KR20160146843A - 조성물 및 그것을 사용한 발광 소자 - Google Patents

조성물 및 그것을 사용한 발광 소자 Download PDF

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신야 다나카
류지 마츠모토
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스미또모 가가꾸 가부시키가이샤
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Abstract

식 (Y)로 표현되는 구성 단위, 및 식 (Ia) 내지 식 (Id)로 표현되는 구성 단위로 이루어지는 군에서 선택되는 적어도 1종의 구성 단위를 포함하는 고분자 화합물과, 인광 발광성 화합물을 함유하는 조성물.
Figure pct00104

Figure pct00105

Figure pct00106

[식 (Y) 중, ArY1은 아릴렌기, 2가의 복소환기 등을 나타냄.][식 (Ia) 내지 식 (Id) 중, m은 0 내지 4의 정수를 나타냄. n은 0 내지 3의 정수를 나타냄. RT1은 알킬기, 알콕시기, 아릴기, 1가의 복소환기 등을 나타냄. Rx는 수소 원자, 알킬기, 알콕시기, 아릴기, 1가의 복소환기 등을 나타냄. Ar은 방향족 탄화수소기 또는 복소환기를 나타냄. nA 및 nB는 0 내지 3의 정수를 나타냄. LA 및 LB는 알킬렌기, 시클로알킬렌기, 아릴렌기 또는 2가의 복소환기를 나타냄.]

