JP5640730B2 - 組成物及び該組成物を用いてなる発光素子 - Google Patents
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Description
(1)芳香族共役繰り返し単位及び架橋基を有し、発光性及び電荷輸送性の少なくとも一方の性質を有する第一の架橋性高分子化合物、並びに、
(2)芳香族共役繰り返し単位及び架橋基の少なくとも一方が、第一の架橋性高分子化合物中の芳香族共役繰り返し単位及び第一の架橋性高分子化合物中の架橋基と異なる、芳香族共役繰り返し単位及び架橋基を有し、発光性及び電荷輸送性の少なくとも一方の性質を有する第二の架橋性高分子化合物
を含み、かつ、第一の架橋性高分子化合物及び第二の架橋性高分子化合物の少なくとも一方が下記式(Z−3)又は(Z−4)で表される架橋基を有する、組成物。
を提供する。
本発明の組成物は、
(1)芳香族共役繰り返し単位及び架橋基を有し、発光性及び電荷輸送性の少なくとも一方の性質を有する第一の架橋性高分子化合物、並びに、
(2)芳香族共役繰り返し単位及び架橋基の少なくとも一方が、第一の架橋性高分子化合物中の芳香族共役繰り返し単位及び第一の架橋性高分子化合物中の架橋基と異なる、芳香族共役繰り返し単位及び架橋基を有し、発光性及び電荷輸送性の少なくとも一方の性質を有する第二の架橋性高分子化合物
を含み、かつ、第一の架橋性高分子化合物及び第二の架橋性高分子化合物の少なくとも一方が前記式(Z−3)又は(Z−4)で表される架橋基を有する、組成物である。
芳香族共役性繰り返し単位としては、無置換若しくは置換のアリーレン基、無置換若しくは置換の2価の芳香族複素環基、又は無置換若しくは置換の2価の芳香族アミン残基が挙げられる。
・非架橋性繰り返し単位
前記非架橋性繰り返し単位としては、無置換若しくは置換のアリーレン基、無置換若しくは置換の2価の複素環基、又は無置換若しくは置換の2価の芳香族アミン残基からなる繰り返し単位が好ましい。また、前記非架橋性繰り返し単位は、芳香族共役繰り返し単位であることが好ましい。
で表される基が好ましい。
で表される基が好ましい。
で表される基が好ましい。
、又は、下記式(F):
で表される基が好ましい。
本発明の組成物において、電荷輸送性、発光性の観点からは、前記第一の架橋性高分子化合物及び前記第二の架橋性高分子化合物の少なくとも一方が、芳香族共役繰り返し単位として、無置換若しくは置換のアリーレン基、無置換若しくは置換の2価の複素環基、及び、無置換若しくは置換の2価の芳香族アミン残基からなる群から選ばれる少なくとも一種を有することが好ましく、
架橋反応の効率の観点からは、前記第一の架橋性高分子化合物及び前記第二の架橋性高分子化合物の少なくとも一方が、芳香族共役繰り返し単位として、下記式[2]で表される基Yを1〜4個有する無置換若しくは置換のアリーレン基、下記式[2]で表される基Yを1〜4個有する無置換若しくは置換の2価の複素環基、及び、下記式[2]で表される基Yを1〜4個有する無置換若しくは置換の2価の芳香族アミン残基からなる群から選ばれる少なくとも一種を有することがより好ましい。以下、この繰り返し単位を、「繰り返し単位A」と言う。
で表される繰り返し単位がより好ましい。
で表される繰り返し単位が好ましい。
で表される繰り返し単位、下記式[5]−2:
で表される繰り返し単位、下記式[6]−2:
で表される繰り返し単位、及び、下記式[6]−3:
前記架橋性高分子化合物において、繰り返し単位Aの割合の上限は、安定性の観点から、全繰り返し単位に対して、通常、100モル%であり、好ましくは50モル%であり、より好ましくは30モル%であり、特に好ましくは15モル%であり、繰り返し単位Aの割合の下限は、本発明の組成物の架橋反応の効率の観点から、通常、1モル%であり、好ましくは2モル%であり、より好ましくは5モル%である。
前記第一の架橋性高分子化合物が、前記式(Z−1)〜(Z−4)のいずれかで表される架橋基を有する高分子化合物であり、かつ、
前記第二の架橋性高分子化合物が、前記式(Z−4)〜(Z−10)のいずれかで表される架橋基、及び、前記第一の架橋性高分子化合物中の芳香族共役繰り返し単位とは異なる芳香族共役繰り返し単位を有する高分子化合物である、組成物(第一の好適組成物);
前記第二の架橋性高分子化合物が、芳香族共役繰り返し単位、及び、前記第一の架橋性高分子化合物中の架橋基とは異なる架橋基を有する高分子化合物である、組成物(第二の好適組成物);
前記第二の架橋性高分子化合物が、前記第一の架橋性高分子化合物中の芳香族共役繰り返し単位とは異なる芳香族共役繰り返し単位、及び、前記第一の架橋性高分子化合物中の架橋基とは異なる架橋基を有する高分子化合物である、組成物(第三の好適組成物);
であることが好ましい。
本発明の組成物は、更に溶媒を含有することができる(以下、溶媒を含む組成物を「液状組成物」と言うことがある。)。
本発明の薄膜は、本発明の組成物を用いてなるものである。薄膜の種類としては、発光性薄膜、導電性薄膜、有機半導体薄膜等が挙げられる。
本発明の有機トランジスタは、本発明の組成物を用いてなる有機トランジスタである。以下、有機トランジスタの一態様である電界効果トランジスタを説明する。
本発明の有機光電変換素子(例えば、太陽電池)は、本発明の組成物を用いてなる有機光電変換素子である。
次に、本発明の発光素子について説明する。
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。)
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/絶縁層/発光層/陰極
r)陽極/発光層/絶縁層/陰極
s)陽極/絶縁層/発光層/絶縁層/陰極
t)陽極/絶縁層/正孔輸送層/発光層/陰極
u)陽極/正孔輸送層/発光層/絶縁層/陰極
v)陽極/絶縁層/正孔輸送層/発光層/絶縁層/陰極
w)陽極/絶縁層/発光層/電子輸送層/陰極
x)陽極/発光層/電子輸送層/絶縁層/陰極
y)陽極/絶縁層/発光層/電子輸送層/絶縁層/陰極
z)陽極/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/絶縁層/陰極
ab)陽極/絶縁層/正孔輸送層/発光層/電子輸送層/絶縁層/陰極
1H−NMR(270MHz,CDCl3);δ=0.69(t,4H),1.83(m,4H),1.93(m,4H),4.85(d,4H),5.56(m,2H),7.44−7.53(m,6H).
