JP4639728B2 - 高分子発光材料および高分子発光素子 - Google Patents
高分子発光材料および高分子発光素子 Download PDFInfo
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- XIOVJJIHAORPSS-UHFFFAOYSA-N CCC(C(C)CN=O)=C Chemical compound CCC(C(C)CN=O)=C XIOVJJIHAORPSS-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
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Description
三重項高分子発光材料としては、また、高分子の分子内に三重項発光化合物の構造を有する高分子錯体化合物が知られており、その例として、繰り返し単位として、フルオレン構造を有する高分子化合物の側鎖に、下記のような低分子の三重項発光化合物の構造を有する化合物が開示されている(非特許文献2)。
また、高分子錯体化合物の例として、繰り返し単位として、フルオレン構造を有する高分子の主鎖に三重項発光化合物であるトリ(2−フェニルピリジン)イリジウム錯体Ir(ppy)3の部分構造を有する化合物が知られている。(特許文献1)。
[式中、Ar1およびAr2は、それぞれ独立に、3価の芳香族炭化水素基または3価の複素環基を表す。X1およびX2は、それぞれ独立に、O,S,C(=O),S(=O),SO2,C(R1)(R2),Si(R3)(R4),N(R5),B(R6),P(R7)またはP(=O)(R8)
(式中、R1、R2、R3、R4、R5、R6、R7およびR8はそれぞれ独立に、水素原子、ハロゲン原子、アルキル基、アルキルオキシ基、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、アリールアルキルオキシ基、アリールアルキルチオ基、アシル基、アシルオキシ基、アミド基、酸イミド基、イミン残基、アミノ基、置換アミノ基、置換シリル基、置換シリルオキシ基、置換シリルチオ基、置換シリルアミノ基、1価の複素環基、ヘテロアリールオキシ基、ヘテロアリールチオ基、アリールアルケニル基、アリールエチニル基、カルボキシル基、アルコキシカルボニル基、アリールオキシカルボニル基、アリールアルキルオキシカルボニル基、ヘテロアリールオキシカルボニル基またはシアノ基を表す。ただし、R1とR2、R3とR4は、それぞれ互いに結合して環を形成していてもよい。)を表す。ただし、X1とX2は、SまたはSi(R3)(R4)である場合を除いて同一ではない。また、X1とAr2はAr1の芳香環中の隣接炭素に結合し、X2とAr1はAr2の芳香環中の隣接炭素に結合している。
[式中、Ar3およびAr4は、それぞれ独立に、3価の芳香族炭化水素基または3価の複素環基を表す。X3およびX4は、それぞれ独立に、N,B,P,C(R9)またはSi(R10)を表す。
(式中、R9およびR10は、それぞれ独立に、水素原子、ハロゲン原子、アルキル基、アルキルオキシ基、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、アリールアルキルオキシ基、アリールアルキルチオ基、アシル基、アシルオキシ基、アミド基、酸イミド基、イミン残基、アミノ基、置換アミノ基、置換シリル基、置換シリルオキシ基、置換シリルチオ基、置換シリルアミノ基、1価の複素環基、ヘテロアリールオキシ基、ヘテロアリールチオ基、アリールアルケニル基、アリールエチニル基、カルボキシル基、アルコキシカルボニル基、アリールオキシカルボニル基、アリールアルキルオキシカルボニル基、ヘテロアリールオキシカルボニル基またはシアノ基を表す。)を表す。ただし、X3とX4が同一ではない。
また、X3とAr4はAr3の芳香環上の互いに隣接する原子に結合し、X4とAr3はAr4の芳香環上の互いに隣接する原子に結合している。〕
3価の芳香族炭化水素基が有していてもよい置換基としては、ハロゲン原子、アルキル基、アルキルオキシ基、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、アリールアルキルオキシ基、アリールアルキルチオ基、アシル基、アシルオキシ基、アミド基、酸イミド基、イミン残基、アミノ基、置換アミノ基、置換シリル基、置換シリルオキシ基、置換シリルチオ基、置換シリルアミノ基、1価の複素環基、ヘテロアリールオキシ基、ヘテロアリールチオ基、アリールアルケニル基、アリールエチニル基、カルボキシル基、シアノ基等があげられる。
R’’はそれぞれ独立に水素原子、アルキル基、アリール基、アリールアルキル基、置換シリル基、アシル基、または1価の複素環基、ヘテロアリールオキシ基、ヘテロアリールチオ基を表す。
炭素数は通常1〜40程度であり、具体的には、メチルアミノ基、ジメチルアミノ基、エチルアミノ基、ジエチルアミノ基、プロピルアミノ基、ジプロピルアミノ基、イソプロピルアミノ基、ジイソプロピルアミノ基、ブチルアミノ基、イソブチルアミノ基、t−ブチルアミノ基、ペンチルアミノ基、ヘキシルアミノ基、シクロヘキシルアミノ基、ヘプチルアミノ基、オクチルアミノ基、2−エチルヘキシルアミノ基、ノニルアミノ基、デシルアミノ基、3,7−ジメチルオクチルアミノ基、ラウリルアミノ基、シクロペンチルアミノ基、ジシクロペンチルアミノ基、シクロヘキシルアミノ基、ジシクロヘキシルアミノ基、ピロリジル基、ピペリジル基、ジトリフルオロメチルアミノ基、フェニルアミノ基、ジフェニルアミノ基、C1〜C12アルコキシフェニルアミノ基、ジ(C1〜C12アルコキシフェニル)アミノ基、ジ(C1〜C12アルキルフェニル)アミノ基、1−ナフチルアミノ基、2−ナフチルアミノ基、ペンタフルオロフェニルアミノ基、ピリジルアミノ基、ピリダジニルアミノ基、ピリミジルアミノ基、ピラジルアミノ基、トリアジルアミノ基、フェニル−C1〜C12アルキルアミノ基、C1〜C12アルコキシフェニル−C1〜C12アルキルアミノ基、C1〜C12アルキルフェニル−C1〜C12アルキルアミノ基、ジ(C1〜C12アルコキシフェニル−C1〜C12アルキル)アミノ基、ジ(C1〜C12アルキルフェニル−C1〜C12アルキル)アミノ基、1−ナフチル−C1〜C12アルキルアミノ基、2−ナフチル−C1〜C12アルキルアミノ基などが例示される。
具体的にはトリメチルシリル基、トリエチルシリル基、トリ−n−プロピルシリル基、トリ−i−プロピルシリル基、t−ブチルシリルジメチルシリル基、トリフェニルシリル基、トリ−p−キシリルシリル基、トリベンジルシリル基、ジフェニルメチルシリル基、t−ブチルジフェニルシリル基、ジメチルフェニルシリル基などが例示される。
具体的には、トリメチルシリルオキシ基、トリエチルシリルオキシ基、トリ−n−プロピルシリルオキシ基、トリ−i−プロピルシリルオキシ基、t−ブチルシリルジメチルシリルオキシ基、トリフェニルシリルオキシ基、トリ−p−キシリルシリルオキシ基、トリベンジルシリルオキシ基、ジフェニルメチルシリルオキシ基、t−ブチルジフェニルシリルオキシ基、ジメチルフェニルシリルオキシ基などが例示される。
があげられ、炭素数は通常1〜60程度であり、好ましくは炭素数3〜30である。なお該アルキル基、アリール基、アリールアルキル基または1価の複素環基は置換基を有していてもよい。
具体的には、トリメチルシリルチオ基、トリエチルシリルチオ基、トリ−n−プロピルシリルチオ基、トリ−i−プロピルシリルチオ基、t−ブチルシリルジメチルシリルチオ基、トリフェニルシリルチオ基、トリ−p−キシリルシリルチオ基、トリベンジルシリルチオ基、ジフェニルメチルシリルチオ基、t−ブチルジフェニルシリルチオ基、ジメチルフェニルシリルチオ基などが例示される。