Description

조성물 및 그것을 사용한 발광 소자 {COMPOSITION AND LIGHT-EMITTING ELEMENT USING SAME}
본 발명은 조성물 및 그것을 사용한 발광 소자에 관한 것이다.
유기 일렉트로루미네센스 소자(유기 EL 소자) 등의 발광 소자는 고발광 효율, 저전압 구동 등의 특성으로 인해, 디스플레이 등의 용도에 적합하게 사용하는 것이 가능하여, 근년 주목받고 있다. 이 발광 소자는 발광층, 전하 수송층 등의 유기층을 구비한다. 고분자 화합물을 사용함으로써 잉크젯 인쇄법으로 대표되는 도포법에 의해 유기층을 형성할 수 있으므로, 발광 소자의 제조에 사용하는 고분자 화합물이 검토되고 있다.
발광 소자의 발광층에 사용하는 재료로서, 예를 들어, 플루오렌 구성 단위 및 트리아진 구조를 갖는 구성 단위를 포함하는 고분자 화합물과, 인광 발광성 화합물을 함유하는 조성물이 제안되어 있다(특허문헌 1). 또한, 이 고분자 화합물은 후술하는 식 (Ia) 내지 (Id)로 표현되는 구성 단위를 포함하지 않는 고분자 화합물이다.
일본 특허 공개 제2012-036388호 공보
그러나, 상기의 조성물을 사용하여 제조되는 발광 소자는 그의 휘도 수명이 반드시 충분하지는 않았다.
따라서, 본 발명은 휘도 수명이 우수한 발광 소자의 제조에 유용한 조성물 및 고분자 화합물을 제공하는 것을 목적으로 한다. 본 발명은 또한, 해당 조성물 또는 해당 고분자 화합물을 사용하여 얻어지는 발광 소자를 제공하는 것을 목적으로 한다.
본 발명은 첫째로,
하기 식 (Y)로 표현되는 구성 단위, 및 하기 식 (Ia)로 표현되는 구성 단위, 하기 식 (Ib)로 표현되는 구성 단위, 하기 식 (Ic)로 표현되는 구성 단위 및 하기 식 (Id)로 표현되는 구성 단위로 이루어지는 군에서 선택되는 적어도 1종의 구성 단위를 포함하는 고분자 화합물과,
인광 발광성 화합물을 함유하는 조성물을 제공한다.
Figure pct00001
[식 중, ArY1은 아릴렌기, 2가의 복소환기, 또는 적어도 1종의 아릴렌기와 적어도 1종의 2가의 복소환기가 직접 결합한 2가의 기를 나타내고, 이들 기는 치환기를 갖고 있을 수 있음.]
Figure pct00002
Figure pct00003
[식 중,
m은 0 내지 4의 정수를 나타냄. 복수 존재하는 m은 동일하거나 상이할 수 있음.
n은 0 내지 3의 정수를 나타냄. 복수 존재하는 n은 동일하거나 상이할 수 있음.
RT1은 알킬기, 시클로알킬기, 알콕시기, 시클로알콕시기, 아릴기 또는 1가의 복소환기를 나타내고, 이들 기는 치환기를 갖고 있을 수 있음. RT1이 복수 존재하는 경우, 그들은 동일하거나 상이할 수 있음.
Rx는 수소 원자, 알킬기, 시클로알킬기, 알콕시기, 시클로알콕시기, 아릴기 또는 1가의 복소환기를 나타내고, 이들 기는 치환기를 갖고 있을 수 있음. 복수 존재하는 RX는 동일하거나 상이할 수 있고, 서로 결합하여, 각각이 결합하는 탄소 원자와 함께 환을 형성하고 있을 수 있음.
Ar은 방향족 탄화수소기 또는 복소환기를 나타내고, 이들 기는 치환기를 갖고 있을 수 있음.
nA는 0 내지 3의 정수를 나타냄.
LA는 알킬렌기, 시클로알킬렌기, 아릴렌기 또는 2가의 복소환기를 나타내고, 이들 기는 치환기를 갖고 있을 수 있음. LA가 복수 존재하는 경우, 그들은 동일하거나 상이할 수 있음.
nB는 0 내지 3의 정수를 나타냄.
LB는 알킬렌기, 시클로알킬렌기, 아릴렌기 또는 2가의 복소환기를 나타내고, 이들 기는 치환기를 갖고 있을 수 있음. LA가 복수 존재하는 경우, 그들은 동일하거나 상이할 수 있음.]
본 발명은 둘째로,
상기 식 (Y)로 표현되는 구성 단위와,
상기 식 (Ia)로 표현되는 구성 단위, 상기 식 (Ib)로 표현되는 구성 단위, 상기 식 (Ic)로 표현되는 구성 단위 및 상기 식 (Id)로 표현되는 구성 단위로 이루어지는 군에서 선택되는 적어도 1종의 구성 단위와,
하기 식 (1)로 표현되는 인광 발광성 화합물을 구성하는 탄소 원자 또는 헤테로 원자에 직접 결합하는 1개 이상의 수소 원자를 제외하고 이루어지는 기를 갖는 인광 발광성 구성 단위를 포함하는 고분자 화합물을 제공한다.
Figure pct00004
[식 중,
M은 루테늄 원자, 로듐 원자, 팔라듐 원자, 이리듐 원자 또는 백금 원자를 나타냄.
n1은 1 이상의 정수를 나타내고, n2는 0 이상의 정수를 나타내고, n1+n2는 2 또는 3임. M이 루테늄 원자, 로듐 원자 또는 이리듐 원자인 경우, n1+n2는 3이고, M이 팔라듐 원자 또는 백금 원자인 경우, n1+n2는 2임.
E1 및 E2는 각각 독립적으로, 탄소 원자 또는 질소 원자를 나타냄. 단, E1 및 E2 중 적어도 한쪽은 탄소 원자임.
환 R1은 5원환 또는 6원환의 방향족 복소환을 나타내고, 이들 환은 치환기를 갖고 있을 수 있음. 해당 치환기가 복수 존재하는 경우, 그들은 동일하거나 상이할 수 있고, 서로 결합하여, 각각이 결합하는 원자와 함께 환을 형성하고 있을 수 있음. 환 R1이 복수 존재하는 경우, 그들은 동일하거나 상이할 수 있음. 단, 환 R1이 6원환의 방향족 복소환인 경우, E1은 탄소 원자임.
환 R2는 5원환 혹은 6원환의 방향족 탄화수소환, 또는 5원환 혹은 6원환의 방향족 복소환을 나타내고, 이들 환은 치환기를 갖고 있을 수 있음. 해당 치환기가 복수 존재하는 경우, 그들은 동일하거나 상이할 수 있고, 서로 결합하여, 각각이 결합하는 원자와 함께 환을 형성하고 있을 수 있음. 환 R2가 복수 존재하는 경우, 그들은 동일하거나 상이할 수 있음. 단, 환 R2가 6원환의 방향족 복소환인 경우, E2는 탄소 원자임.
A1-G1-A2는 음이온성의 2좌 배위자를 나타내고, A1 및 A2는 각각 독립적으로, 탄소 원자, 산소 원자 또는 질소 원자를 나타내고, 이들 원자는 환을 구성하는 원자일 수도 있음. G1은 단결합, 또는 A1 및 A2와 함께 2좌 배위자를 구성하는 원자단을 나타냄. A1-G1-A2가 복수 존재하는 경우, 그들은 동일하거나 상이할 수 있음.]
본 발명은 셋째로, 상기의 조성물 또는 상기의 고분자 화합물을 사용하여 얻어지는 발광 소자를 제공한다.
본 발명에 따르면, 휘도 수명이 우수한 발광 소자의 제조에 유용한 조성물 및 고분자 화합물을 제공할 수 있다. 또한, 본 발명에 따르면, 해당 조성물 또는 해당 고분자 화합물을 사용하여 얻어지는 발광 소자를 제공할 수 있다.
이하, 본 발명의 적합한 실시 형태에 대해 상세하게 설명한다.
<공통되는 용어의 설명>
본 명세서에서 공통적으로 사용되는 용어는 특기하지 않는 한, 이하의 의미이다.
Me는 메틸기, Et는 에틸기, Bu는 부틸기, i-Pr은 이소프로필기, t-Bu는 tert-부틸기를 나타낸다.
수소 원자는 중수소 원자이거나, 경수소 원자일 수 있다.
금속 착체를 나타내는 식 중, 중심 금속과의 결합을 나타내는 실선은 공유 결합 또는 배위 결합을 의미한다.
「고분자 화합물」이란, 분자량 분포를 갖고, 폴리스티렌 환산의 수 평균 분자량이 1×103 내지 1×108인 중합체를 의미한다.
고분자 화합물은 블록 공중합체, 랜덤 공중합체, 교호 공중합체, 그래프트 공중합체 중 어느 것이어도 되고, 그 외의 형태여도 된다.
고분자 화합물의 말단기는 중합 활성기가 그대로 남아 있으면, 고분자 화합물을 발광 소자의 제작에 사용한 경우에 발광 특성 또는 휘도 수명이 저하될 가능성이 있으므로, 바람직하게는 안정된 기이다. 이 말단기로서는 바람직하게는 주쇄와 공액 결합하고 있는 기이고, 예를 들어 탄소-탄소 결합을 통해 아릴기 또는 1가의 복소환기와 결합하고 있는 기를 들 수 있다.
「저분자 화합물」이란, 분자량 분포를 갖지 않고, 분자량이 1×104 이하인 화합물을 의미한다.
「구성 단위」란, 고분자 화합물 중에 1개 이상 존재하는 단위를 의미한다.
「알킬기」는 직쇄 및 분지의 어느 것이어도 된다. 직쇄의 알킬기의 탄소 원자수는 치환기의 탄소 원자수를 포함하지 않고, 통상 1 내지 50이고, 바람직하게는 3 내지 30이고, 보다 바람직하게는 4 내지 20이다. 분지의 알킬기의 탄소 원자수는 치환기의 탄소 원자수를 포함하지 않고, 통상 3 내지 50이고, 바람직하게는 3 내지 30이고, 보다 바람직하게는 4 내지 20이다.
알킬기는 치환기를 갖고 있을 수 있고, 예를 들어 메틸기, 에틸기, 프로필기, 이소프로필기, 부틸기, 이소부틸기, tert-부틸기, 펜틸기, 이소아밀기, 2-에틸부틸기, 헥실기, 헵틸기, 옥틸기, 2-에틸헥실기, 3-프로필헵틸기, 데실기, 3,7-디메틸옥틸기, 2-에틸옥틸기, 2-헥실-데실기, 도데실기, 및 이들 기에 있어서의 수소 원자가 시클로알킬기, 알콕시기, 시클로알콕시기, 아릴기, 불소 원자 등으로 치환된 기를 들 수 있고, 예를 들어 트리플루오로메틸기, 펜타플루오로에틸기, 퍼플루오로부틸기, 퍼플루오로헥실기, 퍼플루오로옥틸기, 3-페닐프로필기, 3-(4-메틸페닐)프로필기, 3-(3,5-디-헥실페닐)프로필기, 6-에틸옥시헥실기를 들 수 있다.
「시클로알킬기」의 탄소 원자수는 치환기의 탄소 원자수를 포함하지 않고, 통상 3 내지 50이고, 바람직하게는 3 내지 30이고, 보다 바람직하게는 4 내지 20이다.
시클로알킬기는 치환기를 갖고 있을 수 있고, 예를 들어 시클로헥실기, 시클로헥실메틸기, 시클로헥실에틸기를 들 수 있다.
「아릴기」는 방향족 탄화수소로부터, 환을 구성하는 탄소 원자에 직접 결합하는 수소 원자 1개를 제외한 나머지의 원자단을 의미한다. 아릴기의 탄소 원자수는 치환기의 탄소 원자수를 포함하지 않고, 통상 6 내지 60이고, 바람직하게는 6 내지 20이고, 보다 바람직하게는 6 내지 10이다.
아릴기는 치환기를 갖고 있을 수 있고, 예를 들어 페닐기, 1-나프틸기, 2-나프틸기, 1-안트라세닐기, 2-안트라세닐기, 9-안트라세닐기, 1-피레닐기, 2-피레닐기, 4-피레닐기, 2-플루오레닐기, 3-플루오레닐기, 4-플루오레닐기, 2-페닐페닐기, 3-페닐페닐기, 4-페닐페닐기, 및 이들 기에 있어서의 수소 원자가 알킬기, 시클로알킬기, 알콕시기, 시클로알콕시기, 아릴기, 불소 원자 등으로 치환된 기를 들 수 있다.
「알콕시기」는 직쇄 및 분지의 어느 것이어도 된다. 직쇄의 알콕시기의 탄소 원자수는 치환기의 탄소 원자수를 포함하지 않고, 통상 1 내지 40이고, 바람직하게는 4 내지 10이다. 분지의 알콕시기의 탄소 원자수는 치환기의 탄소 원자수를 포함하지 않고, 통상 3 내지 40이고, 바람직하게는 4 내지 10이다.
알콕시기는 치환기를 갖고 있을 수 있고, 예를 들어 메톡시기, 에톡시기, 프로필옥시기, 이소프로필옥시기, 부틸옥시기, 이소부틸옥시기, tert-부틸옥시기, 펜틸옥시기, 헥실옥시기, 헵틸옥시기, 옥틸옥시기, 2-에틸헥실옥시기, 노닐옥시기, 데실옥시기, 3,7-디메틸옥틸옥시기, 라우릴옥시기, 및 이들 기에 있어서의 수소 원자가 시클로알킬기, 알콕시기, 시클로알콕시기, 아릴기, 불소 원자 등으로 치환된 기를 들 수 있다.
「시클로알콕시기」의 탄소 원자수는 치환기의 탄소 원자수를 포함하지 않고, 통상 3 내지 40이고, 바람직하게는 4 내지 10이다.
시클로알콕시기는 치환기를 갖고 있을 수 있고, 예를 들어 시클로헥실옥시기를 들 수 있다.
「아릴옥시기」의 탄소 원자수는 치환기의 탄소 원자수를 포함하지 않고, 통상 6 내지 60이고, 바람직하게는 7 내지 48이다.
아릴옥시기는 치환기를 갖고 있을 수 있고, 예를 들어 페녹시기, 1-나프틸옥시기, 2-나프틸옥시기, 1-안트라세닐옥시기, 9-안트라세닐옥시기, 1-피렌일옥시기, 및 이들 기에 있어서의 수소 원자가 알킬기, 시클로알킬기, 알콕시기, 시클로알콕시기, 불소 원자 등으로 치환된 기를 들 수 있다.
「p가의 복소환기」(p는 1 이상의 정수를 나타냄.)란, 복소환식 화합물로부터, 환을 구성하는 탄소 원자 또는 헤테로 원자에 직접 결합하고 있는 수소 원자 중 p개의 수소 원자를 제외한 나머지의 원자단을 의미한다. p가의 복소환기 중에서도, 방향족 복소환식 화합물로부터, 환을 구성하는 탄소 원자 또는 헤테로 원자에 직접 결합하고 있는 수소 원자 중 p개의 수소 원자를 제외한 나머지의 원자단인 「p가의 방향족 복소환기」가 바람직하다.
「방향족 복소환식 화합물」은 옥사디아졸, 티아디아졸, 티아졸, 옥사졸, 티오펜, 피롤, 포스폴, 푸란, 피리딘, 피라진, 피리미딘, 트리아진, 피리다진, 퀴놀린, 이소퀴놀린, 카르바졸, 디벤조포스폴 등의 복소환 자체가 방향족성을 나타내는 화합물, 및 페녹사진, 페노티아진, 디벤조보롤, 디벤조실롤, 벤조피란 등의 복소환 자체는 방향족성을 나타내지 않아도, 복소환에 방향환이 축환되어 있는 화합물을 의미한다.
1가의 복소환기의 탄소 원자수는 치환기의 탄소 원자수를 포함하지 않고, 통상 2 내지 60이고, 바람직하게는 4 내지 20이다.
1가의 복소환기는 치환기를 갖고 있을 수 있고, 예를 들어 티에닐기, 피롤릴기, 푸릴기, 피리딜기, 피페리딜기, 퀴놀릴기, 이소퀴놀릴기, 피리미디닐기, 트리아지닐기, 및 이들 기에 있어서의 수소 원자가 알킬기, 시클로알킬기, 알콕시기, 시클로알콕시기 등으로 치환된 기를 들 수 있다.
「할로겐 원자」란, 불소 원자, 염소 원자, 브롬 원자 또는 요오드 원자를 나타낸다.
「아미노기」는 치환기를 갖고 있을 수 있고, 치환 아미노기가 바람직하다. 아미노기가 갖는 치환기로서는, 알킬기, 시클로알킬기, 아릴기 또는 1가의 복소환기가 바람직하다.
치환 아미노기로서는, 예를 들어 디알킬아미노기, 디시클로알킬아미노기 및 디아릴아미노기를 들 수 있다.
아미노기로서는, 예를 들어 디메틸아미노기, 디에틸아미노기, 디페닐아미노기, 비스(4-메틸페닐)아미노기, 비스(4-tert-부틸페닐)아미노기, 비스(3,5-디-tert-부틸페닐)아미노기를 들 수 있다.
「알케닐기」는 직쇄 및 분지의 어느 것이어도 된다. 직쇄의 알케닐기의 탄소 원자수는 치환기의 탄소 원자수를 포함하지 않고, 통상 2 내지 30이고, 바람직하게는 3 내지 20이다. 분지의 알케닐기의 탄소 원자수는 치환기의 탄소 원자수를 포함하지 않고, 통상 3 내지 30이고, 바람직하게는 4 내지 20이다.
「시클로알케닐기」의 탄소 원자수는 치환기의 탄소 원자수를 포함하지 않고, 통상 3 내지 30이고, 바람직하게는 4 내지 20이다.
알케닐기 및 시클로알케닐기는 치환기를 갖고 있을 수 있고, 예를 들어 비닐기, 1-프로페닐기, 2-프로페닐기, 2-부테닐기, 3-부테닐기, 3-펜테닐기, 4-펜테닐기, 1-헥세닐기, 5-헥세닐기, 7-옥테닐기, 및 이들의 기가 치환기를 갖는 기를 들 수 있다.
「알키닐기」는 직쇄 및 분지의 어느 것이어도 된다. 알키닐기의 탄소 원자수는 치환기의 탄소 원자를 포함하지 않고, 통상 2 내지 20이고, 바람직하게는 3 내지 20이다. 분지의 알키닐기의 탄소 원자수는 치환기의 탄소 원자를 포함하지 않고, 통상 4 내지 30이고, 바람직하게는 4 내지 20이다.
「시클로알키닐기」의 탄소 원자수는 치환기의 탄소 원자를 포함하지 않고, 통상 4 내지 30이고, 바람직하게는 4 내지 20이다.
알키닐기 및 시클로알키닐기는 치환기를 갖고 있을 수 있고, 예를 들어 에티닐기, 1-프로피닐기, 2-프로피닐기, 2-부티닐기, 3-부티닐기, 3-펜티닐기, 4-펜티닐기, 1-헥시닐기, 5-헥시닐기 및 이들의 기가 치환기를 갖는 기를 들 수 있다.
「아릴렌기」는 방향족 탄화수소로부터, 환을 구성하는 탄소 원자에 직접 결합하는 수소 원자 2개를 제외한 나머지의 원자단을 의미한다. 아릴렌기의 탄소 원자수는 치환기의 탄소 원자수를 포함하지 않고, 통상 6 내지 60이고, 바람직하게는 6 내지 30이고, 보다 바람직하게는 6 내지 18이다.
아릴렌기는 치환기를 갖고 있을 수 있고, 예를 들어 페닐렌기, 나프탈렌디일기, 안트라센디일기, 페난트렌디일기, 디히드로페난트렌디일기, 나프타센디일기, 플루오렌디일기, 피렌디일기, 페릴렌디일기, 크리센디일기, 및 이들의 기가 치환기를 갖는 기를 들 수 있고, 바람직하게는 식 (A-1) 내지 식 (A-20)으로 표현되는 기이다. 아릴렌기는 이들 기가 복수 결합한 기를 포함한다.
Figure pct00005
Figure pct00006
[식 중, R 및 Ra는 각각 독립적으로, 수소 원자, 알킬기, 시클로알킬기, 아릴기 또는 1가의 복소환기를 나타낸다. 복수 존재하는 R 및 Ra는 각각, 동일하거나 상이할 수 있고, Ra끼리는 서로 결합하여, 각각이 결합하는 원자와 함께 환을 형성하고 있을 수 있음.]
2가의 복소환기의 탄소 원자수는 치환기의 탄소 원자수를 포함하지 않고, 통상 2 내지 60이고, 바람직하게는 3 내지 20이고, 보다 바람직하게는 4 내지 15이다.
2가의 복소환기는 치환기를 갖고 있을 수 있고, 예를 들어 피리딘, 디아자벤젠, 트리아진, 아자나프탈렌, 디아자나프탈렌, 카르바졸, 디벤조푸란, 디벤조티오펜, 디벤조실롤, 페녹사진, 페노티아진, 아크리딘, 디히드로아크리딘, 푸란, 티오펜, 아졸, 디아졸, 트리아졸에서, 환을 구성하는 탄소 원자 또는 헤테로 원자에 직접 결합하고 있는 수소 원자 중 2개의 수소 원자를 제외한 2가의 기를 들 수 있고, 바람직하게는 식 (AA-1) 내지 식 (AA-34)로 표현되는 기이다. 2가의 복소환기는 이들 기가 복수 결합한 기를 포함한다.
Figure pct00007
Figure pct00008
[식 중, R 및 Ra는 상기와 동일한 의미를 나타냄.]
「가교기」란, 가열 처리, 자외선 조사 처리, 라디칼 반응 등에 제공함으로써, 새로운 결합을 생성하는 것이 가능한 기이고, 바람직하게는 식 (B-1) 내지 (B-17) 중 어느 하나로 표현되는 기이다. 이들 기는 치환기를 갖고 있을 수 있다.
Figure pct00009
「치환기」란, 할로겐 원자, 시아노기, 알킬기, 시클로알킬기, 아릴기, 1가의 복소환기, 알콕시기, 시클로알콕시기, 아릴옥시기, 아미노기, 치환 아미노기, 알케닐기, 시클로알케닐기, 알키닐기 또는 시클로알키닐기를 나타낸다. 치환기는 가교기여도 된다.
「덴드론」이란, 원자 또는 환을 분지점으로 하는 규칙적인 수지상 분지 구조(즉, 덴드리머 구조)를 갖는 기를 의미한다. 덴드론을 갖는 화합물(이하, 「덴드리머」라고 함.)로서는, 예를 들어 국제 공개 제02/067343호, 일본 특허 공개 제2003-231692호 공보, 국제 공개 제2003/079736호, 국제 공개 제2006/097717호에 기재된 구조를 들 수 있다.
덴드론으로서는 바람직하게는 식 (D-A) 또는 (D-B)로 표현되는 기이다.
Figure pct00010
[식 중,
mDA1, mDA2 및 mDA3은 각각 독립적으로, 0 이상의 정수를 나타냄.
GDA는 질소 원자, 방향족 탄화수소기 또는 복소환기를 나타내고, 이들 기는 치환기를 갖고 있을 수 있음.
ArDA1, ArDA2 및 ArDA3은 각각 독립적으로, 아릴렌기 또는 2가의 복소환기를 나타내고, 이들 기는 치환기를 갖고 있을 수 있음. ArDA1, ArDA2 및 ArDA3이 복수 있는 경우, 그들은 각각 동일하거나 상이할 수 있음.
TDA는 아릴기 또는 1가의 복소환기를 나타내고, 이들 기는 치환기를 갖고 있을 수 있음. 복수 있는 TDA는 동일하거나 상이할 수 있음.]
Figure pct00011
[식 중,
mDA1, mDA2, mDA3, mDA4, mDA5, mDA6 및 mDA7은 각각 독립적으로, 0 이상의 정수를 나타냄.
GDA는 질소 원자, 방향족 탄화수소기 또는 복소환기를 나타내고, 이들 기는 치환기를 갖고 있을 수 있음. 복수 있는 GDA는 동일하거나 상이할 수 있음.
ArDA1, ArDA2, ArDA3, ArDA4, ArDA5, ArDA6 및 ArDA7은 각각 독립적으로, 아릴렌기 또는 2가의 복소환기를 나타내고, 이들 기는 치환기를 갖고 있을 수 있음. ArDA1, ArDA2, ArDA3, ArDA4, ArDA5, ArDA6 및 ArDA7이 복수 있는 경우, 그들은 각각 동일하거나 상이할 수 있음.
TDA는 아릴기 또는 1가의 복소환기를 나타내고, 이들 기는 치환기를 갖고 있을 수 있음. 복수 있는 TDA는 동일하거나 상이할 수 있음.]
mDA1, mDA2, mDA3, mDA4, mDA5, mDA6 및 mDA7은, 통상 10 이하의 정수이고, 바람직하게는 5 이하의 정수이고, 보다 바람직하게는 0 또는 1이다. mDA1, mDA2, mDA3, mDA4, mDA5, mDA6 및 mDA7은 동일한 정수인 것이 바람직하다.
GDA는 바람직하게는 식 (GDA-11) 내지 (GDA-15)로 표현되는 기이고, 이들 기는 치환기를 갖고 있을 수 있다.
Figure pct00012
[식 중,
*은 식 (D-A)에 있어서의 ArDA1, 식 (D-B)에 있어서의 ArDA1, 식 (D-B)에 있어서의 ArDA2 또는 식 (D-B)에 있어서의 ArDA3과의 결합을 나타냄.
**은 식 (D-A)에 있어서의 ArDA2, 식 (D-B)에 있어서의 ArDA2, 식 (D-B)에 있어서의 ArDA4 또는 식 (D-B)에 있어서의 ArDA6과의 결합을 나타냄.
***은 식 (D-A)에 있어서의 ArDA3, 식 (D-B)에 있어서의 ArDA3, 식 (D-B)에 있어서의 ArDA5 또는 식 (D-B)에 있어서의 ArDA7과의 결합을 나타냄.
RDA는 수소 원자, 알킬기, 시클로알킬기, 알콕시기, 시클로알콕시기, 아릴기 또는 1가의 복소환기를 나타내고, 이들 기는 또한 치환기를 갖고 있을 수 있음. RDA가 복수 있는 경우, 그들은 동일하거나 상이할 수 있음.]
RDA는 바람직하게는 수소 원자, 알킬기, 시클로알킬기, 알콕시기 또는 시클로알콕시기이고, 보다 바람직하게는 수소 원자, 알킬기 또는 시클로알킬기이고, 이들 기는 치환기를 갖고 있을 수 있다.
ArDA1, ArDA2, ArDA3, ArDA4, ArDA5, ArDA6 및 ArDA7은 바람직하게는 식 (ArDA-1) 내지 (ArDA-3)으로 표현되는 기이다.
Figure pct00013
[식 중,
RDA는 상기와 동일한 의미를 나타냄.
RDB는 수소 원자, 알킬기, 시클로알킬기, 아릴기 또는 1가의 복소환기를 나타내고, 이들 기는 치환기를 갖고 있을 수 있음. RDB가 복수 있는 경우, 그들은 동일하거나 상이할 수 있음.]
