TWI542059B - 有機發光裝置之製造方法 - Google Patents

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Description

有機發光裝置之製造方法
本發明是有關有機發光裝置之製造方法及有機發光裝置。
具有以有機電致發光元件(以下,也稱為有機EL元件)作為發光源的有機發光裝置,具有支撐基板、在該支撐基板上形成的1個或2個以上的有機EL元件、如同密封前述有機EL元件似的於該有機EL元件介在下貼合在前述支撐基板上的密封構材。前述組成中,支撐基板上的1個或2個以上的有機EL元件,是以支撐基板與密封構材密封,以保護其不受外部環境的影響。
在前述支撐基板上形成的有機EL元件,是單色的1個或2個以上的有機EL元件,也是發出RGB(紅綠藍)的各色光之多數有機EL元件。具有前者組成的有機發光裝置主要是使用作為光源,具有後者組成的有機發光裝置主要是使用作為彩色顯示器。
組成上述有機發光裝置的有機EL元件具有的基本組成,是在陽極與陰極之間形成由有機發光性材料組成的發光層薄膜。具有此基本組成的有機EL元件中,如在兩電極間外加電壓後,使電洞由陽極注入,電子由陰極注入。然後,電洞與電子在發光層中結合而產生發光。
通常,有機EL元件如僅具有基本組成,是難以獲得所期望的特性。因此,除了發光層之外,也設有預定的有機層。至於預定的有機層,可舉例如電洞注入層、電洞輸送層、電子注入層及電子輸送層等。
上述電子注入層,過去是在高真空中蒸鍍Ba、BaO、NaF及LiF等電子注入性材料後,而形成。此等電子注入性材料,在大氣中並不安定。如將所形成的電子注入層置於大氣環境下,因易與水分或氧反應,而產生化學變化。此電子注入層之劣化,是造成有機發光裝置中產生黑斑(dark spot)或壽命降低的一個因素。
在具有上述電子注入層之有機發光裝置的製造中,是在真空周圍環境下進行密封構材的貼合,以防止上述電子注入層之劣化(例如,參照專利文獻1、專利文獻2及專利文獻3)。
不過在真空周圍環境下進行密封構材的貼合時,必須使包括貼合密封構材的設備保持在真空中,但在設備大型化時,也將使步驟變得複雜。此即為提高有機發光裝置的成本之原因。
[先前技術文獻] [專利文獻]
[專利文獻1]日本特開2006-004707號公報
[專利文獻2]日本特開2007-149589號公報
[專利文獻3]日本特開2009-110785號公報
本發明的目的是提供一種有機發光裝置之製造方法,其不需要真空周圍環境,即可簡便的製造有機發光裝置。
本發明人等發現具有特定結構的離子性聚合物,除了具有優異的電子注入性之外,同時在常壓程度的周圍環境中也安定。本發明人等同時也發現,使該離子性聚合物溶解於溶劑中形成溶液,將該溶液成膜後,可在常壓程度的周圍環境中得到安定的電子注入層。本發明是根據此等見解而達成之發明。本發明提供採用以下之組成的有機發光裝置之製造方法。
同時,本發明中所稱之「大氣」,依照本發明的目的,是廣義的指所有容許含有氧及水分的周圍環境。較具體言之,是包括一般所稱的常溫、常壓的未調整之大氣周圍環境,並且包括相對於該大氣周圍環境,在含有氧及水分下直接調整溫度、壓力及組成等條件的周圍環境。在調整周圍環境上,作為可實施包括「塗佈」的本發明之製造方法的條件,是相對於大氣周圍環境而調整氮、氫、氧及二氧化碳等組成成分的處理,或調整此等成分的組成比例之處理。調整周圍環境,同時也可調整浮遊微粒或浮遊微生物相關的清淨度。並且,調整周圍環境是也可調整作為實施本發明之製造方法的條件之溫度、濕度及壓力等環境條件。調整周圍環境的壓力,通常是1013hPa±100hPa的常壓。
同時,以下的說明中,有時將支撐基板的厚度方向之一方稱為上方(或上),支撐基板的厚度方向之另一方稱為下方(或下)。此上下關係的標示,是為了說明上的方便而設定,但未必適用於實際製造有機EL元件的步驟及使用的狀況中。
[1]一種有機發光裝置之製造方法,其包括:準備支撐基板之步驟,該基板上係形成由包含陽極、發光層、使含離子性聚合物的溶液成膜而形成之電子注入層與陰極構成的有機電致發光元件;如同將有機電致發光元件密封似的使前述支撐基板與密封構材貼合之步驟。
[2]如前述[1]中所述之有機發光裝置之製造方法,其前述支撐基板與前述密封構材之貼合步驟,是在常壓的周圍環境中進行。
[3]如前述[1]或[2]中所述之有機發光裝置之製造方法,在使前述支撐基板與前述密封構材貼合之步驟中,使用硬化性樹脂接著劑作為接著構材,以貼合前述支撐基板與前述密封構材。
[4]如前述[1]至[3]的任一項中所述之有機發光裝置之製造方法,在使前述支撐基板與前述密封構材貼合之步驟中,使用燒結玻璃(flit glass)密封劑作為接著構材,以貼合前述支撐基板與前述密封構材。
[5]如前述[1]至[4]的任一項中所述之有機發光裝置之製造方法,其中除了使用第1帶狀可撓性基材作為前述支撐基板之外,也使用第2帶狀可撓性基材作為前述密封構材,且以使前述第2帶狀可撓性基材與前述第1帶狀可撓性基材上的前述有機電致發光元件接著之狀態,將前述第1帶狀可撓性基材與前述第2帶狀可撓性基材通過二個貼合軸間,使前述第1帶狀可撓性基材與前述第2帶狀可撓性基材貼合。
[6]一種有機發光裝置,其是由前述[1]至[5]的任一項中所述之方法製造。
依照本發明,即可提供一種有機發光裝置之製造方法,其可減少製造成本,在包括密封步驟的製程中,其可防止有機EL元件的性能劣化。
如前述,本發明的有機發光裝置之製造方法,是包括在支撐基板上形成包含陽極、發光層、使含離子性聚合物的溶液成膜而成之電子注入層與陰極而組成的有機發光元件之準備步驟,與如同將有機EL元件密封似的使前述支撐基板與密封構材貼合之步驟。
以下,詳細說明本發明的各要素。首先,說明電子注入性材料的離子性聚合物,電子注入性材料是可使該溶液成膜後於常壓程度的周圍環境中形成的安定之電子注入層。而且此離子性聚合物在大氣中亦安定。其次,說明有關有機EL元件之組成,然後,詳細說明有關有機發光裝置之製造方法。
[離子性聚合物]
至於可使用於本發明中的離子性聚合物,可舉例如具有含有一種以上選自下述式(1)表示的基及下述式(2)表示的基所形成之群組中的基之結構單位的聚合物。某一形態之離子性聚合物,可舉出在全結構單位中,具有15至100莫耳%含有一種以上選自式(1)表示的基及式(2)表示的基所形成之群組中的基之結構單位的聚合物。
-(Q1)n1-Y1(M1)a1(Z1)b1 (1)
(式(1)中,Q1表示2價的有機基,Y1表示-CO2 -、-SO3 -、-SO2 -、-PO3 2-或-B(Ra)3 -,M1表示金屬陽離子或可具有取代基的銨陽離子,Z1表示F-、Cl-、Br-、I-、OH-、RaSO3 -、RaCOO-、ClO-、ClO2 -、ClO3 -、ClO4 -、SCN-、CN-、NO3 -、SO4 2-、HSO4 -、PO4 3-、HPO4 2-、H2PO4 -、BF4 -或PF6 -,n1表示0以上的整數,a1表示1以上的整數,b1表示0以上的整數,但是,a1及b1是選擇成使式(1)表示的基之電荷成為0,Ra表示可具有取代基之碳原子數1至30的烷基或可具有取代基之碳原子數6至50的芳基,有數個Q1時,此等基可相互相同,也可相異,有數個M1時,此等陽離子可相互相同,也可相異,有數個Z1時,此等基可相互相同,也可相異。)
-(Q2)n2-Y2(M2)a2(Z2)b2 (2)
(式(2)中,Q2表示2價的有機基,Y2表示碳陽離子(carbocation)、銨陽離子、磷醯陽離子(phosphonyl cation)或磺醯陽離子(sulfonyl cation)或碘鎓陽離子,M2表示F-、Cl-、Br-、I-、OH-、RbSO3 -、RbCOO-、ClO-、ClO2 -、ClO3 -、ClO4 -、SCN-、CN-、NO3 -、SO4 2-、HSO4 -、PO4 3-、HPO4 2-、H2PO4 -、BF4 -或PF6 -,Z2表示金屬陽離子或可具有取代基的銨陽離子,n2是表示0以上的整數,a2是表示1以上的整數,b2是表示0以上的整數,但是,a2及b2是選擇成使式(2)表示的基之電荷為0,Rb表示可具有取代基之碳原子數1至30的烷基或可具有取代基之碳原子數6至50的芳基,有數個Q2時,此等基可相互相同,也可相異,有數個M2為數個時,此等基可相互相同,也可相異,有數個Z2時,此等陽離子可相互相同,也可相異。)
在本發明中使用的離子性聚合物之一形態上,可舉出具有下述式(3)表示的基之聚合物。如離子性聚合物具有式(3)表示的基時,式(3)表示的基也可包含在離子性聚合物的結構單位中。例如,式(3)表示的基也可包含在與含有一種以上選自式(1)表示的基及式(2)表示的基所形成之群組中的基之結構單位的相同結構單位中,也可包含在不同的其他結構單位內。在離子性聚合物的一形態上,可舉出在全結構單位中,具有15至100莫耳%含式(1)表示的基、式(2)表示的基及式(3)表示之基中的至少一種之結構單位的聚合物。
-(Q3)n3-Y3 (3)
(式(3)中,Q3表示2價的有機基,Y3是表示-CN或式(4)至(12)中的任何一式表示之基,n3是表示0以上的整數。
-O-(R’O)a3-R” (4)
-S-(R’S)a4-R” (6)
-C(=O)-(R’-C(=O))a4-R” (7)
-C(=S)-(R’-C(=S))a4-R” (8)
-N[(R’)a4-R”]2(9)
-C(=O)O-(R’-C(=O)O)a4-R” (10)
-C(=O)O-(R’O)a4-R” (11)
-NHC(=O)-(R’NHC(=O))a4-R” (12)
(式(4)至(12)中,R’表示可具有取代基的2價烴基,R”表示氫原子、可具有取代基的1價烴基、-COOH、-SO3H、-OH、-SH、-NRc 2、-CN或-C(=O)NRc 2,R’’’表示可具有取代基的3價烴基,a3表示1以上的整數,a4表示0以上的整數,Rc表示可具有取代基之碳原子數1至30的烷基或可具有取代基之碳原子數6至50的芳基,有數個R’時,此等基可為相同或相異,有數個R”時,此等基可為相同或相異,有數個R’’’為數個時,此等基可為相同或相異。)
離子性聚合物,宜為在全結構單位中含有15至100莫耳%之選自式(13)表示的結構單位、式(15)表示的結構單位、式(17)表示的結構單位及式(20)表示的結構單位所形成之群組中的一種以上之結構單位的聚合物。
(式(13)中,R1是含有式(14)表示的基之1價基,Ar1表示可具有R1以外的取代基之(2+n4)價的芳基,n4表示1以上的整數,有數個R1時,此等基可以是相同,也可以是相異。)
(式(14)中,R2表示(1+m1+m2)價的有機基,Q1、Q3、Y1、M1、Z1、Y3、n1、a1、b1及n3表示與前述同義,m1及m2分別獨立的表示1以上之整數,有數個Q1時,此等基可以是相同,也可以是相異,有數個Q3時,此等基可以是相同,也可以是相異,有數個Y1時,此等基可以是相同,也可以是相異,有數個M1時,此等基可以是相同,也可以是相異,有數個Z1時,此等基可以是相同,也可以是相異,有數個Y3時,此等基可以是相同,也可以是相異,有數個n1時,此等整數可以是相同,也可以是相異,有數個a1時,此等整數可以是相同,也可以是相異,有數個b1時,此等整數可以是相同,也可以是相異,有數個n3時,此等整數可以是相同,也可以是相異。)
(式(15)中,R3是含有式(16)表示的基之1價基,Ar2表示可具有R3以外的取代基之(2+n5)價的芳基,n5表示1以上的整數,有數個R3時,此等基可以是相同,也可以是相異。)
(式(16)中,R4表示(1+m3+m4)價的有機基,Q2、Q3、Y2、M2、Z2、Y3、n2、a2、b2及n3表示與前述同義,m3及m4分別獨立的表示1以上之整數,有數個Q2時,此等基可以是相同,也可以是相異,有數個Q3時,此等基可以是相同,也可以是相異,有數個Y2時,此等基可以是相同,也可以是相異,有數個M2時,此等基可以是相同,也可以是相異,有數個Z2時,此等基可以是相同,也可以是相異,有數個Y3時,此等基可以是相同,也可以是相異,有數個n2時,此等整數可以是相同,也可以是相異,有數個a2時,此等整數可以是相同,也可以是相異,有數個b2時,此等整數可以是相同,也可以是相異,有數個n3時,此等整數可以是相同,也可以是相異。)
(式(17)中,R5是含有式(18)表示的基之1價基,R6是含有式(19)表示的基之1價基,Ar3表示可具有R5及R6以外的取代基之(2+n6+n7)價的芳基,n6及n7分別獨立的表示1以上的整數,有數個R5時,此等基可以是相同,也可以是相異,有數個R6時,此等基可以是相同,也可以是相異。)
-R7-[(Q1)n1-Y1(M1)a1(Z1)b1]m5 (18)
(式(18)中,R7表示直接鍵(direct bond)或(1+m5)價的有機基,Q1、Y1、M1、Z1、n1、a1及b1表示與前述者同義,m5表示1以上之整數,有數個Q1時,此等基可以是相同,也可以是相異,有數個Y1時,此等基可以是相同,也可以是相異,有數個M1時,此等基可以是相同,也可以是相異,有數個Z1時,此等基可以是相同,也可以是相異,有數個n1時,此等整數可以是相同,也可以是相異,有數個a1時,此等整數可以是相同,也可以是相異,有數個b1時,此等整數可以是相同,也可以是相異。)
-R8-[(Q3)n3-Y3]m6 (19)
(式(19)中,R8表示單鍵或(1+m6)價的有機基,Y3及n3表示與前述者同義,m6表示1以上的整數,但是,當R8為單鍵時,m6表示1,有數個Q3時,此等基可以是相同,也可以是相異,有數個Y3時,此等基可以是相同,也可以是相異,有數個n3時,此等整數可以是相同,也可以是相異。)
(式(20)中,R9是含有式(21)表示的基之1價基,R10是含有式(22)表示的基之1價基,Ar4表示可具有R9及R10之外的取代基之(2+n8+n9)價的芳基,n8及n9分別獨立的表示1以上的整數,有數個R9時,此等基可以是相同,也可以是相異,有數個R10時,此等基可以是相同,也可以是相異。)
-R11-[(Q2)n2-Y2(M2)a2(Z2)b2]m7 (21)
(式(21)中,R11表示單鍵或(1+m7)價的有機基,Q2、Y2、M2、Z2、n2、a2及b2表示與前述者同義,m7表示1以上的整數,但是,當R11為單鍵時,m7表示1,有數個Q2時,此等基可以是相同,也可以是相異,有數個Y2時,此等基可以是相同,也可以是相異,有數個M2時,此等基可以是相同,也可以是相異,有數個Z2時,此等基可以是相同,也可以是相異,有數個n2時,此等整數可以是相同,也可以是相異,有數個a2時,此等整數可以是相同,也可以是相異,有數個b2時,此等整數可以是相同,也可以是相異。)
-R12-[(Q3)n3-Y3]m8 (22)
(式(22)中,R12表示單鍵或(1+m8)價的有機基,Y3及n3是表示與前述者同義,m8表示1以上的整數,但是,當R12為單鍵時,m8表示1,有數個Q3時,此等基可以是相同,也可以是相異,有數個Y3時,此等基可以是相同,也可以是相異,有數個n3時,此等整數可以是相同,也可以是相異。)
前述離子性聚合物中的結構單位,可含有2種以上式(1)表示的基,可含有2種以上式(2)表示的基,可含有2種以上式(3)表示的基。
-式(1)表示的基-
式(1)中,在Q1表示的2價有機基上,可舉出亞甲基、伸乙基、1,2-伸丙基、1,3-伸丙基、1,2-伸丁基、1,3-伸丁基、1,4-伸丁基、1,5-伸戊基、1,6-伸己基、1,9-伸壬基、1,12-伸十二烷基及此等基中至少1個氫原子經取代基所取代之基等,可具有取代基之碳原子數1至50的2價飽和烴基;可具有取代基之碳數2至50的伸烯基(alkenylene)(例如,伸乙烯基、伸丙烯基、3-伸丁烯基、2-伸丁烯基、2-伸戊烯基、2-伸己烯基、2-伸壬烯基、2-伸十二烯基及此等基中至少1個氫原子經取代基所取代之基等)及伸乙炔基等可具有取代基之碳原子數2至50的2價不飽和烴基;環伸丙基、環伸丁基、環伸戊基、環伸己基、環伸壬基、環伸十二烷基、伸降冰片基、伸金剛烷基及此等基中至少1個氫原子經取代基所取代之基等,可具有取代基之碳原子數3至50的2價環狀飽和烴基;1,3-伸苯基、1,4-伸苯基、1,4-伸萘基、1,5-伸萘基、2,6-伸萘基、聯苯基-4,4’-二基及此等基中至少1個氫原子經取代基所取代之基等,可具有取代基之碳原子數6至50的伸芳基;亞甲氧基、伸乙氧基、伸丙氧基、伸丁氧基、伸戊氧基、伸己氧基及此等基中至少1個氫原子經取代基所取代之基等,可具有取代基之碳原子數1至50的伸烷氧基;具有含碳原子的取代基之亞胺基;具有含碳原子的取代基之亞矽烷基(silylene)。就作為離子性聚合物的原料單體的合成之容易度(以下稱為「原料單體」)而言,Q1表示的2價有機基,宜為2價飽和烴基、伸芳基或伸烷氧基。
至於前述取代基,可舉例如烷基、烷氧基、烷硫基、芳基、芳氧基、芳硫基、芳烷基、芳烷氧基、芳烷硫基、芳烯基、芳炔基、胺基、取代胺基、矽烷基、取代矽烷基、鹵素原子、醯基、醯氧基、亞胺殘基、醯胺基、醯亞胺基、1價雜環基、羥基、羧基、取代羧基、氰基及硝基。如存在數個前述取代基時,此等基可以是相同,也可以是相異。此等取代基之中,胺基、矽烷基、鹵素原子、羥基及硝基之外的取代基含有碳原子。
以下,詳細說明取代基。同時,「Cm至Cn」的用語(m及n是可滿足m<n的正整數),是表示此用語後述之有機基的碳原子數為m至n。例如,Cm至Cn烷基表示碳原子數為m至n的烷基,Cm至Cn烷芳基,表示烷基之碳原子數為m至n的烷芳基,芳基-Cm至Cn烷基,表示烷基之碳原子數為m至n的芳烷基。
烷基可以是直鏈狀,也可以是分枝狀。烷基同時也可以是環烷基。烷基的碳原子數通常是1至20,並宜為1至10。在烷基上,可舉例如甲基、乙基、丙基、異丙基、丁基、異丁基、第二丁基、第三丁基、戊基、己基、環己基、庚基、辛基、壬基、癸基及十二烷基。前述烷基中的氫原子也可以被氟原子取代。至於此種經氟原子取代烷基,可舉例如三氟甲基、五氟乙基、全氟丁基、全氟己基及全氟辛基。同時,在C1至C12烷基上,可舉例如甲基、乙基、丙基、異丙基、丁基、異丁基、第二丁基、第三丁基、戊基、異戊基、己基、環己基、庚基、辛基、壬基、癸基及十二烷基。
烷氧基可以是直鏈狀,也可以是分枝狀。烷氧基同時也可以是環烷氧基。烷氧基也可具有取代基。烷氧基的碳原子數通常是1至20,並宜為1至10。在烷氧基上,可舉例如甲氧基、乙氧基、丙氧基、異丙氧基、丁氧基、異丁氧基、第二丁氧基、第三丁氧基、戊氧基、己氧基、環己氧基、庚氧基、辛氧基、壬氧基、癸氧基及十二烷氧基。前述烷氧基中的氫原子也可以被氟原子取代。至於此種經氟原子取代烷氧基,可舉例如三氟甲氧基、五氟乙氧基、全氟丁氧基、全氟己氧基及全氟辛氧基。同時,在該烷氧基上,也含有例如甲氧基甲基氧基及2-甲氧基乙基氧基。同時,在C1至C12烷氧基上,可舉例如甲氧基、乙氧基、丙氧基、異丙氧基、丁氧基、異丁氧基、第二丁氧基、第三丁氧基、戊氧基、己氧基、環己氧基、庚氧基、辛氧基、2-乙基己氧基、壬氧基、癸氧基、3,7-二甲基辛氧基及十二烷氧基。
烷硫基可以是直鏈狀,也可以是分枝狀。烷硫基同時也可以是環烷硫基。烷硫基可具有取代基。烷硫基的碳原子數通常是1至20,並宜為1至10。在烷硫基上,可舉例如甲硫基、乙硫基、丙硫基、異丙硫基、丁硫基、異丁硫基、第二丁硫基、第三丁硫基、戊硫基、己硫基、環己硫基、庚硫基、辛硫基、壬硫基、癸硫基及十二烷硫基。前述烷硫基中的氫原子也可以被氟原子取代。至於此種經氟原子取代烷硫基,可舉例如三氟甲硫基。
芳基,是由芳族烴中去除1個結合在組成芳環的碳原子上之氫原子後留下的原子團,也包括具有苯環之基、具有縮合環之基、2個以上獨立的苯環或縮合環為介由單鍵或2價有機基(例如伸乙烯基等伸烯基等)而結合之基。芳基之碳原子數,通常是6至60,並以7至48為佳。在芳基上,可舉例如苯基、C1至C12烷氧基苯基、C1至C12烷基苯基、1-萘基、2-萘基、1-蒽基、2-蒽基及9-蒽基。前述芳基中的氫原也可以被氟原子取代。至於此等經氟原子取代芳基,可舉例如五氟苯基。此等基之中,宜為C1至C12烷氧基苯基、C1至C12烷基苯基。
前述芳基之中,在C1至C12烷氧基苯基上,可舉例如甲氧基苯基、乙氧基苯基、丙氧基苯基、異丙氧基苯基、丁氧基苯基、異丁氧基苯基、第二丁氧基苯基、第三丁氧基苯基、戊氧基苯基、己氧基苯基、環己氧基苯基、庚氧基苯基、辛氧基苯基、2-乙基己氧基苯基、壬氧基苯基、癸氧基苯基、3,7-二甲基辛氧基苯基及十二烷氧基苯基。
前述芳基之中,在C1至C12烷基苯基上,可舉例如甲基苯基、乙基苯基、二甲基苯基、丙基苯基、三甲基苯基、甲基乙基苯基、異丙基苯基、丁基苯基、異丁基苯基、第三丁基苯基、戊基苯基、異戊基苯基、己基苯基、庚基苯基、辛基苯基、壬基苯基、癸基苯基及十二烷基苯基。
芳氧基之碳原子數通常是6至60,並以7至48為佳。在芳氧基上,可舉例如苯基氧基、C1至C12烷氧基苯基氧基、C1至C12烷基苯基氧基、1-萘基氧基、2-萘基氧基及五氟苯基氧基。此等基之中,宜為C1至C12烷氧基苯基氧基或C1至C12烷基苯基氧基。
前述芳氧基之中,在C1至C12烷氧基苯基氧基上,可舉例如甲氧基苯基氧基、乙氧基苯基氧基、丙氧基苯基氧基、異丙氧基苯基氧基、丁氧基苯基氧基、異丁氧基苯基氧基、第二丁氧基苯基氧基、第三丁氧基苯基氧基、戊氧基苯基氧基、己氧基苯基氧基、環己氧基苯基氧基、庚氧基苯基氧基、辛氧基苯基氧基、2-乙基己氧基苯基氧基、壬氧基苯基氧基、癸氧基苯基氧基、3,7-二甲基辛氧基苯基氧基及十二烷氧基苯基氧基。
前述芳氧基之中,在C1至C12烷基苯基氧基上,可舉例如甲基苯基氧基、乙基苯基氧基、二甲基苯基氧基、丙基苯基氧基、1,3,5-三甲基苯基氧基、甲基乙基苯基氧基、異丙基苯基氧基、丁基苯基氧基、異丁基苯基氧基、第二丁基苯基氧基、第三丁基苯基氧基、戊基苯基氧基、異戊基苯基氧基、己基苯基氧基、庚基苯基氧基、辛基苯基氧基、壬基苯基氧基、癸基苯基氧基及十二烷基苯基氧基。
芳硫基,是例如使硫元素結合在前述的芳基上而成之基。芳硫基也可在芳基的芳環上具有取代基。芳硫基之碳原子數通常是6至60,並以6至30為佳。在芳硫基上,可舉例如苯基硫基、C1至C12烷氧基苯基硫基、C1至C12烷基苯基硫基、1-萘基硫基、2-萘基硫基及五氟苯基硫基。
芳烷基,是例如使前述烷基結合在前述的芳基上而成之基。芳烷基也可具有取代基。芳烷基之碳原子數通常是7至60,並以7至30為佳。在芳烷基上,可舉例如苯基-C1至C12烷基、C1至C12烷氧基苯基-C1至C12烷基、C1至C12烷基苯基-C1至C12烷基、1-萘基-C1至C12烷基及2-萘基-C1至C12烷基。
芳烷氧基,是例如使前述烷氧基結合在前述的芳基上而成之基。芳烷氧基也可具有取代基。芳烷氧基之碳原子數通常是7至60,並以7至30為佳。在芳烷氧基上,可舉例如苯基-C1至C12烷氧基、C1至C12烷氧苯基-C1至C12烷氧基、C1至C12烷基苯基-C1至C12烷氧基、1-萘基-C1至C12烷氧基及2-萘基-C1至C12烷氧基。
芳烷硫基,是例如使前述烷硫基結合在前述的芳基上而成之基。芳烷硫基也可具有取代基。芳烷硫基之碳原子數通常是7至60,並以7至30為佳。在芳烷硫基上,可舉例如苯基-C1至C12烷硫基、C1至C12烷氧基苯基-C1至C12烷硫基、C1至C12烷基苯基-C1至C12烷硫基、1-萘基-C1至C12烷硫基及2-萘基-C1至C12烷硫基。
芳烯基,是例如使前述烯基結合在前述的芳基上而成之基。芳烯基之碳原子數通常是8至60,並以8至30為佳。在芳烯基上,可舉例如苯基-C2至C12烯基、C1至C12烷氧基苯基-C2至C12烯基、C1至C12烷基苯基-C2至C12烯基、1-萘基-C2至C12烯基及2-萘基-C2至C12烯基,並以C1至C12烷氧基苯基-C2至C12烯基、C1至C12烷基苯基-C2至C12烯基為佳。而且,在C2至C12烯基上,可舉例如乙烯基,1-丙烯基、2-丙烯基、1-丁烯基、2-丁烯基、1-戊烯基、2-戊烯基、1-己烯基、2-己烯基及1-辛烯基。
芳炔基,是例如使前述炔基結合在前述的芳基上而成之基。芳炔基之碳原子數通常是8至60,並以8至30為佳。在芳炔基上,可舉例如苯基-C2至C12炔基、C1至C12烷氧基苯基-C2至C12炔基、C1至C12烷基苯基-C2至C12炔基、1-萘基-C2至C12炔基及2-萘基-C2至C12炔基,並以C1至C12烷氧基苯基-C2至C12炔基或C1至C12烷基苯基-C2至C12炔基為佳。同時,在C2至C12炔基上,可舉例如乙炔基、1-丙炔基、2-丙炔基、1-丁炔基、2-丁炔基、1-戊炔基、2-戊炔基、1-己炔基、2-己炔基及1-辛炔基。
在取代胺基上,宜為胺基中的至少1個氫原子是經選自烷基、芳基、芳烷基及1價雜環基所形成之群組中的1或2個基所取代之胺基。並且該烷基、芳基、芳烷基或1價雜環基也可具有取代基(可稱為第2取代基。第2取代基之例與前述取代基之例相同。)。取代胺基之碳原子數不包含第2取代基的碳原子數,通常是1至60,並以2至48為佳。在取代胺基上,可舉例如甲基胺基、二甲基胺基、乙基胺基、二乙基胺基、丙基胺基、二丙基胺基、異丙基胺基、二異丙基胺基、丁基胺基、異丁基胺基、第二丁基胺基、第三丁基胺基、戊基胺基、己基胺基、環己基胺基、庚基胺基、辛基胺基、2-乙基己基胺基、壬基胺基、癸基胺基、3,7-二甲基辛基胺基、十二烷基胺基、環戊基胺基、二環戊基胺基、環己基胺基、二環己基胺基、二(三氟甲基)胺基、苯基胺基、二苯基胺基、(C1至C12烷氧基苯基)胺基、二(C1至C12烷氧基苯基)胺基、二(C1至C12烷基苯基)胺基、1-萘基胺基、2-萘基胺基、五氟苯基胺基、吡啶基胺基、嗒基胺基、嘧啶基胺基、吡基胺基、三基胺基、(苯基-C1至C12烷基)胺基、(C1至C12烷氧基苯基-C1至C12烷基)胺基、(C1至C12烷基苯基-C1至C12烷基)胺基、二(C1至C12烷氧基苯基-C1至C12烷基)胺基、二(C1至C12烷基苯基-C1至C12烷基)胺基、1-萘基-C1至C12烷基胺基及2-萘基-C1至C12烷基胺基。
在取代矽烷基上,宜為矽烷基中的至少1個氫原子是經選自烷基、芳基、芳烷基及1價雜環基所形成之群組中的1至3個基所取代之矽烷基。並且該烷基、芳基、芳烷基或1價雜環基也可具有取代基(可稱為第2取代基。第2取代基之例與前述取代基之例相同)。在不包含第2取代基的碳原子數時,取代矽烷基之碳原子數通常是1至60,並以3至48為佳。在取代矽烷基上,可舉例如三甲基矽烷基、三乙基矽烷基、三丙基矽烷基、三異丙基矽烷基、異丙基二甲基矽烷基、異丙基二乙基矽烷基、第三丁基二甲基矽烷基、戊基二甲基矽烷基、己基二甲基矽烷基、庚基二甲基矽烷基、辛基二甲基矽烷基、2-乙基己基二甲基矽烷基、壬基二甲基矽烷基、癸基二甲基矽烷基、3,7-二甲基辛基二甲基矽烷基、十二烷基二甲基矽烷基、(苯基-C1至C12烷基)矽烷基、(C1至C12烷氧基苯基-C1至C12烷基)矽烷基、(C1至C12烷基苯基-C1至C12烷基)矽烷基、(1-萘基-C1至C12烷基)矽烷基、(2-萘基-C1至C12烷基)矽烷基、(苯基-C1至C12烷基)二甲基矽烷基、三苯基矽烷基、三(對-二甲苯基)矽烷基、三苯甲基矽烷基、二苯基甲基矽烷基、第三丁基二苯基矽烷基及二甲基苯基矽烷基。
