JP5708022B2 - Benzofluoranthene polymer - Google Patents
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Description
本発明は、ベンゾフルオランテン系高分子化合物、その製造方法、それを含む高分子組成物、溶液、有機薄膜、有機半導体素子、発光素子、面状光源及び表示装置、並びに、その原料化合物に関する。 The present invention relates to a benzofluoranthene polymer compound, a production method thereof, a polymer composition containing the same, a solution, an organic thin film, an organic semiconductor element, a light emitting element, a planar light source and a display device, and a raw material compound thereof. .
発光素子に用いるための発光材料として、例えば、ベンゾ[k]フルオランテン−7,12−ジイル基とフルオレン−2,7−ジイル基のみからなる共重合体が知られている(特許文献1)。 As a light-emitting material for use in a light-emitting element, for example, a copolymer composed only of a benzo [k] fluoranthene-7,12-diyl group and a fluorene-2,7-diyl group is known (Patent Document 1).
しかし、前記高分子化合物を用いた発光素子は、最大発光効率が十分ではなかった。 However, the light emitting device using the polymer compound has not had sufficient maximum light emission efficiency.
そこで、本発明は、最大発光効率に優れる発光素子の製造に有用な高分子化合物を提供することを目的とする。本発明はまた、該高分子化合物を含む、高分子組成物、溶液、有機薄膜、有機半導体素子、発光素子、面状光源及び表示装置を提供することを目的とする。本発明は更に、該高分子化合物の製造方法及び該高分子化合物の製造に有用な化合物、及びその製造方法を提供することを目的とする。 Then, an object of this invention is to provide a high molecular compound useful for manufacture of the light emitting element which is excellent in maximum luminous efficiency. Another object of the present invention is to provide a polymer composition, a solution, an organic thin film, an organic semiconductor element, a light emitting element, a planar light source, and a display device containing the polymer compound. Another object of the present invention is to provide a method for producing the polymer compound, a compound useful for producing the polymer compound, and a method for producing the compound.
本発明は第一に、下記一般式(1)で表される第1構成単位と、下記一般式(2)で表される第2構成単位とを含む高分子化合物を提供する。 The present invention first provides a polymer compound comprising a first structural unit represented by the following general formula (1) and a second structural unit represented by the following general formula (2).
本発明は第二に、前記高分子化合物の製造方法であって、下記一般式(3M)で示される化合物と、下記一般式(2M)で示される化合物とを重合する工程を含む、高分子化合物の製造方法を提供する。 Second, the present invention provides a method for producing the polymer compound, the method comprising polymerizing a compound represented by the following general formula (3M) and a compound represented by the following general formula (2M) A method for producing a compound is provided.
<置換基A群>
塩素原子、臭素原子、ヨウ素原子、−O−S(=O)2R16(R16は、アルキル基、又は、アルキル基、アルコキシ基、ニトロ基、フッ素原子若しくはシアノ基で置換されていてもよいアリール基を示す。)で表される基。
<置換基B群>
−B(OR17)2(R17は、水素原子又はアルキル基を示し、2個存在するR17は、同一でも異なっていてもよく、互いに結合して環を形成していてもよい。)で表される基、−BF4Q1(Q1は、リチウム、ナトリウム、カリウム、ルビジウム又はセシウムの1価の陽イオンを示す。)で表される基、−MgY1(Y1は、塩素原子、臭素原子又はヨウ素原子を示す。)で表される基、−ZnY2(Y2は、塩素原子、臭素原子又はヨウ素原子を示す。)で表される基、−Sn(R18)3(R18は、水素原子又はアルキル基を示し、3個存在するR18は、同一でも異なっていてもよく、互いに結合して環を形成していてもよい。)で表される基。
<Substituent group A>
Chlorine atom, bromine atom, iodine atom, —O—S (═O) 2 R 16 (R 16 may be substituted with an alkyl group, an alkyl group, an alkoxy group, a nitro group, a fluorine atom or a cyano group. Represents a good aryl group.)
<Substituent group B>
—B (OR 17 ) 2 (R 17 represents a hydrogen atom or an alkyl group, and two R 17 s may be the same or different and may be bonded to each other to form a ring.) A group represented by the formula: —BF 4 Q 1 (Q 1 is a monovalent cation of lithium, sodium, potassium, rubidium or cesium), —MgY 1 (Y 1 is chlorine A group represented by —ZnY 2 (Y 2 represents a chlorine atom, a bromine atom or an iodine atom), —Sn (R 18 ) 3 (R 18 represents a hydrogen atom or an alkyl group, and three R 18 s may be the same or different, and may be bonded to each other to form a ring).
本発明は第三に、下記一般式(3M−1)で表される化合物を提供する。 Thirdly, the present invention provides a compound represented by the following general formula (3M-1).
<要件(A)>
R3a、R4a、R8a及びR9aのいずれかが、非置換若しくは置換のアリール基、又は、非置換若しくは置換の1価の芳香族複素環基であり、その残りが、水素原子、非置換若しくは置換のアルキル基、非置換若しくは置換のアリール基、非置換若しくは置換の1価の芳香族複素環基、又は、非置換若しくは置換の−O−RAで表される基である。
<要件(B)>
R3a及びR4aの一方と、R8a及びR9aの一方とが、非置換若しくは置換のアリール基、又は、非置換若しくは置換の1価の芳香族複素環基であり、R3a及びR4aの残りと、R8a及びR9aの残りとが、水素原子、非置換若しくは置換のアルキル基、非置換若しくは置換のアリール基、非置換若しくは置換の1価の芳香族複素環基、又は、非置換若しくは置換の−O−RAで表される基である。
<Requirement (A)>
Any of R 3a , R 4a , R 8a and R 9a is an unsubstituted or substituted aryl group or an unsubstituted or substituted monovalent aromatic heterocyclic group, and the remainder is a hydrogen atom, non- A substituted or substituted alkyl group, an unsubstituted or substituted aryl group, an unsubstituted or substituted monovalent aromatic heterocyclic group, or a group represented by unsubstituted or substituted —O—R A.
<Requirement (B)>
One of R 3a and R 4a and one of R 8a and R 9a are an unsubstituted or substituted aryl group or an unsubstituted or substituted monovalent aromatic heterocyclic group, and R 3a and R 4a And the remainder of R 8a and R 9a are a hydrogen atom, an unsubstituted or substituted alkyl group, an unsubstituted or substituted aryl group, an unsubstituted or substituted monovalent aromatic heterocyclic group, or non- It is a group represented by a substituted or substituted —O—R A.
本発明は第四に、前記高分子化合物と、正孔輸送材料、電子輸送材料及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、高分子組成物を提供する。 Fourthly, the present invention provides a polymer composition containing the polymer compound and at least one material selected from the group consisting of a hole transport material, an electron transport material and a light emitting material.
本発明は第五に、前記高分子化合物と溶媒とを含有する溶液を提供する。 Fifthly, the present invention provides a solution containing the polymer compound and a solvent.
本発明は第六に、前記高分子化合物、又は、前記高分子組成物を含有する有機薄膜を提供する。 Sixth, the present invention provides an organic thin film containing the polymer compound or the polymer composition.
本発明は第七に、前記有機薄膜を備える発光素子を提供する。 Seventhly, this invention provides a light emitting element provided with the said organic thin film.
本発明は第八に、前記発光素子を備える面状光源及び表示装置を提供する。 Eighthly, the present invention provides a planar light source and a display device comprising the light emitting element.
本発明によれば、最大発光効率に優れる発光素子の製造に有用な高分子化合物を提供することができる。また、該高分子化合物を含む、高分子組成物、溶液、有機薄膜、有機半導体素子、発光素子、面状光源及び表示装置を提供することができる。更に、該高分子化合物の製造方法及び該高分子化合物の製造に有用な化合物、並びに、その製造方法を提供することができる。 ADVANTAGE OF THE INVENTION According to this invention, the high molecular compound useful for manufacture of the light emitting element which is excellent in maximum luminous efficiency can be provided. In addition, a polymer composition, a solution, an organic thin film, an organic semiconductor element, a light-emitting element, a planar light source, and a display device including the polymer compound can be provided. Furthermore, the manufacturing method of this high molecular compound, the compound useful for manufacture of this high molecular compound, and its manufacturing method can be provided.
以下、本発明の好適な実施形態について詳細に説明する。 Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described in detail.
本明細書中、「構成単位」とは、高分子化合物中に1個以上存在する単位構造を意味する。「構成単位」は、「繰返し単位」(即ち、高分子化合物中に2個以上存在する単位構造)として高分子化合物中に含まれることが好ましい。「n価の芳香族複素環基」とは、芳香族性を有する複素環式化合物から、芳香環に直接結合する水素原子のうちn個を除いた原子団を意味し、縮合環構造を有する基を含む。「複素環式化合物」とは、環式構造を持つ有機化合物のうち、環を構成する原子として、炭素原子だけでなく、酸素原子、硫黄原子、窒素原子、リン原子、ホウ素原子、ケイ素原子等のヘテロ原子を含む化合物を意味する。「芳香族複素環式化合物」とは、オキサジアゾール、チアジアゾール、チアゾール、オキサゾール、チオフェン、ピロール、ホスホール、フラン、ピリジン、ピラジン、ピリミジン、トリアジン、ピリダジン、キノリン、イソキノリン、カルバゾール、ジベンゾホスホール等のヘテロ原子を含む複素環式化合物であり、該複素環自体が芳香族性を示す化合物、並びに、フェノキサジン、フェノチアジン、ジベンゾボロール、ジベンゾシロール、ベンゾピラン等のヘテロ原子を含む複素環それ自体は芳香族性を示さなくとも、該複素環に芳香環が縮環されている化合物を意味する。「n価の縮合芳香族複素環基」とは、前記「n価の芳香族複素環基」のうち、縮合環を有する基を表す。 In the present specification, the “structural unit” means a unit structure present in one or more polymer compounds. The “structural unit” is preferably contained in the polymer compound as a “repeating unit” (that is, a unit structure existing two or more in the polymer compound). The “n-valent aromatic heterocyclic group” means an atomic group obtained by removing n hydrogen atoms directly bonded to an aromatic ring from an aromatic heterocyclic compound, and has a condensed ring structure Contains groups. “Heterocyclic compound” means not only a carbon atom but also an oxygen atom, a sulfur atom, a nitrogen atom, a phosphorus atom, a boron atom, a silicon atom, etc. as atoms constituting a ring among organic compounds having a cyclic structure. The compound containing the hetero atom of these is meant. “Aromatic heterocyclic compound” means oxadiazole, thiadiazole, thiazole, oxazole, thiophene, pyrrole, phosphole, furan, pyridine, pyrazine, pyrimidine, triazine, pyridazine, quinoline, isoquinoline, carbazole, dibenzophosphole, etc. A heterocyclic compound containing a heteroatom, wherein the heterocyclic ring itself is aromatic, and a heterocyclic ring containing a heteroatom such as phenoxazine, phenothiazine, dibenzoborol, dibenzosilol, benzopyran itself is aromatic It means a compound in which an aromatic ring is condensed to the heterocyclic ring even if it does not show a family property. The “n-valent condensed aromatic heterocyclic group” represents a group having a condensed ring in the “n-valent aromatic heterocyclic group”.
本明細書中、構造式において、Meはメチル基を表し、Etはエチル基を表し、t−Buはtert−ブチル基を表す。 In the present specification, in the structural formula, Me represents a methyl group, Et represents an ethyl group, and t-Bu represents a tert-butyl group.
<高分子化合物>
[第1構成単位]
本発明に係る高分子化合物は、前記一般式(1)で表される構成単位(以下、「第1構成単位」と言う。)を含む。この第1構成単位は、高分子化合物中に、一種のみ含まれていても二種以上含まれていてもよい。
<Polymer compound>
[First structural unit]
The polymer compound according to the present invention includes a structural unit represented by the general formula (1) (hereinafter referred to as “first structural unit”). This 1st structural unit may be contained in the high molecular compound only by 1 type, or may be contained 2 or more types.
前記一般式(1)中、R1〜R10におけるアルキル基は、直鎖、分岐又は環状のいずれでもよく、炭素数が通常1〜20であり、より好ましくは炭素数1〜12である。該炭素数には置換基の炭素数は含まれない。前記アルキル基としては、メチル基、エチル基、プロピル基、イソプロピル基、ブチル基、イソブチル基、tert−ブチル基、ペンチル基、イソアミル基、ヘキシル基、シクロヘキシル基、ヘプチル基、オクチル基、2−エチルヘキシル基、ノニル基、デシル基、3,7−ジメチルオクチル基、ドデシル基等が挙げられる。前記アルキル基における水素原子は、アリール基、1価の芳香族複素環基、−O−RAで表される基、−S−RAで表される基、−C(=O)−RAで表される基、−C(=O)−O−RAで表される基、シアノ基又はフッ素原子で置換されていてもよい。フッ素原子で置換されたアルキル基として、トリフルオロメチル基、ペンタフルオロエチル基、パーフルオロブチル基、パーフルオロヘキシル基、パーフルオロオクチル基が例示できる。 In the general formula (1), the alkyl group in R 1 to R 10 may be linear, branched or cyclic, and usually has 1 to 20 carbon atoms, more preferably 1 to 12 carbon atoms. The carbon number does not include the carbon number of the substituent. Examples of the alkyl group include methyl, ethyl, propyl, isopropyl, butyl, isobutyl, tert-butyl, pentyl, isoamyl, hexyl, cyclohexyl, heptyl, octyl, and 2-ethylhexyl. Group, nonyl group, decyl group, 3,7-dimethyloctyl group, dodecyl group and the like. The hydrogen atom in the alkyl group is an aryl group, a monovalent aromatic heterocyclic group, a group represented by —O—R A , a group represented by —S—R A , or —C (═O) —R. The group represented by A , the group represented by —C (═O) —O—R A , a cyano group or a fluorine atom may be substituted. Examples of the alkyl group substituted with a fluorine atom include a trifluoromethyl group, a pentafluoroethyl group, a perfluorobutyl group, a perfluorohexyl group, and a perfluorooctyl group.
前記−S−RAで表される基としては、直鎖、分岐又は環状のいずれでもよく、炭素数が通常1〜20のアルキルチオ基、炭素数が通常6〜60のアリールチオ基が挙げられ、以下、同様である。 The group represented by —S—R A may be linear, branched or cyclic, and examples thereof include an alkylthio group having usually 1 to 20 carbon atoms and an arylthio group having usually 6 to 60 carbon atoms, The same applies hereinafter.
前記−C(=O)−RAで表される基としては、直鎖、分岐又は環状のいずれでもよく、炭素数が通常1〜20のアルキルカルボニル基、炭素数が通常6〜60のアリールカルボニル基が挙げられ、以下、同様である。 The group represented by -C (= O) -R A may be linear, branched or cyclic, and is usually an alkylcarbonyl group having 1 to 20 carbon atoms, or an aryl having 6 to 60 carbon atoms. Examples thereof include a carbonyl group, and the same applies hereinafter.
前記−C(=O)−O−RAで表される基としては、直鎖、分岐又は環状のいずれでもよく、炭素数が通常1〜20のアルキルオキシカルボニル基、炭素数が通常6〜60のアリールオキシカルボニル基が挙げられ、以下、同様である。 The group represented by —C (═O) —O—R A may be linear, branched or cyclic, and is usually an alkyloxycarbonyl group having 1 to 20 carbon atoms, and usually 6 to 6 carbon atoms. 60 aryloxycarbonyl groups are exemplified, and the same applies hereinafter.
前記−N(RA)2で表される基としては、炭素数が通常1〜20のアルキル基及び炭素数が通常6〜60のアリール基からなる群から選ばれる2個の基により置換されたアミノ基が挙げられ、以下、同様である。 The group represented by —N (R A ) 2 is substituted with two groups selected from the group consisting of an alkyl group having 1 to 20 carbon atoms and an aryl group having usually 6 to 60 carbon atoms. The same applies hereinafter.
前記一般式(1)中、R1〜R10におけるアリール基は、芳香族炭化水素から芳香環に直接結合する水素原子1個を除いた原子団であり、縮合環を有する基を含む。前記アリール基は、炭素数が通常6〜60であり、好ましくは6〜48であり、より好ましくは6〜20であり、更に好ましくは6〜14である。該炭素数には置換基の炭素数は含まれない。前記アリール基としては、フェニル基、1−ナフチル基、2−ナフチル基、1−アントラセニル基、2−アントラセニル基、9−アントラセニル基、1−テトラセニル基、2−テトラセニル基、5−テトラセニル基、1−ピレニル基、2−ピレニル基、4−ピレニル基、2−ペリレニル基、3−ペリレニル基、2−フルオレニル基、3−フルオレニル基、4−フルオレニル基、1−ビフェニリル基、2−ビフェニリル基、2−フェナンスレニル基、9−フェナンスレニル基、6−クリセニル基、1−コロネニル基等が挙げられる。前記アリール基における水素原子は、アルキル基、アリール基、1価の芳香族複素環基、−O−RAで表される基、−S−RAで表される基、−C(=O)−RAで表される基、−C(=O)−O−RAで表される基、シアノ基又はフッ素原子で置換されていてもよい。 In the general formula (1), the aryl group in R 1 to R 10 is an atomic group obtained by removing one hydrogen atom directly bonded to an aromatic ring from an aromatic hydrocarbon, and includes a group having a condensed ring. The aryl group usually has 6 to 60 carbon atoms, preferably 6 to 48 carbon atoms, more preferably 6 to 20 carbon atoms, and still more preferably 6 to 14 carbon atoms. The carbon number does not include the carbon number of the substituent. Examples of the aryl group include phenyl group, 1-naphthyl group, 2-naphthyl group, 1-anthracenyl group, 2-anthracenyl group, 9-anthracenyl group, 1-tetracenyl group, 2-tetracenyl group, 5-tetracenyl group, 1 -Pyrenyl group, 2-pyrenyl group, 4-pyrenyl group, 2-perylenyl group, 3-perylenyl group, 2-fluorenyl group, 3-fluorenyl group, 4-fluorenyl group, 1-biphenylyl group, 2-biphenylyl group, 2 -Phenanthrenyl group, 9-phenanthrenyl group, 6-chrycenyl group, 1-coronenyl group and the like can be mentioned. The hydrogen atom in the aryl group is an alkyl group, an aryl group, a monovalent aromatic heterocyclic group, a group represented by —O—R A , a group represented by —S—R A , or —C (═O ) A group represented by -R A , a group represented by -C (= O) -O-R A , a cyano group or a fluorine atom.
前記一般式(1)中、R1〜R10における1価の芳香族複素環基は、炭素数が通常3〜60であり、好ましくは3〜20である。該炭素数には置換基の炭素数は含まれない。前記1価の芳香族複素環基としては、1,3,4−オキサジアゾール−2−イル基、1,3,4−チアジアゾール−2−イル基、2−チアゾリル基、2−オキサゾリル基、2−チエニル基、2−ピロリル基、2−フリル基、2−ピリジル基、3−ピリジル基、4−ピリジル基、2−ピラジニル基、2−ピリミジニル基、2−トリアジニル基、3−ピリダジニル基、5−キノリル基、5−イソキノリル基、2−カルバゾリル基、3−カルバゾリル基、2−フェノキサジニル基、3−フェノキサジニル基、2−フェノチアジニル基、3−フェノチアジニル基等が挙げられる。前記1価の芳香族複素環基における水素原子は、アルキル基、アリール基、1価の芳香族複素環基、−O−RAで表される基、−S−RAで表される基、−C(=O)−RAで表される基、−C(=O)−O−RAで表される基、シアノ基又はフッ素原子で置換されていてもよい。 In the general formula (1), the monovalent aromatic heterocyclic group in R 1 to R 10 usually has 3 to 60 carbon atoms, preferably 3 to 20 carbon atoms. The carbon number does not include the carbon number of the substituent. Examples of the monovalent aromatic heterocyclic group include 1,3,4-oxadiazol-2-yl group, 1,3,4-thiadiazol-2-yl group, 2-thiazolyl group, 2-oxazolyl group, 2-thienyl group, 2-pyrrolyl group, 2-furyl group, 2-pyridyl group, 3-pyridyl group, 4-pyridyl group, 2-pyrazinyl group, 2-pyrimidinyl group, 2-triazinyl group, 3-pyridazinyl group, 5-quinolyl group, 5-isoquinolyl group, 2-carbazolyl group, 3-carbazolyl group, 2-phenoxazinyl group, 3-phenoxazinyl group, 2-phenothiazinyl group, 3-phenothiazinyl group and the like can be mentioned. The hydrogen atom in the monovalent aromatic heterocyclic group is an alkyl group, an aryl group, a monovalent aromatic heterocyclic group, a group represented by —O—R A , or a group represented by —S—R A. , -C (= O) -R A , a group represented by -C (= O) -O-R A , a cyano group, or a fluorine atom.