RDB는 바람직하게는 알킬기, 시클로알킬기, 아릴기 또는 1가의 복소환기이고, 보다 바람직하게는 아릴기 또는 1가의 복소환기이고, 더욱 바람직하게는 아릴기이다.
TDA는 바람직하게는 식 (TDA-1) 내지 (TDA-3)으로 표현되는 기이다.
Figure pct00014
[식 중, RDA 및 RDB는 상기와 동일한 의미를 나타냄.]
식 (D-A)로 표현되는 기는 바람직하게는 식 (D-A1) 내지 (D-A3)으로 표현되는 기이다.
Figure pct00015
[식 중,
Rp1, Rp2 및 Rp3은 각각 독립적으로, 알킬기, 시클로알킬기, 알콕시기, 시클로알콕시기 또는 할로겐 원자를 나타냄. Rp1 및 Rp2가 복수 있는 경우, 그들은 각각 동일하거나 상이할 수 있음.
np1은 0 내지 5의 정수를 나타내고, np2는 0 내지 3의 정수를 나타내고, np3은 0 또는 1을 나타냄. 복수 있는 np1은 동일하거나 상이할 수 있음.]
식 (D-B)로 표현되는 기는 바람직하게는 식 (D-B1) 내지 (D-B3)으로 표현되는 기이다.
Figure pct00016
[식 중,
Rp1, Rp2 및 Rp3은 각각 독립적으로, 알킬기, 시클로알킬기, 알콕시기, 시클로알콕시기 또는 할로겐 원자를 나타냄. Rp1 및 Rp2가 복수 있는 경우, 그들은 각각 동일하거나 상이할 수 있음.
np1은 0 내지 5의 정수를 나타내고, np2는 0 내지 3의 정수를 나타내고, np3은 0 또는 1을 나타냄. np1 및 np2가 복수 있는 경우, 그들은 각각 동일하거나 상이할 수 있음.]
np1은 바람직하게는 0 또는 1이고, 보다 바람직하게는 1이다. np2는 바람직하게는 0 또는 1이고, 보다 바람직하게는 0이다. np3은 바람직하게는 0이다.
Rp1, Rp2 및 Rp3은 바람직하게는 알킬기 또는 시클로알킬기이다.
<고분자 화합물>
본 발명의 조성물에 함유되는 고분자 화합물에 관하여 설명한다.
본 발명의 조성물에 함유되는 고분자 화합물은 식 (Y)로 표현되는 구성 단위, 및 식 (Ia)로 표현되는 구성 단위, 식 (Ib)로 표현되는 구성 단위, 식 (Ic)로 표현되는 구성 단위 및 식 (Id)로 표현되는 구성 단위로 이루어지는 군에서 선택되는 적어도 1종의 구성 단위를 포함하는 고분자 화합물(이하, 「제1 고분자 화합물」이라고도 함.)이다.
[식 (Y)로 표현되는 구성 단위]
Figure pct00017
ArY1로 표현되는 아릴렌기는 보다 바람직하게는 식 (A-1), 식 (A-2), 식 (A-6) 내지 (A-10), 식 (A-19) 또는 식 (A-20)으로 표현되는 기이고, 더욱 바람직하게는 식 (A-1), 식 (A-2), 식 (A-7), 식 (A-9) 또는 식 (A-19)로 표현되는 기이고, 이들 기는 치환기를 갖고 있을 수 있다.
ArY1로 표현되는 2가의 복소환기는 보다 바람직하게는 식 (AA-1) 내지 (AA-4), 식 (AA-10) 내지 (AA-15), 식 (AA-18) 내지 (AA-21), 식 (AA-33) 또는 식 (AA-34)로 표현되는 기이고, 더욱 바람직하게는 식 (AA-4), 식 (AA-10), 식 (AA-12), 식 (AA-14) 또는 식 (AA-33)으로 표현되는 기이고, 이들 기는 치환기를 갖고 있을 수 있다.
ArY1로 표현되는 적어도 1종의 아릴렌기와 적어도 1종의 2가의 복소환기가 직접 결합한 2가의 기에 있어서의, 아릴렌기 및 2가의 복소환기의 보다 바람직한 범위, 더욱 바람직한 범위는 각각, 전술한 ArY1로 표현되는 아릴렌기 및 2가의 복소환기의 보다 바람직한 범위, 더욱 바람직한 범위와 마찬가지이다.
「적어도 1종의 아릴렌기와 적어도 1종의 2가의 복소환기가 직접 결합한 2가의 기」로서는, 예를 들어 하기 식으로 표현되는 기를 들 수 있고, 이들은 치환기를 갖고 있을 수 있다.
Figure pct00018
[식 중, RXX는 수소 원자, 알킬기, 시클로알킬기, 아릴기 또는 1가의 복소환기를 나타내고, 이들 기는 치환기를 갖고 있을 수 있음.]
RXX는 바람직하게는 알킬기, 시클로알킬기 또는 아릴기이고, 이들 기는 치환기를 갖고 있을 수 있다.
ArY1로 표현되는 기가 가질 수 있는 치환기는 바람직하게는 알킬기, 시클로알킬기 또는 아릴기이고, 이들 기는 치환기를 더 갖고 있을 수 있다.
식 (Y)로 표현되는 구성 단위로서는, 예를 들어 식 (Y-1) 내지 (Y-10)으로 표현되는 구성 단위를 들 수 있고, 본 발명의 조성물을 사용하여 얻어지는 발광 소자의 발광 효율의 관점에서는 바람직하게는 식 (Y-1) 내지 (Y-3)으로 표현되는 구성 단위이고, 본 발명의 조성물을 사용하여 얻어지는 발광 소자의 전자 수송성의 관점에서는 바람직하게는 식 (Y-4) 내지 (Y-7)로 표현되는 구성 단위이고, 본 발명의 조성물을 사용하여 얻어지는 발광 소자의 정공 수송성의 관점에서는 바람직하게는 식 (Y-8) 내지 (Y-10)으로 표현되는 구성 단위이고, 본 발명의 조성물을 사용하여 얻어지는 발광 소자의 휘도 수명의 관점에서는 바람직하게는 식 (Y-1) 내지 (Y-4)로 표현되는 구성 단위이다.
Figure pct00019
[식 중, RY1은 수소 원자, 알킬기, 시클로알킬기, 알콕시기, 시클로알콕시기, 아릴기 또는 1가의 복소환기를 나타내고, 이들 기는 치환기를 갖고 있을 수 있음. 복수 존재하는 RY1은 동일하거나 상이할 수 있고, 인접하는 RY1끼리는 서로 결합하여, 각각이 결합하는 탄소 원자와 함께 환을 형성하고 있을 수 있음.]
RY1은 바람직하게는 수소 원자, 알킬기, 시클로알킬기 또는 아릴기이고, 이들 기는 치환기를 갖고 있을 수 있다.
식 (Y-1)로 표현되는 구성 단위는 바람직하게는 식 (Y-1')로 표현되는 구성 단위이다.
Figure pct00020
[식 중, RY11은 알킬기, 시클로알킬기, 알콕시기, 시클로알콕시기, 아릴기 또는 1가의 복소환기를 나타내고, 이들 기는 치환기를 갖고 있을 수 있음. 복수 존재하는 RY11은 동일하거나 상이할 수 있음.]
RY11은 바람직하게는 알킬기, 시클로알킬기 또는 아릴기이고, 보다 바람직하게는 알킬기 또는 시클로알킬기이고, 이들 기는 치환기를 갖고 있을 수 있다.
Figure pct00021
[식 중,
RY1은 상기와 동일한 의미를 나타냄.
XY1은 -C(RY2)2-, -C(RY2)=C(RY2)- 또는 -C(RY2)2-C(RY2)2-로 표현되는 기를 나타냄. RY2는 수소 원자, 알킬기, 시클로알킬기, 알콕시기, 시클로알콕시기, 아릴기 또는 1가의 복소환기를 나타내고, 이들 기는 치환기를 갖고 있을 수 있음. 복수 존재하는 RY2는 동일하거나 상이할 수 있고, RY2끼리는 서로 결합하여, 각각이 결합하는 탄소 원자와 함께 환을 형성하고 있을 수 있음.]
RY2는 바람직하게는 알킬기, 시클로알킬기, 아릴기 또는 1가의 복소환기이고, 보다 바람직하게는 알킬기, 시클로알킬기 또는 아릴기이고, 이들 기는 치환기를 갖고 있을 수 있다.
XY1에 있어서, -C(RY2)2-로 표현되는 기 중의 2개의 RY2의 조합은 바람직하게는 양쪽이 알킬기 혹은 시클로알킬기, 양쪽이 아릴기, 양쪽이 1가의 복소환기, 또는 한쪽이 알킬기 혹은 시클로알킬기이고 다른 쪽이 아릴기 혹은 1가의 복소환기이고, 보다 바람직하게는 한쪽이 알킬기 혹은 시클로알킬기이고 다른 쪽이 아릴기이고, 이들 기는 치환기를 갖고 있을 수 있다. 2개 존재하는 RY2는 서로 결합하여, 각각이 결합하는 원자와 함께 환을 형성하고 있을 수 있고, RY2가 환을 형성하는 경우, -C(RY2)2-로 표현되는 기로서는 바람직하게는 식 (Y-A1) 내지 (Y-A5)로 표현되는 기이고, 보다 바람직하게는 식 (Y-A4)로 표현되는 기이고, 이들 기는 치환기를 갖고 있을 수 있다.
Figure pct00022
XY1에 있어서, -C(RY2)=C(RY2)-로 표현되는 기 중의 2개의 RY2의 조합은 바람직하게는 양쪽이 알킬기 혹은 시클로알킬기, 또는 한쪽이 알킬기 혹은 시클로알킬기이고 다른 쪽이 아릴기이고, 이들 기는 치환기를 갖고 있을 수 있다.
XY1에 있어서, -C(RY2)2-C(RY2)2-로 표현되는 기 중의 4개의 RY2는 바람직하게는 치환기를 갖고 있을 수 있는 알킬기 또는 시클로알킬기이다. 복수 있는 RY2는 서로 결합하여, 각각이 결합하는 원자와 함께 환을 형성하고 있을 수 있고, RY2가 환을 형성하는 경우, -C(RY2)2-C(RY2)2-로 표현되는 기는 바람직하게는 식 (Y-B1) 내지 (Y-B5)로 표현되는 기이고, 보다 바람직하게는 식 (Y-B3)으로 표현되는 기이고, 이들 기는 치환기를 갖고 있을 수 있다.
Figure pct00023
[식 중, RY2는 상기와 동일한 의미를 나타냄.]
식 (Y-2)로 표현되는 구성 단위는 식 (Y-2')로 표현되는 구성 단위인 것이 바람직하다.
Figure pct00024
[식 중, RY1 및 XY1은 상기와 동일한 의미를 나타냄.]
Figure pct00025
[식 중, RY1 및 XY1은 상기와 동일한 의미를 나타냄.]
식 (Y-3)으로 표현되는 구성 단위는 식 (Y-3')로 표현되는 구성 단위인 것이 바람직하다.
Figure pct00026
[식 중, RY11 및 XY1은 상기와 동일한 의미를 나타냄.]
Figure pct00027
Figure pct00028
[식 중,
RY1은 상기와 동일한 의미를 나타냄.
RY3은 수소 원자, 알킬기, 시클로알킬기, 알콕시기, 시클로알콕시기, 아릴기 또는 1가의 복소환기를 나타내고, 이들 기는 치환기를 갖고 있을 수 있음.]
RY3은 바람직하게는 알킬기, 시클로알킬기, 알콕시기, 시클로알콕시기, 아릴기 또는 1가의 복소환기이고, 보다 바람직하게는 아릴기이고, 이들 기는 치환기를 갖고 있을 수 있다.
식 (Y-4)로 표현되는 구성 단위는 식 (Y-4')로 표현되는 구성 단위인 것이 바람직하고, 식 (Y-6)으로 표현되는 구성 단위는 식 (Y-6')로 표현되는 구성 단위인 것이 바람직하다.
Figure pct00029
[식 중, RY1 및 RY3은 상기와 동일한 의미를 나타냄.]
Figure pct00030
[식 중,
RY1은 상기와 동일한 의미를 나타냄.
RY4는 수소 원자, 알킬기, 시클로알킬기, 알콕시기, 시클로알콕시기, 아릴기 또는 1가의 복소환기를 나타내고, 이들 기는 치환기를 갖고 있을 수 있음.]
RY4는 바람직하게는 알킬기, 시클로알킬기, 알콕시기, 시클로알콕시기, 아릴기 또는 1가의 복소환기이고, 보다 바람직하게는 아릴기이고, 이들 기는 치환기를 갖고 있을 수 있다.
식 (Y)로 표현되는 구성 단위로서는, 예를 들어 식 (Y-101) 내지 (Y-121)로 표현되는 아릴렌기를 포함하는 구성 단위, 식 (Y-201) 내지 (Y-206)으로 표현되는 2가의 복소환기를 포함하는 구성 단위, 식 (Y-301) 내지 (Y-304)로 표현되는 적어도 1종의 아릴렌기와 적어도 1종의 2가의 복소환기가 직접 결합한 2가의 기를 포함하는 구성 단위를 들 수 있다.
Figure pct00031
Figure pct00032
Figure pct00033
식 (Y)로 표현되는 구성 단위이며, ArY1이 아릴렌기인 구성 단위는 본 발명의 조성물을 사용하여 얻어지는 발광 소자의 발광 효율이 우수하므로, 제1 고분자 화합물에 포함되는 구성 단위의 합계량에 대해, 바람직하게는 0.5 내지 90몰%이고, 보다 바람직하게는 30 내지 80몰%이다.
식 (Y)로 표현되는 구성 단위이며, ArY1이 2가의 복소환기, 또는 적어도 1종의 아릴렌기와 적어도 1종의 2가의 복소환기가 직접 결합한 2가의 기인 구성 단위는 본 발명의 조성물을 사용하여 얻어지는 발광 소자의 전하 수송성이 우수하므로, 제1 고분자 화합물에 포함되는 구성 단위의 합계량에 대해, 바람직하게는 0.5 내지 50몰%이고, 보다 바람직하게는 3 내지 30몰%이다.
식 (Y)로 표현되는 구성 단위는 제1 고분자 화합물 중에, 1종만 포함되어 있거나, 2종 이상 포함되어 있을 수 있다.
[식 (X)로 표현되는 구성 단위]
제1 고분자 화합물은 본 발명의 조성물을 사용하여 얻어지는 발광 소자의 정공 수송성이 우수하므로, 하기 식 (X)로 표현되는 구성 단위를 더 포함하는 것이 바람직하다.
Figure pct00034
[식 중,
aX1 및 aX2는 각각 독립적으로, 0 이상의 정수를 나타냄.
ArX1 및 ArX3은 각각 독립적으로, 아릴렌기 또는 2가의 복소환기를 나타내고, 이들 기는 치환기를 갖고 있을 수 있음.
ArX2 및 ArX4는 각각 독립적으로, 아릴렌기, 2가의 복소환기, 또는 적어도 1종의 아릴렌기와 적어도 1종의 2가의 복소환기가 직접 결합한 2가의 기를 나타내고, 이들 기는 치환기를 갖고 있을 수 있음.
RX1, RX2 및 RX3은 각각 독립적으로, 수소 원자, 알킬기, 시클로알킬기, 아릴기 또는 1가의 복소환기를 나타내고, 이들 기는 치환기를 갖고 있을 수 있음.]
aX1은 본 발명의 조성물을 사용하여 얻어지는 발광 소자의 발광 효율이 우수하므로, 바람직하게는 2 이하이고, 보다 바람직하게는 1이다.
aX2는 본 발명의 조성물을 사용하여 얻어지는 발광 소자의 발광 효율이 우수하므로, 바람직하게는 2 이하이고, 보다 바람직하게는 0이다.
RX1, RX2 및 RX3은 바람직하게는 알킬기, 시클로알킬기, 아릴기 또는 1가의 복소환기이고, 보다 바람직하게는 아릴기이고, 이들 기는 치환기를 갖고 있을 수 있다.
ArX1 및 ArX3으로 표현되는 아릴렌기는 보다 바람직하게는 식 (A-1) 또는 식 (A-9)로 표현되는 기이고, 더욱 바람직하게는 식 (A-1)로 표현되는 기이고, 이들 기는 치환기를 갖고 있을 수 있다.
ArX1 및 ArX3으로 표현되는 2가의 복소환기는 보다 바람직하게는 식 (AA-1), 식 (AA-2) 또는 식 (AA-7) 내지 (AA-26)으로 표현되는 기이고, 이들 기는 치환기를 갖고 있을 수 있다.
ArX1 및 ArX3은 바람직하게는 치환기를 갖고 있을 수 있는 아릴렌기이다.
ArX2 및 ArX4로 표현되는 아릴렌기로서는, 보다 바람직하게는 식 (A-1), 식 (A-6), 식 (A-7), 식 (A-9) 내지 (A-11) 또는 식 (A-19)로 표현되는 기이고, 이들 기는 치환기를 갖고 있을 수 있다.
ArX2 및 ArX4로 표현되는 2가의 복소환기의 보다 바람직한 범위는 ArX1 및 ArX3으로 표현되는 2가의 복소환기의 보다 바람직한 범위와 동일하다.
ArX2 및 ArX4로 표현되는 적어도 1종의 아릴렌기와 적어도 1종의 2가의 복소환기가 직접 결합한 2가의 기에 있어서의, 아릴렌기 및 2가의 복소환기의 보다 바람직한 범위, 더욱 바람직한 범위는 각각, ArX1 및 ArX3으로 표현되는 아릴렌기 및 2가의 복소환기의 보다 바람직한 범위, 더욱 바람직한 범위와 마찬가지이다.
ArX2 및 ArX4로 표현되는 적어도 1종의 아릴렌기와 적어도 1종의 2가의 복소환기가 직접 결합한 2가의 기로서는, 식 (Y)의 ArY1로 표현되는 적어도 1종의 아릴렌기와 적어도 1종의 2가의 복소환기가 직접 결합한 2가의 기와 동일한 것을 들 수 있다.
ArX2 및 ArX4는 바람직하게는 치환기를 갖고 있을 수 있는 아릴렌기이다.
ArX1 내지 ArX4 및 RX1 내지 RX3으로 표현되는 기가 가질 수 있는 치환기로서는 바람직하게는 알킬기, 시클로알킬기 또는 아릴기이고, 이들 기는 치환기를 더 갖고 있을 수 있다.
식 (X)로 표현되는 구성 단위는 바람직하게는 식 (X-1) 내지 (X-7)로 표현되는 구성 단위이고, 보다 바람직하게는 식 (X-1) 내지 (X-6)으로 표현되는 구성 단위이고, 더욱 바람직하게는 식 (X-3) 내지 (X-6)으로 표현되는 구성 단위이다.
Figure pct00035
Figure pct00036
[식 중, RX4 및 RX5는 각각 독립적으로, 수소 원자, 알킬기, 시클로알킬기, 알콕시기, 시클로알콕시기, 아릴기, 아릴옥시기, 할로겐 원자, 1가의 복소환기 또는 시아노기를 나타내고, 이들 기는 치환기를 갖고 있을 수 있다. 복수 존재하는 RX4는 동일하거나 상이할 수 있다. 복수 존재하는 RX5는 동일하거나 상이할 수 있고, 인접하는 RX5끼리는 서로 결합하여, 각각이 결합하는 탄소 원자와 함께 환을 형성하고 있을 수 있음.]
식 (X)로 표현되는 구성 단위는 본 발명의 조성물을 사용하여 얻어지는 발광 소자의 정공 수송성이 우수하므로, 제1 고분자 화합물 중에 포함되는 구성 단위의 합계량에 대해, 바람직하게는 0.1 내지 50몰%이고, 보다 바람직하게는 1 내지 40몰%이고, 더욱 바람직하게는 5 내지 30몰%이다.
식 (X)로 표현되는 구성 단위로서는, 예를 들어 식 (X1-1) 내지 (X1-11)로 표현되는 구성 단위를 들 수 있고, 바람직하게는 식 (X1-3) 내지 (X1×10)으로 표현되는 구성 단위이다.
Figure pct00037
Figure pct00038
식 (X)로 표현되는 구성 단위는 제1 고분자 화합물 중에, 1종만 포함되어 있거나, 2종 이상 포함되어 있을 수 있다.
[식 (Ia) 내지 식 (Id)로 표현되는 구성 단위]
Figure pct00039
m은 본 발명의 조성물을 사용하여 얻어지는 발광 소자의 전자 수송성이 우수하므로, 0 내지 2의 정수인 것이 바람직하고, 0인 것이 보다 바람직하다.
n은 본 발명의 조성물을 사용하여 얻어지는 발광 소자의 전자 수송성이 우수하므로, 0 내지 2의 정수인 것이 바람직하고, 0인 것이 보다 바람직하다.
RT1은 본 발명의 조성물을 사용하여 얻어지는 발광 소자의 전자 수송성이 우수하므로, 알킬기 또는 시클로알킬기인 것이 바람직하고, 알킬기인 것이 보다 바람직하다.
Rx는 본 발명의 조성물을 사용하여 얻어지는 발광 소자의 전자 수송성이 우수하므로, 수소 원자, 알킬기, 시클로알킬기 또는 아릴기인 것이 바람직하고, 수소 원자 또는 아릴기인 것이 보다 바람직하다.
Ar은 본 발명의 조성물을 사용하여 얻어지는 발광 소자의 발광 효율이 우수하므로, 방향족 탄화수소기인 것이 바람직하다.
Ar로 표현되는 방향족 탄화수소기의 탄소 원자수는 치환기의 탄소 원자수를 포함하지 않고, 통상 6 내지 60이고, 바람직하게는 6 내지 30이고, 보다 바람직하게는 6 내지 18이다.
Ar로 표현되는 방향족 탄화수소기에서, 식 (Ia')로 표현되는 기를 제외한 아릴렌기 부분으로서는 바람직하게는 식 (A-1) 내지 식 (A-20)으로 표현되는 기이고, 보다 바람직하게는 식 (A-1), 식 (A-2), 식 (A-6) 내지 식 (A-10), 식 (A-19) 또는 식 (A-20)으로 표현되는 기이고, 더욱 바람직하게는 식 (A-1), 식 (A-2), 식 (A-7), 식 (A-9) 또는 식 (A-19)로 표현되는 기이다.
Figure pct00040
[식 중, m, RT1, Rx, nA 및 LA는 상기와 동일한 의미를 나타냄. *은 Ar과 결합하는 부위를 나타냄.]
Ar로 표현되는 복소환기의 탄소 원자수는 치환기의 탄소 원자수를 포함하지 않고, 통상 6 내지 60이고, 바람직하게는 6 내지 30이고, 보다 바람직하게는 6 내지 18이다.
Ar로 표현되는 복소환기에서, 식 (Ia')로 표현되는 기를 제외한 2가의 복소환기 부분으로서는, 바람직하게는 식 (AA-1) 내지 식 (AA-34)로 표현되는 기이다.
nA는 본 발명의 조성물을 사용하여 얻어지는 발광 소자의 전자 수송성이 우수하므로, 1 또는 2인 것이 바람직하고, 1인 것이 보다 바람직하다.
LA는 본 발명의 조성물을 사용하여 얻어지는 발광 소자의 전자 수송성이 우수하므로, 아릴렌기 또는 2가의 복소환기인 것이 바람직하고, 아릴렌기인 것이 보다 바람직하다.
nB는 본 발명의 조성물을 사용하여 얻어지는 발광 소자의 전자 수송성이 우수하므로, 1 또는 2인 것이 바람직하고, 1인 것이 보다 바람직하다.
LB는 본 발명의 조성물을 사용하여 얻어지는 발광 소자의 전자 수송성이 우수하므로, 아릴렌기 또는 2가의 복소환기인 것이 바람직하고, 아릴렌기인 것이 보다 바람직하다.
제1 고분자 화합물은 식 (Ia)로 표현되는 구성 단위, 식 (Ib)로 표현되는 구성 단위, 식 (Ic)로 표현되는 구성 단위 및 식 (Id)로 표현되는 구성 단위로 이루어지는 군에서 선택되는 적어도 1종의 구성 단위를 포함하는 고분자 화합물인데, 본 발명의 조성물을 사용하여 얻어지는 발광 소자의 전자 수송성이 우수하므로, 식 (Ia)로 표현되는 구성 단위 또는 식 (Ib)로 표현되는 구성 단위를 포함하는 고분자 화합물인 것이 바람직하고, 식 (Ia)로 표현되는 구성 단위를 포함하는 고분자 화합물인 것이 보다 바람직하다.
제1 고분자 화합물이 식 (Ic)로 표현되는 구성 단위를 포함하는 고분자 화합물인 경우, 식 (Ic)로 표현되는 구성 단위는 말단의 구성 단위이다. 또한, 제1 고분자 화합물이 식 (Id)로 표현되는 구성 단위를 포함하는 고분자 화합물인 경우, 식 (Id)로 표현되는 구성 단위는 말단의 구성 단위이다.
「말단의 구성 단위」란, 고분자 화합물의 말단의 구성 단위를 의미하고, 해당 말단의 구성 단위는 고분자 화합물의 제조에 있어서, 말단 밀봉제에서 유도되는 구성 단위인 것이 바람직하다.
식 (Ia)로 표현되는 구성 단위는 본 발명의 조성물을 사용하여 얻어지는 발광 소자의 전자 수송성이 우수하므로, 식 (Ie)로 표현되는 구성 단위인 것이 바람직하다.
Figure pct00041
[식 중, Ar 및 Rx는 상기와 동일한 의미를 나타냄.]
식 (Ie)로 표현되는 구성 단위로서는, 예를 들어 식 (Ie-1) 내지 (Ie-5)로 표현되는 구성 단위를 들 수 있고, 식 (Ie-1) 또는 (Ie-2)로 표현되는 구성 단위인 것이 바람직하다.
Figure pct00042
식 (Ib)로 표현되는 구성 단위는 본 발명의 조성물을 사용하여 얻어지는 발광 소자의 전자 수송성이 우수하므로, 식 (If)로 표현되는 구성 단위인 것이 바람직하다.
Figure pct00043
식 (If)로 표현되는 구성 단위로서는, 예를 들어 식 (If-1) 내지 (If-8)로 표현되는 구성 단위를 들 수 있고, 식 (If-1), (If-2), (If-4) 또는 (If-6)으로 표현되는 구성 단위인 것이 바람직하다.
Figure pct00044
식 (Ic)로 표현되는 구성 단위로서는, 예를 들어 식 (Ic-1) 내지 (Ic-6)으로 표현되는 구성 단위로 표현되는 구성 단위를 들 수 있다.