在鹵素原子上,可舉例如氟原子、氯原子、溴原子及碘原子。
醯基的碳原子數,通常是2至20,並以2至18為佳。在醯基上,可舉例如乙醯基、丙醯基、丁醯基、異丁醯基、三甲基乙醯基、苯甲醯基、三氟乙醯基及五氟苯甲醯基。
醯氧基的碳原子數,通常是2至20,並以2至18為佳。在醯氧基上,可舉例如乙醯氧基、丙醯氧基、丁醯氧基、異丁醯氧基、三甲基乙醯氧基、苯甲醯氧基、三氟乙醯氧基及五氟苯甲醯氧基。
亞胺殘基,是指由具有式:H-N=C<及式:-N=CH-中至少一種表示結構的亞胺化合物中,去除此結構中的1個氫原子後之殘基。至於此種亞胺化合物,可舉例如醛亞胺;酮亞胺;及結合在醛亞胺中的氮原子上之氫原子經烷基、芳基、芳烷基、芳烯基及芳炔基等基所取代之化合物。亞胺殘基的碳原子數,通常是2至20,並宜為2至18。在亞胺殘基上,可舉例如通式:-CRβ=N-Rγ或通式:-N=C(Rγ)2(式中,Rβ是表示氫原子、烷基、芳基、芳烷基、芳烯基或芳炔基,Rγ是表示烷基、芳基、芳烷基、芳烯基或芳炔基。後者的通式中,2個Rγ可以是相同,也可以是相異。2個Rγ相互結合形成2價基(伸乙基、三亞甲基、四亞甲基、五亞甲基及六亞甲基等碳原子數2至18的伸烷基),也可與結合在氮原子上的碳原子成為一體而形成環。)表示之基。在亞胺殘基上,可舉例如以下的基。
(式中,Me表示甲基,以下亦同。)
醯胺基的碳原子數,通常是1至20,並宜為2至18。在醯胺基上,可舉例如甲醯胺基、乙醯胺基、丙醯胺基、丁醯胺基、苯甲醯胺基、三氟乙醯胺基、五氟苯甲醯胺基、二甲醯胺基、二乙醯胺基、二丙醯胺基、二丁醯胺基、二苯甲醯胺基、二(三氟乙醯)胺基及二(五氟苯甲醯)胺基。
醯亞胺基,是由醯亞胺中將結合在該氮原子上的氫原子去除而得之殘基。醯亞胺基的碳原子數,通常是4至20,並宜為4至18。在醯亞胺基上,可舉例如以下的基。
1價的雜環基,是指由雜環式化合物中去除1個氫原子之後留下的原子團。此處,雜環式化合物是指具有環狀的有機化合物之中,組成環的元素不只是碳原子,也含有氧原子、硫原子、氮原子、磷原子、硼原子、矽原子、硒原子、碲原子、砷原子等雜原子之有機化合物。1價雜環基也可具有取代基。1價雜環基的碳原子數,通常是3至60,並宜為3至20。而且,在1價雜環基的碳原子數中,是不含取代基的碳原子數。在此種1價雜環基上,可舉例如噻吩基、C1至C12烷基噻吩基、吡咯基、呋喃基、吡啶基、C1至C12烷基吡啶基、嗒基、嘧啶基、吡基、三基、吡咯啶基、哌啶基、喹啉基及異喹啉基。其中並以噻吩基、C1至C12烷基噻吩基、吡啶基或C1至C12烷基吡啶基為佳。而且,在1價雜環基上,宜為1價的芳族雜環基。
取代羧基,是指羧基中的氫原子經烷基、芳基、芳烷基或1價雜環基所取代的基,即,式:-C(=O)OR*(式中,R*是烷基、芳基、芳烷基或1價雜環基)表示之基。取代羧基的碳原子數,通常是2至60,並宜為2至48。前述烷基、芳基、芳烷基或1價雜環基也可再具有取代基(稱為第2取代基。第2取代基之例與前述取代基相同。)。而且,上述碳原子數中不包含第2取代基的碳原子數。在取代羧基上,可舉例如甲氧基羰基、乙氧基羰基、丙氧基羰基、異丙氧基羰基、丁氧基羰基、異丁氧基羰基、第二丁氧基羰基、第三丁氧基羰基、戊氧基羰基、己氧基羰基、環己氧基羰基、庚氧基羰基、辛氧基羰基、2-乙基己氧基羰基、壬氧基羰基、癸氧基羰基、3,7-二甲基辛氧基羰基、十二烷氧基羰基、三氟甲氧基羰基、五氟乙氧基羰基、全氟丁氧基羰基、全氟己氧基羰基、全氟辛氧基羰基、苯氧基羰基、萘氧基羰基及吡啶氧基羰基。
式(1)中,Y1表示-CO2 -、-SO3 -、-SO2 -、-PO3 -或-B(Ra)3 -等1價基,就離子性聚合物的酸度而言,在Y1上,宜為-CO2 -、-SO2 -或-PO3 -,並以-CO2 -較佳,就離子性聚合物的安定性而言,Y1宜為-CO2 -、-SO3 -、-SO2 -或-PO3 -
式(1)中,M1表示金屬陽離子或可具有取代基之銨陽離子。在金屬陽離子上,宜為1價、2價或3價的離子。在金屬陽離子上,可舉例如Li、Na、K、Cs、Be、Mg、Ca、Ba、Ag、Al、Bi、Cu、Fe、Ga、Mn、Pb、Sn、Ti、V、W、Y、Yb、Zn、Zr等離子,並宜為Li+、Na+、K+、Cs+、Ag+、Mg2+、Ca2+。同時,在銨陽離子可具有的取代基上,可舉例如甲基、乙基、丙基、異丙基、正丁基、異丁基、第三丁基等碳原子數1至10的烷基。
式(1)中,Z1表示F-、Cl-、Br-、I-、OH-、RaSO3 -、RaCOO-、ClO-、ClO2 -、ClO3 -、ClO4 -、SCN-、CN-、NO3 -、SO4 2-、HSO4 -、PO4 3-、HPO4 2-、H2PO4 -、BF4 -或PF6 -
式(1)中,n1表示0以上的整數。就原料單體的合成而言,n1宜為0至8的整數,並以0至2的整數較佳。
式(1)中,a1表示1以上的整數,b1表示0以上的整數。
a1及b1是選擇成使式(1)表示的基之電荷為0之整數。例如,Y1為-CO2 -、-SO3 -、-SO2 -、-PO3 -或-B(Ra)3 -、M1為1價的金屬陽離子或可具有取代基之銨陽離子、Z1為F-、Cl-、Br-、I-、OH-、RaSO3 -、RaCOO-、ClO-、ClO2 -、ClO3 -、ClO4 -、SCN-、CN-、NO3 -、HSO4 -、H2PO4 -、BF4 -或PF6 -時,選擇成滿足a1=b1+1。如Y1為-CO2 -、-SO3 -、-SO2 -、-PO3 -或-B(Ra)3 -,M1為2價的金屬陽離子,Z1為F-、Cl-、Br-、I-、OH-、RaSO3 -、RaCOO-、ClO-、ClO2 -、ClO3 -、ClO4 -、SCN-、CN-、NO3 -、HSO4 -、H2PO4 -、BF4 -或PF6 -時,選擇成滿足b1=2×a1-1。如Y1為-CO2 -、-SO3 -、-SO2 -、-PO3 -或-B(Ra)3 -,M1為3價的金屬陽離子,Z1為F-、Cl-、Br-、I-、OH-、RaSO3 -、RaCOO-、ClO-、ClO2 -、ClO3 -、ClO4 -、SCN-、CN-、NO3 -、HSO4 -、H2PO4 -、BF4 -或PF6 -時,選擇成滿足b1=3×a1-1。如Y1為-CO2 -、-SO3 -、-SO2 -、-PO3 -或-B(Ra)3 -、M1為一價的金屬陽離子或可具有取代基之銨陽離子、Z1為SO4 2-或HPO4 2-時,選擇成滿足a1=2×b1+1。在表示a1與b1的關係的上述任何一種數式中,a1宜為1至5的整數,並以1或2時較佳。
Ra表示可具有取代基的碳原子數1至30之烷基或可具有取代基的碳原子數6至50之芳基。在可具有此等基的取代基上,可舉出與前述Q1的有關說明中所例示之取代基相同的取代基。如存在數個取代基時,此等基可以是相同,也可以是相異。在Ra上,可舉例如甲基、乙基、丙基、異丙基、丁基、異丁基、第二丁基、第三丁基、戊基、己基、環己基、庚基、辛基、壬基、癸基、十二烷基等碳原子數1至20的烷基;苯基、1-萘基、2-萘基、1-蒽基、2-蒽基、9-蒽基等碳原子數6至30的芳基。
至於前述式(1)表示的基,可舉例如以下的基。
-式(2)表示的基-
式(2)中,在Q2表示的2價有機基上,可舉出與前述Q1表示的2價有機基中所例示之基相同的基。就合成原料單體之容易度而言,Q2表示的2價有機基宜為2價的飽和烴基、伸芳基或伸烷氧基。
前述作為Q2表示的2價有機基之例所舉出之基,也可具有取代基。在該取代基上,可舉出與前述的Q1有關之說明中所例示之取代基相同的取代基。如存在數個取代基時,此等基可以是相同,也可以是相異。
式(2)中,Y2是表示碳陽離子、銨陽離子、磷醯陽離子、磺醯陽離子、碘鎓陽離子。
在碳陽離子上,可舉例如
-C+R2
(式中,2個R表示相同或相異的烷基或芳基。)表示的基。
在銨陽離子上,可舉例如
-N+R3
(式中,3個R表示相同或相異的烷基或芳基。)表示的基。
在磷醯陽離子上,可舉例如
-P+R3
(式中,3個R表示相同或相異的烷基或芳基。)表示的基。
在磺醯陽離子上,可舉例如
-S+R2
(式中,2個R表示相同或相異的烷基或芳基。)表示的基。
在碘鎓陽離子上,可舉例如
-I+R2
(式中,2個R表示相同或相異的烷基或芳基。)表示的基。
式(2)中,就合成原料單體的容易度,以及原料單體及離子性聚合物相對於空氣、濕氣或熱之安定性而言,Y2宜為碳陽離子、銨陽離子、磷醯陽離子或磺醯陽離子,並以銨陽離子較佳。
式(2)中,Z2表示金屬陽離子或可具有取代基的銨陽離子。在金屬陽離子上,宜為1價、2價或3價的離子。在金屬陽離子上,可舉例如Li、Na、K、Cs、Be、Mg、Ca、Ba、Ag、Al、Bi、Cu、Fe、Ga、Mn、Pb、Sn、Ti、V、W、Y、Yb、Zn、Zr等離子。同時,在可具有銨陽離子的取代基上,可舉例如甲基、乙基、丙基、異丙基、正丁基、異丁基、第三丁基等碳原子數1至10的烷基。
式(2)中,M2表示F-、Cl-、Br-、I-、OH-、RaSO3 -、RaCOO-、ClO-、ClO2 -、ClO3 -、ClO4 -、SCN-、CN-、NO3 -、SO4 2-、HSO4 -、PO4 3-、HPO4 2-、H2PO4 -、BF4 -或PF6 -
式(2)中,n2表示0以上的整數。n2宜為0至6的整數,並以0至2的整數時較佳。
式(2)中,a2表示1以上的整數,b2表示0以上的整數。
a2及b2是選擇成使式(2)表示的基之電荷為0之整數。例如,如M2為F-、Cl-、Br-、I-、OH-、RbSO3 -、RbCOO-、ClO-、ClO2 -、ClO3 -、ClO4 -、SCN-、CN-、NO3 -、HSO4 -、H2PO4 -、BF4 -或PF6 -時,只要Z2為1價的金屬離子或可具有取代基之銨陽離子,即選擇成滿足a2=b2+1,只要Z2為2價的金屬離子,即選擇成滿足a2=2×b2+1,只要Z2為3價的金屬離子,即選擇成滿足a2=3×b2+1。如M2為SO4 2-或HPO4 2-時,只要Z2為1價的金屬離子或可具有取代基之銨陽離子,即選擇成滿足b2=2×a2-1,只要Z2為3價的金屬離子,即選擇成滿足2×a2=3×b2+1。表示a2與b2的關係之上述的任何一個數式中,a2宜為1至3的整數,並以1至2時較佳。
Rb表示可具有取代基的碳原子數1至30之烷基或可具有取代基的碳原子數6至50之芳基。在可具有此等基的取代基上,可舉出與前述Q1有關之說明中所例示的取代基相同的取代基。如存在數個取代基時,此等基可以是相同,也可以是相異。在Rb上,可舉例如甲基、乙基、丙基、異丙基、丁基、異丁基、第二丁基、第三丁基、戊基、己基、環己基、庚基、辛基、壬基、癸基、十二烷基等碳原子數1至20的烷基;苯基、1-萘基、2-萘基、1-蒽基、2-蒽基、9-蒽基等碳原子數6至30的芳基。
至於前述式(2)表示的基,可舉例如以下的基。
-式(3)表示的基-
式(3)中,在Q3表示的2價有機基上,可舉出與前述Q1表示的2價有機基有關之例示之基相同的基。就合成原料單體之容易度而言,Q3表示的2價有機基宜為2價的飽和烴基、伸芳基或伸烷氧基。
前述Q3表示的2價有機基之例所舉出之基,也可具有取代基。在該取代基上,可舉出與前述Q1有關之說明中所例示之取代基相同的取代基。如存在數個取代基時,此等基可以是相同,也可以是相異。
前述Q3表示的2價有機基,宜為-(CH2)-表示的基。
n3表示0以上的整數。n3宜為0至20的整數,並以0至8的整數較佳。
式(3)中,Y3表示-CN或式(4)至(12)中任何一項表示的基。
式(4)至(12)中,在R’表示的2價烴基上,可舉例如亞甲基、伸乙基、1,2-伸丙基、1,3-伸丙基、1,2-伸丁基、1,3-伸丁基、1,4-伸丁基、1,5-伸戊基、1,6-伸己基、1,9-伸壬基、1,12-伸十二烷基及此等基中的至少1個氫原子經取代基所取代之基等,可具有取代基之碳原子數1至50的2價飽和烴基;伸乙烯基、伸丙烯基、3-伸丁烯基、2-伸丁烯基、2-伸戊烯基、2-伸己烯基、2-伸壬烯基、2-伸十二烯基及此等基中至少1個氫原子經取代基所取代之基等,可具有取代基之碳數2至50的伸烯基及含伸乙炔基,可具有取代基之碳數2至50的2價不飽和烴基;環伸丙基、環伸丁基、環伸戊基、環伸己基、環伸壬基、環伸十二基、伸降冰片烯基、伸金剛基及此等基中至少1個氫原子經取代基所取代之基等,可具有取代基之碳原子數3至50的2價環狀飽和烴基;1,3-伸苯基、1,4-伸苯基、1,4-伸萘基、1,5-伸萘基、2,6-伸萘基、聯苯基-4,4’-二基及此等基中的至少1個氫原子經取代基所取代之基等,可具有取代基之碳原子數6至50的伸芳基;亞甲氧基、伸乙氧基、伸丙氧基、伸丁氧基、伸戊氧基、伸己氧基及此等基中至少1個氫原子經取代基所取代之基等,可具有取代基之碳原子數1至50的伸烷氧基。
在前述取代基上,可舉出與前述Q1有關之說明中所例示之取代基相同的取代基。如存在數個取代基時,此等基可以是相同,也可以是相異。
式(4)至(12)中,在R"表示的1價烴基上,可舉例甲基、乙基、丙基、異丙基、丁基、異丁基、第二丁基、第三丁基、戊基、己基、環己基、庚基、辛基、壬基、癸基、十二烷基及此等基中至少1個氫原子經取代基所取代之基等,可具有取代基之碳原子數1至20的烷基;苯基、1-萘基、2-萘基、1-蒽基、2-蒽基、9-蒽基及此等基中的至少1個氫原子經取代基所取代之基等,可具有取代基之碳原子數6至30的芳基。就離子性聚合物的溶解性而言,宜為甲基、乙基、苯基、1-萘基或2-萘基。在前述取代基上,可舉出與前述Q1有關之說明中所例示之取代基相同的取代基。如存在數個取代基時,此等基可以是相同,也可以是相異。
式(5)中,在R’’’表示的3價烴基上,可舉例如甲烷三基(methanetriyl)、乙烷三基、1,2,3-丙烷三基、1,2,4-丁烷三基、1,2,5-戊烷三基、1,3,5-戊烷三基、1,2,6-己烷三基、1,3,6-己烷三基,及此等基中至少1個氫原子經取代基所取代之基等,可具有取代基之碳原子數1至20的烷基三基(alkyltriyl);1,2,3-苯三基、1,2,4-苯三基、1,3,5-苯三基,及此等基中的至少一個氫原子經取代基所取代之基等,可具有取代基之碳原子數6至30的芳基。就離子性聚合物之溶解性而言,是以甲烷三基、乙烷三基、1,2,4-苯三基或1,3,5-苯三基為佳。在前述取代基上,可舉出與前述Q1之有關說明中所例示之取代基相同的取代基。如存在數個取代基時,此等基可以是相同,也可以是相異。
式(4)至(12)中,就離子性聚合物之溶解性而言,Rc宜為甲基、乙基、苯基、1-萘基或2-萘基。
式(4)及式(5)中,a3是表示1以上的整數,並宜為3至10的整數。式(6)至(12)中,a4是表示0以上的整數。在式(6)中,a4宜為0至30的整數,並以3至20的整數時較佳。在式(7)至(10)中,a4宜為0至10的整數,並以0至5的整數時較佳。在式(11)中,a4宜為0至20的整數,並以3至20的整數時較佳。在式(12)中,a4宜為0至20的整數,並以0至10的整數時較佳。
就原料單體之合成的容易度而言,Y3宜為-CN、式(4)表示的基、式(6)表示的基、式(10)表示的基、式(11)表示的基,並以式(4)表示的基、式(6)表示的基或式(11)表示的基較佳,而以以下的基時尤佳。
-離子性聚合物中的結構單位-
本發明中使用的離子性聚合物,宜具有前述式(13)表示的結構單位、前述式(15)表示的結構單位、前述式(17)表示的結構單位或前述式(20)表示的結構單位。本發明中使用的離子性聚合物,是以全結構單位中具有前述結構單位15至100莫耳%時較佳。
式(13)表示的結構單位
式(13)中,R1是含有式(14)表示的基之1價基,Ar1表示可具有R1之外的取代基之(2+n4)價的芳基,n4表示1以上的整數。
式(14)表示的基,也可直接結合在Ar1上。或是式(14)表示的基在下述者的介入之下而結合在Ar1上,亞甲基、伸乙基、伸丙基、伸丁基、伸戊基、伸己基、伸壬基、伸癸基、環伸丙基、環伸丁基、環伸戊基、環伸己基、環伸壬基、環伸癸基、伸降冰片基、伸金剛烷基,及此等基之中的至少1個氫原子經取代基所取代之基等可具有取代基之碳原子數1至50的伸烷基;氧基亞甲基、氧基伸乙基、氧基伸丙基、氧基伸丁基、氧基伸戊基、氧基伸己基、氧基伸壬基、氧基伸癸基、環伸丙基氧基、環伸丁基氧基、環伸戊基氧基、環伸己基氧基、環伸壬基氧基、環伸癸基氧基、伸降冰片基氧基、伸金剛烷基氧基,及此等基中的至少1個氫原子經取代基所取代之基等,可具有取代基之碳原子數1至50的氧伸烷基;可具有取代基的亞胺基;可具有取代基的亞矽烷基;可具有取代基的伸烯基;伸炔基;可具有取代基的甲烷三基;或氧原子、氮原子及硫原子等雜原子。
前述Ar1也可具有R1之外的取代基。至於該取代基,可舉出與前述Q1有關之說明中所例示之取代基相同的取代基。如存在數個取代基時,此等基可以是相同,也可以是相異。
就合成原料單體的容易度而言,在前述Ar1具有的R1之外的取代基上,宜為烷基、烷氧基、芳基、芳氧基、羧基或取代羧基。
式(13)中,n4表示1以上的整數。n4宜為1至4的整數,並以1至3的整數時較佳
在式(13)中Ar1表示的(2+n4)價之芳基上,可舉例如(2+n4)價之芳族烴基及(2+n4)價之芳族雜環基。在Ar1表示的(2+n4)價之芳基上,宜為僅由碳原子或碳原子與選自氫原子、氮原子及氧原子形成的群組中之1個以上的原子形成之基。在該(2+n4)價之芳基上,可舉例如由苯環、吡啶環、1,2-二環、1,3-二環、1,4-二環、1,3,5-三環、呋喃環、吡咯環、吡唑環、咪唑環、唑環、氮雜二唑(azadiazole)環等單環式芳環中去除(2+n4)個氫原子之後的(2+n4)價之基;將由選自該單環式芳環形成之群組中的2個以上之環縮合而成的縮合多環式芳環中去除(2+n4)個氫原子之後的(2+n4)價之基;由選自該單環式芳環及該縮合多環式芳環形成之群組中的2個以上之芳環,以單鍵、伸乙烯基或伸乙炔基連結成之芳環集合中去除(2+n4)個氫原子之後的(2+n4)價之基;及具有將該縮合多環式芳環或該芳環集合之相鄰的2個芳環以亞甲基、伸乙基、羰基等2價基而架成之橋的有橋多環式芳環中去除(2+n4)個氫原子之後的(2+n4)價之基。
在單環式芳環上,可舉例如以下的環。
在縮合多環式芳環上,可舉例如以下的環。
在芳環集合上,可舉例如以下的環。
在有橋多環式芳環上,可舉例如以下的環。
就合成原料單體的容易度而言,在前述(2+n4)價之芳基上,宜為由式1至14、26至29、37至39或41表示的環中去除(2+n4)個氫原子之後的基,並以式1至6、8、13、26、27、37或41表示的環中去除(2+n4)個氫原子之後的基較佳,而以式1、37或41表示的環中去除(2+n4)個氫原子之後的基時更佳。
式(14)中,在R2表示的(1+m1+m2)價的有機基上,可舉例由甲基、乙基、丙基、異丙基、丁基、異丁基、第二丁基、第三丁基、戊基、己基、環己基、庚基、辛基、壬基、癸基、十二烷基及此等基中的至少1個氫原子經取代基所取代之基等,可具有取代基之碳原子數1至20的烷基中去除(m1+m2)個氫原子之後的基;由苯基、1-萘基、2-萘基、1-蒽基、2-蒽基、9-蒽基及此等基中的至少一個氫原子經取代基所取代之基等,可具有取代基之碳原子數6至30的芳基中去除(m1+m2)個氫原子之後的基;由甲氧基、乙氧基、丙氧基、丁氧基、戊氧基、己氧基、壬氧基、十二烷氧基、環丙基氧基、環丁基氧基、環戊基氧基、環己基氧基、環壬基氧基、環十二烷基氧基、降冰片基氧基、金剛烷基氧基及此等基中的至少一個氫原子經取代基所取代之基等,可具有取代基之碳原子數1至50的烷氧基中去除(m1+m2)個氫原子之後的基;由具有含碳原子之取代基的胺基中去除(m1+m2)個氫原子之後的基;及由具有含碳原子之取代基的矽烷基中去除(m1+m2)個氫原子之後的基。在R2表示的(1+m1+m2)價的有機基上,就合成原料單體的容易度而言,宜為由烷基中去除(m1+m2)個氫原子之後的基、由芳基中去除(m1+m2)個氫原子之後的基或由烷氧基中去除(m1+m2)個氫原子之後的基。
在前述取代基上,可舉出與前述Q1有關之說明中所例示之取代基相同的取代基。如存在數個取代基時,此等基可以是相同,也可以是相異。
式(15)表示的結構單位
式(15)中,R3是含有式(16)表示的基之1價基,Ar2表示具有R3以外的取代基之(2+n5)價的芳基,n5表示1以上的整數。
式(16)表示的基,也可直接結合在Ar2上。或是式(16)表示的基是在經下述者之介入而結合在Ar2上,亞甲基、伸乙基、伸丙基、伸丁基、伸戊基、伸己基、伸壬基、伸十二烷基、環伸丙基、環伸丁基、環伸戊基、環伸己基、環伸壬基、環伸十二基、伸降冰片基、伸金剛烷基,及此等基之中的至少1個氫原子經取代基所取代之基等可具有取代基之碳原子數1至50的伸烷基;氧基亞甲基、氧基伸乙基、氧基伸丙基、氧基伸丁基、氧基伸戊基、氧基伸己基、氧基伸壬基、氧基伸十二基、環伸丙基氧基、環伸丁基氧基、環伸戊基氧基、環伸己基氧基、環伸壬基氧基、環伸十二烷基氧基、伸降冰片基氧基、伸金剛烷基氧基,及此等基中的至少1個氫原子經取代基所取代之基等可具有取代基之碳原子數1至50的氧伸烷基;可具有取代基之亞胺基;可具有取代基之亞矽烷基;可具有取代基之伸乙烯基;伸乙炔基;可具有取代基之甲烷三基;或氧原子、氮原子、硫原子等雜原子。
前述Ar2也可具有R3之外的取代基。至於該取代基,可舉出與前述Q1有關之說明中所例示之取代基相同的取代基。如存在數個取代基時,此等基可以是相同,也可以是相異。
在前述Ar2具有的R3以外的取代基上,就合成原料單體的容易度而言,宜為烷基、烷氧基、芳基、芳氧基、羧基或取代羧基。
式(15)中,n5表示1以上的整數。n5宜為1至4的整數,並以1至3的整數時較佳
在式(15)中Ar2表示的(2+n5)價之芳基上,可舉例如(2+n5)價之芳族烴基及(2+n5)價之芳族雜環基。式(15)中Ar2表示的(2+n5)價之芳基,宜為僅由碳原子或由碳原子與選自氫原子、氮原子及氧原子所形成的群組中之1個以上的原子形成之基。在該(2+n5)價之芳基上,可舉例如由苯環、吡啶環、1,2-二環、1,3-二環、1,4-二環、1,3,5-三環、呋喃環、吡咯環、吡唑環、咪唑環、唑環、氮雜二唑(azadiazole)環等單環式芳環中去除(2+n5)個氫原子之後的(2+n5)價之基;將由選自該單環式芳環所形成之群組中的2個以上之環縮合而成的縮合多環式芳環中去除(2+n5)個氫原子之後的(2+n5)價之基;由選自該單環式芳環及該縮合多環式芳環所形成之群組中的2個以上之芳環,以單鍵、伸乙烯基或伸乙炔基連結成之芳環集合中去除(2+n5)個氫原子之後的(2+n5)價之基;及具有將該縮合多環式芳環或該芳環集合之相鄰的2個芳環以亞甲基、伸乙基、羰基等2價基而架成之橋的有橋多環式芳環中去除(2+n5)個氫原子之後的(2+n5)價之基。
在單環式芳環上,可舉例如有關式(13)表示的結構單位之說明中所例示的式1至12表示之環。
在縮合多環式芳環上,可舉例如有關式(13)表示的結構單位之說明中所例示的式13至27表示之環。
在芳環集合上,可舉例如有關式(13)表示的結構單位之說明中所例示的式28至36表示之環。
在有橋多環式芳環上,可舉例如有關式(13)表示的結構單位之說明中所例示的式37至44表示之環。
在前述(2+n5)價之芳基上,就合成原料單體的容易度而言,宜為由式1至14、26至29、37至39或41表示的環中去除(2+n5)個氫原子之後的基,並以式1至6、8、13、26、27、37或41表示的環中去除(2+n5)個氫原子之後的基較佳,而以式1、37或41表示的基中去除(2+n5)個氫原子之後的基時更佳。
式(16)中,m3及m4分別獨立的表示1以上之整數。
式(16)中,在R4表示的(1+m3+m4)價的有機基上,可舉例由甲基、乙基、丙基、異丙基、丁基、異丁基、第二丁基、第三丁基、戊基、己基、環己基、庚基、辛基、壬基、癸基、十二烷基及此等基中的至少1個氫原子經取代基所取代之基等,可具有取代基之碳原子數1至20的烷基中去除(m3+m4)個氫原子之後的基;由苯基、1-萘基、2-萘基、1-蒽基、2-蒽基、9-蒽基及此等基中的至少1個氫原子經取代基所取代之基等,可具有取代基之碳原子數6至30的芳基中去除(m3+m4)個氫原子之後的基;由甲氧基、乙氧基、丙氧基、丁氧基、戊氧基、己氧基、壬氧基、十二烷氧基、環丙基氧基、環丁基氧基、環戊基氧基、環己基氧基、環壬基氧基、環十二烷基氧基、降冰片基氧基、金剛烷基氧基及此等基中的至少1個氫原子經取代基所取代之基等,可具有取代基之碳原子數1至50的烷氧基中去除(m3+m4)個氫原子之後的基;由具有含碳原子之取代基的胺基中去除(m3+m4)個氫原子之後的基;及由具有含碳原子之取代基的矽烷基中去除(m3+m4)個氫原子之後的基。在R4表示的(1+m3+m4)價的有機基上,就合成原料單體的容易度而言,宜為由烷基中去除(m3+m4)個氫原子之後的基、由芳基中去除(m3+m4)個氫原子之後的基或由烷氧基中去除(m3+m4)個氫原子之後的基。
在前述取代基上,可舉出與前述Q1有關的說明中所例示之取代基相同的取代基。如存在數個取代基時,此等基可以是相同,也可以是相異。
式(17)表示的結構單位
式(17)中,R5是含有式(18)表示的基之1價基,R6是含有式(19)表示的基之1價基,Ar3是表示具有R5及R6以外的取代基之(2+n6+n7)價的芳基,n6及n7分別獨立的表示1以上的整數。
式(18)表示的基及式(19)表示的基,也可分別獨立的直接結合在Ar3上,或是在經下述者介入而結合在Ar3上上,亞甲基、伸乙基、伸丙基、伸丁基、伸戊基、伸己基、伸壬基、伸十二烷基、環伸丙基、環伸丁基、環伸戊基、環伸己基、環伸壬基、環伸十二烷基、伸降冰片基、伸金剛烷基,及此等基之中的至少1個氫原子經取代基所取代之基等可具有取代基之碳原子數1至50的伸烷基;氧基亞甲基、氧基伸乙基、氧基伸丙基、氧基伸丁基、氧基伸戊基、氧基伸己基、氧基伸壬基、氧基伸十二烷基、環伸丙基氧基、環伸丁基氧基、環伸戊基氧基、環伸己基氧基、環伸壬基氧基、環伸十二烷基氧基、伸降冰片基氧基、伸金剛烷基氧基,及此等基中的至少1個氫原子經取代基所取代之基等可具有取代基之碳原子數1至50的氧伸烷基;可具有取代基之亞胺基;可具有取代基之亞矽烷基;可具有取代基之伸乙烯基;伸乙炔基;可具有取代基之甲烷三基;或氧原子、氮原子、硫原子等雜原子。
前述Ar3也可具有R5及R6以外的取代基。至於該取代基,可舉出與前述Q1有關之說明中所例示之取代基相同的取代基。如存在數個取代基時,此等基可以是相同,也可以是相異。
在前述Ar3具有的R5及R6以外之取代基上,就合成原料單體的容易度而言,宜為烷基、烷氧基、芳基、芳氧基、羧基或取代羧基。
式(17)中,n6表示1以上的整數。n6宜為1至4的整數,並以1至3的整數時較佳。
式(17)中,n7表示1以上的整數。n7宜為1至4的整數,並以1至3的整數時較佳。