具体的には、トリメチルシリルアミノ基、トリエチルシリルアミノ基、トリ−n−プロピルシリルアミノ基、トリ−i−プロピルシリルアミノ基、t−ブチルシリルジメチルシリルアミノ基、トリフェニルシリルアミノ基、トリ−p−キシリルシリルアミノ基、トリベンジルシリルアミノ基、ジフェニルメチルシリルアミノ基、t−ブチルジフェニルシリルアミノ基、ジメチルフェニルシリルアミノ基、ジ(トリメチルシリル)アミノ基、ジ(トリエチルシリル)アミノ基、ジ(トリ−n−プロピルシリル)アミノ基、ジ(トリ−i−プロピルシリル)アミノ基、ジ(t−ブチルシリルジメチルシリル)アミノ基、ジ(トリフェニルシリル)アミノ基、ジ(トリ−p−キシリルシリル)アミノ基、ジ(トリベンジルシリル)アミノ基、ジ(ジフェニルメチルシリル)アミノ基、ジ(t−ブチルジフェニルシリル)アミノ基、ジ(ジメチルフェニルシリル)アミノ基などが例示される。
アリールアルケニル基におけるアルケニル基は、炭素数は通常2〜20程度であり、ビニル基、1−プロピレニル基、2−プロピレニル基、3−プロピレニル基、ブテニル基、ペンテニル基、ヘキセニル基、ヘプテニル基、オクテニル基、シクロヘキセニル基、1,3−ブタジエニル基などが例示される。
(式中、R1〜R8はそれぞれ独立に、前記と同じ意味を表す。)
であることが高発光効率を得るという観点で好ましく、
C(R1)(R2)
であることがより好ましい。
Ar1、Ar2は上記と同じ意味を表す。R11およびR12はそれぞれ独立に水素原子、ハロゲン原子、アルキル基、アリール基、アリールアルキル基または1価の複素環基を表し、互いに結合して環を形成してもよい。X5はO,S,C(=O),S(=O),SO2,Si(R3)(R4),N(R5),B(R6),P(R7)またはP(=O)(R8)を表す。
(式中、R3、R4、R5、R6、R7およびR8は上記と同じ意味を表す。)
であり、
R14とR15およびR16とR17は互いに結合して環を形成していている場合、環構造部分としては具体的には下記が例示される。
上記式(2)におけるAr3およびAr4は、それぞれ独立に、3価の芳香族炭化水素基または3価の複素環基を表す。
3価の芳香族炭化水素基、3価の複素環基の定義、具体例等は、式(1)におけるそれぞれについてのそれぞれについての定義、具体例等と同様である。
を表す。ただし、X3とX4が同一ではない。
(式中、R9およびR10は、それぞれ独立に、前記と同じ意味を表す。)
であることが好ましく、
であることがより好ましい。
−Ar5− (5)
―Ar5−X6―(Ar6−X7)a―Ar7− (6)
−Ar5−X7− (7)
−X7− (8)
アリーレン基としては、フェニレン基(例えば、下図の式1〜3)、ナフタレンジイル基(下図の式4〜13)、アントラセンジイル基(下図の式14〜19)、ビフェニル−ジイル基(下図の式20〜25)、フルオレン−ジイル基(下図の式36〜38)、ターフェニル−ジイル基(下図の式26〜28)、スチルベン−ジイル(下図の式39〜42)、ジスチルベン−ジイル(下図の式43,44)、縮合環化合物基(下図の式29〜38)などが例示される。中でもフェニレン基、ビフェニレン基、フルオレン−ジイル基、スチルベン−ジイル基が好ましい。
ここに複素環化合物とは、環式構造をもつ有機化合物のうち、環を構成する元素が炭素原子だけでなく、酸素、硫黄、窒素、リン、ホウ素、ヒ素などのヘテロ原子を環内に含むものをいう。
ヘテロ原子として、窒素を含む2価の複素環基;ピリジン−ジイル基(下図の式45〜50)、ジアザフェニレン基(下図の式51〜54)、キノリンジイル基(下図の式55〜69)、キノキサリンジイル基(下図の式70〜74)、アクリジンジイル基(下図の式75〜78)、ビピリジルジイル基(下図の式79〜84)、フェナントロリンジイル基(下図の式82〜84)、など。
ヘテロ原子としてけい素、窒素、硫黄、セレンなどを含みフルオレン構造を有する基(下図の式85〜96)。
ヘテロ原子としてけい素、窒素、硫黄、セレンなどを含む5員環複素環基:(下図の式97〜101)が挙げられる。
ヘテロ原子としてけい素、窒素、硫黄、セレンなどを含む5員環縮合複素基:(下図の式102〜111)が挙げられる。
ヘテロ原子としてけい素、窒素、硫黄、セレンなどを含む5員環複素環基でそのヘテロ原子のα位で結合し2量体やオリゴマーになっている基:(下図の式112〜115)が挙げられる。
ヘテロ原子としてけい素、窒素、硫黄、セレンなどを含む5員環複素環基でそのヘテロ原子のα位でフェニル基に結合している基:(下図の式116〜122)が挙げられる。
ヘテロ原子として酸素、窒素、硫黄、などを含む5員環縮合複素環基にフェニル基やフリル基、チエニル基が置換した基:(下図の式123〜128)が挙げられる。
式中、R24は、ハロゲン原子、アルキル基、アルキルオキシ基、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、アリールアルキルオキシ基、アリールアルキルチオ基、アシル基、アシルオキシ基、アミド基、酸イミド基、イミノ基、アミノ基、置換アミノ基、置換シリル基、置換シリルオキシ基、置換シリルチオ基、置換シリルアミノ基、1価の複素環基、ヘテロアリールオキシ基、ヘテロアリールチオ基、アリールアルケニル基、アリールエチニル基、カルボキシル基、アルコキシカルボニル基、アリールオキシカルボニル基、アリールアルキルオキシカルボニル基、ヘテロアリールオキシカルボニル基またはシアノ基を表す。cは0〜4の整数を表す。
R24が複数個存在する場合、それらは同一であっても異なっていてもよい。
式中、R25およびR26は、それぞれ独立にハロゲン原子、アルキル基、アルキルオキシ基、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、アリールアルキルオキシ基、アリールアルキルチオ基、アシル基、アシルオキシ基、アミド基、酸イミド基、イミノ基、アミノ基、置換アミノ基、置換シリル基、置換シリルオキシ基、置換シリルチオ基、置換シリルアミノ基、1価の複素環基、ヘテロアリールオキシ基、ヘテロアリールチオ基、アリールアルケニル基、アリールエチニル基、カルボキシル基、アルコキシカルボニル基、アリールオキシカルボニル基、アリールアルキルオキシカルボニル基、ヘテロアリールオキシカルボニル基またはシアノ基を表す。dおよびeはそれぞれ独立に0〜3の整数を表す。
R25およびR26がそれぞれ複数個存在する場合、それらは同一であっても異なっていてもよい。
式中、R27およびR30はそれぞれ独立に、ハロゲン原子、アルキル基、アルキルオキシ基、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、アリールアルキルオキシ基、アリールアルキルチオ基、アシル基、アシルオキシ基、アミド基、酸イミド基、イミノ基、アミノ基、置換アミノ基、置換シリル基、置換シリルオキシ基、置換シリルチオ基、置換シリルアミノ基、1価の複素環基、ヘテロアリールオキシ基、ヘテロアリールチオ基、アリールアルケニル基、アリールエチニル基、カルボキシル基、アルコキシカルボニル基、アリールオキシカルボニル基、アリールアルキルオキシカルボニル基、ヘテロアリールオキシカルボニル基またはシアノ基を表す。R28およびR29はそれぞれ独立に、水素原子、アルキル基、アリール基、1価の複素環基、カルボキシル基、アルコキシカルボニル基、アリールオキシカルボニル基、アリールアルキルオキシカルボニル基、ヘテロアリールオキシカルボニル基またはシアノ基を表す。
fおよびgはそれぞれ独立に0〜4の整数を表す。R27およびR30がそれぞれ複数個存在する場合、それらは同一であっても異なっていてもよい。
