preferably a hydrogen atom (unsubstituted) or a linear alkyl group having 3 to 6 carbon atoms.
また、上記構成単位(A)の重合度は、特に制限されないが、5以上1,000以下の整数であることが好ましい。より高い三重項エネルギー準位、より低駆動電圧化の観点から、構成単位(A)の重合度は、より好ましくは5以上500以下、さらに好ましくは10以上以下300以下、特に好ましくは10以上以下150以下である。 The degree of polymerization of the structural unit (A) is not particularly limited, but is preferably an integer of 5 or more and 1,000 or less. From the viewpoint of higher triplet energy level and lower driving voltage, the degree of polymerization of the structural unit (A) is more preferably 5 or more and 500 or less, still more preferably 10 or more and 300 or less, and particularly preferably 10 or more or less. It is 150 or less.
本実施形態において、式(1)で表される構成単位(A)は、三重項エネルギー準位および正孔輸送能のさらなる向上ならびに駆動電圧のさらなる低下の観点から、好ましくは下記式(A−1)〜(A−4)で表される構成単位から選択される。特に好ましくは、式(1)で表される構成単位(A)は、下記式(A−1)で表される構成単位である。下記において、「Alkyl」は、「無置換のまたはアルキル基で置換された」ことを意味する。好ましくは、「Alkyl」は、無置換の(即ち、Alkyl=水素原子)または炭素数1以上18以下の直鎖もしくは分岐のアルキル基で置換されたことを意味する。より好ましくは、「Alkyl」は、無置換のまたは炭素数3以上6以下の直鎖もしくは分岐のアルキル基で置換されたことを意味する。また、「Alkyl」は、同一のアルキル基でも異なるアルキル基でもよい。 In the present embodiment, the structural unit (A) represented by the formula (1) is preferably the following formula (A-) from the viewpoint of further improving the triplet energy level and hole transporting ability and further lowering the driving voltage. 1) to (A-4) are selected from the structural units. Particularly preferably, the structural unit (A) represented by the formula (1) is a structural unit represented by the following formula (A-1). In the following, "Alkyl" means "unsubstituted or substituted with an alkyl group". Preferably, “Alkyl” means unsubstituted (that is, Alkyl=hydrogen atom) or substituted with a linear or branched alkyl group having 1 to 18 carbon atoms. More preferably, "Alkyl" means unsubstituted or substituted by a linear or branched alkyl group having 3 to 6 carbon atoms. Moreover, "Alkyl" may be the same alkyl group or different alkyl groups.
本発明のケイ素含有アリールアミンポリマーにおける構成単位(A)の組成は、特に制限されない。得られるケイ素含有アリールアミンポリマーを用いて形成した層(例えば、正孔注入層、正孔輸送層)の正孔輸送能のさらなる向上効果などを考慮すると、構成単位(A)は、ケイ素含有アリールアミンポリマーを構成する全構成単位に対して、好ましくは10モル%以上100モル%以下、より好ましくは50モル%以上100モル%以下、特に好ましくは100モル%である。すなわち、本発明の好ましい形態では、構成単位(A)は、全構成単位に対して、10モル%以上100モル%以下の割合で含まれる。本発明のより好ましい形態では、構成単位(A)は、全構成単位に対して、50モル%以上100モル%以下の割合で含まれる。本発明の特に好ましい形態では、ケイ素含有アリールアミンポリマーは、構成単位(A)のみから構成される(即ち、全構成単位に対する構成単位(A)の割合=100モル%)。なお、ケイ素含有アリールアミンポリマーが2種以上の構成単位(A)を含む場合には、上記構成単位(A)の含有量は、構成単位(A)の合計量を意味する。 The composition of the structural unit (A) in the silicon-containing arylamine polymer of the present invention is not particularly limited. Considering the effect of further improving the hole transport ability of the layer (eg, hole injection layer, hole transport layer) formed using the obtained silicon-containing arylamine polymer, the structural unit (A) is a silicon-containing aryl group. It is preferably 10 mol% or more and 100 mol% or less, more preferably 50 mol% or more and 100 mol% or less, and particularly preferably 100 mol% with respect to all the constituent units constituting the amine polymer. That is, in a preferred embodiment of the present invention, the structural unit (A) is contained in a proportion of 10 mol% or more and 100 mol% or less based on all the structural units. In a more preferred form of the present invention, the structural unit (A) is contained in a proportion of 50 mol% or more and 100 mol% or less based on all the structural units. In a particularly preferred embodiment of the present invention, the silicon-containing arylamine polymer is composed only of the structural unit (A) (that is, the ratio of the structural unit (A) to all the structural units=100 mol %). When the silicon-containing arylamine polymer contains two or more types of structural units (A), the content of the structural units (A) means the total amount of the structural units (A).
上述したように、本発明のケイ素含有アリールアミンポリマーは、構成単位(A)のみで構成されてもよい。または、本発明のケイ素含有アリールアミンポリマーは、構成単位(A)以外の他の構成単位をさらに含んでもよい。他の構成単位を含む場合の他の構成単位は、ケイ素含有アリールアミンポリマーの効果(特に高い三重項エネルギー準位、低い駆動電圧)を阻害しない限り特に制限されない。具体的には、下記群から選択される構成単位などが挙げられる。なお、以下では、下記群で示される構成単位を「構成単位(B)」とも称する。 As described above, the silicon-containing arylamine polymer of the present invention may be composed of the structural unit (A) only. Alternatively, the silicon-containing arylamine polymer of the present invention may further contain a structural unit other than the structural unit (A). When the other structural unit is included, the other structural unit is not particularly limited as long as it does not hinder the effects of the silicon-containing arylamine polymer (particularly high triplet energy level, low driving voltage). Specific examples include structural units selected from the following group. In addition, below, the structural unit shown by the following groups is also called "structural unit (B)."
本実施形態のケイ素含有アリールアミンポリマーにおける構成単位(B)の組成は、特に制限されない。得られる高分子化合物による成膜容易性、被膜強度のさらなる向上効果などを考慮すると、構成単位(B)は、ケイ素含有アリールアミンポリマーを構成する全構成単位に対して、好ましくは1モル%以上10モル%以下である。なお、ケイ素含有アリールアミンポリマーが2種以上の構成単位(B)を含む場合には、上記構成単位(B)の含有量は、構成単位(B)の合計量を意味する。 The composition of the constituent unit (B) in the silicon-containing arylamine polymer of the present embodiment is not particularly limited. Considering the film-forming easiness and the effect of further improving the film strength by the obtained polymer compound, the structural unit (B) is preferably 1 mol% or more based on all the structural units constituting the silicon-containing arylamine polymer. It is 10 mol% or less. When the silicon-containing arylamine polymer contains two or more types of structural units (B), the content of the structural units (B) means the total amount of the structural units (B).
ケイ素含有アリールアミンポリマーが2種以上の構成単位から構成される場合には、ケイ素含有アリールアミンポリマーの構造は特に制限されない。ケイ素含有アリールアミンポリマーは、ランダム共重合体、交互共重合体、周期的共重合体、ブロック共重合体のいずれであってもよい。 When the silicon-containing arylamine polymer is composed of two or more constituent units, the structure of the silicon-containing arylamine polymer is not particularly limited. The silicon-containing arylamine polymer may be a random copolymer, an alternating copolymer, a periodic copolymer, or a block copolymer.
ケイ素含有アリールアミンポリマーの重量平均分子量(Mw)は、本発明の目的効果が得られる限りにおいて、特に制限されるものではない。重量平均分子量(Mw)は、例えば、10,000以上500,000以下であることが好ましく、20,000以上300,000以下であることがより好ましい。このような重量平均分子量であれば、ケイ素含有アリールアミンポリマーを用いて層(例えば、正孔注入層、正孔輸送層)を形成するための塗布液の粘度を適切に調節して、均一な膜厚の層を形成することが可能である。 The weight average molecular weight (Mw) of the silicon-containing arylamine polymer is not particularly limited as long as the effects of the present invention can be obtained. The weight average molecular weight (Mw) is, for example, preferably 10,000 or more and 500,000 or less, and more preferably 20,000 or more and 300,000 or less. With such a weight average molecular weight, the viscosity of the coating solution for forming a layer (for example, a hole injection layer, a hole transport layer) using a silicon-containing arylamine polymer is appropriately adjusted to obtain a uniform coating. It is possible to form a layer having a film thickness.
また、ケイ素含有アリールアミンポリマーの数平均分子量(Mn)は、本発明の目的効果が得られる限りにおいて、特に制限されるものではない。数平均分子量(Mn)は、例えば、10,000以上500,000以下であることが好ましく、より好ましくは10,000以上200,000以下である。このような数平均分子量であれば、ケイ素含有アリールアミンポリマーを用いて層(例えば、正孔注入層、正孔輸送層)を形成するための塗布液の粘度を適切に調節して、均一な膜厚の層を形成することが可能である。また、本実施形態のケイ素含有アリールアミンポリマーの多分散度(重量平均分子量/数平均分子量)は、例えば、1.2以上4.0以下、好ましくは1.5以上3.5以下である。 The number average molecular weight (Mn) of the silicon-containing arylamine polymer is not particularly limited as long as the effects of the present invention can be obtained. The number average molecular weight (Mn) is, for example, preferably 10,000 or more and 500,000 or less, and more preferably 10,000 or more and 200,000 or less. With such a number average molecular weight, the viscosity of a coating solution for forming a layer (for example, a hole injection layer, a hole transport layer) using a silicon-containing arylamine polymer is appropriately adjusted to obtain a uniform coating solution. It is possible to form a layer having a film thickness. The polydispersity (weight average molecular weight/number average molecular weight) of the silicon-containing arylamine polymer of the present embodiment is, for example, 1.2 or more and 4.0 or less, preferably 1.5 or more and 3.5 or less.
本明細書において、数平均分子量(Mn)および重量平均分子量(Mw)の測定は、特に制限されず、公知の方法を用いてまたは公知の方法を適宜修飾して適用できる。本明細書では、数平均分子量(Mn)および重量平均分子量(Mw)は、下記方法により測定される値を採用する。なお、ポリマーの多分散度(Mw/Mn)は、下記方法により測定された数平均分子量(Mn)で重量平均分子量(Mw)を除することによって算出される。 In the present specification, measurement of the number average molecular weight (Mn) and the weight average molecular weight (Mw) is not particularly limited, and a known method can be used or a known method can be appropriately modified and applied. In the present specification, as the number average molecular weight (Mn) and the weight average molecular weight (Mw), the values measured by the following method are adopted. The polydispersity index (Mw/Mn) of the polymer is calculated by dividing the weight average molecular weight (Mw) by the number average molecular weight (Mn) measured by the following method.
(数平均分子量(Mn)および重量平均分子量(Mw)の測定)
高分子材料の数平均分子量(Mn)及び重量平均分子量(Mw)は、ポリスチレンを標準物質として用いて、SEC(サイズ排除クロマトグラフィー:Size Exclusion Chromatography)により、以下の条件で測定する。
(Measurement of number average molecular weight (Mn) and weight average molecular weight (Mw))
The number average molecular weight (Mn) and the weight average molecular weight (Mw) of the polymer material are measured by SEC (Size Exclusion Chromatography) using polystyrene as a standard substance under the following conditions.
(SEC測定条件)
分析装置(SEC):島津製作所製、Prominence
カラム:ポリマーラボラトリーズ製、PLgel MIXED−B
カラム温度:40℃
流量:1.0mL/min
試料溶液の注入量:20μL(ポリマー濃度:約0.05質量%)
溶離液:テトラヒドロフラン(THF)
検出器(UV−VIS検出器):島津製作所製、SPD−10AV
標準試料:ポリスチレン。
(SEC measurement conditions)
Analyzer (SEC): Shimadzu, Prominence
Column: PL Laboratories, PLgel MIXED-B
Column temperature: 40°C
Flow rate: 1.0 mL/min
Injection volume of sample solution: 20 μL (polymer concentration: about 0.05% by mass)
Eluent: Tetrahydrofuran (THF)
Detector (UV-VIS detector): Shimadzu Corporation, SPD-10AV
Standard sample: polystyrene.
本実施形態のケイ素含有アリールアミンポリマーの主鎖の末端は、特に制限されず、使用される原料の種類によって適宜規定されるが、通常、水素原子である。 The terminal of the main chain of the silicon-containing arylamine polymer of the present embodiment is not particularly limited and is appropriately defined depending on the type of raw material used, but is usually a hydrogen atom.
本実施形態のケイ素含有アリールアミンポリマーは、公知の有機合成方法を用いることで合成することが可能である。本実施形態のケイ素含有アリールアミンポリマーの具体的な合成方法は、後述する実施例を参照した当業者であれば、容易に理解することが可能である。具体的には、本実施形態のケイ素含有アリールアミンポリマーは、下記式(1’)で示される1種以上の単量体(1)を用いた重合反応により、または下記式(1’)で示される1種以上の単量体(1)ならびに上記他の構成単位に相当する他の単量体を用いた共重合反応により製造することができる。なお、ケイ素含有アリールアミンポリマーの重合に用いられる上記単量体は、公知の合成反応を適宜組み合わせて合成することができ、その構造も、公知の方法(例えば、NMR、LC−MS等)により確認する。 The silicon-containing arylamine polymer of this embodiment can be synthesized by using a known organic synthesis method. The specific method of synthesizing the silicon-containing arylamine polymer of the present embodiment can be easily understood by those skilled in the art with reference to the examples described later. Specifically, the silicon-containing arylamine polymer of the present embodiment is produced by a polymerization reaction using one or more monomers (1) represented by the following formula (1′) or by the following formula (1′) It can be produced by a copolymerization reaction using at least one monomer (1) shown and another monomer corresponding to the above-mentioned other structural unit. The above-mentioned monomer used for the polymerization of the silicon-containing arylamine polymer can be synthesized by appropriately combining known synthetic reactions, and its structure can also be determined by a known method (for example, NMR, LC-MS, etc.). Check.
上記式(1’)中、Ar1およびR1、R2は、上記式(1)におけるのと同様の定義である。また、Ar2’およびAr2”は、一緒に結合して、上記式(1)中のAr2を形成する。X1およびX2は、それぞれ独立して、ハロゲン原子(フッ素原子、塩素原子、臭素原子、ヨウ素原子、特に臭素原子)または下記構造の基である。なお、下記構造において、RA〜RDは、それぞれ独立して、炭素数1以上3以下のアルキル基である。好ましくは、RA〜RDはメチル基である。 In the above formula (1′), Ar 1 and R 1 and R 2 have the same definitions as in the above formula (1). Further, Ar 2 'and Ar 2 "are joined together, .X 1 and X 2 forming the Ar 2 in the formula (1) are each independently a halogen atom (fluorine atom, chlorine atom , A bromine atom, an iodine atom, especially a bromine atom) or a group having the following structure, wherein R A to R D are each independently an alkyl group having 1 to 3 carbon atoms. R A to R D are methyl groups.
または、本実施形態のケイ素含有アリールアミンポリマーは、下記式(1”)で示される1種以上の単量体(1)および下記式(2”)で示される1種以上の単量体(2)を用いた重合反応により、または下記式(1”)で示される1種以上の単量体(1)および下記式(2”)で示される1種以上の単量体(2)ならびに上記他の構成単位に相当する他の単量体を用いた共重合反応により製造することができる。 Alternatively, the silicon-containing arylamine polymer of the present embodiment includes one or more monomers (1) represented by the following formula (1″) and one or more monomers (1) represented by the following formula (2″) ( By a polymerization reaction using 2) or one or more monomers (1) represented by the following formula (1″) and one or more monomers (2) represented by the following formula (2″) and It can be produced by a copolymerization reaction using another monomer corresponding to the above-mentioned other structural unit.
上記式(1”)および(2”)中、Ar1およびR1、R2は、上記式(1)におけるのと同様の定義である。また、Ar2’、Ar2”およびAr2’”は、一緒に結合して、上記式(1)中のAr2を形成する。X1およびX2は、それぞれ独立して、ハロゲン原子(フッ素原子、塩素原子、臭素原子、ヨウ素原子、特に臭素原子)または下記構造の基である。なお、下記構造において、RA〜RDは、それぞれ独立して、炭素数1以上3以下のアルキル基である。好ましくは、RA〜RDはメチル基である。なお、上記式(1”)および(2”)中のX1およびX2は、それぞれ、同じであってもまたは異なるものであってもよい。 In the above formulas (1″) and (2″), Ar 1 and R 1 and R 2 have the same definitions as in the above formula (1). Further, Ar 2′ , Ar 2″ and Ar 2′″ are bonded together to form Ar 2 in the above formula (1). X 1 and X 2 are each independently a halogen atom (fluorine atom, chlorine atom, bromine atom, iodine atom, especially bromine atom) or a group having the following structure. In the structure below, R A to R D are each independently an alkyl group having 1 to 3 carbon atoms. Preferably, R A to R D are methyl groups. In addition, X 1 and X 2 in the above formulas (1″) and (2″) may be the same or different.
本実施形態のケイ素含有アリールアミンポリマーは、構成単位(A)を有する。このため、高い三重項エネルギー準位を有し、かつ低い駆動電圧を有する。また、本実施形態に係るケイ素含有アリールアミンポリマーを正孔注入材料または正孔輸送材料(特に正孔輸送材料)として使用する場合には、電流効率を向上できる。さらに、本実施形態のケイ素含有アリールアミンポリマーをエレクトロルミネッセンス素子に用いる場合には、高い電荷移動度が達成される。このため、特に本実施形態のケイ素含有アリールアミンポリマーを正孔輸送材料として使用する場合には、電子に対しての劣化影響を小さくして、素子寿命(駆動寿命)を向上できる。ゆえに、本実施形態に係るケイ素含有アリールアミンポリマーを用いるエレクトロルミネッセンス素子は発光効率および耐久性に優れる。さらに、本実施形態のケイ素含有アリールアミンポリマーが架橋性基を有する他の構成単位を有する場合には、塗布膜安定性を向上できる。このため、エレクトロルミネッセンス素子を積層構造で形成した場合の発光特性および安定性を向上させることができる。 The silicon-containing arylamine polymer of this embodiment has a structural unit (A). Therefore, it has a high triplet energy level and a low driving voltage. When the silicon-containing arylamine polymer according to this embodiment is used as a hole injection material or a hole transport material (particularly a hole transport material), current efficiency can be improved. Furthermore, when the silicon-containing arylamine polymer of the present embodiment is used for an electroluminescence device, high charge mobility is achieved. Therefore, particularly when the silicon-containing arylamine polymer of the present embodiment is used as a hole transport material, the deterioration effect on electrons can be reduced and the device life (driving life) can be improved. Therefore, the electroluminescence device using the silicon-containing arylamine polymer according to the present embodiment has excellent luminous efficiency and durability. Furthermore, when the silicon-containing arylamine polymer of the present embodiment has another structural unit having a crosslinkable group, the stability of the coating film can be improved. Therefore, it is possible to improve the light emission characteristics and stability when the electroluminescent element is formed in a laminated structure.
[エレクトロルミネッセンス素子材料]
本実施形態に係るケイ素含有アリールアミンポリマーは、エレクトロルミネッセンス素子材料として好適に用いられる。本実施形態に係るケイ素含有アリールアミンポリマーによれば、高い三重項エネルギー準位(電流効率)および低い駆動電圧を有するエレクトロルミネッセンス素子材料が提供される。また、本実施形態に係るケイ素含有アリールアミンポリマーによれば、高い電荷移動度および優れた耐久性を有するエレクトロルミネッセンス素子材料が提供される。さらに、ケイ素含有アリールアミンポリマーの主鎖(式(1)の構成単位)は適切なフレキシビリティーを有する。このため、本実施形態に係るケイ素含有アリールアミンポリマーは、溶媒への高い溶解性および高い耐熱性を示す。ゆえに、湿式(塗布)法により容易に成膜(薄膜化)できる。したがって、第2の側面では、本発明のケイ素含有アリールアミンポリマーを含むエレクトロルミネッセンス素子材料が提供される。または、ケイ素含有アリールアミンポリマーのエレクトロルミネッセンス素子材料としての使用が提供される。
[Electroluminescence device material]
The silicon-containing arylamine polymer according to the present embodiment is suitably used as an electroluminescence element material. The silicon-containing arylamine polymer according to the present embodiment provides an electroluminescent element material having a high triplet energy level (current efficiency) and a low driving voltage. Further, the silicon-containing arylamine polymer according to the present embodiment provides an electroluminescent element material having high charge mobility and excellent durability. Furthermore, the backbone of the silicon-containing arylamine polymer (constituent unit of formula (1)) has suitable flexibility. Therefore, the silicon-containing arylamine polymer according to this embodiment exhibits high solubility in a solvent and high heat resistance. Therefore, a film can be easily formed (thinned) by a wet (coating) method. Therefore, in a second aspect, there is provided an electroluminescent device material comprising the silicon-containing arylamine polymer of the present invention. Alternatively, the use of a silicon-containing arylamine polymer as an electroluminescent device material is provided.
また、本実施形態に係るケイ素含有アリールアミンポリマーは、5.55eVを超える、特に5.57eV以上のHOMOレベルを有する、このため、本実施形態に係るケイ素含有アリールアミンポリマーは、量子ドットエレクトロルミネッセンス素子(特に正孔輸送層)にも好適に使用できる。 Further, the silicon-containing arylamine polymer according to the present embodiment has a HOMO level of more than 5.55 eV, particularly 5.57 eV or more. Therefore, the silicon-containing arylamine polymer according to the present embodiment has a quantum dot electroluminescence. It can be suitably used for a device (in particular, a hole transport layer).
本実施形態に係るエレクトロルミネッセンス素子材料は、本発明のケイ素含有アリールアミンポリマーに加えて、他のポリマーをさらに含んでもよい。すなわち、第3の側面では、2以上のポリマーを含むエレクトロルミネッセンス素子製造用組成物であって、前記ポリマーのうちの少なくとも1つが本発明のケイ素含有アリールアミンポリマーである、エレクトロルミネッセンス素子製造用組成物が提供される。または、ケイ素含有アリールアミンポリマーを含む2以上のポリマーを含む組成物のエレクトロルミネッセンス素子材料としての使用が提供される。なお、以下、本発明に係るエレクトロルミネッセンス素子製造用組成物を、単に「LED用組成物」または「本発明に係る組成物」とも称する。 The electroluminescent element material according to the present embodiment may further contain other polymer in addition to the silicon-containing arylamine polymer of the present invention. That is, in the third aspect, a composition for producing an electroluminescent device, which comprises two or more polymers, wherein at least one of the polymers is the silicon-containing arylamine polymer of the present invention. Things are offered. Alternatively, the use of a composition comprising two or more polymers including a silicon-containing arylamine polymer as an electroluminescent device material is provided. In the following, the composition for producing an electroluminescent element according to the present invention will also be simply referred to as the “composition for LED” or the “composition according to the present invention”.
本発明の目的(または効果)は、このような本実施形態に係るエレクトロルミネッセンス素子材料または組成物によっても達成できる。なお、本実施形態のエレクトロルミネッセンス素子材料は、本発明に係るエレクトロルミネッセンス素子材料の一例である。同様にして、本実施形態の組成物は、本発明に係る組成物の一例である。 The object (or effect) of the present invention can also be achieved by such an electroluminescent element material or composition according to the present embodiment. The electroluminescent element material of this embodiment is an example of the electroluminescent element material according to the present invention. Similarly, the composition of the present embodiment is an example of the composition according to the present invention.
上記第3の側面において使用できる本発明のケイ素含有アリールアミンポリマー以外のポリマーを、以下では、単に「他のポリマー」とも称する。 Polymers other than the silicon-containing arylamine polymer of the present invention that can be used in the third aspect are also simply referred to as “other polymers” below.
上記第3の側面において、他のポリマーの構造は、本発明による効果を阻害しない限り特に制限されない。好ましくは、他のポリマーが、下記式(A)で表される構成単位を有する。上記構造を有するポリマー(他のポリマー)をケイ素含有アリールアミンポリマーと組み合わせて使用することにより、HOMOレベルおよびLUMOレベルがさらに近接し、電荷の注入障壁が減少する(ゆえに、ホールの注入性が向上する)。ゆえに、本発明に係るケイ素含有アリールアミンポリマーと下記式(A)で表される構成単位を有する他のポリマーとを組み合わせて使用したエレクトロルミネッセンス素子(特にQLED)は、その発光寿命を向上できる。なお、上記メカニズムは推測に基づくものであり、その正誤が本発明の技術的範囲に影響を及ぼすものではない。 In the third aspect, the structure of the other polymer is not particularly limited as long as the effect of the present invention is not impaired. Preferably, the other polymer has a structural unit represented by the following formula (A). By using the polymer having the above structure (another polymer) in combination with the silicon-containing arylamine polymer, the HOMO level and the LUMO level are brought closer to each other, and the charge injection barrier is reduced (thus, the hole injection property is improved. To). Therefore, the electroluminescence device (particularly QLED) using the silicon-containing arylamine polymer according to the present invention in combination with another polymer having a constitutional unit represented by the following formula (A) can improve its emission life. The above mechanism is based on speculation, and its correctness does not affect the technical scope of the present invention.
すなわち、本発明の好ましい形態では、少なくとも1つのポリマーが、下記式(A)で表される構成単位を有する: That is, in a preferred embodiment of the present invention, at least one polymer has a structural unit represented by the following formula (A):
ただし、Xは、下記式(B)で表される基であり、Yは、置換された若しくは非置換の炭素数6以上60以下の2価の芳香族炭化水素基、または置換された若しくは非置換の環形成原子数3以上60以下の2価の芳香族複素環基である、 However, X is a group represented by the following formula (B), and Y is a substituted or unsubstituted divalent aromatic hydrocarbon group having 6 or more and 60 or less carbon atoms, or a substituted or non-substituted group. A substituted divalent aromatic heterocyclic group having 3 to 60 ring-forming atoms,
ただし、Ar100は、置換された若しくは非置換の炭素数6以上60以下の3価の芳香族炭化水素基、または置換された若しくは非置換の環形成原子数3以上60以下の3価の芳香族複素環基であり、
Ar200及びAr300は、それぞれ独立して、置換された若しくは非置換の炭素数6以上60以下の1価の芳香族炭化水素基、または置換された若しくは非置換の環形成原子数3以上60以下の1価の芳香族複素環基であり、
L1及びL2は、それぞれ独立して、単結合、置換された若しくは非置換の炭素数6以上60以下の2価の芳香族炭化水素基、または置換された若しくは非置換の環形成原子数3以上60以下の2価の芳香族複素環基であり、
Z1〜Z8は、それぞれ独立して、窒素原子または−CH=であり、この際、Z5〜Z8のいずれかが−CH=でありかつ当該−CH=の水素原子が−L2−N(Ar200)(Ar300)で置換され、
R100及びR200は、それぞれ独立して、置換された若しくは非置換の炭素数1以上20以下のアルキル基、置換された若しくは非置換の炭素数1以上20以下のアルコキシ基、置換された若しくは非置換の炭素数6以上60以下の1価の芳香族炭化水素基、または置換された若しくは非置換の環形成原子数3以上60以下の1価の芳香族複素環基であり、
R100及びR200は、互いに結合して環を形成してもよく、
aは、0以上4以下の整数であり、
bは、0以上3以下の整数であり、
aが1以上4以下の整数である場合には、Z1〜Z4のいずれかが−CH=でありかつ当該−CH=の水素原子がR100で置換され、bが1以上3以下の整数である場合には、Z5〜Z8のいずれかが−CH=でありかつ当該−CH=の水素原子がR200で置換される。
However, Ar 100 is a substituted or unsubstituted trivalent aromatic hydrocarbon group having 6 to 60 carbon atoms, or a substituted or unsubstituted trivalent aromatic group having 3 to 60 ring-forming atoms. A heterocyclic group,
Ar 200 and Ar 300 are each independently a substituted or unsubstituted monovalent aromatic hydrocarbon group having 6 to 60 carbon atoms, or a substituted or unsubstituted 3 to 60 ring-forming atoms. The following monovalent aromatic heterocyclic group,
L 1 and L 2 are each independently a single bond, a substituted or unsubstituted divalent aromatic hydrocarbon group having 6 to 60 carbon atoms, or a substituted or unsubstituted ring-forming atom number. It is a divalent aromatic heterocyclic group of 3 or more and 60 or less,
Z 1 to Z 8 are each independently a nitrogen atom or -CH=, in which case any of Z 5 to Z 8 is -CH= and the hydrogen atom of -CH= is -L 2. -N(Ar 200 )(Ar 300 ),
R 100 and R 200 are each independently a substituted or unsubstituted alkyl group having 1 to 20 carbon atoms, a substituted or unsubstituted alkoxy group having 1 to 20 carbon atoms, a substituted or An unsubstituted monovalent aromatic hydrocarbon group having 6 to 60 carbon atoms, or a substituted or unsubstituted monovalent aromatic heterocyclic group having 3 to 60 ring-forming atoms,
R 100 and R 200 may combine with each other to form a ring,
a is an integer of 0 or more and 4 or less,
b is an integer of 0 or more and 3 or less,
When a is an integer of 1 or more and 4 or less, one of Z 1 to Z 4 is -CH=, the hydrogen atom of the -CH= is substituted with R 100 , and b is 1 or more and 3 or less. When it is an integer, any of Z 5 to Z 8 is —CH═, and the hydrogen atom of —CH═ is substituted with R 200 .