在式(17)中以Ar3表示的(2+n6+n7)價之芳基上,可舉例如(2+n6+n7)價之芳族烴基及(2+n6+n7)價之芳族雜環基。式(17)中以Ar3表示的(2+n6+n7)價之芳基,宜為僅由碳原子或由碳原子與選自氫原子、氮原子及氧原子所形成的群組中之1個以上的原子形成之基。在該(2+n6+n7)價之芳基上,可舉例如由苯環、吡啶環、1,2-二環、1,3-二環、1,4-二環、呋喃環、吡咯環、吡唑環、咪唑環、唑環等單環式芳環中去除(2+n6+n7)個氫原子之後的(2+n6+n7)價之基;將由選自該單環式芳環所形成之群組中的2個以上之環縮合而成的縮合多環式芳環中去除(2+n6+n7)個氫原子之後的(2+n6+n7)價之基;由選自該單環式芳環及該縮合多環式芳環所形成之群組中的2個以上之芳環,以單鍵、伸乙烯基或伸乙炔基連結成之芳環集合中去除(2+n6+n7)個氫原子之後的(2+n6+n7)價之基;及具有將該縮合多環式芳環或該芳環集合之相鄰的2個芳環以亞甲基、伸乙基、羰基等2價基而架成之橋的有橋多環式芳環中去除(2+n6+n7)個氫原子之後的(2+n6+n7)價之基。
在單環式芳環上,可舉例如有關式(13)表示的結構單位之說明中所例示的式1至5、式7至10表示之環。
在縮合多環式芳環上,可舉例如有關式(13)表示的結構單位之說明中所例示的式13至27表示之環。
在芳環集合上,可舉例如有關式(13)表示的結構單位之說明中所例示的式28至36表示之環。
在有橋多環式芳環上,可舉例如有關式(13)表示的結構單位之說明中所例示的式37至44表示之環。
在前述(2+n6+n7)價之芳基上,就合成原料單體的容易度而言,宜為由式1至5、7至10、13、14、26至29、37至39或41表示的環中去除(2+n6+n7)個氫原子之後的基,並以由式1、37或41表示的環中去除(2+n6+n7)個氫原子之後的基較佳,而以由式1、38或42表示的環中去除(2+n6+n7)個氫原子之後的基時更佳。
式(18)中,R7是表示單鍵或(1+m5)價的有機基,並宜為(1+m5)價的有機基。
式(18)中,在R7表示的(1+m5)價的有機基上,可舉例如由甲基、乙基、丙基、異丙基、丁基、異丁基、第二丁基、第三丁基、戊基、己基、環己基、庚基、辛基、壬基、癸基、十二烷基及此等基中的至少1個氫原子經取代基所取代之基等,可具有取代基之碳原子數1至20的烷基中去除m5個氫原子之後的基;由苯基、1-萘基、2-萘基、1-蒽基、2-蒽基、9-蒽基及此等基中的至少1個氫原子經取代基所取代之基等,可具有取代基之碳原子數6至30的芳基中去除m5個氫原子之後的基;由甲氧基、乙氧基、丙氧基、丁氧基、戊氧基、己氧基、壬氧基、十二烷氧基、環丙基氧基、環丁基氧基、環戊基氧基、環己基氧基、環壬基氧基、環十二烷基氧基、降冰片基氧基、金剛烷基氧基及此等基中的至少1個氫原子經取代基所取代之基等,可具有取代基之碳原子數1至50的烷氧基中去除m5個氫原子之後的基;由具有含碳原子之取代基的胺基中去除m5個氫原子之後的基;及由具有含碳原子之取代基的矽烷基中去除m5個氫原子之後的基。在R7表示的(1+m5)價的有機基上,就合成原料單體的容易度而言,宜為由烷基中去除m5個氫原子之後的基、芳基中去除m5個氫原子之後的基或烷氧基中去除m5個氫原子之後的基。
在前述取代基上,可舉出與前述Q1有關的說明中所例示之取代基相同的取代基。如存在數個取代基時,此等基可以是相同,也可以是相異。
式(18)中,m5表示1以上的整數,但是如R7為單鍵時,m5表示1。
式(19)中,R8表示單鍵或(1+m6)價的有機基,並宜為(1+m6)價的有機基。
式(19)中,在R8表示的(1+m6)價的有機基上,可舉例如由甲基、乙基、丙基、異丙基、丁基、異丁基、第二丁基、第三丁基、戊基、己基、環己基、庚基、辛基、壬基、癸基、十二烷基及此等基中的至少1個氫原子經取代基所取代之基等,可具有取代基之碳原子數1至20的烷基中去除m6個氫原子之後的基;由苯基、1-萘基、2-萘基、1-蒽基、2-蒽基、9-蒽基及此等基中的至少1個氫原子經取代基所取代之基等,可具有取代基之碳原子數6至30的芳基中去除m6個氫原子之後的基;由甲氧基、乙氧基、丙氧基、丁氧基、戊氧基、己氧基、壬氧基、十二烷氧基、環丙基氧基、環丁基氧基、環戊基氧基、環己基氧基、環壬基氧基、環十二烷基氧基、降冰片基氧基、金剛烷基氧基及此等基中的至少1個氫原子經取代基所取代之基等,可具有取代基之碳原子數1至50的烷氧基中去除m6個氫原子之後的基;由具有含碳原子之取代基的胺基中去除m6個氫原子之後的基;及由具有含碳原子之取代基的矽烷基中去除m6個氫原子之後的基。就合成原料單體的容易度而言,R8表示的(1+m6)價的有機基宜為由烷基中去除m6個氫原子之後的基、由芳基中去除m6個氫原子之後的基或由烷氧基中去除m6個氫原子之後的基。
在前述取代基上,可舉出與前述Q1有關的說明中所例示之取代基相同的取代基。如存在數個取代基時,此等基可以是相同,也可以是相異。
式(19)中,m6表示1以上的整數,但是如R8為單鍵時,m6表示1。
式(20)表示的結構單位
式(20)中,R9是含有式(21)表示的基之1價基,R10是含有式(22)表示的基之1價基,Ar4表示具有R9及R10以外的取代基之(2+n8+n9)價的芳基,n8及n9分別獨立的表示1以上的整數。
式(21)表示的基及式(22)表示的基,也可分別獨立的直接結合在Ar4上,或是在經下述者之介入而結合在Ar4上,亞甲基、伸乙基、伸丙基、伸丁基、伸戊基、伸己基、伸壬基、伸十二烷基、環伸丙基、環伸丁基、環伸戊基、環伸己基、環伸壬基、環伸十二烷基、伸降冰片基、伸金剛烷基及此等基之中的至少1個氫原子經取代基所取代之基等,可具有取代基之碳原子數1至50的伸烷基;氧基亞甲基、氧基伸乙基、氧基伸丙基、氧基伸丁基、氧基伸戊基、氧基伸己基、氧基伸壬基、氧基伸十二烷基、環伸丙基氧基、環伸丁基氧基、環伸戊基氧基、環伸己基氧基、環伸壬基氧基、環伸十二烷基氧基、伸降冰片基氧基、伸金剛烷基氧基及此等基中的至少1個氫原子經取代基所取代之基等,可具有取代基之碳原子數1至50的氧伸烷基;可具有取代基之亞胺基;可具有取代基之亞矽烷基;可具有取代基之伸乙烯基;伸乙炔基;可具有取代基之甲烷三基;或氧原子、氮原子、硫原子等雜原子。
前述Ar4也可具有R9及R10以外的取代基。至於該取代基,可舉出與前述的Q1有關之說明中所例示之取代基相同的取代基。如存在數個取代基時,此等基可以是相同,也可以是相異。
在前述Ar4具有的R9及R10以外之取代基上,就合成原料單體的容易度而言,宜為烷基、烷氧基、芳基、芳氧基、羧基或取代羧基。
式(20)中,n8表示1以上的整數。n8宜為1至4的整數,並以1至3的整數時較佳。
式(20)中,n9表示1以上的整數。n9宜為1至4的整數,並以1至3的整數時較佳。
在式(20)中以Ar4表示的(2+n8+n9)價之芳基上,可舉例如(2+n8+n9)價之芳族烴基及(2+n8+n9)價之芳族雜環基。以Ar4表示的(2+n8+n9)價之芳基,宜為僅由碳原子或由碳原子與選自氫原子、氮原子及氧原子所形成的群組中之1個以上的原子形成之基。在該(2+n8+n9)價之芳基上,可舉例如由苯環、吡啶環、1,2-二環、1,3-二環、1,4-二環、呋喃環、吡咯環、吡唑環、咪唑環等單環式芳環中去除(2+n8+n9)個氫原子之後的(2+n8+n9)價之基;將由選自該單環式芳環所形成之群組中的2個以上之環縮合成的縮合多環式芳環中去除(2+n8+n9)個氫原子之後的(2+n8+n9)價之基;由選自該單環式芳環及該縮合多環式芳環所形成之群組中的2個以上之芳環,以單鍵、伸乙烯基或伸乙炔基連結成之芳環集合中去除(2+n8+n9)個氫原子之後的(2+n8+n9)價之基;及具有將該縮合多環式芳環或該芳環集合之相鄰的2個芳環以亞甲基、伸乙基、羰基等2價基而架成之橋的有橋多環式芳環中去除(2+n8+n9)個氫原子之後的(2+n8+n9)價之基。
在單環式芳環上,可舉例如有關式(13)表示的結構單位之說明中所例示的式1至5、式7至10表示之環。
在縮合多環式芳環上,可舉例如有關式(13)表示的結構單位之說明中所例示的式13至27表示之環。
在芳環集合上,可舉例如有關式(13)表示的結構單位之說明中所例示的式28至36表示之環。
在有橋多環式芳環上,可舉例如有關式(13)表示的結構單位之說明中所例示的式37至44表示之環。
就合成原料單體的容易度而言,在前述(2+n8+n9)價之芳基上,宜為由式1至5、7至10、13、14、26至29、37至39或41表示的環中去除(2+n8+n9)個氫原子之後的基,並以由式1至6、8、14、27、28、38或42表示的環中去除(2+n8+n9)個氫原子之後的基較佳,而以由式1、37或41表示的環中去除(2+n8+n9)個氫原子之後的基時更佳。
式(21)中,R11表示單鍵或(1+m7)價的有機基,並宜為(1+m7)價的有機基。
式(21)中,在R11表示的(1+m7)價之有機基上,可舉例如由甲基、乙基、丙基、異丙基、丁基、異丁基、第二丁基、第三丁基、戊基、己基、環己基、庚基、辛基、壬基、癸基、十二烷基及此等基中的至少1個氫原子經取代基所取代之基等,可具有取代基之碳原子數1至20的烷基中去除m7個氫原子之後的基;由苯基、1-萘基、2-萘基、1-蒽基、2-蒽基、9-蒽基及此等基中的至少1個氫原子經取代基所取代之基等,可具有取代基之碳原子數6至30的芳基中去除m7個氫原子之後的基;由甲氧基、乙氧基、丙氧基、丁氧基、戊氧基、己氧基、壬氧基、十二烷氧基、環丙基氧基、環丁基氧基、環戊基氧基、環己基氧基、環壬基氧基、環十二烷基氧基、降冰片基氧基、金剛烷基氧基及此等基中的至少1個氫原子經取代基所取代之基等,可具有取代基之碳原子數1至50的烷氧基中去除m7個氫原子之後的基;由具有含碳原子之取代基的胺基中去除m7個氫原子之後的基;及由具有含碳原子之取代基的矽烷基中去除m7個氫原子之後的基。就合成原料單體的容易度而言,R11表示的(1+m7)價之有機基宜為由烷基中去除m7個氫原子之後的基、由芳基中去除m7個氫原子之後的基或由烷氧基中去除m7個氫原子之後的基。
在前述取代基上,可舉出與前述Q1有關的說明中所例示之取代基相同的取代基。如存在數個前述取代基時,此等基可以是相同,也可以是相異。
式(21)中,m7表示1以上的整數,但是如R11為單鍵時,m7表示1。
式(22)中,R12是表示單鍵或(1+m8)價的有機基,並宜為(1+m8)價的有機基。
式(22)中,在R12表示的(1+m8)價之有機基上,可舉例如由甲基、乙基、丙基、異丙基、丁基、異丁基、第二丁基、第三丁基、戊基、己基、環己基、庚基、辛基、壬基、癸基、十二烷基及此等基中的至少1個氫原子經取代基所取代之基等,可具有取代基之碳原子數1至20的烷基中去除m8個氫原子之後的基;由苯基、1-萘基、2-萘基、1-蒽基、2-蒽基、9-蒽基及此等基中的至少1個氫原子經取代基所取代之基等,可具有取代基之碳原子數6至30的芳基中去除m8個氫原子之後的基;由甲氧基、乙氧基、丙氧基、丁氧基、戊氧基、己氧基、壬氧基、十二烷氧基、環丙基氧基、環丁基氧基、環戊基氧基、環己基氧基、環壬基氧基、環十二烷基氧基、降冰片基氧基、金剛烷基氧基及此等基中的至少1個氫原子經取代基所取代之基等,可具有取代基之碳原子數1至50的烷氧基中去除m8個氫原子之後的基;由具有含碳原子之取代基的胺基中去除m8個氫原子之後的基;及由具有含碳原子之取代基的矽烷基中去除m8個氫原子之後的基。就合成原料單體的容易度而言,R12表示的(1+m8)價之有機基宜為由烷基中去除m8個氫原子之後的基、由芳基中去除m8個氫原子之後的基或由烷氧基中去除m8個氫原子之後的基。
在前述取代基上,可舉出與前述Q1有關的說明中所例示之取代基相同的取代基。如存在數個前述取代基時,此等基可以是相同,也可以是相異。
式(22)中,m8表示1以上的整數,但是如R12為單鍵時,m8表示1。
式(13)表示的結構單位之例
在式(13)表示的結構單位上,就可得離子性聚合物的電子輸送性而言,是以式(23)表示的結構單位或式(24)表示的結構單位為佳,並以式(24)表示的結構單位較佳。
(式(23)中,R13表示(1+m9+m10)價的有機基,R14表示1價的有機基,Q1、Q3、Y1、M1、Z1、Y3、n1、a1、b1及n3表示與前述者同義,m9及m10分別獨立的表示1以上的整數,有數個Q1時,此等基可以是相同,也可以是相異,有數個Q3時,此等基可以是相同,也可以是相異,有數個Y1時,此等基可以是相同,也可以是相異,有數個M1時,此等基可以是相同,也可以是相異,有數個Z1時,此等基可以是相同,也可以是相異,有數個Y3時,此等基可以是相同,也可以是相異,有數個n1時,此等整數可以是相同,也可以是相異,有數個a1時,此等整數可以是相同,也可以是相異,有數個b1時,此等整數可以是相同,也可以是相異,有數個n3時,此等整數可以是相同,也可以是相異。)
式(23)中,在R13表示的(1+m9+m10)價之有機基上,可舉例如由甲基、乙基、丙基、異丙基、丁基、異丁基、第二丁基、第三丁基、戊基、己基、環己基、庚基、辛基、壬基、癸基、十二烷基及此等基中的至少1個氫原子經取代基所取代之基等,可具有取代基之碳原子數1至20的烷基中去除(m9+m10)個氫原子之後的基;由苯基、1-萘基、2-萘基、1-蒽基、2-蒽基、9-蒽基及此等基中的至少1個氫原子經取代基所取代之基等,可具有取代基之碳原子數6至30的芳基中去除(m9+m10)個氫原子之後的基;由甲氧基、乙氧基、丙氧基、丁氧基、戊氧基、己氧基、壬氧基、十二烷氧基、環丙基氧基、環丁基氧基、環戊基氧基、環己基氧基、環壬基氧基、環十二烷基氧基、降冰片基氧基、金剛烷基氧基及此等基中的至少1個氫原子經取代基所取代之基等,可具有取代基之碳原子數1至50的烷氧基中去除(m9+m10)個氫原子之後的基;由具有含碳原子之取代基的胺基中去除(m9+m10)個氫原子之後的基;及由具有含碳原子之取代基的矽烷基中去除(m9+m10)個氫原子之後的基。就合成原料單體的容易度而言,R13表示的(1+m9+m10)價有機基宜為由烷基中去除(m9+m10)個氫原子之後的基、由芳基中去除(m9+m10)個氫原子之後的基或由烷氧基中去除(m9+m10)個氫原子之後的基。
式(23)中,在R14表示的1價有機基上,可舉例如甲基、乙基、丙基、異丙基、丁基、異丁基、第二丁基、第三丁基、戊基、己基、環己基、庚基、辛基、壬基、癸基、十二烷基及此等基中的至少1個氫原子經取代基所取代之基等,可具有取代基之碳原子數1至20的烷基;苯基、1-萘基、2-萘基、1-蒽基、2-蒽基、9-蒽基及此等基中的至少1個氫原子經取代基所取代之基等,可具有取代基之碳原子數6至30的芳基;甲氧基、乙氧基、丙氧基、丁氧基、戊氧基、己氧基、壬氧基、十二烷氧基、環丙基氧基、環丁基氧基、環戊基氧基、環己基氧基、環壬基氧基、環十二烷基氧基、降冰片基氧基、金剛烷基氧基及此等基中的至少1個氫原子經取代基所取代之基等,可具有取代基之碳原子數1至50的烷氧基;具有含碳原子之取代基的胺基;及具有含碳原子之取代基的矽烷基。就合成原料單體的容易度而言,R14表示的1價有機基宜為烷基、芳基或烷氧基。
在式(23)表示的結構單位上,可舉例如以下的結構單位。
(式(24)中,R13表示(1+m11+m12)價的有機基,Q1、Q3、Y1、M1、Z1、Y3、n1、a1、b1及n3表示與前述者同義,m11及m12分別獨立的表示1以上的整數,有數個R13時,此等整數可為相同,也可以相異,有數個m11時,此等整數可為相同,也可以相異,有數個m12時,此等整數可為相同,也可以相異,有數個Q1時,此等基可以是相同,也可以是相異,有數個Q3時,此等基可以是相同,也可以是相異,有數個Y1時,此等基可以是相同,也可以是相異,有數個M1時,此等基可以是相同,也可以是相異,有數個Z1時,此等基可以是相同,也可以是相異,有數個Y3時,此等基可以是相同,也可以是相異,有數個n1時,此等整數可以是相同,也可以是相異,有數個a1時,此等整數可以是相同,也可以是相異,有數個b1時,此等整數可以是相同,也可以是相異,有數個n3時,此等整數可以是相同,也可以是相異。)
式(24)中,在R13表示的(1+m11+m12)價的有機基上,可舉例如由甲基、乙基、丙基、異丙基、丁基、異丁基、第二丁基、第三丁基、戊基、己基、環己基、庚基、辛基、壬基、癸基、十二烷基及此等基中的至少1個氫原子經取代基所取代之基等,可具有取代基之碳原子數1至20的烷基中去除(m11+m12)個氫原子之後的基;由苯基、1-萘基、2-萘基、1-蒽基、2-蒽基、9-蒽基及此等基中的至少1個氫原子經取代基所取代之基等,可具有取代基之碳原子數6至30的芳基中去除(m11+m12)個氫原子之後的基;由甲氧基、乙氧基、丙氧基、丁氧基、戊氧基、己氧基、壬氧基、十二烷氧基、環丙基氧基、環丁基氧基、環戊基氧基、環己基氧基、環壬基氧基、環十二烷基氧基、降冰片基氧基、金剛烷基氧基及此等基中的至少1個氫原子經取代基所取代之基等,可具有取代基之碳原子數1至50的烷氧基中去除(m11+m12)個氫原子之後的基;由具有含碳原子之取代基的胺基中去除(m11+m12)個氫原子之後的基;及由具有含碳原子之取代基的矽烷基中去除(m11+m12)個氫原子之後的基。就合成原料單體的容易度而言,R13表示的(1+m11+m12)價的有機基宜為由烷基中去除(m11+m12)個氫原子之後的基、芳基中去除(m11+m12)個氫原子之後的基或烷氧基中去除(m11+m12)個氫原子之後的基。
在式(24)表示的結構單位上,可舉例如以下的結構單位。
在式(13)表示的結構單位上,就可得離子性聚合物之耐久性而言,是以式(25)表示的結構單位為佳。
(式(25)中,R15表示(1+m13+m14)價的有機基,Q1、Q3、Y1、M1、Z1、Y3、n1、a1、b1及n3表示與前述者同義,m13、m14及m15分別獨立的表示1以上的整數,有數個R15時,此等整數可為相同,也可以相異,有數個m13時,此等整數可為相同,也可以相異,有數個m14時,此等整數可為相同,也可以相異,有數個Q1時,此等基可以是相同,也可以是相異,有數個Q3時,此等基可以是相同,也可以是相異,有數個Y1時,此等基可以是相同,也可以是相異,有數個M1時,此等基可以是相同,也可以是相異,有數個Z1時,此等基可以是相同,也可以是相異,有數個Y3時,此等基可以是相同,也可以是相異,有數個n1時,此等整數可以是相同,也可以是相異,有數個a1時,此等整數可以是相同,也可以是相異,有數個b1時,此等整數可以是相同,也可以是相異,有數個n3為數個時,此等整數可以是相同,也可以是相異。)
式(25)中,在R15表示的(1+m13+m14)價的有機基上,可舉例如由甲基、乙基、丙基、異丙基、丁基、異丁基、第二丁基、第三丁基、戊基、己基、環己基、庚基、辛基、壬基、癸基、十二烷基及此等基中的至少1個氫原子經取代基所取代之基等,可具有取代基之碳原子數1至20的烷基中去除(m13+m14)個氫原子之後的基;由苯基、1-萘基、2-萘基、1-蒽基、2-蒽基、9-蒽基及此等基中的至少1個氫原子經取代基所取代之基等,可具有取代基之碳原子數6至30的芳基中去除(m13+m14)個氫原子之後的基;由甲氧基、乙氧基、丙氧基、丁氧基、戊氧基、己氧基、壬氧基、十二烷氧基、環丙基氧基、環丁基氧基、環戊基氧基、環己基氧基、環壬基氧基、環十二烷基氧基、降冰片基氧基、金剛烷基氧基及此等基中的至少1個氫原子經取代基所取代之基等,可具有取代基之碳原子數1至50的烷氧基中去除(m13+m14)個氫原子之後的基;由具有含碳原子之取代基的胺基中去除(m13+m14)個氫原子之後的基;及由具有含碳原子之取代基的矽烷基中去除(m13+m14)個氫原子之後的基。就合成原料單體的容易度而言,R15表示的(1+m13+m14)價之有機基宜為由烷基中去除(m13+m14)個氫原子之後的基、由芳基中去除(m13+m14)個氫原子之後的基或由烷氧基中去除(m13+m14)個氫原子之後的基。
在式(25)表示的結構單位上,可舉例如以下的結構單位。
式(15)表示的結構單位之例
在式(15)表示的結構單位上,就可得離子性聚合物的電子輸送性而言,是以式(26)表示的結構單位或式(27)表示的結構單位為佳,並以式(27)表示的結構單位較佳。
(式(26)中,R16表示(1+m16+m17)價的有機基,R17表示1價的有機基,Q2、Q3、Y2、M2、Z2、Y3、n2、a2、b2及n3表示與前述者同義,m16及m17分別獨立的表示1以上的整數,有數個Q2時,此等基可以是相同,也可以是相異,有數個Q3時,此等基可以是相同,也可以是相異,有數個Y2時,此等基可以是相同,也可以是相異,有數個M2時,此等基可以是相同,也可以是相異,有數個Z2時,此等基可以是相同,也可以是相異,有數個Y3時,此等基可以是相同,也可以是相異,有數個n2時,此等整數可以是相同,也可以是相異,有數個a2時,此等整數可以是相同,也可以是相異,有數個b2時,此等整數可以是相同,也可以是相異,有數個n3時,此等整數可以是相同,也可以是相異。)
式(26)中,在R16表示的(1+m16+m17)價的有機基上,可舉例如由甲基、乙基、丙基、異丙基、丁基、異丁基、第二丁基、第三丁基、戊基、己基、環己基、庚基、辛基、壬基、癸基、十二烷基及此等基中的至少1個氫原子經取代基所取代之基等,可具有取代基之碳原子數1至20的烷基中去除(m16+m17)個氫原子之後的基;由苯基、1-萘基、2-萘基、1-蒽基、2-蒽基、9-蒽基及此等基中的至少1個氫原子經取代基所取代之基等,可具有取代基之碳原子數6至30的芳基中去除(m16+m17)個氫原子之後的基;由甲氧基、乙氧基、丙氧基、丁氧基、戊氧基、己氧基、壬氧基、十二烷氧基、環丙基氧基、環丁基氧基、環戊基氧基、環己基氧基、環壬基氧基、環十二烷基氧基、降冰片基氧基、金剛烷基氧基及此等基中的至少一個氫原子經取代基所取代之基等,可具有取代基之碳原子數1至50的烷氧基中去除(m16+m17)個氫原子之後的基;由具有含碳原子之取代基的胺基中去除(m16+m17)個氫原子之後的基;及由具有含碳原子之取代基的矽烷基中去除(m16+m17)個氫原子之後的基。就合成原料單體的容易度而言,R16表示的(1+m16+m17)價之有機基宜為由烷基中去除(m16+m17)個氫原子之後的基、由芳基中去除(m16+m17)個氫原子之後的基或由烷氧基中去除(m16+m17)個氫原子之後的基。
式(26)中,在R17表示的1價有機基上,可舉例如甲基、乙基、丙基、異丙基、丁基、異丁基、第二丁基、第三丁基、戊基、己基、環己基、庚基、辛基、壬基、癸基、十二烷基及此等基中的至少1個氫原子經取代基所取代之基等,可具有取代基之碳原子數1至20的烷基;苯基、1-萘基、2-萘基、1-蒽基、2-蒽基、9-蒽基及此等基中的至少一個氫原子經取代基所取代之基等,可具有取代基之碳原子數6至30的芳基;甲氧基、乙氧基、丙氧基、丁氧基、戊氧基、己氧基、壬氧基、十二烷氧基、環丙基氧基、環丁基氧基、環戊基氧基、環己基氧基、環壬基氧基、環十二烷基氧基、降冰片基氧基、金剛烷基氧基及此等基中的至少一個氫原子經取代基所取代之基等,可具有取代基之碳原子數1至50的烷氧基;具有含碳原子之取代基的胺基;及具有含碳原子之取代基的矽烷基。就合成原料單體的容易度而言,R17表示的1價有機基宜為烷基、芳基或烷氧基。
在式(26)表示的結構單位上,可舉例如以下的結構單位。
(式(27)中,R16表示(1+m16+m17)價的有機基,Q2、Q3、Y2、M2、Z2、Y3、n2、a2、b2及n3表示與前述者同義,m16及m17分別獨立的表示1以上的整數,有數個R16時,此等基可以是相同,也可以是相異,有數個m16時,此等整數可以是相同,也可以是相異,有數個m17時,此等整數可以是相同,也可以是相異,有數個Q2時,此等基可以是相同,也可以是相異,有數個Q3時,此等基可以是相同,也可以是相異,有數個Y2時,此等基可以是相同,也可以是相異,有數個M2時,此等基可以是相同,也可以是相異,有數個Z2時,此等基可以是相同,也可以是相異,有數個Y3時,此等基可以是相同,也可以是相異,有數個n2時,此等整數可以是相同,也可以是相異,有數個a2時,此等整數可以是相同,也可以是相異,有數個b2時,此等整數可以是相同,也可以是相異,有數個n3時,此等整數可以是相同,也可以是相異。)
式(27)中,在R16表示的(1+m16+m17)價的有機基上,可舉例如由甲基、乙基、丙基、異丙基、丁基、異丁基、第二丁基、第三丁基、戊基、己基、環己基、庚基、辛基、壬基、癸基、十二烷基及此等基中的至少1個氫原子經取代基所取代之基等,可具有取代基之碳原子數1至20的烷基中去(m16+m17)除個氫原子之後的基;由苯基、1-萘基、2-萘基、1-蒽基、2-蒽基、9-蒽基及此等基中的至少1個氫原子經取代基所取代之基等,可具有取代基之碳原子數6至30的芳基中去除(m16+m17)個氫原子之後的基;由甲氧基、乙氧基、丙氧基、丁氧基、戊氧基、己氧基、壬氧基、十二烷氧基、環丙基氧基、環丁基氧基、環戊基氧基、環己基氧基、環壬基氧基、環十二烷基氧基、降冰片基氧基、金剛烷基氧基及此等基中的至少1個氫原子經取代基所取代之基等,可具有取代基之碳原子數1至50的烷氧基中去除(m16+m17)個氫原子之後的基;由具有含碳原子之取代基的胺基中去除(m16+m17)個氫原子之後的基;及由具有含碳原子之取代基的矽烷基中去除(m16+m17)個氫原子之後的基。就合成原料單體的容易度而言,R16表示的(1+m16+m17)價之有機基宜為由烷基中去除(m16+m17)個氫原子之後的基、由芳基中去除(m16+m17)個氫原子之後的基或由烷氧基中去除(m16+m17)個氫原子之後的基。
在式(27)表示的結構單位上,可舉例如以下的結構單位。
在式(15)表示的結構單位上,就可得離子性聚合物的耐久性而言,是以式(28)表示的結構單位為佳。
(式(28)中,R18表示(1+m18+m19)價的有機基,Q2、Q3、Y2、M2、Z2、Y3、n2、a2、b2及n3表示與前述者同義,m18、m19及m20分別獨立的表示1以上的整數,有數個R18時,此等基可以是相同,也可以是相異,有數個m18時,此等整數可以是相同,有數個m19時,此等整數可以是相同,也可以是相異,有數個Q2時,此等基可以是相同,也可以是相異,有數個Q3時,此等基可以是相同,也可以是相異,有數個Y2時,此等基可以是相同,也可以是相異,有數個M2時,此等基可以是相同,也可以是相異,有數個Z2時,此等基可以是相同,也可以是相異,有數個Y3時,此等基可以是相同,也可以是相異,有數個n2時,此等整數可以是相同,也可以是相異,有數個a2時,此等整數可以是相同,也可以是相異,有數個b2時,此等整數可以是相同,也可以是相異,有數個n3時,此等整數可以是相同,也可以是相異。)
