WO2011040388A1 - 積層構造体、重合体、電界発光素子及び光電変換素子 - Google Patents
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Definitions
- the present invention relates to a laminated structure, a polymer used in the laminated structure, and an electroluminescent element and a photoelectric conversion element including the laminated structure.
- the objective of this invention is providing the laminated structure which gives the electroluminescent element which light-emits with high brightness
- the present inventors have found that the above object can be achieved by the following laminated structure, polymer, electroluminescent element and photoelectric conversion element, and have reached the present invention.
- the present invention firstly includes a first electrode, a second electrode, a light emitting layer or charge separation layer positioned between the first electrode and the second electrode, and the light emitting layer or One or more groups selected from the group consisting of a group represented by the formula (1) and a group represented by the formula (2), which are located between the charge separation layer and the first electrode and the formula ( And a layer containing a polymer having a repeating unit containing one or more groups represented by 3).
- Q 1 represents a divalent organic group
- Y 1 represents —CO 2 ⁇ , —SO 3 ⁇ , —SO 2 ⁇ , —PO 3 2 ⁇ or —B (R ⁇ ) 3.
- M 1 is an ammonium cation which does not have or have a metal cation or a substituent
- Z 1 is F -, Cl -, Br - , I -, OH -, B (R a) 4 -, R a SO 3 ⁇ , R a COO ⁇ , ClO ⁇ , ClO 2 ⁇ , ClO 3 ⁇ , ClO 4 ⁇ , SCN ⁇ , CN ⁇ , NO 3 ⁇ , SO 4 2 ⁇ , HSO 4 ⁇ , PO 4 3 ⁇ , Represents HPO 4 2 ⁇ , H 2 PO 4 ⁇ , BF 4 ⁇ or PF 6 ⁇ , n1 represents an integer of 0 or more, a1 represents an integer of 1 or more, b1 represents an integer of 0 or more, a1 and b1 are selected such that the charge of the group represented by the formula (1) is 0, and R ⁇ is an alkyl group having 1 to 30 carbon atom
- Have young Ku represents an aryl group having a carbon number of 6 to 50 without the carbon atoms
- R a is not have or have an alkyl group or a substituent having from 1 to 30 carbon atoms which does not have or have a substituent
- Q 2 represents a divalent organic group
- Y 2 represents a carbocation, an ammonium cation, a phosphonium cation, a sulfonium cation, or an iodonium cation
- M 2 represents F ⁇ , Cl ⁇ , Br ⁇ , I ⁇ , OH ⁇ , B (R b ) 4 ⁇ , R b SO 3 ⁇ , R b COO ⁇ , ClO ⁇ , ClO 2 ⁇ , ClO 3 ⁇ , ClO 4 ⁇ , SCN ⁇ , CN ⁇ , NO 3 ⁇
- Z 2 represents SO 4 2 ⁇ , HSO 4 ⁇ , PO 4 3 ⁇ , HPO 4 2 ⁇ , H 2 PO 4 ⁇ ,
- n2 represents an integer of 0 or more
- a2 represents an integer of 1 or more
- b2 represents an integer of 0 or more
- a2 and b2 are charges of the group represented by the formula (2)
- R b is the number of carbon atoms does not have or have a substituent
- R ′ represents a divalent hydrocarbon group with or without a substituent
- R ′′ represents a monovalent with or without a hydrogen atom or a substituent
- a hydrocarbon group —COOH, —SO 3 H, —OH, —SH, —NR c 2 , —CN or —C ( ⁇ O) NR c 2 , wherein R ′ ′′ has a substituent, or Represents a trivalent hydrocarbon group not having, a3 represents an integer of 1 or more, a4 represents an integer of 0 or more, and R c is an alkyl having 1 to 30 carbon atoms with or without a substituent.
- An aryl group having 6 to 50 carbon atoms with or without a group or substituent, and when there are a plurality of R ′, R ′′ and R ′ ′′, they may be the same or different.
- the second aspect of the present invention is a repeating unit represented by formula (13), a repeating unit represented by formula (15), a repeating unit represented by formula (17), and a repeating unit represented by formula (20).
- R 1 is a monovalent group including a group represented by the formula (14), and Ar 1 has a (2 + n4) -valent fragrance with or without a substituent other than R 1.
- n4 represents an integer of 1 or more, and when there are a plurality of R 1 s , they may be the same or different.
- R 2 represents a (1 + m1 + m2) -valent organic group
- Q 1 , Q 3 , Y 1 , M 1 , Z 1 , Y 3 , n1, a1, b1, and n3 have the same meaning as described above.
- M1 and m2 each independently represent an integer of 1 or more, and when Q 1 , Q 3 , Y 1 , M 1 , Z 1 , Y 3 , n1, a1, b1, and n3 are plural, May be the same or different.
- R 3 is a monovalent group including a group represented by the formula (16), and Ar 2 has a (2 + n5) -valent fragrance with or without a substituent other than R 3.
- n5 represents an integer of 1 or more, and when there are a plurality of R 3 s , they may be the same or different.
- R 4 represents a (1 + m3 + m4) -valent organic group
- Q 2 , Q 3 , Y 2 , M 2 , Z 2 , Y 3 , n 2, a 2, b 2 and n 3 have the same meaning as described above.
- M3 and m4 each independently represents an integer greater than or equal to 1.
- R 5 is a monovalent group containing a group represented by formula (18)
- R 6 is a monovalent group containing a group represented by formula (19)
- Ar 3 represents a (2 + n6 + n7) -valent aromatic group having or not having a substituent other than R 5 and R 6
- n6 and n7 each independently represents an integer of 1 or more, and each of R 5 and R 6 May be the same or different when there are multiple.
- R 7 represents a single bond or a (1 + m5) -valent organic group
- Q 1 , Y 1 , M 1 , Z 1 , n1, a1, and b1 represent the same meaning as described above
- m5 represents Represents an integer of 1 or more, provided that when R 7 is a single bond, m5 represents 1, and when Q 1 , Y 1 , M 1 , Z 1 , n1, a1 and b1 are plural, they may be the same or different May be.
- R 8 represents a single bond or a (1 + m6) -valent organic group
- Y 3 and n3 represent the same meaning as described above
- m6 represents an integer of 1 or more
- R 9 is a monovalent group including a group represented by Formula (21)
- R 10 is a monovalent group including a group represented by Formula (22)
- Ar 4 represents a (2 + n8 + n9) -valent aromatic group having or not having a substituent other than R 9 and R 10
- n8 and n9 each independently represents an integer of 1 or more, and each of R 9 and R 10 May be the same or different when there are multiple.
- R 11 represents a single bond or a (1 + m7) -valent organic group
- Q 2 , Y 2 , M 2 , Z 2 , n 2 , a 2 and b 2 represent the same meaning as described above
- m 7 represents Represents an integer of 1 or more, provided that when R 11 is a single bond, m7 represents 1, and when there are a plurality of Q 2 , Y 2 , M 2 , Z 2 , n 2 , a 2 and b 2 , they are the same or different.
- R 12 represents a single bond or a (1 + m8) -valent organic group
- Y 3 and n3 represent the same meaning as described above
- m8 represents an integer of 1 or more, provided that R 12 is a single group.
- M8 represents 1 when bonded, and when there are a plurality of Q 3 , Y 3 and n3, they may be the same or different.
- the present invention provides an electroluminescent device including the laminated structure.
- the present invention provides a photoelectric conversion element including the laminated structure.
- an electroluminescent element with high luminance and a photoelectric conversion element with high photoelectric conversion efficiency can be manufactured.
- the polymer used in the present invention is represented by the formula (3) and at least one group selected from the group consisting of the group represented by the formula (1) and the group represented by the formula (2).
- a repeating unit containing one or more groups As the polymer, a polymer having a repeating unit containing a group represented by the formula (1) and a group represented by the formula (3); a group represented by the formula (2) and the formula (3) A polymer having a repeating unit containing a group represented by: a group represented by formula (1), a group represented by formula (2), and a repeating unit containing a group represented by formula (3) A polymer etc. are mentioned.
- the polymer includes one or more groups selected from the group consisting of a group represented by formula (1) and a group represented by formula (2), and one or more groups represented by formula (3). It is preferable to have 15 to 100 mol% of the repeating units containing.
- the repeating unit in the polymer may contain two or more groups represented by the formula (1), may contain two or more groups represented by the formula (2), and has the formula (3 ) May contain two or more groups represented by
- examples of the divalent organic group represented by Q 1 include methylene group, ethylene group, 1,2-propylene group, 1,3-propylene group, 1,2-butylene group, 1,3 -Butylene group, 1,4-butylene group, 1,5-pentylene group, 1,6-hexylene group, 1,9-nonylene group, 1,12-dodecylene group, at least one hydrogen in these groups
- a divalent chain unsaturated hydrocarbon group having 2 to 50 carbon atoms with or without a substituent including an ethynylene group; a cyclopropylene group, a cyclobutylene group, a cyclopentylene group, a cyclohexane Number of carbon atoms with or without a substituent, such as a xylene group, cyclononylene group, cyclododecylene group, norbornylene group, adamantylene group, or a group in which at least one hydrogen atom in these groups is substituted with a substituent.
- 3 to 50 divalent cyclic saturated hydrocarbon groups 1,3-phenylene group, 1,4-phenylene group, 1,4-naphthylene group, 1,5-naphthylene group, 2,6-naphthylene group, biphenyl- An arylene group having 6 to 50 carbon atoms, which may or may not have a substituent, such as a 4,4′-diyl group or a group in which at least one hydrogen atom in these groups is substituted with a substituent; Having a substituent such as a group, an ethyleneoxy group, a propyleneoxy group, a butyleneoxy group, a pentyleneoxy group, a hexyleneoxy group, or a group in which at least one hydrogen atom of these groups is substituted with a substituent.
- a substituent such as a group, an ethyleneoxy group, a propyleneoxy group, a butyleneoxy group, a pentyleneoxy group, a he
- an alkyleneoxy group having 1 to 50 carbon atoms ie, the formula: —R d —O— (wherein R d is a methylene group, an ethylene group, a propylene group, a butylene group, a pentylene group, a hexylene group).
- R d is a methylene group, an ethylene group, a propylene group, a butylene group, a pentylene group, a hexylene group.
- a divalent organic group having 1 to 50 carbon atoms which may or may not have a substituent, such as a group in which at least one hydrogen atom in these groups is substituted with a substituent.
- substituents examples include an alkyl group, an alkoxy group, an alkylthio group, an aryl group, an aryloxy group, an arylthio group, an arylalkyl group, an arylalkoxy group, an arylalkylthio group, an arylalkenyl group, an arylalkynyl group, an amino group, and a substituted amino group.
- C m to C n indicates that the organic group described together with this term has m to n carbon atoms.
- a C m -C n alkyl group indicates that the alkyl group has m to n carbon atoms
- a C m -C n alkyl aryl group indicates that the alkyl group has m carbon atoms of m to n.
- n represents an aryl-C m -C n alkyl group, the alkyl group has m to n carbon atoms.
- the alkyl group may be linear or branched, and may be a cycloalkyl group.
- the alkyl group usually has 1 to 20 carbon atoms, and preferably 1 to 10 carbon atoms.
- Examples of the alkyl group include methyl group, ethyl group, propyl group, isopropyl group, butyl group, isobutyl group, s-butyl group, t-butyl group, pentyl group, hexyl group, cyclohexyl group, heptyl group, octyl group, and nonyl group. Decyl group, lauryl group and the like.
- the hydrogen atom in the alkyl group may be substituted with a fluorine atom.
- Examples of the fluorine atom-substituted alkyl group include a trifluoromethyl group, a pentafluoroethyl group, a perfluorobutyl group, a perfluorohexyl group, and a perfluorooctyl group.
- Examples of the C 1 -C 12 alkyl group include a methyl group, an ethyl group, a propyl group, an isopropyl group, a butyl group, an isobutyl group, a s-butyl group, a t-butyl group, a pentyl group, an isoamyl group, and a hexyl group. Cyclohexyl group, heptyl group, octyl group, nonyl group, decyl group and lauryl group.
- the alkoxy group may be linear or branched, may be a cycloalkyloxy group, and may have a substituent.
- the alkoxy group usually has 1 to 20 carbon atoms, and preferably 1 to 10 carbon atoms.
- Alkoxy groups include methoxy, ethoxy, propyloxy, isopropyloxy, butoxy, isobutoxy, s-butoxy, t-butoxy, pentyloxy, hexyloxy, cyclohexyloxy, heptyloxy Octyloxy group, nonyloxy group, decyloxy group, lauryloxy group and the like.
- a hydrogen atom in the alkoxy group may be substituted with a fluorine atom.
- Examples of the fluorine atom-substituted alkoxy group include a trifluoromethoxy group, a pentafluoroethoxy group, a perfluorobutoxy group, a perfluorohexyloxy group, and a perfluorooctyloxy group.
- the alkoxy group also includes a methoxymethyloxy group and a 2-methoxyethyloxy group.
- Examples of the C 1 to C 12 alkoxy group include a methoxy group, an ethoxy group, a propyloxy group, an isopropyloxy group, a butoxy group, an isobutoxy group, an s-butoxy group, a t-butoxy group, a pentyloxy group, and a hexyloxy group.
- the alkylthio group may be linear or branched, may be a cycloalkylthio group, and may have a substituent.
- the alkylthio group usually has 1 to 20 carbon atoms, and preferably 1 to 10 carbon atoms.
- alkylthio group examples include methylthio group, ethylthio group, propylthio group, isopropylthio group, butylthio group, isobutylthio group, s-butylthio group, t-butylthio group, pentylthio group, hexylthio group, cyclohexylthio group, heptylthio group, octylthio group , Nonylthio group, decylthio group, laurylthio group and the like.
- a hydrogen atom in the alkylthio group may be substituted with a fluorine atom.
- fluorine atom-substituted alkylthio group examples include a trifluoromethylthio group.
- An aryl group is a remaining atomic group obtained by removing one hydrogen atom bonded to a carbon atom constituting an aromatic ring from an aromatic hydrocarbon, a group having a benzene ring, a group having a condensed ring, an independent benzene ring or A group in which two or more fused rings are bonded via a single bond or a divalent organic group, for example, an alkenylene group such as a vinylene group is also included.
- the aryl group usually has 6 to 60 carbon atoms, and preferably 7 to 48 carbon atoms.
- the aryl group includes a phenyl group, a C 1 -C 12 alkoxyphenyl group, a C 1 -C 12 alkylphenyl group, a 1-naphthyl group, a 2-naphthyl group, a 1-anthracenyl group, a 2-anthracenyl group, and a 9-anthracenyl group.
- Etc. A hydrogen atom in the aryl group may be substituted with a fluorine atom. Examples of the fluorine atom-substituted aryl group include a pentafluorophenyl group.
- a C 1 to C 12 alkoxyphenyl group and a C 1 to C 12 alkylphenyl group are preferable.
- the C 1 to C 12 alkoxyphenyl group includes a methoxyphenyl group, an ethoxyphenyl group, a propyloxyphenyl group, an isopropyloxyphenyl group, a butoxyphenyl group, an isobutoxyphenyl group, an s-butoxyphenyl group, t-butoxyphenyl group, pentyloxyphenyl group, hexyloxyphenyl group, cyclohexyloxyphenyl group, heptyloxyphenyl group, octyloxyphenyl group, 2-ethylhexyloxyphenyl group, nonyloxyphenyl group, decyloxyphenyl group, 3, Examples include 7-dimethyloctyloxyphenyl group, lauryloxyphenyl group, and the like.
- the C 1 to C 12 alkylphenyl group includes methylphenyl group, ethylphenyl group, dimethylphenyl group, propylphenyl group, mesityl group, methylethylphenyl group, isopropylphenyl group, butylphenyl group, isobutyl group.
- Examples include phenyl group, t-butylphenyl group, pentylphenyl group, isoamylphenyl group, hexylphenyl group, heptylphenyl group, octylphenyl group, nonylphenyl group, decylphenyl group, dodecylphenyl group and the like.
- the aryloxy group usually has 6 to 60 carbon atoms, and preferably 7 to 48 carbon atoms.
- Examples of the aryloxy group include a phenoxy group, a C 1 -C 12 alkoxyphenoxy group, a C 1 -C 12 alkylphenoxy group, a 1-naphthyloxy group, a 2-naphthyloxy group, and a pentafluorophenyloxy group.
- a C 1 -C 12 alkoxyphenoxy group and a C 1 -C 12 alkylphenoxy group are preferred.
- the C 1 -C 12 alkoxyphenoxy group includes a methoxyphenoxy group, an ethoxyphenoxy group, a propyloxyphenoxy group, an isopropyloxyphenoxy group, a butoxyphenoxy group, an isobutoxyphenoxy group, and an s-butoxyphenoxy group.
- T-butoxyphenoxy group pentyloxyphenoxy group, hexyloxyphenoxy group, cyclohexyloxyphenoxy group, heptyloxyphenoxy group, octyloxyphenoxy group, 2-ethylhexyloxyphenoxy group, nonyloxyphenoxy group, decyloxyphenoxy group, 3 , 7-dimethyloctyloxyphenoxy group, lauryloxyphenoxy group and the like.
- the C 1 -C 12 alkylphenoxy group includes methylphenoxy group, ethylphenoxy group, dimethylphenoxy group, propylphenoxy group, 1,3,5-trimethylphenoxy group, methylethylphenoxy group, isopropyl Phenoxy group, butylphenoxy group, isobutylphenoxy group, s-butylphenoxy group, t-butylphenoxy group, pentylphenoxy group, isoamylphenoxy group, hexylphenoxy group, heptylphenoxy group, octylphenoxy group, nonylphenoxy group, decylphenoxy group And dodecylphenoxy group.
- the arylthio group is, for example, a group in which a sulfur element is bonded to the aforementioned aryl group.
- the arylthio group may have a substituent on the aromatic ring of the aryl group.
- the arylthio group usually has 6 to 60 carbon atoms, preferably 6 to 30 carbon atoms.
- Examples of the arylthio group include a phenylthio group, a C 1 -C 12 alkoxyphenylthio group, a C 1 -C 12 alkylphenylthio group, a 1-naphthylthio group, a 2-naphthylthio group, and a pentafluorophenylthio group.
- the arylalkyl group is, for example, a group in which the above alkyl group is bonded to the above aryl group.
- the arylalkyl group may have a substituent.
- the arylalkyl group usually has 7 to 60 carbon atoms, preferably 7 to 30 carbon atoms.
- Arylalkyl groups include phenyl-C 1 -C 12 alkyl groups, C 1 -C 12 alkoxyphenyl-C 1 -C 12 alkyl groups, C 1 -C 12 alkylphenyl -C 1 -C 12 alkyl groups, 1- naphthyl -C 1 ⁇ C 12 alkyl group, 2-naphthyl -C 1 ⁇ C 12 alkyl group and the like.
- the arylalkoxy group is, for example, a group in which the above alkoxy group is bonded to the above aryl group.
- the arylalkoxy group may have a substituent.
- the arylalkoxy group usually has 7 to 60 carbon atoms, and preferably 7 to 30 carbon atoms.
- the arylalkoxy group includes a phenyl-C 1 -C 12 alkoxy group, a C 1 -C 12 alkoxyphenyl-C 1 -C 12 alkoxy group, a C 1 -C 12 alkylphenyl-C 1 -C 12 alkoxy group, a 1- naphthyl -C 1 ⁇ C 12 alkoxy groups, 2-naphthyl -C 1 ⁇ C 12 alkoxy groups and the like.
- the arylalkylthio group is, for example, a group in which the aforementioned alkylthio group is bonded to the aforementioned aryl group.
- the arylalkylthio group may have a substituent.
- the arylalkylthio group usually has 7 to 60 carbon atoms, preferably 7 to 30 carbon atoms.
- arylalkylthio group a phenyl-C 1 -C 12 alkylthio group, a C 1 -C 12 alkoxyphenyl-C 1 -C 12 alkylthio group, a C 1 -C 12 alkylphenyl-C 1 -C 12 alkylthio group, naphthyl -C 1 ⁇ C 12 alkylthio groups, 2-naphthyl -C 1 ⁇ C 12 alkylthio groups and the like.
- the arylalkenyl group is, for example, a group in which an alkenyl group is bonded to the aforementioned aryl group.
- the arylalkenyl group usually has 8 to 60 carbon atoms, and preferably 8 to 30 carbon atoms.
- the arylalkenyl group includes phenyl-C 2 -C 12 alkenyl group, C 1 -C 12 alkoxyphenyl-C 2 -C 12 alkenyl group, C 1 -C 12 alkylphenyl -C 2 -C 12 alkenyl group, 1- And naphthyl-C 2 -C 12 alkenyl group, 2-naphthyl-C 2 -C 12 alkenyl group, and the like.
- C 1 -C 12 alkoxyphenyl-C 2 -C 12 alkenyl group C 2 -C 12 alkylphenyl- C 2 -C 12 alkenyl groups are preferred.
- Examples of the C 2 -C 12 alkenyl group include a vinyl group, 1-propenyl group, 2-propenyl group, 1-butenyl group, 2-butenyl group, 1-pentenyl group, 2-pentenyl group, 1-hexenyl. Group, 2-hexenyl group and 1-octenyl group.
- the arylalkynyl group is, for example, a group in which an alkynyl group is bonded to the aforementioned aryl group.
- the arylalkynyl group usually has 8 to 60 carbon atoms, preferably 8 to 30 carbon atoms.
- the arylalkynyl group includes phenyl-C 2 -C 12 alkynyl group, C 1 -C 12 alkoxyphenyl-C 2 -C 12 alkynyl group, C 1 -C 12 alkylphenyl-C 2 -C 12 alkynyl group, 1- And naphthyl-C 2 -C 12 alkynyl group, 2-naphthyl-C 2 -C 12 alkynyl group, and the like.
- C 1 -C 12 alkoxyphenyl-C 2 -C 12 alkynyl group, C 1 -C 12 alkylphenyl- C 2 -C 12 alkynyl groups are preferred.
- Examples of the C 2 -C 12 alkynyl group include ethynyl group, 1-propynyl group, 2-propynyl group, 1-butynyl group, 2-butynyl group, 1-pentynyl group, 2-pentynyl group, 1-hexynyl group. Group, 2-hexynyl group and 1-octynyl group.
- the substituted amino group at least one hydrogen atom in the amino group is substituted with one or two groups selected from the group consisting of an alkyl group, an aryl group, an arylalkyl group, and a monovalent heterocyclic group.
- the amino group formed is preferred.
- the alkyl group, aryl group, arylalkyl group or monovalent heterocyclic group may have a substituent.
- the number of carbon atoms of the substituted amino group is usually 1 to 60 excluding the number of carbon atoms of the substituent that the alkyl group, aryl group, arylalkyl group or monovalent heterocyclic group may have, 2 to 48 are preferred.
- substituted amino groups include methylamino group, dimethylamino group, ethylamino group, diethylamino group, propylamino group, dipropylamino group, isopropylamino group, diisopropylamino group, butylamino group, isobutylamino group, and s-butylamino group.
- the substituted silyl group at least one hydrogen atom in the silyl group is substituted with 1 to 3 groups selected from the group consisting of an alkyl group, an aryl group, an arylalkyl group and a monovalent heterocyclic group Silyl group formed.
- the alkyl group, aryl group, arylalkyl group or monovalent heterocyclic group may have a substituent.
- the number of carbon atoms of the substituted silyl group is usually 1 to 60 without including the number of carbon atoms of the substituent that the alkyl group, aryl group, arylalkyl group or monovalent heterocyclic group may have, 3 to 48 are preferred.
- the substituted silyl group includes trimethylsilyl group, triethylsilyl group, tripropylsilyl group, triisopropylsilyl group, isopropyldimethylsilyl group, isopropyldiethylsilyl group, t-butyldimethylsilyl group, pentyldimethylsilyl group, hexyldimethylsilyl group.
- halogen atom examples include a fluorine atom, a chlorine atom, a bromine atom and an iodine atom.
- the acyl group usually has 2 to 20 carbon atoms, and preferably 2 to 18 carbon atoms.
- Examples of the acyl group include an acetyl group, a propionyl group, a butyryl group, an isobutyryl group, a pivaloyl group, a benzoyl group, a trifluoroacetyl group, and a pentafluorobenzoyl group.
- the acyloxy group usually has 2 to 20 carbon atoms, and preferably 2 to 18 carbon atoms.
- Examples of the acyloxy group include an acetoxy group, a propionyloxy group, a butyryloxy group, an isobutyryloxy group, a pivaloyloxy group, a benzoyloxy group, a trifluoroacetyloxy group, and a pentafluorobenzoyloxy group.
- An imine residue means a residue obtained by removing one hydrogen atom in this structure from an imine compound having a structure represented by at least one of the formula: HN ⁇ C ⁇ and the formula: —N ⁇ CH—.
- imine compounds include compounds in which a hydrogen atom bonded to a nitrogen atom in aldimine, ketimine, and aldimine is substituted with an alkyl group, aryl group, arylalkyl group, arylalkenyl group, arylalkynyl group, or the like. It is done.
- the number of carbon atoms in the imine residue is usually 2-20, and preferably 2-18.
- Two R ⁇ are bonded to each other to form a divalent group, for example, an alkylene group having 2 to 18 carbon atoms such as an ethylene group, trimethylene group, tetramethylene group, pentamethylene group, hexamethylene group, etc. As a ring may be formed.).
- the imine residue include the following groups.
- the amide group usually has 1 to 20 carbon atoms and preferably 2 to 18 carbon atoms.
- As the amide group formamide group, acetamide group, propioamide group, butyroamide group, benzamide group, trifluoroacetamide group, pentafluorobenzamide group, diformamide group, diacetamide group, dipropioamide group, dibutyroamide group, dibenzamide group, ditrifluoro Examples include an acetamide group and a dipentafluorobenzamide group.
- the acid imide group is a residue obtained by removing a hydrogen atom bonded to the nitrogen atom from an acid imide, and usually has 4 to 20 carbon atoms and preferably 4 to 18 carbon atoms.
- Examples of the acid imide group include the following groups.
- the monovalent heterocyclic group refers to the remaining atomic group obtained by removing one hydrogen atom from a heterocyclic compound.
- the heterocyclic compound is not only a carbon atom but also an oxygen atom, a sulfur atom, a nitrogen atom, a phosphorus atom, a boron atom, a silicon atom as an element constituting a ring among organic compounds having a cyclic structure.
- An organic compound containing a hetero atom such as a selenium atom, a tellurium atom or an arsenic atom.
- the monovalent heterocyclic group may have a substituent.
- the monovalent heterocyclic group usually has 3 to 60 carbon atoms, and preferably 3 to 20 carbon atoms.
- the number of carbon atoms of the monovalent heterocyclic group does not include the number of carbon atoms of the substituent.
- Examples of such a monovalent heterocyclic group include a thienyl group, a C 1 to C 12 alkyl thienyl group, a pyrrolyl group, a furyl group, a pyridyl group, a C 1 to C 12 alkyl pyridyl group, a pyridazinyl group, a pyrimidyl group, Examples include a pyrazinyl group, a triazinyl group, a pyrrolidyl group, a piperidyl group, a quinolyl group, and an isoquinolyl group, and among them, a thienyl group, a C 1 to C 12 alkylthienyl group, a pyridyl group, and a C 1 to C 12 alkylpyridyl group are preferable.
- the substituted carboxyl group is a carboxyl group in which a hydrogen atom in the carboxyl group is substituted with an alkyl group, an aryl group, an arylalkyl group or a monovalent heterocyclic group, that is, a formula: —C ( ⁇ O) OR * (
- R * is a group represented by an alkyl group, an aryl group, an arylalkyl group, or a monovalent heterocyclic group.
- the substituted oxycarbonyl group usually has 2 to 60 carbon atoms, and preferably 2 to 48 carbon atoms.
- the alkyl group, aryl group, arylalkyl group or monovalent heterocyclic group may have a substituent.
- the number of carbon atoms does not include the number of carbon atoms of the substituent that the alkyl group, aryl group, arylalkyl group, or monovalent heterocyclic group may have.
- the substituted carboxyl group include methoxycarbonyl group, ethoxycarbonyl group, propoxycarbonyl group, isopropoxycarbonyl group, butoxycarbonyl group, isobutoxycarbonyl group, s-butoxycarbonyl group, t-butoxycarbonyl group, pentyloxycarbonyl group, hexyl group.
- Y 1 represents —CO 2 ⁇ , —SO 3 ⁇ , —SO 2 ⁇ , —PO 3 2 ⁇ or —B (R ⁇ ) 3 — .
- Y 1 is preferably —CO 2 ⁇ , —SO 2 ⁇ , —PO 3 2 ⁇ from the viewpoint of the acidity of the polymer, more preferably —CO 2 ⁇ , and from the viewpoint of the stability of the polymer, —CO 2 ⁇ , —SO 3 ⁇ , —SO 2 — or —PO 3 2 ⁇ is preferable.
- R ⁇ represents an alkyl group having 1 to 30 carbon atoms with or without a substituent or an aryl group having 6 to 50 carbon atoms with or without a substituent.
- substituents include the same substituents as those exemplified in the description of Q 1 described above. When a plurality of substituents are present, they may be the same or different.
- R ⁇ is methyl group, ethyl group, propyl group, isopropyl group, butyl group, isobutyl group, s-butyl group, t-butyl group, pentyl group, hexyl group, cyclohexyl group, heptyl group, octyl group, nonyl group Carbon number such as alkyl group having 1 to 20 carbon atoms such as decyl group, lauryl group, phenyl group, 1-naphthyl group, 2-naphthyl group, 1-anthracenyl group, 2-anthracenyl group, 9-anthracenyl group, etc. Examples thereof include 6 to 30 aryl groups.
- M 1 represents a metal cation or an ammonium cation with or without a substituent.
- the metal cation monovalent, divalent or trivalent ions are preferable, Li, Na, K, Cs, Be, Mg, Ca, Ba, Ag, Al, Bi, Cu, Fe, Ga, Mn, Pb, Examples include ions such as Sn, Ti, V, W, Y, Yb, Zn, and Zr. Li + , Na + , K + , Cs + , Ag + , Mg 2+ , and Ca 2+ are preferable.
- examples of the substituent that the ammonium ion may have include 1 to 10 carbon atoms such as methyl group, ethyl group, propyl group, isopropyl group, n-butyl group, i-butyl group, and t-butyl group. Of the alkyl group.
- Z 1 is F ⁇ , Cl ⁇ , Br ⁇ , I ⁇ , OH ⁇ , B (R a ) 4 ⁇ , R a SO 3 ⁇ , R a COO ⁇ , ClO ⁇ , ClO 2 ⁇ , ClO 3 ⁇ , ClO 4 ⁇ , SCN ⁇ , CN ⁇ , NO 3 ⁇ , SO 4 2 ⁇ , HSO 4 ⁇ , PO 4 3 ⁇ , HPO 4 2 ⁇ , H 2 PO 4 ⁇ , BF 4 ⁇ or PF 6 ⁇ Represents.
- n1 represents an integer of 0 or more, and is preferably an integer of 0 to 8, more preferably an integer of 0 to 2, from the viewpoint of synthesis of raw material monomers.
- a1 represents an integer of 1 or more
- b1 represents an integer of 0 or more.
- a1 and b1 are selected so that the charge of the group represented by the formula (1) is zero.
- Y 1 is —CO 2 ⁇ , —SO 3 ⁇ , —SO 2 ⁇ , —PO 3 2 ⁇ or —B (R ⁇ ) 3 —
- M 1 has a monovalent metal cation or substituent.
- Y 1 is —CO 2 ⁇ , —SO 3 ⁇ , —SO 2 ⁇ , —PO 3 2 ⁇ or —B (R ⁇ ) 3 —
- M 1 is a divalent metal cation
- Y 1 is —CO 2 ⁇ , —SO 3 ⁇ , —SO 2 ⁇ , or —PO 3 2 ⁇
- M 1 is a trivalent metal cation
- Z 1 is F ⁇ , Cl ⁇ , Br ⁇ , I ⁇ , OH ⁇ , B (R a ) 4 ⁇ , R a SO 3 ⁇ , R a COO ⁇ , ClO ⁇ , ClO 2 ⁇ , ClO 3 ⁇ , ClO 4 ⁇ , SCN ⁇ , CN ⁇ , NO 3 ⁇
- Y 1 is —CO 2 ⁇ , —SO 3 ⁇ , —SO 2 ⁇ , —PO 3 2 ⁇ or —B (R ⁇ ) 3 —
- a1 is preferably an integer of 1 to 5, more preferably 1 or 2.
- R a represents an alkyl group having 1 to 30 carbon atoms with or without a substituent or an aryl group having 6 to 50 carbon atoms with or without a substituent, and these groups have Examples of the substituent which may be included include the same substituents as those exemplified in the description of Q 1 described above. When a plurality of substituents are present, they may be the same or different.
- R a methyl group, ethyl group, propyl group, isopropyl group, butyl group, isobutyl group, s-butyl group, t-butyl group, pentyl group, hexyl group, cyclohexyl group, heptyl group, octyl group, nonyl group Carbon number such as alkyl group having 1 to 20 carbon atoms such as decyl group, lauryl group, phenyl group, 1-naphthyl group, 2-naphthyl group, 1-anthracenyl group, 2-anthracenyl group, 9-anthracenyl group, etc. Examples thereof include 6 to 30 aryl groups.
- Examples of the group represented by the formula (1) include the following groups.
- the divalent organic group represented by Q 2 include the same groups as those exemplified for the divalent organic group represented by Q 1 described above, the raw material monomers for synthesis From the viewpoint of ease, a divalent chain saturated hydrocarbon group, an arylene group, and an alkyleneoxy group are preferable.
- the group exemplified as the example of the divalent organic group represented by Q 2 may have a substituent, and the substituent is the same as the substituent exemplified in the description of Q 1 described above.
- a substituent is mentioned. When a plurality of substituents are present, they may be the same or different.
- Y 2 represents a carbocation, an ammonium cation, a phosphonium cation, a sulfonium cation or an iodonium cation.
- the carbocation for example, -C + R 2 (In formula, R is the same or different and represents an alkyl group or an aryl group.) The group represented by these is mentioned.
- ammonium cations include: -N + R 3 (In formula, R is the same or different and represents an alkyl group or an aryl group.) The group represented by these is mentioned.
- Examples of phosphonium cations include: -P + R 3 (In formula, R is the same or different and represents an alkyl group or an aryl group.) The group represented by these is mentioned.
- As the sulfonium cation for example, -S + R 2 (In formula, R is the same or different and represents an alkyl group or an aryl group.) The group represented by these is mentioned.
- As an iodonium cation for example, -I + R 2 (In formula, R is the same or different and represents an alkyl group or an aryl group.) The group represented by these is mentioned.
- Y 2 is preferably a carbocation, an ammonium cation, a phosphonium cation, or a sulfonium cation from the viewpoint of the ease of synthesis of the raw material monomer and the stability of the raw material monomer and polymer to air, moisture or heat.
- An ammonium cation is more preferable.
- Z 2 represents a metal cation or an ammonium cation with or without a substituent.
- the metal cation monovalent, divalent or trivalent ions are preferable, and Li, Na, K, Cs, Be, Mg, Ca, Ba, Ag, Al, Bi, Cu, Fe, Ga, Mn, Pb, Examples include ions such as Sn, Ti, V, W, Y, Yb, Zn, and Zr.
- Examples of the substituent that the ammonium cation may have include alkyl groups having 1 to 10 carbon atoms such as methyl group, ethyl group, propyl group, isopropyl group, n-butyl group, isobutyl group, and t-butyl group. Groups.
- M 2 represents F ⁇ , Cl ⁇ , Br ⁇ , I ⁇ , OH ⁇ , B (R b ) 4 ⁇ , R b SO 3 ⁇ , R b COO ⁇ , ClO ⁇ , ClO 2 ⁇ , ClO 3 ⁇ , ClO 4 ⁇ , SCN ⁇ , CN ⁇ , NO 3 ⁇ , SO 4 2 ⁇ , HSO 4 ⁇ , PO 4 3 ⁇ , HPO 4 2 ⁇ , H 2 PO 4 ⁇ , BF 4 ⁇ or PF 6 ⁇ Represents.
- n2 represents an integer of 0 or more, preferably an integer of 0 to 6, and more preferably an integer of 0 to 2.
- a2 represents an integer of 1 or more
- b2 represents an integer of 0 or more.
- a2 and b2 are selected such that the charge of the group represented by the formula (2) is zero.
- M 2 is F ⁇ , Cl ⁇ , Br ⁇ , I ⁇ , OH ⁇ , B (R b ) 4 ⁇ , R b SO 3 ⁇ , R b COO ⁇ , ClO ⁇ , ClO 2 ⁇ , ClO 3 ⁇
- a2 3 ⁇ b2 + 1.
- M 2 is SO 4 2 ⁇ or HPO 4 2 ⁇
- Z 2 is a monovalent metal ion or an ammonium ion with or without a substituent
- a2 is preferably an integer of 1 to 3, more preferably 1 or 2.
- R b represents an alkyl group having 1 to 30 carbon atoms with or without a substituent or an aryl group having 6 to 50 carbon atoms with or without a substituent, and these groups have Examples of the substituent that may be included include the same substituents as those exemplified in the description of Q 1 described above. When a plurality of substituents are present, they may be the same or different.
- R b is methyl group, ethyl group, propyl group, isopropyl group, butyl group, isobutyl group, s-butyl group, t-butyl group, pentyl group, hexyl group, cyclohexyl group, heptyl group, octyl group, nonyl group Carbon number such as alkyl group having 1 to 20 carbon atoms such as decyl group, lauryl group, phenyl group, 1-naphthyl group, 2-naphthyl group, 1-anthracenyl group, 2-anthracenyl group, 9-anthracenyl group, etc. Examples thereof include 6 to 30 aryl groups.
- Examples of the group represented by the formula (2) include the following groups.
- examples of the divalent organic group represented by Q 3 include the same groups as those exemplified for the divalent organic group represented by Q 1 described above. From the viewpoint of ease, a divalent chain saturated hydrocarbon group, an arylene group, and an alkyleneoxy group are preferable.
- the group exemplified as the example of the divalent organic group represented by Q 3 may have a substituent, and the substituent is the same as the substituent exemplified in the description of Q 1 described above.
- a substituent is mentioned. When a plurality of substituents are present, they may be the same or different.
- the divalent organic group represented by Q 3 is more preferably a group represented by Formula (38). —CH 2 — (38)
- n3 represents an integer of 0 or more, preferably an integer of 0 to 20, and more preferably an integer of 0 to 8.
- Y 3 represents —CN or a group represented by any one of formulas (4) to (12).
- the divalent hydrocarbon group represented by R ′ includes a methylene group, an ethylene group, a 1,2-propylene group, a 1,3-propylene group, and a 1,2-butylene.
- Group, 1,3-butylene group, 1,4-butylene group, 1,5-pentylene group, 1,6-hexylene group, 1,9-nonylene group, 1,12-dodecylene group, among these groups A divalent chain saturated hydrocarbon group having 1 to 50 carbon atoms, which may or may not have a substituent, such as a group in which at least one hydrogen atom is substituted with a substituent; an ethenylene group, a propenylene group, 3- A butenylene group, a 2-butenylene group, a 2-pentenylene group, a 2-hexenylene group, a 2-nonenylene group, a 2-dodecenylene group, a group in which at least one hydrogen atom
- a divalent cyclic saturated hydrocarbon group having 3 to 50 atoms 1,3-phenylene group, 1,4-phenylene group, 1,4-naphthylene group, 1,5-naphthylene group, 2,6-naphthylene group,
- An arylene group having 6 to 50 carbon atoms which may or may not have a substituent, such as a biphenyl-4,4′-diyl group or a group in which at least one hydrogen atom in these groups is substituted with a substituent.
- Substituents such as a methyleneoxy group, ethyleneoxy group, propyleneoxy group, butyleneoxy group, pentyleneoxy group, hexyleneoxy group, a group in which at least one hydrogen atom in these groups is substituted with a substituent
- An alkyleneoxy group having 1 to 50 carbon atoms with or without that is, the formula: —R e —O— (wherein R e is a methylene group, an ethylene group, a propylene group, a butylene group, a pentylene group, A divalent group represented by a hexylene group, an alkylene group having 1 to 50 carbon atoms, which may or may not have a substituent, such as a group obtained by substituting at least one hydrogen atom of these groups with a substituent. Organic group) and the like.
- substituents examples include the same substituents as those exemplified in the description of Q 1 described above. When a plurality of substituents are present, they may be the same or different.
- the monovalent hydrocarbon group represented by R ′′ is methyl, ethyl, propyl, isopropyl, butyl, isobutyl, s-butyl, t -Butyl group, pentyl group, hexyl group, cyclohexyl group, heptyl group, octyl group, nonyl group, decyl group, lauryl group, a group in which at least one hydrogen atom in these groups is substituted with a substituent, and the like, An alkyl group having 1 to 20 carbon atoms with or without a substituent; phenyl group, 1-naphthyl group, 2-naphthyl group, 1-anthracenyl group, 2-anthracenyl group, 9-anthracenyl group, and these groups; And an aryl group having 6 to 30 carbon atoms with or without a substituent, such as a group in which at
- a methyl group, an ethyl group, a phenyl group, a 1-naphthyl group, and a 2-naphthyl group are preferable.
- substituents include the same substituents as those exemplified in the description of Q 1 described above. When a plurality of substituents are present, they may be the same or different.
- the trivalent hydrocarbon group represented by R ′ ′′ includes a methanetriyl group, an ethanetriyl group, a 1,2,3-propanetriyl group, a 1,2,4-butanetriyl group, 1 , 2,5-pentanetriyl group, 1,3,5-pentanetriyl group, 1,2,6-hexanetriyl group, 1,3,6-hexanetriyl group, at least of these groups
- Examples thereof include an arenetriyl group having 6 to 30 carbon atoms. From the viewpoint of the solubility of the polymer, a methanetriyl group, an ethanetriyl group, a 1,2,4-benzenetriyl group, and a 1,3,5-benzenetriyl group are preferable.
- Examples of the substituent include the same substituents as those exemplified in the description of Q 1 described above. When a plurality of substituents are present, they may be the same or different.
- R c is an alkyl group having 1 to 30 carbon atoms with or without a substituent or an aryl having 6 to 50 carbon atoms with or without a substituent. Represents a group, and examples of the substituent include the same substituents as those exemplified in the description of Q 1 described above.
- R c is preferably a methyl group, an ethyl group, a phenyl group, a 1-naphthyl group or a 2-naphthyl group from the viewpoint of the solubility of the polymer.
- a3 represents an integer of 1 or more, and an integer of 3 to 10 is preferable.
- a4 represents an integer of 0 or more.
- a4 is preferably an integer of 0 to 30, and more preferably an integer of 3 to 20.
- a4 is preferably an integer of 0 to 10, and more preferably an integer of 0 to 5.
- a4 is preferably an integer of 0 to 20, and more preferably an integer of 3 to 20.
- a4 is preferably an integer of 0 to 20, and more preferably an integer of 0 to 10.
- Y 3 is, from the viewpoint of ease of synthesis of the raw material monomer, —CN, a group represented by the formula (4), a group represented by the formula (6), a group represented by the formula (10), A group represented by the formula (11) is preferable, a group represented by the formula (4), a group represented by the formula (6), a group represented by the formula (11) are more preferable, and the following groups are particularly preferable: preferable.
- the polymer used in the present invention includes a repeating unit represented by the formula (13), a repeating unit represented by the formula (15), a repeating unit represented by the formula (17), and the formula (20). It is preferable that the polymer has one or more kinds of repeating units selected from the group consisting of repeating units represented by the formula (1), and is a polymer having 15 to 100 mol% of the one or more kinds of repeating units in all the repeating units. preferable.
- R 1 is a monovalent group containing a group represented by formula (14), and Ar 1 has a substituent other than R 1. Or it represents the (2 + n4) valent aromatic group which does not have, and n4 represents an integer greater than or equal to 1.
- the group represented by the formula (14) may be directly bonded to Ar 1 , and is a methylene group, ethylene group, propylene group, butylene group, pentylene group, hexylene group, nonylene group, dodecylene group, cyclopropylene group, Substitution, such as a cyclobutylene group, a cyclopentylene group, a cyclohexylene group, a cyclononylene group, a cyclododecylene group, a norbornylene group, an adamantylene group, or a group in which at least one hydrogen atom in these groups is substituted with a substituent
- An alkyleneoxy group having 1 to 50 carbon atoms which may or may not have a substituent (ie, the formula: —R f —O— (wherein R f is a methylene group, an ethylene group, a propylene group, a butylene group) , Pentylene group, hexylene group, nonylene group, dodecylene group, cyclopropylene group, cyclobutylene group, cyclopentylene group, cyclohexylene group, cyclononylene group, cyclododecylene group, norbornylene group, adamantylene group, among these groups
- R 1 is a group represented by the formula (14) or a formula: —B 1 -A 1 (wherein A 1 represents a group represented by the formula (14), B 1 represents the above-described alkylene group, An alkyleneoxy group, an imino group, a silylene group, an ethenylene group, an ethynylene group or a heteroatom).
- a 1 represents a group represented by the formula (14)
- B 1 represents the above-described alkylene group, An alkyleneoxy group, an imino group, a silylene group, an ethenylene group, an ethynylene group or a heteroatom.
- substituent include the same substituents as those exemplified in the description of Q 1 described above. When a plurality of substituents are present, they may be the same or different.
- Ar 1 may have a substituent other than R 1 .
- substituents include the same substituents as those exemplified in the description of Q 1 described above. When a plurality of the substituents are present, they may be the same or different.
- the substituent other than R 1 possessed by Ar 1 is preferably an alkyl group, an alkoxy group, an aryl group, an aryloxy group, a carboxyl group or a substituted carboxyl group from the viewpoint of ease of synthesis of the raw material monomer.
- n4 represents an integer of 1 or more, preferably an integer of 1 to 4, more preferably an integer of 1 to 3.
- Examples of the (2 + n4) -valent aromatic group represented by Ar 1 in formula (13) include a (2 + n4) -valent aromatic hydrocarbon group and a (2 + n4) -valent aromatic heterocyclic group. Or a (2 + n4) -valent aromatic group consisting of carbon atoms and one or more atoms selected from the group consisting of hydrogen atoms, nitrogen atoms and oxygen atoms. Examples of the (2 + n4) -valent aromatic group include a benzene ring, a pyridine ring, a 1,2-diazine ring, a 1,3-diazine ring, a 1,4-diazine ring, a 1,3,5-triazine ring, and a furan ring.
- Examples of the monocyclic aromatic ring include the following rings.
- Examples of the condensed polycyclic aromatic ring include the following rings.
- Examples of the aromatic ring assembly include the following rings.
- Examples of the Aribashi polycyclic aromatic ring include the following rings.
- the (2 + n4) -valent aromatic group includes (2 + n4) hydrogen atoms from the ring represented by the formulas 1 to 14, 26 to 29, 37 to 39, or 41 from the viewpoint of easy synthesis of the raw material monomer.