以下、上記好ましい形態に係る他のポリマーについて説明する。なお、本発明は、下記形態に限定されない。 Hereinafter, other polymers according to the above-described preferred embodiment will be described. The present invention is not limited to the following modes.
本実施形態において、他のポリマーは、上記式(A)で表される構成単位の交互共重合体のセグメントを含む。ここで、他のポリマーは、構成単位として、1種のXを含んでいてもよいし、2種以上のXを含んでいてもよい。同様にして、他のポリマーは、構成単位として、1種のYを含んでいてもよいし、2種以上のYを含んでいてもよい。 In this embodiment, the other polymer includes a segment of an alternating copolymer of the structural unit represented by the above formula (A). Here, the other polymer may contain one kind of X or two or more kinds of X as a constitutional unit. Similarly, the other polymer may contain one kind of Y or two or more kinds of Y as a constitutional unit.
上記式(A)中、Xは、アミノ基で置換された窒素含有芳香族複素環(例えば、カルバゾール骨格)を含む。このため、他のポリマーを本発明のケイ素含有アリールアミンポリマーと組み合わせてエレクトロルミネッセンス素子の正孔輸送層に使用すると、正孔輸送性をさらに向上させることができる。 In the above formula (A), X includes a nitrogen-containing aromatic heterocycle (for example, a carbazole skeleton) substituted with an amino group. Therefore, when another polymer is used in combination with the silicon-containing arylamine polymer of the present invention in the hole transport layer of the electroluminescence device, the hole transport property can be further improved.
また、本実施形態に係る他のポリマーは、Xが主鎖に芳香族基(Ar100)、側鎖に窒素含有芳香族複素環及び窒素含有芳香族複素環に結合するアミノ基(N(Ar200)(Ar300))を含む。このため、本実施形態に係る他のポリマーは、HOMO準位が深くなり、その結果、量子ドット発光素子に使用される場合には、より高い発光効率、より低い駆動電圧、より長い発光寿命を達成することができる。 In another polymer according to this embodiment, X is an aromatic group (Ar 100 ) in the main chain, a nitrogen-containing aromatic heterocycle in the side chain and an amino group (N(Ar 200 )(Ar 300 )). Therefore, the other polymer according to the present embodiment has a deeper HOMO level, and as a result, when used in a quantum dot light emitting device, higher emission efficiency, lower driving voltage, and longer emission lifetime are obtained. Can be achieved.
上記式(B)中、Ar100は、置換された若しくは非置換の炭素数6以上60以下の3価の芳香族炭化水素基、又は置換された若しくは非置換の環形成原子数3以上60以下の3価の芳香族複素環基である。 In the above formula (B), Ar 100 is a substituted or unsubstituted trivalent aromatic hydrocarbon group having 6 or more and 60 or less carbon atoms, or a substituted or unsubstituted 3 or more and 60 or less ring-forming atoms. Is a trivalent aromatic heterocyclic group.
ここで、芳香族炭化水素基は、1個以上の芳香族炭化水素環を含む芳香族炭化水素化合物由来の基である。ここで、芳香族炭化水素基が2個以上の芳香族炭化水素環を含む場合、2個以上の芳香族炭化水素環は互いに縮合していてもよい。また、芳香族炭化水素基は、1個以上の置換基で置換されていてもよい。 Here, the aromatic hydrocarbon group is a group derived from an aromatic hydrocarbon compound containing one or more aromatic hydrocarbon rings. Here, when the aromatic hydrocarbon group includes two or more aromatic hydrocarbon rings, the two or more aromatic hydrocarbon rings may be condensed with each other. Moreover, the aromatic hydrocarbon group may be substituted with one or more substituents.
芳香族炭化水素化合物としては、特に限定されないが、ベンゼン、ペンタレン、インデン、ナフタレン、アントラセン、アズレン、ヘプタレン、アセナフタレン、フェナレン、フルオレン、アントラキノン、フェナントレン、ビフェニル、トリフェニレン、ピレン、クリセン、ピセン、ペリレン、ペンタフェン、ペンタセン、テトラフェン、ヘキサフェン、ヘキサセン、ルビセン、トリナフチレン、ヘプタフェン、ピラントレン等を挙げることができる。 The aromatic hydrocarbon compound is not particularly limited, benzene, pentalene, indene, naphthalene, anthracene, azulene, heptalene, asenaphthalene, phenalene, fluorene, anthraquinone, phenanthrene, biphenyl, triphenylene, pyrene, chrysene, picene, perylene, Pentaphen, pentacene, tetraphene, hexaphene, hexacene, rubicene, trinaphthylene, heptaphene, pyrantrene and the like can be mentioned.
また、芳香族複素環基は、1個以上のヘテロ原子(例えば、窒素原子(N)、酸素原子(O)、リン原子(P)、硫黄原子(S))を有し、残りの環形成原子が炭素原子(C)である1以上の芳香族複素環を含む芳香族複素環化合物由来の基である。また、芳香族複素環基が2個以上の芳香族複素環を含む場合、2個以上の芳香族複素環は互いに縮合していてもよい。また、芳香族複素環基は、1個以上の置換基で置換されていてもよい。 Further, the aromatic heterocyclic group has one or more hetero atoms (for example, a nitrogen atom (N), an oxygen atom (O), a phosphorus atom (P), a sulfur atom (S)), and forms the remaining ring. A group derived from an aromatic heterocyclic compound containing one or more aromatic heterocycles whose atoms are carbon atoms (C). In addition, when the aromatic heterocyclic group contains two or more aromatic heterocycles, the two or more aromatic heterocycles may be condensed with each other. Moreover, the aromatic heterocyclic group may be substituted with one or more substituents.
芳香族複素環化合物としては、特に限定されないが、ピラゾリン、イミダゾリン、オキサゾリン、チアゾリン、トリアゾリン、テトラゾリン、オキサジアゾリン、ピリジン、ピリダジニン、ピリミジン、トリアジン、カルバゾリン、アザカルバゾリン、インドリン、キノリニン、イソキノリン、ベンゾイミダゾリン、イミダゾピリジン、イミダゾピリミジン、フラン、ベンゾフラン、ジベンゾフラン、アザジベンゾフラン、チオフェン、ベンゾチオフェン、ジベンゾチオフェン、アザジベンゾチオフェン等を挙げることができる。 The aromatic heterocyclic compound is not particularly limited, but pyrazoline, imidazoline, oxazoline, thiazoline, triazoline, tetrazoline, oxadiazoline, pyridine, pyridazinine, pyrimidine, triazine, carbazoline, azacarbazoline, indoline, quinolinine, isoquinoline, benzimidazoline, Examples thereof include imidazopyridine, imidazopyrimidine, furan, benzofuran, dibenzofuran, azadibenzofuran, thiophene, benzothiophene, dibenzothiophene and azadibenzothiophene.
Ar100における3価の芳香族炭化水素基としては、上記芳香族炭化水素化合物の水素原子のうち、任意の3個の水素原子を除いた基が挙げられる。また、3価の芳香族複素環基としては、上記芳香族複素環化合物の水素原子のうち、任意の3個の水素原子を除いた基が挙げられる。 Examples of the trivalent aromatic hydrocarbon group for Ar 100 include groups in which any three hydrogen atoms have been removed from the hydrogen atoms of the aromatic hydrocarbon compound. Examples of the trivalent aromatic heterocyclic group include groups obtained by removing any three hydrogen atoms from the above hydrogen atoms of the aromatic heterocyclic compound.
これらのうち、HOMO準位を調整する観点から、Ar100は、以下に示す基であることが好ましい。 Of these, Ar 100 is preferably a group shown below from the viewpoint of adjusting the HOMO level.
なお、上記構造中、Aは、−O−、−S−、−Se−、−NR1’−(ただし、R1’は、水素原子、重水素原子、置換若しくは無置換のアルキル基、置換若しくは無置換のアリール基又は置換若しくは無置換のヘテロアリール基である。)又は−CR2’R3’−(ただし、R2’及びR3’は、それぞれ独立に、水素原子、重水素原子、置換若しくは無置換のアルキル基、置換若しくは無置換のアリール基又は置換若しくは無置換のヘテロアリール基である。)であり、*は、結合部位である。 Note that the above structures, A is, -O -, - S -, - Se -, - NR 1 '- ( provided that, R 1' is a hydrogen atom, a deuterium atom, a substituted or unsubstituted alkyl group, a substituted or an unsubstituted aryl group or a substituted or unsubstituted heteroaryl group), or -CR 2 'R 3' -. ( provided that, R 2 'and R 3' are each independently a hydrogen atom, a deuterium atom , A substituted or unsubstituted alkyl group, a substituted or unsubstituted aryl group or a substituted or unsubstituted heteroaryl group), and * is a binding site.
3価の芳香族炭化水素基又は3価の芳香族複素環基が置換されている場合の置換基としては、特に限定されないが、ハロゲン原子、アルキル基、アルコキシ基、芳香族炭化水素基、芳香族複素環基等を挙げることができ、二種以上を併用してもよい。 The substituent in the case where the trivalent aromatic hydrocarbon group or the trivalent aromatic heterocyclic group is substituted is not particularly limited, but may be a halogen atom, an alkyl group, an alkoxy group, an aromatic hydrocarbon group, an aromatic group. Group heterocyclic groups and the like can be mentioned, and two or more kinds may be used in combination.
ここで、ハロゲン原子としては、例えば、フッ素原子、塩素原子、臭素原子、ヨウ素原子が挙げられる。 Here, examples of the halogen atom include a fluorine atom, a chlorine atom, a bromine atom, and an iodine atom.
アルキル基としては、例えば、メチル基、エチル基、n−プロピル基、イソプロピル基、n−ブチル基、イソブチル基、sec−ブチル基、tert−ブチル基、n−ペンチル基、イソペンチル基、tert−ペンチル基、ネオペンチル基、1,2−ジメチルプロピル基、n−ヘキシル基、イソヘキシル基、1,3−ジメチルブチル基、1−イソプロピルプロピル基、1,2−ジメチルブチル基、n−ヘプチル基、1,4−ジメチルペンチル基、3−エチルペンチル基、2−メチル−1−イソプロピルプロピル基、1−エチル−3−メチルブチル基、n−オクチル基、2−エチルヘキシル基、3−メチル−1−イソプロピルブチル基、2−メチル−1−イソプロピル基、1−tert−ブチル−2−メチルプロピル基、n−ノニル基、3,5,5−トリメチルヘキシル基、n−デシル基、イソデシル基、n−ウンデシル基、1−メチルデシル基、n−ドデシル基、n−トリデシル基、n−テトラデシル基、n−ペンタデシル基、n−ヘキサデシル基、n−ヘプタデシル基、n−オクタデシル基、n−ノナデシル基、n−エイコシル基、n−ヘンエイコシル基、n−ドコシル基、n−トリコシル基、n−テトラコシル基等が挙げられる。 Examples of the alkyl group include methyl group, ethyl group, n-propyl group, isopropyl group, n-butyl group, isobutyl group, sec-butyl group, tert-butyl group, n-pentyl group, isopentyl group, tert-pentyl group. Group, neopentyl group, 1,2-dimethylpropyl group, n-hexyl group, isohexyl group, 1,3-dimethylbutyl group, 1-isopropylpropyl group, 1,2-dimethylbutyl group, n-heptyl group, 1, 4-dimethylpentyl group, 3-ethylpentyl group, 2-methyl-1-isopropylpropyl group, 1-ethyl-3-methylbutyl group, n-octyl group, 2-ethylhexyl group, 3-methyl-1-isopropylbutyl group , 2-methyl-1-isopropyl group, 1-tert-butyl-2-methylpropyl group, n-nonyl group, 3,5,5-trimethylhexyl group, n-decyl group, isodecyl group, n-undecyl group, 1-methyldecyl group, n-dodecyl group, n-tridecyl group, n-tetradecyl group, n-pentadecyl group, n-hexadecyl group, n-heptadecyl group, n-octadecyl group, n-nonadecyl group, n-eicosyl group, Examples thereof include an n-heneicosyl group, an n-docosyl group, an n-tricosyl group, and an n-tetracosyl group.
アルキル基は、炭素数1以上24以下の直鎖又は分岐状のアルキル基であることが好ましく、炭素数1以上8以下の直鎖又は分岐状のアルキル基であることがより好ましい。 The alkyl group is preferably a linear or branched alkyl group having 1 to 24 carbon atoms, and more preferably a linear or branched alkyl group having 1 to 8 carbon atoms.
アルコキシ基としては、例えば、メトキシ基、エトキシ基、プロポキシ基、イソプロポキシ基、ブトキシ基、ペンチルオキシ基、ヘキシルオキシ基、ヘプチルオキシ基、オクチルオキシ基、ノニルオキシ基、デシルオキシ基、ウンデシルオキシ基、ドデシルオキシ基、トリデシルオキシ基、テトラデシルオキシ基、ペンタデシルオキシ基、ヘキサデシルオキシ基、ヘプタデシルオキシ基、オクタデシルオキシ基、2−エチルヘキシルオキシ基、3−エチルペンチルオキシ基等が挙げられる。 As the alkoxy group, for example, methoxy group, ethoxy group, propoxy group, isopropoxy group, butoxy group, pentyloxy group, hexyloxy group, heptyloxy group, octyloxy group, nonyloxy group, decyloxy group, undecyloxy group, Examples thereof include a dodecyloxy group, a tridecyloxy group, a tetradecyloxy group, a pentadecyloxy group, a hexadecyloxy group, a heptadecyloxy group, an octadecyloxy group, a 2-ethylhexyloxy group and a 3-ethylpentyloxy group.
アルコキシ基は、炭素数1以上24以下の直鎖又は分岐状のアルコキシ基であることが好ましく、炭素数1以上8以下の直鎖又は分岐状のアルコキシ基であることがより好ましい。 The alkoxy group is preferably a linear or branched alkoxy group having 1 to 24 carbon atoms, and more preferably a linear or branched alkoxy group having 1 to 8 carbon atoms.
3価の芳香族炭化水素基(又は3価の芳香族複素環基)に導入されてもよい芳香族複素環基(又は芳香族炭化水素基)としては、例えば、上記芳香族複素環(又は芳香族炭化水素)から任意の1個の水素原子を除いた基等が挙げられる。 Examples of the aromatic heterocyclic group (or aromatic hydrocarbon group) that may be introduced into the trivalent aromatic hydrocarbon group (or trivalent aromatic heterocyclic group) include, for example, the aromatic heterocycle (or Examples include groups in which any one hydrogen atom has been removed from (aromatic hydrocarbon).
式(B)において、Ar200及びAr300は、それぞれ独立して、置換された若しくは非置換の炭素数6以上60以下の1価の芳香族炭化水素基、又は置換された若しくは非置換の環形成原子数3以上60以下の1価の芳香族複素環基である。 In formula (B), Ar 200 and Ar 300 each independently represent a substituted or unsubstituted monovalent aromatic hydrocarbon group having 6 to 60 carbon atoms, or a substituted or unsubstituted ring. It is a monovalent aromatic heterocyclic group having 3 to 60 forming atoms.
ここで、1価の芳香族炭化水素基及び1価の芳香族複素環基は、3価の芳香族炭化水素基及び3価の芳香族複素環基を1価とする以外は、式(B)中のAr100と同様であるため、ここでは、説明を省略する。また、1価の芳香族炭化水素基又は1価の芳香族複素環基が置換されている場合の置換基は、式(B)中のAr100における置換基と同様であるため、ここでは、説明を省略する。 Here, the monovalent aromatic hydrocarbon group and the monovalent aromatic heterocyclic group have the same formula (B) except that the trivalent aromatic hydrocarbon group and the trivalent aromatic heterocyclic group are monovalent. Since it is the same as Ar 100 in ( ), the description is omitted here. Further, the substituent in the case where the monovalent aromatic hydrocarbon group or the monovalent aromatic heterocyclic group is substituted is the same as the substituent in Ar 100 in the formula (B), and therefore, here, The description is omitted.
本実施形態に係る他のポリマーのHOMO準位、正孔輸送性、正孔注入性を高くする観点から、1価の芳香族炭化水素基は、フェニル基、ビフェニル基、フルオレニル基、ナフチル基、アントリル基、フェナントリル基、ナフタセニル基、ピレニル基、ターフェニル基、トリル基、t−ブチルフェニル基、又は(フェニルプロピル)フェニル基であることが好ましく、フェニル基、ビフェニル基、フルオレニル基、ナフチル基、アントリル基、ターフェニル基、又はトリル基であることがより好ましく、ビフェニル基、フルオレニル基であることが特に好ましい。 From the viewpoint of increasing the HOMO level, hole transporting property, and hole injecting property of the other polymer according to the present embodiment, the monovalent aromatic hydrocarbon group is a phenyl group, a biphenyl group, a fluorenyl group, a naphthyl group, Anthryl group, phenanthryl group, naphthacenyl group, pyrenyl group, terphenyl group, tolyl group, t-butylphenyl group, or (phenylpropyl)phenyl group is preferable, and phenyl group, biphenyl group, fluorenyl group, naphthyl group, It is more preferably an anthryl group, a terphenyl group or a tolyl group, and particularly preferably a biphenyl group or a fluorenyl group.
また、本実施形態に係る他のポリマーのHOMO準位、正孔輸送性、正孔注入性を高くする観点から、1価の芳香族複素環基は、ピリジル基、ビピリジル基、ピロリル基、ピラジニル基、ピリジニル基、ピリミジル基、インドリル基、フリル基、ベンゾフラニル基、ジベンゾフラニル基、キノリル基、キノキサニル基、カルバゾリル基、フェナントリジニル基、アクリジニル基、フェナジニル基、フェノチアジニル基、フェノキサジニル基、オキサゾリル基、オキサジアゾリル基、フラザニル基、チエニル基、チオフェニル基、イソチオフェニル基、又はジベンゾチオフェニル基であることが好ましく、ピリジル基、ピロリル基、カルバゾリル基、ジベンゾフラニル基、ジベンゾチオフェニル基、又はビピリジル基であることがより好ましい。 Further, from the viewpoint of enhancing the HOMO level, hole transporting property, and hole injecting property of the other polymer according to the present embodiment, the monovalent aromatic heterocyclic group is a pyridyl group, a bipyridyl group, a pyrrolyl group, or pyrazinyl. Group, pyridinyl group, pyrimidyl group, indolyl group, furyl group, benzofuranyl group, dibenzofuranyl group, quinolyl group, quinoxanyl group, carbazolyl group, phenanthridinyl group, acridinyl group, phenazinyl group, phenothiazinyl group, phenoxazinyl group, Oxazolyl group, oxadiazolyl group, flazanyl group, thienyl group, thiophenyl group, isothiophenyl group, or dibenzothiophenyl group is preferable, pyridyl group, pyrrolyl group, carbazolyl group, dibenzofuranyl group, dibenzothiophenyl group, Alternatively, it is more preferably a bipyridyl group.
また、本実施形態に係る他のポリマーのHOMO準位、正孔輸送性、正孔注入性、溶解性、塗布性を高くする観点から、1価の芳香族炭化水素基又は1価の芳香族複素環基が置換されている場合の置換基は、炭素数1以上8以下のアルキル基、アルコキシ基、アルキルチオ基、アリール基、アリールオキシ基、アリールチオ基、アリールアルキル基、アリールアルコキシ基、アリールアルキルチオ基、アリールアルケニル基、アリールアルキニル基、アミノ基、置換基で置換されているアミノ基、シリル基、置換シリル基、ハロゲン原子、アシル基、アシルオキシ基、イミン残基、アミド基、酸イミド基、1価の複素環基、カルボキシル基、置換基で置換されたカルボキシル基、シアノ基、又はニトロ基であることが好ましく、炭素数1以上12以下のアルキル基であることがより好ましい。 Further, from the viewpoint of increasing the HOMO level, hole transporting property, hole injecting property, solubility, and coating property of the other polymer according to the present embodiment, a monovalent aromatic hydrocarbon group or a monovalent aromatic group is used. When the heterocyclic group is substituted, the substituent is an alkyl group having 1 to 8 carbon atoms, an alkoxy group, an alkylthio group, an aryl group, an aryloxy group, an arylthio group, an arylalkyl group, an arylalkoxy group, an arylalkylthio. Group, arylalkenyl group, arylalkynyl group, amino group, amino group substituted with a substituent, silyl group, substituted silyl group, halogen atom, acyl group, acyloxy group, imine residue, amide group, acid imide group, It is preferably a monovalent heterocyclic group, a carboxyl group, a carboxyl group substituted with a substituent, a cyano group, or a nitro group, and more preferably an alkyl group having 1 to 12 carbon atoms.
Ar200及びAr300の具体例を以下に示す。 Specific examples of Ar 200 and Ar 300 are shown below.
上記構造中、R3は、それぞれ独立して、置換された若しくは非置換の炭素数1以上20以下のアルキル基、置換された若しくは非置換の炭素数1以上20以下のアルコキシ基、置換された若しくは非置換の炭素数6以上60以下の1価の芳香族炭化水素基、又は置換された若しくは非置換の環形成原子数3以上60以下の1価の芳香族複素環基であり、*は、結合部位であり、Alkylは、アルキル基で置換された又は非置換であることを意味する。 In the above structure, R 3's are each independently a substituted or unsubstituted alkyl group having 1 to 20 carbon atoms, a substituted or unsubstituted alkoxy group having 1 to 20 carbon atoms, or a substituted group. Or an unsubstituted monovalent aromatic hydrocarbon group having 6 to 60 carbon atoms, or a substituted or unsubstituted monovalent aromatic heterocyclic group having 3 to 60 ring forming atoms, and * is , Alkyl means substituted or unsubstituted with an alkyl group.
上記式(B)において、L1及びL2は、それぞれ独立して、単結合、置換された若しくは非置換の炭素数6以上60以下の2価の芳香族炭化水素基、又は置換された若しくは非置換の環形成原子数3以上60以下の2価の芳香族複素環基である。 In the above formula (B), L 1 and L 2 are each independently a single bond, a substituted or unsubstituted divalent aromatic hydrocarbon group having 6 to 60 carbon atoms, or a substituted or It is an unsubstituted divalent aromatic heterocyclic group having 3 to 60 ring-forming atoms.
ここで、2価の芳香族炭化水素基及び2価の芳香族複素環基は、3価の芳香族炭化水素基及び3価の芳香族複素環基を2価とする以外は、式(B)中のAr100と同様であるため、ここでは、説明を省略する。また、2価の芳香族炭化水素基又は2価の芳香族複素環基が置換されている場合の置換基は、式(B)中のAr100における置換基と同様であるため、ここでは、説明を省略する。 Here, the divalent aromatic hydrocarbon group and the divalent aromatic heterocyclic group are of the formula (B) except that the trivalent aromatic hydrocarbon group and the trivalent aromatic heterocyclic group are divalent. Since it is the same as Ar 100 in ( ), the description is omitted here. Further, when the divalent aromatic hydrocarbon group or the divalent aromatic heterocyclic group is substituted, the substituent is the same as the substituent in Ar 100 in the formula (B), and therefore, here, The description is omitted.
本実施形態に係る他のポリマーのHOMO準位、正孔輸送性、正孔注入性を高くする観点から、2価の芳香族炭化水素基は、フェニレン基、ビフェニレン基、フルオレニレン基、ナフチレン基、アントリレン基、フェナントリレン基、ナフタセニレン基、ピレニレン基、ターフェニレン基、トリレン基、t−ブチルフェニレン基、又は(フェニルプロピル)フェニレン基であることが好ましく、フェニレン基、ビフェニレン基、フルオレニレン基、ナフチレン基、アントリレン基、ターフェニレン基、又はトリレン基であることがより好ましく、フェニレン基が特に好ましい。 From the viewpoint of increasing the HOMO level, hole transporting property, and hole injecting property of the other polymer according to the present embodiment, the divalent aromatic hydrocarbon group is a phenylene group, a biphenylene group, a fluorenylene group, a naphthylene group, Anthrylene group, phenanthrylene group, naphthalenylene group, pyrenylene group, terphenylene group, tolylene group, t-butylphenylene group, or (phenylpropyl)phenylene group is preferable, phenylene group, biphenylene group, fluorenylene group, naphthylene group, An anthrylene group, a terphenylene group, or a tolylene group is more preferable, and a phenylene group is particularly preferable.
また、本実施形態に係る他のポリマーのHOMO準位、正孔輸送性、正孔注入性を高くする観点から、2価の芳香族複素環基は、ピリジンジイル基、ビピリジンジイル基、ピロリンジイル基、ピラジンジイル基、ピリジニル基、ピリミジンジイル基、インドリンジイル基、フランジイル基、ベンゾフランジイル基、ジベンゾフランジイル基、キノリンジイル基、キノキサリンジイル基、カルバゾールジイル基、フェナントリジンジイル基、アクリジンジイル基、フェナジンジイル基、フェノチアジンジイル基、フェノキサジンジイル基、オキサゾールジイル基、オキサジアゾールジイル基、フラザンジイル基、チオフェンジイル基、チオフェニル基、イソチオフェンジイル基、又はジベンゾチオフェンジイル基であることが好ましく、ピリジンジイル基、ピロリンジイル基、カルバゾールジイル基、ジベンゾフランジイル基、ジベンゾチオフェンジイル基、又はビピリジンジイル基であることがより好ましい。 Further, from the viewpoint of enhancing the HOMO level, hole transporting property, and hole injecting property of the other polymer according to the present embodiment, the divalent aromatic heterocyclic group is a pyridinediyl group, a bipyridinediyl group, or pyrrolinediyl group. Group, pyrazinediyl group, pyridinyl group, pyrimidinediyl group, indolinediyl group, furandiyl group, benzofurandiyl group, dibenzofurandiyl group, quinolinediyl group, quinoxalinediyl group, carbazolediyl group, phenanthridinediyl group, acridinediyl group, phenazine Diyl group, phenothiazinediyl group, phenoxazinediyl group, oxazolediyl group, oxadiazolediyl group, furazandiyl group, thiophenediyl group, thiophenyl group, isothiophenediyl group, or dibenzothiophenediyl group, preferably pyridinediyl group More preferably, it is a group, a pyrrolinediyl group, a carbazolediyl group, a dibenzofurandiyl group, a dibenzothiophenediyl group, or a bipyridinediyl group.
また、本実施形態に係る他のポリマーのHOMO準位、正孔輸送性、正孔注入性、溶解性、塗布性を高くする観点から、2価の芳香族炭化水素基又は2価の芳香族複素環基が置換されている場合の置換基は、炭素数1以上50以下のアルキル基、アルコキシ基、アルキルチオ基、アリール基、アリールオキシ基、アリールチオ基、アリールアルキル基、アリールアルコキシ基、アリールアルキルチオ基、アリールアルケニル基、アリールアルキニル基、アミノ基、置換基で置換されているアミノ基、シリル基、置換シリル基、ハロゲン原子、アシル基、アシルオキシ基、イミン残基、アミド基、酸イミド基、1価の複素環基、カルボキシル基、置換基で置換されているカルボキシル基、シアノ基、又はニトロ基であることが好ましく、炭素数1以上50以下のアルキル基であることがより好ましい。 Further, from the viewpoint of increasing the HOMO level, hole transporting property, hole injecting property, solubility, and coatability of the other polymer according to the present embodiment, a divalent aromatic hydrocarbon group or a divalent aromatic group. When the heterocyclic group is substituted, the substituent is an alkyl group having 1 to 50 carbon atoms, an alkoxy group, an alkylthio group, an aryl group, an aryloxy group, an arylthio group, an arylalkyl group, an arylalkoxy group, an arylalkylthio. Group, arylalkenyl group, arylalkynyl group, amino group, amino group substituted with a substituent, silyl group, substituted silyl group, halogen atom, acyl group, acyloxy group, imine residue, amide group, acid imide group, A monovalent heterocyclic group, a carboxyl group, a carboxyl group substituted with a substituent, a cyano group, or a nitro group is preferable, and an alkyl group having 1 to 50 carbon atoms is more preferable.
これらのうち、L1及びL2は、単結合、フェニレン基、ビフェニレン基、フルオレニレン基、ナフチレン基、アントリレン基、フェナントリレン基、ナフタセニレン基、ピレニレン基、ターフェニレン基、トリレン基、t−ブチルフェニレン基、又は(フェニルプロピル)フェニレン基であることが好ましく、単結合、フェニレン基、ビフェニレン基、ターフェニレン基、又はフルオレニレン基であることがより好ましく、単結合、又はフェニレン基であることが特に好ましい。 Among these, L 1 and L 2 are a single bond, a phenylene group, a biphenylene group, a fluorenylene group, a naphthylene group, an anthrylene group, a phenanthrylene group, a naphthalsenylene group, a pyrenylene group, a terphenylene group, a tolylene group, and a t-butylphenylene group Or a (phenylpropyl)phenylene group is preferable, a single bond, a phenylene group, a biphenylene group, a terphenylene group, or a fluorenylene group is more preferable, and a single bond or a phenylene group is particularly preferable.
式(B)において、窒素含有芳香族複素環を構成するZ1〜Z8は、それぞれ独立して、窒素原子又は−CH=である。ここで、Z5〜Z8のいずれかが−CH=でありかつ当該−CH=の水素原子が−L2−N(Ar200)(Ar300)で置換される、即ち、Z5〜Z8のいずれかは−C[−L2−N(Ar200)(Ar300)]=である。 In formula (B), Z 1 to Z 8 constituting the nitrogen-containing aromatic heterocycle are each independently a nitrogen atom or —CH═. Here, one of Z 5 to Z 8 are -CH = a is and hydrogen atoms of the -CH = is replaced by -L 2 -N (Ar 200) ( Ar 300), i.e., Z 5 to Z 8 either -C [-L 2 -N (Ar 200 ) (Ar 300)] is =.
