TW201518397A - 高分子化合物及使用該高分子化合物之發光元件 - Google Patents

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Abstract

本發明係提供一種高分子化合物,其係包含:下述式(1)所示的構成單元;以及下述式(X)所示的構成單元以及/或下述式(Y)所示的構成單元;其中高分子化合物中所含羥基之含量未達0.02莫耳%; □ [式中,Ar1表示伸芳基,該基可具有取代基] □ [式中,aX1及aX2分別獨立表示0以上的整數;ArX1及ArX3分別獨立表示伸芳基或2價雜環基,該等基可具有取代基;ArX2及ArX4分別獨立表示伸芳基、2價雜環基或至少1種伸芳基與至少1種2價雜環基直接鍵結之2價基,該等基可具有取代基;存在複數個ArX2及ArX4時,該等分別可 為相同,亦可為相異;RX1、RX2及RX3分別獨立表示烷基、芳基或1價雜環基,該等基可具有取代基;存在複數個RX2及RX3時,該等分別可為相同,亦可為相異] □ [式中,ArY1表示伸芳基、2價雜環基或至少1種伸芳基與至少1種2價雜環基直接鍵結之2價基,該等基可具有取代基]。

Description

高分子化合物及使用該高分子化合物之發光元件
本發明係關於高分子化合物及使用該高分子化合物之發光元件。
有機電激發光元件等的發光元件,由於發光效率高、驅動電壓低,可能適合使用於顯示器的用途,近年備受矚目。該發光元件係具備發光層、電荷傳輸層等的有機層。藉由使用高分子化合物,因可藉由以噴墨印刷法為代表之塗佈法形成有機層,使用於發光元件的製造之高分子化合物正被探討。
作為使用於發光元件製造之高分子化合物,例如已知有包含由茀(fluorene)所衍生的構成單元以及由芳基胺所衍生的構成單元之高分子化合物,該高分子化合物係在鈀觸媒及鹼的存在下,使作為原料單體之有機硼化合物及有機鹵素化合物縮合聚合而製造(專利文獻1及2)。
先前技術文獻 專利文獻
專利文獻1:特表2001-520289號公報
專利文獻2:特表2002-536492號公報
但是,使用上述專利文獻1及2記載的高分子化合物所製造的發光元件,亮度壽命未必足夠。
所以,本發明之目的在於提供一種可用於亮度壽命優異的發光元件的製造之高分子化合物。
本發明人等發現高分子化合物中所含羥基之含量影響發光元件的亮度壽命,同時發現可減少高分子化合物中所含羥基之含量的製造方法,因而完成本發明。
本發明,第一提供:高分子化合物,其係包含:下述式(1)所示的構成單元;以及下述式(X)所示的構成單元以及/或下述式(Y)所示的構成單元(但,不同於式(1)所示的構成單元)(亦即下述式(X)所示的構成單元、下述式(Y)所示的構成單元(但,不同於式(1)所示的構成單元)、或下述式(X)所示的構成單元及下述式(Y)所示的構成單元之兩者)之高分子化合物;且,包含於高分子化合物的羥基之含量未達0.02莫耳%。
[式中,Ar1表示伸芳基,該基可具有取代基。]
[式中,aX1及aX2分別獨立表示0以上的整數;ArX1及ArX3分別獨立表示伸芳基或2價之雜環基,該等基可具有取代基;ArX2及ArX4分別獨立表示伸芳基、2價雜環基或至少1種伸芳基與至少1種2價雜環基直接鍵結之2價基,該等基可具有取代基;存在複數個ArX2及ArX4時,該等分別可為相同,亦可為相異;RX1、RX2及RX3分別獨立表示烷基、芳基或1價雜環基,該等基可具有取代基;存在複數個RX2及RX3時,該等分別可為相同,亦可為相異。]
[式中,ArY1表示伸芳基、2價雜環基或至少1種伸芳基與至少1種2價雜環基直接鍵結之2價基,該等基可具有取代基。]
本發明,第二提供:上述高分子化合物的製造方法,其係包含下述式(M-1)所示的化合物以及 下述式(M-X)所示的化合物及/或下述式(M-Y)所示的化合物(但,不同於式(M-1)所示的化合物)(亦即下述式(M-X)所示的化合物、下述式(M-Y)所示的化合物(但,不同於式(1)所示的化合物)、或下述式(M-X)所示的化合物及下述式(M-Y)所示的化合物之兩者),在氧氣濃度未達0.5%的條件下進行縮合聚合的步驟。
ZC1-Ar1-ZC2 (M-1)
[式中,Ar1、aX1、aX2、ArX1、ArX3、ArX2、ArX4、RX1、RX2、RX3及ArY1表示與前述相同的意義。
ZC1、ZC2、ZC3、ZC4、ZC5及ZC6分別獨立表示選自取代基A群及取代基B群所成群組之基。]
〈取代基A群〉
氯原子、溴原子、碘原子及-O-S(=O)2RC1(式中,RC1表示烷基或芳基,該等基可具有取代基。)所示的基。
〈取代基B群〉
-B(ORC2)2(式中,RC2表示氫原子、烷基或芳基,該等基可具有取代基。存在複數個RC2時,可為相同亦可為相 異,亦可互相連結而與分別鍵結的氧原子一起形成環。)所示的基、-BF3Q’(式中Q’表示Li、Na、K、Rb或Cs。)所示的基、-MgY’(式中Y’表示氯原子、溴原子或碘原子。)所示的基、-ZnY”(式中Y”表示氯原子、溴原子或碘原子。)所示的基以及-Sn(RC3)3(式中,RC3表示氫原子、烷基或芳基,該等基可具有取代基。存在複數個RC3時,可為相同亦可為相異,亦可互相連結而與分別鍵結的錫原子一起形成環。)所示的基。
本發明,第三提供:上述高分子化合物的製造方法,其係包含:在前述式(M-1)所示的化合物以及前述式(M-X)所示的化合物及/或前述式(M-Y)所示的化合物(但,不同於前述式(M-1)所示的化合物)(亦即,下述式(M-X)所示的化合物、下述式(M-Y)所示的化合物(但,不同於式(1)所示的化合物)、或下述式(M-X)所示的化合物及下述式(M-Y)所示的化合物之兩者)進行縮合聚合的步驟後,使下述式(2)所示的化合物反應的步驟。
R21-X21 (2)[式中,R21表示-C(R22)3所示的基、-Si(R22)3所示的基或-Ge(R22)3所示的基。R22表示氫原子、烷基、芳基或1價雜 環基,該等基可具有取代基。存在複數個R22時,可為相同亦可為相異,亦可與分別鍵結的原子一起形成環。
X21表示氯原子、溴原子或碘原子。]
本發明,第四提供:一種組成物,其係含有:上述高分子化合物以及選自電洞傳輸材料、電洞注入材料、電子傳輸材料、電子注入材料、發光材料、抗氧化劑及溶劑所成之群之至少1種材料之組成物。
本發明,第五提供:一種發光元件,其係具有:陽極、陰極以及設置於陽極與陰極之間的發光層之發光元件,發光層係使用上述高分子化合物所得之層之發光元件。
根據本發明,可提供一種可用於亮度壽命優異之發光元件的製造之高分子化合物。
第1圖係表示包含於高分子化合物的羥基之含量與標準化的LT75(亦即直至亮度成為初期亮度的75%的時間)的關係圖,分別表示相對於發光元件D1之發光元件D2以及 發光元件CD1(將發光元件D1的LT75標準化為1.00)、相對於發光元件D4之發光元件CD2(將發光元件D4的LT75標準化為1.00)以及相對於發光元件D5之發光元件D6、發光元件CD3、發光元件CD4及發光元件CD5(將發光元件D5的LT75標準化為1.00)之圖。再者,對於羥基的含量未達0.01莫耳%之高分子化合物,羥基的含量表示為0.01莫耳%。
〈共同的用語之說明〉
以下,於本說明書中共同使用的用語,在無特別記載下為以下的意義。
Me表示甲基,Et表示乙基,i-Pr表示異丙基,n-Bu表示正-丁基,t-Bu表示第3丁基。
於本說明書,氫原子可為輕氫原子,亦可為重氫原子。
所謂「高分子化合物」,係指具有分子量分佈,換算聚苯乙烯的數量平均分子量為1×103至1×108之聚合物。包含於高分子化合物的構成單元,為總共100莫耳%。
所謂「低分子化合物」係指不具有分子量分佈,而分子量為1×104以下的化合物。
所謂「構成單元」,係指高分子化合物中存在1個以上的單元。
「烷基」可為直鏈、分支及環狀的任一種。直鏈的烷基之碳原子數,在不包括取代基的碳原子數下, 一般為1至50,較佳為3至30,更佳為4至20。分支及環狀的烷基之碳原子數,在不包括取代基的碳原子數下,一般為3至50,較佳為3至30,更佳為4至20。
烷基可具有取代基,例如甲基、乙基、正-丙基、異丙基、正-丁基、異丁基、第3丁基、正-戊基、異戊基、2-乙基丁基、正-己基、環己基、正-庚基、環己基甲基、環己基乙基、正-辛基、2-乙基己基、3-正-丙基庚基、正-癸基、3,7-二甲基辛基、2-乙基辛基、2-正-己基癸基、正-十二烷基等無取代烷基;三氟甲基、五氟乙基、全氟丙基、全氟丁基、全氟己基、全氟辛基、3-苯基丙基、3-(4-甲基苯基)丙基、3-(3,5-二-正己基苯基)丙基、6-乙基氧基己基等的取代烷基。
「芳基」係指從芳香族烴除去1個直接鍵結於構成環的碳原子之氫原子後殘留的原子團。芳基的碳原子數,在不包括取代基的碳原子數下,一般為6至60,較佳為6至20,更佳為6至10。
芳基可具有取代基,例如苯基、1-萘基、2-萘基、1-蒽基、2-蒽基、9-蒽基、1-芘基(pyrenyl)、2-芘基、4-芘基、2-茀基(fluorenyl)、3-茀基、4-茀基、2-苯基苯基、3-苯基苯基、4-苯基苯基以及該等基的氫原子被烷基、烷氧基、芳基、氟原子等取代之基。
「烷氧基」可為直鏈、分支及環狀的任一種。直鏈的烷氧基之碳原子數,在不包括取代基的碳原子數下,一般為1至40,較佳為4至10。分支及環狀的烷氧 基之碳原子數,在不包括取代基的碳原子數下,一般為3至40,較佳為4至10。