RAにおけるアルキル基、アリール基、1価の芳香族複素環基としては、上述のR1における基と、同様のものが例示できる。 Examples of the alkyl group, aryl group and monovalent aromatic heterocyclic group in R A include the same groups as those in R 1 described above.
前記一般式(1)中、R1〜R10における−O−RAで表される基としては、RAがアルキル基である場合、直鎖、分岐又は環状のアルキル基を有するアルコキシ基が挙げられる。前記アルコキシ基は、炭素数が通常1〜20である。前記アルコキシ基としては、メトキシ基、エトキシ基、プロピルオキシ基、イソプロピルオキシ基、ブトキシ基、イソブトキシ基、tert−ブトキシ基、ペンチルオキシ基、ヘキシルオキシ基、ノニルオキシ基、デシルオキシ基、3,7−ジメチルオクチルオキシ基、ドデシルオキシ基、トリフルオロメトキシ基、ペンタフルオロエトキシ基、パーフルオロブトキシ基、パーフルオロヘキシルオキシ基、パーフルオロオクチルオキシ基、メトキシメチルオキシ基、2−メトキシエチルオキシ基、2−エトキシエチルオキシ基等が挙げられる。 In the general formula (1), as the group represented by —O—R A in R 1 to R 10 , when R A is an alkyl group, an alkoxy group having a linear, branched or cyclic alkyl group is Can be mentioned. The alkoxy group usually has 1 to 20 carbon atoms. Examples of the alkoxy group include methoxy group, ethoxy group, propyloxy group, isopropyloxy group, butoxy group, isobutoxy group, tert-butoxy group, pentyloxy group, hexyloxy group, nonyloxy group, decyloxy group, and 3,7-dimethyl. Octyloxy group, dodecyloxy group, trifluoromethoxy group, pentafluoroethoxy group, perfluorobutoxy group, perfluorohexyloxy group, perfluorooctyloxy group, methoxymethyloxy group, 2-methoxyethyloxy group, 2-ethoxy An ethyloxy group etc. are mentioned.
前記一般式(1)中、R1〜R10における−O−RAで表される基としては、RAがアリール基である場合、炭素数が通常6〜60のアリールオキシ基が挙げられる。該アリール基部分としては、上述のR1で表されるアリール基と同様のものが挙げられる。前記アリールオキシ基としては、フェノキシ基、C1〜C12アルコキシフェノキシ基(「C1〜C12アルコキシ」は、アルコキシ部分の炭素数が1〜12であることを示し、以下同様である。)、C1〜C12アルキルフェノキシ基(「C1〜C12アルキル」は、アルキル部分の炭素数が1〜12であることを示し、以下同様である。)、1−ナフチルオキシ基、2−ナフチルオキシ基、ペンタフルオロフェニルオキシ基等が挙げられる。 In the general formula (1), examples of the group represented by —O—R A in R 1 to R 10 include an aryloxy group having usually 6 to 60 carbon atoms when R A is an aryl group. . Examples of the aryl group moiety include the same aryl groups represented by R 1 described above. The aryloxy group is a phenoxy group, C 1 -C 12 alkoxy phenoxy group ( "C 1 -C 12 alkoxy" means that the carbon number of the alkoxy moiety is 1 to 12, and so forth.) , C 1 -C 12 alkylphenoxy group (“C 1 -C 12 alkyl” indicates that the alkyl moiety has 1 to 12 carbon atoms, the same shall apply hereinafter), 1-naphthyloxy group, 2- A naphthyloxy group, a pentafluorophenyloxy group, etc. are mentioned.
前記一般式(1)中、R1〜R10における−O−RAで表される基としては、RAが1価の芳香族複素環基である場合、炭素数が通常3〜60であり、好ましくは3〜20である基が挙げられる。該1価の芳香族複素環基としては、上述のR1における1価の芳香族複素環基と同様のものが挙げられる。 In the general formula (1), the group represented by —O—R A in R 1 to R 10 has a carbon number of usually 3 to 60 when R A is a monovalent aromatic heterocyclic group. Yes, preferably 3-20 groups. Examples of the monovalent aromatic heterocyclic group include the same monovalent aromatic heterocyclic groups as those described above for R 1 .
前記一般式(1)中、R1〜R10は、高分子化合物の安定性が良好となるので、水素原子、アルキル基又はアリール基であることが好ましい。 In the general formula (1), R 1 to R 10 are preferably a hydrogen atom, an alkyl group, or an aryl group because the stability of the polymer compound is improved.
前記一般式(1)中、発光効率が向上するので、R3、R4、R8及びR9のいずれかが、非置換若しくは置換のアリール基、又は、非置換若しくは置換の1価の芳香族複素環基であるか、或いは、R3及びR4の一方と、R8及びR9の一方とが、非置換若しくは置換のアリール基、又は、非置換若しくは置換の1価の芳香族複素環基であることが好ましく、R3及びR4の一方と、R8及びR9の一方とが、非置換若しくは置換のアリール基であることがより好ましい。 In the general formula (1), since the luminous efficiency is improved, any one of R 3 , R 4 , R 8 and R 9 is an unsubstituted or substituted aryl group, or an unsubstituted or substituted monovalent fragrance. A heterocyclic group, or one of R 3 and R 4 and one of R 8 and R 9 is an unsubstituted or substituted aryl group, or an unsubstituted or substituted monovalent aromatic heterocyclic group It is preferably a cyclic group, and one of R 3 and R 4 and one of R 8 and R 9 are more preferably unsubstituted or substituted aryl groups.
前記一般式(1)で表される構成単位としては、以下の式(1−001)〜(1−096)で表される構成単位が好ましい。 As the structural unit represented by the general formula (1), structural units represented by the following formulas (1-001) to (1-096) are preferable.
前記第1構成単位は、モノマー合成が容易となるので、下記一般式(3)で表される構成単位であることが好ましい。 The first structural unit is preferably a structural unit represented by the following general formula (3) because monomer synthesis is facilitated.
前記一般式(1)、(3)中、Ar5、Ar6としては、耐久性が優れるので、非置換又は置換のアリーレン基が好ましく、以下の式(5’−001)〜(5’−011)で表される基がより好ましく、耐久性及びモノマー合成の容易さのバランスを考慮すると、式(5’−001)で表される基、式(5’−002)で表される基、及び、式(5’−010)で表される基が更に好ましく、モノマー合成の容易さのみを考慮すると、式(5’−001)〜(5’−003)で表される基(即ち、非置換又は置換のフェニレン基)が更に好ましい。 In the general formulas (1) and (3), Ar 5 and Ar 6 are excellent in durability, and are preferably unsubstituted or substituted arylene groups. The following formulas (5′-001) to (5′-) The group represented by formula (5′-002) and the group represented by formula (5′-002) are more preferable in consideration of the balance between durability and ease of monomer synthesis. And a group represented by the formula (5′-010) is more preferable, and considering only ease of monomer synthesis, groups represented by the formulas (5′-001) to (5′-003) (that is, An unsubstituted or substituted phenylene group) is more preferable.
[第2構成単位]
本発明に係る高分子化合物は、前記一般式(2)で表される構成単位(以下、「第2構成単位」と言う。)を含む。この第2構成単位は、高分子化合物中に、一種のみ含まれていても二種以上含まれていてもよい。
[Second structural unit]
The polymer compound according to the present invention includes a structural unit represented by the general formula (2) (hereinafter referred to as “second structural unit”). This 2nd structural unit may be contained in the high molecular compound only by 1 type, or may be contained 2 or more types.
前記一般式(2)中、耐久性の観点からは、a=b=0であることが好ましく、発光効率の観点からは、a=1であり、かつ、b=0であることが好ましい。 In the general formula (2), a = b = 0 is preferable from the viewpoint of durability, and a = 1 is preferable, and b = 0 is preferable from the viewpoint of luminous efficiency.
前記一般式(2)中、Ar1、Ar2、Ar3及びAr4で表される非置換又は置換のアリーレン基としては、前記式(5’−001)〜(5’−011)で表される基が挙げられる。 In the general formula (2), the unsubstituted or substituted arylene groups represented by Ar 1 , Ar 2 , Ar 3 and Ar 4 are represented by the above formulas (5′-001) to (5′-011). Group to be used.
前記一般式(2)中、Ar1、Ar2、Ar3及びAr4で表される2価の芳香族複素環基としては、本発明に係る高分子化合物の安定性が良好となるため、2価の縮合芳香族複素環基が好ましい。該2価の縮合芳香族複素環基は、炭素数が通常8〜60であり、好ましくは8〜20である。該炭素数には、置換基の炭素数は含まない。 In the general formula (2), as the divalent aromatic heterocyclic group represented by Ar 1 , Ar 2 , Ar 3 and Ar 4 , the stability of the polymer compound according to the present invention is improved. A divalent fused aromatic heterocyclic group is preferred. The divalent condensed aromatic heterocyclic group usually has 8 to 60 carbon atoms, preferably 8 to 20 carbon atoms. The carbon number does not include the carbon number of the substituent.
前記2価の縮合芳香族複素環基としては、キノリン−2,6−ジイル基(式(2−101))等のキノリンジイル基;イソキノリン−1,4−ジイル基(式(2−102))等のイソキノリンジイル基;キノキサリン−5,8−ジイル基(式(2−103))等のキノキサリンジイル基;カルバゾール−3,6−ジイル基(式(2−104))、カルバゾール−2,7−ジイル基(式(2−105))等のカルバゾールジイル基;ジベンゾフラン−4,7−ジイル基(式(2−106))、ジベンゾフラン−3,8−ジイル基(式(2−107))等のジベンゾフランジイル基;ジベンゾチオフェン−4,7−ジイル基(式(2−108))、ジベンゾチオフェン−3,8−ジイル基(式(2−109))等のジベンゾチオフェンジイル基;ジベンゾシロール−4,7−ジイル基(式(2−110))、ジベンゾシロール−3,8−ジイル基(式(2−111))等のジベンゾシロールジイル基;フェノキサジン−3,7−ジイル基(式(2−112))、フェノキサジン−2,8−ジイル基(式(2−113))等のフェノキサジンジイル基;フェノチアジン−3,7−ジイル基(式(2−114))、フェノチアジン−2,8−ジイル基(式(2−115))等のフェノチアジンジイル基;ジヒドロアクリジン−2,7−ジイル基(式(2−116))等のジヒドロアクリジンジイル基;(式(2−117))で表される2価の基等が挙げられる。なお、RAは前記と同じ意味を表す。RAが複数存在する場合、それらは、同一であっても異なっていてもよい。 Examples of the divalent condensed aromatic heterocyclic group include quinolinediyl groups such as quinoline-2,6-diyl group (formula (2-101)); isoquinoline-1,4-diyl group (formula (2-102)) Isoquinolinediyl group such as quinoxaline-5,8-diyl group (formula (2-103)), etc .; carbazole-3,6-diyl group (formula (2-104)), carbazole-2,7 A carbazole diyl group such as a diyl group (formula (2-105)); a dibenzofuran-4,7-diyl group (formula (2-106)), a dibenzofuran-3,8-diyl group (formula (2-107)) A dibenzothiophene diyl group such as a dibenzothiophene-4,7-diyl group (formula (2-108)) and a dibenzothiophene-3,8-diyl group (formula (2-109)); Benzosilol-4,7-diyl group (formula (2-110)), dibenzosilol-3,8-diyl group (formula (2-111)) and the like; phenoxazine-3,7-diyl group (Formula (2-112)), phenoxazine-2,8-diyl group (formula (2-113)) and other phenoxazinediyl groups; phenothiazine-3,7-diyl group (formula (2-114)), A phenothiazine diyl group such as a phenothiazine-2,8-diyl group (formula (2-115)); a dihydroacridine diyl group such as a dihydroacridine-2,7-diyl group (formula (2-116)); -117)) and the like. R A represents the same meaning as described above. When a plurality of RA are present, they may be the same or different.
前記一般式(2)中、Ar1、Ar2、Ar3及びAr4における「非置換若しくは置換のアリーレン基」、「非置換若しくは置換の2価の芳香族複素環基」、及び、「アリーレン基及び2価の芳香族複素環基からなる群より選ばれる同一又は異なる基が2以上連結した2価の基」は、炭素数が、通常、4〜60であり、好ましくは12〜60である。該炭素数には、置換基の炭素数は含まない。 In the general formula (2), “unsubstituted or substituted arylene group”, “unsubstituted or substituted divalent aromatic heterocyclic group” in Ar 1 , Ar 2 , Ar 3 and Ar 4 , and “arylene” The “divalent group in which two or more identical or different groups selected from the group consisting of a group and a divalent aromatic heterocyclic group are linked” usually has 4 to 60 carbon atoms, preferably 12 to 60 carbon atoms. is there. The carbon number does not include the carbon number of the substituent.
前記アリーレン基及び2価の芳香族複素環基からなる群より選ばれる同一又は異なる基が2以上連結した2価の基としては、例えば、下記式(2−201)〜(2−208)で表される基が挙げられる。 Examples of the divalent group in which two or more identical or different groups selected from the group consisting of the arylene group and the divalent aromatic heterocyclic group are linked include those represented by the following formulas (2-201) to (2-208). And the group represented.
前記一般式(2)中、Ar1、Ar2、Ar3及びAr4で表される基としては、非置換若しくは置換のアリーレン基が、高分子化合物の安定性が良好になり、かつ、該高分子化合物を用いた発光素子の発光効率がより優れるので好ましい。 In the general formula (2), as the group represented by Ar 1 , Ar 2 , Ar 3 and Ar 4 , an unsubstituted or substituted arylene group improves the stability of the polymer compound, and A light emitting element using a polymer compound is preferable because it has more excellent luminous efficiency.
前記一般式(2)中、Ar2としては、発光効率及び耐久性のバランスを考慮すると、非置換又は置換のフェニレン基が好ましく、耐久性のみを考慮すると、非置換又は置換のビフェニル−4,4’−ジイル基が好ましい。 In the general formula (2), Ar 2 is preferably an unsubstituted or substituted phenylene group in consideration of the balance between luminous efficiency and durability, and in view of durability alone, unsubstituted or substituted biphenyl-4, A 4′-diyl group is preferred.
前記一般式(2)中、R11、R12、R13としては、該高分子化合物を用いた発光素子の発光効率がより良好となるので、アルキル基、アリール基又は1価の芳香族複素環基が好ましく、アリール基がより好ましい。なお、R11、R12、R13で表されるアルキル基、アリール基、1価の芳香族複素環基は、前記と同じ意味を表す。また、R11、R12、R13で表されるアリールアルキル基は、前記アルキル基における水素原子の1個が前記アリール基で置換されてなる基である。 In the general formula (2), R 11 , R 12 , and R 13 each represent an alkyl group, an aryl group, or a monovalent aromatic complex because the light emitting element using the polymer compound has better luminous efficiency. A cyclic group is preferred, and an aryl group is more preferred. The alkyl group, aryl group and monovalent aromatic heterocyclic group represented by R 11 , R 12 and R 13 have the same meaning as described above. The arylalkyl group represented by R 11 , R 12 and R 13 is a group in which one of the hydrogen atoms in the alkyl group is substituted with the aryl group.
前記一般式(2)で表される構成単位としては、下記式(2−001)〜(2−005)で表される構成単位が好ましい。 As the structural unit represented by the general formula (2), structural units represented by the following formulas (2-001) to (2-005) are preferable.
前記一般式(2−004)におけるRaとしては、溶解性及び耐久性に優れるので、アルキル基、アリール基が好ましい。 R a in the general formula (2-004) is preferably an alkyl group or an aryl group because it is excellent in solubility and durability.
前記一般式(2)で表される構成単位としては、本発明に係る高分子化合物の安定性が良好となり、かつ、該高分子化合物を用いた発光素子の発光効率が一層優れるので、前記式(2−001)〜(2−005)におけるRが、水素原子、アルキル基、アリール基又は1価の芳香族複素環基である構成単位が好ましく、水素原子又はアルキル基である構成単位がより好ましい。 As the structural unit represented by the general formula (2), the stability of the polymer compound according to the present invention is improved, and the light emission efficiency of the light emitting device using the polymer compound is further improved. A structural unit in which R in (2-001) to (2-005) is a hydrogen atom, an alkyl group, an aryl group or a monovalent aromatic heterocyclic group is preferred, and a structural unit which is a hydrogen atom or an alkyl group is more preferred. preferable.
[第3構成単位]、[第4構成単位]
本発明に係る高分子化合物は、駆動電圧を低くできるので、下記一般式(4):
[3rd structural unit], [4th structural unit]
Since the polymer compound according to the present invention can reduce the driving voltage, the following general formula (4):
で表される構成単位(以下、「第3構成単位」と言う。)、及び/又は、下記一般式(5):
(Hereinafter referred to as “third structural unit”) and / or the following general formula (5):
で表される構成単位(以下、「第4構成単位」と言う。なお、第4構成単位は、第1構成単位及び第3構成単位とは異なる。)を含むことが好ましく、第3構成単位を含むことがより好ましい。これらの第3構成単位、第4構成単位は、各々、高分子化合物中に、一種のみ含まれていても二種以上含まれていてもよい。
(Hereinafter referred to as “fourth structural unit”. Note that the fourth structural unit is different from the first structural unit and the third structural unit). It is more preferable to contain. Each of these third structural unit and fourth structural unit may be contained in the polymer compound alone or in a combination of two or more.
前記一般式(4)中、R14及びR15で表される非置換のアルキル基としては、メチル基、エチル基、プロピル基、イソプロピル基、ブチル基、sec−ブチル基、イソブチル基、ペンチル基、2−メチルブチル基、イソアミル基、ヘキシル基、ヘプチル基、オクチル基、2−エチルヘキシル基、ノニル基、デシル基、3,7−ジメチルオクチル基、ドデシル基等が挙げられる。 In the general formula (4), the unsubstituted alkyl group represented by R 14 and R 15 includes a methyl group, an ethyl group, a propyl group, an isopropyl group, a butyl group, a sec-butyl group, an isobutyl group, and a pentyl group. 2-methylbutyl group, isoamyl group, hexyl group, heptyl group, octyl group, 2-ethylhexyl group, nonyl group, decyl group, 3,7-dimethyloctyl group, dodecyl group and the like.
前記一般式(4)中、R14及びR15で表される非置換のアリール基としては、フェニル基、1−ナフチル基、2−ナフチル基等が挙げられる。 In the general formula (4), examples of the unsubstituted aryl group represented by R 14 and R 15 include a phenyl group, a 1-naphthyl group, and a 2-naphthyl group.
前記一般式(4)中、R14及びR15で表される1価の芳香族複素環基は、前記R1における1価の芳香族複素環基として説明し例示したものと同様である。 In the general formula (4), the monovalent aromatic heterocyclic group represented by R 14 and R 15 is the same as described and exemplified as the monovalent aromatic heterocyclic group in R 1 .