式(B)において、R100及びR200は、それぞれ独立して、置換された若しくは非置換の炭素数1以上20以下のアルキル基、置換された若しくは非置換の炭素数1以上20以下のアルコキシ基、置換された若しくは非置換の炭素数6以上60以下の1価の芳香族炭化水素基、又は置換された若しくは非置換の環形成原子数3以上60以下の1価の芳香族複素環基である。ここで、R100及びR200は、互いに結合して環を形成してもよい。なお、R100及びR200は、同一であってもよいし、または異なっていてもよい。また、aが2以上4以下である場合、複数のR100は、同一であってもよいし、または異なっていてもよい。同様にして、bが2又は3である場合、複数のR200は、同一であってもよいし、または異なっていてもよい。 In formula (B), R 100 and R 200 are each independently a substituted or unsubstituted alkyl group having 1 to 20 carbon atoms, or a substituted or unsubstituted alkoxy group having 1 to 20 carbon atoms. Group, substituted or unsubstituted monovalent aromatic hydrocarbon group having 6 to 60 carbon atoms, or substituted or unsubstituted monovalent aromatic heterocyclic group having 3 to 60 ring forming atoms Is. Here, R 100 and R 200 may combine with each other to form a ring. Note that R 100 and R 200 may be the same or different. Moreover, when a is 2 or more and 4 or less, several R< 100 > may be the same or may differ. Similarly, when b is 2 or 3, plural R 200 s may be the same or different.
ここで、炭素数1以上20以下のアルキル基としては、特に限定されないが、メチル基、エチル基、n−プロピル基、イソプロピル基、n−ブチル基、イソブチル基、sec−ブチル基、tert−ブチル基、n−ペンチル基、イソペンチル基、tert−ペンチル基、ネオペンチル基、1,2−ジメチルプロピル基、n−ヘキシル基、イソヘキシル基、1,3−ジメチルブチル基、1−イソプロピルプロピル基、1,2−ジメチルブチル基、n−ヘプチル基、1,4−ジメチルペンチル基、3−エチルペンチル基、2−メチル−1−イソプロピルプロピル基、1−エチル−3−メチルブチル基、n−オクチル基、2−エチルヘキシル基、3−メチル−1−イソプロピルブチル基、2−メチル−1−イソプロピル基、1−tert−ブチル−2−メチルプロピル基、n−ノニル基、3,5,5−トリメチルヘキシル基、n−デシル基、イソデシル基、n−ウンデシル基、1−メチルデシル基、n−ドデシル基、n−トリデシル基、n−テトラデシル基、n−ペンタデシル基、n−ヘキサデシル基、n−ヘプタデシル基、n−オクタデシル基、n−エイコシル基等が挙げられる。 Here, the alkyl group having 1 to 20 carbon atoms is not particularly limited, but a methyl group, an ethyl group, an n-propyl group, an isopropyl group, an n-butyl group, an isobutyl group, a sec-butyl group, a tert-butyl group. Group, n-pentyl group, isopentyl group, tert-pentyl group, neopentyl group, 1,2-dimethylpropyl group, n-hexyl group, isohexyl group, 1,3-dimethylbutyl group, 1-isopropylpropyl group, 1, 2-dimethylbutyl group, n-heptyl group, 1,4-dimethylpentyl group, 3-ethylpentyl group, 2-methyl-1-isopropylpropyl group, 1-ethyl-3-methylbutyl group, n-octyl group, 2 -Ethylhexyl group, 3-methyl-1-isopropylbutyl group, 2-methyl-1-isopropyl group, 1-tert-butyl-2-methylpropyl group, n-nonyl group, 3,5,5-trimethylhexyl group, n-decyl group, isodecyl group, n-undecyl group, 1-methyldecyl group, n-dodecyl group, n-tridecyl group, n-tetradecyl group, n-pentadecyl group, n-hexadecyl group, n-heptadecyl group, n- Examples include octadecyl group and n-eicosyl group.
炭素数1以上20以下のアルキル基は、炭素数1以上20以下の直鎖又は分岐状のアルキル基であることが好ましく、炭素数1以上8以下の直鎖又は分岐状のアルキル基であることがより好ましい。 The alkyl group having 1 to 20 carbon atoms is preferably a linear or branched alkyl group having 1 to 20 carbon atoms, and is preferably a linear or branched alkyl group having 1 to 8 carbon atoms. Is more preferable.
炭素数1以上20以下のアルコキシ基としては、特に限定されないが、メトキシ基、エトキシ基、n−プロポキシ基、イソプロポキシ基、n−ブトキシ基、イソブトキシ基、sec−ブトキシ基、tert−ブトキシ基、n−ペントキシ基、イソペントキシ基、tert−ペントキシ基、ネオペントキシ基、1,2−ジメチルプロポキシ基、n−ヘキシルオキシ基、イソヘキシルオキシ基、1,3−ジメチルブトキシ基、1−イソプロピルプロポキシ基、1,2−ジメチルブトキシ基、n−ヘプチルオキシ基、1,4−ジメチルペンチルオキシ基、3−エチルペンチルオキシ基、2−メチル−1−イソプロピルプロポキシ基、1−エチル−3−メチルブトキシ基、n−オクチルオキシ基、2−エチルヘキシルオキシ基、3−メチル−1−イソプロピルブトキシ基、2−メチル−1−イソプロポキシ基、1−tert−ブチル−2−メチルプロポキシ基、n−ノニルオキシ基、3,5,5−トリメチルヘキシルオキシ基、n−デシルオキシ基、イソデシルオキシ基、n−ウンデシルオキシ基、1−メチルデシルオキシ基、n−ドデシルオキシ基、n−トリデシルオキシ基、n−テトラデシルオキシ基、n−ペンタデシルオキシ基、n−ヘキサデシルオキシ基、n−ヘプタデシルオキシ基、n−オクタデシルオキシ基、n−エイコシルオキシ基等が挙げられる。 The alkoxy group having 1 to 20 carbon atoms is not particularly limited, but includes methoxy group, ethoxy group, n-propoxy group, isopropoxy group, n-butoxy group, isobutoxy group, sec-butoxy group, tert-butoxy group, n-pentoxy group, isopentoxy group, tert-pentoxy group, neopentoxy group, 1,2-dimethylpropoxy group, n-hexyloxy group, isohexyloxy group, 1,3-dimethylbutoxy group, 1-isopropylpropoxy group, 1 , 2-dimethylbutoxy group, n-heptyloxy group, 1,4-dimethylpentyloxy group, 3-ethylpentyloxy group, 2-methyl-1-isopropylpropoxy group, 1-ethyl-3-methylbutoxy group, n -Octyloxy group, 2-ethylhexyloxy group, 3-methyl-1-isopropylbutoxy group, 2-methyl-1-isopropoxy group, 1-tert-butyl-2-methylpropoxy group, n-nonyloxy group, 3, 5,5-trimethylhexyloxy group, n-decyloxy group, isodecyloxy group, n-undecyloxy group, 1-methyldecyloxy group, n-dodecyloxy group, n-tridecyloxy group, n-tetradecyl Examples thereof include an oxy group, an n-pentadecyloxy group, an n-hexadecyloxy group, an n-heptadecyloxy group, an n-octadecyloxy group and an n-eicosyloxy group.
炭素数1以上20以下のアルコキシ基は、炭素数1以上20以下の直鎖又は分岐状のアルコキシ基であることが好ましく、炭素数1以上8以下の直鎖又は分岐状のアルコキシ基であることがより好ましい。 The alkoxy group having 1 to 20 carbon atoms is preferably a linear or branched alkoxy group having 1 to 20 carbon atoms, and is a linear or branched alkoxy group having 1 to 8 carbon atoms. Is more preferable.
ここで、炭素数6以上60以下の1価の芳香族炭化水素基及び環形成原子数3以上60以下の1価の芳香族複素環基は、3価の芳香族炭化水素基及び3価の芳香族複素環基を1価とする以外は、式(B)中のAr100と同様であるため、ここでは、説明を省略する。また、炭素数1以上20以下のアルキル基、炭素数1以上20以下のアルコキシ基、炭素数6以上60以下の1価の芳香族炭化水素基、又は環形成原子数3以上60以下の1価の芳香族複素環基が置換されている場合の置換基は、式(B)中のAr100における置換基と同様であるため、ここでは、説明を省略する。 Here, the monovalent aromatic hydrocarbon group having 6 to 60 carbon atoms and the monovalent aromatic heterocyclic group having 3 to 60 ring atoms are a trivalent aromatic hydrocarbon group and a trivalent aromatic ring group. Except that the aromatic heterocyclic group is monovalent, it is the same as Ar 100 in formula (B), and therefore the description thereof is omitted here. Further, an alkyl group having 1 to 20 carbon atoms, an alkoxy group having 1 to 20 carbon atoms, a monovalent aromatic hydrocarbon group having 6 to 60 carbon atoms, or a monovalent group having 3 to 60 ring atoms. When the aromatic heterocyclic group of is substituted, the substituent is the same as the substituent of Ar 100 in the formula (B), and therefore the description thereof is omitted here.
これらのうち、R100及びR200は、フェニル基又はフルオレニル基であることが好ましい。 Of these, R 100 and R 200 are preferably a phenyl group or a fluorenyl group.
aは、式(B)中のR100が側鎖に位置する窒素含有芳香族複素環に結合する数であるが、0以上4以下の整数であり、好ましくは0以上2以下の整数であり、より好ましくは0又は1であり、特に好ましくは0である。 a is the number of R 100 in the formula (B) bonded to the nitrogen-containing aromatic heterocycle located in the side chain, and is an integer of 0 or more and 4 or less, preferably an integer of 0 or more and 2 or less. , More preferably 0 or 1, and particularly preferably 0.
bは、式(B)中のR200が側鎖に位置する窒素含有芳香族複素環に結合する数であるが、0以上3以下の整数であり、好ましくは0以上2以下の整数であり、より好ましくは0又は1であり、特に好ましくは0である。 b is a number in which R 200 in formula (B) is bonded to the nitrogen-containing aromatic heterocycle located in the side chain, and is an integer of 0 or more and 3 or less, preferably an integer of 0 or more and 2 or less. , More preferably 0 or 1, and particularly preferably 0.
ここで、aが1以上4以下の整数である場合には、Z1〜Z4のいずれかが−CH=でありかつ当該−CH=の水素原子がR100で置換される。このため、R100で置換される置換基(Z1〜Z4)は−CH=である。同様にして、bが1以上3以下の整数である場合には、Z5〜Z8のいずれかが−CH=でありかつ当該−CH=の水素原子がR200で置換される。このため、R200で置換される置換基(Z5〜Z8)は−CH=である。 Here, when a is an integer of 1 or more and 4 or less, any of Z 1 to Z 4 is —CH═, and the hydrogen atom of the —CH═ is replaced with R 100 . Therefore, the substituents (Z 1 to Z 4 ) substituted with R 100 are —CH═. Similarly, when b is an integer of 1 or more and 3 or less, any of Z 5 to Z 8 is -CH=, and the hydrogen atom of the -CH= is replaced by R 200 . Therefore, the substituent (Z 5 to Z 8 ) substituted with R 200 is —CH═.
窒素含有芳香族複素環は、以下に示す構造であることが好ましい。なお、下記構造中、*は、結合部位である。 The nitrogen-containing aromatic heterocycle preferably has the structure shown below. In addition, in the following structures, * is a binding site.
本実施形態において、Xは、HOMO準位及び正孔輸送能をさらに向上させる観点並びに駆動電圧をさらに低下させる観点から、下記式(2−1)〜(2−6)で表される構成単位から選択されることが好ましく、下記式(2−1)であることがより好ましい。ここで、上記式(A)で表される構成単位の交互共重合体のセグメントに含まれる複数のXは、同一であってもよいし、異なっていてもよい。 In the present embodiment, X is a structural unit represented by the following formulas (2-1) to (2-6) from the viewpoint of further improving the HOMO level and the hole transporting ability and further lowering the driving voltage. Is more preferably selected from formula (2-1) below. Here, the plurality of X contained in the segment of the alternating copolymer of the structural unit represented by the above formula (A) may be the same or different.
上記式(2−4)〜(2−6)中、Ar400は、置換された若しくは非置換の炭素数6以上60以下の1価の芳香族炭化水素基、又は置換された若しくは非置換の環形成原子数3以上60以下の1価の芳香族複素環基である。 In the above formulas (2-4) to (2-6), Ar 400 represents a substituted or unsubstituted monovalent aromatic hydrocarbon group having 6 to 60 carbon atoms, or a substituted or unsubstituted monovalent aromatic hydrocarbon group. It is a monovalent aromatic heterocyclic group having 3 to 60 ring atoms.
Xの具体例を以下に示す。なお、下記構造中、*は、結合部位であり、Alkylは、アルキル基で置換された又は無置換であることを意味する。 Specific examples of X are shown below. In the structure below, * means a binding site, and Alkyl means that it is substituted with an alkyl group or is unsubstituted.
本実施形態において、他のポリマーは、上記式(A)で表される構成単位に加えて、−Y−で表される構成単位を有する。ここで、本実施形態に係る他のポリマーは、構成単位として、1種のYを含んでいてもよいし、2種以上のYを含んでいてもよい。 In the present embodiment, the other polymer has a structural unit represented by —Y— in addition to the structural unit represented by the above formula (A). Here, the other polymer according to the present embodiment may include one type of Y or two or more types of Y as a structural unit.
本実施形態に係る他のポリマーは、構成単位として、Yを含むため、溶解性に優れる。このため、本実施形態に係る他のポリマーを用いると、塗布法によって、薄膜を容易に成膜することができる。 The other polymer according to the present embodiment contains Y as a constitutional unit and thus has excellent solubility. Therefore, when the other polymer according to this embodiment is used, a thin film can be easily formed by the coating method.
式(A)において、Yは、置換された若しくは非置換の炭素数6以上60以下の2価の芳香族炭化水素基、又は置換された若しくは非置換の環形成原子数3以上60以下の2価の芳香族複素環基である。 In the formula (A), Y is a substituted or unsubstituted divalent aromatic hydrocarbon group having 6 or more and 60 or less carbon atoms, or a substituted or unsubstituted 2 or more ring-forming atoms having 3 or more and 60 or less atoms. It is a valent aromatic heterocyclic group.
ここで、2価の芳香族炭化水素基及び2価の芳香族複素環基は、3価の芳香族炭化水素基及び3価の芳香族複素環基を2価とする以外は、式(B)中のAr100と同様であるため、ここでは、説明を省略する。 Here, the divalent aromatic hydrocarbon group and the divalent aromatic heterocyclic group are of the formula (B) except that the trivalent aromatic hydrocarbon group and the trivalent aromatic heterocyclic group are divalent. Since it is the same as Ar 100 in ( ), the description is omitted here.
これらのうち、他のポリマーの溶解性を向上させる観点から、Yは、フェニレン基、フルオレンジイル基、ビフェニレン基、フルオレニレン基、ナフチレン基、アントリレン基、フェナントリレン基、ナフタセニレン基、ピレニレン基、ターフェニレン基、トリレン基、t−ブチルフェニレン基、又は(フェニルプロピル)フェニレン基であることが好ましく、フェニレン基又はフルオレンジイル基であることがより好ましく、フェニレン基であることが特に好ましい。 Among these, Y is a phenylene group, a fluorenediyl group, a biphenylene group, a fluorenylene group, a naphthylene group, an anthrylene group, a phenanthrylene group, a naphthalcenylene group, a pyrenylene group, and a terphenylene, from the viewpoint of improving the solubility of other polymers. A group, a tolylene group, a t-butylphenylene group, or a (phenylpropyl)phenylene group is preferable, a phenylene group or a fluorenediyl group is more preferable, and a phenylene group is particularly preferable.
また、2価の芳香族炭化水素基又は2価の芳香族複素環基が置換されている場合の置換基は、式(B)中のAr100における置換基と同様であるため、ここでは、説明を省略する。 Further, when the divalent aromatic hydrocarbon group or the divalent aromatic heterocyclic group is substituted, the substituent is the same as the substituent in Ar 100 in the formula (B), and therefore, here, The description is omitted.
これらのうち、本実施形態に係る他のポリマーの溶解性を向上させる観点から、置換基は、炭素数1以上20以下の直鎖又は分岐状のアルキル基であることが好ましく、炭素数3以上10以下の直鎖又は分岐状のアルキル基であることがより好ましく、炭素数6以上8以下の直鎖のアルキル基であることが特に好ましい。 Of these, from the viewpoint of improving the solubility of the other polymer according to the present embodiment, the substituent is preferably a linear or branched alkyl group having 1 to 20 carbon atoms, and 3 or more carbon atoms. A linear or branched alkyl group having 10 or less is more preferable, and a linear alkyl group having 6 to 8 carbon atoms is particularly preferable.
Yは、HOMO準位を調整する観点から、下記式(2−7)〜(2−14)で表される構成単位から選択されることが好ましい。これらのうち、他のポリマーは、下記式(2−7)で表される構成単位を有することが好ましい。ここで、上記式(A)で表される構成単位の交互共重合体のセグメントに含まれる複数のYは、同一であってもよいし、異なっていてもよい。 From the viewpoint of adjusting the HOMO level, Y is preferably selected from the structural units represented by the following formulas (2-7) to (2-14). Of these, the other polymer preferably has a structural unit represented by the following formula (2-7). Here, the plurality of Y contained in the segment of the alternating copolymer of the structural unit represented by the above formula (A) may be the same or different.
上記式(2−7)〜(2−14)中、Ar51〜Ar55は、それぞれ独立して、置換された若しくは非置換の炭素数6以上60以下の1価の芳香族炭化水素基、置換された若しくは非置換の環形成原子数3以上60以下の1価の芳香族複素環基、炭素数1以上20以下のアルキル基、又は水素原子であり、
A11〜A13は、それぞれ独立して、−O−、−S−、−Se−、−CR3R4−、−SiR3R4−(ただし、R3及びR4は、それぞれ独立して、水素原子、重水素原子、置換若しくは非置換のアルキル基、置換若しくは非置換のアリール基又は置換若しくは非置換のヘテロアリール基であり、
A21〜A28は、それぞれ独立して、−CR5=、−N=、−SiR5=(ただし、R5は、水素原子、重水素原子、置換若しくは非置換のアルキル基、置換若しくは非置換のアリール基又は置換若しくは非置換のヘテロアリール基である。
In the above formulas (2-7) to (2-14), Ar 51 to Ar 55 each independently represent a substituted or unsubstituted monovalent aromatic hydrocarbon group having 6 to 60 carbon atoms, A substituted or unsubstituted monovalent aromatic heterocyclic group having 3 to 60 ring-forming atoms, an alkyl group having 1 to 20 carbon atoms, or a hydrogen atom,
A 11 to A 13 are each independently, -O -, - S -, - Se -, - CR 3 R 4 -, - SiR 3 R 4 - ( provided that, R 3 and R 4 are each independently A hydrogen atom, a deuterium atom, a substituted or unsubstituted alkyl group, a substituted or unsubstituted aryl group or a substituted or unsubstituted heteroaryl group,
A 21 to A 28 are each independently -CR 5 =, -N=, -SiR 5 = (wherein R 5 is a hydrogen atom, a deuterium atom, a substituted or unsubstituted alkyl group, a substituted or non-substituted group). It is a substituted aryl group or a substituted or unsubstituted heteroaryl group.
Yの具体例を以下に示す。なお、下記構造中、Aは、O、S又はSeであり、Xが複数存在する場合、複数のXは、同一であってもよいし、異なっていてもよい。また、*は、結合部位であり、Alkylは、アルキル基で置換されたことを意味する。 Specific examples of Y are shown below. In addition, in the following structure, A is O, S, or Se, and when a plurality of Xs are present, the plurality of Xs may be the same or different. Further, * is a binding site, and Alkyl means that it is substituted with an alkyl group.
本実施形態に係る他のポリマーは、下記式(C)で表されることが好ましい。これにより、量子ドット発光素子の発光寿命が長くなる。 The other polymer according to this embodiment is preferably represented by the following formula (C). This prolongs the light emission life of the quantum dot light emitting device.
上記式(C)中、Eは、それぞれ独立して、置換された若しくは非置換の炭素数6以上60以下の1価の芳香族炭化水素基、又は置換された若しくは非置換の環形成原子数3以上60以下の1価の芳香族複素環基であり、
mは2以上の整数であり、複数のX及びYは、それぞれ独立して、同一であってもよいし、異なっていてもよい。
In the above formula (C), E is each independently a substituted or unsubstituted monovalent aromatic hydrocarbon group having 6 to 60 carbon atoms, or a substituted or unsubstituted ring-forming atom number. A monovalent aromatic heterocyclic group of 3 or more and 60 or less,
m is an integer of 2 or more, and a plurality of Xs and Ys may be the same or different, independently of each other.
ここで、1価の芳香族炭化水素基及び1価の芳香族複素環基は、3価の芳香族炭化水素基及び3価の芳香族複素環基を2価とする以外は、式(B)中のAr100と同様であるため、ここでは、説明を省略する。また、1価の芳香族炭化水素基又は1価の芳香族複素環基が置換されている場合の置換基は、式(B)中のAr100における置換基と同様であるため、ここでは、説明を省略する。 Here, the monovalent aromatic hydrocarbon group and the monovalent aromatic heterocyclic group have the formula (B) except that the trivalent aromatic hydrocarbon group and the trivalent aromatic heterocyclic group are divalent. Since it is the same as Ar 100 in ( ), the description is omitted here. Further, the substituent in the case where the monovalent aromatic hydrocarbon group or the monovalent aromatic heterocyclic group is substituted is the same as the substituent in Ar 100 in the formula (B), and therefore, here, The description is omitted.
上記式(3)におけるE(末端基)の具体例を以下に示す。なお、下記構造中、*は、結合部位である。 Specific examples of E (terminal group) in the above formula (3) are shown below. In addition, in the following structures, * is a binding site.
本実施形態に係る他のポリマーは、エレクトロルミネッセンス(EL)素子用材料として用いることができるが、量子ドットを含むEL素子用の正孔輸送材料として用いることが特に有効である。 The other polymer according to this embodiment can be used as a material for an electroluminescence (EL) device, but is particularly effective as a hole transport material for an EL device including quantum dots.
本実施形態に係る他のポリマーの数平均分子量(Mn)は、10,000以上1,000,000以下であることが好ましく、30,000以上500,000以下であることがより好ましい。これにより、他のポリマーを含む薄膜(例えば、正孔注入層、正孔輸送層)を形成するための塗布液の粘度を適切に調節して、均一な厚さの薄膜を形成することが可能である。 The number average molecular weight (Mn) of the other polymer according to this embodiment is preferably 10,000 or more and 1,000,000 or less, and more preferably 30,000 or more and 500,000 or less. This makes it possible to form a thin film having a uniform thickness by appropriately adjusting the viscosity of the coating liquid for forming a thin film containing another polymer (for example, a hole injection layer and a hole transport layer). Is.
また、本実施形態に係る他のポリマーの重量平均分子量(Mw)は、10,000以上であることが好ましく、50,000以上500,000以下であることがより好ましい。これにより、他のポリマーを含む薄膜(例えば、正孔注入層、正孔輸送層)を形成するための塗布液の粘度を適切に調節して、均一な厚さの薄膜を形成することが可能である。 Further, the weight average molecular weight (Mw) of the other polymer according to the present embodiment is preferably 10,000 or more, more preferably 50,000 or more and 500,000 or less. This makes it possible to form a thin film having a uniform thickness by appropriately adjusting the viscosity of the coating liquid for forming a thin film containing another polymer (for example, a hole injection layer and a hole transport layer). Is.
本実施形態に係る他のポリマーは、公知の有機合成反応を適宜組み合わせて合成することが可能である。本実施形態に係る他のポリマーの具体的な合成方法は、後述する実施例を参照した当業者であれば、容易に理解することが可能である。具体的には、本実施形態に係る他のポリマーは、下記式(D)で示される1種以上の単量体(1)及び下記式(E)で示される1種以上の単量体(2)を、モル比1:1で共重合することにより合成することができる。なお、単量体(1)及び(2)は、公知の有機合成反応を適宜組み合わせて合成することができる。また、単量体(1)及び(2)は、公知の分析方法(例えば、NMR、LC−MS)を用いて、同定することができる。 The other polymer according to this embodiment can be synthesized by appropriately combining known organic synthesis reactions. A person skilled in the art who refers to the examples described later can easily understand the specific method for synthesizing the other polymer according to the present embodiment. Specifically, the other polymer according to the present embodiment includes one or more kinds of monomers (1) represented by the following formula (D) and one or more kinds of monomers (1) represented by the following formula (E). 2) can be synthesized by copolymerizing 2) in a molar ratio of 1:1. The monomers (1) and (2) can be synthesized by appropriately combining known organic synthesis reactions. Further, the monomers (1) and (2) can be identified by using a known analysis method (for example, NMR, LC-MS).
上記式(D)、(E)中、Ar100、Ar200、Ar300、L1、L2、R100、R200、aおよびbは、上記式(B)と同様である。W1〜W4は、それぞれ独立して、ハロゲン原子(フッ素原子、塩素原子、臭素原子、ヨウ素原子、特に臭素原子)又は下記構造の基である。なお、下記構造において、RA〜RDは、それぞれ独立して、炭素数1以上3以下のアルキル基である。好ましくは、RA〜RDはメチル基である。 In the above formulas (D) and (E), Ar 100 , Ar 200 , Ar 300 , L 1 , L 2 , R 100 , R 200 , a and b are the same as the above formula (B). W 1 to W 4 are each independently a halogen atom (fluorine atom, chlorine atom, bromine atom, iodine atom, particularly bromine atom) or a group having the following structure. In the structure below, R A to R D are each independently an alkyl group having 1 to 3 carbon atoms. Preferably, R A to R D are methyl groups.
本実施形態に係るLED用組成物において、ケイ素含有アリールアミンポリマーと他のポリマーとの混合比は、本発明による効果を阻害しない限り、特に制限されない。ケイ素含有アリールアミンポリマーと他のポリマーとの混合比(ケイ素含有アリールアミンポリマー:他のポリマー(質量比))は、好ましくは1:9を超えて6:4未満であり、より好ましくは2:8以上4:6以下である。このような混合比であれば、電荷移動度をより容易に調整し、LED素子の性能(例えば、発光効率、発光寿命)をさらに向上できる。 In the LED composition according to the present embodiment, the mixing ratio of the silicon-containing arylamine polymer and the other polymer is not particularly limited as long as the effect of the present invention is not impaired. The mixing ratio of the silicon-containing arylamine polymer and the other polymer (silicon-containing arylamine polymer:other polymer (mass ratio)) is preferably more than 1:9 and less than 6:4, and more preferably 2:. It is 8 or more and 4:6 or less. With such a mixing ratio, the charge mobility can be adjusted more easily, and the performance of the LED element (for example, luminous efficiency and luminous lifetime) can be further improved.
[エレクトロルミネッセンス素子]
上述したように、本実施形態に係るケイ素含有アリールアミンポリマーまたはケイ素含有アリールアミンポリマーおよび他のポリマー(LED用組成物)は、エレクトロルミネッセンス素子に好適に用いられる。すなわち、一対の電極と、該電極間に配置され、本実施形態のケイ素含有アリールアミンポリマーまたはエレクトロルミネッセンス素子材料またはLED用組成物を含む1層以上の有機膜と、を備える、エレクトロルミネッセンス素子を提供する。このようなエレクトロルミネッセンス素子は、低駆動電圧で優れた発光効率を発揮できる。したがって、第4の側面では、本発明は、第1電極と、第2電極と、前記第1電極と前記第2電極との間に配置される1層以上の有機膜と、を備えるエレクトロルミネッセンス素子であって、前記有機膜の少なくとも1層が本発明のケイ素含有アリールアミンポリマーまたは本発明のエレクトロルミネッセンス素子製造用組成物を含む、エレクトロルミネッセンス素子が提供される。本発明の目的(または効果)は、このような本実施形態に係るエレクトロルミネッセンス素子によっても達成できる。上記態様の好ましい形態としては、エレクトロルミネッセンス素子は、上記電極間に配置され、三重項励起子からの発光が可能な発光材料を含む発光層をさらに備える。なお、本実施形態のエレクトロルミネッセンス素子は、本発明に係るエレクトロルミネッセンス素子の一例である。
[Electroluminescence element]
As described above, the silicon-containing arylamine polymer or the silicon-containing arylamine polymer and the other polymer (composition for LED) according to the present embodiment are suitably used for the electroluminescence device. That is, an electroluminescence device comprising a pair of electrodes and one or more organic films arranged between the electrodes and containing the silicon-containing arylamine polymer or the electroluminescence device material of the present embodiment or the composition for LED are provided. provide. Such an electroluminescent element can exhibit excellent luminous efficiency at a low driving voltage. Therefore, in a fourth aspect, the present invention provides an electroluminescent device including a first electrode, a second electrode, and one or more organic films arranged between the first electrode and the second electrode. An electroluminescent device, wherein at least one layer of the organic film comprises the silicon-containing arylamine polymer of the present invention or the composition for producing an electroluminescent device of the present invention. The object (or effect) of the present invention can also be achieved by such an electroluminescent element according to the present embodiment. As a preferable mode of the above aspect, the electroluminescent element further includes a light emitting layer which is disposed between the electrodes and includes a light emitting material capable of emitting light from triplet excitons. The electroluminescent element of the present embodiment is an example of the electroluminescent element according to the present invention.
