WO2011099531A1 - 重合体、有機電界発光素子材料、有機電界発光素子用組成物、有機電界発光素子、表示装置及び照明装置 - Google Patents

重合体、有機電界発光素子材料、有機電界発光素子用組成物、有機電界発光素子、表示装置及び照明装置 Download PDF

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polymer
solution
layer
ring
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飯田 宏一朗
五郎丸 英貴
延軍 李
達志 馬場
智美 岡本
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三菱化学株式会社
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    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08GMACROMOLECULAR COMPOUNDS OBTAINED OTHERWISE THAN BY REACTIONS ONLY INVOLVING UNSATURATED CARBON-TO-CARBON BONDS
    • C08G73/00Macromolecular compounds obtained by reactions forming a linkage containing nitrogen with or without oxygen or carbon in the main chain of the macromolecule, not provided for in groups C08G12/00 - C08G71/00
    • C08G73/02Polyamines
    • C08G73/026Wholly aromatic polyamines
    • HELECTRICITY
    • H10SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H10KORGANIC ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES
    • H10K50/00Organic light-emitting devices
    • H10K50/10OLEDs or polymer light-emitting diodes [PLED]
    • H10K50/11OLEDs or polymer light-emitting diodes [PLED] characterised by the electroluminescent [EL] layers
    • HELECTRICITY
    • H10SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H10KORGANIC ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES
    • H10K85/00Organic materials used in the body or electrodes of devices covered by this subclass
    • H10K85/10Organic polymers or oligomers
    • H10K85/111Organic polymers or oligomers comprising aromatic, heteroaromatic, or aryl chains, e.g. polyaniline, polyphenylene or polyphenylene vinylene
    • HELECTRICITY
    • H10SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H10KORGANIC ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES
    • H10K85/00Organic materials used in the body or electrodes of devices covered by this subclass
    • H10K85/10Organic polymers or oligomers
    • H10K85/111Organic polymers or oligomers comprising aromatic, heteroaromatic, or aryl chains, e.g. polyaniline, polyphenylene or polyphenylene vinylene
    • H10K85/115Polyfluorene; Derivatives thereof
    • HELECTRICITY
    • H10SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H10KORGANIC ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES
    • H10K2101/00Properties of the organic materials covered by group H10K85/00
    • H10K2101/10Triplet emission

Definitions

  • the present invention relates to a polymer, and in particular, a polymer useful as a hole injection layer and a hole transport layer of an organic electroluminescence device, an organic electroluminescence device material containing the polymer, a composition for an organic electroluminescence device, and an organic material.
  • the present invention relates to an electroluminescent element, and a display device and an illumination device including the organic electroluminescent element.
  • an electroluminescent element using an organic thin film that is, an organic electroluminescent element
  • Examples of the method for forming the organic thin film in the organic electroluminescence device include a vacuum deposition method and a wet film formation method.
  • the wet film formation method does not require a vacuum process, is easy to increase in area, and has an advantage that it is easy to mix a plurality of materials having various functions in one layer and a coating liquid for forming the layer. is there.
  • the wet film formation method is difficult to stack.
  • the element manufactured by the wet film-forming method is inferior in driving stability, and has not reached a practical level except for a part.
  • two layers can be stacked by using an organic solvent and an aqueous solvent, but it is difficult to stack three or more layers.
  • Patent Documents 1 and 2 propose polymers (Q-1) and (Q-2) having the following fluorene ring and crosslinkable group, It is disclosed that lamination is performed by utilizing the fact that the network polymer obtained when these crosslinkable groups react with each other becomes insoluble in an organic solvent.
  • Patent Documents 3 to 5 propose using a triarylamine-containing polymer having a methylene group in the main chain for an electrochromic device, an organic electroluminescent device, and an electrophotographic photoreceptor.
  • Patent Document 4 discloses that the polymer (Q-3) is used as a hole transport material of an organic electroluminescence device.
  • the polymers (Q-1) and (Q-2) become a network polymer by cross-linking, their inherently rigid main chain structure is twisted or twisted, and the charge transport ability and redox stability are significantly reduced. To do. Furthermore, the ⁇ -conjugated systems of the main chain structure of the polymer aggregate and J-associate to generate new and significantly lower singlet and triplet excited levels. The remarkably low singlet excited level and triplet excited level deactivate the singlet excited state and the triplet excited state, respectively, resulting in a decrease in the light emission efficiency of the fluorescent light emitting device and the phosphorescent light emitting device. For this reason, the drive voltage of the organic electroluminescent element obtained by the techniques described in Patent Documents 1 and 2 is high, the light emission efficiency is low, and the drive life is short.
  • Patent Documents 3 to 5 exemplify triarylamine-containing polymers having a methylene group in the main chain, but there is no description of a crosslinkable group for making them insoluble after coating. In the technique described in 1), lamination by a coating method was difficult.
  • the polymer described in Patent Document 4 such as the polymer (Q-3) has two alkylene groups (quaternary carbon) in the main chain of the repeating unit, and the alkylene group (quaternary carbon). And an alkylene group (quaternary carbon) are less likely to participate in hole transport. For this reason, the drive voltage of the organic electroluminescent element obtained by the technique of patent document 4 had the subject that the drive voltage was high.
  • the present invention has been studied in view of the above problems, and has high singlet excitation levels and triplet excitation levels, is excellent in charge transport ability and electrochemical stability, and can be laminated.
  • An object of the present invention is to provide a polymer that is unlikely to be decomposed and can provide a homogeneous film quality, an organic electroluminescent element material containing the polymer, and a composition for an organic electroluminescent element. It is another object of the present invention to provide an organic electroluminescent element having high luminous efficiency, capable of being driven at a low voltage, and having high driving stability, and a display device and a lighting device having the same.
  • the present inventors have found that a polymer having a specific structure having an alkylene group (quaternary carbon) in the main chain and having a crosslinkable group is obtained by a wet film forming method. Stacking is possible, and even after cross-linking and insolubilization in an organic solvent, the singlet excitation level and triplet excitation level are high, and have high hole transport ability and electrochemical stability.
  • the organic electroluminescent device obtained using the polymer has high luminous efficiency, can be driven at a low voltage, and has high driving stability, and has completed the present invention.
  • the gist of the present invention resides in the following (1) to (11).
  • Ar 11 to Ar 13 each independently represents a divalent aromatic group which may have a substituent
  • Ar 14 and Ar 15 each independently represent an aromatic group which may have a substituent
  • Ar 16 and Ar 17 are each independently a direct bond or a divalent aromatic group which may have a substituent
  • R 11 and R 12 are each independently a hydrogen atom, an alkyl group which may have a substituent, an alkoxy group which may have a substituent, or an aromatic group which may have a substituent.
  • Indicate r represents an integer of 0 to 5.
  • R 11 and R 12 may be bonded to each other to form a ring structure.
  • the crosslinkable group may be contained in the repeating unit represented by the general formula (1).
  • (2) The polymer according to (1), wherein the crosslinkable group is at least one group selected from the following crosslinkable group group T. ⁇ Crosslinkable group T>
  • R 21 to R 23 each independently represents a hydrogen atom or an alkyl group which may have a substituent
  • Ar 21 represents an aromatic group which may have a substituent
  • X 1 , X 2 and X 3 each independently represent a hydrogen atom or a halogen atom
  • R 24 represents a hydrogen atom or a vinyl group.
  • the benzocyclobutene ring may have a substituent, and the substituents may be bonded to each other to form a ring.
  • the weight average molecular weight (Mw) is 20,000 or more, and the dispersity (Mw / Mn; Mn represents a number average molecular weight) is 2.5 or less, as described in (1) or (2) above. Polymer.
  • An organic electroluminescent element material comprising the polymer described in any one of (1) to (3).
  • a composition for an organic electroluminescence device comprising the polymer according to any one of (1) to (3).
  • An organic electroluminescent device comprising an anode, a cathode, and one or more organic layers provided between the two electrodes on a substrate, wherein at least one of the organic layers comprises the above (1) to (3)
  • An organic electroluminescent device comprising a network polymer obtained by crosslinking the polymer according to any one of the above.
  • the organic electroluminescence device according to (6), wherein the layer containing the network polymer is a hole injection layer or a hole transport layer.
  • the organic electroluminescence device according to (6) or (7), wherein the layer containing the network polymer is a hole transport layer.
  • the organic electroluminescent element as described.
  • a display device comprising the organic electroluminescent element as described in any one of (6) to (9).
  • An illumination device comprising the organic electroluminescent element as described in any one of (6) to (9).
  • the polymer of the present invention can be laminated by a wet film-forming method, and has high singlet and triplet excited levels and high hole transport even after crosslinking and insolubilization in an organic solvent. It is useful as a material for an organic electroluminescence device because it has high performance and electrochemical stability, and the organic electroluminescence device obtained using the polymer has high luminous efficiency and can be driven at a low voltage. It has high driving stability and is useful for display devices and lighting devices.
  • the polymer of the present invention includes a repeating unit represented by the following general formula (1) and has a crosslinkable group.
  • Ar 11 to Ar 13 each independently represents a divalent aromatic group which may have a substituent
  • Ar 14 and Ar 15 each independently represent an aromatic group which may have a substituent
  • Ar 16 and Ar 17 are each independently a direct bond or a divalent aromatic group which may have a substituent
  • R 11 and R 12 are each independently a hydrogen atom, an alkyl group which may have a substituent, an alkoxy group which may have a substituent, or an aromatic group which may have a substituent.
  • Indicate r represents an integer of 0 to 5.
  • R 11 and R 12 may be bonded to each other to form a ring structure.
  • the crosslinkable group may be contained in the repeating unit represented by the general formula (1).
  • the main chain contains a non-rigid alkylene group (preferably a quaternary carbon-containing alkylene group), so that even after the polymer is cross-linked and insoluble in an organic solvent, high charge transporting ability and redox Stability can be maintained.
  • the main chain contains an alkylene group (preferably a quaternary carbon-containing alkylene group) that suppresses the spread of the ⁇ -conjugated system, the singlet excited level after the polymer is crosslinked and insoluble in an organic solvent.
  • the triplet excited level can be kept high. For this reason, when a layer is formed of a network polymer obtained by crosslinking the polymer of the present invention, the layer passes a current even at a low voltage and hardly excites excitons.
  • a nitrogen atom is always present between an alkylene group (preferably a quaternary carbon-containing alkylene group) and an alkylene group (preferably a quaternary carbon-containing alkylene group).
  • an alkylene group preferably a quaternary carbon-containing alkylene group
  • an alkylene group preferably a quaternary carbon-containing alkylene group
  • Ar 11 to Ar 13 each independently represents a divalent aromatic group which may have a substituent
  • Ar 14 and Ar 15 each independently have a substituent
  • Ar 16 and Ar 17 each independently represents a direct bond or a divalent aromatic group which may have a substituent.
  • the “aromatic group” is a general term for an aromatic hydrocarbon group and an aromatic heterocyclic group.
  • Examples of the monovalent or divalent aromatic hydrocarbon group optionally having a substituent constituting Ar 11 to Ar 17 include a benzene ring, a naphthalene ring, an anthracene ring, a phenanthrene ring, a perylene ring, and a tetracene ring. , Pyrene ring, benzpyrene ring, chrysene ring, triphenylene ring, acenaphthene ring, fluoranthene ring, fluorene ring and other groups derived from 6-membered monocyclic rings or 2-5 condensed rings, and 2 to 4 of these rings are bonded And the like.
  • Examples of the monovalent or divalent aromatic heterocyclic group optionally having a substituent constituting Ar 11 to Ar 17 include a furan ring, a benzofuran ring, a thiophene ring, a benzothiophene ring, a pyrrole ring, and a pyrazole.
  • Ar 11 to Ar 17 are selected from the group consisting of a benzene ring, a naphthalene ring, an anthracene ring, a phenanthrene ring, a triphenylene ring, a pyrene ring, a thiophene ring, a pyridine ring, and a fluorene ring from the viewpoint of solubility and heat resistance.
  • a group derived from a ring and a group in which 2 to 4 of these rings are bonded are preferable.
  • the substituent that the aromatic group in Ar 11 to Ar 17 may have is not particularly limited, and examples thereof include a group selected from the substituent group Z described later.
  • Ar 11 to Ar 17 may have one substituent or two or more. When it has two or more, you may have one type and may have two or more types by arbitrary combinations and arbitrary ratios.
  • R 11 and R 12 are each independently a hydrogen atom, an alkyl group which may have a substituent, an alkoxy group which may have a substituent, or an aromatic group which may have a substituent. Indicates. Examples of the alkyl group of R 11 and R 12 include alkyl groups having usually 1 or more, usually 24 or less, preferably 12 or less, such as a methyl group or an ethyl group. Examples of the alkoxy group of R 11 and R 12 include an alkoxy group having usually 1 or more, usually 24 or less, preferably 12 or less, such as a methoxy group or an ethoxy group. Examples of the aromatic group of R 11 and R 12 include the same groups as the aromatic groups constituting the Ar 14 to Ar 15 .
  • R 11 and R 12 are preferably groups other than a hydrogen atom among the above groups from the viewpoint of having a quaternary carbon. Among them, an alkyl group having 1 to 12 carbon atoms and a carbon number of 1 to 12 are particularly preferable from the viewpoint of solubility. 12 alkoxy groups are preferred, and alkyl groups having 1 to 12 carbon atoms are more preferred.
  • the substituent that R 11 to R 12 may further have is not particularly limited, and examples thereof include a group selected from the following substituent group Z.
  • an alkyl group such as a methyl group or an ethyl group, having usually 1 or more carbon atoms and usually 24 or less, preferably 12 or less;
  • An alkenyl group having usually 2 or more carbon atoms and usually 24 or less, preferably 12 or less, such as a vinyl group;
  • An alkynyl group such as an ethynyl group, which usually has 2 or more carbon atoms and is usually 24 or less, preferably 12 or less;
  • an alkoxy group having a carbon number of usually 1 or more and usually 24 or less, preferably 12 or less, such as a methoxy group or an ethoxy group;
  • an aryloxy group having usually 4 or more, preferably 5 or more, usually 36 or less, preferably 24, such as a phenoxy group, a naphthoxy group, or a pyridyloxy group;
  • an alkoxycarbonyl group having 2 or more carbon atoms,
  • an alkyl group having 1 to 12 carbon atoms and an alkoxy group having 1 to 12 carbon atoms are preferable from the viewpoint of solubility.
  • each said substituent may have a substituent further, The group etc. which were illustrated to the said substituent group Z etc. are mentioned as the example.
  • the formula weight of the substituents of Ar 11 to Ar 17 is preferably 500 or less, more preferably 250 or less, including further substituted substituents. If the formula weight of the substituent is too large, the charge transport ability may be reduced.
  • the formula weight of Ar 11 to Ar 17 is usually 65 or more, preferably 75 or more, and is usually 500 or less, preferably 300 or less, more preferably 200 or less. If the formula amount of Ar 11 to Ar 17 is too large, the solubility before crosslinking may be significantly reduced.
  • r represents the number of repetitions of —Ar 13 —N (Ar 15 ) —. Specifically, r is 0 or more, preferably 1 or more, more preferably 2 or more, and usually represents an integer of 5 or less, preferably 4 or less, more preferably 3 or less. If r is too large, the solubility before the crosslinking reaction may be lowered. Further, by setting r to 1 or more, electrical durability can be ensured.
  • Ar 11 to Ar 13 , and Ar 16 and Ar 17 may be groups in which two or more monovalent or divalent aromatic groups which may have a substituent are bonded.
  • Examples of such a group include a biphenylene group and a terphenylene group, and a 4,4′-biphenylene group is preferable from the viewpoint of solubility before crosslinking reaction, charge transport ability, electrical durability, and the like.
  • the polymer of the present invention has a crosslinkable group.
  • the polymer is soluble in a solvent before and after a reaction (insolubilization reaction) caused by irradiation with heat and / or active energy rays.
  • a big difference can be made.
  • a crosslinkable group refers to a group that reacts with the same or different groups of other molecules located nearby by irradiation with heat and / or active energy rays to form a new chemical bond.
  • crosslinkable group examples include groups shown in the crosslinkable group group T in that it is easily insolubilized.
  • the crosslinkable group according to the present invention is not limited to these.
  • R 21 to R 23 each independently represents a hydrogen atom or an alkyl group which may have a substituent.
  • Ar 21 represents an aromatic group which may have a substituent.
  • X 1 , X 2 and X 3 each independently represent a hydrogen atom or a halogen atom.
  • R 24 represents a hydrogen atom or a vinyl group.
  • the benzocyclobutene ring may have a substituent, and the substituents may be bonded to each other to form a ring.
  • Examples of the alkyl group of R 21 to R 23 include alkyl groups having usually 1 or more, usually 24 or less, preferably 12 or less, such as a methyl group or an ethyl group.
  • Examples of the aromatic group of Ar 21 include the same groups as the aromatic groups constituting the Ar 11 to Ar 17 .
  • the substituent that R 21 to R 23 and Ar 21 may further have is not particularly limited, and examples thereof include a group selected from the substituent group Z.
  • a group that undergoes insolubilization reaction by cationic polymerization such as a cyclic ether group such as an epoxy group or an oxetane group, or a vinyl ether group is preferred in terms of high reactivity and easy insolubilization.
  • a cyclic ether group such as an epoxy group or an oxetane group
  • a vinyl ether group is preferred in terms of high reactivity and easy insolubilization.
  • an oxetane group is particularly preferable from the viewpoint that the rate of cationic polymerization can be easily controlled
  • a vinyl ether group is preferable from the viewpoint that a hydroxyl group that may cause deterioration of the device during the cationic polymerization is hardly generated.
  • a group that undergoes a cycloaddition reaction such as an arylvinylcarbonyl group such as a cinnamoyl group, or a group derived from a benzocyclobutene ring, is preferred from the viewpoint of further improving electrochemical stability.
  • crosslinkable groups a group derived from a benzocyclobutene ring is particularly preferable in that the structure after insolubilization is particularly stable. Specifically, a group represented by the following formula (II-a) is preferable.
  • the benzocyclobutene ring in formula (II-a) may have a substituent.
  • the substituents may be bonded to each other to form a ring.
  • the crosslinkable group may be directly bonded to a monovalent or divalent aromatic group in the molecule, or may be bonded via a divalent group.
  • a group selected from an —O— group, a —C ( ⁇ O) — group, or an (optionally substituted) —CH 2 — group may be selected from 1 to 30 in any order. It is preferable to bind to a monovalent or divalent aromatic group via a divalent group formed by individual linking.
  • crosslinkable group via these divalent groups that is, a group containing a crosslinkable group
  • a group containing a crosslinkable group are as shown in ⁇ Group group T ′ containing a crosslinkable group> below, but the present invention is not limited thereto. It is not something.
  • n represents an integer of 1 to 12.
  • the crosslinkable groups in one polymer chain are preferably 1 or more on average, more preferably 2 or more on average, and preferably 200 or less on average, more preferably 100 or less on average.
  • the crosslinkable group may be contained in any one of the repeating units represented by the general formula (1), specifically, Ar 11 to Ar 17 , R 11 and R 12. It may be contained in polymer partial structures other than Formula (1), and may be further contained in any.
  • the number of crosslinkable groups possessed by the polymer of the present invention can be expressed by the number per 1000 molecular weight.