前記一般式(4)中、R14及びR15としては、本発明に係る高分子化合物の耐熱性と溶解性が良好となるので、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アルキル基が好ましく、より好ましくは、非置換のアリール基;アルキル基、アルコキシ基、アリール基若しくは置換アミノ基で置換されたアリール基;非置換のアルキル基、又は、アルキル基、アルコキシ基、アリール基若しくは置換アミノ基で置換されたアルキル基であり、更に好ましくは、4−トリル基、4−ブチルフェニル基、4−tert−ブチルフェニル基、4−ヘキシルフェニル基、4−オクチルフェニル基、4−(2−エチルヘキシル)フェニル基、4−(3、7−ジメチルオクチル)フェニル基、3−トリル基、3−ブチルフェニル基、3−tert−ブチルフェニル基、3−ヘキシルフェニル基、3−オクチルフェニル基、3−(2−エチルヘキシル)フェニル基、3−(3,7−ジメチルオクチル)フェニル基、3,5−ジメチルフェニル基、3,5−ジ−(tert−ブチル)フェニル基、3,5−ジヘキシルフェニル基、3,5−ジオクチルフェニル基、3、4−ジヘキシルフェニル基、3,4−ジオクチルフェニル基、4−ヘキシルオキシフェニル基、4−オクチルオキシフェニル基、4−(2−エトキシ)エトキシフェニル基、4−(4’−tert−ブチルビフェニリル)基、9,9−ジヘキシルフルオレン−2−イル基、9,9−ジオクチルフルオレン−2−イル基、ペンチル基、ヘキシル基、2−エチルヘキシル基、オクチル基、又は、3,7−ジメチルオクチル基である。 In the general formula (4), as R 14 and R 15 , since the heat resistance and solubility of the polymer compound according to the present invention are improved, a substituted or unsubstituted aryl group, or substituted or unsubstituted An alkyl group is preferred, more preferably an unsubstituted aryl group; an aryl group substituted with an alkyl group, an alkoxy group, an aryl group or a substituted amino group; an unsubstituted alkyl group, or an alkyl group, an alkoxy group, an aryl group Or an alkyl group substituted with a substituted amino group, and more preferably a 4-tolyl group, 4-butylphenyl group, 4-tert-butylphenyl group, 4-hexylphenyl group, 4-octylphenyl group, 4- (2-ethylhexyl) phenyl group, 4- (3,7-dimethyloctyl) phenyl group, 3-tolyl group, 3-butylphenyl group, 3-te t-butylphenyl group, 3-hexylphenyl group, 3-octylphenyl group, 3- (2-ethylhexyl) phenyl group, 3- (3,7-dimethyloctyl) phenyl group, 3,5-dimethylphenyl group, 3 , 5-Di- (tert-butyl) phenyl group, 3,5-dihexylphenyl group, 3,5-dioctylphenyl group, 3,4-dihexylphenyl group, 3,4-dioctylphenyl group, 4-hexyloxyphenyl Group, 4-octyloxyphenyl group, 4- (2-ethoxy) ethoxyphenyl group, 4- (4′-tert-butylbiphenylyl) group, 9,9-dihexylfluoren-2-yl group, 9,9- Dioctylfluoren-2-yl group, pentyl group, hexyl group, 2-ethylhexyl group, octyl group, or 3,7-dimethyloctyl group That.
前記一般式(5)中、Ar7は、アルキル基、アリール基、1価の芳香族複素環基、−O−RAで表される基、−S−RAで表される基、−C(=O)−RAで表される基、−C(=O)−O−RAで表される基、−N(RA)2で表される基、シアノ基及びフッ素原子からなる群より選ばれる一種又は複数の置換基を有していてもよい。なお、RAは、前記と同じ意味を表す。RAが複数存在する場合、それらは同一でも異なっていてもよい。 In the general formula (5), Ar 7 is an alkyl group, an aryl group, a monovalent aromatic heterocyclic group, a group represented by —O—R A , a group represented by —S—R A , From a group represented by C (═O) —R A , a group represented by —C (═O) —O—R A , a group represented by —N (R A ) 2 , a cyano group and a fluorine atom. One or more substituents selected from the group consisting of: R A represents the same meaning as described above. When a plurality of R A are present, they may be the same or different.
前記一般式(5)中、Ar7で表されるアリーレン基は、炭素数が、通常、6〜60であり、好ましくは6〜48であり、より好ましくは6〜30であり、更に好ましくは6〜14である。該炭素数には、置換基の炭素数は含まない。前記アリーレン基としては、1,4−フェニレン基(式(5−001))、1,3−フェニレン基(式(5−002))、1,2−フェニレン基(式(5−003))等のフェニレン基;ナフタレン−1,4−ジイル基(式(5−004))、ナフタレン−1,5−ジイル基(式(5−005))、ナフタレン−2,6−ジイル基(式(5−006))、ナフタレン−2,7−ジイル基(式(5−007))等のナフタレンジイル基;4,5−ジヒドロフェナントレン−2,7−ジイル基(式(5−008))等のジヒドロフェナントレンジイル基;フルオレン−3,6−ジイル基(式(5−009));式(5−010)〜(5−012)で表されるベンゾフルオレンジイル基;アントラセン−2,6−ジイル基(式(5−013))、アントラセン−9,10−ジイル基(式(5−014))等のアントラセンジイル基等が挙げられる。これらのアリーレン基における水素原子は、アルキル基、アリール基、1価の芳香族複素環基、−O−RAで表される基、−S−RAで表される基、−C(=O)−RAで表される基、−C(=O)−O−RAで表される基、−N(RA)2で表される基、シアノ基又はフッ素原子で置換されていてもよい。 In the general formula (5), the arylene group represented by Ar 7 generally has 6 to 60 carbon atoms, preferably 6 to 48 carbon atoms, more preferably 6 to 30 carbon atoms, still more preferably. 6-14. The carbon number does not include the carbon number of the substituent. Examples of the arylene group include 1,4-phenylene group (formula (5-001)), 1,3-phenylene group (formula (5-002)), and 1,2-phenylene group (formula (5-003)). Naphthylene-1,4-diyl group (formula (5-004)), naphthalene-1,5-diyl group (formula (5-005)), naphthalene-2,6-diyl group (formula ( 5-006)), naphthalenediyl groups such as naphthalene-2,7-diyl group (formula (5-007)); 4,5-dihydrophenanthrene-2,7-diyl group (formula (5-008)) and the like Dihydrophenanthrenediyl group of fluorene-3,6-diyl group (formula (5-009)); benzofluorenediyl group represented by formulas (5-010) to (5-012); anthracene-2,6 A diyl group (formula (5-013)), a Like anthracene-diyl groups such as anthracene-9,10-diyl group (formula (5-014)) and the like. The hydrogen atom in these arylene groups is an alkyl group, an aryl group, a monovalent aromatic heterocyclic group, a group represented by —O—R A , a group represented by —S—R A , —C (= O) a group represented by -R A , a group represented by -C (= O) -O-R A , a group represented by -N (R A ) 2 , a cyano group or a fluorine atom. May be.
前記一般式(5)中、Ar7で表される2価の芳香族複素環基としては、上述のAr1、Ar2、Ar3及びAr4で表される2価の芳香族複素環基として説明し例示したものと同様である。 In the general formula (5), the divalent aromatic heterocyclic group represented by Ar 7 is a divalent aromatic heterocyclic group represented by the above-mentioned Ar 1 , Ar 2 , Ar 3 and Ar 4. This is the same as described and exemplified as.
前記一般式(5)中、Ar7で表される「非置換若しくは置換のアリーレン基」、「非置換若しくは置換の2価の芳香族複素環基」、及び、「アリーレン基及び2価の芳香族複素環基からなる群より選ばれる同一又は異なる基が2以上連結した2価の基」は、上述のAr1、Ar2、Ar3及びAr4で表される該基として説明し例示したものと同様である。 In the general formula (5), “unsubstituted or substituted arylene group”, “unsubstituted or substituted divalent aromatic heterocyclic group” represented by Ar 7 , and “arylene group and divalent aromatic” “A divalent group in which two or more identical or different groups selected from the group consisting of group heterocyclic groups are linked” has been explained and exemplified as the group represented by Ar 1 , Ar 2 , Ar 3 and Ar 4 described above. It is the same as that.
前記一般式(5)中、Ar7としては、本発明に係る高分子化合物の安定性が良好となり、かつ、該高分子化合物を用いた発光素子の発光効率がより良好となるので、前記式(5−001)、(5−002)、(5−008)、(5−009)、(5−010)、(5−011)、(5−012)、(5−013)、又は、(5−014)で表される基;カルバゾール−3,6−ジイル基、カルバゾール−2,7−ジイル基、ジベンゾフラン−4,7−ジイル基、ジベンゾフラン−3,8−ジイル基、ジベンゾチオフェン−4,7−ジイル基、ジベンゾチオフェン−3,8−ジイル基、ジベンゾシロール−4,7−ジイル基、ジベンゾシロール−3,8−ジイル基、フェノキサジン−3,7−ジイル基、フェノチアジン−3,7−ジイル基、ジヒドロアクリジン−2,7−ジイル基が好ましい。 In the general formula (5), as Ar 7 , the stability of the polymer compound according to the present invention is improved, and the luminous efficiency of the light emitting device using the polymer compound is further improved. (5-001), (5-002), (5-008), (5-009), (5-010), (5-011), (5-012), (5-013), or Group represented by (5-014); carbazole-3,6-diyl group, carbazole-2,7-diyl group, dibenzofuran-4,7-diyl group, dibenzofuran-3,8-diyl group, dibenzothiophene- 4,7-diyl group, dibenzothiophene-3,8-diyl group, dibenzosilol-4,7-diyl group, dibenzosilol-3,8-diyl group, phenoxazine-3,7-diyl group, phenothiazine-3 , 7-diyl group, Hydro acridine-2,7-diyl group.
前記一般式(5)中、Ar7としては、本発明に係る高分子化合物の安定性が良好となり、かつ、該高分子化合物を用いた発光素子の発光効率がより良好となるので、前記式(5−001)、(5−002)、(5−008)、(5−009)、(5−010)、(5−011)、(5−012)、(5−013)、又は、(5−014)で表される基におけるRが、水素原子、アルキル基、アリール基又は1価の芳香族複素環基である基が好ましく、水素原子又はアルキル基である基がより好ましい。 In the general formula (5), as Ar 7 , the stability of the polymer compound according to the present invention is improved, and the luminous efficiency of the light emitting device using the polymer compound is further improved. (5-001), (5-002), (5-008), (5-009), (5-010), (5-011), (5-012), (5-013), or A group in which R in the group represented by (5-014) is a hydrogen atom, an alkyl group, an aryl group or a monovalent aromatic heterocyclic group is preferred, and a group which is a hydrogen atom or an alkyl group is more preferred.
前記一般式(5)中、Ar7としては、耐熱性に優れるので、前記式(5−001)、(5−002)、(5−008)、(5−009)、(5−010)、(5−011)、(5−012)、(5−013)、又は、(5−014)で表される基におけるRaが、アルキル基又はアリール基である基が好ましい。 In the general formula (5), Ar 7 is excellent in heat resistance, so the above formulas (5-001), (5-002), (5-008), (5-009), (5-010) , (5-011), (5-012), (5-013), or a group represented by (5-014), R a is preferably an alkyl group or an aryl group.
本発明に係る高分子化合物は、耐熱性に優れ、かつ、該高分子化合物を用いて得られる発光素子が発光効率に優れることにより該発光素子の駆動電圧を低くできるので、共役系高分子化合物であることが好ましい。 Since the polymer compound according to the present invention has excellent heat resistance and the light emitting device obtained using the polymer compound has excellent luminous efficiency, the driving voltage of the light emitting device can be lowered. It is preferable that
[各構成単位の関係]
本発明に係る高分子化合物は、該高分子化合物を用いて得られる発光素子の発光効率が良好となるので、前記第1構成単位、前記第2構成単位及び前記第3構成単位を含有する場合には、前記第1構成単位の含有量が、前記第1構成単位、前記第2構成単位及び前記第3構成単位の総含有量に対して、0.1〜20モル%であり、かつ、前記第2構成単位の含有量が、前記第1構成単位、前記第2構成単位及び前記第3構成単位の総含有量に対して、0.1〜30モル%であることが好ましい。
[Relationship between each structural unit]
When the polymer compound according to the present invention contains the first constitutional unit, the second constitutional unit, and the third constitutional unit because the light emission efficiency of a light-emitting device obtained using the polymer compound is improved. The content of the first structural unit is 0.1 to 20 mol% with respect to the total content of the first structural unit, the second structural unit, and the third structural unit, and The content of the second structural unit is preferably 0.1 to 30 mol% with respect to the total content of the first structural unit, the second structural unit, and the third structural unit.
本発明に係る高分子化合物は、該高分子化合物を用いて得られる発光素子の発光効率が更に良好となるので、前記第1構成単位、前記第2構成単位、前記第3構成単位及び前記第4構成単位を含有する場合には、前記第1構成単位の含有量が、前記第1構成単位、前記第2構成単位、前記第3構成単位及び前記第4構成単位の総含有量に対して、0.01〜90モル%であることが好ましく、0.1〜50モル%であることがより好ましく、0.1〜20モル%であることが更に好ましく、0.5〜10モル%であることが特に好ましく、前記第2構成単位の含有量が、前記第1構成単位、前記第2構成単位、前記第3構成単位及び第4構成単位の総含有量に対して、0.01〜90モル%であることが好ましく、0.1〜50モル%であることがより好ましく、0.1〜30モル%であることが更に好ましく、1〜10モル%であることが特に好ましい。 In the polymer compound according to the present invention, the luminous efficiency of the light-emitting element obtained using the polymer compound is further improved, so that the first structural unit, the second structural unit, the third structural unit, and the first When four structural units are contained, the content of the first structural unit is based on the total content of the first structural unit, the second structural unit, the third structural unit, and the fourth structural unit. 0.01 to 90 mol% is preferable, 0.1 to 50 mol% is more preferable, 0.1 to 20 mol% is further preferable, and 0.5 to 10 mol% is preferable. Particularly preferably, the content of the second structural unit is 0.01 to the total content of the first structural unit, the second structural unit, the third structural unit, and the fourth structural unit. It is preferably 90 mol%, and is 0.1 to 50 mol% Preparative more preferably, more preferably from 0.1 to 30 mol%, particularly preferably 1 to 10 mol%.
本発明に係る高分子化合物は、前記第1構成単位、前記第2構成単位、前記第3構成単位及び前記第4構成単位の総含有量が、高分子化合物の総量基準で、80重量%以上であることが好ましく、90重量%以上であることがより好ましい。 In the polymer compound according to the present invention, the total content of the first constituent unit, the second constituent unit, the third constituent unit, and the fourth constituent unit is 80% by weight or more based on the total amount of the polymer compound. It is preferable that it is 90% by weight or more.
本発明に係る高分子化合物としては、第1構成単位、第2構成単位、第3構成単位及び第4構成単位を組み合わせた高分子化合物P1〜P19が挙げられる。第1構成単位、第2構成単位、第3構成単位及び第4構成単位の総含有量は、高分子化合物の総量基準で100重量%である。なお、表1〜3中、「−」が記載された構成単位は、高分子化合物中に存在しないことを意味する。 Examples of the polymer compound according to the present invention include polymer compounds P1 to P19 obtained by combining the first structural unit, the second structural unit, the third structural unit, and the fourth structural unit. The total content of the first structural unit, the second structural unit, the third structural unit, and the fourth structural unit is 100% by weight based on the total amount of the polymer compound. In Tables 1 to 3, it is meant that the structural unit with “-” is not present in the polymer compound.
本発明に係る高分子化合物は、分子鎖末端に重合反応に活性である基が残っていると、該高分子化合物を用いて作製した発光素子の発光特性や寿命が低下する可能性がある。そのため、分子鎖末端は、アリール基、1価の芳香族複素環基等の安定な基であることが好ましい。 In the polymer compound according to the present invention, if a group that is active in the polymerization reaction remains at the end of the molecular chain, the light emitting characteristics and life of a light-emitting device produced using the polymer compound may be reduced. Therefore, the molecular chain terminal is preferably a stable group such as an aryl group or a monovalent aromatic heterocyclic group.
本発明の高分子化合物は、如何なる共重合体であってもよく、ブロック共重合体、ランダム共重合体、交互共重合体、グラフト共重合体等のいずれであってもよい。 The polymer compound of the present invention may be any copolymer, and may be any of a block copolymer, a random copolymer, an alternating copolymer, a graft copolymer, and the like.
本発明に係る高分子化合物は、発光材料、電荷輸送材料等として有用であり、使用する際には、単独で用いてもよいし、その他の化合物と併用し、後述の高分子組成物として用いてもよい。 The polymer compound according to the present invention is useful as a light-emitting material, a charge transport material, and the like. When used, the polymer compound may be used alone or in combination with other compounds and used as a polymer composition described later. May be.
本発明に係る高分子化合物のゲルパーミエーションクロマトグラフィー(以下、「GPC」と言う。)によるポリスチレン換算の数平均分子量(Mn)は、通常、1×103〜1×108であり、好ましくは1×104〜1×106である。また、本発明に係る高分子化合物のポリスチレン換算の重量平均分子量(Mw)は、通常、1×103〜1×108であり、成膜性が良好になり、かつ、高分子化合物から得られる発光素子の発光効率がより良好となるので、好ましくは1×104〜5×106であり、より好ましくは3×104〜1×106であり、更に好ましくは5×104〜5×105である。 The number average molecular weight (Mn) in terms of polystyrene by gel permeation chromatography (hereinafter referred to as “GPC”) of the polymer compound according to the present invention is usually 1 × 10 3 to 1 × 10 8 , preferably Is 1 × 10 4 to 1 × 10 6 . Moreover, the weight average molecular weight (Mw) in terms of polystyrene of the polymer compound according to the present invention is usually 1 × 10 3 to 1 × 10 8 , the film formability is improved, and the polymer compound is obtained from the polymer compound. Since the luminous efficiency of the obtained light emitting device becomes better, it is preferably 1 × 10 4 to 5 × 10 6 , more preferably 3 × 10 4 to 1 × 10 6 , still more preferably 5 × 10 4 to 5 × 10 5 .
発光素子等を作製するための様々なプロセスに対する耐久性や、発光素子の駆動中の発熱による安定性、耐熱性がより良好となるので、本発明に係る高分子化合物のガラス転移温度は、70℃以上であることが好ましく、100℃以上であることがより好ましい。 Since the durability against various processes for producing a light emitting element or the like, the stability due to heat generation during driving of the light emitting element, and the heat resistance are improved, the glass transition temperature of the polymer compound according to the present invention is 70. It is preferable that the temperature is higher than 100 ° C., more preferably higher than 100 ° C.
本発明に係る高分子化合物は、通常、固体状態で蛍光を発し、発光素子の材料として有用である。この高分子化合物を用いた発光素子は、高発光効率で駆動できる高性能の発光素子である。したがって、該発光素子は、液晶ディスプレイのバックライト、照明用としての曲面状や平面状の光源、セグメントタイプの表示素子、ドットマトリックスのフラットパネルディスプレイ等の表示装置に有用である。更に、本発明に係る高分子化合物は、レーザー用色素、有機太陽電池用材料、有機トランジスタ用の有機半導体、導電性薄膜、有機半導体薄膜等の伝導性薄膜用材料、蛍光や燐光を発する発光性薄膜材料としても用いることができる。 The polymer compound according to the present invention usually emits fluorescence in a solid state and is useful as a material for a light emitting device. A light-emitting element using this polymer compound is a high-performance light-emitting element that can be driven with high luminous efficiency. Therefore, the light emitting element is useful for a display device such as a backlight of a liquid crystal display, a curved or flat light source for illumination, a segment type display element, a dot matrix flat panel display. Furthermore, the polymer compound according to the present invention includes a laser dye, an organic solar cell material, an organic semiconductor for an organic transistor, a conductive thin film, a conductive thin film material such as an organic semiconductor thin film, and a light emitting property that emits fluorescence or phosphorescence. It can also be used as a thin film material.
<高分子化合物の製造方法>
本発明に係る高分子化合物は、如何なる製造方法で製造してもよい。以下、代表的な高分子化合物の製造方法を説明する。
<Method for producing polymer compound>
The polymer compound according to the present invention may be produced by any production method. Hereinafter, a representative method for producing a polymer compound will be described.
本発明に係る高分子化合物が、第1構成単位(特に、前記一般式(3)で表される構成単位)と、第2構成単位とを含有する高分子化合物である場合には、下記一般式(1M)で表される化合物(特に、前記一般式(3M)で示される化合物)と、前記一般式(2M)で示される化合物とを重合する工程を含む方法によって製造することができる。 When the polymer compound according to the present invention is a polymer compound containing a first structural unit (particularly the structural unit represented by the general formula (3)) and a second structural unit, It can be produced by a method comprising a step of polymerizing a compound represented by the formula (1M) (particularly a compound represented by the general formula (3M)) and a compound represented by the general formula (2M).