式中、R31は、ハロゲン原子、アルキル基、アルキルオキシ基、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、アリールアルキルオキシ基、アリールアルキルチオ基、アシル基、アシルオキシ基、アミド基、酸イミド基、イミノ基、アミノ基、置換アミノ基、置換シリル基、置換シリルオキシ基、置換シリルチオ基、置換シリルアミノ基、1価の複素環基、ヘテロアリールオキシ基、ヘテロアリールチオ基、アリールアルケニル基、アリールエチニル基、カルボキシル基、アルコキシカルボニル基、アリールオキシカルボニル基、アリールアルキルオキシカルボニル基、ヘテロアリールオキシカルボニル基またはシアノ基を表す。hは0〜2の整数を示す。Ar8およびAr9はそれぞれ独立にアリーレン基または2価の複素環基を表す。iおよびjはそれぞれ独立に0または1を表す。X8は、O、S、SO、SO2、Se,またはTeを表す。
R31が複数個存在する場合、それらは同一であっても異なっていてもよい。
式中、R32およびR33はそれぞれ独立に、ハロゲン原子、アルキル基、アルキルオキシ基、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、アリールアルキルオキシ基、アリールアルキルチオ基、アシル基、アシルオキシ基、アミド基、酸イミド基、イミノ基、アミノ基、置換アミノ基、置換シリル基、置換シリルオキシ基、置換シリルチオ基、置換シリルアミノ基、1価の複素環基、ヘテロアリールオキシ基、ヘテロアリールチオ基、アリールアルケニル基、アリールエチニル基、カルボキシル基、アルコキシカルボニル基、アリールオキシカルボニル基、アリールアルキルオキシカルボニル基、ヘテロアリールオキシカルボニル基またはシアノ基を表す。kおよびlはそれぞれ独立に0〜4の整数を表す。X9は、O、S、SO、SO2、Se,Te、N−R34、またはSiR35R36を表す。X10およびX11は、それぞれ独立にNまたはC−R37を表す。R34、R35、R36およびR37はそれぞれ独立に水素原子、アルキル基、アリール基、アリールアルキル基または1価の複素環基を表す。
R32、R33およびR37がそれぞれ複数個存在する場合、それらは同一であっても異なっていてもよい。
式中、R38およびR43はそれぞれ独立に、ハロゲン原子、アルキル基、アルキルオキシ基、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、アリールアルキルオキシ基、アリールアルキルチオ基、アシル基、アシルオキシ基、アミド基、酸イミド基、イミノ基、アミノ基、置換アミノ基、置換シリル基、置換シリルオキシ基、置換シリルチオ基、置換シリルアミノ基、1価の複素環基、ヘテロアリールオキシ基、ヘテロアリールチオ基、アリールアルケニル基、アリールエチニル基、カルボキシル基、アルコキシカルボニル基、アリールオキシカルボニル基、アリールアルキルオキシカルボニル基、ヘテロアリールオキシカルボニル基またはシアノ基を表す。mおよびnはそれぞれ独立に0〜4の整数を示す。R39、R40、R41およびR42はそれぞれ独立に、水素原子、アルキル基、アリール基、1価の複素環基、カルボキシル基、アルコキシカルボニル基、アリールオキシカルボニル基、アリールアルキルオキシカルボニル基、ヘテロアリールオキシカルボニル基またはシアノ基を表す。Ar10はアリーレン基または2価の複素環基を表す。
R38およびR43がそれぞれ複数個存在する場合、それらは同一であっても異なっていてもよい。
式中、Ar11、Ar12、Ar13およびAr14は、それぞれ独立にアリーレン基または2価の複素環基を表す。Ar15、Ar16およびAr17は、それぞれ独立にアリール基または1価の複素環基を表す。oおよびpはそれぞれ独立に0または1を表し、0≦o+p≦1である。
さらに、上記式においてRがアリール基や複素環基をその一部に含む場合は、それらがさらに1つ以上の置換基を有していてもよい。
また、上記式においてRがアルキル鎖を含む置換基においては、それらは直鎖、分岐または環状のいずれかまたはそれらの組み合わせであってもよく、直鎖でない場合、例えば、イソアミル基、2−エチルヘキシル基、3,7−ジメチルオクチル基、シクロヘキシル基、4−C1〜C12アルキルシクロヘキシル基などが例示される。高分子化合物の溶媒への溶解性を高めるためには、1つ以上に環状または分岐のあるアルキル鎖が含まれることが好ましい。
また、複数のRが連結して環を形成していてもよい。さらに、Rがアルキル鎖を含む基の場合は、該アルキル鎖は、ヘテロ原子を含む基で中断されていてもよい。ここに、ヘテロ原子としては、酸素原子、硫黄原子、窒素原子などが例示される。
式中、R65、R66およびR67は、それぞれ独立にハロゲン原子、アルキル基、アルキルオキシ基、アルキルチオ基、アルキルアミノ基、アリール基、アリールオキシ基、アリールチオ基、アリールアミノ基、アリールアルキル基、アリールアルキルオキシ基、アリールアルキルチオ基、アリールアルキルアミノ基、アシル基、アシルオキシ基、アミド基、イミン残基、置換シリル基、置換シリルオキシ基、置換シリルチオ基、置換シリルアミノ基、1価の複素環基、アリールアルケニル基、アリールエチニル基またはシアノ基を示す。qおよびrはそれぞれ独立に0〜4の整数を示す。sは1〜2の整数を示す。tは0〜5の整数を示す。
また、本発明の高分子発光材料に用いる高分子化合物は、ランダム、ブロックまたはグラフト共重合体であってもよいし、それらの中間的な構造を有する高分子、例えばブロック性を帯びたランダム共重合体であってもよい。また主鎖に枝分かれがあり、末端部が3つ以上ある場合も含まれる。
であり、好ましくは104〜106である。ポリスチレン換算の重量平均分子量は103〜108であり、好ましくは5×104〜5×106である。
本発明に用いる高分子化合物は下記式(1−0)または(2−0)で示される化合物を原料の一つとして縮合重合することにより製造することができる。
(式中、Ar1、Ar2、X1およびX2は、上記と同じ。Y1およびY2はそれぞれ独立にハロゲン原子、アルキルスルホネート基、アリールスルホネート基、アリールアルキルスルホネート基、ホウ酸エステル基、スルホニウムメチル基、ホスホニウムメチル基、ホスホネートメチル基、モノハロゲン化メチル基、ホウ酸基、ホルミル基、またはビニル基を示す。)
(式中、Ar3、Ar4、X3およびX4は、上記と同じ。Y3およびY4はそれぞれ独立にハロゲン原子、アルキルスルホネート基、アリールスルホネート基、アリールアルキルスルホネート基、ホウ酸エステル基、スルホニウムメチル基、ホスホニウムメチル基、ホスホネートメチル基、モノハロゲン化メチル基、ホウ酸基、ホルミル基、またはビニル基を示す。)
−CH2SMe2X、−CH2SPh2X (Xはハロゲン原子を示す。)
−CH2PPh3X (Xはハロゲン原子を示す。)
−CH2PO(OR’)2
(R’はアルキル基、アリール基またはアリールアルキル基を示す。)
すなわち、〔1〕アルデヒド基を有する化合物とホスホニウム塩基を有する化合物とのWittig反応による重合、〔2〕アルデヒド基とホスホニウム塩基とを有する化合物のWittig反応による重合、〔3〕ビニル基を有する化合物とハロゲン原子を有する化合物とのHeck反応による重合〔4〕ビニル基とハロゲン原子とを有する化合物のHeck反応による重合、〔5〕ルデヒド基を有する化合物とアルキルホスホネート基を有する化合物とのHorner−Wadsworth−Emmons法による重合〔6〕アルデヒド基とアルキルホスホネート基とを有する化合物のHorner−Wadsworth−Emmons法による重合、〔7〕ハロゲン化メチル基を2つ以上有する化合物の脱ハロゲン化水素法による重縮合、〔8〕スルホニウム塩基を2つ以上有する化合物のスルホニウム塩分解法による重縮合、〔9〕アルデヒド基を有する化合物とアセトニトリル基を有する化合物とのKnoevenagel反応による重合〔10〕アルデヒド基とアセトニトリル基とを有する化合物のKnoevenagel反応による重合などの方法、〔11〕アルデヒド基を2つ以上有する化合物のMcMurry反応による重合などの方法が例示される。
上記〔1〕〜〔11〕の重合について以下に式で示す。
上記〔12〕〜〔16〕までの重合法について、以下に式で示す。