- a group obtained by removing (2 + n4) hydrogen atoms from the ring represented by the formulas 1 to 6, 8, 13, 26, 27, 37, or 41 is more preferred, and the group represented by the formula 1, 37, or 41 is preferred. More preferred is a group in which (2 + n4) hydrogen atoms have been removed from the ring formed.
- n4 is preferably 2, and Ar 1 is preferably a group represented by formula 37a.
- examples of the (1 + m1 + m2) -valent organic group represented by R 2 include a methyl group, an ethyl group, a propyl group, an isopropyl group, a butyl group, an isobutyl group, an s-butyl group, and a t-butyl group.
- a substituent such as a group, a pentyl group, a hexyl group, a cyclohexyl group, a heptyl group, an octyl group, a nonyl group, a decyl group, a lauryl group, or a group in which at least one hydrogen atom in these groups is substituted with a substituent.
- substituents examples include the same substituents as those exemplified in the description of Q 1 described above. When a plurality of the substituents are present, they may be the same or different.
- R 3 is a monovalent group containing a group represented by formula (16), and Ar 2 has a substituent other than R 3. Alternatively, it represents a (2 + n5) -valent aromatic group that is not present, and n5 represents an integer of 1 or more.
- the group represented by the formula (16) may be directly bonded to Ar 2 and is a methylene group, ethylene group, propylene group, butylene group, pentylene group, hexylene group, nonylene group, dodecylene group, cyclopropylene group, Substitution, such as a cyclobutylene group, a cyclopentylene group, a cyclohexylene group, a cyclononylene group, a cyclododecylene group, a norbornylene group, an adamantylene group, or a group in which at least one hydrogen atom in these groups is substituted with a substituent
- An alkyleneoxy group having 1 to 50 carbon atoms which may or may not have a substituent (ie, the formula: —R g —O— (wherein R g represents a methylene group, an ethylene group, a propylene group, a butylene group).
- An imino group having or not having a substituent; a silylene group having or without a substituent; an ethenylene group having or without a substituent; an ethynylene group; oxygen atom, a nitrogen atom, may be bonded to Ar 2 through a heteroatom such as sulfur atom.
- R 3 is a group represented by the formula (16) or a formula: —B 2 -A 2 (wherein A 2 represents a group represented by the formula (16), and B 2 has the same meaning as B 1).
- Ar 2 may have a substituent other than R 3 .
- substituents include the same substituents as those exemplified in the description of Q 1 described above. When a plurality of the substituents are present, they may be the same or different.
- the substituent other than R 3 possessed by Ar 2 is preferably an alkyl group, an alkoxy group, an aryl group, an aryloxy group, a carboxyl group, or a substituted carboxyl group from the viewpoint of ease of synthesis of the raw material monomer.
- n5 represents an integer of 1 or more, preferably an integer of 1 to 4, and more preferably an integer of 1 to 3.
- Examples of the (2 + n5) -valent aromatic group represented by Ar 2 in the formula (15) include a (2 + n5) -valent aromatic hydrocarbon group and a (2 + n5) -valent aromatic heterocyclic group. Or a (2 + n5) -valent aromatic group consisting of carbon atoms and one or more atoms selected from the group consisting of hydrogen atoms, nitrogen atoms and oxygen atoms.
- the (2 + n5) -valent aromatic group includes a benzene ring, a pyridine ring, a 1,2-diazine ring, a 1,3-diazine ring, a 1,4-diazine ring, a 1,3,5-triazine ring, and a furan ring.
- Examples of the monocyclic aromatic ring include rings represented by formulas 1 to 12 exemplified in the description of the repeating unit represented by formula (13).
- Examples of the condensed polycyclic aromatic ring include rings represented by formulas 13 to 27 exemplified in the description of the repeating unit represented by formula (13).
- Examples of the aromatic ring assembly include rings represented by formulas 28 to 36 exemplified in the description of the repeating unit represented by formula (13).
- bridged polycyclic aromatic ring examples include rings represented by the formulas 37 to 44 exemplified in the description of the repeating unit represented by the formula (13).
- the (2 + n5) -valent aromatic group includes (2 + n5) hydrogen atoms from the ring represented by the formulas 1 to 14, 26 to 29, 37 to 39, or 41 from the viewpoint of easy synthesis of the raw material monomer.
- a group obtained by removing (2 + n5) hydrogen atoms from the ring represented by the formulas 1 to 6, 8, 13, 26, 27, 37, or 41 is more preferred, and a group represented by the formula 1, 37, or 42 is preferred. More preferred is a group in which (2 + n5) hydrogen atoms have been removed from the ring formed.
- n5 is preferably 2
- Ar 2 is preferably a group represented by Formula 37a.
- n3 and m4 each independently represent an integer of 1 or more.
- examples of the (1 + m3 + m4) -valent organic group represented by R 4 include a methyl group, an ethyl group, a propyl group, an isopropyl group, a butyl group, an isobutyl group, an s-butyl group, and a t-butyl group.
- a substituent such as a group, a pentyl group, a hexyl group, a cyclohexyl group, a heptyl group, an octyl group, a nonyl group, a decyl group, a lauryl group, or a group in which at least one hydrogen atom in these groups is substituted with a substituent.
- substituents examples include the same substituents as those exemplified in the description of Q 1 described above. When a plurality of the substituents are present, they may be the same or different.
- R 5 is a monovalent group containing a group represented by formula (18)
- R 6 is a group represented by formula (19).
- Ar 3 represents a (2 + n6 + n7) -valent aromatic group having or not having a substituent other than R 5 and R 6 , and n6 and n7 are each independently an integer of 1 or more Represents.
- the group represented by the formula (18) and the group represented by the formula (19) may be directly bonded to Ar 3, and include a methylene group, an ethylene group, a propylene group, a butylene group, a pentylene group, a hexylene group, Nonylene group, dodecylene group, cyclopropylene group, cyclobutylene group, cyclopentylene group, cyclohexylene group, cyclononylene group, cyclododecylene group, norbornylene group, adamantylene group, at least one hydrogen atom in these groups
- R 5 is a group represented by formula (18) or a formula: —B 3 -A 3 (wherein A 3 represents a group represented by formula (18), and B 3 has the same meaning as B 1).
- R 6 is a group represented by the formula (19) or a formula: —B 4 -A 4 (wherein A 4 represents a group represented by the formula (19)).
- B 4 represents the same meaning as B 1 ).
- Examples of the substituent include the same substituents as those exemplified in the description of Q 1 described above. When a plurality of substituents are present, they may be the same or different.
- Ar 3 may have a substituent other than R 5 and R 6 .
- substituents include the same substituents as those exemplified in the description of Q 1 described above. When a plurality of the substituents are present, they may be the same or different.
- the substituent other than R 5 and R 6 possessed by Ar 3 is an alkyl group, an alkoxy group, an aryl group, an aryloxy group, a carboxyl group or a substituted carboxyl group from the viewpoint of ease of synthesis of the raw material monomer. Is preferred.
- n6 represents an integer of 1 or more, preferably an integer of 1 to 4, and more preferably an integer of 1 to 3.
- n7 represents an integer of 1 or more, preferably an integer of 1 to 4, and more preferably an integer of 1 to 3.
- Examples of the (2 + n6 + n7) -valent aromatic group represented by Ar 3 in the formula (17) include a (2 + n6 + n7) -valent aromatic hydrocarbon group, a (2 + n6 + n7) -valent aromatic heterocyclic group, and a carbon atom. Or a (2 + n6 + n7) -valent aromatic group consisting of carbon atoms and one or more atoms selected from the group consisting of hydrogen atoms, nitrogen atoms and oxygen atoms.
- Examples of the (2 + n6 + n7) -valent aromatic group include a benzene ring, a pyridine ring, a 1,2-diazine ring, a 1,3-diazine ring, a 1,4-diazine ring, a furan ring, a pyrrole ring, a pyrazole ring, and an imidazole ring.
- Examples of the monocyclic aromatic ring include rings represented by Formulas 1 to 5 and Formulas 7 to 10 exemplified in the description of the repeating unit represented by Formula (13).
- Examples of the condensed polycyclic aromatic ring include rings represented by formulas 13 to 27 exemplified in the description of the repeating unit represented by formula (13).
- Examples of the aromatic ring assembly include rings represented by formulas 28 to 36 exemplified in the description of the repeating unit represented by formula (13).
- bridged polycyclic aromatic ring examples include rings represented by the formulas 37 to 44 exemplified in the description of the repeating unit represented by the formula (13).
- the (2 + n6 + n7) -valent aromatic group is a ring represented by the formula 1 to 5, 7 to 10, 13, 14, 26 to 29, 37 to 39 or 41 from the viewpoint of ease of synthesis of the raw material monomer.
- a group obtained by removing (2 + n6 + n7) hydrogen atoms from the ring represented by Formula 1, 37 or 41 is more preferable.
- n6 and n7 are preferably 1
- Ar 3 is preferably a group represented by formula 37a.
- R 7 represents a single bond or a (1 + m5) -valent organic group, and is preferably a (1 + m5) -valent organic group.
- examples of the (1 + m5) -valent organic group represented by R 7 include a methyl group, an ethyl group, a propyl group, an isopropyl group, a butyl group, an isobutyl group, a s-butyl group, and a t-butyl group.
- a substituent such as a group, a pentyl group, a hexyl group, a cyclohexyl group, a heptyl group, an octyl group, a nonyl group, a decyl group, a lauryl group, or a group in which at least one hydrogen atom in these groups is substituted with a substituent.
- a group in which m5 hydrogen atoms have been removed, a group in which m5 hydrogen atoms have been removed from an aryl group, and a group in which m5 hydrogen atoms have been removed from an alkoxy group are preferred.
- substituents examples include the same substituents as those exemplified in the description of Q 1 described above. When a plurality of the substituents are present, they may be the same or different.
- m5 represents an integer of 1 or more, provided that m5 represents 1 when R 7 is a single bond.
- R 8 represents a single bond or a (1 + m6) -valent organic group, and is preferably a (1 + m6) -valent organic group.
- examples of the (1 + m6) -valent organic group represented by R 8 include a methyl group, an ethyl group, a propyl group, an isopropyl group, a butyl group, an isobutyl group, a s-butyl group, and a t-butyl group.
- a substituent such as a group, a pentyl group, a hexyl group, a cyclohexyl group, a heptyl group, an octyl group, a nonyl group, a decyl group, a lauryl group, or a group in which at least one hydrogen atom in these groups is substituted with a substituent.
- substituents examples include the same substituents as those exemplified in the description of Q 1 described above. When a plurality of the substituents are present, they may be the same or different.
- m6 represents an integer of 1 or more, provided that m6 represents 1 when R 8 is a single bond.
- R 9 is a monovalent group including a group represented by formula (21), and R 10 is a group represented by formula (22).
- Ar 4 represents a (2 + n8 + n9) -valent aromatic group having or not having a substituent other than R 9 and R 10 , and n8 and n9 are each independently an integer of 1 or more Represents.
- the group represented by the formula (21) and the group represented by the formula (22) may be directly bonded to Ar 4, and include a methylene group, an ethylene group, a propylene group, a butylene group, a pentylene group, a hexylene group, Nonylene group, dodecylene group, cyclopropylene group, cyclobutylene group, cyclopentylene group, cyclohexylene group, cyclononylene group, cyclododecylene group, norbornylene group, adamantylene group, at least one hydrogen atom in these groups
- R 10 is a group represented by the formula (22) or a formula: —B 6 -A 6 (wherein A 6 represents a group represented by the formula (22)). , B 6 represents the same meaning as B 1 ).
- substituents include the same substituents as those exemplified in the description of Q 1 described above. When a plurality of substituents are present, they may be the same or different.
- Ar 4 may have a substituent other than R 9 and R 10 .
- substituents include the same substituents as those exemplified in the description of Q 1 described above. When a plurality of the substituents are present, they may be the same or different.
- the substituent other than R 9 and R 10 possessed by Ar 4 is an alkyl group, an alkoxy group, an aryl group, an aryloxy group, a carboxyl group, or a substituted carboxyl group from the viewpoint of ease of synthesis of the raw material monomer. Is preferred.
- n8 represents an integer of 1 or more, preferably an integer of 1 to 4, more preferably an integer of 1 to 3.
- n9 represents an integer of 1 or more, preferably an integer of 1 to 4, and more preferably an integer of 1 to 3.
- Examples of the (2 + n8 + n9) -valent aromatic group represented by Ar 4 in the formula (20) include a (2 + n8 + n9) -valent aromatic hydrocarbon group, a (2 + n8 + n9) -valent aromatic heterocyclic group, and a carbon atom. Or a (2 + n8 + n9) -valent aromatic group consisting of carbon atoms and one or more atoms selected from the group consisting of hydrogen atoms, nitrogen atoms and oxygen atoms.
- Examples of the (2 + n8 + n9) -valent aromatic group include a benzene ring, a pyridine ring, a 1,2-diazine ring, a 1,3-diazine ring, a 1,4-diazine ring, a furan ring, a pyrrole ring, a pyrazole ring, and an imidazole ring.
- Examples of the monocyclic aromatic ring include rings represented by Formulas 1 to 5 and Formulas 7 to 10 exemplified in the description of the repeating unit represented by Formula (13).
- Examples of the condensed polycyclic aromatic ring include rings represented by formulas 13 to 27 exemplified in the description of the repeating unit represented by formula (13).
- Examples of the aromatic ring assembly include rings represented by formulas 28 to 36 exemplified in the description of the repeating unit represented by formula (13).
- bridged polycyclic aromatic ring examples include rings represented by the formulas 37 to 44 exemplified in the description of the repeating unit represented by the formula (13).
- the (2 + n8 + n9) -valent aromatic group is a ring represented by the formula 1 to 5, 7 to 10, 13, 14, 26 to 29, 37 to 39 or 41 from the viewpoint of ease of synthesis of the raw material monomer.
- n8 and n9 are 1, and Ar 4 is preferably a group represented by formula 37a.
- R 11 represents a single bond or a (1 + m7) -valent organic group, and is preferably a (1 + m7) -valent organic group.
- examples of the (1 + m7) -valent organic group represented by R 11 include a methyl group, an ethyl group, a propyl group, an isopropyl group, a butyl group, an isobutyl group, an s-butyl group, and a t-butyl group.
- a substituent such as a group, a pentyl group, a hexyl group, a cyclohexyl group, a heptyl group, an octyl group, a nonyl group, a decyl group, a lauryl group, or a group in which at least one hydrogen atom in these groups is substituted with a substituent.
- alkyl groups Et m7 groups excluding the hydrogen atom, a group remaining after removing m7 hydrogen atoms from an aryl group, a group obtained by removing m7 hydrogen atoms from an amino group.
- substituents examples include the same substituents as those exemplified in the description of Q 1 described above. When a plurality of the substituents are present, they may be the same or different.
- m7 represents an integer of 1 or more, provided that m7 represents 1 when R 11 is a single bond.
- R 12 represents a single bond or a (1 + m8) -valent organic group, and is preferably a (1 + m8) -valent organic group.
- examples of the (1 + m8) -valent organic group represented by R 12 include a methyl group, an ethyl group, a propyl group, an isopropyl group, a butyl group, an isobutyl group, an s-butyl group, and a t-butyl group.
- a substituent such as a group, a pentyl group, a hexyl group, a cyclohexyl group, a heptyl group, an octyl group, a nonyl group, a decyl group, a lauryl group, or a group in which at least one hydrogen atom in these groups is substituted with a substituent.
- alkyl groups Et m8 groups excluding the hydrogen atom, a group remaining after removing m8 hydrogen atoms from an aryl group, a group obtained by removing m8 hydrogen atoms from an amino group.
- substituents examples include the same substituents as those exemplified in the description of Q 1 described above. When a plurality of the substituents are present, they may be the same or different.
- m8 represents an integer of 1 or more, provided that m8 represents 1 when R 12 is a single bond.
- repeating unit represented by the formula (13) As the repeating unit represented by the formula (13), from the viewpoint of the electron transport property of the obtained polymer, the repeating unit represented by the formula (23) and the formula The repeating unit represented by (24) is preferred, and the repeating unit represented by formula (24) is more preferred.
- R 13 represents a (1 + m9 + m10) valent organic group
- R 14 represents a monovalent organic group
- Q 1 , Q 3 , Y 1 , M 1 , Z 1 , Y 3 , n1 , A1, b1 and n3 represent the same meaning as described above
- m9 and m10 each independently represent an integer of 1 or more
- b1 and n3 represent the same meaning as described above
- m9 and m10 each independently represent an integer of 1 or more
- b1 and n3 When there are a plurality of b1 and n3, they may be the same or different.
- examples of the (1 + m9 + m10) -valent organic group represented by R 13 include a methyl group, an ethyl group, a propyl group, an isopropyl group, a butyl group, an isobutyl group, an s-butyl group, and a t-butyl group.
- a substituent such as a group, a pentyl group, a hexyl group, a cyclohexyl group, a heptyl group, an octyl group, a nonyl group, a decyl group, a lauryl group, or a group in which at least one hydrogen atom in these groups is substituted with a substituent.
- a group obtained by removing (m9 + m10) hydrogen atoms from an alkyl group, a group obtained by removing (m9 + m10) hydrogen atoms from an aryl group, an alkoxy group To (m9 + m10) hydrogen atoms are preferably removed.
- the substituent include the same substituents as those exemplified in the description of Q 1 described above. When a plurality of the substituents are present, they may be the same or different.
- examples of the monovalent organic group represented by R 14 include a methyl group, an ethyl group, a propyl group, an isopropyl group, a butyl group, an isobutyl group, a s-butyl group, a t-butyl group, It has a substituent such as a pentyl group, hexyl group, cyclohexyl group, heptyl group, octyl group, nonyl group, decyl group, lauryl group, or a group obtained by substituting at least one hydrogen atom of these groups with a substituent.
- Examples of the repeating unit represented by the formula (23) include the following repeating units.
- R 13 represents a (1 + m11 + m12) -valent organic group
- Q 1 , Q 3 , Y 1 , M 1 , Z 1 , Y 3 , n1, a1, b1, and n3 have the same meaning as described above.
- M11 and m12 each independently represents an integer of 1 or more, and each of R 13 , m11, m12, Q 1 , Q 3 , Y 1 , M 1 , Z 1 , Y 3 , n1, a1, b1, and n3 (If there are several, each may be the same or different.)
- examples of the (1 + m11 + m12) -valent organic group represented by R 13 include a methyl group, an ethyl group, a propyl group, an isopropyl group, a butyl group, an isobutyl group, an s-butyl group, and a t-butyl group.
- a substituent such as a group, a pentyl group, a hexyl group, a cyclohexyl group, a heptyl group, an octyl group, a nonyl group, a decyl group, a lauryl group, or a group in which at least one hydrogen atom in these groups is substituted with a substituent.
- the substituent include the same substituents as those exemplified in the description of Q 1 described above. When a plurality of the substituents are present, they may be the same or different.
- Examples of the repeating unit represented by the formula (24) include the following repeating units.
- the repeating unit represented by the formula (25) is preferable from the viewpoint of durability of the obtained polymer.
- R 15 represents a (1 + m13 + m14) valent organic group
- Q 1 , Q 3 , Y 1 , M 1 , Z 1 , Y 3 , n1, a1, b1, and n3 have the same meaning as described above.
- M13, m14 and m15 each independently represents an integer of 1 or more, R 18 , m13, m14, Q 1 , Q 3 , Y 1 , M 1 , Z 1 , Y 3 , n1, a1, b1 and When there are a plurality of n3s, they may be the same or different.
- examples of the (1 + m13 + m14) -valent organic group represented by R 15 include a methyl group, an ethyl group, a propyl group, an isopropyl group, a butyl group, an isobutyl group, an s-butyl group, and a t-butyl group.
- a substituent such as a group, a pentyl group, a hexyl group, a cyclohexyl group, a heptyl group, an octyl group, a nonyl group, a decyl group, a lauryl group, or a group in which at least one hydrogen atom in these groups is substituted with a substituent.
- the substituent include the same substituents as those exemplified in the description of Q 1 described above. When a plurality of the substituents are present, they may be the same or different.
- Examples of the repeating unit represented by the formula (25) include the following repeating units.
- repeating unit represented by the formula (15) As the repeating unit represented by the formula (15), from the viewpoint of the electron transport property of the obtained polymer, the repeating unit represented by the formula (26) and the formula The repeating unit represented by (27) is preferred, and the repeating unit represented by formula (27) is more preferred.
- R 16 represents a (1 + m16 + m17) valent organic group
- R 17 represents a monovalent organic group
- Q 2 , Q 3 , Y 2 , M 2 , Z 2 , Y 3 , n2 , A2, b2 and n3 represent the same meaning as described above
- m16 and m17 each independently represent an integer of 1 or more
- R 14 , Q 2 , Q 3 , Y 2 , M 2 , Z 2 , Y 3 , n2 , A2, b2, and n3 may be the same or different when there are a plurality of each.
- examples of the (1 + m16 + m17) -valent organic group represented by R 16 include a methyl group, an ethyl group, a propyl group, an isopropyl group, a butyl group, an isobutyl group, a s-butyl group, and a t-butyl group.
- a substituent such as a group, a pentyl group, a hexyl group, a cyclohexyl group, a heptyl group, an octyl group, a nonyl group, a decyl group, a lauryl group, or a group in which at least one hydrogen atom in these groups is substituted with a substituent.
- the substituent include the same substituents as those exemplified in the description of Q 1 described above. When a plurality of the substituents are present, they may be the same or different.
- examples of the monovalent organic group represented by R 17 include a methyl group, an ethyl group, a propyl group, an isopropyl group, a butyl group, an isobutyl group, a s-butyl group, a t-butyl group, It has a substituent such as a pentyl group, hexyl group, cyclohexyl group, heptyl group, octyl group, nonyl group, decyl group, lauryl group, or a group obtained by substituting at least one hydrogen atom of these groups with a substituent.
- Examples of the repeating unit represented by the formula (26) include the following repeating units.
- R 16 represents a (1 + m16 + m17) -valent organic group
- Q 2 , Q 3 , Y 2 , M 2 , Z 2 , Y 3 , n 2, a 2, b 2 and n 3 have the same meaning as described above.
- the stands represent an integer of 1 or more m16 and m17 each independently of R 16, m16, m17, Q 2, Q 3, Y 2, M 2, Z 2, Y 3, n2, a2, b2 , and n3 (If there are several, each may be the same or different.)
- examples of the (1 + m16 + m17) -valent organic group represented by R 16 include a methyl group, an ethyl group, a propyl group, an isopropyl group, a butyl group, an isobutyl group, an s-butyl group, and a t-butyl group.
- a substituent such as a group, a pentyl group, a hexyl group, a cyclohexyl group, a heptyl group, an octyl group, a nonyl group, a decyl group, a lauryl group, or a group in which at least one hydrogen atom in these groups is substituted with a substituent.
- the substituent include the same substituents as those exemplified in the description of Q 1 described above. When a plurality of the substituents are present, they may be the same or different.
- Examples of the repeating unit represented by the formula (27) include the following repeating units.
- the repeating unit represented by the formula (28) is preferable from the viewpoint of durability of the obtained polymer.
- R 18 represents a (1 + m18 + m19) valent organic group
- Q 2 , Q 3 , Y 2 , M 2 , Z 2 , Y 3 , n 2, a 2, b 2 and n 3 have the same meaning as described above.
- the stands, m18, m19 and m20 represent each independently an integer of 1 or more, R 19, m18, m19, Q 2, Q 3, Y 2, M 2, Z 2, Y 3, n2, a2, b2 and When there are a plurality of n3s, they may be the same or different.
- examples of the (1 + m18 + m19) -valent organic group represented by R 18 include methyl group, ethyl group, propyl group, isopropyl group, butyl group, isobutyl group, s-butyl group, and t-butyl.
- a substituent such as a group, a pentyl group, a hexyl group, a cyclohexyl group, a heptyl group, an octyl group, a nonyl group, a decyl group, a lauryl group, or a group in which at least one hydrogen atom in these groups is substituted with a substituent
- the substituent include the same substituents as those exemplified in the description of Q 1 described above. When a plurality of the substituents are present, they may be the same or different.
- Examples of the repeating unit represented by the formula (28) include the following repeating units.
- the repeating unit represented by the formula (17) is preferably the repeating unit represented by the formula (29) from the viewpoint of the electron transport property of the polymer obtained. .
- R 19 represents a single bond or a (1 + m21) -valent organic group
- R 20 represents a single bond or a (1 + m22) -valent organic group
- Q 1 , Q 3 , Y 1 , M 1 , Z 1, Y 3, n1 , a1, b1 and n3 represent the same as defined above, represents an integer of 1 or more, respectively m21 and m22 independently, provided that when R 19 is a single bond m21 represents 1 , R 20 is a single bond, m22 represents 1, and when there are a plurality of Q 1 , Q 3 , Y 1 , M 1 , Z 1 , Y 3 , n1, a1, b1, and n3, they are the same or different. May be.
- examples of the (1 + m21) -valent organic group represented by R 19 include methyl, ethyl, propyl, isopropyl, butyl, isobutyl, s-butyl, and t-butyl.
- a substituent such as a group, a pentyl group, a hexyl group, a cyclohexyl group, a heptyl group, an octyl group, a nonyl group, a decyl group, a lauryl group, or a group in which at least one hydrogen atom in these groups is substituted with a substituent.
- examples of the (1 + m22) -valent organic group represented by R 20 include methyl, ethyl, propyl, isopropyl, butyl, isobutyl, s-butyl, and t-butyl.
- a substituent such as a group, a pentyl group, a hexyl group, a cyclohexyl group, a heptyl group, an octyl group, a nonyl group, a decyl group, a lauryl group, or a group in which at least one hydrogen atom in these groups is substituted with a substituent.
- Examples of the repeating unit represented by the formula (29) include the following repeating units.
- the repeating unit represented by the formula (17) is preferable from the viewpoint of durability of the obtained polymer.
- R 21 represents a single bond or a (1 + m23) valent organic group
- R 22 represents a single bond or a (1 + m24) valent organic group
- Q 1 , Q 3 , Y 1 , M 1 , Z 1, Y 3, n1 , a1, b1 and n3 represent the same as defined above, represents an integer of 1 or more, respectively m23 and m24 independently, provided that when R 21 is a single bond m23 represents 1 when R 22 is a single bond m24 represents 1, represents an integer of 1 or more, respectively m25 and m26 independently, m23, m24, R 21, R 22, Q 1, Q 3, Y 1, M 1, When there are a plurality of Z 1 , Y 3 , n1, a1, b1, and n3, they may be the same or different.
- examples of the (1 + m23) -valent organic group represented by R 21 include methyl, ethyl, propyl, isopropyl, butyl, isobutyl, s-butyl, and t-butyl.
- a substituent such as a group, a pentyl group, a hexyl group, a cyclohexyl group, a heptyl group, an octyl group, a nonyl group, a decyl group, a lauryl group, or a group in which at least one hydrogen atom in these groups is substituted with a substituent.
- examples of the (1 + m24) -valent organic group represented by R 22 include methyl, ethyl, propyl, isopropyl, butyl, isobutyl, s-butyl, and t-butyl.
- a substituent such as a group, a pentyl group, a hexyl group, a cyclohexyl group, a heptyl group, an octyl group, a nonyl group, a decyl group, a lauryl group, or a group in which at least one hydrogen atom in these groups is substituted with a substituent.
- repeating unit represented by the formula (30) examples include the following repeating units.
- the repeating unit represented by the formula (20) is preferably the repeating unit represented by the formula (31) from the viewpoint of the electron transport property of the obtained polymer. .
- R 23 represents a single bond or a (1 + m27) -valent organic group
- R 24 represents a single bond or a (1 + m28) -valent organic group
- Q 2 , Q 3 , Y 2 , M 2 , Z 2, Y 3, n2 , a2, b2 and n3 represent the same as defined above, represents an integer of 1 or more, respectively m27 and m28 independently, provided that when R 23 is a single bond m27 represents 1
- m28 represents 1, and when there are a plurality of Q 2 , Q 3 , Y 2 , M 2 , Z 2 , Y 3 , n 2, a 2, b 2 and n 3, they are the same or different. May be.
- examples of the (1 + m27) -valent organic group represented by R 23 include a methyl group, an ethyl group, a propyl group, an isopropyl group, a butyl group, an isobutyl group, an s-butyl group, and a t-butyl group.
- a substituent such as a group, a pentyl group, a hexyl group, a cyclohexyl group, a heptyl group, an octyl group, a nonyl group, a decyl group, a lauryl group, or a group in which at least one hydrogen atom in these groups is substituted with a substituent.
- examples of the (1 + m28) -valent organic group represented by R 24 include a methyl group, an ethyl group, a propyl group, an isopropyl group, a butyl group, an isobutyl group, a s-butyl group, and a t-butyl group.
- a substituent such as a group, a pentyl group, a hexyl group, a cyclohexyl group, a heptyl group, an octyl group, a nonyl group, a decyl group, a lauryl group, or a group in which at least one hydrogen atom in these groups is substituted with a substituent.
- Examples of the repeating unit represented by the formula (31) include the following repeating units.
- the repeating unit represented by the formula (20) is preferable from the viewpoint of durability of the obtained polymer.
- R 25 represents a single bond or a (1 + m29) -valent organic group
- R 26 represents a single bond or a (1 + m30) -valent organic group
- Q 2 , Q 3 , Y 2 , M 2 , Z 2 , Y 3 , n2, a2, b2 and n3 represent the same meaning as described above
- m29 and m30 each independently represent an integer of 1 or more, provided that m29 represents 1 when R 25 is a single bond.
- m30 represents 1, represents an integer of 1 or more, respectively m31 and m32 independently, m29, m30, R 25, R 26, Q 2, Q 3, Y 2, M 2,
- Z 2 , Y 3 , n2, a2, b2, and n3 may be the same or different.
- examples of the (1 + m29) -valent organic group represented by R 25 include methyl, ethyl, propyl, isopropyl, butyl, isobutyl, s-butyl, and t-butyl.
- a substituent such as a group, a pentyl group, a hexyl group, a cyclohexyl group, a heptyl group, an octyl group, a nonyl group, a decyl group, a lauryl group, or a group in which at least one hydrogen atom in these groups is substituted with a substituent.
- examples of the (1 + m30) -valent organic group represented by R 26 include a methyl group, an ethyl group, a propyl group, an isopropyl group, a butyl group, an isobutyl group, an s-butyl group, and a t-butyl group.
- a substituent such as a group, a pentyl group, a hexyl group, a cyclohexyl group, a heptyl group, an octyl group, a nonyl group, a decyl group, a lauryl group, or a group in which at least one hydrogen atom in these groups is substituted with a substituent.
- Examples of the repeating unit represented by the formula (32) include the following repeating units.
- the polymer used for this invention may have 1 or more types of repeating units further represented by Formula (33).
- Ar 5 represents a divalent aromatic group having or not having a substituent, or a divalent aromatic amine residue having or not having a substituent
- X ′ represents a substituted group.
- m33 and m34 are each independently 0 or 1 And at least one of m33 and m34 is 1.
- divalent aromatic group represented by Ar 5 in the formula (33) a divalent aromatic hydrocarbon group
- a divalent aromatic heterocyclic group is mentioned.
- the divalent aromatic group include a benzene ring, a pyridine ring, a 1,2-diazine ring, a 1,3-diazine ring, a 1,4-diazine ring, a 1,3,5-triazine ring, a furan ring, and a pyrrole.
- a divalent group obtained by removing two hydrogen atoms from a monocyclic aromatic ring such as a ring, a thiophene ring, a pyrazole ring, an imidazole ring, an oxazole ring, an oxadiazole ring, an azadiazole ring; a group consisting of the monocyclic aromatic ring
- Two aromatic rings are methylene, ethylene and cal Group, and a divalent group in which
- the number of monocyclic aromatic rings to be condensed is preferably 2 to 4, more preferably 2 to 3, and further preferably 2 from the viewpoint of solubility of the polymer.
- the number of aromatic rings to be connected is preferably 2 to 4, more preferably 2 to 3, and even more preferably 2 from the viewpoint of solubility.
- the number of aromatic rings to be bridged is preferably 2 to 4, more preferably 2 to 3, and further preferably 2 from the viewpoint of solubility of the polymer.
- Examples of the monocyclic aromatic ring include the following rings.
- Examples of the condensed polycyclic aromatic ring include the following rings.
- Examples of the aromatic ring assembly include the following rings.
- Examples of the Aribashi polycyclic aromatic ring include the following rings.
- the divalent aromatic group represented by Ar 5 is represented by the formulas 45 to 60, 61 to 71, 77 to 80, 91.
- a divalent group obtained by removing two hydrogen atoms from the ring represented by ⁇ 93 or 96 is preferable, and a hydrogen atom from the ring represented by the formulas 45-50, 59, 60, 77, 80, 91, 92 or 96
- a divalent group in which two are removed is more preferred.
- the above divalent aromatic group may have a substituent.
- substituents include the same substituents as those exemplified in the description of Q 1 described above.
- Examples of the divalent aromatic amine residue represented by Ar 5 in formula (33) include a group represented by formula (34).
- Ar 6 , Ar 7 , Ar 8 and Ar 9 are each independently an arylene group having or not having a substituent, or a divalent heterocyclic ring having or without a substituent.
- Each of Ar 10 , Ar 11 and Ar 12 independently represents an aryl group with or without a substituent or a monovalent heterocyclic group with or without a substituent, and n10 and m35 independently represents 0 or 1.
- Examples of the substituent that the arylene group, aryl group, divalent heterocyclic group, and monovalent heterocyclic group may have include a halogen atom, an alkyl group, an alkyloxy group, an alkylthio group, an aryl group, and an aryloxy group.
- arylthio group arylalkyl group, arylalkyloxy group, arylalkylthio group, alkenyl group, alkynyl group, arylalkenyl group, arylalkynyl group, acyl group, acyloxy group, amide group, acid imide group, imine residue, substitution Amino group, substituted silyl group, substituted silyloxy group, substituted silylthio group, substituted silylamino group, cyano group, nitro group, monovalent heterocyclic group, heteroaryloxy group, heteroarylthio group, alkyloxycarbonyl group, aryloxycarbonyl Group, arylalkyloxycarbonyl group, Lower aryloxy carbonyl group and a carboxyl group and the like.
- the substituent is vinyl group, acetylene group, butenyl group, acrylic group, acrylate group, acrylamide group, methacryl group, methacrylate group, methacrylamide group, vinyl ether group, vinylamino group, silanol group, small ring (cyclopropyl group) , A group having a cyclobutyl group, an epoxy group, an oxetane group, a diketene group, an episulfide group, etc.), a lactone group, a lactam group, or a group containing a structure of a siloxane derivative.
- the carbon atom in Ar 6 and the carbon atom in Ar 8 may be directly bonded, or may be bonded through a divalent group such as —O— or —S—. .
- the aryl group and monovalent heterocyclic group represented by Ar 10 , Ar 11 and Ar 12 are the same as the aryl group and monovalent heterocyclic group described and exemplified above as the substituent.
- Examples of the arylene group represented by Ar 6 , Ar 7 , Ar 8 , Ar 9 include the remaining atomic groups obtained by removing two hydrogen atoms bonded to a carbon atom constituting an aromatic ring from an aromatic hydrocarbon, Examples thereof include a group having a benzene ring, a group having a condensed ring, a group in which two or more independent benzene rings or condensed rings are bonded through a single bond or a divalent organic group, for example, an alkenylene group such as a vinylene group. .
- the arylene group usually has 6 to 60 carbon atoms, and preferably 7 to 48 carbon atoms.
- the arylene group include a phenylene group, a biphenylene group, a C 1 to C 17 alkoxyphenylene group, a C 1 to C 17 alkylphenylene group, a 1-naphthylene group, a 2-naphthylene group, a 1-anthracenylene group, and a 2-anthracenylene group. Group, 9-anthracenylene group.
- a hydrogen atom in the aryl group may be substituted with a fluorine atom.
- the fluorine atom-substituted aryl group include a tetrafluorophenylene group.
- a phenylene group, a biphenylene group, a C 1 to C 12 alkoxyphenylene group, and a C 1 to C 12 alkylphenylene group are preferable.
- Examples of the divalent heterocyclic group represented by Ar 6 , Ar 7 , Ar 8 , Ar 9 include the remaining atomic groups obtained by removing two hydrogen atoms from a heterocyclic compound.
- the heterocyclic compound is not only a carbon atom but also an oxygen atom, a sulfur atom, a nitrogen atom, a phosphorus atom, a boron atom, a silicon atom as an element constituting a ring among organic compounds having a cyclic structure.
- An organic compound containing a hetero atom such as a selenium atom, a tellurium atom or an arsenic atom.
- the divalent heterocyclic group may have a substituent.
- the divalent heterocyclic group usually has 4 to 60 carbon atoms, and preferably 4 to 20 carbon atoms.
- the number of carbon atoms of the divalent heterocyclic group does not include the number of carbon atoms of the substituent.
- Examples of such a divalent heterocyclic group include a thiophene diyl group, a C 1 -C 12 alkylthiophene diyl group, a pyrrole diyl group, a furandiyl group, a pyridinediyl group, a C 1 -C 12 alkylpyridine diyl group, and a pyridazine.
- diyl group a pyrimidine-diyl group, a pyrazinediyl group, a triazine-diyl group, pyrrolidinediyl group, piperidine-diyl group, quinolinediyl group, and isoquinoline-diyl group, among others, a thiophene-diyl group, C 1 ⁇ C 12 alkyl thiophenediyl group, pyridinediyl More preferred are groups and C 1 -C 12 alkylpyridinediyl groups.
- the polymer containing a divalent aromatic amine residue as a repeating unit may further have another repeating unit.
- Examples of other repeating units include arylene groups such as a phenylene group and a fluorenediyl group. Of these polymers, those containing a crosslinking group are preferred.
- examples of the divalent aromatic amine residue represented by the formula (34) include groups obtained by removing two hydrogen atoms from the aromatic amine represented by the following formulas 101 to 110.
- the aromatic amines represented by the formulas 101 to 110 may have a substituent as long as a divalent aromatic amine residue can be generated, and as the substituent, in the description of Q 1 described above, The same substituents as the exemplified substituents are exemplified, and when a plurality of substituents are present, they may be the same or different.
- X ′ represents an imino group with or without a substituent, a silylene group with or without a substituent, an ethenylene group with or without a substituent, or an ethynylene group.
- substituents that the imino group, silyl group or ethenylene group may have include a methyl group, an ethyl group, a propyl group, an isopropyl group, a butyl group, an isobutyl group, a s-butyl group, a t-butyl group, and a pentyl group.
- Alkyl groups having 1 to 20 carbon atoms such as hexyl group, cyclohexyl group, heptyl group, octyl group, 2-ethylhexyl group, nonyl group, decyl group, 3,7-dimethyloctyl group, lauryl group; phenyl group, 1 An aryl group having 6 to 30 carbon atoms such as -naphthyl group, 2-naphthyl group, 1-anthracenyl group, 2-anthracenyl group, 9-anthracenyl group, and the like, and when there are a plurality of substituents, They may be the same or different.
- X ′ is preferably an imino group, an ethenylene group or an ethynylene group.
- m33 is preferably 1 and m34 is preferably 0.
- the repeating unit represented by the formula (33) from the viewpoint of electron acceptability of the polymer, the repeating unit represented by formula (35) is preferred.
- Ar 13 is a pyridinediyl group with or without a substituent, a pyrazinediyl group with or without a substituent, a pyrimidinediyl group with or without a substituent, Represents a pyridazinediyl group with or without a group or a triazinediyl group with or without a substituent.
- Examples of the substituent that the pyridinediyl group may have include the same substituents as the substituents exemplified in the description regarding Q 1 described above. When a plurality of substituents are present, they may be the same or different. Examples of the substituent that the pyrazinediyl group may have include the same substituents as those exemplified in the description of Q 1 described above. When a plurality of substituents are present, they may be the same or different. Examples of the substituent that the pyrimidinediyl group may have include the same substituents as the substituents exemplified in the description regarding Q 1 described above. When a plurality of substituents are present, they may be the same or different.
- Examples of the substituent that the pyridazinediyl group may have include the same substituents as those exemplified in the description of Q 1 described above. When a plurality of substituents are present, they may be the same or different. Examples of the substituent that the triazinediyl group may have include the same substituents as those exemplified in the description regarding Q 1 described above. When a plurality of substituents are present, they may be the same or different.
- the total proportion of the repeating unit represented by formula (17), the repeating unit represented by formula (17), and the repeating unit represented by formula (20) is a terminal structural unit from the viewpoint of the luminous efficiency of the electroluminescent device. More preferably, it is 30 to 100 mol% in all repeating units contained in the polymer excluding.
- Terminal structural unit (terminal group) of the polymer used in the present invention includes a hydrogen atom, methyl group, ethyl group, propyl group, isopropyl group, butyl group, isobutyl group, and s-butyl.
- the polymer used in the present invention is preferably a conjugated compound.
- the polymer used in the present invention is a conjugated compound
- the polymer has multiple bonds (for example, double bonds, triple bonds) or unshared electron pairs possessed by nitrogen atoms, oxygen atoms, etc. in the main chain. It means to include a region that is continuous with one single bond in between.
- the polymer is a conjugated compound, from the viewpoint of the electron transport property of the conjugated compound, ⁇ (multiple bonds or a region in which unshared electron pairs of nitrogen atoms, oxygen atoms, etc.
- the ratio calculated by the number of atoms on the main chain contained in) / (number of all atoms on the main chain) ⁇ ⁇ 100% is preferably 50% or more, more preferably 60% or more. 70% or more is more preferable, 80% or more is particularly preferable, and 90% or more is particularly preferable.
- the polymer used in the present invention is preferably a polymer compound, more preferably a conjugated polymer compound.
- the polymer compound refers to a compound having a polystyrene-equivalent number average molecular weight of 1 ⁇ 10 3 or more.
- the polymer used in the present invention being a conjugated polymer compound means that the polymer is a conjugated compound and a polymer compound.
- the number average molecular weight in terms of polystyrene of the polymer is preferably 1 ⁇ 10 3 or more, and more preferably 2 ⁇ 10 3 or more. , still more preferably 3 ⁇ 10 3 or more, particularly preferably at least 5 ⁇ 10 3, preferably the upper limit of the number average molecular weight of 1 ⁇ 10 8 or less, is 1 ⁇ 10 7 or less More preferably, the range of the number average molecular weight is preferably 1 ⁇ 10 3 to 1 ⁇ 10 8 , more preferably 2 ⁇ 10 3 to 1 ⁇ 10 7 , and 3 ⁇ 10 3 to 1 ⁇ .
- the weight average molecular weight in terms of polystyrene is preferably 1 ⁇ 10 3 or more, and the upper limit of the weight average molecular weight is preferably 5 ⁇ 10 7 or less, and 1 ⁇ 10 7. by more preferably less, still more preferably 5 ⁇ 10 6 or less, preferably the range of the weight average molecular weight of 1 ⁇ 10 3 ⁇ 5 ⁇ 10 7, 1 ⁇ 10 3 ⁇ 1 ⁇ 10 7 is more preferable, and 1 ⁇ 10 3 to 5 ⁇ 10 6 is even more preferable.
- the number average molecular weight in terms of polystyrene is preferably 1 ⁇ 10 3 or more, and the upper limit of the number average molecular weight is preferably 5 ⁇ 10 5 or less, preferably 5 ⁇ 10. more preferably 4 or less, 3 more preferably ⁇ 10 3 or less, preferably the range of number average molecular weight of 1 ⁇ 10 3 ⁇ 5 ⁇ 10 5, 1 ⁇ 10 3 ⁇ 5 ⁇ 10 4 is more preferable, and 1 ⁇ 10 3 to 3 ⁇ 10 3 is even more preferable.
- the polystyrene-equivalent number average molecular weight and weight average molecular weight of the polymer used in the present invention can be determined using, for example, gel permeation chromatography (GPC).
- the number of all repeating units (that is, the degree of polymerization) contained in the polymer excluding the terminal structural unit is preferably 1 or more and 20 or less. It is more preferably 10 or less, and further preferably 1 or more and 5 or less.
- the orbital energy of the lowest unoccupied molecular orbital (LUMO) of the polymer is preferably ⁇ 5.0 eV or more, and ⁇ 4 More preferably, the upper limit of the orbital energy of LUMO is ⁇ 2.0 eV or less, and the range of the orbital energy of LUMO is preferably ⁇ 5.0 eV or more and ⁇ 2.0 eV or less. -4.5 eV or more and -2.0 eV or less is more preferable.
- the orbital energy of the highest occupied molecular orbital (HOMO) of the polymer is preferably ⁇ 6.0 eV or more, more preferably ⁇ 5.5 eV or more, and the orbital energy of HOMO
- the upper limit is preferably ⁇ 3.0 eV or less
- the range of orbital energy of HOMO is preferably ⁇ 6.0 eV or more and ⁇ 3.0 eV or less, and more preferably ⁇ 5.5 eV or more and ⁇ 3.0 eV or less.
- the orbital energy of HOMO is lower than that of LUMO.
- the orbital energy of the highest occupied molecular orbital (HOMO) of the polymer is obtained by measuring the ionization potential of the polymer and using the obtained ionization potential as the orbital energy.
- the orbital energy of the lowest unoccupied molecular orbital (LUMO) of the polymer is obtained by obtaining the energy difference between HOMO and LUMO and taking the sum of the value and the ionization potential measured above as the orbital energy.
- a photoelectron spectrometer is used to measure the ionization potential.
- the energy difference between HOMO and LUMO is obtained from the absorption terminal by measuring the absorption spectrum of the polymer using an ultraviolet / visible / near infrared spectrophotometer.
- the polymer used for this invention is substantially nonluminous when used with an electroluminescent element.
- the fact that a certain polymer is substantially non-luminous means as follows. First, in Example 13 described below, an electroluminescent element A is produced in the same manner as in Example 13 except that the target polymer is used instead of the conjugated polymer compound 1. On the other hand, the electroluminescent element C1 is manufactured as described in Comparative Example 1 below. Although the electroluminescent element A has a layer containing a polymer, the electroluminescent element C1 differs from the electroluminescent element C1 only in that it does not have a layer containing a polymer.
- a forward voltage of 10 V is applied to the electroluminescent element A and the electroluminescent element C1, and an emission spectrum is measured.
- a wavelength ⁇ that gives the maximum peak in the emission spectrum obtained for the electroluminescent element C1 is obtained.
- the emission spectrum obtained for the electroluminescent element C1 is normalized by setting the emission intensity at the wavelength ⁇ to 1, and the normalized emission amount S 0 is calculated by integrating the wavelength.
- the emission intensity at the wavelength ⁇ is 1
- the emission spectrum obtained for the electroluminescent element A is also normalized, and the normalized emission amount S is calculated by integrating the wavelength.
