JP6123288B2 - Composition with variable solubility, hole transport material composition, and organic electronic device using the same - Google Patents
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Description
本発明の実施形態は、溶解度が変化する組成物、正孔輸送材料組成物、及びインク組成物に関する。また、本発明の他の実施形態は、溶解度が変化する組成物、正孔輸送材料組成物、又はインク組成物を用いた有機層、及び有機層の形成方法に関する。また、本発明の他の実施形態は、有機層を有する有機エレクトロニクス素子、有機エレクトロルミネセンス素子(以下、有機EL素子ともいう。)、及び有機光電変換素子に関する。さらに、本発明の他の実施形態は、有機EL素子を用いた表示素子、及び照明装置に関する。 Embodiments of the present invention relate to a composition with varying solubility, a hole transport material composition, and an ink composition. In addition, another embodiment of the present invention relates to an organic layer using a composition in which solubility changes, a hole transport material composition, or an ink composition, and a method for forming the organic layer. Moreover, other embodiment of this invention is related with the organic electronics element which has an organic layer, an organic electroluminescent element (henceforth an organic EL element), and an organic photoelectric conversion element. Furthermore, other embodiment of this invention is related with the display element using an organic EL element, and an illuminating device.
有機エレクトロニクス素子は、有機物を用いて電気的な動作を行う素子である。有機エレクトロニクス素子は、省エネルギー、低価格、及び高柔軟性といった特長を発揮できると期待され、従来のシリコンを主体とした無機半導体に替わる技術として注目されている。 An organic electronics element is an element that performs an electrical operation using an organic substance. Organic electronic devices are expected to exhibit features such as energy saving, low cost, and high flexibility, and are attracting attention as technologies that replace conventional inorganic semiconductors mainly composed of silicon.
有機エレクトロニクス素子の中でも有機EL素子は、例えば、白熱ランプ又はガス充填ランプの代替えとして、大面積ソリッドステート光源用途として注目されている。また、フラットパネルディスプレイ(FPD)分野における液晶ディスプレイ(LCD)に置き換わる最有力の自発光ディスプレイとしても注目されており、製品化が進んでいる。 Among organic electronics elements, organic EL elements are attracting attention as applications for large-area solid-state light sources as an alternative to incandescent lamps or gas-filled lamps, for example. It is also attracting attention as the most powerful self-luminous display that can replace the liquid crystal display (LCD) in the flat panel display (FPD) field, and its commercialization is progressing.
有機EL素子は、用いる有機材料により、低分子型有機EL素子及び高分子型有機EL素子の2つに大別される。有機材料として、低分子型有機EL素子では低分子材料が使用され、高分子型有機EL素子では高分子材料が使用される。主に真空系で製膜が行われる低分子型有機EL素子と比較して、高分子型有機EL素子では、印刷又はインクジェットなどによる簡易製膜が可能である。そのため、高分子型有機EL素子は、今後の大画面有機ELディスプレイには不可欠な素子として期待されている。 Organic EL elements are roughly classified into two types, low molecular organic EL elements and polymer organic EL elements, depending on the organic material used. As the organic material, a low molecular material is used in the low molecular organic EL element, and a high molecular material is used in the high molecular organic EL element. Compared with a low-molecular-type organic EL element in which film formation is mainly performed in a vacuum system, a polymer-type organic EL element can be easily formed by printing or ink-jet. Therefore, the polymer organic EL element is expected as an indispensable element for future large-screen organic EL displays.
低分子型有機EL素子及び高分子型有機EL素子とも、これまで精力的に研究が行われてきたが、未だに発光効率、素子寿命等の素子特性の改善が課題となっている。この課題を解決する一つの手段として、有機EL素子を構成する有機層の多層化が行われている。 Although low molecular organic EL elements and polymer organic EL elements have been intensively studied so far, improvement of element characteristics such as light emission efficiency and element lifetime is still a problem. As one means for solving this problem, the organic layers constituting the organic EL element are multilayered.
低分子型有機EL素子では、一般に蒸着法で製膜が行われるため、蒸着に用いる化合物を順次変更することで容易に多層化が達成できる。一方、高分子型有機EL素子では、多層化に困難を伴う。高分子型有機EL素子では、印刷又はインクジェットなどの湿式プロセスで製膜が行われるため、先に形成された下層が、上層を形成する時に溶解してしまうことがその理由である。高分子型有機EL素子を多層化するためには、上層を製膜する際に、既に製膜した下層が変化しないような方法が望まれる。 In a low molecular weight organic EL element, since film formation is generally performed by a vapor deposition method, multilayering can be easily achieved by sequentially changing compounds used for vapor deposition. On the other hand, in the polymer type organic EL element, it is difficult to increase the number of layers. The reason is that, in the polymer type organic EL element, film formation is performed by a wet process such as printing or ink jetting, so that the lower layer formed earlier is dissolved when the upper layer is formed. In order to make a polymer organic EL element multi-layered, a method is desired in which when the upper layer is formed, the already formed lower layer does not change.
多層化を実現するために、互いに溶解度が大きく異なる化合物を利用した検討がなされている。この典型的な例として、水分散液を用いて製膜されたポリチオフェン:ポリスチレンスルホン酸(PEDOT:PSS)からなる正孔注入層と、トルエン等の芳香族系有機溶媒を用いて製膜された発光層との2層構造を有する素子が挙げられる。この場合、PEDOT:PSSからなる正孔注入層は芳香族系有機溶媒に溶解しないため、2層構造を作製することが可能となっている。 In order to realize multilayering, studies have been made using compounds having greatly different solubilities. As a typical example, a film was formed using a hole injection layer made of polythiophene: polystyrene sulfonic acid (PEDOT: PSS) formed using an aqueous dispersion and an aromatic organic solvent such as toluene. An element having a two-layer structure with a light emitting layer can be given. In this case, since the hole injection layer made of PEDOT: PSS is not dissolved in the aromatic organic solvent, a two-layer structure can be produced.
しかし、この素子においては、水を除去することが困難であり、水が有機EL素子の特性を劣化させる原因となる。また、水の除去のために高温及び/又は長時間の乾燥が行われるため、樹脂基材を用いた有機EL素子の作製が困難である。また、水の除去のために減圧条件が必要とされるなどのプロセスへの大きな制限が生じる。 However, in this element, it is difficult to remove water, and water causes the characteristics of the organic EL element to deteriorate. In addition, since the drying is performed at a high temperature and / or for a long time to remove water, it is difficult to produce an organic EL element using a resin base material. Also, there are significant limitations to the process such as the need for reduced pressure conditions for water removal.
多層化を実現する他の方法として、化合物の反応を利用した検討がなされている(例えば、非特許文献1、特許文献1、又は特許文献2参照)。これらの文献には、化合物に導入された重合性置換基を反応させることによる多層化の方法が開示されている。例えば、シリル基、スチリル基、オキセタン基、又はアクリル基などの重合反応を利用した多層化、トリフルオロビニルエーテル基、又はベンゾシクロブテン基などの二量化を利用した多層化である。 As another method for realizing multi-layering, studies using the reaction of compounds have been made (for example, see Non-Patent Document 1, Patent Document 1, or Patent Document 2). These documents disclose a multilayering method by reacting a polymerizable substituent introduced into a compound. For example, multilayering using a polymerization reaction such as a silyl group, a styryl group, an oxetane group, or an acrylic group, or multilayering using a dimerization such as a trifluorovinyl ether group or a benzocyclobutene group.
しかしながら、上記方法においては、有機EL素子を作製する際に、有機層の形成に用いる化合物にそれらの重合性置換基を導入しなければならない。 However, in the above method, when producing an organic EL device, those polymerizable substituents must be introduced into the compound used for forming the organic layer.
多層化に有効な方法は、隣接する2つの有機層を塗布により形成する有機エレクトロニクス素子全般で求められており、例えば、隣接する2つの有機層(例えば、バッファ層及び光電変換層)が塗布により形成される有機光電変換素子でも望まれている。 An effective method for multilayering is required for all organic electronic devices in which two adjacent organic layers are formed by coating. For example, two adjacent organic layers (for example, a buffer layer and a photoelectric conversion layer) are formed by coating. The formed organic photoelectric conversion element is also desired.
そこで、本発明の実施形態は、塗布法により有機層の多層化を可能とする組成物、正孔輸送材料組成物、及びインク組成物を提供することを目的とする。また、本発明の他の実施形態は、塗布法により多層化することが可能な有機層、及び有機層の形成方法を提供することを目的とする。また、本発明の他の実施形態は、塗布法により製膜した有機層を有する有機エレクトロニクス素子、有機EL素子、及び有機光電変換素子を提供することを目的とする。さらに、本発明の他の実施形態は、塗布法により製膜した有機層を有する有機EL素子を用いた表示素子及び照明装置を提供することを目的とする。 Therefore, an object of the embodiment of the present invention is to provide a composition, a hole transporting material composition, and an ink composition that enable multilayering of an organic layer by a coating method. Another object of another embodiment of the present invention is to provide an organic layer that can be multilayered by a coating method, and a method for forming the organic layer. Another object of the present invention is to provide an organic electronics element, an organic EL element, and an organic photoelectric conversion element having an organic layer formed by a coating method. Furthermore, another embodiment of the present invention aims to provide a display element and an illumination device using an organic EL element having an organic layer formed by a coating method.
本発明者らは、鋭意検討した結果、正孔輸送性を有する単位を有し、かつ、ピロリル基を有するポリマー又はオリゴマーと溶媒とを含む組成物を用いて形成した薄膜に、熱及び/又は光を加えることにより、溶媒に対する薄膜の溶解度が変化することを見出し、本発明を完成させるに至った。 As a result of intensive investigations, the present inventors have found that a thin film formed using a composition having a unit having a hole transporting property and containing a polymer or oligomer having a pyrrolyl group and a solvent is subjected to heat and / or It has been found that the solubility of the thin film in the solvent is changed by adding light, and the present invention has been completed.
すなわち、本発明の実施形態は、正孔輸送性を有する単位を有し、かつ、置換基を有していてもよいピロリル基を有するポリマー又はオリゴマー(A)、及び溶媒(B)を含有し、熱、光、又は熱と光の両方を加えることにより溶解度が変化する組成物に関し、また、前記組成物を含有する正孔輸送材料組成物及びインク組成物に関する。
また、本発明の他の実施形態は、溶解度が変化する組成物、正孔輸送材料組成物、又は、インク組成物を塗布することにより形成した有機層(I);前記有機層(I)の溶解度を変化させる方法であって、前記有機層(I)に熱、光、又は熱と光の両方を加える工程を有する方法;及び、前記有機層(I)に熱、光、又は熱と光の両方を加えることにより得られる有機層(II)に関する。
また、本発明の他の実施形態は、有機層(II)を有する有機エレクトロニクス素子、有機エレクトロルミネセンス素子、及び有機光電変換素子に関する。
さらに、本発明の他の実施形態は、有機エレクトロルミネセンス素子を用いた表示素子及び照明装置に関する。
That is, the embodiment of the present invention contains a polymer or oligomer (A) having a unit having hole transporting property and having a pyrrolyl group which may have a substituent, and a solvent (B). , Heat, light, or a composition whose solubility is changed by applying both heat and light, and also relates to a hole transport material composition and an ink composition containing the composition.
In another embodiment of the present invention, an organic layer (I) formed by applying a composition having a variable solubility, a hole transport material composition, or an ink composition; A method of changing the solubility, comprising the step of applying heat, light, or both heat and light to the organic layer (I); and heat, light, or heat and light to the organic layer (I) It relates to the organic layer (II) obtained by adding both.
Moreover, other embodiment of this invention is related with the organic electronics element which has organic layer (II), an organic electroluminescent element, and an organic photoelectric conversion element.
Furthermore, other embodiment of this invention is related with the display element and illuminating device which used the organic electroluminescent element.
上記の実施形態の例を、以下に示す。
上記溶解度が変化する組成物の例として、開始剤(C)をさらに含有する組成物;正孔輸送性を有する単位が、芳香族アミン構造を含む単位及びカルバゾール構造を含む単位からなる群から選択される少なくとも1種の単位を含む組成物;ポリマー又はオリゴマー(A)が、後述の式(Ia)で表される構造、式(Ib)で表される構造、及び式(Ic)で表される構造からなる群から選択される少なくとも1種の構造を有する組成物;ピロリル基を、ポリマー又はオリゴマー(A)の末端に有する組成物;ポリマー又はオリゴマー(A)が、分岐構造を有し、かつ、3つ以上の末端を有するポリマー又はオリゴマーであり、全ての末端中の3つ以上にピロリル基を有する組成物;ポリマー又はオリゴマー(A)が、後述の式(IIa)で表される構造〜式(IIIc)で表される構造からなる群から選択される少なくとも1種の構造を有する組成物;開始剤(C)が、酸化剤である組成物;開始剤(C)が、オニウム塩である組成物;又は、ポリマー又はオリゴマー(A)の重量平均分子量が、1,000〜1000,000である組成物、が挙げられる。
また、上記有機エレクトロニクス素子の例として、少なくとも2つの電極、及び、前記電極の間に位置する有機層(II)を有する素子が挙げられ;有機エレクトロルミネセンス素子の例として、陽極、有機層(II)、発光層、及び陰極を有する素子が挙げられ;さらに、上記有機光電変換素子の例として、陽極、有機層(II)、光電変換層、及び陰極を有する素子、が挙げられる。
An example of the above embodiment is shown below.
As an example of the composition whose solubility is changed, a composition further containing an initiator (C); the unit having hole transportability is selected from the group consisting of a unit containing an aromatic amine structure and a unit containing a carbazole structure A composition comprising at least one unit selected from the group consisting of a polymer or an oligomer (A) represented by formula (Ia), a structure represented by formula (Ib), and formula (Ic) A composition having at least one structure selected from the group consisting of: a composition having a pyrrolyl group at the terminal of the polymer or oligomer (A); the polymer or oligomer (A) has a branched structure; And a polymer or oligomer having three or more terminals and having a pyrrolyl group at three or more of all terminals; the polymer or oligomer (A) is represented by the following formula (IIa): A composition having at least one structure selected from the group consisting of a structure represented by the structure represented by formula (IIIc): a composition in which the initiator (C) is an oxidizing agent; an initiator (C), The composition which is an onium salt; Or the composition whose weight average molecular weights of a polymer or an oligomer (A) are 1,000-1,000,000 are mentioned.
Examples of the organic electronics element include an element having at least two electrodes and an organic layer (II) positioned between the electrodes; examples of the organic electroluminescence element include an anode, an organic layer ( II), an element having a light emitting layer, and a cathode; and examples of the organic photoelectric conversion element include an anode, an organic layer (II), a photoelectric conversion layer, and an element having a cathode.
本発明の実施形態によれば、塗布法により有機層の多層化を可能とする組成物、正孔輸送材料組成物、及びインク組成物を提供することができる。また、本発明の他の実施形態によれば、塗布法により多層化することが可能な有機層、及び有機層の形成方法を提供することができる。また、本発明の他の実施形態によれば、塗布法により製膜した有機層を有する有機エレクトロニクス素子、有機EL素子、及び有機光電変換素子を提供することができる。さらに、本発明の他の実施形態によれば、塗布法により製膜した有機層を有する有機EL素子を用いた表示素子及び照明装置を提供することができる。 According to the embodiment of the present invention, it is possible to provide a composition, a hole transporting material composition, and an ink composition that enable a multilayered organic layer by a coating method. Moreover, according to other embodiment of this invention, the formation method of the organic layer which can be multilayered by the apply | coating method, and an organic layer can be provided. Moreover, according to other embodiment of this invention, the organic electronics element, organic EL element, and organic photoelectric conversion element which have the organic layer formed into a film by the apply | coating method can be provided. Furthermore, according to other embodiment of this invention, the display element and illuminating device using the organic EL element which has the organic layer formed into a film by the apply | coating method can be provided.
本発明の実施形態を以下に説明する。
[溶解度が変化する組成物]
本発明の実施形態である溶解度が変化する組成物は、正孔輸送性を有する単位を有し、かつ、置換基を有していてもよいピロリル基を有するポリマー又はオリゴマー(A)、及び溶媒(B)を含有し、熱、光、又は熱と光の両方を加えることにより溶解度が変化する組成物である。ここで、「ピロリル基」とは、ピロールから誘導される一価の置換基をいう。必要に応じ、溶解度が変化する組成物は、開始剤(C)を含有していてもよい。また、溶解度が変化する組成物は、ポリマー又はオリゴマー(A)、溶媒(B)、又は開始剤(C)を、それぞれ1種含有していても、また、それぞれ2種以上含有していてもよい。
Embodiments of the present invention will be described below.
[Composition with varying solubility]
The composition with varying solubility according to an embodiment of the present invention includes a polymer or oligomer (A) having a unit having hole transporting property and having a pyrrolyl group which may have a substituent, and a solvent It is a composition that contains (B) and whose solubility is changed by applying heat, light, or both heat and light. Here, the “pyrrolyl group” refers to a monovalent substituent derived from pyrrole. If necessary, the composition whose solubility is changed may contain an initiator (C). Moreover, even if the composition from which a solubility changes contains 1 type of polymer or an oligomer (A), a solvent (B), or an initiator (C), respectively, and may contain 2 or more types, respectively. Good.
[ポリマー又はオリゴマー(A)]
正孔輸送性を有する単位としては、正孔を輸送する能力を有していればよく、例えば、芳香族アミン構造を含む単位、カルバゾール構造を含む単位、チオフェン構造を含む単位などが挙げられる。好ましくは芳香族アミン構造を含む単位及びカルバゾール構造を含む単位である。ポリマー又はオリゴマー(A)は、これらの単位を2種以上有していてもよい。また、ポリマー又はオリゴマー(A)は、分子中に分岐構造を有し、かつ、末端が3つ以上あってもよい。分岐構造とは、ポリマー又はオリゴマー鎖が分岐部を有し、ポリマー又はオリゴマー鎖を構成する単位を分岐部から3方向以上に向かって有する構造をいう。分岐構造を有し、かつ、末端が3つ以上あるポリマー又はオリゴマー(A)は、主鎖と側鎖とから構成されている。
[Polymer or oligomer (A)]
The unit having a hole transporting property is not limited as long as it has an ability to transport holes, and examples thereof include a unit including an aromatic amine structure, a unit including a carbazole structure, and a unit including a thiophene structure. A unit containing an aromatic amine structure and a unit containing a carbazole structure are preferred. The polymer or oligomer (A) may have two or more of these units. The polymer or oligomer (A) may have a branched structure in the molecule and may have three or more terminals. The branched structure refers to a structure in which a polymer or oligomer chain has a branched portion and units constituting the polymer or oligomer chain are directed in three or more directions from the branched portion. The polymer or oligomer (A) having a branched structure and having three or more terminals is composed of a main chain and a side chain.
正孔輸送性を有する単位の例である式(1a)〜(93a)を以下に列挙する。式(85a)〜(93a)で表される単位は、分岐部を有している。 Formulas (1a) to (93a), which are examples of units having hole transportability, are listed below. The units represented by the formulas (85a) to (93a) have a branched portion.