より具体的に、反応条件について述べると、Wittig反応、Horner反応、Knoevengel反応などの場合は、単量体の官能基に対して当量以上、好ましくは1〜3当量のアルカリを用いて反応させる。アルカリとしては、特に限定されないが、例えば、カリウム−t−ブトキシド、ナトリウム−t−ブトキシド、ナトリウムエチラート、リチウムメチラートなどの金属アルコラートや、水素化ナトリウムなどのハイドライド試薬、ナトリウムアミド等のアミド類等を用いることができる。溶媒としては、 N、N−ジメチルホルムアミド、テトラヒドロフラン、ジオキサン、トルエン等が用いられる。反応の温度は、通常は室温から150℃程度で反応を進行させることができる。反応時間は、例えば、5分間〜40時間であるが、十分に重合が進行する時間であればよく、また反応が終了した後に長時間放置する必要はないので、好ましくは10分間〜24時間である。反応の際の濃度は、希薄すぎると反応の効率が悪く、濃すぎると反応の制御が難しくなるので、約0.01wt%〜溶解する最大濃度の範囲で適宜選択すればよく、通常は、0.1wt%〜20wt%の範囲である。Heck反応の場合は、パラジウム触媒を用い、トリエチルアミンなどの塩基の存在下で、単量体を反応させる。N、N−ジメチルホルムアミドやN−メチルピロリドンなどの比較的沸点の高い溶媒を用い、反応温度は、80〜160℃程度、反応時間は、1時間から100時間程度である。
式中、Ar1およびAr2は、それぞれ独立に、3価の芳香族炭化水素基または3価の複素環基を表す。R11およびR12はそれぞれ独立に水素原子、ハロゲン原子、アルキル基、アリール基、アリールアルキル基または1価の複素環基を表す。X5はO,S,C(=O),S(=O),SO2,Si(R3)(R4),N(R5),B(R6),P(R7)またはP(=O)(R8)を表す。R13、R14、R15、R16、R17およびR18はそれぞれ独立に水素原子、ハロゲン原子、アルキル基、アルキルオキシ基、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、アリールアルキルオキシ基、アリールアルキルチオ基、アシル基、アシルオキシ基、アミド基、酸イミド基、イミン残基、アミノ基、置換アミノ基、置換シリル基、置換シリルオキシ基、置換シリルチオ基、置換シリルアミノ基、1価の複素環基、アリールアルケニル基、アリールエチニル基、カルボキシル基またはシアノ基を表す。R14とR15およびR16とR17は互いに結合して環を形成してもよい。Y1およびY2はそれぞれ独立にハロゲン原子、アルキルスルホネート基、アリールスルホネート基、アリールアルキルスルホネート基、ホウ酸エステル基、スルホニウムメチル基、ホスホニウムメチル基、ホスホネートメチル基、モノハロゲン化メチル基、ホウ酸基、ホルミル基、またはビニル基を表す。
(式中、R11〜R18、Y1およびY2は上記と同じ。)
(式中、R11〜R18、Y1およびY2は上記と同じ。R44は水素原子、アルキル基、アリール基、アリールアルキル基または1価の複素環基を表す。)
(式中、R13〜R18、Y1およびY2は上記と同じ意味を表す。)
式中、X13はホウ素原子、窒素原子またはリン原子を示す。R45、R46、R47、R48、R49、R50、はそれぞれ独立に水素原子、ハロゲン原子、アルキル基、アルキルオキシ基、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、アリールアルキルオキシ基、アリールアルキルチオ基、アシル基、アシルオキシ基、アミド基、イミド基、イミン残基、アミノ基、置換アミノ基、置換シリル基、置換シリルオキシ基、置換シリルチオ基、置換シリルアミノ基、1価の複素環基、アリールアルケニル基、アリールエチニル基、カルボキシル基またはシアノ基を表す。R46とR47、R48とR49は互いに連結して環を形成してもよい。R51はアルキル基、アリール基、アリールアルキル基、または1価の複素環基を表す。
式中、X14は、ホウ素原子、窒素原子またはリン原子を表す。R52、R53、R54、R55、R56、およびR57はそれぞれ独立に水素原子、ハロゲン原子、アルキル基、アルキルオキシ基、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、アリールアルキルオキシ基、アリールアルキルチオ基、アシル基、アシルオキシ基、アミド基、イミド基、イミン残基、アミノ基、置換アミノ基、置換シリル基、置換シリルオキシ基、置換シリルチオ基、置換シリルアミノ基、1価の複素環基、アリールアルケニル基、アリールエチニル基、カルボキシル基またはシアノ基を示す。R53とR54、R55とR56は互いに連結して環を形成してもよい。R58はアルキル基、アリール基、アリールアルキル基または1価の複素環基を示す。
式中、R59、R60、R61、R62、R63およびR64はそれぞれ独立に水素原子、ハロゲン原子、アルキル基、アルキルオキシ基、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、アリールアルキルオキシ基、アリールアルキルチオ基、アシル基、アシルオキシ基、アミド基、イミド基、イミン残基、アミノ基、置換アミノ基、置換シリル基、置換シリルオキシ基、置換シリルチオ基、置換シリルアミノ基、1価の複素環基、アリールアルケニル基、アリールエチニル基、カルボキシル基またはシアノ基を示す。R60とR61、R62とR63は互いに連結して環を形成してもよい。
式中、X13、R45、R46、R47、R48、R49、R50およびR51は上記と同じ。Y3およびY4はそれぞれ独立にハロゲン原子、アルキルスルホネート基、アリールスルホネート基、アリールアルキルスルホネート基、ホウ酸エステル基、スルホニウムメチル基、ホスホニウムメチル基、ホスホネートメチル基、モノハロゲン化メチル基、ホウ酸基、ホルミル基、またはビニル基を示す。
式中、X14、R52、R53、R54、R55、R56、R57およびR58は上記と同じ。Y5およびY6はそれぞれ独立にハロゲン原子、アルキルスルホネート基、アリールスルホネート基、アリールアルキルスルホネート基、ホウ酸エステル基、スルホニウムメチル基、ホスホニウムメチル基、ホスホネートメチル基、モノハロゲン化メチル基、ホウ酸基、ホルミル基、またはビニル基を示す。
式中、R59、R60、R61、R62、R63およびR64は上記と同じ。Y7およびY8はそれぞれ独立にハロゲン原子、アルキルスルホネート基、アリールスルホネート基、アリールアルキルスルホネート基、ホウ酸エステル基、スルホニウムメチル基、ホスホニウムメチル基、ホスホネートメチル基、モノハロゲン化メチル基、ホウ酸基、ホルミル基、またはビニル基を表す。
(I)三重項励起状態からの発光を示す化合物を式(1)または(2)で示される繰り返し単位を有する高分子化合物との組成物として含む高分子発光材料。
(II)三重項励起状態からの発光を示す構造を式(1)または(2)で示される繰り返し単位からなる高分子化合物の側鎖、主鎖または末端に有する高分子発光材料。
があげられる。なお、(II)は、マトリックスの高分子化合物との組成物としても用いることができる。
三重項発光錯体化合物としては、例えば、以下のもの(PL−1〜PL−37)があげられる。
(H)h−M−(K)k (26)
Mと結合する原子として、窒素原子、酸素原子、炭素原子、硫黄原子および燐原子から選ばれる1つ以上の原子を含む配位子はKについて例示のものと同じである。