Figure pct00045
식 (Id)로 표현되는 구성 단위로서는, 예를 들어 하기 식 (Id-1) 내지 (Id-6)으로 표현되는 구성 단위로 표현되는 구성 단위인 것이 바람직하다.
Figure pct00046
식 (Ia)로 표현되는 구성 단위, 식 (Ib)로 표현되는 구성 단위, 식 (Ic)로 표현되는 구성 단위 및 식 (Id)로 표현되는 구성 단위는 본 발명의 조성물을 사용하여 얻어지는 발광 소자의 전자 수송성이 우수하므로, 제1 고분자 화합물에 포함되는 구성 단위의 합계량에 대해, 바람직하게는 0.1 내지 10몰%이고, 보다 바람직하게는 0.1 내지 5몰%이고, 더욱 바람직하게는 0.1 내지 3몰%이다.
식 (Ia)로 표현되는 구성 단위, 식 (Ib)로 표현되는 구성 단위, 식 (Ic)로 표현되는 구성 단위 및 식 (Id)로 표현되는 구성 단위는 각각, 제1 고분자 화합물 중에, 1종만 포함되어 있거나, 2종 이상 포함되어 있을 수 있다.
제1 고분자 화합물의 폴리스티렌 환산의 중량 평균 분자량은 바람직하게는 1×104 내지 5×105이고, 폴리스티렌 환산의 수 평균 분자량은 바람직하게는 2×103 내지 4×105이다.
제1 고분자 화합물로서는, 예를 들어 표 1의 고분자 화합물 (P-1) 내지 (P-7)을 들 수 있다.
Figure pct00047
[표 중, p, q, r, s, t 및 u는 각 구성 단위의 몰 비율을 나타냄. p+q+r+s+t+u=100이고, 또한 100≥p+q+r+s+t≥70임. 그 외의 구성 단위란, 식 (Y)로 표현되는 구성 단위, 식 (X)로 표현되는 구성 단위, 식 (Ia) 내지 식 (Id)로 표현되는 구성 단위 이외의 구성 단위를 의미함.]
<인광 발광성 화합물>
본 발명의 조성물에 함유되는 인광 발광성 화합물에 관하여 설명한다.
본 발명의 조성물에 함유되는 인광 발광성 화합물은 식 (1)로 표현되는 인광 발광성 화합물인 것이 바람직하다.
Figure pct00048
식 (1)로 표현되는 인광 발광성 화합물은 중심 금속인 M과, 첨자 n1로 그 수가 규정되어 있는 배위자와, 첨자 n2로 그 수가 규정되어 있는 배위자로 구성되어 있다.
M은 본 발명의 발광 소자의 발광 효율이 보다 우수하므로, 이리듐 원자 또는 백금 원자인 것이 바람직하고, 이리듐 원자인 것이 보다 바람직하다.
M이 루테늄 원자, 로듐 원자 또는 이리듐 원자인 경우, n1은 2 또는 3인 것이 바람직하고, 3인 것이 보다 바람직하다.
M이 팔라듐 원자 또는 백금 원자인 경우, n1은 2인 것이 바람직하다.
E1 및 E2는 탄소 원자인 것이 바람직하다.
환 R1은 피리딘환, 피리미딘환, 이미다졸환 또는 트리아졸환인 것이 바람직하고, 이들 환은 치환기를 갖고 있을 수 있다.
환 R2는 벤젠환, 나프탈렌환, 플루오렌환, 페난트렌환, 피리딘환, 디아자벤젠환 또는 트리아진환인 것이 바람직하고, 벤젠환, 피리딘환 또는 피리미딘환인 것이 보다 바람직하고, 이들 환은 치환기를 갖고 있을 수 있다.
환 R1 및 환 R2를 갖고 있을 수 있는 치환기로서는, 알킬기, 시클로알킬기, 알콕시기, 시클로알콕시기, 아릴기, 아릴옥시기, 1가의 복소환기, 할로겐 원자 및 치환 아미노기를 들 수 있고, 알킬기, 시클로알킬기, 아릴기, 1가의 복소환기 또는 치환 아미노기가 바람직하고, 알킬기, 아릴기, 1가의 복소환기 또는 치환 아미노기가 보다 바람직하다.
환 R1 및 환 R2로 이루어지는 군에서 선택되는 적어도 1개의 환은 본 발명의 조성물을 사용하여 얻어지는 발광 소자의 휘도 수명이 보다 우수하므로, 식 (2)로 표현되는 기를 갖는 것이 바람직하고, 환 R2는 식 (2)로 표현되는 기를 갖는 것이 보다 바람직하다.
Figure pct00049
[식 중, R100은 아릴기, 1가의 복소환기 또는 치환 아미노기를 나타내고, 이들 기는 치환기를 갖고 있을 수 있음.]
환 R1 및 환 R2가 복수 존재하는 경우, 복수 존재하는 환 R1 모두, 복수 존재하는 환 R2 모두, 또는 복수 존재하는 환 R1 및 환 R2 모두가, 식 (2)로 표현되는 기를 갖는 것이 바람직하고, 복수 존재하는 환 R2 모두가 식 (2)로 표현되는 기를 갖는 것이 보다 바람직하다.
R100은 아릴기 또는 1가의 복소환기인 것이 바람직하고, 아릴기인 것이 보다 바람직하다.
R100으로 표현되는 아릴기, 1가의 복소환기 또는 치환 아미노기는 덴드론인 것이 바람직하다.
A1-G1-A2로 표현되는 음이온성의 2좌 배위자로서는, 예를 들어 하기 식으로 표현되는 배위자를 들 수 있다.
Figure pct00050
Figure pct00051
[식 중, *은 M과 결합하는 부위를 나타냄.]
식 (1)로 표현되는 인광 발광성 화합물은 본 발명의 조성물을 사용하여 얻어지는 발광 소자의 발광 효율이 우수하므로, 식 (1-A)로 표현되는 인광 발광성 화합물 또는 식 (1-B)로 표현되는 인광 발광성 화합물인 것이 바람직하다.
Figure pct00052
[식 중,
M, n1, n2, E1 및 A1-G1-A2는 상기와 동일한 의미를 나타냄.
E11A, E12A, E13A, E21A, E22A, E23A 및 E24A는 각각 독립적으로, 질소 원자 또는 탄소 원자를 나타냄. E11A, E12A, E13A, E21A, E22A, E23A 및 E24A가 복수 존재하는 경우, 그들은 각각 동일하거나 상이할 수 있음. E11A, E12A 및 E13A가 질소 원자인 경우, R11A, R12A 및 R13A는 존재하거나 존재하지 않을 수 있음. E21A, E22A, E23A 및 E24A가 질소 원자인 경우, R21A, R22A, R23A 및 R24A는 존재하지 않음.
R11A, R12A, R13A, R21A, R22A, R23A 및 R24A는 각각 독립적으로, 수소 원자, 알킬기, 시클로알킬기, 알콕시기, 시클로알콕시기, 아릴기, 아릴옥시기, 1가의 복소환기, 할로겐 원자 또는 치환 아미노기를 나타내고, 이들 기는 치환기를 갖고 있을 수 있음. R11A, R12A, R13A, R21A, R22A, R23A 및 R24A가 복수 존재하는 경우, 그들은 각각 동일하거나 상이할 수 있음. R11A와 R12A, R12A와 R13A, R11A와 R21A, R21A와 R22A, R22A와 R23A 및 R23A와 R24A는 각각 결합하여, 각각이 결합하는 원자와 함께 환을 형성하고 있을 수 있음.
환 R1A는 질소 원자, E1, E11A, E12A 및 E13A로 구성되는 이미다졸환 또는 트리아졸환을 나타냄.
환 R2A는 2개의 탄소 원자, E21A, E22A, E23A 및 E24A로 구성되는 벤젠환, 피리딘환 또는 피리미딘환을 나타냄.]
R11A, R12A, R13A, R21A, R22A, R23A 및 R24A로 이루어지는 군에서 선택되는 적어도 1개는 본 발명의 조성물을 사용하여 얻어지는 발광 소자의 휘도 수명이 보다 우수하므로, 식 (2)로 표현되는 기인 것이 바람직하다.
환 R1A가 이미다졸환인 경우, E11A가 질소 원자인 이미다졸환, 또는 E12A가 질소 원자인 이미다졸환이 바람직하고, E11A가 질소 원자인 이미다졸환이 보다 바람직하다.
환 R1A가 트리아졸환인 경우, E11A 및 E12A가 질소 원자인 트리아졸환, 또는 E11A 및 E13A가 질소 원자인 트리아졸환이 바람직하고, E11A 및 E12A가 질소 원자인 트리아졸환이 보다 바람직하다.
E11A가 질소 원자이고, 또한 R11A가 존재하는 경우, R11A는 알킬기, 시클로알킬기 또는 식 (2)로 표현되는 기인 것이 바람직하다.
E11A가 탄소 원자인 경우, R11A는 수소 원자, 알킬기, 시클로알킬기, 아릴기 또는 1가의 복소환기인 것이 바람직하고, 수소 원자, 알킬기, 시클로알킬기 또는 아릴기인 것이 보다 바람직하고, 수소 원자, 알킬기 또는 시클로알킬기인 것이 더욱 바람직하다.
E12A가 질소 원자이고, 또한 R12A가 존재하는 경우, R12A는 알킬기, 시클로알킬기 또는 식 (2)로 표현되는 기인 것이 바람직하다.
E12A가 탄소 원자인 경우, R12A는 수소 원자, 알킬기, 시클로알킬기, 아릴기 또는 1가의 복소환기인 것이 바람직하고, 수소 원자, 알킬기, 시클로알킬기 또는 아릴기인 것이 보다 바람직하고, 수소 원자, 알킬기 또는 시클로알킬기인 것이 더욱 바람직하다.
E13A가 질소 원자이고, 또한 R13A가 존재하는 경우, R13A는 알킬기, 시클로알킬기 또는 식 (2)로 표현되는 기인 것이 바람직하다.
E13A가 탄소 원자인 경우, R13A는 수소 원자, 알킬기, 시클로알킬기, 아릴기 또는 1가의 복소환기인 것이 바람직하고, 수소 원자, 알킬기, 시클로알킬기 또는 아릴기인 것이 보다 바람직하고, 수소 원자, 알킬기 또는 시클로알킬기인 것이 더욱 바람직하다.
환 R1A가 식 (2)로 표현되는 기를 갖는 경우, R11A 또는 R12A가 식 (2)로 표현되는 기인 것이 바람직하고, R11A가 식 (2)로 표현되는 기인 것이 보다 바람직하다. 식 (2)로 표현되는 기는 덴드론인 것이 바람직하다.
환 R2A가 피리딘환인 경우, E21A가 질소 원자인 피리딘환, E22A가 질소 원자인 피리딘환, 또는 E23A가 질소 원자인 피리딘환이 바람직하고, E22A가 질소 원자인 피리딘환이 보다 바람직하다.
환 R2A가 피리미딘환인 경우, E21A 및 E23A가 질소 원자인 피리미딘환, 또는 E22A 및 E24A가 질소 원자인 피리미딘환이 바람직하고, E22A 및 E24A가 질소 원자인 피리미딘환이 보다 바람직하다.
환 R2A는 벤젠환인 것이 바람직하다.
R21A, R22A, R23A 및 R24A는 수소 원자, 알킬기, 시클로알킬기 또는 식 (2)로 표현되는 기인 것이 바람직하고, 수소 원자 또는 식 (2)로 표현되는 기인 것이 보다 바람직하다.
환 R2A가 식 (2)로 표현되는 기를 갖는 경우, R22A 또는 R23A가 식 (2)로 표현되는 기인 것이 바람직하고, R22A가 식 (2)로 표현되는 기인 것이 보다 바람직하다. 식 (2)로 표현되는 기는 덴드론인 것이 바람직하다.
Figure pct00053
[식 중,
M, n1, n2 및 A1-G1-A2는 상기와 동일한 의미를 나타냄.
E11B, E12B, E13B, E14B, E21B, E22B, E23B 및 E24B는 각각 독립적으로, 질소 원자 또는 탄소 원자를 나타냄. E11B, E12B, E13B, E14B, E21B, E22B, E23B 및 E24B가 복수 존재하는 경우, 그들은 각각 동일하거나 상이할 수 있음. E11B, E12B, E13B, E14B, E21B, E22B, E23B 및 E24B가 질소 원자인 경우, R11B, R12B, R13B, R14B, R21B, R22B, R23B 및 R24B는 존재하지 않음.
R11B, R12B, R13B, R14B, R21B, R22B, R23B 및 R24B는 각각 독립적으로, 수소 원자, 알킬기, 시클로알킬기, 알콕시기, 시클로알콕시기, 아릴기, 아릴옥시기, 1가의 복소환기, 할로겐 원자 또는 치환 아미노기를 나타내고, 이들 기는 치환기를 갖고 있을 수 있음. R11B, R12B, R13B, R14B, R21B, R22B, R23B 및 R24B가 복수 존재하는 경우, 그들은 각각 동일하거나 상이할 수 있음. R11B와 R12B, R12B와 R13B, R13B와 R14B, R11B와 R21B, R21B와 R22B, R22B와 R23B 및 R23B와 R24B는 각각 결합하여, 각각이 결합하는 원자와 함께 환을 형성하고 있을 수 있음.
환 R1B는 질소 원자, 탄소 원자, E11B, E12B, E13B 및 E14B로 구성되는 피리딘환 또는 피리미딘환을 나타냄.
환 R2B는 2개의 탄소 원자, E21B, E22B, E23B 및 E24B로 구성되는 벤젠환, 피리딘환 또는 피리미딘환을 나타냄.]
R11B, R12B, R13B, R14B, R21B, R22B, R23B 및 R24B로 이루어지는 군에서 선택되는 적어도 1개는 본 발명의 조성물을 사용하여 얻어지는 발광 소자의 휘도 수명이 보다 우수하므로, 식 (2)로 표현되는 기인 것이 바람직하다.
환 R1B가 피리미딘환인 경우, E11B가 질소 원자인 피리미딘환, 또는 E13B가 질소 원자인 피리미딘환이 바람직하고, E11B가 질소 원자인 피리미딘환이 보다 바람직하다.
R11B, R12B, R13B 및 R14B는 수소 원자, 알킬기, 시클로알킬기 또는 식 (2)로 표현되는 기인 것이 바람직하고, 수소 원자 또는 식 (2)로 표현되는 기인 것이 보다 바람직하다.
환 R1B가 식 (2)로 표현되는 기를 갖는 경우, R11B, R12B 또는 R13B가 식 (2)로 표현되는 기인 것이 바람직하고, R11B 또는 R13B가 식 (2)로 표현되는 기인 것이 보다 바람직하고, R11B가 식 (2)로 표현되는 기인 것이 더욱 바람직하다. 식 (2)로 표현되는 기는 덴드론인 것이 바람직하다.
환 R2B가 피리딘환인 경우, E21B가 질소 원자인 피리딘환, E22B가 질소 원자인 피리딘환, 또는 E23B가 질소 원자인 피리딘환이 바람직하고, E22B가 질소 원자인 피리딘환이 보다 바람직하다.
환 R2B가 피리미딘환인 경우, E21B 및 E23B가 질소 원자인 피리미딘환, 또는 E22B 및 E24B가 질소 원자인 피리미딘환이 바람직하고, E22B 및 E24B가 질소 원자인 피리미딘환이 보다 바람직하다.
환 R2B는 벤젠환인 것이 바람직하다.
R21B, R22B, R23B 및 R24B는 수소 원자, 알킬기, 시클로알킬기 또는 식 (2)로 표현되는 기인 것이 바람직하고, 수소 원자 또는 식 (2)로 표현되는 기인 것이 보다 바람직하다.
환 R2B가 식 (2)로 표현되는 기를 갖는 경우, R22B 또는 R23B가 식 (2)로 표현되는 기인 것이 바람직하고, R22B가 식 (2)로 표현되는 기인 것이 보다 바람직하다. 식 (2)로 표현되는 기는 덴드론인 것이 바람직하다.
식 (1-A)로 표현되는 인광 발광성 화합물은 식 (1-A1)로 표현되는 인광 발광성 화합물, 식 (1-A2)로 표현되는 인광 발광성 화합물, 식 (1-A3)으로 표현되는 인광 발광성 화합물 또는 식 (1-A4)로 표현되는 인광 발광성 화합물인 것이 바람직하다.
Figure pct00054
Figure pct00055
[식 중,
M, n1, n2, R11A, R12A, R13A, R21A, R22A, R23A, R24A 및 A1-G1-A2는 상기와 동일한 의미를 나타냄.]
식 (1-B)로 표현되는 인광 발광성 화합물은 식 (1-B1)로 표현되는 인광 발광성 화합물, 식 (1-B2)로 표현되는 인광 발광성 화합물 또는 식 (1-B3)으로 표현되는 인광 발광성 화합물인 것이 바람직하다.
Figure pct00056
Figure pct00057
[식 중,
M, n1, n2, R11B, R12B, R13B, R14B, R21B, R22B, R23B, R24B 및 A1-G1-A2는 상기와 동일한 의미를 나타냄.
n3 및 n4는 각각 독립적으로, 1 이상의 정수를 나타내고, n3+n4는 2 또는 3임. M이 루테늄 원자, 로듐 원자 또는 이리듐 원자인 경우, n3+n4는 3이고, M이 팔라듐 원자 또는 백금 원자인 경우, n3+n4는 2임.
R15B, R16B, R17B 및 R18B는 각각 독립적으로, 수소 원자, 알킬기, 시클로알킬기, 알콕시기, 시클로알콕시기, 아릴기, 아릴옥시기, 1가의 복소환기, 할로겐 원자 또는 치환 아미노기를 나타내고, 이들 기는 치환기를 갖고 있을 수 있음. R15B, R16B, R17B 및 R18B가 복수 존재하는 경우, 그들은 각각 동일하거나 상이할 수 있음. R13B와 R15B, R15B와 R16B, R16B와 R17B, R17B와 R18B, R18B와 R21B는 각각 결합하여, 각각이 결합하는 원자와 함께 환을 형성하고 있을 수 있음.]
식 (1)로 표현되는 인광 발광성 화합물로서는, 예를 들어 하기 식으로 표현되는 인광 발광성 화합물을 들 수 있다.
Figure pct00058
Figure pct00059
Figure pct00060
인광 발광성 화합물은, 예를 들어 일본 특허 공표 제2004530254호 공보, 일본 특허 공개 제2008-179617호 공보, 일본 특허 공개 제2011-105701호 공보, 일본 특허 공표 제2007-504272호 공보, 일본 특허 공개 제2013-147449호 공보, 일본 특허 공개 제2013-147450호 공보에 기재되어 있는 방법에 따라 합성할 수 있다.
<인광 발광성 구성 단위를 포함하는 고분자 화합물>
본 발명의 조성물에 함유되는 인광 발광성 화합물은 인광 발광성 화합물의 구조를 갖는 구성 단위(즉, 인광 발광성 화합물을 구성하는 탄소 원자 또는 헤테로 원자에 직접 결합하는 1개 이상의 수소 원자를 제외하고 이루어지는 기를 갖는 구성 단위. 이하, 「인광 발광성 구성 단위」라고도 함.)를 포함하는 고분자 화합물(이하, 「제2 고분자 화합물」이라고도 함.)이어도 된다.
인광 발광성 구성 단위는 본 발명의 조성물을 사용하여 얻어지는 발광 소자의 발광 효율이 우수하므로, 바람직하게는 식 (1)로 표현되는 인광 발광성 화합물의 구조를 갖는 구성 단위이다. 식 (1)로 표현되는 인광 발광성 화합물의 구조를 갖는 구성 단위로서는 바람직하게는 식 (1)로 표현되는 인광 발광성 화합물에서, 해당 화합물을 구성하는 탄소 원자 또는 헤테로 원자에 직접 결합하는 1개 이상 3개 이하의 수소 원자를 제거하여 이루어지는 기를 갖는 구성 단위이고, 보다 바람직하게는 식 (1B), (2B), (3B) 또는 (4B)로 표현되는 구성 단위이고, 더욱 바람직하게는 식 (2B) 또는 (3B)로 표현되는 구성 단위이고, 특히 바람직하게는 식 (2B)로 표현되는 구성 단위이다.
[식 (1B)로 표현되는 인광 발광성 구성 단위]
Figure pct00061
[식 중,
M1B는 식 (1)로 표현되는 인광 발광성 화합물에서, 해당 화합물을 구성하는 탄소 원자 또는 헤테로 원자에 직접 결합하는 1개의 수소 원자를 제거하여 이루어지는 기를 나타냄.
LC는 산소 원자, 황 원자, -N(RA)-, -C(RB)2-, -C(RB)=C(RB)-, -C≡C-, 아릴렌기 또는 2가의 복소환기를 나타내고, 이들 기는 치환기를 갖고 있을 수 있음. RA는 수소 원자, 알킬기, 시클로알킬기, 아릴기 또는 1가의 복소환기를 나타내고, 이들 기는 치환기를 갖고 있을 수 있음. RB는 수소 원자, 알킬기, 시클로알킬기, 알콕시기, 시클로알콕시기, 아릴기 또는 1가의 복소환기를 나타내고, 이들 기는 치환기를 갖고 있을 수 있음. 복수 존재하는 RB는 동일하거나 상이할 수 있고, 서로 결합하여, 각각이 결합하는 탄소 원자와 함께 환을 형성하고 있을 수 있음. LC가 복수 존재하는 경우, 그들은 동일하거나 상이할 수 있음.
nc1은 0 이상의 정수를 나타냄.]
RA는 아릴기 또는 1가의 복소환기인 것이 바람직하고, 아릴기인 것이 보다 바람직하고, 이들 기는 치환기를 갖고 있을 수 있다.
RB는 수소 원자, 알킬기, 시클로알킬기, 아릴기 또는 1가의 복소환기인 것이 바람직하고, 수소 원자, 알킬기, 시클로알킬기 또는 아릴기가 보다 바람직하고, 수소 원자 또는 알킬기가 더욱 바람직하고, 수소 원자인 것이 특히 바람직하고, 이들 기는 치환기를 갖고 있을 수 있다.
LC는 -C(RB)2-, 아릴렌기 또는 2가의 복소환기인 것이 바람직하고, -C(RB)2- 또는 아릴렌기인 것이 보다 바람직하고, 아릴렌기인 것이 더욱 바람직하고, 식 (A-1) 또는 (A-2)로 표현되는 기인 것이 특히 바람직하고, 이들 기는 치환기를 갖고 있을 수 있다.
RA, RB 및 LC가 갖고 있을 수 있는 치환기의 정의 및 예는 전술한 환 R1 및 환 R2가 갖고 있을 수 있는 치환기의 정의 및 예와 마찬가지이다.
nc1은, 통상 0 내지 10의 정수이고, 바람직하게는 0 내지 5의 정수이고, 보다 바람직하게는 0 내지 2의 정수이고, 더욱 바람직하게는 0 또는 1이고, 특히 바람직하게는 0이다.
제2 고분자 화합물이 식 (1B)로 표현되는 구성 단위를 포함하는 고분자 화합물인 경우, 식 (1B)로 표현되는 구성 단위는 말단의 구성 단위이다.
「말단의 구성 단위」란, 고분자 화합물의 말단의 구성 단위를 의미하고, 해당 말단의 구성 단위는 고분자 화합물의 제조에 있어서, 말단 밀봉제에서 유도되는 구성 단위인 것이 바람직하다.
M1B는 식 (BM-1)로 표현되는 기인 것이 보다 바람직하다.
Figure pct00062
[식 중,
M, E1, E2, 환 R1, 환 R2 및 A1-G1-A2는 상기와 동일한 의미를 나타냄.
환 R11은 5원환 또는 6원환의 방향족 복소환을 나타내고, 이들 환은 치환기를 갖고 있을 수 있음. 해당 치환기가 복수 존재하는 경우, 그들은 동일하거나 상이할 수 있고, 서로 결합하여, 각각이 결합하는 원자와 함께 환을 형성하고 있을 수 있음. 단, 환 R11이 6원환의 방향족 복소환인 경우, E1은 탄소 원자임.
환 R12는 5원환 혹은 6원환의 방향족 탄화수소환, 또는 5원환 혹은 6원환의 방향족 복소환을 나타내고, 이들 환은 치환기를 갖고 있을 수 있음. 해당 치환기가 복수 존재하는 경우, 그들은 동일하거나 상이할 수 있고, 서로 결합하여, 각각이 결합하는 원자와 함께 환을 형성하고 있을 수 있음. 단, 환 R12가 6원환의 방향족 복소환인 경우, E2는 탄소 원자임.
단, 환 R11 및 환 R12의 한쪽은 1개의 결합손을 가짐.
n11 및 n12는 각각 독립적으로, 0 이상의 정수를 나타냄. 단, n11+n12는 1 또는 2임. M이 루테늄 원자, 로듐 원자 또는 이리듐 원자인 경우, n11+n12는 2이고, M이 팔라듐 원자 또는 백금 원자인 경우, n11+n12는 1임.]
M이 루테늄 원자, 로듐 원자 또는 이리듐 원자인 경우, n11이 2인 것이 보다 바람직하다.
M이 팔라듐 원자 또는 백금 원자인 경우, n11이 1인 것이 바람직하다.
환 R11이 결합손을 갖지 않는 경우, 환 R11의 정의 및 예는 전술한 환 R1의 정의 및 예와 마찬가지이다.
환 R11이 결합손을 갖는 경우, 환 R11의 결합손을 제외한 환 부분의 정의 및 예는 전술한 환 R1의 정의 및 예와 마찬가지이다.