<式(1a)〜(84a)> <Formulas (1a) to (84a)>
式(1a)〜(84a)において、Eは、それぞれ独立に、−R1、−OR2、−SR3、−OCOR4、−COOR5、−SiR6R7R8、及び下記式(a)〜(c)
(ただし、R1〜R11は、水素原子、炭素数1〜22個の直鎖、環状もしくは分岐アルキル基、または炭素数2〜30個のアリール基もしくはヘテロアリール基を表し、a、bおよびcは、1以上の整数を表す。ここで、アリール基とは、芳香族炭化水素から水素原子1個を除いた原子団であり、置換基を有していてもよく、ヘテロアリール基とは、ヘテロ原子を有する芳香族化合物から水素原子1個を除いた原子団であり、置換基を有していてもよい。)のいずれかを表す。ここでの置換基としては、例えば、アルキル基、アルコキシ基、アルキルチオ基、アリール基、アリールオキシ基、アリールチオ基、アリールアルキル基、アリールアルコキシ基、アリールアルキルチオ基、アリールアルケニル基、アリールアルキニル基、ヒドロキシル基、ヒドロキシアルキル基、アミノ基、置換アミノ基、シリル基、置換シリル基、シリルオキシ基、置換シリルオキシ基、ハロゲン原子、アシル基、アシルオキシ基、イミノ基、アミド基(−(NH)−COR)、イミド基(−N(COR)2)、カルボキシル基、置換カルボキシル基、シアノ基、一価の複素環基等が挙げられる。また、a、bおよびcは、好ましくは1〜4の整数を表す。 (Wherein R 1 to R 11 represent a hydrogen atom, a linear, cyclic or branched alkyl group having 1 to 22 carbon atoms, or an aryl group or heteroaryl group having 2 to 30 carbon atoms, a, b and c represents an integer greater than or equal to 1. Here, the aryl group is an atomic group obtained by removing one hydrogen atom from an aromatic hydrocarbon, which may have a substituent. And an atomic group obtained by removing one hydrogen atom from an aromatic compound having a hetero atom, which may have a substituent. Examples of the substituent here include an alkyl group, an alkoxy group, an alkylthio group, an aryl group, an aryloxy group, an arylthio group, an arylalkyl group, an arylalkoxy group, an arylalkylthio group, an arylalkenyl group, an arylalkynyl group, and a hydroxyl group. Group, hydroxyalkyl group, amino group, substituted amino group, silyl group, substituted silyl group, silyloxy group, substituted silyloxy group, halogen atom, acyl group, acyloxy group, imino group, amide group (-(NH) -COR), Examples thereof include an imide group (—N (COR) 2 ), a carboxyl group, a substituted carboxyl group, a cyano group, and a monovalent heterocyclic group. Moreover, a, b, and c preferably represent an integer of 1 to 4.
上記において、アルキル基としては、例えば、メチル基、エチル基、n−プロピル基、n−ブチル基、n−ペンチル基、n−ヘキシル基、n−ヘプチル基、n−オクチル基、n−ノニル基、n−デシル基、n−ウンデシル基、n−ドデシル基、イソプロピル基、イソブチル基、sec−ブチル基、tert−ブチル基、2−エチルヘキシル基、3,7−ジメチルオクチル基、シクロヘキシル基、シクロヘプチル基、シクロオクチル基等が挙げられる。アリール基としては、例えば、フェニル、ビフェニル−イル、ターフェニル−イル、ナフタレン−イル、アントラセン−イル、テトラセン−イル、フルオレン−イル、フェナントレン−イル等が挙げられる。ヘテロアリール基としては、例えば、ピリジン−イル、ピラジン−イル、キノリン−イル、イソキノリン−イル、アクリジン−イル、フェナントロリン−イル、フラン−イル、ピロール−イル、チオフェン−イル、カルバゾール−イル、オキサゾール−イル、オキサジアゾール−イル、チアジアゾール−イル、トリアゾール−イル、ベンゾオキサゾール−イル、ベンゾオキサジアゾール−イル、ベンゾチアジアゾール−イル、ベンゾトリアゾール−イル、ベンゾチオフェン−イル等が挙げられる。なお、以下においても、アルキル基、並びに、アリール基及びヘテロアリール基として、これらと同様の例を用いることができる。 In the above, examples of the alkyl group include a methyl group, an ethyl group, an n-propyl group, an n-butyl group, an n-pentyl group, an n-hexyl group, an n-heptyl group, an n-octyl group, and an n-nonyl group. N-decyl group, n-undecyl group, n-dodecyl group, isopropyl group, isobutyl group, sec-butyl group, tert-butyl group, 2-ethylhexyl group, 3,7-dimethyloctyl group, cyclohexyl group, cycloheptyl Group, cyclooctyl group and the like. Examples of the aryl group include phenyl, biphenyl-yl, terphenyl-yl, naphthalen-yl, anthracenyl, tetracene-yl, fluorenyl, phenanthrene-yl and the like. Examples of the heteroaryl group include pyridyl-yl, pyrazin-yl, quinolin-yl, isoquinolin-yl, acridine-yl, phenanthroline-yl, furan-yl, pyrrol-yl, thiophen-yl, carbazol-yl, oxazole- Yl, oxadiazol-yl, thiadiazol-yl, triazol-yl, benzoxazol-yl, benzooxadiazol-yl, benzothiadiazol-yl, benzotriazol-yl, benzothiophene-yl and the like. In the following, examples similar to these can be used as the alkyl group, aryl group, and heteroaryl group.
Arは、それぞれ独立に、炭素数2〜30個のアリーレン基もしくはヘテロアリーレン基を表すか、あるいは、炭素数2〜30個のアリール基もしくはヘテロアリール基を表す。アリーレン基とは、芳香族炭化水素から水素原子2個を除いた原子団であり、置換基を有していてもよく、ヘテロアリーレン基とは、ヘテロ原子を有する芳香族化合物から水素原子2個を除いた原子団であり、置換基を有していてもよい。また、アリール基とは、芳香族炭化水素から水素原子1個を除いた原子団であり、置換基を有していてもよく、ヘテロアリール基とは、ヘテロ原子を有する芳香族化合物から水素原子1個を除いた原子団であり、置換基を有していてもよい。ここでの置換基としては、上記Eと同様の基が挙げられる。 Ar independently represents an arylene group or heteroarylene group having 2 to 30 carbon atoms, or represents an aryl group or heteroaryl group having 2 to 30 carbon atoms. The arylene group is an atomic group obtained by removing two hydrogen atoms from an aromatic hydrocarbon, and may have a substituent. The heteroarylene group is a group of two hydrogen atoms from an aromatic compound having a hetero atom. It is an atomic group excluding and may have a substituent. The aryl group is an atomic group obtained by removing one hydrogen atom from an aromatic hydrocarbon, and may have a substituent. The heteroaryl group is a hydrogen atom from an aromatic compound having a hetero atom. It is an atomic group excluding one, and may have a substituent. Examples of the substituent here include the same groups as those described above for E.
アリーレン基としては、例えば、フェニレン、ビフェニル−ジイル、ターフェニル−ジイル、ナフタレン−ジイル、アントラセン−ジイル、テトラセン−ジイル、フルオレン−ジイル、フェナントレン−ジイル等が挙げられる。ヘテロアリーレン基としては、例えば、ピリジン−ジイル、ピラジン−ジイル、キノリン−ジイル、イソキノリン−ジイル、アクリジン−ジイル、フェナントロリン−ジイル、フラン−ジイル、ピロール−ジイル、チオフェン−ジイル、カルバゾール−ジイル、オキサゾール−ジイル、オキサジアゾール−ジイル、チアジアゾール−ジイル、トリアゾール−ジイル、ベンゾオキサゾール−ジイル、ベンゾオキサジアゾール−ジイル、ベンゾチアジアゾール−ジイル、ベンゾトリアゾール−ジイル、ベンゾチオフェン−ジイル等が挙げられる。なお、以下においても、アリーレン基(アレーンジイル基)及びヘテロアリーレン基(ヘテロアレーンジイル基)として、これらと同様の例を用いることができる。 Examples of the arylene group include phenylene, biphenyl-diyl, terphenyl-diyl, naphthalene-diyl, anthracene-diyl, tetracene-diyl, fluorene-diyl, phenanthrene-diyl, and the like. Examples of the heteroarylene group include pyridine-diyl, pyrazine-diyl, quinoline-diyl, isoquinoline-diyl, acridine-diyl, phenanthroline-diyl, furan-diyl, pyrrole-diyl, thiophene-diyl, carbazole-diyl, oxazole- Examples include diyl, oxadiazole-diyl, thiadiazole-diyl, triazole-diyl, benzoxazole-diyl, benzooxadiazole-diyl, benzothiadiazole-diyl, benzotriazole-diyl, and benzothiophene-diyl. In the following, examples similar to these can be used as the arylene group (arenediyl group) and the heteroarylene group (heteroarenediyl group).
XおよびZは、それぞれ独立に二価の連結基であり、特に制限はないが、前記Eのうち水素原子を1つ以上有する基から、さらに1つの水素原子を除去した基、又は、下記連結基群(A)で例示される基が好ましい。xは0〜2の整数を表す。Yは三価の連結基であり、特に制限はないが、前記Eのうち水素原子を2つ以上有する基から、さらに2つの水素原子を除去した基が好ましい。 X and Z are each independently a divalent linking group, and there is no particular limitation. However, a group in which one hydrogen atom is further removed from a group having one or more hydrogen atoms in E, or the following linking group: The groups exemplified in the group (A) are preferred. x represents an integer of 0-2. Y is a trivalent linking group, and is not particularly limited. However, a group obtained by further removing two hydrogen atoms from a group having two or more hydrogen atoms in E is preferable.
<連結基群(A)>
式中、Rは、それぞれ独立に、水素原子、置換基を有していてもよい炭素数1〜22個の直鎖、環状もしくは分岐アルキル基、または置換基を有していてもよい炭素数2〜30個のアリール基もしくはヘテロアリール基を表す。Arは、三価又は四価の連結基を表し、炭素数2〜30個のアリーレン基またはヘテロアリーレン基からさらに水素原子1個又は2個を除いた原子団であることが好ましい。 In the formula, each R independently represents a hydrogen atom, an optionally substituted linear, cyclic or branched alkyl group having 1 to 22 carbon atoms, or an optionally substituted carbon atom. Represents 2 to 30 aryl groups or heteroaryl groups. Ar represents a trivalent or tetravalent linking group, and is preferably an atomic group obtained by further removing one or two hydrogen atoms from an arylene group or heteroarylene group having 2 to 30 carbon atoms.
<式(85a)〜(93a)>
式(85a)〜(93a)において、Arは、それぞれ独立に、炭素数2〜30個のアリーレン基またはヘテロアリーレン基を表すか、あるいは、炭素数2〜30個のアリール基またはヘテロアリール基を表し、Yは、二価の連結基を表す。式(85a)〜(93a)で表される単位は置換基を有していてもよく、置換基としては式(1a)〜(84a)におけるEと同様の基が挙げられる。 In the formulas (85a) to (93a), each Ar independently represents an arylene group or heteroarylene group having 2 to 30 carbon atoms, or an aryl group or heteroaryl group having 2 to 30 carbon atoms. Y represents a divalent linking group. The units represented by formulas (85a) to (93a) may have a substituent, and examples of the substituent include the same groups as E in formulas (1a) to (84a).
前記式(89a)及び(93a)におけるYは、以下の式で表される二価の連結基であることが好ましい。 Y in the formulas (89a) and (93a) is preferably a divalent linking group represented by the following formula.
式中、Rは、それぞれ独立に、水素原子、置換基を有していてもよい炭素数1〜22個の直鎖、環状もしくは分岐アルキル基、または置換基を有していてもよい炭素数2〜30個のアリール基もしくはヘテロアリール基を表す。 In the formula, each R independently represents a hydrogen atom, an optionally substituted linear, cyclic or branched alkyl group having 1 to 22 carbon atoms, or an optionally substituted carbon atom. Represents 2 to 30 aryl groups or heteroaryl groups.
式(85a)及び(86a)の一例として、以下の式(85a−1)及び(86a−1)が挙げられる。以下には、式(85a)及び(86a)の例のみ示すが、式(87a)〜(89a)及び(91a)〜(93a)の一例としても、同様に、Arが置換基を有していてもよいベンゼン環である単位が挙げられる。 Examples of the formulas (85a) and (86a) include the following formulas (85a-1) and (86a-1). In the following, only examples of the formulas (85a) and (86a) are shown, but as an example of the formulas (87a) to (89a) and (91a) to (93a), Ar similarly has a substituent. Examples of the unit may be a benzene ring.
式(85a−1)又は(86a−1)において、Rは、それぞれ独立に、水素原子、ハロゲン原子、または一価の有機基を表す。Rが表す一価の有機基としては、例えば、炭素数1〜22個の直鎖、環状もしくは分岐アルキル基、又は炭素数2〜30個のアリール基もしくはヘテロアリール基が挙げられ、これらの基がエーテル結合を介して結合した基を有していてもよい。 In formula (85a-1) or (86a-1), R each independently represents a hydrogen atom, a halogen atom, or a monovalent organic group. Examples of the monovalent organic group represented by R include a linear, cyclic or branched alkyl group having 1 to 22 carbon atoms, or an aryl group or heteroaryl group having 2 to 30 carbon atoms. May have a group bonded through an ether bond.
ポリマー又はオリゴマー(A)は、ポリマー又はオリゴマー鎖を構成する単位を2種以上有する共重合体であってもよい。共重合体は、交互、ランダム、ブロックまたはグラフト共重合体であってもよいし、それらの中間的な構造を有する共重合体、例えばブロック性を帯びたランダム共重合体であってもよい。 The polymer or oligomer (A) may be a copolymer having two or more units constituting a polymer or oligomer chain. The copolymer may be an alternating, random, block or graft copolymer, or a copolymer having an intermediate structure thereof, for example, a random copolymer having a block property.
ポリマー又はオリゴマー(A)は、溶解度、耐熱性、又は電気的特性の調整のため、上記単位の他に、上述したアリーレン基もしくはヘテロアリーレン基、または下記式(1)〜(32)で表される構造を、共重合単位として有する共重合体であってもよい。式(30)〜(32)で表される単位は、分岐部を有している。 The polymer or oligomer (A) is represented by the above-mentioned arylene group or heteroarylene group, or the following formulas (1) to (32), in addition to the above units, in order to adjust the solubility, heat resistance, or electrical characteristics. A copolymer having a structure as a copolymer unit may be used. The units represented by the formulas (30) to (32) have a branch portion.
<式(1)〜(28)>
式(1)〜(28)において、Rとしては、式(1a)〜(84a)におけるEと同様の基が挙げられる。 In formulas (1) to (28), examples of R include the same groups as E in formulas (1a) to (84a).
<式(29)>
式(29)において、R1及びR2は、それぞれ独立に、水素、並びに、C、H及び/又はX(Xはヘテロ原子である)からなる置換基からなる群より選択され、Ar1及びAr2は、それぞれ独立に、C及びHからなる二価の芳香環、並びに、C、H及びX(Xはヘテロ原子である)からなる二価の芳香環からなる群から選択される基である。なお、R1及びR2が同時に水素となることはない。また、Cは炭素原子であり、Hは水素原子である。Xとしては、O(酸素原子)、N(窒素原子)、S(硫黄原子)、Si(珪素原子)、ハロゲン原子等が挙げられる。 In formula (29), R 1 and R 2 are each independently selected from the group consisting of hydrogen and substituents consisting of C, H and / or X (where X is a heteroatom), Ar 1 and Ar 2 is independently a group selected from the group consisting of a divalent aromatic ring consisting of C and H, and a divalent aromatic ring consisting of C, H and X (X is a heteroatom). is there. Note that R 1 and R 2 are not simultaneously hydrogen. C is a carbon atom and H is a hydrogen atom. Examples of X include O (oxygen atom), N (nitrogen atom), S (sulfur atom), Si (silicon atom), halogen atom, and the like.
R1及びR2が有するC、H及び/又はXからなる置換基としては、C及びHからなる脂肪族置換基、C及びHからなる芳香族置換基、C、H及びXからなる芳香族置換基、これら以外のC、H及び/又はXからなる置換基(脂肪族置換基を含む)等を挙げることができる。Ar1及びAr2が有するC及びHからなる二価の芳香環としては、単環、または、2個以上、好ましくは2〜5個の環が縮合してなる縮合環等の二価の芳香族炭化水素環が挙げられる。C、H及びX(Xはヘテロ原子である)からなる二価の芳香環としては、複素単環、または、2個以上、好ましくは2〜5個の環が縮合してなる縮合環等の二価の複素芳香環が挙げられる。Ar1及びAr2の基は置換基を有していてもよい。 R 1 and R 2 have a substituent composed of C, H and / or X, an aliphatic substituent composed of C and H, an aromatic substituent composed of C and H, an aromatic composed of C, H and X Substituents, substituents composed of C, H and / or X (including aliphatic substituents) other than these can be mentioned. The divalent aromatic ring composed of C and H in Ar 1 and Ar 2 is a divalent aromatic such as a single ring or a condensed ring formed by condensing two or more, preferably 2 to 5 rings. Group hydrocarbon ring. Examples of the divalent aromatic ring composed of C, H and X (X is a heteroatom) include a heteromonocyclic ring or a condensed ring formed by condensing 2 or more, preferably 2 to 5 rings. A bivalent heteroaromatic ring is mentioned. The groups Ar 1 and Ar 2 may have a substituent.
R1及びR2として、具体的には、式(1a)〜(84a)におけるEと同様の基が挙げられる。Ar1及びAr2として、具体的には、式(1a)〜(84a)におけるArと同様の基が挙げられる。 Specific examples of R 1 and R 2 include the same groups as E in formulas (1a) to (84a). Specific examples of Ar 1 and Ar 2 include the same groups as Ar in formulas (1a) to (84a).
<式(30)〜(32)>
式(30)〜(32)において、Wは、三価の連結基を表し、炭素数2〜30個のアリーレン基またはヘテロアリーレン基からさらに水素原子1個を除いた原子団であることが好ましい。Arは、それぞれ独立に、炭素数2〜30個のアリーレン基またはヘテロアリーレン基を表し、Zは、炭素原子、ケイ素原子、またはリン原子のいずれかを表す。式(30)〜(32)で表される単位は置換基を有していてもよく、置換基としては式(1a)〜(84a)におけるEと同様の基が挙げられる。 In formulas (30) to (32), W represents a trivalent linking group, and is preferably an atomic group obtained by further removing one hydrogen atom from an arylene group or heteroarylene group having 2 to 30 carbon atoms. . Ar independently represents an arylene group or heteroarylene group having 2 to 30 carbon atoms, and Z represents any of a carbon atom, a silicon atom, or a phosphorus atom. The units represented by formulas (30) to (32) may have a substituent, and examples of the substituent include the same groups as E in formulas (1a) to (84a).
ポリマー又はオリゴマー(A)は、置換基を有していてもよいピロリル基を有する。ポリマー又はオリゴマー(A)は、ピロリル基を、主鎖又は側鎖を構成する単位の置換基として有していてもよく、また、主鎖又は側鎖の末端に有していてもよい。主鎖又は側鎖を構成する単位は、例えば、上述の式(1a)〜(93a)及び式(1)〜(32)で表される単位である。 The polymer or oligomer (A) has a pyrrolyl group which may have a substituent. The polymer or oligomer (A) may have a pyrrolyl group as a substituent of a unit constituting the main chain or side chain, and may have a terminal of the main chain or side chain. The units constituting the main chain or the side chain are, for example, units represented by the above formulas (1a) to (93a) and formulas (1) to (32).