烷氧基可具有取代基,例如甲氧基、乙氧基、正-丙氧基、異丙氧基、正-丁氧基、異丁氧基、第3丁氧基、正-戊氧基、正-己氧基、環己氧基、正-庚氧基、正-辛氧基、2-乙基己氧基、正-壬氧基、正-癸氧基、3,7-二甲基辛氧基、月桂氧基。
「芳氧基」的碳原子數,在不包括取代基的碳原子數下,一般為6至60,較佳為7至48。
芳氧基可具有取代基,例如苯氧基、1-萘氧基、2-萘氧基、1-蒽氧基、9-蒽氧基、1-芘氧基以及該等基的氫原子被烷基、烷氧基、氟原子等取代之基。
所謂「p價之雜環基」(p表示1以上的整數),係指從雜環式化合物,直接鍵結於構成環的碳原子或異原子之氫原子中,除去p個氫原子後殘留的原子團。p價雜環基中,從芳香族雜環式化合物,直接鍵結於構成環的碳原子或異原子之氫原子中,除去p個氫原子後殘留的原子團之「p價芳香族雜環基」為較佳。
「芳香族雜環式化合物」係指噁二唑、噻二唑、噻唑、噁唑、噻吩、吡咯、磷雜環戊二烯(phosphole)、呋喃、吡啶、吡嗪、嘧啶、三嗪(triazine)、噠嗪(pyridazine)、喹啉、異喹啉、咔唑、二苯并磷雜環戊二烯(dibenzophosphole)等雜環本身顯示芳香族性的化合物,以及吩嗪(phenoxazine)、吩噻嗪(phenothiazine)、二苯并硼雜環戊二 烯(dibenzoborole)、二苯并矽雜環戊二烯、苯并吡喃等雜環本身不顯示芳香族性,但芳香環縮環於雜環的化合物。
1價雜環基的碳原子數,在不包括取代基的碳原子數下,一般為2至60,較佳為4至20。
1價雜環基可具有取代基,例如噻吩基、吡咯基、呋喃基、吡啶基、哌啶基(piperidinyl)、喹啉基、異喹啉基、嘧啶基、三嗪基以及該等基的氫原子被烷基、烷氧基取代之基。
「取代胺基」係具有2個取代基之胺基。作為胺基所具有的取代基,較佳為烷基、芳基或1價雜環基。
作為取代胺基例如二烷基胺基以及二芳基胺基。
作為胺基例如二甲基胺基、二乙基胺基、二苯基胺基、雙(4-甲基苯基)胺基、雙(4-第3丁基苯基)胺基、雙(3,5-二第3丁基苯基)胺基。
「烯基」可為直鏈、分支或環狀的任一種。直鏈的烯基之碳原子數,在不包括取代基的碳原子數下,一般為2至30,較佳為3至20。分支及環狀的烯基之碳原子數,在不包括取代基的碳原子數下,一般為3至30,較佳為4至20。
烯基可具有取代基,例如乙烯基、1-丙烯基、2-丙烯基、2-丁烯基、3-丁烯基、3-戊烯基、4-戊烯基、1-己烯基、5-己烯基、7-辛烯基以及該等基具有取代基之基。
「炔基」可為直鏈、分支或環狀的任一種。炔基之碳原子數,在不包括取代基的碳原子數下,一般為 2至20,較佳為3至20。分支及環狀的炔基之碳原子數,在不包括取代基的碳原子數下,一般為4至30,較佳為4至20。
炔基可具有取代基,例如乙炔基、1-丙炔基、2-丙炔基、2-丁炔基、3-丁炔基、3-戊炔基、4-戊炔基、1-己炔基、5-己炔基以及該等基具有取代基之基。
「伸芳基」(arylene)係指從芳香族烴除去2個直接鍵結於構成環的碳原子之氫原子後殘留的原子團。伸芳基的碳原子數,在不包括取代基的碳原子數下,一般為6至60,較佳為6至30,更佳為6至18。
伸芳基可具有取代基,例如伸苯基、萘二基、蒽二基、菲二基(Phenanthrenediyl)、二氫菲二基、並四苯二基(Naphthacenediyl)、茀二基、芘二基、苝二基(perylenediyl)、苯並菲二基(chrysenediyl)以及該等基具有取代基之基,較佳為式(A-1)至式(A-20)所示的基。伸芳基包括該等基複數鍵結的基。
[式中,R及Ra分別獨立表示氫原子、烷基或芳基。存在複數個R及Ra時,分別可為相同,亦可為相異。相鄰的Ra亦可彼此互相連結而與分別鍵結的原子一起形成環。]
2價雜環基的碳原子數係在不包括取代基的碳原子數下,一般為2至60,較佳為3至20,更佳為4至15。
2價之雜環基係可具有取代基,例如從吡啶、二氮雜苯、三嗪、氮雜萘、二氮雜萘、咔唑、二苯并呋喃、二苯并噻吩、二苯并矽雜環戊二烯(dibenzosilole)、吩嗪、吩噻嗪、吖啶、二氫吖啶、呋喃、噻吩、唑(azole)、二唑、三唑,直接鍵結於構成環的碳原子之氫原子中,除去2個氫原子之2價基,較佳為式(A-21)至式(A-52)所示的基。2價雜環基包括該等基複數鍵結的基。
[式中,R及Ra表示與前述相同的意義。R’表示烷基或芳基。於存在複數個R’時,該等可為相同,亦可為相異。]
所謂「交聯基」係指藉由供給加熱處理、紫外線照射處理、自由基反應等而可能生成新的鍵結之 基,較佳為式(B-1)、(B-2)、(B-3)、(B-4)、(B-5)、(B-6)、(B-7)、(B-8)、(B-9)、(B-10)、(B-11)、(B-12)、(B-13)、(B-14)、(B-15)、(B-16)或(B-17)所示的基。
[式中,該等基可具有取代基。]
所謂「取代基」係表示氟原子、氰基、烷基、芳基、1價雜環基、烷氧基、芳氧基、取代胺基、烯基或炔基。取代基可為交聯基。
〈高分子化合物〉
本發明的高分子化合物,係包含前述式(1)所示的構成單元以及前述式(X)所示的構成單元及/或前述式(Y)所示的構成單元(但是不同於式(1)所示的構成單元)之高分子化合物,且為包含於高分子化合物的羥基之含量未達0.02莫耳%之高分子化合物。
[式(1)所示的構成單元]
作為Ar1所示的伸芳基,較佳為式(A-1)、式(A-7)、式(A-9)或式(A-10)所示的基,更佳為式(A-1)、式(A-7)或式(A-9)所示的基,該等基可具有取代基。
作為式(1)所示的構成單元,因使用本發明 的高分子化合物之發光元件的亮度壽命更佳,較佳為式(1-1)或式(1-2)所示的構成單元。
[式中,R1表示氫原子、烷基、烷氧基、芳基或1價雜環基,該等基可具有取代基。存在複數個R1時,可為相同,亦可為相異,相鄰的R1彼此亦可互相鍵結而與分別鍵結的碳原子一起形成環。]
R1較佳為氫原子、烷基或芳基,更佳為氫原子或烷基,該等基可具有取代基。
[式中,R1表示與前述相同的意義。
X1表示-C(R2)2-、-C(R2)=C(R2)-或-C(R2)2-C(R2)2-所示的基。R2表示氫原子、烷基、烷氧基、芳基或1價雜環基,該等基可具有取代基。存在複數個R2時,係可為相同,亦可為相異,R2彼此亦可互相連結而與分別鍵結的碳原子一起形成環。]
R2較佳為烷基、芳基或1價雜環基,更佳為烷基或芳基,該等基可具有取代基。R2更佳為烷基或氫原子的一部分或全部被烷基取代之芳基。
於R2為氫原子的一部分或全部被烷基取代之芳基時,該烷基彼此可互相鍵結,與分別鍵結的碳原子一起形成環。作為該芳基,例如式(B-9)所示的基。
於X1,-C(R2)2-所示的基中2個R2的組合,較佳係兩者為烷基、兩者為芳基、兩者為1價雜環基或一者為烷基而另一者為芳基或1價雜環基,更佳係一者為烷基而另一者為芳基,該等基可具有取代基。2個存在的R2可互相連結,與分別鍵結的碳原子一起形成環,於R2形成環時,作為-C(R2)2-所示的基,較佳為式(1-A1)至(1-A5)所示的基,更佳為式(1-A4)所示的基,該等基可具有取代基。
於X1,-C(R2)=C(R2)-所示的基中2個R2的組合,較佳為兩者為烷基或一者為烷基而另一者為芳基,該等基可具有取代基。
於X1,-C(R2)2-C(R2)2-所示的基中4個R2,較佳為可具有取代基的烷基。複數個R2可互相鍵結,與分別鍵結的碳原子一起形成環,於R2形成環時,-C(R2)2-C(R2)2-所示的基,較佳為式(1-B1)至(1-B5)所示的基,更佳為式(1-B3)所示的基,該等基可具有取代基。
[式中,R2表示與前述相同的意義。]
式(1)所示的構成單元的合計量,因本發明的高分子化合物的安定性優,相對於包含於高分子化合物的構成單元的合計量,較佳為20至90莫耳%,更佳為25至80莫耳%,最佳為30至70莫耳%。
作為式(1)所示的構成單元,例如式(1-11)至(1-46)所示的構成單元,式(1-11)至(1-36)所示的構成單元為較佳。
[式(X)所示的構成單元]。
由於使用本發明的高分子化合物之發光元件的亮度壽命更優,aX1較佳為2以下的整數,更佳為1。
由於使用本發明的高分子化合物之發光元件的亮度壽命更優,aX2較佳為2以下的整數,更佳為0。
RX1、RX2及RX3較佳為芳基,該等基可具有取代基。
作為ArX1及ArX3所示的伸芳基,更佳為式(A-1)或式(A-9)所示的基,最佳為式(A-1)所示的基,該等 基可具有取代基。
作為ArX1及ArX3所示的2價雜環基,更佳為式(A-21)、式(A-22)或式(A-27)至式(A-46)所示的基,該等基可具有取代基。
ArX1及ArX3較佳為可具有取代基之伸芳基。
作為ArX2及ArX4所示的伸芳基,特別佳為式(A-1)、式(A-6)、式(A-7)、式(A-9)至式(A-11)或式(A-19)所示的基,該等基可具有取代基。
ArX2及ArX4所示的2價雜環基的更佳範圍,與ArX1及ArX3所示的2價雜環基的更佳範圍相同。
ArX2及ArX4所示的至少1種伸芳基與至少1種2價雜環基直接鍵結的2價基中,伸芳基及2價雜環基的更佳的範圍、最佳的範圍,分別與ArX1及ArX3所示的伸芳基及2價雜環基的更佳的範圍、最佳的範圍相同。