さらに、本実施形態は、一対の電極と、該電極間に配置され、本実施形態のケイ素含有アリールアミンポリマーまたはケイ素含有アリールアミンポリマーおよび他のポリマーを含む1層以上の有機膜と、を備える、エレクトロルミネッセンス素子の製造方法であって、上記有機膜のうち少なくとも1層を塗布法により形成する、方法を提供する。また、このような方法により、本実施形態は、上記有機膜のうち少なくとも1層が塗布法により形成される、エレクトロルミネッセンス素子を提供する。 Further, the present embodiment includes a pair of electrodes and one or more organic films disposed between the electrodes and containing the silicon-containing arylamine polymer of the present embodiment or the silicon-containing arylamine polymer and another polymer. Provided is a method for manufacturing an electroluminescence element, which comprises forming at least one layer of the organic film by a coating method. Further, according to this method, the present embodiment provides an electroluminescent element in which at least one layer of the organic film is formed by a coating method.
本実施形態に係るエレクトロルミネッセンス素子材料(EL素子材料)は、有機溶媒に対する溶解性に優れる。このため、本実施形態に係るEL材料素子材料は、塗布法(ウェットプロセス)による素子(特に薄膜)の製造に特に好適に用いられる。このため、本実施形態は、本実施形態のケイ素含有アリールアミンポリマーまたはケイ素含有アリールアミンポリマーおよび他のポリマーと、溶媒または分散媒と、を含有する液状組成物を提供する。このような液状組成物は、本発明に係る液状組成物の一例である。 The electroluminescent element material (EL element material) according to this embodiment has excellent solubility in an organic solvent. Therefore, the EL material element material according to the present embodiment is particularly preferably used for manufacturing an element (particularly a thin film) by a coating method (wet process). Therefore, the present embodiment provides a liquid composition containing the silicon-containing arylamine polymer or the silicon-containing arylamine polymer of the present embodiment and another polymer, and a solvent or a dispersion medium. Such a liquid composition is an example of the liquid composition according to the present invention.
また、上記のように実施形態に係るエレクトロルミネッセンス素子材料が、塗布法(ウェットプロセス)による素子(特に薄膜)の製造に好適に用いられる。上記観点から、本実施形態は、本実施形態のケイ素含有アリールアミンポリマーまたはケイ素含有アリールアミンポリマーおよび他のポリマーを含有する薄膜を提供する。このような薄膜は、本発明に係る薄膜の一例である。 Moreover, as described above, the electroluminescent element material according to the embodiment is preferably used for manufacturing an element (particularly a thin film) by a coating method (wet process). In view of the above, the present embodiment provides a thin film containing the silicon-containing arylamine polymer or the silicon-containing arylamine polymer of the present embodiment and another polymer. Such a thin film is an example of the thin film according to the present invention.
また、本実施形態に係るEL素子材料またはLED用組成物は、電荷移動度に優れる。このため、正孔注入材料、正孔輸送材料または発光材料(ホスト)等のいずれの有機膜の形成においても好適に利用され得る。このうち、正孔の輸送性の観点から、正孔注入材料または正孔輸送材料として好適に用いられ、正孔輸送材料として特に好適に用いられる。 Further, the EL device material or the LED composition according to the present embodiment has excellent charge mobility. Therefore, it can be suitably used in the formation of any organic film such as a hole injection material, a hole transport material, or a light emitting material (host). Among these, from the viewpoint of hole transportability, it is preferably used as a hole injection material or a hole transport material, and particularly preferably used as a hole transport material.
すなわち、本実施形態は、ケイ素含有アリールアミンポリマーまたはケイ素含有アリールアミンポリマーおよび他のポリマーと、正孔輸送材料、電子輸送材料および発光材料からなる群から選ばれる少なくとも一種の材料と、を含有する組成物を提供する。ここで、組成物に含まれる発光材料は、特に制限されないが、有機金属錯体(発光性有機金属錯体化合物)または半導体ナノ粒子(半導体無機ナノ粒子)を含有し得る。 That is, the present embodiment contains a silicon-containing arylamine polymer or a silicon-containing arylamine polymer and another polymer, and at least one material selected from the group consisting of a hole transport material, an electron transport material and a light emitting material. A composition is provided. Here, the light emitting material contained in the composition is not particularly limited, but may contain an organic metal complex (light emitting organic metal complex compound) or semiconductor nanoparticles (semiconductor inorganic nanoparticles).
[エレクトロルミネッセンス素子]
以下では、図1を参照して、本実施形態に係るエレクトロルミネッセンス素子について、詳細に説明する。図1は、本実施形態に係るエレクトロルミネッセンス素子を示す模式図である。なお、本明細書において、「エレクトロルミネッセンス素子」は「EL素子」と省略する場合がある。
[Electroluminescence element]
Hereinafter, the electroluminescent element according to the present embodiment will be described in detail with reference to FIG. 1. FIG. 1 is a schematic diagram showing an electroluminescent element according to this embodiment. Note that in this specification, "electroluminescence element" may be abbreviated as "EL element".
図1に示すように、本実施形態に係るEL素子100は、基板110と、基板110上に配置された第1電極120と、第1電極120上に配置された正孔注入層130と、正孔注入層130上に配置された正孔輸送層140と、正孔輸送層140上に配置された発光層150と、発光層150上に配置された電子輸送層160と、電子輸送層160上に配置された電子注入層170と、電子注入層170上に配置された第2電極180とを備える。 As shown in FIG. 1, the EL device 100 according to the present embodiment includes a substrate 110, a first electrode 120 disposed on the substrate 110, a hole injection layer 130 disposed on the first electrode 120, The hole transport layer 140 disposed on the hole injection layer 130, the light emitting layer 150 disposed on the hole transport layer 140, the electron transport layer 160 disposed on the light emitting layer 150, and the electron transport layer 160. The electron injection layer 170 is provided on the electron injection layer 170, and the second electrode 180 is provided on the electron injection layer 170.
ここで、本実施形態のケイ素含有アリールアミンポリマーまたはケイ素含有アリールアミンポリマーおよび他のポリマーは、例えば、第1電極120と第2電極180との間に配置されたいずれかの有機膜(有機層)中に含まれる。具体的には、ケイ素含有アリールアミンポリマーまたはケイ素含有アリールアミンポリマーおよび他のポリマーは、正孔注入材料として正孔注入層130または正孔輸送材料として正孔輸送層140または発光材料(ホスト)として発光層150に含まれることが好ましい。ケイ素含有アリールアミンポリマーまたはケイ素含有アリールアミンポリマーおよび他のポリマーは、正孔注入材料として正孔注入層130にまたは正孔輸送材料として正孔輸送層140に含まれることがより好ましい。ケイ素含有アリールアミンポリマーまたはケイ素含有アリールアミンポリマーおよび他のポリマーは、正孔輸送材料として正孔輸送層140に含まれることが特に好ましい。すなわち、本発明の好ましい形態では、ケイ素含有アリールアミンポリマーまたはケイ素含有アリールアミンポリマーおよび他のポリマーを含む有機膜が、正孔輸送層、正孔注入層または発光層である。本発明のより好ましい形態では、ケイ素含有アリールアミンポリマーまたはケイ素含有アリールアミンポリマーおよび他のポリマーを含む有機膜が、正孔輸送層または正孔注入層である。本発明の特に好ましい形態では、ケイ素含有アリールアミンポリマーまたはケイ素含有アリールアミンポリマーおよび他のポリマーを含む有機膜が、正孔輸送層である。 Here, the silicon-containing arylamine polymer or the silicon-containing arylamine polymer of the present embodiment and the other polymer are, for example, any organic film (organic layer) disposed between the first electrode 120 and the second electrode 180. ) Included. Specifically, the silicon-containing arylamine polymer or the silicon-containing arylamine polymer and other polymers are used as the hole injection material, the hole injection layer 130, the hole transport material, the hole transport layer 140, or the light emitting material (host). It is preferably included in the light emitting layer 150. More preferably, the silicon-containing arylamine polymer or the silicon-containing arylamine polymer and other polymers are included in the hole injection layer 130 as a hole injection material or in the hole transport layer 140 as a hole transport material. It is particularly preferred that silicon-containing arylamine polymers or silicon-containing arylamine polymers and other polymers are included in hole transport layer 140 as hole transport materials. That is, in a preferred embodiment of the present invention, the silicon-containing arylamine polymer or the organic film containing the silicon-containing arylamine polymer and another polymer is a hole transport layer, a hole injection layer or a light emitting layer. In a more preferred form of the invention, the organic film comprising a silicon-containing arylamine polymer or a silicon-containing arylamine polymer and other polymers is a hole transport layer or hole injection layer. In a particularly preferred form of the invention, the organic film comprising the silicon-containing arylamine polymer or the silicon-containing arylamine polymer and other polymers is the hole transport layer.
また、本実施形態のケイ素含有アリールアミンポリマー/EL素子材料/LED用組成物(ケイ素含有アリールアミンポリマーと他のポリマーとの組み合わせ)を含む有機膜は、塗布法(溶液塗布法)によって形成される。具体的には、有機膜は、スピンコート(spin coat)法、キャスティング(casting)法、マイクログラビアコート(micro gravure coat)法、グラビアコート(gravure coat)法、バーコート(bar coat)法、ロールコート(roll coat)法、ワイアーバーコード(wire bar coat)法、ディップコート(dip coat)法、スプレーコート(spry coat)法、スクリーン(screen)印刷法、フレキソ(flexographic)印刷法、オフセット(offset)印刷法、インクジェット(ink jet)印刷法等の溶液塗布法を用いて成膜される。 An organic film containing the silicon-containing arylamine polymer/EL device material/LED composition (combination of the silicon-containing arylamine polymer and another polymer) of the present embodiment is formed by a coating method (solution coating method). It Specifically, the organic film is a spin coat method, a casting method, a micro gravure coat method, a gravure coat method, a bar coat method, or a roll. Roll coat method, wire bar coat method, dip coat method, spray coat method, screen printing method, flexographic printing method, offset (offset) method. ) A film is formed by using a solution coating method such as a printing method or an ink jet (ink jet) printing method.
なお、溶液塗布法に使用する溶媒は、ケイ素含有アリールアミンポリマー/EL素子材料/LED用組成物(ケイ素含有アリールアミンポリマーと他のポリマーとの組み合わせ)を溶解することができるものであれば、どのような溶媒でも使用することができ、使用するケイ素含有アリールアミンポリマーや他のポリマーの種類によって適宜選択できる。例えば、トルエン、キシレン、エチルベンゼン、ジエチルベンゼン、メチシレン、プロピルベンゼン、シクロヘキシルベンゼン、ジメトキシベンゼン、アニソール、エトキシトルエン、フェノキシトルエン、イソプロピルビフェニル、ジメチルアニソール、酢酸フェニル、プロピオン酸フェニル、安息香酸メチル、安息香酸エチル、シクロヘキサン等が例示できる。また、溶媒の使用量は、特に制限されないが、塗布容易性などを考慮すると、ケイ素含有アリールアミンポリマーまたはケイ素含有アリールアミンポリマーおよび他のポリマーの濃度が、好ましくは0.1質量%以上10質量%以下、より好ましくは0.5質量%以上5質量%以下程度となるような量である。なお、後者の場合に、濃度は、ケイ素含有アリールアミンポリマーおよび他のポリマーの合計濃度を意味する。 The solvent used in the solution coating method may be any solvent that can dissolve the silicon-containing arylamine polymer/EL device material/LED composition (combination of the silicon-containing arylamine polymer and another polymer). Any solvent can be used, and can be appropriately selected depending on the type of the silicon-containing arylamine polymer or other polymer used. For example, toluene, xylene, ethylbenzene, diethylbenzene, methicylene, propylbenzene, cyclohexylbenzene, dimethoxybenzene, anisole, ethoxytoluene, phenoxytoluene, isopropylbiphenyl, dimethylanisole, phenyl acetate, phenyl propionate, methyl benzoate, ethyl benzoate, Cyclohexane etc. can be illustrated. The amount of the solvent used is not particularly limited, but considering the ease of application and the like, the concentration of the silicon-containing arylamine polymer or the silicon-containing arylamine polymer and the other polymer is preferably 0.1% by mass or more and 10% by mass or more. % Or less, more preferably 0.5% by mass or more and 5% by mass or less. In the latter case, the concentration means the total concentration of the silicon-containing arylamine polymer and the other polymer.
なお、ケイ素含有アリールアミンポリマー/EL素子材料/LED用組成物(ケイ素含有アリールアミンポリマーと他のポリマーとの組み合わせ)を含む有機膜以外の層の成膜方法については、特に限定されない。本実施形態のケイ素含有アリールアミンポリマー/EL素子材料/LED用組成物(ケイ素含有アリールアミンポリマーと他のポリマーとの組み合わせ)を含む有機膜以外の層は、例えば、真空蒸着法にて成膜されてもよく、溶液塗布法にて成膜されてもよい。 The method for forming a layer other than the organic film containing the silicon-containing arylamine polymer/EL element material/LED composition (combination of the silicon-containing arylamine polymer and another polymer) is not particularly limited. Layers other than the organic film containing the silicon-containing arylamine polymer/EL device material/LED composition (combination of the silicon-containing arylamine polymer and another polymer) of the present embodiment are formed by, for example, a vacuum deposition method. Or may be formed by a solution coating method.
基板110は、一般的なEL素子で使用される基板を使用することができる。例えば、基板110は、ガラス(glass)基板、シリコン(silicon)基板などの半導体基板、または透明なプラスチック(plastic)基板等であってもよい。 As the substrate 110, a substrate used in a general EL element can be used. For example, the substrate 110 may be a semiconductor substrate such as a glass substrate, a silicon substrate, or a transparent plastic substrate.
基板110上には、第1電極120が形成される。第1電極120は、具体的には、陽極であり、金属、合金、または導電性化合物等のうち仕事関数が大きいものによって形成される。例えば、第1電極120は、透明性および導電性に優れる酸化インジウムスズ(In2O3−SnO2:ITO)、酸化インジウム亜鉛(In2O3−ZnO)、酸化スズ(SnO2)、酸化亜鉛(ZnO)等によって透過型電極として形成されてもよい。また、第1電極120は、上記透明導電膜に対して、マグネシウム(Mg)、アルミニウム(Al)などを積層することによって反射型電極として形成されてもよい。また、基板110上に第1電極120を形成した後、必要であれば、洗浄、UV−オゾン処理を行ってもよい。 The first electrode 120 is formed on the substrate 110. The first electrode 120 is specifically an anode and is formed of a metal, an alloy, a conductive compound, or the like having a large work function. For example, the first electrode 120 includes indium tin oxide (In 2 O 3 —SnO 2 :ITO), indium zinc oxide (In 2 O 3 —ZnO), tin oxide (SnO 2) and zinc oxide, which are excellent in transparency and conductivity. It may be formed as a transmissive electrode by (ZnO) or the like. The first electrode 120 may be formed as a reflective electrode by laminating magnesium (Mg), aluminum (Al), or the like on the transparent conductive film. Further, after forming the first electrode 120 on the substrate 110, cleaning and UV-ozone treatment may be performed if necessary.
第1電極120上には、正孔注入層130が形成される。正孔注入層130は、第1電極120からの正孔の注入を容易にする層であり、具体的には、約10nm以上約1000nm以下、より具体的には約20nm以上約50nm以下の厚さ(乾燥膜厚;以下同様)にて形成されてもよい。 The hole injection layer 130 is formed on the first electrode 120. The hole injection layer 130 is a layer that facilitates injection of holes from the first electrode 120, and specifically has a thickness of about 10 nm or more and about 1000 nm or less, more specifically, about 20 nm or more and about 50 nm or less. (Dry film thickness; the same applies below).
正孔注入層130は、公知の正孔注入材料にて形成することができる。正孔注入層130を形成する公知の正孔注入材料としては、例えば、トリフェニルアミン含有ポリエーテルケトン(poly(ether ketone)-containg triphenylamine:TPAPEK)、4−イソプロピル−4’−メチルジフェニルヨードニウムテトラキス(ペンタフルオロフェニル)ボラート(4-isopropyl-4’-methyldiphenyliodonium tetrakis(pentafluorophenyl)borate:PPBI)、N,N’−ジフェニル−N,N’−ビス−[4−(フェニル−m−トリル−アミノ)−フェニル]−ビフェニル−4,4’−ジアミン(N,N’-diphenyl-N,N’-bis-[4-(phenyl-m-tolyl-amino)-phenyl]-biphenyl-4,4’-diamine:DNTPD)、銅フタロシアニン(copper phthalocyanine)、4,4’,4”−トリス(3−メチルフェニルフェニルアミノ)トリフェニルアミン(4,4’,4”-tris(3-methylphenylphenylamino)triphenylamine:m−MTDATA)、N,N’−ジ(1−ナフチル)−N,N’−ジフェニルベンジジン(N,N’-di(1-naphthyl)-N,N’-diphenylbenzidine:NPB)、4,4’,4”−トリス(ジフェニルアミノ)トリフェニルアミン(4,4’,4”-tris(diphenylamino)triphenylamine:TDATA)、4,4’,4”−トリス(N,N−2−ナフチルフェニルアミノ)トリフェニルアミン(4,4’,4”-tris(N,N-2-naphthylphenylamino)triphenylamine:2−TNATA)、ポリアニリン/ドデシルベンゼンスルホン酸(polyaniline/dodecylbenzenesulphonic acid)、ポリ(3,4−エチレンジオキシチオフェン)/ポリ(4−スチレンスルホネート)(poly(3,4-ethylenedioxythiophene)/poly(4-styrenesulfonate):PEDOT/PSS)、およびポリアニリン/10−カンファースルホン酸(polyaniline/10-camphorsulfonic acid)等を挙げることができる。 The hole injection layer 130 can be formed of a known hole injection material. Known hole injection materials for forming the hole injection layer 130 include, for example, triphenylamine-containing polyether ketone (poly(ether ketone)-containg triphenylamine:TPAPEK) and 4-isopropyl-4′-methyldiphenyliodonium tetrakis. (Pentafluorophenyl)borate (4-isopropyl-4'-methyldiphenyliodonium tetrakis(pentafluorophenyl)borate:PPBI), N,N'-diphenyl-N,N'-bis-[4-(phenyl-m-tolyl-amino) -Phenyl]-biphenyl-4,4'-diamine (N,N'-diphenyl-N,N'-bis-[4-(phenyl-m-tolyl-amino)-phenyl]-biphenyl-4,4'- diamine: DNTPD), copper phthalocyanine, 4,4',4"-tris(3-methylphenylphenylamino)triphenylamine (4,4',4"-tris(3-methylphenylphenylamino)triphenylamine: m -MTDATA), N,N'-di(1-naphthyl)-N,N'-diphenylbenzidine (N,N'-di(1-naphthyl)-N,N'-diphenylbenzidine:NPB), 4,4' ,4"-tris(diphenylamino)triphenylamine (4,4',4"-tris(diphenylamino)triphenylamine:TDATA), 4,4',4"-tris(N,N-2-naphthylphenylamino) Triphenylamine (4,4',4"-tris(N,N-2-naphthylphenylamino)triphenylamine: 2-TNATA), polyaniline/dodecylbenzenesulphonic acid, poly(3,4-ethylenediene) Oxythiophene)/poly(4-styrenesulfonate) (poly(3,4-ethylenedioxythiophene)/poly(4-styrenesulfonate): PEDOT/PSS), and polyaniline/10-camphorsulfonic acid acid) and the like.
正孔注入層130上には、正孔輸送層140が形成される。正孔輸送層140は、正孔を輸送する機能を備えた層であり、例えば、約10nm以上約150nm以下、より具体的には約20nm以上約50nm以下の厚さにて形成されてもよい。正孔輸送層140は、本実施形態のケイ素含有アリールアミンポリマーまたはケイ素含有アリールアミンポリマーおよび他のポリマーを用いて溶液塗布法によって成膜されることが好ましい。この方法によれば、EL素子100の電流効率を向上させ、駆動電圧を低減させることが可能である。また、溶液塗布法にて正孔輸送層を形成できるため、効率的に大面積にて成膜することができる。 The hole transport layer 140 is formed on the hole injection layer 130. The hole transport layer 140 is a layer having a function of transporting holes, and may be formed to have a thickness of, for example, about 10 nm or more and about 150 nm or less, more specifically, about 20 nm or more and about 50 nm or less. .. The hole transport layer 140 is preferably formed by a solution coating method using the silicon-containing arylamine polymer of the present embodiment or the silicon-containing arylamine polymer and another polymer. According to this method, it is possible to improve the current efficiency of the EL element 100 and reduce the drive voltage. Further, since the hole transport layer can be formed by the solution coating method, it is possible to efficiently form a film in a large area.
ただし、EL素子100のいずれかの他の有機膜が本実施形態のケイ素含有アリールアミンポリマーまたはケイ素含有アリールアミンポリマーおよび他のポリマーを含む場合、正孔輸送層140は、公知の正孔輸送材料にて形成されてもよい。公知の正孔輸送材料としては、例えば、1,1−ビス[(ジ−4−トリルアミノ)フェニル]シクロヘキサン(1,1-bis[(di-4-tolylamino)phenyl]cyclohexane:TAPC)、N−フェニルカルバゾール(N-phenylcarbazole)およびポリビニルカルバゾール(polyvinylcarbazole)などのカルバゾール(carbazole)誘導体、N,N’−ビス(3−メチルフェニル)−N,N’−ジフェニル−[1,1−ビフェニル]−4,4’−ジアミン(N,N’-bis(3-methylphenyl)-N,N’-diphenyl-[1,1-biphenyl]-4,4’-diamine:TPD)、4,4’,4”−トリス(N−カルバゾリル)トリフェニルアミン(4,4’,4”-tris(N-carbazolyl)triphenylamine:TCTA)、ならびにN,N’−ジ(1−ナフチル)−N,N’−ジフェニルベンジジン(N,N’-di(1-naphthyl)-N,N’-diphenylbenzidine:NPB)等を挙げることができる。 However, when the other organic film of any of the EL devices 100 contains the silicon-containing arylamine polymer of the present embodiment or the silicon-containing arylamine polymer and another polymer, the hole transport layer 140 is a known hole transport material. May be formed in. Known hole transport materials include, for example, 1,1-bis[(di-4-tolylamino)phenyl]cyclohexane (1,1-bis[(di-4-tolylamino)phenyl]cyclohexane: TAPC), N- Carbazole derivatives such as phenylcarbazole and polyvinylcarbazole, N,N'-bis(3-methylphenyl)-N,N'-diphenyl-[1,1-biphenyl]-4 ,4'-diamine (N,N'-bis(3-methylphenyl)-N,N'-diphenyl-[1,1-biphenyl]-4,4'-diamine:TPD), 4,4',4" -Tris(N-carbazolyl)triphenylamine (4,4',4"-tris(N-carbazolyl)triphenylamine:TCTA), and N,N'-di(1-naphthyl)-N,N'-diphenylbenzidine (N,N'-di(1-naphthyl)-N,N'-diphenylbenzidine:NPB) etc. can be mentioned.
正孔輸送層140上には、発光層150が形成される。発光層150は、蛍光、りん光等によって光を発する層であり、真空蒸着法、スピンコート法、インクジェット印刷法などを用いて形成される。発光層150は、例えば、約10nm以上約60nm以下、より具体的には約20nm以上約50nm以下の厚さにて形成されてもよい。発光層150の発光材料としては、公知の発光材料を用いることができる。ただし、発光層150に含まれる発光材料は、三重項励起子からの発光(すなわち、りん光発光)が可能な発光材料であることが好ましい。このような場合、EL素子100の駆動寿命をさらに向上させることができる。 The light emitting layer 150 is formed on the hole transport layer 140. The light-emitting layer 150 is a layer that emits light by fluorescence, phosphorescence, or the like, and is formed by a vacuum evaporation method, a spin coating method, an inkjet printing method, or the like. The light emitting layer 150 may be formed with a thickness of, for example, about 10 nm or more and about 60 nm or less, more specifically, about 20 nm or more and about 50 nm or less. As the light emitting material of the light emitting layer 150, a known light emitting material can be used. However, the light emitting material contained in the light emitting layer 150 is preferably a light emitting material capable of emitting light (that is, phosphorescence) from triplet excitons. In such a case, the driving life of the EL element 100 can be further improved.
発光層150は、特に制限されず、公知の構成とすることができる。好ましくは、発光層は、半導体ナノ粒子または有機金属錯体を含む。すなわち、本発明の好ましい形態では、有機膜が半導体ナノ粒子または有機金属錯体を含む発光層を有する。なお、発光層が半導体ナノ粒子を含む場合には、EL素子は、量子ドットエレクトロルミネッセンス素子(QLED)、量子ドット発光素子または量子点発光素子である。また、発光層が有機金属錯体を含む場合には、EL素子は、有機エレクトロルミネッセンス素子(OLED)である。 The light emitting layer 150 is not particularly limited and may have a known structure. Preferably, the light emitting layer comprises semiconductor nanoparticles or an organometallic complex. That is, in a preferred embodiment of the present invention, the organic film has a light emitting layer containing semiconductor nanoparticles or an organometallic complex. When the light emitting layer contains semiconductor nanoparticles, the EL element is a quantum dot electroluminescence element (QLED), a quantum dot light emitting element, or a quantum dot light emitting element. When the light emitting layer contains an organometallic complex, the EL device is an organic electroluminescence device (OLED).
発光層が半導体ナノ粒子を含む形態(QLED)において、発光層は、多数の半導体ナノ粒子(量子ドット)が単一層または複数層に配列されたものである。ここで、半導体ナノ粒子(量子ドット)は、量子拘束効果を持つ所定サイズの粒子である。半導体ナノ粒子(量子ドット)の直径は、特に制限されないが、1nm以上10nm以下程度である。 In the form in which the light emitting layer includes semiconductor nanoparticles (QLED), the light emitting layer is a plurality of semiconductor nanoparticles (quantum dots) arranged in a single layer or a plurality of layers. Here, the semiconductor nanoparticles (quantum dots) are particles of a predetermined size having a quantum constraint effect. The diameter of the semiconductor nanoparticles (quantum dots) is not particularly limited, but is about 1 nm or more and 10 nm or less.
発光層に配列される半導体ナノ粒子(量子ドット)は、ウェット化学工程、有機金属化学蒸着工程、分子線エピタキシー工程または他の類似した工程等により合成することができる。中でも、ウェット化学工程は、有機溶媒に前駆体物質を入れて粒子を成長させる方法である。 The semiconductor nanoparticles (quantum dots) arranged in the light emitting layer can be synthesized by a wet chemical process, a metal organic chemical vapor deposition process, a molecular beam epitaxy process, or another similar process. Among them, the wet chemical process is a method of growing a particle by adding a precursor substance to an organic solvent.
ウェット化学工程では、結晶が成長する際に、有機溶媒が自然に量子ドット結晶の表面に配位されて、分散剤の役割を果たすことで、結晶の成長が調節される。そのため、ウェット化学工程では、有機金属化学蒸着(MOCVD、Metal Organic Chemical Vapor Deposition)や、分子線エピタキシー(MBE、Molecular Beam Epitaxy)などの気相蒸着法に比べて、容易かつ低コストで、半導体ナノ粒子の成長を制御することができる。 In the wet chemical process, when the crystal grows, the organic solvent is naturally coordinated with the surface of the quantum dot crystal, and acts as a dispersant to control the crystal growth. Therefore, in the wet chemical process, compared with vapor phase deposition methods such as metal organic chemical vapor deposition (MOCVD) and molecular beam epitaxy (MBE), it is easier and cheaper to use semiconductor nano-layers. The growth of particles can be controlled.
半導体ナノ粒子(量子ドット)は、そのサイズを調節することによって、エネルギーバンドギャップを調節できるようになり、発光層(量子ドット発光層)で多様な波長帯の光を得ることができる。したがって、複数の異なるサイズの量子ドットを使用することで、複数波長の光を出射(または発光)するディスプレイを可能にする。量子ドットのサイズは、カラーディスプレイを構成できるように、赤色、緑色、青色光が出射されるように選択できる。また、量子ドットのサイズは、多様なカラー光が白色光を出射するように組み合わせられる。 By adjusting the size of the semiconductor nanoparticles (quantum dots), the energy band gap can be adjusted, and light in various wavelength bands can be obtained in the light emitting layer (quantum dot light emitting layer). Therefore, the use of multiple quantum dots of different sizes allows for displays that emit (or emit) light of multiple wavelengths. The size of the quantum dots can be selected to emit red, green, and blue light so that a color display can be constructed. Also, the sizes of the quantum dots are combined so that various colored lights emit white light.
半導体ナノ粒子(量子ドット)としては、II−VI族半導体化合物;III−V族半導体化合物;IV−VI族半導体化合物;IV族元素または化合物;及びこれらの組み合わせからなる群から選択される半導体物質等を用いることができる。 As the semiconductor nanoparticles (quantum dots), a semiconductor substance selected from the group consisting of II-VI group semiconductor compounds; III-V group semiconductor compounds; IV-VI group semiconductor compounds; IV group elements or compounds; and combinations thereof. Etc. can be used.