置換基を有していてもよいピロリル基としては、置換基を有していてもよい1−ピロリル基、2−ピロリル基、3−ピロリル基が挙げられる。ピロリル基は、例えば、下記式(Ia)〜(Ic)のいずれかで表される。 Examples of the pyrrolyl group which may have a substituent include a 1-pyrrolyl group, a 2-pyrrolyl group and a 3-pyrrolyl group which may have a substituent. The pyrrolyl group is represented by any of the following formulas (Ia) to (Ic), for example.
アルキル基としては、例えば、炭素数1〜22個の直鎖、環状もしくは分岐アルキル基が挙げられ、直鎖アルキル基が好ましい。炭素数はより好ましくは1〜10個である。
As an alkyl group, a C1-C22 linear, cyclic or branched alkyl group is mentioned, for example, A linear alkyl group is preferable. The number of carbon atoms is more preferably 1-10.
ピロリル基を有するポリマー又はオリゴマー(A)としては、例えば、下記式(IIa)〜(IIIc)で表される構造を有するポリマー又はオリゴマーが挙げられる。 Examples of the polymer or oligomer (A) having a pyrrolyl group include polymers or oligomers having a structure represented by the following formulas (IIa) to (IIIc).
ここで、Araとしては、例えば、炭素数2〜30個のアレーンジイル基、もしくはヘテロアレーンジイル基を表す。アレーンジイル基とは芳香族炭化水素から水素原子2個を除いた原子団であり、置換基を有していてもよく、ヘテロアレーンジイル基とは、ヘテロ原子を有する芳香族化合物から水素原子2個を除いた原子団であり、置換基を有していてもよい。置換基としては、式(1a)〜(84a)におけるEと同様の基が挙げられる。 Here, Ar a represents, for example, an arenediyl group having 2 to 30 carbon atoms or a heteroarenediyl group. An arenediyl group is an atomic group obtained by removing two hydrogen atoms from an aromatic hydrocarbon, which may have a substituent, and a heteroarenediyl group is two hydrogen atoms from an aromatic compound having a heteroatom. It is an atomic group excluding and may have a substituent. Examples of the substituent include the same groups as E in formulas (1a) to (84a).
また、Arbとしては、例えば、炭素数2〜30個のアレーントリイル基、もしくはヘテロアレーントリイル基を表す。アレーントリイル基とは芳香族炭化水素から水素原子3個を除いた原子団であり、置換基を有していてもよく、ヘテロアレーントリイル基とは、ヘテロ原子を有する芳香族化合物から水素原子3個を除いた原子団であり、置換基を有していてもよい。置換基としては、式(1a)〜(84a)におけるEと同様の基が挙げられる。 Ar b represents, for example, an arenetriyl group having 2 to 30 carbon atoms or a heteroarenetriyl group. An arenetriyl group is an atomic group obtained by removing three hydrogen atoms from an aromatic hydrocarbon and may have a substituent. A heteroarenetriyl group is a hydrogen atom from an aromatic compound having a heteroatom. An atomic group excluding three atoms, which may have a substituent. Examples of the substituent include the same groups as E in formulas (1a) to (84a).
なお、アレーン−トリイル基としては、例えば、ベンゼン−トリイル、ビフェニル−トリイル、ターフェニル−トリイル、ナフタレン−トリイル、アントラセン−トリイル、テトラセン−トリイル、フルオレン−トリイル、フェナントレン−トリイル等が挙げられる。ヘテロアレーントリイル基としては、例えば、ピリジン−トリイル、ピラジン−トリイル、キノリン−トリイル、イソキノリン−トリイル、アクリジン−トリイル、フェナントロリン−トリイル、フラン−トリイル、ピロール−トリイル、チオフェン−トリイル、カルバゾール−トリイル、オキサゾール−トリイル、オキサジアゾール−トリイル、チアジアゾール−トリイル、トリアゾール−トリイル、ベンゾオキサゾール−トリイル、ベンゾオキサジアゾール−トリイル、ベンゾチアジアゾール−トリイル、ベンゾトリアゾール−トリイル、ベンゾチオフェン−トリイル等が挙げられる。 Examples of the arene-triyl group include benzene-triyl, biphenyl-triyl, terphenyl-triyl, naphthalene-triyl, anthracene-triyl, tetracene-triyl, fluorene-triyl, phenanthrene-triyl, and the like. Examples of the heteroarene triyl group include pyridine-triyl, pyrazine-triyl, quinoline-triyl, isoquinoline-triyl, acridine-triyl, phenanthroline-triyl, furan-triyl, pyrrole-triyl, thiophene-triyl, carbazole-triyl, Examples include oxazole-triyl, oxadiazole-triyl, thiadiazole-triyl, triazole-triyl, benzoxazole-triyl, benzooxadiazole-triyl, benzothiadiazole-triyl, benzotriazole-triyl, benzothiophene-triyl, and the like.
Ara及びArbは、具体的には、式(1a)〜(93a)中のAr、カルバゾール構造、チオフェン構造;式(85a−1)及び(86a−1)中のベンゼン環;式(1)〜(28)中のアリーレン基、ヘテロアリーレン基;式(29)中のAr1、Ar2;式(30)中のW;式(31)中のフルオレン構造;式(32)中のAr等である。 Ar a and Ar b are specifically Ar in the formulas (1a) to (93a), a carbazole structure, a thiophene structure; a benzene ring in the formulas (85a-1) and (86a-1); ) To (28) Arylene group, heteroarylene group; Ar 1 and Ar 2 in formula (29); W in formula (30); fluorene structure in formula (31); Ar in formula (32) Etc.
ポリマー又はオリゴマー(A)に含まれる具体的な構造を以下に列挙する。式中、nは1〜22の整数であり、好ましくは1〜10の整数である。
<ピロリル基群(A)>
<Pyrrolyl group (A)>
<ピロリル基群(B)>
上記の中でも、溶解度の変化を大きくする、正孔輸送部位のエネルギー準位への影響を低減する、生産性が向上するなどの観点から以下の構造が好ましい。 Among these, the following structures are preferable from the viewpoint of increasing the change in solubility, reducing the influence on the energy level of the hole transport site, and improving productivity.
ピロリル基を置換基として有する場合、例えば、ポリマー又はオリゴマー(A)が、ピロリル基を有する単位を含んでいればよい。ピロリル基を有する単位として、具体的には、一価のArのいずれか1つ以上がピロリル基である式(1a)〜(14a)で表される単位;Eのいずれか1つ以上がピロリル基である式(15a)〜(84a)で表される単位;Arがピロリル基を有する式(1a)〜(93a)で表される単位;Rのいずれか1つ以上がピロリル基である式(1)〜(28)で表される単位;Ar1及び/又はAr2がピロリル基を有する式(29)で表される単位;ピロリル基を有する式(30)〜(32)で表される単位等が挙げられる。 When it has a pyrrolyl group as a substituent, for example, the polymer or oligomer (A) may contain a unit having a pyrrolyl group. As the unit having a pyrrolyl group, specifically, a unit represented by the formulas (1a) to (14a) in which any one or more of monovalent Ar is a pyrrolyl group; any one or more of E is pyrrolyl A unit represented by formulas (15a) to (84a) as a group; a unit represented by formulas (1a) to (93a) in which Ar has a pyrrolyl group; a formula in which any one or more of R is a pyrrolyl group Units represented by (1) to (28); Ar 1 and / or Ar 2 represented by formula (29) having a pyrrolyl group; represented by formulas (30) to (32) having a pyrrolyl group Units.
好ましいポリマー又はオリゴマー(A)の一例は、式(85a)〜(93a)及び式(30)〜(32)のいずれかで表される単位を有し、かつ、主鎖又は側鎖を構成する単位の置換基として式(Ia)、(Ib)又は(Ic)で表されるピロリル基を有する。置換基として式(Ia)、(Ib)又は(Ic)で表されるピロリル基を有するポリマー又はオリゴマー(A)は、例えば、合成に用いるモノマーとして上記のピロリル基群(B)に対応するモノマーを用いることにより得ることができる。 An example of a preferable polymer or oligomer (A) has a unit represented by any one of formulas (85a) to (93a) and formulas (30) to (32), and constitutes a main chain or a side chain. The unit has a pyrrolyl group represented by the formula (Ia), (Ib) or (Ic) as a substituent. The polymer or oligomer (A) having a pyrrolyl group represented by the formula (Ia), (Ib) or (Ic) as a substituent is, for example, a monomer corresponding to the above pyrrolyl group group (B) as a monomer used for synthesis. Can be obtained.
ピロリル基を末端に有する場合、末端は、主鎖の末端でも側鎖の末端でもよく、あるいは、主鎖と側鎖の両方の末端であってもよい。また、ポリマー又はオリゴマー(A)は、ピロリル基を末端の全てに有していてもよく、あるいは、全末端中の一部に有していてもよい。具体的には、ポリマー又はオリゴマー(A)が2つの末端を有し、当該2つの末端にピロリル基を有する場合、ポリマー又はオリゴマー(A)が3つ以上の末端を有し、当該3つ以上の末端のうちの3つ以上にピロリル基を有する場合、などが挙げられる。 In the case of having a pyrrolyl group at the terminal, the terminal may be the terminal of the main chain or the terminal of the side chain, or may be the terminal of both the main chain and the side chain. Moreover, the polymer or oligomer (A) may have a pyrrolyl group at all of the terminals, or may have a part of all the terminals. Specifically, when the polymer or oligomer (A) has two ends and a pyrrolyl group at the two ends, the polymer or oligomer (A) has three or more ends, and the three or more In the case of having a pyrrolyl group at three or more of the ends of
ポリマー又はオリゴマー(A)は、特性向上、かつ、組成物の溶解度の変化を大きくするなどの観点から、ピロリル基を末端に有していることが好ましく、末端のみに有していることがより好ましい。 The polymer or oligomer (A) preferably has a pyrrolyl group at the end, more preferably only at the end, from the viewpoints of improving characteristics and increasing the change in solubility of the composition. preferable.
さらに、ポリマー又はオリゴマー(A)は、組成物の溶解度の変化を大きくするという観点から、ピロリル基を末端の全てに有していることが好ましく、3つ以上の末端を有し、それらの全てにピロリル基を有していることがより好ましい。ポリマー又はオリゴマー(A)が3つ以上の末端を有するということ、すなわち、分岐構造を有するということは、重量平均分子量を大きくすることができる、ガラス転移温度を高くすることができ耐熱性向上に寄与するなどの観点からも好ましい。 Further, the polymer or oligomer (A) preferably has a pyrrolyl group at all of the terminals from the viewpoint of increasing the solubility change of the composition, and has three or more terminals, all of them. It is more preferable to have a pyrrolyl group. The fact that the polymer or oligomer (A) has three or more terminals, that is, that it has a branched structure, can increase the weight average molecular weight, increase the glass transition temperature, and improve the heat resistance. It is also preferable from the viewpoint of contributing.
好ましいポリマー又はオリゴマー(A)の一例は、式(85a)〜(93a)及び式(30)〜(32)のいずれかで表される単位を有し、かつ、末端に式(Ia)、(Ib)又は(Ic)で表されるピロリル基を有する。末端に式(Ia)、(Ib)又は(Ic)で表されるピロリル基を有するポリマー又はオリゴマー(A)は、例えば、合成に用いるモノマーとして上記のピロリル基群(A)に対応するモノマーを用いることにより得ることができる。 An example of a preferable polymer or oligomer (A) has a unit represented by any one of formulas (85a) to (93a) and formulas (30) to (32), and is terminated with formula (Ia), ( It has a pyrrolyl group represented by Ib) or (Ic). The polymer or oligomer (A) having a pyrrolyl group represented by the formula (Ia), (Ib) or (Ic) at the terminal is, for example, a monomer corresponding to the pyrrolyl group group (A) as a monomer used for synthesis. It can be obtained by using.
ポリマー又はオリゴマー(A)の重量平均分子量は、結晶化を抑え、良好な製膜性を得るという観点から、1,000以上であることが好ましく、2,000以上であることがより好ましく、3,000以上であることがさらに好ましい。また、ポリマー又はオリゴマー(A)の重量平均分子量は、溶媒への溶解度が向上し、後述する溶媒を含有する組成物を容易に作製することができるという観点から、1,000,000以下であることが好ましく、900,000以下であることがより好ましく、800,000以下であることがさらに好ましい。なお、「重量平均分子量」とは、ゲルバーミエーションクロマトグラフィ(GPC)による標準ポリスチレン換算の重量平均分子量をいう。 The weight average molecular weight of the polymer or oligomer (A) is preferably 1,000 or more, more preferably 2,000 or more, from the viewpoint of suppressing crystallization and obtaining good film forming properties. More preferably, it is 1,000 or more. Further, the weight average molecular weight of the polymer or oligomer (A) is 1,000,000 or less from the viewpoint that the solubility in a solvent is improved and a composition containing a solvent described later can be easily produced. It is preferably 900,000 or less, more preferably 800,000 or less. The “weight average molecular weight” refers to a weight average molecular weight in terms of standard polystyrene as determined by gel permeation chromatography (GPC).
より具体的には、ポリマー又はオリゴマー(A)の重量平均分子量は、1,000〜1,000,000であることが好ましい。より好ましくは2,000〜900,000、さらに好ましくは3,000〜800,000である。 More specifically, the weight average molecular weight of the polymer or oligomer (A) is preferably 1,000 to 1,000,000. More preferably, it is 2,000-900,000, More preferably, it is 3,000-800,000.
ポリマー又はオリゴマー(A)が有する単位の単位数の平均値は、良好な製膜安定性を得るという観点から、2以上が好ましく、5以上がより好ましく、10以上がさらに好ましい。また、単位数の平均値は、組成物の溶解度が十分に変化し、容易に有機層を積層できるという観点から、1,000以下が好ましく、500以下がより好ましく、200以下がさらに好ましい。なお、「単位数の平均値」は、ポリマー又はオリゴマー(A)の重量平均分子量、各単位の分子量、ポリマー又はオリゴマー(A)中の各単位の割合から求めることができる。また、「単位の割合」とは、ポリマー又はオリゴマー(A)を合成するために使用した、各単位に対応するモノマーの仕込み量比(モル比)により求めることができる。 The average value of the number of units of the units of the polymer or oligomer (A) is preferably 2 or more, more preferably 5 or more, and even more preferably 10 or more from the viewpoint of obtaining good film-forming stability. Further, the average value of the number of units is preferably 1,000 or less, more preferably 500 or less, and even more preferably 200 or less, from the viewpoint that the solubility of the composition changes sufficiently and the organic layer can be easily laminated. The “average value of the number of units” can be determined from the weight average molecular weight of the polymer or oligomer (A), the molecular weight of each unit, and the ratio of each unit in the polymer or oligomer (A). In addition, the “unit ratio” can be determined from the charged amount ratio (molar ratio) of monomers corresponding to each unit used to synthesize the polymer or oligomer (A).
より具体的には、ポリマー又はオリゴマー(A)が有する単位の単位数の平均値は、2〜1,000が好ましく、5〜500がより好ましく、10〜200がさらに好ましい。 More specifically, the average value of the number of units of the polymer or oligomer (A) is preferably 2 to 1,000, more preferably 5 to 500, and still more preferably 10 to 200.
また、ポリマー又はオリゴマー(A)中の全単位に対する式(1a)〜(93a)で表される単位の割合は、優れた正孔輸送性を得るという観点から、10%以上が好ましく、25%以上がより好ましく、50%以上がさらに好ましい。また、式(1a)〜(93a)で表される単位の割合は、100%とすることも可能であるし、あるいは、末端にピロリル基を導入することなどを考慮した場合、95%以下が好ましく、90%以下がより好ましく、80%以下がさらに好ましい。 Further, the ratio of the units represented by the formulas (1a) to (93a) with respect to all units in the polymer or oligomer (A) is preferably 10% or more from the viewpoint of obtaining excellent hole transportability, and 25% The above is more preferable, and 50% or more is more preferable. Further, the proportion of the units represented by the formulas (1a) to (93a) can be 100%, or 95% or less when considering the introduction of a pyrrolyl group at the terminal. Preferably, 90% or less is more preferable, and 80% or less is more preferable.
より具体的には、ポリマー又はオリゴマー(A)中の全単位に対する式(1a)〜(93a)で表される単位の割合は、10〜95%が好ましく、25〜90%がより好ましく、50〜80%がさらに好ましい。 More specifically, the ratio of the units represented by the formulas (1a) to (93a) to all units in the polymer or oligomer (A) is preferably 10 to 95%, more preferably 25 to 90%, -80% is more preferable.
ポリマー又はオリゴマー(A)が分岐構造を有する場合、ポリマー又はオリゴマー(A)中の全単位に対する式(85a)〜(93a)及び式(30)〜(32)で表される単位の割合は、末端数を増やし、溶解度の変化を大きくするという観点から、1%以上が好ましく、3%以上がより好ましく、10%以上がさらに好ましい。また、式(85a)〜(93a)及び式(30)〜(32)で表される単位の割合は、ポリマー又はオリゴマー(A)の合成時のゲル化による合成不良を防止するという観点から、50%以下が好ましく、30%以下がより好ましく、25%以下がさらに好ましい。 When the polymer or oligomer (A) has a branched structure, the ratio of the units represented by the formulas (85a) to (93a) and the formulas (30) to (32) with respect to all units in the polymer or oligomer (A) is: From the viewpoint of increasing the number of terminals and increasing the change in solubility, it is preferably 1% or more, more preferably 3% or more, and even more preferably 10% or more. Moreover, the ratio of the units represented by formulas (85a) to (93a) and formulas (30) to (32) is from the viewpoint of preventing poor synthesis due to gelation during the synthesis of the polymer or oligomer (A). 50% or less is preferable, 30% or less is more preferable, and 25% or less is more preferable.
より具体的には、ポリマー又はオリゴマー(A)中の全単位に対する式(85a)〜(93a)及び式(30)〜(32)のいずれかで表される単位の割合は、1〜50%が好ましく、3〜30%がより好ましく、10〜25%がさらに好ましい。 More specifically, the ratio of the units represented by any one of formulas (85a) to (93a) and formulas (30) to (32) with respect to all units in the polymer or oligomer (A) is 1 to 50%. Is preferable, 3 to 30% is more preferable, and 10 to 25% is more preferable.
ポリマー又はオリゴマー(A)中の全単位に対するピロリル基の割合は、組成物の溶解度の変化を大きくするという観点から、1%以上が好ましく、3%以上がより好ましく、10%以上がさらに好ましい。また、ピロリル基の割合は、正孔輸送性部位のエネルギー準位への影響を低減するという観点から、80%以下が好ましく、60%以下がより好ましく、40%以下がさらに好ましい。なお、ここでの「ピロリル基の割合」とは、式(Ia)又は(Ib)で表される構造を有する単位の割合であり、好ましくは、ピロリル基群(A)又は(B)で表される構造を有する単位の割合であり、より好ましくはピロリル基群(A)で表される構造を有する単位の割合である。 From the viewpoint of increasing the change in solubility of the composition, the ratio of pyrrolyl groups to all units in the polymer or oligomer (A) is preferably 1% or more, more preferably 3% or more, and even more preferably 10% or more. The proportion of the pyrrolyl group is preferably 80% or less, more preferably 60% or less, and even more preferably 40% or less from the viewpoint of reducing the influence on the energy level of the hole transporting site. The “proportion of pyrrolyl group” herein is the proportion of units having a structure represented by the formula (Ia) or (Ib), and is preferably represented by the pyrrolyl group group (A) or (B). It is the ratio of the unit which has a structure to be formed, More preferably, it is the ratio of the unit which has a structure represented by the pyrrolyl group group (A).