作為ArX2及ArX4所示的至少1種伸芳基與至少1種2價雜環基直接鍵結的2價基,例如下述式所示的基,該等基可具有取代基。
[式中,RXX表示氫原子、烷基、芳基或1價雜環基,該等基可具有取代基。]
RXX較佳為烷基或芳基,該等基可具有取代基。
ArX2及ArX4較佳為可具有取代基之伸芳基。
作為ArX1至ArX4及RX1至RX3所示的基可具有的取代基,較佳為烷基或芳基,該等基可具有取代基。
作為式(X)所示的構成單元,較佳為式(X-1)至(X-7)所示的構成單元,更佳為式(X-3)至(X-7)所示的構成單元,更佳佳為式(X-3)至(X-6)所示的構成單元。
[式中,RX4及RX5分別獨立表示氫原子、烷基、烷氧基、芳 基、芳氧基、氟原子、1價雜環基或氰基,較佳為氫原子或烷基,該等基可具有取代基。存在複數個RX4時,可為相同,亦可為相異。存在複數個RX5時,可為相同,亦可為相異,相鄰的RX5彼此亦可互相鍵結而與分別鍵結的碳原子一起形成環。]
式(X)所示的構成單元,因電洞傳輸性優,相對於包含於高分子化合物的構成單元的合計量,較佳為0.1至50莫耳%,更佳為1至40莫耳%,最佳為5至30莫耳%。
作為式(X)所示的構成單元,例如式(X1-1)至(X1-19)所示的構成單元,較佳為式(X1-6)至(X1-14)所示的構成單元。
於本發明的高分子化合物中,式(X)所示的構成單元, 可只包含1種,亦可包含2種以上。
[式(Y)所示的構成單元]
式(Y)所示的構成單元,因不同於式(1)所示的構成單元,於式(Y)之ArY1為伸芳基時,該伸芳基係為與式(1)之Ar1所示的伸芳基不同之伸芳基。
作為ArY1所示的伸芳基,更佳為式(A-6)、式(A-11)、式(A-13)或式(A-19)所示的基,最佳為式(A-11)或式(A-13)所示的基,該等基可具有取代基。
作為ArY1所示的2價雜環基,更佳為式(A-24)、式(A-30)、式(A-33)、式(A-35)、式(A-38)或式(A-40)所示的基,最佳為式(A-24)、式(A-30)、式(A-38)或式(A-40)所示的基,該等基可具有取代基。
作為ArY1所示的至少1種伸芳基與至少1種2價雜環基直接鍵結的2價基中之伸芳基及2價雜環基的更佳的範圍、最佳的範圍,分別與ArY1所示的伸芳基及2價雜環基的更佳的範圍、最佳的範圍相同。
作為ArY1所示的基可具有的取代基,較佳為烷基或芳基,該等基可具有取代基。
作為式(Y)所示的構成單元,例如式(Y-3)至(Y-7)所示的構成單元,從本發明的高分子化合物的電子傳輸性的觀點,較佳為式(Y-3)或式(Y-4)所示的構成單元,從電洞傳輸性的觀點,較佳為式(Y-5)至(Y-7)所示的構成單元。
[式中,RY1表示氫原子、烷基、烷氧基、芳基或1價雜環基,該等基可具有取代基。存在複數個RY1時,可為相同,亦可為相異。相鄰的RY1亦可彼此互相連結而與分別鍵結的碳原子一起形成環。
RY3表示氫原子、烷基、烷氧基、芳基或1價雜環基,該等基可具有取代基。]
RY1較佳為氫原子、烷基或芳基,更佳為氫原子,該等基可具有取代基。
RY3較佳為烷基、烷氧基、芳基或1價雜環基,更佳為芳基,該等基可具有取代基。RY3最佳為氫原子的一部分或全部被烷基取代的芳基。
[式中,RY1表示與前述相同的意義。
RY4表示烷基、烷氧基、芳基或1價雜環基,該等基可 具有取代基。]
RY4較佳為芳基,該等基可具有取代基。
作為式(Y)所示的構成單元,例如式(1-11)至(1-46)所示的構成單元以及式(Y-11)至(Y-19)所示的構成單元,較佳為式(1-37)至(1-46)所示的構成單元或式(Y-11)至(Y-19)所示的構成單元。
在式(Y)所示的構成單元,且ArY1為伸芳基的構成單元,係因使用本發明的高分子化合物之發光元件的亮度壽命更優,相對於包含於高分子化合物的構成單元的合計量,較佳為0.5至80莫耳%,更佳為30至60莫耳%。
在式(Y)所示的構成單元,且ArY1為2價雜環基或至少1種的伸芳基與至少1種的2價雜環基直接鍵結的2價基之構成單元,係因使用本發明的高分子化合物之發光元件的電荷傳輸性優,相對於包含於高分子化合物的構成單元的合計量,較佳為0.5至30莫耳%,更佳為3至40莫耳%。
式(Y)所示的構成單元,係在高分子化合物中,可只包含1種,亦可包含2種以上。
作為本發明的高分子化合物,例如表1的高分子化合物P-101至P-103。此處,所謂「其他」構成單元,係指式(1)所示的構成單元、式(X)所示的構成單元以及式(Y)所示的構成單元以外的構成單元。
[表中,p、q、r及s表示各構成單元的莫耳比例。p+q+r+s=100且100≧p+q+r≧70。所謂其他構成單元,係指式(1)所示的構成單元、式(X)所示的構成單元以及式(Y)所示的構成單元以外的構成單元。]
本發明的高分子化合物,可為嵌段共聚物、無規共聚物、交替共聚物、接枝共聚物的任一種,亦可為其他態樣。
[羥基的含量]
所謂高分子化合物中所含羥基的含量,係指相對於包含於高分子化合物的構成單元的合計量,具有羥基的構成單元的量,以莫耳%表示。高分子化合物中所含羥基的含量,例如可藉由質子NMR測定。
由質子NMR的光譜以及高分子化合物的合成所使用之原料單體的構造,可鑑定於高分子化合物的合成中產生的具有羥基的構成單元,同時定量其含量之故。
於質子NMR,一般可直接觀測羥基的質子,但羥基的質子的特徵峰與其他質子的特徵峰重疊時,從高分子化合物的合成所使用之原料單體的構造,可推測具有羥基的構成單元,同時從測定鍵結於對羥基鍵結的碳原子之鄰位的碳原子之質子特徵峰之質子NMR光譜,鑑定高分子化合物的合成中產生的具有羥基的構成單元,同時定量其含量。
包含於本發明的高分子化合物中羥基的含量未達0.02莫耳%,因使用本發明的高分子化合物之發光元件的亮度壽命更優,較佳為未達0.01莫耳%。
[各原子、基的含量]
包含於本發明的高分子化合物中氯原子的含量,因使用本發明的高分子化合物之發光元件的亮度壽命更優,以重量基準計,未達10ppm較佳,未達5ppm更佳。
包含於本發明的高分子化合物中溴原子的含量,因使用本發明的高分子化合物之發光元件的亮度壽命更優,以重量基準計,未達10ppm較佳,未達5ppm更佳。
包含於本發明的高分子化合物中碘原子的含量,因使用本發明的高分子化合物之發光元件的亮度壽命更優,以重量基準計,未達10ppm較佳,未達5ppm更佳。
包含於本發明的高分子化合物中鈀原子的含量,因使用本發明的高分子化合物之發光元件的亮度壽 命更優,以重量基準計,未達100ppm較佳,未達50ppm更佳,未達10ppm最佳。所謂包含於本發明的高分子化合物中鈀原子,係以有別於高分子化合物的分子而被包含者,可為包含於高分子化合物中的構成單元具有者,可為藉由配位鍵結而被納入於高分子化合物者。
包含於本發明的高分子化合物中磷原子的含量,因使用本發明的高分子化合物之發光元件的亮度壽命更優,以重量基準計,未達100ppm較佳,未達50ppm更佳,未達10ppm最佳。所謂包含於本發明的高分子化合物中磷原子,係以有別於高分子化合物的分子而被包含者,可為包含於高分子化合物中的構成單元所具有者,可為藉由配位鍵結而被納入於高分子化合物者。
包含於本發明的高分子化合物中-NH2所示的基之含量、-NHRZ所示的基之含量(RZ表示取代基)以及-NH-所示的基之含量,係分別因使用本發明的高分子化合物之發光元件的亮度壽命更優,未達0.1莫耳%較佳,未達0.02莫耳%更佳,未達0.01莫耳%最佳。
所謂包含於本發明的高分子化合物中-NH2所示的基之含量、-NHRZ所示的基之含量以及-NH-所示的基之含量,相對於包含於高分子化合物的構成單元的合計,分別為具有-NH2所示的基之構成單元的量、具有-NHRZ所示的基之構成單元的量及具有-NH-所示的基之構成單元的量,以莫耳%表示。包含於本發明的高分子化合物中-NH2所示的基之含量、-NHRZ所示的基之含量以及-NH-所示的 基之含量,例如可藉由質子NMR測定。測定方法係與上述羥基的含量之測定方法相同。
〈高分子化合物的製造方法〉
然後,說明本發明之高分子化合物的製造方法。
本發明的高分子化合物,例如藉由將下述式(M-1)所示的化合物以及下述式(M-X)所示的化合物及/或下述式(M-Y)所示的化合物(但是不同於式(M-1)所示的化合物),在氧氣濃度以體積基準計未達0.5%的條件下進行縮合聚合而製造。(以下,亦稱為「本發明的高分子化合物的第1製造方法」。)
於本說明書中,有時總稱本發明的高分子化合物的製造所使用的化合物為「原料單體」。
ZC1-Ar1-ZC2 (M-1)
於本發明的高分子化合物的製造方法中,因可更減少包含於本發明的高分子化合物中羥基的含量,氧氣濃度以體積基準計未達0.2%較佳,未達0.05%更佳。
而且,本發明的高分子化合物,例如縮合聚合前述式(M-1)所示的化合物與前述式(M-X)所示的化合 物、前述式(M-Y)所示的化合物、或前述式(M-X)所示的化合物及下述式(M-Y)所示的化合物之兩者(亦即前述式(M-X)所示的化合物及/或前述式(M-Y)所示的化合物)的步驟後,使下述式(2)所示的化合物反應,亦可製造(以下,亦稱為「本發明的高分子化合物的第2製造方法」。)。
R21-X21 (2)
R21係因式(2)所示的化合物之取得容易,較佳為-C(R22)3所示的基或-Si(R22)3所示的基,更佳為-C(R22)3所示的基。