前記一般式(1M)中のZ10及びZ11、前記一般式(3M)中のZ1及びZ2、前記一般式(2M)中のZ3及びZ4は、それぞれ独立に、置換基A群及び置換基B群からなる群から選ばれるいずれかの基を表すが、モノマー及び高分子化合物の合成が容易であるので、Z10及びZ11が置換基A群からなる群から選ばれる同一の基、又は、置換基B群からなる群から選ばれる同一の基を表すことが好ましい。 Z 10 and Z 11 in the general formula (1M), Z 1 and Z 2 in the general formula (3M), and Z 3 and Z 4 in the general formula (2M) are each independently a substituent A. Represents any group selected from the group consisting of the group and the substituent B group, but since the synthesis of the monomer and the polymer compound is easy, Z 10 and Z 11 are the same selected from the group consisting of the substituent A group Or the same group selected from the group consisting of the substituent group B.
<置換基A群>
塩素原子、臭素原子、ヨウ素原子、−O−S(=O)2R16(R16は、アルキル基、又は、アルキル基、アルコキシ基、ニトロ基、フッ素原子若しくはシアノ基で置換されていてもよいアリール基を示す。)で表される基。
<Substituent group A>
Chlorine atom, bromine atom, iodine atom, —O—S (═O) 2 R 16 (R 16 may be substituted with an alkyl group, an alkyl group, an alkoxy group, a nitro group, a fluorine atom or a cyano group. Represents a good aryl group.)
<置換基B群>
−B(OR17)2(R17は、水素原子又はアルキル基を示し、2個存在するR17は、同一でも異なっていてもよく、互いに結合して環を形成していてもよい。)で表される基、−BF4Q1(Q1は、リチウム、ナトリウム、カリウム、ルビジウム又はセシウムの1価の陽イオンを示す。)で表される基、−MgY1(Y1は、塩素原子、臭素原子又はヨウ素原子を示す。)で表される基、−ZnY2(Y2は、塩素原子、臭素原子又はヨウ素原子を示す。)で表される基、−Sn(R18)3(R18は、水素原子又はアルキル基を示し、3個存在するR18は、同一でも異なっていてもよく、互いに結合して環を形成していてもよい。)で表される基。
<Substituent group B>
—B (OR 17 ) 2 (R 17 represents a hydrogen atom or an alkyl group, and two R 17 s may be the same or different and may be bonded to each other to form a ring.) A group represented by the formula: —BF 4 Q 1 (Q 1 is a monovalent cation of lithium, sodium, potassium, rubidium or cesium), —MgY 1 (Y 1 is chlorine A group represented by —ZnY 2 (Y 2 represents a chlorine atom, a bromine atom or an iodine atom), —Sn (R 18 ) 3 (R 18 represents a hydrogen atom or an alkyl group, and three R 18 s may be the same or different, and may be bonded to each other to form a ring).
R16、R17及びR18で表されるアルキル基としては、メチル基、エチル基、プロピル基、イソプロピル基、ブチル基、sec−ブチル基、イソブチル基、ペンチル基、2−メチルブチル基、イソアミル基、ヘキシル基、ヘプチル基、オクチル基、2−エチルヘキシル基、ノニル基、デシル基、3,7−ジメチルオクチル基、ドデシル基等が挙げられ、これらの基は置換基を有していてもよい。これらのアルキル基の炭素数は、通常、1〜20であり、好ましくは1〜15であり、より好ましくは1〜10である。 Examples of the alkyl group represented by R 16 , R 17 and R 18 include a methyl group, an ethyl group, a propyl group, an isopropyl group, a butyl group, a sec-butyl group, an isobutyl group, a pentyl group, a 2-methylbutyl group, and an isoamyl group. Hexyl group, heptyl group, octyl group, 2-ethylhexyl group, nonyl group, decyl group, 3,7-dimethyloctyl group, dodecyl group and the like, and these groups may have a substituent. Carbon number of these alkyl groups is 1-20 normally, Preferably it is 1-15, More preferably, it is 1-10.
R16で表されるアリール基としては、前記一般式(1)中のR1で表されるアリール基として説明し例示したものと同様であるが、高分子化合物の合成が容易となり、かつ、重合時の反応性が高くなるので、フェニル基、4−トリル基、4−メトキシフェニル基、4−ニトロフェニル基、3−ニトロフェニル基、2−ニトロフェニル基及び4−トリフルオロメチルフェニル基が好ましい。 The aryl group represented by R 16 is the same as that explained and exemplified as the aryl group represented by R 1 in the general formula (1), but the synthesis of the polymer compound is facilitated, and Since the reactivity at the time of polymerization becomes high, phenyl group, 4-tolyl group, 4-methoxyphenyl group, 4-nitrophenyl group, 3-nitrophenyl group, 2-nitrophenyl group and 4-trifluoromethylphenyl group preferable.
式:−O−S(=O)2R16で表される基としては、メタンスルホニルオキシ基、トリフルオロメタンスルホニルオキシ基、フェニルスルホニルオキシ基、4−メチルフェニルスルホニルオキシ基、4−トリフルオロメチルフェニルスルホニルオキシ基等が挙げられる。 As the group represented by the formula: —O—S (═O) 2 R 16 , methanesulfonyloxy group, trifluoromethanesulfonyloxy group, phenylsulfonyloxy group, 4-methylphenylsulfonyloxy group, 4-trifluoromethyl A phenylsulfonyloxy group etc. are mentioned.
式:−B(OR17)2で表される基としては、下記式で表される基が挙げられる。 Examples of the group represented by the formula: -B (OR 17 ) 2 include groups represented by the following formula.
式:−BF4Q1で表される基としては、−BF4 -K+で表される基が挙げられる。 Formula: The group represented by -BF 4 Q 1, -BF 4 - include groups represented by K +.
式:−Sn(R18)3で表される基としては、トリメチルスタニル基、トリエチルスタニル基、トリブチルスタニル基等が挙げられる。 Examples of the group represented by the formula: —Sn (R 18 ) 3 include a trimethylstannyl group, a triethylstannyl group, and a tributylstannyl group.
前記一般式(3M)で表される化合物としては、発光効率に優れるので、前記一般式(3M−1)で表される化合物が好ましい。 As the compound represented by the general formula (3M), a compound represented by the general formula (3M-1) is preferable because of excellent luminous efficiency.
本発明に係る高分子化合物が、前記第1構成単位(特に、前記一般式(3)で表される構成単位)と、前記第2構成単位と、前記第3構成単位及び/又は前記第4構成単位とを含有する高分子化合物である場合には、該高分子化合物は、前記一般式(1M)で表される化合物(特に、前記一般式(3M)で表される化合物)と、前記一般式(2M)で表される化合物と、下記一般式(4M)で表される化合物、及び/又は、下記一般式(5M)で表される化合物とを、必要に応じて有機溶媒に溶解し、アルカリや適切な触媒、配位子を用いた公知のアリール−アリールカップリング等の重合方法により共重合する工程を含む方法により、合成することができる。 The polymer compound according to the present invention includes the first structural unit (particularly, the structural unit represented by the general formula (3)), the second structural unit, the third structural unit, and / or the fourth structural unit. In the case of a polymer compound containing a structural unit, the polymer compound is a compound represented by the general formula (1M) (particularly a compound represented by the general formula (3M)), A compound represented by the general formula (2M), a compound represented by the following general formula (4M), and / or a compound represented by the following general formula (5M) are dissolved in an organic solvent as necessary. Then, it can be synthesized by a method including a step of copolymerization by a polymerization method such as a known aryl-aryl coupling using an alkali, an appropriate catalyst, or a ligand.
前記一般式(1M)で表される化合物、前記一般式(2M)で表される化合物、前記一般式(4M)で表される化合物、及び、前記一般式(5M)で表される化合物は、予め合成し単離したものを用いても、反応系中で合成したものをそのまま用いてもよい。本発明に係る高分子化合物を発光素子に用いる場合、その純度が発光素子の性能に影響を与えるため、前記一般式(1M)〜(5M)で表される化合物は、蒸留、昇華精製、再結晶等の方法で精製されていることが好ましい。 The compound represented by the general formula (1M), the compound represented by the general formula (2M), the compound represented by the general formula (4M), and the compound represented by the general formula (5M) are: In addition, those synthesized and isolated in advance may be used, or those synthesized in the reaction system may be used as they are. When the polymer compound according to the present invention is used for a light-emitting device, the purity thereof affects the performance of the light-emitting device. Therefore, the compounds represented by the general formulas (1M) to (5M) are distilled, sublimated and purified. It is preferably purified by a method such as crystallization.
重合方法としては、Suzukiカップリング反応により重合する方法(ケミカル レビュー(Chem.Rev.),第95巻,2457−2483頁(1995年))、Grignard反応により重合する方法(Bull.Chem.Soc.Jpn.,第51巻,2091頁(1978年))、Ni(0)触媒により重合する方法(プログレス イン ポリマー サイエンス(Progress in Polymer Science),第17巻,1153〜1205頁,1992年)、Stilleカップリング反応を用いる方法(ヨーロピアン ポリマー ジャーナル(European Polymer Journal),第41巻,2923−2933頁(2005年))等が挙げられる。これらのうち、原料の合成のし易さ、重合反応の操作の簡便さの観点からは、Suzukiカップリング反応により重合する方法、Ni(0)触媒により重合する方法が好ましく、高分子化合物の構造制御がし易さの観点からは、Suzukiカップリング反応、Grignard反応、Stilleカップリング反応等のアリール−アリールクロスカップリング反応により重合する方法が好ましく、Suzukiカップリング反応により重合する反応がより好ましい。 As a polymerization method, polymerization is performed by Suzuki coupling reaction (Chem. Rev., 95, 2457-2483 (1995)), polymerization by Grignard reaction (Bull. Chem. Soc. Jpn., 51, 2091 (1978)), a method of polymerizing with Ni (0) catalyst (Progress in Polymer Science, 17, 1153-1205, 1992), Still. Examples include a method using a coupling reaction (European Polymer Journal, Vol. 41, pages 2923-2933 (2005)). Among these, from the viewpoint of easy synthesis of raw materials and easy operation of the polymerization reaction, a method of polymerizing by Suzuki coupling reaction and a method of polymerizing by Ni (0) catalyst are preferable, and the structure of the polymer compound From the viewpoint of ease of control, a method of polymerizing by an aryl-aryl cross-coupling reaction such as a Suzuki coupling reaction, a Grignard reaction, or a Stille coupling reaction is preferred, and a reaction of polymerizing by a Suzuki coupling reaction is more preferred.
置換基A群及び置換基B群からなる群から選ばれる基は、重合反応の種類に応じて適切な基を選択すればよいが、Suzukiカップリング反応により重合する方法を選択する場合は、合成の簡便さや各化合物の取り扱い易いので、置換基A群から選ばれる基としては、塩素原子、臭素原子、ヨウ素原子が好ましく、臭素原子がより好ましく、置換基B群から選ばれる基としては、−B(OR17)2で表される基が好ましい。 As the group selected from the group consisting of the substituent group A and the substituent group B, an appropriate group may be selected according to the kind of the polymerization reaction. However, when a method of polymerization by the Suzuki coupling reaction is selected, synthesis is performed. The group selected from the substituent group A is preferably a chlorine atom, bromine atom, or iodine atom, more preferably a bromine atom, and the group selected from the substituent group B is- A group represented by B (OR 17 ) 2 is preferred.
前記重合方法として、Suzukiカップリング反応を選択する場合、分子量を制御するために、前記一般式(1M)〜(5M)で表される化合物が有する置換基A群から選ばれる基の合計モル数に対する、置換基B群から選ばれた基の合計モル数の比率を、0.95〜1.05とすることが好ましく、0.98〜1.02とすることがより好ましく、0.99〜1.01とすることが更に好ましい。 When the Suzuki coupling reaction is selected as the polymerization method, in order to control the molecular weight, the total number of moles of groups selected from the substituent group A possessed by the compounds represented by the general formulas (1M) to (5M) Is preferably 0.95 to 1.05, more preferably 0.98 to 1.02, and preferably 0.99 to 1.09. More preferably, it is 1.01.
前記重合における触媒としては、Suzukiカップリング反応により重合する場合、パラジウム[テトラキス(トリフェニルホスフィン)]、[トリス(ジベンジリデンアセトン)]ジパラジウム、パラジウムアセテート、ジクロロビストリフェニルホスフィンパラジウム等のパラジウム錯体等の遷移金属錯体、並びに、これらの遷移金属錯体にトリフェニルホスフィン、トリ−tert−ブチルホスフィン、トリシクロヘキシルホスフィン等の配位子が配位した錯体等が挙げられる。 As the catalyst in the polymerization, when polymerizing by Suzuki coupling reaction, palladium [tetrakis (triphenylphosphine)], [tris (dibenzylideneacetone)] dipalladium, palladium acetate, palladium acetate such as dichlorobistriphenylphosphine palladium, etc. Transition metal complexes, and complexes in which ligands such as triphenylphosphine, tri-tert-butylphosphine, and tricyclohexylphosphine are coordinated to these transition metal complexes.
Ni(0)触媒により重合する場合、ニッケル[テトラキス(トリフェニルホスフィン)]、[1,3−ビス(ジフェニルホスフィノ)プロパン]ジクロロニッケル、[ビス(1,4−シクロオクタジエン)]ニッケル等のニッケル錯体等の遷移金属錯体、並びに、これらの遷移金属錯体にトリフェニルホスフィン、トリ−tert−ブチルホスフィン、トリシクロヘキシルホスフィン、ジフェニルホスフィノプロパン、ビピリジル等の配位子が配位した錯体等が挙げられる。 When polymerizing with a Ni (0) catalyst, nickel [tetrakis (triphenylphosphine)], [1,3-bis (diphenylphosphino) propane] dichloronickel, [bis (1,4-cyclooctadiene)] nickel, etc. Transition metal complexes such as nickel complexes, and complexes in which ligands such as triphenylphosphine, tri-tert-butylphosphine, tricyclohexylphosphine, diphenylphosphinopropane, and bipyridyl are coordinated to these transition metal complexes. Can be mentioned.
これらの触媒は、予め合成したものを用いてもよいし、反応系中で調製したものをそのまま用いてもよい。また、これらの触媒は、一種単独で用いても二種以上を併用してもよい。 As these catalysts, those synthesized in advance may be used, or those prepared in the reaction system may be used as they are. Moreover, these catalysts may be used individually by 1 type, or may use 2 or more types together.
前記触媒の使用量は、触媒としての有効量であればよく、例えば、重合反応における単量体となる全化合物の合計100モル%に対して、遷移金属のモル数換算で、通常、0.0001〜300モル%であり、好ましくは0.001〜50モル%であり、より好ましくは0.01〜20モル%である。 The amount of the catalyst used may be an effective amount as a catalyst. For example, the amount of the transition metal is generally 0.1% in terms of the number of moles of the transition metal with respect to 100 mol% in total of all compounds serving as monomers in the polymerization reaction. It is 0001-300 mol%, Preferably it is 0.001-50 mol%, More preferably, it is 0.01-20 mol%.
また、Suzukiカップリング反応による重合においては、塩基を用いることが好ましい。この塩基としては、炭酸ナトリウム、炭酸カリウム、炭酸セシウム、フッ化カリウム、フッ化セシウム、リン酸三カリウム等の無機塩基、フッ化テトラブチルアンモニウム、塩化テトラブチルアンモニウム、臭化テトラブチルアンモニウム、水酸化テトラエチルアンモニウム、水酸化テトラブチルアンモニウム等の有機塩基が挙げられる。 Moreover, it is preferable to use a base in the polymerization by the Suzuki coupling reaction. This base includes inorganic bases such as sodium carbonate, potassium carbonate, cesium carbonate, potassium fluoride, cesium fluoride, tripotassium phosphate, tetrabutylammonium fluoride, tetrabutylammonium chloride, tetrabutylammonium bromide, hydroxide Examples include organic bases such as tetraethylammonium and tetrabutylammonium hydroxide.
前記塩基の使用量は、重合反応における単量体となる全化合物の合計100モル%に対して、通常、50〜2000モル%であり、好ましくは100〜1000モル%である。 The usage-amount of the said base is 50-2000 mol% normally with respect to a total of 100 mol% of all the compounds used as the monomer in a polymerization reaction, Preferably it is 100-1000 mol%.
重合反応は、溶媒の非存在下で行っても、溶媒の存在下で行ってもよいが、通常、有機溶媒の存在下で行う。ここで、有機溶媒としては、トルエン、キシレン、メシチレン、テトラヒドロフラン、1,4−ジオキサン、ジメトキシエタン、N,N−ジメチルアセトアミド、N,N−ジメチルホルムアミド等が挙げられるが、副反応を抑制するために、脱酸素処理を行った溶媒を用いることが望ましい。有機溶媒は一種単独で用いても二種以上を併用してもよい。 The polymerization reaction may be performed in the absence of a solvent or in the presence of a solvent, but is usually performed in the presence of an organic solvent. Here, examples of the organic solvent include toluene, xylene, mesitylene, tetrahydrofuran, 1,4-dioxane, dimethoxyethane, N, N-dimethylacetamide, N, N-dimethylformamide, etc., in order to suppress side reactions. Further, it is desirable to use a solvent that has been subjected to deoxygenation treatment. An organic solvent may be used individually by 1 type, or may use 2 or more types together.
有機溶媒の使用量は、重合反応における単量体となる全化合物の合計濃度が、0.1〜90重量%になる量であることが好ましく、1〜50重量%になる量であることがより好ましく、2〜30重量%となる量であることが更に好ましい。 The amount of the organic solvent used is preferably such an amount that the total concentration of all compounds as monomers in the polymerization reaction is 0.1 to 90% by weight, and 1 to 50% by weight. More preferably, the amount is 2 to 30% by weight.
重合反応の反応温度は、好ましくは−100〜200℃であり、より好ましくは−80〜150℃であり、更に好ましくは0〜120℃である。 The reaction temperature of the polymerization reaction is preferably −100 to 200 ° C., more preferably −80 to 150 ° C., and still more preferably 0 to 120 ° C.
重合反応の反応時間は、通常、1時間以上であり、好ましくは2〜500時間である。 The reaction time of the polymerization reaction is usually 1 hour or longer, preferably 2 to 500 hours.
本発明に係る高分子化合物の製造方法において、Z1、Z2、Z3、Z4、Z5、Z6、Z10又はZ11が−MgY1で表される基である場合、重合反応は脱水条件下で行うことが好ましい。 In the method for producing a polymer compound according to the present invention, when Z 1 , Z 2 , Z 3 , Z 4 , Z 5 , Z 6 , Z 10 or Z 11 is a group represented by —MgY 1 , a polymerization reaction Is preferably carried out under dehydrating conditions.
本発明に係る高分子化合物の製造方法において、重合反応がSuzukiカップリング反応である場合、使用する塩基を水溶液として用いてもよく、また、溶媒として、前記有機溶媒に加えて水を用いてもよい。 In the method for producing a polymer compound according to the present invention, when the polymerization reaction is a Suzuki coupling reaction, the base to be used may be used as an aqueous solution, or water may be used in addition to the organic solvent. Good.
本発明に係る高分子化合物の製造方法において、該高分子化合物の末端に重合反応に活性である基が残存するのを避けるために、連鎖停止剤として、下記式(6)で示される化合物を用いることが好ましい。 In the method for producing a polymer compound according to the present invention, a compound represented by the following formula (6) is used as a chain terminator in order to avoid a group active in the polymerization reaction remaining at the terminal of the polymer compound. It is preferable to use it.
前記式(6)中、Ar8で表されるアリール基、1価の芳香族複素環基としては、各々、前記R1で表されるアリール基、1価の芳香族複素環基として説明し例示したものと同様である。 In the formula (6), the aryl group represented by Ar 8 and the monovalent aromatic heterocyclic group are respectively described as the aryl group represented by R 1 and the monovalent aromatic heterocyclic group. It is the same as that illustrated.
重合反応の後処理は、公知の方法で行うことができ、例えば、メタノール等の低級アルコールに重合反応後の反応溶液を加えて、析出させた沈殿を濾過、乾燥させる方法で行うことができる。 The post-treatment of the polymerization reaction can be performed by a known method. For example, the reaction solution after the polymerization reaction is added to a lower alcohol such as methanol, and the precipitated precipitate is filtered and dried.