〔式中Ar18は、二価の芳香族炭化水素基または酸素原子、ケイ素原子、ゲルマニウム原子、スズ原子、リン原子、ホウ素原子、硫黄原子、セレン原子およびテルル原子からなる群から選ばれる原子を一つ以上有する二価の複素環基を表し、該Ar18は、−L−Xで示される基1個以上4個以下を有し、Xは三重項励起状態からの発光を示す金属錯体を含む一価の基を表し、Lは、単結合、−O−,−S−,―CO−,−CO2−、−SO−,―SO2―,−SiR68R69−,NR70−,−BR71−,−PR72−、−P(=O)(R73)―、置換されていてもよいアルキレン基、置換されていてもよいアルケニレン基、置換されていてもよいアルキニレン基、置換されていてもよいアリーレン基、または置換されていてもよい2価の複素環基を表し、該アルキレン基、該アルケニレン基、該アルキニレン基が−CH2−基を含む場合、該アルキレン基に含まれる−CH2−基の一つ以上、該アルケニレン基に含まれる−CH2−基の一つ以上、該アルキニレン基に含まれる−CH2−基の一つ以上がそれぞれ、−O−、−S−、―CO−、−CO2−、−SO−、―SO2―、−SiR74R75−、NR76−、−BR77−、−PR78−、−P(=O)(R79)―からなる群から選ばれる基と置き換えられていてもよい。R68、R69、R70、R71、R72、R73、R74、R75、R76、R77、R78、R79は、それぞれ独立に水素原子、アルキル基、アリール基、1価の複素環基およびシアノ基からなる群より選ばれる基を示す。Ar18は、―L−Xで示される基以外にさらにアルキル基、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、置換カルボキシル基およびシアノ基からなる群から選ばれる置換基を有していてもよい。Ar18が複数の置換基を有する場合、それらは同一であってもよいし、それぞれ異なっていてもよい。〕
〔式中、M、H、Kは上記式(26)における記載と同様の原子または基を表す。L1は、Mと結合する原子として、窒素原子、酸素原子、炭素原子、硫黄原子および燐原子から選ばれる1つ以上の原子を含む配位子から2個の水素原子を取り除いた残基を表す。h1は0〜5の整数を示し、k1は1〜5の整数を示し、h1+k1は1〜5の整数である。〕
〔式中、M、H、Kは上記式(26)における記載と同様の原子または基を表す。L2およびL3は、それぞれ独立に、Mと結合する原子として、窒素原子、酸素原子、炭素原子、硫黄原子および燐原子から選ばれる1つ以上の原子を含む配位子から1個の水素原子を取り除いた残基を表す。h2は0〜5の整数、k2は1〜5の整数を示し、h2+k2は1〜5の整数である。〕
〔式中、M、H、Kは上記式(26)における記載と同様の原子または基を表す。L4は、Mと結合する原子として、窒素原子、酸素原子、炭素原子、硫黄原子および燐原子から選ばれる1つ以上の原子を含む配位子から1個の水素原子を取り除いた残基を表す。h3は、0〜5の整数、k3は、1〜5の整数を表し、h3+k3は1〜5の整数である。〕
〔式中、M、H、Kは(26)における記載と同様の原子または基を表す。L5は、Mと結合する原子として、窒素原子、酸素原子、炭素原子、硫黄原子および燐原子から選ばれる1つ以上の原子を含む配位子から1個の水素原子を取り除いた残基であり、h4は、0〜5の整数、k4は、1〜5の整数を表し、h4+k4は1〜5の整数である。〕
ここでR80〜R91の具体例としては、上記R1〜R8で示したものと同じものが例示される。
また、該アルキレン基が−CH2−基を2個以上含む場合、該アルキレン基に含まれる−CH2−基の一つ以上が、−O−,−S−,―CO−,−CO2−、−SO−,―SO2―,−SiR86R87−,NR88−,−BR89−,−PR90−、−P(=O)(R91)―からなる群から選ばれる基と置換されていてもよい。アルキレン基の好ましい例としては、−C3H6−、−C4H8−、−C5H10−、−C6H12−、−C8H16−、−C10H20−等が挙げられる。
該アルキケニレン基が−CH2−基を含む場合、該アルケニレン基に含まれる−CH2−基の一つ以上が、−O−,−S−,―CO−,−CO2−、−SO−,―SO2―,−SiR86R87−,NR88−,−BR89−,−PR90−、−P(=O)(R91)―からなる群から選ばれる基と置換すされていてもよい。アルケニレン基の好ましい例としては、−CH=CH−、−CH=CH−CH2−等が挙げられる。
該アルキケニレン基が−CH2−基を含む場合、該アルキニレン基に含まれる−CH2−基の一つ以上が、−O−,−S−,―CO−,−CO2−、−SO−,―SO2―,−SiR86R87−,NR88−,−BR89−,−PR90−、−P(=O)(R91)―からなる群から選ばれる基と置換していてもよい。アルキニレン基の好ましい例としては、−C≡C−、‐CH2−C≡C−CH2−等が挙げられる。
本発明における高分子発光材料に用いる組成物中の三重項発光化合物の量は、組み合わせる高分子化合物の種類や、最適化したい特性により異なるので、特に限定されないが、高分子化合物の量を100重量部としたとき、通常0.01〜80重量部、好ましくは0.1〜60重量部である。
本発明の組成物を含む層が、発光層であることが好ましい。
また、上記少なくとも一方の電極と発光層との間に該電極に隣接して導電性高分子を含む層を設けた高分子LED;少なくとも一方の電極と発光層との間に該電極に隣接して平均膜厚2nm以下のバッファー層を設けた高分子LEDが挙げられる。
a)陽極/発光層/陰極
b)陽極/正孔輸送層/発光層/陰極
c)陽極/発光層/電子輸送層/陰極
d)陽極/正孔輸送層/発光層/電子輸送層/陰極
(ここで、/は各層が隣接して積層されていることを示す。以下同じ。)
発光層、正孔輸送層、電子輸送層は、それぞれ独立に2層以上用いてもよい。
e)陽極/電荷注入層/発光層/陰極
f)陽極/発光層/電荷注入層/陰極
g)陽極/電荷注入層/発光層/電荷注入層/陰極
h)陽極/電荷注入層/正孔輸送層/発光層/陰極
i)陽極/正孔輸送層/発光層/電荷注入層/陰極
j)陽極/電荷注入層/正孔輸送層/発光層/電荷注入層/陰極
k)陽極/電荷注入層/発光層/電荷輸送層/陰極
l)陽極/発光層/電子輸送層/電荷注入層/陰極
m)陽極/電荷注入層/発光層/電子輸送層/電荷注入層/陰極
n)陽極/電荷注入層/正孔輸送層/発光層/電荷輸送層/陰極
o)陽極/正孔輸送層/発光層/電子輸送層/電荷注入層/陰極
p)陽極/電荷注入層/正孔輸送層/発光層/電子輸送層/電荷注入層/陰極
q)陽極/膜厚2nm以下の絶縁層/発光層/陰極
r)陽極/発光層/膜厚2nm以下の絶縁層/陰極
s)陽極/膜厚2nm以下の絶縁層/発光層/膜厚2nm以下の絶縁層/陰極
t)陽極/膜厚2nm以下の絶縁層/正孔輸送層/発光層/陰極
u)陽極/正孔輸送層/発光層/膜厚2nm以下の絶縁層/陰極
v)陽極/膜厚2nm以下の絶縁層/正孔輸送層/発光層/膜厚2nm以下の絶縁層/陰極
w)陽極/膜厚2nm以下の絶縁層/発光層/電子輸送層/陰極
x)陽極/発光層/電子輸送層/膜厚2nm以下の絶縁層/陰極
y)陽極/膜厚2nm以下の絶縁層/発光層/電子輸送層/膜厚2nm以下の絶縁層/陰極
z)陽極/膜厚2nm以下の絶縁層/正孔輸送層/発光層/電子輸送層/陰極
aa)陽極/正孔輸送層/発光層/電子輸送層/膜厚2nm以下の絶縁層/陰極
ab)陽極/膜厚2nm以下の絶縁層/正孔輸送層/発光層/電子輸送層/膜厚2nm以下の絶縁層/陰極
ac)陽極/電荷注入層/発光層/正孔阻止層/陰極
ad)陽極/発光層/正孔阻止層/電荷注入層/陰極
ae)陽極/電荷注入層/発光層/正孔阻止層/電荷注入層/陰極
af)陽極/電荷注入層/正孔輸送層/発光層/正孔阻止層/陰極
ag)陽極/正孔輸送層/発光層/正孔阻止層/電荷注入層/陰極
ah)陽極/電荷注入層/正孔輸送層/発光層/正孔阻止層/電荷注入層/陰極
ai)陽極/電荷注入層/発光層/正孔阻止層/電荷輸送層/陰極
aj)陽極/発光層/正孔阻止層/電子輸送層/電荷注入層/陰極
ak)陽極/電荷注入層/発光層/正孔阻止層/電子輸送層/電荷注入層/陰極
al)陽極/電荷注入層/正孔輸送層/発光層/正孔阻止層/電荷輸送層/陰極
am)陽極/正孔輸送層/発光層/正孔阻止層/電子輸送層/電荷注入層/陰極
an)陽極/電荷注入層/正孔輸送層/発光層/正孔阻止層/電子輸送層/電荷注入層/陰極