4.92−5.10(dd,2H),5.44−5.53(td,1H),5.89−5.97(dd,1H),6.17−6.30(td,1H),7.00−7.16(m,4H),7.18−7.28(dd,2H),7.47(d,2H),7.55(d,2H)ppm.
MS(APCI−MS:Positive)m/z:512(〔M〕+).
1H−NMR(270MHz,CDCl3);δ=0.58(m,4H),1.06(m,8H),1.18(m,4H),1.92(m,8H),4.90(d,4H),5.73(m,2H),7.43−7.52(m,6H)ppm.
下記式:
下記式:
下記式:
下記式:
下記式:
下記式:
下記式:
下記式:
下記式:
下記式:
下記式:
下記式:
下記式:
不活性雰囲気下、化合物M−17(1.06g)、2,7−ビス(1,3,2−ジオキサボロラン−2−イル)−9,9−ジオクチルフルオレン(0.30g)、化合物MM−Y(0.94g)、化合物M−13(0.16g)、化合物M−20(0.18g)、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(1.4mg)及びトルエン(44ml)を混合し、105℃に加熱した。得られた反応液に、20重量%テトラエチルアンモニウム水酸化物の水溶液(7ml)を滴下し、8時間還流させた。反応後、そこに、フェニルホウ酸(240mg)を加え、更に20時間還流させた。次いで、そこに、1.8Mのジエチルジチアカルバミン酸ナトリウム水溶液(20ml)を加え、80℃で4時間撹拌した。室温まで冷却後、水(25ml)で3回、3重量%の酢酸水溶液(25ml)で3回、水(25ml)で3回洗浄し、アルミナカラム、シリカゲルカラムを通すことにより精製した。得られたトルエン溶液をメタノール(300ml)に滴下し、1時間撹拌した後、得られた固体をろ取し乾燥させたところ、下記式:
で表される高分子化合物P−1を1.2g得た。高分子化合物P−1のポリスチレン換算の数平均分子量は3.1×105であり、ポリスチレン換算の重量平均分子量は7.5×105であった。
不活性雰囲気下、化合物MM−5(0.74g)、2,7−ジブロモ−9,9−ジオクチルフルオレン(0.11g)、化合物M−22(0.41g)、化合物M−7(0.092g)、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(0.7mg)及びトルエン(22ml)を混合し、105℃に加熱した。得られた反応液に、20重量%テトラエチルアンモニウム水酸化物の水溶液(3.3ml)を滴下し、6時間還流させた。反応後、そこに、フェニルホウ酸(120mg)を加え、更に20時間還流させた。次いで、そこに、1.8Mのジエチルジチアカルバミン酸ナトリウム水溶液(11ml)を加え、80℃で4時間撹拌した。室温まで冷却後、水(13ml)で3回、3重量%の酢酸水溶液(13ml)で3回、水(13ml)で3回洗浄し、アルミナカラム、シリカゲルカラムを通すことにより精製した。得られたトルエン溶液をメタノール(150ml)に滴下し、1時間撹拌した後、得られた固体をろ取し乾燥させたところ、下記式:
で表される高分子化合物P−2を0.7g得た。高分子化合物P−2のポリスチレン換算の数平均分子量は7.6×104であり、ポリスチレン換算の重量平均分子量は2.2×105であった。
不活性雰囲気下、化合物MM−5(1.48g)、化合物M−20(0.89g)、2,7−ジブロモ−9,9−ジオクチルフルオレン(0.22g)、化合物M−10(0.20g)、酢酸パラジウム(0.4mg)、トリス(o−メトキシフェニル)ホスフィン(2.8mg)及びトルエン(44ml)を混合し、105℃に加熱した。得られた反応液に、20重量%テトラエチルアンモニウム水酸化物の水溶液(7ml)を滴下し、20時間還流させた。反応後、そこに、フェニルホウ酸(240mg)を加え、更に8時間還流させた。次いで、そこに、1.8Mのジエチルジチアカルバミン酸ナトリウム水溶液(20ml)を加え、80℃で4時間撹拌した。室温まで冷却後、水(25ml)で3回、3重量%の酢酸水溶液(25ml)で3回、水(25ml)で3回洗浄し、アルミナカラム、シリカゲルカラムを通すことにより精製した。得られたトルエン溶液をメタノール(300ml)に滴下し、1時間撹拌した後、得られた固体をろ取し乾燥させたところ、下記式:
で表される高分子化合物P−3を1.4g得た。高分子化合物P−3のポリスチレン換算の数平均分子量は1.5×105であり、ポリスチレン換算の重量平均分子量は3.6×105であった。