R22係因式(2)所示的化合物之取得容易,較佳為烷基、芳基或1價雜環基,更佳為烷基或芳基,最佳為烷基。
作為式(2)所示的化合物,例如碘甲烷、氯丙烷、氯第3丁烷、溴己烷、氯甲苯、氯三苯基甲烷等碳系化合物;三甲基氯矽烷、三乙基氯矽烷、三丙基氯矽烷、三苯基氯矽烷等矽系化合物;三甲基氯化鍺、三苯基氯化鍺等鍺系化合物。
作為碳系化合物,係以氯丙烷、溴己烷、氯第3丁烷或氯三苯基甲烷較佳,以氯丙烷或氯第3丁烷更佳。
作為矽系化合物,係以三甲基氯矽烷、三乙基氯矽烷或三丙基氯矽烷較佳,以三甲基氯矽烷或三乙基氯矽烷更佳。
於本發明的高分子化合物的製造方法,因使用本發明的高分子化合物所得之發光元件的亮度壽命更 優,縮合聚合為氧化聚合、山本聚合、鈴木聚合或史蒂(Stille)聚合較佳,山本聚合、鈴木聚合或史蒂聚合更佳,以鈴木聚合最佳。
作為-B(ORC2)2所示的基,例如下述式所示的基。
具有選自取代基A群的基之化合物與具有選自取代基B群的基之化合物,藉由習知的偶合反應進行縮合聚合,鍵結於選自取代基A群的基以及選自取代基B群的基之碳原子彼此鍵結。因此,只要供應具有2個選自取代基A群的基之化合物,以及具有2個選自取代基B群的基之化合物給予至習知的偶合反應,藉由縮合聚合,可得到該等化合物的縮聚物。
縮合聚合一般在觸媒、鹼及溶劑的存在下進行,但依需要,亦可使相間移動觸媒共存而進行。
作為觸媒,例如二氯雙(三苯膦)鈀、二氯雙(三-o-甲氧基苯基膦)鈀、二氯雙(二環戊基(o-甲氧基苯基)膦鈀、鈀[四(三苯膦)]、[三(二亞苄基丙酮)]二鈀、乙酸鈀等鈀錯合物、鎳[四(三苯膦)]、[1,3-雙(二苯膦基)丙烷]二氯化鎳、[雙(1,4-環辛二烯)]鎳等鎳錯合物等的過渡金屬錯合物;該等過渡金屬錯合物再具有三苯膦、三-o-甲苯基膦、三第3丁基膦、三環己基膦、三-o-甲氧基苯基膦、二環戊基(o-甲氧基苯基)膦、二苯膦基丙烷、聯吡啶等的配位子 之錯合物。觸媒可使用單獨一種,亦可併用2種以上。
觸媒的使用量,就相對於原料單體的莫耳數的合計之過渡金屬的量,一般為0.00001至3莫耳當量。
作為鹼及相間移動觸媒,例如碳酸鈉、碳酸鉀、碳酸銫、氟化鉀、氟化銫、磷酸三鉀等無機鹼;氟化四丁基銨、氫氧化四丁基銨、氫氧化四乙基銨、氫氧化四甲基銨等有機鹼;氯化四丁基銨、溴化四丁基銨等相間移動觸媒。鹼及相間移動觸媒,係分別可使用單獨一種,亦可併用2種以上。
鹼及相間移動觸媒的使用量,係分別相對於原料單體的合計莫耳數,一般為0.001至100莫耳當量。
作為溶劑,可舉例如甲苯、二甲苯、均三甲苯、四氫呋喃、1,4-二噁烷、二甲氧基乙烷、N,N-二甲基乙醯胺、N,N-二甲基甲醯胺等有機溶劑、水。溶劑係可使用單獨一種,亦可併用2種以上。
溶劑的使用量,一般相對於原料單體的合計100重量份,為10至100000重量份。
縮合聚合的反應溫度,一般為-100至200℃。縮合聚合的反應時間,一般為1小時以上。
聚合反應的後處理,以習知的方法,例如藉由液分離而除去水溶性不純物之方法,將聚合反應後的反應液添加於甲醇等的低級醇而過濾析出的沈澱後,使其乾燥的方法等單獨或組合進行。於高分子化合物的純度低時,例如使用再結晶、再沈澱、藉由索氏(Soxhlet)萃取器 之連續萃取、管柱層析等的一般的方法,可進行精製。
於本發明的高分子化合物的第1製造方法中,原料單體在氧氣濃度未達0.5%的條件下進行縮合聚合的步驟後,藉由進行氧化鋁處理或銅鹽處理,可進一步減少高分子化合物中羥基的含量。
於本發明的高分子化合物的第2製造方法中,與式(2)所示的化合物反應的步驟後,藉由進行氧化鋁處理或銅鹽處理,可進一步減少高分子化合物中羥基的含量。
氧化鋁處理係使高分子化合物溶解於溶劑的溶液,通過氧化鋁的處理。
作為溶解高分子化合物的溶劑,例如甲苯、二甲苯、均三甲苯、四氫呋喃、1,4-二噁烷、二甲氧基乙烷、N,N-二甲基乙醯胺、N,N-二甲基甲醯胺等有機溶劑、水。溶劑,可使用單獨一種,亦可併用2種以上。
使高分子化合物溶解於溶劑的溶液通過的氧化鋁,可為酸性氧化鋁、鹼性氧化鋁及中性氧化鋁的任一種。氧化鋁可使用單獨一種,亦可併用2種以上。
氧化鋁的中心粒徑為10000μm以下較佳,5000μm以下更佳,1至500μm最佳。
氧化鋁的量相對於含於溶液的高分子化合物100重量份,以0.1至10000重量份較佳,以0.5至1000重量份更佳,以1至100重量份最佳。
作為使高分子化合物溶解於溶劑的溶液通過氧化鋁的方法,例如混合溶液與氧化鋁後過濾的方法、 使溶液通過填充於容器的氧化鋁的方法。使高分子化合物溶解於溶劑的溶液通過氧化鋁的次數,可為1次,亦可為2次以上。
通過氧化鋁時,高分子化合物溶解於溶劑的溶液之溫度,在溶劑的凝固點以上、沸點以下即可,較佳為-10至200℃,更佳為-5至100℃,最佳為0至60℃。
銅鹽處理係於高分子化合物溶解於溶劑的溶液,添加銅鹽,進行攪拌的處理。亦可添加銅鹽與添加劑。於添加銅鹽與添加劑時,可同時添加於溶液,亦可添加銅鹽後,添加添加劑。
作為溶解高分子化合物的溶劑,例如甲苯、二甲苯、均三甲苯、四氫呋喃、1,4-二噁烷、二甲氧基乙烷、N,N-二甲基乙醯胺、N,N-二甲基甲醯胺等有機溶劑、水。溶劑,可使用單獨一種,亦可併用2種以上。
添加於高分子化合物溶解於溶劑的溶液之銅鹽,例如CuF、CuCl、CuBr、CuI、Cu(OTf)、Cu2SO4、CuNO3、CuOCOCH3、CuOCOCF3、CuOH、Cu(acac)、Cu2OCuF2、CuCl2、CuBr2、CuI2、Cu(OTf)2、CuO、CuSO4、Cu(NO3)2、Cu(OCOCH3)2、Cu(OCOCF3)2、Cu(OH)2、Cu(acac)2,較佳為CuCl、CuBr、CuI、CuCl2、CuBr2或CuI2,更佳為CuCl、CuBr或CuI。此處,「OTf」係指-OSO2CF3所示的基,「acac」係指CH3COCH2COCH3所示的基。銅鹽可使用單獨一種,亦可併用2種以上。
於使高分子化合物溶解於溶劑的溶液,添 加銅鹽的同時也可添加的添加劑,例如吡啶、三甲基胺、三丁基胺、二異丙基乙基胺、二甲基苯甲基胺、N,N,N’,N’-四甲基伸乙基二胺、N-乙基-N,N’,N’-三甲基伸乙基二胺、N-甲基-N,N’,N’-三甲基伸乙基二胺、N,N,N’,N’-四甲基-1,3-丙烷二胺、N,N,N’,N’-四乙基伸乙基二胺、1,2-雙(N-甲基哌啶基)乙烷、N,N,N’,N’-四正己基伸乙基二胺、N,N,N’,N’-四戊基伸乙基二胺、N,N,N’,N’-四甲基-1,2-環己烷二胺、2-(5-哌啶基乙基)吡啶、咪唑、吡唑、二苯基甲烷胺,較佳為吡啶、二異丙基乙基胺、二甲基苯甲基胺、N,N,N’,N’-四甲基伸乙基二胺、N,N,N’,N’-四甲基-1,3-丙烷二胺、N,N,N’,N’-四乙基伸乙基二胺、1,2-雙(N-甲基哌啶基)乙烷、N,N,N’,N’-四戊基伸乙基二胺、N,N,N’,N’-四甲基-1,2-環己烷二胺、2-(5-哌啶基乙基)吡啶、咪唑或二苯基甲烷胺,更佳為N,N,N’,N’-四甲基伸乙基二胺、N,N,N’,N’-四甲基-1,3-丙烷二胺、1,2-雙(N-甲基哌啶基)乙烷、N,N,N’,N’-四甲基-1,2-環己烷二胺、2-(5-哌啶基乙基)吡啶或二苯基甲烷胺,最佳為N,N,N’,N’-四甲基伸乙基二胺、2-(5-哌啶基乙基)吡啶或二苯基甲烷胺。添加劑,可使用單獨一種,亦可併用2種以上。
於銅鹽處理,於使高分子化合物溶解於溶劑的溶液中,添加銅鹽後,可在200℃以下加熱,較佳為於40℃至150℃加熱,更佳為於50℃至100℃加熱。
(組成物〉
本發明的組成物,含有選自電洞傳輸材料、電洞注入 材料、電子傳輸材料、電子注入材料、發光材料、抗氧化劑及溶劑所成之群之至少1種材料以及本發明的高分子化合物。
含有本發明的高分子化合物及溶劑的組成物(以下稱為「墨水」),適合使用噴墨印刷法、噴嘴印刷法等的印刷法的發光元件的製作。
墨水的黏度,依據印刷法的種類而調整即可,於應用於噴墨印刷法等的溶液經由吐出裝置的印刷法時,為了防止吐出時堵塞及飛行彎曲,較佳為25℃下1至20mPa‧s。
包含於墨水的溶劑,較佳為該墨水中的固體成分可溶解或均勻分散的溶劑。作為溶劑,例如1,2-二氯乙烷、1,1,2-三氯乙烷、氯苯、o-二氯苯等氯系溶劑;四氫呋喃、二噁烷、苯甲醚、4-甲基苯甲醚等醚系溶劑;甲苯、二甲苯、均三甲苯、乙基苯、正-己基苯、環己基苯等芳香族烴系溶劑;環己烷、甲基環己烷、正戊烷、正己烷、正庚烷、正辛烷、正壬烷、正癸烷、正十二烷、雙環己烷等脂肪族烴系溶劑;丙酮、甲基乙基酮、環己酮、苯乙酮等酮系溶劑;乙酸乙酯、乙酸丁酯、乙酸2-乙氧基乙酯、安息香酸甲酯、乙酸苯酯等酯系溶劑;乙二醇、丙三醇、1,2-己二醇等多價醇系溶劑;異丙醇、環己醇等醇系溶劑;二甲基亞碸等亞碸系溶劑;N-甲基-2-吡咯烷酮、N,N-二甲基甲醯胺等醯胺系溶劑。溶劑係可使用單獨一種,亦可併用2種以上。
於墨水中,溶劑的調配量,相對於本發明的高分子化合物100重量份,一般為1000至100000重量份,較佳為 2000至20000重量份。
[電洞傳輸材料]
電洞傳輸材料,分類為低分子化合物及高分子化合物,高分子化合物較佳,具有交聯基的高分子化合物更佳。
作為高分子化合物係例如聚乙烯咔唑及其衍生物;於側鏈或主鏈具有芳香族胺構造的聚伸芳基及其衍生物。高分子化合物係可為鍵結有電子接受性部位的化合物。作為電子接受性部位係例如富勒烯、四氟四氰基醌二甲烷、四氰基乙烯、三硝基茀酮等,較佳為富勒烯。