該陽極の材料としては、導電性の金属酸化物膜、半透明の金属薄膜等が用いられる。具体的には、酸化インジウム、酸化亜鉛、酸化スズ、およびそれらの複合体であるインジウム・スズ・オキサイド(ITO)、インジウム・亜鉛・オキサイド等からなる導電性ガラスを用いて作成された膜(NESAなど)や、金、白金、銀、銅等が用いられ、ITO、インジウム・亜鉛・オキサイド、酸化スズが好ましい。作製方法としては、真空蒸着法、スパッタリング法、イオンプレーティング法、メッキ法等が挙げられる。また、該陽極として、ポリアニリンもしくはその誘導体、ポリチオフェンもしくはその誘導体などの有機の透明導電膜を用いてもよい。
下記高分子化合物1にイリジウム錯体A(アメリカンダイソース社製)を5wt%添加した混合物の、0.8wt%クロロホルム溶液を調製した。
スパッタ法により150nmの厚みでITO膜を付けたガラス基板に、ポリ(エチレンジオキシチオフェン)/ポリスチレンスルホン酸の溶液(バイエル社、BaytronP)を用いてスピンコートにより50nmの厚みで成膜し、ホットプレート上で200℃で10分間乾燥した。次に、上記調製したクロロホルム溶液を用いてスピンコートにより2500rpmの回転速度で成膜した。膜厚は約100nmであった。さらに、これを減圧下80℃で1時間乾燥した後、陰極バッファー層として、LiFを約4nm、陰極として、カルシウムを約5nm、次いでアルミニウムを約80nm蒸着して、EL素子を作製した。なお真空度が、1×10-4Pa以下に到達したのち、金属の蒸着を開始した。得られた素子に電圧を引加することにより、620nmにピークを有するEL発光が得られた。
なお、高分子化合物1は、下記のようにして合成した。
ここで、数平均分子量については、ゲルパーミエーションクロマトグラフィー(GPC)によりポリスチレン換算の数平均分子量を求めた。移動相はクロロホルムまたはテトラヒドロフラン(THF)を用いた。
窒素置換した500ml 3口フラスコに2,7-Dibromo-9-fluorenone 6.65g(19.9mmol)を取り、トリフルオロ酢酸:クロロホルム=1:1の混合溶媒140mlに溶解した。この溶液に過ホウ酸ナトリウム1水和物を加え、20時間攪拌した。反応液をセライト濾過し、トルエンで洗浄した。ろ液を水、亜硫酸水素ナトリウム、飽和食塩水で洗浄した後、硫酸ナトリウムで乾燥した。溶媒留去後、6.11gの粗生成物を得た。
この粗生成物をトルエン(33ml)から再結晶し、4.99gの化合物1を得た。さらに、クロロホルム(50ml)から再結晶し、1.19gの化合物1を得た
100ml 3口フラスコを窒素置換し、マグネシウム3.1g、THF33ml、化合物2 8.23gを加えた。1,2-ジブロモエタンを数滴加え、ヒートガンで加熱し反応を開始させた。還流下5時間攪拌した後放冷し、デカンテーションで過剰のマグネシウムを除き、100mlのTHFで洗浄した。この溶液に化合物2を5.00g懸濁させたTHF溶液(50ml)を滴下し、1.5時間攪拌した。水100ml加え、分液抽出した。水相を酢酸エチル100mlで2回抽出し、有機相を合わせ水、飽和食塩水で洗浄した。濃縮後、11.07gの粗生成物を得た。精製は特におこなわず、次の工程に用いた。
MS(ESI(Negative、KCl添加))m/z:765、763、761(M−H)
なお、化合物2はWO2003062443記載の方法で合成した。
100mlナス型フラスコに化合物3 11.0g、トルエン22ml、pトルエンスルホン酸一水和物1.27gを加え、還流下2.5時間攪拌した。放冷後、トルエン100ml加え、水50mlで洗浄した。シリカゲルのショートカラムを通し、濃縮後、粗生成物を得た。シリカゲルカラムクロマトグラフィーにて精製(ヘキサン:トルエン=5:1)後、6.81gの化合物4を得た。
δ7.67(d、2H)、7.45(dd、1H)、7.26〜7.06(m、6H)、6.77(br、1H)、6.69(dd、2H)、4.01(t、4H)、1.81(m、4H)、1.48〜1.30(m、20H)、0.89(t、6H)
MS(ESI(Negative、KCl添加))m/z:747、745、743(M−H)
100ml 3口フラスコにマグネシウム 1.33g(54.2mmol)を取り、フレームドライ、アルゴン置換した。これにTHF10ml、1-ブロモオクタン2.3ml(13.6mmol)を加え、加熱し、反応を開始させた。2.5時間還流した後に室温まで放冷した。
窒素置換した300ml 3口フラスコに1 1.00g(p.96%、2.7mmol)をとり、10mlのTHFに懸濁させた。0℃に冷却し、上記で調製したC8H17MgBr溶液を加えた。冷浴をはずし、還流下、5時間攪拌した。反応液を放冷後、水10ml、塩酸を加えた。塩酸を加える前は懸濁液であったが、添加後は2相の溶液となった。分液後、有機相を水、飽和食塩水で洗浄した。硫酸ナトリウムで乾燥し、溶媒を留去したところ、1.65gの粗生成物を得た。シリカゲルカラムクロマトグラフィーにより精製(ヘキサン:酢酸エチル=20:1)したところ、1.30gの化合物5を得た。
1H-NMR(CDCl3, 300MHz):7.66(br, 1H), 7.42(dd, 1H), 7.10〜7.06(m, 2H), 6.91〜6.85(m, 2H), 5.55(br, 1H), 1.90〜0.86(m, 34H)
MS(APCI, Negative, m/z):583、581、579
化合物6の合成
窒素置換した25ml 2口フラスコに化合物5 0.20g(0.32mmol)を取り、4mlのトルエンに溶解した。この溶液にp-トルエンスルホン酸・1水和物0.02g(0.06mmol)を加え、100℃で11時間攪拌した。反応液を放冷後、水、4N NaOH水溶液、水、飽和食塩水の順に洗浄し、溶媒を留去したところ、0.14gの化合物6を得た。
1H-NMR(CDCl3, 300MHz):7.59(d, 1H), 7.53(d, 1H), 7.47(d, 1H), 7.29(br, 1H), 7.15(s, 1H), 7.13(d, 1H), 1.92(br,4H),1.28(m,24H),0.93(t,6H)
FD-MS(m/z):566、564、562
化合物4を0.37gと、化合物6を0.28gと、2,2‘−ビピリジル0.31gとを反応容器に仕込んだ後、反応系内を窒素ガスで置換した。これに、あらかじめアルゴンガスでバブリングして、脱気したテトラヒドロフラン(THF)(脱水溶媒)40gを加えた。次に、この混合溶液に、ビス(1,5−シクロオクタジエン)ニッケル(0){Ni(COD)2}を0.55g加え、室温で10分間攪拌した後、引き続いて、室温で20時間反応した。なお、反応は、窒素ガス雰囲気中で行った。
反応後、この溶液に、メタノール50ml/イオン交換水50ml混合溶液をそそぎ込み、約1時間攪拌した。次に、生成した沈殿物を、ろ過することにより回収した。この沈殿物を減圧乾燥した後、トルエンに溶解した。この溶液を濾過し、不溶物を除去した後、この溶液を、アルミナを充填したカラムを通した。次に、この溶液を、約1規定の塩酸で洗浄した。この溶液を静置し、トルエン層を回収した。この溶液を、約2.5%のアンモニア水で洗浄した。この溶液を静置し、トルエン層を回収した。この溶液を、イオン交換水で洗浄した後、トルエン層を回収した。次に、この溶液を、メタノール中にそそぎ込み、再沈して、生成した沈殿を回収した。この沈殿を減圧乾燥して、高分子化合物1を0.17gを得た。
高分子化合物1のポリスチレン換算数平均分子量は、2.8x104であり、ポリスチレン換算重量平均分子量は1.4x105であった。
Claims (9)
- 下記式(4)で示される繰り返し単位を有しポリスチレン換算の数平均分子量が103〜108である高分子化合物と三重項励起状態からの発光を示す金属錯体とを含有する組成物である高分子発光材料。