不活性雰囲気下、化合物MM−5(1.48g)、2,7−ジブロモ−9,9−ジオクチルフルオレン(0.22g)、化合物M−24(1.09g)、化合物M−7(0.09g)、化合物M−13(0.11g)、酢酸パラジウム(0.4mg)、トリス(o−メトキシフェニル)ホスフィン(2.8mg)、及びトルエン(44ml)を混合し、105℃に加熱した。得られた反応液に、20重量%テトラエチルアンモニウム水酸化物の水溶液(6.6ml)を滴下し、4時間還流させた。反応後、そこに、フェニルホウ酸(240mg)を加え、更に18時間還流させた。次いで、そこに、1.8Mのジエチルジチアカルバミン酸ナトリウム水溶液(22ml)を加え、80℃で4時間撹拌した。室温まで冷却後、水(30ml)で3回、3重量%の酢酸水溶液(30ml)で3回、水(30ml)で3回洗浄し、アルミナカラム、シリカゲルカラムを通すことにより精製した。得られたトルエン溶液をメタノール(300ml)に滴下し、1時間撹拌した後、得られた固体をろ取し、乾燥させたところ、下記式:
で表される高分子化合物P−4を1.2g得た。高分子化合物P−4のポリスチレン換算の数平均分子量は1.5×105であり、ポリスチレン換算の重量平均分子量は5.4×105であった。
不活性雰囲気下、化合物MM−5(1.48g)、2,7−ジブロモ−9,9−ジオクチルフルオレン(0.22g)、化合物M−22(0.82g)、化合物M−9(0.23g)、酢酸パラジウム(0.4mg)、トリス(o−メトキシフェニル)ホスフィン(2.8mg)、及びトルエン(44ml)を混合し、105℃に加熱した。得られた反応液に、20重量%テトラエチルアンモニウム水酸化物の水溶液(6.6ml)を滴下し、4時間還流させた。反応後、そこに、フェニルホウ酸(240mg)を加え、更に18時間還流させた。次いで、そこに、1.8Mのジエチルジチアカルバミン酸ナトリウム水溶液(22ml)を加え、80℃で4時間撹拌した。室温まで冷却後、水(30ml)で3回、3重量%の酢酸水溶液(30ml)で3回、水(30ml)で3回洗浄し、アルミナカラム、シリカゲルカラムを通すことにより精製した。得られたトルエン溶液をメタノール(300ml)に滴下し、1時間撹拌した後、得られた固体をろ取し、乾燥させたところ、下記式:
で表される高分子化合物P−5を1.5g得た。高分子化合物P−5のポリスチレン換算の数平均分子量は2.2×105であり、ポリスチレン換算の重量平均分子量は8.5×105であった。
不活性雰囲気下、2,7−ビス(1,3,2−ジオキサボロラン−2−イル)−9,9−ジオクチルフルオレン(1.06g)、化合物M−12(0.66g)、化合物M−14(0.12g)、化合物M−7(0.13g)、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(1.4mg)、トリオクチルメチルアンモニウムクロライド(商品名:Aliquat336、アルドリッチ製)(0.25g)及びトルエン(44ml)を混合し、105℃に加熱した。得られた反応液に、2Mの炭酸ナトリウム水溶液(6ml)を滴下し、24時間還流させた。反応後、そこに、フェニルホウ酸(240mg)を加え、更に20時間還流させた。次いで、そこに、1.8Mのジエチルジチアカルバミン酸ナトリウム水溶液(20ml)を加え、80℃で4時間撹拌した。室温まで冷却後、水(25ml)で3回、3重量%の酢酸水溶液(25ml)で3回、水(25ml)で3回洗浄し、アルミナカラム、シリカゲルカラムを通すことにより精製した。得られたトルエン溶液をメタノール(300ml)に滴下し、1時間撹拌した後、得られた固体をろ取し乾燥させたところ、下記式:
で表される高分子化合物P−6を0.9g得た。高分子化合物P−6のポリスチレン換算の数平均分子量は3.1×104であり、ポリスチレン換算の重量平均分子量は6.3×104であった。
不活性雰囲気下、化合物M−18(1.00g)、化合物M−17(0.90g)、化合物M−21(0.22g)、化合物M−10(0.10g)、酢酸パラジウム(0.4mg)、トリス(o−メトキシフェニル)ホスフィン(2.8mg)及びトルエン(44ml)を混合し、105℃に加熱した。得られた反応液に、20重量%テトラエチルアンモニウム水酸化物の水溶液(7ml)を滴下し、16時間還流させた。反応後、そこに、フェニルホウ酸(240mg)を加え、更に8時間還流させた。次いで、そこに、1.8Mのジエチルジチアカルバミン酸ナトリウム水溶液(20ml)を加え、80℃で4時間撹拌した。室温まで冷却後、水(25ml)で3回、3重量%の酢酸水溶液(25ml)で3回、水(25ml)で3回洗浄し、アルミナカラム、シリカゲルカラムを通すことにより精製した。得られたトルエン溶液をメタノール(300ml)に滴下し、1時間撹拌した後、得られた固体をろ取し、乾燥させたところ、下記式:
で表される高分子化合物P−7を1.0g得た。高分子化合物P−7のポリスチレン換算の数平均分子量は1.8×105であり、ポリスチレン換算の重量平均分子量は5.7×105であった。
不活性雰囲気下、化合物M−17(1.6840g、2.28mmol)、化合物M−19(0.8426g、1.03mmol)、2,7−ジブロモ−9,9−ジオクチルフルオレン(0.2378g、0.43mmol)、化合物M−13(0.2410g、0.46mmol)、化合物M−11(0.1080g、0.23mmol)、化合物M−15(0.0954g、0.14mmol)、酢酸パラジウム(0.8mg)、トリス(2−メトキシフェニル)ホスフィン(9.5mg)、トリオクチルメチルアンモニウムクロライド(商品名:Aliquat336(アルドリッチ製)、0.33g)、及び、トルエン(28ml)を混合し、105℃に加熱した。この反応溶液に2M 炭酸ナトリウム水溶液(5.0ml)を滴下し、2時間還流させた。反応後、2−[4−(1,1−ジメチルエチル)フェニル]−4,4,5,5−テトラメチル−1,3,2−ジオキサボロラン (42mg)、トルエン(15ml)を加え、更に2時間還流させた。次いでジエチルジチアカルバミン酸ナトリウム水溶液を加え100℃で2時間撹拌した。冷却後、水(33ml)で2回、3重量%酢酸水溶液(33ml)で2回、水(33ml)で2回洗浄し、得られた溶液をメタノール(500mL)に滴下、ろ取することで沈殿物を得た。該沈殿物をトルエン(100mL)に溶解させ、アルミナカラム、シリカゲルカラムを通すことにより精製した。得られたトルエン溶液をメタノール(1000ml)に滴下し、撹拌した後、得られた沈殿物をろ取し、乾燥させたところ、下記式:
で表される高分子化合物P−8の収量は1.87gであった。高分子化合物P−8のポリスチレン換算の数平均分子量は1.5×105であり、ポリスチレン換算の重量平均分子量は4.1×105であった。
不活性雰囲気下、化合物M−17(1.5713g、2.13mmol)、2,7−ビス(1,3,2−ジオキサボロラン−2−イル)−9,9−ジオクチルフルオレン(0.4455g、0.84mmol)、化合物MM−Y(1.3535g、2.10mmol)、化合物M−7(0.2762g、0.60mmol)、化合物M−20(0.1773g、0.24mmol)、化合物M−11(0.0284g、0.06mmol)、ジクロロビス(トリフェニルホスフィン)パラジウム(2.16mg)、及び、トルエン(77ml)を混合し、105℃に加熱した。この反応溶液に20重量%水酸化テトラエチルアンモニウム水溶液(12ml)を滴下し、5.5時間還流させた。反応後、フェニルホウ酸(37mg)、トルエン(4mL)を加え、更に15時間還流させた。次いでジエチルジチアカルバミン酸ナトリウム水溶液を加え80℃で2時間撹拌した。冷却後、水(39ml)で2回、3重量%酢酸水溶液(39ml)で2回、水(39ml)で2回洗浄し、得られた溶液をメタノール(500mL)に滴下、ろ取することで沈殿物を得た。該沈殿物をトルエン(95mL)に溶解させ、アルミナカラム、シリカゲルカラムを通すことにより精製した。得られた溶液をメタノール(500ml)に滴下し、撹拌した後、得られた沈殿物をろ取し乾燥させたところ、下記式:
で表される高分子化合物P−9の収量は2.52gであった。高分子化合物P−9のポリスチレン換算の数平均分子量は1.2×105であり、ポリスチレン換算の重量平均分子量は5.3×105であった。
不活性雰囲気下、化合物M−17(3.1422g、4.25mmol)、2,7−ビス(1,3,2−ジオキサボロラン−2−イル)−9,9−ジオクチルフルオレン(1.0795g、1.68mmol)、化合物MM−Y(3.0937g、4.80mmol)、化合物M−13(0.3171g、0.60mmol)、化合物M−7(0.2762g、0.60mmol)、ジクロロビス(トリフェニルホスフィン)パラジウム(4.27mg)、及び、トルエン(145ml)を混合し、105℃に加熱した。反応液に20重量%水酸化テトラエチルアンモニウム水溶液(20ml)を滴下し、2時間40分還流させた。反応後、フェニルホウ酸(73mg)、トルエン(140mL)を加え、更に18.5時間還流させた。次いで、ジエチルジチアカルバミン酸ナトリウム水溶液を加え80℃で2時間撹拌した。冷却後、水(78ml)で2回、3重量%酢酸水溶液(78ml)で2回、水(78ml)で2回洗浄し、得られた溶液をメタノール(1500mL)に滴下、ろ取することで沈殿物を得た。該沈殿物をトルエン(760mL)に溶解させ、該溶液のうち2/3をアルミナカラム、シリカゲルカラムを通すことにより精製した。得られたトルエン溶液を約半分の体積になるまでトルエンを留去した後、メタノール(2000ml)に滴下し、撹拌した後、得られた沈殿物をろ取し、乾燥させたところ、下記式:
で表される高分子化合物P−10の収量は2.25gであった。高分子化合物P−10のポリスチレン換算の数平均分子量は1.9×105であり、ポリスチレン換算の重量平均分子量は9.2×105であった。
不活性雰囲気下、2,7−ビス(1,3,2−ジオキサボロラン−2−イル)−9,9−ジオクチルフルオレン(1.06g)、化合物M−12(0.87g)、化合物M−14(0.04g)、ビストリフェニルホスフィンパラジウムジクロライド(1.4mg)、トリオクチルメチルアンモニウムクロライド(商品名:Aliquat336、アルドリッチ製)(0.25g)、及びトルエン(40ml)を混合し、105℃に加熱した。得られた反応液に、2Mの炭酸ナトリウム水溶液(6ml)を滴下し、7時間還流させた。反応後、そこに、フェニルホウ酸(240mg)を加え、更に4時間還流させた。次いで、そこに、1.8Mのジエチルジチアカルバミン酸ナトリウム水溶液(10ml)を加え、80℃で4時間撹拌した。室温まで冷却後、水(30ml)で3回、3重量%の酢酸水溶液(30ml)で3回、水(30ml)で3回洗浄し、アルミナカラム、シリカゲルカラムを通すことにより精製した。得られたトルエン溶液をメタノール(300ml)に滴下し、1時間撹拌した後、得られた固体をろ取し乾燥させたところ、下記式:
で表される高分子化合物CP−1を0.8g得た。高分子化合物CP−1のポリスチレン換算の数平均分子量は3.4×104であり、ポリスチレン換算の重量平均分子量は6.7×104であった。
不活性雰囲気下、2,7−ビス(1,3,2−ジオキサボロラン−2−イル)−9,9−ジオクチルフルオレン(1.06g)、2,7−ジブロモ−9,9−ジオクチルフルオレン(0.22g)、化合物M−12(0.55g)、化合物M−13(0.21g)、ビストリフェニルホスフィンパラジウムジクロライド(1.4mg)、トリオクチルメチルアンモニウムクロライド(商品名:Aliquat336、アルドリッチ製)(0.25g)、及びトルエン(40ml)を混合し、105℃に加熱した。得られた反応液に、2Mの炭酸ナトリウム水溶液(6ml)を滴下し、7時間還流させた。反応後、そこに、フェニルホウ酸(240mg)を加え、更に4時間還流させた。次いで、そこに、1.8Mのジエチルジチアカルバミン酸ナトリウム水溶液(10ml)を加え、80℃で4時間撹拌した。室温まで冷却後、水(30ml)で3回、3重量%の酢酸水溶液(30ml)で3回、水(30ml)で3回洗浄し、アルミナカラム、シリカゲルカラムを通すことにより精製した。得られたトルエン溶液をメタノール(300ml)に滴下し、1時間撹拌した後、得られた固体をろ取し乾燥させたところ、下記式:
で表される高分子化合物CP−2の収量は0.9gであった。高分子化合物CP−2のポリスチレン換算の数平均分子量は8.4×104であり、ポリスチレン換算の重量平均分子量は2.0×105であった。
不活性雰囲気下、2,7−ビス(1,3,2−ジオキサボロラン−2−イル)−9,9−ジオクチルフルオレン(1.06g)、化合物MM−3(0.22g)、N,N−ジ(4−ブロモフェニル)アニリン(0.73g)、ビストリフェニルホスフィンパラジウムジクロライド(1.4mg)、トリオクチルメチルアンモニウムクロライド(商品名:Aliquat336、アルドリッチ製)(0.25g)、及びトルエン(40ml)を混合し、105℃に加熱した。反応溶液に2Mの炭酸ナトリウム水溶液(6ml)を滴下し、20時間還流させた。反応後、そこに、フェニルホウ酸(240mg)を加え、更に4時間還流させた。次いで、そこに、1.8Mのジエチルジチアカルバミン酸ナトリウム水溶液(10ml)を加え、80℃で4時間撹拌した。室温まで冷却後、水(30ml)で3回、3重量%の酢酸水溶液(30ml)で3回、水(30ml)で3回洗浄し、アルミナカラム、シリカゲルカラムを通すことにより精製した。得られたトルエン溶液をメタノール(300ml)に滴下し、1時間撹拌した後、得られた固体をろ取し乾燥させたところ、下記式:
で表される高分子化合物CP−3を0.8g得た。高分子化合物CP−3は、ポリスチレン換算の数平均分子量が5.3×104であり、ポリスチレン換算の重量平均分子量が1.9×105であった。
高分子化合物P−1をキシレンに溶解させ1重量%の濃度になるように調製した(溶液A)。また、高分子化合物P−2をキシレンに溶解させ1重量%の濃度になるように調製した(溶液B)。次に、溶液Aと溶液Bの混合比(体積比)が50:50になるように混合し、液状組成物L−1を調製した。
高分子化合物P−3をキシレンに溶解させ1重量%の濃度になるように調製した(溶液C)。また、高分子化合物P−4をキシレンに溶解させ1重量%の濃度になるように調製した(溶液D)。次に、溶液Cと溶液Dの混合比(体積比)が10:90になるように混合し、液状組成物L−2を調製した。