환 R12가 결합손을 갖지 않는 경우, 환 R12의 정의 및 예는 전술한 환 R2의 정의 및 예와 마찬가지이다.
환 R12가 결합손을 갖는 경우, 환 R12의 결합손을 제외한 환 부분의 정의 및 예는 전술한 환 R2의 정의 및 예와 마찬가지이다.
환 R11 및 환 R12가 갖고 있을 수 있는 치환기의 정의 및 예는 전술한 환 R1 및 환 R2가 갖고 있을 수 있는 치환기의 정의 및 예와 마찬가지이다.
[식 (2B)로 표현되는 구성 단위]
Figure pct00063
[식 중,
M1B는 상기와 동일한 의미를 나타냄.
Ld 및 Le는 각각 독립적으로, 산소 원자, 황 원자, -N(RA)-, -C(RB)2-, -C(RB)=C(RB)-, -C≡C-, 아릴렌기 또는 2가의 복소환기를 나타내고, 이들 기는 치환기를 갖고 있을 수 있음. RA 및 RB는 상기와 동일한 의미를 나타냄. Ld 및 Le가 복수 존재하는 경우, 그들은 각각 동일하거나 상이할 수 있음.
nd1 및 ne1은 각각 독립적으로, 0 이상의 정수를 나타냄. 복수 존재하는 nd1은 동일하거나 상이할 수 있음.
Ar1M은 방향족 탄화수소기 또는 복소환기를 나타내고, 이들 기는 치환기를 갖고 있을 수 있음.]
Ld는 -C(RB)2-, 아릴렌기 또는 2가의 복소환기인 것이 바람직하고, 아릴렌기 또는 2가의 복소환기인 것이 보다 바람직하고, 아릴렌기인 것이 더욱 바람직하고, 식 (A-1) 또는 (A-2)로 표현되는 기인 것이 특히 바람직하고, 이들 기는 치환기를 갖고 있을 수 있다.
Le는 -C(RB)2-, 아릴렌기 또는 2가의 복소환기인 것이 바람직하고, -C(RB)2- 또는 아릴렌기인 것이 보다 바람직하고, 아릴렌기인 것이 더욱 바람직하고, 식 (A-1) 또는 (A-2)로 표현되는 기인 것이 특히 바람직하고, 이들 기는 치환기를 갖고 있을 수 있다.
nd1 및 ne1은 통상, 0 내지 10의 정수이고, 바람직하게는 0 내지 5의 정수이고, 보다 바람직하게는 0 내지 2의 정수이고, 더욱 바람직하게는 0 또는 1이고, 특히 바람직하게는 0이다.
Ar1M은 벤젠환, 나프탈렌환, 플루오렌환, 페난트렌환, 디히드로페난트렌환, 피리딘환, 디아자벤젠환, 트리아진환, 카르바졸환, 페녹사진환 또는 페노티아진환에서, 환을 구성하는 탄소 원자 또는 헤테로 원자에 직접 결합하는 수소 원자 3개를 제외한 기인 것이 바람직하고, 벤젠환, 나프탈렌환, 플루오렌환, 페난트렌환 또는 디히드로페난트렌환에서, 환을 구성하는 탄소 원자에 직접 결합하는 수소 원자 3개를 제외한 기인 것이 보다 바람직하고, 벤젠환 또는 플루오렌환에서, 환을 구성하는 탄소 원자에 직접 결합하는 수소 원자 3개를 제외한 기인 것이 더욱 바람직하고, 벤젠환에서, 환을 구성하는 탄소 원자에 직접 결합하는 수소 원자 3개를 제외한 기인 것이 특히 바람직하고, 이들 기는 치환기를 갖고 있을 수 있다.
Ld, Le 및 Ar1M이 갖고 있을 수 있는 치환기의 정의 및 예는 전술한 환 R1 및 환 R2가 갖고 있을 수 있는 치환기의 정의 및 예와 마찬가지이다.
[식 (3B)로 표현되는 구성 단위]
Figure pct00064
[식 중,
Ld 및 nd1은 상기와 동일한 의미를 나타냄.
M2B는 식 (1)로 표현되는 인광 발광성 화합물로부터, 해당 화합물을 구성하는 탄소 원자 또는 헤테로 원자에 직접 결합하는 2개의 수소 원자를 제거하여 이루어지는 기를 나타냄.]
M2B는 식 (BM-2) 또는 (BM-3)으로 표현되는 기인 것이 보다 바람직하고, 식 (BM-2)로 표현되는 기인 것이 더욱 바람직하다.
Figure pct00065
[식 중,
M, E1, E2, 환 R1, 환 R2, 환 R11, 환 R12 및 A1-G1-A2는 상기와 동일한 의미를 나타냄. 복수 존재하는 환 R11은 동일하거나 상이할 수 있음. 복수 존재하는 환 R12는 동일하거나 상이할 수 있음.
n13 및 n14는 각각 독립적으로, 0 이상의 정수를 나타냄. 단, n13+n14는 0 또는 1임. M이 루테늄 원자, 로듐 원자 또는 이리듐 원자인 경우, n13+n14는 1이고, M이 팔라듐 원자 또는 백금 원자인 경우, n13+n14는 0임.]
M이 루테늄 원자, 로듐 원자 또는 이리듐 원자인 경우, n13이 1인 것이 바람직하다.
Figure pct00066
[식 중,
M, E1, E2, 환 R1, 환 R2, A1-G1-A2, n11 및 n12는 상기와 동일한 의미를 나타냄.
환 R13은 5원환 또는 6원환의 방향족 복소환을 나타내고, 이들 환은 치환기를 갖고 있을 수 있음. 해당 치환기가 복수 존재하는 경우, 그들은 동일하거나 상이할 수 있고, 서로 결합하여, 각각이 결합하는 원자와 함께 환을 형성하고 있을 수 있음. 단, 환 R13이 6원환의 방향족 복소환인 경우, E1은 탄소 원자임.
환 R14는 5원환 혹은 6원환의 방향족 탄화수소환, 또는 5원환 혹은 6원환의 방향족 복소환을 나타내고, 이들 환은 치환기를 갖고 있을 수 있음. 해당 치환기가 복수 존재하는 경우, 그들은 동일하거나 상이할 수 있고, 서로 결합하여, 각각이 결합하는 원자와 함께 환을 형성하고 있을 수 있음. 단, 환 R14가 6원환의 방향족 복소환인 경우, E2는 탄소 원자임.
단, 환 R13 및 환 R14의 한쪽은 2개의 결합손을 갖거나, 또는 환 R13 및 환 R14는 각각, 결합손을 1개씩 가짐.]
환 R13이 결합손을 갖지 않는 경우, 환 R13의 정의 및 예는 전술한 환 R1의 정의 및 예와 마찬가지이다.
환 R13이 결합손을 갖는 경우, 환 R13의 결합손을 제외한 환 부분의 정의 및 예는 전술한 환 R1의 정의 및 예와 마찬가지이다.
환 R14가 결합손을 갖지 않는 경우, 환 R14의 정의 및 예는 전술한 환 R2의 정의 및 예와 마찬가지이다.
환 R14가 결합손을 갖는 경우, 환 R14의 결합손을 제외한 환 부분의 정의 및 예는 전술한 환 R2의 정의 및 예와 마찬가지이다.
환 R13 및 환 R14가 갖고 있을 수 있는 치환기의 정의 및 예는 전술한 환 R1 및 환 R2가 갖고 있을 수 있는 치환기의 정의 및 예와 마찬가지이다.
환 R13 및 환 R14는 각각, 결합손을 1개씩 갖는 것이 바람직하다.
[식 (4B)로 표현되는 구성 단위]
Figure pct00067
[식 중,
Ld 및 nd1은 상기와 동일한 의미를 나타냄.
M3B는 식 (1)로 표현되는 인광 발광성 화합물로부터, 해당 화합물을 구성하는 탄소 원자 또는 헤테로 원자에 직접 결합하는 3개의 수소 원자를 제거하여 이루어지는 기를 나타냄.]
M3B는 식 (BM-4)로 표현되는 기인 것이 바람직하다.
Figure pct00068
[식 중,
M, E1, E2, 환 R11, 환 R12, 환 R13, 환 R14 및 A1-G1-A2는 상기와 동일한 의미를 나타냄.
n15는 0 또는 1을 나타냄. n16은 1 또는 3을 나타냄. 단, M이 루테늄 원자, 로듐 원자 또는 이리듐 원자인 경우, n15는 0이고, 또한 n16은 3임. M이 팔라듐 원자 또는 백금 원자인 경우, n15는 1이고, 또한 n16은 1임.]
인광 발광성 구성 단위로서는, 예를 들어 식 (B-1) 내지 (B-25)로 표현되는 구성 단위를 들 수 있다.
Figure pct00069
Figure pct00070
[식 중,
D는 식 (2)로 표현되는 기를 나타냄. D가 복수 존재하는 경우, 그들은 동일하거나 상이할 수 있음.
Rp는 수소 원자, 알킬기, 시클로알킬기, 알콕시기 또는 시클로알콕시기를 나타내고, 이들 기는 치환기를 갖고 있을 수 있음.]
인광 발광성 구성 단위는 본 발명의 조성물을 사용하여 얻어지는 발광 소자의 발광 효율이 우수하므로, 제2 고분자 화합물 중에 포함되는 구성 단위의 합계량에 대해, 바람직하게는 0.5 내지 50몰%이고, 보다 바람직하게는 1 내지 30몰%이고, 더욱 바람직하게는 3 내지 15몰%이다.
인광 발광성 구성 단위는 제2 고분자 화합물 중에, 1종만 포함되어 있거나, 2종 이상 포함되어 있을 수 있다.
제2 고분자 화합물은 식 (Y)로 표현되는 구성 단위를 더 포함하는 것이 바람직하다. 식 (Y)로 표현되는 구성 단위의 정의 및 예는 전술한 제1 고분자 화합물에 포함되는 식 (Y)로 표현되는 구성 단위의 정의 및 예와 마찬가지이다.
식 (Y)로 표현되는 구성 단위이며, ArY1이 아릴렌기인 구성 단위는 본 발명의 조성물을 사용하여 얻어지는 발광 소자의 발광 효율이 우수하므로, 제2 고분자 화합물에 포함되는 구성 단위의 합계량에 대해, 바람직하게는 0.5 내지 90몰%이고, 보다 바람직하게는 30 내지 80몰%이다.
식 (Y)로 표현되는 구성 단위이며, ArY1이 2가의 복소환기, 또는 적어도 1종의 아릴렌기와 적어도 1종의 2가의 복소환기가 직접 결합한 2가의 기인 구성 단위는 본 발명의 조성물을 사용하여 얻어지는 발광 소자의 전하 수송성이 우수하므로, 제2 고분자 화합물에 포함되는 구성 단위의 합계량에 대해, 바람직하게는 0.5 내지 50몰%이고, 보다 바람직하게는 3 내지 30몰%이다.
식 (Y)로 표현되는 구성 단위는 제2 고분자 화합물 중에, 1종만 포함되어 있거나, 2종 이상 포함되어 있을 수 있다.
제2 고분자 화합물은 본 발명의 조성물을 사용하여 얻어지는 발광 소자의 정공 수송성이 우수하므로, 식 (X)로 표현되는 구성 단위를 더 포함하는 것이 바람직하다. 식 (X)로 표현되는 구성 단위의 정의 및 예는 전술한 제1 고분자 화합물에 포함되어 있을 수 있는 식 (X)로 표현되는 구성 단위의 정의 및 예와 마찬가지이다.
식 (X)로 표현되는 구성 단위는 본 발명의 조성물을 사용하여 얻어지는 발광 소자의 정공 수송성이 우수하므로, 제2 고분자 화합물 중에 포함되는 구성 단위의 합계량에 대해, 바람직하게는 0.1 내지 50몰%이고, 보다 바람직하게는 1 내지 40몰%이고, 더욱 바람직하게는 5 내지 30몰%이다.
식 (X)로 표현되는 구성 단위는 제2 고분자 화합물 중에, 1종만 포함되어 있거나, 2종 이상 포함되어 있을 수 있다.
제2 고분자 화합물의 폴리스티렌 환산의 중량 평균 분자량은 바람직하게는 1×104 내지 5×105이고, 폴리스티렌 환산의 수 평균 분자량은 바람직하게는 2×103 내지 4×105이다.
제2 고분자 화합물로서는, 예를 들어 표 2의 고분자 화합물 (P-8) 내지 (P-14)를 들 수 있다. 여기서, 「그 외」의 구성 단위란, 식 (Y)로 표현되는 구성 단위, 식 (X)로 표현되는 구성 단위 이외의 구성 단위를 의미한다.
Figure pct00071
[표 중, p', q', r', s', t' 및 u'는 각 구성 단위의 몰 비율을 나타낸다. p'+q'+r'+s'+t'+u'=100이고, 또한 100≥p'+q'+r'+s'+t'≥70임. 그 외의 구성 단위란, 식 (Y)로 표현되는 구성 단위, 식 (X)로 표현되는 구성 단위, 인광 발광성 구성 단위 이외의 구성 단위를 의미함.]
<조성물>
본 발명의 조성물에 관하여 설명한다.
본 발명의 조성물은 제1 고분자 화합물과, 인광 발광성 화합물을 함유하는 조성물(이하, 「조성물 A」라고도 함.)이다.
조성물 A에 있어서, 제1 고분자 화합물은 1종 단독으로 함유되어 있거나, 2종 이상 함유되어 있을 수 있다. 또한, 조성물 A에 있어서, 인광 발광성 화합물은 1종 단독으로 함유되어 있거나, 2종 이상 함유되어 있을 수 있다.
조성물 A에 있어서, 인광 발광성 화합물의 함유량은 제1 고분자 화합물과 인광 발광성 화합물의 합계를 100중량부로 한 경우, 통상, 1 내지 80중량부이고, 조성물 A를 사용하여 얻어지는 발광 소자의 휘도 수명이 우수하므로, 3 내지 60중량부인 것이 바람직하고, 5 내지 50중량부인 것이 보다 바람직하고, 7 내지 40중량부인 것이 더욱 바람직하다.
조성물 A는 식 (Y)로 표현되는 구성 단위 및 식 (X)로 표현되는 구성 단위로 이루어지는 군에서 선택되는 적어도 1종의 구성 단위를 포함하는 고분자 화합물(이하, 「제4 고분자 화합물」이라고도 함.)을 더 함유하고 있을 수 있다. 제4 고분자 화합물에 포함되어 있을 수 있는 식 (Y)로 표현되는 구성 단위의 정의 및 예는 전술한 제1 고분자 화합물에 포함되는 식 (Y)로 표현되는 구성 단위의 정의 및 예와 마찬가지이다. 제4 고분자 화합물에 포함되어 있을 수 있는 (X)로 표현되는 구성 단위의 정의 및 예는 전술한 제1 고분자 화합물에 포함되어 있을 수 있는 식 (X)로 표현되는 구성 단위의 정의 및 예와 마찬가지이다. 제4 고분자 화합물의 분자량의 바람직한 범위는 전술한 제1 고분자 화합물과 동일하다. 조성물 A에 있어서, 제4 고분자 화합물은 1종 단독으로 함유되어 있거나, 2종 이상 함유되어 있을 수 있다.
조성물 A가 제4 고분자 화합물을 함유하는 경우, 그 양은 제1 고분자 화합물 100중량부에 대해, 통상, 1 내지 80중량부이다.
본 발명의 조성물은 제1 고분자 화합물과, 제2 고분자 화합물을 함유하는 조성물(이하, 「조성물 B」라고도 함.)이어도 된다.
조성물 B에 있어서, 제1 고분자 화합물은 1종류 단독으로 함유되어 있거나, 2종 이상 함유되어 있을 수 있다. 또한, 조성물 B에 있어서, 제2 고분자 화합물은 1종 단독으로 함유되어 있거나, 2종 이상 함유되어 있을 수 있다.
조성물 B에 있어서, 제2 고분자 화합물의 함유량은 제1 고분자 화합물과, 제2 고분자 화합물의 합계를 100중량부로 한 경우, 통상, 1 내지 80중량부이고, 조성물 B를 사용하여 얻어지는 발광 소자의 휘도 수명이 우수하므로, 3 내지 60중량부인 것이 바람직하고, 5 내지 50중량부인 것이 보다 바람직하다.
<다른 형태의 고분자 화합물>
식 (Y)로 표현되는 구성 단위와, 식 (Ia)로 표현되는 구성 단위, 식 (Ib)로 표현되는 구성 단위, 식 (Ic)로 표현되는 구성 단위 및 식 (Id)로 표현되는 구성 단위로 이루어지는 군에서 선택되는 적어도 1종의 구성 단위와, 인광 발광성 구성 단위를 포함하는 고분자 화합물(이하, 「제3 고분자 화합물」이라고도 함.)은 본 발명의 조성물과 동일한 효과가 발휘된다.
제3 고분자 화합물에 포함되는 식 (Y)로 표현되는 구성 단위의 정의 및 예는 전술한 제1 고분자 화합물에 포함되는 식 (Y)로 표현되는 구성 단위의 정의 및 예와 마찬가지이다.
식 (Y)로 표현되는 구성 단위이며, ArY1이 아릴렌기인 구성 단위는 제3 고분자 화합물을 사용하여 얻어지는 발광 소자의 발광 효율이 우수하므로, 제3 고분자 화합물에 포함되는 구성 단위의 합계량에 대해, 바람직하게는 0.5 내지 90몰%이고, 보다 바람직하게는 30 내지 80몰%이다.
식 (Y)로 표현되는 구성 단위이며, ArY1이 2가의 복소환기, 또는 적어도 1종의 아릴렌기와 적어도 1종의 2가의 복소환기가 직접 결합한 2가의 기인 구성 단위는 제3 고분자 화합물을 사용하여 얻어지는 발광 소자의 전하 수송성이 우수하므로, 제3 고분자 화합물에 포함되는 구성 단위의 합계량에 대해, 바람직하게는 0.5 내지 50몰%이고, 보다 바람직하게는 3 내지 30몰%이다.
식 (Y)로 표현되는 구성 단위는 제3 고분자 화합물 중에, 1종만 포함되어 있거나, 2종 이상 포함되어 있을 수 있다.
제3 고분자 화합물에 포함되는 식 (Ia)로 표현되는 구성 단위, 식 (Ib)로 표현되는 구성 단위, 식 (Ic)로 표현되는 구성 단위 및 식 (Id)로 표현되는 구성 단위로 이루어지는 군에서 선택되는 적어도 1종의 구성 단위의 정의 및 예는 전술한 제1 고분자 화합물에 포함되는 식 (Ia)로 표현되는 구성 단위, 식 (Ib)로 표현되는 구성 단위, 식 (Ic)로 표현되는 구성 단위 및 식 (Id)로 표현되는 구성 단위로 이루어지는 군에서 선택되는 적어도 1종의 구성 단위의 정의 및 예와 마찬가지이다.
식 (Ia)로 표현되는 구성 단위, 식 (Ib)로 표현되는 구성 단위, 식 (Ic)로 표현되는 구성 단위 및 식 (Id)로 표현되는 구성 단위는 제3 고분자 화합물을 사용하여 얻어지는 발광 소자의 전자 수송성이 우수하므로, 각각, 제3 고분자 화합물에 포함되는 구성 단위의 합계량에 대해, 바람직하게는 0.1 내지 10몰%이고, 보다 바람직하게는 0.1 내지 5몰%이고, 더욱 바람직하게는 0.1 내지 3몰%이다.
식 (Ia)로 표현되는 구성 단위, 식 (Ib)로 표현되는 구성 단위, 식 (Ic)로 표현되는 구성 단위 및 식 (Id)로 표현되는 구성 단위는 각각, 제3 고분자 화합물 중에, 1종만 포함되어 있거나, 2종 이상 포함되어 있을 수 있다.
제3 고분자 화합물은 제3 고분자 화합물을 사용하여 얻어지는 발광 소자의 정공 수송성이 우수하므로, 식 (X)로 표현되는 구성 단위를 더 포함하는 것이 바람직하다. 식 (X)로 표현되는 구성 단위의 정의 및 예는 전술한 제1 고분자 화합물에 포함되어 있을 수 있는 식 (X)로 표현되는 구성 단위의 정의 및 예와 마찬가지이다.
식 (X)로 표현되는 구성 단위는 제3 고분자 화합물을 사용하여 얻어지는 발광 소자의 정공 수송성이 우수하므로, 제3 고분자 화합물 중에 포함되는 구성 단위의 합계량에 대해, 바람직하게는 0.1 내지 50몰%이고, 보다 바람직하게는 1 내지 40몰%이고, 더욱 바람직하게는 5 내지 30몰%이다.
식 (X)로 표현되는 구성 단위는 제3 고분자 화합물 중에, 1종만 포함되어 있거나, 2종 이상 포함되어 있을 수 있다.
제3 고분자 화합물에 포함되는 인광 발광성 구성 단위의 정의 및 예는 전술한 제2 고분자 화합물에 포함되는 인광 발광성 구성 단위의 정의 및 예와 마찬가지이다.
인광 발광성 구성 단위는 제3 고분자 화합물을 사용하여 얻어지는 발광 소자의 발광 효율이 우수하므로, 제3 고분자 화합물 중에 포함되는 구성 단위의 합계량에 대해, 바람직하게는 0.5 내지 50몰%이고, 보다 바람직하게는 1 내지 30몰%이고, 더욱 바람직하게는 3 내지 15몰%이다.
인광 발광성 구성 단위는 제3 고분자 화합물 중에, 1종만 포함되어 있거나, 2종 이상 포함되어 있을 수 있다.
제3 고분자 화합물의 폴리스티렌 환산의 중량 평균 분자량은 바람직하게는 1×104 내지 5×105이고, 폴리스티렌 환산의 수 평균 분자량은 바람직하게는 2×103 내지 4×105이다.
제3 고분자 화합물로서는, 예를 들어 표 3의 고분자 화합물 (P-15) 내지 (P-21)을 들 수 있다.
Figure pct00072
[표 중, p", q", r", s", t", u" 및 v"는 각 구성 단위의 몰 비율을 나타낸다. p"+q"+r"+s"+t"+u"+v"=100이고, 또한 100≥p"+q"+r"+s"+t"+u"≥70임. 그 외의 구성 단위란, 식 (Y)로 표현되는 구성 단위, 식 (X)로 표현되는 구성 단위, 인광 발광성 구성 단위, 식 (Ia) 내지 식 (Id)로 표현되는 구성 단위 이외의 구성 단위를 의미함.]
<고분자 화합물의 제조 방법>
제1 내지 제3 고분자 화합물은 블록 공중합체, 랜덤 공중합체, 교호 공중합체, 그래프트 공중합체 중 어느 것이어도 되고, 그 외의 형태여도 되지만, 복수종의 원료 단량체를 공중합하여 이루어지는 공중합체인 것이 바람직하다.
제1 고분자 화합물은, 예를 들어
식 (M-Y1)로 표현되는 화합물과,
식 (M-Y2)로 표현되는 화합물 및 식 (M-X)로 표현되는 화합물로 이루어지는 군에서 선택되는 적어도 1종의 화합물과,
식 (M-Ia)로 표현되는 화합물, 식 (M-Ib)로 표현되는 화합물, 식 (M-Ic)로 표현되는 화합물 및 식 (M-Id)로 표현되는 화합물로 이루어지는 군에서 선택되는 적어도 1종의 화합물을 축합 중합시킴으로써 제조할 수 있다.
또한, 식 (M-Ic)로 표현되는 화합물로 표현되는 화합물 및 식 (M-Id)로 표현되는 화합물을 사용하는 경우, 이들 화합물은 말단 밀봉제로서 사용된다.
제2 고분자 화합물은, 예를 들어
식 (M-Y1)로 표현되는 화합물과,
식 (M-Y2)로 표현되는 화합물 및 식 (M-X)로 표현되는 화합물로 이루어지는 군에서 선택되는 적어도 1종의 화합물과,
식 (M-1B)로 표현되는 화합물, 식 (M-2B)로 표현되는 화합물, 식 (M-3B)로 표현되는 화합물 및 식 (M-4B)로 표현되는 화합물로 이루어지는 군에서 선택되는 적어도 1종의 화합물을 축합 중합시킴으로써 제조할 수 있다.
또한, 식 (M-1B)로 표현되는 화합물로 표현되는 화합물을 사용하는 경우, 이들 화합물은 말단 밀봉제로서 사용된다.
제3 고분자 화합물은, 예를 들어
식 (M-Y1)로 표현되는 화합물과,
식 (M-Y2)로 표현되는 화합물 및 식 (M-X)로 표현되는 화합물로 이루어지는 군에서 선택되는 적어도 1종의 화합물과,
식 (M-Ia)로 표현되는 화합물, 식 (M-Ib)로 표현되는 화합물, 식 (M-Ic)로 표현되는 화합물 및 식 (M-Id)로 표현되는 화합물로 이루어지는 군에서 선택되는 적어도 1종의 화합물과,
식 (M-1B)로 표현되는 화합물, 식 (M-2B)로 표현되는 화합물, 식 (M-3B)로 표현되는 화합물 및 식 (M-4B)로 표현되는 화합물로 이루어지는 군에서 선택되는 적어도 1종의 화합물을 축합 중합시킴으로써 제조할 수 있다.
또한, 식 (M-Ic)로 표현되는 화합물로 표현되는 화합물, 식 (M-Id)로 표현되는 화합물 및 식 (M-1B)로 표현되는 화합물을 사용하는 경우, 이들 화합물은 말단 밀봉제로서 사용된다.
본 명세서에 있어서, 제1 내지 제3 고분자 화합물의 제조에 사용되는 화합물을 총칭하여, 「원료 단량체」라고 하는 경우가 있다.
Figure pct00073
Figure pct00074
[식 중,
ArY1, ArX1 내지 ArX4, RX1, RX2, RX3, aX1, aX2, m, n, RT1, Rx, Ar, nA, LA, nB, LB, Lc 내지 Le, M1B 내지 M3B, nc1, nd1 및 ne1은 상기와 동일한 의미를 나타냄.
ZC1 내지 ZC20은 각각 독립적으로, 치환기 A군 및 치환기 B군으로 이루어지는 군에서 선택되는 기를 나타냄.]
예를 들어, ZC1 및 ZC2가 치환기 A군에서 선택되는 기인 경우, ZC3 내지 ZC20은 치환기 B군에서 선택되는 기를 선택한다.
예를 들어, ZC1 및 ZC2가 치환기 B군에서 선택되는 기인 경우, ZC3 내지 ZC20은 치환기 A군에서 선택되는 기를 선택한다.
<치환기 A군>
염소 원자, 브롬 원자, 요오드 원자, -O-S(=O)2RC1로 표현되는 기.