- the polymer When the value calculated by (S ⁇ S 0 ) / S 0 ⁇ 100% is 30% or less, that is, compared with the normalized light emission amount of the electroluminescent device C1 having no polymer-containing layer, the polymer When the increase in the normalized luminescence amount of the electroluminescent element A having a layer containing is 30% or less, the polymer used is substantially non-luminescent, and (S ⁇ S 0 ) / S The value calculated by 0 ⁇ 100 is preferably 15% or less, and more preferably 10% or less.
- Examples of the polymer containing the group represented by the formula (1) and the group represented by the formula (3) include a polymer composed only of a repeating unit represented by the formula (23), and a polymer represented by the formula (23). 1 selected from the group consisting of repeating units obtained by removing two hydrogen atoms from the compounds represented by formulas 45 to 50, 59, 60, 77, 80, 91, 92, 96, and 101 to 110.
- Examples of the polymer containing the group represented by the formula (1) and the group represented by the formula (3) include the following polymer compounds. Among these, in the polymer compound represented by the formula in which two types of repeating units are separated by a slash “/”, the ratio of the repeating unit on the left side is p mol%, and the ratio of the repeating unit on the right side is (100 ⁇ p) mol%, and these repeating units are randomly arranged. In the following formula, n represents the degree of polymerization.
- Examples of the polymer containing the group represented by the formula (2) and the group represented by the formula (3) include the following polymer compounds. Among these, in the polymer compound represented by the formula in which two types of repeating units are separated by a slash “/”, the ratio of the repeating unit on the left side is p mol%, and the ratio of the repeating unit on the right side is (100 ⁇ p) mol%, and these repeating units are randomly arranged. In the following formula, n represents the degree of polymerization.
- a method for producing the polymer used in the present invention will be described.
- a compound represented by the following general formula (36) is selected and used as one of the raw materials, and among these, the general formula (36) compound is a repeating unit represented by the formula (13), said -A a - - is a repeating unit represented by the formula (15) compounds, wherein -A a - -A a in the formula (17) compounds, wherein -A a - -A a in the formula (17 And a compound in which at least one of the compound in which —A a — is a repeating unit represented by the formula (20) is contained as an essential raw material, and a method in which this is subjected to condensation polymerization.
- a a is one represented by the formula (3) and one or more groups selected from the group consisting of the group represented by the formula (1) and the group represented by the formula (2).
- a repeating unit containing a group of at least species is represented, and Y 4 and Y 5 each independently represent a group involved in condensation polymerization.
- the polymer used in the present invention contains a repeating unit represented by -A a- in the above formula (36) and another repeating unit other than -A a-
- the- A compound having two substituents involved in condensation polymerization which is another repeating unit other than A a-
- the compound represented by the formula (36) for condensation polymerization may be used together with the compound represented by the formula (36) for condensation polymerization.
- Examples of the compound having two condensation-polymerizable substituents used to contain such other repeating units include a compound represented by the formula (37).
- the compound represented by the formula (37) is subjected to condensation polymerization, whereby the repeating unit represented by —A b — is converted.
- the polymer used in the present invention can be produced.
- Y 6 -A b -Y 7 (37) (In the formula (37), Ab is a repeating unit represented by the general formula (33) or a repeating unit represented by the general formula (35), and Y 6 and Y 7 are each independently a condensation polymerization. Represents a group involved in
- Examples of groups (Y 4 , Y 5 , Y 6 and Y 7 ) involved in such condensation polymerization include a hydrogen atom, a halogen atom, an alkyl sulfonate group, an aryl sulfonate group, an aryl alkyl sulfonate group, a boric acid ester residue, Examples thereof include a sulfonium methyl group, a phosphonium methyl group, a phosphonate methyl group, a monohalogenated methyl group, —B (OH) 2 , a formyl group, a cyano group, and a vinyl group.
- halogen atom examples include a fluorine atom, a chlorine atom, a bromine atom, and an iodine atom.
- aryl sulfonate group include a benzene sulfonate group and a p-toluene sulfonate group. Is exemplified.
- examples of the boric acid ester residue that can be selected as a group involved in the condensation polymerization include groups represented by the following formulae.
- the sulfonium methyl group that can be selected as the group involved in the condensation polymerization includes the following formula: -CH 2 S + Me 2 E - , or, -CH 2 S + Ph 2 E - (In the formula, E represents a halogen atom. Ph represents a phenyl group, and the same shall apply hereinafter.) The group represented by these is illustrated.
- Examples of the phosphonium methyl group that can be selected as the group involved in the condensation polymerization include the following formula: -CH 2 P + Ph 3 E - (In the formula, E represents a halogen atom.) The group represented by these is illustrated.
- the phosphonate methyl group that can be selected as the group involved in the condensation polymerization is represented by the following formula: -CH 2 PO (OR j ) 2 (In the formula, R j represents an alkyl group, an aryl group, or an arylalkyl group.) The group represented by these is illustrated.
- examples of the monohalogenated methyl group that can be selected as the group involved in the condensation polymerization include a methyl fluoride group, a methyl chloride group, a methyl bromide group, and a methyl iodide group.
- a group suitable as a group involved in condensation polymerization varies depending on the type of polymerization reaction.
- a zero-valent nickel complex such as a Yamamoto coupling reaction
- a halogen atom an alkyl sulfonate group, an aryl sulfonate group And arylalkyl sulfonate groups.
- a nickel catalyst or palladium catalyst such as Suzuki coupling reaction
- an alkyl sulfonate group, a halogen atom, a boric acid ester residue, —B (OH) 2 and the like can be mentioned.
- oxidative polymerization a hydrogen atom is exemplified.
- the compound (monomer) represented by the general formula (36) or (37) having a plurality of groups involved in condensation polymerization is organically formed as necessary.
- a polymerization method for example, “Organic Reactions”, Vol.
- a known condensation polymerization reaction when manufacturing the polymer used for this invention, you may employ
- a polymerization method include a method of polymerizing a corresponding monomer by a Suzuki coupling reaction, a method of polymerizing by a Grignard reaction, a method of polymerizing by a Ni (0) complex, a method of polymerizing by an oxidizing agent such as FeCl 3 , Examples thereof include a method of electrochemically oxidative polymerization and a method of decomposing an intermediate polymer having an appropriate leaving group.
- a polymerization method using a Suzuki coupling reaction a polymerization method using a Grignard reaction, and a polymerization method using a nickel zero-valent complex are preferred because the structure of the resulting polymer can be easily controlled.
- One aspect of a preferred method for producing a polymer used in the present invention has a group selected from the group consisting of a halogen atom, an alkyl sulfonate group, an aryl sulfonate group, and an arylalkyl sulfonate group as a group involved in condensation polymerization.
- a raw material monomer is used for condensation polymerization in the presence of a nickel zero-valent complex to produce a polymer.
- Examples of the raw material monomer used in such a method include dihalogenated compounds, bis (alkyl sulfonate) compounds, bis (aryl sulfonate) compounds, bis (aryl alkyl sulfonate) compounds, halogen-alkyl sulfonate compounds, and halogen-aryl sulfonates.
- dihalogenated compounds bis (alkyl sulfonate) compounds, bis (aryl sulfonate) compounds, bis (aryl alkyl sulfonate) compounds, halogen-alkyl sulfonate compounds, and halogen-aryl sulfonates.
- a halogen atom an alkyl sulfonate group, an aryl sulfonate group, an aryl alkyl sulfonate group, —B (OH) 2 , and a boric acid ester residue
- J total number of moles of halogen atoms, alkyl sulfonate groups, aryl sulfonate groups and aryl alkyl sulfonate groups
- J total number of moles of halogen atoms, alkyl sulfonate groups, aryl sulfonate groups and aryl alkyl sulfonate groups
- K nickel catalyst or palladium catalyst
- the organic solvent although it varies depending on the compound and reaction used, it is generally preferable to use an organic solvent that has been sufficiently deoxygenated to suppress side reactions.
- the reaction it is preferable to proceed the reaction under an inert atmosphere using such an organic solvent.
- the organic solvent it is preferable to perform a dehydration process in the same manner as the deoxygenation process. However, this is not the case in the case of reaction in a two-phase system with water such as Suzuki coupling reaction.
- organic solvents examples include saturated hydrocarbons such as pentane, hexane, heptane, octane and cyclohexane, unsaturated hydrocarbons such as benzene, toluene, ethylbenzene and xylene, carbon tetrachloride, chloroform, dichloromethane, chlorobutane, bromobutane, chloro Halogenated saturated hydrocarbons such as pentane, bromopentane, chlorohexane, bromohexane, chlorocyclohexane and bromocyclohexane, halogenated unsaturated hydrocarbons such as chlorobenzene, dichlorobenzene and trichlorobenzene, methanol, ethanol, propanol, isopropanol, butanol, alcohols such as t-butyl alcohol, carboxylic acids such as formic acid, acetic acid and propionic
- organic solvents may be used alone or in combination of two or more.
- ethers are more preferable from the viewpoint of reactivity
- tetrahydrofuran and diethyl ether are more preferable
- toluene and xylene are preferable from the viewpoint of reaction rate.
- an alkali or an appropriate catalyst in order to react the raw material monomers. What is necessary is just to select such an alkali or a catalyst according to the superposition
- Such an alkali or catalyst is preferably one that is sufficiently dissolved in the solvent used in the reaction.
- the alkali or catalyst solution is slowly added while stirring the reaction liquid under an inert atmosphere such as argon or nitrogen, or the reaction liquid is added to the alkali or catalyst solution. The method of adding slowly is illustrated.
- the terminal group is protected with a stable group. It may be.
- the terminal group is protected with such a stable group
- the polymer used in the present invention is a conjugated compound, it has a conjugated bond continuous with the conjugated structure of the main chain of the polymer.
- the structure includes, for example, a structure bonded to an aryl group or a heterocyclic group via a carbon-carbon bond. Examples of such a stable group for protecting the end group include substituents such as a monovalent aromatic compound group represented by the structural formula of Chemical Formula 10 in JP-A-9-45478.
- a polymer having no cation is polymerized in the first step, and a cation is contained from the polymer in the second step.
- a method for producing a polymer to be produced As a method for polymerizing the polymer having no cation in the first step, the above-mentioned condensation polymerization reaction may be mentioned. Examples of the reaction in the second step include a hydrolysis reaction with a metal hydroxide, an alkyl ammonium hydroxide, or the like.
- a polymer having no ions is polymerized in the first step, and ions are contained from the polymer in the second step.
- the method of manufacturing a polymer is mentioned.
- the above-mentioned condensation polymerization reaction may be mentioned.
- the reaction in the second step include quaternary ammonium chlorination reaction of amine using alkyl halide, halogen abstraction reaction with SbF 5 and the like.
- the polymer used in the present invention is excellent in charge injecting property and transporting property, when a layer containing the polymer is used in an electroluminescent device, a device emitting light with high luminance is obtained. Moreover, when the layer containing this polymer is used for a photoelectric conversion element, an element with high photoelectric conversion efficiency is obtained.
- the laminated structure of the present invention includes a first electrode, a second electrode, a light emitting layer or charge separation layer positioned between the first electrode and the second electrode, and the light emitting layer or charge.
- the laminated structure of the present invention can be used for electroluminescent elements, photoelectric conversion elements, and the like.
- the laminated structure When using a laminated structure for an electroluminescent element, the laminated structure has a light emitting layer.
- the stacked structure When the stacked structure is used for a photoelectric conversion element, the stacked structure has a charge separation layer.
- the electroluminescent device using the laminated structure of the present invention is, for example, a cathode, an anode, a light emitting layer located between the cathode and the anode, and a light emitting layer located between the light emitting layer and the cathode or the anode. And a layer containing the polymer used in the present invention.
- the electroluminescent element of the present invention can have a substrate as an optional component, and the cathode, the anode, the light emitting layer and the layer containing the polymer used in the present invention on the surface of the substrate, and the optional component It can be set as the structure which provided.
- an anode is provided on a substrate, a light emitting layer is laminated thereon, a layer containing the polymer used in the present invention is laminated thereon, and further, an upper layer is formed thereon.
- a cathode is laminated.
- an anode is provided on a substrate, a layer containing the polymer used in the present invention is laminated on the upper layer, a light emitting layer is laminated, and a cathode is further laminated on the upper layer.
- an anode is provided on a substrate, a layer containing the polymer used in the present invention is laminated thereon, a light emitting layer is laminated, and a layer containing the polymer used in the present invention is formed thereon.
- a cathode is further stacked thereon.
- a cathode is provided on a substrate, a layer containing the polymer used in the present invention is laminated thereon, a light emitting layer is laminated thereon, and an anode is laminated thereon.
- a cathode is provided on a substrate, a light emitting layer is laminated thereon, a layer containing the polymer used in the present invention is laminated thereon, and an anode is laminated thereon.
- a cathode is provided on a substrate, a layer containing the polymer used in the present invention is laminated thereon, a light emitting layer is laminated thereon, and a polymer used in the present invention is formed thereon.
- a layer containing is laminated, and an anode is further laminated thereon.
- a layer having another function such as a protective layer, a buffer layer, or a reflective layer may be further provided.
- the configuration of the electroluminescent element will be described in detail later.
- the electroluminescent element is further covered with a sealing film or a sealing substrate to form a light emitting device in which the electroluminescent element is shielded from the outside air.
- the layer containing the polymer used in the present invention is a known polymer or low-molecular charge transport material, graphene, fullerene, carbon nanotubes and other conductive carbon, metals, alloys, metal oxides, metal sulfides, etc. It may be mixed with a conductive compound and a mixture thereof.
- charge transport material those used in the following hole transport layer and electron transport layer may be used.
- metals, alloys, metal oxides, and metal sulfides those used in the following anode or cathode may be used. It may be used.
- the metal salt is preferably a metal salt of a metal having a work function of 3.5 eV or less, more preferably a metal salt of an alkali metal or alkaline earth metal.
- the electroluminescent element of the present invention may be any type of electroluminescent element of so-called bottom emission type in which light is taken from the substrate side, so-called top emission type in which light is taken from the side opposite to the substrate, or double-sided light-emitting type.
- Examples of a method for forming a layer containing a polymer include a method of forming a film using a solution containing a polymer.
- Solvents used for film formation from such solutions include alcohols, ethers, esters, nitrile compounds, nitro compounds, alkyl halides, aryl halides, thiols, sulfides, sulfoxides, Of the solvents excluding water, such as thioketones, amides, and carboxylic acids, solvents having a solubility parameter of 9.3 or more are preferable.
- Examples of the solvent include methanol (12.9), ethanol (11.2), 2-propanol (11.5), 1- Butanol (9.9), t-butyl alcohol (10.5), acetonitrile (11.8), 1,2-ethanediol (14.7), N, N-dimethylformamide (11.5), dimethyl sulfoxide (12.8), acetic acid (12.4), nitrobenzene (11.1), nitromethane (11.0), 1,2-dichloroethane (9.7), dichloromethane (9.6), chlorobenzene (9.6) ), Bromobenzene (9.9), dioxane (9.8), propylene carbonate (13.3), pyridine (10.4), carbon disulfide (10.0), and a mixed solvent thereof.
- Examples of the film forming method from a solution include spin coating, casting, micro gravure printing, gravure printing, bar coating, roll coating, wire bar coating, dip coating, slit coating, and cap coating.
- Examples thereof include coating methods such as a coating method, a spray coating method, a screen printing method, a flexographic printing method, an offset printing method, an ink jet printing method, and a nozzle coating method.
- the film thickness of the layer containing the polymer the optimum value varies depending on the polymer to be used, so it may be selected so that the drive voltage and the light emission efficiency are appropriate, and a thickness that does not cause pinholes is required.
- the film thickness is preferably 1 nm to 1 ⁇ m, more preferably 2 nm to 500 nm, and even more preferably 2 nm to 200 nm. From the viewpoint of protecting the light emitting layer, the film thickness is preferably 5 nm to 1 ⁇ m.
- the electroluminescent element has a cathode and an anode, and has a light emitting layer between the cathode and the anode, but can further include components.
- a hole injection layer, an interlayer, and a hole transport layer can be provided between the anode and the light emitting layer.
- an interlayer and a hole transport layer can be provided between the light emitting layer and the hole injection layer.
- an electron injection layer, an electron transport layer, and a hole blocking layer may be provided between the cathode and the light emitting layer.
- an electron injection layer When an electron injection layer is present, one or more of an electron transport layer and a hole blocking layer can be provided between the light emitting layer and the electron injection layer.
- the layer containing a polymer used in the present invention can be used for a hole injection layer, a hole transport layer, an interlayer, an electron injection layer, an electron transport layer, a hole block layer, and the like.
- the first electrode When a layer containing a polymer is used as a hole injection layer, a hole transport layer, or an interlayer, the first electrode serves as an anode and the second electrode serves as a cathode.
- the first electrode When a layer containing a polymer is used as an electron injection layer, an electron transport layer, or a hole blocking layer, the first electrode becomes a cathode and the second electrode becomes an anode.
- the anode is an electrode that supplies holes to a hole injection layer, a hole transport layer, an interlayer, a light emitting layer, etc.
- the cathode is an electron injection layer, an electron transport layer, a hole blocking layer, a light emitting layer.
- This is an electrode for supplying electrons.
- the light-emitting layer has a function of receiving holes from a layer adjacent to the anode side and receiving electrons from a layer adjacent to the cathode side when an electric field is applied, and the received charges (electrons and holes) by the force of the electric field.
- the electron injection layer and the electron transport layer are layers having any one of a function of receiving electrons from the cathode, a function of transporting electrons, a function of blocking holes injected from the anode, and a function of supplying electrons to the light emitting layer.
- the hole blocking layer mainly has a function of blocking holes injected from the anode, and if necessary, a layer having either a function of receiving electrons from the cathode or a function of transporting electrons.
- the hole injection layer and the hole transport layer are any one of a function of receiving holes from the anode, a function of transporting holes, a function of supplying holes to the light emitting layer, and a function of blocking electrons injected from the cathode.
- a layer having The interlayer has at least one of the function of receiving holes from the anode, the function of transporting holes, the function of supplying holes to the light emitting layer, and the function of blocking electrons injected from the cathode.
- the light emitting layer is disposed adjacent to the light emitting layer and has a role of separating the light emitting layer from the anode or the light emitting layer from the hole injection layer or the hole transport layer.
- the electron transport layer and the hole transport layer may be collectively referred to as a charge transport layer.
- the electron injection layer and the hole injection layer may be collectively referred to as a charge injection layer.
- the electroluminescent element of the present invention can have the following layer configuration (a), or from the layer configuration (a), a hole injection layer, a hole transport layer, an interlayer, a hole blocking layer, an electron It may have a layer structure in which one or more of the transport layer and the electron injection layer are omitted.
- the layer containing the polymer used in the present invention is selected from the group consisting of a hole injection layer, a hole transport layer, an interlayer, an electron injection layer, an electron transport layer, and a hole block layer. It can be used as one or more layers.
- Anode-hole injection layer- (hole transport layer and / or interlayer) -light emitting layer- (hole block layer and / or electron transport layer) -electron injection layer-cathode
- (Hole transport layer and / or interlayer) means a layer consisting of only a hole transport layer, a layer consisting only of an interlayer, a layer structure of a hole transport layer-interlayer, an interlayer-hole transport layer A layer configuration or other layer configuration including one or more hole transport layers and interlayers is shown.
- (Hole blocking layer and / or electron transporting layer) means a layer consisting of only a hole blocking layer, a layer consisting only of an electron transporting layer, a layer configuration of a hole blocking layer-electron transporting layer, an electron transporting layer—positive The layer configuration of the hole blocking layer or the other layer configuration including at least one hole blocking layer and one electron transporting layer is shown. The same applies to the description of the layer structure below.
- the electroluminescent element of the present invention can have two light emitting layers in one laminated structure.
- the electroluminescent device may have the following layer configuration (b), or from the layer configuration (b), a hole injection layer, a hole transport layer, an interlayer, a hole block layer, an electron transport layer. It is also possible to have a layer structure in which one or more layers of the electron injection layer and the electrode are omitted.
- the layer containing the polymer used in the present invention is used as a layer existing between the anode and the light emitting layer closest to the anode, or between the cathode and the light emitting layer closest to the cathode. Used as a layer.
- the electroluminescent element of the present invention can have three or more light emitting layers in one laminated structure.
- the electroluminescent device can have the following layer configuration (c), or from the layer configuration (c), a hole injection layer, a hole transport layer, an interlayer, a hole block layer, an electron transport layer. It is also possible to have a layer structure in which one or more layers of the electron injection layer and the electrode are omitted.
- the layer containing the polymer used in the present invention is used as a layer existing between the anode and the light emitting layer closest to the anode, or between the cathode and the light emitting layer closest to the cathode. Used as a layer.
- the layer containing the polymer used in the present invention is one selected from the group consisting of a hole injection layer, a hole transport layer, an interlayer, an electron injection layer, an electron transport layer, and a hole block layer. It can be used as the above layer.
- D Anode-hole transport layer-light-emitting layer-cathode
- e Anode-light-emitting layer-electron transport layer-cathode
- f Anode-hole transport layer-light-emitting layer-electron transport layer-cathode
- an electroluminescent device provided with a charge injection layer includes an electroluminescent device provided with a charge injection layer adjacent to the cathode, and a charge injection layer adjacent to the anode.
- the provided electroluminescent element is mentioned. Examples of the layer structure of the electroluminescent element include the following structures (h) to (s).
- the layer containing the polymer used in the present invention is preferably an electron injection layer or an electron transport layer.
- the first electrode is a cathode.
- the electroluminescent device of the present invention may further be provided with an insulating layer adjacent to the electrode in order to improve adhesion with the electrode and improve injection of electric charges (ie, holes or electrons) from the electrode,
- a thin buffer layer may be inserted at the interface of the charge transport layer (that is, the hole transport layer or the electron transport layer) or the light-emitting layer in order to improve the adhesion at the interface or prevent mixing.
- the order and number of layers to be stacked, and the thickness of each layer can be used in consideration of light emission efficiency and element lifetime.
- the substrate constituting the electroluminescent element of the present invention may be any substrate as long as it does not change chemically when forming an electrode and forming an organic layer, for example, glass, plastic, polymer film, metal film, silicon substrate.
- a substrate in which these are laminated is used.
- a commercially available substrate is available as the substrate, or can be manufactured by a known method.
- a pixel driving circuit may be provided on the substrate, or a planarization film may be provided on the driving circuit. Good.
- a planarization film it is preferable that the center line average roughness (Ra) of the planarization film satisfies Ra ⁇ 10 nm.
- Ra can be measured with reference to JIS-B0651 to JIS-B0656, JIS-B0671-1, etc., based on JIS-B0601-2001 of Japanese Industrial Standard JIS.
- the anode constituting the electroluminescent element of the present invention is such that the anode is on the side of the light emitting layer from the viewpoint of the ability to supply holes to the organic semiconductor material used in the hole injection layer, hole transport layer, interlayer, light emitting layer, etc.
- the surface work function is preferably 4.0 eV or more.
- a material for the anode a metal, an alloy, a metal oxide, an electrically conductive compound such as a metal sulfide, a mixture thereof, or the like can be used.
- conductive metal oxides such as tin oxide, zinc oxide, indium oxide, indium tin oxide (ITO), indium zinc oxide (IZO), and molybdenum oxide, and metals such as gold, silver, chromium, and nickel And a mixture of these conductive metal oxides and metals.
- the anode may have a single layer structure composed of one or more of these materials, or may have a multilayer structure composed of a plurality of layers having the same composition or different compositions. In the case of a multilayer structure, it is more preferable to use a material having a work function of 4.0 eV or more for the outermost surface layer on the light emitting layer side.
- a method for producing the anode known methods can be used, such as a vacuum deposition method, a sputtering method, an ion plating method, a plating method, and a film formation method from a solution (a mixed solution with a polymer binder may be used). Etc.
- the film thickness of the anode is usually 10 nm to 10 ⁇ m, preferably 50 nm to 500 nm. Further, from the viewpoint of preventing poor electrical connection such as short circuit, the center line average roughness (Ra) of the light emitting layer side surface of the anode preferably satisfies Ra ⁇ 10 nm, and more preferably satisfies Ra ⁇ 5 nm.
- UV ozone a silane coupling agent
- Surface treatment may be performed with a solution containing an electron accepting compound such as 2,3,5,6-tetrafluoro-7,7,8,8-tetracyanoquinodimethane. Surface treatment improves electrical connection with the layer in contact with the anode.
- the anode When the anode is used as a light reflecting electrode in the electroluminescent element of the present invention, the anode is a combination of a light reflecting layer made of a highly light reflecting metal and a high work function material layer containing a material having a work function of 4.0 eV or more. A multilayer structure is preferred.
- the film thickness of the highly light-reflective metal layer such as Al, Ag, Al alloy, Ag alloy, or Cr alloy is preferably 50 nm or more, and more preferably 80 nm or more.
- the film thickness of a high work function material layer such as ITO, IZO, or MoO 3 is usually in the range of 5 nm to 500 nm.
- materials for forming the hole injection layer other than the polymer used in the present invention include carbazole derivatives, triazole derivatives, oxazole derivatives, oxadiazole derivatives, imidazole derivatives, fluorene derivatives, polyaryls.
- Alkane derivatives pyrazoline derivatives, pyrazolone derivatives, phenylenediamine derivatives, arylamine derivatives, starburst amines, phthalocyanine derivatives, amino-substituted chalcone derivatives, styrylanthracene derivatives, fluorenone derivatives, hydrazone derivatives, stilbene derivatives, silazane derivatives, aromatic thirds Class amine compounds, styrylamine compounds, aromatic dimethylidin compounds, porphyrin compounds, polysilane compounds, poly (N-vinylcarbazole) derivatives, organosilanes Derivatives and polymers containing them; conductive metal oxides such as vanadium oxide, tantalum oxide, tungsten oxide, molybdenum oxide, ruthenium oxide, and aluminum oxide; conductive properties such as polyaniline, aniline-based copolymer, thiophene oligomer, and polythiophene Polymers and oligomers;
- the material may be used as a single component or as a composition comprising a plurality of components.
- the hole injection layer may have a single layer structure made of only the material, or may have a multilayer structure made of a plurality of layers having the same composition or different compositions.
- the material illustrated as a material which can be used for a positive hole transport layer or an interlayer can also be used for a positive hole injection layer.
- a method for preparing the hole injection layer As a method for preparing the hole injection layer, a known method can be used.
- the hole injection material used for the hole injection layer is an inorganic material
- a vacuum deposition method, a sputtering method, an ion plating method, etc. can be used.
- a low molecular organic material When a low molecular organic material is used, a vacuum deposition method, laser transfer or thermal transfer can be used.
- a transfer method such as a film formation method from a solution (a mixed solution with a polymer binder may be used) or the like can be used.
- a method of film formation from a solution can be used.
- the hole injection material is a low molecular weight organic material such as a pyrazoline derivative, an arylamine derivative, a stilbene derivative, or a triphenyldiamine derivative
- the hole injection layer can be formed using a mixed solution in which a polymer compound binder and the low molecular organic material are dispersed.
- a polymer compound binder to be mixed those that do not extremely inhibit charge transport are preferable, and compounds that do not strongly absorb visible light are preferably used.
- the polymer compound binder include poly (N-vinylcarbazole), polyaniline and derivatives thereof, polythiophene and derivatives thereof, poly (p-phenylene vinylene) and derivatives thereof, poly (2,5-thienylene vinylene) and derivatives thereof , Polycarbonate, polyacrylate, polymethyl acrylate, polymethyl methacrylate, polystyrene, polyvinyl chloride, and polysiloxane.
- the solvent used for film formation from a solution may be any solvent that can dissolve the hole injection material.
- the solvent include water, chlorine-containing solvents such as chloroform, methylene chloride and dichloroethane, ether solvents such as tetrahydrofuran, aromatic hydrocarbon solvents such as toluene and xylene, ketone solvents such as acetone and methyl ethyl ketone, ethyl acetate, butyl acetate and ethyl.
- An ester solvent such as cellosolve acetate is exemplified.
- the film-forming method from solution includes spin coating method from solution, casting method, bar coating method, roll coating method, wire bar coating method, dip coating method, slit coating method, capillary coating method, spray coating method, nozzle coating.
- a coating method such as a coating method, a micro gravure printing method, a gravure printing method, a screen printing method, a flexographic printing method, an offset printing method, a reverse printing method, a printing method such as an inkjet printing method, or the like can be used. From the viewpoint of easy pattern formation, a gravure printing method, a screen printing method, a flexographic printing method, an offset printing method, a reverse printing method, a printing method such as an inkjet printing method, and a nozzle coating method are preferable.
- an organic compound layer such as a hole transport layer, an interlayer, or a light-emitting layer following the hole injection layer
- the previously applied layer is later.
- a laminated structure cannot be prepared by dissolving in a solvent contained in the solution of the layer to be applied.
- a method of insolubilizing the lower layer can be used.
- a cross-linking group is added to the polymer compound, and the cross-linking is performed by insolubilization.
- a method of insolubilization a method of mixing a low-molecular compound having a cross-linking group represented by an acrylate group, which does not have an aromatic ring, as a cross-linking agent, cross-linking and insolubilizing, and exposing the lower layer to ultraviolet light to cross-link
- examples thereof include a method of insolubilizing in an organic solvent used for the production of the upper layer, a method of heating and crosslinking the lower layer, and insolubilization in the organic solvent used for the production of the upper layer.
- the heating temperature is usually 100 ° C. to 300 ° C.
- the time is usually 1 minute to 1 hour.
- the film thickness of the hole injection layer differs depending on the material used and may be selected so that the drive voltage and the light emission efficiency are appropriate. If it is thick, the driving voltage of the element becomes high, which is not preferable. Therefore, the thickness of the hole injection layer is usually 1 nm to 1 ⁇ m, preferably 2 nm to 500 nm, and more preferably 10 nm to 100 nm.
- examples of the material constituting the hole transport layer and the interlayer other than the polymer used in the present invention include, for example, carbazole derivatives, triazole derivatives, oxazole derivatives, oxadiazole derivatives, imidazole derivatives, Fluorene derivatives, polyarylalkane derivatives, pyrazoline derivatives, pyrazolone derivatives, phenylenediamine derivatives, arylamine derivatives, amino-substituted chalcone derivatives, styrylanthracene derivatives, fluorenone derivatives, hydrazone derivatives, stilbene derivatives, silazane derivatives, aromatic tertiary amine compounds , Styrylamine compounds, aromatic dimethylidin compounds, porphyrin compounds, polysilane compounds, poly (N-vinylcarbazole) derivatives, organosilane derivatives, and these And polymers having the structure
- the material may be a single component or a composition comprising a plurality of components.
- the hole transport layer and the interlayer may have a single layer structure made of only the material, or may have a multilayer structure made of a plurality of layers having the same composition or different compositions.
- the material illustrated as a material which can be used with a positive hole injection layer can also be used with a positive hole transport layer.
- Examples of the material constituting the hole transport layer and the interlayer include JP-A-63-70257, JP-A-63-175860, JP-A-2-135359, JP-A-2-135361, Kaihei 2-209988, JP-A-3-7992, JP-A-3-152184, JP-A-5-63073, JP-A-6-1972, WO2005 / 52027, JP-2006-295203 Among them, a compound containing a divalent aromatic amine residue as a repeating unit is preferably used.
- Examples of the method for forming the hole transport layer and the interlayer include the same method as the method for forming the hole injection layer.
- Examples of film formation methods from solution include spin coating, casting, bar coating, slit coating, spray coating, nozzle coating, gravure printing, screen printing, flexographic printing, and inkjet printing. And a printing method. When a sublimable compound material is used, a vacuum vapor deposition method and a transfer method are exemplified.
- Examples of the solvent used for film formation from a solution include the solvents exemplified in the method for forming a hole injection layer.
- the hole injection layer When an organic layer such as a light-emitting layer is formed by a coating method following the hole transport layer and the interlayer, if the lower layer dissolves in the solvent contained in the solution of the layer to be applied later, the hole injection layer The lower layer can be made insoluble in the same manner as exemplified in the film forming method.
- the film thicknesses of the hole transport layer and interlayer differ depending on the materials used, and it may be selected so that the drive voltage and luminous efficiency are appropriate. If the thickness is too thick, the driving voltage of the element increases, which is not preferable. Therefore, the film thickness of the hole transport layer and the interlayer is usually 1 nm to 1 ⁇ m, preferably 2 nm to 500 nm, more preferably 5 nm to 100 nm.
- the light emitting layer contains a polymer compound
- the polymer compound include polyfluorene derivatives, polyparaphenylene vinylene derivatives, polyphenylene derivatives, polyparaphenylene derivatives, polythiophene derivatives, polydialkylfluorenes, Conjugated polymer compounds such as polyfluorene benzothiadiazole and polyalkylthiophene can be preferably used.
- the light emitting layer containing the polymer compound may be a polymer dye compound such as a perylene dye, a coumarin dye, or a rhodamine dye, rubrene, perylene, 9,10-diphenylanthracene, tetraphenylbutadiene, Nile red, Low molecular dye compounds such as coumarin 6 and quinacridone may be contained.
- the light-emitting layer includes naphthalene derivatives, anthracene and derivatives thereof, perylene and derivatives thereof, dyes such as polymethine, xanthene, coumarin, and cyanine, metal complexes of 8-hydroxyquinoline and derivatives thereof, aromatic amines, and the like. , Tetraphenylcyclopentadiene and derivatives thereof, and tetraphenylbutadiene and derivatives thereof, and metal complexes that emit phosphorescence such as tris (2-phenylpyridine) iridium.
- the light emitting layer of the electroluminescent device of the present invention may be composed of a composition of a non-conjugated polymer compound and a light emitting organic compound such as the organic dye or the metal complex.
- Non-conjugated polymer compounds include polyethylene, polyvinyl chloride, polycarbonate, polystyrene, polymethyl methacrylate, polybutyl methacrylate, polyester, polysulfone, polyphenylene oxide, polybutadiene, poly (N-vinylcarbazole), hydrocarbon resin, ketone resin, Examples include phenoxy resin, polyamide, ethyl cellulose, vinyl acetate, ABS resin, polyurethane, melamine resin, unsaturated polyester resin, alkyd resin, epoxy resin, and silicon resin.
- the non-conjugated polymer compound is a carbazole derivative, triazole derivative, oxazole derivative, oxadiazole derivative, imidazole derivative, fluorene derivative, polyarylalkane derivative, pyrazoline derivative, pyrazolone derivative, phenylenediamine derivative, arylamine derivative in the side chain.
- the low molecular weight compound examples include rubrene, perylene, 9,10-diphenylanthracene, tetraphenylbutadiene, nile red, coumarin 6, carbazole, quinacridone, and other low molecular dye compounds, naphthalene derivatives , Anthracene and derivatives thereof, perylene and derivatives thereof, polymethine, xanthene, coumarin, cyanine and indigo dyes, metal complexes of 8-hydroxyquinoline and derivatives thereof, metal complexes of phthalocyanine and derivatives thereof, aromatic Group amine, tetraphenylcyclopentadiene and derivatives thereof, and tetraphenylbutadiene and derivatives thereof.
- the metal complex When the light emitting layer includes a metal complex that emits phosphorescence, examples of the metal complex include tris (2-phenylpyridine) iridium, thienylpyridine ligand-containing iridium complex, phenylquinoline ligand-containing iridium complex, and triazacyclononane. Examples include skeleton-containing terbium complexes.
- Examples of the polymer compound used in the light emitting layer include WO97 / 09394, WO98 / 27136, WO99 / 54385, WO00 / 22027, WO01 / 19834, GB2340304A, GB2348316, US573636, US5741921, US5777070, EP0707020, and JP9-1111233.
- JP-A-10-324870 JP-A-2000-80167, JP-A-2001-123156, JP-A-2004-168999, JP-A-2007-162009, “Development of organic EL elements and constituent materials (CMC Publishing Co., Ltd., published in 2006), etc., polyfluorenes, derivatives and copolymers thereof, polyarylenes, derivatives and copolymers thereof, polyarylene vinylenes, derivatives and copolymers thereof, aromatic amines And (co) polymers of derivatives thereof.
- the material may be a single component or a composition comprising a plurality of components.
- the light emitting layer may have a single layer structure composed of one or more of the materials, or may have a multilayer structure composed of a plurality of layers having the same composition or different compositions.
- Examples of the method for forming the light emitting layer include the same method as that for forming the hole injection layer.
- Examples of the film formation method from the solution include spin coating, casting, bar coating, slit coating, spray coating, nozzle coating, gravure printing, screen printing, flexographic printing, and inkjet printing.
- Examples of the method include a coating method and a printing method. When a sublimable compound material is used, a vacuum deposition method, a transfer method, and the like can be given.
- Examples of the solvent used for film formation from a solution include the solvents exemplified in the method for forming a hole injection layer.
- the lower layer dissolves in the solvent contained in the solution of the layer to be applied later, the hole injection layer is formed.
- the lower layer can be made insoluble in the same manner as exemplified in the method.
- the film thickness of the light-emitting layer varies depending on the material used and may be selected so that the drive voltage and the light emission efficiency are moderate values.
- the driving voltage of the element becomes high, which is not preferable. Therefore, the thickness of the light emitting layer is usually 5 nm to 1 ⁇ m, preferably 10 nm to 500 nm, and more preferably 30 nm to 200 nm.
- electroluminescent device of the present invention as materials constituting the electron transport layer and the hole blocking layer other than the polymer used in the present invention, known materials can be used, and triazole derivatives, oxazole derivatives, oxadiazole derivatives, Imidazole derivatives, fluorene derivatives, benzoquinone and its derivatives, naphthoquinone and its derivatives, anthraquinone and its derivatives, tetracyanoanthraquinodimethane and its derivatives, fluorenone derivatives, diphenyldicyanoethylene and its derivatives, diphenoquinone derivatives, anthraquinodimethane derivatives, Anthrone derivatives, thiopyran dioxide derivatives, carbodiimide derivatives, fluorenylidenemethane derivatives, distyrylpyrazine derivatives, aromatic ring tetracarboxylic acid anhydrides such as n
- the material may be a single component or a composition comprising a plurality of components.
- the electron transport layer and the hole blocking layer may have a single-layer structure composed of one or more of the materials described above, or may have a multilayer structure composed of a plurality of layers having the same composition or different compositions.
- materials exemplified as materials that can be used in the electron injection layer can also be used in the electron transport layer and the hole blocking layer.
- Examples of the method for forming the electron transport layer and the hole blocking layer include the same method as that for forming the hole injection layer.
- Examples of the film formation method from the solution include spin coating, casting, bar coating, slit coating, spray coating, nozzle coating, gravure printing, screen printing, flexographic printing, and inkjet printing.
- Examples of the method include a coating method and a printing method. When a sublimable compound material is used, a vacuum deposition method, a transfer method, and the like can be given.
- Examples of the solvent used for film formation from a solution include the solvents exemplified in the method for forming a hole injection layer.
- the lower layer is dissolved in the solvent contained in the solution of the layer to be applied later,
- the lower layer can be made insoluble in the same manner as exemplified in the method for forming the hole injection layer.
- the film thickness of the electron transport layer and the hole blocking layer varies depending on the material used, The drive voltage and the light emission efficiency may be selected so as to have appropriate values. However, a thickness that does not cause pinholes is necessary. If the thickness is too large, the drive voltage of the device is increased, which is not preferable. Therefore, the thickness of the electron transport layer and the hole blocking layer is usually 1 nm to 1 ⁇ m, preferably 2 nm to 500 nm, and more preferably 5 nm to 100 nm.
- electroluminescent device of the present invention as a material constituting the electron injection layer other than the polymer used in the present invention, known compounds can be used, and triazole derivatives, oxazole derivatives, oxadiazole derivatives, imidazole derivatives, fluorene derivatives.
- Benzoquinone and its derivatives naphthoquinone and its derivatives, anthraquinone and its derivatives, tetracyanoanthraquinodimethane and its derivatives, fluorenone derivatives, diphenyldicyanoethylene and its derivatives, diphenoquinone derivatives, anthraquinodimethane derivatives, anthrone derivatives, thiopyran Dioxide derivatives, carbodiimide derivatives, fluorenylidenemethane derivatives, distyrylpyrazine derivatives, aromatic tetracarboxylic anhydrides such as naphthalene and perylene, phthalocyanine derivatives, - metal complexes, metal phthalocyanine quinolinol derivatives, various metal complexes having benzoxazole or benzothiazole as represented by metal complexes having a ligand, organic silane derivatives, and the like.
- the material may be a single component or a composition comprising a plurality of components.
- the electron injection layer may have a single layer structure made of only the material, or may have a multilayer structure made up of a plurality of layers having the same composition or different compositions.
- the material illustrated as a material which can be used with an electron carrying layer and a hole block layer can also be used with an electron injection layer.
- Examples of the method for forming the electron injection layer include the same method as that for forming the hole injection layer.
- Examples of the film formation method from the solution include spin coating, casting, bar coating, slit coating, spray coating, nozzle coating, gravure printing, screen printing, flexographic printing, and inkjet printing.
- Examples of the method include a coating method and a printing method. When a sublimable compound material is used, a vacuum deposition method, a transfer method, and the like can be given.
- Examples of the solvent used for film formation from a solution include the solvents exemplified in the method for forming a hole injection layer.
- the film thickness of the electron injection layer differs depending on the material used, and may be selected so that the drive voltage and the light emission efficiency are appropriate. In such a case, the driving voltage of the element increases, which is not preferable. Therefore, the thickness of the electron injection layer is usually 1 nm to 1 ⁇ m, preferably 2 nm to 500 nm, and more preferably 5 nm to 100 nm.
- the cathode may have a single layer structure composed of a single material or a plurality of materials, or may have a multilayer structure composed of a plurality of layers.
- the cathode material is a low-resistance metal such as gold, silver, copper, aluminum, chromium, tin, lead, nickel, titanium, and alloys containing them, tin oxide, zinc oxide, oxidation Examples thereof include conductive metal oxides such as indium, indium tin oxide (ITO), indium zinc oxide (IZO), and molybdenum oxide, and mixtures of these conductive metal oxides and metals.
- the first cathode layer refers to the layer closest to the light emitting layer among the cathodes
- the cover cathode layer is the first cathode layer in the case of the two-layer structure, and the first cathode layer in the case of the three-layer structure.
- metal oxides, fluorides, carbonates, composite oxides, and the like having a work function of 3.5 eV or less are also preferably used as the first cathode layer material.
- a metal, a metal oxide, or the like having a low resistivity and high corrosion resistance to moisture is preferably used as a material for the cover cathode layer.
- the first cathode layer material is selected from the group consisting of alkali metals and alkaline earth metals, alloys containing one or more of the metals, oxides of the metals, halides, carbonates, complex oxides, and mixtures thereof. One or more materials to be used.
- alkali metals or oxides thereof, halides, carbonates, composite oxides include lithium, sodium, potassium, rubidium, cesium, lithium oxide, sodium oxide, potassium oxide, rubidium oxide, cesium oxide, lithium fluoride, Examples thereof include sodium fluoride, potassium fluoride, rubidium fluoride, cesium fluoride, lithium carbonate, sodium carbonate, potassium carbonate, rubidium carbonate, cesium carbonate, potassium molybdate, potassium titanate, potassium tungstate, and cesium molybdate.
- alkaline earth metals or their oxides, halides, carbonates, complex oxides include magnesium, calcium, strontium, barium, magnesium oxide, calcium oxide, strontium oxide, barium oxide, magnesium fluoride, calcium fluoride Strontium fluoride, barium fluoride, magnesium carbonate, calcium carbonate, strontium carbonate, barium carbonate, barium molybdate, and barium tungstate.
- alloys containing at least one alkali metal or alkaline earth metal include Li-Al alloys, Mg-Ag alloys, Al-Ba alloys, Mg-Ba alloys, Ba-Ag alloys, Ca-Bi-Pb-Sn. An alloy is mentioned.
- a composition of the material exemplified as the first cathode layer material and the material exemplified as the material constituting the electron injection layer can also be used for the first cathode layer.
- Examples of the material of the second cathode layer include the same materials as the material of the first cathode layer.
- Examples of the material of the cover cathode layer include low resistance metals such as gold, silver, copper, aluminum, chromium, tin, lead, nickel, titanium, and alloys including these, metal nanoparticles, metal nanowires, tin oxide, and oxidation.
- Conductive metal oxides such as zinc, indium oxide, indium tin oxide (ITO), indium zinc oxide (IZO), and molybdenum oxide, mixtures of these conductive metal oxides and metals, and conductive metal oxide nanoparticles , Conductive carbon such as graphene, fullerene, and carbon nanotube.
- Examples of when the cathode has a multilayer structure include Mg / Al, Ca / Al, Ba / Al, NaF / Al, KF / Al, RbF / Two-layer structure of first cathode layer and cover cathode layer such as Al, CsF / Al, Na 2 CO 3 / Al, K 2 CO 3 / Al, Cs 2 CO 3 / Al, LiF / Ca / Al, NaF / Ca / Al, KF / Ca / Al, RbF / Ca / Al, CsF / Ca / Al, Ba / Al / Ag, KF / Al / Ag, KF / Ca / Ag, K 2 CO 3 / Ca / Ag, etc.
- a three-layer structure of one cathode layer, a second cathode layer, and a cover cathode layer can be mentioned.
- the symbol “/” indicates that each layer is adjacent.
- the material of the second cathode layer preferably has a reducing action on the material of the first cathode layer.
- the presence / absence / degree of the reducing action between materials can be estimated from, for example, bond dissociation energy ( ⁇ rH °) between compounds. That is, in the case of a combination in which the bond dissociation energy is positive in the reduction reaction of the material constituting the second cathode layer to the material constituting the first cathode layer, the material of the second cathode layer becomes the material of the first cathode layer.
- the bond dissociation energy can be referred to, for example, in “Electrochemical Handbook 5th Edition” (Maruzen, published in 2000) and “Thermodynamic Database MALT” (Science and Technology, published in 1992).
- a method for producing the cathode known methods can be used, and examples thereof include a vacuum deposition method, a sputtering method, an ion plating method, and a method of film formation from a solution (a mixed solution with a polymer binder may be used).
- a vacuum deposition method When using metals, metal oxides, fluorides, and carbonates, vacuum deposition is often used, and high-boiling metal oxides, metal composite oxides, and conductive metal oxides such as indium tin oxide (ITO) are used. Sputtering and ion plating are often used.
- a co-evaporation method When forming a film using two or more kinds of metals, metal oxides, fluorides, carbonates, high boiling point metal oxides, metal composite oxides, and conductive metal oxides, a co-evaporation method, a sputtering method, An ion plating method or the like is used.
- a method of film formation from a solution is frequently used.
- a co-evaporation method is suitable for forming a film of a low molecular organic compound and a metal or metal oxide, fluoride, or carbonate.
- the optimum film thickness of the cathode varies depending on the material used and the layer structure, and may be selected so that the driving voltage, light emission efficiency, and element lifetime are appropriate.