高分子化合物P−5をキシレンに溶解させ1重量%の濃度になるように調製した(溶液E)。また、高分子化合物P−6をキシレンに溶解させ1重量%の濃度になるように調製した(溶液F)。次に、溶液Eと溶液Fの混合比(体積比)が90:10になるように混合し、液状組成物L−3を調製した。
高分子化合物P−7をキシレンに溶解させ1重量%の濃度になるように調製した(溶液G)。また、高分子化合物P−8をキシレンに溶解させ1重量%の濃度になるように調製した(溶液H)。次に、溶液Gと溶液Hの混合比(体積比)が60:40になるように混合し、液状組成物L−4を調製した。
高分子化合物P−9をキシレンに溶解させ1重量%の濃度になるように調製した(溶液I)。また、高分子化合物P−10をキシレンに溶解させ1重量%の濃度になるように調製した(溶液J)。次に、溶液Iと溶液Jの混合比(体積比)が20:80になるように混合し、液状組成物L−5を調製した。
溶液Iと溶液Hの混合比(体積比)が30:70になるように混合し、液状組成物L−6を調製した。
高分子化合物CP−1をキシレンに溶解させ1重量%の濃度になるようにして、液状組成物CL−1を調製した。
高分子化合物CP−2をキシレンに溶解させ1重量%の濃度になるようにして、液状組成物CL−2を調製した。
高分子化合物CP−3をキシレンに溶解させ1重量%の濃度になるようにして、液状組成物CL−3を調製した。
・残膜率の評価
液状組成物(L−1〜L−6、CL−1〜CL−3)のいずれかをガラス基板上に滴下し、スピンコーター(商品名:MS−A100型、ミサワ社製)を用い、1000rpmで15秒の条件で成膜した。得られた膜の厚さ(H1)を、プロファイラー(商品名:P−16+、KLA−Tencor社製)を用いて測定した。
液状組成物L−1〜L−6を用いて作製した薄膜は、液状組成物CL−1〜CL−3を用いて作製した薄膜に比して、残膜率が高いことから、低温領域(170℃)での硬化性が良好であることが認められた。更に、液状組成物L−1〜L−6を用いて作製した薄膜は、190℃での硬化性も良好であることが認められた。
(1)高分子化合物P−1をキシレンに溶解させることにより、1重量%の溶液PL−1を調製した。
(2)高分子化合物P−2をキシレンに溶解させることにより、1重量%の溶液PL−2を調製した。
(3)高分子化合物P−3をキシレンに溶解させることにより、1重量%の溶液PL−3を調製した。
(4)高分子化合物P−4をキシレンに溶解させることにより、1重量%の溶液PL−4を調製した。
(5)高分子化合物P−6をキシレンに溶解させることにより、1重量%の溶液PL−6を調製した。
(6)高分子化合物P−7をキシレンに溶解させることにより、1重量%の溶液PL−7を調製した。
(7)高分子化合物P−8をキシレンに溶解させることにより、1重量%の溶液PL−8を調製した。
(8)高分子化合物P−9をキシレンに溶解させることにより、1重量%の溶液PL−9を調製した。
(9)高分子化合物P−10をキシレンに溶解させることにより、1重量%の溶液PL−10を調製した。
(10)溶液PL−1〜PL−10のいずれかをガラス基板上に滴下し、スピンコーター(商品名:MS−A100型、ミサワ社製)を用い、1000rpmで15秒の条件で成膜し、厚さが約40nmの薄膜を作製した。
高分子化合物P−1〜P−10のPL量子収率は、液状組成物PL−1〜PL−10より得られた薄膜を用い、励起波長を325nmとして、測定した。なお、PL量子収率の測定には、浜松ホトニクス社製のPL量子収率測定装置(C9920-02)を用いた。得られた結果を表2に示す。
・エレクトロルミネッセンス素子の作製
スパッタ法により150nmの厚みでITO膜を付けたガラス基板上に、ポリ(3,4)エチレンジオキシチオフェン/ポリスチレンスルホン酸(Bayer製、商品名:BaytronP AI4083)の懸濁液を0.2μmメンブランフィルターで濾過した液を用いて、スピンコートにより70nmの厚みで薄膜を形成し、ホットプレート上で200℃、10分間乾燥させた。次に、液状組成物L−1を用いて、スピンコートにより1000rpmの回転速度で成膜し、ホットプレート上で170℃、20分間加熱することにより薄膜を硬化させた。硬化後の厚さは約30nmであった。更に、溶液PL−10を用いて、スピンコートにより3000rpmの回転速度で成膜した。成膜後の膜の厚さは約55nmであった。更に、これを減圧下130℃で10分間乾燥させた後、陰極としてフッ化ナトリウムを約5nm蒸着し、次いでアルミニウムを約60nm蒸着してエレクトロルミネッセンス素子を作製した。なお真空度が1×10-4Pa以下に到達した後に金属の蒸着を開始した。