於本發明的組成物中,電洞傳輸材料的調配量,相對於本發明的高分子化合物100重量份,一般為1至400重量份,較佳為5至150重量份。
電洞傳輸材料係可使用單獨一種,亦可併用2種以上。
[電子傳輸材料]
電子傳輸材料係分類為低分子化合物及高分子化合物。電子傳輸材料係可具有交聯基。
作為低分子化合物係例如以8-羥基喹啉為配位子的金屬錯合物、噁二唑、蒽醌二甲烷、苯醌、萘醌、蒽醌、四氰基蒽醌二甲烷、茀酮、二苯基二氰基乙烯以及聯苯醌以及該等的衍生物。
作為高分子化合物,例如聚伸苯基、聚茀以及該等的衍生物。高分子化合物亦可以金屬摻雜。
於本發明的組成物中,電子傳輸材料的調配量,相對於本發明的高分子化合物100重量份,一般為1至400重 量份,較佳為5至150重量份。
電子傳輸材料係可使用單獨一種,亦可併用2種以上。
[電洞注入材料以及電子注入材料]
電洞注入材料以及電子注入材料,分別可分類為低分子化合物及高分子化合物。電洞注入材料以及電子注入材料,可具有交聯基。
作為低分子化合物例如銅酞菁等金屬酞菁;碳;鉬、鎢等的金屬氧化物;氟化鋰、氟化鈉、氟化銫、氟化鉀等金屬氟化物。
作為高分子化合物,例如聚苯胺、聚噻吩、聚吡咯、聚伸苯基乙烯、聚伸噻吩基乙烯、聚喹啉以及該等的衍生物;於主鏈或側鏈包含式(X)所示的基之聚合物等的導電性高分子。
於本發明的組成物中,電洞注入材料以及電子注入材料的調配量,分別相對於本發明的高分子化合物100重量份,一般為1至400重量份,較佳為5至150重量份。
電洞注入材料以及電子注入材料,分別可使用單獨一種,亦可併用2種以上。
[離子摻雜]
電洞注入材料或電子注入材料包含導電性高分子時,導電性高分子的導電度,較佳為1×10-5S/cm至1×103S/cm。為了使導電性高分子的導電度為如此的範圍,於導電性高分子中可摻雜適量的離子。
摻雜的離子之種類,若為電洞注入材料,為陰離子, 若為電子注入材料,為陽離子。作為陰離子,例如聚苯乙烯磺酸離子、烷基苯磺酸離子、樟腦磺酸離子。作為陽離子,例如鋰離子、鈉離子、鉀離子、四丁基銨離子。
摻雜的離子,可為只有一種,亦可為2種以上。
[發光材料]
發光材料可被分類為低分子化合物及高分子化合物。發光材料可具有交聯基。
作為低分子化合物,例如萘及其衍生物、蒽及其衍生物、苝及其衍生物以及銥、鉑或銪為中心金屬的三重態發光錯合物。
作為高分子化合物,例如包含伸苯基、萘二基、蒽二基、芘二基、茀二基、菲二基、二氫菲二基、式(X)所示的基、咔唑二基、吩嗪二基、吩噻嗪二基等的高分子化合物。
發光材料亦可包含低分子化合物及高分子化合物,較佳為包含三重態發光錯合物以及高分子化合物。
作為三重態發光錯合物,較佳為式Ir-1至Ir-3所示的金屬錯合物等的銥錯合物。
[式中,RD1至RD8以及RD11至RD20分別獨立表示氫原子、烷基、烷氧基、芳基、芳氧基、1價雜環基或鹵原子,該等基可具有取代基。
-AD1---AD2-表示陰離子性的2牙配位子,AD1及AD2分別獨立表示與銥原子鍵結的碳原子、氧原子或氮原子。
nD1表示1、2或3,nD2表示1或2。]
於式Ir-1所示的三重態發光錯合物中,RD1至RD8的至少1個,較佳為式(D-A)所示的基。
[式中,mDA1、mDA2及mDA3分別獨立表示0以上的整數。
GDA1表示氮原子、芳香族烴基或雜環基,該等基可具有取代基。
ArDA1、ArDA2及ArDA3分別獨立表示伸芳基或2價雜環基,該等基可具有取代基。
於ArDA1、ArDA2及ArDA3為複數時,該等分別可為相同,亦可為相異。
TDA2及TDA3分別獨立表示芳香族烴基或1價雜環基,該等基可具有取代基。]
mDA1、mDA2及mDA3一般為10以下的整數,較佳為5以下,更佳為0或1。mDA1、mDA2及mDA3為相同的整數較佳。
GDA1較佳為式(GDA-11)至(GDA-15)所示的基,該等基可具有取代基。
[式中,*1、*2及*3分別表示與ArDA1、ArDA2及ArDA3的鍵結。
RDA表示氫原子、烷基、烷氧基、芳基或1價雜環基,該等基可具有取代基。於RDA為複數時,該等可為相同,亦可為相異。]
RDA較佳為氫原子、烷基或烷氧基,更佳為氫原子或烷基,該等基可具有取代基。
ArDA1、ArDA2及ArDA3較佳為式(ArDA-1)至(ArDA-3)所示的基。
[式中,RDA表示與前述相同的意義。
RDB表示氫原子、烷基、芳基或1價雜環基,該等基可具有取代基。於RDB為複數時,該等可為相同,亦可為相異。]
RDB較佳為烷基、芳基或1價雜環基,更佳為芳基或1價雜環基,最佳為芳基,該等基可具有取代基。
TDA2及TDA3較佳為式(TDA-1)至(TDA-3)所示的基。
[式中,RDA及RDB表示與前述相同的意義]
於式Ir-2,較佳為RD11至RD20的至少1個為式(D-A)所示的基。
於式Ir-3,較佳為RD1至RD8及RD11至RD20的至少1個為式(D-A)所示的基。
式(D-A)所示的基,較佳為式(D-A1)至(D-A3)所示的基。
[式中, Rp1、Rp2及Rp3分別獨立表示烷基、烷氧基或鹵原子。於Rp1、Rp2及Rp3存在複數個時,該等分別可為相同,亦可為相異。
np1表示0至5的整數,np2表示0至3的整數,np3表示0或1。存在複數個np1時,可為相同,亦可為相異。]
np1較佳為0或1,更佳為1。np2較佳為0或1,更佳為0。np3較佳為0。
Rp1、Rp2及Rp3較佳為烷基。
作為-AD1---AD2-所示的陰離子性的2牙配位子,例如下述式所示的配位子。
[式中,*表示與Ir鍵結的部位。]
作為式Ir-1所示的金屬錯合物,較佳為式Ir-11至Ir-13所示的金屬錯合物。作為式Ir-2所示的金屬錯合物,較佳為式Ir-21所示的金屬錯合物。作為式Ir-3所示的金屬錯合物,較佳為式Ir-31至Ir-33所示的金屬錯合物。
[式中,D表示式(D-A)所示的基。nD2表示1或2。]
作為三重態發光錯合物,例如以下所示的金屬錯合物。
於本發明的組成物中,發光材料的含量,相對於本發明的高分子化合物100重量份,一般為0.1至400重量份。
[抗氧化劑]
抗氧化劑係可溶於與本發明的高分子化合物相同的溶劑,只要不阻礙發光及電荷傳輸的化合物即可,例如酚系抗氧化劑、磷系抗氧化劑。
於本發明的組成物中,抗氧化劑的調配量,相對於本發明的高分子化合物100重量份,一般為0.001至10重量 份。
抗氧化劑係可使用單獨一種,亦可併用2種以上。
〈膜〉
膜係含有本發明的高分子化合物。
於膜,係亦包含本發明的高分子化合物藉由交聯,使其對溶劑不溶化之不溶化膜。不溶化膜係本發明的高分子化合物藉由加熱、光照射等的外部刺激,使其交聯所得之膜。不溶化膜,因實質上不溶於溶劑,可適合使用於發光元件的積層化。
為了使膜交聯之加熱溫度,一般為25至300℃,因發光效率變好,較佳為50至250℃,更佳為150至200℃。
為了使膜交聯之光照射所使用的光之種類,例如紫外光、近紫外光、可見光。
膜係適合作為發光元件的電洞傳輸層或發光層。
膜係可使用墨水,藉由例如旋轉塗佈法、鑄膜法、微凹版塗佈法、凹版塗佈法、棒塗法、滾輪塗佈法、線棒塗佈法、浸塗法、噴塗法、網版印刷法、柔版印刷法、平板印刷法、噴墨印刷法、毛細管塗佈法、噴嘴塗佈法而製作。
膜的厚度,一般為1nm至10μm。
〈發光元件〉
本發明的發光元件,係具有陽極、陰極以及設置於陽極與陰極之間的發光層之發光元件,發光層係使用本發明的高分子化合物所得之層之發光元件,於該發光元件係有例如包含本發明的高分子化合物之發光元件;本發明的高 分子化合物在分子內、分子間或該等兩者交聯的發光元件。
[層構成]
除發光層外,電洞傳輸層、電洞注入層、電子傳輸層及電子注入層,亦可為使用本發明的高分子化合物所得之層,因使用本發明的高分子化合物的發光元件的亮度壽命更佳,電洞傳輸層為使用本發明的高分子化合物所得之層較佳。該等層,係分別包含電洞傳輸材料、電洞注入材料、電子傳輸材料、電子注入材料。該等層係分別使用電洞傳輸材料、電洞注入材料、電子傳輸材料、電子注入材料溶解於上述溶劑,調製墨水,使用與上述膜的製作相同的方法而可形成。
本發明的發光元件,從電洞注入性及電洞傳輸性的觀點,於陽極與發光層之間,具有電洞注入層及電洞傳輸層的至少1層較佳,從電子注入性及電子傳輸性的觀點,於陰極與發光層之間,具有電子注入層及電子傳輸層的至少1層較佳。
作為電洞傳輸層、電子傳輸層、發光層、電洞注入層及電子注入層的材料,除本發明的高分子化合物外,分別例如上述的電洞傳輸材料、電子傳輸材料、發光材料、電洞注入材料及電子注入材料。
於電洞傳輸層的材料、電子傳輸層的材料以及發光層的材料、發光元件的製作中,在分別會溶解於鄰接電洞傳輸層、電子傳輸層及發光層的層之形成時所使用的溶劑的情形,為了避免該材料溶解於該溶劑,該材料具有交聯基 較佳。使用具有交聯基的材料,形成各層後,使該交聯基交聯,可使該層不溶化。
於本發明的發光元件,作為發光層、電洞傳輸層、電子傳輸層、電洞注入層、電子注入層等各層的形成方法,於使用低分子化合物時,例如從粉末的真空蒸鍍法、從溶液或熔融狀態的成膜之方法,於使用高分子化合物時,例如從溶液或熔融狀態的成膜之方法。
積層的層之順序、數目及厚度,在考量發光效率及元件壽命下調整即可。
[基板/電極]