(식 중, RC1은 알킬기, 시클로알킬기 또는 아릴기를 나타내고, 이들 기는 치환기를 갖고 있을 수 있음.)
<치환기 B군>
-B(ORC2)2(식 중, RC2는 수소 원자, 알킬기, 시클로알킬기 또는 아릴기를 나타내고, 이들 기는 치환기를 갖고 있을 수 있음. 복수 존재하는 RC2는 동일하거나 상이할 수 있고, 서로 연결되어, 각각이 결합하는 산소 원자와 함께 환 구조를 형성하고 있을 수 있음.)로 표현되는 기;
-BF3Q'(식 중, Q'는 Li, Na, K, Rb 또는 Cs를 나타냄.)로 표현되는 기;
-MgY'(식 중, Y'는 염소 원자, 브롬 원자 또는 요오드 원자를 나타냄.)로 표현되는 기;
-ZnY"(식 중, Y"는 염소 원자, 브롬 원자 또는 요오드 원자를 나타냄.)로 표현되는 기; 및
-Sn(RC3)3(식 중, RC3은 수소 원자, 알킬기, 시클로알킬기 또는 아릴기를 나타내고, 이들 기는 치환기를 갖고 있을 수 있음. 복수 존재하는 RC3은 동일하거나 상이할 수 있고, 서로 연결되어, 각각이 결합하는 주석 원자와 함께 환 구조를 형성하고 있을 수 있음.)으로 표현되는 기.
-B(ORC2)2로 표현되는 기로서는, 예를 들어 하기 식으로 표현되는 기를 들 수 있다.
Figure pct00075
치환기 A군에서 선택되는 기를 갖는 화합물과 치환기 B군에서 선택되는 기를 갖는 화합물은, 공지의 커플링 반응에 의해 축합 중합하고, 치환기 A군에서 선택되는 기 및 치환기 B군에서 선택되는 기와 결합하는 탄소 원자끼리 결합한다. 그로 인해, 치환기 A군에서 선택되는 기를 1개 이상 갖는 화합물과, 치환기 B군에서 선택되는 기를 1개 이상 갖는 화합물을 공지의 커플링 반응에 제공하면, 축합 중합에 의해, 이들 화합물의 축합 중합체를 얻을 수 있다.
축합 중합은 통상, 촉매, 염기 및 용매의 존재 하에서 행해지고, 필요에 따라, 상간 이동 촉매를 공존시켜 행할 수 있다.
촉매로서는, 예를 들어 디클로로비스(트리페닐포스핀)팔라듐, 디클로로비스(트리스-o-메톡시페닐포스핀)팔라듐, 팔라듐[테트라키스(트리페닐포스핀)], [트리스(디벤질리덴아세톤)]디팔라듐, 팔라듐아세테이트 등의 팔라듐 착체, 니켈[테트라키스(트리페닐포스핀)], [1,3-비스(디페닐포스피노)프로판]디클로로니켈, [비스(1,4-시클로옥타디엔)]니켈 등의 니켈 착체 등의 전이 금속 착체; 이들 전이 금속 착체가 트리페닐포스핀, 트리-o-톨릴포스핀, 트리(tert-부틸포스핀), 트리시클로헥실포스핀, 디페닐포스피노프로판, 비피리딜 등의 배위자를 더 갖는 착체를 들 수 있다. 촉매는 1종 단독으로 사용하거나 2종 이상을 병용할 수 있다.
촉매의 사용량은 원료 단량체의 몰수의 합계에 대한 전이 금속의 양으로서, 통상, 0.00001 내지 3몰 당량이다.
염기로서는, 예를 들어 탄산나트륨, 탄산칼륨, 탄산세슘, 불화칼륨, 불화세슘, 인산3칼륨 등의 무기 염기; 불화테트라부틸암모늄, 수산화테트라부틸암모늄 등의 유기 염기를 들 수 있다. 염기는 1종 단독으로 사용하거나 2종 이상을 병용할 수 있다.
상간 이동 촉매로서는, 예를 들어 염화테트라부틸암모늄, 브롬화테트라부틸암모늄 등을 들 수 있다. 상간 이동 촉매는 1종 단독으로 사용하거나 2종 이상을 병용할 수 있다.
염기의 사용량은 원료 단량체의 합계 몰수에 대해, 통상 0.001 내지 100몰 당량이다.
상간 이동 촉매의 사용량은 원료 단량체의 합계 몰수에 대해, 통상 0.001 내지 100몰 당량이다.
용매로서는, 예를 들어 톨루엔, 크실렌, 메시틸렌, 테트라히드로푸란, 1,4-디옥산, 디메톡시에탄, N,N-디메틸아세트아미드, N,N-디메틸포름아미드 등의 유기 용매, 물을 들 수 있다. 용매는 1종 단독으로 사용하거나 2종 이상을 병용할 수 있다.
용매의 사용량은 통상, 원료 단량체의 합계 100중량부에 대해, 10 내지 100000중량부이다.
축합 중합의 반응 온도는 통상, -100 내지 200℃이다. 축합 중합의 반응 시간은 통상 1시간 이상이다.
중합 반응의 후처리는 공지의 방법, 예를 들어 분액에 의해 수용성 불순물을 제거하는 방법, 메탄올 등의 저급 알코올에 중합 반응 후의 반응액을 가하고, 석출시킨 침전을 여과한 후, 건조시키는 방법 등을 단독 또는 조합하여 행한다. 고분자 호스트의 순도가 낮은 경우, 예를 들어 재결정, 재침전, 속슬렛 추출기에 의한 연속 추출, 칼럼 크로마토그래피 등의 통상의 방법으로 정제할 수 있다.
<그 외의 성분>
본 발명의 조성물은 정공 수송 재료, 정공 주입 재료, 전자 수송 재료, 전자 주입 재료, 발광 재료(인광 발광성 화합물과는 상이함.), 산화 방지제 및 용매로 이루어지는 군에서 선택되는 적어도 1종의 재료를 더 함유하고 있을 수 있다.
또한, 본 발명의 조성물은 제3 고분자 화합물과, 정공 수송 재료, 정공 주입 재료, 전자 수송 재료, 전자 주입 재료, 발광 재료(인광 발광성 화합물과는 상이함.), 산화 방지제 및 용매로 이루어지는 군에서 선택되는 적어도 1종의 재료를 함유하는 조성물이어도 된다.
용매를 함유하는 본 발명의 조성물(이하, 「잉크」라고 함.)은 잉크젯 프린트법, 노즐 프린트법 등의 인쇄법을 사용한 발광 소자의 제작에 적합하다.
잉크의 점도는 인쇄법의 종류에 따라 조정하면 되지만, 잉크젯 프린트법 등의 용액이 토출 장치를 경유하는 인쇄법에 적용하는 경우에는, 토출 시의 눈막힘과 비행 굴곡이 일어나기 어려우므로, 바람직하게는 25℃에 있어서 1 내지 20m㎩ㆍs이다.
잉크에 포함되는 용매는 바람직하게는 잉크 중의 고형분을 용해 또는 균일하게 분산할 수 있는 용매이다. 용매로서는, 예를 들어 1,2-디클로로에탄, 1,1,2-트리클로로에탄, 클로로벤젠, o-디클로로벤젠 등의 염소계 용매; THF, 디옥산, 아니솔, 4-메틸아니솔 등의 에테르계 용매; 톨루엔, 크실렌, 메시틸렌, 에틸벤젠, n-헥실벤젠, 시클로헥실벤젠 등의 방향족 탄화수소계 용매; 시클로헥산, 메틸시클로헥산, n-펜탄, n-헥산, n-헵탄, n-옥탄, n-노난, n-데칸, n-도데칸, 비시클로헥실 등의 지방족 탄화수소계 용매; 아세톤, 메틸에틸케톤, 시클로헥사논, 아세토페논 등의 케톤계 용매; 아세트산에틸, 아세트산부틸, 에틸셀로솔브아세테이트, 벤조산메틸, 아세트산페닐 등의 에스테르계 용매; 에틸렌글리콜, 글리세린, 1,2-헥산디올 등의 다가 알코올계 용매; 이소프로필알코올, 시클로헥산올 등의 알코올계 용매; 디메틸술폭시드 등의 술폭시드계 용매; N-메틸-2-피롤리돈, N,N-디메틸포름아미드 등의 아미드계 용매를 들 수 있다. 용매는 1종 단독으로 사용하거나 2종 이상을 병용할 수 있다.
잉크에 있어서, 용매의 배합량은 제1 고분자 화합물과, 인광 발광성 화합물 또는 제2 고분자 화합물의 합계를 100중량부로 한 경우(또는 제3 고분자 화합물을 100중량부로 한 경우), 통상, 1000 내지 100000중량부이고, 바람직하게는 2000 내지 20000중량부이다.
<정공 수송 재료>
정공 수송 재료는 저분자 화합물과 고분자 화합물로 분류되며, 바람직하게는 고분자 화합물이고, 보다 바람직하게는 가교기를 갖는 고분자 화합물이다.
고분자 화합물로서는, 예를 들어 폴리비닐카르바졸 및 그의 유도체; 측쇄 또는 주쇄에 방향족 아민 구조를 갖는 폴리아릴렌 및 그의 유도체를 들 수 있다. 고분자 화합물은 전자 수용성 부위가 결합된 화합물이어도 된다. 전자 수용성 부위로서는, 예를 들어 풀러렌, 테트라플루오로테트라시아노퀴노디메탄, 테트라시아노에틸렌, 트리니트로플루오레논 등을 들 수 있고, 바람직하게는 풀러렌이다.
본 발명의 조성물에 있어서, 정공 수송 재료의 배합량은 제1 고분자 화합물과, 인광 발광성 화합물 또는 제2 고분자 화합물의 합계를 100중량부로 한 경우(또는 제3 고분자 화합물을 100중량부로 한 경우), 통상, 1 내지 400중량부이고, 바람직하게는 5 내지 150중량부이다.
정공 수송 재료는 1종 단독으로 사용하거나 2종 이상을 병용할 수 있다.
<전자 수송 재료>
전자 수송 재료는 저분자 화합물과 고분자 화합물로 분류된다. 전자 수송 재료는 가교기를 갖고 있을 수 있다.
저분자 화합물로서는, 예를 들어 8-히드록시퀴놀린을 배위자로 하는 금속 착체, 옥사디아졸, 안트라퀴노디메탄, 벤조퀴논, 나프토퀴논, 안트라퀴논, 테트라시아노안트라퀴노디메탄, 플루오레논, 디페닐디시아노에틸렌 및 디페노퀴논, 및 이들의 유도체를 들 수 있다.
고분자 화합물로서는, 예를 들어 폴리페닐렌, 폴리플루오렌 및 이들의 유도체를 들 수 있다. 고분자 화합물은 금속으로 도프되어 있을 수 있다.
본 발명의 조성물에 있어서, 전자 수송 재료의 배합량은 제1 고분자 화합물과, 인광 발광성 화합물 또는 제2 고분자 화합물의 합계를 100중량부로 한 경우(또는 제3 고분자 화합물을 100중량부로 한 경우), 통상, 1 내지 400중량부이고, 바람직하게는 5 내지 150중량부이다.
전자 수송 재료는 1종 단독으로 사용하거나 2종 이상을 병용할 수 있다.
<정공 주입 재료 및 전자 주입 재료>
정공 주입 재료 및 전자 주입 재료는 각각, 저분자 화합물과 고분자 화합물로 분류된다. 정공 주입 재료 및 전자 주입 재료는 가교기를 갖고 있을 수 있다.
저분자 화합물로서는, 예를 들어 구리 프탈로시아닌 등의 금속 프탈로시아닌; 카본; 몰리브덴, 텅스텐 등의 금속 산화물; 불화리튬, 불화나트륨, 불화세슘, 불화칼륨 등의 금속 불화물을 들 수 있다.
고분자 화합물로서는, 예를 들어 폴리아닐린, 폴리티오펜, 폴리피롤, 폴리페닐렌비닐렌, 폴리티에닐렌비닐렌, 폴리퀴놀린 및 폴리퀴녹살린, 및 이들의 유도체; 방향족 아민 구조를 주쇄 또는 측쇄에 포함하는 중합체 등의 도전성 고분자를 들 수 있다.
본 발명의 조성물에 있어서, 정공 주입 재료 및 전자 주입 재료의 배합량은 각각, 제1 고분자 화합물과, 인광 발광성 화합물 또는 제2 고분자 화합물의 합계를 100중량부로 한 경우(또는 제3 고분자 화합물을 100중량부로 한 경우), 통상, 1 내지 400중량부이고, 바람직하게는 5 내지 150중량부이다.
정공 주입 재료 및 전자 주입 재료는 각각, 1종 단독으로 사용하거나 2종 이상을 병용할 수 있다.
<이온 도프>
정공 주입 재료 또는 전자 주입 재료가 도전성 고분자를 포함하는 경우, 도전성 고분자의 전기 전도도는 바람직하게는 1×10-5S/㎝ 내지 1×103S/㎝이다. 도전성 고분자의 전기 전도도를 이러한 범위로 하기 위해, 도전성 고분자에 적당량의 이온을 도프할 수 있다.
도프하는 이온의 종류는 정공 주입 재료라면 음이온, 전자 주입 재료라면 양이온이다. 음이온으로서는, 예를 들어 폴리스티렌술폰산 이온, 알킬벤젠술폰산 이온, 캄포술폰산 이온을 들 수 있다. 양이온으로서는, 예를 들어 리튬 이온, 나트륨 이온, 칼륨 이온, 테트라부틸암모늄 이온을 들 수 있다.
도프하는 이온은 1종 단독으로 사용하거나 2종 이상을 병용할 수 있다.
<발광 재료>
발광 재료(인광 발광성 화합물과는 상이함.)는 저분자 화합물과 고분자 화합물로 분류된다. 발광 재료는 가교기를 갖고 있을 수 있다.
저분자 화합물로서는, 예를 들어 나프탈렌 및 그의 유도체, 안트라센 및 그의 유도체, 및 페릴렌 및 그의 유도체를 들 수 있다.
고분자 화합물로서는, 예를 들어 페닐렌기, 나프탈렌디일기, 플루오렌디일디일기, 페난트렌디일기, 디히드로페난트렌디일기, 식 (X)로 표현되는 기, 카르바졸디일기, 페녹사진디일기, 페노티아진디일기, 안트라센디일기, 피렌디일기 등을 포함하는 고분자 화합물을 들 수 있다.
본 발명의 조성물에 있어서, 발광 재료의 함유량은 제1 고분자 화합물과, 인광 발광성 화합물 또는 제2 고분자 화합물의 합계를 100중량부로 한 경우(또는 제3 고분자 화합물을 100중량부로 한 경우), 통상, 0.1 내지 400중량부이다.
<산화 방지제>
산화 방지제는 제1 고분자 화합물, 및 인광 발광성 화합물 혹은 제2 고분자 화합물과 동일한 용매에 가용이고(또는 제3 고분자 화합물과 동일한 용매에 가용이고), 발광 및 전하 수송을 저해하지 않는 화합물이면 되고, 예를 들어 페놀계 산화 방지제, 인계 산화 방지제를 들 수 있다.
본 발명의 조성물에 있어서, 산화 방지제의 배합량은 제1 고분자 화합물과, 인광 발광성 화합물 또는 제2 고분자 화합물의 합계를 100중량부로 한 경우(또는 제3 고분자 화합물을 100중량부로 한 경우), 통상, 0.001 내지 10중량부이다.
산화 방지제는 1종 단독으로 사용하거나 2종 이상을 병용할 수 있다.
<막>
막은 제1 고분자 화합물과, 인광 발광성 화합물 또는 제2 고분자 화합물을 함유한다. 막은 제3 고분자 화합물을 함유하는 것이어도 된다.
막에는 제1 고분자 화합물, 또는 인광 발광성 화합물 혹은 제2 고분자 화합물(또는 제3 고분자 화합물)을 가교에 의해 용매에 대해 불용화시킨, 불용화막도 포함된다. 불용화막은 제1 고분자 화합물, 또는 인광 발광성 화합물 혹은 제2 고분자 화합물(또는 제3 고분자 화합물)을 가열, 광조사 등의 외부 자극에 의해 가교시켜 얻어지는 막이다. 불용화막은 용매에 실질적으로 불용이므로, 발광 소자의 적층화에 적합하게 사용할 수 있다.
막을 가교시키기 위한 가열 온도는 통상, 25 내지 300℃이고, 발광 효율이 우수하므로, 바람직하게는 50 내지 250℃이고, 보다 바람직하게는 150 내지 200℃이다.
막을 가교시키기 위한 광조사에 사용되는 광의 종류는, 예를 들어 자외광, 근자외광, 가시광이다.
막은 발광 소자에 있어서의 발광층, 정공 수송층 또는 정공 주입층으로서 적합하다.
막은 잉크를 사용하여, 예를 들어 스핀 코트법, 캐스팅법, 마이크로 그라비아 코트법, 그라비아 코트법, 바 코트법, 롤 코트법, 와이어 바 코트법, 딥 코트법, 스프레이 코트법, 스크린 인쇄법, 플렉소 인쇄법, 오프셋 인쇄법, 잉크젯 인쇄법, 모세관 코트법, 노즐 코트법에 의해 제작할 수 있다.
막의 두께는 통상, 1㎚ 내지 10㎛이다.
<발광 소자>
본 발명의 발광 소자는 본 발명의 조성물(또는 제3 고분자 화합물)을 사용하여 얻어지는 발광 소자이고, 제1 고분자 화합물, 또는 인광 발광성 화합물 혹은 제2 고분자 화합물(또는 제3 고분자 화합물)이 분자 내 또는 분자 사이에서 가교된 것이거나, 제1 고분자 화합물, 또는 인광 발광성 화합물 혹은 제2 고분자 화합물(또는 제3 고분자 화합물)이 분자 내 및 분자 사이에서 가교된 것이어도 된다.
본 발명의 발광 소자의 구성으로서는, 예를 들어 양극 및 음극을 포함하는 전극과, 해당 전극 사이에 설치된 본 발명의 조성물을 사용하여 얻어지는 층을 갖는다.
<층 구성>
본 발명의 조성물(또는 제3 고분자 화합물)을 사용하여 얻어지는 층은 통상, 발광층, 정공 수송층, 정공 주입층, 전자 수송층, 전자 주입층의 1종 이상의 층이고, 바람직하게는 발광층이다. 이들 층은 각각, 발광 재료, 정공 수송 재료, 정공 주입 재료, 전자 수송 재료, 전자 주입 재료를 포함한다. 이들의 층은 각각, 발광 재료, 정공 수송 재료, 정공 주입 재료, 전자 수송 재료, 전자 주입 재료를 상술한 용매에 용해시켜, 잉크를 제조하여 사용하고, 상술한 막의 제작과 동일한 방법을 사용하여 형성할 수 있다.
발광 소자는 양극과 음극 사이에 발광층을 갖는다. 본 발명의 발광 소자는 정공 주입성 및 정공 수송성의 관점에서는, 양극과 발광층 사이에 정공 주입층 및 정공 수송층의 적어도 1층을 갖는 것이 바람직하고, 전자 주입성 및 전자 수송성의 관점에서는, 음극과 발광층 사이에 전자 주입층 및 전자 수송층의 적어도 1층을 갖는 것이 바람직하다.
정공 수송층, 전자 수송층, 발광층, 정공 주입층 및 전자 주입층의 재료로서는, 본 발명의 조성물 외에, 각각, 상술한 정공 수송 재료, 전자 수송 재료, 발광 재료, 정공 주입 재료 및 전자 주입 재료 등을 들 수 있다.
정공 수송층의 재료, 전자 수송층의 재료 및 발광층의 재료는 발광 소자의 제작에 있어서, 각각, 정공 수송층, 전자 수송층 및 발광층에 인접하는 층의 형성 시에 사용되는 용매에 용해하는 경우, 해당 용매에 해당 재료가 용해되는 것을 회피하기 위해, 해당 재료가 가교기를 갖는 것이 바람직하다. 가교기를 갖는 재료를 사용하여 각 층을 형성한 후, 해당 가교기를 가교시킴으로써, 해당 층을 불용화시킬 수 있다.
본 발명의 발광 소자에 있어서, 발광층, 정공 수송층, 전자 수송층, 정공 주입층, 전자 주입층 등의 각 층의 형성 방법으로서는, 저분자 화합물을 사용하는 경우, 예를 들어 분말로부터의 진공 증착법, 용액 또는 용융 상태로부터의 성막에 의한 방법을 들 수 있고, 고분자 화합물을 사용하는 경우, 예를 들어 용액 또는 용융 상태로부터의 성막에 의한 방법을 들 수 있다.
적층하는 층의 순서, 수 및 두께는 발광 효율 및 휘도 수명을 감안하여 조정한다.
<기판/전극>
발광 소자에 있어서의 기판은 전극을 형성할 수 있고, 또한 유기층을 형성할 때에 화학적으로 변화되지 않는 기판이면 되고, 예를 들어 유리, 플라스틱, 실리콘 등의 재료를 포함하는 기판이다. 불투명한 기판의 경우에는, 기판으로부터 가장 멀리 있는 전극이 투명 또는 반투명인 것이 바람직하다.
양극의 재료로서는, 예를 들어 도전성의 금속 산화물, 반투명의 금속을 들 수 있고, 바람직하게는 산화인듐, 산화아연, 산화주석; 인듐ㆍ주석ㆍ옥사이드(ITO), 인듐ㆍ아연ㆍ옥사이드 등의 도전성 화합물; 은과 팔라듐과 구리의 복합체(APC); NESA, 금, 백금, 은, 구리이다.
음극의 재료로서는, 예를 들어 리튬, 나트륨, 칼륨, 루비듐, 세슘, 베릴륨, 마그네슘, 칼슘, 스트론튬, 바륨, 알루미늄, 아연, 인듐 등의 금속; 그들 중 2종 이상의 합금; 그들 중 1종 이상과, 은, 구리, 망간, 티타늄, 코발트, 니켈, 텅스텐, 주석 중 1종 이상의 합금; 및 그래파이트 및 그래파이트 층간 화합물을 들 수 있다. 합금으로서는, 예를 들어 마그네슘-은 합금, 마그네슘-인듐 합금, 마그네슘-알루미늄 합금, 인듐-은 합금, 리튬-알루미늄 합금, 리튬-마그네슘 합금, 리튬-인듐 합금, 칼슘-알루미늄 합금을 들 수 있다.
양극 및 음극은 각각, 2층 이상의 적층 구조로 할 수 있다.
<용도>
발광 소자를 사용하여 면상(面狀)의 발광을 얻기 위해서는, 면상의 양극과 음극이 중첩되도록 배치하면 된다. 패턴상의 발광을 얻기 위해서는, 면상의 발광 소자의 표면에 패턴상의 창을 형성한 마스크를 설치하는 방법, 비발광부로 하고 싶은 층을 극단적으로 두껍게 형성하여 실질적으로 비발광으로 하는 방법, 양극 혹은 음극, 또는 양쪽의 전극을 패턴상으로 형성하는 방법이 있다. 이들 중 어느 하나의 방법으로 패턴을 형성하고, 몇 개의 전극을 독립적으로 ON/OFF할 수 있도록 배치함으로써, 숫자, 문자 등을 표시할 수 있는 세그먼트 타입의 표시 장치가 얻어진다. 도트 매트릭스 표시 장치로 하기 위해서는, 양극과 음극을 모두 스트라이프상으로 형성하여 직교하도록 배치하면 된다. 복수의 종류의 발광색이 상이한 고분자 화합물을 구분 도포하는 방법, 컬러 필터 또는 형광 변환 필터를 사용하는 방법에 의해, 부분 컬러 표시, 멀티 컬러 표시가 가능해진다. 도트 매트릭스 표시 장치는 패시브 구동도 가능하고, TFT 등과 조합하여 액티브 구동도 가능하다. 이들 표시 장치는 컴퓨터, 텔레비전, 휴대 단말기 등의 디스플레이에 사용할 수 있다. 면상의 발광 소자는 액정 표시 장치의 백라이트용의 면상 광원, 또는 면상의 조명용 광원으로서 적합하게 사용할 수 있다. 플렉시블 기판을 사용하면, 곡면상의 광원 및 표시 장치로서도 사용할 수 있다.
실시예
이하, 실시예에 의해 본 발명을 더욱 상세하게 설명하지만, 본 발명은 이들의 실시예로 한정되는 것은 아니다.
본 실시예에 있어서, 고분자 화합물의 폴리스티렌 환산의 수 평균 분자량(Mn) 및 폴리스티렌 환산의 중량 평균 분자량(Mw)은 크기 배제 크로마토 그래피(SEC)(시마츠 세이사쿠쇼제, 상품명: LC-10Avp)에 의해 구하였다. 또한, SEC의 측정 조건은 이하와 같다.
<측정 조건>
측정하는 고분자 화합물을 약 0.05중량%의 농도로 테트라히드로푸란에 용해시켜, SEC에 10μL 주입하였다. SEC의 이동상으로서 테트라히드로푸란을 사용하여, 2.0mL/분의 유량으로 흘렸다. 칼럼으로서, PLgel MIXED-B(폴리머 래버러토리즈제)를 사용하였다. 검출기에는 UV-VIS 검출기(시마츠 세이사쿠쇼제, 상품명: SPD-10Avp)를 사용하였다.
NMR의 측정은 하기의 방법으로 행하였다.
5 내지 10㎎의 측정 시료를 약 0.5mL의 중클로로포름(CDCl3), 중테트라히드로푸란(THF-d8) 또는 중염화메틸렌(CD2Cl2)에 용해시켜, NMR 장치(Agilent제 상품명: INOVA300 또는 MERCURY 400VX)를 사용하여 측정하였다.
화합물의 순도의 지표로서, 고속 액체 크로마토그래피(HPLC) 면적 백분율의 값을 사용하였다. 이 값은 특별히 기재가 없는 한, 고속 액체 크로마토그래피(HPLC, 시마츠 세이사쿠쇼제, 상품명: LC-20A)에서의 254㎚에 있어서의 값으로 한다. 이때, 측정하는 화합물은 0.01 내지 0.2중량%의 농도가 되도록 테트라히드로푸란 또는 클로로포름에 용해시켜, HPLC에, 농도에 따라 1 내지 10μL 주입하였다. HPLC의 이동상에는 아세토니트릴 및 테트라히드로푸란을 사용하여, 1mL/분의 유속으로, 아세토니트릴/테트라히드로푸란=100/0 내지 0/100(용적비)의 구배 분석으로 흘렸다. 칼럼은 Kaseisorb LC ODS 2000(도쿄 가세이 고교제) 또는 동등한 성능을 갖는 ODS 칼럼을 사용하였다. 검출기에는 포토다이오드 어레이 검출기(시마츠 세이사쿠쇼제, 상품명: SPD-M20A)를 사용하였다.
<합성예 1> 화합물 G1의 합성
화합물 G1은 국제 공개 제2009/131255호에 기재된 방법에 따라 합성하였다.
Figure pct00076
<합성예 2> 화합물 R1의 합성
화합물 R1은 일본 특허 공개 제2006-188673호 공보에 기재된 방법에 따라 합성하였다.
Figure pct00077
<합성예 3> 화합물 R2의 합성
화합물 R2는 일본 특허 공개 제2008-179617호 공보에 기재된 방법에 따라 합성하였다.
Figure pct00078