- the thickness of the cover cathode layer is 10 nm to 1 ⁇ m.
- the film thickness of Ba or Ca is preferably 2 nm to 10 nm
- the film thickness of Al is preferably 10 nm to 500 nm.
- the film thickness of NaF or KF is preferably 1 nm to 8 nm
- the film thickness of Al is preferably 10 nm to 500 nm.
- the visible light transmittance of the cover cathode layer is preferably 40% or more, and more preferably 50% or more.
- This visible light transmittance is obtained by using a transparent conductive metal oxide such as indium tin oxide (ITO), indium zinc oxide (IZO), molybdenum oxide as a cover cathode layer material, or gold, silver, copper, aluminum, This is achieved by setting the film thickness of the cover cathode layer using a low resistance metal such as chromium, tin, lead or the like and an alloy containing these metals to 30 nm or less.
- an antireflection layer can be provided on the cover cathode layer of the cathode.
- the material used for the antireflection layer preferably has a refractive index of 1.8-3.0, as a material satisfying this refractive index, for example, ZnS, ZnSe, include WO 3.
- the thickness of the antireflection layer varies depending on the combination of materials, but is usually 10 nm to 150 nm.
- the insulating layer having a film thickness of 5 nm or less that the electroluminescent element of the present invention can optionally have is a layer having functions such as improvement of adhesion with the electrode, improvement of charge injection from the electrode, and prevention of mixing with the adjacent layer.
- the material for the insulating layer include metal fluorides, metal oxides, organic insulating materials (polymethyl methacrylate, etc.), and the like.
- Examples of the electroluminescent element provided with an insulating layer having a thickness of 5 nm or less include an element having an insulating layer having a thickness of 5 nm or less adjacent to the cathode, and an element having an insulating layer having a thickness of 5 nm or less adjacent to the anode. Can be mentioned.
- the device may further include a sealing member on the side opposite to the substrate with the light emitting layer or the like interposed therebetween. Furthermore, it can have arbitrary components for configuring the display device, such as filters such as a color filter and a fluorescence conversion filter, circuits and wirings necessary for driving the pixels, and the like.
- the electroluminescent element of the present invention can be produced, for example, by sequentially laminating each layer on a substrate. Specifically, an anode is provided on a substrate, a hole injection layer, a hole transport layer, an interlayer, etc. are provided thereon, a light emitting layer is provided thereon, and an electron transport layer, electron injection is provided thereon.
- An electroluminescent element can be produced by providing a layer such as a layer and further laminating a cathode thereon.
- a cathode is provided on a substrate, and an electron injection layer, an electron transport layer, a light emitting layer, an interlayer, a hole transport layer, a hole injection layer, etc.
- the electroluminescent element can be manufactured by laminating the anode.
- the anode side base material obtained by laminating each layer on the anode or the anode and the cathode side base material obtained by laminating each layer on the cathode may be manufactured by facing each other. it can.
- a display device can be manufactured using the electroluminescent element of the present invention.
- the display device includes an electroluminescent element as a pixel unit.
- the arrangement form of the pixel unit can be an arrangement usually employed in a display device such as a television, and can be an aspect in which a large number of pixels are arranged on a common substrate.
- the pixels arranged on the substrate can be formed in a pixel region defined by the bank.
- the electroluminescent element of the present invention can be used for a planar or curved illumination device.
- the photoelectric conversion element using the laminated structure of the present invention includes, for example, a cathode, an anode, a charge separation layer positioned between the cathode and the anode, and between the charge separation layer and the cathode or the anode. And having a layer comprising the polymer used in the present invention.
- the photoelectric conversion element of the present invention can have a substrate as an optional component, and the cathode, the anode, the charge separation layer and the layer containing the polymer used in the present invention on the surface of the substrate, and an optional configuration It can be set as the structure which provided the element.
- an anode is provided on a substrate, a charge separation layer is laminated thereon, a layer containing the polymer used in the present invention is laminated thereon, and an upper layer thereof A cathode is laminated on the substrate.
- an anode is provided on a substrate, a layer containing the polymer used in the present invention is laminated on the upper layer, a charge separation layer is laminated, and a cathode is further laminated on the upper layer.
- an anode is provided on a substrate, a layer containing the polymer used in the present invention is laminated on the upper layer, a charge separation layer is laminated, and a polymer used in the present invention is contained on the upper layer.
- a layer is laminated, and a cathode is further laminated thereon.
- a cathode is provided on a substrate, a layer containing the polymer used in the present invention is laminated thereon, a charge separation layer is laminated thereon, and an anode is laminated thereon.
- a cathode is provided on a substrate, a charge separation layer is laminated thereon, a layer containing the polymer used in the present invention is laminated thereon, and an anode is laminated thereon.
- a cathode is provided on a substrate, a layer containing the polymer used in the present invention is laminated on the upper layer, a charge separation layer is laminated on the upper layer, and a layer used in the present invention is formed on the upper layer.
- a layer containing coalescence is laminated, and an anode is further laminated thereon.
- a layer other than the polymer-containing layer and the charge separation layer used in the present invention may be further provided. The configuration of the photoelectric conversion element will be separately described in detail below.
- the layer containing the polymer used in the present invention may be mixed with known electron donating compounds and / or electron accepting compounds, metal nanoparticles, and metal oxide nanoparticles.
- Examples of a method for forming a layer containing a polymer include a method of forming a film using a solution containing a polymer.
- Solvents used for film formation from such solutions include alcohols, ethers, esters, carboxylic acids, alkyl halides, heterocyclic aromatic compounds, thiols, sulfides, thioketones, sulfoxides, nitro compounds, nitrile compounds, and these Of the solvents other than water, such as a mixed solvent, a solvent having a solubility parameter of 9.3 or more is preferable.
- Examples of the solvent include methanol (12.9), ethanol (11.2), 2-propanol (11.5), 1- Butanol (9.9), t-butyl alcohol (10.5), acetonitrile (11.8), 1,2-ethanediol (14.7), N, N-dimethylformamide (11.5), dimethyl sulfoxide (12.8), acetic acid (12.4), nitrobenzene (11.1), nitromethane (11.0), 1,2-dichloroethane (9.7), dichloromethane (9.6), chlorobenzene (9.6) ), Bromobenzene (9.9), dioxane (9.8), propylene carbonate (13.3), pyridine (10.4), carbon disulfide (10.0), and a mixed solvent thereof.
- ⁇ m ⁇ 1 ⁇ ⁇ 1 + ⁇ 2.
- X ⁇ 2 is determined ( ⁇ 1 is the solubility parameter of solvent 1, ⁇ 1 is the volume fraction of solvent 1, ⁇ 2 is the solubility parameter of solvent 2, and ⁇ 2 is the volume fraction of solvent 2.) .
- Examples of the film forming method from a solution include spin coating, casting, micro gravure printing, gravure printing, bar coating, roll coating, wire bar coating, dip coating, slit coating, and cap coating.
- Examples thereof include coating methods such as a coating method, a spray coating method, a screen printing method, a flexographic printing method, an offset printing method, an ink jet printing method, and a nozzle coating method.
- the film thickness of the layer containing the polymer varies depending on the polymer to be used, so it may be selected so that the photoelectric conversion efficiency is an appropriate value, and the film thickness is preferably 1 nm to 1 ⁇ m. It is more preferably 2 nm to 500 nm, and further preferably 2 nm to 200 nm.
- the photoelectric conversion element of the present invention has a cathode, an anode, and a charge separation layer located between the cathode and the anode, and is either between the charge separation layer and the cathode or between the charge separation layer and the cathode.
- One or both preferably have a layer containing the polymer used in the present invention, and more preferably have a layer containing the polymer between the cathode and the charge separation layer.
- the charge separation layer of the photoelectric conversion element of the present invention preferably contains an electron donating compound and an electron accepting compound.
- the charge separation layer may contain each of an electron donating compound and an electron accepting compound alone or in combination of two or more.
- the electron-donating compound and the electron-accepting compound are relatively determined from the energy levels of these compounds.
- Examples of the electron donating compound include pyrazoline derivatives, arylamine derivatives, stilbene derivatives, triphenyldiamine derivatives, and conjugated polymer compounds.
- Examples of the conjugated polymer compounds include oligothiophene and derivatives thereof, polyfluorene and derivatives thereof. , Polyvinylcarbazole and derivatives thereof, polysilane and derivatives thereof, polysiloxane derivatives having aromatic amines in the side chain or main chain, polyaniline and derivatives thereof, polypyrrole and derivatives thereof, polyphenylene vinylene and derivatives thereof, polythienylene vinylene and derivatives thereof Etc.
- Examples of the electron-accepting compound include oxadiazole derivatives, anthraquinodimethane and its derivatives, benzoquinone and its derivatives, naphthoquinone and its derivatives, anthraquinone and its derivatives, tetracyanoanthraquinodimethane and its derivatives, fluorenone derivatives, diphenyl dicyanoethylene and derivatives thereof, diphenoquinone derivatives, 8-hydroxyquinoline and metal complexes of derivatives thereof, polyquinoline and derivatives thereof, polyquinoxaline and derivatives thereof, polyfluorene and derivatives thereof, fullerenes and derivatives thereof such as C 60, such as bathocuproine Examples thereof include phenanthrene derivatives, metal oxides such as titanium oxide, and carbon nanotubes. As the electron-accepting compound, titanium oxide, carbon nanotubes, fullerenes, and fullerene derivatives are preferable, and fullerenes and fullerene derivatives are particularly preferable
- the thickness of the charge separation layer is usually 1 nm to 100 ⁇ m, more preferably 2 nm to 1000 nm, further preferably 5 nm to 500 nm, and more preferably 20 nm to 200 nm.
- the method for producing the charge separation layer may be any method, and examples thereof include a film formation from a solution and a film formation method by a vacuum evaporation method.
- the photoelectric conversion element of the present invention is usually formed on a substrate.
- This substrate may be any substrate that does not change when an electrode is formed and an organic layer is formed.
- the material for the substrate include glass, plastic, polymer film, and silicon.
- the opposite electrode that is, the electrode far from the substrate
- the transparent or translucent electrode material include a conductive metal oxide film and a translucent metal thin film.
- the method for producing the electrode include a vacuum deposition method, a sputtering method, an ion plating method, a plating method, and the like.
- organic transparent conductive films such as polyaniline and its derivative (s), polythiophene, and its derivative (s) as an electrode material.
- one of the pair of electrodes is preferably a material having a low work function.
- metals such as lithium, sodium, potassium, rubidium, cesium, magnesium, calcium, strontium, barium, aluminum, scandium, vanadium, zinc, yttrium, indium, cerium, samarium, europium, terbium, ytterbium, and two of them
- One or more alloys, or one or more of them and an alloy of one or more of gold, silver, platinum, copper, manganese, titanium, cobalt, nickel, tungsten, tin, graphite or graphite intercalation compounds are used. .
- Examples of the alloy include magnesium-silver alloy, magnesium-indium alloy, magnesium-aluminum alloy, indium-silver alloy, lithium-aluminum alloy, lithium-magnesium alloy, lithium-indium alloy, and calcium-aluminum alloy.
- an additional intermediate layer other than the charge separation layer may be used in addition to the layer containing the polymer used in the present invention.
- an alkali metal such as lithium fluoride, a halide of an alkaline earth metal, an oxide, or the like can be used.
- fine particles of inorganic semiconductor such as titanium oxide, PEDOT (poly-3,4-ethylenedioxythiophene), and the like can be given.
- the photoelectric conversion element of the present invention can be operated as an organic thin film solar cell by generating a photovoltaic force between the electrodes by irradiating light such as sunlight from a transparent or translucent electrode. It can also be used as an organic thin film solar cell module by integrating a plurality of organic thin film solar cells.
- a photocurrent flows and it can be operated as an organic photosensor. It can also be used as an organic image sensor by integrating a plurality of organic photosensors.
- the organic thin film solar cell can basically have the same module structure as a conventional solar cell module.
- the solar cell module generally has a structure in which cells are formed on a support substrate such as metal or ceramic, and the cell is covered with a filling resin or protective glass, and light is taken in from the opposite side of the support substrate. It is also possible to use a transparent material such as tempered glass for the support substrate, configure a cell thereon, and take in light from the transparent support substrate side.
- a module structure called a super straight type, a substrate type, and a potting type, a substrate integrated module structure used in an amorphous silicon solar cell, and the like are known.
- the module structure of the organic thin film solar cell of the present invention can be selected as appropriate depending on the purpose of use, the place of use, and the environment.
- a typical super straight type or substrate type module cells are arranged at regular intervals between support substrates that are transparent on one or both sides and subjected to antireflection treatment, and adjacent cells are connected by metal leads or flexible wiring.
- the current collector electrode is connected to the outer edge portion, and the generated power is taken out to the outside.
- plastic materials such as ethylene vinyl acetate (EVA) may be used between the substrate and the cell in the form of a film or a filling resin depending on the purpose in order to protect the cell and improve the current collection efficiency.
- EVA ethylene vinyl acetate
- the surface protective layer is made of a transparent plastic film, or the protective function is achieved by curing the filling resin. It is possible to eliminate the supporting substrate on one side.
- the periphery of the support substrate is fixed in a sandwich shape with a metal frame in order to ensure internal sealing and module rigidity, and the support substrate and the frame are hermetically sealed with a sealing material.
- a flexible material is used for the cell itself, the support substrate, the filling material, and the sealing material, a solar cell can be formed on the curved surface.
- a solar cell using a flexible support such as a polymer film
- cells are sequentially formed while feeding out a roll-shaped support, cut to a desired size, and then the periphery is sealed with a flexible and moisture-proof material.
- the battery body can be produced.
- a module structure called “SCAF” described in Solar Energy Materials and Solar Cells, 48, p383-391 may be used.
- a solar cell using a flexible support can be used by being bonded and fixed to a curved glass or the like.
- the weight average molecular weight (Mw) and number average molecular weight (Mn) of the polymer were determined by using gel permeation chromatography (GPC) (manufactured by Tosoh Corporation: HLC-8220 GPC). As sought.
- the sample to be measured was dissolved in tetrahydrofuran so as to have a concentration of about 0.5% by weight, and 50 ⁇ L was injected into GPC. Furthermore, tetrahydrofuran was used as the mobile phase of GPC and allowed to flow at a flow rate of 0.5 mL / min.
- the structural analysis of the polymer was performed by 1 H-NMR analysis using a 300 MHz NMR spectrometer manufactured by Varian.
- the measurement was performed by dissolving the sample in a soluble heavy solvent (a solvent in which a hydrogen atom in a solvent molecule was substituted with a deuterium atom) so as to have a concentration of 20 mg / mL.
- a soluble heavy solvent a solvent in which a hydrogen atom in a solvent molecule was substituted with a deuterium atom
- the orbital energy of the highest occupied molecular orbital (HOMO) of the polymer was determined by measuring the ionization potential of the polymer and using the obtained ionization potential as the orbital energy.
- the orbital energy of the lowest unoccupied molecular orbital (LUMO) of the polymer was obtained by calculating the energy difference between HOMO and LUMO and using the sum of the value and the ionization potential measured above as the orbital energy. .
- a photoelectron spectrometer manufactured by Riken Keiki Co., Ltd .: AC-2
- the energy difference between HOMO and LUMO was determined from the absorption terminal of the polymer by measuring the absorption spectrum of the polymer using an ultraviolet / visible / near infrared spectrophotometer (Varian: Cary 5E).
- the resulting solid was filtered off and washed with heated acetonitrile. The washed solid was dissolved in acetone, and the solid was recrystallized from the obtained acetone solution and filtered.
- the resulting solid (62.7 g), 2- [2- (2-methoxyethoxy) ethoxy] ethyl p-toluenesulfonate (86.3 g), potassium carbonate (62.6 g), and 18-crown-6 (7 2 g) was dissolved in N, N-dimethylformamide (DMF) (670 mL) and the solution was transferred to a flask and stirred at 105 ° C. overnight. The obtained mixture was allowed to cool to room temperature, added to ice water, and stirred for 1 hour.
- DMF N, N-dimethylformamide
- the obtained solution was dropped into a mixed solvent of 120 ml of methanol and 50 ml of 3% by weight acetic acid aqueous solution and stirred for 1 hour, and then the deposited precipitate was filtered and dissolved in 20 ml of tetrahydrofuran.
- the solution thus obtained was dropped into 200 ml of methanol and stirred for 30 minutes, and then the deposited precipitate was filtered to obtain a solid.
- the obtained solid was dissolved in tetrahydrofuran and purified by passing through an alumina column and a silica gel column. The tetrahydrofuran solution collected from the column was concentrated and then added dropwise to methanol (200 mL), and the precipitated solid was filtered and dried.
- polymer A The yield of poly [9,9-bis [3-ethoxycarbonyl-4-bis [2- [2- (2-methoxyethoxy) ethoxy] ethoxy] phenyl] -fluorene] (polymer A) obtained was 520 mg. there were. The number average molecular weight in terms of polystyrene of the polymer A was 5.2 ⁇ 10 4 .
- the polymer A consists of a repeating unit represented by the formula (A).
- the reaction solution was added dropwise to a mixed solution of methanol (200 mL), water (200 mL), and 15 wt% aqueous ammonia (50 mL).
- the resulting precipitate was collected by filtration, dried under reduced pressure, and redissolved in tetrahydrofuran.
- the solution was filtered using celite, and the filtrate was concentrated under reduced pressure.
- Methanol was added dropwise to the concentrated solution, and the resulting precipitate was collected by filtration and then dried under reduced pressure to obtain polymer A (970 mg).
- the number average molecular weight in terms of polystyrene of the polymer A was 1.5 ⁇ 10 5 .
- Conjugated polymer compound 1 is composed of a repeating unit represented by formula (B) (“selected from the group consisting of a group represented by formula (1) and a group represented by formula (2) in all repeating units).
- the ratio of the repeating unit containing one or more groups and one or more groups represented by the formula (3) "and" the formulas (13), (15), (17), ( The ratio of the repeating unit represented by 20) is 100 mol%.)
- the conjugated polymer compound 1 had an orbital energy of HOMO of ⁇ 5.5 eV and an orbital energy of LUMO of ⁇ 2.7 eV.
- Example 2 Synthesis of Potassium Salt of Polymer A (Conjugated Polymer Compound 2)
- Polymer A (200 mg) synthesized by the method described in Reference Example 3 was placed in a 100 mL flask and purged with nitrogen. Tetrahydrofuran (20 mL) and methanol (10 mL) were mixed, an aqueous solution in which potassium hydroxide (400 mg) was dissolved in water (2 mL) was added to the mixed solution, and the mixture was stirred at 65 ° C. for 1 hour. 50 mL of methanol was added to the reaction solution, and the mixture was further stirred at 65 ° C. for 4 hours. After the mixture was cooled to room temperature, the reaction solvent was distilled off under reduced pressure.
- Conjugated polymer compound 2 is composed of a repeating unit represented by formula (C) ("selected from the group consisting of a group represented by formula (1) and a group represented by formula (2) in all repeating units).
- the ratio of the repeating unit containing one or more groups and one or more groups represented by the formula (3) "and" the formulas (13), (15), (17), ( The ratio of the repeating unit represented by 20) is 100 mol%.)
- the conjugated polymer compound 2 had an orbital energy of HOMO of ⁇ 5.5 eV and an orbital energy of LUMO of ⁇ 2.7 eV.
- Example 3 Synthesis of sodium salt of polymer A (conjugated polymer compound 3) Polymer A (200 mg) synthesized by the method described in Reference Example 3 was placed in a 100 mL flask and purged with nitrogen. Tetrahydrofuran (20 mL) and methanol (10 mL) were mixed, an aqueous solution in which sodium hydroxide (260 mg) was dissolved in water (2 mL) was added to the mixed solution, and the mixture was stirred at 65 ° C. for 1 hour. 30 mL of methanol was added to the reaction solution, and the mixture was further stirred at 65 ° C. for 4 hours. After the mixture was cooled to room temperature, the reaction solvent was distilled off under reduced pressure.
- Tetrahydrofuran (20 mL) and methanol (10 mL) were mixed, an aqueous solution in which sodium hydroxide (260 mg) was dissolved in water (2 mL) was added to the mixed solution, and the mixture was stirred at 65 ° C. for
- Conjugated polymer compound 3 is composed of a repeating unit represented by formula (D) ("selected from the group consisting of a group represented by formula (1) and a group represented by formula (2) in all repeating units).
- the ratio of the repeating unit containing one or more groups and one or more groups represented by the formula (3) "and" the formulas (13), (15), (17), ( The ratio of the repeating unit represented by 20) is 100 mol%.)
- the conjugated polymer compound 3 had a HOMO orbital energy of ⁇ 5.6 eV and a LUMO orbital energy of ⁇ 2.8 eV.
- the conjugated polymer compound 4 is composed of a repeating unit represented by the formula (E) (“selected from the group consisting of a group represented by the formula (1) and a group represented by the formula (2) in all repeating units).
- the ratio of the repeating unit containing one or more groups and one or more groups represented by formula (3) "and" the formulas (13), (15), (17), ( The ratio of the repeating unit represented by 20) is 90 mol%.
- the conjugated polymer compound 4 had a HOMO orbital energy of ⁇ 5.6 eV and a LUMO orbital energy of ⁇ 2.8 eV.
- reaction was allowed to react for 3.5 hours. Thereafter, parabromotoluene (0.68 g) was added thereto, and the mixture was further reacted for 2.5 hours. After the reaction, the reaction solution was cooled to room temperature, 50 ml of ethyl acetate / 50 ml of distilled water were added, and the aqueous layer was removed. After adding 50 ml of distilled water again and removing the aqueous layer, magnesium sulfate was added as a desiccant and the insoluble matter was filtered to remove the organic solvent.
- conjugated polymer compound 5 is represented by the formula (G) (“one type selected from the group consisting of the group represented by the formula (1) and the group represented by the formula (2) in all repeating units).
- the conjugated polymer compound 5 had a HOMO orbital energy of ⁇ 5.6 eV and a LUMO orbital energy of ⁇ 2.6 eV.
- the obtained solution was dropped into a mixed solvent of 120 ml of methanol and 50 ml of 3% by weight acetic acid aqueous solution and stirred for 1 hour, and then the deposited precipitate was filtered and dissolved in 20 ml of tetrahydrofuran.
- the solution thus obtained was dropped into 200 ml of methanol and stirred for 30 minutes, and then the deposited precipitate was filtered to obtain a solid.
- the obtained solid was dissolved in tetrahydrofuran and purified by passing through an alumina column and a silica gel column. The tetrahydrofuran solution collected from the column was concentrated and then added dropwise to methanol (200 mL), and the precipitated solid was filtered and dried.
- the yield of the obtained polymer C was 526 mg.
- the number average molecular weight in terms of polystyrene of the polymer C was 3.6 ⁇ 10 4 .
- the polymer C consists of a repeating unit represented by the formula (H).
- N, N′-bis (4-bromophenyl) -N, N′-bis (4-t-butyl-2,6-dimethylphenyl) 1,4-phenylenediamine is disclosed in, for example, JP-A-2008-74017. It can be synthesized by the method described in the publication.
- Conjugated polymer compound 6 is composed of a repeating unit represented by formula (I) ("selected from the group consisting of a group represented by formula (1) and a group represented by formula (2) in all repeating units).
- the ratio of the repeating unit containing one or more groups and one or more groups represented by the formula (3) "and" the formulas (13), (15), (17), ( The ratio of the repeating unit represented by 20) is 95 mol%.).
- the conjugated polymer compound 6 had a HOMO orbital energy of ⁇ 5.3 eV and a LUMO orbital energy of ⁇ 2.6 eV.
- the obtained solution was dropped into a mixed solvent of 120 ml of methanol and 50 ml of 3% by weight acetic acid aqueous solution and stirred for 1 hour, and then the deposited precipitate was filtered and dissolved in 20 ml of tetrahydrofuran.
- the solution thus obtained was dropped into 200 ml of methanol and stirred for 30 minutes, and then the deposited precipitate was filtered to obtain a solid.
- the obtained solid was dissolved in tetrahydrofuran and purified by passing through an alumina column and a silica gel column. The tetrahydrofuran solution collected from the column was concentrated and then added dropwise to methanol (200 mL), and the precipitated solid was filtered and dried.
- the yield of the obtained polymer D was 590 mg.
- the number average molecular weight in terms of polystyrene of the polymer D was 2.7 ⁇ 10 4 .
- the polymer D consists of a repeating unit represented by the formula (J). 3,7-Dibromo-N- (4-n-butylphenyl) phenoxazine was synthesized by the method described in JP-A No. 2004-137456.
- conjugated polymer compound 7 is composed of a repeating unit represented by the formula (K) (“selected from the group consisting of a group represented by the formula (1) and a group represented by the formula (2) in all repeating units).
- the ratio of the repeating unit containing one or more groups and one or more groups represented by the formula (3) "and" the formulas (13), (15), (17), ( The ratio of the repeating unit represented by 20) is 90 mol%.)
- the conjugated polymer compound 7 had a HOMO orbital energy of ⁇ 5.3 eV and a LUMO orbital energy of ⁇ 2.4 eV.
- Phenylboronic acid (0.002 g) was added to the reaction solution and refluxed for 10 hours. Next, an aqueous sodium diethyldithiacarbamate solution (10 mL, concentration: 0.05 g / mL) was added and stirred for 1 hour. The mixed solution was dropped into 300 mL of methanol and stirred for 1 hour, and then the deposited precipitate was filtered, dried under reduced pressure for 2 hours, and dissolved in 20 mL of tetrahydrofuran.
- the obtained solution was dropped into a mixed solvent of 120 ml of methanol and 50 ml of 3% by weight acetic acid aqueous solution and stirred for 1 hour, and then the deposited precipitate was filtered and dissolved in 20 ml of tetrahydrofuran.
- the solution thus obtained was dropped into 200 ml of methanol and stirred for 30 minutes, and then the deposited precipitate was filtered to obtain a solid.
- the obtained solid was dissolved in tetrahydrofuran and purified by passing through an alumina column and a silica gel column. The tetrahydrofuran solution collected from the column was concentrated and then added dropwise to methanol (200 mL), and the precipitated solid was filtered and dried.
- the yield of the obtained polymer E was 293 mg.
- the number average molecular weight in terms of polystyrene of the polymer E was 1.8 ⁇ 10 4 .
- the polymer E consists of a repeating unit represented
- Conjugated polymer compound 8 is composed of a repeating unit represented by formula (M) ("selected from the group consisting of a group represented by formula (1) and a group represented by formula (2) in all repeating units).
- the ratio of the repeating unit containing one or more groups and one or more groups represented by formula (3) "and" the formulas (13), (15), (17), ( The ratio of the repeating unit represented by 20) is 75 mol%.)
- the conjugated polymer compound 8 had a HOMO orbital energy of ⁇ 5.6 eV and a LUMO orbital energy of ⁇ 2.6 eV.
- Phenylboronic acid (0.002 g) was added to the reaction solution and refluxed for 4 hours. Next, an aqueous sodium diethyldithiacarbamate solution (10 mL, concentration: 0.05 g / mL) was added and stirred for 1 hour. The mixed solution was dropped into 300 mL of methanol and stirred for 1 hour, and then the deposited precipitate was filtered, dried under reduced pressure for 2 hours, and dissolved in 20 mL of tetrahydrofuran.
- the obtained solution was dropped into a mixed solvent of 120 ml of methanol and 50 ml of 3% by weight acetic acid aqueous solution and stirred for 1 hour, and then the deposited precipitate was filtered and dissolved in 20 ml of tetrahydrofuran.
- the solution thus obtained was dropped into 200 ml of methanol and stirred for 30 minutes, and then the deposited precipitate was filtered to obtain a solid.
- the obtained solid was dissolved in a mixed solvent of tetrahydrofuran / ethyl acetate (1/1 (volume ratio)) and purified by passing through an alumina column and a silica gel column.
- the tetrahydrofuran solution collected from the column was concentrated and then added dropwise to methanol (200 mL), and the precipitated solid was filtered and dried.
- the yield of the obtained polymer F was 343 mg.
- the number average molecular weight in terms of polystyrene of the polymer F was 6.0 ⁇ 10 4 .
- the polymer F consists of a repeating unit represented by the formula (N).
- the resulting solid was washed with water and dried under reduced pressure to obtain a pale yellow solid (130 mg). From the NMR spectrum, it was confirmed that the signal derived from the ethyl group at the ethyl ester site in the polymer F had completely disappeared.
- the resulting cesium salt of polymer F is referred to as conjugated polymer compound 9.
- the conjugated polymer compound 9 is composed of a repeating unit represented by the formula (O) (“selected from the group consisting of a group represented by the formula (1) and a group represented by the formula (2) in all repeating units).
- the ratio of the repeating unit containing one or more groups and one or more groups represented by the formula (3) "and" the formulas (13), (15), (17), ( The ratio of the repeating unit represented by 20) is 75 mol%.)
- the conjugated polymer compound 9 had a HOMO orbital energy of ⁇ 5.9 eV and a LUMO orbital energy of ⁇ 2.8 eV.
- the resulting precipitate was collected by filtration and redissolved in tetrahydrofuran.
- the mixture was added dropwise to a mixed solution of methanol (200 mL) and 15 wt% aqueous ammonia (100 mL), and the resulting precipitate was collected by filtration.
- the precipitate was redissolved in tetrahydrofuran, added dropwise to a mixed solution of methanol (200 mL) and water (100 mL), and the resulting precipitate was collected by filtration.
- the collected precipitate was dried under reduced pressure to obtain a polymer G (360 mg).
- the number average molecular weight in terms of polystyrene of the polymer G was 6.0 ⁇ 10 4 .
- the polymer G consists of a repeating unit represented by the formula (P).
- the conjugated polymer compound 10 is composed of a repeating unit represented by the formula (Q) (“selected from the group consisting of a group represented by the formula (1) and a group represented by the formula (2) in all repeating units).
- the ratio of the repeating unit containing one or more groups and one or more groups represented by formula (3) "and" the formulas (13), (15), (17), ( The ratio of the repeating unit represented by 20) is 100 mol%.)
- the conjugated polymer compound 10 had a HOMO orbital energy of ⁇ 5.7 eV and a LUMO orbital energy of ⁇ 2.9 eV.
- the obtained precipitate was filtered off to obtain a solid (18 g). Under an inert atmosphere, the obtained solid (1 g), 2- [2- (2-methoxyethoxy) ethoxy] ethyl p-toluenesulfonate (1.5 g), potassium carbonate (0.7 g), and DMF (15 mL) were added. The mixture was stirred and heated at 100 ° C. for 4 hours. After allowing to cool, chloroform was added to perform liquid separation and extraction, and the solution was concentrated. The concentrate was dissolved in chloroform and purified by passing through a silica gel column. The solution was concentrated to give 1,3-dibromo-5-ethoxycarbonyl-6- [2- [2- (2-methoxyethoxy) ethoxy] ethoxy] benzene (1.0 g).
- Phenylboronic acid (6 mg) was added to the reaction solution and refluxed for 14 hours. Subsequently, sodium diethyldithiacarbamate aqueous solution (10 mL, concentration: 0.05 g / mL) was added, and the mixture was stirred for 2 hours. The aqueous layer was removed, the organic layer was washed with distilled water, and the solid obtained by concentration was dissolved in chloroform and purified by passing through an alumina column and a silica gel column. The eluate from the column was concentrated and dried. The yield of the obtained polymer H was 0.44 g. The number average molecular weight in terms of polystyrene of the polymer H was 3.6 ⁇ 10 4 .
- the polymer H consists of a repeating unit represented by the formula (R).
- the resulting solid was washed with water and dried under reduced pressure to obtain a pale yellow solid (190 mg). From the NMR spectrum, it was confirmed that the signal derived from the ethyl group at the ethyl ester site in the polymer H completely disappeared.
- the obtained cesium salt of polymer H is referred to as conjugated polymer compound 11.
- the conjugated polymer compound 11 is composed of a repeating unit represented by the formula (S) ("selected from the group consisting of a group represented by the formula (1) and a group represented by the formula (2) in all repeating units).
- the ratio of the repeating unit containing one or more groups and one or more groups represented by formula (3) "and" the formulas (13), (15), (17), ( The ratio of the repeating unit represented by 20) is 100 mol%.)
- the conjugated polymer compound 11 had a HOMO orbital energy of ⁇ 5.6 eV and a LUMO orbital energy of ⁇ 2.8 eV.
- the resulting solid was filtered off and washed with heated acetonitrile. The washed solid was dissolved in acetone, and the solid was recrystallized from the obtained acetone solution and filtered.
- the resulting solid (16.3 g), 2- [2- (2-methoxyethoxy) ethoxy] ethyl p-toluenesulfonate (60.3 g), potassium carbonate (48.6 g), and 18-crown-6 (2 4 g) was dissolved in N, N-dimethylformamide (DMF) (500 mL), and the solution was transferred to a flask and stirred at 110 ° C. for 15 hours.
- DMF N, N-dimethylformamide
- the number average molecular weight in terms of polystyrene of the polymer I was 2.0 ⁇ 10 3 .
- the polymer I is represented by the formula (T).
- 2- (4,4,5,5-tetramethyl-1,2,3-dioxaboran-2-yl) -9,9-dioctylfluorene is described in, for example, JP-A-2008-74017. It can be synthesized by the method.
- the conjugated polymer compound 12 is represented by the formula (U) (“one type selected from the group consisting of a group represented by the formula (1) and a group represented by the formula (2) in all repeating units).
- the conjugated polymer compound 12 had a HOMO orbital energy of ⁇ 5.6 eV and a LUMO orbital energy of ⁇ 2.8 eV.
- Non-conjugated polymer compound 1 is composed of a repeating unit represented by formula (V).
- Example 13 Production of electroluminescent element 1 A hole injection material solution is applied onto an ITO anode (film thickness: 45 nm) patterned on the surface of a glass substrate, and hole injection is performed by spin coating so that the film thickness becomes 60 nm. Layers were deposited. The glass substrate on which the hole injection layer is formed is heated in an inert atmosphere (nitrogen atmosphere) at 200 ° C. for 10 minutes to insolubilize the hole injection layer, and the substrate is naturally cooled to room temperature. A substrate on which was formed was obtained.
- an inert atmosphere nitrogen atmosphere
- PEDOT PSS solution (poly (3,4-ethylenedioxythiophene) / polystyrene sulfonic acid, product name: “Baytron”) manufactured by Stark Vitec Co., Ltd. was used as the hole injection material solution.
- a hole transporting polymer material and xylene were mixed to obtain a composition for forming a hole transporting layer containing 0.7 wt% of the hole transporting polymer material.
- the hole transporting polymer material was synthesized by the following method. To a 1 liter three-necked round bottom flask equipped with a reflux condenser and an overhead stirrer was added 2,7-bis (1,3,2-dioxyborol) -9,9-di (1-octyl) fluorene (3.863 g). 7.283 mmol), N, N-di (p-bromophenyl) -N- (4- (butan-2-yl) phenyl) amine (3.177 g, 6.919 mmol) and di (4-bromophenyl) Benzocyclobutanamine (156.3 mg, 0.364 mmol) was added.
- the aqueous layer was removed and the organic layer was washed with 50 mL of water.
- the organic layer was returned to the reaction flask and 0.75 g of sodium diethyldithiocarbamate and 50 mL of water were added.
- the resulting mixture was stirred in an 85 ° C. oil bath for 16 hours.
- the aqueous layer was removed and the organic layer was washed 3 times with 100 mL water and then passed through a column of silica gel and basic alumina.
- toluene as an eluent, a toluene solution containing the eluted polymer was recovered. Next, the recovered toluene solution was poured into methanol to precipitate a polymer.
- the precipitated polymer was dissolved again in toluene, and the obtained toluene solution was poured into methanol to precipitate the polymer again.
- the precipitated polymer was vacuum dried at 60 ° C. to obtain 4.2 g of a hole transporting polymer material.
- the obtained hole transporting polymer material had a polystyrene equivalent weight average molecular weight of 1.24 ⁇ 10 5 and a molecular weight distribution index (Mw / Mn) of 2.8. It was.
- the composition for forming a hole transport layer was applied by a spin coating method to obtain a coating film having a thickness of 20 nm.
- the substrate provided with this coating film was heated at 190 ° C. for 20 minutes in an inert atmosphere (in a nitrogen atmosphere) to insolubilize the coating film, and then naturally cooled to room temperature to form a substrate on which the hole transport layer was formed. Obtained.
- a light emitting polymer material (“Lumation BP361" manufactured by Summation Co., Ltd.) and xylene were mixed to obtain a composition for forming a light emitting layer containing 1.4% by weight of the light emitting polymer material.
- the composition for light emitting layer formation was apply
- the substrate provided with this coating film was heated at 130 ° C. for 15 minutes in an inert atmosphere (nitrogen atmosphere) to evaporate the solvent and then naturally cooled to room temperature to obtain a substrate on which a light emitting layer was formed.
- the substrate on which the layer containing the conjugated polymer compound 1 obtained above was formed was inserted into a vacuum apparatus, and an Al film was formed on the layer by a vacuum deposition method to form a cathode to form a laminated structure. 1 was produced.
- the laminated structure 1 obtained above was taken out from the vacuum apparatus and sealed with sealing glass and a two-component mixed epoxy resin under an inert atmosphere (nitrogen atmosphere) to obtain an electroluminescent element 1.
- Electroluminescent element 2 was obtained in the same manner as in Example 13 except that conjugated polymer compound 2 was used instead of conjugated polymer compound 1.
- Example 15 Preparation of electroluminescent device 3
- Electroluminescent element 4 was obtained in the same manner as in Example 13 except that conjugated polymer compound 4 was used in place of conjugated polymer compound 1.
- Electroluminescent element 5 was obtained in the same manner as in Example 13 except that conjugated polymer compound 5 was used instead of conjugated polymer compound 1.
- Electroluminescent element 6 was obtained in the same manner as in Example 13 except that conjugated polymer compound 6 was used in place of conjugated polymer compound 1.
- Electroluminescent element 7 was obtained in the same manner as in Example 13 except that conjugated polymer compound 7 was used instead of conjugated polymer compound 1.
- Electroluminescent element 8 was obtained in the same manner as in Example 13 except that conjugated polymer compound 8 was used instead of conjugated polymer compound 1.
- Example 21 Production of Electroluminescent Element 9 An electroluminescent element 9 was obtained in the same manner as in Example 13 except that the conjugated polymer compound 9 was used in place of the conjugated polymer compound 1.
- Electroluminescent element 10 was obtained in the same manner as in Example 13 except that conjugated polymer compound 10 was used in place of conjugated polymer compound 1.
- Electroluminescent element 11 was obtained in the same manner as in Example 13 except that conjugated polymer compound 11 was used instead of conjugated polymer compound 1 in Example 13.
- Electroluminescent element 12 was obtained in the same manner as in Example 13 except that conjugated polymer compound 12 was used instead of conjugated polymer compound 1.
- Example 25 Preparation of electroluminescent element 13
- Example 13 instead of mixing methanol and the conjugated polymer compound 1 to obtain a composition containing 0.2% by weight of the conjugated polymer compound 1, methanol, the conjugated polymer compound 1, Example 13 except that Al-doped ZnO nanoparticles (manufactured by Aldrich) were mixed to obtain a composition containing 0.2% by weight of the conjugated polymer compound 1 and 0.2% by weight of the Al-doped ZnO nanoparticles.
- the electroluminescent element 13 was obtained by operating in the same manner as above.
- Example 26 Production of electroluminescent element 14
- Example 13 instead of mixing methanol and conjugated polymer compound 1 to obtain a composition containing 0.2% by weight of conjugated polymer compound 1, methanol, conjugated polymer compound 1, A low molecular weight compound (manufactured by Aldrich, 3,5-bis (4-t-butylphenyl) -4-phenyl-4H-1,2,4-triazole) was mixed and 0.2% by weight of conjugated polymer compound 1
- the electroluminescent element 14 was obtained in the same manner as in Example 13 except that a composition containing 0.2% by weight of the low molecular weight compound was obtained.
- Example 27 Production of electroluminescent element 15 The electroluminescent element 15 was obtained in the same manner as in Example 13 except that Ag was used instead of Al.
- Example 28 Production of electroluminescent element 16 The electroluminescent element 16 was obtained in the same manner as in Example 13 except that Au was used instead of Al.
- Example 13 Production of electroluminescent element C1
- the cathode was directly formed on the light emitting layer without forming the layer containing the conjugated polymer compound 1, and the electroluminescent element was produced.
- C1 was obtained.
- Example 27 Production of electroluminescent element C3
- the electroluminescent element was operated in the same manner as in Example 27 except that the cathode was directly formed on the light emitting layer without forming the layer containing the conjugated polymer compound 1. C3 was obtained.
- Example 4 Production of Electroluminescent Element C4
- the electroluminescent element was operated in the same manner as in Example 28 except that the cathode was directly formed on the light emitting layer without forming the layer containing the conjugated polymer compound 1. C4 was obtained.
- Example 29 Production of Electroluminescent Element 18 Methanol and conjugated polymer compound 1 were mixed to obtain a composition containing 0.2% by weight of conjugated polymer compound 1.
- the composition was applied by spin coating on an ITO cathode (film thickness: 45 nm) patterned on the surface of a glass substrate to obtain a coating film having a film thickness of 10 nm.
- the substrate provided with this coating film was heated at 130 ° C. for 10 minutes in an inert atmosphere (nitrogen atmosphere) to evaporate the solvent, and then naturally cooled to room temperature to form a layer containing the conjugated polymer compound 1. Obtained substrate.
- a light emitting polymer material (“Lumation BP361" manufactured by Summation Co., Ltd.) and xylene were mixed to obtain a composition for forming a light emitting layer containing 1.4% by weight of the light emitting polymer material.
- a composition for forming a light-emitting layer is applied by spin coating on the layer containing the conjugated polymer compound 1 obtained above and on the layer containing the conjugated polymer compound 1 on the substrate. Got.
- the substrate provided with this coating film was heated at 130 ° C. for 15 minutes in an inert atmosphere (nitrogen atmosphere) to evaporate the solvent and then naturally cooled to room temperature to obtain a substrate on which a light emitting layer was formed.
- a hole injection material solution was applied by spin coating on the light emitting layer of the substrate on which the light emitting layer obtained above was formed, to obtain a coating film having a thickness of 60 nm.
- the substrate provided with this coating film was heated in an inert atmosphere (nitrogen atmosphere) at 130 ° C. for 15 minutes to evaporate the solvent and then naturally cooled to room temperature to obtain a substrate on which a hole injection layer was formed. It was.
- PEDOT PSS solution (poly (3,4-ethylenedioxythiophene) / polystyrene sulfonic acid, product name: “Baytron”) manufactured by Stark Vitec Co., Ltd. was used.
- the substrate on which the hole injection layer formed above was formed was inserted into a vacuum apparatus, Au was deposited to 80 nm on the layer by a vacuum deposition method, and an anode was formed to produce a laminated structure 2. .
- the laminated structure 2 obtained above was taken out from the vacuum apparatus and sealed with sealing glass and a two-component mixed epoxy resin in an inert atmosphere (in a nitrogen atmosphere) to obtain an electroluminescent element 17.
- Example 5 Production of electroluminescent element C5
- the electroluminescent element was operated in the same manner as in Example 29 except that the light emitting layer was formed directly on the cathode without forming the layer containing the conjugated polymer compound 1. C5 was obtained.
- Example 30 Production of double-sided light-emitting electroluminescent element 1 In Example 28, except that the film thickness of Au was 20 nm, the same operation as in Example 28 was performed to obtain double-sided light-emitting electroluminescent element 1.
- Example 6 Production of double-sided light emitting electroluminescent device C1
- Example 30 the same operation as in Example 30 was performed except that the cathode was directly formed on the light emitting layer without forming the layer containing the conjugated polymer compound 1.
- a double-sided electroluminescent element C1 was obtained.
- the electroluminescent element including the multilayer structure of the present invention is superior in light emission luminance and luminous efficiency as compared to the electroluminescent element not including the multilayer structure.
- Example 31 Production and Evaluation of Organic Thin Film Solar Cell 1 A glass substrate with an ITO film having a thickness of 150 nm was sputtered to perform surface treatment by ozone UV treatment. Thereafter, PEDOT (trade name Bayton P AI4083, manufactured by Starck Co., Ltd.) was applied onto the surface-treated glass substrate by a spin coating method. Thereafter, drying was performed in the atmosphere at 200 ° C. for 20 minutes.
- PEDOT trade name Bayton P AI4083, manufactured by Starck Co., Ltd.
- P3HT poly (3-hexylthiophene)
- PCBM [6,6] -phenyl C61 butyric acid methyl ester
- methanol and the conjugated polymer compound 1 were mixed to obtain a composition containing 0.2% by weight of the conjugated polymer compound 1.
- the composition was applied onto the charge separation layer by a spin coating method to prepare a substrate having a layer containing the conjugated polymer compound 1.
- Al was deposited to a thickness of 100 nm on the layer by a vacuum deposition machine.
- the degree of vacuum during vapor deposition was 1 to 9 ⁇ 10 ⁇ 4 Pa in all cases .
- the shape of the organic thin film solar cell 1 which is the obtained photoelectric conversion element was a regular square of 2 mm ⁇ 2 mm.
- the photoelectric conversion efficiency of the organic thin-film solar cell 1 was irradiated with light having an irradiance of 100 mW / cm 2 through an AM1.5G filter using a solar simulator (trade name CEP-2000, manufactured by Spectrometer Co., Ltd.). And the voltage was measured and the photoelectric conversion efficiency was calculated
- the photoelectric conversion element including the multilayer structure of the present invention is superior in photoelectric conversion efficiency as compared to the photoelectric conversion element not including the multilayer structure.