  • the number of crosslinkable groups possessed by the polymer of the present invention is represented by the number per 1000 molecular weight, it is usually 3.0 or less, preferably 2.0 or less, more preferably 1.0 or less per 1000 molecular weight. Moreover, it is usually 0.01 or more, preferably 0.05 or more. If this upper limit is exceeded, a flat film cannot be obtained due to cracks, or the crosslinking density becomes too high, resulting in an increase in the number of unreacted crosslinking groups in the crosslinked layer, resulting in the lifetime of the resulting device. May have an effect. On the other hand, if the lower limit value is not reached, insolubilization of the crosslinked layer becomes insufficient, and there is a possibility that a multilayer laminated structure cannot be formed by a wet film forming method.
  • the number of crosslinkable groups per 1000 molecular weight of the conjugated polymer is calculated from the molar ratio of charged monomers at the time of synthesis and the structural formula, excluding the end groups from the conjugated polymer.
  • the case of the target polymer 1 synthesized in Synthesis Example 1 described later will be described.
  • the average molecular weight of the repeating units excluding the end groups is 1219.2, and the average number of crosslinkable groups is 0.1076 per repeating unit.
  • the number of crosslinkable groups per 1000 molecular weight is calculated as 0.088.
  • the weight average molecular weight (Mw) of the polymer of the present invention is usually 3,000,000 or less, preferably 1,000,000 or less, more preferably 500,000 or less, further preferably 200,000 or less, Usually, it is 1,000 or more, preferably 2,500 or more, more preferably 5,000 or more, and further preferably 20,000 or more.
  • weight average molecular weight exceeds this upper limit, solubility in a solvent is lowered, so that film formability may be impaired.
  • weight average molecular weight is below this lower limit, the glass transition temperature, melting point and vaporization temperature of the polymer will decrease, and the heat resistance may decrease.
  • this weight average molecular weight is determined by SEC (size exclusion chromatography) measurement.
  • SEC size exclusion chromatography
  • the elution time is shorter for higher molecular weight components and the elution time is longer for lower molecular weight components, but using the calibration curve calculated from the elution time of polystyrene (standard sample) with a known molecular weight, the elution time of the sample is changed to the molecular weight.
  • the weight average molecular weight is calculated by conversion.
  • the number average molecular weight (Mn) in the polymer of the present invention is usually 2,500,000 or less, preferably 750,000 or less, more preferably 400,000 or less, and usually 500 or more, preferably 1, 500 or more, more preferably 3,000 or more.
  • the dispersity (Mw / Mn) in the polymer of the present invention is preferably 3.5 or less, more preferably 2.5 or less, and particularly preferably 2.0 or less.
  • the lower limit is ideally 1.
  • the degree of dispersion of the polymer is within the above range, purification is easy, and solubility in a solvent and charge transporting ability are good.
  • repeating units having a partial structure represented by the general formula (1) are shown below, but the present invention is not limited to these.
  • repeating unit having a crosslinkable group examples include but the present invention is not limited thereto.
  • the glass transition temperature of the polymer of the present invention is usually 50 ° C. or higher, 80 ° C. or higher, more preferably 100 ° C. or higher, and usually 300 ° C. or lower. Within the above range, the heat resistance of the polymer is excellent, and the drive life of the resulting element is preferable.
  • the ionization potential of the polymer of the present invention is usually 4.5 eV or more, preferably 4.8 eV or more, and usually 6.0 eV or less, preferably 5.7 eV or less. Within the above range, the polymer is excellent in charge injecting and transporting ability, and the driving voltage of the resulting device is preferable.
  • the method for producing the polymer of the present invention is not particularly limited, and is arbitrary as long as the polymer of the present invention is obtained.
  • it can be produced by a polymerization method using a Suzuki reaction, a polymerization method using a Grignard reaction, a polymerization method using a Yamamoto reaction, a polymerization method using an Ullmann reaction, a polymerization method using a Buchwald-Hartwig reaction, or the like.
  • an aryl halide having the formula (1a) (X represents a halogen atom such as I, Br, Cl, F, etc.) and a formula (
  • the polymer of the present invention is synthesized by reacting with the primary aminoaryl or secondary diaminoaryl represented by 2a).
  • X represents a halogen atom
  • Ar 11 to Ar 15 , R 11 , R 12 , and r are as defined in the general formula (1), provided that q is 1).
  • the reaction for forming an N-aryl bond is usually carried out in the presence of a base such as potassium carbonate, tert-butoxy sodium, triethylamine or the like. Moreover, it can also carry out in presence of transition metal catalysts, such as copper and a palladium complex, for example.
  • a base such as potassium carbonate, tert-butoxy sodium, triethylamine or the like.
  • transition metal catalysts such as copper and a palladium complex, for example.
  • R represents an arbitrary substituent
  • X, Ar 11 to Ar 17 , R 11 , R 12 , and r are as defined in the general formula (1), provided that q is 1.
  • the reaction step of the boron derivative and the dihalide is usually performed in the presence of a base such as potassium carbonate, tert-butoxy sodium, triethylamine or the like. Moreover, it can also carry out in presence of transition metal catalysts, such as copper and a palladium complex, as needed. Further, the reaction step with the boron derivative can be performed in the presence of a base such as potassium carbonate, potassium phosphate, tert-butoxy sodium, triethylamine, and a transition metal catalyst such as a palladium complex.
  • the polymer of the present invention can also be obtained by polymerizing a carbonyl compound or divinyl compound and a triarylamine whose amino group has a p-position hydrogen atom under an acid catalyst such as trifluoromethanesulfonic acid or sulfuric acid. Can be synthesized.
  • Organic electroluminescent element material and composition for organic electroluminescent element The polymer of the present invention is preferably used as a material for an organic electroluminescent element. Moreover, the composition for organic electroluminescent elements of the present invention contains the polymer of the present invention and at least a solvent. In addition, the composition for organic electroluminescent elements of this invention may contain only 1 type of the polymer of this invention, and may contain 2 or more types by arbitrary ratios and combinations.
  • composition for organic electroluminescent elements of the present invention is suitably used as a coating liquid when an organic layer of an organic electroluminescent element having an organic layer disposed between an anode and a cathode is formed by a wet film forming method. It is done.
  • composition for an organic electroluminescence device of the present invention is particularly preferably used for forming a hole injection layer or a hole transport layer in the organic electroluminescence device.
  • the layer in contact with the anode is referred to as the “positive layer”.
  • the “hole injection layer” and the other layers are collectively referred to as “hole transport layer”.
  • the layers provided between the anode and the light emitting layer may be collectively referred to as “hole injection / transport layer”.
  • the solvent contained in the composition for organic electroluminescent elements is preferably one that dissolves the polymer of the present invention, and usually the polymer of the present invention is 0.1% by weight or more, preferably 0.5% by weight or more, More preferably, the solvent dissolves 1% by weight or more.
  • composition for organic electroluminescent elements of the present invention is usually 0.01% by weight or more, preferably 0.05% by weight or more, more preferably 0.1% by weight or more, and usually the polymer of the present invention. 50% by weight or less, preferably 20% by weight or less, more preferably 10% by weight or less.
  • the type of the solvent contained in the composition for organic electroluminescent elements of the present invention is not particularly limited.
  • the solvent for dissolving the polymer of the present invention preferably an aromatic compound such as toluene, xylene, methicylene, cyclohexylbenzene; a halogen-containing solvent such as 1,2-dichloroethane, chlorobenzene, o-dichlorobenzene; ethylene glycol dimethyl ether; Aliphatic ethers such as ethylene glycol diethyl ether and propylene glycol-1-monomethyl ether acetate (PGMEA), 1,2-dimethoxybenzene, 1,3-dimethoxybenzene, anisole, phenetole, 2-methoxytoluene, 3-methoxytoluene Ether solvents such as aromatic ethers such as 4-methoxytoluene, 2,3-dimethylanisole and 2,4-dimethylanisole; aliphatics such as
  • the concentration of the solvent contained in the composition for organic electroluminescent elements of the present invention is usually 40% by weight or more, preferably 60% by weight or more, more preferably 80% by weight or more.
  • Examples of the solvent contained in the composition for organic electroluminescent elements of the present invention include a solvent having a vapor pressure at 25 ° C. of usually 10 mmHg or less, preferably 5 mmHg or less and usually 0.1 mmHg or more.
  • a solvent having a vapor pressure at 25 ° C. usually 10 mmHg or less, preferably 5 mmHg or less and usually 0.1 mmHg or more.
  • a solvent contained in the composition for organic electroluminescent elements of the present invention a solvent having a vapor pressure at 25 ° C. of usually 2 mmHg or more, preferably 3 mmHg or more, more preferably 4 mmHg or more, preferably 10 mmHg or less.
  • a homogeneous layer containing the polymer of the present invention and further an additive such as an electron-accepting compound described later can be formed by a wet film forming method.
  • the concentration of such a mixed solvent in the composition for organic electroluminescent elements is usually 10% by weight or more, preferably 30% by weight or more, more preferably 50% by weight or more.
  • composition for organic electroluminescent elements of the present invention may contain various additives such as coating improvers such as leveling agents and antifoaming agents.
  • the organic electroluminescence device of the present invention is an organic electroluminescence device comprising a substrate, an anode, one or more organic layers, and a cathode in this order, and at least one of the organic layers is formed of the book. It is an organic electroluminescent element containing the network polymer which bridge
  • examples of the organic layer include a hole injection layer, a hole transport layer, a light emitting layer, a hole blocking layer, an electron transport layer, and an electron injection layer. In the hole injection layer and / or the hole transport layer, It is preferable to contain a network polymer obtained by crosslinking the polymer of the present invention.
  • the organic electroluminescent element of the present invention it is preferable that all of the hole injection layer, the hole transport layer, and the light emitting layer are formed by a wet film forming method.
  • FIG. 1 is a schematic cross-sectional view showing a structural example of an organic electroluminescent device according to the present invention.
  • 1 is a substrate
  • 2 is an anode
  • 3 is a hole injection layer
  • 4 is a hole transport layer
  • 5 Represents a light-emitting layer
  • 6 represents a hole blocking layer
  • 7 represents an electron transport layer
  • 8 represents an electron injection layer
  • 9 represents a cathode.
  • the wet film forming method includes, for example, spin coating method, dip coating method, die coating method, bar coating method, blade coating method, roll coating method, spray coating method, capillary coating method, ink jet method, screen printing.
  • a method of forming a film by a wet method such as a printing method, a gravure printing method, or a flexographic printing method.
  • a spin coating method, a spray coating method, and an ink jet method are preferable. This is because the liquid property specific to the coating composition used for the organic electroluminescent element is matched.
  • the substrate serves as a support for the organic electroluminescence device, and quartz or glass plates, metal plates or metal foils, plastic films, sheets, or the like are used.
  • a glass plate or a transparent synthetic resin plate such as polyester, polymethacrylate, polycarbonate, polysulfone or the like is preferable.
  • a synthetic resin substrate it is necessary to pay attention to gas barrier properties. If the gas barrier property of the substrate is too small, the organic electroluminescent element may be deteriorated by the outside air that has passed through the substrate, which is not preferable. For this reason, a method of providing a gas barrier property by providing a dense silicon oxide film or the like on at least one surface of the synthetic resin substrate is also a preferable method.
  • the anode plays a role of hole injection into the layer on the light emitting layer side.
  • This anode is usually made of metal such as aluminum, gold, silver, nickel, palladium, platinum, metal oxide such as indium and / or tin oxide, metal halide such as copper iodide, carbon black, or poly It is composed of conductive polymers such as (3-methylthiophene), polypyrrole and polyaniline.
  • the anode is usually formed by a sputtering method, a vacuum deposition method, or the like.
  • an appropriate binder resin solution is used.
  • the anode can also be formed by dispersing and coating the substrate.
  • a conductive polymer a thin film can be directly formed on a substrate by electrolytic polymerization, or an anode can be formed by applying a conductive polymer on a substrate (Appl. Phys. Lett., 60). Volume, 2711, 1992).
  • the anode usually has a single-layer structure, but it can also have a laminated structure composed of a plurality of materials if desired.
  • the thickness of the anode varies depending on the required transparency. When transparency is required, the visible light transmittance is usually 60% or more, preferably 80% or more. In this case, the thickness of the anode is usually 5 nm or more, preferably 10 nm or more, and is usually 1000 nm or less, preferably about 500 nm or less. When opaqueness is acceptable, the thickness of the anode is arbitrary, and the anode may be the same as the substrate. Furthermore, it is also possible to laminate different conductive materials on the anode.
  • the surface of the anode is treated with ultraviolet (UV) / ozone, oxygen plasma, or argon plasma for the purpose of removing impurities adhering to the anode and adjusting the ionization potential to improve hole injection. Is preferred.
  • the hole injection layer is a layer that transports holes from the anode to the light emitting layer, and is usually formed on the anode.
  • a network polymer obtained by crosslinking the polymer of the present invention in the hole injection layer may be a vacuum vapor deposition method or a wet film formation method, and is not particularly limited. However, from the viewpoint of reducing dark spots, the hole injection layer may be formed by a wet film formation method. preferable.
  • the thickness of the hole injection layer is usually 5 nm or more, preferably 10 nm or more, and usually 1000 nm or less, preferably 500 nm or less.
  • the material for forming the hole injection layer is usually mixed with an appropriate solvent (hole injection layer solvent) to form a composition for film formation (hole injection).
  • an appropriate solvent hole injection layer solvent
  • Layer forming composition and applying this hole injection layer forming composition onto a layer corresponding to the lower layer of the hole injection layer (usually an anode) by an appropriate technique, A hole injection layer is formed by drying.
  • the composition for forming a hole injection layer usually contains a hole transporting compound and a solvent as a constituent material of the hole injection layer.
  • the hole transporting compound is a compound having a hole transporting property that is usually used in a hole injection layer of an organic electroluminescence device, and may be a polymer compound or the like, a monomer or the like. Although it may be a low molecular weight compound, it is preferably a high molecular weight compound.
  • the polymer of the present invention is preferably used as the polymer compound.
  • Other hole transporting compounds can also be used.
  • the other hole transporting compound is preferably a compound having an ionization potential of 4.5 eV to 6.0 eV from the viewpoint of a charge injection barrier from the anode to the hole injection layer.
  • Examples of other hole transporting compounds include aromatic amine derivatives, phthalocyanine derivatives, porphyrin derivatives, oligothiophene derivatives, polythiophene derivatives, benzylphenyl derivatives, compounds in which tertiary amines are linked by a fluorene group, hydrazone derivatives, silazane derivatives.
  • the derivative includes, for example, an aromatic amine derivative, and includes an aromatic amine itself and a compound having an aromatic amine as a main skeleton. It may be a mer.
  • the hole transporting compound used as the material for the hole injection layer may contain any one of these compounds alone, or may contain two or more.
  • the combination is arbitrary, but one or more kinds of aromatic tertiary amine polymer compounds and one or two kinds of other hole transporting compounds. It is preferable to use the above in combination.
  • an aromatic amine compound is preferable from the viewpoint of amorphousness and visible light transmittance, and an aromatic tertiary amine compound is particularly preferable.
  • the aromatic tertiary amine compound is a compound having an aromatic tertiary amine structure, and includes a compound having a group derived from an aromatic tertiary amine.
  • the type of the aromatic tertiary amine compound is not particularly limited, but from the viewpoint of uniform light emission due to the surface smoothing effect, a polymer compound having a weight average molecular weight of 1,000 or more and 1,000,000 or less (a polymerizable compound in which repeating units are linked) is further included. preferable.
  • a polymer compound having a weight average molecular weight of 1,000 or more and 1,000,000 or less a polymerizable compound in which repeating units are linked
  • the aromatic tertiary amine polymer compound include a polymer compound having a repeating unit represented by the following formula (I).
  • Ar 21 and Ar 22 each independently represent an aromatic hydrocarbon group which may have a substituent or an aromatic heterocyclic group which may have a substituent.
  • Ar 23 to Ar 25 each independently represents a divalent aromatic hydrocarbon group which may have a substituent or a divalent aromatic heterocyclic group which may have a substituent.
  • Z b represents a linking group selected from the following group of linking groups, and among Ar 21 to Ar 25 , two groups bonded to the same N atom are bonded to each other to form a ring. Also good.
  • Ar 26 to Ar 36 are each independently a monovalent or divalent aromatic hydrocarbon group which may have a substituent or a monovalent which may have a substituent. Or a divalent aromatic heterocyclic group, each of R 15 and R 16 independently represents a hydrogen atom or an arbitrary substituent.
  • Examples of the monovalent or divalent aromatic hydrocarbon group and the monovalent or divalent aromatic heterocyclic group of Ar 21 to Ar 36 include solubility of the polymer compound, heat resistance, and hole injection / transport properties. Therefore, a group derived from a benzene ring, a naphthalene ring, a phenanthrene ring, a thiophene ring or a pyridine ring is preferable, and a group derived from a benzene ring or a naphthalene ring is more preferable.
  • the monovalent or divalent aromatic hydrocarbon group and the monovalent or divalent aromatic heterocyclic group of Ar 21 to Ar 36 may further have a substituent.
  • the molecular weight of the substituent is usually 400 or less, preferably about 250 or less.
  • an alkyl group, an alkenyl group, an alkoxy group, an aromatic hydrocarbon group, an aromatic heterocyclic group and the like are preferable.
  • R 15 and R 16 are optional substituents
  • substituents include alkyl groups, alkenyl groups, alkoxy groups, silyl groups, siloxy groups, aromatic hydrocarbon groups, aromatic heterocyclic groups, and the like.
  • aromatic tertiary amine polymer compound having a repeating unit represented by the formula (I) include those described in International Publication No. 2005/089024.
  • a hole transporting compound a conductive polymer (PEDOT / PSS) obtained by polymerizing 3,4-ethylenedioxythiophene (3,4-ethylenedioxythiophene), a polythiophene derivative, in high molecular weight polystyrene sulfonic acid.
  • PEDOT / PSS conductive polymer obtained by polymerizing 3,4-ethylenedioxythiophene (3,4-ethylenedioxythiophene), a polythiophene derivative, in high molecular weight polystyrene sulfonic acid.
  • the end of this polymer may be capped with methacrylate or the like.
  • the hole transporting compound may be a crosslinkable polymer described in the following [Hole transporting layer].
  • the concentration of the hole transporting compound in the composition for forming a hole injection layer is arbitrary as long as the effect of the present invention is not significantly impaired, but is usually 0.01% by weight or more, preferably in terms of film thickness uniformity. Is 0.1% by weight or more, more preferably 0.5% by weight or more, and usually 70% by weight or less, preferably 60% by weight or less, more preferably 50% by weight or less. If this concentration is too high, film thickness unevenness may occur, and if it is too low, defects may occur in the formed hole injection layer.
  • the composition for forming a hole injection layer preferably contains an electron accepting compound as a constituent material of the hole injection layer.
  • the electron-accepting compound is preferably a compound having an oxidizing power and the ability to accept one electron from the above-described hole transporting compound, specifically, a compound having an electron affinity of 4 eV or more is preferable, and 5 eV or more. The compound which is the compound of these is further more preferable.
  • electron-accepting compounds include triarylboron compounds, metal halides, Lewis acids, organic acids, onium salts, salts of arylamines and metal halides, and salts of arylamines and Lewis acids.