고분자 화합물 HP-1의 합성 및 고분자 화합물 EP-1 내지 EP-4의 합성에 있어서 사용한 단량체 CM1 내지 CM11의 구조를 하기에 나타낸다.
Figure pct00079
Figure pct00080
단량체 CM1은 일본 특허 공개 제2011-174062호 공보에 기재된 합성법에 따라 합성하였다.
단량체 CM2는 국제 공개 제2005/049546호에 기재된 방법에 따라 합성하였다.
단량체 CM3은 시판의 화합물을 사용하였다.
단량체 CM4는 일본 특허 공개 제2008-106241호 공보에 기재된 합성법에 따라 합성하였다.
단량체 CM5는 일본 특허 공개 제2010-189630호 공보에 기재된 합성법에 따라 합성하였다.
단량체 CM6은 국제 공개 제2012/86671호에 기재된 합성법에 따라 합성하였다.
단량체 CM7은 일본 특허 공개 제2010-189630호 공보에 기재된 합성법에 따라 합성하였다.
단량체 CM8은 하기의 방법에 따라 합성하였다.
단량체 CM9는 일본 특허 공개 제2004-143419호 공보에 기재된 합성법에 따라 합성하였다.
단량체 CM10은 국제 공개 제2009/131255호에 기재된 방법에 따라 합성하였다.
단량체 CM11은 하기의 방법에 따라 합성하였다.
단량체 CM12는 일본 특허 공개 제2012-131993호 공보에 기재된 합성법에 따라 합성하였다.
단량체 CM13은 국제 공개 제2013/021180호에 기재된 방법에 따라 합성하였다.
<합성예 4> 단량체 CM8의 합성
Figure pct00081
화합물 CM8'는 단량체 CM6의 합성 방법에 준하여 합성하였다.
반응 용기 내를 질소 가스 분위기로 한 후, 화합물 CM8'(100g) 및 테트라히드로푸란(탈수품, 1000mL)을 가하고, 드라이아이스/아세톤욕을 사용하여 -70℃ 이하로 냉각하였다. 그 후, 거기에, -70℃ 이하를 유지하도록 하면서, 2.5mol/L 농도의 n-부틸리튬-헥산 용액(126mL)을 45분간에 걸쳐 적하하고, 5시간 교반하였다. 그 후, 거기에, -70℃ 이하를 유지하도록 하면서, 2-이소프로폭시-4,4,5,5-테트라메틸-1,3,2-디옥사보롤란(81mL)을 30분간에 걸쳐 적하하였다. 그 후, 드라이아이스/아세톤욕을 제거하고, 실온에서 밤새 교반하였다. 얻어진 반응 혼합물을 -30℃로 냉각하고, 2M 염산-디에틸에테르 용액을 적하함으로써 pH 6 내지 7로 조정한 후, 감압 농축함으로써 고체를 얻었다. 얻어진 고체에 톨루엔을 가하고, 실온에서 1시간 교반한 후, 실리카 겔을 깐 여과기에 통액함으로써 여과액을 얻었다. 얻어진 여과액을 감압 농축함으로써 고체를 얻었다. 얻어진 고체에 메탄올을 가하여 교반한 후, 여과함으로써 고체를 얻었다. 얻어진 고체를 이소프로필알코올을 사용한 재결정을 4회 반복함으로써 정제한 후, 50℃에서 밤새 감압 건조함으로써, 단량체 CM8(72g)을 백색 고체로서 얻었다. 얻어진 단량체 CM8의 HPLC 면적 백분율값(검출 파장 UV 280㎚)은 99.0%를 나타냈다.
1H-NMR(400㎒/CDCl3): δ(ppm)=7.82(d, 2H), 7.81(s, 2H), 7.76(d, 2H), 7.11(d, 4H), 7.00(d, 4H), 2.52(t, 4H), 1.59 내지 1.54(m, 4H), 1.36 내지 1.26(m, 20H), 1.31(s, 24H), 0.87(t, 6H).
<합성예 5> 단량체 CM11의 합성
(공정 1) 화합물 A의 합성
Figure pct00082
반응 용기 내를 질소 가스 분위기로 한 후, 플루오렌(50g) 및 탈수 디에틸에테르(500mL)를 가하여, 10℃ 이하로 냉각하였다. 그 후, 거기에, n-부틸리튬의 헥산 용액(2.5M, 138mL)을 적하하였다. 얻어진 반응 용액을 실온까지 승온한 후, 별도의 반응 용기 내에서 20℃ 이하로 냉각해 둔 클로로트리메틸실란(46mL) 및 탈수 디에틸에테르(700mL)의 혼합 용액에 적하하였다. 얻어진 반응 용액을 실온까지 승온하고, 밤새 교반하였다. 얻어진 반응 혼합물을 실온 이하로 냉각하고, 물(10mL)을 적하하였다. 얻어진 반응 혼합물을 물(250mL)로 3회 세정한 후, 수층과 유기층을 분리하였다. 얻어진 유기층에 무수 황산마그네슘을 가하여 교반한 후, 여과하고, 얻어진 여과액을 농축함으로써 고체를 얻었다. 얻어진 고체를 n-헥산을 사용한 재결정을 3회 반복함으로써, 화합물 A(25.8g)를 주황색 고체로서 얻었다. 수율은 36%였다.
1H-NMR(300㎒/CDCl3): δ(ppm)=7.86(d, 2H), 7.50(d, 2H), 7.37-7.26(m, 4H), 3.87(s, 1H), -0.07(s, 9H).
(공정 2) 단량체 CM11의 합성
Figure pct00083
반응 용기 내를 질소 가스 분위기로 한 후, 화합물 A(25.8g) 및 탈수 디에틸에테르(500mL)를 가하고, 10℃ 이하로 냉각하였다. 그 후, 거기에, n-부틸리튬의 헥산 용액(2.5M, 40mL)을 적하하고, 10℃ 이하로 냉각하면서 15분간 교반하였다. 얻어진 반응 용액을 25℃까지 승온한 후, 3,5-디브로모벤즈알데히드(28.8g)를 가하고, 25℃에서 1.5시간 교반하였다. 얻어진 반응 혼합물을 0℃로 냉각한 후, 물(2mL)을 적하하여, 교반하였다. 얻어진 반응 혼합물을 물(100mL)로 3회 세정한 후, 수층과 유기층을 분리하였다. 얻어진 유기층에 무수 황산마그네슘을 가하여 교반한 후, 여과하고, 얻어진 여과액을 농축함으로써 고체를 얻었다. 얻어진 고체를 n-헥산을 사용한 재결정을 3회 반복함으로써, 고체를 얻었다. 얻어진 고체를, 톨루엔(50mL) 및 n-헥산(500mL)의 혼합 용매에 50℃에서 용해시킨 후, 여과하고, 얻어진 여과액을 200mL 정도가 될 때까지 농축하였다. 얻어진 농축 용액을 실온 이하로 냉각함으로써 얻어진 고체를, 여과하고, 건조함으로써, 단량체 CM11(19.7g)을 황색 고체로서 얻었다. 수율은 49%였다. 얻어진 단량체 CM11의 HPLC 면적 백분율값은 99.5% 이상을 나타냈다.
1H-NMR(300㎒/CDCl3): δ(ppm)=7.76 내지 7.63(m, 6H), 7.50 내지 7.28(m, 5H), 7.12(dt, 1H).
<합성예 6> 고분자 화합물 HP-1의 합성
고분자 화합물 HP-1은 하기 표 4에 나타나는 단량체를 사용하여, 일본 특허 공개 제2012-144722호 공보에 기재된 합성법에 따라 합성하였다. 고분자 화합물 HP-1의 Mn은 1.0×105이고, Mw는 2.4×105였다. 고분자 화합물 HP-1은 투입 원료로부터 구한 이론값에서는, 각각의 단량체에서 유도되는 구성 단위가, 하기 표 4에 나타나는 몰비로 구성되어 이루어지는 공중합체이다.
Figure pct00084
<합성예 7> 고분자 화합물 EP-1의 합성
고분자 화합물 EP-1은 하기 표 5에 나타나는 단량체를 사용하여, 일본 특허 공개 제2012-36388호 공보에 기재된 합성법에 따라 합성하였다. 고분자 화합물 EP-1의 Mn은 5.8×104이고, Mw는 1.2×105였다. 고분자 화합물 EP-1은 투입 원료로부터 구한 이론값에서는, 각각의 단량체에서 유도되는 구성 단위가, 하기 표 5에 나타나는 몰비로 구성되어 이루어지는 공중합체이다.
Figure pct00085
<합성예 8> 고분자 화합물 EP-2의 합성
(공정 1) 반응 용기 내를 불활성 가스 분위기로 한 후, 단량체 CM5(3.94g), 단량체 CM6(4.18g), 단량체 CM7(1.06g), 단량체 CM11(0.07g), 디클로로비스(트리스-o-메톡시페닐포스핀)팔라듐(2.2㎎) 및 톨루엔(109g)을 가하고, 100℃로 가열하였다.
(공정 2) 반응액에 20중량% 수산화테트라에틸암모늄 수용액(30g)을 적하하고, 8.0시간 환류시켰다.
(공정 3) 그 후, 거기에 페닐보론산(105㎎) 및 디클로로비스(트리스-o-메톡시페닐포스핀)팔라듐(7.3㎎)을 가하고, 14.0시간 환류시켰다.
(공정 4) 그 후, 거기에, 디에틸디티아카르밤산나트륨 수용액을 가하고, 40℃에서 3시간 교반하였다. 반응액을 물로 1회 세정한 후, 감압 하에서 증류함으로써 수분을 제거하고, 석출된 고체는 여과 분별하였다. 얻어진 용액을 10중량% 염산 수용액으로 2회, 3중량% 암모니아 수용액으로 2회, 물로 2회 세정한 후, 알루미나와 실리카 겔의 혼합물을 충전한 칼럼에 통과시킴으로써 정제하였다. 얻어진 용액을 메탄올에 적하하고, 교반한 후, 얻어진 침전물을 여과 취출하고, 건조시킴으로써, 고분자 화합물 EP-2를 4.9g 얻었다. 고분자 화합물 EP-2의 Mn은 5.9×104이고, Mw는 1.3×105였다.
고분자 화합물 EP-2는 투입 원료로부터 구한 이론값에서는, 각각의 단량체에서 유도되는 구성 단위가, 하기 표 6에 나타나는 몰비로 구성되어 이루어지는 공중합체이다.
Figure pct00086
<합성예 9> 고분자 화합물 EP-3의 합성
(공정 1) 반응 용기 내를 불활성 가스 분위기로 한 후, 단량체 CM8(4.7686g), 단량체 CM3(1.9744g), 단량체 CM6(0.7734g), 단량체 CM9(0.4432g), 단량체 CM10(0.3308g) 및 톨루엔(67mL)을 가하고, 105℃로 가열하였다.
(공정 2) 반응액에, 비스트리페닐포스핀팔라듐디클로라이드(4.2㎎)를 가하고, 계속해서, 20중량% 테트라에틸암모늄히드록시드 수용액(20mL)을 적하한 후, 3시간 환류시켰다.
(공정 3) 그 후, 거기에, 페닐보론산(0.077g), 비스트리페닐포스핀팔라듐디클로라이드(4.2㎎), 톨루엔(60mL) 및 20중량% 테트라에틸암모늄히드록시드 수용액(20mL)을 가하고, 24시간 환류시켰다.
(공정 4) 그 후, 유기층을 수층과 분리하였다. 얻어진 유기층에, N,N-디에틸디티오카르밤산나트륨 3수화물(3.33g) 및 이온 교환수(67mL)를 가하고, 85℃에서 2시간 교반하였다. 유기층을 수층과 분리한 후, 얻어진 유기층을, 이온 교환수(78mL)로 2회, 3중량% 아세트산 수용액(78mL)으로 2회, 이온 교환수(78mL)로 2회의 순서로 세정하였다. 유기층을 수층과 분리한 후, 얻어진 유기층을 메탄올에 적하함으로써 고체를 침전시켜, 여과 취출, 건조시킴으로써, 고체를 얻었다. 얻어진 고체를 톨루엔에 용해시켜, 미리 톨루엔을 통액한 실리카 겔 칼럼 및 알루미나 칼럼에 통액시켰다. 얻어진 용액을 메탄올에 적하함으로써 고체를 침전시켜, 여과 취출, 건조시킴으로써, 고분자 화합물 EP-3(4.95g)을 얻었다. 고분자 화합물 EP-3의 Mn은 1.4×105이고, Mw는 4.1×105였다.
고분자 화합물 EP-3은 투입 원료로부터 구한 이론값에서는, 각각의 단량체에서 유도되는 구성 단위가, 하기 표 7에 나타나는 몰비로 구성되어 이루어지는 공중합체이다.
Figure pct00087
<합성예 10> 고분자 화합물 EP-4의 합성
(공정 1) 반응 용기 내를 불활성 가스 분위기로 한 후, 단량체 CM8(4.70g), 단량체 CM3(2.05g), 단량체 CM6(0.80g), 단량체 CM9(0.34g), 단량체 CM10(0.46g), 단량체 CM11(0.05g), 디클로로비스(트리스-o-메톡시페닐포스핀)팔라듐(1.6㎎) 및 톨루엔(117g)을 가하고, 100℃로 가열하였다.
(공정 2) 반응액에, 20중량% 수산화테트라에틸암모늄 수용액(22g)을 적하하고, 6.4시간 환류시켰다.
(공정 3) 그 후, 거기에, 페닐보론산(80㎎) 및 디클로로비스(트리스-o-메톡시페닐포스핀)팔라듐(5.5㎎)을 가하고, 15.0시간 환류시켰다.
(공정 4) 그 후, 거기에, 디에틸디티아카르밤산나트륨 수용액을 가하고, 40℃에서 3시간 교반하였다. 반응액을 물로 1회 세정한 후, 감압 하에서 증류함으로써 수분을 제거하고, 석출된 고체는 여과 분별하였다. 얻어진 용액을 10중량% 염산 수용액으로 2회, 3중량% 암모니아 수용액으로 2회, 물로 2회 세정한 후, 알루미나와 실리카 겔의 혼합물을 충전한 칼럼에 통과시킴으로써 정제하였다. 얻어진 용액을 메탄올에 적하하고, 교반한 후, 얻어진 침전물을 여과 취출하여, 건조시킴으로써, 고분자 화합물 EP-4를 5.1g 얻었다. 고분자 화합물 EP-4의 Mn은 4.7×104이고, Mw는 1.1×105였다.
고분자 화합물 EP-4는 투입 원료로부터 구한 이론값에서는, 각각의 단량체에서 유도되는 구성 단위가, 하기 표 8에 나타나는 몰비로 구성되어 이루어지는 공중합체이다.
Figure pct00088
<합성예 11> 고분자 화합물 EP-5의 합성
(공정 1) 반응 용기 내를 불활성 가스 분위기로 한 후, 단량체 CM5(0.99g), 단량체 CM6(0.50g), 단량체 CM12(0.16g), 단량체 CM7(0.31g), 단량체 CM13(0.51g), 단량체 CM11(0.0083g) 및 톨루엔(33mL)을 가하고, 105℃로 가열하였다.
(공정 2) 반응액에, 40중량% 수산화테트라부틸암모늄 수용액(14g) 및 이온 교환수(41g)의 혼합액을 적하하고, 계속해서, 디클로로비스(트리스-o-메톡시페닐포스핀)팔라듐(3.6㎎)을 가한 후, 8시간 환류시켰다.
(공정 3) 반응 후, 거기에, 페닐보론산(98㎎) 및 디클로로비스(트리스-o-메톡시페닐포스핀)팔라듐(1.8㎎)을 가하고, 16시간 환류시켰다.
(공정 4) 얻어진 반응 혼합물을 냉각한 후, 10중량% 염산으로 2회, 3중량% 암모니아 수용액으로 2회, 물로 2회 세정하였다. 얻어진 용액을 메탄올에 적하한바, 침전이 발생하였다. 얻어진 침전물을 톨루엔에 용해시킨 후, 알루미나 칼럼, 실리카 겔 칼럼의 순서로 통과시킴으로써 정제하였다. 얻어진 용액을 메탄올에 적하하고, 교반한바, 침전이 발생하였다. 얻어진 침전물을 여과 취출하고, 건조시킴으로써, 고분자 화합물 EP-5를 1.3g 얻었다. 고분자 화합물 EP-5의 Mn은 5.21×104이고, Mw는 1.23×105였다.
고분자 화합물 EP-5는 투입 원료로부터 구한 이론값에서는, 각각의 단량체에서 유도되는 구성 단위가, 하기 표 9에 나타나는 몰비로 구성되어 이루어지는 공중합체이다.
Figure pct00089
<합성예 12> 고분자 화합물 EP-6의 합성
(공정 1) 반응 용기 내를 불활성 가스 분위기로 한 후, 단량체 CM5(0.25g), 단량체 CM6(0.13g), 단량체 CM12(0.040g), 단량체 CM7(0.076g), 단량체 CM13(0.13g) 및 톨루엔(10mL)을 가하고, 105℃로 가열하였다.
(공정 2) 반응액에 아세트산 팔라듐(0.2㎎) 및 트리스(2-메톡시페닐)포스핀(1.4㎎)을 가하고, 계속해서, 20중량% 테트라에틸암모늄히드록시드 수용액(2.5mL)을 가한 후, 4.5시간 환류시켰다.
(공정 3) 반응 후, 거기에, 페닐 붕산(12.2㎎), 아세트산팔라듐(0.2㎎), 트리스(2-메톡시페닐)포스핀(1.4㎎) 및 20중량% 테트라에틸암모늄히드록시드 수용액(2.5mL)을 가하고, 14시간 환류시켰다.
(공정 4) 얻어진 반응 혼합물을 냉각한 후, 수층을 제거하였다. 얻어진 유기층에 N,N-디에틸디티오카르밤산나트륨 3수화물(0.14g) 및 이온 교환수(2.7mL)를 가한 후, 85℃에서 2시간 교반하였다. 얻어진 용액을 유기층과 수층으로 분리한 후, 얻어진 유기층을 3.6중량% 염산으로 2회, 2.5중량% 암모니아 수용액으로 2회, 이온 교환수로 4회 세정하였다. 얻어진 용액을 메탄올에 적하한바, 침전이 발생하였다. 얻어진 침전물을 톨루엔에 용해시킨 후, 알루미나 칼럼, 실리카 겔 칼럼의 순서로 통과시킴으로써 정제하였다. 얻어진 용액을 메탄올에 적하하고, 교반한바, 침전이 발생하였다. 얻어진 침전물을 여과 취출하고, 건조시킴으로써, 고분자 화합물 EP-6을 0.35g 얻었다. 고분자 화합물 EP-6의 Mn은 6.60×104이고, Mw는 2.01×105였다.
고분자 화합물 EP-6은 투입 원료로부터 구한 이론값에서는, 각각의 단량체에서 유도되는 구성 단위가, 하기 표 10에 나타나는 몰비로 구성되어 이루어지는 공중합체이다.
Figure pct00090
<실시예 D1> 발광 소자 D1의 제작 및 평가
(양극 및 정공 주입층의 형성)
유리 기판에 스퍼터법에 의해 45㎚의 두께로 ITO막을 붙임으로써 양극을 형성하였다. 해당 양극 위에 폴리티오펜ㆍ술폰산계의 정공 주입제인 AQ-1200(Plextronics사제)을 스핀 코트법에 의해 50㎚의 두께로 성막하고, 대기 분위기 하에서, 핫 플레이트 위에서 170℃, 15분간 가열함으로써 정공 주입층을 형성하였다.
(정공 수송층의 형성)
크실렌에 고분자 화합물 HP-1을 0.6중량%의 농도로 용해시켰다. 얻어진 크실렌 용액을 사용하여, 정공 주입층 위에 스핀 코트법에 의해 20㎚의 두께로 성막하고, 질소 가스 분위기 하에서, 핫 플레이트 위에서 180℃, 60분간 가열시킴으로써 정공 수송층을 형성하였다.
(발광층의 형성)
이어서, 고분자 화합물 EP-2의 크실렌 용액(2.2중량%), 화합물 G1의 크실렌 용액(2.2중량%)을 조정하였다. 그리고, 고분자 화합물 EP-2와 화합물 G1의 고형분비가 60:40(중량 기준)이 되도록, 각 크실렌 용액을 혼합하였다. 이 크실렌 용액을 사용하여, 정공 수송층 위에 스핀 코트법에 의해 80㎚의 두께로 성막하고, 이것을 질소 가스 분위기 중에서, 핫 플레이트 위에서 150℃, 10분 가열함으로써, 발광층을 형성하였다.
(음극의 형성)
발광층을 형성한 기판을 증착기 내에서, 1.0×10-4㎩ 이하까지 감압한 후, 음극으로서, 발광층 위에 불화나트륨을 약 7㎚, 계속해서, 불화나트륨층 위에 알루미늄을 약 100㎚ 증착하였다. 증착 후, 유리 기판을 사용하여 밀봉함으로써, 발광 소자 D1을 제작하였다.
(발광 소자의 평가)
발광 소자 D1에 전압을 인가함으로써 녹색의 EL 발광이 관측되었다. 초기 휘도가 24000cd/㎡가 되도록 전류값을 설정 후, 정전류로 구동시켜, 발광 휘도가 초기 휘도의 70%가 될 때까지의 소요 시간(이하, LT70으로 나타냄.)을 측정한바, 65시간이었다.
<실시예 D4> 발광 소자 D4의 제작 및 평가
실시예 D1에 있어서의, 고분자 화합물 EP-2의 크실렌 용액(2.2중량%)과 화합물 G1의 크실렌 용액(2.2중량%)을 혼합한 크실렌 용액(고분자 화합물 EP-2와 화합물 G1의 고형분비가 60:40(중량 기준)) 대신에, 고분자 화합물 EP-5의 크실렌 용액(1.8중량%)을 사용한 것 이외는 실시예 D1과 마찬가지로 하여, 발광 소자 D4를 제작하였다.
발광 소자 D4에 전압을 인가함으로써 녹색의 EL 발광이 관측되었다. 초기 휘도가 24000cd/㎡가 되도록 전류값을 설정 후, 정전류로 구동시켜, LT70을 측정한바, 90시간이었다.
<실시예 D5> 발광 소자 D5의 제작 및 평가
실시예 D1에 있어서의, 고분자 화합물 EP-2의 크실렌 용액(2.2중량%)과 화합물 G1의 크실렌 용액(2.2중량%)을 혼합한 크실렌 용액(고분자 화합물 EP-2와 화합물 G1의 고형분비가 60:40(중량 기준)) 대신에 고분자 화합물 EP-6의 크실렌 용액(1.8중량%)과 고분자 화합물 EP-2의 크실렌 용액(1.8중량%)을 혼합한 크실렌 용액(고분자 화합물 EP-6과 고분자 화합물 EP-2의 고형분비가 80:20(중량 기준))을 사용한 것 이외는 실시예 D1과 마찬가지로 하여, 발광 소자 D5를 제작하였다.
발광 소자 D5에 전압을 인가함으로써 녹색의 EL 발광이 관측되었다. 초기 휘도가 24000cd/㎡가 되도록 전류값을 설정 후, 정전류로 구동시켜, LT70을 측정한바, 52시간이었다.
<비교예 CD1> 발광 소자 CD1의 제작 및 평가
실시예 D1에 있어서의, 고분자 화합물 EP-2 대신에 고분자 화합물 EP-1을 사용한 것 이외는 실시예 D1과 마찬가지로 하여, 발광 소자 CD1을 제작하였다.
발광 소자 CD1에 전압을 인가함으로써 녹색의 EL 발광이 관측되었다. 초기 휘도가 24000cd/㎡가 되도록 전류값을 설정 후, 정전류로 구동시켜, LT70을 측정한바, 32시간이었다.
<실시예 D2> 발광 소자 D2의 제작 및 평가
실시예 D1에 있어서의, 고분자 화합물 EP-2의 크실렌 용액(2.2중량%)과 화합물 G1의 크실렌 용액(2.2중량%)을 혼합한 크실렌 용액(고분자 화합물 EP-2와 화합물 G1의 고형분비가 60:40(중량 기준)) 대신에, 고분자 화합물 EP-4의 크실렌 용액(1.8중량%)과 화합물 R2의 크실렌 용액(1.8중량%)을 혼합한 크실렌 용액(고분자 화합물 EP-4와 화합물 R2의 고형분비가 92.5:7.5(중량 기준))을 사용한 것 이외는 실시예 D1과 마찬가지로 하여, 발광 소자 D2를 제작하였다.
발광 소자 D2에 전압을 인가함으로써 적색의 EL 발광이 관측되었다. 초기 휘도가 24000cd/㎡가 되도록 전류값을 설정 후, 정전류로 구동시켜, LT70을 측정한바, 109시간이었다.
<비교예 CD2> 발광 소자 CD2의 제작 및 평가
실시예 D2에 있어서의, 고분자 화합물 EP-4 대신에 고분자 화합물 EP-3을 사용한 것 이외는 실시예 D2와 마찬가지로 하여, 발광 소자 CD2를 제작하였다.
발광 소자 CD2에 전압을 인가함으로써 적색의 EL 발광이 관측되었다. 초기 휘도가 24000cd/㎡가 되도록 전류값을 설정 후, 정전류로 구동시켜, LT70을 측정한바, 89시간이었다.
<실시예 D3> 발광 소자 D3의 제작 및 평가
실시예 D2에 있어서의, 화합물 R2 대신에 화합물 R1을 사용한 것 이외는 실시예 D2와 마찬가지로 하여, 발광 소자 D3을 제작하였다.
발광 소자 D3에 전압을 인가함으로써 적색의 EL 발광이 관측되었다. 초기 휘도가 12000cd/㎡가 되도록 전류값을 설정 후, 정전류로 구동시켜, LT70을 측정한바, 107시간이었다.
<비교예 CD3> 발광 소자 CD3의 제작 및 평가
실시예 D3에 있어서의, 고분자 화합물 EP-4 대신에 고분자 화합물 EP-3을 사용한 것 이외는 실시예 D3과 마찬가지로 하여, 발광 소자 CD3을 제작하였다.
발광 소자 CD2에 전압을 인가함으로써 적색의 EL 발광이 관측되었다. 초기 휘도가 12000cd/㎡가 되도록 전류값을 설정 후, 정전류로 구동시켜, LT70을 측정한바, 89시간이었다.
본 발명의 조성물 및 고분자 화합물은 휘도 수명이 우수한 발광 소자의 제조에 유용하다.