II−VI族半導体化合物は、特に限定されないが、例えば、CdSe、CdTe、ZnS、ZnSe、ZnTe、ZnO、HgS、HgSe、HgTe、及びこれらの混合物からなる群から選択される二元素化合物;CdSeS、CdSeTe、CdSTe、ZnSeS、ZnTeSe、ZnSTe、HgSeS、HgSeTe、HgSTe、CdZnS、CdZnSe、CdZnTe、CdHgS、CdHgSe、CdHgTe、HgZnS、HgZnSe、HgZnTe及びこれらの混合物からなる群から選択される三元素化合物;及びCdZnSeS、CdZnSeTe、CdZnSTe、CdHgSeS、CdHgSeTe、CdHgSTe、HgZnSeS、HgZnSeTe、HgZnSTe、及びこれらの混合物からなる群から選択される四元素化合物からなる群から選択される。 The II-VI group semiconductor compound is not particularly limited, but is, for example, CdSe, CdTe, ZnS, ZnSe, ZnTe, ZnO, HgS, HgSe, HgTe, or a two-element compound selected from the group consisting of these; CdSeS, CdSeTe, CdSTe, ZnSeS, ZnTeSe, ZnSTe, HgSeS, HgSeTe, HgSTe, CdZnS, CdZnSe, CdZnTe, CdHgS, CdHgSe, CdHgTe, HgZnS, HgZnSe and a mixture of these compounds, which are selected from the group consisting of three elements: HgZnS, HgZnSe and HgZnSe, HgZnSe and HgZnSe. , CdZnSeTe, CdZnSTe, CdHgSeS, CdHgSeTe, CdHgSTe, HgZnSeS, HgZnSeTe, HgZnSTe, and a group of four element compounds selected from the group consisting of a mixture thereof.
III−V族半導体化合物は、特に限定されないが、例えば、GaN、GaP、GaAs、GaSb、AlN、AlP、AlAs、AlSb、InN、InP、InAs、InSb、及びこれらの混合物からなる群から選択される二元素化合物;GaNP、GaNAs、GaNSb、GaPAs、GaPSb、AlNP、AlNAs、AlNSb、AlPAs、AlPSb、InNP、InNAs、InNSb、InPAs、InPSb、GaAlNP、及びこれらの混合物からなる群から選択される三元素化合物;及びGaAlNAs、GaAlNSb、GaAlPAs、GaAlPSb、GaInNP、GaInNAs、GaInNSb、GaInPAs、GaInPSb、InAlNP、InAlNAs、InAlNSb、InAlPAs、InAlPSb、及びこれらの混合物からなる群から選択される四元素化合物からなる群から選択される。 The III-V semiconductor compound is not particularly limited, but is selected from the group consisting of, for example, GaN, GaP, GaAs, GaSb, AlN, AlP, AlAs, AlSb, InN, InP, InAs, InSb, and a mixture thereof. Binary compound; three-element compound selected from the group consisting of GaNP, GaNAs, GaNSb, GaPAs, GaPSb, AlNP, AlNAs, AlNSb, AlPAs, AlPSb, InNP, InNAs, InNSb, InPAs, InPSb, GaAlNP, and mixtures thereof. ; And four elements selected from the group consisting of GaAlNAs, GaAlNSb, GaAlPAs, GaAlPSb, GaInNP, GaInNAs, GaInNSb, GaInPAs, GaInPSb, InAlNP, InAlNAs, InAlNSb, InAlPAs, InAlPSb, and mixtures thereof. It
IV−VI族半導体化合物は、特に限定されないが、例えば、SnS、SnSe、SnTe、PbS、PbSe、PbTe、及びこれらの混合物からなる群から選択される二元素化合物;SnSeS、SnSeTe、SnSTe、PbSeS、PbSeTe、PbSTe、SnPbS、SnPbSe、SnPbTe、及びこれらの混合物からなる群から選択される三元素化合物;及びSnPbSSe、SnPbSeTe、SnPbSTe、及びこれらの混合物からなる群から選択される四元素化合物からなる群から選択されることができる。 The IV-VI group semiconductor compound is not particularly limited, but for example, a binary compound selected from the group consisting of SnS, SnSe, SnTe, PbS, PbSe, PbTe, and mixtures thereof; SnSeS, SnSeTe, SnSTe, PbSeS, A ternary compound selected from the group consisting of PbSeTe, PbSTe, SnPbS, SnPbSe, SnPbTe, and mixtures thereof; and a group consisting of four element compounds selected from the group consisting of SnPbSSe, SnPbSeTe, SnPbSTe, and mixtures thereof. Can be selected.
IV族元素または化合物は、特に限定されないが、例えば、Si、Ge、及びこれらの混合物からなる群から選択される一元素化合物;及びSiC、SiGe、及びこれらの混合物からなる群から選択される二元素化合物からなる群から選択される。 The Group IV element or compound is not particularly limited, but is, for example, one element compound selected from the group consisting of Si, Ge, and a mixture thereof; and two elements selected from the group consisting of SiC, SiGe, and a mixture thereof. It is selected from the group consisting of elemental compounds.
半導体ナノ粒子(量子ドット)は、均質な単一構造またはコア・シェルの二重構造を持つことができる。コア・シェルは相異なる物質を含むことができる。それぞれのコアとシェルとを構成する物質は、相異なる半導体化合物からなり得る。ただし、シェル物質のエネルギーバンドギャップは、コア物質のエネルギーバンドギャップより大きい。具体的には、ZnTeSe/ZnSe/ZnS、InP/ZnSe/ZnS、CdSe/ZnS、InP/ZnSなどの構造が好ましい。 Semiconductor nanoparticles (quantum dots) can have a homogeneous single structure or a core-shell double structure. The core shell can include different materials. The materials forming the respective cores and shells may be composed of different semiconductor compounds. However, the energy band gap of the shell material is larger than the energy band gap of the core material. Specifically, a structure such as ZnTeSe/ZnSe/ZnS, InP/ZnSe/ZnS, CdSe/ZnS, InP/ZnS is preferable.
例えば、コア(CdSe)・シェル(ZnS)構造を持つ量子ドットを作製する場合を説明する。まず、界面活性剤として、TOPO(trioctylphosphine oxide)を使用した有機溶媒に、(CH3)2Cd(dimethylcadmium)、TOPSe(trioctylphosphine selenide)などのコア(CdSe)の前駆体物質を注入して結晶を生成させる。このとき、結晶が一定のサイズに成長するように高温で一定時間維持した後、シェル(ZnS)の前駆体物質を注入して、既に生成されたコアの表面にシェルを形成させる。これによって、TOPOでキャッピングされたCdSe/ZnSの量子ドットを作製することができる。 For example, a case of producing a quantum dot having a core (CdSe)/shell (ZnS) structure will be described. First, a precursor (CdSe) such as (CH 3 ) 2 Cd (dimethylcadmium) or TOPSe (trioctylphosphine selenide) is injected into an organic solvent using TOPO (trioctylphosphine oxide) as a surfactant to form crystals. To generate. At this time, after maintaining at a high temperature for a certain time so that the crystal grows to a certain size, a precursor material of shell (ZnS) is injected to form a shell on the surface of the already formed core. This makes it possible to fabricate CdSe/ZnS quantum dots capped with TOPO.
また、発光層が有機金属錯体を含む形態(OLED)において、発光層150は、ホスト材料として、例えば、6,9−ジフェニル−9’−(5’−フェニル−[1,1’:3’,1”−ターフェニル]−3−イル)3,3’−ビ[9H−カルバゾール]、3,9−ジフェニル−5−(3−(4−フェニル−6−(5’−フェニル−[1,1’:3’,1”−ターフェニル]−3−イル)−1,3,5,−トリアジン−2−イル)フェニル)−9H−カルバゾール、9,9’−ジフェニル−3,3’−ビ[9H−カルバゾール]、トリス(8−キノリノラト)アルミニウム(tris(8-quinolinato)aluminium:Alq3)、4,4’−ビス(カルバゾール−9−イル)ビフェニル(4,4’-bis(carbazol-9-yl)biphenyl:CBP)、ポリ(n−ビニルカルバゾール)(poly(n-vinyl carbazole):PVK)、9,10−ジ(ナフタレン−2−イル)アントラセン(9,10-di(naphthalene)anthracene:ADN)、4,4’,4”−トリス(N−カルバゾリル)トリフェニルアミン(4,4’,4”-tris(N-carbazolyl)triphenylamine:TCTA)、1,3,5−トリス(N−フェニルベンズイミダゾール−2−イル)ベンゼン(1,3,5-tris(N-phenyl-benzimidazol-2-yl)benzene:TPBI)、3−tert−ブチル−9,10−ジ(ナフト−2−イル)アントラセン(3-tert-butyl-9,10-di(naphth-2-yl)anthracene:TBADN)、ジスチリルアリーレン(distyrylarylene:DSA)、4,4’−ビス(9−カルバゾール)−2,2’−ジメチル−ビフェニル(4,4’-bis(9-carbazole)2,2’-dimethyl-bipheny:dmCBP)などを含んでもよい。 Moreover, in the form (OLED) in which the light emitting layer contains an organometallic complex, the light emitting layer 150 is used as a host material, for example, 6,9-diphenyl-9′-(5′-phenyl-[1,1′:3′. , 1"-terphenyl]-3-yl)3,3'-bi[9H-carbazole], 3,9-diphenyl-5-(3-(4-phenyl-6-(5'-phenyl-[1 , 1′:3′,1″-terphenyl]-3-yl)-1,3,5,-triazin-2-yl)phenyl)-9H-carbazole, 9,9′-diphenyl-3,3′. -Bi[9H-carbazole], tris(8-quinolinato)aluminium (Alq3), 4,4'-bis(carbazol-9-yl)biphenyl (4,4'-bis(carbazol -9-yl)biphenyl: CBP), poly(n-vinyl carbazole): PVK, 9,10-di(naphthalen-2-yl)anthracene (9,10-di(naphthalene) )anthracene: ADN), 4,4',4"-tris(N-carbazolyl)triphenylamine (4,4',4"-tris(N-carbazolyl)triphenylamine:TCTA), 1,3,5-tris (N-phenylbenzimidazol-2-yl)benzene (1,3,5-tris(N-phenyl-benzimidazol-2-yl)benzene:TPBI), 3-tert-butyl-9,10-di(naphth- 2-yl)anthracene (3-tert-butyl-9,10-di(naphth-2-yl)anthracene: TBADN), distyrylarylene (DSA), 4,4′-bis(9-carbazole)- 2,2′-dimethyl-biphenyl (4,4′-bis(9-carbazole)2,2′-dimethyl-bipheny:dmCBP) may be included.
また、発光層150は、ドーパント材料として、例えば、ペリレン(perylene)およびその誘導体、ルブレン(rubrene)およびその誘導体、クマリン(coumarin)およびその誘導体、4−ジシアノメチレン−2−(p−ジメチルアミノスチリル)−6−メチル−4H−ピラン(4-dicyanomethylene-2-(pdimethylaminostyryl)-6-methyl-4H-pyran:DCM)およびその誘導体、ビス[2−(4,6−ジフルオロフェニル)ピリジネート]ピコリネートイリジウム(III)(bis[2-(4,6-difluorophenyl)pyridinate]picolinate iridium(III):FIrpic)、ビス(1−フェニルイソキノリン)(アセチルアセトネート)イリジウム(III)(bis(1-phenylisoquinoline)(acetylacetonate)iridium(III):Ir(piq)2(acac))、トリス(2−フェニルピリジン)イリジウム(III)(tris(2-phenylpyridine)iridium(III):Ir(ppy)3)、トリス(2−(3−p−キシイル)フェニル)ピリジンイリジウム(III)などイリジウム(Ir)錯体、オスミウム(Os)錯体、白金錯体などを含んでもよい。これらのうち、発光材料が発光性有機金属錯体化合物であることが好ましい。 In addition, the light emitting layer 150 includes, as a dopant material, for example, perylene and its derivative, rubrene and its derivative, coumarin and its derivative, 4-dicyanomethylene-2-(p-dimethylaminostyryl). )-6-Methyl-4H-pyran (4-dicyanomethylene-2-(pdimethylaminostyryl)-6-methyl-4H-pyran:DCM) and its derivatives, bis[2-(4,6-difluorophenyl)pyridinate]picolinate Iridium (III) (bis[2-(4,6-difluorophenyl)pyridinate]picolinate iridium(III):FIrpic), bis(1-phenylisoquinoline)(acetylacetonate)iridium(III) (bis(1-phenylisoquinoline) (acetylacetonate)iridium(III): Ir(piq) 2 (acac)), tris(2-phenylpyridine)iridium(III) (tris(2-phenylpyridine)iridium(III): Ir(ppy) 3 ), tris( An iridium (Ir) complex such as 2-(3-p-xyyl)phenyl)pyridineiridium (III), an osmium (Os) complex, a platinum complex, or the like may be included. Of these, the light emitting material is preferably a light emitting organometallic complex compound.
発光層を形成する方法は、特に制限されない。半導体ナノ粒子または有機金属錯体を含む塗布液を塗布すること(溶液塗布法)によって形成できる。この際、塗布液を構成する溶媒としては、正孔輸送層中の材料(正孔輸送材料、特にケイ素含有アリールアミンポリマーまたはケイ素含有アリールアミンポリマーおよび他のポリマー)を溶解しない溶媒を選択することが好ましい。 The method for forming the light emitting layer is not particularly limited. It can be formed by applying a coating liquid containing semiconductor nanoparticles or an organometallic complex (solution coating method). At this time, a solvent that does not dissolve the materials in the hole transport layer (hole transport material, particularly silicon-containing arylamine polymer or silicon-containing arylamine polymer and other polymers) should be selected as the solvent constituting the coating liquid. Is preferred.
発光層150上には、電子輸送層160が形成される。電子輸送層160は、電子を輸送する機能を備えた層であり、真空蒸着法、スピンコーティング法、インクジェット法などを用いて形成される。電子輸送層160は、例えば、約15nm以上約50nm以下の厚さにて形成されてもよい。 The electron transport layer 160 is formed on the light emitting layer 150. The electron-transporting layer 160 is a layer having a function of transporting electrons, and is formed by a vacuum evaporation method, a spin coating method, an inkjet method, or the like. The electron transport layer 160 may be formed to have a thickness of, for example, about 15 nm or more and about 50 nm or less.
電子輸送層160は、公知の電子輸送材料にて形成されてもよい。公知の電子輸送材料としては、例えば、(8−キノリノラト)リチウム(リチウムキノレート)(Liq)、トリス(8−キノリノラト)アルミニウム(tris(8-quinolinato)aluminium:Alq3)、および含窒素芳香環を有する化合物等を挙げることができる。含窒素芳香環を有する化合物の具体例としては、例えば、1,3,5−トリ[(3−ピリジル)−フェン−3−イル]ベンゼン(1,3,5-tri[(3-pyridyl)-phen-3-yl]benzene)のようなピリジン(pyridine)環を含む化合物、2,4,6−トリス(3’−(ピリジン−3−イル)ビフェニル−3−イル)−1,3,5−トリアジン(2,4,6-tris(3’-(pyridin-3-yl)biphenyl-3-yl)-1,3,5-triazine)のようなトリアジン(triazine)環を含む化合物、2−(4−(N−フェニルベンゾイニダゾリル−1−イル−フェニル)−9,10−ジナフチルアントラセン(2-(4-(N-phenylbenzoimidazolyl-1-yl-phenyl)-9,10-dinaphthylanthracene)、1,3,5−トリス(N−フェニルベンズイミダゾール−2−イル)ベンゼン(1,3,5-tris(N-phenyl-benzimidazol-2-yl)benzene:TPBI)のようなイミダゾール(imidazole)環を含む化合物等を挙げることができる。上記電子輸送材料は、1種を単独で使用してもまたは2種以上の混合物として使用してもよい。 The electron transport layer 160 may be formed of a known electron transport material. Known electron transport materials include, for example, (8-quinolinolato) lithium (lithium quinolate) (Liq), tris(8-quinolinato)aluminium (Alq 3 ), and nitrogen-containing aromatic ring. And the like. Specific examples of the compound having a nitrogen-containing aromatic ring include, for example, 1,3,5-tri[(3-pyridyl)-phen-3-yl]benzene (1,3,5-tri[(3-pyridyl) a compound containing a pyridine ring, such as -phen-3-yl]benzene, 2,4,6-tris(3'-(pyridin-3-yl)biphenyl-3-yl)-1,3 Compounds containing a triazine ring, such as 5-triazine (2,4,6-tris(3'-(pyridin-3-yl)biphenyl-3-yl)-1,3,5-triazine), 2 -(4-(N-phenylbenzinazolyl-1-yl-phenyl)-9,10-dinaphthylanthracene (2-(4-(N-phenylbenzoimidazolyl-1-yl-phenyl)-9,10-dinaphthylanthracene ), 1,3,5-tris(N-phenyl-benzimidazol-2-yl)benzene (1,3,5-tris(N-phenyl-benzimidazol-2-yl)benzene:TPBI) ) A compound containing a ring, etc. The above-mentioned electron transport materials may be used alone or as a mixture of two or more kinds.
電子輸送層160上には、電子注入層170が形成される。電子注入層170は、第2電極180からの電子の注入を容易にする機能を備えた層である。電子注入層170は、真空蒸着法などを用いて形成される。電子注入層170は、約0.1nm以上約5nm以下、より具体的には約0.3nm以上約2nm以下の厚さにて形成されてもよい。電子注入層170を形成する材料として公知の材料ならば、いずれも使用することができる。例えば、電子注入層170は、(8−キノリノラト)リチウム(リチウムキノレート)((8-quinolinato)lithium:Liq)およびフッ化リチウム(LiF)等のリチウム(lithium)化合物、塩化ナトリウム(NaCl)、フッ化セシウム(CsF)、酸化リチウム(Li2O)、または酸化バリウム(BaO)等にて形成されてもよい。 An electron injection layer 170 is formed on the electron transport layer 160. The electron injection layer 170 is a layer having a function of facilitating injection of electrons from the second electrode 180. The electron injection layer 170 is formed using a vacuum deposition method or the like. The electron injection layer 170 may be formed with a thickness of about 0.1 nm or more and about 5 nm or less, more specifically, about 0.3 nm or more and about 2 nm or less. Any material known as a material for forming the electron injection layer 170 can be used. For example, the electron injection layer 170 may include a lithium compound such as (8-quinolinato)lithium (lithium quinolate) ((8-quinolinato)lithium: Liq) and lithium fluoride (LiF), sodium chloride (NaCl), It may be formed of cesium fluoride (CsF), lithium oxide (Li 2 O), barium oxide (BaO), or the like.
電子注入層170上には、第2電極180が形成される。第2電極180は、真空蒸着法などを用いて形成される。第2電極180は、具体的には、陰極であり、金属、合金、または導電性化合物等のうち仕事関数が小さいものによって形成される。例えば、第2電極180は、リチウム(Li)、マグネシウム(Mg)、アルミニウム(Al)、カルシウム(Ca)等の金属、またはアルミニウム−リチウム(Al−Li)、マグネシウム−インジウム(Mg−In)、マグネシウム−銀(Mg−Ag)等の合金で反射型電極として形成されてもよい。第2電極180は、約10nm以上約200nm以下、より具体的には約50nm以上約150nm以下の厚さにて形成されてもよい。または、第2電極180は、上記金属材料の20nm以下の薄膜、酸化インジウムスズ(In2O3−SnO2)および酸化インジウム亜鉛(In2O3−ZnO)などの透明導電膜によって透過型電極として形成されてもよい。 The second electrode 180 is formed on the electron injection layer 170. The second electrode 180 is formed using a vacuum deposition method or the like. The second electrode 180 is specifically a cathode and is formed of a metal, an alloy, a conductive compound, or the like having a low work function. For example, the second electrode 180 may be a metal such as lithium (Li), magnesium (Mg), aluminum (Al), calcium (Ca), or aluminum-lithium (Al-Li), magnesium-indium (Mg-In), The reflective electrode may be formed of an alloy such as magnesium-silver (Mg-Ag). The second electrode 180 may be formed to a thickness of about 10 nm or more and about 200 nm or less, more specifically, about 50 nm or more and about 150 nm or less. Alternatively, the second electrode 180 is a transmissive electrode made of a transparent conductive film such as a thin film of 20 nm or less of the above metal material, indium tin oxide (In 2 O 3 —SnO 2 ) and indium zinc oxide (In 2 O 3 —ZnO). May be formed as.
以上、本発明に係るエレクトロルミネッセンス素子の一例として、本実施形態に係るEL素子100について説明した。本実施形態に係る有機EL素子100は、ケイ素含有アリールアミンポリマーまたはケイ素含有アリールアミンポリマーおよび他のポリマーを含む有機膜(特に正孔輸送層または正孔注入層)を設置することにより、発光効率(電流効率)をより向上させ、駆動電圧を低減させることができる。また、特に後者の場合には、発光効率を長期間維持できる(発光寿命を向上できる)。 The EL element 100 according to the present embodiment has been described above as an example of the electroluminescent element according to the present invention. The organic EL device 100 according to the present embodiment is provided with an organic film containing a silicon-containing arylamine polymer or a silicon-containing arylamine polymer and another polymer (in particular, a hole transport layer or a hole injection layer), thereby improving the luminous efficiency. It is possible to further improve (current efficiency) and reduce the driving voltage. Further, particularly in the latter case, the luminous efficiency can be maintained for a long period of time (the luminous lifetime can be improved).
なお、本実施形態に係るEL素子100の積層構造は、上記例示に限定されない。本実施形態に係るEL素子100は、他の公知の積層構造にて形成されてもよい。例えば、EL素子100は、正孔注入層130、正孔輸送層140、電子輸送層160および電子注入層170のうちの1層以上が省略されてもよく、また、追加で他の層を備えていてもよい。また、EL素子100の各層は、それぞれ単層で形成されてもよく、複数層で形成されてもよい。 The laminated structure of the EL element 100 according to this embodiment is not limited to the above example. The EL element 100 according to the present embodiment may be formed with another known laminated structure. For example, in the EL device 100, one or more layers of the hole injection layer 130, the hole transport layer 140, the electron transport layer 160, and the electron injection layer 170 may be omitted, and additionally, another layer may be provided. May be. In addition, each layer of the EL element 100 may be formed as a single layer or a plurality of layers.
例えば、EL素子100は、励起子または正孔が電子輸送層160に拡散することを防止するために、正孔輸送層140と発光層150との間に正孔阻止層をさらに備えていてもよい。なお、正孔阻止層は、例えば、オキサジアゾール(oxadiazole)誘導体、トリアゾール(triazole)誘導体、または、フェナントロリン(phenanthroline)誘導体等によって形成することができる。 For example, the EL device 100 may further include a hole blocking layer between the hole transport layer 140 and the light emitting layer 150 in order to prevent excitons or holes from diffusing into the electron transport layer 160. Good. The hole blocking layer can be formed of, for example, an oxadiazole derivative, a triazole derivative, a phenanthroline derivative, or the like.
さらに、本実施形態に係るケイ素含有アリールアミンポリマーまたはケイ素含有アリールアミンポリマーおよび他のポリマーは、上記QLEDまたはOLED以外のエレクトロルミネッセンス素子に適用することができる。本実施形態に係るケイ素含有アリールアミンポリマーまたはケイ素含有アリールアミンポリマーおよび他のポリマーを適用することが可能な他のエレクトロルミネッセンス素子としては、特に限定されないが、例えば、有機無機ペロブスカイト発光素子等が挙げられる。 Furthermore, the silicon-containing arylamine polymer or the silicon-containing arylamine polymer according to the present embodiment and other polymers can be applied to electroluminescent devices other than the above QLED or OLED. Other electroluminescent elements to which the silicon-containing arylamine polymer or the silicon-containing arylamine polymer according to the present embodiment and other polymers can be applied are not particularly limited, and examples thereof include organic-inorganic perovskite light-emitting elements. To be
本発明の効果を、以下の実施例および比較例を用いて説明する。ただし、本発明の技術的範囲が以下の実施例のみに制限されるわけではない。なお、下記実施例において、特記しない限り、操作は室温(25℃)で行われた。また、特記しない限り、「%」および「部」は、それぞれ、「質量%」および「質量部」を意味する。 The effects of the present invention will be described using the following examples and comparative examples. However, the technical scope of the present invention is not limited to the following examples. In the following examples, unless otherwise specified, the operation was performed at room temperature (25°C). Further, unless otherwise specified, “%” and “part” mean “mass %” and “part by mass”, respectively.
合成例1
(化合物A−1、化合物A−2の合成)
化合物A−1および化合物A−2を、下記反応に従って合成した。
Synthesis example 1
(Synthesis of Compound A-1 and Compound A-2)
Compound A-1 and compound A-2 were synthesized according to the following reactions.
アルゴンで置換した四つ口フラスコに、ビス(4−ブロモフェニル)ジフェニルシラン(10.5g)、4’−プロピル−[1,1’−ビフェニル]−4−アミン(10.5g)、トリス(ジベンジリデンアセトン)ジパラジウム(Pd2(dba)3)(0.371g)、1,1’−ビス(ジフェニルホスフィノ)フェロセン(DPPF)(0.448g)、ナトリウムtert−ブトキシド(t−BuONa)(5.83g)、トルエン(200mL)を入れ、95℃で2時間加熱した。室温(25℃;以下同様)まで放冷し、不溶物をセライト(Celite:登録商標、以下同様)でろ別した。ろ液から溶媒を減圧留去し、カラムクロマトグラフィーで精製し、化合物A−1(11.5g)を得た。 Bis(4-bromophenyl)diphenylsilane (10.5 g), 4′-propyl-[1,1′-biphenyl]-4-amine (10.5 g), tris( Dibenzylideneacetone)dipalladium (Pd 2 (dba) 3 )(0.371 g), 1,1′-bis(diphenylphosphino)ferrocene (DPPF) (0.448 g), sodium tert-butoxide (t-BuONa). (5.83 g) and toluene (200 mL) were added, and the mixture was heated at 95° C. for 2 hours. The mixture was allowed to cool to room temperature (25° C.; hereinafter the same), and the insoluble material was filtered off with Celite (registered trademark, the same hereinafter). The solvent was distilled off under reduced pressure from the filtrate, and the residue was purified by column chromatography to obtain compound A-1 (11.5 g).
アルゴンで置換した四つ口フラスコに、化合物A−1(10.0g)、4−ブロモ−4’−ヨード−1,1’−ビフェニル(14.2g)、トリス(ジベンジリデンアセトン)ジパラジウム(Pd2(dba)3)(0.606g)、1,1’−ビス(ジフェニルホスフィノ)フェロセン(DPPF)(1.47g)、ナトリウムtert−ブトキシド(t−BuONa)(5.09g)、キシレン(200mL)を入れ、120℃で2時間加熱した。室温まで放冷し、不溶物をセライトでろ別した。ろ液から溶媒を減圧留去し、カラムクロマトグラフィーで精製し、化合物A−2(9.50g)を得た。 Compound A-1 (10.0 g), 4-bromo-4′-iodo-1,1′-biphenyl (14.2 g), tris(dibenzylideneacetone)dipalladium( pd 2 (dba) 3) ( 0.606g), 1,1'- bis (diphenylphosphino) ferrocene (DPPF) (1.47 g), sodium tert- butoxide (t-BuONa) (5.09 g), xylene (200 mL) was charged and heated at 120° C. for 2 hours. The mixture was allowed to cool to room temperature and the insoluble material was filtered off with Celite. The solvent was distilled off under reduced pressure from the filtrate, and the residue was purified by column chromatography to obtain compound A-2 (9.50 g).
合成例2
(化合物B−1の合成)
化合物B−1を下記反応に従って合成した。
Synthesis example 2
(Synthesis of Compound B-1)
Compound B-1 was synthesized according to the following reaction.
アルゴンで置換した四つ口フラスコに、N,N’−((ジフェニルシランジイル)ビス(4,1−フェニレン)))(ビス(4’−プロピル[1,1’−ビフェニル]−4−アミン(10.0g)、4−ブロモー1−ヨードベンゼン(11.2g)、トリス(ジベンジリデンアセトン)ジパラジウム(Pd2(dba)3)(0.606g)、1,1’−ビス(ジフェニルホスフィノ)フェロセン(DPPF)(1.47g)、ナトリウムtert−ブトキシド(t−BuONa)(5.09g)、キシレン(130mL)を入れ、120℃で2時間加熱した。室温まで放冷し、不溶物をセライトでろ別した。ろ液から溶媒を減圧留去し、カラムクロマトグラフィーで精製し、化合物B−1(8.60g)を得た。 N,N′-((diphenylsilanediyl)bis(4,1-phenylene)))(bis(4′-propyl[1,1′-biphenyl]-4-amine was added to a four-necked flask replaced with argon. (10.0 g), 4-bromo-1-iodobenzene (11.2 g), tris(dibenzylideneacetone)dipalladium (Pd 2 (dba) 3 )(0.606 g), 1,1′-bis(diphenylphos) Fino)ferrocene (DPPF) (1.47 g), sodium tert-butoxide (t-BuONa) (5.09 g) and xylene (130 mL) were added and heated at 120° C. for 2 hours. The solvent was distilled off from the filtrate under reduced pressure and the residue was purified by column chromatography to obtain compound B-1 (8.60 g).
合成例3
(化合物C−1の合成)
化合物C−1を下記反応に従って合成した。
Synthesis example 3
(Synthesis of Compound C-1)
Compound C-1 was synthesized according to the following reaction.