  • examples thereof include one or more compounds selected from the group. More specifically, an onium salt substituted with an organic group such as 4-isopropyl-4′-methyldiphenyliodonium tetrakis (pentafluorophenyl) borate and triphenylsulfonium tetrafluoroborate (WO 2005/089024); High-valent inorganic compounds such as iron (III) chloride (Japanese Patent Laid-Open No.
  • ammonium peroxodisulfate ammonium peroxodisulfate; cyano compounds such as tetracyanoethylene, tris (pendafluorophenyl) borane (Japanese Patent Laid-Open No. 2003) Aromatic boron compounds; fullerene derivatives; iodine; sulfonate ions such as polystyrene sulfonate ions, alkylbenzene sulfonate ions, camphor sulfonate ions, and the like. These electron accepting compounds can improve the conductivity of the hole injection layer by oxidizing the hole transporting compound.
  • the content of the electron-accepting compound in the hole-injecting layer or the composition for forming a hole-injecting layer with respect to the hole-transporting compound is usually 0.1 mol% or more, preferably 1 mol% or more. However, it is usually 100 mol% or less, preferably 40 mol% or less.
  • hole injection layer As a material for the hole injection layer, other components may be further contained in addition to the above-described hole transporting compound and electron accepting compound as long as the effects of the present invention are not significantly impaired.
  • other components include various light emitting materials, electron transporting compounds, binder resins, and coating property improving agents.
  • only 1 type may be used for another component and it may use 2 or more types together by arbitrary combinations and ratios.
  • At least one of the solvents of the composition for forming a hole injection layer used in the wet film formation method is preferably a compound that can dissolve the constituent material of the hole injection layer.
  • the boiling point of this solvent is usually 110 ° C. or higher, preferably 140 ° C. or higher, particularly 200 ° C. or higher, usually 400 ° C. or lower, and preferably 300 ° C. or lower. If the boiling point of the solvent is too low, the drying speed is too high and the film quality may be deteriorated. Further, if the boiling point of the solvent is too high, it is necessary to increase the temperature of the drying step, which may adversely affect other layers and the substrate.
  • solvent examples include ether solvents, ester solvents, aromatic hydrocarbon solvents, amide solvents, and the like.
  • ether solvents include aliphatic ethers such as ethylene glycol dimethyl ether, ethylene glycol diethyl ether, propylene glycol-1-monomethyl ether acetate (PGMEA); 1,2-dimethoxybenzene, 1,3-dimethoxybenzene, anisole , Aromatic ethers such as phenetole, 2-methoxytoluene, 3-methoxytoluene, 4-methoxytoluene, 2,3-dimethylanisole, 2,4-dimethylanisole, and the like.
  • aliphatic ethers such as ethylene glycol dimethyl ether, ethylene glycol diethyl ether, propylene glycol-1-monomethyl ether acetate (PGMEA); 1,2-dimethoxybenzene, 1,3-dimethoxybenzene, anisole , Aromatic ethers such as phenetole, 2-methoxytoluene, 3-methoxytoluene, 4-
  • ester solvent examples include aromatic esters such as phenyl acetate, phenyl propionate, methyl benzoate, ethyl benzoate, propyl benzoate, and n-butyl benzoate.
  • aromatic hydrocarbon solvent examples include toluene, xylene, cyclohexylbenzene, 3-isopropylpropylphenyl, 1,2,3,4-tetramethylbenzene, 1,4-diisopropylbenzene, cyclohexylbenzene, and methylnaphthalene. Can be mentioned.
  • amide solvent examples include N, N-dimethylformamide, N, N-dimethylacetamide, and the like.
  • dimethyl sulfoxide and the like can also be used. These solvent may use only 1 type and may use 2 or more types by arbitrary combinations and a ratio.
  • the composition After preparing the composition for forming the hole injection layer, the composition is applied to the layer corresponding to the lower layer of the hole injection layer (usually an anode) by wet film formation, and dried to dry the hole. An injection layer is formed.
  • the temperature in the coating step is preferably 10 ° C. or higher and preferably 50 ° C. or lower in order to prevent film loss due to the formation of crystals in the composition.
  • coating process is not limited unless the effect of this invention is impaired remarkably, it is 0.01 ppm or more normally, and usually 80% or less.
  • the film of the composition for forming a hole injection layer is usually dried by heating or the like.
  • the heating means used in the heating step include a clean oven, a hot plate, infrared rays, a halogen heater, microwave irradiation and the like. Among them, a clean oven and a hot plate are preferable in order to uniformly apply heat to the entire film.
  • the heating temperature in the heating step is preferably heated at a temperature equal to or higher than the boiling point of the solvent used in the composition for forming a hole injection layer as long as the effects of the present invention are not significantly impaired.
  • at least one type is preferably heated at a temperature equal to or higher than the boiling point of the solvent.
  • the heating step is preferably performed at 120 ° C. or higher, preferably 410 ° C. or lower.
  • the heating time is not limited as long as the heating temperature is not lower than the boiling point of the solvent of the composition for forming a hole injection layer and sufficient insolubilization of the coating film does not occur. Is less than a minute. If the heating time is too long, the components of the other layers tend to diffuse, and if it is too short, the hole injection layer tends to be inhomogeneous. Heating may be performed in two steps.
  • ⁇ Formation of hole injection layer by vacuum deposition When forming the hole injection layer by vacuum deposition, one or more of the constituent materials of the hole injection layer (the aforementioned hole transporting compound, electron accepting compound, etc.) are placed in a vacuum vessel. Place in crucibles (in case of using two or more materials, put in each crucible), evacuate the inside of the vacuum vessel to about 10 ⁇ 4 Pa with a suitable vacuum pump, then heat the crucible (two or more types) When using materials, heat each crucible) and evaporate by controlling the amount of evaporation (when using two or more materials, evaporate by independently controlling the amount of evaporation) and place it facing the crucible. A hole injection layer is formed on the anode of the substrate. In addition, when using 2 or more types of materials, those hole mixture layers can also be formed by putting them in a crucible and heating and evaporating them.
  • the degree of vacuum at the time of vapor deposition is not limited as long as the effects of the present invention are not significantly impaired, but usually 0.1 ⁇ 10 ⁇ 6 Torr (0.13 ⁇ 10 ⁇ 4 Pa) or more, usually 9.0 ⁇ 10 ⁇ 6 Torr. (12.0 ⁇ 10 ⁇ 4 Pa) or less.
  • the deposition rate is not limited as long as the effect of the present invention is not significantly impaired, but is usually 0.1 ⁇ / second or more and usually 5.0 ⁇ / second or less.
  • the film forming temperature at the time of vapor deposition is not limited as long as the effect of the present invention is not significantly impaired, but is preferably 10 ° C. or higher, preferably 50 ° C. or lower.
  • the formation method of the hole transport layer according to the present invention may be a vacuum deposition method or a wet film formation method, and is not particularly limited, but the hole transport layer may be formed by a wet film formation method from the viewpoint of reducing dark spots. preferable.
  • the hole transport layer can be formed on the hole injection layer when there is a hole injection layer and on the anode when there is no hole injection layer.
  • the organic electroluminescent device of the present invention may have a configuration in which the hole transport layer is omitted.
  • the material for forming the hole transport layer is preferably a material having high hole transportability and capable of efficiently transporting injected holes. Therefore, it is preferable that the ionization potential is small, the transparency to visible light is high, the hole mobility is large, the stability is high, and impurities that become traps are not easily generated during manufacturing or use. In many cases, since it is in contact with the light emitting layer, it is preferable not to quench the light emitted from the light emitting layer or to reduce the efficiency by forming an exciplex with the light emitting layer.
  • any material that has been conventionally used as a constituent material for a hole transport layer may be used, and a network polymer obtained by crosslinking the polymer of the present invention and the above-described hole may be used. What was illustrated as a positive hole transportable compound used for an injection
  • polyvinylcarbazole derivatives polyarylamine derivatives, polyvinyltriphenylamine derivatives, polyfluorene derivatives, polyarylene derivatives, polyarylene ether sulfone derivatives containing tetraphenylbenzidine, polyarylene vinylene derivatives, polysiloxane derivatives, polythiophenes Derivatives, poly (p-phenylene vinylene) derivatives, and the like.
  • These may be any of an alternating copolymer, a random polymer, a block polymer, or a graft copolymer. Further, it may be a polymer having a branched main chain and three or more terminal portions, or a so-called dendrimer.
  • the polyarylamine derivative is preferably a polymer containing a repeating unit represented by the following formula (II).
  • the polymer is preferably composed of a repeating unit represented by the following formula (II).
  • Ar a or Ar b may be different in each repeating unit.
  • Ar a and Ar b are each independently a monovalent or divalent aromatic hydrocarbon group or a monovalent or divalent aromatic complex which may have a substituent. Indicates a cyclic group.
  • Examples of the monovalent or divalent aromatic hydrocarbon group which may have a substituent include, for example, a benzene ring, naphthalene ring, anthracene ring, phenanthrene ring, perylene ring, tetracene ring, pyrene ring, benzpyrene ring, chrysene A group derived from a 6-membered monocyclic ring or a 2-5 condensed ring, such as a ring, a triphenylene ring, an acenaphthene ring, a fluoranthene ring, a fluorene ring, or a group in which these rings are connected by a direct bond. .
  • Examples of the monovalent or divalent aromatic heterocyclic group that may have a substituent include a furan ring, a benzofuran ring, a thiophene ring, a benzothiophene ring, a pyrrole ring, a pyrazole ring, an imidazole ring, and an oxadiazole ring.
  • Ar a and Ar b are each independently selected from the group consisting of a benzene ring, naphthalene ring, anthracene ring, phenanthrene ring, triphenylene ring, pyrene ring, thiophene ring, pyridine ring, and fluorene ring.
  • a group derived from a selected ring or a group formed by linking two or more benzene rings for example, a biphenyl group (biphenyl group) or a terphenylene group (terphenylene group) is preferable.
  • a group derived from a benzene ring (phenyl group), a group formed by connecting two benzene rings (biphenyl group), and a group derived from a fluorene ring (fluorenyl group) are preferable.
  • Examples of the substituent that the aromatic hydrocarbon group and aromatic heterocyclic group in Ar a and Ar b may have include an alkyl group, an alkenyl group, an alkynyl group, an alkoxy group, an aryloxy group, an alkoxycarbonyl group, and a dialkyl.
  • Examples thereof include an amino group, a diarylamino group, an acyl group, a halogen atom, a haloalkyl group, an alkylthio group, an arylthio group, a silyl group, a siloxy group, a cyano group, an aromatic hydrocarbon ring group, and an aromatic heterocyclic group.
  • an arylene group such as an aromatic hydrocarbon group or an aromatic heterocyclic group which may have a substituent exemplified as Ar a or Ar b in the formula (II) is used as a repeating unit.
  • the polymer which has is mentioned.
  • a polymer having a repeating unit represented by the following formula (III-1) and / or the following formula (III-2) is preferable.
  • R a , R b , R c and R d are each independently an alkyl group, an alkoxy group, a phenylalkyl group, a phenylalkoxy group, a phenyl group, a phenoxy group, an alkylphenyl group, An alkoxyphenyl group, an alkylcarbonyl group, an alkoxycarbonyl group, or a carboxy group, t and s each independently represent an integer of 0 to 3. When t or s is 2 or more, they are contained in one molecule.
  • a plurality of R a or R b may be the same or different, and adjacent R a or R b may form a ring.
  • R e and R f each independently have the same meaning as R a , R b , R c or R d in the formula (III-1). Independently, it represents an integer of 0 to 3.
  • a plurality of R e and R f contained in one molecule may be the same or different, and adjacent R e or R f may form a ring, and X represents an atom or a group of atoms constituting a 5-membered ring or a 6-membered ring.
  • X are —O—, —BR—, —NR—, —SiR 2 —, —PR—, —SR—, —CR 2 — or a group formed by bonding thereof.
  • R represents a hydrogen atom or an arbitrary organic group.
  • the organic group in the present invention is a group containing at least one carbon atom.
  • the polyarylene derivative has a repeating unit represented by the following formula (III-3) in addition to the repeating unit represented by the formula (III-1) and / or the formula (III-2). Is preferred.
  • Ar c to Ar j each independently represents an aromatic hydrocarbon group or an aromatic heterocyclic group which may have a substituent. Independently represents 0 or 1.
  • Ar c to Ar j are the same as Ar a and Ar b in the formula (II).
  • a composition for forming a hole transport layer is prepared in the same manner as the formation of the hole injection layer, followed by heat drying after the wet film formation.
  • the composition for forming a hole transport layer contains a solvent in addition to the above hole transport compound.
  • the solvent used is the same as that used for the composition for forming a hole injection layer.
  • the film forming conditions, heat drying conditions, and the like are the same as in the case of forming the hole injection layer.
  • the film forming conditions are the same as those in the case of forming the hole injection layer.
  • the hole transport layer may contain various light emitting materials, electron transport compounds, binder resins, coatability improvers, and the like in addition to the hole transport compound.
  • the hole transport layer may also be a layer formed by crosslinking a crosslinkable compound.
  • the crosslinkable compound is a compound having a crosslinkable group, and forms a network polymer compound by crosslinking.
  • crosslinkable group examples include groups derived from cyclic ethers such as oxetane and epoxy; groups derived from unsaturated double bonds such as vinyl, trifluorovinyl, styryl, acrylic, methacryloyl and cinnamoyl; benzo Examples include groups derived from cyclobutene.
  • the crosslinkable compound may be any of a monomer, an oligomer, and a polymer.
  • the crosslinkable compound may have only 1 type, and may have 2 or more types by arbitrary combinations and ratios.
  • the crosslinkable compound it is preferable to use a hole transporting compound having a crosslinkable group.
  • the hole transporting compound include those exemplified above, and those having a crosslinkable group bonded to the main chain or side chain with respect to these hole transporting compounds.
  • the crosslinkable group is preferably bonded to the main chain via a linking group such as an alkylene group.
  • the hole transporting compound is preferably a polymer containing a repeating unit having a crosslinkable group, and the above formula (II) and formulas (III-1) to (III-3) can be used as a crosslinkable group. Is preferably a polymer having a repeating unit bonded directly or via a linking group.
  • hole transporting compounds include nitrogen-containing aromatic compound derivatives such as pyridine derivatives, pyrazine derivatives, pyrimidine derivatives, triazine derivatives, quinoline derivatives, phenanthroline derivatives, carbazole derivatives, phthalocyanine derivatives, porphyrin derivatives; triphenylamine derivatives Silole derivatives; oligothiophene derivatives, condensed polycyclic aromatic derivatives, metal complexes and the like.
  • nitrogen-containing aromatic compound derivatives such as pyridine derivatives, pyrazine derivatives, pyrimidine derivatives, triazine derivatives, quinoline derivatives, phenanthroline derivatives, carbazole derivatives, phthalocyanine derivatives, porphyrin derivatives; triphenylamine derivatives Silole derivatives; oligothiophene derivatives, condensed polycyclic aromatic derivatives, metal complexes and the like.
  • nitrogen-containing aromatic derivatives such as pyridine derivatives, pyrazine derivatives, pyrimidine derivatives, triazine derivatives, quinoline derivatives, phenanthroline derivatives, carbazole derivatives; triphenylamine derivatives, silole derivatives, condensed polycyclic aromatic derivatives, metal complexes, etc.
  • triphenylamine derivatives particularly preferred are triphenylamine derivatives.
  • a composition for forming a hole transport layer in which a crosslinkable compound is dissolved or dispersed in a solvent is usually prepared and formed by wet film formation.
  • Crosslink In order to form a hole transport layer by crosslinking a crosslinkable compound, a composition for forming a hole transport layer in which a crosslinkable compound is dissolved or dispersed in a solvent is usually prepared and formed by wet film formation.
  • the composition for forming a hole transport layer may contain an additive for promoting a crosslinking reaction in addition to the crosslinking compound.
  • additives that promote the crosslinking reaction include polymerization initiators and polymerization accelerators such as alkylphenone compounds, acylphosphine oxide compounds, metallocene compounds, oxime ester compounds, azo compounds, onium salts; condensed polycyclic hydrocarbons, And photosensitizers such as porphyrin compounds and diaryl ketone compounds.
  • it may contain a coating property improving agent such as a leveling agent and an antifoaming agent; an electron accepting compound; a binder resin;
  • the crosslinkable compound is usually 0.01% by weight or more, preferably 0.05% by weight or more, more preferably 0.1% by weight or more, usually 50% by weight or less, preferably 20%. It is contained by weight% or less, more preferably 10% by weight or less.
  • the crosslinkable compound is formed by heating and / or irradiation with active energy such as light.
  • a network polymer compound is formed by crosslinking. Conditions such as temperature and humidity during film formation are the same as those during wet film formation of the hole injection layer.
  • the heating method after film formation is not particularly limited. As heating temperature conditions, it is 120 degreeC or more normally, Preferably it is 400 degrees C or less.
  • the heating time is usually 1 minute or longer, preferably 24 hours or shorter.
  • the heating means is not particularly limited, and means such as placing a laminated body having a deposited layer on a hot plate or heating in an oven is used. For example, conditions such as heating on a hot plate at 120 ° C. or more for 1 minute or more can be used.
  • irradiation with active energy a method of irradiating directly using an ultraviolet / visible / infrared light source such as an ultra-high pressure mercury lamp, a high-pressure mercury lamp, a halogen lamp, an infrared lamp, or the above-mentioned light source is incorporated.
  • an ultraviolet / visible / infrared light source such as an ultra-high pressure mercury lamp, a high-pressure mercury lamp, a halogen lamp, an infrared lamp, or the above-mentioned light source is incorporated.
  • Examples include a mask aligner and a method of irradiation using a conveyor type light irradiation device.
  • active energy irradiation other than light for example, there is a method of irradiation using a so-called microwave oven that irradiates a microwave generated by a magnetron.
  • the irradiation time it is preferable to set conditions necessary for reducing the solubility of the film, but ir
  • the irradiation of active energy such as heating and light may be performed alone or in combination. When combined, the order of implementation is not particularly limited.
  • the film thickness of the hole transport layer thus formed is usually 5 nm or more, preferably 10 nm or more, and usually 300 nm or less, preferably 100 nm or less.
  • the light emitting layer is a layer which is excited by recombination of holes injected from the anode and electrons injected from the cathode between the electrodes to which an electric field is applied, and becomes a main light emitting source.
  • the light emitting layer contains at least a material having a light emitting property (light emitting material) as a constituent material, and preferably a compound having a hole transporting property (hole transporting compound) or an electron transporting material. Contains a compound having properties (electron transporting compound).
  • a light emitting material may be used as a dopant material, and a hole transporting compound, an electron transporting compound, or the like may be used as a host material.
  • the light-emitting material There is no particular limitation on the light-emitting material, and a substance that emits light at a desired light emission wavelength and has favorable light emission efficiency may be used.
  • the light emitting layer may contain other components as long as the effects of the present invention are not significantly impaired.
  • Luminescent material Any known material can be applied as the light emitting material.
  • a fluorescent material or a phosphorescent material may be used, but a phosphorescent material is preferable from the viewpoint of internal quantum efficiency.
  • blue may be used in combination, such as using a fluorescent material, and green and red using a phosphorescent material.