より具体的には、ポリマー又はオリゴマー(A)中の全単位に対するピロリル基の割合は、1〜80%が好ましく、3〜60%がより好ましく、10〜40%がさらに好ましい。 More specifically, the ratio of pyrrolyl groups to all units in the polymer or oligomer (A) is preferably 1 to 80%, more preferably 3 to 60%, and even more preferably 10 to 40%.
ポリマー又はオリゴマー(A)は、種々の当業者公知の合成法により製造できる。例えば、ポリマー又はオリゴマー(A)の合成に用いる各モノマー単位が芳香族環を有し、芳香族環同士を結合させたポリマー又はオリゴマー(A)を製造する場合には、ヤマモト(T. Yamamoto)らのBull. Chem. Soc. Jpn., 51巻, 7号, 2091頁 (1978)、ゼンバヤシ(M. Zembayashi)らのTet. Lett., 47巻, 4089頁 (1977)、また、スズキ(A. Suzuki)のSynthetic Communications, Vol.11, No.7, p.513 (1981)に記載されている方法を用いることができる。特に、スズキ(A. Suzuki)に記載されている方法がポリマー又はオリゴマー(A)の製造には一般的である。各モノマー単位としては、上記に例示した単位に対応するモノマー単位、上記に例示したピロリル基に対応するモノマー単位を用いることができる。 The polymer or oligomer (A) can be produced by various synthetic methods known to those skilled in the art. For example, in the case of producing a polymer or oligomer (A) in which each monomer unit used for the synthesis of the polymer or oligomer (A) has an aromatic ring and the aromatic rings are bonded to each other, T. Yamamoto Bull. Chem. Soc. Jpn., 51, 7, 2091 (1978), M. Zembayashi et al., Tet. Lett., 47, 4089 (1977), and Suzuki (A Suzuki) Synthetic Communications, Vol.11, No.7, p.513 (1981) can be used. In particular, the process described in A. Suzuki is common for the production of polymers or oligomers (A). As each monomer unit, a monomer unit corresponding to the unit exemplified above and a monomer unit corresponding to the pyrrolyl group exemplified above can be used.
スズキ(A. Suzuki)に記載されている方法は、芳香族ボロン酸(boronic acid)誘導体と芳香族ハロゲン化物の間で、Pd触媒を用いたクロスカップリング反応(通常、「鈴木反応」と呼ばれる)を起こさしめるものである。所望とする芳香族環同士を結合反応に用いることにより、ポリマー又はオリゴマー(A)を製造することができる。 The method described in A. Suzuki is a cross-coupling reaction (usually called “Suzuki reaction”) using a Pd catalyst between an aromatic boronic acid derivative and an aromatic halide. ). A polymer or an oligomer (A) can be produced by using desired aromatic rings in a bonding reaction.
また、鈴木反応では、Pd触媒として、一般的にPd(II)塩又はPd(0)錯体の形態の可溶性Pd化合物が用いられる。例えば、芳香族反応体を基準として0.01〜5mol%のPd(Ph3P)4、3級ホスフィンリガンドとのPd(OAc)2錯体、Pd2(dba)3錯体及びPdCl2(dppf)錯体が好ましいPd源である。 In the Suzuki reaction, a Pd (II) salt or a soluble Pd compound in the form of a Pd (0) complex is generally used as the Pd catalyst. For example, 0.01-5 mol% Pd (Ph 3 P) 4 , Pd (OAc) 2 complex with a tertiary phosphine ligand, Pd 2 (dba) 3 complex and PdCl 2 (dppf) based on aromatic reactants Complexes are the preferred Pd source.
この反応では、一般的に塩基も用いられ、塩基としては水性アルカリカーボネートもしくはバイカーボネート、または、テトラアルキルアンモニウムの水酸化物が好ましい。また、相間移動触媒を用いて、非極性溶媒中で反応を促進することもできる。溶媒としては、N,N−ジメチルホルムアミド、トルエン、アニソール、ジメトキシエタン、テトラヒドロフラン等が用いられる。 In this reaction, a base is also generally used, and the base is preferably an aqueous alkali carbonate or bicarbonate, or a hydroxide of tetraalkylammonium. The reaction can also be promoted in a nonpolar solvent using a phase transfer catalyst. As the solvent, N, N-dimethylformamide, toluene, anisole, dimethoxyethane, tetrahydrofuran or the like is used.
[溶媒(B)]
溶解度が変化する組成物は、溶媒を含んでいる。溶媒としては、組成物を用いて塗布層を形成することが可能な溶媒を用いることができ、好ましくはポリマー又はオリゴマー(A)及び必要に応じて用いられる開始剤(C)を溶解しうる溶媒を用いることができる。
[Solvent (B)]
The composition whose solubility varies includes a solvent. As the solvent, a solvent capable of forming a coating layer using the composition can be used, and preferably a solvent capable of dissolving the polymer or oligomer (A) and the initiator (C) used as necessary. Can be used.
溶媒としては、例えば、水;メタノール、エタノール、イソプロピルアルコール等のアルコール;ペンタン、ヘキサン、オクタン等のアルカン;シクロヘキサン等の環状アルカン;ベンゼン、トルエン、キシレン、メシチレン、テトラリン、ジフェニルメタン等の芳香族炭化水素;エチレングリコールジメチルエーテル、エチレングリコールジエチルエーテル、プロピレングリコール−1−モノメチルエーテルアセタート等の脂肪族エーテル;1,2−ジメトキシベンゼン、1,3−ジメトキシベンゼン、アニソール、フェネトール、2−メトキシトルエン、3−メトキシトルエン、4−メトキシトルエン、2,3−ジメチルアニソール、2,4−ジメチルアニソール等の芳香族エーテル;酢酸エチル、酢酸n−ブチル、乳酸エチル、乳酸n−ブチル等の脂肪族エステル;酢酸フェニル、プロピオン酸フェニル、安息香酸メチル、安息香酸エチル、安息香酸プロピル、安息香酸n−ブチル等の芳香族エステル;N,N−ジメチルホルムアミド、N,N−ジメチルアセトアミド等のアミド系溶媒;ジメチルスルホキシド、テトラヒドロフラン、アセトン、クロロホルム、塩化メチレンなどが挙げられる。好ましくは芳香族炭化水素、脂肪族エステル、芳香族エステル、脂肪族エーテル、及び芳香族エーテルである。 Examples of the solvent include water; alcohols such as methanol, ethanol and isopropyl alcohol; alkanes such as pentane, hexane and octane; cyclic alkanes such as cyclohexane; aromatic hydrocarbons such as benzene, toluene, xylene, mesitylene, tetralin and diphenylmethane. Aliphatic ethers such as ethylene glycol dimethyl ether, ethylene glycol diethyl ether, propylene glycol-1-monomethyl ether acetate; 1,2-dimethoxybenzene, 1,3-dimethoxybenzene, anisole, phenetole, 2-methoxytoluene, 3- Aromatic ethers such as methoxytoluene, 4-methoxytoluene, 2,3-dimethylanisole, and 2,4-dimethylanisole; ethyl acetate, n-butyl acetate, ethyl lactate, and lactate n Aliphatic esters such as butyl; aromatic esters such as phenyl acetate, phenyl propionate, methyl benzoate, ethyl benzoate, propyl benzoate, n-butyl benzoate; N, N-dimethylformamide, N, N-dimethylacetamide Amide solvents such as dimethyl sulfoxide, tetrahydrofuran, acetone, chloroform, methylene chloride and the like. Aromatic hydrocarbons, aliphatic esters, aromatic esters, aliphatic ethers, and aromatic ethers are preferred.
組成物における溶媒の含有量は、種々の塗布方法へ適用することを考慮して定めることができる。例えば、溶媒の含有量は、溶媒に対するポリマー又はオリゴマー(A)の割合が、0.1重量%以上となる量が好ましく、0.2重量%以上となる量がより好ましく、0.5重量%以上となる量がさらに好ましい。また、溶媒の含有量は、溶媒に対するポリマー又はオリゴマー(A)の割合が、10重量%以下となる量が好ましく、5重量%以下となる量がより好ましく、3重量%以下となる量がさらに好ましい。 The content of the solvent in the composition can be determined in consideration of application to various coating methods. For example, the content of the solvent is preferably such that the ratio of the polymer or oligomer (A) to the solvent is 0.1% by weight or more, more preferably 0.2% by weight or more, and 0.5% by weight. The amount which becomes above is more preferable. The solvent content is preferably such that the ratio of the polymer or oligomer (A) to the solvent is 10% by weight or less, more preferably 5% by weight or less, and even more preferably 3% by weight or less. preferable.
より具体的には、組成物における溶媒の含有量は、溶媒に対するポリマー又はオリゴマー(A)の割合が、0.1〜10重量%となる量であることが好ましく、0.2〜5重量%となる量であることがより好ましく、0.5〜3重量%となる量であることがさらに好ましい。 More specifically, the content of the solvent in the composition is preferably such that the ratio of the polymer or oligomer (A) to the solvent is 0.1 to 10% by weight, and is 0.2 to 5% by weight. The amount is more preferably 0.5 to 3% by weight.
[開始剤(C)]
組成物の溶解度を変化させるために、開始剤(C)を用いてもよい。開始剤(C)としては、組成物中で酸化剤として作用し得る物質を用いることが可能である。ポリマー又はオリゴマー(A)に対して酸化剤として作用し得る物質を用いることは、正孔輸送性向上の観点から好ましい。開始剤(C)としてはカチオンとアニオンからなるオニウム塩が組成物の溶解度の変化の観点から好ましく、以下その詳細について述べる。組成物の溶解度の変化量を大きくするという観点からは、開始剤(C)を用いることが好ましい。
[Initiator (C)]
Initiator (C) may be used to change the solubility of the composition. As the initiator (C), a substance that can act as an oxidizing agent in the composition can be used. The use of a substance that can act as an oxidizing agent for the polymer or oligomer (A) is preferable from the viewpoint of improving hole transportability. As the initiator (C), an onium salt composed of a cation and an anion is preferable from the viewpoint of a change in the solubility of the composition, and details thereof will be described below. From the viewpoint of increasing the amount of change in solubility of the composition, it is preferable to use the initiator (C).
[カチオン]
カチオンとしては、例えば、H+、カルベニウムイオン、アンモニウムイオン、アニリニウムイオン、ピリジニウムイオン、イミダゾリウムイオン、ピロリジニウムイオン、キノリニウムイオン、イモニウムイオン、アミニウムイオン、オキソニウムイオン、ピリリウムイオン、クロメニリウム、キサンチリウムイオン、ヨードニウムイオン、スルホニウムイオン、ホスホニウムイオン、トロピリウムイオン、遷移金属を有するカチオンなどが挙げられ、カルベニウムイオン、アンモニムイオン、アニリニウムイオン、アミニウムイオン、ヨードニウムイオン、スルホニウムイオン、トロピリウムイオンが好ましい。組成物の溶解度の変化特性及び保存安定性との両立の観点から、アンモニウムイオン、アニリニウムイオン、ヨードニウムイオン、スルホニウムイオンがより好ましい。
[Cation]
Examples of the cation include H + , carbenium ion, ammonium ion, anilinium ion, pyridinium ion, imidazolium ion, pyrrolidinium ion, quinolinium ion, imonium ion, aminium ion, oxonium ion, and pyrylium ion. , Chromenilium, xanthylium ion, iodonium ion, sulfonium ion, phosphonium ion, tropylium ion, cation with transition metal, etc., carbenium ion, ammonium ion, anilinium ion, aminium ion, iodonium ion, sulfonium ion Tropylium ion is preferred. Ammonium ion, anilinium ion, iodonium ion, and sulfonium ion are more preferable from the viewpoint of compatibility between the solubility change characteristics of the composition and storage stability.
[アニオン]
アニオンとしては、例えば、F−、Cl−、Br−、I−などのハロゲンイオン;OH−;ClO4 −;FSO3 −、ClSO3 −、CH3SO3 −、C6H5SO3 −、CF3SO3 −などのスルホン酸イオン類;HSO4 −、SO4 2−などの硫酸イオン類;HCO3 −、CO3 2−などの炭酸イオン類;H2PO4 −、HPO4 2−、PO4 3−などのリン酸イオン類;PF6 −、PF5OH−などのフルオロリン酸イオン類;[(CF3CF2)3PF3]−、[(CF3CF2CF2)3PF3]−、[((CF3)2CF)3PF3]−、[((CF3)2CF)2PF4]−、[((CF3)2CFCF2)3PF3]−、[((CF3)2CFCF2)2PF4]−などのフッ素化アルキルフルオロリン酸イオン類;(CF3SO2)3C−、(CF3SO2)2N−などのフルオロアルカンスルホニルメチド、イミドイオン類;BF4 −、B(C6F5)4 −、B(C6H4CF3)4 −などのホウ酸イオン類;SbF6 −、SbF5OH−などのフルオロアンチモン酸イオン類;AsF6 −、AsF5OH−などのフルオロヒ素酸イオン類;AlCl4 −、BiF6 −等が挙げられる。前述のカチオンと組み合わせて用いたときの組成物の溶解度の変化特性の観点から、PF6 −、PF5OH−などのフルオロリン酸イオン類;[(CF3CF2)3PF3]−、[(CF3CF2CF2)3PF3]−、[((CF3)2CF)3PF3]−、[((CF3)2CF)2PF4]−、[((CF3)2CFCF2)3PF3]−、[((CF3)2CFCF2)2PF4]−などのフッ素化アルキルフルオロリン酸イオン類;(CF3SO2)3C−、(CF3SO2)2N−などのフルオロアルカンスルホニルメチド、イミドイオン類;BF4 −、B(C6F5)4 −、B(C6H4CF3)4 −などのホウ酸イオン類;SbF6 −、SbF5OH−などのフルオロアンチモン酸イオン類が好ましく、なかでもホウ酸イオン類が特に好ましい。
[Anion]
Examples of the anion include halogen ions such as F − , Cl − , Br − and I − ; OH − ; ClO 4 − ; FSO 3 − , ClSO 3 − , CH 3 SO 3 − and C 6 H 5 SO 3 −. , Sulfonate ions such as CF 3 SO 3 — , sulfate ions such as HSO 4 − , SO 4 2− ; carbonate ions such as HCO 3 − , CO 3 2− ; H 2 PO 4 − , HPO 4 2. -, phosphate ion such as PO 4 3-; PF 6 -, PF 5 OH - fluorophosphate ions such as; [(CF 3 CF 2) 3 PF 3] -, [(CF 3 CF 2 CF 2 ) 3 PF 3 ] − , [((CF 3 ) 2 CF) 3 PF 3 ] − , [((CF 3 ) 2 CF) 2 PF 4 ] − , [((CF 3 ) 2 CFCF 2 ) 3 PF 3 ] -, [((CF 3 ) CFCF 2) 2 PF 4] - a fluorinated alkyl fluorophosphate ions such as; (CF 3 SO 2) 3 C -, (CF 3 SO 2) 2 N - fluoroalkanes methide such as, imide ion such; BF 4 -, B (C 6 F 5) 4 -, B (C 6 H 4 CF 3) 4 - borate ions such as; SbF 6 -, SbF 5 OH - fluoro antimonate ion such as; AsF 6 - , AsF 5 OH - fluoroarsenate periodate ions such as; AlCl 4 -, BiF 6 -, and the like. From the viewpoint of the property of changing the solubility of the composition when used in combination with the aforementioned cation, fluorophosphate ions such as PF 6 − and PF 5 OH − ; [(CF 3 CF 2 ) 3 PF 3 ] − , [(CF 3 CF 2 CF 2 ) 3 PF 3 ] − , [((CF 3 ) 2 CF) 3 PF 3 ] − , [((CF 3 ) 2 CF) 2 PF 4 ] − , [((CF 3 ) Fluorinated alkyl fluorophosphate ions such as 2 CFCF 2 ) 3 PF 3 ] − , [((CF 3 ) 2 CFCF 2 ) 2 PF 4 ] — ; (CF 3 SO 2 ) 3 C − , (CF 3 SO 2) 2 N - fluoroalkanes methide such as, imide ion such; BF 4 -, B (C 6 F 5) 4 -, B (C 6 H 4 CF 3) 4 - borate ions such as; SbF 6 -, SbF OH - preferably fluoro antimonate ion such as, inter alia borate ions are particularly preferred.
より具体的には、アンモニウムイオン、アニリニウムイオン、ヨードニウムイオン、及びスルホニウムイオンから選択される1種と、フルオロリン酸イオン類、フッ素化アルキルフルオロリン酸イオン類、フルオロアルカンスルホニルメチド、イミドイオン類、ホウ酸イオン類、及びフルオロアンチモン酸イオン類から選択される1種とを含む開始剤が好ましい。この好ましい開始剤に含まれるアニオン及びカチオンの具体例は上記に限定されず、公知のアニオン及びカチオンを使用することができる。 More specifically, one selected from ammonium ion, anilinium ion, iodonium ion, and sulfonium ion, and fluorophosphate ions, fluorinated alkylfluorophosphate ions, fluoroalkanesulfonylmethide, imide ions And an initiator comprising one selected from borate ions and fluoroantimonate ions. Specific examples of the anion and cation contained in this preferred initiator are not limited to the above, and known anions and cations can be used.
組成物が開始剤を含有しない場合であっても、光照射及び/又は加熱によって、組成物の溶解度を変化させることができる。組成物が開始剤を含有する場合は、溶解度の変化が大きくなるという傾向がある。また、低温及び短時間の加熱により溶解度を変化させることができる。塗布による積層化を容易に行うという観点から、組成物が開始剤(C)を含有することが好ましい。 Even when the composition does not contain an initiator, the solubility of the composition can be changed by light irradiation and / or heating. When the composition contains an initiator, the solubility change tends to increase. Further, the solubility can be changed by low temperature and short time heating. From the viewpoint of facilitating lamination by coating, the composition preferably contains an initiator (C).
組成物が開始剤(C)を含有する場合、その含有量は、組成物の溶解度を変化させ、積層化を容易に行うという観点から、ポリマー又はオリゴマー(A)の重量に対し、0.1重量%以上であることが好ましく、0.2重量%以上であることがより好ましく、0.5重量%以上であることがさらに好ましい。また、開始剤(C)の含有量は、有機層中に残存する開始剤(C)に由来する物質による素子特性の低下を防止するという観点から、30重量%以下であることが好ましく、25重量%以下であることがより好ましく、20重量%以下であることがさらに好ましい。開始剤(C)に由来する物質としては、開始剤(C)そのもの、開始剤(C)の分解物、反応物などがある。 When the composition contains the initiator (C), the content is 0.1% relative to the weight of the polymer or oligomer (A) from the viewpoint of changing the solubility of the composition and facilitating lamination. It is preferably at least wt%, more preferably at least 0.2 wt%, and even more preferably at least 0.5 wt%. In addition, the content of the initiator (C) is preferably 30% by weight or less from the viewpoint of preventing deterioration of device characteristics due to a substance derived from the initiator (C) remaining in the organic layer. More preferably, it is less than or equal to 20% by weight and even more preferably less than or equal to 20% by weight. Examples of the substance derived from the initiator (C) include the initiator (C) itself, a decomposition product of the initiator (C), and a reaction product.