Claims (10)

  1. 하기 식 (Y)로 표현되는 구성 단위, 및 하기 식 (Ia)로 표현되는 구성 단위, 하기 식 (Ib)로 표현되는 구성 단위, 하기 식 (Ic)로 표현되는 구성 단위 및 하기 식 (Id)로 표현되는 구성 단위로 이루어지는 군에서 선택되는 적어도 1종의 구성 단위를 포함하는 고분자 화합물과,
    인광 발광성 화합물을 함유하는 조성물.
    Figure pct00091

    [식 중, ArY1은 아릴렌기, 2가의 복소환기, 또는 적어도 1종의 아릴렌기와 적어도 1종의 2가의 복소환기가 직접 결합한 2가의 기를 나타내고, 이들 기는 치환기를 갖고 있을 수 있음.]
    Figure pct00092

    Figure pct00093

    [식 중,
    m은 0 내지 4의 정수를 나타냄. 복수 존재하는 m은 동일하거나 상이할 수 있음.
    n은 0 내지 3의 정수를 나타냄. 복수 존재하는 n은 동일하거나 상이할 수 있음.
    RT1은 알킬기, 시클로알킬기, 알콕시기, 시클로알콕시기, 아릴기 또는 1가의 복소환기를 나타내고, 이들 기는 치환기를 갖고 있을 수 있음. RT1이 복수 존재하는 경우, 그들은 동일하거나 상이할 수 있음.
    Rx는 수소 원자, 알킬기, 시클로알킬기, 알콕시기, 시클로알콕시기, 아릴기 또는 1가의 복소환기를 나타내고, 이들 기는 치환기를 갖고 있을 수 있음. 복수 존재하는 RX는 동일하거나 상이할 수 있고, 서로 결합하여, 각각이 결합하는 탄소 원자와 함께 환을 형성하고 있을 수 있음.
    Ar은 방향족 탄화수소기 또는 복소환기를 나타내고, 이들 기는 치환기를 갖고 있을 수 있음.
    nA는 0 내지 3의 정수를 나타냄.
    LA는 알킬렌기, 시클로알킬렌기, 아릴렌기 또는 2가의 복소환기를 나타내고, 이들 기는 치환기를 갖고 있을 수 있음. LA가 복수 존재하는 경우, 그들은 동일하거나 상이할 수 있음.
    nB는 0 내지 3의 정수를 나타냄.
    LB는 알킬렌기, 시클로알킬렌기, 아릴렌기 또는 2가의 복소환기를 나타내고, 이들 기는 치환기를 갖고 있을 수 있음. LB가 복수 존재하는 경우, 그들은 동일하거나 상이할 수 있음.]
  2. 제1항에 있어서, 상기 식 (Ia)로 표현되는 구성 단위가 하기 식 (Ie)로 표현되는 구성 단위인, 조성물.
    Figure pct00094

    [식 중, Ar 및 Rx는 상기와 동일한 의미를 나타냄.]
  3. 제1항에 있어서, 상기 식 (Ib)로 표현되는 구성 단위가 하기 식 (If)로 표현되는 구성 단위인, 조성물.
    Figure pct00095

    [식 중, Rx는 상기와 동일한 의미를 나타냄.]
  4. 제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 식 (Y)로 표현되는 구성 단위가 하기 식 (Y-1), (Y-2), (Y-3) 또는 (Y-4)로 표현되는 구성 단위인, 조성물.
    Figure pct00096

    [식 중, RY1은 수소 원자, 알킬기, 시클로알킬기, 알콕시기, 시클로알콕시기, 아릴기 또는 1가의 복소환기를 나타내고, 이들 기는 치환기를 갖고 있을 수 있음. 복수 존재하는 RY1은 동일하거나 상이할 수 있고, 인접하는 RY1끼리는 서로 결합하여, 각각이 결합하는 탄소 원자와 함께 환을 형성하고 있을 수 있음.]
    Figure pct00097

    [식 중,
    RY1은 상기와 동일한 의미를 나타냄.
    XY1은 -C(RY2)2-, -C(RY2)=C(RY2)- 또는 -C(RY2)2-C(RY2)2-로 표현되는 기를 나타냄. RY2는 수소 원자, 알킬기, 시클로알킬기, 알콕시기, 시클로알콕시기, 아릴기 또는 1가의 복소환기를 나타내고, 이들 기는 치환기를 갖고 있을 수 있음. 복수 존재하는 RY2는 동일하거나 상이할 수 있고, RY2끼리는 서로 결합하여, 각각이 결합하는 탄소 원자와 함께 환을 형성하고 있을 수 있음.]
    Figure pct00098

    [식 중,
    RY1은 상기와 동일한 의미를 나타냄.
    RY3은 수소 원자, 알킬기, 시클로알킬기, 알콕시기, 시클로알콕시기, 아릴기 또는 1가의 복소환기를 나타내고, 이들 기는 치환기를 갖고 있을 수 있음.]
  5. 제1항 내지 제4항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 인광 발광성 화합물이 하기 식 (1)로 표현되는 인광 발광성 화합물인, 조성물.
    Figure pct00099

    [식 중,
    M은 루테늄 원자, 로듐 원자, 팔라듐 원자, 이리듐 원자 또는 백금 원자를 나타냄.
    n1은 1 이상의 정수를 나타내고, n2는 0 이상의 정수를 나타내고, n1+n2는 2 또는 3임. M이 루테늄 원자, 로듐 원자 또는 이리듐 원자인 경우, n1+n2는 3이고, M이 팔라듐 원자 또는 백금 원자인 경우, n1+n2는 2임.
    E1 및 E2는 각각 독립적으로, 탄소 원자 또는 질소 원자를 나타냄. 단, E1 및 E2 중 적어도 한쪽은 탄소 원자임.
    환 R1은 5원환 또는 6원환의 방향족 복소환을 나타내고, 이들 환은 치환기를 갖고 있을 수 있음. 해당 치환기가 복수 존재하는 경우, 그들은 동일하거나 상이할 수 있고, 서로 결합하여, 각각이 결합하는 원자와 함께 환을 형성하고 있을 수 있음. 환 R1이 복수 존재하는 경우, 그들은 동일하거나 상이할 수 있음. 단, 환 R1이 6원환의 방향족 복소환인 경우, E1은 탄소 원자임.
    환 R2는 5원환 혹은 6원환의 방향족 탄화수소환, 또는 5원환 혹은 6원환의 방향족 복소환을 나타내고, 이들 환은 치환기를 갖고 있을 수 있음. 해당 치환기가 복수 존재하는 경우, 그들은 동일하거나 상이할 수 있고, 서로 결합하여, 각각이 결합하는 원자와 함께 환을 형성하고 있을 수 있음. 환 R2가 복수 존재하는 경우, 그들은 동일하거나 상이할 수 있음. 단, 환 R2가 6원환의 방향족 복소환인 경우, E2는 탄소 원자임.
    A1-G1-A2는 음이온성의 2좌 배위자를 나타내고, A1 및 A2는 각각 독립적으로, 탄소 원자, 산소 원자 또는 질소 원자를 나타내고, 이들 원자는 환을 구성하는 원자일 수도 있음. G1은 단결합, 또는 A1 및 A2와 함께 2좌 배위자를 구성하는 원자단을 나타냄. A1-G1-A2가 복수 존재하는 경우, 그들은 동일하거나 상이할 수 있음.]
  6. 제1항 내지 제4항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 인광 발광성 화합물이, 하기 식 (1)로 표현되는 인광 발광성 화합물을 구성하는 탄소 원자 또는 헤테로 원자에 직접 결합하는 1개 이상의 수소 원자를 제외하고 이루어지는 기를 갖는 인광 발광성 구성 단위를 포함하는 고분자 화합물인, 조성물.
    Figure pct00100

    [식 중,
    M은 루테늄 원자, 로듐 원자, 팔라듐 원자, 이리듐 원자 또는 백금 원자를 나타냄.
    n1은 1 이상의 정수를 나타내고, n2는 0 이상의 정수를 나타내고, n1+n2는 2 또는 3임. M이 루테늄 원자, 로듐 원자 또는 이리듐 원자인 경우, n1+n2는 3이고, M이 팔라듐 원자 또는 백금 원자인 경우, n1+n2는 2임.
    E1 및 E2는 각각 독립적으로, 탄소 원자 또는 질소 원자를 나타냄. 단, E1 및 E2 중 적어도 한쪽은 탄소 원자임.
    환 R1은 5원환 또는 6원환의 방향족 복소환을 나타내고, 이들 환은 치환기를 갖고 있을 수 있음. 해당 치환기가 복수 존재하는 경우, 그들은 동일하거나 상이할 수 있고, 서로 결합하여, 각각이 결합하는 원자와 함께 환을 형성하고 있을 수 있음. 환 R1이 복수 존재하는 경우, 그들은 동일하거나 상이할 수 있음. 단, 환 R1이 6원환의 방향족 복소환인 경우, E1은 탄소 원자임.
    환 R2는 5원환 혹은 6원환의 방향족 탄화수소환, 또는 5원환 혹은 6원환의 방향족 복소환을 나타내고, 이들 환은 치환기를 갖고 있을 수 있음. 해당 치환기가 복수 존재하는 경우, 그들은 동일하거나 상이할 수 있고, 서로 결합하여, 각각이 결합하는 원자와 함께 환을 형성하고 있을 수 있음. 환 R2가 복수 존재하는 경우, 그들은 동일하거나 상이할 수 있음. 단, 환 R2가 6원환의 방향족 복소환인 경우, E2는 탄소 원자임.
    A1-G1-A2는 음이온성의 2좌 배위자를 나타내고, A1 및 A2는 각각 독립적으로, 탄소 원자, 산소 원자 또는 질소 원자를 나타내고, 이들 원자는 환을 구성하는 원자일 수도 있음. G1은 단결합, 또는 A1 및 A2와 함께 2좌 배위자를 구성하는 원자단을 나타냄. A1-G1-A2가 복수 존재하는 경우, 그들은 동일하거나 상이할 수 있음.]
  7. 하기 식 (Y)로 표현되는 구성 단위와,
    하기 식 (Ia)로 표현되는 구성 단위, 하기 식 (Ib)로 표현되는 구성 단위, 하기 식 (Ic)로 표현되는 구성 단위 및 하기 식 (Id)로 표현되는 구성 단위로 이루어지는 군에서 선택되는 적어도 1종의 구성 단위와,
    하기 식 (1)로 표현되는 인광 발광성 화합물을 구성하는 탄소 원자 또는 헤테로 원자에 직접 결합하는 1개 이상의 수소 원자를 제외하고 이루어지는 기를 갖는 인광 발광성 구성 단위를 포함하는 고분자 화합물.
    Figure pct00101

    [식 중, ArY1은 아릴렌기, 2가의 복소환기, 또는 적어도 1종의 아릴렌기와 적어도 1종의 2가의 복소환기가 직접 결합한 2가의 기를 나타내고, 이들 기는 치환기를 갖고 있을 수 있음.]
    Figure pct00102

    [식 중,
    m은 0 내지 4의 정수를 나타냄. 복수 존재하는 m은 동일하거나 상이할 수 있음.
    n은 0 내지 3의 정수를 나타냄. 복수 존재하는 n은 동일하거나 상이할 수 있음.
    RT1은 알킬기, 시클로알킬기, 알콕시기, 시클로알콕시기, 아릴기 또는 1가의 복소환기를 나타내고, 이들 기는 치환기를 갖고 있을 수 있음. RT1이 복수 존재하는 경우, 그들은 동일하거나 상이할 수 있음.
    Rx는 수소 원자, 알킬기, 시클로알킬기, 알콕시기, 시클로알콕시기, 아릴기 또는 1가의 복소환기를 나타내고, 이들 기는 치환기를 갖고 있을 수 있음. 복수 존재하는 RX는 동일하거나 상이할 수 있고, 서로 결합하여, 각각이 결합하는 탄소 원자와 함께 환을 형성하고 있을 수 있음.
    Ar은 방향족 탄화수소기 또는 복소환기를 나타내고, 이들 기는 치환기를 갖고 있을 수 있음.
    nA는 0 내지 3의 정수를 나타냄.
    LA는 알킬렌기, 시클로알킬렌기, 아릴렌기 또는 2가의 복소환기를 나타내고, 이들 기는 치환기를 갖고 있을 수 있음. LA가 복수 존재하는 경우, 그들은 동일하거나 상이할 수 있음.
    nB는 0 내지 3의 정수를 나타냄.
    LB는 알킬렌기, 시클로알킬렌기, 아릴렌기 또는 2가의 복소환기를 나타내고, 이들 기는 치환기를 갖고 있을 수 있음. LB가 복수 존재하는 경우, 그들은 동일하거나 상이할 수 있음.]
    Figure pct00103

    [식 중,
    M은 루테늄 원자, 로듐 원자, 팔라듐 원자, 이리듐 원자 또는 백금 원자를 나타냄.
    n1은 1 이상의 정수를 나타내고, n2는 0 이상의 정수를 나타내고, n1+n2는 2 또는 3임. M이 루테늄 원자, 로듐 원자 또는 이리듐 원자인 경우, n1+n2는 3이고, M이 팔라듐 원자 또는 백금 원자인 경우, n1+n2는 2임.
    E1 및 E2는 각각 독립적으로, 탄소 원자 또는 질소 원자를 나타냄. 단, E1 및 E2 중 적어도 한쪽은 탄소 원자임.
    환 R1은 5원환 또는 6원환의 방향족 복소환을 나타내고, 이들 환은 치환기를 갖고 있을 수 있음. 해당 치환기가 복수 존재하는 경우, 그들은 동일하거나 상이할 수 있고, 서로 결합하여, 각각이 결합하는 원자와 함께 환을 형성하고 있을 수 있음. 환 R1이 복수 존재하는 경우, 그들은 동일하거나 상이할 수 있음. 단, 환 R1이 6원환의 방향족 복소환인 경우, E1은 탄소 원자임.
    환 R2는 5원환 혹은 6원환의 방향족 탄화수소환, 또는 5원환 혹은 6원환의 방향족 복소환을 나타내고, 이들 환은 치환기를 갖고 있을 수 있음. 해당 치환기가 복수 존재하는 경우, 그들은 동일하거나 상이할 수 있고, 서로 결합하여, 각각이 결합하는 원자와 함께 환을 형성하고 있을 수 있음. 환 R2가 복수 존재하는 경우, 그들은 동일하거나 상이할 수 있음. 단, 환 R2가 6원환의 방향족 복소환인 경우, E2는 탄소 원자임.
    A1-G1-A2는 음이온성의 2좌 배위자를 나타내고, A1 및 A2는 각각 독립적으로, 탄소 원자, 산소 원자 또는 질소 원자를 나타내고, 이들 원자는 환을 구성하는 원자일 수도 있음. G1은 단결합, 또는 A1 및 A2와 함께 2좌 배위자를 구성하는 원자단을 나타냄. A1-G1-A2가 복수 존재하는 경우, 그들은 동일하거나 상이할 수 있음.]
  8. 제1항 내지 제6항 중 어느 한 항에 있어서, 정공 수송 재료, 정공 주입 재료, 전자 수송 재료, 전자 주입 재료, 발광 재료, 산화 방지제 및 용매로 이루어지는 군에서 선택되는 적어도 1종의 재료를 더 함유하는 조성물.
  9. 제7항에 기재된 고분자 화합물과,
    정공 수송 재료, 정공 주입 재료, 전자 수송 재료, 전자 주입 재료, 발광 재료, 산화 방지제 및 용매로 이루어지는 군에서 선택되는 적어도 1종의 재료를 함유하는 조성물.
  10. 제1항 내지 제6항 및 제8항 중 어느 한 항에 기재된 조성물, 또는 제7항에 기재된 고분자 화합물을 사용하여 얻어지는 발광 소자.
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