  • fluorescent light emitting material among the light emitting materials
  • the fluorescent dye is not limited to the following examples.
  • examples of the fluorescent light-emitting material (blue fluorescent dye) that gives blue light emission include naphthalene, perylene, pyrene, chrysene, anthracene, coumarin, p-bis (2-phenylethenyl) benzene, and derivatives thereof.
  • examples of the fluorescent light emitting material (green fluorescent dye) that gives green light emission include quinacridone derivatives, coumarin derivatives, and aluminum complexes such as Al (C 9 H 6 NO) 3 .
  • fluorescent light emitting material yellow fluorescent dye
  • red fluorescent dyes examples include DCM (4- (dicyanomethyrene) -2-methyl-6- (p-dimethylaminostyryl) -4H-pyran) compounds, benzopyran derivatives, rhodamine derivatives, Examples thereof include benzothioxanthene derivatives and azabenzothioxanthene.
  • a long-period type periodic table (hereinafter, unless otherwise specified, the term “periodic table” refers to a long-period type periodic table) selected from Group 7 to 11 And an organometallic complex containing a metal.
  • Preferred examples of the metal selected from Groups 7 to 11 of the periodic table include ruthenium, rhodium, palladium, silver, rhenium, osmium, iridium, platinum, and gold.
  • a ligand in which a (hetero) aryl group such as a (hetero) arylpyridine ligand or a (hetero) arylpyrazole ligand and a pyridine, pyrazole, phenanthroline, or the like is connected is preferable.
  • a pyridine ligand and a phenylpyrazole ligand are preferable.
  • (hetero) aryl represents an aryl group or a heteroaryl group.
  • phosphorescent materials include tris (2-phenylpyridine) iridium, tris (2-phenylpyridine) ruthenium, tris (2-phenylpyridine) palladium, bis (2-phenylpyridine) platinum, tris (2- Phenylpyridine) osmium, tris (2-phenylpyridine) rhenium, octaethyl platinum porphyrin, octaphenyl platinum porphyrin, octaethyl palladium porphyrin, octaphenyl palladium porphyrin, and the like.
  • the molecular weight of the compound used as the light emitting material is arbitrary as long as the effect of the present invention is not significantly impaired, but is usually 10,000 or less, preferably 5000 or less, more preferably 4000 or less, more preferably 3000 or less, and usually 100 or more, Preferably it is 200 or more, More preferably, it is 300 or more, More preferably, it is the range of 400 or more. If the molecular weight of the luminescent material is too small, the heat resistance will be significantly reduced, gas generation will be caused, the film quality will be reduced when the film is formed, or the morphology of the organic electroluminescent element will be changed due to migration, etc. Sometimes come.
  • any 1 type may be used for the luminescent material mentioned above, and 2 or more types may be used together by arbitrary combinations and a ratio.
  • the proportion of the light emitting material in the light emitting layer is arbitrary as long as the effect of the present invention is not significantly impaired, but is usually 0.05 wt% or more and usually 35 wt% or less. If the amount of the light emitting material is too small, uneven light emission may occur. If the amount is too large, the light emission efficiency may be reduced. In addition, when using together 2 or more types of luminescent material, it is made for the total content of these to be contained in the said range.
  • the light emitting layer may contain a hole transporting compound as a constituent material.
  • examples of the low molecular weight hole transporting compound include various compounds exemplified as (low molecular weight hole transporting compound) in the above-described hole injection layer, For example, two or more condensed aromatic rings including two or more tertiary amines represented by 4,4′-bis [N- (1-naphthyl) -N-phenylamino] biphenyl are substituted with nitrogen atoms.
  • Aromatic amine compounds having a starburst structure such as aromatic diamines (Japanese Patent Laid-Open No.
  • the ratio of the hole transporting compound in the light emitting layer is arbitrary as long as the effect of the present invention is not significantly impaired, but is usually 0.1% by weight or more and usually 65% by weight or less. If the amount of the hole transporting compound is too small, it may be easily affected by a short circuit, and if it is too large, the film thickness may be uneven. In addition, when using together 2 or more types of hole transportable compounds, it is made for the total content of these to be contained in the said range.
  • the light emitting layer may contain an electron transporting compound as a constituent material.
  • examples of low molecular weight electron transporting compounds include 2,5-bis (1-naphthyl) -1,3,4-oxadiazole (BND), 2,5, -Bis (6 '-(2', 2 "-bipyridyl))-1,1-dimethyl-3,4-diphenylsilole (PyPySPyPy), bathophenanthroline (BPhen), 2,9-dimethyl-4,7 Diphenyl-1,10-phenanthroline (BCP, bathocuproin), 2- (4-biphenylyl) -5- (p-tertiarybutylphenyl) -1,3,4-oxadiazole (tBu-PBD), 4 , 4′-bis (9-carbazole) -biphenyl (CBP), etc.
  • BND 2,5-bis (1-naphthyl) -1,3,4-o
  • the proportion of the electron transporting compound in the light emitting layer is arbitrary as long as the effect of the present invention is not significantly impaired, but is usually 0.1 wt% or more and usually 65 wt% or less. If the amount of the electron transporting compound is too small, it may be easily affected by a short circuit, and if it is too large, the film thickness may be uneven. In addition, when using together 2 or more types of electron transport compounds, it is made for the total content of these to be contained in the said range.
  • the light emitting layer forming composition is prepared by dissolving the above material in an appropriate solvent, and the film is formed using the composition.
  • the light emitting layer solvent to be contained in the light emitting layer forming composition for forming the light emitting layer by the wet film forming method according to the present invention any solvent can be used as long as the light emitting layer can be formed. Suitable examples of the solvent for the light emitting layer are the same as those described for the composition for forming a hole injection layer.
  • the ratio of the solvent for the light emitting layer to the composition for forming the light emitting layer for forming the light emitting layer is arbitrary as long as the effects of the present invention are not significantly impaired, but usually 0.01% by weight or more, usually 70% by weight or less, It is.
  • the solid content concentration of the light emitting material, hole transporting compound, electron transporting compound and the like in the composition for forming a light emitting layer is usually 0.01% by weight or more and usually 70% by weight or less. If this concentration is too large, film thickness unevenness may occur, and if it is too small, defects may occur in the film.
  • the obtained coating film is dried and the solvent is removed to form a light emitting layer. Specifically, it is the same as the method described in the formation of the hole injection layer.
  • the method of the wet film forming method is not limited as long as the effect of the present invention is not significantly impaired, and any of the methods described above can be used.
  • the thickness of the light emitting layer is arbitrary as long as the effect of the present invention is not significantly impaired, but is usually 3 nm or more, preferably 5 nm or more, and usually 200 nm or less, preferably 100 nm or less. If the light emitting layer is too thin, defects may occur in the film, and if it is too thick, the driving voltage may increase.
  • a hole blocking layer may be provided between the light emitting layer and an electron injection layer described later.
  • the hole blocking layer is a layer stacked on the light emitting layer so as to be in contact with the cathode side interface of the light emitting layer.
  • the hole blocking layer has a role of blocking holes moving from the anode from reaching the cathode and a role of efficiently transporting electrons injected from the cathode toward the light emitting layer.
  • the physical properties required for the material constituting the hole blocking layer include high electron mobility and low hole mobility, a large energy gap (difference between HOMO and LUMO), and an excited triplet level (T1). It is expensive.
  • Examples of the hole blocking layer material satisfying such conditions include bis (2-methyl-8-quinolinolato) (phenolato) aluminum, bis (2-methyl-8-quinolinolato) (triphenylsilanolato) aluminum, and the like.
  • Triazole derivatives such as styryl compounds (Japanese Patent Laid-Open No. 11-242996), 3- (4-biphenylyl) -4-phenyl-5 (4-tert-butylphenyl) -1,2,4-triazole (Japan) Japanese Patent Laid-Open No. 7-41759), phenanthroline derivatives such as bathocuproine (Japanese Patent Laid-Open No. 10-79297) Broadcast), and the like.
  • a compound having at least one pyridine ring substituted at the 2,4,6-position described in International Publication No. 2005/022962 is also preferable as a material for the hole blocking layer.
  • the material of a hole-blocking layer may use only 1 type, and may use 2 or more types together by arbitrary combinations and a ratio.
  • a hole-blocking layer there is no restriction
  • the thickness of the hole blocking layer is arbitrary as long as the effect of the present invention is not significantly impaired, but is usually 0.3 nm or more, preferably 0.5 nm or more, and usually 100 nm or less, preferably 50 nm or less.
  • Electrode transport layer You may provide an electron carrying layer between a light emitting layer and the below-mentioned electron injection layer.
  • the electron transport layer is provided for the purpose of further improving the light emission efficiency of the device, and can efficiently transport electrons injected from the cathode between the electrodes to which an electric field is applied in the direction of the light emitting layer. Is formed.
  • the electron transporting compound used for the electron transporting layer is usually a compound that has high electron injection efficiency from the cathode or the electron injection layer and has high electron mobility and can efficiently transport the injected electrons. Is used.
  • the compound satisfying such conditions include metal complexes such as aluminum complexes of 8-hydroxyquinoline (Japanese Patent Laid-Open No.
  • an electron carrying layer there is no restriction
  • the thickness of the electron transport layer is arbitrary as long as the effect of the present invention is not significantly impaired, but is usually 1 nm or more, preferably 5 nm or more, and usually 300 nm or less, preferably 100 nm or less.
  • the electron injection layer plays a role of efficiently injecting electrons injected from the cathode into the light emitting layer.
  • the material for forming the electron injection layer is preferably a metal having a low work function. Examples include alkali metals such as sodium and cesium, alkaline earth metals such as barium and calcium, and the film thickness is preferably from 0.1 nm to 5 nm.
  • an organic electron transport compound represented by a metal complex such as a nitrogen-containing heterocyclic compound such as bathophenanthroline or an aluminum complex of 8-hydroxyquinoline is doped with an alkali metal such as sodium, potassium, cesium, lithium, or rubidium ( Described in Japanese Laid-Open Patent Publication No. 10-270171, Japanese Laid-Open Patent Publication No. 2002-1000047, Japanese Laid-Open Patent Publication No. 2002-1000048, and the like, thereby improving electron injection / transport properties and achieving excellent film quality. It is preferable because it becomes possible.
  • the film thickness is usually 5 nm or more, preferably 10 nm or more, and is usually 200 nm or less, preferably 100 nm or less.
  • the cathode plays a role of injecting electrons into a layer (such as an electron injection layer or a light emitting layer) on the light emitting layer side.
  • a metal having a low work function is preferable, for example, tin, magnesium, indium, calcium,
  • a suitable metal such as aluminum or silver or an alloy thereof is used.
  • Specific examples include low work function alloy electrodes such as magnesium-silver alloy, magnesium-indium alloy, and aluminum-lithium alloy.
  • only 1 type may be used for the material of a cathode, and 2 or more types may be used together by arbitrary combinations and a ratio.
  • the thickness of the cathode is usually the same as that of the anode.
  • a metal layer having a high work function and stable to the atmosphere because the stability of the device is increased.
  • metals such as aluminum, silver, copper, nickel, chromium, gold and platinum are used.
  • these materials may be used only by 1 type and may use 2 or more types together by arbitrary combinations and a ratio.
  • the organic electroluminescent element according to the present invention may have another configuration without departing from the gist thereof.
  • an arbitrary layer may be provided between the anode and the cathode in addition to the layers described above, and an arbitrary layer may be omitted.
  • Examples of other optional layers include an electron blocking layer.
  • the electron blocking layer is provided between the hole injecting layer or the hole transporting layer and the light emitting layer, and prevents electrons moving from the light emitting layer from reaching the hole injecting layer. Increases the recombination probability of holes and electrons, and has the role of confining the generated excitons in the light-emitting layer, and the role of efficiently transporting holes injected from the hole injection layer toward the light-emitting layer. .
  • a phosphorescent material or a blue light emitting material is used as the light emitting material, it is effective to provide an electron blocking layer.
  • the characteristics required for the electron blocking layer include high hole transportability, a large energy gap (difference between HOMO and LUMO), and a high excited triplet level (T1). Furthermore, in the present invention, when the light emitting layer is formed as an organic layer according to the present invention by a wet film formation method, the electron blocking layer is also required to be compatible with the wet film formation.
  • the material used for such an electron blocking layer include a copolymer of dioctylfluorene and triphenylamine typified by F8-TFB (International Publication No. 2004/084260).
  • the material of an electron blocking layer may use only 1 type, and may use 2 or more types together by arbitrary combinations and a ratio. There is no restriction
  • the interface between the cathode and the light emitting layer or the electron transport layer for example, formed with lithium fluoride (LiF), magnesium fluoride (MgF 2 ), lithium oxide (Li 2 O), cesium carbonate (II) (CsCO 3 ), or the like. It is also an effective method to improve the efficiency of the device by inserting an ultrathin insulating film (0.1 to 5 nm) (Applied Physics Letters, 1997, Vol. 70, pp. 152; No. 10-74586; see IEEE Transactions on Electron Devices, 1997, Vol. 44, pp. 1245; SID 04 Digest, pp. 154, etc.).
  • the organic electroluminescence device according to the present invention can be configured by laminating components other than the substrate between two substrates, at least one of which is transparent.
  • a structure in which a plurality of components (light emitting units) other than the substrate are stacked in a plurality of layers may be employed.
  • the organic electroluminescent device according to the present invention may be configured as a single organic electroluminescent device, or may be applied to a configuration in which a plurality of organic electroluminescent devices are arranged in an array. You may apply to the structure by which the cathode is arrange
  • Each layer described above may contain components other than those described as materials unless the effects of the present invention are significantly impaired.
  • the display device of the present invention uses the organic electroluminescent element of the present invention described above.
  • the display device of the present invention is formed by a method as described in “Organic EL Display” (Ohm, August 20, 2004, published by Shizushi Tokito, Chiba Adachi, Hideyuki Murata). be able to.
  • the illumination device of the present invention uses the above-described organic electroluminescent element of the present invention.
  • Tri-tert-butylphosphine (0.131 g, 0.647 mmol) was added to a solution of tris (dibenzylideneacetone) dipalladium chloroform complex (0.084 g, 0.081 mmol) in 3 mL of toluene and heated to 60 ° C. ( Solution B).
  • Solution B was added to solution A in a nitrogen stream and heated to reflux for 2.0 hours. After confirming that the monomers 1 to 3 had disappeared, 4,4'-dibromobenzene (1.212 g, 3.8846 mmol) was added. The mixture was heated to reflux for 30 minutes, the reaction solution was allowed to cool, and the reaction solution was dropped into 300 mL of ethanol to crystallize the crude polymer 1, which was collected by filtration and dried.
  • the obtained crude polymer 1 was dissolved in 80 ml of toluene and charged with bromobenzene (0.254 g, 1.62 mmol) and tert-butoxy sodium (2.49 g, 25.9 mmol), and the system was sufficiently purged with nitrogen. And heated to 60 ° C. (solution C).
  • Tri-t-butylphosphine (0.131 g, 0.647 mmol) was added to a 3 mL toluene solution of tris (dibenzylideneacetone) dipalladium chloroform complex (0.084 g, 0.081 mmol) and heated to 60 ° C. ( Solution D).
  • solution D was added to solution C, and heated to reflux for 2 hours.
  • a solution of N, N-diphenylamine (1.37 g, 8.09 mmol) in toluene (3 mL) was added to this reaction solution.
  • the reaction solution was allowed to cool and added dropwise to an ethanol / water (250 mL / 50 mL) solution to obtain an end-capped crude polymer 1.
  • Solution B Solution B was added to solution A in a nitrogen stream and heated to reflux for 2.0 hours. After confirming disappearance of aniline and monomers 2, 3, 4,4'-dibromobenzene (1.104 g, 3.538 mmol) was added. The mixture was heated to reflux for 40 minutes, the reaction solution was allowed to cool, and the reaction solution was dropped into 300 mL of ethanol to crystallize polymer 2.
  • Example 1 The organic electroluminescent element shown in FIG. 1 was produced.
  • An anode 2 is formed by patterning an indium tin oxide (ITO) transparent conductive film with a thickness of 150 nm on a glass substrate (sputter-deposited product, sheet resistance 15 ⁇ ) into a 2 mm wide stripe by a normal photolithography technique. Formed.
  • the patterned ITO substrate was cleaned in the order of ultrasonic cleaning with acetone, water with pure water, and ultrasonic cleaning with isopropyl alcohol, dried with nitrogen blow, and finally subjected to ultraviolet ozone cleaning.
  • a polymer represented by the following structural formula (H8) weight average molecular weight: 70,000, number average molecular weight: 40000
  • 4-isopropyl-4′-methyldiphenyliodonium tetrakis penentafluorophenyl represented by the structural formula (A1)
  • a coating solution for forming a hole injection layer containing borate and ethyl benzoate was prepared. This coating solution was formed on the anode 2 by spin coating under the following conditions to obtain a hole injection layer 3 having a thickness of 40 nm.
  • a coating liquid for forming a hole transport layer containing a polymer represented by the following formula (H1) weight average molecular weight: 82000, number average molecular weight: 48800, target polymer 1 obtained in Synthesis Example 1 was prepared. Then, a hole transport layer 4 having a film thickness of 15 nm was formed by spin coating under the following conditions and polymerizing by heating.
  • a coating solution for forming a light emitting layer containing the compounds (C1) and (D1) shown in the following structural formula is prepared, and film formation is performed by spin coating under the following conditions, followed by heating. A 40 nm light emitting layer 5 was formed.
  • the compound HB-1 having the following structure as the hole blocking layer 6 is formed to a film thickness of 10 nm by a vacuum deposition method, and then the compound ET-1 having the following structure as the electron transporting layer 7 is formed. Were sequentially laminated so as to have a film thickness of 30 nm.
  • the ITO stripe as the anode 2 is formed so that lithium fluoride (LiF) has a thickness of 0.5 nm as the electron injection layer 8 and aluminum as the cathode 9 has a thickness of 80 nm.
  • the stripes were stacked in a 2 mm width with an orthogonal shape.
  • an organic electroluminescent element having a light emitting area portion having a size of 2 mm ⁇ 2 mm was obtained. It was confirmed that blue light emission having an EL peak wavelength of 465 nm was obtained from this device.
  • Table 1 shows the characteristics of the organic electroluminescent element obtained in this example and Comparative Example 1 described later.
  • Comparative Example 1 The same as Example 1 except that the comparative polymer (H7) (the target polymer 2 obtained in Synthesis Example 2) was used instead of the polymer (H1) in the composition for forming a hole transport layer in Example 1. Thus, an organic electroluminescent element was produced.
  • the comparative polymer (H7) the target polymer 2 obtained in Synthesis Example 2 was used instead of the polymer (H1) in the composition for forming a hole transport layer in Example 1.
  • the organic electroluminescent device produced using the compound of the present invention has a low voltage.
  • Example 2 An organic electroluminescent element was produced in the same manner as in Example 1 except that the light emitting layer 5 was formed as follows. By preparing a light-emitting layer-forming coating solution containing the compounds (C2), (C3), and (D2) shown in the following structural formula, forming a film by spin coating under the following conditions, and heating. A light emitting layer 5 having a thickness of 60 nm was formed.
  • Table 2 shows the characteristics of the organic electroluminescent elements obtained in this example and Comparative Example 2 described later.