より具体的には、開始剤(C)の含有量は、ポリマー又はオリゴマー(A)の重量に対し、0.1〜30重量%の範囲であることが好ましく、0.2〜25重量%の範囲であることがより好ましく、0.5〜20重量%の範囲であることが特に好ましい。 More specifically, the content of the initiator (C) is preferably in the range of 0.1 to 30% by weight, preferably 0.2 to 25% by weight, based on the weight of the polymer or oligomer (A). The range is more preferable, and the range of 0.5 to 20% by weight is particularly preferable.
組成物は、光照射及び/又は加熱によって、溶解度を変化させることができ、このため同種の溶媒により塗布による積層が可能となる。光照射には、例えば、200〜800nmの波長の光を使用することが可能である。また、加熱温度は60〜300℃であることが好ましく、80〜250℃であることがより好ましく、100〜220℃であることがさらに好ましい。加熱時間は、10秒間〜2時間であることが好ましく、1分間〜1時間であることがより好ましく、1〜10分間であることがさらに好ましい。 The solubility of the composition can be changed by light irradiation and / or heating, so that lamination by coating with the same kind of solvent is possible. For light irradiation, for example, light having a wavelength of 200 to 800 nm can be used. Moreover, it is preferable that heating temperature is 60-300 degreeC, It is more preferable that it is 80-250 degreeC, It is further more preferable that it is 100-220 degreeC. The heating time is preferably 10 seconds to 2 hours, more preferably 1 minute to 1 hour, and even more preferably 1 to 10 minutes.
組成物の溶解度が変化するメカニズムは明らかではないが、メカニズムの一例においては、ピロリル基同士が結合を形成、例えばピロリル基同士が光及び/又は熱、並びに開始剤の作用によって共有結合を形成し、組成物の溶解度が変化すると推定される。ポリマー又はオリゴマー(A)は、炭素−炭素二重結合基、小員環を有する基などの結合を形成する基を有していてもよいが、素子特性を向上させる観点から、ピロリル基以外には結合を形成する基を有していなくてもよい。組成物は溶解度が変化するものであるため、一実施形態として、組成物を硬化性樹脂組成物として用いることができる。 Although the mechanism for changing the solubility of the composition is not clear, in one example of the mechanism, pyrrolyl groups form bonds with each other, for example, pyrrolyl groups form covalent bonds with the action of light and / or heat and an initiator. It is estimated that the solubility of the composition changes. The polymer or oligomer (A) may have a group that forms a bond such as a carbon-carbon double bond group or a group having a small ring, but in addition to the pyrrolyl group, from the viewpoint of improving device characteristics. May not have a group for forming a bond. Since the composition changes in solubility, as an embodiment, the composition can be used as a curable resin composition.
有機層を多層化するうえでは、溶媒に対する組成物の溶解度の変化の程度が大きいほうが好ましい。「組成物の溶解度が変化する」ことは、組成物を用いて形成された有機層の溶媒に対する溶解度が、光及び/又は熱を加える前後で変化するか否かにより確認することができる。具体的には、まず、ポリマー又はオリゴマー(A)及び必要に応じ開始剤(C)並びに溶媒(1)を含有する組成物を用いて塗布法により有機層(1)を形成する。任意の乾燥工程を経た後、有機層(1)に光及び/又は熱を加え有機層(2)を得る。続いて、有機層(2)を溶媒(2)に接触させ、有機層(3)を得る。得られた有機層(3)の膜厚が大きいほど、その組成物は溶解度の変化の程度が大きいといえる。つまり、有機層(2)の膜厚に対する有機層(3)の膜厚の比率(すなわち、有機層の残存率)が大きいことが好ましい。具体的には、残存率が、好ましくは50%以上、より好ましくは80%以上、さらに好ましくは90%以上である。残存率は、有機層(2)及び有機層(3)の膜厚測定値の比、又は、有機層(2)及び有機層(3)の吸光度測定値の比により求めることができる。 In order to increase the number of organic layers, it is preferable that the degree of change in the solubility of the composition in the solvent is larger. “The solubility of the composition changes” can be confirmed by whether or not the solubility of the organic layer formed using the composition in the solvent changes before and after the application of light and / or heat. Specifically, first, an organic layer (1) is formed by a coating method using a composition containing a polymer or oligomer (A) and, if necessary, an initiator (C) and a solvent (1). After passing through an arbitrary drying step, light and / or heat is applied to the organic layer (1) to obtain the organic layer (2). Subsequently, the organic layer (2) is brought into contact with the solvent (2) to obtain the organic layer (3). It can be said that the greater the thickness of the organic layer (3) obtained, the greater the degree of change in solubility of the composition. That is, it is preferable that the ratio of the thickness of the organic layer (3) to the thickness of the organic layer (2) (that is, the residual ratio of the organic layer) is large. Specifically, the residual ratio is preferably 50% or more, more preferably 80% or more, and further preferably 90% or more. The residual rate can be obtained from the ratio of the measured thickness values of the organic layer (2) and the organic layer (3) or the ratio of the measured absorbance values of the organic layer (2) and the organic layer (3).
このとき、有機層(2)の厚さは、後述する本発明の実施形態である有機層の厚さと同様の範囲内とすればよい。また、溶媒(2)には、溶媒(1)と同じ溶媒、溶媒(1)が混合溶媒である場合は溶媒(1)に含まれる最も重量比が大きい溶媒、又は、トルエンを使用することができる。溶媒(1)、溶媒(1)に含まれる最も重量比が大きい溶媒、又は、トルエンを用いた確認のいずれかにおいて、有機層(3)の膜厚が前記以上であることが好ましい。溶媒(1)に含まれる最も重量比が大きい溶媒、又は、トルエンを用いた確認が簡便であり、特にトルエンを用いた確認が容易である。 At this time, the thickness of the organic layer (2) may be in the same range as the thickness of the organic layer which is an embodiment of the present invention described later. The solvent (2) may be the same solvent as the solvent (1), or when the solvent (1) is a mixed solvent, the solvent having the largest weight ratio contained in the solvent (1) or toluene. it can. In the solvent (1), the solvent having the largest weight ratio contained in the solvent (1), or the confirmation using toluene, it is preferable that the film thickness of the organic layer (3) is not less than the above. Confirmation using the solvent having the largest weight ratio contained in the solvent (1) or toluene is simple, and confirmation using toluene is particularly easy.
溶解度が変化する組成物は、上述のとおり正孔輸送性を有する単位を有するポリマー又はオリゴマー(A)を含有しているため、有機EL素子、有機光電変換素子等の有機エレクトロニクス素子の形成に用いられる正孔輸送材料組成物として、好ましく用いることができる。 Since the composition whose solubility is changed contains a polymer or oligomer (A) having a unit having a hole transport property as described above, it is used for forming an organic electronic element such as an organic EL element or an organic photoelectric conversion element. It can preferably be used as a hole transport material composition to be used.
[正孔輸送材料組成物]
また、本発明の実施形態は、前記組成物を含む正孔輸送材料組成物に関する。
正孔輸送材料組成物とは、ポリマー又はオリゴマー(A)及び必要に応じ開始剤(C)と、一般的には、これらを溶解あるいは分散しうる溶媒(B)とを含んでいればよい。溶媒の例は上述のとおりである。正孔輸送材料組成物は、さらに、低分子化合物、ドーパントとして作用し得る物質などを含んでいてもよい。
[Hole transport material composition]
Moreover, embodiment of this invention is related with the positive hole transport material composition containing the said composition.
The hole transport material composition only needs to contain a polymer or oligomer (A) and, if necessary, an initiator (C), and generally a solvent (B) capable of dissolving or dispersing them. Examples of the solvent are as described above. The hole transport material composition may further contain a low molecular compound, a substance that can act as a dopant, and the like.
[インク組成物]
また、本発明の実施形態は、前記組成物を含むインク組成物に関する。
インク組成物とは、ポリマー又はオリゴマー(A)及び必要に応じ開始剤(C)と、一般的には、これらを溶解あるいは分散しうる溶媒(B)とを含んでいればよい。溶媒の例は上述のとおりである。インク組成物は、さらに、その他の添加剤、例えば重合禁止剤、安定剤、増粘剤、ゲル化剤、難燃剤、酸化防止剤、還元防止剤、酸化剤、還元剤、表面改質剤、乳化剤、消泡剤、分散剤、界面活性剤などを含んでいてもよい。
[Ink composition]
An embodiment of the present invention also relates to an ink composition containing the composition.
The ink composition only needs to contain a polymer or oligomer (A) and, if necessary, an initiator (C), and generally a solvent (B) capable of dissolving or dispersing them. Examples of the solvent are as described above. The ink composition further includes other additives such as polymerization inhibitors, stabilizers, thickeners, gelling agents, flame retardants, antioxidants, anti-reducing agents, oxidizing agents, reducing agents, surface modifiers, An emulsifier, an antifoaming agent, a dispersant, a surfactant and the like may be included.
[有機層]
また、本発明の実施形態は、前記溶解度が変化する組成物、正孔輸送材料組成物、又はインク組成物から形成される有機層(I)及び(II)(以下、有機層(I)及び/又は有機層(II)を単に「有機層」という場合もある。)に関する。有機層(I)は、これらの組成物を塗布することにより形成することができる。
[Organic layer]
In addition, in the embodiment of the present invention, the organic layers (I) and (II) (hereinafter referred to as the organic layer (I) and the organic layer (I)) formed from the composition, the hole transporting material composition, or the ink composition, in which the solubility is changed. / Or the organic layer (II) may be simply referred to as “organic layer”). The organic layer (I) can be formed by applying these compositions.
塗布の方法としては、例えば、インクジェット法、キャスト法、浸漬法、凸版印刷、凹版印刷、オフセット印刷、平版印刷、凸版反転オフセット印刷、スクリーン印刷、グラビア印刷等の印刷法、スピンコーティング法などの公知の方法が挙げられる。塗布は、通常、−20〜+300℃の温度範囲、好ましくは10〜100℃、特に好ましくは15〜50℃で実施することができる。また、塗布後、得られた有機層(I)を、ホットプレート又はオーブンによって、通常、+30〜+300℃の温度範囲、好ましくは60〜250℃、特に好ましくは80〜220℃で乾燥させ、溶媒を除去してもよい。乾燥時間は、通常、10秒間〜2時間、好ましくは1分間〜1時間、特に好ましくは1〜10分間である。 As a coating method, for example, an ink jet method, a casting method, a dipping method, a relief printing, an intaglio printing, an offset printing, a planographic printing, a printing plate reverse printing, a printing method such as a screen printing, a gravure printing, a known method such as a spin coating method, etc. The method is mentioned. Application | coating can be normally implemented in the temperature range of -20- + 300 degreeC, Preferably it is 10-100 degreeC, Most preferably, it is 15-50 degreeC. Moreover, after application | coating, the obtained organic layer (I) is normally dried with a hotplate or oven at the temperature range of + 30- + 300 degreeC, Preferably it is 60-250 degreeC, Most preferably, it is 80-220 degreeC, May be removed. The drying time is usually 10 seconds to 2 hours, preferably 1 minute to 1 hour, particularly preferably 1 to 10 minutes.
塗布により形成した有機層(I)に、熱、光、又は熱と光の両方を加えることにより、加える前とは異なる溶解度を有する有機層(II)を得ることができる。光及び/又は熱を加える条件(光照射及び/又は加熱の条件)は、前述のとおりである。有機層(II)は溶媒に対する溶解性が低いために、有機層(II)の上に別の有機層を塗布溶液を用いて容易に形成することができる。別の有機層を形成する際の塗布溶液に含まれる溶媒は、上述の溶媒(2)に限定されない。 By adding heat, light, or both heat and light to the organic layer (I) formed by coating, an organic layer (II) having a different solubility from that before the addition can be obtained. Conditions for applying light and / or heat (light irradiation and / or heating conditions) are as described above. Since the organic layer (II) has low solubility in a solvent, another organic layer can be easily formed on the organic layer (II) using a coating solution. The solvent contained in the coating solution when forming another organic layer is not limited to the above-mentioned solvent (2).
光照射には、低圧水銀灯、中圧水銀灯、高圧水銀灯、超高圧水銀灯、メタルハライドランプ、キセノンランプ、蛍光灯、発光ダイオード、太陽光等の光源を用いることができ、加熱は、ホットプレート上又はオーブン内で行うことができる。 For light irradiation, a light source such as a low pressure mercury lamp, a medium pressure mercury lamp, a high pressure mercury lamp, an ultrahigh pressure mercury lamp, a metal halide lamp, a xenon lamp, a fluorescent lamp, a light emitting diode, or sunlight can be used, and heating is performed on a hot plate or in an oven. Can be done within.
有機層の厚さは、用途により適宜設定することが可能である。例えば、5nm〜10μmとすることができる。特に、有機層を有機EL素子の正孔注入層及び/又は正孔輸送層に使用する場合、有機層の厚さは、陽極の表面粗さを緩和し短絡を低減させる観点から、溶解度が変化する前後共に、5nm以上が好ましく、10nm以上がより好ましく、20nm以上がさらに好ましい。また、有機層の厚さは、有機EL素子の駆動電圧を低減させる観点から、500nm以下が好ましく、200nm以下がより好ましく、100nm以下がさらに好ましい。具体的には、5〜500nmが好ましく、10〜200nmがより好ましく、20〜100nmがさらに好ましい。 The thickness of the organic layer can be appropriately set depending on the application. For example, the thickness can be 5 nm to 10 μm. In particular, when an organic layer is used for a hole injection layer and / or a hole transport layer of an organic EL device, the thickness of the organic layer changes in solubility from the viewpoint of relaxing the surface roughness of the anode and reducing short circuit. Before and after the treatment, 5 nm or more is preferable, 10 nm or more is more preferable, and 20 nm or more is more preferable. The thickness of the organic layer is preferably 500 nm or less, more preferably 200 nm or less, and even more preferably 100 nm or less from the viewpoint of reducing the driving voltage of the organic EL element. Specifically, 5-500 nm is preferable, 10-200 nm is more preferable, and 20-100 nm is further more preferable.
[有機エレクトロニクス素子、表示素子、照明装置]
また、本発明の実施形態は、上述の有機層を有する有機EL素子、有機光電変換素子等の有機エレクトロニクス素子に関する。有機エレクトロニクス素子は、少なくとも2つの電極、及び、電極の間に位置する有機層を有する。
さらに、本発明の実施形態は、有機EL素子を用いた表示素子及び照明装置に関する。
[Organic electronics elements, display elements, lighting equipment]
Moreover, embodiment of this invention is related with organic electronics elements, such as the organic EL element which has the above-mentioned organic layer, and an organic photoelectric conversion element. Organic electronic devices have at least two electrodes and an organic layer located between the electrodes.
Furthermore, the embodiment of the present invention relates to a display element and an illumination device using an organic EL element.
[有機EL素子]
本発明の実施形態の有機EL素子は、前記有機層を含む。有機EL素子は、通常、発光層、陽極、陰極、及び基板を備えており、正孔注入層、電子注入層、正孔輸送層、電子輸送層などの他の層を有していてもよい。有機EL素子は、少なくとも上述の有機層を有しており、例えば、有機層を発光層及び他の層として使用することができ、好ましくは正孔注入層及び/又は正孔輸送層として使用することができる。したがって、有機EL素子の例は、陽極、正孔注入層及び/又は正孔輸送層としての有機層、発光層、及び陰極をこの順に有し、さらにこれらの層の間に任意の層を有していてもよい。以下、各層について詳細に説明する。
[Organic EL device]
The organic EL element of the embodiment of the present invention includes the organic layer. The organic EL element usually includes a light emitting layer, an anode, a cathode, and a substrate, and may have other layers such as a hole injection layer, an electron injection layer, a hole transport layer, and an electron transport layer. . The organic EL element has at least the above-described organic layer. For example, the organic layer can be used as a light emitting layer and other layers, and preferably used as a hole injection layer and / or a hole transport layer. be able to. Therefore, an example of the organic EL element has an anode, an organic layer as a hole injection layer and / or a hole transport layer, a light emitting layer, and a cathode in this order, and further includes an arbitrary layer between these layers. You may do it. Hereinafter, each layer will be described in detail.
[発光層]
発光層に用いる材料としては、低分子化合物であっても、ポリマー又はオリゴマーであってもよく、デンドリマー等も使用可能である。蛍光発光を利用する低分子化合物としては、ペリレン、クマリン、ルブレン、キナクリドン、色素レーザー用色素(例えば、ローダミン、DCM1等)、アルミニウム錯体(例えば、Tris(8-hydroxyquinolinato)aluminum(III)(Alq3))、スチルベン、これらの誘導体などが挙げられる。蛍光発光を利用するポリマー又はオリゴマーとしては、ポリフルオレン、ポリフェニレン、ポリフェニレンビニレン(PPV)、ポリビニルカルバゾール(PVK)、フルオレン−ベンゾチアジアゾール共重合体、フルオレン−トリフェニルアミン共重合体、これらの誘導体及び混合物などが好適に利用できる。
[Light emitting layer]
The material used for the light emitting layer may be a low molecular compound, a polymer or an oligomer, and a dendrimer or the like can also be used. Low molecular weight compounds that utilize fluorescence include perylene, coumarin, rubrene, quinacridone, dye dyes for dye laser (eg, rhodamine, DCM1, etc.), aluminum complexes (eg, Tris (8-hydroxyquinolinato) aluminum (III) (Alq 3 )), Stilbene, and derivatives thereof. Polymers or oligomers that utilize fluorescent emission include polyfluorene, polyphenylene, polyphenylene vinylene (PPV), polyvinyl carbazole (PVK), fluorene-benzothiadiazole copolymer, fluorene-triphenylamine copolymer, derivatives and mixtures thereof. Etc. can be suitably used.
一方、近年、有機EL素子の高効率化のため、燐光有機EL素子の開発も活発に行われている。燐光有機EL素子では、一重項状態のエネルギーのみならず三重項状態のエネルギーも利用することが可能であり、内部量子収率を原理的には100%まで上げることが可能となる。燐光有機EL素子では、燐光を発するドーパントとして、白金、イリジウムなどの重金属を含む金属錯体系燐光材料を、ホスト材料にドーピングすることで燐光発光を取り出す(M. A. Baldo et al., Nature, vol. 395, p. 151 (1998)、M. A. Baldo et al., Applied Physics Letters, vol. 75, p. 4 (1999)、M. A. Baldo et al., Nature, vol. 403, p. 750 (2000)参照)。 On the other hand, in recent years, phosphorescent organic EL elements have been actively developed in order to increase the efficiency of organic EL elements. In the phosphorescent organic EL element, not only singlet state energy but also triplet state energy can be used, and the internal quantum yield can be increased to 100% in principle. In a phosphorescent organic EL device, phosphorescence emission is extracted by doping a host material with a metal complex phosphorescent material containing a heavy metal such as platinum or iridium as a phosphorescent dopant (MA Baldo et al., Nature, vol. 395). , p. 151 (1998), MA Baldo et al., Applied Physics Letters, vol. 75, p. 4 (1999), MA Baldo et al., Nature, vol. 403, p. 750 (2000)).