本発明に係る高分子化合物の純度が低い場合には、再結晶、再沈殿、ソックスレー抽出器による連続抽出、カラムクロマトグラフィー等の通常の方法にて精製すればよいが、本発明に係る高分子化合物を発光素子に用いる場合、その純度が発光特性等の素子の性能に影響を与えるため、縮合重合後、再沈精製、クロマトグラフィーによる分別等の純化処理をすることが好ましい。 When the purity of the polymer compound according to the present invention is low, the polymer compound according to the present invention may be purified by a usual method such as recrystallization, reprecipitation, continuous extraction with a Soxhlet extractor, column chromatography, etc. When a compound is used for a light-emitting device, the purity affects the performance of the device such as light-emitting properties. Therefore, it is preferable to perform a purification treatment such as reprecipitation purification and fractionation by chromatography after condensation polymerization.
<高分子組成物>
本発明に係る高分子組成物は、前記高分子化合物と、正孔輸送材料、電子輸送材料及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。
<Polymer composition>
The polymer composition according to the present invention contains the polymer compound and at least one material selected from the group consisting of a hole transport material, an electron transport material, and a light emitting material.
前記正孔輸送材料としては、ポリビニルカルバゾール及びその誘導体、ポリシラン及びその誘導体、側鎖又は主鎖に芳香族アミンを有するポリシロキサン誘導体、ピラゾリン誘導体、アリールアミン誘導体、スチルベン誘導体、ポリアニリン及びその誘導体、ポリチオフェン及びその誘導体、ポリピロール及びその誘導体、ポリ(p−フェニレンビニレン)及びその誘導体、ポリ(2,5−チエニレンビニレン)及びその誘導体等が挙げられる。その他にも、特開昭63−70257号公報、特開昭63−175860号公報、特開平2−135359号公報、特開平2−135361号公報、特開平2−209988号公報、特開平3−37992号公報、特開平3−152184号公報に記載された正孔輸送材料も挙げられる。 Examples of the hole transport material include polyvinylcarbazole and derivatives thereof, polysilane and derivatives thereof, polysiloxane derivatives having aromatic amines in the side chain or main chain, pyrazoline derivatives, arylamine derivatives, stilbene derivatives, polyaniline and derivatives thereof, polythiophene And derivatives thereof, polypyrrole and derivatives thereof, poly (p-phenylene vinylene) and derivatives thereof, poly (2,5-thienylene vinylene) and derivatives thereof, and the like. In addition, JP-A-63-70257, JP-A-63-175860, JP-A-2-135359, JP-A-2-135361, JP-A-2-209998, JP-A-3- Examples thereof include hole transport materials described in JP-A-379992 and JP-A-3-152184.
本発明に係る高分子組成物において、正孔輸送材料の含有量は、駆動電圧を低くできるので、前記高分子化合物100重量部に対して、好ましくは1〜500重量部、より好ましくは5〜200重量部である。 In the polymer composition according to the present invention, the content of the hole transport material can lower the driving voltage, and therefore preferably 1 to 500 parts by weight, more preferably 5 to 5 parts by weight with respect to 100 parts by weight of the polymer compound. 200 parts by weight.
前記電子輸送材料としては、オキサジアゾール誘導体、アントラキノジメタン及びその誘導体、ベンゾキノン及びその誘導体、ナフトキノン及びその誘導体、アントラキノン及びその誘導体、テトラシアノアンスラキノジメタン及びその誘導体、フルオレノン誘導体、ジフェニルジシアノエチレン及びその誘導体、ジフェノキノン誘導体、8−ヒドロキシキノリン及びその誘導体の金属錯体、ポリキノリン及びその誘導体、ポリキノキサリン及びその誘導体、ポリフルオレン及びその誘導体等が挙げられる。その他にも、特開昭63−70257号公報、特開昭63−175860号公報、特開平2−135359号公報、特開平2−135361号公報、特開平2−209988号公報、特開平3−37992号公報、特開平3−152184号公報に記載された電子輸送材料も挙げられる。 Examples of the electron transport material include oxadiazole derivatives, anthraquinodimethane and its derivatives, benzoquinone and its derivatives, naphthoquinone and its derivatives, anthraquinone and its derivatives, tetracyanoanthraquinodimethane and its derivatives, fluorenone derivatives, diphenyldicyano Examples include ethylene and its derivatives, diphenoquinone derivatives, metal complexes of 8-hydroxyquinoline and its derivatives, polyquinoline and its derivatives, polyquinoxaline and its derivatives, polyfluorene and its derivatives, and the like. In addition, JP-A-63-70257, JP-A-63-175860, JP-A-2-135359, JP-A-2-135361, JP-A-2-209998, JP-A-3- Examples thereof include electron transport materials described in JP-A-379992 and JP-A-3-152184.
本発明に係る高分子組成物において、電子輸送材料の含有量は、駆動電圧を低くできるので、前記高分子化合物100重量部に対して、好ましくは1〜500重量部、より好ましくは5〜200重量部である。 In the polymer composition according to the present invention, the content of the electron transporting material can lower the driving voltage, so that it is preferably 1 to 500 parts by weight, more preferably 5 to 200 parts per 100 parts by weight of the polymer compound. Parts by weight.
前記発光材料としては、低分子蛍光発光材料、燐光発光材料等が挙げられる。
前記低分子蛍光発光材料としては、ナフタレン誘導体、アントラセン及びその誘導体、ペリレン及びその誘導体、ポリメチン系色素、キサンテン系色素、クマリン系色素、シアニン系色素等の色素類、8−ヒドロキシキノリンを配位子として有する金属錯体、8−ヒドロキシキノリン誘導体を配位子として有する金属錯体、その他の蛍光性金属錯体、芳香族アミン、テトラフェニルシクロペンタジエン及びその誘導体、テトラフェニルブタジエン及びその誘導体、スチルベン系、含ケイ素芳香族系、オキサゾール系、フロキサン系、チアゾール系、テトラアリールメタン系、チアジアゾール系、ピラゾール系、メタシクロファン系、アセチレン系等の低分子化合物の蛍光性材料等が挙げられる。
前記燐光発光材料としては、イリジウム錯体、白金錯体等の金属錯体等の三重項発光錯体が挙げられる。
その他にも、特開昭57−51781号公報、特開昭59−194393号公報等に記載されたポルフィリン系化合物等も挙げられる。
Examples of the light emitting material include a low molecular fluorescent light emitting material and a phosphorescent light emitting material.
Examples of the low molecular fluorescent light-emitting material include naphthalene derivatives, anthracene and derivatives thereof, perylene and derivatives thereof, dyes such as polymethine dyes, xanthene dyes, coumarin dyes, and cyanine dyes, and 8-hydroxyquinoline as a ligand. Metal complexes having 8-hydroxyquinoline derivatives as ligands, other fluorescent metal complexes, aromatic amines, tetraphenylcyclopentadiene and derivatives thereof, tetraphenylbutadiene and derivatives thereof, stilbene-based, silicon-containing compounds Examples thereof include fluorescent materials of low molecular weight compounds such as aromatic, oxazole, furoxan, thiazole, tetraarylmethane, thiadiazole, pyrazole, metacyclophane, and acetylene.
Examples of the phosphorescent material include triplet light-emitting complexes such as metal complexes such as iridium complexes and platinum complexes.
Other examples include porphyrin compounds described in JP-A-57-51781, JP-A-59-194393, and the like.
本発明に係る高分子組成物において、発光材料の含有量は、前記高分子化合物100重量部に対して、好ましくは1〜500重量部であり、より好ましくは5〜200重量部である。 In the polymer composition according to the present invention, the content of the light emitting material is preferably 1 to 500 parts by weight, more preferably 5 to 200 parts by weight with respect to 100 parts by weight of the polymer compound.
<溶液>
本発明に係る高分子化合物は、溶媒に溶解又は分散させて、溶液とすることができる。この溶液は、インク、液状組成物等と呼ばれることがある。前記溶液は、正孔輸送材料、電子輸送材料及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を含有していてもよい。
<Solution>
The polymer compound according to the present invention can be dissolved or dispersed in a solvent to form a solution. This solution is sometimes called ink, liquid composition, or the like. The solution may contain at least one material selected from the group consisting of a hole transport material, an electron transport material, and a light emitting material.
ここで、溶媒としては、クロロホルム、塩化メチレン、1,2−ジクロロエタン、1,1,2−トリクロロエタン、クロロベンゼン、o−ジクロロベンゼン等の塩素系溶媒;テトラヒドロフラン、ジオキサン等のエーテル系溶媒;トルエン、キシレン、トリメチルベンゼン、メシチレン等の芳香族炭化水素系溶媒;シクロヘキサン、メチルシクロヘキサン、n−ペンタン、n−ヘキサン、n−へプタン、n−オクタン、n−ノナン、n−デカン等の脂肪族炭化水素系溶媒;アセトン、メチルエチルケトン、シクロヘキサノン等のケトン系溶媒;酢酸エチル、酢酸ブチル、メチルベンゾエート、エチルセルソルブアセテート等のエステル系溶媒;エチレングリコール、エチレングリコールモノブチルエーテル、エチレングリコールモノエチルエーテル、エチレングリコールモノメチルエーテル、ジメトキシエタン、プロピレングリコール、ジエトキシメタン、トリエチレングリコールモノエチルエーテル、グリセリン、1,2−ヘキサンジオール等の多価アルコール及びその誘導体;メタノール、エタノール、プロパノール、イソプロパノール、シクロヘキサノール等のアルコール系溶媒;ジメチルスルホキシド等のスルホキシド系溶媒;N−メチル−2−ピロリドン、N,N−ジメチルホルムアミド等のアミド系溶媒等が挙げられる。これらの溶媒は、一種単独で用いても二種以上を併用してもよい。高分子化合物の粘度、成膜性を考慮すると、これらの溶媒のうち、ベンゼン環を含む構造を有し、融点が0℃以下であり、かつ、沸点が100℃以上である溶媒を含むことが好ましい。 Here, examples of the solvent include chlorine solvents such as chloroform, methylene chloride, 1,2-dichloroethane, 1,1,2-trichloroethane, chlorobenzene, and o-dichlorobenzene; ether solvents such as tetrahydrofuran and dioxane; toluene, xylene , Aromatic hydrocarbon solvents such as trimethylbenzene and mesitylene; aliphatic hydrocarbon solvents such as cyclohexane, methylcyclohexane, n-pentane, n-hexane, n-heptane, n-octane, n-nonane and n-decane Solvents; Ketone solvents such as acetone, methyl ethyl ketone, cyclohexanone, etc .; Ester solvents such as ethyl acetate, butyl acetate, methyl benzoate, ethyl cellosolve acetate; ethylene glycol, ethylene glycol monobutyl ether, ethylene glycol monoethyl ether Ter, ethylene glycol monomethyl ether, dimethoxyethane, propylene glycol, diethoxymethane, triethylene glycol monoethyl ether, glycerin, 1,2-hexanediol and other polyhydric alcohols and derivatives thereof; methanol, ethanol, propanol, isopropanol, cyclo Examples include alcohol solvents such as hexanol; sulfoxide solvents such as dimethyl sulfoxide; amide solvents such as N-methyl-2-pyrrolidone and N, N-dimethylformamide. These solvents may be used alone or in combination of two or more. Considering the viscosity and film-forming property of the polymer compound, the solvent may contain a solvent having a structure containing a benzene ring, a melting point of 0 ° C. or lower, and a boiling point of 100 ° C. or higher. preferable.
前記溶液によれば、本発明に係る高分子化合物を含有する有機薄膜を容易に製造することができる。具体的には、前記溶液を基板上に塗布して、加熱、減圧等により溶媒を留去することにより、本発明に係る高分子化合物を含有する有機薄膜が得られる。溶媒の留去は、使用される有機溶媒に応じて条件を変更することができ、例えば、50〜150℃程度の加温、10-3Pa程度の減圧により行うことができる。 According to the said solution, the organic thin film containing the high molecular compound which concerns on this invention can be manufactured easily. Specifically, the organic thin film containing the polymer compound according to the present invention is obtained by applying the solution onto a substrate and distilling off the solvent by heating, decompression, or the like. The solvent can be distilled off by changing the conditions depending on the organic solvent to be used. For example, the solvent can be distilled by heating at about 50 to 150 ° C. and reducing the pressure at about 10 −3 Pa.
塗布には、スピンコート法、キャスティング法、マイクログラビア法、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、キャピラリーコート法、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、ノズルコート法等の塗布法を用いることができる。 For coating, spin coating method, casting method, micro gravure method, gravure coating method, bar coating method, roll coating method, wire bar coating method, dip coating method, slit coating method, capillary coating method, spray coating method, screen printing A coating method such as a printing method, a flexographic printing method, an offset printing method, an inkjet printing method, or a nozzle coating method can be used.
前記溶液の好適な粘度は印刷法によっても異なるが、好ましくは25℃において0.5〜500mPa・sである。また、インクジェットプリント法のように前記溶液が吐出装置を経由する場合、吐出時の目詰まりや飛行曲がりを防止するために25℃における粘度は0.5〜20mPa・sであることが好ましい。 Although the suitable viscosity of the said solution changes also with printing methods, Preferably it is 0.5-500 mPa * s in 25 degreeC. Further, when the solution passes through a discharge device as in the ink jet printing method, the viscosity at 25 ° C. is preferably 0.5 to 20 mPa · s in order to prevent clogging and flight bending at the time of discharge.
<有機薄膜>
本発明に係る有機薄膜は、本発明に係る高分子化合物又は本発明に係る高分子組成物を含有する。本発明に係る有機薄膜は、上述のように前記溶液から容易に製造することができる。
<Organic thin film>
The organic thin film according to the present invention contains the polymer compound according to the present invention or the polymer composition according to the present invention. The organic thin film which concerns on this invention can be easily manufactured from the said solution as mentioned above.
本発明に係る有機薄膜は、後述する発光素子における発光層として好適に使用することができる。また、有機半導体素子にも好適に使用できる。本発明に係る有機薄膜は、前記高分子化合物を含有するため、発光素子の発光層として使用した場合に該発光素子の発光効率が非常に優れたものとなる。 The organic thin film which concerns on this invention can be used conveniently as a light emitting layer in the light emitting element mentioned later. Moreover, it can be used suitably also for an organic semiconductor element. Since the organic thin film according to the present invention contains the polymer compound, when used as a light emitting layer of a light emitting element, the light emitting efficiency of the light emitting element is very excellent.
<有機半導体素子>
本発明に係る有機半導体素子は、前記有機薄膜を備える。該有機半導体素子としては、有機薄膜太陽電池、電界効果型有機トランジスタが例示される。この有機半導体素子の製造には、本発明に係る有機薄膜が好適に用いられる。具体的には、SiO2等の絶縁膜とゲート電極とを形成したSi基板上に前記有機薄膜を形成し、Au等でソース電極とドレイン電極を形成することにより、電界効果型有機トランジスタとすることができる。
<Organic semiconductor element>
The organic semiconductor element according to the present invention includes the organic thin film. Examples of the organic semiconductor element include an organic thin film solar cell and a field effect organic transistor. For the production of this organic semiconductor element, the organic thin film according to the present invention is suitably used. Specifically, the organic thin film is formed on a Si substrate on which an insulating film such as SiO 2 and a gate electrode are formed, and a source electrode and a drain electrode are formed using Au or the like, thereby forming a field effect organic transistor. be able to.
<発光素子>
本発明に係る発光素子は、前記有機薄膜を備えるが、通常、陽極と、陰極と、該陽極及び該陰極の間に存在する前記高分子化合物を含有する層とを有する。ここで、前記高分子化合物を含有する層は、前記有機薄膜からなる層であることが好ましく、該層は発光層として機能することが好ましい。以下、前記高分子化合物を含有する層が、発光層として機能する場合を、好ましい一実施形態として例示する。
<Light emitting element>
The light-emitting device according to the present invention includes the organic thin film, and usually includes an anode, a cathode, and a layer containing the polymer compound present between the anode and the cathode. Here, the layer containing the polymer compound is preferably a layer composed of the organic thin film, and the layer preferably functions as a light emitting layer. Hereinafter, a case where the layer containing the polymer compound functions as a light emitting layer will be exemplified as a preferred embodiment.
本発明に係る発光素子の構成としては、以下の(a)〜(d)の構造が挙げられる。なお、「/」は、その前後の層が隣接して積層していることを示す。例えば、「陽極/発光層」は、陽極と発光層とが隣接して積層していることを示す。
(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
Examples of the structure of the light emitting device according to the present invention include the following structures (a) to (d). Note that “/” indicates that the layers before and after the adjacent layers are laminated. For example, “anode / light-emitting layer” indicates that the anode and the light-emitting layer are stacked adjacent to each other.
(A) Anode / light emitting layer / cathode (b) Anode / hole transport layer / light emitting layer / cathode (c) Anode / light emitting layer / electron transport layer / cathode (d) Anode / hole transport layer / light emitting layer / electron Transport layer / cathode
なお、発光層とは、発光する機能を有する層であり、正孔輸送層とは、正孔を輸送する機能を有する層であり、電子輸送層とは、電子を輸送する機能を有する層である。正孔輸送層と電子輸送層とを総称して電荷輸送層と呼ぶことがある。また、発光層に隣接した正孔輸送層をインターレイヤー層と呼ぶことがある。 Note that the light emitting layer is a layer having a function of emitting light, the hole transporting layer is a layer having a function of transporting holes, and the electron transporting layer is a layer having a function of transporting electrons. is there. The hole transport layer and the electron transport layer may be collectively referred to as a charge transport layer. The hole transport layer adjacent to the light emitting layer may be referred to as an interlayer layer.
各層の積層、成膜は、それぞれ各層の構成成分を含有する溶液を用いて行うことができる。溶液からの積層、成膜には、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、キャピラリーコート法、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、ノズルコート法等の塗布法を用いることができる。 Lamination and film formation of each layer can be performed using a solution containing the constituent components of each layer. For lamination and film formation from solution, spin coating method, casting method, micro gravure coating method, gravure coating method, bar coating method, roll coating method, wire bar coating method, dip coating method, slit coating method, capillary coating method Application methods such as spray coating, screen printing, flexographic printing, offset printing, inkjet printing, and nozzle coating can be used.
発光層の厚さは、駆動電圧と発光効率が適度な値となるように選択すればよいが、通常、1nm〜1μmであり、好ましくは2nm〜500nmであり、更に好ましくは5nm〜200nmである。 The thickness of the light emitting layer may be selected so that the driving voltage and the light emission efficiency are moderate values, but is usually 1 nm to 1 μm, preferably 2 nm to 500 nm, more preferably 5 nm to 200 nm. .
正孔輸送層は、前記正孔輸送材料を含有することが好ましい。正孔輸送層の成膜は、如何なる方法で行ってもよいが、正孔輸送材料が高分子化合物である場合には、正孔輸送材料を含有する溶液から成膜することが好ましく、正孔輸送材料が低分子化合物である場合には、高分子バインダーと正孔輸送材料とを含有する混合溶液から成膜することが好ましい。成膜方法としては、上述の塗布法と同様の方法を用いることができる。 The hole transport layer preferably contains the hole transport material. The hole transport layer may be formed by any method, but when the hole transport material is a polymer compound, it is preferably formed from a solution containing the hole transport material. When the transport material is a low molecular compound, it is preferable to form a film from a mixed solution containing a polymer binder and a hole transport material. As a film forming method, a method similar to the above-described coating method can be used.
前記高分子バインダーは、電荷輸送を極度に阻害しないものであって、可視光に対する吸収が強くないものが好ましい。高分子バインダーとしては、ポリカーボネート、ポリアクリレート、ポリメチルアクリレート、ポリメチルメタクリレート、ポリスチレン、ポリ塩化ビニル、ポリシロキサン等が挙げられる。 The polymer binder is preferably one that does not extremely inhibit charge transport and does not strongly absorb visible light. Examples of the polymer binder include polycarbonate, polyacrylate, polymethyl acrylate, polymethyl methacrylate, polystyrene, polyvinyl chloride, polysiloxane, and the like.
正孔輸送層の厚さは、駆動電圧と発光効率が適度な値となるように選択すればよく、ピンホールが発生しないような厚さが必要であるが、通常、1nm〜1μmであり、好ましくは2nm〜500nmであり、更に好ましくは5nm〜200nmである。 The thickness of the hole transport layer may be selected so that the driving voltage and the light emission efficiency are appropriate values, and a thickness that does not cause pinholes is necessary, but is usually 1 nm to 1 μm, Preferably it is 2 nm-500 nm, More preferably, it is 5 nm-200 nm.