得られたエレクトロルミネッセンス素子に電圧を印加することにより、450nmにピークを有するEL発光が得られた。また、このエレクトロルミネッセンス素子の最大発光効率は5.1cd/Aであった。
・エレクトロルミネッセンス素子の作製
スパッタ法により150nmの厚みでITO膜を付けたガラス基板上に、ポリ(3,4)エチレンジオキシチオフェン/ポリスチレンスルホン酸(Bayer製、商品名:BaytronP AI4083)の懸濁液を0.2μmメンブランフィルターで濾過した液を用いて、スピンコートにより70nmの厚みで薄膜を形成し、ホットプレート上で200℃、10分間乾燥させた。次に、液状組成物L−3を用いて、スピンコートにより1000rpmの回転速度で成膜し、ホットプレート上で170℃、20分間加熱することにより薄膜を硬化させた。成膜後の膜の厚さは約30nmであった。更に、溶液PL−10を用いて、スピンコートにより3000rpmの回転速度で成膜した。成膜後の膜の厚さは約55nmであった。更に、これを減圧下130℃で10分間乾燥させた後、陰極としてフッ化ナトリウムを約5nm蒸着し、次いでアルミニウムを約60nm蒸着してエレクトロルミネッセンス素子を作製した。なお真空度が1×10-4Pa以下に到達した後に金属の蒸着を開始した。
得られたエレクトロルミネッセンス素子に電圧を印加することにより、450nmにピークを有するEL発光が得られた。また、このエレクトロルミネッセンス素子の最大発光効率は5.7cd/Aであった。
・エレクトロルミネッセンス素子の作製
スパッタ法により150nmの厚みでITO膜を付けたガラス基板上に、ポリ(3,4)エチレンジオキシチオフェン/ポリスチレンスルホン酸(Bayer製、商品名:BaytronP AI4083)の懸濁液を0.2μmメンブランフィルターで濾過した液を用いて、スピンコートにより70nmの厚みで薄膜を形成し、ホットプレート上で200℃、10分間乾燥させた。次に、液状組成物L−1を用いて、スピンコートにより1000rpmの回転速度で成膜し、ホットプレート上で190℃、20分間加熱することにより薄膜を硬化させた。硬化後の膜の厚さは約30nmであった。更に、溶液PL−10を用いて、スピンコートにより3000rpmの回転速度で成膜した。成膜後の膜の厚さは約55nmであった。更に、これを減圧下130℃で10分間乾燥させた後、陰極としてフッ化ナトリウムを約5nm蒸着し、次いでアルミニウムを約60nm蒸着してエレクトロルミネッセンス素子を作製した。なお真空度が1×10-4Pa以下に到達した後に金属の蒸着を開始した。
得られたエレクトロルミネッセンス素子に電圧を印加することにより、この素子から450nmにピークを有するEL発光が得られた。また、このエレクトロルミネッセンス素子の最大発光効率は4.9cd/Aであった。
・エレクトロルミネッセンス素子の作製
スパッタ法により150nmの厚みでITO膜を付けたガラス基板上に、ポリ(3,4)エチレンジオキシチオフェン/ポリスチレンスルホン酸(Bayer製、商品名:BaytronP AI4083)の懸濁液を0.2μmメンブランフィルターで濾過した液を用いて、スピンコートにより70nmの厚みで薄膜を形成し、ホットプレート上で200℃、10分間乾燥させた。次に、液状組成物L−3を用いて、スピンコートにより1000rpmの回転速度で成膜し、ホットプレート上で190℃、20分間加熱することにより薄膜を硬化させた。成膜後の膜の厚さは約30nmであった。更に、溶液PL−10を用いて、スピンコートにより3000rpmの回転速度で成膜した。成膜後の膜の厚さは約55nmであった。更に、これを減圧下130℃で10分間乾燥させた後、陰極としてフッ化ナトリウムを約5nm蒸着し、次いでアルミニウムを約60nm蒸着してエレクトロルミネッセンス素子を作製した。なお真空度が1×10-4Pa以下に到達した後に金属の蒸着を開始した。
得られたエレクトロルミネッセンス素子に電圧を印加することにより、450nmにピークを有するEL発光が得られた。また、このエレクトロルミネッセンス素子の最大発光効率は5.6cd/Aであった。
Claims (29)
- (1)芳香族共役繰り返し単位及び架橋基を有し、発光性及び電荷輸送性の少なくとも一方の性質を有する第一の架橋性高分子化合物、並びに、
(2)芳香族共役繰り返し単位及び架橋基の少なくとも一方が、第一の架橋性高分子化合物中の芳香族共役繰り返し単位及び第一の架橋性高分子化合物中の架橋基と異なる、芳香族共役繰り返し単位及び架橋基を有し、発光性及び電荷輸送性の少なくとも一方の性質を有する第二の架橋性高分子化合物
を含み、かつ、第一の架橋性高分子化合物及び第二の架橋性高分子化合物の少なくとも一方が下記式(Z−3)又は(Z−4)で表される架橋基を有する、組成物。