本発明の実施形態である有機EL素子においても、高効率化の観点から、発光層に燐光材料を用いることが可能である。燐光材料としては、Ir、Ptなどの中心金属を含む金属錯体などが好適に使用できる。具体的には、Ir錯体としては、例えば、青色発光を行うFIr(pic)〔イリジウム(III)ビス[(4,6−ジフルオロフェニル)−ピリジネート−N,C2]ピコリネート〕、緑色発光を行うIr(ppy)3〔ファク トリス(2−フェニルピリジン)イリジウム〕(前記M. A. Baldo et al., Nature, vol. 403, p. 750 (2000)参照)、又は赤色発光を行う(btp)2Ir(acac){ビス〔2−(2’−ベンゾ[4,5−α]チエニル)ピリジナート−N,C3〕イリジウム(アセチル−アセトネート)}(Adachi et al., Appl. Phys. Lett., 78 no. 11, 2001, 1622参照)、Ir(piq)3〔トリス(1−フェニルイソキノリン)イリジウム〕等が挙げられる。Pt錯体としては、例えば、赤色発光を行う2、3、7、8、12、13、17、18−オクタエチル−21H、23H−フォルフィンプラチナ(PtOEP)等が挙げられる。燐光材料は、低分子化合物又はデンドライト種、例えば、イリジウム核デンドリマーが使用され得る。またこれらの誘導体も好適に使用できる。 Also in the organic EL element which is the embodiment of the present invention, a phosphorescent material can be used for the light emitting layer from the viewpoint of high efficiency. As the phosphorescent material, a metal complex containing a central metal such as Ir or Pt can be preferably used. Specifically, as an Ir complex, for example, FIr (pic) [iridium (III) bis [(4,6-difluorophenyl) -pyridinate-N, C 2 ] picolinate] that emits blue light and green light are emitted. Ir (ppy) 3 [Factris (2-phenylpyridine) iridium] (see MA Baldo et al., Nature, vol. 403, p. 750 (2000)), or emits red light (btp) 2 Ir ( acac) {Bis [2- (2′-benzo [4,5-α] thienyl) pyridinate-N, C 3 ] iridium (acetyl-acetonate)} (Adachi et al., Appl. Phys. Lett., 78 no 11, 2001, 1622), Ir (piq) 3 [tris (1-phenylisoquinoline) iridium] and the like. Examples of the Pt complex include 2,3,7,8,12,13,17, 18-octaethyl-21H, 23H-forminplatinum (PtOEP) that emits red light. The phosphorescent material may be a low molecular weight compound or a dendrite species, such as an iridium nucleus dendrimer. Moreover, these derivatives can also be used conveniently.
また、発光層に燐光材料が含まれる場合、燐光材料の他に、ホスト材料を含むことが好ましい。ホスト材料としては、低分子化合物であっても、ポリマー又はオリゴマーであってもよく、デンドリマーなども使用できる。 Further, in the case where a phosphorescent material is included in the light emitting layer, it is preferable that a host material is included in addition to the phosphorescent material. The host material may be a low molecular compound, a polymer or an oligomer, and a dendrimer can also be used.
低分子化合物としては、例えば、CBP(4,4'-Bis(carbazol-9-yl)-biphenyl)、mCP(1,3-Bis(9-carbazolyl)benzene)、CDBP(4,4'-Bis(carbazol-9-yl)-2,2'-dimethylbiphenyl)、αNPD(4,4'-Bis[(1-naphthyl)phenylamino]-1,1'-biphenyl)などが使用できる。ポリマー又はオリゴマーとしては、例えば、ポリビニルカルバゾール、ポリフェニレン、ポリフルオレンなどが使用でき、これらの誘導体も使用できる。 Examples of the low molecular weight compound include CBP (4,4′-Bis (carbazol-9-yl) -biphenyl), mCP (1,3-Bis (9-carbazolyl) benzene), CDBP (4,4′-Bis). (carbazol-9-yl) -2,2′-dimethylbiphenyl), αNPD (4,4′-Bis [(1-naphthyl) phenylamino] -1,1′-biphenyl) and the like can be used. As the polymer or oligomer, for example, polyvinyl carbazole, polyphenylene, polyfluorene or the like can be used, and derivatives thereof can also be used.
発光層は、蒸着法により形成してもよく、塗布法により形成してもよい。
塗布法により形成する場合、有機EL素子を安価に製造することができ、より好ましい。発光層を塗布法によって形成するには、燐光材料と、必要に応じてホスト材料を含む溶液を、公知の塗布法で所望の基体上に塗布することで行うことができる。塗布法としては、例えば、インクジェット法、キャスト法、浸漬法、凸版印刷、凹版印刷、オフセット印刷、平版印刷、凸版反転オフセット印刷、スクリーン印刷、グラビア印刷等の印刷法、スピンコーティング法などが挙げられる。
The light emitting layer may be formed by a vapor deposition method or a coating method.
When forming by the apply | coating method, an organic EL element can be manufactured cheaply and it is more preferable. The light emitting layer can be formed by applying a solution containing a phosphorescent material and, if necessary, a host material on a desired substrate by a known application method. Examples of the coating method include an inkjet method, a casting method, a dipping method, a relief printing, an intaglio printing, an offset printing, a planographic printing, a relief printing reverse offset printing, a screen printing, a gravure printing, and a spin coating method. .
[陰極]
陰極材料としては、例えば、Li、Ca、Mg、Al、In、Cs、Ba、Mg/Ag、LiF、CsF等の金属又は金属合金であることが好ましい。
[cathode]
The cathode material is preferably a metal or metal alloy such as Li, Ca, Mg, Al, In, Cs, Ba, Mg / Ag, LiF, and CsF.
[陽極]
陽極としては、金属(例えば、Au)又は金属導電率を有する他の材料を使用することができる。他の材料としては、例えば、酸化物(例えば、ITO:酸化インジウム/酸化錫)、導電性高分子(例えば、ポリチオフェン−ポリスチレンスルホン酸混合物(PEDOT:PSS))が挙げられる。
[anode]
As the anode, a metal (eg, Au) or other material having metal conductivity can be used. Examples of the other material include an oxide (for example, ITO: indium oxide / tin oxide) and a conductive polymer (for example, polythiophene-polystyrene sulfonic acid mixture (PEDOT: PSS)).
[電子輸送層、電子注入層]
電子輸送層及び電子注入層としては、例えば、フェナントロリン誘導体(例えば、2,9-Dimethyl-4,7-diphenyl-1,10-phenanthroline(BCP))、ビピリジン誘導体、ニトロ置換フルオレン誘導体、ジフェニルキノン誘導体、チオピランジオキシド誘導体、ナフタレン、ペリレンなどの縮合環テトラカルボン酸無水物、カルボジイミド、フルオレニリデンメタン誘導体、アントラキノジメタン及びアントロン誘導体、オキサジアゾール誘導体(例えば、2-(4-Biphenylyl)-5-(4-tert-butylphenyl-1,3,4-oxadiazole)(PBD))、アルミニウム錯体(例えば、Tris(8-hydroxyquinolinato)aluminum(III)(Alq3)、Bis(2-methyl-8-quninolinato)-4-phenylphenolate aluminum (III) (BAlq))などが挙げられる。さらに、上記オキサジアゾール誘導体において、オキサジアゾール環の酸素原子を硫黄原子に置換したチアジアゾール誘導体、電子吸引基として知られているキノキサリン環を有するキノキサリン誘導体も用いることができる。
[Electron transport layer, electron injection layer]
Examples of the electron transport layer and the electron injection layer include phenanthroline derivatives (for example, 2,9-Dimethyl-4,7-diphenyl-1,10-phenanthroline (BCP)), bipyridine derivatives, nitro-substituted fluorene derivatives, diphenylquinone derivatives. Thiopyran dioxide derivatives, condensed ring tetracarboxylic anhydrides such as naphthalene and perylene, carbodiimides, fluorenylidenemethane derivatives, anthraquinodimethane and anthrone derivatives, oxadiazole derivatives (eg 2- (4-Biphenylyl) -5- (4-tert-butylphenyl-1,3,4-oxadiazole) (PBD)), aluminum complexes (eg, Tris (8-hydroxyquinolinato) aluminum (III) (Alq 3 ), Bis (2-methyl-8 -quninolinato) -4-phenylphenolate aluminum (III) (BAlq)). Furthermore, in the oxadiazole derivative, a thiadiazole derivative in which the oxygen atom of the oxadiazole ring is substituted with a sulfur atom, or a quinoxaline derivative having a quinoxaline ring known as an electron withdrawing group can be used.
[基板]
有機EL素子に用いることができる基板として、ガラス、プラスチック等の種類は特に限定されることはない。また、透明の基板が好ましく、ガラス、石英、光透過性樹脂フィルム等が好ましく用いられる。樹脂フィルムを用いた場合には、有機EL素子にフレキシブル性を与えることが可能であり(つまり、フレキシブル基板)、特に好ましい。
[substrate]
As the substrate that can be used for the organic EL element, the kind of glass, plastic, or the like is not particularly limited. Further, a transparent substrate is preferable, and glass, quartz, a light transmissive resin film, and the like are preferably used. When a resin film is used, flexibility can be imparted to the organic EL element (that is, a flexible substrate), which is particularly preferable.
樹脂フィルムとしては、例えばポリエチレンテレフタレート(PET)、ポリエチレンナフタレート(PEN)、ポリエーテルスルホン(PES)、ポリエーテルイミド、ポリエーテルエーテルケトン、ポリフェニレンスルフィド、ポリアリレート、ポリイミド、ポリカーボネート(PC)、セルローストリアセテート(TAC)、セルロースアセテートプロピオネート(CAP)等からなるフィルムが挙げられる。 Examples of the resin film include polyethylene terephthalate (PET), polyethylene naphthalate (PEN), polyethersulfone (PES), polyetherimide, polyetheretherketone, polyphenylene sulfide, polyarylate, polyimide, polycarbonate (PC), and cellulose triacetate. (TAC), the film which consists of cellulose acetate propionate (CAP) etc. is mentioned.
また、樹脂フィルムを用いる場合、水蒸気、酸素等の透過を抑制するために、樹脂フィルムへ酸化珪素、窒化珪素等の無機物をコーティングして用いてもよい。 Moreover, when using a resin film, in order to suppress permeation | transmission of water vapor | steam, oxygen, etc., you may coat and use inorganic substances, such as a silicon oxide and a silicon nitride, on a resin film.
[封止]
本発明の実施形態である有機EL素子は、外気の影響を低減させて長寿命化させるため、後述する光電変換素子と同様の方法により封止されていてもよい。
[Sealing]
The organic EL element which is an embodiment of the present invention may be sealed by the same method as the photoelectric conversion element described later in order to extend the life by reducing the influence of outside air.
[発光色]
有機EL素子における発光色は特に限定されるものではないが、白色発光素子は家庭用照明、車内照明、時計又は液晶のバックライト等の各種照明器具に用いることができるため好ましい。
[Luminescent color]
The color of light emitted from the organic EL element is not particularly limited, but the white light-emitting element is preferable because it can be used for various lighting devices such as home lighting, interior lighting, clocks, and liquid crystal backlights.
白色発光素子を形成する方法としては、現在のところ単一の材料で白色発光を示すことが困難であることから、複数の発光材料を用いて複数の発光色を同時に発光させて混色させることで白色発光を得ている。複数の発光色の組み合わせとしては、特に限定されるものではないが、青色、緑色、及び赤色の3つの発光極大波長を含有するもの、青色と黄色、黄緑色と橙色等の補色の関係を利用した2つの発光極大波長を含有するものが挙げられる。また発光色の制御は、燐光材料の種類と量を調整することによって行うことができる。 As a method of forming a white light emitting element, since it is currently difficult to show white light emission with a single material, a plurality of light emitting colors can be simultaneously emitted and mixed using a plurality of light emitting materials. White luminescence is obtained. A combination of a plurality of emission colors is not particularly limited, but a combination of three emission maximum wavelengths of blue, green, and red, and complementary colors such as blue and yellow, yellow green and orange are used. And those containing the two emission maximum wavelengths. The emission color can be controlled by adjusting the type and amount of the phosphorescent material.
[表示素子、照明装置、表示装置]
本発明の実施形態である表示素子は、既述の有機EL素子を備えている。
例えば、赤・緑・青(RGB)の各画素に対応する素子として、前記有機EL素子を用いることで、カラーの表示素子が得られる。
画像の形成には、マトリックス状に配置した電極でパネルに配列された個々の有機EL素子を直接駆動する単純マトリックス型と、各素子に薄膜トランジスタを配置して駆動するアクティブマトリックス型とがある。前者は、構造は単純ではあるが垂直画素数に限界があるため、文字などの表示に用いられる。後者は、駆動電圧は低く電流が少なくてすみ、明るい高精細画像が得られるので、高品位のディスプレイ用として用いられる。
[Display element, lighting device, display device]
A display element according to an embodiment of the present invention includes the organic EL element described above.
For example, a color display element can be obtained by using the organic EL element as an element corresponding to each pixel of red, green, and blue (RGB).
Image formation includes a simple matrix type in which individual organic EL elements arranged in a panel are directly driven by electrodes arranged in a matrix, and an active matrix type in which thin film transistors are arranged and driven in each element. The former is simple in structure but has a limit on the number of vertical pixels, and is used for displaying characters and the like. The latter is used for high-quality displays because the drive voltage is low and the current is small, and a bright high-definition image is obtained.
また、本発明の実施形態である照明装置は、既述の有機EL素子を備えている。さらに、本発明の実施形態である表示装置は、照明装置と、表示手段として液晶素子と、を備えている。バックライト(白色発光光源)として前記照明装置を用い、表示手段として液晶素子を用いた表示装置、すなわち液晶表示装置としてもよい。この構成は、公知の液晶表示装置において、バックライトのみを前記照明装置に置き換えた構成であり、液晶素子部分は公知技術を転用することができる。 Moreover, the illuminating device which is embodiment of this invention is equipped with the organic EL element as stated above. Furthermore, the display apparatus which is embodiment of this invention is provided with the illuminating device and the liquid crystal element as a display means. The illumination device may be used as a backlight (white light source), and a display device using a liquid crystal element as a display unit, that is, a liquid crystal display device may be used. This configuration is a configuration in which only a backlight is replaced with the illumination device in a known liquid crystal display device, and a known technique can be diverted to the liquid crystal element portion.
[有機光電変換素子]
有機光電変換素子には、有機太陽電池及び有機光センサーが含まれ、通常、光電変換層、電極、及び基板を備えている。さらに、変換効率または空気中の安定性を向上させる目的で、バッファ層、電子輸送層などの他の層を1種以上有していてもよい。有機光電変換素子は、少なくとも上述の有機層を有しており、有機層を光電変換層及びバッファ層として使用することができ、バッファ層として使用することが好ましい。したがって、有機光電変換素子の例は、陽極、バッファ層としての有機層、光電変換層、及び陰極をこの順に有し、さらにこれらの層の間に任意の層を有していてもよい。以下に有機光電変換素子の構成について記載する。
[Organic photoelectric conversion element]
The organic photoelectric conversion element includes an organic solar cell and an organic photosensor, and usually includes a photoelectric conversion layer, an electrode, and a substrate. Furthermore, in order to improve the conversion efficiency or the stability in the air, one or more other layers such as a buffer layer and an electron transport layer may be included. The organic photoelectric conversion element has at least the above-described organic layer, and the organic layer can be used as a photoelectric conversion layer and a buffer layer, and is preferably used as a buffer layer. Therefore, the example of the organic photoelectric conversion element includes an anode, an organic layer as a buffer layer, a photoelectric conversion layer, and a cathode in this order, and may further include an arbitrary layer between these layers. The configuration of the organic photoelectric conversion element is described below.
[光電変換層]
光電変換層には、光を吸収して電荷分離を起こし、起電力を発生するものであれば任意の材料を用いることができる。特に、変換効率の観点から、p型有機半導体と、n型有機半導体とをブレンドした混合物が好ましい。
[Photoelectric conversion layer]
Any material can be used for the photoelectric conversion layer as long as it absorbs light to cause charge separation and generate electromotive force. In particular, from the viewpoint of conversion efficiency, a mixture obtained by blending a p-type organic semiconductor and an n-type organic semiconductor is preferable.
p型有機半導体としては、例えば、オリゴチオフェン、ポリアルキルチオフェン、ポリ(3−ヘキシルチオフェン)(P3HT)、ポリフェニレンビニレン(PPV)等のポリマー又はオリゴマー;ポルフィリン、フタロシアニン、銅フタロシアニン;これらの誘導体等が好適に使用できる。 Examples of p-type organic semiconductors include polymers or oligomers such as oligothiophene, polyalkylthiophene, poly (3-hexylthiophene) (P3HT), polyphenylene vinylene (PPV); porphyrin, phthalocyanine, copper phthalocyanine; and derivatives thereof. It can be used suitably.
n型有機半導体としては、例えば、CN−ポリ(フェニレン−ビニレン)(CN−PPV)、MEH−CN−PPV、それらの−CF3置換ポリマー等の−CN基または−CF3基含有ポリマー又はオリゴマー;ポリ(フルオレン)誘導体、フルオレン−ベンゾチアジアゾール共重合体等のポリマー又はオリゴマー;フラーレン(C60)、[6,6]-Phenyl-C61-butyric acid methyl ester(PCBM)、[6,6]-Phenyl-C71-butyric acid methyl ester(PCBM)、ナフタレンテトラカルボン酸無水物(NTCDA)、ペリレンテトラカルボン酸無水物(PTCDA)、ナフタレンテトラカルボン酸ジイミド、ペリレンテトラカルボン酸ジイミド、キナクドリン;これらの誘導体等が好適に使用できる。 Examples of n-type organic semiconductors include CN-poly (phenylene-vinylene) (CN-PPV), MEH-CN-PPV, and -CF 3 substituted polymers such as -CN group or -CF 3 group-containing polymer or oligomer. Polymers or oligomers such as poly (fluorene) derivatives and fluorene-benzothiadiazole copolymers; fullerene (C 60 ), [6,6] -Phenyl-C 61 -butyric acid methyl ester (PCBM), [6,6] -Phenyl-C 71 -butyric acid methyl ester (PCBM), naphthalenetetracarboxylic acid anhydride (NTCDA), perylenetetracarboxylic acid anhydride (PTCDA), naphthalenetetracarboxylic acid diimide, perylenetetracarboxylic acid diimide, quinacdrine; A derivative etc. can be used conveniently.
光電変換層の形成方法としては、特に限定されず、蒸着法により形成しても、塗布法により形成してもよい。塗布法により形成する場合、有機光電変換素子を安価に製造することができ、より好ましい。塗布法により形成する方法としては、発光層の形成方法で述べた方法を用いることができる。 The method for forming the photoelectric conversion layer is not particularly limited, and may be formed by a vapor deposition method or a coating method. When forming by the apply | coating method, an organic photoelectric conversion element can be manufactured cheaply and it is more preferable. As a method of forming by a coating method, the method described in the method of forming a light emitting layer can be used.