電子輸送層は、前記電子輸送材料を含有することが好ましい。電子輸送層の成膜は、如何なる方法で行ってもよいが、電子輸送材料が高分子化合物である場合には、電子輸送材料を含有する溶液から成膜する方法、電子輸送材料を溶融して成膜する方法等が好ましい。また、電子輸送材料が低分子化合物である場合には、電子輸送材料の粉末を用いて真空蒸着法により成膜する方法、電子輸送材料を含有する溶液から成膜する方法、電子輸送材料を溶融して成膜する方法が好ましい。電子輸送材料を含有する溶液から成膜する方法としては、上述の塗布法と同様の方法が例示できる。また、溶液中に高分子バインダーを含有していてもよい。 The electron transport layer preferably contains the electron transport material. The electron transport layer may be formed by any method. When the electron transport material is a polymer compound, a method of forming a film from a solution containing the electron transport material, A film forming method or the like is preferable. In addition, when the electron transport material is a low-molecular compound, a method of forming a film by vacuum deposition using a powder of the electron transport material, a method of forming a film from a solution containing the electron transport material, and melting the electron transport material Thus, a film forming method is preferable. Examples of a method for forming a film from a solution containing an electron transport material include the same methods as those described above. It may also contain a polymeric binder in solution.
前記高分子バインダーは、電荷輸送を極度に阻害しないものであって、可視光に対する吸収が強くないものが好ましい。高分子バインダーとしては、ポリ(N−ビニルカルバゾール)、ポリアニリン及びその誘導体、ポリチオフェン及びその誘導体、ポリ(p−フェニレンビニレン)及びその誘導体、ポリ(2,5−チエニレンビニレン)及びその誘導体、ポリカーボネート、ポリアクリレート、ポリメチルアクリレート、ポリメチルメタクリレート、ポリスチレン、ポリ塩化ビニル、ポリシロキサン等が挙げられる。 The polymer binder is preferably one that does not extremely inhibit charge transport and does not strongly absorb visible light. As the polymer binder, poly (N-vinylcarbazole), polyaniline and derivatives thereof, polythiophene and derivatives thereof, poly (p-phenylene vinylene) and derivatives thereof, poly (2,5-thienylene vinylene) and derivatives thereof, polycarbonate , Polyacrylate, polymethyl acrylate, polymethyl methacrylate, polystyrene, polyvinyl chloride, polysiloxane and the like.
電子輸送層の厚さは、駆動電圧と発光効率が適度な値となるように選択すればよく、ピンホールが発生しないような厚さが必要であるが、通常、1nm〜1μmであり、好ましくは2nm〜500nmであり、更に好ましくは5nm〜200nmである。 The thickness of the electron transport layer may be selected so that the driving voltage and the light emission efficiency become appropriate values, and a thickness that does not cause pinholes is necessary, but is usually 1 nm to 1 μm, preferably Is 2 nm to 500 nm, more preferably 5 nm to 200 nm.
電極に隣接して設けられた電荷輸送層のうち、電極からの電荷注入効率を改善する機能を有し、素子の駆動電圧を下げる効果を有するものは、特に電荷注入層(正孔注入層、電子注入層)と呼ぶことがある。電極との密着性向上や電極からの電荷注入の改善のために、電極に隣接して前記の電荷注入層又は絶縁層を設けてもよく、界面の密着性向上や混合の防止等のために電荷輸送層や発光層の界面に薄いバッファー層を挿入してもよい。なお、積層する層の順番や数、及び各層の厚さについては、発光効率や素子寿命を勘案して選択すればよい。 Among the charge transport layers provided adjacent to the electrode, those having the function of improving the charge injection efficiency from the electrode and having the effect of lowering the driving voltage of the element are particularly charge injection layers (hole injection layers, Sometimes called an electron injection layer. In order to improve the adhesion with the electrode and the charge injection from the electrode, the charge injection layer or the insulating layer may be provided adjacent to the electrode. A thin buffer layer may be inserted at the interface between the charge transport layer and the light emitting layer. Note that the order and number of layers to be stacked, and the thickness of each layer may be selected in consideration of light emission efficiency and element lifetime.
電荷注入層を設けた発光素子としては、以下の(e)〜(p)の構造を有するものが挙げられる。
(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
Examples of the light emitting element provided with the charge injection layer include those having the following structures (e) to (p).
(E) Anode / charge injection layer / light emitting layer / cathode (f) Anode / light emitting layer / charge injection layer / cathode (g) Anode / charge injection layer / light emitting layer / charge injection layer / cathode (h) anode / charge injection Layer / hole transport layer / light emitting layer / cathode (i) anode / hole transport layer / light emitting layer / charge injection layer / cathode (j) anode / charge injection layer / hole transport layer / light emitting layer / charge injection layer / Cathode (k) anode / charge injection layer / light emitting layer / charge transport layer / cathode (l) anode / light emitting layer / electron transport layer / charge injection layer / cathode (m) anode / charge injection layer / light emitting layer / electron transport layer / Charge injection layer / cathode (n) anode / charge injection layer / hole transport layer / light emitting layer / charge transport layer / cathode (o) anode / hole transport layer / light emitting layer / electron transport layer / charge injection layer / cathode (P) Anode / charge injection layer / hole transport layer / light emitting layer / electron transport layer / charge injection layer / cathode
電荷注入層としては、(I)導電性高分子を含む層、(II)陽極と正孔輸送層との間に設けられ、陽極中の陽極材料と正孔輸送層中の正孔輸送材料との中間の値のイオン化ポテンシャルを有する材料を含有する層、(III)陰極と電子輸送層との間に設けられ、陰極中の陰極材料と電子輸送層中の電子輸送材料との中間の値の電子親和力を有する材料を含有する層が挙げられる。 As the charge injection layer, (I) a layer containing a conductive polymer, (II) an anode material in the anode and a hole transport material in the hole transport layer provided between the anode and the hole transport layer; A layer containing a material having an ionization potential of an intermediate value of (III), provided between the cathode and the electron transport layer, and having an intermediate value between the cathode material in the cathode and the electron transport material in the electron transport layer Examples thereof include a layer containing a material having an electron affinity.
電荷注入層が(I)導電性高分子を含む層である場合、該導電性高分子の電気伝導度は、10-5〜103S/cmが好ましく、発光画素間のリーク電流を小さくするためには、10-5〜102S/cmがより好ましく、10-5〜101S/cmが特に好ましい。かかる範囲を満たすために、導電性高分子に適量のイオンをドープしてもよい。 When the charge injection layer is (I) a layer containing a conductive polymer, the electric conductivity of the conductive polymer is preferably 10 −5 to 10 3 S / cm, and the leakage current between the light emitting pixels is reduced. For this purpose, 10 −5 to 10 2 S / cm is more preferable, and 10 −5 to 10 1 S / cm is particularly preferable. In order to satisfy this range, the conductive polymer may be doped with an appropriate amount of ions.
ドープするイオンの種類は、正孔注入層であればアニオン、電子注入層であればカチオンである。
アニオンとしては、ポリスチレンスルホン酸イオン、アルキルベンゼンスルホン酸イオン、樟脳スルホン酸イオン等が挙げられる。
カチオンとしては、リチウムイオン、ナトリウムイオン、カリウムイオン、テトラブチルアンモニウムイオン等が挙げられる。
The type of ions to be doped is an anion for the hole injection layer and a cation for the electron injection layer.
Examples of the anion include polystyrene sulfonate ion, alkylbenzene sulfonate ion, camphor sulfonate ion and the like.
Examples of the cation include lithium ion, sodium ion, potassium ion, and tetrabutylammonium ion.
電荷注入層の厚さは、1〜100nmであることが好ましく、2〜50nmであることがより好ましい。 The thickness of the charge injection layer is preferably 1 to 100 nm, and more preferably 2 to 50 nm.
導電性高分子としては、電極や隣接する層の材料との関係で選択すればよく、ポリアニリン及びその誘導体、ポリチオフェン及びその誘導体、ポリピロール及びその誘導体、ポリフェニレンビニレン及びその誘導体、ポリチエニレンビニレン及びその誘導体、ポリキノリン及びその誘導体、ポリキノキサリン及びその誘導体、芳香族アミン構造を主鎖又は側鎖に含む重合体等の導電性高分子が挙げられる。 The conductive polymer may be selected in relation to the electrode and the material of the adjacent layer. Polyaniline and its derivatives, polythiophene and its derivatives, polypyrrole and its derivatives, polyphenylene vinylene and its derivatives, polythienylene vinylene and its Examples thereof include conductive polymers such as derivatives, polyquinoline and derivatives thereof, polyquinoxaline and derivatives thereof, and polymers containing an aromatic amine structure in the main chain or side chain.
また、電荷注入層としては、金属フタロシアニン(銅フタロシアニン等)、カーボン等を含有する層も挙げられる。 Examples of the charge injection layer include a layer containing metal phthalocyanine (such as copper phthalocyanine) and carbon.
絶縁層は、電荷注入を容易にする機能を有する層である。この絶縁層の厚さは、通常、0.1〜20nmであり、好ましくは0.5〜10nm、より好ましくは1〜5nmである。絶縁層に用いる材料としては、金属フッ化物、金属酸化物、有機絶縁材料等が挙げられる。 The insulating layer is a layer having a function of facilitating charge injection. The thickness of this insulating layer is usually 0.1 to 20 nm, preferably 0.5 to 10 nm, more preferably 1 to 5 nm. Examples of the material used for the insulating layer include metal fluorides, metal oxides, and organic insulating materials.
絶縁層を設けた発光素子としては、以下の(q)〜(ab)の構造を有するものが挙げられる。
(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
Examples of the light emitting element provided with an insulating layer include those having the following structures (q) to (ab).
(Q) Anode / insulating layer / light emitting layer / cathode (r) anode / light emitting layer / insulating layer / cathode (s) anode / insulating layer / light emitting layer / insulating layer / cathode (t) anode / insulating layer / hole transport Layer / light emitting layer / cathode (u) anode / hole transport layer / light emitting layer / insulating layer / cathode (v) anode / insulating layer / hole transporting layer / light emitting layer / insulating layer / cathode (w) anode / insulating layer / Light emitting layer / electron transport layer / cathode (x) anode / light emitting layer / electron transport layer / insulating layer / cathode (y) anode / insulating layer / light emitting layer / electron transport layer / insulating layer / cathode (z) anode / insulating Layer / hole transport layer / light emitting layer / electron transport layer / cathode (aa) anode / hole transport layer / light emitting layer / electron transport layer / insulating layer / cathode (ab) anode / insulating layer / hole transport layer / light emitting Layer / electron transport layer / insulating layer / cathode
本発明に係る発光素子は、陽極又は陰極に隣接して基板を備えることが好ましい。基板としては、電極及び各層を形成する際に形状や性状が変化しないものが好ましく、例えば、ガラス、プラスチック、高分子フィルム、シリコン等の基板が挙げられる。不透明な基板の場合には、該基板が接する電極とは反対側の電極が、透明又は半透明であることが好ましい。 The light emitting device according to the present invention preferably includes a substrate adjacent to the anode or the cathode. The substrate is preferably a substrate whose shape and properties do not change when forming the electrode and each layer, and examples thereof include substrates such as glass, plastic, polymer film, and silicon. In the case of an opaque substrate, the electrode on the side opposite to the electrode with which the substrate is in contact is preferably transparent or translucent.
本発明に係る発光素子において、通常は、陽極及び陰極からなる電極の少なくとも一方が透明又は半透明であり、陽極が透明又は半透明であることが好ましい。 In the light-emitting device according to the present invention, it is usually preferable that at least one of the electrode including the anode and the cathode is transparent or translucent, and the anode is transparent or translucent.
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、具体的には、酸化インジウム、酸化亜鉛、酸化スズ、インジウム・スズ・オキサイド(ITO)からなる複合酸化物、インジウム・亜鉛・オキサイドからなる複合酸化物等の導電性無機化合物を用いて作製された膜、NESA、金、白金、銀、銅等が用いられるほか、ポリアニリン及びその誘導体、ポリチオフェン及びその誘導体等の有機透明導電膜が用いられる。また、電荷注入を容易にするために、陽極上に、フタロシアニン誘導体、導電性高分子、カーボン等からなる層、又は、金属酸化物や金属フッ化物、有機絶縁材料等からなる層を設けてもよい。 As the material of the anode, a conductive metal oxide film, a translucent metal thin film, etc. are used. Specifically, a composite oxide composed of indium oxide, zinc oxide, tin oxide, indium tin oxide (ITO). , Films made using conductive inorganic compounds such as composite oxides composed of indium, zinc, and oxide, NESA, gold, platinum, silver, copper, etc. are used, as well as polyaniline and its derivatives, polythiophene and its derivatives An organic transparent conductive film such as is used. In order to facilitate charge injection, a layer made of a phthalocyanine derivative, a conductive polymer, carbon, or the like, or a layer made of a metal oxide, a metal fluoride, an organic insulating material, or the like may be provided on the anode. Good.
陽極の作製方法としては、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。 Examples of a method for producing the anode include a vacuum deposition method, a sputtering method, an ion plating method, and a plating method.
陽極の厚さは、光の透過性と電気伝導度とを考慮して選択することができるが、通常、10nm〜10μmであり、好ましくは20nm〜1μmであり、更に好ましくは50nm〜500nmである。 The thickness of the anode can be selected in consideration of light transmittance and electrical conductivity, but is usually 10 nm to 10 μm, preferably 20 nm to 1 μm, and more preferably 50 nm to 500 nm. .
陰極の材料としては、仕事関数の小さい材料が好ましく、リチウム、ナトリウム、カリウム、ルビジウム、セシウム、ベリリウム、マグネシウム、カルシウム、ストロンチウム、バリウム、アルミニウム、スカンジウム、バナジウム、亜鉛、イットリウム、インジウム、セリウム、サマリウム、ユーロピウム、テルビウム、イッテルビウム等の金属、該金属のうち2種以上を含む合金、該金属のうち1種以上と、金、銀、白金、銅、マンガン、チタン、コバルト、ニッケル、タングステン、錫のうち1種以上とを含む合金、グラファイト、又は、グラファイトの層間にこれらの金属を挟んだ化合物等が用いられる。 As a material for the cathode, a material having a small work function is preferable, lithium, sodium, potassium, rubidium, cesium, beryllium, magnesium, calcium, strontium, barium, aluminum, scandium, vanadium, zinc, yttrium, indium, cerium, samarium, Europium, terbium, ytterbium and other metals, alloys containing two or more of the metals, one or more of the metals, gold, silver, platinum, copper, manganese, titanium, cobalt, nickel, tungsten, tin An alloy containing at least one kind, graphite, or a compound in which these metals are sandwiched between layers of graphite are used.
陰極の作製方法としては、真空蒸着法、スパッタリング法、また金属薄膜を熱圧着するラミネート法等が用いられる。 As a method for producing the cathode, a vacuum deposition method, a sputtering method, a laminating method in which a metal thin film is thermocompression bonded, or the like is used.
陰極の厚さは、電気伝導度や耐久性を考慮して選択することができるが、通常、10nm〜10μmであり、好ましくは20nm〜1μmであり、更に好ましくは50nm〜500nmである。 The thickness of the cathode can be selected in consideration of electric conductivity and durability, but is usually 10 nm to 10 μm, preferably 20 nm to 1 μm, and more preferably 50 nm to 500 nm.
陰極と発光層又は陰極と電子輸送層との間に、導電性高分子からなる層、又は、金属酸化物や金属フッ化物、有機絶縁材料等からなる層を設けてもよく、陰極作製後、発光素子を保護する保護層を装着していてもよい。発光素子を長期安定的に用いるためには、素子を外部から保護するために、保護層及び/又は保護カバーを装着することが好ましい。 Between the cathode and the light emitting layer or between the cathode and the electron transport layer, a layer made of a conductive polymer, or a layer made of a metal oxide, a metal fluoride, an organic insulating material or the like may be provided. A protective layer for protecting the light emitting element may be attached. In order to use the light emitting element stably for a long period of time, it is preferable to attach a protective layer and / or a protective cover in order to protect the element from the outside.
保護層としては、樹脂、金属酸化物、金属フッ化物、金属ホウ化物等を用いることができる。また、保護カバーとしては、ガラス板、表面に低透水率処理を施したプラスチック板等を用いることができ、該保護カバーを熱硬化樹脂や光硬化樹脂で素子基板と貼り合わせて密閉する方法が好適に用いられる。スペーサーを用いて空間を維持すれば、素子がキズつくのを容易に防ぐことができる。該空間に窒素やアルゴン等の不活性なガスを封入すれば、陰極の酸化を防止することができ、更に酸化バリウム等の乾燥剤を該空間内に設置することにより製造工程で吸着した水分が素子にタメージを与えるのを抑制することが容易となる。 As the protective layer, resins, metal oxides, metal fluorides, metal borides and the like can be used. Further, as the protective cover, a glass plate, a plastic plate having a surface subjected to low water permeability treatment, or the like can be used, and a method of sealing the protective cover by bonding it to the element substrate with a thermosetting resin or a photocurable resin is used. Preferably used. If the space is maintained by using the spacer, the element can be easily prevented from being damaged. If an inert gas such as nitrogen or argon is sealed in the space, oxidation of the cathode can be prevented, and further, moisture adsorbed in the manufacturing process can be obtained by installing a desiccant such as barium oxide in the space. It becomes easy to suppress giving an image to an element.
本発明に係る発光素子は、曲面状光源、平面状光源等の面状光源(照明等);セグメント表示装置、ドットマトリックス表示装置(ドットマトリックスのフラットディスプレイ等)、液晶表示装置(液晶ディスプレイのバックライト等)等の表示装置等に有用である。また、本発明に係る高分子化合物は、これらの作製に用いられる材料として好適である以外にも、レーザー用色素、有機太陽電池用材料、有機トランジスタ用の有機半導体、導電性薄膜、有機半導体薄膜等の伝導性薄膜用材料、蛍光を発する発光性薄膜材料、高分子電界効果トランジスタの材料等としても有用である。 The light emitting device according to the present invention includes a planar light source (illumination, etc.) such as a curved light source and a planar light source; a segment display device, a dot matrix display device (dot matrix flat display, etc.), a liquid crystal display device (back of a liquid crystal display). This is useful for display devices such as lights. The polymer compound according to the present invention is not only suitable as a material used for the production thereof, but also a dye for laser, an organic solar cell material, an organic semiconductor for an organic transistor, a conductive thin film, and an organic semiconductor thin film. It is also useful as a material for conductive thin films such as a light emitting thin film material that emits fluorescence, and a material for polymer field effect transistors.
本発明に係る発光素子を用いて面状の発光を得るためには、面状の陽極と陰極が重なり合うように配置すればよい。また、パターン状の発光を得るためには、前記面状の発光素子の表面にパターン状の窓を設けたマスクを設置する方法、陽極若しくは陰極のいずれか一方、又は、両方の電極をパターン状に形成する方法がある。これらのいずれかの方法でパターンを形成し、いくつかの電極を独立にON/OFFできるように配置することにより、数字や文字、簡単な記号等を表示できるセグメント表示装置が得られる。更に、ドットマトリックス表示装置とするためには、陽極と陰極をともにストライプ状に形成して直交するように配置すればよい。複数の種類の発光色の異なる高分子化合物を塗り分ける方法や、カラーフィルター又は蛍光変換フィルターを用いる方法により、部分カラー表示、マルチカラー表示が可能となる。ドットマトリックス表示装置は、パッシブ駆動も可能であるし、TFT等と組み合わせてアクティブ駆動してもよい。これらの表示装置は、コンピュータ、テレビ、携帯端末、携帯電話、カーナビゲーション、ビデオカメラのビューファインダー等に用いることができる。 In order to obtain planar light emission using the light emitting element according to the present invention, the planar anode and cathode may be arranged so as to overlap each other. In addition, in order to obtain pattern-like light emission, a method in which a mask having a pattern-like window is provided on the surface of the planar light-emitting element, either the anode or the cathode, or both electrodes in a pattern form There is a method of forming. A segment display device capable of displaying numbers, letters, simple symbols, etc. can be obtained by forming a pattern by any of these methods and arranging several electrodes so that they can be turned ON / OFF independently. Furthermore, in order to obtain a dot matrix display device, both the anode and the cathode may be formed in stripes and arranged so as to be orthogonal to each other. Partial color display and multicolor display are possible by a method of separately coating a plurality of types of polymer compounds having different emission colors or a method using a color filter or a fluorescence conversion filter. The dot matrix display device can be driven passively or may be driven actively in combination with a TFT or the like. These display devices can be used in computers, televisions, mobile terminals, mobile phones, car navigation systems, video camera viewfinders, and the like.