- 前記第一の架橋性高分子化合物が、前記式(Z−1)〜(Z−4)のいずれかで表される架橋基を有する高分子化合物であり、かつ、
前記第二の架橋性高分子化合物が、前記式(Z−4)〜(Z−10)のいずれかで示される架橋基、及び、前記第一の架橋性高分子化合物中の芳香族共役繰り返し単位とは異なる芳香族共役繰り返し単位を有する高分子化合物である、
請求項1又は2に記載の組成物。 - 前記第二の架橋性高分子化合物が、芳香族共役繰り返し単位を有し、かつ、前記第一の架橋性高分子化合物中の架橋基とは異なる架橋基を有する高分子化合物である、請求項1又は2に記載の組成物。
- 前記第二の架橋性高分子化合物が、前記第一の架橋性高分子化合物中の芳香族共役繰り返し単位とは異なる芳香族共役繰り返し単位、及び、前記第一の架橋性高分子化合物中の架橋基とは異なる架橋基を有する高分子化合物である、請求項1又は2に記載の組成物。
- 前記第一の架橋性高分子化合物中の架橋基が前記式(Z−1)〜(Z−4)のいずれかで表される基であり、かつ、前記第二の架橋性高分子化合物中の架橋基が前記式(Z−4)〜(Z−10)のいずれかで表される基である、請求項4又は5に記載の組成物。
- 前記第一の架橋性高分子化合物及び前記第二の架橋性高分子化合物の少なくとも一方が正孔輸送性を有する、請求項1〜6のいずれか一項に記載の組成物。
- 前記第一の架橋性高分子化合物及び前記第二の架橋性高分子化合物の少なくとも一方が発光性及び電荷輸送性を有する、請求項1〜6のいずれか一項に記載の組成物。
- 前記第一の架橋性高分子化合物及び前記第二の架橋性高分子化合物の少なくとも一方が、繰り返し単位として、無置換若しくは置換のアリーレン基、無置換若しくは置換の2価の複素環基、又は無置換若しくは置換の2価の芳香族アミン残基を有する、請求項1〜8のいずれか一項に記載の組成物。
- 前記第一の架橋性高分子化合物及び前記第二の架橋性高分子化合物の少なくとも一方が、繰り返し単位Aとして、下記式[2]で表される基Yを1〜4個有する無置換若しくは置換のアリーレン基、下記式[2]で表される基Yを1〜4個有する無置換若しくは置換の2価の複素環基、又は、下記式[2]で表される基Yを1〜4個有する無置換若しくは置換の2価の芳香族アミン残基を有する、請求項9に記載の組成物。
- 前記第一の架橋性高分子化合物及び前記第二の架橋性高分子化合物のポリスチレン換算の分子量がいずれも1×103〜1×108である、請求項1〜14のいずれか一項に記載の組成物。
- 前記第一の架橋性高分子化合物と前記第二の架橋性高分子化合物との重量比が99:1〜1:99である、請求項1〜15のいずれか一項に記載の組成物。
- 組成物1gに含まれる前記架橋基の合計量が、2.0×10-5〜1.0×10-2モルである、請求項1〜16のいずれか一項に記載の組成物。
- 前記第一の架橋性高分子化合物及び前記第二の架橋性高分子化合物の合計が80重量%以上である、請求項1〜17のいずれか一項に記載の組成物。
- さらに溶媒を含む、請求項1〜18のいずれか一項に記載の組成物。
- 請求項1〜19のいずれか一項に記載の組成物を用いてなる薄膜。
- 請求項19に記載の組成物を、スピンコート法、キャスティング法、マイクログラビアコート法、グラビアコート法、バーコート法、ロールコート法、ワイアーバーコート法、ディップコート法、スリットコート法、キャップコート法、キャピラリコート法、スプレーコート法、スクリーン印刷法、フレキソ印刷法、オフセット印刷法、インクジェットプリント法またはノズルコート法により成膜する工程を含む、請求項20に記載の薄膜の製造方法。
- 請求項1〜19のいずれか一項に記載の組成物に含まれる第一の架橋性高分子化合物および第二の架橋性高分子化合物を架橋させてなる、請求項20に記載の薄膜。
- 請求項1〜19のいずれか一項に記載の組成物に含まれる第一の架橋性高分子化合物および第二の架橋性高分子化合物を50℃以上に加熱することで架橋させる工程を含む、請求項22に記載の薄膜の製造方法。
- 陽極及び陰極からなる電極と、該電極間に設けられ請求項1〜19のいずれか一項に記載の組成物を用いてなる有機層とを有する発光素子。
- ガラス基板、プラスチック基板、高分子フィルム基板またはシリコン基板の上に形成された、請求項24に記載の発光素子。
- 請求項24に記載の発光素子を備えた面状光源。
- 請求項24に記載の発光素子を備えた表示装置。
- 請求項1〜19のいずれか一項に記載の組成物を用いてなる有機トランジスタ。
- 請求項1〜19のいずれか一項に記載の組成物を用いてなる有機光電変換素子。
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