式(28)中,在R18表示的(1+m18+m19)價的有機基上,可舉例如由甲基、乙基、丙基、異丙基、丁基、異丁基、第二丁基、第三丁基、戊基、己基、環己基、庚基、辛基、壬基、癸基、十二烷基及此等基中的至少1個氫原子經取代基所取代之基等,可具有取代基之碳原子數1至20的烷基中去除(m18+m19)個氫原子之後的基;由苯基、1-萘基、2-萘基、1-蒽基、2-蒽基、9-蒽基及此等基中的至少1個氫原子經取代基所取代之基等,可具有取代基之碳原子數6至30的芳基中去除(m18+m19)個氫原子之後的基;由甲氧基、乙氧基、丙氧基、丁氧基、戊氧基、己氧基、壬氧基、十二烷氧基、環丙基氧基、環丁基氧基、環戊基氧基、環己基氧基、環壬基氧基、環十二烷基氧基、降冰片基氧基、金剛烷基氧基及此等基中的至少1個氫原子經取代基所取代之基等,可具有取代基之碳原子數1至50的烷氧基中去除(m18+m19)個氫原子之後的基;由具有含碳原子之取代基的胺基中去除(m18+m19)個氫原子之後的基;及由具有含碳原子之取代基的矽烷基中去除(m18+m19)個氫原子之後的基。就合成原料單體的容易度而言,R18表示的(1+m18+m19)價之有機基宜為由烷基中去除(m18+m19)個氫原子之後的基、由芳基中去除(m18+m19)個氫原子之後的基或由烷氧基中去除(m18+m19)個氫原子之後的基。
在式(28)表示的結構單位上,可舉例如以下的結構單位。
式(17)表示的結構單位之例
在式(17)表示的結構單位上,就可得離子性聚合物的電子輸送性而言,是以式(29)表示的結構單位為佳。
(式(29)中,R19表示(1+m21)價的有機基,R20表示單鍵或(1+m22)價的有機基,Q1、Q3、Y1、M1、Z1、Y3、n1、a1、b1及n3表示與前述者同義,m21及m22分別獨立的表示1以上的整數,但是,R19為單鍵時,m21表示1,R20為單鍵時,m22表示1,有數個Q1時,此等基可以是相同,也可以是相異,有數個Q3時,此等基可以是相同,也可以是相異,有數個Y1時,此等基可以是相同,也可以是相異,有數個M1時,此等基可以是相同,也可以是相異,有數個Z1時,此等基可以是相同,也可以是相異,有數個Y3時,此等基可以是相同,也可以是相異,有數個n1時,此等整數可以是相同,也可以是相異,有數個a1時,此等整數可以是相同,也可以是相異,有數個b1時,此等整數可以是相同,也可以是相異,有數個n3時,此等整數可以是相同,也可以是相異。)
式(29)中,在R19表示的(1+m21)價的有機基上,可舉例如由甲基、乙基、丙基、異丙基、丁基、異丁基、第二丁基、第三丁基、戊基、己基、環己基、庚基、辛基、壬基、癸基、十二烷基及此等基中的至少1個氫原子經取代基所取代之基等,可具有取代基之碳原子數1至20的烷基中去除(m21)個氫原子之後的基;由苯基、1-萘基、2-萘基、1-蒽基、2-蒽基、9-蒽基及此等基中的至少1個氫原子經取代基所取代之基等,可具有取代基之碳原子數6至30的芳基中去除(m21)個氫原子之後的基;由甲氧基、乙氧基、丙氧基、丁氧基、戊氧基、己氧基、壬氧基、十二烷氧基、環丙基氧基、環丁基氧基、環戊基氧基、環己基氧基、環壬基氧基、環十二烷基氧基、降冰片基氧基、金剛烷基氧基及此等基中的至少1個氫原子經取代基所取代之基等,可具有取代基之碳原子數1至50的烷氧基中去除(m21)個氫原子之後的基;由具有含碳原子之取代基的胺基中去除(m21)個氫原子之後的基;及由具有含碳原子之取代基的矽烷基中去除(m21)個氫原子之後的基。就合成原料單體的容易度而言,R19表示的(1+m21)價之有機基宜為由烷基中去除(m21)個氫原子之後的基、由芳基中去除(m21)個氫原子之後的基或由烷氧基中去除(m21)個氫原子之後的基。
式(29)中,在R20表示的(1+m22)價的有機基上,可舉例如由甲基、乙基、丙基、異丙基、丁基、異丁基、第二丁基、第三丁基、戊基、己基、環己基、庚基、辛基、壬基、癸基、十二烷基及此等基中的至少1個氫原子經取代基所取代之基等,可具有取代基之碳原子數1至20的烷基中去除(m22)個氫原子之後的基;由苯基、1-萘基、2-萘基、1-蒽基、2-蒽基、9-蒽基及此等基中的至少1個氫原子經取代基所取代之基等,可具有取代基之碳原子數6至30的芳基中去除(m22)個氫原子之後的基;由甲氧基、乙氧基、丙氧基、丁氧基、戊氧基、己氧基、壬氧基、十二烷氧基、環丙基氧基、環丁基氧基、環戊基氧基、環己基氧基、環壬基氧基、環十二烷基氧基、降冰片基氧基、金剛烷基氧基及此等基中的至少一個氫原子經取代基所取代之基等,可具有取代基之碳原子數1至50的烷氧基中去除(m22)個氫原子之後的基;由具有含碳之取代基的胺基中去除(m22)個氫原子之後的基;及由具有含碳之取代基的矽烷基中去除(m22)個氫原子之後的基。就合成原料單體的容易度而言,R20表示的(1+m22)價之有機基宜為由烷基中去除(m22)個氫原子之後的基、由芳基中去除(m22)個氫原子之後的基或由烷氧基中去除(m22)個氫原子之後的基。
在式(29)表示的結構單位上,可舉例如以下的結構單位。
在式(17)表示的結構單位上,就可得的離子性聚合物之耐久性而言,是以式(30)表示的結構單位為佳。
(式(30)中,R21表示單鍵或(1+m23)價的有機基,R22表示單鍵或(1+m24)價的有機基,Q1、Q3、Y1、M1、Z1、Y3、n1、a1、b1及n3表示與前述者同義,m23及m24分別獨立的表示1以上的整數,但是,R21為單鍵時,m23表示1,R22為單鍵時,m24表示1,m25及m26分別獨立的表示1以上的整數,有數個m23時,此等整數可以是相同,也可以是相異,有數個m24時,此等整數可以是相同,也可以是相異,有數個R21時,此等基可以是相同,也可以是相異,有數個R22時,此等基可以是相同,也可以是相異,有數個Q1時,此等基可以是相同,也可以是相異,有數個Q3時,此等基可以是相同,也可以是相異,有數個Y1時,此等基可以是相同,也可以是相異,有數個M1時,此等基可以是相同,也可以是相異,有數個Z1時,此等基可以是相同,也可以是相異,有數個Y3時,此等基可以是相同,也可以是相異,有數個n1時,此等整數可以是相同,也可以是相異,有數個a1時,此等整數可以是相同,也可以是相異,有數個b1時,此等整數可以是相同,也可以是相異,有數個n3時,此等整數可以是相同,也可以是相異。)
式(30)中,在R21表示的(1+m23)價之有機基上,可舉例如由甲基、乙基、丙基、異丙基、丁基、異丁基、第二丁基、第三丁基、戊基、己基、環己基、庚基、辛基、壬基、癸基、十二烷基及此等基中的至少1個氫原子經取代基所取代之基等,可具有取代基之碳原子數1至20的烷基中去除(m23)個氫原子之後的基;由苯基、1-萘基、2-萘基、1-蒽基、2-蒽基、9-蒽基及此等基中的至少1個氫原子經取代基所取代之基等,可具有取代基之碳原子數6至30的芳基中去除(m23)個氫原子之後的基;由甲氧基、乙氧基、丙氧基、丁氧基、戊氧基、己氧基、壬氧基、十二烷氧基、環丙基氧基、環丁基氧基、環戊基氧基、環己基氧基、環壬基氧基、環十二烷基氧基、降冰片基氧基、金剛烷基氧基及此等基中的至少1個氫原子經取代基所取代之基等,可具有取代基之碳原子數1至50的烷氧基中去除(m23)個氫原子之後的基;由具有含碳原子之取代基的胺基中去除(m23)個氫原子之後的基;及由具有含碳原子之取代基的矽烷基中去除(m21)個氫原子之後的基。就合成原料單體的容易度而言,R21表示的(1+m23)價之有機基宜為由烷基中去除(m23)個氫原子之後的基、由芳基中去除(m23)個氫原子之後的基或由烷氧基中去除(m23)個氫原子之後的基。
式(30)中,在R22表示的(1+m24)價的有機基上,可舉例如由甲基、乙基、丙基、異丙基、丁基、異丁基、第二丁基、第三丁基、戊基、己基、環己基、庚基、辛基、壬基、癸基、十二烷基及此等基中的至少1個氫原子經取代基所取代之基等,可具有取代基之碳原子數1至20的烷基中去除(m24)個氫原子之後的基;由苯基、1-萘基、2-萘基、1-蒽基、2-蒽基、9-蒽基及此等基中的至少1個氫原子經取代基所取代之基等,可具有取代基之碳原子數6至30的芳基中去除(m24)個氫原子之後的基;由甲氧基、乙氧基、丙氧基、丁氧基、戊氧基、己氧基、壬氧基、十二烷氧基、環丙基氧基、環丁基氧基、環戊基氧基、環己基氧基、環壬基氧基、環十二烷基氧基、降冰片基氧基、金剛烷基氧基及此等基中的至少1個氫原子經取代基所取代之基等,可具有取代基之碳原子數1至50的烷氧基中去除(m24)個氫原子之後的基;由具有含碳原子之取代基的胺基中去除(m24)個氫原子之後的基;及由具有含碳原子之取代基的矽烷基中去除(m24)個氫原子之後的基。就合成原料單體的容易度而言,R22表示的(1+m24)價之有機基宜為由烷基中去除(m24)個氫原子之後的基、由芳基中去除(m24)個氫原子之後的基或由烷氧基中去除(m24)個氫原子之後的基。
在式(30)表示的結構單位上,可舉例如以下的結構單位。
式(20)表示的結構單位之例
在式(20)表示的結構單位上,就可得的電子輸送性而言,是以式(31)表示的結構單位為佳。
(式(31)中,R23表示單鍵或(1+m27)價的有機基,R24表示單鍵或(1+m28)價的有機基,Q2、Q3、Y2、M2、Z2、Y3、n2、a2、b2及n3表示與前述者同義,m27及m28分別獨立的表示1以上的整數,但是,R23為單鍵時,m27表示1,R24為單鍵時,m28表示1,有數個Q2時,此等基可以是相同,也可以是相異,有數個Q3時,此等基可以是相同,也可以是相異,有數個Y2時,此等基可以是相同,也可以是相異,M2時,此等基可以是相同,也可以是相異,有數個Z2時,此等基可以是相同,也可以是相異,有數個Y3時,此等基可以是相同,也可以是相異,有數個n2時,此等整數可以是相同,也可以是相異,有數個a2時,此等整數可以是相同,也可以是相異,有數個b2時,此等整數可以是相同,也可以是相異,有數個n3時,此等整數可以是相同,也可以是相異。)
式(31)中,在R23表示的(1+m27)價之有機基上,可舉例如由甲基、乙基、丙基、異丙基、丁基、異丁基、第二丁基、第三丁基、戊基、己基、環己基、庚基、辛基、壬基、癸基、十二烷基及此等基中的至少1個氫原子經取代基所取代之基等,可具有取代基之碳原子數1至20的烷基中去除(m27)個氫原子之後的基;由苯基、1-萘基、2-萘基、1-蒽基、2-蒽基、9-蒽基及此等基中的至少1個氫原子經取代基所取代之基等,可具有取代基之碳原子數6至30的芳基中去除(m27)個氫原子之後的基;由甲氧基、乙氧基、丙氧基、丁氧基、戊氧基、己氧基、壬氧基、十二烷氧基、環丙基氧基、環丁基氧基、環戊基氧基、環己基氧基、環壬基氧基、環十二烷基氧基、降冰片基氧基、金剛烷基氧基及此等基中的至少1個氫原子經取代基所取代之基等,可具有取代基之碳原子數1至50的烷氧基中去除(m27)個氫原子之後的基;由具有含碳原子之取代基的胺基中去除(m27)個氫原子之後的基;及由具有含原子碳之取代基的矽烷基中去除(m27)個氫原子之後的基。就合成原料單體的容易度而言,R23表示的(1+m27)價的有機基宜為由烷基中去除(m27)個氫原子之後的基、由芳基中去除(m27)個氫原子之後的基或由烷氧基中去除(m27)個氫原子之後的基。
式(31)中,在R24表示的(1+m28)價的有機基上,可舉例如由甲基、乙基、丙基、異丙基、丁基、異丁基、第二丁基、第三丁基、戊基、己基、環己基、庚基、辛基、壬基、癸基、十二烷基及此等基中的至少1個氫原子經取代基所取代之基等,可具有取代基之碳原子數1至20的烷基中去除(m28)個氫原子之後的基;由苯基、1-萘基、2-萘基、1-蒽基、2-蒽基、9-蒽基及此等基中的至少1個氫原子經取代基所取代之基等,可具有取代基之碳原子數6至30的芳基中去除(m28)個氫原子之後的基;由甲氧基、乙氧基、丙氧基、丁氧基、戊氧基、己氧基、壬氧基、十二烷氧基、環丙基氧基、環丁基氧基、環戊基氧基、環己基氧基、環壬基氧基、環十二烷基氧基、降冰片基氧基、金剛烷基氧基及此等基中的至少1個氫原子經取代基所取代之基等,可具有取代基之碳原子數1至50的烷氧基中去除(m28)個氫原子之後的基;由具有含碳之取代基的胺基中去除(m28)個氫原子之後的基;及由具有含碳之取代基的矽烷基中去除(m28)個氫原子之後的基。就合成原料單體的容易度而言,R24表示的(1+m28)價的有機基宜為由烷基中去除(m28)個氫原子之後的基、由芳基中去除(m28)個氫原子之後的基或由烷氧基中去除(m28)個氫原子之後的基。
在式(31)表示的結構單位上,可舉例如以下的結構單位。
在式(20)表示的結構單位上,就可得的離子性聚合物之耐久性而言,是以式(32)表示的結構單位為佳。
(式(32)中,R25表示單鍵或(1+m29)價的有機基,R26表示單鍵或(1+m30)價的有機基,Q2、Q3、Y2、M2、Z2、Y3、n2、a2、b2及n3表示與前述者同義,m29及m30分別獨立的表示1以上的整數,但是,R25為單鍵時,m29表示1,R26為單鍵時,m30表示1,m31及m32分別獨立的表示1以上的整數,有數個m29時,此等整數可以是相同,也可以是相異,有數個m30時,此等整數可以是相同,也可以是相異,有數個R25時,此等基可以是相同,也可以是相異,有數個R26時,此等基可以是相同,也可以是相異,有數個Q2時,此等基可以是相同,也可以是相異,有數個Q3時,此等基可以是相同,也可以是相異,有數個Y2時,此等基可以是相同,也可以是相異,有數個M2時,此等基可以是相同,也可以是相異,有數個Z2時,此等基可以是相同,也可以是相異,有數個Y3時,此等基可以是相同,也可以是相異,有數個n2時,此等整數可以是相同,也可以是相異,有數個a2時,此等整數可以是相同,也可以是相異,有數個b2時,此等整數可以是相同,也可以是相異,有數個n3時,此等整數可以是相同,也可以是相異。)
式(32)中,在R25表示的(1+m29)價的有機基上,可舉例如由甲基、乙基、丙基、異丙基、丁基、異丁基、第二丁基、第三丁基、戊基、己基、環己基、庚基、辛基、壬基、癸基、十二烷基及此等基中的至少1個氫原子經取代基所取代之基等,可具有取代基之碳原子數1至20的烷基中去除(m29)個氫原子之後的基;由苯基、1-萘基、2-萘基、1-蒽基、2-蒽基、9-蒽基及此等基中的至少1個氫原子經取代基所取代之基等,可具有取代基之碳原子數6至30的芳基中去除(m29)個氫原子之後的基;由甲氧基、乙氧基、丙氧基、丁氧基、戊氧基、己氧基、壬氧基、十二烷氧基、環丙基氧基、環丁基氧基、環戊基氧基、環己基氧基、環壬基氧基、環十二烷基氧基、降冰片基氧基、金剛烷基氧基及此等基中的至少1個氫原子經取代基所取代之基等,可具有取代基之碳原子數1至50的烷氧基中去除(m29)個氫原子之後的基;由具有含碳原子之取代基的胺基中去除(m29)個氫原子之後的基;及由具有含碳原子之取代基的矽烷基中去除(m29)個氫原子之後的基。就合成原料單體的容易度而言,R25表示的(1+m29)價的有機基宜為由烷基中去除(m29)個氫原子之後的基、由芳基中去除(m29)個氫原子之後的基或由烷氧基中去除(m29)個氫原子之後的基。
式(32)中,在R26表示的(1+m30)價的有機基上,可舉例如由甲基、乙基、丙基、異丙基、丁基、異丁基、第二丁基、第三丁基、戊基、己基、環己基、庚基、辛基、壬基、癸基、十二烷基及此等基中的至少1個氫原子經取代基所取代之基等,可具有取代基之碳原子數1至20的烷基中去除(m30)個氫原子之後的基;由苯基、1-萘基、2-萘基、1-蒽基、2-蒽基、9-蒽基及此等基中的至少1個氫原子經取代基所取代之基等,可具有取代基之碳原子數6至30的芳基中去除(m30)個氫原子之後的基;由甲氧基、乙氧基、丙氧基、丁氧基、戊氧基、己氧基、壬氧基、十二烷氧基、環丙基氧基、環丁基氧基、環戊基氧基、環己基氧基、環壬基氧基、環十二烷基氧基、降冰片基氧基、金剛烷基氧基及此等基中的至少1個氫原子經取代基所取代之基等,可具有取代基之碳原子數1至50的烷氧基中去除(m30)個氫原子之後的基;由具有含碳原子之取代基的胺基中去除(m30)個氫原子之後的基;及由具有含碳原子之取代基的矽烷基中去除(m30)個氫原子之後的基。就合成原料單體的容易度而言,R26表示的(1+m30)價的有機基宜為由烷基中去除(m30)個氫原子之後的基、由芳基中去除(m30)個氫原子之後的基或由烷氧基中去除(m30)個氫原子之後的基。
在式(32)表示的結構單位上,可舉例如以下的結構單位。
其他的結構單位
本發明中使用的離子性聚合物,也可具有1種以上式(33)表示的結構單位。
(式(33)中,Ar5表示可具有取代基的2價芳基或可具有取代基的2價芳族胺殘基,X’表示可具有取代基的亞胺基、可具有取代基的亞矽烷基、可具有取代基的伸烯基或伸炔基,m33及m34分別獨立的表示0或1,但是,m33及m34中至少1個是1。)
在式(33)中以Ar5表示的2價芳基上,可舉例如2價之芳族烴基及2價之芳族雜環基。在該2價之芳基上,可舉例如由苯環、吡啶環、1,2-二環、1,3-二環、1,4-二環、1,3,5-三環、呋喃環、吡咯環、噻吩環、吡唑環、咪唑環、唑環、氮雜二唑(azadiazole)環等單環式芳環中去除2個氫原子之後的2價基;將由選自該單環式芳環所形成之群組中的2個以上之環縮合而成的縮合多環式芳環中,去除2個氫原子之後的2價基;由選自該單環式芳環及該縮合多環式芳環所形成之群組中的2個以上之芳環,以單鍵、伸乙烯基或伸乙炔基連結成之芳環集合中去除2個氫原子之後的2價基;及具有將該縮合多環式芳環或該芳環集合之相鄰的2個芳環以亞甲基、伸乙基、羰基等2價基而架成之橋的有橋多環式芳環中去除2個氫原子之後的2價基。
前述縮合多環式芳環中,就離子性聚合物的溶解性而言,縮合的單環式芳環之個數宜為2至4,並以2至3較佳,而以2更佳。前述芳環集合中,就溶解性而言,連結的芳環之個數宜為2至4,並以2至3較佳,而以2更佳。前述有橋多環式芳環中,就離子性聚合物的溶解性而言,架橋的芳環之個數宜為2至4,並以2至3較佳,而以2更佳。
在前述單環式芳環上,可舉例如以下的環。
在前述縮合多環式芳環上,可舉例如以下的環。
在前述芳環集合上,可舉例如以下的環。
就前述離子性聚合物的電子受容性及電洞受容性的任何一方或兩方而言,Ar5表示的2價芳基,宜為由式45至60、61至71、77至80、91、92、93或96表示的環中去除2個氫原子之後的2價基,並以由式45至50、59、60、77、80、91、92、93或96表示的環中去除2個氫原子之後的2價基較佳。
上述的2價芳基,也可具有取代基。在該取代基上,可舉出與前述Q1的有關說明中所例示之取代基相同的取代基。
式(33)中以Ar5表示的2價芳族胺殘基,可舉例如式(34)表示的基。
(式(34)中,Ar6、Ar7、Ar8及Ar9分別獨立的表示可具有取代基的伸芳基或可具有取代基的2價雜環基,Ar10、Ar11及Ar12分別獨立的表示可具有取代基的伸芳基或可具有取代基的1價雜環基,n10及m35分別獨立的表示0或1。)
在可具有前述伸芳基、芳基、2價雜環基或1價雜環基的取代基上,可舉例如鹵素原子、烷基、烷氧基、烷硫基、芳基、芳氧基、芳硫基、芳烷基、芳烷氧基、芳烷硫基、烯基、炔基、芳烯基、芳炔基、醯基、醯氧基、醯胺基、醯亞胺基、亞胺殘基、取代胺基、取代矽烷基、取代矽烷氧基、取代矽烷硫基、取代矽烷胺基、氰基、硝基、1價雜環基、雜芳氧基、雜芳硫基、烷氧羰基、芳氧羰基、芳烷氧羰基、雜芳氧羰基及羧基。該取代基,也可以是乙烯基、乙炔基、丁烯基、丙烯醯基、丙烯酸酯基、丙烯醯胺基、甲基丙烯醯基、甲基丙烯酸酯基、甲基丙烯醯胺基、乙烯醚基、乙烯胺基、矽烷醇基、具有小員環(環丙基、環丁基、環氧基、環氧丙基、二乙烯酮基、環硫丙基(episulfide group)等)的基、內酯基、內醯胺基或含有矽氧烷衍生物的結構之基等橋聯基。
如n10為0時,可使Ar6中的碳原子與Ar8中的碳子直接結合,也可介入-O-及-S-等2價基後結合。
Ar10、Ar11或Ar12表示的芳基或1價雜環基,是分別與前述的取代基之說明中所例示的芳基或1價雜環基相同。
在Ar6、Ar7、Ar8或Ar9表示的伸芳基上,可舉出由芳族烴中去除2個結合在組成芳環的碳原子上之氫原子之後留下的原子團。在該伸芳基上,可舉例如具有苯環之基、具有縮合環之基、2個以上獨立的苯環或縮合環以單鍵結合或介入2價的有機基(例如伸乙烯基等伸烯基等)而結合之基。伸芳基之碳原子數,通常是6至60,並以7至48為佳。至於伸芳基的具體例,可舉出伸苯基、伸聯苯基、C1至C17烷氧基伸苯基、C1至C17烷基伸苯基、1-伸萘基、2-伸萘基、1-伸蒽基、2-伸蒽基及9-伸蒽基。前述伸芳基中的氫原子也可以氟原子取代。至於該氟原子取代伸芳基,可舉例如四氟伸苯基。此等伸芳基之中,宜為伸苯基、伸聯苯基、C1至C12烷氧基伸苯基、C1至C12烷基伸苯基。
在Ar6、Ar7、Ar8及Ar9表示的2價雜環基上,可舉出由雜環式化合物中去除2個氫原子後留下的原子團。此處,雜環式化合物,是指具有環式結構的有機化合物中,組成環之元素不只是碳原子,也含有氧原子、硫原子、氮原子、磷原子、硼原子、矽原子、硒原子、碲原子、砷原子等雜原子之有機化合物。2價雜環基也可具有取代基。2價雜環基的碳原子數,通常是4至60,並宜為4至20。而且,在2價雜環基的碳原子數中,不含取代基的碳原子數。在此種2價雜環基上,可舉例如噻吩二基、C1至C12烷基噻吩二基、吡咯二基、呋喃二基、吡啶二基、C1至C12烷基吡啶二基、嗒二基、嘧啶二基、吡二基、三二基、吡咯啶二基、哌啶二基、喹啉二基、異喹啉二基,其中並以噻吩二基、C1至C12烷基噻吩二基、吡啶二基及C1至C12烷基吡啶二基為佳。
含有2價的芳族胺殘基作為結構單位的離子性聚合物,可另具有其他的結構單位。在其他的結構單位上,可舉例如伸苯基及茀二基等伸芳基。而且,在此等離子性聚合物之中,是以含有橋聯基為佳。
同時,在式(34)表示的2價芳族胺殘基上,可例示如由下述式101至110表示的芳族胺中去除2個氫原子之後的基。
式101至110表示的芳族胺,在可生成2價芳族胺殘基的範圍中可具有取代基。在該取代基上,可舉出與前述Q1有關的說明中所例示之取代基相同的取代基。如存在數個取代基時,此等基可以是相同,也可以是相異。
式(33)中,X’表示可具有取代基的亞胺基、可具有取代基的亞矽烷基、可具有取代基的伸烯基或伸炔基。在亞胺基、亞矽烷基(silylene)或伸烯基可具有的取代基上,可舉例如甲基、乙基、丙基、異丙基、丁基、異丁基、第二丁基、第三丁基、戊基、己基、環己基、庚基、辛基、2-乙基己基、壬基、癸基、3,7-二甲基辛基及十二烷基等碳原子數1至20的烷基;苯基、1-萘基、2-萘基、1-蒽基、2-蒽基及9-蒽基等碳原子數6至30的芳基。如存在數個取代基時,此等基可以是相同,也可以是相異。
就前述離子性聚合物對於空氣、濕氣或熱之安定性而言,X’宜為亞胺基、伸烯基或伸炔基。
就前述離子性聚合物的電子受容性、電洞受容性而言,m33宜為1,m34宜為0。
就前述離子性聚合物的電子受容性而言,在式(33)表示的結構單位上,宜為式(35)表示的結構單位。
(式(35)中,Ar13表示可具有取代基的吡啶二基、可具有取代基的吡二基、可具有取代基的嘧啶二基、可具有取代基的嗒二基或可具有取代基的三二基。)
在吡啶二基可具有的取代基上,可舉出與前述Q1有關的說明中所例示的取代基相同的取代基。如存在數個取代基時,此等基可以是相同,也可以是相異。
在吡二基可具有的取代基上,可舉出與前述Q1有關的說明中所例示的取代基相同的取代基。如存在數個取代基時,此等基可以是相同,也可以是相異。
在嘧啶二基可具有的取代基上,可舉出與前述Q1有關的說明中所例示的取代基相同的取代基。如存在數個取代基時,此等基可以是相同,也可以是相異。
在嗒二基可具有的取代基上,可舉出與前述Q1有關的說明中所例示的取代基相同的取代基。如存在數個取代基時,此等基可以是相同,也可以是相異。
在三二基可具有的取代基上,可舉出與前述Q1有關的說明中所例示的取代基相同的取代基。如存在數個取代基時,此等基可以是相同,也可以是相異。
結構單位之比例
就有機EL元件的發光效率而言,本發明中使用的離子性聚合物中所含的式(13)表示之結構單位、式(15)表示之結構單位、式(17)表示之結構單位及式(20)表示之結構單位的合計比例,是以該離子性聚合物所含的全構單位(惟,不包含末端的結構單位)中佔30至100莫耳%較佳。
末端的結構單位
同時,在本發明中使用的離子性聚合物的末端之結構單位上(末端基),可舉例如氫原子、甲基、乙基、丙基、異丙基、丁基、異丁基、第二丁基、第三丁基、戊基、異戊基、己基、環己基、庚基、辛基、壬基、癸基、十二烷基、甲氧基、乙氧基、丙氧基、異丙氧基、丁氧基、異丁氧基、第二丁氧基、第三丁氧基、戊氧基、己氧基、環己氧基、庚氧基、辛氧基、2-乙基己氧基、壬氧基、癸氧基、3,7-二甲基辛氧基、十二烷氧基、甲硫基、乙硫基、丙硫基、異丙硫基、丁硫基、異丁硫基、第二丁硫基、第三丁硫基、戊硫基、己硫基、環己硫基、庚硫基、辛硫基、壬硫基、癸硫基、十二烷硫基、甲氧基苯基、乙氧基苯基、丙氧基苯基、異丙氧基苯基、丁氧基苯基、異丁氧基苯基、第二丁氧基苯基、第三丁氧基苯基、戊氧基苯基、己氧基苯基、環己氧基苯基、庚氧基苯基、辛氧基苯基、2-乙基己氧基苯基、壬氧基苯基、癸氧基苯基、3,7-二甲基辛氧基苯基、十二烷氧基苯基、甲基苯基、乙基苯基、二甲基苯基、丙基苯基、三甲基苯基、甲基乙基苯基、異丙基苯基、丁基苯基、異丁基苯基、第三丁基苯基、戊基苯基、異戊基苯基、己基苯基、庚基苯基、辛基苯基、壬基苯基、癸基苯基、十二烷基苯基、甲基胺基、二甲基胺基、乙基胺基、二乙基胺基、丙基胺基、二丙基胺基、異丙基胺基、二異丙基胺基、丁基胺基、異丁基胺基、第二丁基胺基、第三丁基胺基、戊基胺基、己基胺基、環己基胺基、庚基胺基、辛基胺基、2-乙基己基胺基、壬基胺基、癸基胺基、3,7-二甲基辛基胺基、十二烷基胺基、環戊基胺基、二環戊基胺基、環己基胺基、二環己基胺基、二(三氟甲基)胺基、苯基胺基、二苯基胺基、(C1至C12烷氧基苯基)胺基、二(C1至C12烷氧基苯基)胺基、二(C1至C12烷基苯基)胺基、1-萘基胺基、2-萘基胺基、五氟苯基胺基、吡啶基胺基、嗒基胺基、嘧啶基胺基、吡基胺基、三基胺基、(苯基-C1至C12烷基)胺基、(C1至C12烷氧基苯基-C1至C12烷基)胺基、(C1至C12烷基苯基-C1至C12烷基)胺基、二(C1至C12烷氧基苯基-C1至C12烷基)胺基、二(C1至C12烷基苯基-C1至C12烷基)胺基、1-萘基-C1至C12烷基胺基、2-萘基-C1至C12烷基胺基、三甲基矽烷基、三乙基矽烷基、三丙基矽烷基、三異丙基矽烷基、異丙基二甲基矽烷基、異丙基二乙基矽烷基、第三丁基二甲基矽烷基、戊基二甲基矽烷基、己基二甲基矽烷基、庚基二甲基矽烷基、辛基二甲基矽烷基、2-乙基己基二甲基矽烷基、壬基二甲基矽烷基、癸基二甲基矽烷基、3,7-二甲基辛基二甲基矽烷基、十二烷基二甲基矽烷基、(苯基-C1至C12烷基)矽烷基、(C1至C12烷氧基苯基-C1至C12烷基)矽烷基、(C1至C12烷基苯基-C1至C12烷基)矽烷基、(1-萘基-C1至C12烷基)矽烷基、(2-萘基-C1至C12烷基)矽烷基、(苯基-C1至C12烷基)二甲基矽烷基、三苯基矽烷基、三(對-二甲苯基)矽烷基、三苯甲基矽烷基、二苯基甲基矽烷基、第三丁基二苯基矽烷基、二甲基苯基矽烷基、噻吩基、C1至C12烷基噻吩基、吡咯基、呋喃基、吡啶基、C1至C12烷基吡啶基、嗒基、嘧啶基、吡基、三基、吡咯啶基、哌啶基、喹啉基、異喹啉基、羥基、氫硫基、氟原子、氯原子、溴原子及碘原子。如存在數個前述末端的結構單位時,此等結構單位可以是相同,也可以是相異。