以下、実施例により本発明を更に詳細に説明するが、本発明はこれらに限定されるものではない。 EXAMPLES Hereinafter, although an Example demonstrates this invention further in detail, this invention is not limited to these.
高分子化合物のポリスチレン換算の数平均分子量及び重量平均分子量は、ゲルパーミエーションクロマトグラフィー(GPC)(島津製作所製、商品名:LC−10Avp)を用いて以下の測定条件により求めた。 The polystyrene-equivalent number average molecular weight and weight average molecular weight of the polymer compound were determined under the following measurement conditions using gel permeation chromatography (GPC) (manufactured by Shimadzu Corporation, trade name: LC-10Avp).
[測定条件]
測定する高分子化合物は、約0.05重量%の濃度になるようにテトラヒドロフランに溶解させ、ゲルパーミエーションクロマトグラフィー(GPC)に10μL注入した。SECの移動相としてテトラヒドロフランを用い、2.0mL/分の流速で流した。カラムとして、PLgel MIXED−B(ポリマーラボラトリーズ製)を用いた。検出器にはUV−VIS検出器(島津製作所製、商品名:SPD−10Avp)を用いた。
[Measurement condition]
The polymer compound to be measured was dissolved in tetrahydrofuran to a concentration of about 0.05% by weight, and 10 μL was injected into gel permeation chromatography (GPC). Tetrahydrofuran was used as the mobile phase of SEC and was allowed to flow at a flow rate of 2.0 mL / min. As a column, PLgel MIXED-B (manufactured by Polymer Laboratories) was used. A UV-VIS detector (manufactured by Shimadzu Corporation, trade name: SPD-10Avp) was used as the detector.
<実施例1>
{化合物Aの合成}
国際公開WO02/066552号パンフレットに記載の合成法に準じて、以下の式:
<Example 1>
{Synthesis of Compound A}
According to the synthesis method described in International Publication WO02 / 066552 pamphlet, the following formula:
{化合物Bの合成}
窒素雰囲気下、化合物Aを、脱水THFに溶解させた後、得られた溶液を−78℃に冷却し、小過剰のtert−ブチルリチウムを滴下した。冷却下、更に、B(OC4H9)3を滴下し、室温にて反応させた。反応溶液を3M塩酸で後処理したところ、下記式:
{Synthesis of Compound B}
After dissolving Compound A in dehydrated THF under a nitrogen atmosphere, the resulting solution was cooled to −78 ° C., and a small excess of tert-butyllithium was added dropwise. Under cooling, B (OC 4 H 9 ) 3 was further added dropwise and reacted at room temperature. The reaction solution was post-treated with 3M hydrochloric acid to obtain the following formula:
{化合物Cの合成}
また、前記の{化合物Bの合成}において、B(OC4H9)3に代えて、2−イソプロポキシ−4,4,5,5−テトラメチル−1,3,2−ジオキサボロランを用いた以外は同様にして、下記式:
{Synthesis of Compound C}
Further, in the above {Synthesis of Compound B}, 2-isopropoxy-4,4,5,5-tetramethyl-1,3,2-dioxaborolane was used in place of B (OC 4 H 9 ) 3 . Except for the following formula:
{化合物Dの合成}
500mL四つ口フラスコに4−ブロモフタル酸無水物(25g,0.11mol)及びエタノール(250mL)を仕込み、無水硫酸マグネシウムを用いて脱水しながら15時間加熱し還流させた。室温まで冷却後、反応溶媒を濃縮した。そこに、酢酸エチルを加え、飽和炭酸水素ナトリウム水溶液で3回、水で1回洗浄後、有機層を無水硫酸マグネシウムで乾燥させた。こうして得られた有機層の溶媒を濃縮し、ヘキサン:酢酸エチル=4:1(体積比)を展開溶媒としてシリカゲルカラムクロマトグラフィーで精製することで、以下の式:
{Synthesis of Compound D}
4-Bromophthalic anhydride (25 g, 0.11 mol) and ethanol (250 mL) were charged into a 500 mL four-necked flask and heated to reflux for 15 hours while dehydrating with anhydrous magnesium sulfate. After cooling to room temperature, the reaction solvent was concentrated. Thereto was added ethyl acetate, and the organic layer was dried over anhydrous magnesium sulfate after washing three times with a saturated aqueous sodium hydrogen carbonate solution and once with water. The solvent of the organic layer thus obtained is concentrated and purified by silica gel column chromatography using hexane: ethyl acetate = 4: 1 (volume ratio) as a developing solvent, whereby the following formula:
HNMR 300MHz δ(CDCl3):1.34-1.40 (m, 6H), 4.32-4.41 (m, 4H), 7.60-7.68 (m, 2H), 7.83 (s, 1H)ppm
HNMR 300 MHz δ (CDCl 3 ): 1.34-1.40 (m, 6H), 4.32-4.41 (m, 4H), 7.60-7.68 (m, 2H), 7.83 (s, 1H) ppm
{化合物Eの合成}
100mL一口ナスフラスコに、化合物D(0.5g,1.66mmol)、化合物C(0.78g,1.66mmol)、Pd(PPh3)4(96mg,0.083mmol)を仕込み、及び、トルエン(17mL)を加えて攪拌した。2M水酸化カリウム水溶液(2mL)を仕込み、テトラブチルアンモニウムブロミド(30mg,0.083mmol)を加えて6時間加熱し還流させた。室温まで冷却後、水層を除去し、水で3回洗浄した。シリカゲルを敷いたグラスフィルターを通して、得られた溶液を濃縮後、ヘキサン:酢酸エチル=4:1(体積比)を展開溶媒としてシリカゲルカラムにより精製を行った。こうして、以下の式:
{Synthesis of Compound E}
A 100 mL one-necked eggplant flask was charged with compound D (0.5 g, 1.66 mmol), compound C (0.78 g, 1.66 mmol), Pd (PPh 3 ) 4 (96 mg, 0.083 mmol), and toluene ( 17 mL) was added and stirred. A 2M aqueous potassium hydroxide solution (2 mL) was charged, tetrabutylammonium bromide (30 mg, 0.083 mmol) was added, and the mixture was heated to reflux for 6 hours. After cooling to room temperature, the aqueous layer was removed and washed 3 times with water. The obtained solution was concentrated through a glass filter covered with silica gel, and purified with a silica gel column using hexane: ethyl acetate = 4: 1 (volume ratio) as a developing solvent. Thus, the following formula:
m/z: 563.32 for [[C38H42O4]+H]+@TLC-MS
HNMR 300MHz δ(CDCl3):1.30-1.48 (m, 24H), 4.33-4.47 (m, 4H), 7.52 (d, 9Hz, 4H), 7.63 (d, 9H, 4H), 7.75 (d, 0.6Hz, 1H), 7.79-7.90 (m, 3H), 7.96-7.99 (s, 1H)ppm
m / z: 563.32 for [[C 38 H 42 O 4 ] + H] + @ TLC-MS
HNMR 300 MHz δ (CDCl 3 ): 1.30-1.48 (m, 24H), 4.33-4.47 (m, 4H), 7.52 (d, 9Hz, 4H), 7.63 (d, 9H, 4H), 7.75 (d, 0.6Hz , 1H), 7.79-7.90 (m, 3H), 7.96-7.99 (s, 1H) ppm
{化合物Fの合成}
500mL一口ナスフラスコに、化合物E(12g,21.3mmol)及びエタノール(96mL)を加え、27重量%水酸化ナトリウム水溶液(192mL)を加え、4時間加熱し還流させた。反応終了後、室温まで冷却した反応溶液を2M塩酸(500mL)に注ぎ、室温で1時間攪拌した。生じた沈殿を、ろ過して集め、水で十分に洗浄した後、吸引ろ過器上で吸引したまま2時間放置して乾燥させた。得られたウエットケーキを500mLナスフラスコへ移し、キシレン及び活性炭を加えて脱水しながら160℃で加熱還流を6時間行った。還流が収まる程度に冷却した後、無水酢酸を仕込み、再び加熱還流を3時間行った。反応終了後、室温まで冷却し、桐山ロート上にセライトを敷いてフィルターを作り、それを用いて、反応溶液をろ過した。トルエンで洗浄後、得られた溶液を濃縮した。得られた残渣にトルエンを加え、加温しながら完全に溶解させた後、得られた溶液に、スターラーで攪拌しながらヘキサンを加えた。30分室温で攪拌後、更にヘキサンを加え、生じた沈殿をろ過して集めることにより、以下の式:
{Synthesis of Compound F}
To a 500 mL one-necked eggplant flask, compound E (12 g, 21.3 mmol) and ethanol (96 mL) were added, 27 wt% aqueous sodium hydroxide solution (192 mL) was added, and the mixture was heated to reflux for 4 hours. After completion of the reaction, the reaction solution cooled to room temperature was poured into 2M hydrochloric acid (500 mL) and stirred at room temperature for 1 hour. The resulting precipitate was collected by filtration, thoroughly washed with water, and then left to dry for 2 hours while sucking on a suction filter. The obtained wet cake was transferred to a 500 mL eggplant flask and heated to reflux at 160 ° C. for 6 hours while adding and dehydrating xylene and activated carbon. After cooling to such an extent that the reflux was settled, acetic anhydride was charged and the mixture was again heated to reflux for 3 hours. After completion of the reaction, the reaction solution was cooled to room temperature, and a filter was made by spreading Celite on the Kiriyama funnel, and the reaction solution was filtered using it. After washing with toluene, the resulting solution was concentrated. Toluene was added to the resulting residue and dissolved completely with heating, and then hexane was added to the resulting solution while stirring with a stirrer. After stirring at room temperature for 30 minutes, further hexane is added, and the resulting precipitate is collected by filtration to give the following formula:
HNMR 300MHz δ(CDCl3):1.40 (s, 18H), 7.53 (d, 6Hz, 4H), 7.63 (d, 6Hz, 4H), 7.78 (s, 2H), 7.91 (d, 0.3Hz, 1H), 8.10 (dd, 3, 0.3Hz, 1H), 8.20 (dd, 3, 0.3Hz, 1H), 8.30 (s, 1H)ppm
HNMR 300 MHz δ (CDCl 3 ): 1.40 (s, 18H), 7.53 (d, 6Hz, 4H), 7.63 (d, 6Hz, 4H), 7.78 (s, 2H), 7.91 (d, 0.3Hz, 1H), 8.10 (dd, 3, 0.3Hz, 1H), 8.20 (dd, 3, 0.3Hz, 1H), 8.30 (s, 1H) ppm
{化合物Gの合成}
100mL三つ口丸底フラスコにアルゴンガス雰囲気下、化合物F(2g,4.09mmol)及び無水THF(60mL)を仕込み、ドライアイス−アセトン浴を用いて攪拌しながら−20℃に冷却した。LiAl(Ot−Bu)3H(4.09mL,4.09mmol,1M THF溶液)を滴下し、その温度で1時間攪拌した。ドライアイス−アセトン浴を取り除き、そのまま徐々に0℃まで加温し、2M塩酸を加えて反応を停止した。反応溶液を、分液ロートへ移し、2M塩酸及び酢酸エチルを用いて抽出し、得られた有機層は、無水硫酸ナトリウムで脱水後、濃縮した。得られた残渣に無水メタノールを加えて3時間加熱して還流させ、以下の式:
{Synthesis of Compound G}
A 100 mL three-necked round bottom flask was charged with Compound F (2 g, 4.09 mmol) and anhydrous THF (60 mL) under an argon gas atmosphere, and cooled to −20 ° C. with stirring in a dry ice-acetone bath. LiAl (Ot-Bu) 3 H (4.09 mL, 4.09 mmol, 1M THF solution) was added dropwise, and the mixture was stirred at that temperature for 1 hour. The dry ice-acetone bath was removed and the mixture was gradually warmed to 0 ° C., and 2M hydrochloric acid was added to stop the reaction. The reaction solution was transferred to a separatory funnel and extracted with 2M hydrochloric acid and ethyl acetate. The obtained organic layer was dehydrated with anhydrous sodium sulfate and concentrated. Anhydrous methanol was added to the resulting residue, heated to reflux for 3 hours, and the following formula:
HNMR 300MHz δ(CDCl3):1.39 (s, 18H), 3.67-3.68 (3H), 6.36-6.37 (1H), 7.52 (d, 9Hz, 4H), 7.58-7.70 (m, 5H), 7.76 (m, 2H), 7.81-7.88 (m, 2H), 7.88-8.00 (1H), 8.00-8.22 (1H)ppm
HNMR 300 MHz δ (CDCl 3 ): 1.39 (s, 18H), 3.67-3.68 (3H), 6.36-6.37 (1H), 7.52 (d, 9Hz, 4H), 7.58-7.70 (m, 5H), 7.76 (m , 2H), 7.81-7.88 (m, 2H), 7.88-8.00 (1H), 8.00-8.22 (1H) ppm
{化合物Hの合成}
アルゴンガス雰囲気下、100mL二口ナスフラスコに、4−ブロモヨードベンゼン(0.6g,2.06mmol)及びTHF(18mL)を仕込み、−20℃まで攪拌しながら冷却し、A液を調製した。
別の10mL二口ナスフラスコに、化合物Gと化合物G’との混合物(0.55g,0.98mmol)及びTHF(28mL)を仕込み、B液を調製した。
イソプロピルマグネシウムクロリド溶液(1.1mL,2.16mmol,2M THF溶液)をA液に滴下して攪拌し、B液をA液に加えた。0℃にて1時間攪拌後、2M塩酸を加えて反応を停止し、トルエンを用いて抽出した。得られた溶液は、無水硫酸ナトリウムで脱水後、シリカゲルを敷いたグラスフィルターを通してろ過し、溶液を濃縮した。得られた残渣を真空乾燥機にて乾燥することにより、以下の式:
{Synthesis of Compound H}
Under an argon gas atmosphere, 4-bromoiodobenzene (0.6 g, 2.06 mmol) and THF (18 mL) were charged into a 100 mL two-necked eggplant flask and cooled to −20 ° C. with stirring to prepare solution A.
In a separate 10 mL two-necked eggplant flask, a mixture of Compound G and Compound G ′ (0.55 g, 0.98 mmol) and THF (28 mL) were charged to prepare Liquid B.
Isopropylmagnesium chloride solution (1.1 mL, 2.16 mmol, 2M THF solution) was added dropwise to solution A and stirred, and solution B was added to solution A. After stirring at 0 ° C. for 1 hour, 2M hydrochloric acid was added to stop the reaction, and the mixture was extracted with toluene. The obtained solution was dehydrated with anhydrous sodium sulfate, filtered through a glass filter covered with silica gel, and concentrated. By drying the obtained residue in a vacuum dryer, the following formula:
m/z: 785.12 for [[C46H40Br2O]+H2O+H]+@TLC-MS (Br体のパターン確認)
m / z: 785.12 for [[ C 46 H 40 Br 2O] + H 2 O + H] + @ ( pattern confirmation Br body) TLC-MS
{化合物Jの合成}
アルゴン雰囲気下、1L3つ口フラスコに、以下の式:
{Synthesis of Compound J}
In an argon atmosphere, in a 1 L three-necked flask, the following formula:
HNMR 300MHz δ(CDCl3):1.38 (s, 18H), 7.12 (s, 2H), 7.46-7.58 (m, 5H), 7.60-7.73 (m, 6H), 7.73-7.80 (m, 3H), 7.86-7.90 (m, 1H), 7.98 (d, 8.4Hz, 1H)ppm
HNMR 300 MHz δ (CDCl 3 ): 1.38 (s, 18H), 7.12 (s, 2H), 7.46-7.58 (m, 5H), 7.60-7.73 (m, 6H), 7.73-7.80 (m, 3H), 7.86 -7.90 (m, 1H), 7.98 (d, 8.4Hz, 1H) ppm
{化合物Kの合成}
アルゴンガス雰囲気下、100mLナスフラスコに、化合物H(6.9g,5.35mmol)、化合物J(3.10g,5.35mmol)及びキシレン(62mL)を仕込み、攪拌しながら100℃まで加熱した。そこに、p−トルエンスルホン酸(0.29g,1.60mmol)を加えた後、油浴で160℃まで加熱し、6時間加熱し還流させた。反応溶液を室温まで冷却後、トルエンで希釈し、水で2回洗浄後、シリカゲルを敷いたグラスフィルターを通してろ過を行い、得られた溶液を減圧濃縮した。得られた残渣は、シリカゲルカラムクロマトグラフィーによりヘキサンを展開溶媒として用いて単離精製を行った。こうして、以下の式:
{Synthesis of Compound K}
Under an argon gas atmosphere, Compound H (6.9 g, 5.35 mmol), Compound J (3.10 g, 5.35 mmol) and xylene (62 mL) were charged into a 100 mL eggplant flask and heated to 100 ° C. with stirring. P-Toluenesulfonic acid (0.29 g, 1.60 mmol) was added thereto, and then heated to 160 ° C. in an oil bath and heated to reflux for 6 hours. The reaction solution was cooled to room temperature, diluted with toluene, washed twice with water, filtered through a glass filter covered with silica gel, and the resulting solution was concentrated under reduced pressure. The obtained residue was isolated and purified by silica gel column chromatography using hexane as a developing solvent. Thus, the following formula:
LC-MS: m/z calcd for [C84H74Br2], 1240.42; found, 1240.
HNMR 300MHz δ(CDCl3):1.35-1.42 (m, 36H), 6.72-6.86 (m, 2H), 7.36-7.44 (m, 3H), 7.44-7.57 (m, 18H), 7.57-7.65 (m, 11H), 7.65-7.76 (m, 8H), 7.76-7.79 (m, 2H), 7.81-7.90 (m, 7H), 7.92-7.99 (m, 2H)ppm
LC-MS: m / z calcd for [C 84 H 74 Br 2 ], 1240.42; found, 1240.
HNMR 300 MHz δ (CDCl 3 ): 1.35-1.42 (m, 36H), 6.72-6.86 (m, 2H), 7.36-7.44 (m, 3H), 7.44-7.57 (m, 18H), 7.57-7.65 (m, 11H), 7.65-7.76 (m, 8H), 7.76-7.79 (m, 2H), 7.81-7.90 (m, 7H), 7.92-7.99 (m, 2H) ppm
<実施例2>
国際公開2009/075203号パンフレットに記載の方法に従って、下記化合物Lを合成した。不活性雰囲気下、下記式:
<Example 2>
The following compound L was synthesized according to the method described in the pamphlet of International Publication No. 2009/075203. In an inert atmosphere, the following formula:
高分子化合物Aのポリスチレン換算数平均分子量は1.6×105であり、ポリスチレン換算重量平均分子量は4.1×105であった。
The polymer compound A had a polystyrene equivalent number average molecular weight of 1.6 × 10 5 and a polystyrene equivalent weight average molecular weight of 4.1 × 10 5 .
<実施例3>
不活性雰囲気下、前記化合物L(0.138g、0.20mmol)と、前記化合物M(0.163g、0.20mmol)と、下記式:前記化合物N(0.360g、0.56mmol)と、下記式:
<Example 3>
Under an inert atmosphere, the compound L (0.138 g, 0.20 mmol), the compound M (0.163 g, 0.20 mmol), the following formula: the compound N (0.360 g, 0.56 mmol), Following formula:
高分子化合物Bのポリスチレン換算数平均分子量は1.0×105であり、ポリスチレン換算重量平均分子量は3.0×105であった。
The polymer compound B had a polystyrene equivalent number average molecular weight of 1.0 × 10 5 and a polystyrene equivalent weight average molecular weight of 3.0 × 10 5 .