[その他の層]
また、有機光電変換素子は、光電変換層以外に上述のバッファ層を有し、さらに電子輸送層などの層を有していてもよい。バッファ層としては、上述の有機層を用いることができ、電子輸送層としては、LiF、TiOx、ZnOx等が一般的に用いられる。
[Other layers]
Moreover, the organic photoelectric conversion element has the above-described buffer layer in addition to the photoelectric conversion layer, and may further have a layer such as an electron transport layer. As the buffer layer, the above-described organic layer can be used, and as the electron transport layer, LiF, TiOx, ZnOx, or the like is generally used.
[電極]
電極は、導電性を有するものであれば任意の材料を用いることが可能である。電極としては、例えば、白金、金、銀、アルミニウム、クロム、ニッケル、銅、チタン、マグネシウム、カルシウム、バリウム、ナトリウム、フッ化リチウム等の金属あるいはそれらの合金又は塩;酸化インジウム、酸化錫等の金属酸化物、あるいはその合金(ITO);ポリアニリン、ポリピロール、ポリチオフェン、ポリアセチレン等の導電性高分子;塩酸、硫酸、スルホン酸等の酸、FeCl3等のルイス酸、ヨウ素等のハロゲン原子、ナトリウム、カリウム等の金属原子などのドーパントを添加した前記導電性高分子;金属粒子、カーボンブラック、フラーレン、カーボンナノチューブ等の導電性粒子をポリマーバインダー等のマトリクスに分散した導電性の複合材料などが挙げられる。また、これらを組み合わせて用いてもよい。
[electrode]
Any material can be used for the electrode as long as it has conductivity. Examples of the electrode include platinum, gold, silver, aluminum, chromium, nickel, copper, titanium, magnesium, calcium, barium, sodium, lithium fluoride and other metals or alloys or salts thereof; indium oxide, tin oxide, etc. Metal oxides or alloys thereof (ITO); conductive polymers such as polyaniline, polypyrrole, polythiophene and polyacetylene; acids such as hydrochloric acid, sulfuric acid and sulfonic acid; Lewis acids such as FeCl 3 ; halogen atoms such as iodine; sodium; The conductive polymer to which a dopant such as a metal atom such as potassium is added; a conductive composite material in which conductive particles such as metal particles, carbon black, fullerene, and carbon nanotubes are dispersed in a matrix such as a polymer binder. . Moreover, you may use combining these.
また、電極は少なくとも一対(2個)設けられるが、少なくとも一方は透明電極である。透明電極としては、例えば、酸化インジウム錫(ITO)、酸化インジウム亜鉛(IZO)等の酸化物;金属薄膜;PEDOT:PSS等の導電性高分子などが挙げられる。 Further, at least a pair (two) of electrodes are provided, but at least one of them is a transparent electrode. Examples of the transparent electrode include oxides such as indium tin oxide (ITO) and indium zinc oxide (IZO); metal thin films; and conductive polymers such as PEDOT: PSS.
電極は、光電変換層内に生じた正孔及び電子を捕集する機能を有するものであり、正孔及び電子の捕集に適した電極材料を対にして用いることが好ましい。正孔の捕集に適した電極材料としては、例えば、Au、ITO等の高い仕事関数を有する材料が挙げられる。一方、電子の捕集に適した電極材料としては、例えば、Alのような低い仕事関数を有する材料が挙げられる。 The electrode has a function of collecting holes and electrons generated in the photoelectric conversion layer, and an electrode material suitable for collecting holes and electrons is preferably used in pairs. Examples of the electrode material suitable for collecting holes include materials having a high work function such as Au and ITO. On the other hand, examples of the electrode material suitable for collecting electrons include a material having a low work function such as Al.
電極の形成方法は、特に制限はないが、例えば、真空蒸着、スパッタ、塗布法等を用いることができる。 The method for forming the electrode is not particularly limited, and for example, vacuum deposition, sputtering, coating method, or the like can be used.
[基板]
基板は、各層を支持できるものであれば任意の材料を用いることが可能である。基板としては、例えば、ガラス等の無機材料;ポリエチレンテレフタレート(PET)、ポリエチレンナフタレート(PEN)、ポリエーテルスルホン(PES)、ポリイミド(PI)、ポリエーテルイミド(PEI)、シクロオレフィンポリマー(COP)、ポリフェニレンサルファイド(PPS)、ナイロン、ポリスチレン、ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリビニルアルコール、フッ素樹脂、塩化ビニル、セルロース、ポリ塩化ビニリデン、アラミド、ポリウレタン、ポリカーボネート、ポリアリレート、ポリノルボルネン、ポリ乳酸等の有機材料;絶縁性を付与するために表面をコートあるいはラミネートしたステンレス、チタン、アルミニウム等の金属等の複合材料などが挙げられる。また、ガスバリア性の付与のために、酸化珪素、窒化珪素等の無機物を積層した基板を用いてもよい。
[substrate]
As the substrate, any material can be used as long as it can support each layer. Examples of the substrate include inorganic materials such as glass; polyethylene terephthalate (PET), polyethylene naphthalate (PEN), polyethersulfone (PES), polyimide (PI), polyetherimide (PEI), and cycloolefin polymer (COP). , Organic materials such as polyphenylene sulfide (PPS), nylon, polystyrene, polyethylene, polypropylene, polyvinyl alcohol, fluorine resin, vinyl chloride, cellulose, polyvinylidene chloride, aramid, polyurethane, polycarbonate, polyarylate, polynorbornene, polylactic acid; insulation For example, composite materials such as metals such as stainless steel, titanium, and aluminum whose surfaces are coated or laminated in order to impart properties. Further, a substrate on which an inorganic material such as silicon oxide or silicon nitride is stacked may be used for providing gas barrier properties.
特に、PET、PEN、PES、PI、PEI、COP、PPS等の有機材料からなるフィルムは、透明性、フレキシブル性を付与でき、好ましい。 In particular, a film made of an organic material such as PET, PEN, PES, PI, PEI, COP, or PPS is preferable because it can impart transparency and flexibility.
[封止]
本発明の実施形態である有機光電変換素子は、外気の影響を低減させて長寿命化させるため、封止されていてもよい。封止に用いる材料としては、ガラス、エポキシ樹脂、アクリル樹脂、PET、PEN等のプラスチックフィルム、酸化珪素、窒化珪素等の無機物等を用いることができる。
[Sealing]
The organic photoelectric conversion element according to the embodiment of the present invention may be sealed in order to reduce the influence of outside air and extend the life. As a material used for sealing, glass, epoxy resin, acrylic resin, plastic films such as PET and PEN, inorganic materials such as silicon oxide and silicon nitride, and the like can be used.
封止の方法としては、特に限定されないが、たとえば、真空蒸着、スパッタ、塗布法等により有機光電変換素子上に直接形成する方法、ガラス又はプラスチックフィルムを接着剤により有機光電変換素子に張り合わせる方法等が使用可能である。 The sealing method is not particularly limited. For example, a method of directly forming on an organic photoelectric conversion element by vacuum deposition, sputtering, coating method, or the like, a method of attaching glass or plastic film to the organic photoelectric conversion element with an adhesive Etc. can be used.
以下、実施例により本発明の実施形態を説明するが、本発明はこれらの実施例に制限されるものではない。 EXAMPLES Hereinafter, although an Example demonstrates embodiment of this invention, this invention is not restrict | limited to these Examples.
<ポリマーの合成>
(Pd触媒の調製)
窒素雰囲気下のグローブボックス中で、室温下、サンプル管にトリス(ジベンジリデンアセトン)ジパラジウム(73.2mg、80μmol)を秤取り、アニソール(15mL)を加え、30分間撹拌した。同様に、サンプル管にトリ−tert−ブチルホスフィン(129.6mg、640μmol)を秤取り、アニソール(5mL)を加え、5分間撹拌した。これらの溶液を混合し、室温で30分間撹拌し触媒とした。すべての溶媒は30分以上、窒素バブルにより脱気した後、使用した。
<Polymer synthesis>
(Preparation of Pd catalyst)
In a glove box under a nitrogen atmosphere, tris (dibenzylideneacetone) dipalladium (73.2 mg, 80 μmol) was weighed into a sample tube at room temperature, anisole (15 mL) was added, and the mixture was stirred for 30 minutes. Similarly, tri-tert-butylphosphine (129.6 mg, 640 μmol) was weighed in a sample tube, anisole (5 mL) was added, and the mixture was stirred for 5 minutes. These solutions were mixed and stirred at room temperature for 30 minutes to form a catalyst. All solvents were used after being degassed with nitrogen bubbles for more than 30 minutes.
(合成例1)
(モノマー1(1−(4’−ブロモフェニル)ピロール)の合成)
(Synthesis of Monomer 1 (1- (4′-Bromophenyl) pyrrole))
100mLのナスフラスコに4−ブロモアニリン7.91g(46.0mmol)をとり、酢酸22.5mLを加えて撹拌した。2,5−ジメトキシテトラヒドロフラン6.12g(46.3mmol)をシリンジにとり、ナスフラスコ内に約1分かけて滴下した。この反応液を約90℃のオイルバスで加熱し、1時間還流した。加熱停止後、減圧下で酢酸を留去した。さらに反応液を真空ポンプで乾燥させた後、残留物をトルエンに溶かし、シリカゲルカラム(ヘキサン/酢酸エチル=10/1)で精製した。精製物をエバポレータ及び真空ポンプで乾燥させ、褐色の固体9.25g(41.7mmol)を得た(収率91%)。
1H-NMR(CDCl3) [ δ= 7.52 (d, 2H), 7.24 (d, 2H), 7.03 (t, 2H), 6.34 (t, 2H) ]
To a 100 mL eggplant flask, 7.91 g (46.0 mmol) of 4-bromoaniline was taken, and 22.5 mL of acetic acid was added and stirred. 6.12 g (46.3 mmol) of 2,5-dimethoxytetrahydrofuran was taken in a syringe and dropped into the eggplant flask over about 1 minute. The reaction solution was heated in an oil bath at about 90 ° C. and refluxed for 1 hour. After stopping the heating, acetic acid was distilled off under reduced pressure. The reaction solution was further dried with a vacuum pump, and the residue was dissolved in toluene and purified by a silica gel column (hexane / ethyl acetate = 10/1). The purified product was dried with an evaporator and a vacuum pump to obtain 9.25 g (41.7 mmol) of a brown solid (yield 91%).
1H-NMR (CDCl3) [δ = 7.52 (d, 2H), 7.24 (d, 2H), 7.03 (t, 2H), 6.34 (t, 2H)]
(末端にピロール環を有するポリマーAの合成)
三口丸底フラスコに、モノマー2(1.0mmol)、モノマー3(2.5mmol)、モノマー1(2.0mmol)、及びアニソール(20ml)を加え、さらに調製したPd触媒溶液(1.0mL)を加えた。混合物を30分撹拌した後、10%テトラエチルアンモニウム水酸化物水溶液(12mL)を加えた。すべての溶媒は30分以上、窒素バブルにより脱気した後、使用した。この混合物を2時間加熱・還流した。ここまでの全ての操作は窒素気流下で行った。 To a three-necked round bottom flask, monomer 2 (1.0 mmol), monomer 3 (2.5 mmol), monomer 1 (2.0 mmol), and anisole (20 ml) were added, and the prepared Pd catalyst solution (1.0 mL) was further added. added. After the mixture was stirred for 30 minutes, 10% aqueous tetraethylammonium hydroxide (12 mL) was added. All solvents were used after being degassed with nitrogen bubbles for more than 30 minutes. This mixture was heated to reflux for 2 hours. All the operations so far were performed under a nitrogen stream.
反応終了後、有機層を水洗し、有機層をメタノール−水(9:1)に注いだ。生じた沈殿を吸引ろ過により回収し、メタノール−水(9:1)で洗浄した。得られた沈殿をトルエンに溶解し、メタノールから再沈殿した。得られた沈殿を吸引ろ過により回収し、トルエンに溶解し、Triphenylphosphine, polymer-bound on styrene-divinylbenzene copolymer(Strem Chemicals社、ポリマー100mgに対して200mg、以下「金属吸着剤」という。)を加えて、一晩撹拌した。撹拌終了後、金属吸着剤と不溶物をろ過して取り除き、ろ液をロータリーエバポレーターで濃縮した。濃縮液をトルエンに溶解した後、メタノール−アセトン(8:3)から再沈殿した。生じた沈殿を吸引ろ過により回収し、メタノール−アセトン(8:3)で洗浄した。得られた沈殿を真空乾燥し、末端にピロールを有するポリマーAを得た。分子量は、溶離液にテトラヒドロフラン(THF)を用いたGPC(ポリスチレン換算)により測定した。重量平均分子量は57,000、収率は38%であった。ポリマーAは、式(87a)(モノマー2に対応)、式(1a)(モノマー3に対応)、及びピロリル基群(A)(モノマー1に対応)の単位を有しており、それぞれの単位の割合は、18.2%、45.5%、及び36.4%であった。また、式(87a)、式(1a)、及びピロリル基群(A)それぞれの単位数の平均値は、45、112、及び89であった。 After completion of the reaction, the organic layer was washed with water, and the organic layer was poured into methanol-water (9: 1). The resulting precipitate was collected by suction filtration and washed with methanol-water (9: 1). The resulting precipitate was dissolved in toluene and reprecipitated from methanol. The resulting precipitate was collected by suction filtration, dissolved in toluene, and added with triphenylphosphine, polymer-bound on styrene-divinylbenzene copolymer (Strem Chemicals, 200 mg per 100 mg of polymer, hereinafter referred to as “metal adsorbent”). , Stirred overnight. After completion of the stirring, the metal adsorbent and insoluble matter were removed by filtration, and the filtrate was concentrated with a rotary evaporator. The concentrate was dissolved in toluene and then reprecipitated from methanol-acetone (8: 3). The resulting precipitate was collected by suction filtration and washed with methanol-acetone (8: 3). The resulting precipitate was vacuum dried to obtain polymer A having pyrrole at the end. The molecular weight was measured by GPC (polystyrene conversion) using tetrahydrofuran (THF) as an eluent. The weight average molecular weight was 57,000, and the yield was 38%. Polymer A has units of formula (87a) (corresponding to monomer 2), formula (1a) (corresponding to monomer 3), and pyrrolyl group (A) (corresponding to monomer 1). The percentages of were 18.2%, 45.5%, and 36.4%. Moreover, the average value of the number of units of Formula (87a), Formula (1a), and pyrrolyl group (A) was 45, 112, and 89, respectively.
重量平均分子量の測定条件は以下のとおりである。
送液ポンプ :L-6050 (株)日立ハイテクノロジーズ
UV-Vis検出器 :L-3000 (株)日立ハイテクノロジーズ
カラム :Gelpack (R) GL-A160S/GL-A150S 日立化成工業(株)
溶離液 :THF(和光純薬製, HPLC用, 安定剤不含)
流速 :1 mL/min
カラム温度 :室温
分子量標準物質:標準ポリスチレン
The measurement conditions for the weight average molecular weight are as follows.
Liquid feed pump: L-6050 Hitachi High-Technologies Corporation
UV-Vis detector: L-3000 Hitachi High-Technologies column: Gelpack (R) GL-A160S / GL-A150S Hitachi Chemical Co., Ltd.
Eluent: THF (manufactured by Wako Pure Chemical Industries, HPLC, without stabilizer)
Flow rate: 1 mL / min
Column temperature: Room temperature Molecular weight Standard: Standard polystyrene
(合成例2)
(モノマー2(1−(2’,5’−ジブロモフェニル)ピロール)の合成)
(Synthesis of monomer 2 (1- (2 ′, 5′-dibromophenyl) pyrrole))
100mLのナスフラスコに2,5−ジブロモアニリン11.54g(46.0mmol)をとり、酢酸22.5mLを加えて撹拌した。2,5−ジメトキシテトラヒドロフラン6.12g(46.3mmol)をシリンジにとり、ナスフラスコ内に約1分かけて滴下した。この反応液を約90℃のオイルバスで加熱し、1時間還流した。加熱停止後、減圧下で酢酸を留去した。さらに反応液を真空ポンプで乾燥させ、褐色の液体13.39g(44.5mmol)を得た(収率97%)。
1H-NMR(CDCl3) [ δ= 7.53 (d, 1H), 7.48 (d, 1H), 7.34 (dd, 1H), 6.86 (t, 2H) , 6.33 (t, 2H) ]
To a 100 mL eggplant flask, 11.54 g (46.0 mmol) of 2,5-dibromoaniline was added, and 22.5 mL of acetic acid was added and stirred. 6.12 g (46.3 mmol) of 2,5-dimethoxytetrahydrofuran was taken in a syringe and dropped into the eggplant flask over about 1 minute. The reaction solution was heated in an oil bath at about 90 ° C. and refluxed for 1 hour. After stopping the heating, acetic acid was distilled off under reduced pressure. Furthermore, the reaction liquid was dried with a vacuum pump to obtain 13.39 g (44.5 mmol) of a brown liquid (yield 97%).
1H-NMR (CDCl3) [δ = 7.53 (d, 1H), 7.48 (d, 1H), 7.34 (dd, 1H), 6.86 (t, 2H), 6.33 (t, 2H)]
(ポリマー鎖の置換基としてピロール環を有するポリマーBの合成)
モノマーをモノマー4(2.5mmol)及びモノマー5(2.5mmol)に変更した以外は、合成例1と同様の方法でポリマーBを得た。重量平均分子量は13,000、収率は53%であった。ポリマーBは、式(1a)(モノマー5に対応)、及びピロリル基群(B)(モノマー4に対応)の単位を有しており、それぞれの単位の割合は共に50%であり、単位数の平均値は共に26であった。 Polymer B was obtained in the same manner as in Synthesis Example 1 except that the monomer was changed to monomer 4 (2.5 mmol) and monomer 5 (2.5 mmol). The weight average molecular weight was 13,000, and the yield was 53%. The polymer B has units of the formula (1a) (corresponding to the monomer 5) and the pyrrolyl group (B) (corresponding to the monomer 4), and the ratio of each unit is 50%, The average value of both was 26.
<インク組成物の作製>
(実施例1)
上記で得たポリマーA及びBをそれぞれトルエンに溶解(ポリマー4.5mg/465μL)し、開始剤1〜6の酢酸エチル溶液(50μL、開始剤濃度10μg/1μL)をそれぞれ加え、インク組成物を作製した。また、上記で得たポリマーA及びBをそれぞれトルエンに溶解(ポリマー4.5mg/465μL)し、開始剤を加えることなく、インク組成物を作製した。いずれのインク組成物も、均一な溶液として得られた。また、開始剤を含有するインク組成物において、カチオンとしてヨードニウムイオン、又はスルホニウムイオンを有する開始剤を用いたインク組成物は、保存安定性に特に優れていた。
<Preparation of ink composition>
Example 1
Polymers A and B obtained above were each dissolved in toluene (polymer 4.5 mg / 465 μL), and an ethyl acetate solution of initiators 1 to 6 (50 μL, initiator concentration 10 μg / 1 μL) was added, respectively. Produced. Further, the polymers A and B obtained above were dissolved in toluene (polymer 4.5 mg / 465 μL), and an ink composition was prepared without adding an initiator. All ink compositions were obtained as uniform solutions. In addition, in an ink composition containing an initiator, an ink composition using an initiator having an iodonium ion or a sulfonium ion as a cation was particularly excellent in storage stability.