-離子性聚合物之特性-
本發明中使用的離子性聚合物,宜為共軛化合物。本發明中使用的離子性聚合物為共軛化合物,是指在該離子性聚合物的主鏈中,含有多重鍵(例如,雙鍵、三鍵)或非共有電子對(例如,具有氮原子或氧原子等非共有電子對)挾持1個單鍵而連接成的領域。如該離子性聚合物為共軛化合物時,就共軛化合物的電子輸送性而言,宜使以{(在多重鍵或非共有電子對挾持1個單鍵而連接成的領域上所含之主鏈上的原子個數)/(主鏈上的全原子個數)}×100%計算出的吡例為50%以上,並以60%以上較佳,並以70%以上較佳,並以80%以上較佳,而以90%以上時更佳。
同時,本發明中使用的離子性聚合物宜為高分子化合物,並以共軛高分子化合物時較佳。此處,高分子化合物是指換算成聚苯乙烯的數平均分子量為1×103以上的化合物。同時,本發明中使用的離子性聚合物為共軛高分子化合物,是指該離子性聚合物為共軛化合物,且為高分子化合物。
就本發明中使用的離子性聚合物之塗佈所致的成膜性而言,該離子性聚合物換算成聚苯乙烯的數平均分子量,宜為1×103至1×108,並以2×103至1×107較佳,並以3×103至1×107較佳,而以5×103至1×107時更佳。同時,就離子性聚合物的純度而言,其換算成聚苯乙烯的重量平均分子量宜為1×103至5×107,並以1×103至1×107較佳,而以1×103至5×106時更佳。同時,就離子性聚合物的溶解性而言,其換算成聚苯乙烯的數平均分子量宜為1×103至5×105,並以1×103至5×104較佳,而以1×103至3×103時更佳。本發明中使用的離子性聚合物換算成聚苯乙烯的數平均分子量及重量平均分子量,可利用例如凝膠滲透層析儀(GPC)求得。
就本發明中使用的離子性聚合物之純度而言,除了末端結構單位以外之該離子性聚合物中所含的全結構單位之個數(即聚合度),宜為1以上20以下,並以1以上10以下較佳,而以1以上5以下時更佳。
就本發明中使用的離子性聚合物之電子受容性、電洞受容性而言,該離子性聚合物的最低非占有分子軌域(LUMO)之軌域能,宜為-5.0eV以上-2.0eV以下,並以-4.5eV以上-2.0eV以下時較佳。同時,就同樣的觀點,該離子性聚合物的最高占有分子軌域(HOMO)之軌域能,宜為-6.0eV以上-3.0eV以下,並以-5.5eV以上-3.0eV以下時較佳。但是,HOMO的軌域能低於LUMO的軌域能。而且,離子性聚合物的最高占有分子軌域(HOMO)之軌域能,可於測定離子性聚合物的游離電位後,將所得的游離電位作為該軌域能而求得。另一方面,離子性聚合物的最低非占有分子軌域(LUMO)之軌域能,是求得HOMO與LUMO的能差後,將該值與前述測定的游離電位之和作為該軌域能而求得。游離電位之測定是利用光電子分光裝置。同時,HOMO與LUMO的能差,是利用紫外線/可見光/近紅外線分光光度計測定離子性聚合物的吸收光譜後,由其吸收末端求得。
同時,本發明中使用的聚合物如使用於電場發光元件時,以實質的非發光性較佳。此處,所謂某聚合物為實質的非發光性,是指具有以下之意義。首先,是製作具有含有某聚合物之層的電場發光元件A。另一方面,以不具有含某聚合物之層而製作與電場發光元件A不同的電場發光元件2。其次,在電場發光元件A及電場發光元件2上外加10V的順向電壓後,測定其發光光譜。在電場發光元件2上所得的發光光譜中求得可提供最大波峰的波長λ。將波長λ中的發光強度作為1,將電場發光元件2上所得的發光光譜規格化後,針對波長積分後計算出規格化發光量S0。另一方面,將波長λ中的發光強度作為1,將電場發光元件A上所得的發光光譜規格化後,針對波長積分後計算出規格化發光量S。如以(S-S0)/S0×100%計算的值為30%以下時,即,在與不具有含聚合物之層的電場發光元件2的規格化發光量比較,具有含聚合物之層的電場發光元件A的規格化發光量之增加分為30%以下時,所使用的聚合物是實質的非發光性。以(S-S0)/S0×100計算的值宜為15%以下,並以10%以下時較佳。
在含有前述式(1)表示的基及前述式(3)表示的基之離子性聚合物上,可舉例如僅由式(23)表示的結構單位形成之離子性聚合物、由式(23)表示的結構單位及選自式45至50、59、60、77、80、91、92、96、101至110表示的基中去除2個氫原子之後的基所形成之群組中的1種以上之基形成的離子性聚合物、僅由式(24)表示的結構單位形成之離子性聚合物、由式(24)表示的結構單位及選自式45至50、59、60、77、80、91、92、96、101至110表示的基中去除2個氫原子之後的基所形成之群組中的1種以上之基形成的離子性聚合物、僅由式(25)表示的結構單位形成之離子性聚合物、由式(25)表示的結構單位及選自式45至50、59、60、77、80、91、92、96、101至110表示的基中去除2個氫原子之後的基所形成之群組中的1種以上之基形成的離子性聚合物、僅由式(29)表示的結構單位形成之離子性聚合物、由式(29)表示的結構單位及選自式45至50、59、60、77、80、91、92、96、101至110表示的基中去除2個氫原子之後的基所形成之群組中的1種以上之基形成的離子性聚合物、僅由式(30)表示的結構單位形成之離子性聚合物、由式(30)表示的結構單位及選自式45至50、59、60、77、80、91、92、96、101至110表示的基中去除2個氫原子之後的基所形成之群組中的1種以上之基形成的離子性聚合物。
在含有前述式(1)表示的基及前述式(3)表示的基之離子性聚合物上,可舉例如以下的高分子化合物。在此等化合物之中,在以斜線「/」區分2種結構單位的式表示之高分子化合物中,左側的結構單位之比例為p莫耳%,右側的結構單位之比例為(100-p)莫耳%,此等結構單位是無規隨意的排列。同時,以下的式中,n是表示聚合度。
(式中,p表示15至100的數。)
在含有前述式(2)表示的基及前述式(3)表示的基之離子性聚合物上,可舉例如僅由式(26)表示的結構單位形成之離子性聚合物、由式(26)表示的結構單位及選自式45至50、59、60、77、80、91、92、96、101至110表示的基中去除2個氫原子之後的基所形成之群組中的1種以上之基形成的離子性聚合物、僅由式(27)表示的結構單位形成之離子性聚合物、由式(27)表示的結構單位及選自式45至50、59、60、77、80、91、92、96、101至110表示的基中去除2個氫原子之後的基所形成之群組中的1種以上之基形成的離子性聚合物、僅由式(28)表示的結構單位形成之離子性聚合物、由式(28)表示的結構單位及選自式45至50、59、60、77、80、91、92、96、101至110表示的基中去除2個氫原子之後的基所形成之群組中的1種以上之基形成的離子性聚合物、僅由式(31)表示的結構單位形成之離子性聚合物、由式(31)表示的結構單位及選自式45至50、59、60、77、80、91、92、96、101至110表示的基中去除2個氫原子之後的基所形成之群組中的1種以上之基形成的離子性聚合物、僅由式(32)表示的結構單位形成之離子性聚合物及由式(32)表示的結構單位及選自式45至50、59、60、77、80、91、92、96、101至110表示的基中去除2個氫原子之後的基所形成之群組中的1種以上之基形成的離子性聚合物。
在含有前述式(2)表示的基及前述式(3)表示的基之離子性聚合物上,可舉例如以下的高分子化合物。此等化合物之中,在以斜線「/」區別2種結構單位的式表示之高分子化合物中,左側的結構單位之比例為p莫耳%,右側的結構單位之比例為(100-p)莫耳%,此等結構單位是無規隨意的排列。同時,以下的式中,n是表示聚合度。
(式中,p表示15至100的數。)
-離子性聚合物之製造方法-
其次,說明有關本發明中使用的離子性聚合物之製造方法。在製造本發明中使用的離子性聚合物之理想方法上,可舉例如選用下述通式(36)表示的化合物作為原料之1,使其縮合聚合的方法。其中,並以使用該通式(36)中的-Aa-為式(13)表示的結構單位的化合物、該-Aa-為式(15)表示的結構單位的化合物、該-Aa-為式(17)表示的結構單位的化合物及該-Aa-為式(20)表示的結構單位的化合物之中的至少1種作為必要原料,使其縮合聚合的方法為佳。
Y4-Aa-Y5 (36)
(式(36)中,Aa表示含有選自式(1)表示的基及式(2)表示的基所形成之群組中的1種以上之基與式(3)表示的1種以上之基的重複單位,Y4及Y5分別獨立的表示參予縮合聚合之基。)
同時,本發明中使用的離子性聚合物中,除了上述式(36)中-Aa-表示的結構單位之外,同時也可含有前述-Aa-以外的其他結構單位。此時,只要使用具有2個可供縮合聚合的取代基之化合物,作為前述-Aa-以外的其他結構單位,使其與前述式(36)表示的化合物同時共存而縮合聚合即可。
在使用具有2個可供縮合聚合之取代基,以使其含有此種其他的結構單之化合物上,可例示如式(37)表示的化合物。由此,即可製得本發明中使用的離子性聚合物,其除了前述Y4-Aa-Y5表示的化合物之外,又因使式(37)表示的化合物縮合聚合,而具有-Ab-表示的結構單位。
Y6-Ab-Y7 (37)
(式(37)中,Ab表示前述通式(33)表示的結構單位或通式(35)表示的結構單位,Y6及Y7分別獨立的表示參予縮合聚合之基。)
在此種參予縮合聚合之基(Y4、Y5、Y6及Y7)上,可舉例如氫原子、鹵素原子、烷基磺酸酯基、芳基磺酸酯基、芳烷基磺酸酯基、硼酸酯殘基、硫鎓甲基、磷鎓甲基、磷酸酯甲基、單鹵化甲基、-B(OH)2、甲醯基、氰基及乙烯基。
在選擇鹵素原子作為此種參予縮合聚合的基上,可舉例如氟原子、氯原子、溴原子及碘原子。
同時,在選擇烷基磺酸酯基作為前述參予縮合聚合的基上,可舉例如甲烷磺酸酯基、乙烷磺酸酯基及三氟甲烷磺酸酯基,在芳基磺酸酯基上,可舉例如苯磺酸酯基及對甲苯磺酸酯基。
在選擇芳烷基磺酸酯基作為前述參予縮合聚合的基上,可舉例如苯甲基磺酸酯基。
同時,在選擇硼酸酯殘基作為前述參予縮合聚合的基上,可舉例如下述式表示的基。
並且,在選擇硫鎓甲基作為前述參予縮合聚合的基上,可舉例如下述式表示的基。
-CH2S+Me2E-或-CH2S+Ph2E-
(式中,E表示鹵素原子。Ph表示苯基,以下亦同。)
同時,在選擇磷鎓甲基作為前述參予縮合聚合的基上,可舉例如下述式表示的基。
-CH2P+Ph3E-
(式中,E表示鹵素原子。)
同時,在選擇磷酸酯甲基作為前述參予縮合聚合的基上,可舉例如下述式表示的基。
-CH2PO(ORd)2
(式中,Rd表示烷基、芳基或芳烷基。)
並且,在選擇單鹵化甲基作為前述參予縮合聚合的基上,可舉例如氟化甲基、氯化甲基、溴化甲基及碘化甲基。
參予縮合聚合的基之理想的基,依聚合反應的種類而異。例如,在使用Yamamoto耦合反應等的0價鎳錯合物時,是以鹵素原子、烷基磺酸酯基、芳基磺酸酯基或芳烷基磺酸酯基為理想。同時,在使用Suzuki耦合反應等的鎳觸媒或鈀觸媒時,是以烷基磺酸酯基、鹵素原子、硼酸酯殘基或-B(OH)2等為理想。在使用氧化劑或電化學性的氧化聚合時,是以氫原子為理想。
在製造本發明中使用的離子性聚合物之際也可採用的方法,例如使具有數個參予縮合聚合的基之前述通式(36)或(37)表示的化合物(單體),配合要求而溶解於有機溶劑中後,使用鹼或適當的觸媒,於有機溶劑的熔點以上沸點以下之溫度中反應聚合的方法。至於此種聚合的方法,可舉例如"Organic Reactions",第14卷,270-490頁,John Wiley & Sons,Inc.,1965年、"Organic Syntheses",Collective第6卷,407-411頁,John Wiley & Sons,Inc.,1988年、"Chem. Rev.",第95卷,2457頁(1995年)、J. Organomet. Chem.,第576卷,147頁(1999年)、Macromol. Chem.,Macromol. Symp.,第12卷,229頁(1987年)中所述之已周知的方法。
同時,在製造本發明中使用的離子性聚合物之際,也可配合參予縮合聚合之基,而採用已知的縮合聚合反應。至於此種聚合方法,可舉例如以Suzuki耦合反應使該單體聚合的方法、以Grignard反應使該單體聚合的方法、以Ni(0)錯合物使該單體聚合的方法、以FeCl3等氧化劑使該單體聚合的方法、使該單體以電化學的氧化聚合的方法,及以具有適當的脫離基之中間體高分子的分解方法。在此種聚合反應之中,並以Suzuki耦合反應進行聚合的方法、Grignard反應進行聚合的方法或以Ni(0)錯合物進行聚合的方法為佳,因其易於控制所得離子性聚合物之結構。
本發明中使用的離子性聚合物的理想製造方法之一形態,是使用具有選自鹵素原子、烷基磺酸酯基、芳基磺酸酯基及芳烷基磺酸酯基所形成之群組中的基之原料單體,作為參予縮合聚合之基,於0價鎳錯合物的存在下縮合聚合,而製得離子性聚合物的方法。至於此種方法中使用的原料單體,可舉例如二鹵化化合物、雙(烷基磺酸酯)化合物、雙(芳基磺酸酯)化合物、雙(芳烷基磺酸酯)化合物、鹵素-烷基磺酸酯化合物、鹵素-芳基磺酸酯化合物、鹵素-芳烷基磺酸酯化合物、烷基磺酸酯-芳基磺酸酯化合物、烷基磺酸酯-芳烷基磺酸酯化合物及芳基磺酸酯-芳烷基磺酸酯化合物。
前述離子性聚合物的理想製造方法之其他形態,是使用具有選自鹵素原子、烷基磺酸酯基、芳基磺酸酯基、芳烷基磺酸酯基、-B(OH)2及硼酸酯殘基所形成之群組中的基作為參予縮合聚合之基,使用的原料單體是全原料單體所具有的鹵素原子、烷基磺酸酯基、芳基磺酸酯基、芳烷基磺酸酯基之莫耳數的合計(J),與-B(OH)2及硼酸酯殘基之莫耳數的合計(K)之比,為實質的1(通常K/J是0.7至1.2的範圍),於鎳觸媒或鈀觸媒的存在下進行縮合聚合,而製得離子性聚合物的方法。
在前述有機溶劑上,雖然因使用的化合物或反應而異,但一般宜使用經充分脫氧處理過的有機溶劑,以抑制副反應的生成。在製造離子性聚合物之際,宜使用此種有機溶劑,且在惰性氣體環境下進行反應。同時,在前述有機溶劑上,宜經前述脫氧處理與脫水處理。惟,如在Suzuki耦合反應等在與水之二相系中反應時,則不受此限制。
至於此種有機溶劑,可舉例如戊烷、己烷、庚烷、辛烷、環己烷等飽和烴;苯、甲苯、乙基苯、二甲苯等不飽和烴;四氯化碳、氯仿、二氯甲烷、氯丁烷、溴丁烷、氯戊烷、溴戊烷、氯己烷、溴己烷、氯環己烷、溴環己烷等鹵化飽和烴;氯苯、二氯苯、三氯苯等鹵化不飽和烴;甲醇、乙醇、丙醇、異丙醇、丁醇、第三丁醇等醇類;甲酸、醋酸、丙酸等羧酸類、二甲醚、二乙醚、甲基-第三丁醚、四氫呋喃、四氫吡喃、二烷等醚類;三甲基胺、三乙基胺、N,N,N’,N’-四甲基伸乙基二胺、吡啶等胺類;N,N-二甲基甲醯胺、N,N-二甲基乙醯胺、N,N-二乙基乙醯胺、N-甲基嗎啉氧化物等醯胺類。此等有機溶劑可單獨使用1種,也可混合2種以上後使用。同時,在此等有機溶劑中,就反應性而言,是以醚類較佳,而以四氫呋喃或二乙醚時更佳。就反應速度而言,有機溶劑是以甲苯或二甲苯為佳。
在製造前述離子性聚合物之際,宜添加鹼或適當的觸媒,以促使原料單體反應。此種鹼或觸媒,只要配合採用的聚合方法等而選擇即可。在此種鹼或觸媒上,宜為充分溶解於反應中使用的溶劑者。同時,在混合前述鹼或觸媒的方法上,可舉例如於氫氣或氮氣等惰性氣體環境下,一邊攪拌反應液時,一邊徐徐添加鹼或觸媒溶液的方法,及將反應液徐徐加入鹼或觸媒溶液中的方法。
在本發明中使用的離子性聚合物中,如使聚合性基就這樣留在末端基上時,有可能使所得的發光元件之發光特性或壽命特性下降。因此,本發明中使用的離子性聚合物中,也可以安定的基保護末端基。在以此種安定的基保護末端基時,如本發明中使用的離子性聚合物為共軛化合物時,其宜具有與該離子性聚合物的主鏈之共軛結構連結的共軛鍵。至於此種結構,可舉例如介入碳-碳鍵而使芳基或雜環基結合的結構。至於保護此種末端基之安定的基,可舉例如日本特開平9-45478號公報中所述以化10的結構式表示之1價芳族化合物基等取代基。
至於製造含有式(1)表示的結構單位之離子性聚合物的其他理想方法,可舉例如在第1步驟中使不具有陽離子的離子性聚合物聚合,在第2步驟中使該離子性聚合物製成含有陽離子的離子性聚合物之製造方法。在第1步驟使不具有陽離子的離子性聚合物聚合的方法上,可舉出前述的縮合聚合反應。在第2步驟的反應上,可舉例如以金屬氫氧化物或烷基氫氧化銨等的水解反應。
至於製造含有式(2)表示的基之離子性聚合物的其他理想方法,可舉例如在第1步驟中使不具有離子的聚合物聚合,在第2步驟中使該聚合物製成含有離子的離子性聚合物之製造方法。在第1步驟使不具有離子的聚合物聚合的方法上,可舉出前述的縮合聚合反應。在第2步驟的反應上,可舉例如使用鹵化烷基的胺之四級胺氯化反應,及以SbF5拔除鹵素的反應。
本發明中使用的離子性聚合物因電荷注入性或輸送性優異,故可作成高亮度發光的元件。
在形成含離子性聚合物之層的方法上,可舉例如使用含離子性聚合物的溶液成膜之方法。
至於由此種溶液成膜時使用的溶劑,可舉例如除去水的醇類、醚類、酯類、硝醯化合物(nitryl compound)類、硝基化合物類、鹵化烷基類、鹵化芳基類、硫醇類、硫化物類、亞碸類、硫酮類、醯胺類、羧酸類等溶劑。此等溶劑之中,並以溶解度參數為9.3以上之溶劑為佳。至於該溶劑(各括弧內之值表示各溶劑的溶解度參數之值)之例,可舉出甲醇(12.9)、乙醇(11.2)、2-丙醇(11.5)、1-丁醇(9.9)、第三丁醇(10.5)、乙腈(11.8)、1,2-乙二醇(14.7)、N,N-二甲基甲醯胺(11.5)、二甲基亞碸(12.8)、醋酸(12.4)、硝基苯(11.1)、硝基甲烷(11.0)、1,2-二氯乙烷(9.7)、二氯甲烷(9.6)、氯苯(9.6)、溴苯(9.9)、二烷(9.8)、碳酸丙烯酯(13.3)、吡啶(10.4)、二硫化碳(10.0)及此等溶劑之混合溶劑。此處,對於將二種溶劑(溶劑1及溶劑2)混合成的混合溶劑,該混合溶劑之溶解度參數(δm)是由δm1×φ12×φ2求得(δ1是溶劑1的溶解度參數,φ1是溶劑1的體積分率,δ2是溶劑2的溶解度參數,φ2是溶劑2的體積分率。)。
含離子性聚合物之層的厚度之最適值,因使用的離子性聚合物而異。含離子性聚合物之層的厚度,只要選擇成使驅動電壓與發光效率達成適度之值即可,但必須是不會產生針孔的厚度。就使元件之驅動電壓降低而言,含離子性聚合物之層的厚度宜為1nm至1μm,並以2nm至500nm較佳,而以2nm至200nm時更佳。就保護發光層而言,該厚度宜為5nm至1μm。
上述本發明中使用的離子性聚合物之中,較佳的數種具體例,是將此等合成例及使用合成的離子性聚合物製作成之有機EL元件作為如以下所述之實驗例。
以下,雖然是依照實驗例以更具體的說明本發明,但本發明並不侷限於以下之實驗例。
聚合物的重量平均分子量(Mw)及數平均分子量(Mn)是應用凝膠滲透層析儀(GPC)(Tohso股份有限公司製:HLC-8220GPC),求得換算成聚苯乙烯的重量平均分子量及數平均分子量。同時,使測定的試料溶解於四氫呋喃中成為大約0.5重量%的濃度後,再注入50μL至GPC內。並且,使用四氫呋喃作為GPC的流動相,以0.5mL/分鐘的流速流動。聚合物之結構分析是使用Varian公司製的300MHzNMR光譜儀,以1H-NMR解析而進行。同時,使試料在可溶的重溶劑(溶劑分子中的氫原子經重氫原子所取代的溶劑)中溶解成20mg/mL之濃度後進行測定。聚合物的最高占有分子軌域(HOMO)之軌域能,可於測定聚合物之游離電位後,將所得的游離電位作為該軌域能而求得。另一方面,聚合物的最低非占有分子軌域(LUMO)之軌域能,是在求得HOMO與LUMO之能差後,將該值與前述測定的游離電位之和作為該軌域能而求得。在測定游離電位時,是使用光電子分光裝置(理研計器股份有限公司製:AC-2)。同時,HOMO與LUMO之能差,是應用紫外線/可見光/近紅外線分光光度計(Varian公司製:Cary5E)測定聚合物的吸收光譜後,由其吸收末端求得。
[參考例1]2,7-二溴-9,9-雙[3-乙氧基羰基-4-[2-[2-(2-甲氧基乙氧基)乙氧基]乙氧基]苯基]-茀(化合物A)之合成
將2,7-二溴-9-薄酮(52.5g)、水楊酸乙酯(154.8g)及氫硫醋酸(1.4g)置入300mL燒瓶中,並取代成氮氣。於其中加入甲烷磺酸(630mL)後,於75℃下攪拌混合物過夜。使混合物放冷卻後,加入冰水攪拌1小時。將生成的固體過濾後,以加熱後的乙腈清洗。使清洗過的該固體溶解於丙酮中,由所得的丙酮溶液中使固體再結晶,並過濾。使所得的固體(62.7g)、2-[2-(2-甲氧基乙氧基)乙氧基]-對甲苯磺酸酯(86.3g)、碳酸鉀(62.6g)及18-冠醚-6(7.2g)溶解於N,N-二甲基甲醯胺(DMF)(670mL)中,將溶液移入燒瓶中,於105℃中攪拌過夜。使所得的混合物放冷卻至室溫後,加入至冰水中攪拌1小時。在反應液中加入氯仿(300mL)進行分液萃取,使溶液濃縮後,即得2,7-二溴-9,9-雙[3-乙氧基羰基-4-[2-[2-(2-甲氧基乙氧基)乙氧基]乙氧基]苯基]-茀(化合物A)(51.2g)。
[參考例2]2,7-雙(4,4,5,5-四甲基-1,3,2-二氧雜硼雜環戊烷-2-基)-9,9-雙[3-乙氧基羰基-4-[2-[2-(2-甲氧基乙氧基)乙氧基]乙氧基]苯基]-薄(化合物B)之合成
氮氣周圍環境下,將化合物A(15g)、聯硼酸頻哪醇酯(bis(pinacolato)diboron)(8.9g)、[1,1’-雙(二苯基膦基)二茂鐵]二氯化鈀(Ⅱ)二氯甲烷錯合物(0.8g)、1,1’-雙(二苯基膦基)二茂鐵(0.5g)、醋酸鉀(9.4g)、二烷(400mL)混合後,於110℃中加熱,加熱迴流10小時。放冷卻後,將反應液過濾,使濾液減壓濃縮。以甲醇清洗反應混合物3次。使沉澱物溶解於甲苯中,在溶液中加入活性炭後攪拌之。然後,進行過濾,使濾液減壓濃縮後,即得2,7-雙(4,4,5,5-四甲基-1,3,2-二氧雜硼雜環戊烷-2-基)-9,9-雙{3-乙氧基羰基-4-[2-[2-(2-甲氧基乙氧基)乙氧基]乙氧基]苯基}-茀(化合物B)(11.7g)。
[參考例3]聚[9,9-雙[3-乙氧基羰基-4-[2-[2-(2-甲氧基乙氧基)乙氧基]乙氧基]苯基]-茀(聚合物A)之合成
惰性氣體周圍環境下,將化合物A(0.55g)、化合物B(0.61g)、三苯基膦鈀(0.01g)、甲基三辛基氯化銨(Aldrich製,商品名Aliquat 336(註冊商標))(0.20g)及甲苯(10mL)混合後,加熱至105℃。在此反應液中滴入2M碳酸鈉水溶液(6mL),使其迴流8小時。在反應液中加入4-第三丁基苯基硼酸(0.01g),使其迴流6小時。接著,加入二乙基二硫胺甲酸鈉水溶液(10mL,濃度:0.05g/mL),攪拌2小時。將混合溶液滴入300mL的甲醇中,攪拌1小時之後,將析出的沉澱過濾後,使其減壓乾燥2小時,溶解於20mL的四氫呋喃中。將所得的溶液滴入甲醇120mL、3重量%醋酸水溶液50mL的混合溶劑中,攪拌1小時之後,將析出的沉澱過濾,使其溶解於20mL的四氫呋喃中。將由此而得的溶液滴入甲醇200mL中,攪拌30分鐘之後,將析出的沉澱過濾後,得到固體。使所得的固體溶解於四氫呋喃中,再通過氧化鋁管柱、氧化矽凝膠管柱進行精製。將由管柱回收的四氫呋喃溶液濃縮之後,滴入甲醇(200mL)中,將析出之固體過濾,使其乾燥。得到聚[9,9-雙[3-乙氧基羰基-4-雙[2-[2-(2-甲氧基乙氧基)乙氧基]乙氧基]苯基]-茀(聚合物A),產量為520mg。
聚合物A換算成聚苯乙烯的數平均分子量為5.2×104。聚合物A是由式(A)表示的結構單位形成。
[實驗例1]聚合物A銫鹽之合成
將聚合物A(200mg)置入100 mL的燒瓶中,並取代成氮氣。加入四氫呋喃(20mL)及乙醇(20mL)後,將混合物昇溫至55℃。然後,加入已在水(2mL)中溶解氫氧化銫(200mg)的水溶液,於55℃中攪拌6小時。使混合物冷卻至室溫之後,減壓餾去反應溶液。以水清洗生成的固體,使其減壓乾燥後,得淡黃色的固體(150mg)。由NMR光譜,確認來自聚合物A內的乙酯部位的乙基之訊號已完全消失。將所得的聚合物A之銫鹽,稱為共軛高分子化合物1。共軛高分子化合物1是由式(B)表示的結構單位形成(「全結構單位中,含有1種以上選自式(1)表示的基及式(2)表示的基所形成之群組中的基與1種以上式(3)表示的基之結構單位的比例」及「全結構單位中的式(13)、式(15)式(17)及式(20)表示的結構單位之合計的比例」,是100莫耳%。)。共軛高分子化合物1的HOMO之軌域能是-5.5eV,LUMO之軌域能是-2.7 eV。
[實驗例2]聚合物A鉀鹽之合成
將聚合物A(200mg)置入100 mL的燒瓶中,並取代成氮氣。將四氫呋喃(20mL)及甲醇(10mL)混合後,在混合溶液中加入已在(2mL)水中溶解氫氧化鉀(400mg)的水溶液,於65℃中攪拌1小時。在反應溶液中加入甲醇50 mL,再於65℃中攪拌4小時。使混合物冷卻至室溫之後,減壓餾去反應溶液。以水清洗生成的固體,使其減壓乾燥後,可得淡黃色的固體(131mg)。由NMR光譜,確認來自聚合物A內的乙酯部位的乙基之訊號已完全消失。將所得的聚合物A之鉀鹽稱為共軛高分子化合物2。共軛高分子化合物2是由式(C)表示的結構單位形成(「全結構單位中,含有1種以上選自式(1)表示的基及式(2)表示的基所形成之群組中的基與1種以上式(3)表示的基之結構單位的比例」及「全結構單位中的式(13)、式(15)式(17)及式(20)表示的結構單位之合計的比例」,為100莫耳%。)。共軛高分子化合物2的HOMO之軌域能是-5.5eV,LUMO之軌域能是-2.7eV。
[實驗例3]聚合物A鈉鹽之合成
將聚合物A(200mg)置入100 mL的燒瓶中,並取代成氮氣。加入四氫呋喃(20mL)及甲醇(10mL)後,在混合溶液中,加入已在水(2mL)中溶解氫氧化鈉(260mg)的水溶液,於65℃中攪拌1小時。在反應溶液中加入甲醇30mL,再於65℃中攪拌4小時。使混合物冷卻至室溫之後,減壓餾去反應溶液。以水清洗生成的固體,使其減壓乾燥後,得淡黃色的固體(123mg)。由NMR光譜,確認來自聚合物A內的乙酯部位的乙基之訊號已完全消失。將所得的聚合物A之鈉鹽稱為共軛高分子化合物3。共軛高分子化合物3是由式(D)表示的結構單位形成(「全結構單位中,含有1種以上選自式(1)表示的基及式(2)表示的基所形成之群組中的基與1種以上式(3)表示的基之結構單位的比例」及「全結構單位中的式(13)、式(15)式(17)及式(20)表示的結構單位之合計的比例」,是100莫耳%。)。共軛高分子化合物3的HOMO之軌域能是-5.6eV,LUMO之軌域能是-2.8 eV。