<実施例4>
不活性雰囲気下、前記化合物K(0.257g、0.20mmol)と、前記化合物M(0.163g、0.20mmol)と、前記化合物N(0.360g、0.56mmol)と、前記化合物Q(1.064g、1.44mmol)と、前記化合物R(1.031g、1.60mmol)と、ジクロロビス(トリフェニルホスフィン)パラジウム(1.4mg)と、トルエン(50mL)とを混合し、105℃に加熱した。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(6.6mL)を滴下し、2時間40分還流させた。反応後、そこに、フェニルホウ酸(24.4mg)と、トルエン(5mL)とを加え、更に18.5時間還流させた。次いで、そこに、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、有機層を、水で2回、3重量%酢酸水溶液で2回、水で2回洗浄し、得られた溶液をメタノールに滴下したところ、沈殿物が生じたので、それをろ取した。この沈殿物をトルエンに溶解させ、アルミナカラム、シリカゲルカラムを順番に通し、得られた溶液をメタノールに滴下し、撹拌したところ、沈殿物が生じた。この沈殿物をろ取し、乾燥させることにより、下記式(K−7)で表される構成単位と、前記式(K−2)で表される構成単位と、前記式(K−3)で表される構成単位と、下記式(K−6)で表される構成単位とを、5:5:14:76のモル比で有する重合体(以下、「高分子化合物C」と言う。)を1.4g得た。
高分子化合物Cのポリスチレン換算数平均分子量は4.6×104であり、ポリスチレン換算重量平均分子量は1.2×105であった。
<Example 4>
Under an inert atmosphere, the compound K (0.257 g, 0.20 mmol), the compound M (0.163 g, 0.20 mmol), the compound N (0.360 g, 0.56 mmol), and the compound Q (1.064 g, 1.44 mmol), the compound R (1.031 g, 1.60 mmol), dichlorobis (triphenylphosphine) palladium (1.4 mg), and toluene (50 mL) are mixed, Heated. A 20 wt% tetraethylammonium hydroxide aqueous solution (6.6 mL) was added dropwise to the reaction solution, and the mixture was refluxed for 2 hours and 40 minutes. After the reaction, phenylboric acid (24.4 mg) and toluene (5 mL) were added thereto, and the mixture was further refluxed for 18.5 hours. Next, an aqueous sodium diethyldithiacarbamate solution was added thereto, and the mixture was stirred at 80 ° C. for 2 hours. After cooling, the organic layer was washed twice with water, twice with a 3% by weight acetic acid aqueous solution and twice with water, and when the resulting solution was added dropwise to methanol, a precipitate was formed. did. This precipitate was dissolved in toluene, passed through an alumina column and a silica gel column in this order, and the resulting solution was added dropwise to methanol and stirred to produce a precipitate. The precipitate is collected by filtration and dried, whereby the structural unit represented by the following formula (K-7), the structural unit represented by the formula (K-2), and the formula (K-3) A polymer having a structural unit represented by formula (K-6) and a structural unit represented by the following formula (K-6) in a molar ratio of 5: 5: 14: 76 (hereinafter referred to as “polymer compound C”). ) Was obtained.
The polymer compound C had a polystyrene-equivalent number average molecular weight of 4.6 × 10 4 and a polystyrene-equivalent weight average molecular weight of 1.2 × 10 5 .
<合成例1>
不活性雰囲気下、下記式:
<Synthesis Example 1>
In an inert atmosphere, the following formula:
高分子化合物Eのポリスチレン換算数平均分子量は4.4×104であり、ポリスチレン換算重量平均分子量は1.24×105であった。
The polymer compound E had a polystyrene equivalent number average molecular weight of 4.4 × 10 4 and a polystyrene equivalent weight average molecular weight of 1.24 × 10 5 .
<実施例5>
{有機EL素子Aの作製・評価}
スパッタ法により45nmの厚みでITO膜を付けたガラス基板に、ポリチオフェンスルホン酸のエチレングリコールモノブチルエーテル:水=3:2(体積比)溶液(シグマアルドリッチ社、商品名:Plexcore OC 1200)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、170℃で15分間乾燥させることにより、膜1を得た。
次に、高分子化合物Eを0.7重量%のキシレン溶液の状態でスピンコートして、約20nmの厚みに成膜した。その後、ホットプレート上で180℃、60分間加熱した。
その後、高分子化合物Aをキシレン溶媒中に1.1重量%の濃度で溶解させ、更に前記膜1上にスピンコートにより、1700rpmの回転速度で成膜し、膜2を得た。膜2の厚さは約60nmであった。これを窒素ガス雰囲気下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3nm、次いでアルミニウムを約80nm真空蒸着して、有機EL素子Aを作製した。なお、真空蒸着の際は、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。
得られた有機EL素子Aに電圧を印加したところ、この素子から高分子化合物Aに由来する480nmにピークを有するEL発光が得られた。有機EL素子Aは2.8Vから発光が開始し、5.0Vで1000cd/m2の発光を示し、最大発光効率は8.0cd/Aであった。
<Example 5>
{Production and evaluation of organic EL element A}
Using a glass substrate with an ITO film having a thickness of 45 nm formed by sputtering, an ethylene glycol monobutyl ether: water = 3: 2 (volume ratio) solution of polythiophenesulfonic acid (Sigma Aldrich, trade name: Plexcore OC 1200). The film 1 was formed by spin coating to a thickness of 50 nm and dried on a hot plate at 170 ° C. for 15 minutes.
Next, the polymer compound E was spin-coated in a 0.7% by weight xylene solution to form a film having a thickness of about 20 nm. Then, it heated at 180 degreeC for 60 minutes on the hotplate.
Thereafter, the polymer compound A was dissolved in a xylene solvent at a concentration of 1.1% by weight, and was further formed on the film 1 by spin coating at a rotational speed of 1700 rpm, whereby a film 2 was obtained. The thickness of the film 2 was about 60 nm. This was dried at 130 ° C. for 10 minutes in a nitrogen gas atmosphere, and then sodium fluoride was vacuum-deposited as a cathode at about 3 nm, and then aluminum was vacuum-deposited at about 80 nm to produce an organic EL device A. In vacuum deposition, metal deposition was started after the degree of vacuum reached 1 × 10 −4 Pa or less.
When voltage was applied to the obtained organic EL device A, EL light emission having a peak at 480 nm derived from the polymer compound A was obtained from this device. The organic EL device A started to emit light at 2.8 V, showed light emission of 1000 cd / m 2 at 5.0 V, and the maximum light emission efficiency was 8.0 cd / A.
<実施例6>
{有機EL素子Bの作製・評価}
実施例5において、高分子化合物Aをキシレン溶媒中に1.1重量%の濃度で溶解させる代わりに、高分子化合物Bをキシレン溶媒中に1.3重量%の濃度で溶解させ、かつ、スピンコートの回転速度を1700rpmから3000rpmに代えた以外は、実施例5と同様にして、有機EL素子Bを作製した。有機EL素子Bに電圧を印加したところ、高分子化合物Bに由来する475nmにピークを有するEL発光が得られた。有機EL素子Bは3.0Vから発光が開始し、5.8Vで1000cd/m2の発光を示し、最大発光効率は7.2cd/Aであった。
<Example 6>
{Production and evaluation of organic EL element B}
In Example 5, instead of dissolving the polymer compound A in a xylene solvent at a concentration of 1.1% by weight, the polymer compound B was dissolved in a xylene solvent at a concentration of 1.3% by weight, and spin An organic EL element B was produced in the same manner as in Example 5 except that the rotation speed of the coat was changed from 1700 rpm to 3000 rpm. When voltage was applied to the organic EL element B, EL light emission having a peak at 475 nm derived from the polymer compound B was obtained. The organic EL element B started to emit light at 3.0 V, showed light emission of 1000 cd / m 2 at 5.8 V, and the maximum light emission efficiency was 7.2 cd / A.
<実施例7>
{有機EL素子Cの作製・評価}
実施例5において、高分子化合物Aをキシレン溶媒中に1.1重量%の濃度で溶解させる代わりに、高分子化合物Cをキシレン溶媒中に1.3重量%の濃度で溶解させ、かつ、スピンコートの回転速度を1700rpmから1030rpmに代えた以外は、実施例5と同様にして、有機EL素子Cを作製した。有機EL素子Cに電圧を印加したところ、高分子化合物Cに由来する455nmにピークを有するEL発光が得られた。有機EL素子Cは2.8Vから発光が開始し、4.9Vで1000cd/m2の発光を示し、最大発光効率は6.9cd/Aであった。
<Example 7>
{Production and evaluation of organic EL element C}
In Example 5, instead of dissolving the polymer compound A in a xylene solvent at a concentration of 1.1% by weight, the polymer compound C was dissolved in a xylene solvent at a concentration of 1.3% by weight, and spin An organic EL element C was produced in the same manner as in Example 5 except that the rotation speed of the coat was changed from 1700 rpm to 1030 rpm. When voltage was applied to the organic EL element C, EL light emission having a peak at 455 nm derived from the polymer compound C was obtained. The organic EL device C started to emit light at 2.8 V, and emitted light of 1000 cd / m 2 at 4.9 V, and the maximum light emission efficiency was 6.9 cd / A.
<比較例1>
{高分子化合物Dの合成}
不活性雰囲気下、前記化合物L(0.275g、0.40mmol)と、前記化合物N(1.289g、2.00mmol)と、下記式:
<Comparative Example 1>
{Synthesis of polymer compound D}
Under an inert atmosphere, the compound L (0.275 g, 0.40 mmol), the compound N (1.289 g, 2.00 mmol), and the following formula:
高分子化合物Dのポリスチレン換算数平均分子量は1.8×105であり、ポリスチレン換算重量平均分子量は4.8×105であった。
The polymer compound D had a polystyrene equivalent number average molecular weight of 1.8 × 10 5 and a polystyrene equivalent weight average molecular weight of 4.8 × 10 5 .
{有機EL素子Dの作製・評価}
実施例5において、高分子化合物Aをキシレン溶媒中に1.1重量%の濃度で溶解させる代わりに、高分子化合物Dをキシレン溶媒中に1.3重量%の濃度で溶解させ、かつ、スピンコートの回転速度を1700rpmから2150rpmに代えた以外は、実施例5と同様にして、有機EL素子Dを作製した。有機EL素子Dに電圧を印加したところ、高分子化合物Dに由来する480nmにピークを有するEL発光が得られた。有機EL素子Dは3.2Vから発光が開始し、5.6Vで1000cd/m2の発光を示し、最大発光効率は6.3cd/Aであった。
{Production and evaluation of organic EL element D}
In Example 5, instead of dissolving the polymer compound A in the xylene solvent at a concentration of 1.1% by weight, the polymer compound D was dissolved in the xylene solvent at a concentration of 1.3% by weight, and spin An organic EL element D was produced in the same manner as in Example 5 except that the rotation speed of the coat was changed from 1700 rpm to 2150 rpm. When voltage was applied to the organic EL element D, EL light emission having a peak at 480 nm derived from the polymer compound D was obtained. The organic EL element D started to emit light at 3.2 V, showed light emission of 1000 cd / m 2 at 5.6 V, and the maximum light emission efficiency was 6.3 cd / A.
Claims (18)
R1、R2、R3、R4、R5、R6、R7、R8、R9及びR10はそれぞれ独立に、水素原子、アルキル基、アリール基、1価の芳香族複素環基、又は、−O−RAで表される基を示し、これらの基は置換基を有していてもよい。RAは、アルキル基、アリール基、又は、1価の芳香族複素環基を示し、これらの基は置換基を有していてもよい。RAが複数存在する場合、それらは、同一であっても異なっていてもよい。但し、R 3 及びR 4 の一方と、R 8 及びR 9 の一方とは、非置換若しくは置換のアリール基である。
Ar5及びAr6はそれぞれ独立に、非置換若しくは置換のアリーレン基、又は、非置換若しくは置換の2価の芳香族複素環基を表すか、或いは、アリーレン基及び2価の芳香族複素環基からなる群より選ばれる同一又は異なる基が2以上連結した2価の基を表す。]
R 1 , R 2 , R 3 , R 4 , R 5 , R 6 , R 7 , R 8 , R 9 and R 10 are each independently a hydrogen atom, an alkyl group, an aryl group, or a monovalent aromatic heterocyclic ring. Group or a group represented by —O—R A is shown, and these groups optionally have a substituent. R A represents an alkyl group, an aryl group, or a monovalent aromatic heterocyclic group, and these groups optionally have a substituent. When a plurality of RA are present, they may be the same or different. However, one of R 3 and R 4 and one of R 8 and R 9 are unsubstituted or substituted aryl groups.
Ar 5 and Ar 6 each independently represent an unsubstituted or substituted arylene group, or an unsubstituted or substituted divalent aromatic heterocyclic group, or an arylene group and a divalent aromatic heterocyclic group identical or different radicals selected from the group consisting of the divalent group linked two or more. ]
R1、R2、R3、R4、R5、R6、R7、R8、R9及びR10はそれぞれ独立に、水素原子、アルキル基、アリール基、1価の芳香族複素環基、又は、−O−RAで表される基を示し、これらの基は置換基を有していてもよい。RAは、アルキル基、アリール基、又は、1価の芳香族複素環基を示し、これらの基は置換基を有していてもよい。R A が複数存在する場合、それらは、同一であっても異なっていてもよい。但し、R 3 及びR 4 の一方と、R 8 及びR 9 の一方とは、非置換若しくは置換のアリール基である。
Ar5及びAr6はそれぞれ独立に、非置換若しくは置換のアリーレン基、又は、非置換若しくは置換の2価の芳香族複素環基を表すか、或いは、アリーレン基及び2価の芳香族複素環基からなる群より選ばれる同一又は異なる基が2以上連結した2価の基を表す。
Z1及びZ2はそれぞれ独立に、置換基A群及び置換基B群からなる群から選ばれるいずれかの基を示す。]
<置換基A群>
塩素原子、臭素原子、ヨウ素原子、−O−S(=O)2R16(R16は、アルキル基、又は、アルキル基、アルコキシ基、ニトロ基、フッ素原子若しくはシアノ基で置換されていてもよいアリール基を示す。)で表される基。
<置換基B群>
−B(OR17)2(R17は、水素原子又はアルキル基を示し、2個存在するR17は、同一でも異なっていてもよく、互いに結合して環を形成していてもよい。)で表される基、−BF4Q1(Q1は、リチウム、ナトリウム、カリウム、ルビジウム又はセシウムの1価の陽イオンを示す。)で表される基、−MgY1(Y1は、塩素原子、臭素原子又はヨウ素原子を示す。)で表される基、−ZnY2(Y2は、塩素原子、臭素原子又はヨウ素原子を示す。)で表される基、−Sn(R18)3(R18は、水素原子又はアルキル基を示し、3個存在するR18は、同一でも異なっていてもよく、互いに結合して環を形成していてもよい。)で表される基。
R 1 , R 2 , R 3 , R 4 , R 5 , R 6 , R 7 , R 8 , R 9 and R 10 are each independently a hydrogen atom, an alkyl group, an aryl group, or a monovalent aromatic heterocyclic ring. Group or a group represented by —O—R A is shown, and these groups optionally have a substituent. R A represents an alkyl group, an aryl group, or a monovalent aromatic heterocyclic group, and these groups optionally have a substituent. When a plurality of RA are present, they may be the same or different. However, one of R 3 and R 4 and one of R 8 and R 9 are unsubstituted or substituted aryl groups.
Ar 5 and Ar 6 each independently represent an unsubstituted or substituted arylene group, or an unsubstituted or substituted divalent aromatic heterocyclic group, or an arylene group and a divalent aromatic heterocyclic group Represents a divalent group in which two or more identical or different groups selected from the group consisting of
Z 1 and Z 2 each independently represent any group selected from the group consisting of the substituent group A and the substituent group B. ]
<Substituent group A>
Chlorine atom, bromine atom, iodine atom, —O—S (═O) 2 R 16 (R 16 may be substituted with an alkyl group, an alkyl group, an alkoxy group, a nitro group, a fluorine atom or a cyano group. Represents a good aryl group.)
<Substituent group B>
—B (OR 17 ) 2 (R 17 represents a hydrogen atom or an alkyl group, and two R 17 s may be the same or different and may be bonded to each other to form a ring.) A group represented by the formula: —BF 4 Q 1 (Q 1 is a monovalent cation of lithium, sodium, potassium, rubidium or cesium), —MgY 1 (Y 1 is chlorine A group represented by —ZnY 2 (Y 2 represents a chlorine atom, a bromine atom or an iodine atom), —Sn (R 18 ) 3 (R 18 represents a hydrogen atom or an alkyl group, and three R 18 s may be the same or different, and may be bonded to each other to form a ring).
R1、R2、R 3 、R 4 、R5、R6、R7 、R 8 、R 9 及びR10はそれぞれ独立に、水素原子、アルキル基、アリール基、1価の芳香族複素環基、又は、−O−RAで表される基を示し、これらの基は、置換基を有していてもよい。RAは、アルキル基、アリール基、又は、1価の芳香族複素環基を示し、これらの基は置換基を有していてもよい。RAが複数存在する場合、それらは、同一であっても異なっていてもよい。但し、R 3 及びR 4 の一方と、R 8 及びR 9 の一方とは、非置換若しくは置換のアリール基である。
Ar5及びAr6はそれぞれ独立に、非置換若しくは置換のアリーレン基、又は、非置換若しくは置換の2価の芳香族複素環基を表すか、或いは、アリーレン基及び2価の芳香族複素環基からなる群より選ばれる同一又は異なる基が2以上連結した2価の基を表す。
Z1及びZ2はそれぞれ独立に、置換基A群及び置換基B群からなる群から選ばれるいずれかの基を示す。]
<置換基A群>
塩素原子、臭素原子、ヨウ素原子、−O−S(=O)2R16(R16は、アルキル基、又は、アルキル基、アルコキシ基、ニトロ基、フッ素原子若しくはシアノ基で置換されていてもよいアリール基を示す。)で表される基。
<置換基B群>
−B(OR17)2(R17は、水素原子又はアルキル基を示し、2個存在するR17は、同一でも異なっていてもよく、互いに結合して環を形成していてもよい。)で表される基、−BF4Q1(Q1は、リチウム、ナトリウム、カリウム、ルビジウム又はセシウムの1価の陽イオンを示す。)で表される基、−MgY1(Y1は、塩素原子、臭素原子又はヨウ素原子を示す。)で表される基、−ZnY2(Y2は、塩素原子、臭素原子又はヨウ素原子を示す。)で表される基、−Sn(R18)3(R18は、水素原子又はアルキル基を示し、3個存在するR18は、同一でも異なっていてもよく、互いに結合して環を形成していてもよい。)で表される基。 The compound represented by the following general formula ( 3M) .
R 1 , R 2 , R 3 , R 4 , R 5 , R 6 , R 7 , R 8 , R 9 and R 10 are each independently a hydrogen atom, an alkyl group, an aryl group, or a monovalent aromatic heterocyclic ring. Group or a group represented by —O—R A is shown, and these groups optionally have a substituent. R A represents an alkyl group, an aryl group, or a monovalent aromatic heterocyclic group, and these groups optionally have a substituent. When a plurality of RA are present, they may be the same or different. However, one of R 3 and R 4 and one of R 8 and R 9 are unsubstituted or substituted aryl groups.
Are each A r 5 and Ar 6 independently an unsubstituted or substituted arylene group, or, or an unsubstituted or substituted divalent aromatic heterocyclic group, or an arylene group and a divalent aromatic heterocyclic It represents a divalent group in which two or more identical or different groups selected from the group consisting of groups are linked.
Z 1 and Z 2 each independently represent any group selected from the group consisting of the substituent group A and the substituent group B. ]
<Substituent group A>
Chlorine atom, bromine atom, iodine atom, —O—S (═O) 2 R 16 (R 16 may be substituted with an alkyl group, an alkyl group, an alkoxy group, a nitro group, a fluorine atom or a cyano group. Represents a good aryl group.)
<Substituent group B>
—B (OR 17 ) 2 (R 17 represents a hydrogen atom or an alkyl group, and two R 17 s may be the same or different and may be bonded to each other to form a ring.) A group represented by the formula: —BF 4 Q 1 (Q 1 is a monovalent cation of lithium, sodium, potassium, rubidium or cesium), —MgY 1 (Y 1 is chlorine A group represented by —ZnY 2 (Y 2 represents a chlorine atom, a bromine atom or an iodine atom), —Sn (R 18 ) 3 (R 18 represents a hydrogen atom or an alkyl group, and three R 18 s may be the same or different, and may be bonded to each other to form a ring).
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