アルゴンで置換した四つ口フラスコに、ビス(4−ブロモフェニル)ジフェニルシラン(10.5g)、4’−ヘキシル−[1,1’−ビフェニル]−4−アミン(12.6g)、トリス(ジベンジリデンアセトン)ジパラジウム(Pd2(dba)3)(0.371g)、1,1’−ビス(ジフェニルホスフィノ)フェロセン(DPPF)(0.448g)、ナトリウムtert−ブトキシド(t−BuONa)(5.83g)、トルエン(200mL)を入れ、95℃で2時間加熱した。室温まで放冷し、不溶物をセライトでろ別した。ろ液から溶媒を減圧留去し、カラムクロマトグラフィーで精製し、N,N’−((ジフェニルシランジイル)ビス(4,1−フェニレン))(ビス(4’−ヘキシル[1,1’−ビフェニル]−4−アミン))(12.5g)を得た。 Bis(4-bromophenyl)diphenylsilane (10.5 g), 4′-hexyl-[1,1′-biphenyl]-4-amine (12.6 g), tris( Dibenzylideneacetone)dipalladium (Pd 2 (dba) 3 )(0.371 g), 1,1′-bis(diphenylphosphino)ferrocene (DPPF) (0.448 g), sodium tert-butoxide (t-BuONa). (5.83 g) and toluene (200 mL) were added, and the mixture was heated at 95° C. for 2 hours. The mixture was allowed to cool to room temperature and the insoluble material was filtered off with Celite. The solvent was distilled off under reduced pressure from the filtrate and purified by column chromatography to obtain N,N′-((diphenylsilanediyl)bis(4,1-phenylene))(bis(4′-hexyl[1,1′- Biphenyl]-4-amine)) (12.5 g) was obtained.
アルゴンで置換した四つ口フラスコに、N,N’−((ジフェニルシランジイル)ビス(4,1−フェニレン)))(ビス(4’−ヘキシル[1,1’−ビフェニル]−4−アミン(10.0g)、4−ブロモ−1−ヨードベンゼン(14.2g)、トリス(ジベンジリデンアセトン)ジパラジウム(Pd2(dba)3)(0.606g)、1,1’−ビス(ジフェニルホスフィノ)フェロセン(DPPF)(1.47g)、ナトリウムtert−ブトキシド(t−BuONa)(5.09g)、キシレン(200mL)を入れ、120℃で2時間加熱した。室温まで放冷し、不溶物をセライトでろ別した。ろ液から溶媒を減圧留去し、カラムクロマトグラフィーで精製し、化合物C−1(10.80g)を得た。 In a four-necked flask replaced with argon, N,N'-((diphenylsilanediyl)bis(4,1-phenylene)))(bis(4'-hexyl[1,1'-biphenyl]-4-amine (10.0 g), 4-bromo-1-iodobenzene (14.2 g), tris(dibenzylideneacetone)dipalladium (Pd 2 (dba) 3 )(0.606 g), 1,1′-bis(diphenyl) Phosphino)ferrocene (DPPF) (1.47 g), sodium tert-butoxide (t-BuONa) (5.09 g), and xylene (200 mL) were added, and the mixture was heated at 120° C. for 2 hours. The product was separated by filtration through Celite, the solvent was distilled off from the filtrate under reduced pressure, and the residue was purified by column chromatography to obtain a compound C-1 (10.80 g).
合成例4
(化合物D−1、化合物D−2の合成)
化合物D−1および化合物D−2を下記反応に従って合成した。
Synthesis example 4
(Synthesis of Compound D-1 and Compound D-2)
Compound D-1 and compound D-2 were synthesized according to the following reactions.
アルゴンで置換した四つ口フラスコに、ビス(4−ブロモフェニル)ビス(4−ヘキシルフェニル)シラン(20.0g)、4’−プロピル−[1,1’−ビフェニル]−4−アミン(15.9g)、トリス(ジベンジリデンアセトン)ジパラジウム(Pd2(dba)3)(0.552g)、1,1’−ビス(ジフェニルホスフィノ)フェロセン(DPPF)(0.669g)、ナトリウムtert−ブトキシド(t−BuONa)(5.83g)、トルエン(200mL)を入れ、95℃で2時間加熱した。室温まで放冷し、不溶物をセライトでろ別した。ろ液から溶媒を減圧留去し、カラムクロマトグラフィーで精製し、化合物D−1(22.8g)を得た。 In a four-necked flask purged with argon, bis(4-bromophenyl)bis(4-hexylphenyl)silane (20.0 g), 4'-propyl-[1,1'-biphenyl]-4-amine (15 .9 g), tris(dibenzylideneacetone)dipalladium (Pd 2 (dba) 3 )(0.552 g), 1,1′-bis(diphenylphosphino)ferrocene (DPPF) (0.669 g), sodium tert- Butoxide (t-BuONa) (5.83 g) and toluene (200 mL) were added, and the mixture was heated at 95°C for 2 hours. The mixture was allowed to cool to room temperature and the insoluble material was filtered off with Celite. The solvent was distilled off under reduced pressure from the filtrate and the residue was purified by column chromatography to obtain compound D-1 (22.8 g).
アルゴンで置換した四つ口フラスコに、化合物D−1(20.0g)、4−ブロモー4’−ヨードベンゼン(15.2g)、トリス(ジベンジリデンアセトン)ジパラジウム(Pd2(dba)3)(0.396g)、1,1’−ビス(ジフェニルホスフィノ)フェロセン(DPPF)(0.480g)、ナトリウムtert−ブトキシド(t−BuONa)(4.16g)、キシレン(200mL)を入れ、120℃で2時間加熱した。室温まで放冷し、不溶物をセライトでろ別した。ろ液から溶媒を減圧留去し、カラムクロマトグラフィーで精製し、化合物D−2(20.5g)を得た。 In a four-necked flask substituted with argon, compound D-1 (20.0 g), 4-bromo-4′-iodobenzene (15.2 g), tris(dibenzylideneacetone)dipalladium (Pd 2 (dba) 3 ). (0.396 g), 1,1′-bis(diphenylphosphino)ferrocene (DPPF) (0.480 g), sodium tert-butoxide (t-BuONa) (4.16 g), xylene (200 mL) were added, and 120 Heated at °C for 2 hours. The mixture was allowed to cool to room temperature and the insoluble material was filtered off with Celite. The solvent was distilled off under reduced pressure from the filtrate, and the residue was purified by column chromatography to obtain compound D-2 (20.5 g).
合成例5
(化合物E−1、化合物E−2の合成)
化合物E−1および化合物E−2を下記反応に従って合成した。
Synthesis example 5
(Synthesis of Compound E-1 and Compound E-2)
Compound E-1 and compound E-2 were synthesized according to the following reactions.
アルゴン雰囲気下、1,4−ジブロモ−2,5−ジヘキシルベンゼン(20.0g)、4−クロロフェニルボロン酸(23.2g)、テトラキス(トリフェニルホスフィン)パラジウム(Pd(PPh3)4)(2.85g)、炭酸ナトリウム(Na2CO3)(52.4g)、トルエン(500mL)、エタノール(250mL)、水(125mL)を四つ口フラスコに加え、100℃で15時間撹拌した。反応溶液を室温まで冷却し、有機層を分離した。また、水層をトルエン(100mL×3)で抽出し、有機層と合わせ、水(100mL×3)で洗浄し、セライトおよびシリカゲルを用いて濾過した。溶媒を減圧留去し、トルエン(100mL)、活性白土(10g)を加え30分間還流し、セライトを用いて濾過する操作を2回繰り返した。溶媒を減圧留去し、得られた固体にエタノール(50mL)を加え、30分間還流した。固体をろ別、真空乾燥し、単量体E−1(18.5g)を得た。 Under an argon atmosphere, 1,4-dibromo-2,5-dihexylbenzene (20.0 g), 4-chlorophenylboronic acid (23.2 g), tetrakis(triphenylphosphine)palladium (Pd(PPh 3 ) 4 ) (2). 0.85 g), sodium carbonate (Na 2 CO 3 ) (52.4 g), toluene (500 mL), ethanol (250 mL), water (125 mL) were added to the four-necked flask, and the mixture was stirred at 100° C. for 15 hours. The reaction solution was cooled to room temperature and the organic layer was separated. Further, the aqueous layer was extracted with toluene (100 mL×3), combined with the organic layer, washed with water (100 mL×3), and filtered using Celite and silica gel. The solvent was distilled off under reduced pressure, toluene (100 mL) and activated clay (10 g) were added, the mixture was refluxed for 30 minutes, and filtration with Celite was repeated twice. The solvent was evaporated under reduced pressure, ethanol (50 mL) was added to the obtained solid, and the mixture was refluxed for 30 minutes. The solid was filtered off and dried in vacuum to obtain monomer E-1 (18.5 g).
アルゴン雰囲気下、上記にて得られた化合物E−1(15.0g)、4,4,4’,4’,5,5,5’,5’−オクタメチル−2,2’−ビ−1,3,2−ジオキサボロラン(22.5g)、トリス(ジベンジリデンアセトン)ジパラジウム(Pd2(dba)3)(1.46g)、2−ジシクロヘキシルホスフィノ−2’,4’,6’−トリイソプロピルビフェニル(2.29g)、酢酸カリウム(AcOK)(18.9g)、1,4−ジオキサン(320mL)を四つ口フラスコに入れ、100℃で3時間加熱した。反応溶液を室温まで冷却し、溶媒を減圧留去し、トルエン(300mL)、セライトを用いて濾過した。ろ液に活性炭(10g)を加え、30分間還流する操作を2回繰り返した。溶媒を減圧留去し、得られた固体をヘキサン/エタノール混合溶媒を用いて再結晶を繰り返し、真空乾燥した。これにより、化合物E−2[2,2’−(2,5−ジヘキシル−[1,1’:4’、1”−ターフェニル]4,4”−ジイル)ビス(4,4,5,5−テトラメチル−1,3,2−ジオキサボロラン)](19.5g)を得た。 Compound E-1 (15.0 g) obtained above, 4,4,4′,4′,5,5,5′,5′-octamethyl-2,2′-bi-1 under an argon atmosphere. ,3,2-Dioxaborolane (22.5 g), tris(dibenzylideneacetone)dipalladium (Pd 2 (dba) 3 )(1.46 g), 2-dicyclohexylphosphino-2′,4′,6′-tri Isopropylbiphenyl (2.29 g), potassium acetate (AcOK) (18.9 g) and 1,4-dioxane (320 mL) were placed in a four-necked flask and heated at 100° C. for 3 hours. The reaction solution was cooled to room temperature, the solvent was evaporated under reduced pressure, and filtered using toluene (300 mL) and Celite. The operation of adding activated carbon (10 g) to the filtrate and refluxing for 30 minutes was repeated twice. The solvent was distilled off under reduced pressure, and the obtained solid was repeatedly recrystallized using a hexane/ethanol mixed solvent and dried under vacuum. This gives the compound E-2 [2,2′-(2,5-dihexyl-[1,1′:4′,1″-terphenyl]4,4″-diyl)bis(4,4,5,5 5-Tetramethyl-1,3,2-dioxaborolane)] (19.5 g) was obtained.
合成例6
(化合物F−1、化合物F−2の合成)
化合物F−1および化合物F−2を下記反応に従って合成した。
Synthesis example 6
(Synthesis of Compound F-1 and Compound F-2)
Compound F-1 and compound F-2 were synthesized according to the following reactions.
アルゴンで置換した四つ口フラスコに、ビス(4−ブロモフェニル)−ビス(4−ヘキシルフェニル)シラン(6.6g)、4−アミノビフェニル(4.5g)、トリス(ジベンジリデンアセトン)ジパラジウム(Pd2(dba)3)(0.183g)、1,1’−ビス(ジフェニルホスフィノ)フェロセン(DPPF)(0.222g)、ナトリウムtert−ブトキシド(t−BuONa)(1.92g)、トルエン(120mL)を入れ、95℃で7時間加熱した。室温まで放冷し、不溶物をセライトでろ別した。ろ液から溶媒を減圧留去し、カラムクロマトグラフィーで精製し、単量体F−1(6.0g)を得た。 In a four-necked flask substituted with argon, bis(4-bromophenyl)-bis(4-hexylphenyl)silane (6.6 g), 4-aminobiphenyl (4.5 g), tris(dibenzylideneacetone)dipalladium. (Pd 2 (dba) 3 ) (0.183 g), 1,1′-bis(diphenylphosphino)ferrocene (DPPF) (0.222 g), sodium tert-butoxide (t-BuONa) (1.92 g), Toluene (120 mL) was added and heated at 95° C. for 7 hours. The mixture was allowed to cool to room temperature and the insoluble material was filtered off with Celite. The solvent was distilled off from the filtrate under reduced pressure and the residue was purified by column chromatography to obtain monomer F-1 (6.0 g).
アルゴンで置換した四つ口フラスコに、上記にて得られた化合物F−1(5.5g)、1−ブロモ−4−ヨード−ベンゼン(5.5g)、トリス(ジベンジリデンアセトン)ジパラジウム(Pd2(dba)3)(0.300g)、1,1’−ビス(ジフェニルホスフィノ)フェロセン(DPPF)(0.73g)、ナトリウムtert−ブトキシド(t−BuONa)(1.9g)、キシレン(60mL)を入れ、105℃で7時間加熱した。室温まで放冷し、不溶物をセライトでろ別した。ろ液から溶媒を減圧留去し、カラムクロマトグラフィーで精製し、化合物F−2(6.9g)を得た。 Compound F-1 (5.5 g) obtained above, 1-bromo-4-iodo-benzene (5.5 g), tris(dibenzylideneacetone)dipalladium( Pd 2 (dba) 3 ) (0.300 g), 1,1′-bis(diphenylphosphino)ferrocene (DPPF) (0.73 g), sodium tert-butoxide (t-BuONa) (1.9 g), xylene. (60 mL) was added, and the mixture was heated at 105° C. for 7 hours. The mixture was allowed to cool to room temperature, and the insoluble material was filtered off with Celite. The solvent was distilled off under reduced pressure from the filtrate and the residue was purified by column chromatography to obtain compound F-2 (6.9 g).
合成例7
(化合物G−1の合成)
化合物G−1を下記反応に従って合成した。
Synthesis example 7
(Synthesis of Compound G-1)
Compound G-1 was synthesized according to the following reaction.
アルゴン雰囲気下、反応容器中に、1,4−ジヘキシル−2,5−ジブロモベンゼン(8.08g、20.0mmol)、ビス(ピナコレートジボロン)(4,4,4’,4’,5,5,5’,5’−オクタメチル−2,2’−ビ−1,3,2−ジオキサボロラン)(12.19g、48.0mmol)、[1,1’−ビス(ジフェニルホスフィノ)フェロセン]パラジウム(II)ジクロライド(PdCl2(dppf))(0.98g、1.2mmol)、酢酸カリウム(KOAc)(11.78g、120.0mmol)、及びジオキサン(100ml)を加え、混合した後、加熱還流下、6時間攪拌した。次に、トルエン及び水を加え、分液した後、水で洗浄した。次に、硫酸ナトリウム及び活性炭を加え、撹拌した後、セライト(Celite:登録商標)で濾過した。次に、濾液を濃縮し、粗生成物(11.94g)を得た。次に、粗生成物をヘキサンで再結晶した後、メタノールで洗浄した。得られた結晶を減圧乾燥させることにより、化合物G−1(4.23g)を得た。得られた化合物G−1の構造は、核磁気共鳴装置(1H−NMR)によって同定した。 1,4-dihexyl-2,5-dibromobenzene (8.08 g, 20.0 mmol), bis(pinacolate diboron) (4,4,4′,4′,5) in a reaction vessel under an argon atmosphere. , 5,5',5'-Octamethyl-2,2'-bi-1,3,2-dioxaborolane) (12.19 g, 48.0 mmol), [1,1'-bis(diphenylphosphino)ferrocene] Palladium (II) dichloride (PdCl 2 (dppf)) (0.98 g, 1.2 mmol), potassium acetate (KOAc) (11.78 g, 120.0 mmol), and dioxane (100 ml) were added and mixed, and then heated. The mixture was stirred under reflux for 6 hours. Next, toluene and water were added, and after liquid separation, it was washed with water. Next, sodium sulfate and activated carbon were added, and the mixture was stirred and then filtered through Celite (registered trademark). Then, the filtrate was concentrated to obtain a crude product (11.94 g). Next, the crude product was recrystallized with hexane and then washed with methanol. Compound G-1 (4.23 g) was obtained by drying the obtained crystal under reduced pressure. The structure of the obtained compound G-1 was identified by a nuclear magnetic resonance apparatus ( 1 H-NMR).
合成例8
(化合物H−1、化合物H−2の合成)
化合物H−1および化合物H−2を下記反応に従って合成した。
Synthesis example 8
(Synthesis of Compound H-1 and Compound H-2)
Compound H-1 and compound H-2 were synthesized according to the following reactions.
アルゴン雰囲気下、反応容器中に、2−アミノ−N−[(1,1’−ビフェニル)−4−イル]−N−(4−ブロモフェニル)−9,9−ジメチルフルオレン(15.00g、29.04mmol)、3−(4,4,5,5,−テトラメチル−1,3,2−ジオキサボロラン−2−イル)カルバゾール(7.66g、26.14mmol)、ビス(トリフェニルホスフィン)パラジウム(II)ジクロライド(Pd(PPh3)2Cl2)(0.41g、0.58mmol)、炭酸ナトリウム(Na2CO3)(7.70g、72.61mmol)、ジオキサン(290ml)、水(145ml)を加えた後、混合した。次に、混合物を85℃で4時間攪拌し、反応が終了した後、反応混合液を室温まで放冷した。次に、セライト(登録商標)を用いて、反応混合液を濾過し、不純物を濾別した。次に、濾液から溶媒を留去した後、カラムクロマトグラフィーにより精製し、化合物H−1(12.7g)を得た。得られた化合物H−1の構造は、核磁気共鳴装置(1H−NMR)によって同定した。 Under an argon atmosphere, 2-amino-N-[(1,1′-biphenyl)-4-yl]-N-(4-bromophenyl)-9,9-dimethylfluorene (15.00 g, 29.04 mmol), 3-(4,4,5,5,-tetramethyl-1,3,2-dioxaborolan-2-yl)carbazole (7.66 g, 26.14 mmol), bis(triphenylphosphine)palladium. (II) dichloride (Pd (PPh 3) 2 Cl 2) (0.41g, 0.58mmol), sodium carbonate (Na 2 CO 3) (7.70g , 72.61mmol), dioxane (290 ml), water (145 ml ) Was added and then mixed. Next, the mixture was stirred at 85° C. for 4 hours, and after the reaction was completed, the reaction mixture was allowed to cool to room temperature. Next, the reaction mixture was filtered using Celite (registered trademark), and impurities were filtered off. Next, the solvent was distilled off from the filtrate, and the residue was purified by column chromatography to obtain compound H-1 (12.7 g). The structure of the obtained compound H-1 was identified by a nuclear magnetic resonance apparatus ( 1 H-NMR).
アルゴン雰囲気下、反応容器中に、化合物H−1(7.00g、11.6mmol)、1,3−ジブロモ−5−ヨードベンゼン(4.62g、12.77mmol)、ヨウ化銅(I)(CuI)(0.11g、0.58mmol)、trans−1,2−シクロヘキサンジアミン(0.29g、2.55mmol)、ナトリウムtert−ブトキシド(t−BuONa)(2.23g、23.23mmol)、ジオキサン(35ml)を加えた後、混合した。次に、混合物を90℃で6時間攪拌し、反応が終了した後、反応混合液を室温まで放冷した。次に、セライト(Celite:登録商標)を用いて、反応混合液を濾過し、不純物を濾別した。次に、濾液から溶媒を留去した後、カラムクロマトグラフィーにより精製し、化合物H−2(6g)を得た。得られた化合物H−2の構造は、核磁気共鳴装置(1H−NMR)によって同定した。 Compound H-1 (7.00 g, 11.6 mmol), 1,3-dibromo-5-iodobenzene (4.62 g, 12.77 mmol), and copper(I) iodide ( CuI) (0.11 g, 0.58 mmol), trans-1,2-cyclohexanediamine (0.29 g, 2.55 mmol), sodium tert-butoxide (t-BuONa) (2.23 g, 23.23 mmol), dioxane. (35 ml) was added and then mixed. Then, the mixture was stirred at 90° C. for 6 hours, and after the reaction was completed, the reaction mixture was allowed to cool to room temperature. Then, the reaction mixture was filtered using Celite (registered trademark), and impurities were filtered off. Next, the solvent was distilled off from the filtrate, and the residue was purified by column chromatography to obtain compound H-2 (6 g). The structure of the obtained compound H-2 was identified by a nuclear magnetic resonance apparatus ( 1 H-NMR).
合成例9
アルゴン雰囲気下、上記合成例7で合成した化合物G−1(2.61g)、上記合成例8で合成した化合物H−2(4.39g)、酢酸パラジウム(11.8mg)、トリス(2−メトキシフェニル)ホスフィン(111mg)、トルエン(70mL)、及び20質量%テトラエチルアンモニウムヒドロキシド水溶液(27.0g)を加えた後、6時間加熱還流した。次に、フェニルボロン酸(63.6g)、テトラキス(トリフェニルホスフィン)パラジウム(121mg)、及び20質量%テトラエチルアンモニウムヒドロキシド水溶液(27.0g)を加えた後、7時間加熱還流した。次に、反応混合物から水層を除き、N,N−ジエチルジチオカルバミド酸ナトリウム三水和物(17.7g)、及びイオン交換水(70mL)を加えた後、85℃で6時間攪拌した。次に、反応混合物を有機層と水層に分離した後、水、3質量%酢酸水溶液、及び水を用いて、有機層を順次洗浄した。次に、有機層をメタノールに滴下して沈殿させ、濾別した後、乾燥させ、粗生成物を得た。次に、粗生成物をトルエンに溶解させて、シリカゲル/アルミナを充填したカラムクロマトグラフを用いて精製した後、溶媒を減圧留去した。次に、得られた液体をメタノールに滴下して沈殿させ、濾別した後、乾燥させ、高分子化合物P−9(3.24g)を得た。得られた高分子化合物P−9の数平均分子量(Mn)および分散度(Mw/Mn)をSECで測定した。その結果、高分子化合物P−9の数平均分子量(Mn)及びMw/Mnは、それぞれ、95,900および4.77であった。
Synthesis Example 9
Under an argon atmosphere, compound G-1 (2.61 g) synthesized in Synthesis Example 7 above, compound H-2 (4.39 g) synthesized in Synthesis Example 8 above, palladium acetate (11.8 mg), tris(2-). After adding methoxyphenyl)phosphine (111 mg), toluene (70 mL), and a 20 mass% tetraethylammonium hydroxide aqueous solution (27.0 g), the mixture was heated under reflux for 6 hours. Next, phenylboronic acid (63.6 g), tetrakis(triphenylphosphine)palladium (121 mg), and a 20 mass% tetraethylammonium hydroxide aqueous solution (27.0 g) were added, and the mixture was heated under reflux for 7 hours. Next, the aqueous layer was removed from the reaction mixture, sodium N,N-diethyldithiocarbamate trihydrate (17.7 g) and ion-exchanged water (70 mL) were added, and the mixture was stirred at 85° C. for 6 hr. Next, the reaction mixture was separated into an organic layer and an aqueous layer, and the organic layer was sequentially washed with water, a 3% by mass acetic acid aqueous solution, and water. Next, the organic layer was dropped into methanol to cause precipitation, which was filtered off and dried to obtain a crude product. Next, the crude product was dissolved in toluene and purified using a column chromatograph packed with silica gel/alumina, and then the solvent was distilled off under reduced pressure. Next, the obtained liquid was dropped into methanol to cause precipitation, which was filtered off and dried to obtain a polymer compound P-9 (3.24 g). The number average molecular weight (Mn) and dispersity (Mw/Mn) of the obtained polymer compound P-9 were measured by SEC. As a result, the number average molecular weight (Mn) and Mw/Mn of the polymer compound P-9 were 95,900 and 4.77, respectively.
このようにして得られた高分子化合物P−9は、単量体の仕込み比から以下の構成単位を有する高分子化合物であると推定される。 The polymer compound P-9 thus obtained is presumed to be a polymer compound having the following constitutional units from the charging ratio of the monomers.
実施例1
アルゴン雰囲気下、上記合成例1で合成した化合物A−2(2.13g)、2,2’−(2,5−ジヘキシル−1,4−フェニレン)ビス(4,4,5,5−テトラメチルー1,3,2−ジオキサボロラン)(合成例7で合成した化合物G−1)(0.837g)、酢酸パラジウム(3.9mg)、トリス(2−メトキシフェニル)ホスフィン(37.0mg)、トルエン(60mL)、および20質量%テトラエチルアンモニウムヒドロキシド水溶液(9.03g)を四つ口フラスコに加え、85℃で6時間撹拌した。次に、フェニルボロン酸(24.2mg)、テトラキス(トリフェニルホスフィン)パラジウム(0)(40.5mg)、20質量%テトラエチルアンモニウムヒドロキシド水溶液(9.03g)を加え、3時間撹拌した。その後、イオン交換水(50mL)に溶解したN,N−ジエチルジチオカルバミド酸ナトリウム三水和物(5.92g)を加え85℃で2時間攪拌した。有機層を水層と分離した後、有機層を水、3質量%酢酸水溶液、水で洗浄した。有機層をシリカゲル/アルミナを充填したカラムクロマトグラフィーに通し、溶媒を減圧留去した。得られた液体をメタノールに滴下し、析出した固体をトルエンに溶解させた。次に、この溶液をメタノールに滴下し析出させ、析出した固体をろ別、乾燥して、高分子化合物P−1を得た(1.19g)。得られた高分子化合物P−1の数平均分子量(Mn)および分散度(Mw/Mn)をSECで測定した。その結果、高分子化合物P−1の(Mn)及びMw/Mnは、それぞれ、106,000および1.94であった。
Example 1
Compound A-2 synthesized in Synthesis Example 1 (2.13 g) and 2,2′-(2,5-dihexyl-1,4-phenylene)bis(4,4,5,5-tetramethyl) under an argon atmosphere. 1,3,2-dioxaborolane) (Compound G-1 synthesized in Synthesis Example 7) (0.837 g), palladium acetate (3.9 mg), tris(2-methoxyphenyl)phosphine (37.0 mg), toluene ( 60 mL) and a 20 mass% tetraethylammonium hydroxide aqueous solution (9.03 g) were added to a four-necked flask, and the mixture was stirred at 85°C for 6 hours. Next, phenylboronic acid (24.2 mg), tetrakis(triphenylphosphine)palladium(0) (40.5 mg) and 20 mass% tetraethylammonium hydroxide aqueous solution (9.03 g) were added, and the mixture was stirred for 3 hours. Then, sodium N,N-diethyldithiocarbamate trihydrate (5.92 g) dissolved in ion-exchanged water (50 mL) was added, and the mixture was stirred at 85° C. for 2 hours. After separating the organic layer from the aqueous layer, the organic layer was washed with water, a 3% by mass acetic acid aqueous solution, and water. The organic layer was passed through column chromatography packed with silica gel/alumina, and the solvent was evaporated under reduced pressure. The obtained liquid was added dropwise to methanol, and the precipitated solid was dissolved in toluene. Next, this solution was added dropwise to methanol for precipitation, and the precipitated solid was separated by filtration and dried to obtain a polymer compound P-1 (1.19 g). The number average molecular weight (Mn) and the dispersity (Mw/Mn) of the obtained polymer compound P-1 were measured by SEC. As a result, the (Mn) and Mw/Mn of the polymer compound P-1 were 106,000 and 1.94, respectively.
このようにして得られた高分子化合物P−1は、単量体の仕込み比から以下の構成単位を有する高分子化合物であると推定される。 The polymer compound P-1 thus obtained is presumed to be a polymer compound having the following constitutional units from the charging ratio of the monomers.