發光元件的基板,只要是可形成電極且形成有機層時沒有化學變化的基板即可,例如玻璃、塑膠、矽等材料所構成的基板。於不透明的基板時,從基板至最遠的電極為透明或半透明較佳。
作為陽極的材料,例如導電性金屬氧化物、半透明的金屬,較佳為氧化銦、氧化鋅、氧化錫;銦錫氧化物(ITO)、銦鋅氧化物等導電性化合物;銀與鈀與銅的複合體(APC);NESA、金、鉑、銀、銅。
作為陰極的材料,例如鋰、鈉、鉀、銣、銫、鈹、鎂、鈣、鍶、鋇、鋁、鋅、銦等的金屬;該等之中2種以上的合金;該等之中1種以上與銀、銅、錳、鈦、鈷、鎳、鎢、錫中1種以上的合金;以及石墨及石墨層間化合物。作為合金,例如鎂-銀合金、鎂-銦合金、鎂-鋁合金、銦-銀合金、鋰-鋁合金、鋰-鎂合金、鋰-銦合金、鈣-鋁合金。
陽極及陰極分別可為2層以上的積層構造。
[用途]
使用發光元件,為了得到面狀的發光,只要使面狀的陽極與陰極重疊配置即可。為了得到圖形狀的發光,於面狀的發光元件的表面,設置設有圖形狀的窗之遮罩的方法,欲成為非發光部的層形成極端厚而成為實質上不發光的方法、陽極或陰極或兩電極形成為圖形狀的方法。可用該等之中任一種方法,形成圖形,藉由配置一些電極以使其可獨立開/關(ON/OFF),可得到可能表示數字、文字等的線段式顯示裝置。為了成為點矩陣顯示裝置,陽極與陰極一起形成為條狀,配置成互相垂直。可使複數種的發光色相異的高分子化合物,藉由分別塗佈的方法、使用彩色濾光片或螢光轉換濾光片的方法,可成為部分彩色顯示、多彩顯示。點矩陣顯示裝置亦可能被動式驅動,亦可能與TFT組合而主動式驅動。該等顯示裝置,係可使用於電腦、電視、攜帶終端等的顯示器。面狀的發光元件係可適合使用作為液晶顯示裝置的背光用面狀光源或面狀照明用光源。若使用可撓性基板,亦可使用作為曲面狀的光源以及顯示裝置。
實施例
以下,為了更詳細說明本發明,顯示實施例,但本發明不限定於該等例。
於本實施例中,於高分子化合物的合成,係使用表2及3所示的化合物作為原料單體。各化合物係根據表2及 3所示的參考文獻以及合成例1記載的方法合成。
〈合成例1〉Q-10的合成
(階段1:化合物Q-10b的合成)
使反應容器內成為氮氣環境後,添加化合物Q-10a(117.6g)、N,N-二甲基胺基吡啶(107.2g)以及二氯甲烷(1170mL),進行攪拌。所得之溶液藉由冰浴冷卻後,花1小時滴入三氟甲烷磺酸酐(198.0g)。然後,移除冰浴,攪拌1.5小時。然後,所得之溶液藉由冰浴再次冷卻後,添加飽和氯化銨水溶液,藉由液分離,得到有機層(有機層1)及水層。於所得之水層,添加己烷,藉由萃取得到之有機層,與有機層1合併後,以離子交換水、飽和食鹽水依序洗淨。所得之有機層以矽凝膠短管柱精製後,藉由減壓濃縮,得到包含化合物Q-10b的褐色液體(200g)。
(階段2:化合物Q-10c的合成)
使反應容器內成為氮氣環境後,添加包含化合物 Q-10b的褐色液體(100g)、[1,1’-雙(二苯膦基)二茂鐵]二氯化鈀(II)的二氯甲烷加成物(PdCl2(dppf)‧CH2Cl2、1.2g)以及四氫呋喃(1000mL)。然後,一邊攪拌一邊升溫至55℃。於55℃,對其滴入2莫耳/升濃度的氯化正丁基鎂的四氫呋喃溶液(41.3g)後,於55℃攪拌3.5小時。然後,冷卻至室溫,添加飽和氯化銨水溶液。所得之有機層以離子交換水、飽和食鹽水依序洗淨。然後,以無水硫酸鎂乾燥、過濾,所得之溶液藉由減壓蒸餾,得到油狀物。所得之油狀物藉由減壓蒸餾精製,得到無色液體之化合物Q-10c(20g)。產率為30%。所得之化合物Q-10c的GC(氣相層析)面積百分比值為98%。藉由重複進行該操作,得到化合物Q-10c的必須量。
(階段3:化合物Q-10e的合成)
使反應容器內成為氮氣環境後,添加化合物Q-10c(97.3g)、化合物Q-10d(50.0g)、甲苯(1.5L)、三(二亞苄基丙酮)二鈀(0)(2.64g)、三第3丁基膦四氟硼酸鹽(1.67g)及第3丁氧基鈉(55.4g),在加熱回流下攪拌20小時。然後,冷卻至室溫,添加離子交換水。所得之有機層,以離子交換水、飽和食鹽水依序洗淨,所得之有機層以無水硫酸鎂乾燥,過濾,所得之過濾液藉由減壓濃縮,得到固體。所得之固體溶解於甲苯後,藉由矽凝膠短管柱(甲苯)、矽凝膠管柱層析(甲苯/己烷)、再結晶(甲苯/乙腈),依序精製,於50℃藉由一晚減壓乾燥,得到白色固體之化合物Q-10e(85.6g)。產率為77%。化合物Q-10e的HPLC(高速液相層 析儀)面積百分比值顯示為99.5%以上。
(階段4:化合物Q-10的合成)
使已遮光的反應容器內成為氮氣環境後,添加化合物Q-10e(45g)以及二氯甲烷(750mL)。所得之溶液藉由冰浴冷卻至5℃後,於5℃以下的溫度,分成複數次添加N-溴丁二醯亞胺(28.3g)。然後,移除冰浴,攪拌一晚。所得之反應液以二氯甲烷稀釋後,依序以10重量%濃度的碳酸鈉水溶液、飽和食鹽水、離子交換水洗淨,通過矽凝膠短管柱(二氯甲烷)後,藉由減壓濃縮,得到固體。所得之固體以再結晶(甲苯/異丙醇)精製複數次,得到白色固體之化合物Q-10(19.9g)。產率為35%。化合物Q-10的HPLC面積百分比值顯示為99.5%。
1H-NMR(THF-d8,300MHz):δ(ppm)=7.23(d,4H),6.95(s,4H),6.88(s,4H),6.75(d,4H),2.56(t,4H),1.99(s,12H),1.66-1.55(m,4H),1.44-1.32(m,4H),0.94(t,6H).
〈實施例1〉高分子化合物P-1的合成
使反應容器內成為不活性氣體環境後,添加化合物Q-1(3.64毫莫耳)、化合物Q-2(8.46毫莫耳)、化合物Q-7(8.46毫莫耳)、化合物Q-9(1.95毫莫耳)、化合物Q-11(2.61毫莫耳)、二氯雙(三(2-甲氧基苯基)膦(鈀)(3.4mg)以及甲苯(280毫升)。然後,調整反應容器內的氧氣濃度以體積基準計未達0.01%,加熱至86℃。然後,對其添加20重量%氫氧化四乙基銨水溶液(43毫升),攪拌6小時。然後對其添加苯硼酸(158mg),再攪拌22小時。
然後,冷卻至室溫,所得之反應液以甲苯(1100毫升)稀釋,以離子交換水(60毫升)洗淨。所得之甲苯溶液,分別依照10%鹽酸(60毫升)、3重量%氨水(60毫升)、離子交換水(60毫升)的順序洗淨2次,藉由通過氧化鋁管柱、矽凝膠管柱精製。
將所得之甲苯溶液滴入於甲醇(11L)中,攪拌1小時後,過濾取得所得之固體,使其乾燥,得到11.2g的高分子化合物P-1。
高分子化合物P-1係換算聚苯乙烯的數量平均分子量(以下稱為「Mn」)為5.1×104,換算聚苯乙烯的重量平均分子量(以下稱為「Mw」)為1.4×105
再者,氧氣濃度係使用殘留氧氣計(飯島電子工業公司製、PACK MASTER RO-103)測定,Mn及Mw係使用高速GPC(凝膠滲透層析儀)裝置(東曹公司製(Tosoh)、HLC-8320GPC)測定。
於表4,表示高分子化合物P-1的合成條件等。
〈實施例2至5以及比較例1至5〉高分子化合物P-2至P-5以及高分子化合物C-1至C-5的合成
使用表4、5所示的化合物、觸媒以及鹼、相間移動觸媒,於表4、5所示的氧氣濃度(體積基準),以與高分子化合物P-1的合成同樣的方法,進行高分子化合物P-2至P-5以及高分子化合物C-1至C-5的合成。
再者,表4、5中cat1、cat2、TEAH、TMAH及TBAB,分別指下述的化合物。
cat1:二氯雙(三(2-甲氧基苯基)膦)鈀
cat2:二氯雙(二環戊基(2-甲氧基苯基膦)鈀
TEAH:20重量%氫氧化四乙基銨水溶液
TMAH:14重量%氫氧化四甲基銨水溶液
TBAB:溴化四丁基銨
〈實施例6〉高分子化合物P-6的合成
為了保護高分子化合物C-1中所含有的羥基,進行羥基的三甲基矽烷基化(TMS)。
使反應容器內成為不活性氣體環境後,添加化合物C-1(1.0g)及甲苯(125毫升)。於所得之甲苯溶液,添加咪唑(0.3g)、N,N-二甲基甲醯胺(3.0g)及氯化三甲基矽烷(0.3g),於室溫攪拌4小時。於所得之反應液,添加離子交換水(10毫升)後,進行液分離洗淨。所得之有機層滴入於甲醇(700毫升),攪拌1小時,過濾取得固體,使其乾燥,得到0.8g的高分子化合物P-6。
高分子化合物P-6的Mn為4.0×104,Mw為1.0×105。再者,Mn及Mw係使用高速GPC裝置(東曹公司製(Tosoh)、HLC-8320GPC)測定。
於表6,表示高分子化合物P-6的分子量及反應時使用的高分子化合物。
〈實施例7至9〉高分子化合物P-7、P-8及P-9的合成
使用與高分子化合物P-6的合成相同的方法,進行高分子化合物P-7、P-8及P-9的合成。於表6,表示高分子化合物P-7、P-8及P-9的分子量及反應時使用的高分子化合物。
〈測定〉高分子化合物中所含羥基之含量的測定
將上述合成的各高分子化合物(20mg)溶解於THF-d8(0.75毫升),使用質子NMR測定,測定高分子化合物中的羥基之含量。再者,NMR的測定,係使用核磁共振裝置(BRUKER製、AV-600)。
高分子化合物P-1、P-2、P-4、P-5、P-6、P-7、P-8、P-9、C-1、C-2、C-4及C-5,係藉由直接測定羥基的質子,測定羥基的含量。具體地,由質子NMR的光譜以及高分子化合物的合成所使用之原料單體的構造,鑑定高分子化合物的合成中產生的具有羥基的構成單元,同時定量其含量。於表7,表示其測定結果。