[實驗例4]聚合物A銨鹽之合成
將聚合物A(200mg)置入100 mL的燒瓶中,並取代成氮氣。加入四氫呋喃(20mL)及甲醇(15mL)後混合,在混合溶液中,加入已在水(1mL)中溶解四甲基氫氧化銨(50mg)的水溶液,於65℃中攪拌6小時。在反應溶液中加入已在水(1mL)中溶解四甲基氫氧化銨(50mg)的水溶液,再於65℃中攪拌4小時。使混合物冷卻至室溫之後,減壓餾去反應溶液。以水清洗生成的固體,使其減壓乾燥後,得淡黃色的固體(150mg)。由NMR光譜,確認來自聚合物A內的乙酯部位的乙基之訊號已消失90%。將所得的聚合物A之銨鹽稱為共軛高分子化合物4。共軛高分子化合物4是由式(E)表示的結構單位形成(「全結構單位中,含有1種以上選自式(1)表示的基及式(2)表示的基所形成之群組中的基與1種以上式(3)表示的基之結構單位的比例」及「全結構單位中的式(13)、式(15)式(17)及式(20)表示的結構單位之合計的比例」,是90莫耳%。)。共軛高分子化合物4的HOMO之軌域能是-5.6eV,LUMO之軌域能是-2.8 eV。
[參考例4]2,7-雙[7-(4-甲基苯基)-9,9-二辛基茀-2-基]-9,9-雙[3-乙氧基羰基-4-[2-[2-(2-甲氧基乙氧基)乙氧基]乙氧基]苯基]-茀(聚合物B)之合成
惰性氣體周圍環境下,將化合物A(0.52g)、2,7-雙(1,3,2-二氧雜硼雜環戊烷-2-基)-9,9-二辛基茀(1.29g)、三苯基膦鈀(0.0087g)、甲基三辛基氯化銨(Aldrich製,商品名Aliquat 336(註冊商標))(0.20g)、甲苯(10mL)及2M碳酸鈉水溶液(10mL)混合後,加熱至80℃。使反應液反應3.5小時。然後,在其中加入對溴甲苯(0.68g),再使其反應2.5小時。反應後,將反應液冷卻至室溫後,加入醋酸乙酯50mL/蒸餾水50mL後,去除水層。再加入蒸餾水50mL,去除水層之後,加入硫酸鎂作為乾燥劑,將不溶物過濾後,去除有機溶劑。然後,使所得的殘渣再溶解於THF 10mL中後,添加飽和二乙基二硫胺甲酸鈉水溶液2mL,攪拌30分鐘之後,去除有機溶劑。通過氧化鋁管柱(展開溶劑己烷:醋酸乙酯=1:1,v/v)進行精製。將析出的沉澱過濾後,使其減壓乾燥12小時後,即得2,7-雙[7-(4-甲基苯基)-9,9-二辛基茀-2-基]-9,9-[雙[3-乙氧基羰基-4-[2-[2-(2-甲氧基乙氧基)乙氧基]乙氧基]苯基}-薄(聚合物B),產量為524mg。
聚合物B換算成聚苯乙烯的數平均分子量為2.0×103。同時聚合物B是由式(F)表示。
[實驗例5]聚合物B銫鹽之合成
將聚合物B(262mg)置入100 mL的燒瓶中,並取代成氬氣。在其中加入四氫呋喃(10mL)及甲醇(15mL)後,將混合物昇溫至55℃。在其中,加入已在水(1mL)中溶解氫氧化銫(341mg)的水溶液,於55℃中攪拌5小時。將所得混合物冷卻至室溫之後,減壓餾去反應溶液。以水清洗生成的固體,使其減壓乾燥後,可得淡黃色的固體(250mg)。由NMR光譜,確認來自乙酯部位的乙基之訊號已完全消失。將所得的聚合物B銫鹽,稱為共軛高分子化合物5。共軛高分子化合物5是由式(G)表示(「全結構單位中,含有1種以上選自式(1)表示的基及式(2)表示的基所形成之群組中的基與1種以上式(3)表示的基之結構單位的比例」及「全結構單位中的式(13)、式(15)式(17)及式(20)表示的結構單位之合計的比例」,在將小數點後2位四捨五入後,為33.3莫耳%。)。共軛高分子化合物5的HOMO之軌域能是-5.6eV,LUMO之軌域能是-2.6 eV。
[參考例5]聚合物C之合成
惰性氣體周圍環境下,將化合物A(0.40g)、化合物B(0.49g)、N,N’-雙(4-溴苯基)-N,N’-雙(4-第三丁基-2,6-二甲基苯基)1,4-伸苯二胺(35mg)、三苯基膦鈀(8mg)、甲基三辛基氯化銨(Aldrich製,商品名Aliquat 336(註冊商標))(0.20g)及甲苯(10mL)混合後,加熱至105℃。在此反應液中滴入2M碳酸鈉水溶液(6mL),使其迴流8小時。在反應液中加入苯基硼酸(0.01g),使其迴流6小時。接著,添加二乙基二硫胺甲酸鈉水溶液(10mL,濃度:0.05g/mL),攪拌2小時。將混合溶液滴入甲醇300mL中,攪拌1小時之後,將析出的沉澱過濾,減壓乾燥2小時後,使其溶解於四氫呋喃20mL中。將所得的溶液滴入甲醇120mL、3重量%醋酸水溶液50mL的混合溶劑中,攪拌1小時之後,將析出的沉澱過濾,並使其溶解於四氫呋喃20mL中。將所得的溶液滴入甲醇200mL中,攪拌30分鐘之後,將析出的沉澱過濾,得固體。使所得的固體溶解於四氫呋喃中,再通過氧化鋁管柱、氧化矽凝膠管柱進行精製。將由管柱回收的四氫呋喃溶液濃縮之後,滴入甲醇(200mL)中,將析出之固體過濾,使其乾燥。得聚合物C,產量為526mg。
聚合物C換算成聚苯乙烯的數平均分子量為3.6×104。聚合物C是由式(H)表示的結構單位形成。
同時,N,N’-雙(4-溴苯基)-N,N’-雙(4-第三丁基-2,6-二甲基苯基)1,4-伸苯二胺,可由例如日本特開2008-74917號公報中所述之方法合成。
[實驗例6]聚合物C銫鹽之合成
將聚合物C(200mg)置入100mL的燒瓶中,並取代成氮氣。添加四氫呋喃(20mL)及甲醇(20mL)後混合。在混合溶液中加入已在水(2mL)中溶解氫氧化銫(200mg)的水溶液,於65℃中攪拌1小時。在反應溶液中加入甲醇30mL,再於65℃中攪拌4小時。將混合物冷卻至室溫之後,減壓餾去反應溶劑。以水清洗生成的固體,使其減壓乾燥後,得淡黃色的固體(150mg)。由NMR光譜,確認來自聚合物C內的乙酯部位的乙基之訊號已完全消失。將所得的聚合物C之銫鹽稱為共軛高分子化合物6。共軛高分子化合物6是由式(I)表示的結構單位形成(「全結構單位中,含有1種以上選自式(1)表示的基及式(2)表示的基所形成之群組中的基與1種以上式(3)表示的基之結構單位的比例」及「全結構單位中的式(13)、式(15)式(17)及式(20)表示的結構單位之合計的比例」,為95莫耳%。)。共軛高分子化合物6的HOMO之軌域能是-5.3eV,LUMO之軌域能是-2.6eV。
[參考例6]聚合物D之合成
惰性氣體周圍環境下,將化合物A(0.55g)、化合物B(0.67g)、N,N’-雙(4-溴苯基)-N,N’-雙(4-第三丁基-2,6-二甲基苯基)1,4-伸苯二胺(0.038g)、3,7-二溴-N-(4-正丁基苯基)啡(0.009g)、三苯基膦鈀(0.01g)、甲基三辛基氯化銨(Aldrich製,商品名Aliquat 336(註冊商標))(0.20g)及甲苯(10mL)混合後,加熱至105℃。在反應液中滴入2M碳酸鈉水溶液(6mL),使其迴流2小時。在反應液中加入苯基硼酸(0.004g),使其迴流6小時。接著,添加二乙基二硫胺甲酸鈉水溶液(10mL,濃度:0.05g/mL),攪拌2小時。將混合溶液滴入甲醇300mL中,攪拌1小時之後,將析出的沉澱過濾,使其減壓乾燥2小時後,溶解於四氫呋喃20mL中。將所得的溶液滴入甲醇120mL、3重量%醋酸水溶液50mL的混合溶劑中,攪拌1小時之後,將析出的沉澱過濾,並使其溶解於四氫呋喃20mL中。將所得的溶液滴入甲醇200mL中,攪拌30分鐘之後,將析出的沉澱過濾,得固體。使所得的固體溶解於四氫呋喃中,再通過氧化鋁管柱、氧化矽凝膠管柱進行精製。將由管柱回收的四氫呋喃溶液濃縮之後,滴入甲醇(200mL)中,將析出之固體過濾,使其乾燥。可得聚合物D,產量為590mg。
聚合物D換算成聚苯乙烯的數平均分子量為2.7×104。聚合物D是由式(J)表示的結構單位形成。
同時,3,7-二溴-N-(4-正丁基苯基)啡是依照日本特開2007-70620號公報中所述之方法(或參照日本特開2004-137456號公報中所述之方法)合成。
[實驗例7]聚合物D銫鹽之合成
將聚合物D(200mg)置入100 mL的燒瓶中,並取代成氮氣。添加四氫呋喃(15mL)及甲醇(10mL)後混合。在混合溶液中加入已在水(2mL)中溶解氫氧化銫(360mg)的水溶液,於65℃中攪拌3小時。在反應溶液中加入甲醇10 mL,再於65℃中攪拌4小時。使混合物冷卻至室溫之後,減壓餾去反應溶劑。以水清洗生成的固體,使其減壓乾燥後,得淡黃色的固體(210mg)。由NMR光譜,確認來自聚合物D內的乙酯部位的乙基之訊號已完全消失。將所得的聚合物D之銫鹽稱為共軛高分子化合物7。共軛高分子化合物7是由式(K)表示的結構單位形成(「全結構單位中,含有1種以上選自式(1)表示的基及式(2)表示的基所形成之群組中的基與1種以上式(3)表示的基之結構單位的比例」及「全結構單位中的式(13)、式(15)式(17)及式(20)表示的結構單位之合計的比例」,為90莫耳%。)。共軛高分子化合物7的HOMO之軌域能是-5.3eV,LUMO之軌域能是-2.4eV。
[參考例7]聚合物E之合成
惰性氣體周圍環境下,將化合物A(0.37g)、化合物B(0.82g)、1,3-二溴苯(0.09g)、三苯基膦鈀(0.01g)、甲基三辛基氯化銨(Aldrich製,商品名Aliquat 336(註冊商標))(0.20g)及甲苯(10mL)混合後,加熱至105℃。在此反應液中滴入2M碳酸鈉水溶液(6mL),使其迴流7小時。在反應液中加入苯基硼酸(0.002g),使其迴流10小時。接著,添加二乙基二硫胺甲酸鈉水溶液(10mL,濃度:0.05g/mL),攪拌1小時。將混合溶液滴入甲醇300mL中,攪拌1小時之後,將析出的沉澱過濾,減壓乾燥2小時後,使其溶解於四氫呋喃20mL中。將所得的溶液滴入甲醇120 mL、3重量%醋酸水溶液50 mL的混合溶劑中,攪拌1小時之後,將析出的沉澱過濾,並使其溶解於四氫呋喃20mL中。將由此所得的溶液滴入甲醇200 mL中,攪拌30分鐘之後,將析出的沉澱過濾後,得固體。使所得的固體溶解於四氫呋喃中,再通過氧化鋁管柱、氧化矽凝膠管柱進行精製。將由管柱回收的四氫呋喃溶液濃縮之後,滴入甲醇(200mL)中,將析出之固體過濾,使其乾燥。可得聚合物E,產量為293mg。
聚合物E換算成聚苯乙烯的數平均分子量為1.8×104。聚合物E是由式(L)表示的結構單位形成。
[實驗例8]聚合物E銫鹽之合成
將聚合物E(200mg)置入100 mL的燒瓶中,並取代成氮氣。添加四氫呋喃(10mL)及甲醇(5mL)後混合。在混合溶液中加入已在水(2mL)中溶解氫氧化銫(200mg)的水溶液,於65℃中攪拌2小時。在反應溶液中加入甲醇10 mL,再於65℃中攪拌5小時。將混合物冷卻至室溫之後,減壓餾去反應溶劑。以水清洗生成的固體,使其減壓乾燥後,得淡黃色的固體(170mg)。由NMR光譜,確認來自聚合物E內的乙酯部位的乙基之訊號已完全消失。將所得的聚合物E之銫鹽稱為共軛高分子化合物8。共軛高分子化合物8是由式(M)表示的結構單位形成(「全結構單位中,含有1種以上選自式(1)表示的基及式(2)表示的基所形成之群組中的基與1種以上式(3)表示的基之結構單位的比例」及「全結構單位中的式(13)、式(15)式(17)及式(20)表示的結構單位之合計的比例」,為75莫耳%。)。共軛高分子化合物8的HOMO之軌域能是-5.6eV,LUMO之軌域能是-2.6 eV。
[參考例8]聚合物F之合成
惰性氣體周圍環境下,將化合物B(1.01g)、1,4-二溴-2,3,5,6-四氟苯(0.30g)、三苯基膦鈀(0.02g)、甲基三辛基氯化銨(Aldrich製,商品名Aliquat 336(註冊商標))(0.20g)及甲苯(10mL)混合後,加熱至105℃。在此反應液中滴入2M碳酸鈉水溶液(6mL),使其迴流4小時。在反應液中加入苯基硼酸(0.002g),使其迴流4小時。接著,添加二乙基二硫胺甲酸鈉水溶液(10mL,濃度:0.05g/mL),攪拌1小時。將混合溶液滴入甲醇300mL中,攪拌1小時之後,將析出的沉澱過濾,減壓乾燥2小時後,使其溶解於四氫呋喃20mL中。將所得的溶液滴入甲醇120 mL、3重量%醋酸水溶液50 mL的混合溶劑中,攪拌1小時之後,將析出的沉澱過濾,並使其溶解於四氫呋喃20mL中。將由此而得的溶液滴入甲醇200 mL中,攪拌30分鐘之後,將析出的沉澱過濾後,得固體。使所得的固體溶解於四氫呋喃/醋酸乙酯(1/1(體積比))的混合溶劑中,再通過氧化鋁管柱、氧化矽凝膠管柱進行精製。將由管柱回收的四氫呋喃溶液濃縮之後,滴入甲醇(200mL)中,將析出之固體過濾,使其乾燥。得聚合物F之產量為343mg。
聚合物F換算成聚苯乙烯的數平均分子量為6.0×104。聚合物F是由式(N)表示的結構單位形成。
[實驗例9]聚合物F銫鹽之合成
將聚合物F(150mg)置入100 mL的燒瓶中,並取代成氮氣。添加四氫呋喃(10mL)及甲醇(5mL)後混合。在混合溶液中加入已在水(2mL)中溶解氫氧化銫(260mg)的水溶液,於65℃中攪拌2小時。在反應溶液中加入甲醇10mL,再於65℃中攪拌5小時。將混合物冷卻至室溫之後,減壓餾去反應溶劑。以水清洗生成的固體,使其減壓乾燥後,得淡黃色的固體(130mg)。由NMR光譜,確認來自聚合物F內的乙酯部位的乙基之訊號已完全消失。將所得的聚合物F之銫鹽稱為共軛高分子化合物9。共軛高分子化合物9是由式(0)表示的結構單位形成(「全結構單位中,含有1種以上選自式(1)表示的基及式(2)表示的基所形成之群組中的基與1種以上式(3)表示的基之結構單位的比例」及「全結構單位中的式(13)、式(15)式(17)及式(20)表示的結構單位之合計的比例」,為75莫耳%。)。共軛高分子化合物9的HOMO之軌域能是-5.9eV,LUMO之軌域能是-2.8 eV。
[參考例9]
惰性氣體周圍環境下,將2-[2-(2-甲氧基乙氧基)乙氧基]-對甲苯磺酸酯(11.0g)、三乙二醇(30.0g)、氫氧化鉀(3.3g)混合後,於100℃中過熱攪拌18小時。放冷卻後,將反應溶液加入水(100mL)中,以氯仿進行分液萃取,將溶液濃縮。使濃縮後的溶液經球管(kugelrohr)蒸餾(10mm Torr,180℃)後,得2-(2-(2-(2-(2-(2-甲氧基乙氧基)-乙氧基)-乙氧基)-乙氧基)-乙氧基)乙醇(6.1g)。
[參考例10]
惰性氣體周圍環境下,將2-(2-(2-(2-(2-(2-甲氧基乙氧基)-乙氧基)-乙氧基)-乙氧基)-乙氧基)乙醇(8.0g)、氫氧化鈉(1.4g)、蒸餾水(2mL)、四氫呋喃(2mL)混合後,使其冰冷。花費30分鐘將對甲苯磺醯氯(5.5g)的四氫呋喃(6.4mL)溶液滴入混合溶液中,將滴入後的反應溶液昇溫至室溫,攪拌15小時。於反應液中加入蒸餾水(50mL),以6M硫酸中和反應溶液之後,以氯仿進行分液萃取。將溶液濃縮後,可得2-(2-(2-(2-(2-(2-甲氧基乙氧基)-乙氧基)-乙氧基)-乙氧基)-乙氧基)對甲苯磺酸酯(11.8g)。
[參考例11]2,7-二溴-9,9-雙[3-乙氧基羰基-4-[2-2-(2-(2-(2-(2-甲氧基乙氧基)-乙氧基)-乙氧基)-乙氧基)-乙氧基)-乙氧基]苯基]-茀(化合物C)之合成
將2,7-二溴」9-茀酮(127.2g)、水楊酸乙酯(375.2g)及氫硫醋酸(3.5g)置入300mL燒瓶中,並取代成氮氣。在其中,加入甲烷磺酸(1420mL)後,於75℃中攪拌混合物過夜。將混合物放冷卻後,添加至冰水中攪拌1小時。過濾分離生成的固體後,以加熱的乙腈清洗。使清洗過的該固體溶解於丙酮中,由所得的丙酮溶液中使固體再結晶,過濾分離後得固體(167.8g)。使所得的固體(5g)、2-(2-(2-(2-(2-(2-甲氧基乙氧基)-乙氧基)-乙氧基)-乙氧基)-乙氧基)對甲苯磺酸酯(10.4g)、碳酸鉀(5.3g)及18-冠醚-6(0.6g)溶解於N,N-二甲基甲醯胺(DMF)(100mL)中,將溶液移入燒瓶,以105℃攪拌4小時。將混合物放置冷卻至室溫後,加入至冰水攪拌1小時。在反應液中加入氯仿(300mL),進行分液萃取,將溶液濃縮。使濃縮物溶解於醋酸乙酯中,在氧化鋁管柱中通液,使溶液濃縮後,得2,7-二溴-9,9-雙[3-乙氧基羰基-4-[2-(2-(2-(2-(2-(2-甲氧基乙氧基)-乙氧基)-乙氧基)-乙氧基)-乙氧基)-乙氧基]苯基]-茀(化合物C)(4.5g)。
[參考例12]聚合物G之合成
惰性氣體周圍環境下,將化合物C(1.0g)、4-第三丁基苯基溴化物(0.9mg)、2,2’-聯吡啶(0.3g)、脫水四氫呋喃(50mL)加入200 mL燒瓶中混合。將混合物昇溫至55℃之後,添加雙(1,5-環辛二烯)鎳(0.6g),於55℃中攪拌5小時。使混合物冷卻至室溫之後,將反應溶液滴入甲醇(200mL)、1N稀鹽酸(200mL)之混合液中。藉由過濾而收集生成的沉澱物之後,使其再溶解於四氫呋喃中。滴入甲醇(200mL)、15%氨水(100mL)之混合液中,藉由過濾而收集生成的沉澱物。使沉澱物再溶解於四氫呋喃中,滴入甲醇(200mL)、水(100mL)之混合液中,藉由過濾而收集生成的沉澱物。將收集的沉澱物進行減壓乾燥後,得聚合物G(360mg)。
聚合物G換算成聚苯乙烯的數平均分子量為6.0×104。聚合物G是由式(P)表示的結構單位形成。
[實驗例10]聚合物G銫鹽之合成
將聚合物G(150mg)置入100 mL燒瓶中,並取代成氮氣。添加四氫呋喃(15mL)及甲醇(5mL)後混合。在混合溶液中加入已在水(2mL)中溶解氫氧化銫(170mg)的水溶液,於65℃中攪拌6小時。將混合物冷卻至室溫之後,減壓餾去反應溶劑。以水清洗生成的固體,使其減壓乾燥後,得淡黃色的固體(95mg)。由NMR光譜,確認來自聚合物G內的乙酯部位的乙基之訊號已完全消失。將所得的聚合物G之銫鹽稱為共軛高分子化合物10。共軛高分子化合物10是由式(Q)表示的結構單位形成(「全結構單位中,含有1種以上選自式(1)表示的基及式(2)表示的基所形成之群組中的基與1種以上式(3)表示的基之結構單位的比例」及「全結構單位中的式(13)、式(15)式(17)及式(20)表示的結構單位之合計的比例」,為100莫耳%。)。共軛高分子化合物10的HOMO之軌域能是-5.7eV,LUMO之軌域能是-2.9eV。。
[參考例13]1,3-二溴-5-乙氧基羰基-6-[2-[2-(2-甲氧基乙氧基)乙氧基]乙氧基]苯之合成
惰性氣體周圍環境下,將3,5-二溴水楊酸(20g)、乙醇(17mL)、濃硫酸(1.5mL)、甲苯(7mL)混合後,於130℃中過熱攪拌20小時。放冷卻後,將反應溶液加入冰水(100mL)中,以氯仿進行分液萃取,將溶液濃縮。使所得的固體溶解於異丙醇中後,將溶液滴入蒸餾水中。將所得的析出物過濾分離後,得固體(18g)。在惰性氣體周圍環境下,將所得的固體(1g)、2-[2-(2-甲氧基乙氧基)乙氧基]-對甲苯磺酸酯(1.5g)、碳酸鉀(0.7g)、DMF(15mL)混合後,於100℃中過熱攪拌4小時。放冷卻後,加入氯仿進行分液萃取,將溶液濃縮。使濃縮物溶解於氯仿中,通液至氧化矽凝膠管柱中進行精製。將溶液濃縮後,可得1,3-二溴-5-乙氧基羰基-6-[2-[2-(2-甲氧基乙氧基)乙氧基]乙氧基]苯(1.0g)。
[參考例14]聚合物H之合成
惰性氣體周圍環境下,將化合物A(0.2g)、化合物B(0.5g)、1,3-二溴-5-乙氧基羰基-6-[2-[2-(2-甲氧基乙氧基)乙氧基]乙氧基]苯(0.1g)、三苯基膦鈀(30mg)、四丁基溴化銨(4mg)及甲苯(19mL)混合後,加熱至105℃。在此反應液中滴入2M碳酸鈉水溶液(5mL),使其迴流5小時。在反應液中加入苯基硼酸(6mg),使其迴流14小時。接著,添加二乙基二硫胺甲酸鈉水溶液(10mL,濃度:0.05g/mL),攪拌2小時。去除水層後以蒸餾水清洗有機層,使濃縮後所得的固體溶解於氯仿中,通過氧化鋁管柱、氧化矽凝膠管柱進行精製。將管柱的溶出液經濃縮後乾燥。所得聚合物H之產量為0.44g。
聚合物H換算成聚苯乙烯的數平均分子量為3.6×104。聚合物H是由式(R)表示的結構單位形成。
[實驗例11]聚合物H銫鹽之合成
將聚合物H(200mg)置入100 mL的燒瓶中,並取代成氮氣。添加四氫呋喃(14mL)及甲醇(7mL)後混合。在混合溶液中加入已在水(1mL)中溶解氫氧化銫(90mg)的水溶液,於65℃中攪拌1小時。於反應溶液中加入甲醇5 mL,再於65℃中攪拌4小時。將混合物冷卻至室溫之後,減壓餾去反應溶劑。以水清洗生成的固體,使其減壓乾燥後,得淡黃色的固體(190mg)。由NMR光譜,確認來自聚合物H內的乙酯部位的乙基之訊號已完全消失。將所得的聚合物H之銫鹽稱為共軛高分子化合物11。共軛高分子化合物11是由式(S)表示的結構單位形成(「全結構單位中,含有1種以上選自式(1)表示的基及式(2)表示的基所形成之群組中的基與1種以上式(3)表示的基之結構單位的比例」及「全結構單位中的式(13)、式(15)式(17)及式(20)表示的結構單位之合計的比例」,為100莫耳%。)。共軛高分子化合物11的HOMO之軌域能是-5.6eV,LUMO之軌域能是-2.8eV。。
[參考例15]2,7-二溴-9,9-雙[3,4-雙[2-[2-(2-甲氧基乙氧基)乙氧基]乙氧基]-5-甲氧基羰基苯基]茀(化合物D)之合成
將2,7-二溴-9-茀酮(34.1g)、2,3-二羥基苯甲酸甲酯(101.3g)及氫硫醋酸(1.4g)置入500mL的燒瓶中,並取代成氮氣。在其中,加入甲烷磺酸(350mL)後,於90℃中攪拌混合物19小時。將混合物放冷卻後,添加至冰水中攪拌1小時。將生成的固體過濾分離後,以加熱的乙腈清洗。使清洗過的該固體溶解於丙酮中,由所得的丙酮溶液使固體再結晶,進行過濾分離。使所得的固體(16.3g)、2-[2-(2-甲氧基乙氧基)-乙氧基]-對甲苯磺酸酯(60.3g)、碳酸鉀(48.6g)及18-冠醚-6(2.4g)溶解於N,N-二甲基甲醯胺(DMF)(500mL)中,將溶液移入燒瓶,以110℃攪拌15小時。將所得的混合物放冷卻至室溫後,加入至冰水中攪拌1小時。在反應液中加入醋酸乙酯(300mL),進行分液萃取,將溶液濃縮。使其溶解於氯仿/甲醇(50/1(體積比))之混合溶劑中,通過氧化矽凝膠管柱進行精製。將通過管柱的溶液濃縮後,得2,7-二溴-9,9-雙[3,4-雙[2-[2-(2-甲氧基乙氧基)-乙氧基]-乙氧基]-5-甲氧基羰基苯基]茀(化合物D)(20.5g)。
[參考例16]2,7-雙[7-(4-甲基苯基)-9,9-二辛基茀-2-基]-9,9-雙[5-甲氧基羰基-3,4-雙[2-[2-(2-甲氧基乙氧基)乙氧基]乙氧基]苯基]-茀(聚合物I)之合成
惰性氣體周圍環境下,化合物D(0.70g)、2-(4,4,5,5-四甲基-1,2,3-二氧雜硼雜環戊烷-2-基)-9,9-二辛基茀(0.62g)、三苯基膦鈀(0.019g)、二烷(40mL)、水(6mL)及碳酸鉀水溶液(1.38g)混合後,加熱至80℃。使反應液反應1小時。反應後,添加飽和二乙基二硫胺甲酸鈉水溶液(5mL),攪拌30分鐘之後,去除有機溶劑。將所得的固體通過氧化鋁管柱(展開溶劑:己烷:醋酸乙酯=1:1(體積比))進行精製。濃縮溶液後,得2,7-雙[7-(4-甲基苯基)-9,9-二辛基薄-2-基]-9,9-雙[5-甲氧基羰基-3,4-雙[2-[2-(2-甲氧基乙氧基)乙氧基]乙氧基]苯基]-茀(聚合物I)660mg。
聚合物I換算成聚苯乙烯的數平均分子量為2.0×103。聚合物I是由式(T)表示。同時,2-(4,4,5,5-四甲基-1,2,3-二氧雜硼雜環戊烷-2-基)-9,9-二辛基茀,可由例如The Journal of Physical Chemistry B 2000,104,9118-9125中所述之方法合成。
[實驗例12]聚合物I銫鹽之合成
將聚合物I(236mg)置入100 mL的燒瓶中,並取代成氬氣。於其中添加四氫呋喃(20mL)及甲醇(10mL)後,將混合物昇溫至65℃。在其中,加入已在水(2mL)中溶解氫氧化銫(240mg)的水溶液,於65℃中攪拌7小時。將所得的混合物冷卻至室溫之後,減壓餾去反應溶劑。以水清洗生成的固體,使其減壓乾燥後,得淡黃色的固體(190mg)。由NMR光譜,確認來自聚合物H內的乙酯部位的乙基之訊號已完全消失。將所得的聚合物I之銫鹽稱為共軛高分子化合物12。共軛高分子化合物12是由式(U)表示(「全結構單位中,含有1種以上選自式(1)表示的基及式(2)表示的基所形成之群組中的基與1種以上式(3)表示的基之結構單位的比例」及「全結構單位中的式(13)、式(15)式(17)及式(20)表示的結構單位之合計的比例」,在將小數點後第2位四捨五入後為33.3莫耳%。)。共軛高分子化合物12的HOMO之軌域能是-5.6eV,LUMO之軌域能是-2.8eV。
[參考例17]化合物E之合成
氮氣周圍環境下,將2,7-二溴-9-茀酮(92.0g,272mmol)及二乙醚(3.7L)混合後冷卻至0℃,滴入1mol/L碘化甲基鎂-二乙醚溶液(0.5L,545mmol)後,攪拌3小時。在反應混合物中加入氯化銨水溶液,去除水層。以無水硫酸鈉乾燥有機層後,將其減壓濃縮。將所得的粗生成物以氧化矽凝膠管柱層析儀精製後,得下述式表示的化合物E(92.81g,262mmol,產率96%)。
化合物F之合成
氮氣周圍環境下,使化合物E(83.0g,234mmol)、對甲苯磺酸-水合物(4.49g,23.6mmol)及氯仿(2.5L)迴流1小時。在反應混合物中加入氯化銨水溶液,去除水層。以無水硫酸鈉乾燥有機層後,將其減壓濃縮。得下述式表示的化合物F(73.6g,219mmol,產率93%)。
化合物G之合成
氮氣周圍環境下,於70℃中,將化合物F(70.0g,208mmol)、水楊酸乙酯(104g,625mmol)、氫硫醋酸(4.20g,45.6mmol)及甲烷磺酸(1214g)攪拌8小時。將反應混合物滴入冰水中,將析出的固體過濾並回收後,以甲醇清洗。將所得的粗生成物以氧化矽凝膠管柱層析儀精製後,得下述式表示的化合物G(52.14g,104mmol,產率50%)。
化合物H之合成
氮氣周圍環境下,於105℃中,將化合物G(41.2g,82.0mmol)、2-[2-(2-甲氧基乙氧基)乙氧基]-乙基-對甲苯磺酸酯(75.8g,238mmol)、二甲基甲醯胺(2I4g)、碳酸鉀(54.4g,394mmol)及18-冠醚-6(4.68g,18mmol)攪拌2小時。將反應混合物加至水中,以醋酸乙酯萃取。以無水硫酸鈉乾燥有機層後,將其減壓濃縮。將所得的粗生成物以氧化矽凝膠管柱層析儀精製後,得下述式表示的化合物H(40.2g,62.0mmol,產率76%)。1H NMR(400MHz,CDCl3,rt)δ(ppm)1.37(3H),1.84(3H),3.36(3H),3.53(2H),3.58-3.79(6H),3.73(2H),4.12(2H),4.34(2H),6.80(1H),6.90(1H),7.28(2H),7.48(2H),7.58(2H),7.70(1H).