Abstract
Description
本発明の目的は、高輝度で発光する電界発光素子を与える、又は、高光電変換効率の光電変換素子を与える積層構造体を提供することにある。
(式(1)中、Q1は2価の有機基を表し、Y1は、-CO2 -、-SO3 -、-SO2 -、-PO3 2-又は-B(Rα)3 -を表し、M1は金属カチオン又は置換基を有し若しくは有さないアンモニウムカチオンを表し、Z1はF-、Cl-、Br-、I-、OH-、B(Ra)4 -、RaSO3 -、RaCOO-、ClO-、ClO2 -、ClO3 -、ClO4 -、SCN-、CN-、NO3 -、SO4 2-、HSO4 -、PO4 3-、HPO4 2-、H2PO4 -、BF4 -又はPF6 -を表し、n1は0以上の整数を表し、a1は1以上の整数を表し、b1は0以上の整数を表し、ただし、a1及びb1は、式(1)で表される基の電荷が0となるように選択され、Rαは置換基を有し若しくは有さない炭素原子数1~30のアルキル基又は置換基を有し若しくは有さない炭素原子数6~50のアリール基を表し、Raは置換基を有し若しくは有さない炭素原子数1~30のアルキル基又は置換基を有し若しくは有さない炭素原子数6~50のアリール基を表し、Q1、M1及びZ1のおのおのは複数個ある場合、同一でも異なっていてもよい。)
(式(2)中、Q2は2価の有機基を表し、Y2はカルボカチオン、アンモニウムカチオン、ホスホニウムカチオン、スルホニウムカチオン又はヨードニウムカチオンを表し、M2はF-、Cl-、Br-、I-、OH-、B(Rb)4 -、RbSO3 -、RbCOO-、ClO-、ClO2 -、ClO3 -、ClO4 -、SCN-、CN-、NO3 -、SO4 2-、HSO4 -、PO4 3-、HPO4 2-、H2PO4 -、BF4 -又はPF6 -を表し、Z2は金属カチオン又は置換基を有し若しくは有さないアンモニウムカチオンを表し、n2は0以上の整数を表し、a2は1以上の整数を表し、b2は0以上の整数を表し、ただし、a2及びb2は、式(2)で表される基の電荷が0となるように選択され、Rbは置換基を有し若しくは有さない炭素原子数1~30のアルキル基又は置換基を有し若しくは有さない炭素原子数6~50のアリール基を表し、Q2、M2及びZ2のおのおのは複数個ある場合、同一でも異なっていてもよい。)
(式(3)中、Q3は2価の有機基を表し、Y3は-CN又は式(4)~(12)のいずれかで表される基を表し、n3は0以上の整数を表す。
-O-(R’O)a3-R’’ (4)
-C(=O)-(R’-C(=O))a4-R’’ (7)
-C(=S)-(R’-C(=S))a4-R’’ (8)
-N{(R’)a4R’’}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)~(12)中、R’は置換基を有し又は有さない2価の炭化水素基を表し、R’’は水素原子、置換基を有し若しくは有さない1価の炭化水素基、-COOH、-SO3H、-OH、-SH、-NRc 2、-CN又は-C(=O)NRc 2を表し、R’’’は置換基を有し若しくは有さない3価の炭化水素基を表し、a3は1以上の整数を表し、a4は0以上の整数を表し、Rcは置換基を有し若しくは有さない炭素原子数1~30のアルキル基又は置換基を有し若しくは有さない炭素原子数6~50のアリール基を表し、R’、R’’及びR’’’のおのおのは複数個ある場合、同一でも異なっていてもよい。))
-R7-{(Q1)n1-Y1(M1)a1(Z1)b1}m5 (18)
(式(18)中、R7は単結合又は(1+m5)価の有機基を表し、Q1、Y1、M1、Z1、n1、a1及びb1は前述と同じ意味を表し、m5は1以上の整数を表し、ただし、R7が単結合のときm5は1を表し、Q1、Y1、M1、Z1、n1、a1及びb1のおのおのは複数個ある場合、同一でも異なっていてもよい。)
-R8-{(Q3)n3-Y3}m6 (19)
(式(19)中、R8は単結合又は(1+m6)価の有機基を表し、Y3及びn3は前述と同じ意味を表し、m6は1以上の整数を表し、ただし、R8が単結合のときm6は1を表し、Q3、Y3及びn3のおのおのは複数個ある場合、同一でも異なっていてもよい。))
-R11-{(Q2)n2-Y2(M2)a2(Z2)b2}m7 (21)
(式(21)中、R11は単結合又は(1+m7)価の有機基を表し、Q2、Y2、M2、Z2、n2、a2及びb2は前述と同じ意味を表し、m7は1以上の整数を表し、ただし、R11が単結合のときm7は1を表し、Q2、Y2、M2、Z2、n2、a2及びb2のおのおのは複数個ある場合、同一でも異なっていてもよい。)
-R12-{(Q3)n3-Y3}m8 (22)
(式(22)中、R12は単結合又は(1+m8)価の有機基を表し、Y3及びn3は前述と同じ意味を表し、m8は1以上の整数を表し、ただし、R12が単結合のときm8は1を表し、Q3、Y3及びn3のおのおのは複数個ある場合、同一でも異なっていてもよい。))
本発明に用いられる重合体は、前記式(1)で表される基及び前記式(2)で表される基からなる群から選ばれる1種以上の基と前記式(3)で表される1種以上の基とを含む繰り返し単位を有する。該重合体としては、式(1)で表される基と式(3)で表される基とを含む繰り返し単位を有する重合体;式(2)で表される基と式(3)で表される基とを含む繰り返し単位を有する重合体;式(1)で表される基及び式(2)で表される基と式(3)で表される基とを含む繰り返し単位を有する重合体等が挙げられる。該重合体は、式(1)で表される基及び式(2)で表される基からなる群から選ばれる1種以上の基と式(3)で表される1種以上の基とを含む繰り返し単位を、全繰り返し単位中、15~100モル%有することが好ましい。
式(1)中、Q1で表される2価の有機基としては、メチレン基、エチレン基、1,2-プロピレン基、1,3-プロピレン基、1,2-ブチレン基、1,3-ブチレン基、1,4-ブチレン基、1,5-ペンチレン基、1,6-ヘキシレン基、1,9-ノニレン基、1,12-ドデシレン基、これらの基の中の少なくとも1個の水素原子を置換基で置換した基等の、置換基を有し又は有さない炭素原子数1~50の2価の鎖状飽和炭化水素基;エテニレン基、プロペニレン基、3-ブテニレン基、2-ブテニレン基、2-ペンテニレン基、2-ヘキセニレン基、2-ノネニレン基、2-ドデセニレン基、これらの基の中の少なくとも1個の水素原子を置換基で置換した基等の、置換基を有し又は有さない炭素原子数2~50のアルケニレン基、及び、エチニレン基を含む、置換基を有し又は有さない炭素原子数2~50の2価の鎖状不飽和炭化水素基;シクロプロピレン基、シクロブチレン基、シクロペンチレン基、シクロへキシレン基、シクロノニレン基、シクロドデシレン基、ノルボルニレン基、アダマンチレン基、これらの基の中の少なくとも1個の水素原子を置換基で置換した基等の、置換基を有し又は有さない炭素原子数3~50の2価の環状飽和炭化水素基;1,3-フェニレン基、1,4-フェニレン基、1,4-ナフチレン基、1,5-ナフチレン基、2,6-ナフチレン基、ビフェニル-4,4'-ジイル基、これらの基の中の少なくとも1個の水素原子を置換基で置換した基等の、置換基を有し又は有さない炭素原子数6~50のアリーレン基;メチレンオキシ基、エチレンオキシ基、プロピレンオキシ基、ブチレンオキシ基、ペンチレンオキシ基、ヘキシレンオキシ基、これらの基の中の少なくとも1個の水素原子を置換基で置換した基等の、置換基を有し又は有さない炭素原子数1~50のアルキレンオキシ基(即ち、式:-Rd-O-(式中、Rdはメチレン基、エチレン基、プロピレン基、ブチレン基、ペンチレン基、ヘキシレン基、これらの基の中の少なくとも1個の水素原子を置換基で置換した基等の、置換基を有し又は有さない炭素原子数1~50のアルキレン基)で表される2価の有機基);炭素原子を含む置換基を有するイミノ基;炭素原子を含む置換基を有するシリレン基が挙げられ、重合体の原料となるモノマー(以下、「原料モノマー」と言う。)の合成の容易さの観点からは、2価の鎖状飽和炭化水素基、アリーレン基、アルキレンオキシ基が好ましい。
式(2)中、Q2で表される2価の有機基としては、前述のQ1で表される2価の有機基について例示したものと同様の基が挙げられ、原料モノマーの合成の容易さの観点からは、2価の鎖状飽和炭化水素基、アリーレン基、アルキレンオキシ基が好ましい。
カルボカチオンとしては、例えば、
-C+R2
(式中、Rは、同一又は相異なり、アルキル基又はアリール基を表す。)
で表される基が挙げられる。
アンモニウムカチオンとしては、例えば、
-N+R3
(式中、Rは、同一又は相異なり、アルキル基又はアリール基を表す。)
で表される基が挙げられる。
ホスホニウムカチオンとしては、例えば、
-P+R3
(式中、Rは、同一又は相異なり、アルキル基又はアリール基を表す。)
で表される基が挙げられる。
スルホニウムカチオンとしては、例えば、
-S+R2
(式中、Rは、同一又は相異なり、アルキル基又はアリール基を表す。)
で表される基が挙げられる。
ヨードニウムカチオンとしては、例えば、
-I+R2
(式中、Rは、同一又は相異なり、アルキル基又はアリール基を表す。)
で表される基が挙げられる。
式(2)中、Y2は、原料モノマーの合成の容易さ並びに原料モノマー及び重合体の空気、湿気又は熱に対する安定性の観点からは、カルボカチオン、アンモニウムカチオン、ホスホニウムカチオン、スルホニウムカチオンが好ましく、アンモニウムカチオンがより好ましい。
式(3)中、Q3で表される2価の有機基としては、前述のQ1で表される2価の有機基について例示したものと同様の基が挙げられ、原料モノマーの合成の容易さの観点からは、2価の鎖状飽和炭化水素基、アリーレン基、アルキレンオキシ基が好ましい。
-CH2- (38)
本発明に用いられる重合体は、前記式(13)で表される繰り返し単位、前記式(15)で表される繰り返し単位、前記式(17)で表される繰り返し単位及び前記式(20)で表される繰り返し単位からなる群から選ばれる1種以上の繰り返し単位を有することが好ましく、前記1種以上の繰り返し単位を全繰り返し単位中、15~100モル%有する重合体であることがより好ましい。
式(13)中、R1は式(14)で表される基を含む1価の基であり、Ar1はR1以外の置換基を有し又は有さない(2+n4)価の芳香族基を表し、n4は1以上の整数を表す。
式(13)中、n4が2であり、Ar1が式37aで表される基であることが好ましい。
式(15)中、R3は式(16)で表される基を含む1価の基であり、Ar2はR3以外の置換基を有し又は有さない(2+n5)価の芳香族基を表し、n5は1以上の整数を表す。
式(15)中、n5が2であり、Ar2が式37aで表される基であることが好ましい。
式(17)中、R5は式(18)で表される基を含む1価の基であり、R6は式(19)で表される基を含む1価の基であり、Ar3はR5及びR6以外の置換基を有し又は有さない(2+n6+n7)価の芳香族基を表し、n6及びn7はそれぞれ独立に1以上の整数を表す。
式(17)中、n6及びn7が1であり、Ar3が式37aで表される基であることが好ましい。
式(20)中、R9は式(21)で表される基を含む1価の基であり、R10は式(22)で表される基を含む1価の基であり、Ar4はR9及びR10以外の置換基を有し又は有さない(2+n8+n9)価の芳香族基を表し、n8及びn9はそれぞれ独立に1以上の整数を表す。
式(20)中、n8及びn9が1であり、Ar4が式37aで表される基であることが好ましい。
式(13)で表される繰り返し単位としては、得られる重合体の電子輸送性の観点からは、式(23)で表される繰り返し単位、式(24)で表される繰り返し単位が好ましく、式(24)で表される繰り返し単位がより好ましい。
式(15)で表される繰り返し単位としては、得られる重合体の電子輸送性の観点からは、式(26)で表される繰り返し単位、式(27)で表される繰り返し単位が好ましく、式(27)で表される繰り返し単位がより好ましい。
式(17)で表される繰り返し単位としては、得られる重合体の電子輸送性の観点からは、式(29)で表される繰り返し単位が好ましい。
式(20)で表される繰り返し単位としては、得られる重合体の電子輸送性の観点からは、式(31)で表される繰り返し単位が好ましい。
本発明に用いられる重合体は、さらに式(33)で表される1種以上の繰り返し単位を有していてもよい。
2価の芳香族複素環基が挙げられる。該2価の芳香族基としては、ベンゼン環、ピリジン環、1,2-ジアジン環、1,3-ジアジン環、1,4-ジアジン環、1,3,5-トリアジン環、フラン環、ピロール環、チオフェン環、ピラゾール環、イミダゾール環、オキサゾール環、オキサジアゾール環、アザジアゾール環等の単環式芳香環から水素原子を2個除いた2価の基;該単環式芳香環からなる群から選ばれる二つ以上が縮合した縮合多環式芳香環から水素原子を2個除いた2価の基;該単環式芳香環及び該縮合多環式芳香環からなる群より選ばれる2つ以上の芳香環を、単結合、エテニレン基又はエチニレン基で連結してなる芳香環集合から水素原子を2個除いた2価の基;該縮合多環式芳香環又は該芳香環集合の隣り合う2つの芳香環をメチレン基、エチレン基、カルボニル基、イミノ基等の2価の基で橋かけした架橋を有する有橋多環式芳香環から水素原子を2個除いた2価の基等が挙げられる。
式(35)で表される繰り返し単位が好ましい。
ピラジンジイル基が有していてもよい置換基としては、前述のQ1に関する説明中で例示した置換基と同様の置換基が挙げられる。置換基が複数個存在する場合には、それらは同一でも異なっていてもよい。
ピリミジンジイル基が有していてもよい置換基としては、前述のQ1に関する説明中で例示した置換基と同様の置換基が挙げられる。置換基が複数個存在する場合には、それらは同一でも異なっていてもよい。
ピリダジンジイル基が有していてもよい置換基としては、前述のQ1に関する説明中で例示した置換基と同様の置換基が挙げられる。置換基が複数個存在する場合には、それらは同一でも異なっていてもよい。
トリアジンジイル基が有していてもよい置換基としては、前述のQ1に関する説明中で例示した置換基と同様の置換基が挙げられる。置換基が複数個存在する場合には、それらは同一でも異なっていてもよい。
本発明に用いられる重合体に含まれる式(13)で表される繰り返し単位、式(15)
で表される繰り返し単位、式(17)で表される繰り返し単位、及び式(20)で表される繰り返し単位の合計の割合は、電界発光素子の発光効率の観点からは、末端の構造単位を除く該重合体に含まれる全繰り返し単位中、30~100モル%であることがより好ましい。
なお、本発明に用いられる重合体の末端の構造単位(末端基)としては、水素原子、メチル基、エチル基、プロピル基、イソプロピル基、ブチル基、イソブチル基、s-ブチル基、t-ブチル基、ペンチル基、イソアミル基、ヘキシル基、シクロヘキシル基、ヘプチル基、オクチル基、ノニル基、デシル基、ラウリル基、メトキシ基、エトキシ基、プロピルオキシ基、イソプロピルオキシ基、ブトキシ基、イソブトキシ基、s-ブトキシ基、t-ブトキシ基、ペンチルオキシ基、ヘキシルオキシ基、シクロヘキシルオキシ基、ヘプチルオキシ基、オクチルオキシ基、2-エチルヘキシルオキシ基、ノニルオキシ基、デシルオキシ基、3,7-ジメチルオクチルオキシ基、ラウリルオキシ基、メチルチオ基、エチルチオ基、プロピルチオ基、イソプロピルチオ基、ブチルチオ基、イソブチルチオ基、s-ブチルチオ基、t-ブチルチオ基、ペンチルチオ基、ヘキシルチオ基、シクロヘキシルチオ基、ヘプチルチオ基、オクチルチオ基、ノニルチオ基、デシルチオ基、ラウリルチオ基、メトキシフェニル基、エトキシフェニル基、プロピルオキシフェニル基、イソプロピルオキシフェニル基、ブトキシフェニル基、イソブトキシフェニル基、s-ブトキシフェニル基、t-ブトキシフェニル基、ペンチルオキシフェニル基、ヘキシルオキシフェニル基、シクロヘキシルオキシフェニル基、ヘプチルオキシフェニル基、オクチルオキシフェニル基、2-エチルヘキシルオキシフェニル基、ノニルオキシフェニル基、デシルオキシフェニル基、3,7-ジメチルオクチルオキシフェニル基、ラウリルオキシフェニル基、メチルフェニル基、エチルフェニル基、ジメチルフェニル基、プロピルフェニル基、メシチル基、メチルエチルフェニル基、イソプロピルフェニル基、ブチルフェニル基、イソブチルフェニル基、t-ブチルフェニル基、ペンチルフェニル基、イソアミルフェニル基、ヘキシルフェニル基、ヘプチルフェニル基、オクチルフェニル基、ノニルフェニル基、デシルフェニル基、ドデシルフェニル基、メチルアミノ基、ジメチルアミノ基、エチルアミノ基、ジエチルアミノ基、プロピルアミノ基、ジプロピルアミノ基、イソプロピルアミノ基、ジイソプロピルアミノ基、ブチルアミノ基、イソブチルアミノ基、s-ブチルアミノ基、t-ブチルアミノ基、ペンチルアミノ基、ヘキシルアミノ基、シクロヘキシルアミノ基、ヘプチルアミノ基、オクチルアミノ基、2-エチルヘキシルアミノ基、ノニルアミノ基、デシルアミノ基、3,7-ジメチルオクチルアミノ基、ラウリルアミノ基、シクロペンチルアミノ基、ジシクロペンチルアミノ基、シクロヘキシルアミノ基、ジシクロヘキシルアミノ基、ジトリフルオロメチルアミノ基、フェニルアミノ基、ジフェニルアミノ基、(C1~C12アルコキシフェニル)アミノ基、ジ(C1~C12アルコキシフェニル)アミノ基、ジ(C1~C12アルキルフェニル)アミノ基、1-ナフチルアミノ基、2-ナフチルアミノ基、ペンタフルオロフェニルアミノ基、ピリジルアミノ基、ピリダジニルアミノ基、ピリミジルアミノ基、ピラジニルアミノ基、トリアジニルアミノ基、(フェニル-C1~C12アルキル)アミノ基、(C1~C12アルコキシフェニル-C1~C12アルキル)アミノ基、(C1~C12アルキルフェニル-C1~C12アルキル)アミノ基、ジ(C1~C12アルコキシフェニル-C1~C12アルキル)アミノ基、ジ(C1~C12アルキルフェニル-C1~C12アルキル)アミノ基、1-ナフチル-C1~C12アルキルアミノ基、2-ナフチル-C1~C12アルキルアミノ基、トリメチルシリル基、トリエチルシリル基、トリプロピルシリル基、トリイソプロピルシリル基、イソプロピルジメチルシリル基、イソプロピルジエチルシリル基、t-ブチルジメチルシリル基、ペンチルジメチルシリル基、ヘキシルジメチルシリル基、ヘプチルジメチルシリル基、オクチルジメチルシリル基、2-エチルヘキシルジメチルシリル基、ノニルジメチルシリル基、デシルジメチルシリル基、3,7-ジメチルオクチルジメチルシリル基、ラウリルジメチルシリル基、(フェニル-C1~C12アルキル)シリル基、(C1~C12アルコキシフェニル-C1~C12アルキル)シリル基、(C1~C12アルキルフェニル-C1~C12アルキル)シリル基、(1-ナフチル-C1~C12アルキル)シリル基、(2-ナフチル-C1~C12アルキル)シリル基、(フェニル-C1~C12アルキル)ジメチルシリル基、トリフェニルシリル基、トリ(p-キシリル)シリル基、トリベンジルシリル基、ジフェニルメチルシリル基、t-ブチルジフェニルシリル基、ジメチルフェニルシリル基、チエニル基、C1~C12アルキルチエニル基、ピロリル基、フリル基、ピリジル基、C1~C12アルキルピリジル基、ピリダジニル基、ピリミジル基、ピラジニル基、トリアジニル基、ピロリジル基、ピペリジル基、キノリル基、イソキノリル基、ヒドロキシ基、メルカプト基、フッ素原子、塩素原子、臭素原子及びヨウ素原子等が挙げられる。前記末端の構造単位が複数個存在する場合には、それらは同一でも異なっていてもよい。
本発明で用いられる重合体は、好ましくは共役化合物である。本発明で用いられる重合体が共役化合物であるとは、該重合体が主鎖中に、多重結合(例えば、二重結合、三重結合)又は窒素原子、酸素原子等が有する非共有電子対が1つの単結合を挟んで連なっている領域を含むことを意味する。該重合体は、共役化合物である場合、共役化合物の電子輸送性の観点から、{(多重結合又は窒素原子、酸素原子等が有する非共有電子対が1つの単結合を挟んで連なっている領域に含まれる主鎖上の原子の数)/(主鎖上の全原子の数)}×100%で計算される比が50%以上であることが好ましく、60%以上であることがより好ましく、70%以上であることが更に好ましく、80%以上であることが特に好ましく、90%以上であることがとりわけ好ましい。
次に、本発明に用いられる重合体を製造する方法について説明する。本発明に用いられる重合体を製造するための好適な方法としては、例えば、下記一般式(36)で表される化合物を原料の1つとして選択して用い、中でも、該一般式(36)中の-Aa-が式(13)で表される繰り返し単位である化合物、該-Aa-が式(15)で表される繰り返し単位である化合物、該-Aa-が式(17)で表される繰り返し単位である化合物及び該-Aa-が式(20)で表される繰り返し単位である化合物の少なくとも1種を必須の原料として含有させて、これを縮合重合させる方法を挙げることができる。
Y4-Aa-Y5 (36)
(式(36)中、Aaは式(1)で表される基及び式(2)で表される基からなる群から選ばれる1種以上の基と式(3)で表される1種以上の基とを含む繰り返し単位を表し、Y4及びY5は、それぞれ独立に、縮合重合に関与する基を示す。)
Y6-Ab-Y7 (37)
(式(37)中、Abは前記一般式(33)で表される繰り返し単位又は一般式(35)で表される繰り返し単位であり、Y6及びY7は、それぞれ独立に、縮合重合に関与する基を示す。)
-CH2S+Me2E-、又は、-CH2S+Ph2E-
(式中、Eはハロゲン原子を示す。Phはフェニル基を示し、以下、同じである。)
で表される基が例示される。
-CH2P+Ph3E-
(式中、Eはハロゲン原子を示す。)
で表される基が例示される。
-CH2PO(ORj)2
(式中、Rjはアルキル基、アリール基、又はアリールアルキル基を示す。)
で表される基が例示される。
次に、本発明の積層構造体について説明する。
本発明の積層構造体は、第1の電極と、第2の電極と、該第1の電極と該第2の電極との間に位置する発光層若しくは電荷分離層と、該発光層若しくは電荷分離層と該第1の電極との間に位置する重合体を含む層を有し、該重合体は式(1)で表される基及び式(2)で表される基からなる群から選ばれる1種以上の基と式(3)で表される1種以上の基とを含む繰り返し単位を有する。
本発明の積層構造体を用いた電界発光素子は、例えば、陰極、陽極、前記陰極と前記陽極との間に位置する発光層、及び前記発光層と前記陰極又は前記陽極との間に位置し、本発明で用いられる重合体を含む層を有する。本発明の電界発光素子は、任意の構成要素として基板を有することができ、かかる基板の面上に前記陰極、陽極、発光層及び本発明で用いられる重合体を含む層、並びに任意の構成要素を設けた構成とすることができる。
例えば、陽極と発光層との間には正孔注入層、インターレイヤー、正孔輸送層のうちの1層以上を有することができる。正孔注入層が存在する場合は、発光層と正孔注入層との間にインターレイヤー、正孔輸送層のうちの1層以上を有することができる。
一方、陰極と発光層との間には電子注入層、電子輸送層、正孔ブロック層のうちの1層以上を有することができる。電子注入層が存在する場合は、発光層と電子注入層との間に電子輸送層、正孔ブロック層のうちの1層以上を有することができる。
本発明に用いられる重合体を含む層は、正孔注入層、正孔輸送層、インターレイヤー、電子注入層、電子輸送層、正孔ブロック層等に用いることができる。重合体を含む層を正孔注入層、正孔輸送層、インターレイヤーとして用いる場合、第1の電極は陽極となり、第2の電極は陰極となる。重合体を含む層を電子注入層、電子輸送層、正孔ブロック層として用いる場合、第1の電極は陰極となり、第2の電極は陽極となる。
発光層とは、電界を印加した際に、陽極側に隣接する層より正孔を受け取り、陰極側に隣接する層より電子を受け取る機能、受け取った電荷(電子と正孔)を電界の力で移動させる機能、電子と正孔の再結合の場を提供し、これを発光につなげる機能を有する層をいう。
電子注入層及び電子輸送層とは、陰極から電子を受け取る機能、電子を輸送する機能、陽極から注入された正孔を障壁する機能、発光層へ電子を供給する機能のいずれかを有する層をいう。また、正孔ブロック層とは、主に陽極から注入された正孔を障壁する機能を有し、さらに必要に応じて陰極から電子を受け取る機能、電子を輸送する機能のいずれかを有する層をいう。
正孔注入層及び正孔輸送層とは、陽極から正孔を受け取る機能、正孔を輸送する機能、発光層へ正孔を供給する機能、陰極から注入された電子を障壁する機能のいずれかを有する層をいう。
インターレイヤーとは、陽極から正孔を受け取る機能、正孔を輸送する機能、発光層へ正孔を供給する機能、陰極から注入された電子を障壁する機能の少なくとも1つ以上を有し、通常、発光層に隣接して配置され、発光層と陽極、又は発光層と正孔注入層若しくは正孔輸送層とを隔離する役割をもつ。
なお、電子輸送層と正孔輸送層を総称して電荷輸送層と呼ぶことがある。また、電子注入層と正孔注入層を総称して電荷注入層と呼ぶことがある。
ここで、「繰返し単位A」は、電極-正孔注入層-(正孔輸送層及び/又はインターレイヤー)-発光層-(正孔ブロック層及び/又は電子輸送層)-電子注入層の層構成の単位を示す。
(d)陽極-正孔輸送層-発光層-陰極
(e)陽極-発光層-電子輸送層-陰極
(f)陽極-正孔輸送層-発光層-電子輸送層-陰極
(d’)陽極-インターレイヤー-発光層-陰極
(e’)陽極-正孔輸送層-インターレイヤー-発光層-陰極
(f’)陽極-インターレイヤー-発光層-電子輸送層-陰極
(g’)陽極-正孔輸送層-インターレイヤー-発光層-電子輸送層-陰極
(h)陽極-電荷注入層-発光層-陰極
(i)陽極-発光層-電荷注入層-陰極
(j)陽極-電荷注入層-発光層-電荷注入層-陰極
(k)陽極-電荷注入層-正孔輸送層-発光層-陰極
(l)陽極-正孔輸送層-発光層-電荷注入層-陰極
(m)陽極-電荷注入層-正孔輸送層-発光層-電荷注入層-陰極
(n)陽極-電荷注入層-発光層-電子輸送層-陰極
(o)陽極-発光層-電子輸送層-電荷注入層-陰極
(p)陽極-電荷注入層-発光層-電子輸送層-電荷注入層-陰極
(q)陽極-電荷注入層-正孔輸送層-発光層-電子輸送層-陰極
(r)陽極-正孔輸送層-発光層-電子輸送層-電荷注入層-陰極
(s)陽極-電荷注入層-正孔輸送層-発光層-電子輸送層-電荷注入層-陰極
また(d’)~(g’)に類似して、これらの構成の各一について、発光層と陽極との間に、発光層に隣接してインターレイヤーを設ける構成も例示される。なお、この場合、インターレイヤーが正孔注入層及び/又は正孔輸送層を兼ねてもよい。
本発明の電界発光素子を構成する基板は、電極を形成し、有機層を形成する際に化学的に変化しないものであればよく、例えば、ガラス、プラスチック、高分子フィルム、金属フィルム、シリコン基板、これらを積層した基板が用いられる。前記基板としては、市販のものが入手可能であり、又は公知の方法により製造することができる。
本発明の電界発光素子がディスプレイ装置の画素を構成する際には、当該基板上に画素駆動用の回路が設けられていてもよいし、当該駆動回路上に平坦化膜が設けられていてもよい。平坦化膜が設けられる場合には、該平坦化膜の中心線平均粗さ(Ra)がRa<10nmを満たすことが好ましい。
Raは、日本工業規格JISのJIS-B0601-2001に基づいて、JIS-B0651からJIS-B0656及びJIS-B0671-1等を参考に計測できる。
本発明の電界発光素子を構成する陽極は、正孔注入層、正孔輸送層、インターレイヤー、発光層等で用いられる有機半導体材料への正孔供給性の観点から、かかる陽極の発光層側表面の仕事関数が4.0eV以上であることが好ましい。
陽極の材料には、金属、合金、金属酸化物、金属硫化物等の電気伝導性化合物、及びこれらの混合物等を用いることができる。具体的には、酸化錫、酸化亜鉛、酸化インジウム、酸化インジウムスズ(ITO)、酸化インジウム亜鉛(IZO)、酸化モリブデン等の導電性金属酸化物、及び、金、銀、クロム、ニッケル等の金属、これらの導電性金属酸化物と金属との混合物等が挙げられる。
前記陽極は、これら材料の1種又は2種以上からなる単層構造であってもよいし、同一組成又は異種組成の複数層からなる多層構造であってもよい。多層構造である場合は、仕事関数が4.0eV以上である材料を発光層側の最表面層に用いることがより好ましい。
また、短絡等の電気的接続の不良を防止する観点から、陽極の発光層側表面の中心線平均粗さ(Ra)はRa<10nmを満たすこと好ましく、Ra<5nmを満たすことがより好ましい。
2,3,5,6-テトラフルオロ-7,7,8,8-テトラシアノキノジメタン等の電子受容性化合物を含む溶液等で表面処理を施されることがある。表面処理によって該陽極に接する層との電気的接続が改善される。
このような陽極の構成としては、
(i) Ag-MoO3
(ii)(Ag-Pd-Cu合金)-(ITO及び/又はIZO)
(iii)(Al-Nd合金)-(ITO及び/又はIZO)
(iv)(Mo-Cr合金)-(ITO及び/又はIZO)
(v) (Ag-Pd-Cu合金)-(ITO及び/又はIZO)-MoO3
が例示される。十分な光反射率を得る為に、Al、Ag、Al合金、Ag合金、Cr合金等の高光反射性金属層の膜厚は50nm以上であることが好ましく、80nm以上であることがより好ましい。ITO、IZO、MoO3等の高仕事関数材料層の膜厚は通常、5nm~500nmの範囲である。
本発明の電界発光素子において、本発明に用いられる重合体以外の正孔注入層を形成する材料としては、カルバゾール誘導体、トリアゾール誘導体、オキサゾール誘導体、オキサジアゾール誘導体、イミダゾール誘導体、フルオレン誘導体、ポリアリールアルカン誘導体、ピラゾリン誘導体、ピラゾロン誘導体、フェニレンジアミン誘導体、アリールアミン誘導体、スターバースト型アミン、フタロシアニン誘導体、アミノ置換カルコン誘導体、スチリルアントラセン誘導体、フルオレノン誘導体、ヒドラゾン誘導体、スチルベン誘導体、シラザン誘導体、芳香族第三級アミン化合物、スチリルアミン化合物、芳香族ジメチリディン系化合物、ポルフィリン系化合物、ポリシラン系化合物、ポリ(N-ビニルカルバゾール)誘導体、有機シラン誘導体、及びこれらを含む重合体;酸化バナジウム、酸化タンタル、酸化タングステン、酸化モリブデン、酸化ルテニウム、酸化アルミニウム等の導電性金属酸化物;ポリアニリン、アニリン系共重合体、チオフェンオリゴマー、ポリチオフェン等の導電性高分子及びオリゴマー;ポリ(3,4-エチレンジオキシチオフェン)・ポリスチレンスルホン酸、ポリピロール等の有機導電性材料及びこれらを含む重合体;アモルファスカーボン;テトラシアノキノジメタン誘導体(例えば、2,3,5,6-テトラフルオロ-7,7,8,8-テトラシアノキノジメタン)、1,4-ナフトキノン誘導体、ジフェノキノン誘導体、ポリニトロ化合物等のアクセプター性有機化合物;オクタデシルトリメトキシシラン等のシランカップリング剤が好適に使用できる。
前記材料は単一の成分で用いても複数の成分からなる組成物として用いてもよい。また、前記正孔注入層は、前記材料のみからなる単層構造であってもよいし、同一組成又は異種組成の複数層からなる多層構造であってもよい。また、正孔輸送層又はインターレイヤーで用いることができる材料として例示する材料も正孔注入層で用いることができる。
混合する高分子化合物バインダーとしては、電荷輸送を極度に阻害しないものが好ましく、また可視光に対する吸収が強くない化合物が好適に用いられる。この高分子化合物バインダーとしては、ポリ(N-ビニルカルバゾール)、ポリアニリン及びその誘導体、ポリチオフェン及びその誘導体、ポリ(p-フェニレンビニレン)及びその誘導体、ポリ(2,5-チエニレンビニレン)及びその誘導体、ポリカーボネート、ポリアクリレート、ポリメチルアクリレート、ポリメチルメタクリレート、ポリスチレン、ポリ塩化ビニル、ポリシロキサンが例示される。
また、架橋以外で下層を溶解させずに積層するその他の方法として、隣り合った層の製造に異なる極性の溶液を用いる方法があり、たとえば、下層に水溶性の高分子化合物を用い、上層に油溶性の高分子化合物を用いて、塗布しても下層が溶解しないようにする方法等がある。
本発明の電界発光素子において、本発明に用いられる重合体以外の正孔輸送層及びインターレイヤーを構成する材料としては、例えば、カルバゾール誘導体、トリアゾール誘導体、オキサゾール誘導体、オキサジアゾール誘導体、イミダゾール誘導体、フルオレン誘導体、ポリアリールアルカン誘導体、ピラゾリン誘導体、ピラゾロン誘導体、フェニレンジアミン誘導体、アリールアミン誘導体、アミノ置換カルコン誘導体、スチリルアントラセン誘導体、フルオレノン誘導体、ヒドラゾン誘導体、スチルベン誘導体、シラザン誘導体、芳香族第三級アミン化合物、スチリルアミン化合物、芳香族ジメチリディン系化合物、ポルフィリン系化合物、ポリシラン系化合物、ポリ(N-ビニルカルバゾール)誘導体、有機シラン誘導体、及びこれらの構造を含む重合体;アニリン系共重合体、チオフェンオリゴマー、ポリチオフェン等の導電性高分子及びオリゴマー;ポリピロール等の有機導電性材料が挙げられる。
前記材料は単成分であっても或いは複数の成分からなる組成物であってもよい。また、前記正孔輸送層及びインターレイヤーは、前記材料のみからなる単層構造であってもよいし、同一組成又は異種組成の複数層からなる多層構造であってもよい。また、正孔注入層で用いることができる材料として例示する材料も正孔輸送層で用いることができる。
本発明の電界発光素子において、発光層が高分子化合物を含む場合、該高分子化合物としては、ポリフルオレン誘導体、ポリパラフェニレンビニレン誘導体、ポリフェニレン誘導体、ポリパラフェニレン誘導体、ポリチオフェン誘導体、ポリジアルキルフルオレン、ポリフルオレンベンゾチアジアゾール、ポリアルキルチオフェン等の共役高分子化合物を好適に用いることができる。
また、前記高分子化合物を含む発光層は、ペリレン系色素、クマリン系色素、ローダミン系色素等の高分子系色素化合物や、ルブレン、ペリレン、9,10-ジフェニルアントラセン、テトラフェニルブタジエン、ナイルレッド、クマリン6、キナクリドン等の低分子色素化合物を含有してもよい。また、該発光層は、ナフタレン誘導体、アントラセン及びその誘導体、ペリレン及びその誘導体、ポリメチン系、キサンテン系、クマリン系、シアニン系等の色素類、8-ヒドロキシキノリン及びその誘導体の金属錯体、芳香族アミン、テトラフェニルシクロペンタジエン及びその誘導体、並びにテトラフェニルブタジエン及びその誘導体、トリス(2-フェニルピリジン)イリジウム等の燐光を発光する金属錯体を含有してもよい。
発光層が燐光を発光する金属錯体を含む場合、該金属錯体としては、トリス(2-フェニルピリジン)イリジウム、チエニルピリジン配位子含有イリジウム錯体、フェニルキノリン配位子含有イリジウム錯体、トリアザシクロノナン骨格含有テルビウム錯体等が挙げられる。
また、低分子化合物としては、特開昭57-51781号公報、「有機薄膜仕事関数データ集[第2版]」(シーエムシー出版、2006年発行)、「有機EL素子の開発と構成材料」(シーエムシー出版、2006年発行)等に記載されている化合物が例示される。
前記材料は単成分であっても或いは複数の成分からなる組成物であってもよい。また、前記発光層は、前記材料の1種又は2種以上からなる単層構造であってもよいし、同一組成又は異種組成の複数層からなる多層構造であってもよい。
溶液からの成膜に用いる溶媒としては、正孔注入層の成膜方法で例示した溶媒が挙げられる。
本発明の電界発光素子において、本発明に用いられる重合体以外の電子輸送層及び正孔ブロック層を構成する材料としては、公知のものが使用でき、トリアゾール誘導体、オキサゾール誘導体、オキサジアゾール誘導体、イミダゾール誘導体、フルオレン誘導体、ベンゾキノン及びその誘導体、ナフトキノン及びその誘導体、アントラキノン及びその誘導体、テトラシアノアンスラキノジメタン及びその誘導体、フルオレノン誘導体、ジフェニルジシアノエチレン及びその誘導体、ジフェノキノン誘導体、アントラキノジメタン誘導体、アントロン誘導体、チオピランジオキシド誘導体、カルボジイミド誘導体、フルオレニリデンメタン誘導体、ジスチリルピラジン誘導体、ナフタレン、ペリレン等の芳香環テトラカルボン酸無水物、フタロシアニン誘導体、8-キノリノール誘導体の金属錯体やメタルフタロシアニン、ベンゾオキサゾールやベンゾチアゾールを配位子とする金属錯体に代表される各種金属錯体、有機シラン誘導体、8-ヒドロキシキノリン及びその誘導体の金属錯体、ポリキノリン及びその誘導体、ポリキノキサリン及びその誘導体、ポリフルオレン及びその誘導体等が挙げられる。これらのうち、トリアゾール誘導体、オキサジアゾール誘導体、ベンゾキノン及びその誘導体、アントラキノン及びその誘導体、並びに8-ヒドロキシキノリン及びその誘導体の金属錯体、ポリキノリン及びその誘導体、ポリキノキサリン及びその誘導体、ポリフルオレン及びその誘導体が好ましい。
前記材料は単成分であっても或いは複数の成分からなる組成物であってもよい。また、
前記電子輸送層及び正孔ブロック層は、前記材料の1種又は2種以上からなる単層構造であってもよいし、同一組成又は異種組成の複数層からなる多層構造であってもよい。また、電子注入層で用いることができる材料として例示する材料も電子輸送層及び正孔ブロック層で用いることができる。
溶液からの成膜に用いる溶媒としては、正孔注入層の成膜方法で例示した溶媒が挙げられる。
駆動電圧と発光効率が適度な値となるように選択すればよいが、ピンホールが発生しない厚さが必要であり、あまり厚いと、素子の駆動電圧が高くなり好ましくない。従って、該電子輸送層及び正孔ブロック層の膜厚は、通常、1nm~1μmであり、好ましくは2nm~500nmであり、さらに好ましくは5nm~100nmである。
本発明の電界発光素子において、本発明に用いられる重合体以外の電子注入層を構成する材料としては、公知の化合物が使用でき、トリアゾール誘導体、オキサゾール誘導体、オキサジアゾール誘導体、イミダゾール誘導体、フルオレン誘導体、ベンゾキノン及びその誘導体、ナフトキノン及びその誘導体、アントラキノン及びその誘導体、テトラシアノアンスラキノジメタン及びその誘導体、フルオレノン誘導体、ジフェニルジシアノエチレン及びその誘導体、ジフェノキノン誘導体、アントラキノジメタン誘導体、アントロン誘導体、チオピランジオキシド誘導体、カルボジイミド誘導体、フルオレニリデンメタン誘導体、ジスチリルピラジン誘導体、ナフタレン、ペリレン等の芳香環テトラカルボン酸無水物、フタロシアニン誘導体、8-キノリノール誘導体の金属錯体やメタルフタロシアニン、ベンゾオキサゾールやベンゾチアゾールを配位子とする金属錯体に代表される各種金属錯体、有機シラン誘導体等が挙げられる。
前記材料は単成分であっても或いは複数の成分からなる組成物であってもよい。また、
前記電子注入層は、前記材料のみからなる単層構造であってもよいし、同一組成又は異種組成の複数層からなる多層構造であってもよい。また、電子輸送層及び正孔ブロック層で用いることができる材料として例示する材料も電子注入層で用いることができる。
溶液からの成膜に用いる溶媒としては、正孔注入層の成膜方法で例示した溶媒が挙げられる。
本発明の電界発光素子において、陰極は、単一の材料又は複数の材料からなる単層構造であってもよいし、複数層からなる多層構造であってもよい。陰極が単層構造である場合、陰極の材料としては、金、銀、銅、アルミニウム、クロム、スズ、鉛、ニッケル、チタン等の低抵抗金属及びこれらを含む合金、酸化錫、酸化亜鉛、酸化インジウム、酸化インジウムスズ(ITO)、酸化インジウム亜鉛(IZO)、酸化モリブデン等の導電性金属酸化物、これらの導電性金属酸化物と金属との混合物が挙げられる。多層構造である場合、第1陰極層とカバー陰極層の2層構造、又は第1陰極層、第2陰極層及びカバー陰極層の3層構造が好ましい。ここで、第1陰極層は、陰極の中で最も発光層側にある層をいい、カバー陰極層は2層構造の場合は第1陰極層を、3層構造の場合は第1陰極層と第2陰極層を覆う層をいう。電子供給能の観点からは、第1陰極層の材料の仕事関数が3.5eV以下であることが好ましい。また、仕事関数が3.5eV以下の金属の酸化物、フッ化物、炭酸塩、複合酸化物等も第1陰極層材料として好適に用いられる。カバー陰極層の材料には、抵抗率が低く、水分への耐腐食性が高い金属、金属酸化物等が好適に用いられる。
Al、CsF/Al、Na2CO3/Al、K2CO3/Al、Cs2CO3/Al等の第1陰極層とカバー陰極層の2層構造、LiF/Ca/Al、NaF/Ca/Al、KF/Ca/Al、RbF/Ca/Al、CsF/Ca/Al、Ba/Al/Ag、KF/Al/Ag、KF/Ca/Ag、K2CO3/Ca/Ag等の第1陰極層、第2陰極層及びカバー陰極層の3層構造が挙げられる。ここで、符号「/」は各層が隣接していることを示す。なお、第2陰極層の材料が第1陰極層の材料に対して還元作用を有することが好ましい。ここで、材料間の還元作用の有無・程度は、例えば、化合物間の結合解離エネルギー(ΔrH°)から見積もることができる。即ち、第2陰極層を構成する材料による、第1陰極層を構成する材料に対する還元反応において、結合解離エネルギーが正である組み合わせの場合、第2陰極層の材料が第1陰極層の材料に対して還元作用を有すると言える。結合解離エネルギーは、例えば「電気化学便覧第5版」(丸善、2000年発行)、「熱力学データベースMALT」(科学技術社、1992年発行)で参照できる。
本発明の電界発光素子が任意に有しうる膜厚5nm以下の絶縁層は、電極との密着性向上、電極からの電荷注入改善、隣接層との混合防止等の機能を有する層である。上記絶縁層の材料としては、金属フッ化物、金属酸化物、有機絶縁材料(ポリメチルメタクリレート等)等が挙げられる。膜厚5nm以下の絶縁層を設けた電界発光素子としては、陰極に隣接して膜厚5nm以下の絶縁層を設けた素子、陽極に隣接して膜厚5nm以下の絶縁層を設けた素子が挙げられる。
前記装置は、さらに、発光層等を挟んで基板と反対側に、封止部材を有することができる。また、さらに、カラーフィルター、蛍光変換フィルター等のフィルター、画素の駆動に必要な回路及び配線等の、ディスプレイ装置を構成するための任意の構成要素を有することができる。
本発明の電界発光素子は、例えば、基板上に各層を順次積層することにより製造することができる。具体的には、基板上に陽極を設け、その上に正孔注入層、正孔輸送層、インターレイヤー等の層を設け、その上に発光層を設け、その上に電子輸送層、電子注入層等の層を設け、さらにその上に、陰極を積層することにより、電界発光素子を製造することができる。他の製造方法としては、基板上に陰極を設け、その上に電子注入層、電子輸送層、発光層、インターレイヤー、正孔輸送層、正孔注入層等の層を設け、さらにその上に、陽極を積層することにより、電界発光素子を製造することができる。更に他の製造方法としては、陽極又は陽極上に各層を積層した陽極側基材と陰極又は陰極上に各層を積層させた陰極側基材とを、対向させて接合することにより製造することができる。
本発明の電界発光素子を用いてディスプレイ装置を製造することができる。該ディスプレイ装置は、電界発光素子を1画素単位として備える。画素単位の配列の態様は、テレビ等のディスプレイ装置で通常採られる配列とすることができ、多数の画素が共通の基板上に配列された態様とすることができる。本発明の装置において、基板上に配列される画素は、バンクで規定される画素領域内に形成することができる。また本発明の電界発光素子は平面状や曲面状の照明装置に用いることができる。
本発明の積層構造体を用いた光電変換素子は、例えば、陰極、陽極、前記陰極と前記陽極との間に位置する電荷分離層、及び前記電荷分離層と前記陰極又は前記陽極との間に位置し、本発明で用いられる重合体を含む層を有する。本発明の光電変換素子は、任意の構成要素として基板を有することができ、かかる基板の面上に前記陰極、陽極、電荷分離層及び本発明で用いられる重合体を含む層、並びに任意の構成要素を設けた構成とすることができる。
前記電荷分離層の製造方法は、如何なる方法でもよく、例えば、溶液からの成膜や、真空蒸着法による成膜方法が挙げられる。
前記の透明又は半透明の電極材料としては、導電性の金属酸化物膜、半透明の金属薄膜等が挙げられる。具体的には、酸化インジウム、酸化亜鉛、酸化スズ、及びそれらの複合体であるインジウム・スズ・オキサイド(ITO)、インジウム・亜鉛・オキサイド等からなる導電性材料を用いて作製された膜、NESAや、金、白金、銀、銅等が用いられ、ITO、インジウム・亜鉛・オキサイド、酸化スズが好ましい。電極の作製方法としては、真空蒸着法、スパッタリング法、イオンプレーティング法、メッキ法等が挙げられる。また、電極材料として、ポリアニリン及びその誘導体、ポリチオフェン及びその誘導体等の有機の透明導電膜を用いてもよい。さらに電極材料としては、金属、導電性高分子等を用いることができ、一対の電極のうち一方の電極は仕事関数の小さい材料が好ましい。例えば、リチウム、ナトリウム、カリウム、ルビジウム、セシウム、マグネシウム、カルシウム、ストロンチウム、バリウム、アルミニウム、スカンジウム、バナジウム、亜鉛、イットリウム、インジウム、セリウム、サマリウム、ユーロピウム、テルビウム、イッテルビウム等の金属、及びそれらのうち2つ以上の合金、又はそれらのうち1つ以上と、金、銀、白金、銅、マンガン、チタン、コバルト、ニッケル、タングステン、錫のうち1つ以上との合金、グラファイト又はグラファイト層間化合物が用いられる。合金としては、マグネシウム-銀合金、マグネシウム-インジウム合金、マグネシウム-アルミニウム合金、インジウム-銀合金、リチウム-アルミニウム合金、リチウム-マグネシウム合金、リチウム-インジウム合金、カルシウム-アルミニウム合金等が挙げられる。
本発明の光電変換素子は、透明又は半透明の電極から太陽光等の光を照射することにより、電極間に光起電力が発生し、有機薄膜太陽電池として動作させることができる。有機薄膜太陽電池を複数集積することにより有機薄膜太陽電池モジュールとして用いることもできる。
有機薄膜太陽電池は、従来の太陽電池モジュールと基本的には同様のモジュール構造をとりうる。太陽電池モジュールは、一般的には金属、セラミック等の支持基板の上にセルが構成され、その上を充填樹脂や保護ガラス等で覆い、支持基板の反対側から光を取り込む構造をとるが、支持基板に強化ガラス等の透明材料を用い、その上にセルを構成してその透明の支持基板側から光を取り込む構造とすることも可能である。具体的には、スーパーストレートタイプ、サブストレートタイプ、ポッティングタイプと呼ばれるモジュール構造、アモルファスシリコン太陽電池などで用いられる基板一体型モジュール構造等が知られている。本発明の有機薄膜太陽電池も使用目的や使用場所及び環境により、適宜これらのモジュール構造を選択できる。
2,7-ジブロモ-9,9-ビス[3-エトキシカルボニル-4-[2-[2-(2-メトキシエトキシ)エトキシ]エトキシ]フェニル]-フルオレン(化合物A)の合成