高分子化合物P-3、P-7及C-3,因無法藉由直接測定羥基的質子,推測具有羥基的構成單元為下述的構成單元,同時從測定鍵結於對羥基鍵結的碳原子之鄰位的碳原子之質子特徵峰之質子NMR光譜,鑑定高分子化合物的合成中產生的具有羥基的構成單元為下述的構成單元,同時定量其含量。於表7,表示其測定結果。
〈測定〉
於高分子化合物P-1、P-2、P-3及P-4,進行元素分析,測定高分子化合物中氯原子、溴原子、鈀原子及磷原子的含量。於表8,表示其測定結果。
〈合成例1〉金屬錯合物1的合成
金屬錯合物1係根據日本公開專利特開2012-36388號公報記載的合成方法合成。
〈合成例2〉金屬錯合物2的合成
金屬錯合物1係根據國際公開專利WO2006/062226記載的合成方法合成。
〈實施例D1〉
於藉由濺鍍法而附有45nm厚度的ITO之玻璃基板,使用聚噻吩磺酸的乙二醇單丁醚/水=3/2(體積比)的混合溶液(Sigma-Aldrich公司、商品名:Plexcore OC 1200),以旋轉塗佈法,成膜50nm的厚度,於加熱板上以170℃、15分鐘乾燥,形成電洞注入層。
然後,調製高分子化合物P-4溶解於二甲苯的0.7重量%的二甲苯溶液。使用該二甲苯溶液,於上述形成有電洞注入層的玻璃基板上,藉由旋轉塗佈,使厚度20nm的高分子化合物P-4的有機薄膜成膜。將其在氧氣濃度及水分濃度皆在10ppm以下(體積基準)的氮氣環境中,藉由於加熱板上以190℃、60分鐘加熱,形成不溶化的有機薄膜之電洞傳輸層。
然後,調製使高分子化合物P-1溶解於二甲苯的1.5重量%的二甲苯溶液。使用該二甲苯溶液,於上述形成有 電洞傳輸層的玻璃基板上,藉由旋轉塗佈,使厚度60nm的有機薄膜成膜。將其在氧氣濃度及水分濃度皆在10ppm以下(體積基準)的氮氣環境中,藉由於加熱板上以150℃、10分鐘加熱乾燥,形成發光層。
然後,蒸鍍氟化鈉約4nm、然後鋁約80nm,作為陰極,製作發光元件D1。再者,在真空度到達1×10-4Pa以下後,開始金屬的蒸鍍。
施加電壓於發光元件D1時,得到從該元件發出的具有505nm峰之電激發光(EL發光)。而且,在初期亮度3000cd/m2下定電流驅動時的LT75為4.6小時。結果表示於表9。
〈實施例D2:發光元件D2的製作及評價〉
除使用高分子化合物P-6取代實施例D1之高分子化合物P-1,調製1.5重量%的二甲苯溶液以外,與實施例D1同樣地,製作發光元件D2。
施加電壓於發光元件D2時,得到從該元件發出的具有505nm峰之電激發光(EL發光)。而且,在初期亮度3000cd/m2下定電流驅動時的LT75為4.5小時。結果表示於表9。
〈實施例D3:發光元件D3的製作及評價〉
除使用高分子化合物C-4取代實施例D1之高分子化合物P-4,調製0.7重量%的二甲苯溶液以外,與實施例D1同樣地,製作發光元件D3。
施加電壓於發光元件D3時,得到從該元件發出的具 有505nm峰之電激發光(EL發光)。而且,在初期亮度3000cd/m2下定電流驅動時的LT75為3.6小時。結果表示於表9。
〈比較例CD1:發光元件CD1的製作及評價〉
除使用高分子化合物C-1取代實施例D1之高分子化合物P-1,調製1.5重量%的二甲苯溶液以外,與實施例D1同樣地,製作發光元件CD1。
施加電壓於發光元件CD1時,得到從該元件發出的具有505nm峰之電激發光(EL發光)。而且,在初期亮度3000cd/m2下定電流驅動時的LT75為1.0小時。結果表示於表9。
〈實施例D4:發光元件D4的製作及評價〉
於藉由濺鍍法而附有45nm厚度的ITO之玻璃基板,使用聚噻吩磺酸的乙二醇單丁醚/水=3/2(體積比)的混合溶液(Sigma-Aldrich公司、商品名:Plexcore OC 1200),以旋轉塗佈法,成膜50nm的厚度,於加熱板上以170℃、15分鐘乾燥,形成電洞注入層。
然後,調製使高分子化合物P-4溶解於二甲苯的0.7重量%的二甲苯溶液。使用該二甲苯溶液,於上述形成有電洞注入層的玻璃基板上,藉由旋轉塗佈,使厚度20nm的高分子化合物P-4的有機薄膜成膜。將其在氧氣濃度及水分濃度皆在10ppm以下(體積基準)的氮氣環境中,藉由 於加熱板上以190℃、60分鐘加熱,形成不溶化的有機薄膜之電洞傳輸層。
然後,使混合成高分子化合物P-3/金屬錯合物1=70重量%/30重量%的組成物溶解於二甲苯,調製2.2重量%的二甲苯溶液。使用該二甲苯溶液,於上述形成有電洞傳輸層的玻璃基板上,藉由旋轉塗佈,使厚度80nm的有機薄膜成膜。將其在氧氣濃度及水分濃度皆在10ppm以下(體積基準)的氮氣環境中,藉由於加熱板上以150℃、10分鐘加熱乾燥,形成發光層。
然後,蒸鍍氟化鈉約4nm、然後鋁約80nm,作為陰極,製作發光元件D4。再者,在真空度到達1×10-4Pa以下後,開始金屬的蒸鍍。
施加電壓於發光元件D4時,得到從該元件發出的具有520nm峰之電激發光(EL發光)。而且,在初期亮度6000cd/m2下定電流驅動時的LT75為326.2小時。結果表示於表10。
〈比較例CD2:發光元件CD2的製作及評價〉
除使用高分子化合物C-3取代實施例D4之高分子化合物P-3,調製2.2重量%的二甲苯溶液以外,與實施例D4同樣地,製作發光元件CD2。
施加電壓於發光元件CD2時,得到從該元件發出的具有520nm峰之電激發光(EL發光)。而且,在初期亮度6000cd/m2下定電流驅動時的LT75為314.0小時。結果表 示於表10。
〈實施例D5:發光元件D5的製作及評價〉
於藉由濺鍍法而附有45nm厚度的ITO之玻璃基板,使用聚噻吩磺酸的乙二醇單丁醚/水=3/2(體積比)的混合溶液(Sigma-Aldrich公司、商品名:Plexcore OC 1200),以旋轉塗佈法,成膜50nm的厚度,於加熱板上以170℃、15分鐘乾燥,形成電洞注入層。
然後,使高分子化合物P-4溶解於二甲苯,調製0.7重量%的二甲苯溶液。使用該二甲苯溶液,於上述形成有電洞注入層的玻璃基板上,藉由旋轉塗佈,使厚度20nm的高分子化合物P-4的有機薄膜成膜。將其在氧氣濃度及水分濃度皆在10ppm以下(體積基準)的氮氣環境中,藉由於加熱板上以190℃、60分鐘加熱,形成不溶化的有機薄膜之電洞傳輸層。
然後,混合成高分子化合物P-1/金屬錯合物2=95重量 %/5重量%混合的組成物溶解於二甲苯,調製1.9重量%的二甲苯溶液。使用該二甲苯溶液,於上述形成有電洞傳輸層的玻璃基板上,藉由旋轉塗佈,使厚度80nm的有機薄膜成膜。將其在氧氣濃度及水分濃度皆在10ppm以下(體積基準)的氮氣環境中,藉由於加熱板上以150℃、10分鐘加熱乾燥,形成發光層。
然後,蒸鍍氟化鈉約4nm、然後鋁約80nm,作為陰極,製作發光元件D5。再者,在真空度到達1×10-4Pa以下後,開始金屬的蒸鍍。
施加電壓於發光元件D5時,得到從該元件發出的具有625nm峰之電激發光(EL發光)。而且,在初期亮度4000cd/m2下定電流驅動時的LT75為442.3小時。結果表示於表11。
〈實施例D6:發光元件D6的製作及評價〉
除使用高分子化合物P-6取代實施例D5之高分子化合物P-1,調製1.9重量%的二甲苯溶液以外,與實施例D5同樣地,製作發光元件D6。
施加電壓於發光元件D6時,得到從該元件發出的具有625nm峰之電激發光(EL發光)。而且,在初期亮度4000cd/m2下定電流驅動時的LT75為423.2小時。結果表示於表11。
〈實施例D7:發光元件D7的製作及評價〉
除使用高分子化合物C-4取代實施例D5之高分子化合物P-4,調製0.7重量%的二甲苯溶液以外,與實施例D5 同樣地,製作發光元件D7。
施加電壓於發光元件D7時,得到從該元件發出的具有625nm峰之電激發光(EL發光)。而且,在初期亮度4000cd/m2下定電流驅動時的LT75為382.2小時。結果表示於表11。
〈比較例CD3:發光元件CD3的製作及評價〉
除使用高分子化合物C-1取代實施例D5之高分子化合物P-1,調製1.9重量%的二甲苯溶液以外,與實施例D5同樣地,製作發光元件CD3。
施加電壓於發光元件CD3時,得到從該元件發出的具有625nm峰之電激發光(EL發光)。而且,在初期亮度4000cd/m2下定電流驅動時的LT75為166.2小時。結果表示於表11。
〈比較例CD4:發光元件CD4的製作及評價〉
除使用高分子化合物C-2/高分子化合物C-1/金屬錯合物2=5重量%/38重量%/5重量%取代實施例D5之高分子化合物P-1/金屬錯合物2=95重量%/5重量%,調製1.9重量%的二甲苯溶液以外,與實施例D5同樣地,製作發光元件CD4。
施加電壓於發光元件CD4時,得到從該元件發出的具有625nm峰之電激發光(EL發光)。而且,在初期亮度4000cd/m2下定電流驅動時的LT75為257.2小時。
再者,從高分子化合物C-2及C-1所含有的羥基之含量以及高分子化合物C-2及C-1的重量比,包含於發光層的高分子化合物的平均羥基的含量為0.10莫耳%。結果表示於表11。
〈比較例CD5:發光元件CD5的製作及評價〉
除使用高分子化合物C-2取代實施例D5之高分子化合物P-1,調製1.9重量%的二甲苯溶液以外,與實施例D5同樣地,製作發光元件CD5。
施加電壓於發光元件CD5時,得到從該元件發出的具有625nm峰之電激發光(EL發光)。而且,在初期亮度4000cd/m2下定電流驅動時的LT75為358.2小時。結果表示於表11。