化合物I之合成
氮氣周圍環境下,於120℃中,將化合物H(28.4g,43.8mmol)、聯硼酸頻哪醇酯(24.30g,95.7mol)、[1,1’-雙(二苯基膦基)二茂鐵]鈀(Ⅱ)二氯化物的二氯甲烷加成物(0.35g,0.4mmol)、1,1’-雙(二苯基膦基)二茂鐵(0.24g,0.4mmol)、醋酸鉀(25.60g,260mmol)及1,4-二烷(480mL)攪拌17小時。過濾反應混合物後,以醋酸乙酯清洗。將濾液減壓濃縮後,以氧化矽凝膠管柱層析儀精製,接著再結晶並精製後,得下述式表示的化合物I(18.22g,24.5mmol,產率56%)。1H NMR(400MHz,CDCl3,rt)δ(ppm)1.30-1.47(27H),1.88(3H),3.35(3H),3.53(2H),3.60-3.69(4H),3.73(2H),3.84(2H),4.10(2H),4.34(2H),6.74(1H),6.87(1H),7.58(2H),7.72-7.89(5H).
聚合物J之合成
氬氣周圍環境下,於105℃中,將化合物H(0.47g)、化合物I(0.48g)、二氯雙(三苯基膦基)鈀(0.6mg)、四丁基溴化銨(6mg)、甲苯(6mL)及2mo1/L碳酸鈉水溶液(2mL)攪拌6小時後,接著加入苯基硼酸(35mg)於105℃中攪拌14小時。在反應物中加入二乙基二硫胺甲酸鈉三水合物(0.65g)與水(13mL)後,於80℃中攪拌2小時。將混合物滴入甲醇中,藉由過濾而回收析出物後,使其乾燥。使所得的固體溶解於氯仿中,以氧化鋁管柱層析儀及氧化矽凝膠管柱層析儀進行精製。將溶出液滴入甲醇中,藉由過濾而回收析出物後,使其乾燥,得聚合物J(0.57g)。
聚合物J換算成聚苯乙烯的數平均分子量為2.0×104。聚合物J是由式(V)表示的結構單位形成。
[實驗例13]聚合物J銫鹽之合成
氬氣周圍環境下,於65℃中,將聚合物J(0.20g)、THF(18mL)、甲醇(9mL)、氫氧化銫-水合物(97mg)及水(1mL)攪拌2小時後,接著加入甲醇(52mL),於65℃中攪拌6小時。將反應混合物濃縮後乾燥。在所得的固體中加入甲醇後過濾。將濾液滴入異丙醇中,藉由過濾而回收固體後使其乾燥,得聚合物J之銫鹽(0.20g)。將所得的聚合物J之銫鹽稱為共軛高分子化合物13。共軛高分子化合物13是由式(W)表示的結構單位形成。
共軛高分子化合物13的HOMO之軌域能是-5.51eV,LUMO之軌域能是-2.64eV。
[參考例18]化合物J之合成
氮氣流動環境下,將2,7-二溴-9,9-雙(3,4-二羥基)-茀(138.4g)、2-[2-(2-甲氧基乙氧基)-乙氧基]-乙基-對甲苯磺酸酯(408.6g)、碳酸鉀(358.5g)及乙腈(2.5L)混合後,加熱迴流3小時。放冷卻後,將反應混合物過濾分離,並減壓濃縮濾液。將所得的粗生成物以氧化矽凝膠管柱層析儀精製後,得下述式表示的化合物J(109.4g)。
化合物K之合成
氮氣周圍環境下,將化合物J(101.2g)、聯硼酸頻哪醇酯(53.1g)、[1,1’-雙(二苯基膦基)二茂鐵]二氯化鈀(Ⅱ)的二氯甲烷錯合物(3.7g)、1,1’-雙(二苯基膦基)二茂鐵(5.4g)、醋酸鉀(90.6g)及二烷(900mL)混合後加熱至110℃,使其加熱迴流8小時。放冷卻後,將反應液過濾,並減壓濃縮濾液。將所得的粗生成物以氧化矽凝膠管柱層析儀精製後,得下述式表示的化合物K(51.4g)。
聚合物K之合成
將化合物K(0.715g)、化合物J(0.426g)、aliquot 336(6.60mg)、雙(三苯基膦基)二氯鈀(0.460mg)、2mol/L碳酸鈉水溶液(10mL)及甲苯(20mL),於105℃中攪拌5小時後,接著加入苯基硼酸(32mg)於105℃中攪拌6小時。在反應物中加入二乙基二硫胺甲酸鈉三水合物(0.72g)與水(14mL)後,於80℃中攪拌2小時。將所得混合物滴入甲醇中,藉由過濾而回收析出物後,使其乾燥。使所得的固體溶解於氯仿中,以氧化鋁管柱層析儀及氧化矽凝膠管柱層析儀進行精製。將溶出液濃縮並乾燥,使濃縮物溶解於甲苯中。將所得溶液滴入甲醇中,藉由過濾而回收析出物後,使其乾燥,得聚合物K(0.55g)。
聚合物K換算成聚苯乙烯的數平均分子量為2.3×104。聚合物K是由式(X)表示的結構單位形成。
[實驗例14]聚合物K銫鹽之合成
氬氣周圍環境下,於65℃中將聚合物K(0.15g)、THF(20mL)、甲醇(10mL)、氫氧化銫-水合物(103mg)及水(1mL)攪拌2小時後,接著加入甲醇(20mL),於65℃中攪拌2小時。將反應混合物濃縮並乾燥後,在所得的固體中加入甲醇後過濾。將濾液濃縮並乾燥後,以水清洗所得的固體之後,使其乾燥,即得聚合物K之銫鹽(0.14g)。將所得的聚合物K之銫鹽稱為共軛高分子化合物14。共軛高分子化合物14是由式(Y)表示的結構單位形成。
共軛高分子化合物14的HOMO之軌域能是-5.56eV,LUMO之軌域能是-2.67eV。
[參考例19]化合物L之合成
氮氣周圍環境下,將5-溴-2-羥基苯甲酸(92.85g)、乙醇(1140mL)及濃硫酸(45mL)迴流48小時後,減壓濃縮。在反應混合物中加入醋酸乙酯(1000mL),以水及10重量%碳酸鈉水溶液清洗有機層。以無水硫酸鈉乾燥有機層後,減壓濃縮。將所得的粗生成物以氧化矽凝膠管柱層析儀精製後,得下述式表示的化合物L(95.38g,產率91%)。
化合物M之合成
氮氣周圍環境下,於105℃中將化合物L(95.0g)、聯硼酸頻哪醇酯(108.5g)、[1,1’-雙(二苯基膦基)二茂鐵]鈀(Ⅱ)二氯化物的二氯甲烷加成物(3.3g)、1,1’-雙(二苯基膦基)二茂鐵(2.2g)、醋酸鉀(117.2g)及1,4-二烷(1.3L)攪拌22小時。將反應混合物過濾後,以二烷及甲苯清洗。將濾液減壓濃縮後,加入醋酸乙酯,以飽和食鹽水清洗。以無水硫酸鈉乾燥有機層後,減壓濃縮。將所得的粗生成物以氧化矽凝膠管柱層析儀精製後,得下述式表示的化合物M(90.1g,308mmol)。
化合物N之合成
氮氣周圍環境下,將1,5-二羥基萘(15.0g)、三乙基胺(28.5g)及氯仿(150mL)混合後冷卻至0℃。將三氟甲烷磺酸酐(68.7g)滴入混合物中,攪拌1小時。在反應混合物中加入水及氯仿後,去除水層。以水清洗有機層,並以無水硫酸鈉乾燥後,減壓濃縮。再結晶並精製所得的固體後,得下述式表示的化合物N(31.46g)。下述式中,Tf表示三氟甲基磺醯基。
化合物O之合成
氮氣周圍環境下,於80℃中將化合物N(16.90g)、化合物M(23.30g)、四(三苯基膦基)鈀(0)(4.60g)、磷酸鉀(42.30g)及1,2-二甲氧基乙烷(340mL)攪拌14小時。過濾反應混合物後,以氯仿及甲醇清洗。將濾液減壓濃縮後,將所得的粗生成物以氧化矽凝膠管柱層析儀精製後,得下述式表示的化合物O(8.85g)。
化合物P之合成
氮氣周圍環境下,於100℃中將化合物O(8.80g)、2-[2-(2-甲氧基乙氧基)-乙氧基]-乙基-對甲苯磺酸酯(12.52g)、二甲基甲醯胺(380mL)、碳酸鉀(13.32g)及18-冠醚-6(1.02g)攪拌23小時。將反應混合物加入水中,以醋酸乙酯進行萃取。以氯化鈉水溶液清洗有機層後,以無水硫酸鈉乾燥後,減壓濃縮。將所得的粗生成物以氧化矽凝膠管柱層析儀精製後,得下述式表示的化合物P(7.38g)。
化合物Q之合成
氮氣周圍環境下,於110℃中將化合物P(5.53g)、聯硼酸頻哪醇酯(11.25g)、(1,5-環辛二烯)(甲氧基)銥(Ⅰ)二聚物(0.15g,Sigma Aldrich公司製)、4,4’-二(第三丁基)-2,2’-二吡啶基(0.12g,Sigma Aldrich公司製)及1,4-二烷(300mL)攪拌19小時後,使反應混合物減壓濃縮。將所得的粗生成物以氧化矽凝膠管柱層析儀精製後,接著再結晶並精製後,得下述式表示的化合物Q(5.81g)。1H NMR(400MHz,CDCl3,rt) δ(ppm)1.27-1.41(30H),3.39(6H),3.57(4H),3.66-3.75(8H),3.83(4H),3.99(4H),4.27-4.42(8H),7.13(2H),7.60(2H),7.76(2H),7.93(2H),8.30(2H).
聚合物L之合成
氬氣周圍環境下,於105℃中,將化合物J(0.53g)、化合物Q(0.43g)、二氯雙(三苯基膦基)鈀(0.3mg)、Aliquat 336(5mg,Sigma Aldrich公司製)、甲苯(12mL)及2mol/L碳酸鈉水溶液(1mL)攪拌9小時後,接著加入苯基硼酸(23mg)於105℃中攪拌14小時。在反應混合物中加入二乙基二硫胺甲酸鈉三水合物(0.40g)與水(8mL)後,於80℃中攪拌2小時。將所得的混合物滴入甲醇中,藉由過濾而回收析出物後,使其乾燥。使所得的固體溶解於氯仿中,以氧化鋁管柱層析儀及氧化矽凝膠管柱層析儀進行精製。將溶出液滴入甲醇中,藉由過濾而回收析出物後,使其乾燥,得聚合物L(0.56g)。
聚合物L換算成聚苯乙烯的數平均分子量為3.4×104。聚合物L是由式(Z)表示的結構單位形成。
[實驗例15]聚合物L銫鹽之合成
氬氣周圍環境下,於65℃中將聚合物L(0.25g)、THF(13mL)、甲醇(6mL)、氫氧化銫-水合物(69mg)及水(ImL)攪拌6小時。濃縮反應混合物後,將該濃縮物滴入異丙醇中,藉由過濾而回收固體後使其乾燥。在所得的固體中加入甲醇後,過濾該混合物。將濾液滴入異丙醇中,藉由過濾而回收固體,使其乾燥後,即得聚合物L之銫鹽(0.19g)。將所得的聚合物L之銫鹽稱為共軛高分子化合物15。共軛高分子化合物15是由式(AA)表示的結構單位形成。
共軛高分子化合物15的HOMO之軌域能是-5.50eV,LUMO之軌域能是-2.65eV。
[實驗例16]
將甲醇與共軛高分子化合物1混合後,得到含有0.2重量%的共軛高分子化合物1之組成物。於大氣中,以旋轉塗佈法,將前述組成物塗佈在玻璃基板表面上已成膜繪製的ITO陰極(膜厚:45nm)上,得到膜厚10nm之塗膜。在常壓的惰性氣體周圍環境下(氮氣周圍環境下),於130℃中,將已設置此塗膜之基板加熱10分鐘,使溶劑蒸發之後,使其自然冷卻至室溫,得到已形成含共軛高分子化合物1之電子注入層的基板。
接著,將發光高分子材料(Sumation(股)製「Lumation BP361」)與二甲苯混合後,得到含1.4重量%的發光高分子材料之發光層形成用組成物。於大氣中以旋轉塗佈法,在已形成上述所得的含共軛高分子化合物1之層的基板中之含共軛高分子化合物1之層上,塗佈發光層形成用組成物後,得到膜厚80nm之塗膜。在惰性氣體周圍環境下(氮氣周圍環境下),於130℃中,將已設置此塗膜之基板加熱15分鐘,使溶劑蒸發之後,自然冷卻至室溫,得到已形成發光層之基板。
接著,於大氣中以旋轉塗佈法,在上述所得的已形成發光層之基板的發光層上,塗佈電洞注入材料溶液後,得到膜厚60nm之塗膜。在惰性氣體周圍環境下(氮氣周圍環境下),於130℃中,將已設置此塗膜之基板加熱15分鐘,使溶劑蒸發之後,自然冷卻至室溫,得到已形成電洞注入層的基板。此時在電洞注入材料溶液上,是使用H.C.Stark Vision Tech(股)製PEDOT:PSS溶液(聚(3,4-乙烯二氧噻吩)‧聚苯乙烯磺酸,製品名:「Baytron」)。
將上述所得的已形成電洞注入層之基板插入真空裝置內,以真空蒸鍍法使Au成膜80nm在該層之上,形成陽極後,製得積層結構體1。
由真空裝置中取出上述所得的積層結構體1,於惰性氣體周圍環境下(氮氣周圍環境下),以密封玻璃與二液混合型環氧樹脂密封後,得到有機EL元件1。
在上述所得的有機EL元件1上外加10V的順向電壓後,測定發光亮度與發光效率。結果如表1中所示。
[實驗例17] <雙面發光型的有機EL元件之製作>
除了將實驗例16中的Au膜厚變更為20nm之外,其餘進行與實驗例16相同的操作後,得到雙面發光型的有機EL元件2。
在上述所得的雙面發光型的有機EL元件2上外加15V的順向電壓後,測定發光亮度與發光效率。結果如表2中所示。
如表1及2中所示,確認在大氣中以塗佈製程使離子性聚合物成膜後,形成電子注入層的逆積層之有機EL元件發光。
[實驗例18]
準備已形成厚度50nm的ITO薄膜之玻璃基板。ITO薄膜是以濺鍍法形成之薄膜,可相當於陽極。應用旋轉塗佈法,將高分子化合物A的懸浮液塗佈在此ITO薄膜上,得到膜厚60nm之塗膜。在常壓的大氣環境中的加熱板上,以170℃加熱此已設置塗膜之玻璃基板15分鐘,使溶劑蒸發。然後,使玻璃基板自然冷卻至室溫,得到已形成含高分子化合物A之電洞注入層的玻璃基板。
接著,使高分子化合物B以0.8重量%之濃度溶解於二甲苯中,得到高分子化合物B的二甲苯溶液。在大氣中,以旋轉塗佈法,將高分子化合物B的二甲苯溶液塗佈在上述電洞注入層上後,得到膜厚20nm的電洞輸送層用之塗佈膜。在氧濃度及水分濃度各別體積比已控制在10ppm以下的氮氣周圍環境中,將已設置此電洞輸送層用之塗佈膜的玻璃基板在180℃保持60分鐘,而使電洞輸送層用之塗膜乾燥。然後,使玻璃基板自然冷卻至室溫。藉由以上的操作,即得具有已在表面上積層電洞注入層(含高分子化合物A)與在其上積層電洞輸送層(含高分子化合物B)之玻璃基板。
接著,使高分子化合物C以1.3重量%之濃度溶解於二甲苯中,得到高分子化合物C的二甲苯溶液。在大氣中,以旋轉塗佈法,將此高分子化合物C的二甲苯溶液塗佈在上述電洞輸送層上後,得到膜厚80nm的發光層用之塗佈膜。在氧濃度及水分濃度各別體積比已控制在10ppm以下的大氣壓之氮氣周圍環境中,將已設置此發光層用之塗佈膜的玻璃基板在170℃保持10分鐘,而使發光層用之塗佈膜乾燥。然後,使玻璃基板自然冷卻至室溫。藉由以上的操作,即得具有在表面上依序積層電洞注入層(含高分子化合物A)、電洞輸送層(含高分子化合物B)及發光層(含高分子化合物C)的玻璃基板。
接著,使共軛高分子化合物1以0.2重量%之濃度溶解於甲醇中,得到共軛高分子化合物1的甲醇溶液。在大氣中,以旋轉塗佈法,將此共軛高分子化合物1的甲醇溶液塗佈在上述發光層上後,得到膜厚6nm的電子注入層用之塗佈膜。在大氣周圍環境中,將已設置此電子注入層用之塗佈膜的玻璃基板在130℃保持10分鐘,而使電子注入用之塗佈膜乾燥。然後,使玻璃基板自然冷卻至室溫。藉由以上的操作,即得表面上依序積層電洞注入層(含高分子化合物A)、電洞輸送層(含高分子化合物B)、發光層(含高分子化合物C)及電子注入層(含共軛高分子化合物1)而成的玻璃基板。
接著,以減壓至1.0×10-4Pa以下的狀態中,在上述玻璃基板的電子注入層上,蒸鍍作為陰極材料的鋁約100nm,形成陰極。然後,使用密封用玻璃基板,將表面上依序積層電洞注入層(含高分子化合物A)、電洞輸送層(含高分子化合物B)、發光層(含高分子化合物C)、電子注入層(含共軛高分子化合物1)及陰極的玻璃基板之積層側密封。藉由以上的操作,得到有機EL元件3。
[實驗例19]
在實驗例19中,僅改變相對於實驗例18中形成電子注入層時的加熱溫度,其餘進行與實驗例18相同的操作形成有機EL元件。為省略重複的說明,以下僅說明形成電子注入層的步驟部份。
使共軛高分子化合物1以0.2重量%之濃度溶解於甲醇中,得到共軛高分子化合物1的甲醇溶液。以旋轉塗佈法,將此共軛高分子化合物1的甲醇溶液塗佈在上述發光層上後,得到膜厚6nm的電子注入層用之塗佈膜。在大氣周圍環境中,將已設置此電子注入層用之塗佈膜的玻璃基板在170℃保持10分鐘,使電子注入層用之塗佈膜乾燥。然後,使玻璃基板自然冷卻至室溫。藉由以上的操作,即得表面上依序積層電洞注入層(含高分子化合物A)、電洞輸送層(含高分子化合物B)、發光層(含高分子化合物C)及電子注入層(含共軛高分子化合物1)而成之玻璃基板。
[實驗例20]
在實驗例20中,僅改變相對於實驗例18中形成電子注入層時的加熱時間,其餘進行與實驗例18相同的操作形成有機EL元件。為省略重複的說明,以下僅說明電子注入層的形成步驟部份。
使共軛高分子化合物1以0.2重量%之濃度溶解於甲醇中,得到共軛高分子化合物1的甲醇溶液。應用旋轉塗佈法,將此共軛高分子化合物1的甲醇溶液塗佈在上述發光層上後,得到膜厚6nm的電子注入層用之塗佈膜。在大氣周圍環境中,將已設置此電子注入層用之塗佈膜的玻璃基板在130℃保持30分鐘,使電子注入層用之塗佈膜乾燥。然後,使玻璃基板自然冷卻至室溫。藉由以上的操作,即得表面上依序積層電洞注入層(含高分子化合物A)、電洞輸送層(含高分子化合物B)、發光層(含高分子化合物C)及電子注入層(含共軛高分子化合物1)而成之玻璃基板。
[實驗例21]
在實驗例21中,僅改變相對於實驗例18中形成電子注入層時的加熱溫度及加熱時間,其餘進行與實驗例18相同的操作形成有機EL元件。為省略重複的說明,以下僅說明電子注入層的形成步驟部份。
使共軛高分子化合物1以0.2重量%之濃度溶解於甲醇中,得到共軛高分子化合物1的甲醇溶液。以旋轉塗佈法,將此共軛高分子化合物1的甲醇溶液塗佈在上述發光層上後,得到膜厚6nm的電子注入層用之塗佈膜。在大氣周圍環境中,將已設置此電子注入層用之塗佈膜的玻璃基板在150℃保持30分鐘,使電子注入層用之塗佈膜乾燥。然後,使玻璃基板自然冷卻至室溫。藉由以上的操作,即得表面上依序積層電洞注入層(含高分子化合物A)、電洞輸送層(含高分子化合物B)、發光層(含高分子化合物C)及電子注入層(含共軛高分子化合物1)而成之玻璃基板。
[實驗例22]
在實驗例22中,僅改變相對於實驗例18中形成電子注入層時的周圍環境,其餘進行與實驗例18相同的操作形成有機EL元件。為省略重複的說明,以下僅說明電子注入層的形成步驟部份。
使共軛高分子化合物1以0.2重量%之濃度溶解於甲醇中,得到共軛高分子化合物1的甲醇溶液。以旋轉塗佈法,將此共軛高分子化合物1的甲醇溶液塗佈在上述發光層上後,得到膜厚6nm的電子注入層用之塗佈膜。在氧濃度及水分濃度各別體積比已控制在10ppm以下的大氣壓之氮氣周圍環境中,將已設置此電子注入層用之塗佈膜的玻璃基板在130℃保持10分鐘,使電子注入層用之塗佈膜乾燥。然後,使玻璃基板自然冷卻至室溫。藉由以上的操作,即得表面上依序積層電洞注入層(含高分子化合物A)、電洞輸送層(含高分子化合物B)、發光層(含高分子化合物C)及電子注入層(含共軛高分子化合物1)而成之玻璃基板。
[亮度半衰期之測定]
測定實驗例18至22中製作的各有機EL元件之亮度半衰期。即在定電流驅動各有機EL元件時,測定其亮度變成初期亮度之50%為止的時間(亮度半衰期LT50)。同時將開始定電流驅動時的初期亮度設為5,000cd/m2。各有機EL元件之壽命比,可以實驗例22中製作的元件之亮度半衰期作為1.0而計算出。
測定結果如下表中所示。
如上述(表3)中所示,確認在氮氣周圍環境中或大氣中形成電子注入層的有機EL元件發光。並且,在使電子注入層用之塗佈膜乾燥時的周圍環境為大氣(空氣)時,在與氮氣周圍環境比較時,確認其亮度半衰期提高。
本發明的可使用於具有有機EL元件的有機發光裝置上之上述離子性聚合物,除了電荷注入性或輸送性優異之外,其在常壓程度的周圍環境中亦安定。並且,因上述離子性聚合物在大氣中安定,可由溶劑容易地形成溶液,故可在大氣中塗佈成膜。所以,如將含有該離子性聚合物之層使用於有機EL元件的電子注入層時,可提供一種減少製造成本的有機發光裝置之製造方法,其中包括密封步驟在內的製程中可防止有機EL元件的性能劣化。
[有機EL元件的組成]
首先,說明有關使用於本發明的有機發光裝置之有機EL元件。本發明中使用的有機EL元件,是在一對由陽極及陰極形成的電極間,至少具有1個發光層及該發光層與前述陰極之間的電子注入層。陽極及陰極中至少一方是透明或半透明。同時,發光層含有低分子及/或高分子的有機發光材料,電子注入層含有上述的離子性聚合物。
有機EL元件中,在陰極、陽極及發光層以外的層上,可大致分成設置在陰極與發光層之間的層,及設置在陽極與發光層之間的層。
在陰極與發光層之間所設置的層,除了上述電子注入層之外,可舉例如電子輸送層及電洞阻擋層(hole-bloking layer)。
例如在陰極與發光層之間僅設置一層時,此層為電子注入層,如在陰極與發光層之間設置二層以上時,是將隣接陰極之層作為電子注入層,除此之外的層稱為電子輸送層。
電子注入層是具有改善由陰極注入電子效率的機能之層。電子輸送層是具有改善由電子注入層或陰極較近的電子輸送層注入電子效率的機能之層。
同時,如電子注入層或電子輸送層具有堵住電洞輸送的機能時,此等層稱為電洞阻擋層。
具有堵住電洞輸送的機能,是指例如製作只通過電洞電流的元件,可依據該電流值的減少而確認其堵住效果。
在陽極與發光層之間所設置的層,可舉例如電洞注入層、電洞輸送層及電子阻擋層。
例如在陽極與發光層之間僅設置一層時,此層為電洞注入層,如在陽極與發光層之間設置二層以上時,是將隣接陽極之層作為電洞注入層,除此之外的層稱為電洞輸送層。電洞注入層是具有改善由陰極注入電洞效率的機能之層。電洞輸送層是具有改善由電洞注入層或陽極較近的電洞輸送層注入電洞的機能之層。同時,如電洞注入層或電洞輸送層具有堵住電子輸送的機能時,此等層稱為電子阻擋層。
具有堵住電子輸送的機能,是指例如製作只通過電子電流的元件,可依據該電流值的減少而確認其堵住效果。
本發明的有機發光裝置中使用的有機EL元件,除了在陰極與發光層之間的電子注入層之外,並且也可具有選自陰極與發光層之間的電子輸送層、陽極與發光層之間的電洞輸送層及陽極與發光層之間的電洞注入層所形成之群組中的一種以上之層。
例如,在本發明的有機發光裝置中使用的有機EL元件之結構上,可舉出以下的a)至f)。
a)陽極/發光層/電子注入層/陰極
b)陽極/電洞注入層/發光層/電子注入層/陰極
c)陽極/電洞注入層/電洞輸送層/發光層/電子注入層/陰極
d)陽極/電洞注入層/發光層/電子輸送層/電子注入層/陰極
e)陽極/發光層/電子輸送層/電子注入層/陰極
f)陽極/電洞注入層/電洞輸送層/發光層/電子輸送層/電子注入層/陰極
(此處,/表示各層為隣接而積層。以下亦同。)
在積層之層的順序與個數及各層的厚度上,可於考量發光效率、元件壽命及驅動電壓後作適宜的決定。
在本發明的有機發光裝置之製造方法中,在支撐基板上形成的有機EL元件,是具有例如上述a)至f)的結構中之任何一種結構,且電子注入層是由含有前述之離子性聚合物的溶液成膜而成之層組成。
[有機發光裝置之製造方法(第1實施形態)]
其次,一邊參照第1圖一邊說明與本發明相關的有機發光裝置之製造方法的第1實施形態。
與本發明相關的有機發光裝置之製造方法,包括準備已在其上形成有機EL元件2之支撐基板1的步驟,該有機EL元件2是含有陽極、發光層、由含離子性聚合物的溶液成膜形成之電子注入層,及陰極而組成,與介入有機EL元件下,使前述支撐基板1與密封構材3貼合的步驟。
準備上述支撐基板1的步驟中,在支撐基板1上形成的有機EL元件2之各層的積層順,通常是由陽極的積層開始,發光層及含離子性聚合物的溶液成膜形成之電子注入層等有機層的依序形成後,最後形成陰極(以下,積層順也記述為順積層)。該積層順,是指也可由逆向積層順(以下,也記述為逆積層)而在支撐基板1上形成有機EL元件2。在以任一種積層順形成有機EL元件2之製程中,首先是準備已作為電極的陽極或陰極形成圖案之支撐基板1。然後,依序形成發光層及含離子性聚合物的溶液成膜形成之電子注入層等有機層。最後,積層相對電極的陰極或陽極。