〔式中、X 5 はOを表す。R 11 およびR 12 はそれぞれ独立に水素原子、ハロゲン原子、アルキル基、アリール基、アリールアルキル基または1価の複素環基を表し、R 11 とR 12 が互いに結合して環を形成してもよい。R 13 、R 14 、R 15 、R 16 、R 17 およびR 18 はそれぞれ独立に水素原子、ハロゲン原子、アルキル基、アルキルオキシ基、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、アリールアルキルオキシ基、アリールアルキルチオ基、アシル基、アシルオキシ基、アミド基、酸イミド基、イミン残基、アミノ基、置換アミノ基、置換シリル基、置換シリルオキシ基、置換シリルチオ基、置換シリルアミノ基、1価の複素環基、ヘテロアリールオキシ基、ヘテロアリールチオ基、アリールアルケニル基、アリールエチニル基、カルボキシル基、アルコキシカルボニル基、アリールオキシカルボニル基、アリールアルキルオキシカルボニル基、ヘテロアリールオキシカルボニル基またはシアノ基を表す。置換アミノ基は、アルキル基、アリール基、アリールアルキル基または1価の複素環基から選ばれる1または2個の基で置換されたアミノ基を表す。置換シリル基は、アルキル基、アリール基、アリールアルキル基または1価の複素環基から選ばれる1、2または3個の基で置換されたシリル基を表す。置換シリルオキシ基は、アルキル基、アリール基、アリールアルキル基または1価の複素環基から選ばれる1、2または3個の基で置換されたシリルオキシ基を表す。置換シリルチオ基は、アルキル基、アリール基、アリールアルキル基または1価の複素環基から選ばれる1、2または3個の基で置換されたシリルチオ基を表す。置換シリルアミノ基は、Nに結合したSi原子が1つまたは2つであり、アルキル基、アリール基、アリールアルキル基または1価の複素環基から選ばれる1〜6個の基がSi原子したシリルアミノ基を表す。R 14 とR 15 およびR 16 とR 17 は互いに結合して環を形成してもよい。〕 - 金属錯体が、中心金属としてレニウム、イリジウム、白金又は金を有する金属錯体である請求項1に記載の高分子発光材料。
- 金属錯体が、中心金属としてイリジウムを有する金属錯体である請求項2に記載の高分子発光材料。
- 高分子化合物が、さらに下記式(5)、式(6)、式(7)または式(8)で示される繰り返し単位を有することを特徴とする請求項1〜3のいずれか一項に記載の高分子発光材料。
−Ar5− (5)
―Ar5−X6―(Ar6−X7)a―Ar7− (6)
−Ar5−X7− (7)
−X7− (8)
〔式中、Ar5、Ar6、およびAr7はそれぞれ独立にアリーレン基、2価の複素環基または金属錯体構造を有する2価の基を表す。X6は、−C≡C−、−N(R21)−、または−(SiR22R23)y−を示す。X7は、−CR19=CR20−、−C≡C−、−N(R21)−、または−(SiR22R23)y−を表す。R19およびR20は、それぞれ独立に水素原子、アルキル基、アリール基、1価の複素環基、カルボキシル基、アルコキシカルボニル基、アリールオキシカルボニル基、アリールアルキルオキシカルボニル基、ヘテロアリールオキシカルボニル基またはシアノ基を表す。R21、R22およびR23は、それぞれ独立に水素原子、アルキル基、アリール基、1価の複素環基またはアリールアルキル基を示す。
aは0〜1の整数を表す。bは1〜12の整数を表す。〕 - 式(5)が、下記式(9)、(10)、(11)、(12)、(13)または(14)で示される繰り返し単位であることを特徴とする請求項4に記載の高分子発光材料。
〔式中、R24は、ハロゲン原子、アルキル基、アルキルオキシ基、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、アリールアルキルオキシ基、アリールアルキルチオ基、アシル基、アシルオキシ基、アミド基、酸イミド基、イミン残基、アミノ基、置換アミノ基、置換シリル基、置換シリルオキシ基、置換シリルチオ基、置換シリルアミノ基、1価の複素環基、ヘテロアリールオキシ基、ヘテロアリールチオ基、アリールアルケニル基、アリールエチニル基、カルボキシル基、アルコキシカルボニル基、アリールオキシカルボニル基、アリールアルキルオキシカルボニル基、ヘテロアリールオキシカルボニル基またはシアノ基を表す。置換アミノ基は、アルキル基、アリール基、アリールアルキル基または1価の複素環基から選ばれる1または2個の基で置換されたアミノ基を表す。置換シリル基は、アルキル基、アリール基、アリールアルキル基または1価の複素環基から選ばれる1、2または3個の基で置換されたシリル基を表す。置換シリルオキシ基は、アルキル基、アリール基、アリールアルキル基または1価の複素環基から選ばれる1、2または3個の基で置換されたシリルオキシ基を表す。置換シリルチオ基は、アルキル基、アリール基、アリールアルキル基または1価の複素環基から選ばれる1、2または3個の基で置換されたシリルチオ基を表す。置換シリルアミノ基は、Nに結合したSi原子が1つまたは2つであり、アルキル基、アリール基、アリールアルキル基または1価の複素環基から選ばれる1〜6個の基がSi原子したシリルアミノ基を表す。cは0〜4の整数を表す。R24が複数個存在する場合、それらは同一であっても異なっていてもよい。〕
〔式中、R25およびR26は、それぞれ独立にハロゲン原子、アルキル基、アルキルオキシ基、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、アリールアルキルオキシ基、アリールアルキルチオ基、アシル基、アシルオキシ基、アミド基、酸イミド基、イミン残基、アミノ基、置換アミノ基、置換シリル基、置換シリルオキシ基、置換シリルチオ基、置換シリルアミノ基、1価の複素環基、ヘテロアリールオキシ基、ヘテロアリールチオ基、アリールアルケニル基、アリールエチニル基、カルボキシル基、アルコキシカルボニル基、アリールオキシカルボニル基、アリールアルキルオキシカルボニル基、ヘテロアリールオキシカルボニル基またはシアノ基を表す。置換アミノ基は、アルキル基、アリール基、アリールアルキル基または1価の複素環基から選ばれる1または2個の基で置換されたアミノ基を表す。置換シリル基は、アルキル基、アリール基、アリールアルキル基または1価の複素環基から選ばれる1、2または3個の基で置換されたシリル基を表す。置換シリルオキシ基は、アルキル基、アリール基、アリールアルキル基または1価の複素環基から選ばれる1、2または3個の基で置換されたシリルオキシ基を表す。置換シリルチオ基は、アルキル基、アリール基、アリールアルキル基または1価の複素環基から選ばれる1、2または3個の基で置換されたシリルチオ基を表す。置換シリルアミノ基は、Nに結合したSi原子が1つまたは2つであり、アルキル基、アリール基、アリールアルキル基または1価の複素環基から選ばれる1〜6個の基がSi原子したシリルアミノ基を表す。dおよびeはそれぞれ独立に0〜3の整数を表す。R25およびR26がそれぞれ複数個存在する場合、それらは同一であっても異なっていてもよい。〕