〈實施例D8:發光元件D8的製作及評價〉
於藉由濺鍍法而附有45nm厚度的ITO之玻璃基板,使用聚噻吩磺酸的乙二醇單丁醚/水=3/2(體積比)的混合溶液(Sigma-Aldrich公司、商品名:Plexcore OC 1200),以旋轉塗佈法,成膜50nm的厚度,於加熱板上以170℃、15分鐘乾燥,形成電洞注入層。
然後,使高分子化合物P-4溶解於二甲苯,調製0.7重量%的二甲苯溶液。使用該二甲苯溶液,於上述形成有 電洞注入層的玻璃基板上,藉由旋轉塗佈,使厚度20nm的高分子化合物P-4的有機薄膜成膜。將其在氧氣濃度及水分濃度皆在10ppm以下(體積基準)的氮氣環境中,藉由於加熱板上以190℃、60分鐘加熱,形成不溶化的有機薄膜之電洞傳輸層。
然後,使混合成高分子化合物P-5/金屬錯合物2=95重量%/5重量%的組成物溶解於二甲苯,調製1.5重量%的二甲苯溶液。使用該二甲苯溶液,於上述形成有電洞傳輸層的玻璃基板上,藉由旋轉塗佈,使厚度80nm的有機薄膜成膜。將其在氧氣濃度及水分濃度皆在10ppm以下(體積基準)的氮氣環境中,藉由於加熱板上以150℃、10分鐘加熱乾燥,形成發光層。
然後,蒸鍍氟化鈉約4nm、然後鋁約80nm,作為陰極,製作發光元件D8。再者,在真空度到達1×10-4Pa以下後,開始金屬的蒸鍍。
施加電壓於發光元件D8時,得到從該元件發出的具有625nm峰之電激發光(EL發光)。而且,在初期亮度6000cd/m2下定電流驅動時,亮度變成初期亮度的90%之時間(LT90)為21.9小時。
產業上的利用可能性
本發明係可用於製造亮度壽命優的發光元件之高分子化合物。

Claims (14)

  1. 一種高分子化合物,係包含:下述式(1)所示的構成單元;以及下述式(X)所示的構成單元以及/或下述式(Y)所示的構成單元(但,不同於式(1)所示的構成單元);且高分子化合物中所含羥基之含量未達0.02莫耳%; [式中,Ar1表示伸芳基,該基亦可具有取代基] [式中,aX1及aX2分別獨立地表示0以上的整數;ArX1及ArX3分別獨立地表示伸芳基或2價雜環基,該等基係亦可具有取代基;ArX2及ArX4分別獨立地表示伸芳基、2價雜環基或至少1種伸芳基與至少1種2價雜環基直接鍵結之2價基,該等基係亦可具有取代基;存在複數個ArX2及ArX4時,該等分別可為相同,亦可為相異;RX1、RX2及RX3分別獨立地表示烷基、芳基或1價雜環基,該等基亦可具有取代基;存在複數個RX2及 RX3時,該等分別可為相同,亦可為相異] [式中,ArY1表示伸芳基、2價雜環基或至少1種伸芳基與至少1種2價雜環基直接鍵結之2價基,該等基亦可具有取代基]。
  2. 如申請專利範圍第1項所述之高分子化合物,其中前述式(1)所示的構成單元為下述式(1-1)或(1-2)所示的構成單元; [式中,R1表示氫原子、烷基、烷氧基、芳基或1價雜環基,該等基可具有取代基;存在複數個R1時,可為相同,亦可為相異,相鄰的R1彼此亦可互相鍵結而與分別鍵結的碳原子一起形成環] [式中,R1表示與前述相同的意義X1表示-C(R2)2-、-C(R2)=C(R2)-或-C(R2)2-C(R2)2-所示的基;R2表示氫原子、烷基、烷氧基、芳基或1價雜環基,該等基亦可具有取代基;存在複數個R2時,可為相同,亦可為相異,R2彼此亦可互相鍵結而與分 別鍵結的碳原子一起形成環]。
  3. 如申請專利範圍第1或2項所述之高分子化合物,其中前述式(X)所示的構成單元為下述式(X-1)、(X-2)、(X-3)、(X-4)、(X-5)、(X-6)或(X-7)所示的構成單元; [式中,RX4及RX5分別獨立地表示氫原子、烷基、烷氧基、芳基、芳氧基、氟原子、1價雜環基或氰基,該等基可具有取代基;存在複數個RX4時,可為相同,亦可 為相異;存在複數個RX5時,可為相同,亦可為相異,相鄰的RX5彼此亦可互相鍵結而與分別鍵結的碳原子一起形成環]。
  4. 如申請專利範圍第1項至第3項中任一項所述之高分子化合物,其中前述式(Y)所示的構成單元為下述式(Y-3)、(Y-4)、(Y-5)、(Y-6)或(Y-7)所示的構成單元; [式中,RY1表示氫原子、烷基、烷氧基、芳基或1價雜環基,該等基可具有取代基;存在複數個RY1時,可為相同,亦可為相異,相鄰的RY1亦可彼此互相鍵結而與分別鍵結的碳原子一起形成環;RY3表示氫原子、烷基、烷氧基、芳基或1價雜環基,該等基可具有取代基]; [式中,RY1表示與前述相同的意義; RY4表示烷基、烷氧基、芳基或1價雜環基,該等基可具有取代基]。
  5. 如申請專利範圍第1項至第4項中任一項所述之高分子化合物,其中高分子化合物中所含氯原子的含量未達10ppm。
  6. 如申請專利範圍第1項至第5項中任一項所述之高分子化合物,其中高分子化合物中所含溴原子的含量未達10ppm。
  7. 如申請專利範圍第1項至第6項中任一項所述之高分子化合物,其中高分子化合物中所含鈀原子的含量未達100ppm。
  8. 如申請專利範圍第1項至第7項中任一項所述之高分子化合物,其中高分子化合物中所含磷原子的含量未達100ppm。
  9. 一種如申請專利範圍第1項至第8項中任一項所述之高分子化合物的製造方法,包含:使下述式(M-1)所示的化合物、下述式(M-X)所示的化合物及/或下述式(M-Y)所示的化合物(但,不同於式(M-1)所示的化合物),在氧氣濃度未達0.5%的條件下進行縮合聚合的步驟; ZC1-Ar1-ZC2 (M-1) [式中,Ar1、aX1、aX2、ArX1、ArX3、ArX2、ArX4、RX1、RX2、RX3及ArY1表示與前述相同的意義;ZC1、ZC2、ZC3、ZC4、ZC5及ZC6分別獨立地表示選自取代基A群及取代基B群所成群組之基];〈取代基A群〉氯原子、溴原子、碘原子及-O-S(=O)2RC1(式中,RC1表示烷基或芳基,該等基可具有取代基)所示的基;〈取代基B群〉-B(ORC2)2(式中,RC2表示氫原子、烷基或芳基,該等基可具有取代基;存在複數個RC2時,可為相同亦可為相異,亦可互相連結而與分別鍵結的氧原子一起形成環)所示的基、-BF3Q’(式中Q’表示Li、Na、K、Rb或Cs)所示的基、-MgY’(式中Y’表示氯原子、溴原子或碘原子)所示的基、 -ZnY”(式中Y”表示氯原子、溴原子或碘原子)所示的基、以及-Sn(RC3)3(式中,RC3表示氫原子、烷基或芳基,該等基可具有取代基;存在複數個RC3時,可為相同亦可為相異,亦可互相連結而與分別鍵結的錫原子一起形成環)所示的基。
  10. 一種如申請專利範圍第1項至第8項中任一項所述之高分子化合物的製造方法,包含:使下述式(M-1)所示的化合物、下述式(M-X)所示的化合物及/或下述式(M-Y)所示的化合物(但,不同於式(M-1)所示的化合物)進行縮合聚合的步驟後,與下述式(2)所示的化合物反應之步驟;ZC1-Ar1-ZC2 (M-1) [式中,Ar1、aX1、aX2、ArX1、ArX3、ArX2、ArX4、RX1、RX2、RX3及ArY1表示與前述相同的意義;ZC1、ZC2、ZC3、ZC4、ZC5及ZC6分別獨立表示選自取代基A群及取代基B群所成群組之基]; 〈取代基A群〉氯原子、溴原子、碘原子及-O-S(=O)2RC1(式中,RC1表示烷基或芳基,該等基可具有取代基)所示的基;〈取代基B群〉-B(ORC2)2(式中,RC2表示氫原子、烷基或芳基,該等基可具有取代基;存在複數個RC2時,可為相同亦可為相異,亦可互相連結而與分別鍵結的氧原子一起形成環)所示的基、-BF3Q’(式中Q’表示Li、Na、K、Rb或Cs)所示的基、-MgY’(式中Y’表示氯原子、溴原子或碘原子)所示的基、-ZnY”(式中Y”表示氯原子、溴原子或碘原子)所示的基、以及-Sn(RC3)3(式中,RC3表示氫原子、烷基或芳基,該等基可具有取代基;存在複數個RC3時,可為相同亦可為相異,亦可互相連結而與分別鍵結的錫原子一起形成環)所示的基;R21-X21 (2)[式中,R21表示-C(R22)3所示的基、-Si(R22)3所示的基或-Ge(R22)3所示的基;R22表示氫原子、烷基、芳基或1價雜環基,該等基可具有取代基;存在複數個R22時,可為相同亦可為相異,亦可與分別鍵結的原子一起形 成環;X21表示氯原子、溴原子或碘原子]。
  11. 如申請專利範圍第9或10項所述之高分子化合物的製造方法,其中前述縮合聚合為氧化聚合、山本聚合、鈴木聚合或史蒂(Stille)聚合。
  12. 一種組成物,其係含有:如申請專利範圍第1項至第8項中任一項所述之高分子化合物;以及選自電洞傳輸材料、電洞注入材料、電子傳輸材料、電子注入材料、發光材料、抗氧化劑及溶劑所成之群之至少1種材料。
  13. 一種發光元件,其係具有:陽極;陰極;以及設置於陽極與陰極之間的發光層之發光元件;其中發光層係使用如申請專利範圍第1項至第8項中任一項所述之高分子化合物而得之層。
  14. 如申請專利範圍第13項所述之發光元件,其係具有設置於前述陽極與前述發光層之間的電洞傳輸層;其中電洞傳輸層係使用如申請專利範圍第1項至第8項中任一項所述之高分子化合物而得之層。
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