2,7-ジブロモ-9-フルオレノン(52.5g)、サリチル酸エチル(154.8g)、及びメルカプト酢酸(1.4g)を300mLフラスコに入れ、窒素置換した。そこに、メタンスルホン酸(630mL)を添加し、混合物を75℃で終夜撹拌した。混合物を放冷し、氷水に添加して1時間撹拌した。生じた固体をろ別し、加熱したアセトニトリルで洗浄した。洗浄済みの該固体をアセトンに溶解させ、得られたアセトン溶液から固体を再結晶させ、ろ別した。得られた固体(62.7g)、2-[2-(2-メトキシエトキシ)エトキシ]エチルp-トルエンスルホネート(86.3g)、炭酸カリウム(62.6g)、及び18-クラウン-6(7.2g)をN、N-ジメチルホルムアミド(DMF)(670 mL)に溶解させ、溶液をフラスコへ移して105℃で終夜撹拌した。得られた混合物を室温まで放冷し、氷水へ加え、1時間撹拌した。反応液にクロロホルム(300mL)を加えて分液抽出を行い、溶液を濃縮することで、2,7-ジブロモ-9,9-ビス[3-エトキシカルボニル-4-[2-[2-(2-メトキシエトキシ)エトキシ]エトキシ]フェニル]-フルオレン(化合物A)(51.2g)を得た。
2,7-ビス(4,4,5,5-テトラメチル-1,3,2-ジオキサボロラン-2-イル)-9,9-ビス[3-エトキシカルボニル-4-[2-[2-(2-メトキシエトキシ)エトキシ]エトキシ]フェニル]-フルオレン(化合物B)の合成
窒素雰囲気下、化合物A(15g)、ビス(ピナコラート)ジボロン(8.9g)、[1,1’-ビス(ジフェニルホスフィノ)フェロセン]ジクロロパラジウム(II)ジクロロメタン錯体(0.8g)、1,1’-ビス(ジフェニルホスフィノ)フェロセン(0.5g)、酢酸カリウム(9.4g)、ジオキサン(400mL)を混合し、110℃に加熱し、10時間加熱還流させた。放冷後、反応液をろ過し、ろ液を減圧濃縮した。反応混合物をメタノールで3回洗浄した。沈殿物をトルエンに溶解させ、溶液に活性炭を加えて攪拌した。その後、ろ過を行い、ろ液を減圧濃縮することで、2,7-ビス(4,4,5,5-テトラメチル-1,3,2-ジオキサボロラン-2-イル)-9,9-ビス[3-エトキシカルボニル-4-[2-[2-(2-メトキシエトキシ)エトキシ]エトキシ]フェニル]-フルオレン(化合物B)(11.7g)を得た。
鈴木カップリングによるポリ[9,9-ビス[3-エトキシカルボニル-4-[2-[2-(2-メトキシエトキシ)エトキシ]エトキシ]フェニル]-フルオレン](重合体A)の合成
不活性雰囲気下、化合物A(0.55g)、化合物B(0.61g)、トリフェニルホスフィンパラジウム(0.01g)、メチルトリオクチルアンモニウムクロライド(アルドリッチ製、商品名Aliquat336(登録商標))(0.20g)、及びトルエン(10mL)を混合し、105℃に加熱した。この反応液に2M 炭酸ナトリウム水溶液(6mL)を滴下し、8時間還流させた。反応液に4-t-ブチルフェニルボロン酸(0.01g)を加え、6時間還流させた。次いで、ジエチルジチアカルバミン酸ナトリウム水溶液(10mL、濃度:0.05g/mL)を加え、2時間撹拌した。混合溶液をメタノール300mL中に滴下して1時間攪拌した後、析出した沈殿をろ過して2時間減圧乾燥させ、テトラヒドロフラン20mlに溶解させた。得られた溶液をメタノール120ml、3重量%酢酸水溶液50mLの混合溶媒中に滴下して1時間攪拌した後、析出した沈殿をろ過し、テトラヒドロフラン20mlに溶解させた。こうして得られた溶液をメタノール200mlに滴下して30分攪拌した後、析出した沈殿をろ過して固体を得た。得られた固体をテトラヒドロフランに溶解させ、アルミナカラム、シリカゲルカラムを通すことにより精製した。カラムから回収したテトラヒドロフラン溶液を濃縮した後、メタノール(200mL)に滴下し、析出した固体をろ過し、乾燥させた。得られたポリ[9,9-ビス[3-エトキシカルボニル-4-ビス[2-[2-(2-メトキシエトキシ)エトキシ]エトキシ]フェニル]-フルオレン](重合体A)の収量は520mgであった。
重合体Aのポリスチレン換算の数平均分子量は5.2×104であった。重合体Aは、式(A)で表される繰り返し単位からなる。
山本重合によるポリ[9,9-ビス[3-エトキシカルボニル-4-[2-[2-(2-メトキシエトキシ)エトキシ]エトキシ]フェニル]-フルオレン](重合体A)の合成
不活性雰囲気下、化合物A(1.31g)、2,2’-ビピリジン(0.48g)、ビス(1,5-シクロオクタジエン)ニッケル(0.84g)、テトラヒドロフラン(150mL)を混合し、55℃で5時間撹拌した。混合物を室温まで冷却した後、反応溶液をメタノール(200mL)、水(200mL)、15重量%アンモニア水(50mL)の混合液に滴下した。生じた沈殿物をろ過により収集し、減圧乾燥をした後、テトラヒドロフランに再溶解させた。溶液をセライトを用いてろ過した後、ろ液を減圧濃縮した。濃縮した溶液にメタノールを滴下し、生じた沈殿物をろ過により収集したのち減圧乾燥することで、重合体A(970mg)を得た。重合体Aのポリスチレン換算の数平均分子量は1.5×105であった。
重合体Aのセシウム塩(共役高分子化合物1)の合成
参考例3に記載の方法で合成した重合体A(200mg)を100mLフラスコに入れ、窒素置換した。テトラヒドロフラン(20mL)、及びエタノール(20mL)を添加し、混合物を55℃に昇温した。そこに、水酸化セシウム(200mg)を水(2mL)に溶解させた水溶液を添加し、55℃で6時間撹拌した。混合物を室温まで冷却した後、反応溶媒を減圧留去した。生じた固体を水で洗浄し、減圧乾燥させることで薄黄色の固体(150mg)を得た。NMRスペクトルにより、重合体A内のエチルエステル部位のエチル基由来のシグナルが完全に消失していることを確認した。得られた重合体Aのセシウム塩を共役高分子化合物1と呼ぶ。共役高分子化合物1は式(B)で表される繰り返し単位からなる(「全繰り返し単位中の、式(1)で表される基及び式(2)で表される基からなる群から選ばれる1種以上の基と式(3)で表される1種以上の基とを含む繰り返し単位の割合」及び「全繰り返し単位中の、式(13)、(15)、(17)、(20)で表される繰り返し単位の割合」は、100モル%である。)。共役高分子化合物1のHOMOの軌道エネルギーは-5.5eV、LUMOの軌道エネルギーは-2.7eVであった。
重合体Aのカリウム塩(共役高分子化合物2)の合成
参考例3に記載の方法で合成した重合体A(200mg)を100mLフラスコに入れ、窒素置換した。テトラヒドロフラン(20mL)、及びメタノール(10mL)を混合し、混合溶液に、水酸化カリウム(400mg)を水(2mL)に溶解させた水溶液を添加し、65℃で1時間撹拌した。反応溶液にメタノール50mLを加え、さらに65℃で4時間攪拌した。混合物を室温まで冷却した後、反応溶媒を減圧留去した。生じた固体を水で洗浄し、減圧乾燥させることで薄黄色の固体(131mg)を得た。NMRスペクトルにより、重合体A内のエチルエステル部位のエチル基由来のシグナルが完全に消失していることを確認した。得られた重合体Aのカリウム塩を共役高分子化合物2と呼ぶ。共役高分子化合物2は式(C)で表される繰り返し単位からなる(「全繰り返し単位中の、式(1)で表される基及び式(2)で表される基からなる群から選ばれる1種以上の基と式(3)で表される1種以上の基とを含む繰り返し単位の割合」及び「全繰り返し単位中の、式(13)、(15)、(17)、(20)で表される繰り返し単位の割合」は、100モル%である。)。共役高分子化合物2のHOMOの軌道エネルギーは-5.5eV、LUMOの軌道エネルギーは-2.7eVであった。
重合体Aのナトリウム塩(共役高分子化合物3)の合成
参考例3に記載の方法で合成した重合体A(200mg)を100mLフラスコに入れ、窒素置換した。テトラヒドロフラン(20mL)、及びメタノール(10mL)を混合し、混合溶液に、水酸化ナトリウム(260mg)を水(2mL)に溶解させた水溶液を添加し、65℃で1時間撹拌した。反応溶液にメタノール30mLを加え、さらに65℃で4時間攪拌した。混合物を室温まで冷却した後、反応溶媒を減圧留去した。生じた固体を水で洗浄し、減圧乾燥させることで薄黄色の固体(123mg)を得た。NMRスペクトルにより、重合体A内のエチルエステル部位のエチル基由来のシグナルが完全に消失していることを確認した。得られた重合体Aのナトリウム塩を共役高分子化合物3と呼ぶ。共役高分子化合物3は式(D)で表される繰り返し単位からなる(「全繰り返し単位中の、式(1)で表される基及び式(2)で表される基からなる群から選ばれる1種以上の基と式(3)で表される1種以上の基とを含む繰り返し単位の割合」及び「全繰り返し単位中の、式(13)、(15)、(17)、(20)で表される繰り返し単位の割合」は、100モル%である。)。共役高分子化合物3のHOMOの軌道エネルギーは-5.6eV、LUMOの軌道エネルギーは-2.8eVであった。
重合体Aのアンモニウム塩(共役高分子化合物4)の合成
参考例3に記載の方法で合成した重合体A(200mg)を100mLフラスコに入れ、窒素置換した。テトラヒドロフラン(20mL)、及びメタノール(15mL)を混合し、混合溶液にテトラメチルアンモニウムヒドロキシド(50mg)を水(1mL)に溶解させた水溶液を添加し、65℃で6時間撹拌した。反応溶液にテトラメチルアンモニウムヒドロキシド(50mg)を水(1mL)に溶解させた水溶液を加え、さらに65℃で4時間攪拌した。混合物を室温まで冷却した後、反応溶媒を減圧留去した。生じた固体を水で洗浄し、減圧乾燥させることで薄黄色の固体(150mg)を得た。NMRスペクトルにより、重合体A内のエチルエステル部位のエチル基由来のシグナルが90%消失していることを確認した。得られた重合体Aのアンモニウム塩を共役高分子化合物4と呼ぶ。共役高分子化合物4は式(E)で表される繰り返し単位からなる(「全繰り返し単位中の、式(1)で表される基及び式(2)で表される基からなる群から選ばれる1種以上の基と式(3)で表される1種以上の基とを含む繰り返し単位の割合」及び「全繰り返し単位中の、式(13)、(15)、(17)、(20)で表される繰り返し単位の割合」は、90モル%である。)。共役高分子化合物4のHOMOの軌道エネルギーは-5.6eV、LUMOの軌道エネルギーは-2.8eVであった。
2,7-ビス[7-(4-メチルフェニル)-9,9-ジオクチルフルオレン-2-イル]-9,9-ビス[3-エトキシカルボニル-4-[2-[2-(2-メトキシエトキシ)エトキシ]エトキシ]フェニル]-フルオレン(重合体B)の合成
不活性雰囲気下、化合物A(0.52g)、2,7-ビス(1,3,2-ジオキサボロラン-2-イル)-9,9-ジオクチルフルオレン(1.29g)、トリフェニルホスフィンパラジウム(0.0087g)、メチルトリオクチルアンモニウムクロライド(アルドリッチ製、商品名Aliquat336(登録商標))(0.20g)、トルエン(10mL)、及び2M炭酸ナトリウム水溶液(10mL)を混合し、80℃に加熱した。反応液を3.5時間反応させた。その後、そこに、パラブロモトルエン(0.68g)を加えて、更に2.5時間反応させた。反応後、反応液を室温まで冷却し、酢酸エチル50ml/蒸留水50mlを加えて水層を除去した。再び蒸留水50mlを加えて水層を除去した後、乾燥剤として硫酸マグネシウムを加えて、不溶物をろ過して、有機溶媒を除去した。その後、得られた残渣を再びTHF10mLに溶かして、飽和ジエチルジチオカルバミン酸ナトリウム水2mLを添加して、30分間撹拌した後、有機溶媒を除去した。アルミナカラム(展開溶媒 ヘキサン:酢酸エチル=1:1、v/v)を通して精製を行い、析出した沈殿をろ過して12時間減圧乾燥させたところ、2,7-ビス[7-(4-メチルフェニル)-9,9-ジオクチルフルオレン-2-イル]-9,9-ビス[3-エトキシカルボニル-4-[2-[2-(2-メトキシエトキシ)エトキシ]エトキシ]フェニル]-フルオレン(重合体B)が524mg得られた。
重合体Bのポリスチレン換算の数平均分子量は、2.0×103であっ
た。なお、重合体Bは、式(F)で表される。
重合体Bのセシウム塩(共役高分子化合物5)の合成
重合体B(262mg)を100mLフラスコに入れ、アルゴン置換した。そこに、テトラヒドロフラン(10mL)、及びメタノール(15mL)を添加し、混合物を55℃に昇温した。そこに、水酸化セシウム(341mg)を水(1mL)に溶かした水溶液を添加し、55℃で5時間撹拌した。得られた混合物を室温まで冷却した後、反応溶媒を減圧留去した。生じた固体を水で洗浄し、減圧乾燥させることで薄黄色の固体(250mg)を得た。NMRスペクトルにより、重合体B内のエチルエステル部位のエチル基由来のシグナルが完全に消失していることを確認した。得られた重合体Bのセシウム塩を共役高分子化合物5と呼ぶ。共役高分子化合物5は、式(G)で表される(「全繰り返し単位中の、式(1)で表される基及び式(2)で表される基からなる群から選ばれる1種以上の基と式(3)で表される1種以上の基とを含む繰り返し単位の割合」及び「全繰り返し単位中の、式(13)、(15)、(17)、(20)で表される繰り返し単位の割合」は、小数第二位で四捨五入して、33.3モル%である。)。共役高分子化合物5のHOMOの軌道エネルギーは-5.6eVであり、LUMOの軌道エネルギーは-2.6eVであった。
重合体Cの合成
不活性雰囲気下、化合物A(0.40g)、化合物B(0.49g)、N,N’-ビス(4-ブロモフェニル)-N,N’-ビス(4-t-ブチル-2,6-ジメチルフェニル)1,4-フェニレンジアミン(35mg)、トリフェニルホスフィンパラジウム(8mg)、メチルトリオクチルアンモニウムクロライド(アルドリッチ製、商品名Aliquat336(登録商標))(0.20g)、及びトルエン(10mL)を混合し、105℃に加熱した。この反応液に2M 炭酸ナトリウム水溶液(6mL)を滴下し、8時間還流させた。反応液にフェニルボロン酸(0.01g)を加え、6時間還流させた。次いで、ジエチルジチアカルバミン酸ナトリウム水溶液(10mL、濃度:0.05g/mL)を加え、2時間撹拌した。混合溶液をメタノール300mL中に滴下して1時間攪拌した後、析出した沈殿をろ過して2時間減圧乾燥させ、テトラヒドロフラン20mlに溶解させた。得られた溶液をメタノール120ml、3重量%酢酸水溶液50mLの混合溶媒中に滴下して1時間攪拌した後、析出した沈殿をろ過し、テトラヒドロフラン20mlに溶解させた。こうして得られた溶液をメタノール200mlに滴下して30分攪拌した後、析出した沈殿をろ過して固体を得た。得られた固体をテトラヒドロフランに溶解させ、アルミナカラム、シリカゲルカラムを通すことにより精製した。カラムから回収したテトラヒドロフラン溶液を濃縮した後、メタノール(200mL)に滴下し、析出した固体をろ過し、乾燥させた。得られた重合体Cの収量は526mgであった。
重合体Cのポリスチレン換算の数平均分子量は3.6×104であった。重合体Cは、式(H)で表される繰り返し単位からなる。
なお、N,N’-ビス(4-ブロモフェニル)-N,N’-ビス(4-t-ブチル-2,6-ジメチルフェニル)1,4-フェニレンジアミンは、例えば特開2008-74017号公報に記載されている方法で合成することができる。
重合体Cのセシウム塩(共役高分子化合物6)の合成
重合体C(200mg)を100mLフラスコに入れ、窒素置換した。テトラヒドロフラン(20mL)、及びメタノール(20mL)を添加し混合した。混合溶液に、水酸化セシウム(200mg)を水(2mL)に溶解させた水溶液を添加し、65℃で1時間撹拌した。反応溶液にメタノール30mLを加え、さらに65℃で4時間攪拌した。混合物を室温まで冷却した後、反応溶媒を減圧留去した。生じた固体を水で洗浄し、減圧乾燥させることで薄黄色の固体(150mg)を得た。NMRスペクトルにより、重合体C内のエチルエステル部位のエチル基由来のシグナルが完全に消失していることを確認した。得られた重合体Cのセシウム塩を共役高分子化合物6と呼ぶ。共役高分子化合物6は式(I)で表される繰り返し単位からなる(「全繰り返し単位中の、式(1)で表される基及び式(2)で表される基からなる群から選ばれる1種以上の基と式(3)で表される1種以上の基とを含む繰り返し単位の割合」及び「全繰り返し単位中の、式(13)、(15)、(17)、(20)で表される繰り返し単位の割合」は、95モル%である。)。共役高分子化合物6のHOMOの軌道エネルギーは-5.3eV、LUMOの軌道エネルギーは-2.6eVであった。
重合体Dの合成
不活性雰囲気下、化合物A(0.55g)、化合物B(0.67g)、N,N’-ビス(4-ブロモフェニル)-N,N’-ビス(4-t-ブチル-2,6-ジメチルフェニル)1,4-フェニレンジアミン(0.038g)、3,7-ジブロモ-N-(4-n-ブチルフェニル)フェノキサジン(0.009g)、トリフェニルホスフィンパラジウム(0.01g)、メチルトリオクチルアンモニウムクロライド(アルドリッチ製、商品名Aliquat336(登録商標))(0.20g)、及びトルエン(10mL)を混合し、105℃に加熱した。この反応液に2M 炭酸ナトリウム水溶液(6mL)を滴下し、2時間還流させた。反応液にフェニルボロン酸(0.004g)を加え、6時間還流させた。次いで、ジエチルジチアカルバミン酸ナトリウム水溶液(10mL、濃度:0.05g/mL)を加え、2時間撹拌した。混合溶液をメタノール300mL中に滴下して1時間攪拌した後、析出した沈殿をろ過して2時間減圧乾燥させ、テトラヒドロフラン20mlに溶解させた。得られた溶液をメタノール120ml、3重量%酢酸水溶液50mLの混合溶媒中に滴下して1時間攪拌した後、析出した沈殿をろ過し、テトラヒドロフラン20mlに溶解させた。こうして得られた溶液をメタノール200mlに滴下して30分攪拌した後、析出した沈殿をろ過して固体を得た。得られた固体をテトラヒドロフランに溶解させ、アルミナカラム、シリカゲルカラムを通すことにより精製した。カラムから回収したテトラヒドロフラン溶液を濃縮した後、メタノール(200mL)に滴下し、析出した固体をろ過し、乾燥させた。得られた重合体Dの収量は590mgであった。
重合体Dのポリスチレン換算の数平均分子量は2.7×104であった。重合体Dは、式(J)で表される繰り返し単位からなる。
なお、3,7-ジブロモ-N-(4-n-ブチルフェニル)フェノキサジンは、特開2004-137456号公報に記載の方法で合成した。
重合体Dのセシウム塩(共役高分子化合物7)の合成
重合体D(200mg)を100mLフラスコに入れ、窒素置換した。テトラヒドロフラン(15mL)、及びメタノール(10mL)を混合した。混合溶液に、水酸化セシウム(360mg)を水(2mL)に溶解させた水溶液を添加し、65℃で3時間撹拌した。反応溶液にメタノール10mLを加え、さらに65℃で4時間攪拌した。混合物を室温まで冷却した後、反応溶媒を減圧留去した。生じた固体を水で洗浄し、減圧乾燥させることで薄黄色の固体(210mg)を得た。NMRスペクトルにより、重合体D内のエチルエステル部位のエチル基由来のシグナルが完全に消失していることを確認した。得られた重合体Dのセシウム塩を共役高分子化合物7と呼ぶ。共役高分子化合物7は式(K)で表される繰り返し単位からなる(「全繰り返し単位中の、式(1)で表される基及び式(2)で表される基からなる群から選ばれる1種以上の基と式(3)で表される1種以上の基とを含む繰り返し単位の割合」及び「全繰り返し単位中の、式(13)、(15)、(17)、(20)で表される繰り返し単位の割合」は、90モル%である。)。共役高分子化合物7のHOMOの軌道エネルギーは-5.3eV、LUMOの軌道エネルギーは-2.4eVであった。
重合体Eの合成
不活性雰囲気下、化合物A(0.37g)、化合物B(0.82g)、1,3-ジブロモベンゼン(0.09g)、トリフェニルホスフィンパラジウム(0.01g)、メチルトリオクチルアンモニウムクロライド(アルドリッチ製、商品名Aliquat336(登録商標))(0.20g)、及びトルエン(10mL)を混合し、105℃に加熱した。この反応液に2M 炭酸ナトリウム水溶液(6mL)を滴下し、7時間還流させた。反応液にフェニルボロン酸(0.002g)を加え、10時間還流させた。次いで、ジエチルジチアカルバミン酸ナトリウム水溶液(10mL、濃度:0.05g/mL)を加え、1時間撹拌した。混合溶液をメタノール300mL中に滴下して1時間攪拌した後、析出した沈殿をろ過して2時間減圧乾燥させ、テトラヒドロフラン20mlに溶解させた。得られた溶液をメタノール120ml、3重量%酢酸水溶液50mLの混合溶媒中に滴下して1時間攪拌した後、析出した沈殿をろ過し、テトラヒドロフラン20mlに溶解させた。こうして得られた溶液をメタノール200mlに滴下して30分攪拌した後、析出した沈殿をろ過して固体を得た。得られた固体をテトラヒドロフランに溶解させ、アルミナカラム、シリカゲルカラムを通すことにより精製した。カラムから回収したテトラヒドロフラン溶液を濃縮した後、メタノール(200mL)に滴下し、析出した固体をろ過し、乾燥させた。得られた重合体Eの収量は293mgであった。
重合体Eのポリスチレン換算の数平均分子量は1.8×104であった。重合体Eは、式(L)で表される繰り返し単位からなる。
重合体Eのセシウム塩(共役高分子化合物8)の合成
重合体E(200mg)を100mLフラスコに入れ、窒素置換した。テトラヒドロフラン(10mL)、及びメタノール(5mL)を混合した。混合溶液に、水酸化セシウム(200mg)を水(2mL)に溶解させた水溶液を添加し、65℃で2時間撹拌した。反応溶液にメタノール10mLを加え、さらに65℃で5時間攪拌した。混合物を室温まで冷却した後、反応溶媒を減圧留去した。生じた固体を水で洗浄し、減圧乾燥させることで薄黄色の固体(170mg)を得た。NMRスペクトルにより、重合体E内のエチルエステル部位のエチル基由来のシグナルが完全に消失していることを確認した。得られた重合体Eのセシウム塩を共役高分子化合物8と呼ぶ。共役高分子化合物8は式(M)で表される繰り返し単位からなる(「全繰り返し単位中の、式(1)で表される基及び式(2)で表される基からなる群から選ばれる1種以上の基と式(3)で表される1種以上の基とを含む繰り返し単位の割合」及び「全繰り返し単位中の、式(13)、(15)、(17)、(20)で表される繰り返し単位の割合」は、75モル%である。)。共役高分子化合物8のHOMOの軌道エネルギーは-5.6eV、LUMOの軌道エネルギーは-2.6eVであった。
重合体Fの合成
不活性雰囲気下、化合物B(1.01g)、1,4-ジブロモ-2,3,5,6-テトラフルオロベンゼン(0.30g)、トリフェニルホスフィンパラジウム(0.02g)、メチルトリオクチルアンモニウムクロライド(アルドリッチ製、商品名Aliquat336(登録商標))(0.20g)、及びトルエン(10mL)を混合し、105℃に加熱した。この反応液に2M 炭酸ナトリウム水溶液(6mL)を滴下し、4時間還流させた。反応液にフェニルボロン酸(0.002g)を加え、4時間還流させた。次いで、ジエチルジチアカルバミン酸ナトリウム水溶液(10mL、濃度:0.05g/mL)を加え、1時間撹拌した。混合溶液をメタノール300mL中に滴下して1時間攪拌した後、析出した沈殿をろ過して2時間減圧乾燥させ、テトラヒドロフラン20mlに溶解させた。得られた溶液をメタノール120ml、3重量%酢酸水溶液50mLの混合溶媒中に滴下して1時間攪拌した後、析出した沈殿をろ過し、テトラヒドロフラン20mlに溶解させた。こうして得られた溶液をメタノール200mlに滴下して30分攪拌した後、析出した沈殿をろ過して固体を得た。得られた固体をテトラヒドロフラン/酢酸エチル(1/1(体積比))の混合溶媒に溶解させ、アルミナカラム、シリカゲルカラムを通すことにより精製した。カラムから回収したテトラヒドロフラン溶液を濃縮した後、メタノール(200mL)に滴下し、析出した固体をろ過し、乾燥させた。得られた重合体Fの収量は343mgであった。
重合体Fのポリスチレン換算の数平均分子量は6.0×104であった。重合体Fは、式(N)で表される繰り返し単位からなる。
重合体Fのセシウム塩(共役高分子化合物9)の合成
重合体F(150mg)を100mLフラスコに入れ、窒素置換した。テトラヒドロフラン(10mL)、及びメタノール(5mL)を混合した。混合溶液に、水酸化セシウム(260mg)を水(2mL)に溶解させた水溶液を添加し、65℃で2時間撹拌した。反応溶液にメタノール10mLを加え、さらに65℃で5時間攪拌した。混合物を室温まで冷却した後、反応溶媒を減圧留去した。生じた固体を水で洗浄し、減圧乾燥させることで薄黄色の固体(130mg)を得た。NMRスペクトルにより、重合体F内のエチルエステル部位のエチル基由来のシグナルが完全に消失していることを確認した。得られた重合体Fのセシウム塩を共役高分子化合物9と呼ぶ。共役高分子化合物9は式(O)で表される繰り返し単位からなる(「全繰り返し単位中の、式(1)で表される基及び式(2)で表される基からなる群から選ばれる1種以上の基と式(3)で表される1種以上の基とを含む繰り返し単位の割合」及び「全繰り返し単位中の、式(13)、(15)、(17)、(20)で表される繰り返し単位の割合」は、75モル%である。)。共役高分子化合物9のHOMOの軌道エネルギーは-5.9eV、LUMOの軌道エネルギーは-2.8eVであった。
不活性雰囲気下、2-[2-(2-メトキシエトキシ)エトキシ]エチルp-トルエンスルホネート(11.0g)、トリエチレングリコール(30.0g)、水酸化カリウム(3.3g)を混合し、100℃で18時間加熱攪拌した。放冷後、反応溶液を水(100mL)に加え、クロロホルムで分液抽出を行い、溶液を濃縮した。濃縮した溶液を、クーゲルロワー蒸留(10mmTorr、180℃)することで、2-(2-(2-(2-(2-(2-メトキシエトキシ)-エトキシ)-エトキシ)-エトキシ)-エトキシ)エタノール(6.1g)を得た。
不活性雰囲気下、2-(2-(2-(2-(2-(2-メトキシエトキシ)-エトキシ)-エトキシ)-エトキシ)-エトキシ)エタノール(8.0g)、水酸化ナトリウム(1.4g)、蒸留水(2mL)、テトラヒドロフラン(2mL)を混合し、氷冷した。混合溶液に、p-トシルクロリド(5.5g)のテトラヒドロフラン(6.4mL)溶液を30分かけて滴下し、滴下後反応溶液を室温に上げて15時間攪拌した。反応溶液に蒸留水(50mL)を加え、6M硫酸で反応溶液を中和した後、クロロホルムで分液抽出を行った。溶液を濃縮することで、2-(2-(2-(2-(2-(2-メトキシエトキシ)-エトキシ)-エトキシ)-エトキシ)-エトキシ)エチルp-トルエンスルホネート(11.8g)を得た。
2,7-ジブロモ-9,9-ビス[3-エトキシカルボニル-4-[2-(2-(2-(2-(2-(2-メトキシエトキシ)-エトキシ)-エトキシ)-エトキシ)-エトキシ)エトキシ]フェニル]-フルオレン(化合物C)の合成
2,7-ジブロモ-9-フルオレノン(127.2g)、サリチル酸エチル(375.2g)、及びメルカプト酢酸(3.5g)を300mLフラスコに入れ、窒素置換した。そこに、メタンスルホン酸(1420mL)を添加し、混合物を75℃で終夜撹拌した。混合物を放冷し、氷水に添加して1時間撹拌した。生じた固体をろ別し、加熱したアセトニトリルで洗浄した。洗浄済みの該固体をアセトンに溶解させ、得られたアセトン溶液から固体を再結晶させ、ろ別し固体(167.8g)を得た。得られた固体(5g)、2-(2-(2-(2-(2-(2-メトキシエトキシ)-エトキシ)-エトキシ)-エトキシ)-エトキシ)エチルp-トルエンスルホネート(10.4g)、炭酸カリウム(5.3g)、及び18-クラウン-6(0.6g)をN、N-ジメチルホルムアミド(DMF)(100 mL)に溶解させ、溶液をフラスコへ移して105℃で4時間撹拌した。得られた混合物を室温まで放冷し、氷水へ加え、1時間撹拌した。反応液にクロロホルム(300mL)を加えて分液抽出を行い、溶液を濃縮した。濃縮物を酢酸エチルに溶解させ、アルミナのカラムに通液し、溶液を濃縮することで、2,7-ジブロモ-9,9-ビス[3-エトキシカルボニル-4-[2-(2-(2-(2-(2-(2-メトキシエトキシ)-エトキシ)-エトキシ)-エトキシ)-エトキシ)エトキシ]フェニル]-フルオレン(化合物C)(4.5g)を得た。
重合体Gの合成
不活性雰囲気下、化合物C(1.0g)、4-t-ブチルフェニルブロミド(0.9mg)、2,2’-ビピリジン(0.3g)、脱水テトラヒドロフラン(50mL)を200mLフラスコに入れ混合した。混合物を55℃に昇温した後、ビス(1,5-シクロオクタジエン)ニッケル(0.6g)を添加し、55℃で5時間撹拌した。混合物を室温まで冷却した後、反応溶液をメタノール(200mL)、1N希塩酸(200mL)の混合液に滴下した。生じた沈殿物をろ過により収集した後、テトラヒドロフランに再溶解させた。メタノール(200mL)、15重量%アンモニア水(100mL)の混合液に滴下し、生じた沈殿物をろ過により収集した。沈殿物をテトラヒドロフランに再溶解させ、メタノール(200mL)、水(100mL)の混合液に滴下し、生じた沈殿物をろ過により収集した。収集した沈殿物を減圧乾燥することで重合体G(360mg)を得た。
重合体Gのポリスチレン換算の数平均分子量は6.0×104であった。重合体Gは、式(P)で表される繰り返し単位からなる。
重合体Gのセシウム塩(共役高分子化合物10)の合成
重合体G(150mg)を100mLフラスコに入れ、窒素置換した。テトラヒドロフラン(15mL)、及びメタノール(5mL)を混合した。混合溶液に、水酸化セシウム(170mg)を水(2mL)に溶解させた水溶液を添加し、65℃で6時間撹拌した。混合物を室温まで冷却した後、反応溶媒を減圧留去した。生じた固体を水で洗浄し、減圧乾燥させることで薄黄色の固体(95)mg)を得た。NMRスペクトルにより、重合体G内のエチルエステル部位のエチル基由来のシグナルが完全に消失していることを確認した。得られた重合体Gのセシウム塩を共役高分子化合物10と呼ぶ。共役高分子化合物10は式(Q)で表される繰り返し単位からなる(「全繰り返し単位中の、式(1)で表される基及び式(2)で表される基からなる群から選ばれる1種以上の基と式(3)で表される1種以上の基とを含む繰り返し単位の割合」及び「全繰り返し単位中の、式(13)、(15)、(17)、(20)で表される繰り返し単位の割合」は、100モル%である。)。共役高分子化合物10のHOMOの軌道エネルギーは-5.7eV、LUMOの軌道エネルギーは-2.9eVであった。
1,3-ジブロモ-5-エトキシカルボニル-6-[2-[2-(2-メトキシエトキシ)エトキシ]エトキシ]ベンゼンの合成
不活性雰囲気下、3,5-ジブロモサリチル酸(20g)、エタノール(17mL)、濃硫酸(1.5mL)、トルエン(7mL)を混合し、130℃で20時間加熱攪拌した。放冷後、反応溶液を氷水(100mL)に加え、クロロホルムで分液抽出を行い、溶液を濃縮した。得られた固体をイソプロパノールに溶解し、溶液を蒸留水に滴下した。得られた析出物をろ別することにより、固体(18g)を得た。不活性雰囲気下、得られた固体(1g)、2-[2-(2-メトキシエトキシ)エトキシ]エチルp-トルエンスルホネート(1.5g)、炭酸カリウム(0.7g)、DMF(15mL)を混合し、100℃で4時間加熱攪拌した。放冷後、クロロホルムを加えて分液抽出し、溶液を濃縮した。濃縮物をクロロホルムに溶解させ、シリカゲルカラムに通液することにより精製した。溶液を濃縮することにより、1,3-ジブロモ-5-エトキシカルボニル-6-[2-[2-(2-メトキシエトキシ)エトキシ]エトキシ]ベンゼン(1.0g)を得た。
重合体Hの合成
不活性雰囲気下、化合物A(0.2g)、化合物B(0.5g)、1,3-ジブロモ-5-エトキシカルボニル-6-[2-[2-(2-メトキシエトキシ)エトキシ]エトキシ]ベンゼン(0.1g)、トリフェニルホスフィンパラジウム(30mg)、テトラブチルアンモニウムブロミド(4mg)、及びトルエン(19mL)を混合し、105℃に加熱した。この反応液に2M 炭酸ナトリウム水溶液(5mL)を滴下し、5時間還流させた。反応液にフェニルボロン酸(6mg)を加え、14時間還流させた。次いで、ジエチルジチアカルバミン酸ナトリウム水溶液(10mL、濃度:0.05g/mL)を加え、2時間撹拌した。水層を除去して有機層を蒸留水で洗浄し、濃縮して得られた固体をクロロホルムに溶解させ、アルミナカラム、シリカゲルカラムを通すことにより精製した。カラムからの溶出液を濃縮して乾燥させた。得られた重合体Hの収量は0.44gであった。
重合体Hのポリスチレン換算の数平均分子量は3.6×104であった。重合体Hは、式(R)で表される繰り返し単位からなる。
重合体Hのセシウム塩(共役高分子化合物11)の合成
重合体H(200mg)を100mLフラスコに入れ、窒素置換した。テトラヒドロフラン(14mL)、及びメタノール(7mL)を添加し混合した。混合溶液に、水酸化セシウム(90mg)を水(1mL)に溶解させた水溶液を添加し、65℃で1時間撹拌した。反応溶液にメタノール5mLを加え、さらに65℃で4時間攪拌した。混合物を室温まで冷却した後、反応溶媒を減圧留去した。生じた固体を水で洗浄し、減圧乾燥させることで薄黄色の固体(190mg)を得た。NMRスペクトルにより、重合体H内のエチルエステル部位のエチル基由来のシグナルが完全に消失していることを確認した。得られた重合体Hのセシウム塩を共役高分子化合物11と呼ぶ。共役高分子化合物11は式(S)で表される繰り返し単位からなる(「全繰り返し単位中の、式(1)で表される基及び式(2)で表される基からなる群から選ばれる1種以上の基と式(3)で表される1種以上の基とを含む繰り返し単位の割合」及び「全繰り返し単位中の、式(13)、(15)、(17)、(20)で表される繰り返し単位の割合」は、100モル%である。)。共役高分子化合物11のHOMOの軌道エネルギーは-5.6eV、LUMOの軌道エネルギーは-2.8eVであった。
2,7-ジブロモ-9,9-ビス[3,4-ビス[2-[2-(2-メトキシエトキシ)エトキシ]エトキシ]-5-メトキシカルボニルフェニル]フルオレン(化合物D)の合成
2,7-ジブロモ-9-フルオレノン(34.1g)、2,3-ジヒドロキシ安息香酸メチル(101.3g)、及びメルカプト酢酸(1.4g)を500mLフラスコに入れ、窒素置換した。そこに、メタンスルホン酸(350mL)を添加し、混合物を90℃で19時間撹拌した。混合物を放冷し、氷水に添加して1時間撹拌した。生じた固体をろ別し、加熱したアセトニトリルで洗浄した。洗浄済みの該固体をアセトンに溶解させ、得られたアセトン溶液から固体を再結晶させ、ろ別した。得られた固体(16.3g)、2-[2-(2-メトキシエトキシ)エトキシ]エチルp-トルエンスルホネート(60.3g)、炭酸カリウム(48.6g)、及び18-クラウン-6(2.4g)をN、N-ジメチルホルムアミド(DMF)(500 mL)に溶解させ、溶液をフラスコへ移して110℃で15時間撹拌した。得られた混合物を室温まで放冷し、氷水へ加え、1時間撹拌した。反応液に酢酸エチル(300mL)を加えて分液抽出を行い、溶液を濃縮し、クロロホルム/メタノール(50/1(体積比))の混合溶媒に溶解させ、シリカゲルカラムを通すことにより精製した。カラムに通液した溶液を濃縮することで、2,7-ジブロモ-9,9-ビス[3,4-ビス[2-[2-(2-メトキシエトキシ)エトキシ]エトキシ]-5-メトキシカルボニルフェニル]フルオレン(化合物D)(20.5g)を得た。
2,7-ビス[7-(4-メチルフェニル)-9,9-ジオクチルフルオレン-2-イル]-9,9-ビス[5-メトキシカルボニル-3,4-ビス[2-[2-(2-メトキシエトキシ)エトキシ]エトキシ]フェニル]-フルオレン(重合体I)の合成
不活性雰囲気下、化合物D(0.70g)、2-(4,4,5,5-テトラメチル-1,2,3-ジオキサボラン-2-イル)-9,9-ジオクチルフルオレン (0.62g)、トリフェニルホスフィンパラジウム(0.019g)、ジオキサン(40mL)、水(6mL)及び炭酸カリウム水溶液(1.38g)を混合し、80℃に加熱した。反応液を1時間反応させた。反応後、飽和ジエチルジチオカルバミン酸ナトリウム水5mLを添加して、30分間撹拌した後、有機溶媒を除去した。得られた固体をアルミナカラム(展開溶媒 ヘキサン:酢酸エチル=1:1(体積比))を通して精製を行い、溶液を濃縮することで、2,7-ビス[7-(4-メチルフェニル)-9,9-ジオクチルフルオレン-2-イル]-9,9-ビス[3-エトキシカルボニル-4-[2-[2-(2-メトキシエトキシ)エトキシ]エトキシ]フェニル]-フルオレン(重合体I)を660mg得た。
重合体Iのポリスチレン換算の数平均分子量は、2.0×103であった。重合体Iは、式(T)で表される。
なお、2-(4,4,5,5-テトラメチル-1,2,3-ジオキサボラン-2-イル)-9,9-ジオクチルフルオレンは、例えば特開2008-74017号公報に記載されている方法で合成することができる。
重合体Iのセシウム塩(共役高分子化合物12)の合成
重合体I(236mg)を100mLフラスコに入れ、アルゴン置換した。そこに、テトラヒドロフラン(20mL)、及びメタノール(10mL)を添加し、混合物を65℃に昇温した。そこに、水酸化セシウム(240mg)を水(2mL)に溶かした水溶液を添加し、65℃で7時間撹拌した。得られた混合物を室温まで冷却した後、反応溶媒を減圧留去した。生じた固体を水で洗浄し、減圧乾燥させることで薄黄色の固体(190mg)を得た。NMRスペクトルにより、重合体I内のエチルエステル部位のエチル基由来のシグナルが完全に消失していることを確認した。得られた重合体Iのセシウム塩を共役高分子化合物12と呼ぶ。共役高分子化合物12は、式(U)で表される(「全繰り返し単位中の、式(1)で表される基及び式(2)で表される基からなる群から選ばれる1種以上の基と式(3)で表される1種以上の基とを含む繰り返し単位の割合」及び「全繰り返し単位中の、式(13)、(15)、(17)、(20)で表される繰り返し単位の割合」は、小数第二位で四捨五入して、33.3モル%である。)。共役高分子化合物12のHOMOの軌道エネルギーは-5.6eVであり、LUMOの軌道エネルギーは-2.8eVであった。
ポリウレタンナトリウム塩(非共役高分子化合物1)の合成
1,3-ブタンジオール(1.0g)、ジブチルスズジラウレート(7.5mg)、及びジメチルオールプロピオン酸(0.5g)を100mLフラスコに入れ、DMF(50mL)を添加し、90℃で30分間撹拌した。イソホロンジイソシアネート(3.3g)を加え、90℃で3時間加熱した。この段階で得られた重合体を含む溶液について、前記方法に従ってGPC測定を行い、重合体の分子量を測定したところ、ポリスチレン換算の数平均分子量は1.9×103であり、ポリスチレン換算の重量平均分子量は3.0×103であった。反応液を60℃まで温度を下げ、1M水酸化ナトリウム水溶液を加えて中和した。60℃でさらに1時間撹拌した後、反応液から溶媒を留去することで白色の固体(2.0g)を得た。得られたポリウレタンナトリウム塩を非共役高分子化合物1と呼ぶ。なお、非共役高分子化合物1は、式(V)で表される繰り返し単位からなる。
電界発光素子1の作製
ガラス基板表面に成膜パターニングされたITO陽極(膜厚:45nm)上に、正孔注入材料溶液を塗布し、スピンコート法によって膜厚が60nmになるように正孔注入層を成膜した。正孔注入層が成膜されたガラス基板を不活性雰囲気下(窒素雰囲気下)、200℃で10分加熱して正孔注入層を不溶化させ、基板を室温まで自然冷却させ、正孔注入層が形成された基板を得た。
還流冷却器及びオーバーヘッドスターラを装備した1リットルの三つ口丸底フラスコに、2,7-ビス(1,3,2-ジオキシボロール)-9,9-ジ(1-オクチル)フルオレン(3.863g、7.283mmol)、N,N-ジ(p-ブロモフェニル)-N-(4-(ブタン-2-イル)フェニル)アミン(3.177g、6.919mmol)及びジ(4-ブロモフェニル)ベンゾシクロブタンアミン(156.3mg、0.364mmol)を添加した。次いで、メチルトリオクチルアンモニウムクロライド(アルドリッチ製、商品名Aliquat336(登録商標))(2.29g)、続いてトルエン50mLを添加した。PdCl2(PPh3)2(4.9mg)を添加した後、混合物を、1
05℃の油浴中で15分間撹拌した。炭酸ナトリウム水溶液(2.0M、14mL)を添加し、得られた混合物を105℃の油浴中、16.5時間撹拌した。次いで、フェニルボロン酸(0.5g)を添加し、得られた混合物を7時間撹拌した。水層を除去し、有機層を水50mLで洗浄した。有機層を反応フラスコに戻し、ジエチルジチオカルバミン酸ナトリウム0.75g及び水50mLを添加した。得られた混合物を85℃の油浴中、16時間撹拌した。水層を除去し、有機層を100mLの水で3回洗浄し、次いでシリカゲル及び塩基性アルミナのカラムに通した。溶離剤としてトルエンを用い、溶出してきたポリマーを含むトルエン溶液を回収した。次いで、回収した前記トルエン溶液をメタノールに注いでポリマーを沈殿させた。沈殿したポリマーを再度トルエンに溶解させ、得られたトルエン溶液をメタノールに注いでポリマーを再び沈殿させた。沈殿したポリマーを60℃で真空乾燥し、正孔輸送性高分子材料4.2gを得た。ゲルパーミエーションクロマトグラフィーによれば、得られた正孔輸送性高分子材料のポリスチレン換算の重量平均分子量は1.24×105であり、分子量分布指数(Mw/Mn)は2.8であった。
電界発光素子2の作製
実施例13において、共役高分子化合物1の代わりに共役高分子化合物2を用いた以外は、実施例13と同様に操作し、電界発光素子2を得た。
電界発光素子3の作製
実施例13において、メタノールと共役高分子化合物1とを混合し、0.2重量%の共役高分子化合物1を含む組成物を得る代わりにメタノール、水及び共役高分子化合物3を混合し(メタノール/水の体積比=20/1)、0.2重量%の共役高分子化合物3を含む組成物を得た以外は、実施例13と同様に操作し、電界発光素子3を得た。
電界発光素子4の作製
実施例13において、共役高分子化合物1の代わりに共役高分子化合物4を用いた以外は、実施例13と同様に操作し、電界発光素子4を得た。
電界発光素子5の作製
実施例13において、共役高分子化合物1の代わりに共役高分子化合物5を用いた以外は、実施例13と同様に操作し、電界発光素子5を得た。
電界発光素子6の作製
実施例13において、共役高分子化合物1の代わりに共役高分子化合物6を用いた以外は、実施例13と同様に操作し、電界発光素子6を得た。
電界発光素子7の作製
実施例13において、共役高分子化合物1の代わりに共役高分子化合物7を用いた以外は、実施例13と同様に操作し、電界発光素子7を得た。
電界発光素子8の作製
実施例13において、共役高分子化合物1の代わりに共役高分子化合物8を用いた以外は、実施例13と同様に操作し、電界発光素子8を得た。
電界発光素子9の作製
実施例13において、共役高分子化合物1の代わりに共役高分子化合物9を用いた以外は、実施例13と同様に操作し、電界発光素子9を得た。
電界発光素子10の作製
実施例13において、共役高分子化合物1の代わりに共役高分子化合物10を用いた以外は、実施例13と同様に操作し、電界発光素子10を得た。
電界発光素子11の作製
実施例13において、共役高分子化合物1の代わりに共役高分子化合物11を用いた以外は、実施例13と同様に操作し、電界発光素子11を得た。
電界発光素子12の作製
実施例13において、共役高分子化合物1の代わりに共役高分子化合物12を用いた以外は、実施例13と同様に操作し、電界発光素子12を得た。
電界発光素子13の作製
実施例13において、メタノールと共役高分子化合物1とを混合し、0.2重量%の共役高分子化合物1を含む組成物を得る代わりにメタノール、共役高分子化合物1、AlドープZnOナノ粒子(アルドリッチ製)を混合し、0.2重量%の共役高分子化合物1及び0.2重量%の該AlドープZnOナノ粒子を含む組成物を得た以外は、実施例13と同様に操作し、電界発光素子13を得た。
電界発光素子14の作製
実施例13において、メタノールと共役高分子化合物1とを混合し、0.2重量%の共役高分子化合物1を含む組成物を得る代わりにメタノール、共役高分子化合物1、低分子化合物(アルドリッチ製、3,5-ビス(4-t-ブチルフェニル)-4-フェニル-4H-1,2,4-トリアゾール)を混合し、0.2重量%の共役高分子化合物1及び0.2重量%の該低分子化合物を含む組成物を得た以外は、実施例13と同様に操作し、電界発光素子14を得た。
電界発光素子15の作製
実施例13において、Alの代わりにAgを用いた以外は、実施例13と同様に操作し、電界発光素子15を得た。
電界発光素子16の作製
実施例13において、Alの代わりにAuを用いた以外は、実施例13と同様に操作し、電界発光素子16を得た。
電界発光素子C1の作製
実施例13において、共役高分子化合物1を含む層を形成させずに発光層の上に直接陰極を形成させた以外は、実施例13と同様に操作し、電界発光素子C1を得た。
電界発光素子C2の作製
実施例13において、共役高分子化合物1の代わりに非共役高分子化合物1を用いた以外は、実施例13と同様に操作し、電界発光素子C2を得た。
電界発光素子C3の作製
実施例27において、共役高分子化合物1を含む層を形成させずに発光層の上に直接陰極を形成させた以外は、実施例27と同様に操作し、電界発光素子C3を得た。
電界発光素子C4の作製
実施例28において、共役高分子化合物1を含む層を形成させずに発光層の上に直接陰極を形成させた以外は、実施例28と同様に操作し、電界発光素子C4を得た。
電界発光素子18の作製
メタノールと共役高分子化合物1とを混合し、0.2重量%の共役高分子化合物1を含む組成物を得た。ガラス基板表面に成膜パターニングされたITO陰極(膜厚:45nm)上に、前記組成物をスピンコート法により塗布し、膜厚10nmの塗膜を得た。この塗膜を設けた基板を不活性雰囲気下(窒素雰囲気下)、130℃で10分間加熱し、溶媒を蒸発させた後、室温まで自然冷却させ、共役高分子化合物1を含む層が形成された基板を得た。
電界発光素子C5の作製
実施例29において、共役高分子化合物1を含む層を形成させずに陰極の上に直接発光層を形成させた以外は、実施例29と同様に操作し、電界発光素子C5を得た。
両面発光型電界発光素子1の作製
実施例28において、Auの膜厚を20nmとした以外は、実施例28と同様に操作し、両面発光型電界発光素子1を得た。
両面発光型電界発光素子C1の作製
実施例30において、共役高分子化合物1を含む層を形成させずに発光層の上に直接陰極を形成させた以外は、実施例30と同様に操作し、両面発光型電界発光素子C1を得た。
上記で得られた電界発光素子1~17、C1~C4に10Vの順方向電圧を印加し、発光輝度と発光効率を測定した。結果を表1に示す。
有機薄膜太陽電池1の作製と評価