〔式中、R27およびR30はそれぞれ独立に、ハロゲン原子、アルキル基、アルキルオキシ基、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、アリールアルキルオキシ基、アリールアルキルチオ基、アシル基、アシルオキシ基、アミド基、酸イミド基、イミン残基、アミノ基、置換アミノ基、置換シリル基、置換シリルオキシ基、置換シリルチオ基、置換シリルアミノ基、1価の複素環基、ヘテロアリールオキシ基、ヘテロアリールチオ基アリールアルケニル基、アリールエチニル基、カルボキシル基、アルコキシカルボニル基、アリールオキシカルボニル基、アリールアルキルオキシカルボニル基、ヘテロアリールオキシカルボニル基またはシアノ基を表す。置換アミノ基は、アルキル基、アリール基、アリールアルキル基または1価の複素環基から選ばれる1または2個の基で置換されたアミノ基を表す。置換シリル基は、アルキル基、アリール基、アリールアルキル基または1価の複素環基から選ばれる1、2または3個の基で置換されたシリル基を表す。置換シリルオキシ基は、アルキル基、アリール基、アリールアルキル基または1価の複素環基から選ばれる1、2または3個の基で置換されたシリルオキシ基を表す。置換シリルチオ基は、アルキル基、アリール基、アリールアルキル基または1価の複素環基から選ばれる1、2または3個の基で置換されたシリルチオ基を表す。置換シリルアミノ基は、Nに結合したSi原子が1つまたは2つであり、アルキル基、アリール基、アリールアルキル基または1価の複素環基から選ばれる1〜6個の基がSi原子したシリルアミノ基を表す。R28およびR29はそれぞれ独立に、水素原子、アルキル基、アリール基、1価の複素環基、カルボキシル基、アルコキシカルボニル基、アリールオキシカルボニル基、アリールアルキルオキシカルボニル基、ヘテロアリールオキシカルボニル基またはシアノ基を表す。fおよびgはそれぞれ独立に0〜4の整数を表す。R27およびR30がそれぞれ複数個存在する場合、それらは同一であっても異なっていてもよい。〕
〔式中、R31は、ハロゲン原子、アルキル基、アルキルオキシ基、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、アリールアルキルオキシ基、アリールアルキルチオ基、アシル基、アシルオキシ基、アミド基、酸イミド基、イミン残基、アミノ基、置換アミノ基、置換シリル基、置換シリルオキシ基、置換シリルチオ基、置換シリルアミノ基、1価の複素環基、ヘテロアリールオキシ基、ヘテロアリールチオ基アリールアルケニル基、アリールエチニル基、カルボキシル基、アルコキシカルボニル基、アリールオキシカルボニル基、アリールアルキルオキシカルボニル基、ヘテロアリールオキシカルボニル基またはシアノ基を表す。置換アミノ基は、アルキル基、アリール基、アリールアルキル基または1価の複素環基から選ばれる1または2個の基で置換されたアミノ基を表す。置換シリル基は、アルキル基、アリール基、アリールアルキル基または1価の複素環基から選ばれる1、2または3個の基で置換されたシリル基を表す。置換シリルオキシ基は、アルキル基、アリール基、アリールアルキル基または1価の複素環基から選ばれる1、2または3個の基で置換されたシリルオキシ基を表す。置換シリルチオ基は、アルキル基、アリール基、アリールアルキル基または1価の複素環基から選ばれる1、2または3個の基で置換されたシリルチオ基を表す。置換シリルアミノ基は、Nに結合したSi原子が1つまたは2つであり、アルキル基、アリール基、アリールアルキル基または1価の複素環基から選ばれる1〜6個の基がSi原子したシリルアミノ基を表す。hは0〜2の整数を示す。Ar8およびAr9はそれぞれ独立にアリーレン基、2価の複素環基または金属錯体構造を有する2価の基を表す。iおよびjはそれぞれ独立に0または1を表す。X8は、O、S、SO、SO2、Se,またはTeを表す。R31が複数個存在する場合、それらは同一であっても異なっていてもよい。〕
〔式中、R32およびR33はそれぞれ独立に、ハロゲン原子、アルキル基、アルキルオキシ基、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、アリールアルキルオキシ基、アリールアルキルチオ基、アシル基、アシルオキシ基、アミド基、酸イミド基、イミン残基、アミノ基、置換アミノ基、置換シリル基、置換シリルオキシ基、置換シリルチオ基、置換シリルアミノ基、1価の複素環基、ヘテロアリールオキシ基、ヘテロアリールチオ基、アリールアルケニル基、アリールエチニル基、カルボキシル基、アルコキシカルボニル基、アリールオキシカルボニル基、アリールアルキルオキシカルボニル基、ヘテロアリールオキシカルボニル基またはシアノ基を表す。置換アミノ基は、アルキル基、アリール基、アリールアルキル基または1価の複素環基から選ばれる1または2個の基で置換されたアミノ基を表す。置換シリル基は、アルキル基、アリール基、アリールアルキル基または1価の複素環基から選ばれる1、2または3個の基で置換されたシリル基を表す。置換シリルオキシ基は、アルキル基、アリール基、アリールアルキル基または1価の複素環基から選ばれる1、2または3個の基で置換されたシリルオキシ基を表す。置換シリルチオ基は、アルキル基、アリール基、アリールアルキル基または1価の複素環基から選ばれる1、2または3個の基で置換されたシリルチオ基を表す。置換シリルアミノ基は、Nに結合したSi原子が1つまたは2つであり、アルキル基、アリール基、アリールアルキル基または1価の複素環基から選ばれる1〜6個の基がSi原子したシリルアミノ基を表す。kおよびlはそれぞれ独立に0〜4の整数を表す。X9は、O、S、SO、SO2、Se,Te、N−R34、またはSiR35R36を表す。X10およびX11は、それぞれ独立にNまたはC−R37を表す。R34、R35、R36およびR37はそれぞれ独立に水素原子、アルキル基、アリール基、アリールアルキル基または1価の複素環基を表す。R32、R33およびR37がそれぞれ複数個存在する場合、それらは同一であっても異なっていてもよい。〕
〔式中、R38およびR43はそれぞれ独立に、ハロゲン原子、アルキル基、アルキルオキシ基、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、アリールアルキルオキシ基、アリールアルキルチオ基、アシル基、アシルオキシ基、アミド基、酸イミド基、イミン残基、アミノ基、置換アミノ基、置換シリル基、置換シリルオキシ基、置換シリルチオ基、置換シリルアミノ基、1価の複素環基、ヘテロアリールオキシ基、ヘテロアリールチオ基、アリールアルケニル基、アリールエチニル基、カルボキシル基、アルコキシカルボニル基、アリールオキシカルボニル基、アリールアルキルオキシカルボニル基、ヘテロアリールオキシカルボニル基またはシアノ基を表す。置換アミノ基は、アルキル基、アリール基、アリールアルキル基または1価の複素環基から選ばれる1または2個の基で置換されたアミノ基を表す。置換シリル基は、アルキル基、アリール基、アリールアルキル基または1価の複素環基から選ばれる1、2または3個の基で置換されたシリル基を表す。置換シリルオキシ基は、アルキル基、アリール基、アリールアルキル基または1価の複素環基から選ばれる1、2または3個の基で置換されたシリルオキシ基を表す。置換シリルチオ基は、アルキル基、アリール基、アリールアルキル基または1価の複素環基から選ばれる1、2または3個の基で置換されたシリルチオ基を表す。置換シリルアミノ基は、Nに結合したSi原子が1つまたは2つであり、アルキル基、アリール基、アリールアルキル基または1価の複素環基から選ばれる1〜6個の基がSi原子したシリルアミノ基を表す。mおよびnはそれぞれ独立に0〜4の整数を示す。R39、R40、R41およびR42はそれぞれ独立に、水素原子、アルキル基、アリール基、1価の複素環基、カルボキシル基、アルコキシカルボニル基、アリールオキシカルボニル基、アリールアルキルオキシカルボニル基、ヘテロアリールオキシカルボニル基またはシアノ基を表す。Ar10はアリーレン基、2価の複素環基または金属錯体構造を有する2価の基を表す。R38およびR43がそれぞれ複数個存在する場合、それらは同一であっても異なっていてもよい。〕 - 式(4)で示される繰り返し単位の合計が全繰り返し単位の10モル%以上であることを特徴とする請求項1〜6のいずれか一項に記載の高分子発光材料。
- さらに正孔輸送材料、電子輸送材料および発光材料から選ばれる少なくとも1種類の材料を含むことを特徴とする請求項1〜7のいずれか一項に記載の高分子発光材料。
- 請求項1〜8のいずれか一項に記載の高分子発光材料を含有し、粘度が25℃において1〜100mPa・sであることを特徴とするインク組成物。
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