如以順積層積層有機層時,是在陽極之上直接或介入電洞注入層、電洞輸送層等有機層後形成發光層,在該發光層之上直接或介入電子輸送層等後形成電子注入層。如以逆積層積層有機層時,是在陰極之上積層電子注入層後,於該電子注入層之上直接或介入電子輸送層等後形成發光層,再於該發光層上形成電洞輸送層、電洞注入層等有機層。本發明中,電子注入層以外的有機層,可使用已往周知的材料並以已往周知的方法形成,但並不特別侷限於此等材料、方法。
[電子注入層之形成方法]
在形成電子注入層的方法上,可舉例如使用含有前述離子性聚合物的溶液成膜之方法。由該溶液成膜的方法,是因離子性聚合物在常壓程度的周圍環境中,甚至在大氣中安定,故不用特別的設備,即可簡易的在大氣中進行。如使用由溶液成膜之方法時,是將含有前述離子性聚合物的溶液塗佈成膜後,使成膜之薄膜(塗佈膜)固化後,即可形成電子注入層。將溶液塗佈成膜的步驟,可在常壓程度的周圍環境中,或在大氣中進行,就步驟的簡易度而言,宜為在大氣中進行。同時塗佈膜之固化,可以自然乾燥、光照射、常壓程度的周圍環境中之加熱乾燥、大氣中的加熱乾燥或真空乾燥等進行。就步驟的簡易度而言,在此等方式之中,是以常壓程度的周圍環境中之加熱乾燥或大氣中的加熱乾燥進行塗佈膜之固化為佳,並且就元件壽命的長壽化而言,宜為以在大氣中的加熱乾燥進行塗佈膜之固化。在以加熱乾燥使塗佈膜固化時,其加熱溫度雖然因加熱時間而異,但通常是50℃至250℃左右,並宜為60℃至200℃。同時如以加熱乾燥使塗佈膜固化時,其加熱時間雖然因加熱溫度而異,但通常是5分鐘至120分鐘左右,並宜為10分鐘至60分鐘。
在由此種溶液成膜中使用的溶劑上,宜為上述之除了水之外的溶解度參數值在9.3以上的溶劑。
至於由溶液成膜的方法,可舉例如旋轉塗佈法、鑄壓法、微凹板塗佈法、凹板塗佈法、棒式塗佈法(bar coating)、輥式塗佈法、線棒塗佈法、浸塗法、細縫塗佈法、帽式塗佈法(cap coating)、噴塗法、網版印刷法、柔版印刷法、膠版印刷法、噴墨印刷法及噴嘴塗佈法等塗佈法。
至於電子注入層的膜厚,宜調整成1nm至1μm。
第1圖中是表示已在支撐基板1上形成1個有機EL元件2的情形。不過,在支撐基板1上形成的有機EL元件2的個數,可配合目的而為1個,或2個以上的數個。同時,有機EL元件2的發光色,可配合目的而為單色,也可以是多色彩。
在如上述準備已在其上形成有機EL元件2的支撐基板1之後,如第1圖中所示,如同使有機EL元件密封似的於該有機EL元件介入下,將支撐基板1與密封構材3對向配置後,使用接著構材4將密封構材3與支撐基板1貼合。接著構材4是以包圍有機EL元件2的形狀及尺寸而在密封構材3上形成。本實施形態中,雖然該接著構材4是在密封構材3上形成,但也可以在支撐基板1上形成。
在前述接著構材4上,可使用硬化性樹脂接著劑或燒結玻璃密封劑。
在硬化性樹脂接著劑上,可使用熱硬化性樹脂接著劑或光硬化性樹脂接著劑。
在熱硬化性樹脂接著劑上,可舉例如環氧類接著劑及丙烯酸酯類接著劑。
在環氧類接著劑上,可舉例如雙酚A型環氧樹脂接著劑、雙酚F型環氧樹脂接著劑及苯氧樹脂接著劑。
在丙烯酸酯類接著劑上,可舉例如以丙烯酸、甲基丙烯酸、丙烯酸乙酯、丙烯酸丁酯、丙烯酸2-己酯、丙烯醯胺、丙烯腈、羥基丙烯酸酯等為主成分,在該主成分上使可與該主成分共聚合之單體進行共聚合的聚合物。
在光硬化性樹脂接著劑上,可舉例如自由基類接著劑及陽離子類接著劑。
在自由基類接著劑上,可舉例如環氧基丙烯酸酯接著劑及酯丙烯酸酯接著劑。
在陽離子類接著劑上,可舉例如環氧類樹脂接著劑及乙烯醚類樹脂接著劑。
在燒結玻璃密封劑上,可舉例如由PbO-SnO-P2O5系燒結玻璃、Pb-B-Sn-Si-Al-O系燒結玻璃及Sn-P-Pb-O-F系燒結玻璃等燒結玻璃,與有機黏合劑、無機吸收劑形成的燒結玻璃密封劑。
至於燒結玻璃之例,具體上可舉出B2O3‧PbO、B2O3‧PbO‧ZnO、B2O3‧SiO2‧PbO、B2O3‧SiO2‧ZnO、PbO‧ZnO、PbO‧SnO、Pb2O5‧SnO、P2O5‧ZnO‧SnO及B2O3‧Bi2O3
在有機黏合劑(溶解或分散燒結玻璃及無機吸收劑的溶劑或分散劑)上,可舉例如氯乙烯類樹脂、酚類樹脂、聚矽氧類樹脂、環氧類樹脂、聚酯類樹脂、胺酯類樹脂、丙烯酸類樹脂、烯烴類樹脂、氟樹脂、聚矽氧類樹脂及纖維素類樹脂。
在烯烴類樹脂上,可舉例如四氟乙烯。
在丙烯酸類樹脂上,可舉例如聚丙烯酸甲酯。
在無機吸收劑上,可舉例如氧化鈣、氧化鋇、氧化鍶、五氧化磷及合成沸石。
(使用硬化性樹脂接著劑之貼合方法)
將上述任何一種硬化性樹脂接著劑作為接著構材4,塗佈在對應的密封構材3及/或支撐基板1的表面。如第2圖中所示,該塗佈是調節成可將貼合後之有機EL元件2包圍的形狀及尺寸後施行。使塗佈後的硬化性樹脂接著劑之溶劑氣化,改善形狀的安定性及機械性強度之後,介入硬化性樹脂接著劑後使支撐基板1與密封構材3接合。接著,如硬化性樹脂接著劑為熱硬化性樹脂接著劑時,藉由加熱而使硬化性樹脂接著劑硬化,如硬化性樹脂接著劑為光硬化性樹脂接著劑時,藉由紫外線等光化射線照射而使硬化性樹脂接著劑硬化。藉由以上的操作,支撐基板1上的有機EL元件2以支撐基板1與密封構材3與接著構材(硬化性樹脂接著劑)4密封,而保護其不受外部環境的影響。
欲使前述熱硬化性樹脂接著劑硬化的加熱溫度及時間,只要設定成相對於所選擇的熱硬化性樹脂接著劑推薦的周知之加熱溫度及時間即可。
欲使前述光硬化性樹脂接著劑硬化的光化射線之種類及照射時間,只要設定成相對於所選擇的光硬化性樹脂接著劑推薦的周知之光化射線的種類及時間即可。
至於硬化性樹脂接著劑的塗佈法,可舉例如使用分配器(dispenser)的塗佈及使用網版印刷等印刷方式的塗佈。
(使用燒結玻璃密封劑之貼合方法)
將燒結玻璃密封劑作為接著構材4,塗佈在對應的密封構材3及/或支撐基板1的表面。如第2圖中所示,該塗佈是調節成可將貼合後之有機EL元件2包圍的形狀及尺寸而施行。將塗佈後的燒結玻璃密封劑預熱烘,使溶劑氣化之後,介入燒結玻璃密封劑後使支撐基板1與密封構材3接合。接著,在燒結玻璃密封劑上照射雷射光,使燒結玻璃密封劑暫時熔融。然後,將燒結玻璃密封劑冷卻後,使燒結玻璃密封劑固化。藉由以上的操作,支撐基板1上的有機EL元件2以支撐基板1與密封構材3與接著構材(燒結玻璃密封劑)4密封,而保護其不受外部環境的影響。
至於燒結玻璃密封劑的塗佈法,可舉例如使用分配器的塗佈及使用網版印刷等印刷方式的塗佈。
在欲使燒結玻璃密封劑熔融時使用的雷射光上,可舉例如YAG雷射、CO2雷射及準分子(excimer)雷射。在以雷射光熔融燒結玻璃密封劑中,重要的是使具有各雷射光的波長之光,經接著構材4之燒結玻璃密封劑或支撐基板1及/或者密封構材3吸收後,由產生之熱而使燒結玻璃密封劑熔融。所以,進行支撐基板1、密封構材3及燒結玻璃密封劑的材料之選擇,與雷射光之選擇。例如,燒結玻璃密封劑吸收設定波長的雷射光時,將使燒結玻璃密封劑自體熔融。如是密封構材3吸收設定波長的雷射光時,密封構材3發熱,而藉由該熱來熔融燒結玻璃密封劑。如是支撐基板1吸收設定波長的雷射光時,可使支撐基板1發熱,而藉由該熱來熔融燒結玻璃密封劑。因此,就貼合製程而言,雷射光、燒結玻璃密封劑、支撐基板1及密封構材3均不須特別的限定。
在第1圖所示的第1實施形態中,已形成有機EL元件2之支撐基板1與密封構材3之間,有空間的形成。因此,如在大氣中進行貼合步驟時,將使大氣環境殘留在前述空間中。而且,貼合步驟也可在氮氣周圍環境及氬氣周圍環境等惰性氣體周圍環境中進行。已往的有機EL元件中,電子注入層是由大氣中不安定的材料組成。相對於此,本發明中,有機EL元件的電子注入層是由大氣中安定的離子性聚合物組成。因此,即使大氣環境殘留在上述空間中,也不會使有機EL元件2劣化。不過,對於有機EL元件2而言,還是宜為儘可能排除氧及水分的環境。因此,如第3圖中所示,希望是在已形成有機EL元件2的支撐基板1與密封構材3之間的空間內貼附吸氣劑(getter)5。在第3圖中,吸氣劑5雖然是貼附在空間內的密封構材3之表面上,但只要是在空間內,也可貼附在其他處。至於吸氣劑5,可舉例如乾燥劑、氧吸收劑及此等的複合劑。
至於上述乾燥劑,可舉例如矽凝膠、沸石、活性氧化鋁、鹼金屬氧化物及鹼土金屬氧化物。
至於上述氧吸收劑,可舉例如五倍子酚(pyrogallol)及二硫亞磺酸鈉(Na2S2O4)。
在考量儘可能排除有機發光裝置內部的氧及水分的環境後,理想的密封結構是如以下說明的第2實施形態及第3實施形態。
[有機發光裝置之製造方法(第2實施形態)]
如第4圖中所示,準備已形成有機EL元件2的支撐基板1之後,如包覆有機EL元件似的將接著構材6積層在整面支撐基板1上。在接著構材6上,可使用第1實施形態中所列舉的硬化性樹脂接著劑。其中,並宜選擇氣密性及填充性兩者俱優的材料。同時,接著構材6在與有機EL元件2直接接觸而積層之後,因須經硬化步驟,故宜使用有機EL元件2不會受熱損傷的光硬化性樹脂接著劑。
至於硬化性樹脂接著劑之積層法,可舉例如使用分配器的塗佈及使用網版印刷等印刷方式的塗佈。
硬化性樹脂接著劑的積層後,使密封構材3接合在支撐基板1上的硬化性樹脂接著劑層上。接著,如硬化性樹脂接著劑為熱硬化性樹脂接著劑時,藉由加熱而使硬化性樹脂接著劑硬化;如硬化性樹脂接著劑為光硬化性樹脂接著劑時,藉由光化射線照射而使硬化性樹脂接著劑硬化。藉由以上的操作,支撐基板1上的有機EL元件2以支撐基板1、密封構材3與接著構材(硬化性樹脂接著劑)6密封,而保護其不受外部環境的影響。
[有機發光裝置之製造方法(第3實施形態)]
準備已形成有機EL元件2的支撐基板1之後,有如包覆支撐基板1中的有機EL元件2似的,沿著支撐基板1的外緣形成接著構材4a。
在前述接著構材4a上,可使用硬化性樹脂接著劑或燒結玻璃密封劑。其中,接著構材4a並宜為由氣密性較優異的材料組成之構材。並以接著構材4a是由燒結玻璃密封劑組成,較為理想。
與第1實施形態的情形相同,接著構材4a是在塗佈形成後,然後使溶劑氣化,以提高形狀的安定化與機械強度。
接著,將接著構材6a填充在以接著構材4a包圍的領域中。藉此填充而以接著構材6a將有機EL元件2完全包覆。在前述接著構材6a上,可使用第1實施形態中所列舉的硬化性樹脂接著劑。在本實施例中,接著構材6a中使用的硬化性樹脂接著劑,因是以空間的充填為主要目的,故可以充填特性作為優先考量而選擇。
至於上述接著構材4a及接著構材6a之形成方法,可舉例如使用分配器的塗佈及使用網版印刷等印刷方式的塗佈。
如以上述方式形成接著構材4a、6a之後,就使密封構材3接合在支撐基板1上的接著構材4a、6a上。接著,如接著構材4a及接著構材6a均為熱硬化性樹脂接著劑時,以加熱而使硬化性樹脂接著劑同時硬化;如接著構材4a及接著構材6a均為光硬化性樹脂接著劑時,以光化射線照射而使硬化性樹脂接著劑同時硬化。如接著構材4a與接著構材6a是由不同種類的材料組成時,是先使任何一者硬化之後,再進行另一接著構材的硬化。各別材料的硬化方法,是與之前說明的第1實施形態及第2實施形態中的情形相同。
藉由以上的操作,支撐基板1上的有機EL元件2,是以支撐基板1、密封構材3與接著構材(硬化性樹脂接著劑)4a、6a密封,而保護其不受外部環境的影響。
[有機發光裝置之製造方法(第4實施形態)]
上述第1實施形態、第2實施形態及第3實施形態,均是以提供支撐基板1及密封構材3的情形為前提的實施形態。而在以下說明的第4實施形態中,除了使用第1帶狀可撓性基材作為前述支撐基板,也使用第2帶狀可撓性基材作為前述密封構材。而且,藉由以將第2帶狀可撓性基材接合在第1帶狀可撓性基材上的有機EL元件上之狀態,將第1帶狀可撓性基材及第2帶狀可撓性基材通過二個貼合軸間,使第1帶狀可撓性基材與第2帶狀可撓性基材貼合。在密封構材中,宜使用表面上已形成阻膜的第2帶狀可撓性基材。以下說明將表面上已形成阻膜的第2帶狀可撓性基材使用於密封構材中之例。同時在阻膜上,可舉例如由氧化矽或氮化矽等形成之薄膜。依照第4實施形態之貼合步驟,即可連續的製造多數的有機發光裝置。該貼合步驟參照以下第6圖而詳細說明。
第6圖是說明可適用於上述貼合步驟的連續貼合裝置之組成例的概略圖。
如第6圖中所示,連續貼合裝置110備有含第1捲出軸122及第2捲出軸124的二支捲出軸120、由第1貼合軸132及第2貼合軸134形成的一組貼合軸130、可捲取已貼合成的薄膜狀結構體之捲取軸140。
前述第1捲出軸122內,已捲附第1帶狀可撓性基材12。該第1帶狀可撓性基材12的一個表面上,形成數個按設定間隔配置的有機EL元件(圖中未顯示)。
同時,在第2捲出軸124內,已捲附表面具有阻膜(圖中未顯示)的第2帶狀可撓性基材14。
第1捲出軸122與第2捲出軸124,是相互離間的配置。貼合軸130是配置成可使由第1捲出軸122捲出的第1帶狀可撓性基材12,與由第2捲出軸124捲出的第2帶狀可撓性基材14貼合。貼合軸130,例如將第1貼合軸132作為固定軸固定後,第2貼合軸134作為可動軸,而使第1帶狀可撓性基材12與第2帶狀可撓性基材14的接合面互為對相的配置即可。
在由第1捲出軸122至貼合軸130為止的第1帶狀可撓性基材12之輸送路徑附近,設置將貼合在輸送途中的第1帶狀可撓性基材12之表面(有機EL元件形成面)上用的接著構材90塗佈在第1帶狀可撓性基材12上用的塗佈裝置152,與使含在已塗佈在第1帶狀可撓性基材12上的接著構材90之溶劑氣化用之乾燥裝置154。而且,在由第2捲出軸124至貼合軸130為止的第2帶狀可撓性基材14之輸送路徑附近,也可設置補助第2帶狀可撓性基材14的輸送或改變第2帶狀可撓性基材14的輸送方向之1個以上的補助軸160等。上述接著構材90是由之前說明的熱硬化性樹脂接著劑或光硬化性樹脂接著劑組成,例如,以與第1實施形態中所示的接著構材4相同的形狀及尺寸,塗佈在帶狀可撓性基材12上。
配備連續貼合裝置110的捲出軸120、貼合軸130、捲取軸140、處理裝置150及補助軸160,可採用已往周知的任何適切之組成。
[貼合步驟]
將已捲附在第1捲出軸122上的第1帶狀可撓性基材12與已捲附在第2捲出軸124上的第2帶狀可撓性基材14捲出後,以第1貼合軸132及與其對向的第2貼合軸134挾住第1帶狀可撓性基材12與第2帶狀可撓性基材14以連續的貼合後,作成長條的膜狀結構。在該膜狀結構中,數個有機發光裝置10是以設定的間隔配置在膜之長臂方向上而形成。長條的膜狀結構是連續的捲在捲取軸40上,回收。回收之後,可配合要求裁切後供使用為板(sheet)狀有機發光裝置10。呈軸狀回收的膜狀結構中之有機EL元件,因是以第1帶狀可撓性基材12、接著構材90與第2帶狀可撓性基材14密封,故可不受外部環境的影響,而保存在大氣中。
如以上的步驟假設是在真空周圍環境中進行時,必須使整個連續貼合裝置110維持在真空周圍環境中,將使該場合的裝置組成變得複雜。相對於此,可在常壓程度的周圍環境中或大氣中實施上述步驟的本發明之製造方法,可簡易的製作成有機發光裝置。
1...支撐基板
2...有機EL元件
3...密封構材
4、4a...接著構材
5...吸氣劑(getter)
6、6a...接著構材
10...有機發光裝置
12...第1帶狀可撓性基材(支撐基板)
14...第2帶狀可撓性基材(密封構材)
90...接著構材
110...連續貼合裝置
120...捲出軸
122...第1捲出軸
124...第2捲出軸
130...貼合軸
132...第1貼合軸
134...第2貼合軸
140...捲取軸
150...處理器
152...塗佈器
154...乾燥器
160...輔助捲軸
第1圖是表示與本發明相關的有機發光裝置之第1實施形態的側截面組成圖。
第2圖是沿著第1圖之11-11線的有機發光裝置之平面組成圖。
第3圖是表示與本發明相關的有機發光裝置之第1實施形態的變形例之側截面組成圖。
第4圖是表示與本發明相關的有機發光裝置之第2實施形態的側截面組成圖。
第5圖是表示與本發明相關的有機發光裝置之第3實施形態的側截面組成圖。
第6圖是表示與本發明相關的有機發光裝置之第4實施形態中使用的製造裝置之一例的概略組成圖。
1...支撐基板
2...有機EL元件
3...密封構材
4...接著構材

Claims (5)

  1. 一種有機發光裝置之製造方法,其包括:準備支撐基板之步驟,該基板係於其上形成由包含陽極、發光層、使含離子性聚合物的溶液成膜而形成之電子注入層與陰極構成的有機電致發光元件;如同將前述有機電致發光元件密封似的使前述支撐基板與密封構材貼合之步驟,其中,前述離子性聚合物為在全結構單位中含有15至100莫耳%之選自由式(13)表示的結構單位、式(15)表示的結構單位、式(17)表示的結構單位及式(20)表示的結構單位所組成之群組中的一種以上之結構單位, (式(13)中,R1是含有式(14)表示的基之1價基,Ar1表示可具有R1以外的取代基之(2+n4)價的芳香族基,n4表示1以上的整數,有數個R1時,此等基可以是相同,也可以是相異; (式(14)中,R2表示(1+m1+m2)價的有機基,Q1表示2價的有機基,Y1表示-CO2 -、-SO3 -、-SO2 -、-PO3 2-或-B(Ra)3 -,M1表示金屬陽離子或可具有取代基的銨陽離子,Z1表示F-、Cl-、Br-、I-、OH-、Ra SO3 -、Ra COO-、ClO-、ClO2 -、 ClO3 -、ClO4 -、SCN-、CN-、NO3 -、SO4 2-、HSO4 -、PO4 3-、HPO4 2-、H2PO4 -、BF4 -或PF6 -,n1表示0以上的整數,a1表示1以上的整數,b1表示0以上的整數,但是,a1及b1是選擇成使由-(Q1)n1-Y1(M1)a1(Z1)b1表示的基之電荷成為0,Ra表示可具有取代基之碳原子數1至30的烷基或可具有取代基之碳原子數6至50的芳基,Q3表示2價的有機基,Y3是表示-CN或式(4)至(12)中的任何一式表示之基,n3是表示0以上的整數;Q1、Q3、Y1、M1、Z1、Y3、n1、a1、b1及n3分別為複數個時,此等可為彼此相同或相異))-O-(R’O)a3-R” (4) -S-(R’S)a4-R” (6) -C(=O)-(R’-C(=O))a4-R” (7) -C(=S)-(R’-C(=S))a4-R” (8) -N[(R’)a4-R”]2 (9) -C(=O)O-(R’-C(=O)O)a4-R” (10) -C(=O)O-(R’O)a4-R” (11) -NHC(=O)-(R’NHC(=O))a4-R” (12)(式(4)至(12)中,R’表示可具有取代基的2價烴基,R”表示氫原子、可具有取代基的1價烴基、-COOH、-SO3H、-OH、-SH、-NRc 2、-CN或-C(=O)NRc 2,R'''表示可具有取代基的3價烴基,a3表示1以上的整數,a4表示0 以上的整數,Rc表示可具有取代基之碳原子數1至30的烷基或可具有取代基之碳原子數6至50的芳基,R’、R”、R'''分別為複數個時,此等可為彼此相同或相異) (式(15)中,R3是含有式(16)表示的基之1價基,Ar2表示可具有R3以外的取代基之(2+n5)價的芳香族基,n5表示1以上的整數,R3為複數個時,此等可為彼此相同或相異; (式(16)中,R4表示(1+m3+m4)價的有機基,Q2表示2價的有機基,Y2表示碳陽離子(carbocation)、銨陽離子、磷醯陽離子(phosphonyl cation)或磺醯陽離子(sulfonyl cation)或碘鎓陽離子,M2表示F-、Cl-、Br-、I-、OH-、Rb SO3 -、RbCOO-、ClO-、ClO2 -、ClO3 -、ClO4 -、SCN-、CN-、NO3 -、SO4 2-、HSO4 -、PO4 3-、HPO4 2-、H2PO4 -、BF4 -或PF6 -,Z2表示金屬陽離子或可具有取代基的銨陽離子,n2是表示0以上的整數,a2是表示1以上的整數,b2是表示0以上的整數,但是,a2及b2是選擇成使由-(Q2)n2-Y2(M2)a2(Z2)b2表示的基之電荷為0,Rb表示可具有取代基之碳原子數1至30的烷基或可具有取代基之碳原子數6至50的芳基;Q3、Y3及n3表示與前述 相同的意義;Q2、Q3、Y2、M2、Z2、Y3、n2、a2、b2及n3分別為複數個時,此等可為彼此相同或相異)) (式(17)中,R5是含有式(18)表示的基之1價基,R6是含有式(19)表示的基之1價基,Ar3表示可具有R5及R6以外的取代基之(2+n6+n7)價的芳香族基,n6及n7分別獨立的表示1以上的整數,R5及R6分別為複數個時,此等可為彼此相同或相異;-R7-[(Q1)n1-Y1(M1)a1(Z1)b1]m5 (18)(式(18)中,R7表示直接鍵或(1+m5)價的有機基,Q1、Y1、M1、Z1、n1、a1及b1表示與前述相同的意義,m5表示1以上之整數,Q1、Y1、M1、Z1、n1、a1及b1分別為複數個時,此等可為彼此相同或相異)-R8-[(Q3)n3-Y3]m6 (19)(式(19)中,R8表示單鍵或(1+m6)價的有機基,Q3、Y3及n3表示與前述相同的意義,m6表示1以上的整數,但是,當R8為單鍵時,m6表示1,Q3、Y3及n3分別為複數個時,此等可為彼此相同或相異)) (式(20)中,R9是含有式(21)表示的基之1價基,R10是含有式(22)表示的基之1價基,Ar4表示可具有R9及R10之外的取代基之(2+n8+n9)價的芳香族基,n8及n9分別獨立的表示1以上的整數,R9及R10分別為複數個時,此等可為彼此相同或相異;-R11-[(Q2)n2-Y2(M2)a2(Z2)b2]m7 (21)(式(21)中,R11表示單鍵或(1+m7)價的有機基,Q2、Y2、M2、Z2、n2、a2及b2表示與前述相同的意義,m7表示1以上的整數,但是,當R11為單鍵時,m7表示1,Q2、Y2、M2、Z2、n2、a2及b2分別為複數個時,此等可為彼此相同或相異)-R12-[(Q3)n3-Y3]m8 (22)(式(22)中,R12表示單鍵或(1+m8)價的有機基,Q3、Y3及n3是表示與前述相同的意義,m8表示1以上的整數,但是,當R12為單鍵時,m8表示1,Q3、Y3及n3分別為複數個時,此等可為彼此相同或相異))。
  2. 如申請專利範圍第1項所述之有機發光裝置之製造方法,其中,前述支撐基板與前述密封構材之貼合步驟,是在常壓的周圍環境中進行。
  3. 如申請專利範圍第1項所述之有機發光裝置之製造方法,其中,在使前述支撐基板與前述密封構材貼合之步驟中,使用硬化性樹脂接著劑作為接著構材,以貼合前述支撐基板與前述密封構材。
  4. 如申請專利範圍第1項所述之有機發光裝置之製造方 法,其中,在使前述支撐基板與前述密封構材貼合之步驟中,使用燒結玻璃(flit glass)密封劑作為接著構材,以貼合前述支撐基板與前述密封構材。
  5. 如申請專利範圍第1項所述之有機發光裝置之製造方法,其中,除了使用第1帶狀可撓性基材作為前述支撐基板之外,也使用第2帶狀可撓性基材作為前述密封構材,且以使前述第2帶狀可撓性基材與前述第1帶狀可撓性基材上的前述有機電致發光元件接合之狀態,將前述第1帶狀可撓性基材與前述第2帶狀可撓性基材通過二個貼合軸間,使前述第1帶狀可撓性基材與前述第2帶狀可撓性基材貼合。
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