スパッタ法により150nmの厚みでITO膜を付けたガラス基板をオゾンUV処理して表面処理を行った。その後、表面処理したガラス基板の上にPEDOT(スタルク社製、商品名Bayton P AI4083)をスピンコート法により塗布した。その後、大気中で200℃、20分間乾燥を行った。次に、PEDOTからなる塗膜の上にポリ(3-ヘキシルチオフェン)(P3HT)(メルク社製、商品名lisicon SP001)及び[6,6]-フェニルC61酪酸メチルエステル(PCBM)(フロンティアカーボン社製、商品名E100)を含むオルトジクロロベンゼン溶液(P3HT/PCBMの重量比=1/1、P3HTとPCBMの合計の濃度:2重量%)をスピンコート法により塗布して電荷分離層を作製した。その後、窒素ガス雰囲気下において、150℃で3分間加熱処理を施した。加熱処理後の電荷分離層の膜厚は約100nmであった。次に、メタノールと共役高分子化合物1とを混合し、0.2重量%の共役高分子化合物1を含む組成物を得た。前記電荷分離層の上に前記組成物をスピンコート法により塗布して、共役高分子化合物1を含む層を有する基板を作製した。その後、真空蒸着機により該層の上にAlを厚さ100nm蒸着した。蒸着中の真空度は、すべて1~9×10-4Paであった。また、得られた光電変換素子である有機薄膜太陽電池1の形状は、2mm×2mmの正四角形であった。有機薄膜太陽電池1の光電変換効率をソーラシミュレーター(分光計器社製、商品名CEP-2000) を用い、AM1.5Gフィルターを通した放射照度100mW/cm2の光を照射し、得られた電流及び電圧を測定し、光電変換効率を求めた。Jsc(短絡電流密度)=6.87mA/cm2、Voc(開放電圧)=0.585V、ff(フィルファクター)=0.519、η(光電変換効率)=2.08%であった。
有機薄膜太陽電池2の作製と評価
共役高分子化合物1の代わりに共役高分子化合物7を用いた以外は、実施例31と同様にして、有機薄膜太陽電池2を作製し、評価した。その結果、Jsc=6.76mA/cm2、Voc=0.582V、ff=0.531、η=2.09%であった。
有機薄膜太陽電池3の作製と評価
共役高分子化合物1の代わりに共役高分子化合物9を用いた以外は、実施例31と同様にして、有機薄膜太陽電池3を作製し、評価した。その結果、Jsc=6.85mA/cm2、Voc=0.576V、ff=0.464、η=1.83%であった。
有機薄膜太陽電池C1の作製と評価
電荷分離層の上に共役高分子化合物1を含む層を形成させなかった以外は、実施例31と同様にして、有機薄膜太陽電池C1を作製し、評価した。その結果、Jsc=6.78mA/cm2、Voc=0.580V、ff=0.415、η=1.63%であった。
Claims (89)
- 第1の電極と、第2の電極と、該第1の電極と該第2の電極との間に位置する発光層若しくは電荷分離層と、該発光層若しくは該電荷分離層と該第1の電極との間に位置し、式(1)で表される基及び式(2)で表される基からなる群から選ばれる1種以上の基と式(3)で表される1種以上の基とを含む繰り返し単位を有する重合体を含む層と、を有する積層構造体。
-(Q1)n1-Y1(M1)a1(Z1)b1 (1)
(式(1)中、Q1は2価の有機基を表し、Y1は、-CO2 -、-SO3 -、-SO2 -、-PO3 2-又は-B(Rα)3 -を表し、M1は金属カチオン又は置換基を有し若しくは有さないアンモニウムカチオンを表し、Z1はF-、Cl-、Br-、I-、OH-、B(Ra)4 -、RaSO3 -、RaCOO-、ClO-、ClO2 -、ClO3 -、ClO4 -、SCN-、CN-、NO3 -、SO4 2-、HSO4 -、PO4 3-、HPO4 2-、H2PO4 -、BF4 -又はPF6 -を表し、n1は0以上の整数を表し、a1は1以上の整数を表し、b1は0以上の整数を表し、ただし、a1及びb1は、式(1)で表される基の電荷が0となるように選択され、Rαは置換基を有し若しくは有さない炭素原子数1~30のアルキル基又は置換基を有し若しくは有さない炭素原子数6~50のアリール基を表し、Raは置換基を有し若しくは有さない炭素原子数1~30のアルキル基又は置換基を有し若しくは有さない炭素原子数6~50のアリール基を表し、Q1、M1及びZ1のおのおのは複数個ある場合、同一でも異なっていてもよい。)
-(Q2)n2-Y2(M2)a2(Z2)b2 (2)
(式(2)中、Q2は2価の有機基を表し、Y2はカルボカチオン、アンモニウムカチオン、ホスホニウムカチオン、スルホニウムカチオン又はヨードニウムカチオンを表し、M2はF-、Cl-、Br-、I-、OH-、B(Rb)4 -、RbSO3 -、RbCOO-、ClO-、ClO2 -、ClO3 -、ClO4 -、SCN-、CN-、NO3 -、SO4 2-、HSO4 -、PO4 3-、HPO4 2-、H2PO4 -、BF4 -又はPF6 -を表し、Z2は金属カチオン又は置換基を有し若しくは有さないアンモニウムカチオンを表し、n2は0以上の整数を表し、a2は1以上の整数を表し、b2は0以上の整数を表し、ただし、a2及びb2は、式(2)で表される基の電荷が0となるように選択され、Rbは置換基を有し若しくは有さない炭素原子数1~30のアルキル基又は置換基を有し若しくは有さない炭素原子数6~50のアリール基を表し、Q2、M2及びZ2のおのおのは複数個ある場合、同一でも異なっていてもよい。)
-(Q3)n3-Y3 (3)
(式(3)中、Q3は2価の有機基を表し、Y3は-CN又は式(4)~(12)のいずれかで表される基を表し、n3は0以上の整数を表す。
-O-(R’O)a3-R’’ (4)
-C(=O)-(R’-C(=O))a4-R’’ (7)
-C(=S)-(R’-C(=S))a4-R’’ (8)
-N{(R’)a4R’’}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)~(12)中、R’は置換基を有し又は有さない2価の炭化水素基を表し、R’’は水素原子、置換基を有し若しくは有さない1価の炭化水素基、-COOH、-SO3H、-OH、-SH、-NRc 2、-CN又は-C(=O)NRc 2を表し、R’’’は置換基を有し若しくは有さない3価の炭化水素基を表し、a3は1以上の整数を表し、a4は0以上の整数を表し、Rcは置換基を有し若しくは有さない炭素原子数1~30のアルキル基又は置換基を有し若しくは有さない炭素原子数6~50のアリール基を表し、R’、R’’及びR’’’のおのおのは複数個ある場合、同一でも異なっていてもよい。)) - Q1、Q2及びQ3が独立に置換基を有し若しくは有さない炭素原子数1~50の2価の鎖状飽和炭化水素基、置換基を有し若しくは有さない炭素原子数2~50の2価の鎖状不飽和炭化水素基、置換基を有し若しくは有さない炭素原子数3~50の2価の環状飽和炭化水素基、置換基を有し若しくは有さない炭素原子数6~50のアリーレン基、置換基を有し若しくは有さない炭素原子数1~50のアルキレンオキシ基、炭素原子を含む置換基を有するイミノ基又は炭素原子を含む置換基を有するシリレン基を表し、
Q1、Q2及びQ3の少なくとも1種が置換基を有する場合、該置換基はアルキル基、アルコキシ基、アルキルチオ基、アリール基、アリールオキシ基、アリールチオ基、アリールアルキル基、アリールアルコキシ基、アリールアルキルチオ基、アリールアルケニル基、アリールアルキニル基、アミノ基、置換アミノ基、シリル基、置換シリル基、ハロゲン原子、アシル基、アシルオキシ基、イミン残基、アミド基、酸イミド基、1価の複素環基、ヒドロキシ基、カルボキシル基、置換カルボキシル基、シアノ基又はニトロ基であり、該置換基が複数個存在する場合には、それらは同一でも異なっていてもよく、ただし、該置換基は、炭素原子を含む置換基である場合、アルキル基、アルコキシ基、アルキルチオ基、アリール基、アリールオキシ基、アリールチオ基、アリールアルキル基、アリールアルコキシ基、アリールアルキルチオ基、アリールアルケニル基、アリールアルキニル基、置換アミノ基、置換シリル基、アシル基、アシルオキシ基、イミン残基、アミド基、酸イミド基、1価の複素環基、カルボキシル基、置換カルボキシル基又はシアノ基であり、
M1が置換基を有する場合、該置換基は炭素原子数1~10のアルキル基であり、
Rα、Ra、Rb、R’、R’’、R’’’及びRcの少なくとも1種が置換基を有する場合、該置換基はアルキル基、アルコキシ基、アルキルチオ基、アリール基、アリールオキシ基、アリールチオ基、アリールアルキル基、アリールアルコキシ基、アリールアルキルチオ基、アリールアルケニル基、アリールアルキニル基、アミノ基、置換アミノ基、シリル基、置換シリル基、ハロゲン原子、アシル基、アシルオキシ基、イミン残基、アミド基、酸イミド基、1価の複素環基、ヒドロキシ基、カルボキシル基、置換カルボキシル基、シアノ基又はニトロ基であり、該置換基が複数個存在する場合には、それらは同一でも異なっていてもよく、
Z2が置換基を有する場合、該置換基は炭素原子数1~10のアルキル基であり、
前記置換アミノ基はアミノ基の中の少なくとも1個の水素原子がアルキル基、アリール基、アリールアルキル基及び1価の複素環基からなる群から選択される1又は2個の基によって置換されたアミノ基であり、
前記置換シリル基はシリル基の中の少なくとも1個の水素原子がアルキル基、アリール基、アリールアルキル基及び1価の複素環基からなる群から選択される1~3個の基によって置換されたシリル基であり、
前記置換カルボキシル基はカルボキシル基中の水素原子がアルキル基、アリール基、アリールアルキル基又は1価の複素環基で置換されたカルボキシル基である請求項1に記載の積層構造体。 - 前記重合体が、式(13)で表される繰り返し単位、式(15)で表される繰り返し単位、式(17)で表される繰り返し単位及び式(20)で表される繰り返し単位からなる群から選ばれる1種以上の繰り返し単位を有する請求項1に記載の積層構造体。
-R7-{(Q1)n1-Y1(M1)a1(Z1)b1}m5 (18)
(式(18)中、R7は単結合又は(1+m5)価の有機基を表し、Q1、Y1、M1、Z1、n1、a1及びb1は前述と同じ意味を表し、m5は1以上の整数を表し、ただし、R7が単結合のときm5は1を表し、Q1、Y1、M1、Z1、n1、a1及びb1のおのおのは複数個ある場合、同一でも異なっていてもよい。)
-R8-{(Q3)n3-Y3}m6 (19)
(式(19)中、R8は単結合又は(1+m6)価の有機基を表し、Y3及びn3は前述と同じ意味を表し、m6は1以上の整数を表し、ただし、R8が単結合のときm6は1を表し、Q3、Y3及びn3のおのおのは複数個ある場合、同一でも異なっていてもよい。))
-R11-{(Q2)n2-Y2(M2)a2(Z2)b2}m7 (21)
(式(21)中、R11は単結合又は(1+m7)価の有機基を表し、Q2、Y2、M2、Z2、n2、a2及びb2は前述と同じ意味を表し、m7は1以上の整数を表し、ただし、R11が単結合のときm7は1を表し、Q2、Y2、M2、Z2、n2、a2及びb2のおのおのは複数個ある場合、同一でも異なっていてもよい。)
-R12-{(Q3)n3-Y3}m8 (22)
(式(22)中、R12は単結合又は(1+m8)価の有機基を表し、Y3及びn3は前述と同じ意味を表し、m8は1以上の整数を表し、ただし、R12が単結合のときm8は1を表し、Q3、Y3及びn3のおのおのは複数個ある場合、同一でも異なっていてもよい。)) - R1が式(14)で表される基又は式:-B1-A1(式中、A1は式(14)で表される基を表し、B1は置換基を有し若しくは有さない炭素原子数1~50のアルキレン基、置換基を有し若しくは有さない炭素原子数1~50のアルキレンオキシ基、置換基を有し若しくは有さないイミノ基、置換基を有し若しくは有さないシリレン基、置換基を有し若しくは有さないエテニレン基、エチニレン基又はヘテロ原子を表す)で表される基であり、
Ar1がR1以外の置換基を有する場合、該置換基はアルキル基、アルコキシ基、アルキルチオ基、アリール基、アリールオキシ基、アリールチオ基、アリールアルキル基、アリールアルコキシ基、アリールアルキルチオ基、アリールアルケニル基、アリールアルキニル基、アミノ基、置換アミノ基、シリル基、置換シリル基、ハロゲン原子、アシル基、アシルオキシ基、イミン残基、アミド基、酸イミド基、1価の複素環基、ヒドロキシ基、カルボキシル基、置換カルボキシル基、シアノ基又はニトロ基であり、該置換基が複数個存在する場合には、それらは同一でも異なっていてもよく、
R2で表される(1+m1+m2)価の有機基が置換基を有し若しくは有さない炭素原子数1~20のアルキル基から(m1+m2)個の水素原子を除いた基、置換基を有し若しくは有さない炭素原子数6~30のアリール基から(m1+m2)個の水素原子を除いた基、置換基を有し若しくは有さない炭素原子数1~50のアルコキシ基から(m1+m2)個の水素原子を除いた基、炭素原子を含む置換基を有するアミノ基から(m1+m2)個の水素原子を除いた基又は炭素原子を含む置換基を有するシリル基から(m1+m2)個の水素原子を除いた基であり、
R3が式(16)で表される基又は式:-B2-A2(式中、A2は式(16)で表される基を表し、B2はB1と同じ意味を表す)で表される基であり、
Ar2がR3以外の置換基を有する場合、該置換基はアルキル基、アルコキシ基、アルキルチオ基、アリール基、アリールオキシ基、アリールチオ基、アリールアルキル基、アリールアルコキシ基、アリールアルキルチオ基、アリールアルケニル基、アリールアルキニル基、アミノ基、置換アミノ基、シリル基、置換シリル基、ハロゲン原子、アシル基、アシルオキシ基、イミン残基、アミド基、酸イミド基、1価の複素環基、ヒドロキシ基、カルボキシル基、置換カルボキシル基、シアノ基又はニトロ基であり、該置換基が複数個存在する場合には、それらは同一でも異なっていてもよく、
R4で表される(1+m3+m4)価の有機基が置換基を有し若しくは有さない炭素原子数1~20のアルキル基から(m3+m4)個の水素原子を除いた基、置換基を有し若しくは有さない炭素原子数6~30のアリール基から(m3+m4)個の水素原子を除いた基、置換基を有し若しくは有さない炭素原子数1~50のアルコキシ基から(m3+m4)個の水素原子を除いた基、炭素原子を含む置換基を有するアミノ基から(m3+m4)個の水素原子を除いた基又は炭素原子を含む置換基を有するシリル基から(m3+m4)個の水素原子を除いた基であり、
R5が式(18)で表される基又は式:-B3-A3(式中、A3は式(18)で表される基を表し、B3はB1と同じ意味を表す)で表される基であり、
R6が式(19)で表される基又は式:-B4-A4(式中、A4は式(19)で表される基を表し、B4はB1と同じ意味を表す)で表される基であり、
Ar3がR5及びR6以外の置換基を有する場合、該置換基はアルキル基、アルコキシ基、アルキルチオ基、アリール基、アリールオキシ基、アリールチオ基、アリールアルキル基、アリールアルコキシ基、アリールアルキルチオ基、アリールアルケニル基、アリールアルキニル基、アミノ基、置換アミノ基、シリル基、置換シリル基、ハロゲン原子、アシル基、アシルオキシ基、イミン残基、アミド基、酸イミド基、1価の複素環基、ヒドロキシ基、カルボキシル基、置換カルボキシル基、シアノ基又はニトロ基であり、該置換基が複数個存在する場合には、それらは同一でも異なっていてもよく、
R7で表される(1+m5)価の有機基が置換基を有し若しくは有さない炭素原子数1~20のアルキル基からm5個の水素原子を除いた基、置換基を有し若しくは有さない炭素原子数6~30のアリール基からm5個の水素原子を除いた基、置換基を有し若しくは有さない炭素原子数1~50のアルコキシ基からm5個の水素原子を除いた基、炭素原子を含む置換基を有するアミノ基からm5個の水素原子を除いた基又は炭素原子を含む置換基を有するシリル基からm5個の水素原子を除いた基であり、
R8で表される(1+m6)価の有機基が置換基を有し若しくは有さない炭素原子数1~20のアルキル基からm6個の水素原子を除いた基、置換基を有し若しくは有さない炭素原子数6~30のアリール基からm6個の水素原子を除いた基、置換基を有し若しくは有さない炭素原子数1~50のアルコキシ基からm6個の水素原子を除いた基、炭素原子を含む置換基を有するアミノ基からm6個の水素原子を除いた基又は炭素原子を含む置換基を有するシリル基からm6個の水素原子を除いた基であり、
R9が式(21)で表される基又は式:-B5-A5(式中、A5は式(21)で表される基を表し、B5はB1と同じ意味を表す)で表される基であり、
R10が式(22)で表される基又は式:-B6-A6(式中、A6は式(22)で表される基を表し、B6はB1と同じ意味を表す)で表される基であり、
Ar4がR9及びR10以外の置換基を有する場合、該置換基はアルキル基、アルコキシ基、アルキルチオ基、アリール基、アリールオキシ基、アリールチオ基、アリールアルキル基、アリールアルコキシ基、アリールアルキルチオ基、アリールアルケニル基、アリールアルキニル基、アミノ基、置換アミノ基、シリル基、置換シリル基、ハロゲン原子、アシル基、アシルオキシ基、イミン残基、アミド基、酸イミド基、1価の複素環基、ヒドロキシ基、カルボキシル基、置換カルボキシル基、シアノ基又はニトロ基であり、該置換基が複数個存在する場合には、それらは同一でも異なっていてもよく、
R11で表される(1+m7)価の有機基が置換基を有し若しくは有さない炭素原子数1~20のアルキル基からm7個の水素原子を除いた基、置換基を有し若しくは有さない炭素原子数6~30のアリール基からm7個の水素原子を除いた基、置換基を有し若しくは有さない炭素原子数1~50のアルコキシ基からm7個の水素原子を除いた基、炭素原子を含む置換基を有するアミノ基からm7個の水素原子を除いた基又は炭素原子を含む置換基を有するシリル基からm7個の水素原子を除いた基であり、
R12で表される(1+m8)価の有機基が置換基を有し若しくは有さない炭素原子数1~20のアルキル基からm8個の水素原子を除いた基、置換基を有し若しくは有さない炭素原子数6~30のアリール基からm8個の水素原子を除いた基、置換基を有し若しくは有さない炭素原子数1~50のアルコキシ基からm8個の水素原子を除いた基、炭素原子を含む置換基を有するアミノ基からm8個の水素原子を除いた基又は炭素原子を含む置換基を有するシリル基からm8個の水素原子を除いた基であり、
B1、B2、B3、B4、B5及びB6の少なくとも1種が置換基を有する場合、該置換基はアルキル基、アルコキシ基、アルキルチオ基、アリール基、アリールオキシ基、アリールチオ基、アリールアルキル基、アリールアルコキシ基、アリールアルキルチオ基、アリールアルケニル基、アリールアルキニル基、アミノ基、置換アミノ基、シリル基、置換シリル基、ハロゲン原子、アシル基、アシルオキシ基、イミン残基、アミド基、酸イミド基、1価の複素環基、ヒドロキシ基、カルボキシル基、置換カルボキシル基、シアノ基又はニトロ基であり、該置換基が複数個存在する場合には、それらは同一でも異なっていてもよく、
R2、R4、R7、R8、R11及びR12の少なくとも1種が置換基を有する場合、該置換基はアルキル基、アルコキシ基、アルキルチオ基、アリール基、アリールオキシ基、アリールチオ基、アリールアルキル基、アリールアルコキシ基、アリールアルキルチオ基、アリールアルケニル基、アリールアルキニル基、アミノ基、置換アミノ基、シリル基、置換シリル基、ハロゲン原子、アシル基、アシルオキシ基、イミン残基、アミド基、酸イミド基、1価の複素環基、ヒドロキシ基、カルボキシル基、置換カルボキシル基、シアノ基又はニトロ基であり、該置換基が複数個存在する場合には、それらは同一でも異なっていてもよく、ただし、該置換基は、炭素原子を含む置換基である場合、アルキル基、アルコキシ基、アルキルチオ基、アリール基、アリールオキシ基、アリールチオ基、アリールアルキル基、アリールアルコキシ基、アリールアルキルチオ基、アリールアルケニル基、アリールアルキニル基、置換アミノ基、置換シリル基、アシル基、アシルオキシ基、イミン残基、アミド基、酸イミド基、1価の複素環基、カルボキシル基、置換カルボキシル基又はシアノ基であり、
前記置換アミノ基はアミノ基の中の少なくとも1個の水素原子がアルキル基、アリール基、アリールアルキル基及び1価の複素環基からなる群から選択される1又は2個の基によって置換されたアミノ基であり、
前記置換シリル基はシリル基の中の少なくとも1個の水素原子がアルキル基、アリール基、アリールアルキル基及び1価の複素環基からなる群から選択される1~3個の基によって置換されたシリル基であり、
前記置換カルボキシル基はカルボキシル基中の水素原子がアルキル基、アリール基、アリールアルキル基又は1価の複素環基で置換されたカルボキシル基である請求項3に記載の積層構造体。 - R13で表される(1+m9+m10)価の有機基が置換基を有し若しくは有さない炭素原子数1~20のアルキル基から(m9+m10)個の水素原子を除いた基、置換基を有し若しくは有さない炭素原子数6~30のアリール基から(m9+m10)個の水素原子を除いた基、置換基を有し若しくは有さない炭素原子数1~50のアルコキシ基から(m9+m10)個の水素原子を除いた基、炭素原子を含む置換基を有するアミノ基から(m9+m10)個の水素原子を除いた基又は炭素原子を含む置換基を有するシリル基から(m9+m10)個の水素原子を除いた基であり、
R14で表される1価の有機基が置換基を有し若しくは有さない炭素原子数1~20のアルキル基、置換基を有し若しくは有さない炭素原子数6~30のアリール基、置換基を有し若しくは有さない炭素原子数1~50のアルコキシ基、炭素原子を含む置換基を有するアミノ基又は炭素原子を含む置換基を有するシリル基であり、
R13及びR14の少なくとも1種が置換基を有する場合、該置換基はアルキル基、アルコキシ基、アルキルチオ基、アリール基、アリールオキシ基、アリールチオ基、アリールアルキル基、アリールアルコキシ基、アリールアルキルチオ基、アリールアルケニル基、アリールアルキニル基、アミノ基、置換アミノ基、シリル基、置換シリル基、ハロゲン原子、アシル基、アシルオキシ基、イミン残基、アミド基、酸イミド基、1価の複素環基、ヒドロキシ基、カルボキシル基、置換カルボキシル基、シアノ基又はニトロ基であり、該置換基が複数個存在する場合には、それらは同一でも異なっていてもよく、ただし、該置換基は、炭素原子を含む置換基である場合、アルキル基、アルコキシ基、アルキルチオ基、アリール基、アリールオキシ基、アリールチオ基、アリールアルキル基、アリールアルコキシ基、アリールアルキルチオ基、アリールアルケニル基、アリールアルキニル基、置換アミノ基、置換シリル基、アシル基、アシルオキシ基、イミン残基、アミド基、酸イミド基、1価の複素環基、カルボキシル基、置換カルボキシル基又はシアノ基であり、
前記置換アミノ基はアミノ基の中の少なくとも1個の水素原子がアルキル基、アリール基、アリールアルキル基及び1価の複素環基からなる群から選択される1又は2個の基によって置換されたアミノ基であり、
前記置換シリル基はシリル基の中の少なくとも1個の水素原子がアルキル基、アリール基、アリールアルキル基及び1価の複素環基からなる群から選択される1~3個の基によって置換されたシリル基であり、
前記置換カルボキシル基はカルボキシル基中の水素原子がアルキル基、アリール基、アリールアルキル基又は1価の複素環基で置換されたカルボキシル基である請求項13に記載の積層構造体。 - R13で表される(1+m11+m12)価の有機基が置換基を有し若しくは有さない炭素原子数1~20のアルキル基から(m11+m12)個の水素原子を除いた基、置換基を有し若しくは有さない炭素原子数6~30のアリール基から(m11+m12)個の水素原子を除いた基、置換基を有し若しくは有さない炭素原子数1~50のアルコキシ基から(m11+m12)個の水素原子を除いた基、炭素原子を含む置換基を有するアミノ基から(m11+m12)個の水素原子を除いた基又は炭素原子を含む置換基を有するシリル基から(m11+m12)個の水素原子を除いた基であり、
R13が置換基を有する場合、該置換基はアルキル基、アルコキシ基、アルキルチオ基、アリール基、アリールオキシ基、アリールチオ基、アリールアルキル基、アリールアルコキシ基、アリールアルキルチオ基、アリールアルケニル基、アリールアルキニル基、アミノ基、置換アミノ基、シリル基、置換シリル基、ハロゲン原子、アシル基、アシルオキシ基、イミン残基、アミド基、酸イミド基、1価の複素環基、ヒドロキシ基、カルボキシル基、置換カルボキシル基、シアノ基又はニトロ基であり、該置換基が複数個存在する場合には、それらは同一でも異なっていてもよく、ただし、該置換基は、炭素原子を含む置換基である場合、アルキル基、アルコキシ基、アルキルチオ基、アリール基、アリールオキシ基、アリールチオ基、アリールアルキル基、アリールアルコキシ基、アリールアルキルチオ基、アリールアルケニル基、アリールアルキニル基、置換アミノ基、置換シリル基、アシル基、アシルオキシ基、イミン残基、アミド基、酸イミド基、1価の複素環基、カルボキシル基、置換カルボキシル基又はシアノ基であり、
前記置換アミノ基はアミノ基の中の少なくとも1個の水素原子がアルキル基、アリール基、アリールアルキル基及び1価の複素環基からなる群から選択される1又は2個の基によって置換されたアミノ基であり、
前記置換シリル基はシリル基の中の少なくとも1個の水素原子がアルキル基、アリール基、アリールアルキル基及び1価の複素環基からなる群から選択される1~3個の基によって置換されたシリル基であり、
前記置換カルボキシル基はカルボキシル基中の水素原子がアルキル基、アリール基、アリールアルキル基又は1価の複素環基で置換されたカルボキシル基である請求項15に記載の積層構造体。 - R15で表される(1+m13+m14)価の有機基が置換基を有し若しくは有さない炭素原子数1~20のアルキル基から(m13+m14)個の水素原子を除いた基、置換基を有し若しくは有さない炭素原子数6~30のアリール基から(m13+m14)個の水素原子を除いた基、置換基を有し若しくは有さない炭素原子数1~50のアルコキシ基から(m13+m14)個の水素原子を除いた基、炭素原子を含む置換基を有するアミノ基から(m13+m14)個の水素原子を除いた基又は炭素原子を含む置換基を有するシリル基から(m13+m14)個の水素原子を除いた基であり、
R15が置換基を有する場合、該置換基はアルキル基、アルコキシ基、アルキルチオ基、アリール基、アリールオキシ基、アリールチオ基、アリールアルキル基、アリールアルコキシ基、アリールアルキルチオ基、アリールアルケニル基、アリールアルキニル基、アミノ基、置換アミノ基、シリル基、置換シリル基、ハロゲン原子、アシル基、アシルオキシ基、イミン残基、アミド基、酸イミド基、1価の複素環基、ヒドロキシ基、カルボキシル基、置換カルボキシル基、シアノ基又はニトロ基であり、該置換基が複数個存在する場合には、それらは同一でも異なっていてもよく、ただし、該置換基は、炭素原子を含む置換基である場合、アルキル基、アルコキシ基、アルキルチオ基、アリール基、アリールオキシ基、アリールチオ基、アリールアルキル基、アリールアルコキシ基、アリールアルキルチオ基、アリールアルケニル基、アリールアルキニル基、置換アミノ基、置換シリル基、アシル基、アシルオキシ基、イミン残基、アミド基、酸イミド基、1価の複素環基、カルボキシル基、置換カルボキシル基又はシアノ基であり、
前記置換アミノ基はアミノ基の中の少なくとも1個の水素原子がアルキル基、アリール基、アリールアルキル基及び1価の複素環基からなる群から選択される1又は2個の基によって置換されたアミノ基であり、
前記置換シリル基はシリル基の中の少なくとも1個の水素原子がアルキル基、アリール基、アリールアルキル基及び1価の複素環基からなる群から選択される1~3個の基によって置換されたシリル基であり、
前記置換カルボキシル基はカルボキシル基中の水素原子がアルキル基、アリール基、アリールアルキル基又は1価の複素環基で置換されたカルボキシル基である請求項17に記載の積層構造体。 - R16で表される(1+m16+m17)価の有機基が置換基を有し若しくは有さない炭素原子数1~20のアルキル基から(m16+m17)個の水素原子を除いた基、置換基を有し若しくは有さない炭素原子数6~30のアリール基から(m16+m17)個の水素原子を除いた基、置換基を有し若しくは有さない炭素原子数1~50のアルコキシ基から(m16+m17)個の水素原子を除いた基、炭素原子を含む置換基を有するアミノ基から(m16+m17)個の水素原子を除いた基又は炭素原子を含む置換基を有するシリル基から(m16+m17)個の水素原子を除いた基であり、
R17で表される1価の有機基が置換基を有し若しくは有さない炭素原子数1~20のアルキル基、置換基を有し若しくは有さない炭素原子数6~30のアリール基、置換基を有し若しくは有さない炭素原子数1~50のアルコキシ基、炭素原子を含む置換基を有するアミノ基又は炭素原子を含む置換基を有するシリル基であり、
R16及びR17の少なくとも1種が置換基を有する場合、該置換基はアルキル基、アルコキシ基、アルキルチオ基、アリール基、アリールオキシ基、アリールチオ基、アリールアルキル基、アリールアルコキシ基、アリールアルキルチオ基、アリールアルケニル基、アリールアルキニル基、アミノ基、置換アミノ基、シリル基、置換シリル基、ハロゲン原子、アシル基、アシルオキシ基、イミン残基、アミド基、酸イミド基、1価の複素環基、ヒドロキシ基、カルボキシル基、置換カルボキシル基、シアノ基又はニトロ基であり、該置換基が複数個存在する場合には、それらは同一でも異なっていてもよく、ただし、該置換基は、炭素原子を含む置換基である場合、アルキル基、アルコキシ基、アルキルチオ基、アリール基、アリールオキシ基、アリールチオ基、アリールアルキル基、アリールアルコキシ基、アリールアルキルチオ基、アリールアルケニル基、アリールアルキニル基、置換アミノ基、置換シリル基、アシル基、アシルオキシ基、イミン残基、アミド基、酸イミド基、1価の複素環基、カルボキシル基、置換カルボキシル基又はシアノ基であり、
前記置換アミノ基はアミノ基の中の少なくとも1個の水素原子がアルキル基、アリール基、アリールアルキル基及び1価の複素環基からなる群から選択される1又は2個の基によって置換されたアミノ基であり、
前記置換シリル基はシリル基の中の少なくとも1個の水素原子がアルキル基、アリール基、アリールアルキル基及び1価の複素環基からなる群から選択される1~3個の基によって置換されたシリル基であり、
前記置換カルボキシル基はカルボキシル基中の水素原子がアルキル基、アリール基、アリールアルキル基又は1価の複素環基で置換されたカルボキシル基である請求項19に記載の積層構造体。 - R16で表される(1+m16+m17)価の有機基が置換基を有し若しくは有さない炭素原子数1~20のアルキル基から(m16+m17)個の水素原子を除いた基、置換基を有し若しくは有さない炭素原子数6~30のアリール基から(m16+m17)個の水素原子を除いた基、置換基を有し若しくは有さない炭素原子数1~50のアルコキシ基から(m16+m17)個の水素原子を除いた基、炭素原子を含む置換基を有するアミノ基から(m16+m17)個の水素原子を除いた基又は炭素原子を含む置換基を有するシリル基から(m16+m17)個の水素原子を除いた基であり、
R16が置換基を有する場合、該置換基はアルキル基、アルコキシ基、アルキルチオ基、アリール基、アリールオキシ基、アリールチオ基、アリールアルキル基、アリールアルコキシ基、アリールアルキルチオ基、アリールアルケニル基、アリールアルキニル基、アミノ基、置換アミノ基、シリル基、置換シリル基、ハロゲン原子、アシル基、アシルオキシ基、イミン残基、アミド基、酸イミド基、1価の複素環基、ヒドロキシ基、カルボキシル基、置換カルボキシル基、シアノ基又はニトロ基であり、該置換基が複数個存在する場合には、それらは同一でも異なっていてもよく、ただし、該置換基は、炭素原子を含む置換基である場合、アルキル基、アルコキシ基、アルキルチオ基、アリール基、アリールオキシ基、アリールチオ基、アリールアルキル基、アリールアルコキシ基、アリールアルキルチオ基、アリールアルケニル基、アリールアルキニル基、置換アミノ基、置換シリル基、アシル基、アシルオキシ基、イミン残基、アミド基、酸イミド基、1価の複素環基、カルボキシル基、置換カルボキシル基又はシアノ基であり、
前記置換アミノ基はアミノ基の中の少なくとも1個の水素原子がアルキル基、アリール基、アリールアルキル基及び1価の複素環基からなる群から選択される1又は2個の基によって置換されたアミノ基であり、
前記置換シリル基はシリル基の中の少なくとも1個の水素原子がアルキル基、アリール基、アリールアルキル基及び1価の複素環基からなる群から選択される1~3個の基によって置換されたシリル基であり、
前記置換カルボキシル基はカルボキシル基中の水素原子がアルキル基、アリール基、アリールアルキル基又は1価の複素環基で置換されたカルボキシル基である請求項21に記載の積層構造体。 - R18で表される(1+m18+m19)価の有機基が置換基を有し若しくは有さない炭素原子数1~20のアルキル基から(m18+m19)個の水素原子を除いた基、置換基を有し若しくは有さない炭素原子数6~30のアリール基から(m18+m19)個の水素原子を除いた基、置換基を有し若しくは有さない炭素原子数1~50のアルコキシ基から(m18+m19)個の水素原子を除いた基、炭素原子を含む置換基を有するアミノ基から(m18+m19)個の水素原子を除いた基又は炭素原子を含む置換基を有するシリル基から(m18+m19)個の水素原子を除いた基であり、
R18が置換基を有する場合、該置換基はアルキル基、アルコキシ基、アルキルチオ基、アリール基、アリールオキシ基、アリールチオ基、アリールアルキル基、アリールアルコキシ基、アリールアルキルチオ基、アリールアルケニル基、アリールアルキニル基、アミノ基、置換アミノ基、シリル基、置換シリル基、ハロゲン原子、アシル基、アシルオキシ基、イミン残基、アミド基、酸イミド基、1価の複素環基、ヒドロキシ基、カルボキシル基、置換カルボキシル基、シアノ基又はニトロ基であり、該置換基が複数個存在する場合には、それらは同一でも異なっていてもよく、ただし、該置換基は、炭素原子を含む置換基である場合、アルキル基、アルコキシ基、アルキルチオ基、アリール基、アリールオキシ基、アリールチオ基、アリールアルキル基、アリールアルコキシ基、アリールアルキルチオ基、アリールアルケニル基、アリールアルキニル基、置換アミノ基、置換シリル基、アシル基、アシルオキシ基、イミン残基、アミド基、酸イミド基、1価の複素環基、カルボキシル基、置換カルボキシル基又はシアノ基であり、
前記置換アミノ基はアミノ基の中の少なくとも1個の水素原子がアルキル基、アリール基、アリールアルキル基及び1価の複素環基からなる群から選択される1又は2個の基によって置換されたアミノ基であり、
前記置換シリル基はシリル基の中の少なくとも1個の水素原子がアルキル基、アリール基、アリールアルキル基及び1価の複素環基からなる群から選択される1~3個の基によって置換されたシリル基であり、
前記置換カルボキシル基はカルボキシル基中の水素原子がアルキル基、アリール基、アリールアルキル基又は1価の複素環基で置換されたカルボキシル基である請求項23に記載の積層構造体。 - R19が(1+m21)価の有機基であり、R20が(1+m22)価の有機基である請求項25に記載の積層構造体。
- R19で表される(1+m21)価の有機基が置換基を有し若しくは有さない炭素原子数1~20のアルキル基からm21個の水素原子を除いた基、置換基を有し若しくは有さない炭素原子数6~30のアリール基からm21個の水素原子を除いた基、置換基を有し若しくは有さない炭素原子数1~50のアルコキシ基からm21個の水素原子を除いた基、炭素原子を含む置換基を有するアミノ基からm21個の水素原子を除いた基又は炭素原子を含む置換基を有するシリル基からm21個の水素原子を除いた基であり、
R20で表される(1+m22)価の有機基が置換基を有し若しくは有さない炭素原子数1~20のアルキル基からm22個の水素原子を除いた基、置換基を有し若しくは有さない炭素原子数6~30のアリール基からm22個の水素原子を除いた基、置換基を有し若しくは有さない炭素原子数1~50のアルコキシ基からm22個の水素原子を除いた基、炭素原子を含む置換基を有するアミノ基からm22個の水素原子を除いた基又は炭素原子を含む置換基を有するシリル基からm22個の水素原子を除いた基であり、
R19及びR20の少なくとも1種が置換基を有する場合、該置換基はアルキル基、アルコキシ基、アルキルチオ基、アリール基、アリールオキシ基、アリールチオ基、アリールアルキル基、アリールアルコキシ基、アリールアルキルチオ基、アリールアルケニル基、アリールアルキニル基、アミノ基、置換アミノ基、シリル基、置換シリル基、ハロゲン原子、アシル基、アシルオキシ基、イミン残基、アミド基、酸イミド基、1価の複素環基、ヒドロキシ基、カルボキシル基、置換カルボキシル基、シアノ基又はニトロ基であり、該置換基が複数個存在する場合には、それらは同一でも異なっていてもよく、ただし、該置換基は、炭素原子を含む置換基である場合、アルキル基、アルコキシ基、アルキルチオ基、アリール基、アリールオキシ基、アリールチオ基、アリールアルキル基、アリールアルコキシ基、アリールアルキルチオ基、アリールアルケニル基、アリールアルキニル基、置換アミノ基、置換シリル基、アシル基、アシルオキシ基、イミン残基、アミド基、酸イミド基、1価の複素環基、カルボキシル基、置換カルボキシル基又はシアノ基であり、
前記置換アミノ基はアミノ基の中の少なくとも1個の水素原子がアルキル基、アリール基、アリールアルキル基及び1価の複素環基からなる群から選択される1又は2個の基によって置換されたアミノ基であり、
前記置換シリル基はシリル基の中の少なくとも1個の水素原子がアルキル基、アリール基、アリールアルキル基及び1価の複素環基からなる群から選択される1~3個の基によって置換されたシリル基であり、
前記置換カルボキシル基はカルボキシル基中の水素原子がアルキル基、アリール基、アリールアルキル基又は1価の複素環基で置換されたカルボキシル基である請求項25に記載の積層構造体。 - 式(17)で表される繰り返し単位が式(30)で表される繰り返し単位である3に記載の積層構造体。
- R21が(1+m23)価の有機基であり、R22が(1+m24)価の有機基である請求項28に記載の積層構造体。
- R21で表される(1+m23)価の有機基が置換基を有し若しくは有さない炭素原子数1~20のアルキル基からm23個の水素原子を除いた基、置換基を有し若しくは有さない炭素原子数6~30のアリール基からm23個の水素原子を除いた基、置換基を有し若しくは有さない炭素原子数1~50のアルコキシ基からm23個の水素原子を除いた基、炭素原子を含む置換基を有するアミノ基からm23個の水素原子を除いた基又は炭素原子を含む置換基を有するシリル基からm23個の水素原子を除いた基であり、
R22で表される(1+m24)価の有機基が置換基を有し若しくは有さない炭素原子数1~20のアルキル基からm24個の水素原子を除いた基、置換基を有し若しくは有さない炭素原子数6~30のアリール基からm24個の水素原子を除いた基、置換基を有し若しくは有さない炭素原子数1~50のアルコキシ基からm24個の水素原子を除いた基、炭素原子を含む置換基を有するアミノ基からm24個の水素原子を除いた基又は炭素原子を含む置換基を有するシリル基からm24個の水素原子を除いた基であり、
R21及びR22の少なくとも1種が置換基を有する場合、該置換基はアルキル基、アルコキシ基、アルキルチオ基、アリール基、アリールオキシ基、アリールチオ基、アリールアルキル基、アリールアルコキシ基、アリールアルキルチオ基、アリールアルケニル基、アリールアルキニル基、アミノ基、置換アミノ基、シリル基、置換シリル基、ハロゲン原子、アシル基、アシルオキシ基、イミン残基、アミド基、酸イミド基、1価の複素環基、ヒドロキシ基、カルボキシル基、置換カルボキシル基、シアノ基又はニトロ基であり、該置換基が複数個存在する場合には、それらは同一でも異なっていてもよく、ただし、該置換基は、炭素原子を含む置換基である場合、アルキル基、アルコキシ基、アルキルチオ基、アリール基、アリールオキシ基、アリールチオ基、アリールアルキル基、アリールアルコキシ基、アリールアルキルチオ基、アリールアルケニル基、アリールアルキニル基、置換アミノ基、置換シリル基、アシル基、アシルオキシ基、イミン残基、アミド基、酸イミド基、1価の複素環基、カルボキシル基、置換カルボキシル基又はシアノ基であり、
前記置換アミノ基はアミノ基の中の少なくとも1個の水素原子がアルキル基、アリール基、アリールアルキル基及び1価の複素環基からなる群から選択される1又は2個の基によって置換されたアミノ基であり、
前記置換シリル基はシリル基の中の少なくとも1個の水素原子がアルキル基、アリール基、アリールアルキル基及び1価の複素環基からなる群から選択される1~3個の基によって置換されたシリル基であり、
前記置換カルボキシル基はカルボキシル基中の水素原子がアルキル基、アリール基、アリールアルキル基又は1価の複素環基で置換されたカルボキシル基である請求項28に記載の積層構造体。 - R23が(1+m27)価の有機基であり、R24が(1+m28)価の有機基である請求項31に記載の積層構造体。
- R23で表される(1+m27)価の有機基が置換基を有し若しくは有さない炭素原子数1~20のアルキル基からm27個の水素原子を除いた基、置換基を有し若しくは有さない炭素原子数6~30のアリール基からm27個の水素原子を除いた基、置換基を有し若しくは有さない炭素原子数1~50のアルコキシ基からm27個の水素原子を除いた基、炭素原子を含む置換基を有するアミノ基からm27個の水素原子を除いた基又は炭素原子を含む置換基を有するシリル基からm27個の水素原子を除いた基であり、
R24で表される(1+m28)価の有機基が置換基を有し若しくは有さない炭素原子数1~20のアルキル基からm28個の水素原子を除いた基、置換基を有し若しくは有さない炭素原子数6~30のアリール基からm28個の水素原子を除いた基、置換基を有し若しくは有さない炭素原子数1~50のアルコキシ基からm28個の水素原子を除いた基、炭素原子を含む置換基を有するアミノ基からm28個の水素原子を除いた基又は炭素原子を含む置換基を有するシリル基からm28個の水素原子を除いた基であり、
R23及びR24の少なくとも1種が置換基を有する場合、該置換基はアルキル基、アルコキシ基、アルキルチオ基、アリール基、アリールオキシ基、アリールチオ基、アリールアルキル基、アリールアルコキシ基、アリールアルキルチオ基、アリールアルケニル基、アリールアルキニル基、アミノ基、置換アミノ基、シリル基、置換シリル基、ハロゲン原子、アシル基、アシルオキシ基、イミン残基、アミド基、酸イミド基、1価の複素環基、ヒドロキシ基、カルボキシル基、置換カルボキシル基、シアノ基又はニトロ基であり、該置換基が複数個存在する場合には、それらは同一でも異なっていてもよく、ただし、該置換基は、炭素原子を含む置換基である場合、アルキル基、アルコキシ基、アルキルチオ基、アリール基、アリールオキシ基、アリールチオ基、アリールアルキル基、アリールアルコキシ基、アリールアルキルチオ基、アリールアルケニル基、アリールアルキニル基、置換アミノ基、置換シリル基、アシル基、アシルオキシ基、イミン残基、アミド基、酸イミド基、1価の複素環基、カルボキシル基、置換カルボキシル基又はシアノ基であり、
前記置換アミノ基はアミノ基の中の少なくとも1個の水素原子がアルキル基、アリール基、アリールアルキル基及び1価の複素環基からなる群から選択される1又は2個の基によって置換されたアミノ基であり、
前記置換シリル基はシリル基の中の少なくとも1個の水素原子がアルキル基、アリール基、アリールアルキル基及び1価の複素環基からなる群から選択される1~3個の基によって置換されたシリル基であり、
前記置換カルボキシル基はカルボキシル基中の水素原子がアルキル基、アリール基、アリールアルキル基又は1価の複素環基で置換されたカルボキシル基である請求項31に記載の積層構造体。 - 式(20)で表される繰り返し単位が式(32)で表される繰り返し単位である請求項3に記載の積層構造体。
- R25が(1+m29)価の有機基であり、R26が(1+m30)価の有機基である請求項34に記載の積層構造体。
- R25で表される(1+m29)価の有機基が置換基を有し若しくは有さない炭素原子数1~20のアルキル基からm29個の水素原子を除いた基、置換基を有し若しくは有さない炭素原子数6~30のアリール基からm29個の水素原子を除いた基、置換基を有し若しくは有さない炭素原子数1~50のアルコキシ基からm29個の水素原子を除いた基、炭素原子を含む置換基を有するアミノ基からm29個の水素原子を除いた基又は炭素原子を含む置換基を有するシリル基からm29個の水素原子を除いた基であり、
R26で表される(1+m30)価の有機基が置換基を有し若しくは有さない炭素原子数1~20のアルキル基からm30個の水素原子を除いた基、置換基を有し若しくは有さない炭素原子数6~30のアリール基からm30個の水素原子を除いた基、置換基を有し若しくは有さない炭素原子数1~50のアルコキシ基からm30個の水素原子を除いた基、炭素原子を含む置換基を有するアミノ基からm30個の水素原子を除いた基又は炭素原子を含む置換基を有するシリル基からm30個の水素原子を除いた基であり、
R25及びR26の少なくとも1種が置換基を有する場合、該置換基はアルキル基、アルコキシ基、アルキルチオ基、アリール基、アリールオキシ基、アリールチオ基、アリールアルキル基、アリールアルコキシ基、アリールアルキルチオ基、アリールアルケニル基、アリールアルキニル基、アミノ基、置換アミノ基、シリル基、置換シリル基、ハロゲン原子、アシル基、アシルオキシ基、イミン残基、アミド基、酸イミド基、1価の複素環基、ヒドロキシ基、カルボキシル基、置換カルボキシル基、シアノ基又はニトロ基であり、該置換基が複数個存在する場合には、それらは同一でも異なっていてもよく、ただし、該置換基は、炭素原子を含む置換基である場合、アルキル基、アルコキシ基、アルキルチオ基、アリール基、アリールオキシ基、アリールチオ基、アリールアルキル基、アリールアルコキシ基、アリールアルキルチオ基、アリールアルケニル基、アリールアルキニル基、置換アミノ基、置換シリル基、アシル基、アシルオキシ基、イミン残基、アミド基、酸イミド基、1価の複素環基、カルボキシル基、置換カルボキシル基又はシアノ基であり、
前記置換アミノ基はアミノ基の中の少なくとも1個の水素原子がアルキル基、アリール基、アリールアルキル基及び1価の複素環基からなる群から選択される1又は2個の基によって置換されたアミノ基であり、
前記置換シリル基はシリル基の中の少なくとも1個の水素原子がアルキル基、アリール基、アリールアルキル基及び1価の複素環基からなる群から選択される1~3個の基によって置換されたシリル基であり、
前記置換カルボキシル基はカルボキシル基中の水素原子がアルキル基、アリール基、アリールアルキル基又は1価の複素環基で置換されたカルボキシル基である請求項34に記載の積層構造体。 - Y1が-CO2 -、-SO3 -、-SO2 -又は-PO3 2-を表す請求項1に記載の積層構造体。
- Y2がカルボカチオン、アンモニウムカチオン、ホスホニウムカチオン又はスルホニウムカチオンを表す請求項1に記載の積層構造体。
- 式(1)で表される基及び式(2)で表される基からなる群から選ばれる1種以上の基と式(3)で表される1種以上の基とを含む繰り返し単位を、全繰り返し単位中、15~100モル%有する請求項1に記載の積層構造体。
- Q3が式(38)で表される請求項1に記載の積層構造体。
-CH2- (38) - 重合体が共役化合物である請求項1に記載の積層構造体。
- 重合体のポリスチレン換算の数平均分子量が1×103以上1×108以下である請求項1に記載の積層構造体。
- 重合体の最低非占有分子軌道(LUMO)の軌道エネルギーが-5.0eV以上-2.