  • Comparative Example 2 An organic electroluminescent device was produced in the same manner as in Example 2 except that the comparative polymer (H7) was used instead of the polymer (H1) in the composition for forming a hole transport layer in Example 2. From this device, it was confirmed that green light emission with an EL peak wavelength of 522 nm was obtained. Table 2 shows the characteristics of the obtained organic electroluminescent element.
  • Example 3 An organic electroluminescent element was produced in the same manner as in Example 1 except that the light emitting layer 5 was formed as follows. A coating solution for forming a light emitting layer containing the compound (C4), the compound (C5), the compound (D2) and (D3) represented by the following structural formula is prepared, and film formation is performed by spin coating under the following conditions. The light emitting layer 5 with a film thickness of 60 nm was formed by heating.
  • Example 3 An organic electroluminescent device was produced in the same manner as in Example 2, except that the comparative polymer (H7) was used instead of the polymer (H1) in the composition for forming a hole transport layer in Example 3. It was confirmed that green light emission having an EL peak wavelength of 615 nm was obtained from this device. Table 3 shows the characteristics of the obtained organic electroluminescent element.
  • compound X1 (10.0 g) was dissolved in methylene chloride (150 ml) and triethylamine (20.8 g), and trifluoromethanesulfonic anhydride (37.1 g) in 50 ml methylene chloride was slowly added dropwise. .
  • the reaction solution was stirred for 2 hours, poured into ice water, extracted with methylene chloride, and the organic layer was dried over magnesium sulfate and concentrated.
  • the compound X2 (15.7g) was obtained by refine
  • purifying with silica gel column chromatography (hexane: methylene chloride 3: 1).
  • 1-amino-4-bromonaphthalene (13.7 g, 61.8 mmol), pn-hexylphenylboronic acid (14.0 g, 67.9 mmol), sodium carbonate (32.75 g, 309.0 mmol), and toluene (220 ml), ethanol (110 ml), and water (150 ml) were charged into a flask, and the system was sufficiently purged with nitrogen and heated to 100 ° C. Tetrakis (triphenylphosphine) palladium (1.0 g, 865 ⁇ mol) was added and stirred at 100 ° C. for 2.5 hours. Water was added to the reaction solution, and extraction was performed with toluene.
  • Solution B ( Solution B). Solution B was added to solution A in a nitrogen stream and heated to reflux for 2.0 hours. Compound X4 (1.06 g) was added additionally. The mixture was heated to reflux for 1.5 hours, the reaction solution was allowed to cool, and the reaction solution was dropped into 300 ml of ethanol to crystallize the crude polymer 3.
  • Solution B ( Solution B). Solution B was added to solution A in a nitrogen stream and heated to reflux for 2.0 hours. Monomer 3 (1.72 g) was added additionally. The mixture was heated to reflux for 1.0 hour, the reaction solution was allowed to cool, and the reaction solution was dropped into 300 ml of ethanol to crystallize the crude polymer 4.
  • the end-capped crude polymer 4 was dissolved in toluene, reprecipitated in acetone, and the precipitated polymer was separated by filtration.
  • the obtained polymer was dissolved in toluene, washed with dilute hydrochloric acid, and reprecipitated with ammonia-containing ethanol.
  • the polymer collected by filtration was purified by column chromatography to obtain the desired polymer 4 (2.75 g).
  • Solution B ( Solution B). Solution B was added to solution A in a nitrogen stream and heated to reflux for 2.0 hours. Monomer 3 (2.88 g) was added additionally. The mixture was heated to reflux for 1.5 hours, the reaction solution was allowed to cool, and the reaction solution was dropped into 300 ml of ethanol to crystallize the crude polymer 5.
  • the obtained crude polymer 5 was dissolved in 100 ml of toluene, bromobenzene (0.33 g) and tert-butoxy sodium (3.44 g) were charged, the inside of the system was sufficiently purged with nitrogen, and the mixture was heated to 60 ° C. ( Solution C).
  • Tri-t-butylphosphine (0.17 g) was added to a toluene 8 ml solution of tris (dibenzylideneacetone) dipalladium chloroform complex (0.11 g), and the mixture was heated to 60 ° C. (solution D). In a nitrogen stream, solution D was added to solution C, and heated to reflux for 2 hours.
  • the end-capped crude polymer 5 was dissolved in toluene, reprecipitated in acetone, and the precipitated polymer was separated by filtration.
  • the obtained polymer was dissolved in toluene, washed with dilute hydrochloric acid, and reprecipitated with ammonia-containing ethanol.
  • the polymer collected by filtration was purified by column chromatography to obtain the desired polymer 5 (1.35 g).
  • Solution B ( Solution B). Solution B was added to solution A in a nitrogen stream and heated to reflux for 2.0 hours. Monomer 3 (1.38 g) was added additionally. The mixture was heated to reflux for 1.0 hour, the reaction solution was allowed to cool, and the reaction solution was dropped into 250 ml of ethanol to crystallize crude polymer 6.
  • the end-capped crude polymer 6 was dissolved in toluene, reprecipitated in acetone, and the deposited polymer was separated by filtration.
  • the obtained polymer was dissolved in toluene, washed with dilute hydrochloric acid, and reprecipitated with ammonia-containing ethanol.
  • the polymer collected by filtration was purified by column chromatography to obtain the desired polymer 6 (1.5 g).
  • Solution B ( Solution B). Solution B was added to solution A in a nitrogen stream and heated to reflux for 2.0 hours. Monomer 3 (1.669 g) was added additionally. The mixture was heated to reflux for 1.0 hour, the reaction solution was allowed to cool, and the reaction solution was dropped into 250 ml of ethanol to crystallize crude polymer 7.
  • the obtained crude polymer 7 was dissolved in 100 ml of toluene, bromobenzene (0.21 g) and tert-butoxy sodium (2.2 g) were charged, the inside of the system was sufficiently purged with nitrogen, and the mixture was heated to 60 ° C. ( Solution C).
  • Tri-t-butylphosphine (0.105 g) was added to a 5 ml toluene solution of tris (dibenzylideneacetone) dipalladium chloroform complex (0.068 g) and heated to 60 ° C. (solution D). In a nitrogen stream, solution D was added to solution C, and heated to reflux for 2 hours.
  • the end-capped crude polymer 7 was dissolved in toluene, reprecipitated in acetone, and the deposited polymer was separated by filtration.
  • the obtained polymer was dissolved in toluene, washed with dilute hydrochloric acid, and reprecipitated with ammonia-containing ethanol.
  • the polymer collected by filtration was purified by column chromatography to obtain the target polymer 7 (2.37 g).
  • Solution B ( Solution B). Solution B was added to solution A in a nitrogen stream and heated to reflux for 2.0 hours. Monomer 3 (1.566 g) was added additionally. The mixture was heated to reflux for 1.0 hour, the reaction solution was allowed to cool, and the reaction solution was dropped into 250 ml of ethanol to crystallize crude polymer 8.
  • the obtained crude polymer 8 was dissolved in 50 ml of toluene, bromobenzene (0.18 g) and tert-butoxy sodium (1.9 g) were charged, the inside of the system was sufficiently purged with nitrogen, and the mixture was heated to 60 ° C. ( Solution C).
  • Tri-t-butylphosphine (0.094 g) was added to a 5 ml toluene solution of tris (dibenzylideneacetone) dipalladium chloroform complex (0.061 g) and heated to 60 ° C. (solution D). In a nitrogen stream, solution D was added to solution C, and heated to reflux for 2 hours.
  • the end-capped crude polymer 8 was dissolved in toluene, reprecipitated in acetone, and the deposited polymer was separated by filtration.
  • the obtained polymer was dissolved in toluene, washed with dilute hydrochloric acid, and reprecipitated with ammonia-containing ethanol.
  • the polymer collected by filtration was purified by column chromatography to obtain the desired polymer 8 (0.9 g).
  • Tri-t-butylphosphine (0.126 g, 0.624 mmol) was added to a 5 ml toluene solution of tris (dibenzylideneacetone) dipalladium chloroform complex (0.082 g, 0.078 mmol) and heated to 60 ° C. ( Solution B).
  • Solution B was added to solution A in a nitrogen stream and heated to reflux for 2.0 hours.
  • Compound X5 (1.9 g) was added additionally. The mixture was heated to reflux for 1.0 hour, the reaction solution was allowed to cool, and the reaction solution was dropped into 250 ml of ethanol to crystallize the crude polymer 9.
  • the end-capped crude polymer 9 was dissolved in toluene, reprecipitated in acetone, and the deposited polymer was separated by filtration.
  • the obtained polymer was dissolved in toluene, washed with dilute hydrochloric acid, and reprecipitated with ammonia-containing ethanol.
  • the polymer collected by filtration was purified by column chromatography to obtain the desired polymer 9 (1.93 g).
  • Tri-t-butylphosphine (0.0277 g, 0.137 mmol) was added to a 3 ml toluene solution of tris (dibenzylideneacetone) dipalladium chloroform complex (0.0177 g, 0.0171 mmol) and heated to 65 ° C. ( Solution B).
  • Solution B was added to solution A in a nitrogen stream and heated to reflux for 2.0 hours.
  • Compound X20 (0.5436 g) was added additionally. The mixture was heated to reflux for 1.5 hours, the reaction solution was allowed to cool, and the reaction solution was dropped into 300 ml of ethanol to crystallize the crude polymer 10.
  • N, N-diphenylamine (0.144 g) and a re-prepared solution D were added, and the mixture was further heated under reflux for 4 hours.
  • the reaction solution was allowed to cool and dropped into an ethanol / water (600 ml / 60 ml) solution to obtain an end-capped crude polymer 10.
  • the end-capped crude polymer was dissolved in toluene, reprecipitated in acetone, and the precipitated polymer was separated by filtration.
  • the obtained polymer was dissolved in toluene, washed with dilute hydrochloric acid, and reprecipitated with ammonia-containing ethanol.
  • the polymer collected by filtration was purified by column chromatography to obtain the target polymer 10 (0.685 g).
  • Solution B ( Solution B). Solution B was added to solution A in a nitrogen stream and heated to reflux for 2.0 hours. Monomer 3 (1.96 g) was added additionally. The mixture was heated to reflux for 1.5 hours, the reaction solution was allowed to cool, and the reaction solution was dropped into an ethanol / water (500 ml / 50 ml) solution to crystallize the crude polymer 11.
  • the crude polymer 11 was dissolved in toluene, reprecipitated in acetone, and the precipitated polymer was separated by filtration.
  • the obtained crude polymer 1 was dissolved in 100 ml of toluene, bromobenzene (0.229 g) and tert-butoxy sodium (2.24 g) were charged, the inside of the system was sufficiently purged with nitrogen, and the mixture was heated to 65 ° C. ( Solution C).
  • Tri-t-butylphosphine (0.059 g) was added to a 3 ml toluene solution of tris (dibenzylideneacetone) dipalladium chloroform complex (0.0377 g) and heated to 65 ° C. (solution D).
  • solution D was added to solution C, and heated to reflux for 2 hours.
  • N, N-diphenylamine (0.617 g) and re-prepared solution D were added to this reaction solution, and the mixture was further heated under reflux for 4 hours.
  • the reaction solution was allowed to cool and added dropwise to an ethanol / water (300 ml / 30 ml) solution to obtain an end-capped crude polymer 11.
  • the end-capped crude polymer was dissolved in toluene, washed with dilute hydrochloric acid, and reprecipitated with ammonia-containing ethanol.
  • the polymer collected by filtration was purified by column chromatography to obtain the desired polymer 11 (0.89 g).
  • Solution B was added to solution A in a nitrogen stream and heated to reflux for 2.0 hours.
  • Monomer 3 (4.639 g, 8.46 mmol) was added additionally.
  • the mixture was heated to reflux for 2.5 hours, the reaction solution was allowed to cool, and the reaction solution was added dropwise to a solution of ethanol (750 ml) to crystallize the crude polymer 12.
  • the obtained crude polymer 12 was dissolved in 140 ml of toluene, bromobenzene (0.565 g) and tert-butoxy sodium (2.94 g) were charged, the inside of the system was sufficiently purged with nitrogen, and the mixture was heated to 65 ° C. ( Solution C).
  • Tri-t-butylphosphine (0.088 g) was added to a 5 ml toluene solution of tris (dibenzylideneacetone) dipalladium chloroform complex (0.056 g) and heated to 65 ° C. (solution D). In a nitrogen stream, solution D was added to solution C, and heated to reflux for 2 hours.
  • N, N-diphenylamine (3.042 g) and re-prepared solution D were added, and the mixture was further heated under reflux for 4 hours.
  • the reaction solution was allowed to cool and dropped into an ethanol (750 ml) solution to obtain an end-capped crude polymer 12.
  • the end-capped crude polymer was dissolved in toluene, washed with dilute hydrochloric acid, and reprecipitated with ammonia-containing ethanol.
  • the polymer collected by filtration was purified by column chromatography to obtain the desired polymer 12 (6.53 g).
  • Solution B ( Solution B). Solution B was added to solution A in a nitrogen stream and heated to reflux for 2.0 hours. Diiodoterphenyl (1.239 g) was added. The mixture was heated to reflux for 1.5 hours, the reaction solution was allowed to cool, and the reaction solution was dropped into 500 ml of ethanol to crystallize the crude polymer 13.
  • the end-capped crude polymer 13 was dissolved in toluene, reprecipitated in acetone, and the deposited polymer was separated by filtration.
  • the crude polymer was dissolved in toluene, washed with dilute hydrochloric acid, and reprecipitated with ammonia-containing ethanol.
  • the polymer collected by filtration was purified by column chromatography to obtain the desired polymer 13 (1.55 g).
  • Solution B ( Solution B). Solution B was added to solution A in a nitrogen stream and heated to reflux for 2.0 hours. Dibromobenzene (1.46 g) was added additionally. The mixture was heated to reflux for 2.0 hours, the reaction solution was allowed to cool, and the reaction solution was dropped into 500 ml of ethanol to crystallize the crude polymer 14.
  • the obtained crude polymer 14 was dissolved in 100 ml of toluene, bromobenzene (0.405 g) and tert-butoxy sodium (3.968 g) were charged, the inside of the system was sufficiently purged with nitrogen, and the mixture was heated to 65 ° C. ( Solution C).
  • Tri-t-butylphosphine (0.104 g) was added to a 3 ml toluene solution of tris (dibenzylideneacetone) dipalladium chloroform complex (0.066 g), and the mixture was heated to 65 ° C. (solution D). In a nitrogen stream, solution D was added to solution C, and heated to reflux for 2 hours.
  • the end-capped crude polymer 14 was dissolved in toluene, reprecipitated in acetone, and the precipitated polymer was separated by filtration.
  • the crude polymer was dissolved in toluene, washed with dilute hydrochloric acid, and reprecipitated with ammonia-containing ethanol.
  • the polymer collected by filtration was purified by column chromatography to obtain the desired polymer 14 (1.56 g).
  • the present invention relates to various fields in which organic electroluminescent elements are used, for example, flat panel displays (for example, Office Automation (OA) computers and wall-mounted televisions) and light sources (for example, copying) that make use of characteristics as surface light emitters. It can be suitably used in the fields of machine light sources, backlight sources for liquid crystal displays and instruments), display panels, indicator lights, and the like.