<耐溶剤性を有する薄膜(有機層)の作製>
(残膜率評価)
実施例1で作製したインク組成物を22mm×29mm×厚さ1mmの石英ガラス板上に、室温(25℃)で、3000min−1でスピンコートし、薄膜(1)を形成した。その後、薄膜(1)をホットプレート上で180℃又は200℃、10分間加熱して硬化させ、薄膜(2)(50nm)を形成した。膜厚は、株式会社テックサイエンス製 触針式段差・表面形状測定装置XP−2を用いて測定した。この薄膜(2)を石英ガラス板ごとピンセットで掴んで、トルエン(25℃)を満たした200mLビーカーに浸漬し、10秒間に基板の厚み方向に10往復振動させることによりリンスし、薄膜(3)を得た。リンス前後の薄膜の吸光度の比より、薄膜(3)の残存率(残膜率)を求めた。結果を表1にまとめた。
<Preparation of solvent-resistant thin film (organic layer)>
(Residual film rate evaluation)
The ink composition prepared in Example 1 was spin-coated at 3000 min −1 on a quartz glass plate having a size of 22 mm × 29 mm × thickness 1 mm at room temperature (25 ° C.) to form a thin film (1). Thereafter, the thin film (1) was cured by heating at 180 ° C. or 200 ° C. for 10 minutes on a hot plate to form a thin film (2) (50 nm). The film thickness was measured using a stylus type step / surface shape measuring device XP-2 manufactured by Tech Science Co., Ltd. The thin film (2) is grasped with tweezers together with the quartz glass plate, immersed in a 200 mL beaker filled with toluene (25 ° C.), rinsed by vibrating 10 times in the thickness direction of the substrate for 10 seconds, and the thin film (3) Got. From the ratio of the absorbance of the thin film before and after rinsing, the remaining ratio (remaining film ratio) of the thin film (3) was determined. The results are summarized in Table 1.
吸光度の測定条件は以下のとおりである。
吸光度の測定は、分光光度計((株)日立製作所製 U−3310)を用いて行った。薄膜について、300〜420nmでの極大吸収における吸光度を求めた。
Absorbance measurement conditions are as follows.
The absorbance was measured using a spectrophotometer (U-3310, manufactured by Hitachi, Ltd.). About the thin film, the light absorbency in the maximum absorption in 300-420 nm was calculated | required.
表1より明らかであるように、本発明の実施形態であるインク組成物を用いて得た薄膜(有機層)は、優れた残膜率を示した。溶解度が変化する組成物から得られる薄膜(有機層)は、組成物に含まれるポリマーがスチリル基やオキセタン基等の一般的な重合性置換基を含まない場合であっても、耐溶剤性を有していた。溶解度が変化する組成物を使用することにより、有機エレクトロニクス素子の塗布法による多層化が可能となる。また、組成物に開始剤を添加することにより、薄膜に、より低い温度の加熱で耐溶剤性を付与できた。組成物は、より低い温度で溶解度が変化するものであることが好ましい。 As is clear from Table 1, the thin film (organic layer) obtained using the ink composition according to the embodiment of the present invention showed an excellent remaining film ratio. A thin film (organic layer) obtained from a composition with varying solubility has solvent resistance even when the polymer contained in the composition does not contain a general polymerizable substituent such as a styryl group or an oxetane group. Had. By using a composition whose solubility varies, it is possible to make a multilayer by a coating method of an organic electronics element. Moreover, the solvent resistance could be provided to the thin film by heating at a lower temperature by adding an initiator to the composition. The composition preferably has a solubility that changes at lower temperatures.
<有機EL素子の作製>
(実施例2:有機EL特性)
上記で得たポリマーAをトルエン(ポリマー4.5mg/465μL)に溶解し、開始剤1の酢酸エチル溶液(50μL、開始剤濃度10μg/1μL)を加え、インク組成物を作製した。ITOを1.6mm幅にパターンニングしたガラス基板上に、このインク組成物を3000min−1でスピンコートし、薄膜を形成した。薄膜をホットプレート上で180℃、10分間加熱して硬化させ、正孔注入層(膜厚50nm)を形成した。
<Production of organic EL element>
(Example 2: Organic EL characteristics)
Polymer A obtained above was dissolved in toluene (polymer 4.5 mg / 465 μL), and an ethyl acetate solution of initiator 1 (50 μL, initiator concentration 10 μg / 1 μL) was added to prepare an ink composition. This ink composition was spin coated at 3000 min −1 on a glass substrate patterned with ITO to a width of 1.6 mm to form a thin film. The thin film was cured by heating at 180 ° C. for 10 minutes on a hot plate to form a hole injection layer (film thickness 50 nm).
次いで、正孔注入層上に、下記構造式で表されるポリマー1(75重量%)、ポリマー2(20重量%)、ポリマー3(5重量%)からなる混合物の、トルエン溶液(1.0重量%)を3000min−1でスピンコートし、薄膜を形成した。薄膜をホットプレート上で80℃、5分間加熱し、ポリマー発光層(膜厚80nm)を形成した。なお、正孔注入層を溶解させることなくポリマー発光層を積層することができた。 Next, a toluene solution (1.0%) of a mixture of polymer 1 (75% by weight), polymer 2 (20% by weight) and polymer 3 (5% by weight) represented by the following structural formula is formed on the hole injection layer. % By weight) was spin-coated at 3000 min −1 to form a thin film. The thin film was heated on a hot plate at 80 ° C. for 5 minutes to form a polymer light emitting layer (film thickness 80 nm). The polymer light-emitting layer could be laminated without dissolving the hole injection layer.
さらに、得られたガラス基板を真空蒸着機中に移し、上記ポリマー発光層上にBa(膜厚3nm)、Al(膜厚100nm)の順に電極を形成した。 Furthermore, the obtained glass substrate was transferred into a vacuum vapor deposition machine, and electrodes were formed on the polymer light emitting layer in the order of Ba (film thickness: 3 nm) and Al (film thickness: 100 nm).
電極形成後、大気開放することなく、乾燥窒素環境中にガラス基板を移動した。厚さ0.7mmの無アルカリガラスに深さ0.4mmのザグリを入れた封止ガラスとガラス基板とを、光硬化性エポキシ樹脂を用いて貼り合わせることにより封止を行い、多層構造の高分子型有機EL素子を作製した。以後の評価は大気中、室温(25℃)で行った。 After the electrode formation, the glass substrate was moved into a dry nitrogen environment without opening to the atmosphere. Sealing is performed by laminating a sealing glass and a glass substrate in which 0.4mm depth of counterbore is added to a non-alkali glass with a thickness of 0.7mm using a photo-curable epoxy resin. A molecular organic EL device was produced. Subsequent evaluation was performed in the atmosphere at room temperature (25 ° C.).
この有機EL素子のITOを陽極、Alを陰極として電圧を印加したところ、約3Vで緑色発光が観測された。輝度5000cd/m2における電流効率は10.1cd/A、駆動電圧は5.3Vであった。なお、電流電圧特性はヒューレットパッカード社製の微小電流計4140Bで測定し、発光輝度はフォトリサーチ社製の輝度計プリチャード1980Bを用いて測定した。 When a voltage was applied using ITO as an anode and Al as a cathode of the organic EL element, green light emission was observed at about 3V. At a luminance of 5000 cd / m 2, the current efficiency was 10.1 cd / A, and the drive voltage was 5.3V. The current-voltage characteristics were measured with a microammeter 4140B manufactured by Hewlett-Packard Co., and the luminance was measured using a luminance meter Pritchard 1980B manufactured by Photo Research.
<電荷輸送性評価素子の作製>
(実施例3)
ITOを1.6mm幅にパターニングしたガラス基板上に、ポリマーA(100mg)、開始剤5(3.0mg)、及びアニソール(1.91mL)の混合溶液を3000min−1でスピン塗布し、薄膜を形成した。薄膜をホットプレート上で180℃、10分間加熱して電荷輸送層(膜厚125nm)を作製した。次に得られたガラス基板を真空蒸着機中に移し、電荷輸送層上にAl(膜厚100nm)を蒸着した。
<Production of charge transportability evaluation element>
(Example 3)
On a glass substrate patterned with a width of 1.6 mm of ITO, a mixed solution of polymer A (100 mg), initiator 5 (3.0 mg), and anisole (1.91 mL) was spin-coated at 3000 min −1 to form a thin film. Formed. The thin film was heated on a hot plate at 180 ° C. for 10 minutes to produce a charge transport layer (film thickness: 125 nm). Next, the obtained glass substrate was transferred into a vacuum evaporation machine, and Al (film thickness 100 nm) was evaporated on the charge transport layer.
Alを蒸着後、大気開放することなく、乾燥窒素環境中にガラス基板を移動した。厚さ0.7mmの無アルカリガラスに深さ0.4mmのザグリを入れた封止ガラスとガラス基板とを、光硬化性エポキシ樹脂を用いて貼り合わせることにより封止を行い、電荷輸送性評価素子を作製した。 After depositing Al, the glass substrate was moved into a dry nitrogen environment without opening to the atmosphere. Sealing is performed by laminating a sealing glass with a 0.4mm depth of counterbore into a 0.7mm-thick alkali-free glass and a glass substrate using a photo-curable epoxy resin, and evaluation of charge transportability An element was produced.
同様に、ポリマーA(100mg)、開始剤6(3.0mg)、及びアニソール(1.91mL)の混合溶液を用いて、電荷輸送性評価素子を作製した。 Similarly, a charge transportability evaluation element was produced using a mixed solution of polymer A (100 mg), initiator 6 (3.0 mg), and anisole (1.91 mL).
(比較例1) (Comparative Example 1)
反応終了後、有機層を水洗し、有機層をメタノール−水(9:1)に注いだ。生じた沈殿を吸引ろ過により回収し、メタノール−水(9:1)で洗浄した。得られた沈殿をトルエンに溶解し、メタノールから再沈殿した。得られた沈殿を吸引ろ過により回収し、トルエンに溶解し、金属吸着剤(ポリマー100mgに対して200mg)を加えて、一晩撹拌した。撹拌終了後、金属吸着剤と不溶物をろ過して取り除き、ろ液をロータリーエバポレーターで濃縮した。濃縮液をトルエンに溶解した後、メタノール−アセトン(8:3)から再沈殿した。生じた沈殿を吸引ろ過により回収し、メタノール−アセトン(8:3)で洗浄した。得られた沈殿を真空乾燥し、ポリマー4を得た。得られたポリマー4の重量平均分子量は31,000であった。 After completion of the reaction, the organic layer was washed with water, and the organic layer was poured into methanol-water (9: 1). The resulting precipitate was collected by suction filtration and washed with methanol-water (9: 1). The resulting precipitate was dissolved in toluene and reprecipitated from methanol. The obtained precipitate was collected by suction filtration, dissolved in toluene, a metal adsorbent (200 mg relative to 100 mg of polymer) was added, and the mixture was stirred overnight. After completion of the stirring, the metal adsorbent and insoluble matter were removed by filtration, and the filtrate was concentrated with a rotary evaporator. The concentrate was dissolved in toluene and then reprecipitated from methanol-acetone (8: 3). The resulting precipitate was collected by suction filtration and washed with methanol-acetone (8: 3). The resulting precipitate was vacuum-dried to obtain polymer 4. The weight average molecular weight of the obtained polymer 4 was 31,000.
実施例3と同様に、ポリマー4(100mg)、開始剤5(3.0mg)、及びアニソール(1.91mL)の混合溶液、ポリマー4(100mg)、開始剤6(3.0mg)、及びアニソール(1.91mL)の混合溶液を用いて、電荷輸送性評価素子を作製した。 As in Example 3, a mixed solution of polymer 4 (100 mg), initiator 5 (3.0 mg), and anisole (1.91 mL), polymer 4 (100 mg), initiator 6 (3.0 mg), and anisole A charge transportability evaluation element was produced using a mixed solution of (1.91 mL).
これら電荷輸送性評価素子に、ITOを陽極、Alを陰極として電圧を印加し、電圧印加時の電流変化を測定した。表2に10mA/cm2通電に必要な電圧を示した。 A voltage was applied to these charge transportability evaluation elements using ITO as an anode and Al as a cathode, and the change in current when the voltage was applied was measured. Table 2 shows the voltage required for 10 mA / cm 2 energization.
表2から明らかなように、実施例3の電荷輸送性評価素子は、比較例1の電荷輸送性評価素子に比べ、電荷輸送性が高く、低い電圧で同等の電流を流すことができた。また、アニオンとしてホウ酸イオン類を有する開始剤を用いた場合に、電荷輸送性評価素子は特に高い電荷輸送性を示した。 As is clear from Table 2, the charge transportability evaluation element of Example 3 had higher charge transportability than the charge transportability evaluation element of Comparative Example 1, and was able to pass the same current at a low voltage. Further, when an initiator having borate ions as anions was used, the charge transportability evaluation element showed particularly high charge transportability.
<有機EL素子の作製>
(実施例4:有機EL信頼性)
上記で得たポリマー4(10mg)、開始剤1(0.5mg)、及びトルエン(1000μL)を混合した塗布溶液を調製した。ITOを1.6mm幅にパターニングしたガラス基板上に、この塗布溶液を3000min−1でスピンコートし、薄膜を形成した。薄膜をホットプレート上で180℃、10分間加熱して硬化させ、正孔注入層(膜厚30nm)を形成した。
<Production of organic EL element>
(Example 4: Organic EL reliability)
A coating solution in which polymer 4 (10 mg) obtained above, initiator 1 (0.5 mg), and toluene (1000 μL) were mixed was prepared. This coating solution was spin-coated at 3000 min −1 on a glass substrate on which ITO was patterned to a width of 1.6 mm to form a thin film. The thin film was cured by heating on a hot plate at 180 ° C. for 10 minutes to form a hole injection layer (film thickness 30 nm).
次に、正孔注入層上に、ポリマーA(10mg)、及びトルエン(1000μL)を混合した塗布溶液を、3000min−1でスピンコートし、薄膜を形成した。薄膜をホットプレート上で200℃、10分間加熱して硬化させ、正孔輸送層(膜厚30nm)を形成した。 Next, on the hole injection layer, a coating solution in which polymer A (10 mg) and toluene (1000 μL) were mixed was spin-coated at 3000 min −1 to form a thin film. The thin film was cured by heating at 200 ° C. for 10 minutes on a hot plate to form a hole transport layer (film thickness 30 nm).
得られたガラス基板を真空蒸着機中に移し、(CBP+Ir(ppy)3(100:6、膜厚30nm)、BAlq(膜厚10nm)、Alq3(膜厚30nm)、LiF(膜厚0.8nm)、Al(膜厚150nm)の順に蒸着した。 The obtained glass substrate was transferred into a vacuum deposition machine, and (CBP + Ir (ppy) 3 (100: 6, film thickness 30 nm), BAlq (film thickness 10 nm), Alq 3 (film thickness 30 nm), LiF (film thickness 0. 8 nm) and Al (thickness 150 nm) were deposited in this order.
電極形成後、大気開放することなく、乾燥窒素環境中にガラス基板を移動した。厚さ0.7mmの無アルカリガラスに深さ0.4mmのザグリを入れた封止ガラスとガラス基板を、光硬化性エポキシ樹脂を用いて貼り合わせることにより封止を行い、多層構造の有機EL素子を作製した。以後の実験は大気中、室温(25℃)で行った。 After the electrode formation, the glass substrate was moved into a dry nitrogen environment without opening to the atmosphere. Sealing is performed by laminating a sealing glass with a 0.4mm depth of counterbore into a non-alkali glass with a thickness of 0.7mm and a glass substrate using a photo-curable epoxy resin. An element was produced. Subsequent experiments were performed in the atmosphere at room temperature (25 ° C.).
この有機EL素子に、ITOを陽極、Alを陰極として電圧を印加したところ、4.6Vで緑色発光が観測された。輝度1000cd/m2における電流効率は18cd/Aであった。 When a voltage was applied to this organic EL element using ITO as an anode and Al as a cathode, green light emission was observed at 4.6V. The current efficiency at a luminance of 1000 cd / m 2 was 18 cd / A.
また、寿命特性として、定電流を印加しながらトプコン社製BM−7で輝度を測定し、輝度が初期輝度(3000cd/m2)から半減する時間を測定したところ、200時間であった。 In addition, as a lifetime characteristic, the luminance was measured with Topcon BM-7 while applying a constant current, and the time for the luminance to be halved from the initial luminance (3000 cd / m 2 ) was measured and found to be 200 hours.
(比較例2:有機EL信頼性)
正孔輸送層に用いるポリマーを、ポリマーA(10mg)からポリマー4に変更した以外は、実施例4と同様にして有機EL素子を作製した。実施例4と同様に評価を行ったところ、4.5Vで緑色発光が観測され、輝度1000cd/m2における電流効率は18cd/Aであった。輝度が初期輝度(3000cd/m2)から半減する時間は、10時間であった。
(Comparative Example 2: Organic EL reliability)
An organic EL device was produced in the same manner as in Example 4 except that the polymer used for the hole transport layer was changed from polymer A (10 mg) to polymer 4. When evaluated in the same manner as in Example 4, green light emission was observed at 4.5 V, and the current efficiency at a luminance of 1000 cd / m 2 was 18 cd / A. The time for the luminance to halve from the initial luminance (3000 cd / m 2 ) was 10 hours.
スチリル基、オキセタン基などの重合性置換基は、電荷輸送、電荷再結合、発光などの機能を担わない置換基であり、そのような重合性置換基を導入したポリマー又はオリゴマーを含む組成物を用いて形成した有機層においては、相対的に電荷輸送、電荷再結合、発光などの機能部位が希釈され、有機エレクトロニクス素子の特性が低下する可能性がある。本発明の実施形態である溶解度が変化する組成物を用いることにより、有機エレクトロニクス素子の駆動電圧を低減でき、発光効率、電力効率、又は寿命等を高めることができる。 A polymerizable substituent such as a styryl group or an oxetane group is a substituent that does not bear a function such as charge transport, charge recombination, or light emission, and a composition containing a polymer or oligomer into which such a polymerizable substituent is introduced. In the organic layer formed by using, functional sites such as charge transport, charge recombination, and light emission are relatively diluted, and there is a possibility that the characteristics of the organic electronics element are deteriorated. By using the composition that changes the solubility according to the embodiment of the present invention, the driving voltage of the organic electronics element can be reduced, and the light emission efficiency, the power efficiency, or the lifetime can be increased.
Claims (20)
前記ポリマー又はオリゴマー(A)が、前記ピロリル基を末端に有し、
熱、光、又は熱と光の両方を加えることにより溶解度が変化する組成物。 Containing a polymer or oligomer (A) having a unit having a hole transporting property and having a pyrrolyl group optionally having a substituent, and a solvent (B);
The polymer or oligomer (A) has the pyrrolyl group at its end;
A composition whose solubility is changed by applying heat, light, or both heat and light.
前記ポリマー又はオリゴマー(A)が、分岐構造を有し、かつ、3つ以上の末端を有するポリマー又はオリゴマーであり、全ての末端中の3つ以上に前記ピロリル基を有し、 The polymer or oligomer (A) is a polymer or oligomer having a branched structure and having three or more terminals, and having the pyrrolyl group at three or more of all terminals.
熱、光、又は熱と光の両方を加えることにより溶解度が変化する組成物。 A composition whose solubility is changed by applying heat, light, or both heat and light.
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