0eV以下である請求項1に記載の積層構造体。 - 重合体の最高占有分子軌道(HOMO)の軌道エネルギーが-6.0eV以上-3.0eV以下である請求項1に記載の積層構造体。
- 第1の電極が陰極である請求項1に記載の積層構造体。
- 式(13)で表される繰り返し単位、式(15)で表される繰り返し単位、式(17)で表される繰り返し単位及び式(20)で表される繰り返し単位からなる群から選ばれる1種以上の繰り返し単位を有する重合体。
-R7-{(Q1)n1-Y1(M1)a1(Z1)b1}m5 (18)
(式(18)中、R7は単結合又は(1+m5)価の有機基を表し、Q1、Y1、M1、Z1、n1、a1及びb1は前述と同じ意味を表し、m5は1以上の整数を表し、ただし、R7が単結合のときm5は1を表し、Q1、Y1、M1、Z1、n1、a1及びb1のおのおのは複数個ある場合、同一でも異なっていてもよい。)
-R8-{(Q3)n3-Y3}m6 (19)
(式(19)中、R8は単結合又は(1+m6)価の有機基を表し、Y3及びn3は前述と同じ意味を表し、m6は1以上の整数を表し、ただし、R8が単結合のときm6は1を表し、Q3、Y3及びn3のおのおのは複数個ある場合、同一でも異なっていてもよい。))
-R11-{(Q2)n2-Y2(M2)a2(Z2)b2}m7 (21)
(式(21)中、R11は単結合又は(1+m7)価の有機基を表し、Q2、Y2、M2、Z2、n2、a2及びb2は前述と同じ意味を表し、m7は1以上の整数を表し、ただし、R11が単結合のときm7は1を表し、Q2、Y2、M2、Z2、n2、a2及びb2のおのおのは複数個ある場合、同一でも異なっていてもよい。)
-R12-{(Q3)n3-Y3}m8 (22)
(式(22)中、R12は単結合又は(1+m8)価の有機基を表し、Y3及びn3は前述と同じ意味を表し、m8は1以上の整数を表し、ただし、R12が単結合のときm8は1を表し、Q3、Y3及びn3のおのおのは複数個ある場合、同一でも異なっていてもよい。)) - R1が式(14)で表される基又は式:-B1-A1(式中、A1は式(14)で表される基を表し、B1は置換基を有し若しくは有さない炭素原子数1~50のアルキレン基、置換基を有し若しくは有さない炭素原子数1~50のアルキレンオキシ基、置換基を有し若しくは有さないイミノ基、置換基を有し若しくは有さないシリレン基、置換基を有し若しくは有さないエテニレン基、エチニレン基又はヘテロ原子を表す)で表される基であり、
Ar1がR1以外の置換基を有する場合、該置換基はアルキル基、アルコキシ基、アルキルチオ基、アリール基、アリールオキシ基、アリールチオ基、アリールアルキル基、アリールアルコキシ基、アリールアルキルチオ基、アリールアルケニル基、アリールアルキニル基、アミノ基、置換アミノ基、シリル基、置換シリル基、ハロゲン原子、アシル基、アシルオキシ基、イミン残基、アミド基、酸イミド基、1価の複素環基、ヒドロキシ基、カルボキシル基、置換カルボキシル基、シアノ基又はニトロ基であり、該置換基が複数個存在する場合には、それらは同一でも異なっていてもよく、
R2で表される(1+m1+m2)価の有機基が置換基を有し若しくは有さない炭素原子数1~20のアルキル基から(m1+m2)個の水素原子を除いた基、置換基を有し若しくは有さない炭素原子数6~30のアリール基から(m1+m2)個の水素原子を除いた基、置換基を有し若しくは有さない炭素原子数1~50のアルコキシ基から(m1+m2)個の水素原子を除いた基、炭素原子を含む置換基を有するアミノ基から(m1+m2)個の水素原子を除いた基又は炭素原子を含む置換基を有するシリル基から(m1+m2)個の水素原子を除いた基であり、
R3が式(16)で表される基又は式:-B2-A2(式中、A2は式(16)で表される基を表し、B2はB1と同じ意味を表す)で表される基であり、
Ar2がR3以外の置換基を有する場合、該置換基はアルキル基、アルコキシ基、アルキルチオ基、アリール基、アリールオキシ基、アリールチオ基、アリールアルキル基、アリールアルコキシ基、アリールアルキルチオ基、アリールアルケニル基、アリールアルキニル基、アミノ基、置換アミノ基、シリル基、置換シリル基、ハロゲン原子、アシル基、アシルオキシ基、イミン残基、アミド基、酸イミド基、1価の複素環基、ヒドロキシ基、カルボキシル基、置換カルボキシル基、シアノ基又はニトロ基であり、該置換基が複数個存在する場合には、それらは同一でも異なっていてもよく、
R4で表される(1+m3+m4)価の有機基が置換基を有し若しくは有さない炭素原子数1~20のアルキル基から(m3+m4)個の水素原子を除いた基、置換基を有し若しくは有さない炭素原子数6~30のアリール基から(m3+m4)個の水素原子を除いた基、置換基を有し若しくは有さない炭素原子数1~50のアルコキシ基から(m3+m4)個の水素原子を除いた基、炭素原子を含む置換基を有するアミノ基から(m3+m4)個の水素原子を除いた基又は炭素原子を含む置換基を有するシリル基から(m3+m4)個の水素原子を除いた基であり、
R5が式(18)で表される基又は式:-B3-A3(式中、A3は式(18)で表される基を表し、B3はB1と同じ意味を表す)で表される基であり、
R6が式(19)で表される基又は式:-B4-A4(式中、A4は式(19)で表される基を表し、B4はB1と同じ意味を表す)で表される基であり、
Ar3がR5及びR6以外の置換基を有する場合、該置換基はアルキル基、アルコキシ基、アルキルチオ基、アリール基、アリールオキシ基、アリールチオ基、アリールアルキル基、アリールアルコキシ基、アリールアルキルチオ基、アリールアルケニル基、アリールアルキニル基、アミノ基、置換アミノ基、シリル基、置換シリル基、ハロゲン原子、アシル基、アシルオキシ基、イミン残基、アミド基、酸イミド基、1価の複素環基、ヒドロキシ基、カルボキシル基、置換カルボキシル基、シアノ基又はニトロ基であり、該置換基が複数個存在する場合には、それらは同一でも異なっていてもよく、
R7で表される(1+m5)価の有機基が置換基を有し若しくは有さない炭素原子数1~20のアルキル基からm5個の水素原子を除いた基、置換基を有し若しくは有さない炭素原子数6~30のアリール基からm5個の水素原子を除いた基、置換基を有し若しくは有さない炭素原子数1~50のアルコキシ基からm5個の水素原子を除いた基、炭素原子を含む置換基を有するアミノ基からm5個の水素原子を除いた基又は炭素原子を含む置換基を有するシリル基からm5個の水素原子を除いた基であり、
R8で表される(1+m6)価の有機基が置換基を有し若しくは有さない炭素原子数1~20のアルキル基からm6個の水素原子を除いた基、置換基を有し若しくは有さない炭素原子数6~30のアリール基からm6個の水素原子を除いた基、置換基を有し若しくは有さない炭素原子数1~50のアルコキシ基からm6個の水素原子を除いた基、炭素原子を含む置換基を有するアミノ基からm6個の水素原子を除いた基又は炭素原子を含む置換基を有するシリル基からm6個の水素原子を除いた基であり、
R9が式(21)で表される基又は式:-B5-A5(式中、A5は式(21)で表される基を表し、B5はB1と同じ意味を表す)で表される基であり、
R10が式(22)で表される基又は式:-B6-A6(式中、A6は式(22)で表される基を表し、B6はB1と同じ意味を表す)で表される基であり、
Ar4がR9及びR10以外の置換基を有する場合、該置換基はアルキル基、アルコキシ基、アルキルチオ基、アリール基、アリールオキシ基、アリールチオ基、アリールアルキル基、アリールアルコキシ基、アリールアルキルチオ基、アリールアルケニル基、アリールアルキニル基、アミノ基、置換アミノ基、シリル基、置換シリル基、ハロゲン原子、アシル基、アシルオキシ基、イミン残基、アミド基、酸イミド基、1価の複素環基、ヒドロキシ基、カルボキシル基、置換カルボキシル基、シアノ基又はニトロ基であり、該置換基が複数個存在する場合には、それらは同一でも異なっていてもよく、
R11で表される(1+m7)価の有機基が置換基を有し若しくは有さない炭素原子数1~20のアルキル基からm7個の水素原子を除いた基、置換基を有し若しくは有さない炭素原子数6~30のアリール基からm7個の水素原子を除いた基、置換基を有し若しくは有さない炭素原子数1~50のアルコキシ基からm7個の水素原子を除いた基、炭素原子を含む置換基を有するアミノ基からm7個の水素原子を除いた基又は炭素原子を含む置換基を有するシリル基からm7個の水素原子を除いた基であり、
R12で表される(1+m8)価の有機基が置換基を有し若しくは有さない炭素原子数1~20のアルキル基からm8個の水素原子を除いた基、置換基を有し若しくは有さない炭素原子数6~30のアリール基からm8個の水素原子を除いた基、置換基を有し若しくは有さない炭素原子数1~50のアルコキシ基からm8個の水素原子を除いた基、炭素原子を含む置換基を有するアミノ基からm8個の水素原子を除いた基又は炭素原子を含む置換基を有するシリル基からm8個の水素原子を除いた基であり、
B1、B2、B3、B4、B5及びB6の少なくとも1種が置換基を有する場合、該置換基はアルキル基、アルコキシ基、アルキルチオ基、アリール基、アリールオキシ基、アリールチオ基、アリールアルキル基、アリールアルコキシ基、アリールアルキルチオ基、アリールアルケニル基、アリールアルキニル基、アミノ基、置換アミノ基、シリル基、置換シリル基、ハロゲン原子、アシル基、アシルオキシ基、イミン残基、アミド基、酸イミド基、1価の複素環基、ヒドロキシ基、カルボキシル基、置換カルボキシル基、シアノ基又はニトロ基であり、該置換基が複数個存在する場合には、それらは同一でも異なっていてもよく、
R2、R4、R7、R8、R11及びR12の少なくとも1種が置換基を有する場合、該置換基はアルキル基、アルコキシ基、アルキルチオ基、アリール基、アリールオキシ基、アリールチオ基、アリールアルキル基、アリールアルコキシ基、アリールアルキルチオ基、アリールアルケニル基、アリールアルキニル基、アミノ基、置換アミノ基、シリル基、置換シリル基、ハロゲン原子、アシル基、アシルオキシ基、イミン残基、アミド基、酸イミド基、1価の複素環基、ヒドロキシ基、カルボキシル基、置換カルボキシル基、シアノ基又はニトロ基であり、該置換基が複数個存在する場合には、それらは同一でも異なっていてもよく、ただし、該置換基は、炭素原子を含む置換基である場合、アルキル基、アルコキシ基、アルキルチオ基、アリール基、アリールオキシ基、アリールチオ基、アリールアルキル基、アリールアルコキシ基、アリールアルキルチオ基、アリールアルケニル基、アリールアルキニル基、置換アミノ基、置換シリル基、アシル基、アシルオキシ基、イミン残基、アミド基、酸イミド基、1価の複素環基、カルボキシル基、置換カルボキシル基又はシアノ基であり、
前記置換アミノ基はアミノ基の中の少なくとも1個の水素原子がアルキル基、アリール基、アリールアルキル基及び1価の複素環基からなる群から選択される1又は2個の基によって置換されたアミノ基であり、
前記置換シリル基はシリル基の中の少なくとも1個の水素原子がアルキル基、アリール基、アリールアルキル基及び1価の複素環基からなる群から選択される1~3個の基によって置換されたシリル基であり、
前記置換カルボキシル基はカルボキシル基中の水素原子がアルキル基、アリール基、アリールアルキル基又は1価の複素環基で置換されたカルボキシル基である請求項46に記載の重合体。 - R13で表される(1+m9+m10)価の有機基が置換基を有し若しくは有さない炭素原子数1~20のアルキル基から(m9+m10)個の水素原子を除いた基、置換基を有し若しくは有さない炭素原子数6~30のアリール基から(m9+m10)個の水素原子を除いた基、置換基を有し若しくは有さない炭素原子数1~50のアルコキシ基から(m9+m10)個の水素原子を除いた基、炭素原子を含む置換基を有するアミノ基から(m9+m10)個の水素原子を除いた基又は炭素原子を含む置換基を有するシリル基から(m9+m10)個の水素原子を除いた基であり、
R14で表される1価の有機基が置換基を有し若しくは有さない炭素原子数1~20のアルキル基、置換基を有し若しくは有さない炭素原子数6~30のアリール基、置換基を有し若しくは有さない炭素原子数1~50のアルコキシ基、炭素原子を含む置換基を有するアミノ基又は炭素原子を含む置換基を有するシリル基であり、
R13及びR14の少なくとも1種が置換基を有する場合、該置換基はアルキル基、アルコキシ基、アルキルチオ基、アリール基、アリールオキシ基、アリールチオ基、アリールアルキル基、アリールアルコキシ基、アリールアルキルチオ基、アリールアルケニル基、アリールアルキニル基、アミノ基、置換アミノ基、シリル基、置換シリル基、ハロゲン原子、アシル基、アシルオキシ基、イミン残基、アミド基、酸イミド基、1価の複素環基、ヒドロキシ基、カルボキシル基、置換カルボキシル基、シアノ基又はニトロ基であり、該置換基が複数個存在する場合には、それらは同一でも異なっていてもよく、ただし、該置換基は、炭素原子を含む置換基である場合、アルキル基、アルコキシ基、アルキルチオ基、アリール基、アリールオキシ基、アリールチオ基、アリールアルキル基、アリールアルコキシ基、アリールアルキルチオ基、アリールアルケニル基、アリールアルキニル基、置換アミノ基、置換シリル基、アシル基、アシルオキシ基、イミン残基、アミド基、酸イミド基、1価の複素環基、カルボキシル基、置換カルボキシル基又はシアノ基であり、
前記置換アミノ基はアミノ基の中の少なくとも1個の水素原子がアルキル基、アリール基、アリールアルキル基及び1価の複素環基からなる群から選択される1又は2個の基によって置換されたアミノ基であり、
前記置換シリル基はシリル基の中の少なくとも1個の水素原子がアルキル基、アリール基、アリールアルキル基及び1価の複素環基からなる群から選択される1~3個の基によって置換されたシリル基であり、
前記置換カルボキシル基はカルボキシル基中の水素原子がアルキル基、アリール基、アリールアルキル基又は1価の複素環基で置換されたカルボキシル基である請求項56に記載の重合体。 - R13で表される(1+m11+m12)価の有機基が置換基を有し若しくは有さない炭素原子数1~20のアルキル基から(m11+m12)個の水素原子を除いた基、置換基を有し若しくは有さない炭素原子数6~30のアリール基から(m11+m12)個の水素原子を除いた基、置換基を有し若しくは有さない炭素原子数1~50のアルコキシ基から(m11+m12)個の水素原子を除いた基、炭素原子を含む置換基を有するアミノ基から(m11+m12)個の水素原子を除いた基又は炭素原子を含む置換基を有するシリル基から(m11+m12)個の水素原子を除いた基であり、
R13が置換基を有する場合、該置換基はアルキル基、アルコキシ基、アルキルチオ基、アリール基、アリールオキシ基、アリールチオ基、アリールアルキル基、アリールアルコキシ基、アリールアルキルチオ基、アリールアルケニル基、アリールアルキニル基、アミノ基、置換アミノ基、シリル基、置換シリル基、ハロゲン原子、アシル基、アシルオキシ基、イミン残基、アミド基、酸イミド基、1価の複素環基、ヒドロキシ基、カルボキシル基、置換カルボキシル基、シアノ基又はニトロ基であり、該置換基が複数個存在する場合には、それらは同一でも異なっていてもよく、ただし、該置換基は、炭素原子を含む置換基である場合、アルキル基、アルコキシ基、アルキルチオ基、アリール基、アリールオキシ基、アリールチオ基、アリールアルキル基、アリールアルコキシ基、アリールアルキルチオ基、アリールアルケニル基、アリールアルキニル基、置換アミノ基、置換シリル基、アシル基、アシルオキシ基、イミン残基、アミド基、酸イミド基、1価の複素環基、カルボキシル基、置換カルボキシル基又はシアノ基であり、
前記置換アミノ基はアミノ基の中の少なくとも1個の水素原子がアルキル基、アリール基、アリールアルキル基及び1価の複素環基からなる群から選択される1又は2個の基によって置換されたアミノ基であり、
前記置換シリル基はシリル基の中の少なくとも1個の水素原子がアルキル基、アリール基、アリールアルキル基及び1価の複素環基からなる群から選択される1~3個の基によって置換されたシリル基であり、
前記置換カルボキシル基はカルボキシル基中の水素原子がアルキル基、アリール基、アリールアルキル基又は1価の複素環基で置換されたカルボキシル基である請求項58に記載の重合体。 - R15で表される(1+m13+m14)価の有機基が置換基を有し若しくは有さない炭素原子数1~20のアルキル基から(m13+m14)個の水素原子を除いた基、置換基を有し若しくは有さない炭素原子数6~30のアリール基から(m13+m14)個の水素原子を除いた基、置換基を有し若しくは有さない炭素原子数1~50のアルコキシ基から(m13+m14)個の水素原子を除いた基、炭素原子を含む置換基を有するアミノ基から(m13+m14)個の水素原子を除いた基又は炭素原子を含む置換基を有するシリル基から(m13+m14)個の水素原子を除いた基であり、
R15が置換基を有する場合、該置換基はアルキル基、アルコキシ基、アルキルチオ基、アリール基、アリールオキシ基、アリールチオ基、アリールアルキル基、アリールアルコキシ基、アリールアルキルチオ基、アリールアルケニル基、アリールアルキニル基、アミノ基、置換アミノ基、シリル基、置換シリル基、ハロゲン原子、アシル基、アシルオキシ基、イミン残基、アミド基、酸イミド基、1価の複素環基、ヒドロキシ基、カルボキシル基、置換カルボキシル基、シアノ基又はニトロ基であり、該置換基が複数個存在する場合には、それらは同一でも異なっていてもよく、ただし、該置換基は、炭素原子を含む置換基である場合、アルキル基、アルコキシ基、アルキルチオ基、アリール基、アリールオキシ基、アリールチオ基、アリールアルキル基、アリールアルコキシ基、アリールアルキルチオ基、アリールアルケニル基、アリールアルキニル基、置換アミノ基、置換シリル基、アシル基、アシルオキシ基、イミン残基、アミド基、酸イミド基、1価の複素環基、カルボキシル基、置換カルボキシル基又はシアノ基であり、
前記置換アミノ基はアミノ基の中の少なくとも1個の水素原子がアルキル基、アリール基、アリールアルキル基及び1価の複素環基からなる群から選択される1又は2個の基によって置換されたアミノ基であり、
前記置換シリル基はシリル基の中の少なくとも1個の水素原子がアルキル基、アリール基、アリールアルキル基及び1価の複素環基からなる群から選択される1~3個の基によって置換されたシリル基であり、
前記置換カルボキシル基はカルボキシル基中の水素原子がアルキル基、アリール基、アリールアルキル基又は1価の複素環基で置換されたカルボキシル基である請求項60に記載の重合体。 - R16で表される(1+m16+m17)価の有機基が置換基を有し若しくは有さない炭素原子数1~20のアルキル基から(m16+m17)個の水素原子を除いた基、置換基を有し若しくは有さない炭素原子数6~30のアリール基から(m16+m17)個の水素原子を除いた基、置換基を有し若しくは有さない炭素原子数1~50のアルコキシ基から(m16+m17)個の水素原子を除いた基、炭素原子を含む置換基を有するアミノ基から(m16+m17)個の水素原子を除いた基又は炭素原子を含む置換基を有するシリル基から(m16+m17)個の水素原子を除いた基であり、
R17で表される1価の有機基が置換基を有し若しくは有さない炭素原子数1~20のアルキル基、置換基を有し若しくは有さない炭素原子数6~30のアリール基、置換基を有し若しくは有さない炭素原子数1~50のアルコキシ基、炭素原子を含む置換基を有するアミノ基又は炭素原子を含む置換基を有するシリル基であり、
R16及びR17の少なくとも1種が置換基を有する場合、該置換基はアルキル基、アルコキシ基、アルキルチオ基、アリール基、アリールオキシ基、アリールチオ基、アリールアルキル基、アリールアルコキシ基、アリールアルキルチオ基、アリールアルケニル基、アリールアルキニル基、アミノ基、置換アミノ基、シリル基、置換シリル基、ハロゲン原子、アシル基、アシルオキシ基、イミン残基、アミド基、酸イミド基、1価の複素環基、ヒドロキシ基、カルボキシル基、置換カルボキシル基、シアノ基又はニトロ基であり、該置換基が複数個存在する場合には、それらは同一でも異なっていてもよく、ただし、該置換基は、炭素原子を含む置換基である場合、アルキル基、アルコキシ基、アルキルチオ基、アリール基、アリールオキシ基、アリールチオ基、アリールアルキル基、アリールアルコキシ基、アリールアルキルチオ基、アリールアルケニル基、アリールアルキニル基、置換アミノ基、置換シリル基、アシル基、アシルオキシ基、イミン残基、アミド基、酸イミド基、1価の複素環基、カルボキシル基、置換カルボキシル基又はシアノ基であり、
前記置換アミノ基はアミノ基の中の少なくとも1個の水素原子がアルキル基、アリール基、アリールアルキル基及び1価の複素環基からなる群から選択される1又は2個の基によって置換されたアミノ基であり、
前記置換シリル基はシリル基の中の少なくとも1個の水素原子がアルキル基、アリール基、アリールアルキル基及び1価の複素環基からなる群から選択される1~3個の基によって置換されたシリル基であり、
前記置換カルボキシル基はカルボキシル基中の水素原子がアルキル基、アリール基、アリールアルキル基又は1価の複素環基で置換されたカルボキシル基である請求項62に記載の重合体。 - R16で表される(1+m16+m17)価の有機基が置換基を有し若しくは有さない炭素原子数1~20のアルキル基から(m16+m17)個の水素原子を除いた基、置換基を有し若しくは有さない炭素原子数6~30のアリール基から(m16+m17)個の水素原子を除いた基、置換基を有し若しくは有さない炭素原子数1~50のアルコキシ基から(m16+m17)個の水素原子を除いた基、炭素原子を含む置換基を有するアミノ基から(m16+m17)個の水素原子を除いた基又は炭素原子を含む置換基を有するシリル基から(m16+m17)個の水素原子を除いた基であり、
R16が置換基を有する場合、該置換基はアルキル基、アルコキシ基、アルキルチオ基、アリール基、アリールオキシ基、アリールチオ基、アリールアルキル基、アリールアルコキシ基、アリールアルキルチオ基、アリールアルケニル基、アリールアルキニル基、アミノ基、置換アミノ基、シリル基、置換シリル基、ハロゲン原子、アシル基、アシルオキシ基、イミン残基、アミド基、酸イミド基、1価の複素環基、ヒドロキシ基、カルボキシル基、置換カルボキシル基、シアノ基又はニトロ基であり、該置換基が複数個存在する場合には、それらは同一でも異なっていてもよく、ただし、該置換基は、炭素原子を含む置換基である場合、アルキル基、アルコキシ基、アルキルチオ基、アリール基、アリールオキシ基、アリールチオ基、アリールアルキル基、アリールアルコキシ基、アリールアルキルチオ基、アリールアルケニル基、アリールアルキニル基、置換アミノ基、置換シリル基、アシル基、アシルオキシ基、イミン残基、アミド基、酸イミド基、1価の複素環基、カルボキシル基、置換カルボキシル基又はシアノ基であり、
前記置換アミノ基はアミノ基の中の少なくとも1個の水素原子がアルキル基、アリール基、アリールアルキル基及び1価の複素環基からなる群から選択される1又は2個の基によって置換されたアミノ基であり、
前記置換シリル基はシリル基の中の少なくとも1個の水素原子がアルキル基、アリール基、アリールアルキル基及び1価の複素環基からなる群から選択される1~3個の基によって置換されたシリル基であり、
前記置換カルボキシル基はカルボキシル基中の水素原子がアルキル基、アリール基、アリールアルキル基又は1価の複素環基で置換されたカルボキシル基である請求項64に記載の重合体。 - R18で表される(1+m18+m19)価の有機基が置換基を有し若しくは有さない炭素原子数1~20のアルキル基から(m18+m19)個の水素原子を除いた基、置換基を有し若しくは有さない炭素原子数6~30のアリール基から(m18+m19)個の水素原子を除いた基、置換基を有し若しくは有さない炭素原子数1~50のアルコキシ基から(m18+m19)個の水素原子を除いた基、炭素原子を含む置換基を有するアミノ基から(m18+m19)個の水素原子を除いた基又は炭素原子を含む置換基を有するシリル基から(m18+m19)個の水素原子を除いた基であり、
R18が置換基を有する場合、該置換基はアルキル基、アルコキシ基、アルキルチオ基、アリール基、アリールオキシ基、アリールチオ基、アリールアルキル基、アリールアルコキシ基、アリールアルキルチオ基、アリールアルケニル基、アリールアルキニル基、アミノ基、置換アミノ基、シリル基、置換シリル基、ハロゲン原子、アシル基、アシルオキシ基、イミン残基、アミド基、酸イミド基、1価の複素環基、ヒドロキシ基、カルボキシル基、置換カルボキシル基、シアノ基又はニトロ基であり、該置換基が複数個存在する場合には、それらは同一でも異なっていてもよく、ただし、該置換基は、炭素原子を含む置換基である場合、アルキル基、アルコキシ基、アルキルチオ基、アリール基、アリールオキシ基、アリールチオ基、アリールアルキル基、アリールアルコキシ基、アリールアルキルチオ基、アリールアルケニル基、アリールアルキニル基、置換アミノ基、置換シリル基、アシル基、アシルオキシ基、イミン残基、アミド基、酸イミド基、1価の複素環基、カルボキシル基、置換カルボキシル基又はシアノ基であり、
前記置換アミノ基はアミノ基の中の少なくとも1個の水素原子がアルキル基、アリール基、アリールアルキル基及び1価の複素環基からなる群から選択される1又は2個の基によって置換されたアミノ基であり、
前記置換シリル基はシリル基の中の少なくとも1個の水素原子がアルキル基、アリール基、アリールアルキル基及び1価の複素環基からなる群から選択される1~3個の基によって置換されたシリル基であり、
前記置換カルボキシル基はカルボキシル基中の水素原子がアルキル基、アリール基、アリールアルキル基又は1価の複素環基で置換されたカルボキシル基である請求項66に記載の重合体。 - R19が(1+m21)価の有機基であり、R20が(1+m22)価の有機基である請求項68に記載の重合体。
- R19で表される(1+m21)価の有機基が置換基を有し若しくは有さない炭素原子数1~20のアルキル基からm21個の水素原子を除いた基、置換基を有し若しくは有さない炭素原子数6~30のアリール基からm21個の水素原子を除いた基、置換基を有し若しくは有さない炭素原子数1~50のアルコキシ基からm21個の水素原子を除いた基、炭素原子を含む置換基を有するアミノ基からm21個の水素原子を除いた基又は炭素原子を含む置換基を有するシリル基からm21個の水素原子を除いた基であり、
R20で表される(1+m22)価の有機基が置換基を有し若しくは有さない炭素原子数1~20のアルキル基からm22個の水素原子を除いた基、置換基を有し若しくは有さない炭素原子数6~30のアリール基からm22個の水素原子を除いた基、置換基を有し若しくは有さない炭素原子数1~50のアルコキシ基からm22個の水素原子を除いた基、炭素原子を含む置換基を有するアミノ基からm22個の水素原子を除いた基又は炭素原子を含む置換基を有するシリル基からm22個の水素原子を除いた基であり、
R19及びR20の少なくとも1種が置換基を有する場合、該置換基はアルキル基、アルコキシ基、アルキルチオ基、アリール基、アリールオキシ基、アリールチオ基、アリールアルキル基、アリールアルコキシ基、アリールアルキルチオ基、アリールアルケニル基、アリールアルキニル基、アミノ基、置換アミノ基、シリル基、置換シリル基、ハロゲン原子、アシル基、アシルオキシ基、イミン残基、アミド基、酸イミド基、1価の複素環基、ヒドロキシ基、カルボキシル基、置換カルボキシル基、シアノ基又はニトロ基であり、該置換基が複数個存在する場合には、それらは同一でも異なっていてもよく、ただし、該置換基は、炭素原子を含む置換基である場合、アルキル基、アルコキシ基、アルキルチオ基、アリール基、アリールオキシ基、アリールチオ基、アリールアルキル基、アリールアルコキシ基、アリールアルキルチオ基、アリールアルケニル基、アリールアルキニル基、置換アミノ基、置換シリル基、アシル基、アシルオキシ基、イミン残基、アミド基、酸イミド基、1価の複素環基、カルボキシル基、置換カルボキシル基又はシアノ基であり、
前記置換アミノ基はアミノ基の中の少なくとも1個の水素原子がアルキル基、アリール基、アリールアルキル基及び1価の複素環基からなる群から選択される1又は2個の基によって置換されたアミノ基であり、
前記置換シリル基はシリル基の中の少なくとも1個の水素原子がアルキル基、アリール基、アリールアルキル基及び1価の複素環基からなる群から選択される1~3個の基によって置換されたシリル基であり、
前記置換カルボキシル基はカルボキシル基中の水素原子がアルキル基、アリール基、アリールアルキル基又は1価の複素環基で置換されたカルボキシル基である請求項68に記載の重合体。 - 式(17)で表される繰り返し単位が式(30)で表される繰り返し単位である請求項46に記載の重合体。
- R21が(1+m23)価の有機基であり、R22が(1+m24)価の有機基である請求項71に記載の重合体。
- R21で表される(1+m23)価の有機基が置換基を有し若しくは有さない炭素原子数1~20のアルキル基からm23個の水素原子を除いた基、置換基を有し若しくは有さない炭素原子数6~30のアリール基からm23個の水素原子を除いた基、置換基を有し若しくは有さない炭素原子数1~50のアルコキシ基からm23個の水素原子を除いた基、炭素原子を含む置換基を有するアミノ基からm23個の水素原子を除いた基又は炭素原子を含む置換基を有するシリル基からm23個の水素原子を除いた基であり、
R22で表される(1+m24)価の有機基が置換基を有し若しくは有さない炭素原子数1~20のアルキル基からm24個の水素原子を除いた基、置換基を有し若しくは有さない炭素原子数6~30のアリール基からm24個の水素原子を除いた基、置換基を有し若しくは有さない炭素原子数1~50のアルコキシ基からm24個の水素原子を除いた基、炭素原子を含む置換基を有するアミノ基からm24個の水素原子を除いた基又は炭素原子を含む置換基を有するシリル基からm24個の水素原子を除いた基であり、
R21及びR22の少なくとも1種が置換基を有する場合、該置換基はアルキル基、アルコキシ基、アルキルチオ基、アリール基、アリールオキシ基、アリールチオ基、アリールアルキル基、アリールアルコキシ基、アリールアルキルチオ基、アリールアルケニル基、アリールアルキニル基、アミノ基、置換アミノ基、シリル基、置換シリル基、ハロゲン原子、アシル基、アシルオキシ基、イミン残基、アミド基、酸イミド基、1価の複素環基、ヒドロキシ基、カルボキシル基、置換カルボキシル基、シアノ基又はニトロ基であり、該置換基が複数個存在する場合には、それらは同一でも異なっていてもよく、ただし、該置換基は、炭素原子を含む置換基である場合、アルキル基、アルコキシ基、アルキルチオ基、アリール基、アリールオキシ基、アリールチオ基、アリールアルキル基、アリールアルコキシ基、アリールアルキルチオ基、アリールアルケニル基、アリールアルキニル基、置換アミノ基、置換シリル基、アシル基、アシルオキシ基、イミン残基、アミド基、酸イミド基、1価の複素環基、カルボキシル基、置換カルボキシル基又はシアノ基であり、
前記置換アミノ基はアミノ基の中の少なくとも1個の水素原子がアルキル基、アリール基、アリールアルキル基及び1価の複素環基からなる群から選択される1又は2個の基によって置換されたアミノ基であり、
前記置換シリル基はシリル基の中の少なくとも1個の水素原子がアルキル基、アリール基、アリールアルキル基及び1価の複素環基からなる群から選択される1~3個の基によって置換されたシリル基であり、
前記置換カルボキシル基はカルボキシル基中の水素原子がアルキル基、アリール基、アリールアルキル基又は1価の複素環基で置換されたカルボキシル基である請求項71に記載の重合体。 - R23が(1+m27)価の有機基であり、R24が(1+m28)価の有機基である請求項74に記載の重合体。
- R23で表される(1+m27)価の有機基が置換基を有し若しくは有さない炭素原子数1~20のアルキル基からm27個の水素原子を除いた基、置換基を有し若しくは有さない炭素原子数6~30のアリール基からm27個の水素原子を除いた基、置換基を有し若しくは有さない炭素原子数1~50のアルコキシ基からm27個の水素原子を除いた基、炭素原子を含む置換基を有するアミノ基からm27個の水素原子を除いた基又は炭素原子を含む置換基を有するシリル基からm27個の水素原子を除いた基であり、
R24で表される(1+m28)価の有機基が置換基を有し若しくは有さない炭素原子数1~20のアルキル基からm28個の水素原子を除いた基、置換基を有し若しくは有さない炭素原子数6~30のアリール基からm28個の水素原子を除いた基、置換基を有し若しくは有さない炭素原子数1~50のアルコキシ基からm28個の水素原子を除いた基、炭素原子を含む置換基を有するアミノ基からm28個の水素原子を除いた基又は炭素原子を含む置換基を有するシリル基からm28個の水素原子を除いた基であり、
R23及びR24の少なくとも1種が置換基を有する場合、該置換基はアルキル基、アルコキシ基、アルキルチオ基、アリール基、アリールオキシ基、アリールチオ基、アリールアルキル基、アリールアルコキシ基、アリールアルキルチオ基、アリールアルケニル基、アリールアルキニル基、アミノ基、置換アミノ基、シリル基、置換シリル基、ハロゲン原子、アシル基、アシルオキシ基、イミン残基、アミド基、酸イミド基、1価の複素環基、ヒドロキシ基、カルボキシル基、置換カルボキシル基、シアノ基又はニトロ基であり、該置換基が複数個存在する場合には、それらは同一でも異なっていてもよく、ただし、該置換基は、炭素原子を含む置換基である場合、アルキル基、アルコキシ基、アルキルチオ基、アリール基、アリールオキシ基、アリールチオ基、アリールアルキル基、アリールアルコキシ基、アリールアルキルチオ基、アリールアルケニル基、アリールアルキニル基、置換アミノ基、置換シリル基、アシル基、アシルオキシ基、イミン残基、アミド基、酸イミド基、1価の複素環基、カルボキシル基、置換カルボキシル基又はシアノ基であり、
前記置換アミノ基はアミノ基の中の少なくとも1個の水素原子がアルキル基、アリール基、アリールアルキル基及び1価の複素環基からなる群から選択される1又は2個の基によって置換されたアミノ基であり、
前記置換シリル基はシリル基の中の少なくとも1個の水素原子がアルキル基、アリール基、アリールアルキル基及び1価の複素環基からなる群から選択される1~3個の基によって置換されたシリル基であり、
前記置換カルボキシル基はカルボキシル基中の水素原子がアルキル基、アリール基、アリールアルキル基又は1価の複素環基で置換されたカルボキシル基である請求項74に記載の重合体。 - 式(20)で表される繰り返し単位が式(32)で表される繰り返し単位である請求項46に記載の重合体。
- R25が(1+m29)価の有機基であり、R26が(1+m30)価の有機基である請求項77に記載の重合体。
- R25で表される(1+m29)価の有機基が置換基を有し若しくは有さない炭素原子数1~20のアルキル基からm29個の水素原子を除いた基、置換基を有し若しくは有さない炭素原子数6~30のアリール基からm29個の水素原子を除いた基、置換基を有し若しくは有さない炭素原子数1~50のアルコキシ基からm29個の水素原子を除いた基、炭素原子を含む置換基を有するアミノ基からm29個の水素原子を除いた基又は炭素原子を含む置換基を有するシリル基からm29個の水素原子を除いた基であり、
R26で表される(1+m30)価の有機基が置換基を有し若しくは有さない炭素原子数1~20のアルキル基からm30個の水素原子を除いた基、置換基を有し若しくは有さない炭素原子数6~30のアリール基からm30個の水素原子を除いた基、置換基を有し若しくは有さない炭素原子数1~50のアルコキシ基からm30個の水素原子を除いた基、炭素原子を含む置換基を有するアミノ基からm30個の水素原子を除いた基又は炭素原子を含む置換基を有するシリル基からm30個の水素原子を除いた基であり、
R25及びR26の少なくとも1種が置換基を有する場合、該置換基はアルキル基、アルコキシ基、アルキルチオ基、アリール基、アリールオキシ基、アリールチオ基、アリールアルキル基、アリールアルコキシ基、アリールアルキルチオ基、アリールアルケニル基、アリールアルキニル基、アミノ基、置換アミノ基、シリル基、置換シリル基、ハロゲン原子、アシル基、アシルオキシ基、イミン残基、アミド基、酸イミド基、1価の複素環基、ヒドロキシ基、カルボキシル基、置換カルボキシル基、シアノ基又はニトロ基であり、該置換基が複数個存在する場合には、それらは同一でも異なっていてもよく、ただし、該置換基は、炭素原子を含む置換基である場合、アルキル基、アルコキシ基、アルキルチオ基、アリール基、アリールオキシ基、アリールチオ基、アリールアルキル基、アリールアルコキシ基、アリールアルキルチオ基、アリールアルケニル基、アリールアルキニル基、置換アミノ基、置換シリル基、アシル基、アシルオキシ基、イミン残基、アミド基、酸イミド基、1価の複素環基、カルボキシル基、置換カルボキシル基又はシアノ基であり、
前記置換アミノ基はアミノ基の中の少なくとも1個の水素原子がアルキル基、アリール基、アリールアルキル基及び1価の複素環基からなる群から選択される1又は2個の基によって置換されたアミノ基であり、
前記置換シリル基はシリル基の中の少なくとも1個の水素原子がアルキル基、アリール基、アリールアルキル基及び1価の複素環基からなる群から選択される1~3個の基によって置換されたシリル基であり、
前記置換カルボキシル基はカルボキシル基中の水素原子がアルキル基、アリール基、アリールアルキル基又は1価の複素環基で置換されたカルボキシル基である請求項77に記載の重合体。 - Y1が-CO2 -、-SO3 -、-SO2 -又は-PO3 2-を表す請求項46に記載の重合体。
- Y2がカルボカチオン、アンモニウムカチオン、ホスホニウムカチオン又はスルホニウムカチオンを表す請求項46に記載の重合体。
- 式(13)で表される繰り返し単位、式(15)で表される繰り返し単位、式(17)で表される繰り返し単位及び式(20)で表される繰り返し単位からなる群から選ばれる1種以上の繰り返し単位を、全繰り返し単位中、15~100モル%有する請求項46に記載の重合体。
- Q3が式(38)で表される請求項46に記載の重合体。
-CH2- (38) - 共役化合物である請求項46に記載の重合体。
- ポリスチレン換算の数平均分子量が1×103以上1×108以下である請求項46に記載の重合体。
- 最低非占有分子軌道(LUMO)の軌道エネルギーが-5.0eV以上-2.0eV以下である請求項46に記載の重合体。
- 最高占有分子軌道(HOMO)の軌道エネルギーが-6.0eV以上-3.0eV以下である請求項46に記載の重合体。
- 請求項1に記載の積層構造体を含む電界発光素子。
- 請求項1に記載の積層構造体を含む光電変換素子。
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