  • flat panel displays for example, Office Automation (OA) computers and wall-mounted televisions
  • light sources for example, copying
  • Substrate 2 Anode 3: Hole injection layer 4: Hole transport layer 5: Light emitting layer 6: Hole blocking layer 7: Electron transport layer 8: Electron injection layer 9: Cathode

Abstract

 本発明は、一重項励起準位及び三重項励起準位が高く電荷輸送能及び電気化学的安定性に優れ、積層化が可能であり、分解などが起こりにくく均質な膜質を提供し得る重合体、有機電界発光素子材料、及び有機電界発光素子用組成物並びに、発光効率が高く、低電圧で駆動可能で駆動安定性が高い有機電界発光素子、表示装置及び照明装置を提供することを目的とする。 本発明は、下記一般式(1)で表される繰り返し単位と架橋性基とを有する重合体に関する。(一般式(1)中、Ar11~Ar13は、各々独立に2価の芳香族基を示し、Ar14及びAr15は各々独立に芳香族基を示し、Ar16及びAr17は各々独立に直接結合又は2価の芳香族基を示し、R11及びR12は各々独立に水素原子、アルキル基、アルコキシ基、又は芳香族基を示し、rは0~5の整数を示す。R11及びR12は互いに結合して環構造を形成していてもよい。尚、架橋性基は、下記一般式(1)で表される繰り返し単位に含まれていてもよい。)

Description

重合体、有機電界発光素子材料、有機電界発光素子用組成物、有機電界発光素子、表示装置及び照明装置
 本発明は重合体に関し、特に、有機電界発光素子の正孔注入層及び正孔輸送層として有用な重合体、該重合体を含有する有機電界発光素子材料、有機電界発光素子用組成物及び有機電界発光素子、並びに、該有機電界発光素子を有する表示装置及び照明装置に関する。
 近年、有機薄膜を用いた電界発光素子(即ち、有機電界発光素子)の開発が行われている。有機電界発光素子における有機薄膜の形成方法としては、例えば、真空蒸着法と湿式成膜法が挙げられる。
 湿式成膜法は真空プロセスが要らず、大面積化が容易で、1つの層及びその形成用の塗布液に様々な機能をもった複数の材料を混合することが容易である等の利点がある。しかし、湿式成膜法は積層化が困難である。このため、真空蒸着法により製造した素子に比べて湿式成膜法で製造した素子は駆動安定性に劣り、一部を除いて実用レベルに至っていない。特に、湿式成膜法では、有機溶剤及び水系溶剤を使用するなどして二層の積層は可能であるが、三層以上の積層化は困難であった。
 この様な積層化における課題を解決するために、特許文献1及び2には、下記の様なフルオレン環及び架橋性基を有する重合体(Q-1)及び(Q-2)が提案され、これらの架橋性基が反応した場合に得られる網目状重合体が有機溶剤に不溶となることを利用して積層化を行うことが開示されている。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000003
 又、特許文献3~5には、主鎖中にメチレン基を有する、トリアリールアミン含有重合体を、エレクトロクロミック素子、有機電界発光素子、電子写真感光体に用いることが提案されている。とりわけ特許文献4には、重合体(Q-3)を、有機電界発光素子の正孔輸送材料に用いることが開示されている。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000004
国際公開第2008/032843号 国際公開第2008/038747号 国際公開第1999/032926号 日本国特開2001-064642号公報 日本国特開2003-316043号公報
 前記重合体(Q-1)及び(Q-2)が架橋により網目状重合体となると、その本来剛直な主鎖構造がまがったりねじれたりして、電荷輸送能及び酸化還元安定性が著しく低下する。さらには、重合体の主鎖構造のπ共役系同士が、凝集、J会合することにより、新たな著しく低い一重項励起準位及び三重項励起準位が生成する。著しく低い一重項励起準位及び三重項励起準位は、それぞれ、一重項励起状態及び三重項励起状態を失活させ、蛍光発光素子及び燐光発光素子の発光効率の低下をもたらす。
 このため、特許文献1及び2記載の技術により得られる有機電界発光素子の駆動電圧は高く、発光効率は低く、駆動寿命は短いという課題があった。
 さらに、特許文献3~5には主鎖にメチレン基を有するトリアリールアミン含有重合体が例示されているが、塗布後に不溶とするための架橋性基などの記載はなく、特許文献3~5に記載の技術では、塗布法による積層化は困難であった。
 又、前記重合体(Q-3)等の特許文献4に記載された重合体は、繰り返し単位における主鎖中にアルキレン基(4級炭素)を2つ有し、アルキレン基(4級炭素)とアルキレン基(4級炭素)の間に存在するアリーレン基が正孔輸送に関与しにくい。このため、特許文献4記載の技術により得られる有機電界発光素子の駆動電圧は高いという課題があった。
 本発明は上記の課題に鑑みて研究されたもので、一重項励起準位及び三重項励起準位が高く、電荷輸送能及び電気化学的安定性に優れ、積層化が可能であり、通電によって分解などが起こりにくく、均質な膜質を提供し得る重合体と、該重合体を含有する有機電界発光素子材料及び有機電界発光素子用組成物を提供することを目的とする。
 本発明はまた、発光効率が高く、低い電圧で駆動可能で、駆動安定性が高い、有機電界発光素子及びそれを有する表示装置及び照明装置を提供することを目的とする。
 本発明者らは、上記課題を解決するために鋭意検討した結果、主鎖にアルキレン基(4級炭素)を有し、且つ架橋性基を有する特定構造の重合体が、湿式成膜法により積層化が可能であり、架橋をさせて有機溶剤に不溶とした後も、一重項励起準位及び三重項励起準位が高く、高い正孔輸送能及び電気化学的安定性を有すること、さらには当該重合体を用いて得られた有機電界発光素子が発光効率が高く、低い電圧で駆動可能であるとともに駆動安定性が高いことを見出し、本発明の完成に至った。
 即ち、本発明の要旨は、下記(1)~(11)に存する。
(1) 下記一般式(1)で表される繰り返し単位と架橋性基とを有する重合体。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000005
(一般式(1)中、
 Ar11~Ar13は、各々独立に置換基を有していてもよい2価の芳香族基を示し、
 Ar14及びAr15は、各々独立に置換基を有していてもよい芳香族基を示し、
 Ar16及びAr17は、各々独立に直接結合、又は置換基を有していてもよい2価の芳香族基を示し、
 R11及びR12は、各々独立に水素原子、置換基を有していてもよいアルキル基、置換基を有していてもよいアルコキシ基、又は置換基を有していてもよい芳香族基を示し、 
 rは0~5の整数を示す。 
 R11及びR12は互いに結合して環構造を形成していてもよい。
 尚、架橋性基は、上記一般式(1)で表される繰り返し単位に含まれていてもよい。)
(2)前記架橋性基が、下記架橋性基群Tの中から選ばれる少なくとも1種の基である前記(1)に記載の重合体。
<架橋性基群T>
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000006
(上記式中、
 R21~R23は、各々独立に水素原子又は置換基を有していてもよいアルキル基を示し、
 Ar21は置換基を有していてもよい芳香族基を示す。
 X、X及びXは、各々独立して水素原子又はハロゲン原子を示す。
 R24は水素原子又はビニル基を示す。
 ベンゾシクロブテン環は、置換基を有していてもよく、該置換基同士が、互いに結合して環を形成してもよい。)
(3)重量平均分子量(Mw)が20,000以上であり、分散度(Mw/Mn;Mnは数平均分子量を表す。)が2.5以下である前記(1)又は(2)に記載の重合体。
(4)前記(1)~(3)のいずれか1に記載の重合体からなる有機電界発光素子材料。
(5)前記(1)~(3)のいずれか1に記載の重合体を含有する有機電界発光素子用組成物。
(6)基板上に、陽極、陰極、及びこれら両極間に設けられる1つ以上の有機層を含む有機電界発光素子であって、該有機層の少なくとも一層が、前記(1)~(3)のいずれか1に記載の重合体を架橋した網目状重合体を含有する有機電界発光素子。
(7)前記網目状重合体を含有する層が、正孔注入層又は正孔輸送層である前記(6)に記載の有機電界発光素子。
(8)前記網目状重合体を含有する層が、正孔輸送層である前記(6)又は(7)に記載の有機電界発光素子。
(9)更に発光層を有し、且つ前記正孔注入層、正孔輸送層、及び該発光層の全てが湿式成膜法にて形成される層である前記(7)又は(8)に記載の有機電界発光素子。
(10)前記(6)~(9)のいずれか1に記載の有機電界発光素子を有する表示装置。
(11)前記(6)~(9)のいずれか1に記載の有機電界発光素子を有する照明装置。
 本発明の重合体は、湿式成膜法により積層化が可能であり、架橋をさせて有機溶剤に不溶とした後も、一重項励起準位及び三重項励起準位が高く、高い正孔輸送能及び電気化学的安定性を有することから有機電界発光素子用材料として有用であり、当該重合体を用いて得られた有機電界発光素子は、発光効率が高く、低い電圧で駆動可能であるとともに駆動安定性が高く、表示装置及び照明装置用としても有用である。
本発明の有機電界発光素子の構造例を示す断面の模式図である。
 以下、本発明について実施形態及び例示物等を示して詳細に説明するが、本発明は以下の実施形態及び例示物等に限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない限り任意に変更して実施できる。
[1.重合体の構成]
 本発明の重合体は、下記一般式(1)で表される繰り返し単位を含み、且つ架橋性基を有することを特徴とする。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000007
(一般式(1)中、
 Ar11~Ar13は、各々独立に置換基を有していてもよい2価の芳香族基を示し、
 Ar14及びAr15は、各々独立に置換基を有していてもよい芳香族基を示し、
 Ar16及びAr17は、各々独立に直接結合、又は置換基を有していてもよい2価の芳香族基を示し、
 R11及びR12は、各々独立に水素原子、置換基を有していてもよいアルキル基、置換基を有していてもよいアルコキシ基、又は置換基を有していてもよい芳香族基を示し、 
 rは0~5の整数を示す。 
 R11及びR12は互いに結合して環構造を形成していてもよい。
 尚、架橋性基は、上記一般式(1)で表される繰り返し単位に含まれていてもよい。)
 上記一般式(1)で表される繰り返し単位にはアルキレン基(好ましくは4級炭素含有アルキレン基)が1つのみ存在する。この様に、主鎖に剛直ではないアルキレン基(好ましくは4級炭素含有アルキレン基)が含まれることにより、重合体を架橋させて有機溶剤に不溶とした後も、高い電荷輸送能及び酸化還元安定性が維持できる。又、主鎖にπ共役系の広がりを抑えるアルキレン基(好ましくは4級炭素含有アルキレン基)が含まれることにより、重合体を架橋させて有機溶剤に不溶とした後も、一重項励起準位及び三重項励起準位が高く維持できる。このため、本発明の重合体を架橋した網目状重合体により層を形成した場合、この層は低い電圧でも電流を流し、かつ、励起子を失活させにくい。
 一般式(1)で表される繰り返し単位を有する重合体において、アルキレン基(好ましくは4級炭素含有アルキレン基)とアルキレン基(好ましくは4級炭素含有アルキレン基)の間には必ず窒素原子が存在する。このため、Ar11~Ar17のいずれもが正孔輸送に関与し得る。その結果、低い電圧にて有機電界発光素子を駆動することができると考えられる。
 一般式(1)において、Ar11~Ar13は、各々独立に置換基を有していてもよい2価の芳香族基を示し、Ar14及びAr15は、各々独立に置換基を有していてもよい芳香族基を示し、Ar16及びAr17は、各々独立に直接結合、又は置換基を有していてもよい2価の芳香族基を示す。
 ここで「芳香族基」とは、芳香族炭化水素基及び芳香族複素環基の総称である。
 Ar11~Ar17を構成する置換基を有していてもよい1価又は2価の芳香族炭化水素基としては、例えば、ベンゼン環、ナフタレン環、アントラセン環、フェナントレン環、ペリレン環、テトラセン環、ピレン環、ベンズピレン環、クリセン環、トリフェニレン環、アセナフテン環、フルオランテン環、フルオレン環などの、6員環の単環又は2~5縮合環由来の基、及びこれらの環が2~4個結合した基等が挙げられる。
 Ar11~Ar17を構成する置換基を有していてもよい1価又は2価の芳香族複素環基としては、例えば、フラン環、ベンゾフラン環、チオフェン環、ベンゾチオフェン環、ピロール環、ピラゾール環、イミダゾール環、オキサジアゾール環、インドール環、カルバゾール環、ピロロイミダゾール環、ピロロピラゾール環、ピロロピロール環、チエノピロール環、チエノチオフェン環、フロピロール環、フロフラン環、チエノフラン環、ベンゾイソオキサゾール環、ベンゾイソチアゾール環、ベンゾイミダゾール環、ピリジン環、ピラジン環、ピリダジン環、ピリミジン環、トリアジン環、キノリン環、イソキノリン環、シノリン環、キノキサリン環、フェナントリジン環、ベンゾイミダゾール環、ペリミジン環、キナゾリン環、キナゾリノン環、アズレン環などの、5又は6員環の単環又は2~4縮合環由来の基、及びこれらの環が2~4個結合した基等が挙げられる。
 又、Ar11~Ar17には、上記の芳香族炭化水素基と芳香族複素環基が2~4個結合した基も挙げられる。
 中でも、溶解性及び耐熱性の点から、Ar11~Ar17は、ベンゼン環、ナフタレン環、アントラセン環、フェナントレン環、トリフェニレン環、ピレン環、チオフェン環、ピリジン環、フルオレン環からなる群より選ばれる環由来の基、及びこれらの環が2~4個結合した基が好ましい。
 更に、Ar11~Ar17における芳香族基が有していてもよい置換基としては、特に制限はないが、例えば、後述する置換基群Zから選ばれる基等が挙げられる。
 尚、Ar11~Ar17は、置換基を1個有していてもよく、2個以上有していてもよい。2個以上有する場合、1種類を有していてもよく、2種類以上を任意の組み合わせ及び任意の比率で有していてもよい。
 R11及びR12は、各々独立に水素原子、置換基を有していてもよいアルキル基、置換基を有していてもよいアルコキシ基、又は置換基を有していてもよい芳香族基を示す。
 R11及びR12のアルキル基としては、例えばメチル基、エチル基等の、炭素数が通常1以上であり、通常24以下、好ましくは12以下であるアルキル基等が挙げられる。
 R11及びR12のアルコキシ基としては、例えばメトキシ基、エトキシ基等の、炭素数が通常1以上であり、通常24以下、好ましくは12以下であるアルコキシ基等が挙げられる。
 R11及びR12の芳香族基としては、前記Ar14~Ar15を構成する芳香族基と同じ基等が挙げられる。
 R11及びR12は、4級炭素を有する点から、上記の基のうち、水素原子以外の基が好ましく、中でも、溶解性の点から、炭素数1~12のアルキル基及び炭素数1~12のアルコキシ基が好ましく、炭素数1~12のアルキル基がより好ましい。
 尚、R11~R12が更に有していてもよい置換基としては、特に制限はないが、例えば、下記置換基群Zから選ばれる基等が挙げられる。
(置換基群Z)
 例えばメチル基、エチル基等の、炭素数が通常1以上であり、通常24以下、好ましくは12以下であるアルキル基;
 例えばビニル基等の、炭素数が通常2以上であり、通常24以下、好ましくは12以下であるアルケニル基;
 例えばエチニル基等の、炭素数が通常2以上であり、通常24以下、好ましくは12以下であるアルキニル基;
 例えばメトキシ基、エトキシ基等の、炭素数が通常1以上であり、通常24以下、好ましくは12以下であるアルコキシ基;
 例えばフェノキシ基、ナフトキシ基、ピリジルオキシ基等の、炭素数が通常4以上、好ましくは5以上であり、通常36以下、好ましくは24であるアリールオキシ基;
 例えばメトキシカルボニル基、エトキシカルボニル基等の、炭素数が通常2以上であり、通常24以下、好ましくは12以下であるアルコキシカルボニル基;
 例えばジメチルアミノ基、ジエチルアミノ基等の、炭素数が通常2以上であり、通常24以下、好ましくは12以下であるジアルキルアミノ基;
 例えばジフェニルアミノ基、ジトリルアミノ基、N-カルバゾリル基等の、炭素数が通常10以上、好ましくは12以上であり、通常36以下、好ましくは24以下のジアリールアミノ基;
 例えばフェニルメチルアミノ基等の、炭素数が通常7であり、通常36以下、好ましくは24以下であるアリールアルキルアミノ基;
 例えばアセチル基、ベンゾイル基等の、炭素数が通常2であり、通常24以下、好ましくは12であるアシル基;
 例えばフッ素原子、塩素原子等のハロゲン原子;
 例えばトリフルオロメチル基等の、炭素数が通常1以上であり、通常12以下、好ましくは6以下のハロアルキル基;
 例えばメチルチオ基、エチルチオ基等の、炭素数が通常1以上であり、通常24以下、好ましくは12以下のアルキルチオ基;
 例えばフェニルチオ基、ナフチルチオ基、ピリジルチオ基等の、炭素数が通常4以上、好ましくは5以上であり、通常36以下、好ましくは24以下であるアリールチオ基;
 例えばトリメチルシリル基、トリフェニルシリル基等の、炭素数が通常2以上、好ましくは3以上であり、通常36以下、好ましくは24以下であるシリル基;
 例えばトリメチルシロキシ基、トリフェニルシロキシ基等の、炭素数が通常2以上、好ましくは3以上であり、通常36以下、好ましくは24以下であるシロキシ基;
 シアノ基;
 例えばフェニル基、ナフチル基等の、炭素数が通常6以上であり、通常36以下、好ましくは24以下である芳香族炭化水素環基;
 例えばチエニル基、ピリジル基等の、炭素数が通常3以上、好ましくは4以上であり、通常36以下、好ましくは24以下である芳香族複素環基。
 これら置換基の中でも、溶解性の点から、炭素数1~12のアルキル基及び炭素数1~12のアルコキシ基が好ましい。
 又、上記各置換基が更に置換基を有していてもよく、その例としては前記置換基群Zに例示した基等が挙げられる。 Ar11~Ar17の置換基の式量としては、更に置換した置換基を含めて、500以下が好ましく、250以下がより好ましい。置換基の式量が大きすぎると電荷輸送能が低下する可能性がある。
 尚、Ar11~Ar17の式量は、通常65以上、好ましくは75以上であり、通常500以下、好ましくは300以下、より好ましくは200以下である。Ar11~Ar17の式量が大きすぎると架橋前の溶解性が著しく低下する可能性がある。
 一般式(1)においてrは-Ar13-N(Ar15)-の繰り返し数を示す。rは、具体的には、0以上であり、好ましくは1以上、より好ましくは2以上であり、通常5以下、好ましくは4以下、より好ましくは3以下の整数を示す。rが大きすぎると、架橋反応前の溶解性が低下する可能性がある。又、rを1以上にすることにより電気的耐久性を確保できる。
 Ar11~Ar13、並びにAr16及びAr17は置換基を有していてもよい1価又は2価の芳香族基を2以上結合させた基であっても良い。このような基としては、ビフェニレン基、ターフェニレン基などが挙げられ、架橋反応前の溶解性、電荷輸送能、及び電気的耐久性等の点から、4,4’-ビフェニレン基が好ましい。
 本発明の重合体は、架橋性基を有することが必須であり、架橋性基を有することで熱及び/又は活性エネルギー線の照射により起こる反応(不溶化反応)の前後で、溶媒に対する溶解性に大きな差を生じさせることができる。
 架橋性基とは、熱及び/又は活性エネルギー線の照射により近傍に位置するほかの分子の同一又は異なる基と反応して、新規な化学結合を生成する基のことをいう。
 架橋性基としては、不溶化がしやすいという点で、例えば、架橋性基群Tに示す基が挙げられる。本発明に係る架橋性基は、これらに限定されない。
[架橋性基群T]
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000008
(上記式中、R21~R23は、各々独立に、水素原子又は置換基を有していてもよいアルキル基を示す。
 Ar21は置換基を有していてもよい芳香族基を示す。
 X、X及びXは、各々独立して水素原子又はハロゲン原子を示す。
 R24は水素原子又はビニル基を示す。
 ベンゾシクロブテン環は、置換基を有していてもよく、該置換基同士が、互いに結合して環を形成してもよい。)
 R21~R23のアルキル基としては、例えばメチル基、エチル基等の、炭素数が通常1以上であり、通常24以下、好ましくは12以下であるアルキル基等が挙げられる。