実施例2
アルゴン雰囲気下、上記合成例2で合成した化合物B−1(2.13g)、2,2’−(2,5−ジヘキシル−1,4−フェニレン)ビス(4,4,5,5−テトラメチル−1,3,2−ジオキサボロラン)(合成例7で合成した化合物G−1)(0.999g)、酢酸パラジウム(2.1mg)、トリス(2−メトキシフェニル)ホスフィン(20.2mg)、トルエン(60mL)、および20質量%テトラエチルアンモニウムヒドロキシド水溶液(7.61g)を四つ口フラスコに加え、85℃で6時間撹拌した。次に、フェニルボロン酸(23.3mg)、テトラキス(トリフェニルホスフィン)パラジウム(0)(13.4mg)、20質量%テトラエチルアンモニウムヒドロキシド水溶液(7.61g)を加え、3時間撹拌した。その後、イオン交換水(50mL)に溶解したN,N−ジエチルジチオカルバミド酸ナトリウム三水和物(5.40g)を加え、85℃で2時間攪拌した。有機層を水層と分離した後、有機層を水、3質量%酢酸水溶液、水で洗浄した。有機層をシリカゲル/アルミナを充填したカラムクロマトグラフィーに通し、溶媒を減圧留去した。得られた液体をメタノールに滴下し、析出した固体をトルエンに溶解させた。次に、この溶液をメタノールに滴下し析出させ、析出した固体をろ別、乾燥して、高分子化合物P−2を得た(1.19g)。得られた高分子化合物P−2の数平均分子量(Mn)および分散度(Mw/Mn)をSECで測定した。その結果、高分子化合物P−2の(Mn)及びMw/Mnは、それぞれ、121,000および1.60であった。
Example 2
Compound B-1 (2.13 g) synthesized in Synthesis Example 2 and 2,2′-(2,5-dihexyl-1,4-phenylene)bis(4,4,5,5-tetra under an argon atmosphere. Methyl-1,3,2-dioxaborolane) (Compound G-1 synthesized in Synthesis Example 7) (0.999 g), palladium acetate (2.1 mg), tris(2-methoxyphenyl)phosphine (20.2 mg), Toluene (60 mL) and a 20 mass% tetraethylammonium hydroxide aqueous solution (7.61 g) were added to the four-necked flask, and the mixture was stirred at 85°C for 6 hours. Next, phenylboronic acid (23.3 mg), tetrakis(triphenylphosphine)palladium(0) (13.4 mg), and a 20 mass% tetraethylammonium hydroxide aqueous solution (7.61 g) were added, and the mixture was stirred for 3 hours. Then, sodium N,N-diethyldithiocarbamate trihydrate (5.40 g) dissolved in ion-exchanged water (50 mL) was added, and the mixture was stirred at 85°C for 2 hours. After separating the organic layer from the aqueous layer, the organic layer was washed with water, a 3% by mass acetic acid aqueous solution, and water. The organic layer was passed through column chromatography packed with silica gel/alumina, and the solvent was evaporated under reduced pressure. The obtained liquid was added dropwise to methanol, and the precipitated solid was dissolved in toluene. Next, this solution was added dropwise to methanol for precipitation, and the precipitated solid was separated by filtration and dried to obtain a polymer compound P-2 (1.19 g). The number average molecular weight (Mn) and dispersity (Mw/Mn) of the obtained polymer compound P-2 were measured by SEC. As a result, (Mn) and Mw/Mn of the polymer compound P-2 were 121,000 and 1.60, respectively.
このようにして得られた高分子化合物P−2は、単量体の仕込み比から以下の構成単位を有する高分子化合物であると推定される。 The polymer compound P-2 thus obtained is presumed to be a polymer compound having the following constitutional units from the charging ratio of the monomers.
実施例3
アルゴン雰囲気下、上記合成例1で合成した化合物A−1(1.88g)、4,4’−ジブロモビフェニル(0.623g)、トリス(ジベンジリデンアセトン)ジパラジウム(41.8mg)、トリ−t−ブトキシホスフィン(13.2mg)、トルエン(20mL)を四つ口フラスコに加え、65℃で6時間撹拌した。次に、4−ブロモビフェニル(46.3mg)を加え、3時間撹拌した。その後、イオン交換水(50mL)に溶解したN,N−ジエチルジチオカルバミド酸ナトリウム三水和物(6.81g)を加え85℃で2時間攪拌した。有機層を水層と分離した後、有機層を水、3質量%酢酸水溶液、水で洗浄した。有機層をシリカゲル/アルミナを充填したカラムクロマトグラフィーに通し、溶媒を減圧留去した。得られた液体をメタノールに滴下し、析出した固体をトルエンに溶解させた。次に、この溶液をメタノールに滴下し析出させ、析出した固体をろ別、乾燥して、高分子化合物P−3を得た(1.66g)。得られた高分子化合物P−3の数平均分子量(Mn)および分散度(Mw/Mn)をSECで測定した。その結果、高分子化合物P−3の(Mn)及びMw/Mnは、それぞれ、89,000および1.89であった。
Example 3
Compound A-1 (1.88 g) synthesized in Synthesis Example 1 above, 4,4′-dibromobiphenyl (0.623 g), tris(dibenzylideneacetone)dipalladium (41.8 mg), and tri- under an argon atmosphere. t-Butoxyphosphine (13.2 mg) and toluene (20 mL) were added to the four-necked flask, and the mixture was stirred at 65°C for 6 hours. Next, 4-bromobiphenyl (46.3 mg) was added, and the mixture was stirred for 3 hours. Then, sodium N,N-diethyldithiocarbamate trihydrate (6.81 g) dissolved in ion-exchanged water (50 mL) was added, and the mixture was stirred at 85°C for 2 hours. After separating the organic layer from the aqueous layer, the organic layer was washed with water, a 3% by mass acetic acid aqueous solution, and water. The organic layer was passed through column chromatography packed with silica gel/alumina, and the solvent was evaporated under reduced pressure. The obtained liquid was added dropwise to methanol, and the precipitated solid was dissolved in toluene. Next, this solution was added dropwise to methanol for precipitation, and the precipitated solid was separated by filtration and dried to obtain a polymer compound P-3 (1.66 g). The number average molecular weight (Mn) and dispersity (Mw/Mn) of the obtained polymer compound P-3 were measured by SEC. As a result, (Mn) and Mw/Mn of the polymer compound P-3 were 89,000 and 1.89, respectively.
このようにして得られた高分子化合物P−3は、単量体の仕込み比から以下の構成単位を有する高分子化合物であると推定される。 The polymer compound P-3 thus obtained is presumed to be a polymer compound having the following constitutional units from the charging ratio of the monomers.
実施例4
アルゴン雰囲気下、上記合成例2で合成した化合物B−1(2.37g)、4,4’−ビス(4,4,5,5−テトラメチル−1,3,2−ジオキサボロラン−2−イル)ビフェニル(0.902g)、酢酸パラジウム(5.0mg)、トリス(2−メトキシフェニル)ホスフィン(47.1mg)、トルエン(65mL)、および20質量%テトラエチルアンモニウムヒドロキシド水溶液(11.4g)を四つ口フラスコに加え、85℃で6時間撹拌した。次に、フェニルボロン酸(24.2mg)、テトラキス(トリフェニルホスフィン)パラジウム(0)(31.3g)、20質量%テトラエチルアンモニウムヒドロキシド水溶液(11.4g)を加え、3時間撹拌した。その後、イオン交換水(50mL)に溶解したN,N−ジエチルジチオカルバミド酸ナトリウム三水和物(5.40g)を加え85℃で2時間攪拌した。有機層を水層と分離した後、有機層を水、3質量%酢酸水溶液、水で洗浄した。有機層をシリカゲル/アルミナを充填したカラムクロマトグラフィーに通し、溶媒を減圧留去した。得られた液体をメタノールに滴下し、析出した固体をトルエンに溶解させた。次に、この溶液をメタノールに滴下し析出させ、析出した固体をろ別、乾燥して、高分子化合物P−4を得た(0.78g)。得られた高分子化合物P−4の数平均分子量(Mn)および分散度(Mw/Mn)をSECで測定した。その結果、高分子化合物P−4の(Mn)及びMw/Mnは、それぞれ、11,000および2.45であった。
Example 4
Compound B-1 (2.37 g) synthesized in Synthesis Example 2 and 4,4′-bis(4,4,5,5-tetramethyl-1,3,2-dioxaborolan-2-yl) under an argon atmosphere. ) Biphenyl (0.902 g), palladium acetate (5.0 mg), tris(2-methoxyphenyl)phosphine (47.1 mg), toluene (65 mL), and a 20 mass% tetraethylammonium hydroxide aqueous solution (11.4 g) were added. It was added to a four-necked flask and stirred at 85° C. for 6 hours. Next, phenylboronic acid (24.2 mg), tetrakis(triphenylphosphine)palladium(0) (31.3 g), and a 20 mass% tetraethylammonium hydroxide aqueous solution (11.4 g) were added, and the mixture was stirred for 3 hours. Then, sodium N,N-diethyldithiocarbamate trihydrate (5.40 g) dissolved in ion-exchanged water (50 mL) was added, and the mixture was stirred at 85°C for 2 hours. After separating the organic layer from the aqueous layer, the organic layer was washed with water, a 3% by mass acetic acid aqueous solution, and water. The organic layer was passed through column chromatography packed with silica gel/alumina, and the solvent was evaporated under reduced pressure. The obtained liquid was added dropwise to methanol, and the precipitated solid was dissolved in toluene. Next, this solution was added dropwise to methanol for precipitation, and the precipitated solid was filtered and dried to obtain a polymer compound P-4 (0.78 g). The number average molecular weight (Mn) and dispersity (Mw/Mn) of the obtained polymer compound P-4 were measured by SEC. As a result, the polymer compound P-4 had (Mn) and Mw/Mn of 11,000 and 2.45, respectively.
このようにして得られた高分子化合物P−4は、単量体の仕込み比から以下の構成単位を有する高分子化合物であると推定される。 The polymer compound P-4 thus obtained is presumed to be a polymer compound having the following constitutional units from the charging ratio of the monomers.
実施例5
実施例2において、化合物B−1の代わりに、上記合成例3で合成した化合物C−1を使用した以外は、実施例2と同様に操作し、高分子化合物P−5を得た(0.78g)。得られた高分子化合物P−5の数平均分子量(Mn)および分散度(Mw/Mn)をSECで測定した。その結果、高分子化合物P−5の(Mn)及びMw/Mnは、それぞれ、73,000および3.70であった。
Example 5
In the same manner as in Example 2 except that the compound C-1 synthesized in Synthesis Example 3 was used in place of the compound B-1 in Example 2, the polymer compound P-5 was obtained (0 0.78 g). The number average molecular weight (Mn) and dispersity (Mw/Mn) of the obtained polymer compound P-5 were measured by SEC. As a result, the polymer compound P-5 had (Mn) and Mw/Mn of 73,000 and 3.70, respectively.
このようにして得られた高分子化合物P−5は、単量体の仕込み比から以下の構成単位を有する高分子化合物であると推定される。 The polymer compound P-5 thus obtained is presumed to be a polymer compound having the following constitutional units from the charging ratio of the monomers.
実施例6
アルゴン雰囲気下、上記合成例4で合成した化合物D−2(2.06g)、2,2’−(2,5−ジヘキシル−1,4−フェニレン)ビス(4,4,5,5−テトラメチルー1,3,2−ジオキサボロラン)(合成例7で合成した化合物G−1)(0.662g)、酢酸パラジウム(3.7mg)、トリス(2−メトキシフェニル)ホスフィン(34.6mg)、トルエン(45mL)、および20質量%テトラエチルアンモニウムヒドロキシド水溶液(8.44g)を四つ口フラスコに加え、85℃で6時間撹拌した。次に、フェニルボロン酸(24.2mg)、テトラキス(トリフェニルホスフィン)パラジウム(0)(37.9mg)、20質量%テトラエチルアンモニウムヒドロキシド水溶液(8.44g)を加え、3時間撹拌した。その後、イオン交換水(20mL)に溶解したN,N−ジエチルジチオカルバミド酸ナトリウム三水和物(5.53g)を加え85℃で2時間攪拌した。有機層を水層と分離した後、有機層を水、3質量%酢酸水溶液、水で洗浄した。有機層をシリカゲル/アルミナを充填したカラムクロマトグラフィーに通し、溶媒を減圧留去した。得られた液体をメタノールに滴下し、析出した固体をトルエンに溶解させた。次に、この溶液をメタノールに滴下し析出させ、析出した固体をろ別、乾燥して、高分子化合物P−6を得た(1.44g)。得られた高分子化合物P−6の数平均分子量(Mn)および分散度(Mw/Mn)をSECで測定した。その結果、高分子化合物P−6の平均分子量(Mn)及びMw/Mnは、それぞれ、58,000および1.52であった。
Example 6
Compound D-2 (2.06 g) synthesized in Synthesis Example 4 above, 2,2′-(2,5-dihexyl-1,4-phenylene)bis(4,4,5,5-tetramethyl) under an argon atmosphere. 1,3,2-dioxaborolane) (Compound G-1 synthesized in Synthesis Example 7) (0.662 g), palladium acetate (3.7 mg), tris(2-methoxyphenyl)phosphine (34.6 mg), toluene ( 45 mL) and a 20 mass% tetraethylammonium hydroxide aqueous solution (8.44 g) were added to a four-necked flask, and the mixture was stirred at 85° C. for 6 hours. Next, phenylboronic acid (24.2 mg), tetrakis(triphenylphosphine)palladium(0) (37.9 mg) and 20 mass% tetraethylammonium hydroxide aqueous solution (8.44 g) were added, and the mixture was stirred for 3 hours. Then, sodium N,N-diethyldithiocarbamate trihydrate (5.53 g) dissolved in ion-exchanged water (20 mL) was added, and the mixture was stirred at 85°C for 2 hours. After separating the organic layer from the aqueous layer, the organic layer was washed with water, a 3% by mass acetic acid aqueous solution, and water. The organic layer was passed through column chromatography packed with silica gel/alumina, and the solvent was evaporated under reduced pressure. The obtained liquid was added dropwise to methanol, and the precipitated solid was dissolved in toluene. Next, this solution was added dropwise to methanol for precipitation, and the precipitated solid was separated by filtration and dried to obtain a polymer compound P-6 (1.44 g). The number average molecular weight (Mn) and dispersity (Mw/Mn) of the obtained polymer compound P-6 were measured by SEC. As a result, the average molecular weight (Mn) and Mw/Mn of the polymer compound P-6 were 58,000 and 1.52, respectively.
このようにして得られた高分子化合物P−6は、単量体の仕込み比から以下の構成単位を有する高分子化合物であると推定される。 The polymer compound P-6 thus obtained is presumed to be a polymer compound having the following constitutional units from the charging ratio of the monomers.
実施例7
アルゴン雰囲気下、上記合成例4で合成した化合物D−2(1.67g)、上記合成例5で合成した化合物E−2[2,2’−(2,5−ジヘキシル−[1,1’:4’、1”−ターフェニル]4,4”−ジイル)ビス(4,4,5,5−テトラメチル−1,3,2−ジオキサボロラン)](0.887g)、酢酸パラジウム(3.1mg)、トリス(2−メトキシフェニル)ホスフィン(28.8mg)、トルエン(50mL)、および20質量%テトラエチルアンモニウムヒドロキシド水溶液(7.61g)を四つ口フラスコに加え、85℃で6時間撹拌した。次に、フェニルボロン酸(24.2mg)、テトラキス(トリフェニルホスフィン)パラジウム(0)(31.5mg)、20質量%テトラエチルアンモニウムヒドロキシド水溶液(7.03g)を加え、3時間撹拌した。その後、イオン交換水(20mL)に溶解したN,N−ジエチルジチオカルバミド酸ナトリウム三水和物(4.67g)を加え、85℃で2時間攪拌した。有機層を水層と分離した後、有機層を水、3質量%酢酸水溶液、水で洗浄した。有機層をシリカゲル/アルミナを充填したカラムクロマトグラフィーに通し、溶媒を減圧留去した。得られた液体をメタノールに滴下し、析出した固体をトルエンに溶解させた。次に、この溶液をメタノールに滴下し析出させ、析出した固体をろ別、乾燥して、高分子化合物P−7を得た(1.36g)。得られた高分子化合物P−7の数平均分子量(Mn)および分散度(Mw/Mn)をSECで測定した。その結果、高分子化合物P−7の(Mn)及びMw/Mnは、それぞれ、47,000および2.80であった。
Example 7
Compound D-2 (1.67 g) synthesized in Synthesis Example 4 and compound E-2 [2,2′-(2,5-dihexyl-[1,1′] synthesized in Synthesis Example 5 under an argon atmosphere. : 4',1"-terphenyl]4,4"-diyl)bis(4,4,5,5-tetramethyl-1,3,2-dioxaborolane)] (0.887 g), palladium acetate (3. 1 mg), tris(2-methoxyphenyl)phosphine (28.8 mg), toluene (50 mL), and a 20 mass% tetraethylammonium hydroxide aqueous solution (7.61 g) were added to a four-necked flask and stirred at 85° C. for 6 hours. did. Next, phenylboronic acid (24.2 mg), tetrakis(triphenylphosphine)palladium(0) (31.5 mg), and a 20 mass% tetraethylammonium hydroxide aqueous solution (7.03 g) were added, and the mixture was stirred for 3 hours. Then, sodium N,N-diethyldithiocarbamate trihydrate (4.67 g) dissolved in ion-exchanged water (20 mL) was added, and the mixture was stirred at 85° C. for 2 hours. After separating the organic layer from the aqueous layer, the organic layer was washed with water, a 3% by mass acetic acid aqueous solution, and water. The organic layer was passed through column chromatography packed with silica gel/alumina, and the solvent was evaporated under reduced pressure. The obtained liquid was added dropwise to methanol, and the precipitated solid was dissolved in toluene. Next, this solution was added dropwise to methanol for precipitation, and the precipitated solid was filtered and dried to obtain a polymer compound P-7 (1.36 g). The number average molecular weight (Mn) and dispersity (Mw/Mn) of the obtained polymer compound P-7 were measured by SEC. As a result, the polymer compound P-7 had (Mn) and Mw/Mn of 47,000 and 2.80, respectively.
このようにして得られた高分子化合物P−7は、単量体の仕込み比から以下の構成単位を有する高分子化合物であると推定される。 The polymer compound P-7 thus obtained is presumed to be a polymer compound having the following constitutional units from the charging ratio of the monomers.
実施例8
第1電極(陽極)として、酸化インジウムスズ(ITO)が膜厚150nmでパターニングされているITO付きガラス基板を使用した。このITO付きガラス基板を、中性洗剤、脱イオン水、水及びイソプロピルアルコールを用いて順次洗浄した後、UV−オゾン処理を実施した。次に、このITO付きガラス基板上に、ポリ(3,4−エチレンジオキシチオフェン)/ポリ(4−スチレンスルホネート)(PEDOT/PSS)(Sigma−Aldrich製)を、乾燥膜厚が30nmになるようにスピンコート法により塗布した後、乾燥させた。その結果、厚さ(乾燥膜厚)30nmの正孔注入層がITO付きガラス基板上に形成された。
Example 8
As the first electrode (anode), an ITO-attached glass substrate on which indium tin oxide (ITO) was patterned with a film thickness of 150 nm was used. The glass substrate with ITO was washed successively with a neutral detergent, deionized water, water and isopropyl alcohol, and then subjected to UV-ozone treatment. Next, on this ITO-attached glass substrate, poly(3,4-ethylenedioxythiophene)/poly(4-styrenesulfonate) (PEDOT/PSS) (manufactured by Sigma-Aldrich) was dried to a thickness of 30 nm. After being applied by the spin coating method, it was dried. As a result, a hole injection layer having a thickness (dry film thickness) of 30 nm was formed on the glass substrate with ITO.
この正孔注入層上に、実施例1の高分子化合物P−1(正孔輸送材料)の1.0質量%のトルエン溶液を、乾燥膜厚が30nmになるようにスピンコート法により塗布した後、230℃で60分間熱処理して、正孔輸送層を形成した。その結果、厚さ(乾燥膜厚)30nmの正孔輸送層が正孔注入層上に形成された。 A 1.0% by mass toluene solution of the polymer compound P-1 (hole transport material) of Example 1 was applied onto this hole injection layer by spin coating so that the dry film thickness was 30 nm. Then, it heat-processed at 230 degreeC for 60 minute(s), and formed the positive hole transport layer. As a result, a hole transport layer having a thickness (dry film thickness) of 30 nm was formed on the hole injection layer.
シクロヘキサン中に、下記構造: The following structure in cyclohexane:
を有するZnTeSe/ZnSe/ZnS(コア/シェル/シェル;平均直径=約10nm)の青色量子ドットを、1.0質量%となるように分散させ、量子ドット分散液を調製した。なお、正孔輸送層(特に高分子化合物P−1)はシクロヘキサンには溶解しない。この量子ドット分散液を、乾燥膜厚が30nmになるようにスピンコート法により上記正孔輸送層上に塗布した後、乾燥させた。その結果、厚さ(乾燥膜厚)30nmの量子ドット発光層が正孔輸送層上に形成された。なお、量子ドット分散液に紫外線を照射することにより発せられる光は、中心波長が462nm、半値幅が30nmであった。 ZnTeSe/ZnSe/ZnS (core/shell/shell; average diameter=about 10 nm) having blue quantum dots were dispersed in an amount of 1.0% by mass to prepare a quantum dot dispersion liquid. The hole transport layer (particularly the polymer compound P-1) is not dissolved in cyclohexane. This quantum dot dispersion was applied onto the hole transport layer by spin coating so that the dry film thickness was 30 nm, and then dried. As a result, a quantum dot light emitting layer having a thickness (dry film thickness) of 30 nm was formed on the hole transport layer. The light emitted by irradiating the quantum dot dispersion liquid with ultraviolet rays had a central wavelength of 462 nm and a half width of 30 nm.
この量子ドット発光層を完全に乾燥させた。この量子ドット発光層上に、真空蒸着装置を用いて、リチウムキノレート(Liq)及び電子輸送材料としての1,3,5−トリス(N−フェニルベンズイミダゾール−2−イル)ベンゼン(TPBI)(Sigma−Aldrich製)を共蒸着させた。その結果、厚さが36nmの電子輸送層が量子ドット発光層上に形成された。 The quantum dot light emitting layer was completely dried. On this quantum dot emission layer, lithium quinolate (Liq) and 1,3,5-tris(N-phenylbenzimidazol-2-yl)benzene (TPBI) (TPBI) (TPBI) ( Sigma-Aldrich) was co-deposited. As a result, an electron transport layer having a thickness of 36 nm was formed on the quantum dot light emitting layer.
真空蒸着装置を用いて、この電子輸送層上に、(8−キノリノラト)リチウム(リチウムキノレート)(Liq)を蒸着させた。その結果、厚さ0.5nmの電子注入層が電子輸送層上に形成された。 (8-quinolinolato)lithium (lithium quinolate) (Liq) was vapor-deposited on this electron transport layer using a vacuum vapor deposition apparatus. As a result, an electron injection layer having a thickness of 0.5 nm was formed on the electron transport layer.
真空蒸着装置を用いて、この電子注入層上に、アルミニウム(Al)を蒸着させた。その結果、厚さ100nmの第2電極(陰極)が電子注入層上に形成された。これにより、量子ドットエレクトロルミネッセンス素子1を得た。 Aluminum (Al) was vapor-deposited on the electron injection layer using a vacuum vapor deposition device. As a result, a second electrode (cathode) having a thickness of 100 nm was formed on the electron injection layer. Thereby, the quantum dot electroluminescent device 1 was obtained.
実施例9
実施例8において、高分子化合物P−1の代わりに、実施例2の高分子化合物P−2を使用する以外は、実施例8と同様の操作を行い、量子ドットエレクトロルミネッセンス素子2を作製した。
Example 9
A quantum dot electroluminescent device 2 was prepared in the same manner as in Example 8 except that the polymer compound P-2 in Example 2 was used instead of the polymer compound P-1. ..
実施例10
実施例8において、高分子化合物P−1の代わりに、実施例3の高分子化合物P−3を使用する以外は、実施例8と同様の操作を行い、量子ドットエレクトロルミネッセンス素子3を作製した。
Example 10
In Example 8, the quantum dot electroluminescent device 3 was produced by performing the same operation as in Example 8 except that the polymer compound P-3 of Example 3 was used instead of the polymer compound P-1. ..
実施例11
実施例8において、高分子化合物P−1の代わりに、実施例4の高分子化合物P−4を使用する以外は、実施例8と同様の操作を行い、量子ドットエレクトロルミネッセンス素子4を作製した。
Example 11
A quantum dot electroluminescent device 4 was prepared in the same manner as in Example 8 except that the polymer compound P-4 of Example 4 was used instead of the polymer compound P-1. ..
実施例12
実施例8において、高分子化合物P−1の代わりに、実施例5の高分子化合物P−5を使用する以外は、実施例8と同様の操作を行い、量子ドットエレクトロルミネッセンス素子5を作製した。
Example 12
A quantum dot electroluminescent device 5 was prepared in the same manner as in Example 8 except that the polymer compound P-5 in Example 5 was used in place of the polymer compound P-1. ..
実施例13
実施例8において、高分子化合物P−1の代わりに、実施例6の高分子化合物P−6を使用する以外は、実施例8と同様の操作を行い、量子ドットエレクトロルミネッセンス素子6を作製した。
Example 13
A quantum dot electroluminescent device 6 was prepared in the same manner as in Example 8 except that the polymer compound P-6 in Example 6 was used instead of the polymer compound P-1 in Example 8. ..
実施例14
実施例8において、高分子化合物P−1の代わりに、実施例7の高分子化合物P−7を使用する以外は、実施例8と同様の操作を行い、量子ドットエレクトロルミネッセンス素子7を作製した。
Example 14
A quantum dot electroluminescent device 7 was prepared in the same manner as in Example 8 except that the polymer compound P-7 of Example 7 was used in place of the polymer compound P-1. ..
比較例1
実施例8において、高分子化合物P−1の代わりに、下記構成単位を有するポリ[(9,9−ジオクチルフルオレニル−2,7−ジイル)−co−(4,4’−(N−(4−sec−ブチルフェニル)ジフェニルアミン)](TFB)(Luminescence Technology Corp.製)を使用する以外は、実施例8と同様の操作を行い、比較量子ドットエレクトロルミネッセンス素子1を作製した。なお、TFBの数平均分子量(Mn)および分散度(Mw/Mn)をSECで測定した。その結果、TFBの(Mn)及びMw/Mnは、それぞれ、359,000および3.4であった。
Comparative Example 1
In Example 8, instead of the polymer compound P-1, poly[(9,9-dioctylfluorenyl-2,7-diyl)-co-(4,4'-(N- (4-sec-Butylphenyl)diphenylamine)] (TFB) (manufactured by Luminescence Technology Corp.) was performed in the same manner as in Example 8 to fabricate a comparative quantum dot electroluminescent device 1. The number average molecular weight (Mn) and dispersity (Mw/Mn) of TFB were measured by SEC, and as a result, (Mn) and Mw/Mn of TFB were 359,000 and 3.4, respectively.
[量子ドットエレクトロルミネッセンス素子の評価1]
上記実施例8〜11にて作製した量子ドットエレクトロルミネッセンス素子1〜4および比較例1にて作製した比較量子ドットエレクトロルミネッセンス素子1について、下記方法により、発光効率を評価した。
[Evaluation of quantum dot electroluminescent device 1]
Luminous efficiency of the quantum dot electroluminescent devices 1 to 4 manufactured in Examples 8 to 11 and the comparative quantum dot electroluminescent device 1 manufactured in Comparative Example 1 was evaluated by the following method.
直流定電圧電源(KEYENCE製、ソースメータ(source meter))を用いて、各量子ドットエレクトロルミネッセンス素子に対して、電圧を印加すると、一定の電圧で電流が流れ始め、量子ドットエレクトロルミネッセンス素子が発光する。電流密度が5mA/cm2における電圧を駆動電圧(Vop)[V]とする。また、各素子の発光を輝度測定装置(Topcom製、SR−3)を用いて測定しつつ、徐々に電流を増加させ、輝度が100nit(cd/m2)になったところで電流を一定にし、放置する。ここで、各素子の面積から単位面積あたりの電流値(電流密度)を計算し、輝度(cd/m2)を電流密度(A/m2)にて除算することで、電流効率(cd/A)を算出する。なお、電流効率は、電流を発光エネルギーへ変換する効率(変換効率)を示し、電流効率が高いほど素子の性能が高いことを示す。 When a voltage is applied to each quantum dot electroluminescent element using a DC constant voltage power source (manufactured by KEYENCE, source meter), a current starts to flow at a constant voltage, and the quantum dot electroluminescent element emits light. To do. The voltage at a current density of 5 mA/cm 2 is defined as the drive voltage (Vop) [V]. In addition, while measuring the light emission of each element using a brightness measuring device (SR-3, manufactured by Topcom), the current was gradually increased, and the current was kept constant when the brightness reached 100 nit (cd/m 2 ), put. Here, the current value per unit area (current density) is calculated from the area of each element, and the luminance (cd/m 2 ) is divided by the current density (A/m 2 ) to obtain the current efficiency (cd/ Calculate A). The current efficiency indicates the efficiency of converting a current into luminescence energy (conversion efficiency), and the higher the current efficiency, the higher the performance of the device.
また、輝度測定装置で測定した分光放射輝度スペクトルから、ランバシアン放射を行ったと仮定して、輝度 100nitにおける外部量子効率(EQE)(%)を算出し、発光効率を評価する。 Further, the external quantum efficiency (EQE) (%) at a luminance of 100 nit is calculated from the spectral radiance spectrum measured by the luminance measuring device, and the luminous efficiency is evaluated, assuming that the Lambertian emission is performed.
結果を下記表1に示す。 The results are shown in Table 1 below.
上記表1の結果から、実施例の量子ドットエレクトロルミネッセンス素子1〜7は、本発明に係るケイ素含有アリールアミンポリマーを使用しない比較量子ドットエレクトロルミネッセンス素子1に比して、低い駆動電圧でより高い性能(電流効率、外部量子効率)を発揮できることが分かる。 From the results of Table 1 above, the quantum dot electroluminescent elements 1 to 7 of the example are higher at a lower driving voltage than the comparative quantum dot electroluminescent element 1 not using the silicon-containing arylamine polymer according to the present invention. It can be seen that the performance (current efficiency, external quantum efficiency) can be exhibited.