 Ar21の芳香族基としては、前記Ar11~Ar17を構成する芳香族基と同じ基等が挙げられる。
 尚、R21~R23、及びAr21が更に有していてもよい置換基としては、特に制限はないが、例えば、前記置換基群Zから選ばれる基等が挙げられる。
 エポキシ基、オキセタン基等の環状エーテル基、ビニルエーテル基などのカチオン重合によって不溶化反応する基が、反応性が高く不溶化が容易な点で好ましい。中でも、カチオン重合の速度を制御しやすい点でオキセタン基が特に好ましく、カチオン重合の際に素子の劣化をまねくおそれのあるヒドロキシル基が生成しにくい点でビニルエーテル基が好ましい。
 シンナモイル基などアリールビニルカルボニル基、ベンゾシクロブテン環由来の基などの環化付加反応する基が、電気化学的安定性をさらに向上させる点で好ましい。
 又、架橋性基の中でも、不溶化後の構造が特に安定な点で、ベンゾシクロブテン環由来の基が特に好ましい。
 具体的には、下記式(II-a)で表される基であることが好ましい。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000009
(式(II-a)中のベンゾシクロブテン環は、置換基を有していてもよい。又、該置換基同士が、互いに結合して環を形成してもよい。)
 架橋性基は分子内の1価又は2価の芳香族基に直接結合してもよいが、2価の基を介して結合してもよい。この2価の基としては、-O-基、-C(=O)-基又は(置換基を有していてもよい)-CH-基から選ばれる基を任意の順番で1~30個連結してなる2価の基を介して、1価又は2価の芳香族基に結合することが好ましい。これら2価の基を介する架橋性基、すなわち、架橋性基を含む基の具体例は以下の<架橋性基を含む基群T’>に示す通りであるが、本発明はこれらに限定されるものではない。
<架橋性基を含む基群T’>
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000010
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000011
(上記式中、mは0~12の整数を示し、nは1~12の整数を示す。)
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000012
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000013
(架橋性基の割合)
 本発明の重合体は、1つのポリマー鎖中に有する架橋性基が、好ましくは平均1以上、より好ましくは平均2以上、又、好ましくは平均200以下、より好ましくは平均100以下である。
 尚、架橋性基は、前記一般式(1)で表わされる繰り返し単位中、具体的には、Ar11~Ar17、R11及びR12のいずれかに含まれていてもよく、また前記一般式(1)以外の重合体部分構造に含まれていてもよく、更にいずれに含まれていてもよい。
 又、本発明の重合体が有する架橋性基の数は、分子量1000あたりの数で表すことができる。
 本発明の重合体が有する架橋性基の数を、分子量1000あたりの数で表した場合、分子量1000あたり、通常3.0個以下、好ましくは2.0個以下、さらに好ましくは1.0以下、また通常0.01以上、好ましくは0.05以上である。
 この上限値を上回ると、クラックによって平坦な膜が得られなかったり、又、架橋密度が大きくなりすぎたりして、架橋層中に未反応の架橋性基が増えて、得られる素子の寿命に影響を及ぼすおそれがある。一方、この下限値を下回ると、架橋層の不溶化が不十分となり、湿式成膜法で多層積層構造が形成できないおそれがある。
 ここで、共役ポリマーの分子量1000あたりの架橋性基の数は、共役ポリマーからその末端基を除いて、合成時の仕込みモノマーのモル比と、構造式から算出する。
 例えば、後述の合成例1で合成した目的ポリマー1の場合で説明する。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000014
 目的ポリマー1において、末端基を除いた繰り返し単位の分子量は平均1219.2であり、また架橋性基は、1繰り返し単位当たり平均0.1076個である。これを単純比例により計算すると、分子量1000あたりの架橋性基の数は、0.088個と算出される。
 本発明の重合体の重量平均分子量(Mw)は、通常3,000,000以下、好ましくは1,000,000以下、より好ましくは500,000以下、さらに好ましくは200,000以下であり、また通常1,000以上、好ましくは2,500以上、より好ましくは5,000以上、さらに好ましくは20,000以上である。
 重量平均分子量がこの上限値を超えると、溶剤に対する溶解性が低下するため、成膜性が損なわれるおそれがある。また重量平均分子量がこの下限値を下回ると、重合体のガラス転移温度、融点及び気化温度が低下するため、耐熱性が低下する場合がある。
 又、通常、この重量平均分子量(Mw)はSEC(サイズ排除クロマトグラフィー)測定により決定される。SEC測定では高分子量成分ほど溶出時間が短く、低分子量成分ほど溶出時間が長くなるが、分子量既知のポリスチレン(標準試料)の溶出時間から算出した校正曲線を用いて、サンプルの溶出時間を分子量に換算することによって、重量平均分子量が算出される。
 又、本発明の重合体における数平均分子量(Mn)は、通常2,500,000以下、好ましくは750,000以下、より好ましくは400,000以下であり、また通常500以上、好ましくは1,500以上、より好ましくは3,000以上である。
 さらに、本発明の重合体における分散度(Mw/Mn)は、好ましくは3.5以下であり、さらに好ましくは2.5以下、特に好ましくは2.0以下である。
 尚、分散度は値が小さい程よいため、下限値は理想的には1である。該重合体の分散度が、上記範囲内であると、精製が容易で、また溶剤に対する溶解性や電荷輸送能が良好である。
 一般式(1)で表される部分構造を有する繰り返し単位の例を以下に示すが、本発明はこれらに限定されるものではない。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000015
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000016
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000017
 架橋性基を有する繰り返し単位の例を以下に示すが、本発明はこれらに限定されるものではない。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000018
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000019
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000020
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000021
 本発明の重合体のガラス転移温度は、通常50℃以上、80℃以上、より好ましくは100℃以上、また、通常300℃以下である。
 上記範囲内であると、重合体の耐熱性が優れ、得られる素子の駆動寿命が向上する点で好ましい。
 また、本発明の重合体のイオン化ポテンシャルは、通常4.5eV以上、好ましくは4.8eV以上、また、通常6.0eV以下、好ましくは5.7eV以下である。
 上記範囲内であると、重合体の電荷注入輸送能が優れ、得られる素子の駆動電圧が低下するため好ましい。
[2.製造方法]
 本発明の重合体の製造方法は特には制限されず、本発明の重合体が得られる限り任意である。例えば、Suzuki反応による重合方法、Grignard反応による重合方法、Yamamoto反応による重合方法、Ullmann反応による重合方法、Buchwald-Hartwig反応による重合方法等などによって製造できる。
 Ullmann反応による重合方法及びBuchwald-Hartwig反応による重合方法の場合、例えば、式(1a)で表されるジハロゲン化アリール(XはI、Br、Cl、F等のハロゲン原子を示す。)と式(2a)で表される1級アミノアリール又は2級ジアミノアリールとを反応させることにより、本発明の重合体が合成される。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000022
(上記式中、Xはハロゲン原子を示し、Ar11~Ar15、R11、R12、及びrは前記一般式(1)におけると同義である。但し、qは1である。)
 尚、前記の重合方法において、通常、N-アリール結合を形成する反応は、例えば炭酸カリウム、tert-ブトキシナトリウム、トリエチルアミン等の塩基存在下で行う。また、例えば銅やパラジウム錯体等の遷移金属触媒存在下で行うこともできる。
 Suzuki反応のよる重合方法の場合、例えば、式(1b)で表されるホウ素誘導体(Rは任意の置換基であり、通常、ヒドロキシル基又は環を形成してもよいアルコキシ基を示す。)と式(2b)で表されるジハロゲン化アリールを反応させることにより、本発明の重合体が合成される。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000023
(式中、Rは任意の置換基を示し、X、Ar11~Ar17、R11、R12、及びrは前記一般式(1)におけると同義である。但し、qは1である。)
 尚、前記の重合方法において、通常、ホウ素誘導体とジハロゲン化物との反応工程は、例えば炭酸カリウム、tert-ブトキシナトリウム、トリエチルアミン等の塩基存在下で行う。また、必要に応じて、例えば銅やパラジウム錯体等の遷移金属触媒存在下で行うこともできる。さらにホウ素誘導体との反応工程では、例えば、炭酸カリウム、りん酸カリウム、tert-ブトキシナトリウム、トリエチルアミン等の塩基、及び、パラジウム錯体等の遷移金属触媒の存在下で行うことができる。
 又、カルボニル化合物やジビニル化合物と、アミノ基のp-位が水素原子であるトリアリールアミンとを、トリフルオロメタンスルホン酸や硫酸などの酸触媒下で重合することによっても、本発明の重合体を合成することができる。
<有機電界発光素子材料及び有機電界発光素子用組成物>
 本発明の重合体は、有機電界発光素子用材料として用いることが好ましい。
 又、本発明の有機電界発光素子用組成物は、本発明の重合体と少なくとも溶剤とを含有する。尚、本発明の有機電界発光素子用組成物は、本発明の重合体の1種のみを含むものであってもよく、2種以上を任意の比率及び組み合わせで含むものであってもよい。
 本発明の有機電界発光素子用組成物は、陽極と陰極との間に配置された有機層を有する有機電界発光素子の有機層を湿式成膜法により成膜する際の塗布液として好適に用いられる。
 本発明の有機電界発光素子用組成物は、該有機電界発光素子における正孔注入層又は正孔輸送層を形成するために用いられることが特に好ましい。
 尚、ここでは、有機電界発光素子における陽極-発光層間の層が1つの場合には、これを「正孔輸送層」と称し、2つ以上の場合は、陽極に接している層を「正孔注入層」、それ以外の層を総称して「正孔輸送層」と称す。又、陽極-発光層間に設けられた層を総称して「正孔注入・輸送層」と称する場合がある。
 有機電界発光素子用組成物に含有される溶剤は、本発明の重合体を溶解するものが好ましく、通常、本発明の重合体を0.1重量%以上、好ましくは0.5重量%以上、さらに好ましくは1重量%以上溶解する溶剤である。
 尚、本発明の有機電界発光素子用組成物は、本発明の重合体を通常0.01重量%以上、好ましくは0.05重量%以上、より好ましくは0.1重量%以上、また、通常50重量%以下、好ましくは20重量%以下、より好ましくは10重量%以下含有する。
 本発明の有機電界発光素子用組成物に含有される溶剤の種類は、特に制限されるものではない。本発明の重合体を溶解させるものとして、好ましくは、トルエン、キシレン、メチシレン、シクロヘキシルベンゼン等の芳香族化合物;1,2-ジクロロエタン、クロロベンゼン、o-ジクロロベンゼン等の含ハロゲン溶剤;エチレングリコールジメチルエーテル、エチレングリコールジエチルエーテル、プロピレングリコール-1-モノメチルエーテルアセタート(PGMEA)等の脂肪族エーテル、1,2-ジメトキシベンゼン、1,3-ジメトキシベンゼン、アニソール、フェネトール、2-メトキシトルエン、3-メトキシトルエン、4-メトキシトルエン、2,3-ジメチルアニソール、2,4-ジメチルアニソール等の芳香族エーテル等のエーテル系溶剤;酢酸エチル、酢酸n-ブチル、乳酸エチル、乳酸n-ブチル等の脂肪族エステル;酢酸フェニル、プロピオン酸フェニル、安息香酸メチル、安息香酸エチル、安息香酸イソプロピル、安息香酸プロピル、安息香酸n-ブチル等のエステル系溶剤等の有機溶剤が挙げられる。これらは1種を単独で用いてもよく、2種以上を任意の比率及び組み合わせで併用してもよい。
 本発明の有機電界発光素子用組成物に含有される溶剤の濃度は、通常40重量%以上、好ましくは60重量%以上、より好ましくは80重量%以上である。
 本発明の有機電界発光素子用組成物に含有される溶剤としては、25℃における蒸気圧が通常10mmHg以下、好ましくは5mmHg以下で、通常0.1mmHg以上の溶剤等が挙げられる。このような溶剤を使用することにより、有機電界発光素子を湿式成膜法により製造するプロセスに好適なものとすることができ、また、本発明の重合体の性質に適した組成物とすることができる。このような溶剤の具体例としては、前述したトルエン、キシレン、メチシレン等の芳香族系溶剤、エーテル系溶剤及びエステル系溶剤が挙げられる。これらの溶剤の組成物中の濃度は、通常10重量%以上、好ましくは30重量%以上、より好ましくは50重量%以上である。
 又、本発明の有機電界発光素子用組成物に含有される溶剤として、25℃における蒸気圧が通常2mmHg以上、好ましくは3mmHg以上、より好ましくは4mmHg以上であり、好ましくは10mmHg以下である溶剤と、25℃における蒸気圧が通常2mmHg未満、好ましくは1mmHg以下、より好ましくは0.5mmHg以下である溶剤との混合溶剤も挙げられる。このような混合溶剤を使用することにより、湿式成膜法により本発明の重合体、更には後述する電子受容性化合物等の添加剤を含む均質な層を形成することができる。このような混合溶剤の有機電界発光素子用組成物中の濃度は、通常10重量%以上、好ましくは30重量%以上、より好ましくは50重量%以上である。
 又、上述した溶剤以外の溶剤も用いることができ、例えば、N,N-ジメチルホルムアミド、N,N-ジメチルアセトアミド等のアミド類;ジメチルスルホキシド等を用いることも可能である。さらに、本発明の有機電界発光素子用組成物は、レベリング剤や消泡剤等の塗布性改良剤などの各種添加剤を含んでいてもよい。
<有機電界発光素子の構成>
 本発明の有機電界発光素子は、基板と、陽極と、1層又は2層以上の有機層と、陰極とをこの順に備える有機電界発光素子であって、該有機層の少なくとも一層が、前記本発明の重合体を架橋した網目状重合体を含む有機電界発光素子である。ここで有機層には、正孔注入層、正孔輸送層、発光層、正孔阻止層、電子輸送層、電子注入層が挙げられるが、正孔注入層及び/又は正孔輸送層に、前記本発明の重合体を架橋した網目状重合体を含有するのが好ましい。
 又、本発明の有機電界発光素子においては、正孔注入層、正孔輸送層及び発光層の全てが湿式成膜法により形成されたものであるのが好ましい。
 以下に、本発明の方法で製造される有機電界発光素子の層構成及びその一般的形成方法等について、図1を参照して説明する。
 図1は本発明にかかる有機電界発光素子の構造例を示す断面の模式図であり、図1において、1は基板、2は陽極、3は正孔注入層、4は正孔輸送層、5は発光層、6は正孔阻止層、7は電子輸送層、8は電子注入層、9は陰極を各々表す。
 尚、本発明において湿式成膜法とは、例えば、スピンコート法、ディップコート法、ダイコート法、バーコート法、ブレードコート法、ロールコート法、スプレーコート法、キャピラリーコート法、インクジェット法、スクリーン印刷法、グラビア印刷法、フレキソ印刷法等の湿式で成膜される方法をいう。これらの成膜方法の中でも、スピンコート法、スプレーコート法、インクジェット法が好ましい。これは、有機電界発光素子に用いられる塗布用組成物特有の液性に合うためである。
[基板]
 基板は有機電界発光素子の支持体となるものであり、石英やガラスの板、金属板や金属箔、プラスチックフィルムやシート等が用いられる。特にガラス板や、ポリエステル、ポリメタクリレート、ポリカーボネート、ポリスルホン等の透明な合成樹脂の板が好ましい。合成樹脂基板を使用する場合にはガスバリア性に留意する必要がある。基板のガスバリア性が小さすぎると、基板を通過した外気により有機電界発光素子が劣化することがあるので好ましくない。このため、合成樹脂基板の少なくとも片面に緻密なシリコン酸化膜等を設けてガスバリア性を確保する方法も好ましい方法の一つである。
[陽極]
 陽極は発光層側の層への正孔注入の役割を果たすものである。
 この陽極は、通常、アルミニウム、金、銀、ニッケル、パラジウム、白金等の金属、インジウム及び/又はスズの酸化物等の金属酸化物、ヨウ化銅等のハロゲン化金属、カーボンブラック、或いは、ポリ(3-メチルチオフェン)、ポリピロール、ポリアニリン等の導電性高分子等により構成される。
 陽極の形成は通常、スパッタリング法、真空蒸着法等により行われることが多い。また、銀等の金属微粒子、ヨウ化銅等の微粒子、カーボンブラック、導電性の金属酸化物微粒子、導電性高分子微粉末等を用いて陽極を形成する場合には、適当なバインダー樹脂溶液に分散させて、基板上に塗布することにより陽極を形成することもできる。さらに、導電性高分子の場合は、電解重合により直接基板上に薄膜を形成したり、基板上に導電性高分子を塗布して陽極を形成することもできる(Appl.Phys.Lett.,60巻,2711頁,1992年)。
 陽極は通常は単層構造であるが、所望により複数の材料からなる積層構造とすることも可能である。
 陽極の厚みは、必要とする透明性により異なる。透明性が必要とされる場合は、可視光の透過率を、通常60%以上、好ましくは80%以上とすることが好ましい。この場合、陽極の厚みは通常5nm以上、好ましくは10nm以上であり、また、通常1000nm以下、好ましくは500nm以下程度である。不透明でよい場合は陽極の厚みは任意であり、陽極は基板と同一でもよい。また、さらには、上記の陽極の上に異なる導電材料を積層することも可能である。
 陽極に付着した不純物を除去し、イオン化ポテンシャルを調整して正孔注入性を向上させることを目的に、陽極表面を紫外線(UV)/オゾン処理したり、酸素プラズマ、アルゴンプラズマ処理したりすることは好ましい。
[正孔注入層]
 正孔注入層は、陽極から発光層へ正孔を輸送する層であり、通常、陽極上に形成される。本発明の有機電界発光素子においては、正孔注入層に前記本発明の重合体を架橋した網目状重合体を用いるのが好ましい。
 本発明に係る正孔注入層の形成方法は真空蒸着法でも、湿式成膜法でもよく、特に制限はないが、ダークスポット低減の観点から正孔注入層を湿式成膜法により形成することが好ましい。
 正孔注入層の膜厚は、通常5nm以上、好ましくは10nm以上、また、通常1000nm以下、好ましくは500nm以下の範囲である。
{湿式成膜法による正孔注入層の形成}
 湿式成膜により正孔注入層を形成する場合、通常は、正孔注入層を構成する材料を適切な溶剤(正孔注入層用溶剤)と混合して成膜用の組成物(正孔注入層形成用組成物)を調製し、この正孔注入層形成用組成物を適切な手法により、正孔注入層の下層に該当する層(通常は、陽極)上に塗布して成膜し、乾燥することにより正孔注入層を形成する。
(正孔輸送性化合物)
 正孔注入層形成用組成物は通常、正孔注入層の構成材料として正孔輸送性化合物及び溶剤を含有する。
 正孔輸送性化合物は、通常、有機電界発光素子の正孔注入層に使用される、正孔輸送性を有する化合物であれば、重合体などの高分子化合物であっても、単量体などの低分子化合物であってもよいが、高分子化合物であることが好ましい。本発明においては、この高分子化合物として本発明の重合体を用いるのが好ましい。また、他の正孔輸送性化合物も用いることができる。
 他の正孔輸送性化合物としては、陽極から正孔注入層への電荷注入障壁の観点から4.5eV~6.0eVのイオン化ポテンシャルを有する化合物が好ましい。他の正孔輸送性化合物の例としては、芳香族アミン誘導体、フタロシアニン誘導体、ポルフィリン誘導体、オリゴチオフェン誘導体、ポリチオフェン誘導体、ベンジルフェニル誘導体、フルオレン基で3級アミンを連結した化合物、ヒドラゾン誘導体、シラザン誘導体、シラナミン誘導体、ホスファミン誘導体、キナクリドン誘導体、ポリアニリン誘導体、ポリピロール誘導体、ポリフェニレンビニレン誘導体、ポリチエニレンビニレン誘導体、ポリキノリン誘導体、ポリキノキサリン誘導体、カーボン等が挙げられる。