実施例15
アルゴン雰囲気下、上記合成例6で合成した化合物F−2(1.182g)、2,2’−(2,5−ジヘキシル−1,4−フェニレン)ビス(4,4,5,5−テトラメチル−1,3,2−ジオキサボロラン)(合成例7で合成した化合物G−1)(0.502g)、酢酸パラジウム(2.19mg)、トリス(2−メトキシフェニル)ホスフィン(20.33mg)、トルエン(30mL)、および20質量%テトラエチルアンモニウムヒドロキシド水溶液(7.61g)を四つ口フラスコに加え、8時間還流した。次に、フェニルボロン酸(23.3mg)、ビス(トリフェニルホスフィン)パラジウム(II)ジクロリド(13.4mg)および20質量%テトラエチルアンモニウムヒドロキシド水溶液(7.61g)を加え、7時間加熱還流した。その後、水層を除き、N,N−ジエチルジチオカルバミド酸ナトリウム三水和物(5.40g)、およびイオン交換水(40mL)を加え、85℃で2時間攪拌した。有機層を水層と分離した後、有機層を水、3質量%酢酸水溶液、水で洗浄した。有機層をメタノールに滴下して高分子化合物を沈殿させ、ろ取、乾燥することで、固体を得た。この固体をトルエンに溶解して、シリカゲル/アルミナを充填したカラムクロマトグラフィーに通し、溶媒を減圧留去した。得られた液体をメタノールに滴下し、析出した固体をろ別、乾燥して、高分子化合物P−8を得た(0.91g)。得られた高分子化合物P−8の数平均分子量(Mn)および分散度(Mw/Mn)をSECで測定した。その結果、高分子化合物P−8の数平均分子量(Mn)及びMw/Mnは、それぞれ、26,000および2.4であった。
Example 15
Compound F-2 (1.182 g) synthesized in Synthesis Example 6 and 2,2′-(2,5-dihexyl-1,4-phenylene)bis(4,4,5,5-tetra under an argon atmosphere. Methyl-1,3,2-dioxaborolane) (Compound G-1 synthesized in Synthesis Example 7) (0.502 g), palladium acetate (2.19 mg), tris(2-methoxyphenyl)phosphine (20.33 mg), Toluene (30 mL) and 20 mass% tetraethylammonium hydroxide aqueous solution (7.61 g) were added to the four-necked flask, and the mixture was refluxed for 8 hours. Next, phenylboronic acid (23.3 mg), bis(triphenylphosphine)palladium(II) dichloride (13.4 mg) and 20 mass% tetraethylammonium hydroxide aqueous solution (7.61 g) were added, and the mixture was heated under reflux for 7 hours. .. Then, the aqueous layer was removed, sodium N,N-diethyldithiocarbamate trihydrate (5.40 g) and ion-exchanged water (40 mL) were added, and the mixture was stirred at 85° C. for 2 hours. After separating the organic layer from the aqueous layer, the organic layer was washed with water, a 3% by mass acetic acid aqueous solution, and water. The organic layer was dropped into methanol to precipitate the polymer compound, which was collected by filtration and dried to obtain a solid. This solid was dissolved in toluene and passed through column chromatography packed with silica gel/alumina, and the solvent was distilled off under reduced pressure. The obtained liquid was added dropwise to methanol, and the precipitated solid was filtered and dried to obtain polymer compound P-8 (0.91 g). The number average molecular weight (Mn) and dispersity (Mw/Mn) of the obtained polymer compound P-8 were measured by SEC. As a result, the polymer compound P-8 had a number average molecular weight (Mn) and Mw/Mn of 26,000 and 2.4, respectively.
このようにして得られた高分子化合物P−8は、単量体の仕込み比から以下の構成単位を有する高分子化合物であると推定される。 The polymer compound P-8 thus obtained is presumed to be a polymer compound having the following constitutional units from the charging ratio of the monomers.
実施例16
第1電極(陽極)として、酸化インジウムスズ(ITO)が膜厚150nmでパターニングされているITO付きガラス基板を使用した。このITO付きガラス基板を、中性洗剤、脱イオン水、水及びイソプロピルアルコールを用いて順次洗浄した後、UV−オゾン処理を実施した。次に、このITO付きガラス基板上に、ポリ(3,4−エチレンジオキシチオフェン)/ポリ(4−スチレンスルホネート)(PEDOT/PSS)(Sigma−Aldrich製)を、乾燥膜厚が30nmになるようにスピンコート法により塗布した後、乾燥させた。その結果、厚さ(乾燥膜厚)30nmの正孔注入層がITO付きガラス基板上に形成された。
Example 16
As the first electrode (anode), a glass substrate with ITO in which indium tin oxide (ITO) was patterned to a film thickness of 150 nm was used. The glass substrate with ITO was sequentially washed with a neutral detergent, deionized water, water and isopropyl alcohol, and then subjected to UV-ozone treatment. Next, on this glass substrate with ITO, poly(3,4-ethylenedioxythiophene)/poly(4-styrenesulfonate) (PEDOT/PSS) (manufactured by Sigma-Aldrich) was dried to a thickness of 30 nm. After being applied by the spin coating method, it was dried. As a result, a hole injection layer having a thickness (dry film thickness) of 30 nm was formed on the glass substrate with ITO.
この正孔注入層上に、実施例3の高分子化合物P−3(正孔輸送材料)を0.2質量%および合成例9の高分子化合物P−9(正孔輸送材料)を0.8質量%含むトルエン溶液を、乾燥膜厚が30nmになるようにスピンコート法により塗布した後、230℃で60分間熱処理して、正孔輸送層を形成した。その結果、厚さ(乾燥膜厚)30nmの正孔輸送層が正孔注入層上に形成された。 On the hole injecting layer, 0.2% by mass of the polymer compound P-3 (hole transporting material) of Example 3 and 0.2 mass% of the polymer compound P-9 (hole transporting material) of Synthesis example 9 were prepared. A toluene solution containing 8% by mass was applied by spin coating so that the dry film thickness was 30 nm, and then heat-treated at 230° C. for 60 minutes to form a hole transport layer. As a result, a hole transport layer having a thickness (dry film thickness) of 30 nm was formed on the hole injection layer.
シクロヘキサン中に、下記構造: The following structure in cyclohexane:
を有するInP/ZnSe/ZnS(コア/シェル/シェル;平均直径=約10nm)の赤色量子ドットを、1.0質量%となるように分散させ、量子ドット分散液を調製した。なお、正孔輸送層(特に高分子化合物P−3およびP−9)はシクロヘキサンには溶解しない。この量子ドット分散液を、乾燥膜厚が30nmになるようにスピンコート法により上記正孔輸送層上に塗布した後、乾燥させた。その結果、厚さ(乾燥膜厚)30nmの量子ドット発光層が正孔輸送層上に形成された。なお、量子ドット分散液に紫外線を照射することにより発せられる光は、中心波長が627nm、半値幅が35nmであった。 A quantum dot dispersion liquid was prepared by dispersing red quantum dots of InP/ZnSe/ZnS (core/shell/shell; average diameter=about 10 nm) having 1 to 1.0% by mass. The hole transport layer (particularly the polymer compounds P-3 and P-9) is not dissolved in cyclohexane. This quantum dot dispersion was applied onto the hole transport layer by spin coating so that the dry film thickness was 30 nm, and then dried. As a result, a quantum dot light emitting layer having a thickness (dry film thickness) of 30 nm was formed on the hole transport layer. The light emitted by irradiating the quantum dot dispersion liquid with ultraviolet rays had a central wavelength of 627 nm and a half width of 35 nm.
この量子ドット発光層を完全に乾燥させた。この量子ドット発光層上に、真空蒸着装置を用いて、リチウムキノレート(Liq)及び電子輸送材料としての1,3,5−トリス(N−フェニルベンズイミダゾール−2−イル)ベンゼン(TPBI)(Sigma−Aldrich製)を共蒸着させた。その結果、厚さが36nmの電子輸送層が量子ドット発光層上に形成された。 The quantum dot light emitting layer was completely dried. On this quantum dot emission layer, lithium quinolate (Liq) and 1,3,5-tris(N-phenylbenzimidazol-2-yl)benzene (TPBI) (TPBI) (TPBI) ( Sigma-Aldrich) was co-deposited. As a result, an electron transport layer having a thickness of 36 nm was formed on the quantum dot light emitting layer.
真空蒸着装置を用いて、この電子輸送層上に、(8−キノリノラト)リチウム(リチウムキノレート)(Liq)を蒸着させた。その結果、厚さ0.5nmの電子注入層が電子輸送層上に形成された。 (8-quinolinolato)lithium (lithium quinolate) (Liq) was vapor-deposited on this electron transport layer using a vacuum vapor deposition apparatus. As a result, an electron injection layer having a thickness of 0.5 nm was formed on the electron transport layer.
真空蒸着装置を用いて、この電子注入層上に、アルミニウム(Al)を蒸着させた。その結果、厚さ100nmの第2電極(陰極)が電子注入層上に形成された。これにより、量子ドットエレクトロルミネッセンス素子8を得た。 Aluminum (Al) was vapor-deposited on the electron injection layer using a vacuum vapor deposition device. As a result, a second electrode (cathode) having a thickness of 100 nm was formed on the electron injection layer. Thereby, the quantum dot electroluminescent element 8 was obtained.
実施例17
実施例16において、高分子化合物P−3の代わりに、実施例5の高分子化合物P−5を使用する以外は、実施例16と同様の操作を行い、量子ドットエレクトロルミネッセンス素子9を作製した。
Example 17
A quantum dot electroluminescent device 9 was prepared in the same manner as in Example 16, except that the polymer compound P-5 in Example 5 was used in place of the polymer compound P-3. ..
実施例18
実施例16において、高分子化合物P−3の代わりに、実施例15の高分子化合物P−8を使用する以外は、実施例16と同様の操作を行い、量子ドットエレクトロルミネッセンス素子10を作製した。
Example 18
A quantum dot electroluminescent device 10 was prepared in the same manner as in Example 16, except that the polymer compound P-8 of Example 15 was used in place of the polymer compound P-3. ..
比較例2
実施例16において、高分子化合物P−3およびP−9の代わりに、下記構成単位を有するポリ[(9,9−ジオクチルフルオレニル−2,7−ジイル)−co−(4,4’−(N−(4−sec−ブチルフェニル)ジフェニルアミン)](TFB)(Luminescence Technology Corp.製)を使用する以外は、実施例16と同様の操作を行い、比較量子ドットエレクトロルミネッセンス素子2を作製した。なお、TFBの数平均分子量(Mn)および分散度(Mw/Mn)をSECで測定した。その結果、TFBの(Mn)及びMw/Mnは、それぞれ、359,000および3.4であった。
Comparative example 2
In Example 16, instead of the polymer compounds P-3 and P-9, poly[(9,9-dioctylfluorenyl-2,7-diyl)-co-(4,4′) having the following structural units was used. -(N-(4-sec-butylphenyl)diphenylamine)](TFB) (manufactured by Luminescence Technology Corp.) was used, and the same operation as in Example 16 was carried out to produce the comparative quantum dot electroluminescent device 2. The number average molecular weight (Mn) and dispersity (Mw/Mn) of TFB were measured by SEC, and as a result, (Mn) and Mw/Mn of TFB were 359,000 and 3.4, respectively. there were.
[量子ドットエレクトロルミネッセンス素子の評価2]
上記実施例16〜18にて作製した量子ドットエレクトロルミネッセンス素子8〜10および比較例2にて作製した比較量子ドットエレクトロルミネッセンス素子2について、下記方法により、発光効率および発光寿命を評価した。
[Evaluation of quantum dot electroluminescent device 2]
The quantum dot electroluminescent elements 8 to 10 produced in Examples 16 to 18 and the comparative quantum dot electroluminescent element 2 produced in Comparative Example 2 were evaluated for luminous efficiency and luminous lifetime by the following methods.
(発光効率)
直流定電圧電源(KEYENCE製、ソースメータ(source meter))を用いて、各量子ドットエレクトロルミネッセンス素子に対して、電圧を印加すると、一定の電圧で電流が流れ始め、量子ドットエレクトロルミネッセンス素子が発光する。電流密度が5mA/cm2における電圧を駆動電圧(Vop)[V]とする。また、各素子の発光を輝度測定装置(Topcom製、SR−3)を用いて測定しつつ、徐々に電流を増加させ、輝度が100nit(cd/m2)になったところで電流を一定にし、放置する。ここで、各素子の面積から単位面積あたりの電流値(電流密度)を計算し、輝度(cd/m2)を電流密度(A/m2)にて除算することで、電流効率(cd/A)を算出する。なお、電流効率は、電流を発光エネルギーへ変換する効率(変換効率)を示し、電流効率が高いほど素子の性能が高いことを示す。
(Emission efficiency)
When a voltage is applied to each quantum dot electroluminescent element using a DC constant voltage power source (manufactured by KEYENCE, source meter), a current starts to flow at a constant voltage, and the quantum dot electroluminescent element emits light. To do. The voltage at a current density of 5 mA/cm 2 is defined as the drive voltage (Vop) [V]. In addition, while measuring the light emission of each element using a brightness measuring device (SR-3, manufactured by Topcom), the current was gradually increased, and the current was kept constant when the brightness reached 100 nit (cd/m 2 ), put. Here, the current value per unit area (current density) is calculated from the area of each element, and the luminance (cd/m 2 ) is divided by the current density (A/m 2 ) to obtain the current efficiency (cd/ Calculate A). The current efficiency indicates the efficiency of converting a current into luminescence energy (conversion efficiency), and the higher the current efficiency, the higher the performance of the device.
また、輝度測定装置で測定した分光放射輝度スペクトルから、ランバシアン放射を行ったと仮定して、輝度 100nitにおける外部量子効率(EQE)(%)を算出し、発光効率を評価する。 Further, the external quantum efficiency (EQE) (%) at a luminance of 100 nit is calculated from the spectral radiance spectrum measured by the luminance measuring device, and the luminous efficiency is evaluated, assuming that the Lambertian emission is performed.
結果を下記表2に示す。なお、下記表2において、重量平均分子量(Mn)及び分散度(Mw/Mn)は、高分子化合物P−3(実施例16)、P−5(実施例17)及びP−8(実施例18)のMn及びMw/Mnをそれぞれ示す。 The results are shown in Table 2 below. In addition, in Table 2 below, the weight average molecular weight (Mn) and the dispersity (Mw/Mn) are the polymer compounds P-3 (Example 16), P-5 (Example 17) and P-8 (Example). 18) Mn and Mw/Mn of 18) are shown, respectively.
(発光寿命)
直流定電圧電源(株式会社キーエンス製、ソースメータ(source meter))を用いて、各EL素子に対して所定の電圧を加え、各量子ドットエレクトロルミネッセンス素子を発光させた。量子ドットエレクトロルミネッセンス素子の発光を輝度測定装置(株式会社トプコン製、SR−3)にて測定しつつ、徐々に電流を増加させ、輝度が325nit(cd/m2)になったところで電流を一定にし、放置した。輝度測定装置で測定した輝度の値が徐々に低下し、初期輝度の50%になるまでの時間を「LT50(hr)」とした。
(Emission life)
A predetermined voltage was applied to each EL element using a DC constant voltage power source (source meter manufactured by KEYENCE CORPORATION) to cause each quantum dot electroluminescence element to emit light. While measuring the light emission of the quantum dot electroluminescence element with a brightness measuring device (SR-3, manufactured by Topcon Corporation), the current was gradually increased and the current was kept constant when the brightness reached 325 nit (cd/m 2 ). And left it. The time until the value of the luminance measured by the luminance measuring device gradually decreased and reached 50% of the initial luminance was defined as “LT50(hr)”.
結果を下記表2に示す。なお、下記表2において、比較量子ドットエレクトロルミネッセンス素子2のLT50を1.0とした場合の各素子の相対値をLT50の後に括弧書きにて示す。 The results are shown in Table 2 below. In Table 2 below, the relative value of each element when the LT50 of the comparative quantum dot electroluminescent element 2 is 1.0 is shown in parentheses after LT50.
上記表2の結果から、実施例の量子ドットエレクトロルミネッセンス素子8〜10は、本発明に係るケイ素含有アリールアミンポリマーを使用しない比較量子ドットエレクトロルミネッセンス素子2に比して、低い駆動電圧でより高い性能(電流効率、外部量子効率)を発揮できることが分かる。また、実施例の量子ドットエレクトロルミネッセンス素子8〜10は、比較量子ドットエレクトロルミネッセンス素子2に比して、LT50が顕著に向上した。これらの結果から、2種の高分子化合物を組み合わせた本発明の量子ドットエレクトロルミネッセンス素子を用いることにより、発光輝度および発光寿命を飛躍的に向上できることが考察される。なお、本例では、赤色量子ドットエレクトロルミネッセンス素子について評価した、青色量子ドットエレクトロルミネッセンス素子等においても、上記と同様の結果が得られると考察される。 From the results of Table 2 above, the quantum dot electroluminescent elements 8 to 10 of the example are higher at a lower driving voltage than the comparative quantum dot electroluminescent element 2 not using the silicon-containing arylamine polymer according to the present invention. It can be seen that the performance (current efficiency, external quantum efficiency) can be exhibited. Further, in the quantum dot electroluminescent elements 8 to 10 of the example, the LT50 was remarkably improved as compared with the comparative quantum dot electroluminescent element 2. From these results, it is considered that by using the quantum dot electroluminescence device of the present invention in which two kinds of polymer compounds are combined, the emission brightness and the emission life can be dramatically improved. In this example, it is considered that the same results as above can be obtained also in the blue quantum dot electroluminescent element or the like evaluated for the red quantum dot electroluminescent element.
[各高分子化合物の特性評価]
上記実施例1〜7および15ならびに合成例9の高分子化合物P−1〜P−9について、下記方法により、HOMO準位(eV)、LUMO準位(eV)およびガラス転移温度(Tg)(℃)を測定した。結果を下記表3に示す。
[Characteristic evaluation of each polymer compound]
Regarding the polymer compounds P-1 to P-9 of Examples 1 to 7 and 15 and Synthesis Example 9, the HOMO level (eV), LUMO level (eV) and glass transition temperature (Tg) ( C) was measured. The results are shown in Table 3 below.
(HOMO準位の測定)
各高分子化合物を、濃度が1質量%となるようにキシレンに溶解させ、塗布液を調製する。UV洗浄したITO付きガラス基板上に、上記で調製した塗布液を用い、回転数2000rpmの条件で、スピンコート法により成膜した後、ホットプレート上で、150℃、30分の条件で乾燥させ、測定用のサンプルを作製する。大気中光電子分光装置(理研計器株式会社製、AC−3)を用いて、サンプルのHOMO準位を測定する。このとき、測定結果から、立ち上がりの接線交点を算出し、HOMO準位(eV)とする。なお、HOMO準位は、通常、負の数値である。
(Measurement of HOMO level)
A coating solution is prepared by dissolving each polymer compound in xylene so that the concentration becomes 1% by mass. On the UV-washed glass substrate with ITO, using the above-prepared coating solution, a film was formed by spin coating at a rotation speed of 2000 rpm, and then dried on a hot plate at 150° C. for 30 minutes. , Prepare a sample for measurement. The HOMO level of the sample is measured using an atmospheric photoelectron spectrometer (AC-3, manufactured by Riken Keiki Co., Ltd.). At this time, the rising tangent intersection is calculated from the measurement result and set as the HOMO level (eV). The HOMO level is usually a negative value.
(LUMO準位の測定)
各高分子化合物を、濃度が3.2質量%となるようにトルエンに溶解させ、塗布液を調製する。UV洗浄したITO付きガラス基板上に、上記で調製した塗布液を用い、回転数1600rpmの条件で、スピンコート法により成膜した後、ホットプレート上で、250℃、60分の条件で乾燥させ、測定用のサンプル(成膜された膜の膜厚:約70nm)を作製する。得られたサンプルを77K(−196℃)まで冷却して、フォトルミネッセンス(PL)スペクトルを測定する。PLスペクトルの最も短波長側のピーク値から、LUMO準位(eV)を算出する。
(Measurement of LUMO level)
Each polymer compound is dissolved in toluene to a concentration of 3.2% by mass to prepare a coating liquid. On the UV-washed glass substrate with ITO, using the above-prepared coating solution, a film was formed by spin coating at a rotation speed of 1600 rpm, and then dried on a hot plate at 250° C. for 60 minutes. A sample for measurement (thickness of formed film: about 70 nm) is prepared. The obtained sample is cooled to 77K (-196°C), and the photoluminescence (PL) spectrum is measured. The LUMO level (eV) is calculated from the peak value on the shortest wavelength side of the PL spectrum.
(ガラス転移温度(Tg))
各高分子化合物を、示差走査熱量計(DSC)(セイコーインスツル社製、商品名:DSC6000)を用いて、昇温速度10℃/分で300℃まで昇温して10分間保持したサンプルを、降温速度10℃/分で25℃まで冷却して10分間保持した後、昇温速度10℃/分で300℃まで昇温して測定を行う。測定終了後は10℃/分で室温(25℃)まで冷却する。
(Glass transition temperature (Tg))
Each polymer compound was heated to 300° C. at a heating rate of 10° C./minute and held for 10 minutes using a differential scanning calorimeter (DSC) (manufactured by Seiko Instruments Inc., trade name: DSC6000). After cooling to 25° C. at a temperature decreasing rate of 10° C./minute and holding for 10 minutes, the temperature is increased to 300° C. at a temperature increasing rate of 10° C./minute for measurement. After the measurement, the temperature is cooled to room temperature (25°C) at 10°C/minute.
以上、本発明について実施形態および実施例を挙げて説明したが、本発明は特定の実施形態、実施例に限定されるものではなく、特許請求の範囲に記載された発明の範囲内において、種々の変形、変更が可能である。 Although the present invention has been described with reference to the exemplary embodiments and examples, the present invention is not limited to the specific exemplary embodiments and examples, and various modifications are possible within the scope of the invention described in the claims. Can be modified and changed.
100…エレクトロルミネッセンス素子(EL素子)、
110…基板、
120…第1電極、
130…正孔注入層、
140…正孔輸送層、
150…発光層、
160…電子輸送層、
170…電子注入層、
180…第2電極。
100... Electroluminescence element (EL element),
110... substrate,
120... the first electrode,
130... hole injection layer,
140... Hole transport layer,
150... light emitting layer,
160... Electron transport layer,
170... Electron injection layer,
180...Second electrode.
Claims (10)
ただし、Ar1は、それぞれ独立して、置換された若しくは非置換の炭素数6以上25以下の芳香族炭化水素基または置換された若しくは非置換の炭素数12以上25以下の複素環式芳香族基を表し;
Ar2は、置換された若しくは非置換の炭素数6以上25以下の2価の芳香族炭化水素基または置換された若しくは非置換の炭素数12以上25以下の2価の複素環式芳香族基を表し;
R1は、それぞれ独立して、水素原子、炭素数1以上12以下の直鎖、分岐もしくは環状の炭化水素基、または置換された若しくは非置換の炭素数6以上25以下の芳香族炭化水素基を表す。 Silicon-containing arylamine polymer having a structural unit (A) represented by the following formula (1):
However, Ar 1 is each independently a substituted or unsubstituted aromatic hydrocarbon group having 6 to 25 carbon atoms or a substituted or unsubstituted heterocyclic aromatic group having 12 to 25 carbon atoms. Represents a group;
Ar 2 is a substituted or unsubstituted divalent aromatic hydrocarbon group having 6 to 25 carbon atoms or a substituted or unsubstituted divalent heterocyclic aromatic group having 12 to 25 carbon atoms. Represents;
R 1 is each independently a hydrogen atom, a linear, branched or cyclic hydrocarbon group having 1 to 12 carbon atoms, or a substituted or unsubstituted aromatic hydrocarbon group having 6 to 25 carbon atoms. Represents.
ただし、R111〜R134は、それぞれ独立して、水素原子、炭素数1以上12以下の直鎖もしくは分岐のアルキル基、または置換された若しくは非置換の炭素数6以上25以下の芳香族炭化水素基を表す。 The silicon-containing arylamine polymer according to claim 1 or 2, wherein each Ar 1 is independently a group selected from the following group:
However, R 111 to R 134 are each independently a hydrogen atom, a linear or branched alkyl group having 1 to 12 carbon atoms, or a substituted or unsubstituted aromatic carbon atom having 6 to 25 carbon atoms. Represents a hydrogen group.
ただし、R211〜R269は、それぞれ独立して、水素原子、炭素数1以上12以下の直鎖もしくは分岐のアルキル基、または置換された若しくは非置換の炭素数6以上25以下の芳香族炭化水素基を表す。 The silicon-containing arylamine polymer according to claim 1, wherein Ar 2 is a divalent group selected from the following group.
However, R 211 to R 269 are each independently a hydrogen atom, a linear or branched alkyl group having 1 to 12 carbon atoms, or a substituted or unsubstituted aromatic carbon atom having 6 to 25 carbon atoms. Represents a hydrogen group.
ただし、Xは、下記式(B)で表される基であり、Yは、置換された若しくは非置換の炭素数6以上60以下の2価の芳香族炭化水素基、または置換された若しくは非置換の環形成原子数3以上60以下の2価の芳香族複素環基である、
ただし、Ar100は、置換された若しくは非置換の炭素数6以上60以下の3価の芳香族炭化水素基、または置換された若しくは非置換の環形成原子数3以上60以下の3価の芳香族複素環基であり、
Ar200及びAr300は、それぞれ独立して、置換された若しくは非置換の炭素数6以上60以下の1価の芳香族炭化水素基、または置換された若しくは非置換の環形成原子数3以上60以下の1価の芳香族複素環基であり、
L1及びL2は、それぞれ独立して、単結合、置換された若しくは非置換の炭素数6以上60以下の2価の芳香族炭化水素基、または置換された若しくは非置換の環形成原子数3以上60以下の2価の芳香族複素環基であり、
Z1〜Z8は、それぞれ独立して、窒素原子または−CH=であり、この際、Z5〜Z8のいずれかが−CH=でありかつ当該−CH=の水素原子が−L2−N(Ar200)(Ar300)で置換され、
R100及びR200は、それぞれ独立して、置換された若しくは非置換の炭素数1以上20以下のアルキル基、置換された若しくは非置換の炭素数1以上20以下のアルコキシ基、置換された若しくは非置換の炭素数6以上60以下の1価の芳香族炭化水素基、または置換された若しくは非置換の環形成原子数3以上60以下の1価の芳香族複素環基であり、
R100及びR200は、互いに結合して環を形成してもよく、
aは、0以上4以下の整数であり、
bは、0以上3以下の整数であり、
aが1以上4以下の整数である場合には、Z1〜Z4のいずれかが−CH=でありかつ当該−CH=の水素原子がR100で置換され、bが1以上3以下の整数である場合には、Z5〜Z8のいずれかが−CH=でありかつ当該−CH=の水素原子がR200で置換される。 The composition for producing an electroluminescence device according to claim 6, wherein at least one polymer has a structural unit represented by the following formula (A):
However, X is a group represented by the following formula (B), and Y is a substituted or unsubstituted divalent aromatic hydrocarbon group having 6 or more and 60 or less carbon atoms, or a substituted or non-substituted group. A substituted divalent aromatic heterocyclic group having 3 to 60 ring-forming atoms,
However, Ar 100 is a substituted or unsubstituted trivalent aromatic hydrocarbon group having 6 to 60 carbon atoms, or a substituted or unsubstituted trivalent aromatic group having 3 to 60 ring-forming atoms. A heterocyclic group,
Ar 200 and Ar 300 are each independently a substituted or unsubstituted monovalent aromatic hydrocarbon group having 6 to 60 carbon atoms, or a substituted or unsubstituted 3 to 60 ring-forming atoms. The following monovalent aromatic heterocyclic group,
L 1 and L 2 are each independently a single bond, a substituted or unsubstituted divalent aromatic hydrocarbon group having 6 to 60 carbon atoms, or a substituted or unsubstituted ring-forming atom number. It is a divalent aromatic heterocyclic group of 3 or more and 60 or less,
Z 1 to Z 8 are each independently a nitrogen atom or -CH=, in which case any of Z 5 to Z 8 is -CH= and the hydrogen atom of -CH= is -L 2. -N(Ar 200 )(Ar 300 ),
R 100 and R 200 are each independently a substituted or unsubstituted alkyl group having 1 to 20 carbon atoms, a substituted or unsubstituted alkoxy group having 1 to 20 carbon atoms, a substituted or An unsubstituted monovalent aromatic hydrocarbon group having 6 to 60 carbon atoms, or a substituted or unsubstituted monovalent aromatic heterocyclic group having 3 to 60 ring-forming atoms,
R 100 and R 200 may combine with each other to form a ring,
a is an integer of 0 or more and 4 or less,
b is an integer of 0 or more and 3 or less,
When a is an integer of 1 or more and 4 or less, one of Z 1 to Z 4 is -CH=, the hydrogen atom of the -CH= is substituted with R 100 , and b is 1 or more and 3 or less. When it is an integer, any of Z 5 to Z 8 is —CH═, and the hydrogen atom of —CH═ is substituted with R 200 .
前記有機膜の少なくとも1層は、請求項1〜4のいずれか1項に記載のケイ素含有アリールアミンポリマーまたは請求項5もしくは6に記載のエレクトロルミネッセンス素子製造用組成物を含む、エレクトロルミネッセンス素子。 An electroluminescence device comprising a first electrode, a second electrode, and one or more organic films arranged between the first electrode and the second electrode,
At least 1 layer of the said organic film is an electroluminescent element containing the silicon-containing arylamine polymer in any one of Claims 1-4, or the composition for electroluminescent element manufacturing of Claim 5 or 6.
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