 尚、本発明において誘導体とは、例えば、芳香族アミン誘導体を例にするならば、芳香族アミンそのもの及び芳香族アミンを主骨格とする化合物を含むものであり、重合体であっても、単量体であってもよい。
 正孔注入層の材料として用いられる正孔輸送性化合物は、このような化合物のうち何れか1種を単独で含有していてもよく、2種以上を含有していてもよい。2種以上の正孔輸送性化合物を含有する場合、その組み合わせは任意であるが、芳香族三級アミン高分子化合物1種又は2種以上と、その他の正孔輸送性化合物1種又は2種以上とを併用することが好ましい。
 上記例示した中でも非晶質性、可視光の透過率の点から、芳香族アミン化合物が好ましく、特に芳香族三級アミン化合物が好ましい。ここで、芳香族三級アミン化合物とは、芳香族三級アミン構造を有する化合物であって、芳香族三級アミン由来の基を有する化合物も含む。
 芳香族三級アミン化合物の種類は特に制限されないが、表面平滑化効果による均一な発光の点から、重量平均分子量が1000以上、1000000以下の高分子化合物(繰り返し単位が連なる重合型化合物)がさらに好ましい。芳香族三級アミン高分子化合物の好ましい例として、下記式(I)で表される繰り返し単位を有する高分子化合物が挙げられる。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000024
(式(I)中、Ar21及びAr22は、各々独立して、置換基を有していてもよい芳香族炭化水素基又は置換基を有していてもよい芳香族複素環基を示す。Ar23~Ar25は、各々独立して、置換基を有していてもよい2価の芳香族炭化水素基又は置換基を有していてもよい2価の芳香族複素環基を示す。Zは、下記の連結基群の中から選ばれる連結基を示す。また、Ar21~Ar25のうち、同一のN原子に結合する二つの基は互いに結合して環を形成してもよい。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000025
(上記各式中、Ar26~Ar36は、各々独立して、置換基を有していてもよい1価又は2価の芳香族炭化水素基又は置換基を有していてもよい1価又は2価の芳香族複素環基を示す。R15及びR16は、各々独立して、水素原子又は任意の置換基を示す。)
 Ar21~Ar36の1価又は2価の芳香族炭化水素基及び1価又は2価の芳香族複素環基としては、高分子化合物の溶解性、耐熱性、正孔注入・輸送性の点から、ベンゼン環、ナフタレン環、フェナントレン環、チオフェン環、ピリジン環由来の基が好ましく、ベンゼン環、ナフタレン環由来の基がさらに好ましい。
 Ar21~Ar36の1価又は2価の芳香族炭化水素基及び1価又は2価の芳香族複素環基は、さらに置換基を有していてもよい。置換基の分子量としては、通常400以下、中でも250以下程度が好ましい。置換基としては、アルキル基、アルケニル基、アルコキシ基、芳香族炭化水素基、芳香族複素環基などが好ましい。
 R15及びR16が任意の置換基である場合、該置換基としては、アルキル基、アルケニル基、アルコキシ基、シリル基、シロキシ基、芳香族炭化水素基、芳香族複素環基などが挙げられる。
 式(I)で表される繰り返し単位を有する芳香族三級アミン高分子化合物の具体例としては、国際公開第2005/089024号に記載のものが挙げられる。
 又、正孔輸送性化合物としては、ポリチオフェンの誘導体である3,4-ethylenedioxythiophene(3,4-エチレンジオキシチオフェン)を高分子量ポリスチレンスルホン酸中で重合してなる導電性ポリマー(PEDOT/PSS)もまた好ましい。また、このポリマーの末端をメタクリレート等でキャップしたものであってもよい。
 尚、正孔輸送性化合物は、下記[正孔輸送層]の項に記載の架橋性重合体であってもよい。
 正孔注入層形成用組成物中の、正孔輸送性化合物の濃度は本発明の効果を著しく損なわない限り任意であるが、膜厚の均一性の点で通常0.01重量%以上、好ましくは0.1重量%以上、さらに好ましくは0.5重量%以上、また、通常70重量%以下、好ましくは60重量%以下、さらに好ましくは50重量%以下である。この濃度が大きすぎると膜厚ムラが生じる可能性があり、また、小さすぎると成膜された正孔注入層に欠陥が生じる可能性がある。
(電子受容性化合物)
 正孔注入層形成用組成物は正孔注入層の構成材料として、電子受容性化合物を含有していることが好ましい。
 電子受容性化合物とは、酸化力を有し、上述の正孔輸送性化合物から一電子受容する能力を有する化合物が好ましく、具体的には、電子親和力が4eV以上である化合物が好ましく、5eV以上の化合物である化合物がさらに好ましい。
 このような電子受容性化合物としては、例えば、トリアリールホウ素化合物、ハロゲン化金属、ルイス酸、有機酸、オニウム塩、アリールアミンとハロゲン化金属との塩、アリールアミンとルイス酸との塩よりなる群から選ばれる1種又は2種以上の化合物等が挙げられる。さらに具体的には、4-イソプロピル-4’-メチルジフェニルヨードニウムテトラキス(ペンダフルオロフェニル)ボラート、トリフェニルスルホニウムテトラフルオロボラート等の有機基の置換したオニウム塩(国際公開第2005/089024号);塩化鉄(III)(日本国特開平11-251067号公報)、ペルオキソ二硫酸アンモニウム等の高原子価の無機化合物;テトラシアノエチレン等のシアノ化合物、トリス(ペンダフルオロフェニル)ボラン(日本国特開2003-31365号公報)等の芳香族ホウ素化合物;フラーレン誘導体;ヨウ素;ポリスチレンスルホン酸イオン、アルキルベンゼンスルホン酸イオン、ショウノウスルホン酸イオン等のスルホン酸イオン等が挙げられる。
 これらの電子受容性化合物は、正孔輸送性化合物を酸化することにより正孔注入層の導電率を向上させることができる。
 正孔注入層或いは正孔注入層形成用組成物中の電子受容性化合物の正孔輸送性化合物に対する含有量は、通常0.1モル%以上、好ましくは1モル%以上である。但し、通常100モル%以下、好ましくは40モル%以下である。
(その他の構成材料)
 正孔注入層の材料としては、本発明の効果を著しく損なわない限り、上述の正孔輸送性化合物や電子受容性化合物に加えて、さらに、その他の成分を含有させてもよい。その他の成分の例としては、各種の発光材料、電子輸送性化合物、バインダー樹脂、塗布性改良剤などが挙げられる。なお、その他の成分は、1種のみを用いてもよく、2種以上を任意の組み合わせ及び比率で併用してもよい。
(溶剤)
 湿式成膜法に用いる正孔注入層形成用組成物の溶剤のうち少なくとも1種は、上述の正孔注入層の構成材料を溶解しうる化合物であることが好ましい。また、この溶剤の沸点は通常110℃以上、好ましくは140℃以上、中でも200℃以上、通常400℃以下、中でも300℃以下であることが好ましい。溶剤の沸点が低すぎると、乾燥速度が速すぎ、膜質が悪化する可能性がある。また、溶剤の沸点が高すぎると乾燥工程の温度を高くする必要があし、他の層や基板に悪影響を与える可能性がある。
 溶剤として例えば、エーテル系溶剤、エステル系溶剤、芳香族炭化水素系溶剤、アミド系溶剤などが挙げられる。
 エーテル系溶剤としては、例えば、エチレングリコールジメチルエーテル、エチレングリコールジエチルエーテル、プロピレングリコール-1-モノメチルエーテルアセタート(PGMEA)等の脂肪族エーテル;1,2-ジメトキシベンゼン、1,3-ジメトキシベンゼン、アニソール、フェネトール、2-メトキシトルエン、3-メトキシトルエン、4-メトキシトルエン、2,3-ジメチルアニソール、2,4-ジメチルアニソール等の芳香族エーテル、等が挙げられる。
 エステル系溶剤としては、例えば、酢酸フェニル、プロピオン酸フェニル、安息香酸メチル、安息香酸エチル、安息香酸プロピル、安息香酸n-ブチル等の芳香族エステル、等が挙げられる。
 芳香族炭化水素系溶剤としては、例えば、トルエン、キシレン、シクロヘキシルベンゼン、3-イロプロピルビフェニル、1,2,3,4-テトラメチルベンゼン、1,4-ジイソプロピルベンゼン、シクロヘキシルベンゼン、メチルナフタレン等が挙げられる。
 アミド系溶剤としては、例えば、N,N-ジメチルホルムアミド、N,N-ジメチルアセトアミド、等が挙げられる。
 その他、ジメチルスルホキシド等も用いることができる。
 これらの溶剤は1種のみを用いてもよく、2種以上を任意の組み合わせ及び比率で用いてもよい。
(成膜方法)
 正孔注入層形成用組成物を調製後、この組成物を湿式成膜により、正孔注入層の下層に該当する層(通常は、陽極)上に塗布成膜し、乾燥することにより正孔注入層を形成する。
 塗布工程における温度は、組成物中に結晶が生じることによる膜の欠損を防ぐため、10℃以上が好ましく、50℃以下が好ましくい。
 塗布工程における相対湿度は、本発明の効果を著しく損なわない限り限定されないが、通常0.01ppm以上、通常80%以下である。
 塗布後、通常加熱等により正孔注入層形成用組成物の膜を乾燥させる。加熱工程において使用する加熱手段の例を挙げると、クリーンオーブン、ホットプレート、赤外線、ハロゲンヒーター、マイクロ波照射などが挙げられる。中でも、膜全体に均等に熱を与えるためには、クリーンオーブン及びホットプレートが好ましい。
 加熱工程における加熱温度は、本発明の効果を著しく損なわない限り、正孔注入層形成用組成物に用いた溶剤の沸点以上の温度で加熱することが好ましい。また、正孔注入層に用いた溶剤が2種類以上含まれている混合溶剤の場合、少なくとも1種類がその溶剤の沸点以上の温度で加熱されるのが好ましい。溶剤の沸点上昇を考慮すると、加熱工程においては、好ましくは120℃以上、好ましくは410℃以下で加熱することが好ましい。
 加熱工程において、加熱温度が正孔注入層形成用組成物の溶剤の沸点以上であり、かつ塗布膜の十分な不溶化が起こらなければ、加熱時間は限定されないが、好ましくは10秒以上、通常180分以下である。加熱時間が長すぎると他の層の成分が拡散する傾向があり、短すぎると正孔注入層が不均質になる傾向がある。加熱は2回に分けて行ってもよい。
<真空蒸着法による正孔注入層の形成>
 真空蒸着により正孔注入層を形成する場合には、正孔注入層の構成材料(前述の正孔輸送性化合物、電子受容性化合物等)の1種又は2種以上を真空容器内に設置されたるつぼに入れ(2種以上の材料を用いる場合は各々のるつぼに入れ)、真空容器内を適当な真空ポンプで10-4Pa程度まで排気した後、るつぼを加熱して(2種以上の材料を用いる場合は各々のるつぼを加熱して)、蒸発量を制御して蒸発させ(2種以上の材料を用いる場合は各々独立に蒸発量を制御して蒸発させ)、るつぼと向き合って置かれた基板の陽極上に正孔注入層を形成させる。なお、2種以上の材料を用いる場合は、それらの混合物をるつぼに入れ、加熱、蒸発させて正孔注入層を形成することもできる。
 蒸着時の真空度は、本発明の効果を著しく損なわない限り限定されないが、通常0.1×10-6Torr(0.13×10-4Pa)以上、通常9.0×10-6Torr(12.0×10-4Pa)以下である。蒸着速度は、本発明の効果を著しく損なわない限り限定されないが、通常0.1Å/秒以上、通常5.0Å/秒以下である。蒸着時の成膜温度は、本発明の効果を著しく損なわない限り限定されないが、好ましくは10℃以上で、好ましくは50℃以下で行われる。
[正孔輸送層]
 本発明に係る正孔輸送層の形成方法は真空蒸着法でも、湿式成膜法でもよく、特に制限はないが、ダークスポット低減の観点から正孔輸送層を湿式成膜法により形成することが好ましい。
 正孔輸送層は、正孔注入層がある場合には正孔注入層の上に、正孔注入層が無い場合には陽極の上に形成することができる。また、本発明の有機電界発光素子は、正孔輸送層を省いた構成であってもよい。
 正孔輸送層を形成する材料としては、正孔輸送性が高く、かつ、注入された正孔を効率よく輸送することができる材料であることが好ましい。そのために、イオン化ポテンシャルが小さく、可視光の光に対して透明性が高く、正孔移動度が大きく、安定性に優れ、トラップとなる不純物が製造時や使用時に発生しにくいことが好ましい。また、多くの場合、発光層に接するため、発光層からの発光を消光したり、発光層との間でエキサイプレックスを形成して効率を低下させたりしないことが好ましい。
 このような正孔輸送層の材料としては、従来、正孔輸送層の構成材料として用いられている材料であればよく、前記本発明の重合体を架橋した網目状重合体及び前述の正孔注入層に使用される正孔輸送性化合物として例示したものが好ましい。また、アリールアミン誘導体、フルオレン誘導体、スピロ誘導体、カルバゾール誘導体、ピリジン誘導体、ピラジン誘導体、ピリミジン誘導体、トリアジン誘導体、キノリン誘導体、フェナントロリン誘導体、フタロシアニン誘導体、ポルフィリン誘導体、シロール誘導体、オリゴチオフェン誘導体、縮合多環芳香族誘導体、金属錯体などが挙げられる。
 また、例えば、ポリビニルカルバゾール誘導体、ポリアリールアミン誘導体、ポリビニルトリフェニルアミン誘導体、ポリフルオレン誘導体、ポリアリーレン誘導体、テトラフェニルベンジジンを含有するポリアリーレンエーテルサルホン誘導体、ポリアリーレンビニレン誘導体、ポリシロキサン誘導体、ポリチオフェン誘導体、ポリ(p-フェニレンビニレン)誘導体等が挙げられる。これらは、交互共重合体、ランダム重合体、ブロック重合体又はグラフト共重合体のいずれであってもよい。また、主鎖に枝分かれがあり末端部が3つ以上ある高分子や、所謂デンドリマーであってもよい。
 中でも、ポリアリールアミン誘導体やポリアリーレン誘導体が好ましい。
 ポリアリールアミン誘導体としては、下記式(II)で表される繰り返し単位を含む重合体であることが好ましい。特に、下記式(II)で表される繰り返し単位からなる重合体であることが好ましく、この場合、繰り返し単位それぞれにおいて、Ar又はArが異なっているものであってもよい。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000026
(式(II)中、Ar及びArは、各々独立して、置換基を有していてもよい、1価又は2価の芳香族炭化水素基又は1価又は2価の芳香族複素環基を示す。)
 置換基を有していてもよい1価又は2価の芳香族炭化水素基としては、例えば、ベンゼン環、ナフタレン環、アントラセン環、フェナントレン環、ペリレン環、テトラセン環、ピレン環、ベンズピレン環、クリセン環、トリフェニレン環、アセナフテン環、フルオランテン環、フルオレン環などの、6員環の単環又は2~5縮合環由来の基及びこれらの環が2環以上直接結合で連結してなる基が挙げられる。
 置換基を有していてもよい1価又は2価の芳香族複素環基としては、例えばフラン環、ベンゾフラン環、チオフェン環、ベンゾチオフェン環、ピロール環、ピラゾール環、イミダゾール環、オキサジアゾール環、インドール環、カルバゾール環、ピロロイミダゾール環、ピロロピラゾール環、ピロロピロール環、チエノピロール環、チエノチオフェン環、フロピロール環、フロフラン環、チエノフラン環、ベンゾイソオキサゾール環、ベンゾイソチアゾール環、ベンゾイミダゾール環、ピリジン環、ピラジン環、ピリダジン環、ピリミジン環、トリアジン環、キノリン環、イソキノリン環、シノリン環、キノキサリン環、フェナントリジン環、ベンゾイミダゾール環、ペリミジン環、キナゾリン環、キナゾリノン環、アズレン環などの、5又は6員環の単環又は2~4縮合環由来の基及びこれらの環が2環以上直接結合で連結してなる基が挙げられる。
 溶解性、耐熱性の点から、Ar及びArは、各々独立に、ベンゼン環、ナフタレン環、アントラセン環、フェナントレン環、トリフェニレン環、ピレン環、チオフェン環、ピリジン環、フルオレン環からなる群より選ばれる環由来の基やベンゼン環が2環以上連結してなる基(例えば、ビフェニル基(ビフェニル基)やターフェニレン基(ターフェニレン基))が好ましい。
 中でも、ベンゼン環由来の基(フェニル基)、ベンゼン環が2環連結してなる基(ビフェニル基)及びフルオレン環由来の基(フルオレニル基)が好ましい。
 Ar及びArにおける芳香族炭化水素基及び芳香族複素環基が有していてもよい置換基としては、アルキル基、アルケニル基、アルキニル基、アルコキシ基、アリールオキシ基、アルコキシカルボニル基、ジアルキルアミノ基、ジアリールアミノ基、アシル基、ハロゲン原子、ハロアルキル基、アルキルチオ基、アリールチオ基、シリル基、シロキシ基、シアノ基、芳香族炭化水素環基、芳香族複素環基などが挙げられる。
 ポリアリーレン誘導体としては、前記式(II)におけるArやArとして例示した置換基を有していてもよい、芳香族炭化水素基又は芳香族複素環基などのアリーレン基をその繰り返し単位に有する重合体が挙げられる。
 ポリアリーレン誘導体としては、下記式(III-1)及び/又は下記式(III-2)からなる繰り返し単位を有する重合体が好ましい。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000027
(式(III-1)中、R、R、R及びRは、各々独立に、アルキル基、アルコキシ基、フェニルアルキル基、フェニルアルコキシ基、フェニル基、フェノキシ基、アルキルフェニル基、アルコキシフェニル基、アルキルカルボニル基、アルコキシカルボニル基、又はカルボキシ基を示す。t及びsは、各々独立に、0~3の整数を示す。t又はsが2以上の場合、一分子中に含まれる複数のR又はRは同一であっても異なっていてもよく、隣接するR又はR同士で環を形成していてもよい。)
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000028
(式(III-2)中、R及びRは、各々独立に、上記式(III-1)におけるR、R、R又はRと同義である。u及びvは、各々独立に、0~3の整数を表す。u又はvが2以上の場合、一分子中に含まれる複数のR及びRは同一であっても異なっていてもよく、隣接するR又はR同士で環を形成していてもよい。Xは、5員環又は6員環を構成する原子又は原子群を表す。)
 Xの具体例としては、-O-、-BR-、-NR-、-SiR-、-PR-、-SR-、-CR-又はこれらが結合してなる基である。尚、Rは、水素原子又は任意の有機基を示す。本発明における有機基とは、少なくとも一つの炭素原子を含む基である。
 また、ポリアリーレン誘導体としては、前記式(III-1)及び/又は前記式(III-2)からなる繰り返し単位に加えて、さらに下記式(III-3)で表される繰り返し単位を有することが好ましい。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000029
(式(III-3)中、Ar~Arは、各々独立に、置換基を有していてもよい、芳香族炭化水素基又は芳香族複素環基を表す。w及びxは、各々独立に0又は1を示す。)
 Ar~Arの具体例としては、前記式(II)における、Ar及びArと同様である。
 上記式(III-1)~(III-3)の具体例及びポリアリーレン誘導体の具体例等は、日本国特開2008-98619号公報に記載のものなどが挙げられる。
 湿式成膜法で正孔輸送層を形成する場合は、上記正孔注入層の形成と同様にして、正孔輸送層形成用組成物を調製した後、湿式成膜後、加熱乾燥させる。
 正孔輸送層形成用組成物には、上述の正孔輸送性化合物の他、溶剤を含有する。用いる溶剤は上記正孔注入層形成用組成物に用いたものと同様である。また、成膜条件、加熱乾燥条件等も正孔注入層の形成の場合と同様である。
 真空蒸着法により正孔輸送層を形成する場合もまた、その成膜条件等は上記正孔注入層の形成の場合と同様である。
 正孔輸送層は、上記正孔輸送性化合物の他、各種の発光材料、電子輸送性化合物、バインダー樹脂、塗布性改良剤などを含有していてもよい。
 正孔輸送層はまた、架橋性化合物を架橋して形成される層であってもよい。架橋性化合物は、架橋性基を有する化合物であって、架橋することにより網目状高分子化合物を形成する。
 この架橋性基の例を挙げると、オキセタン、エポキシなどの環状エーテル由来の基;ビニル基、トリフルオロビニル基、スチリル基、アクリル基、メタクリロイル、シンナモイル等の不飽和二重結合由来の基;ベンゾシクロブテン由来の基などが挙げられる。
 架橋性化合物は、モノマー、オリゴマー、ポリマーのいずれであってもよい。架橋性化合物は1種のみを有していてもよく、2種以上を任意の組み合わせ及び比率で有していてもよい。
 架橋性化合物としては、架橋性基を有する正孔輸送性化合物を用いることが好ましい。正孔輸送性化合物としては、上記の例示したものが挙げられ、これら正孔輸送性化合物に対して、架橋性基が主鎖又は側鎖に結合しているものが挙げられる。特に架橋性基は、アルキレン基等の連結基を介して、主鎖に結合していることが好ましい。また、特に正孔輸送性化合物としては、架橋性基を有する繰り返し単位を含む重合体であることが好ましく、上記式(II)や式(III-1)~(III-3)に架橋性基が直接又は連結基を介して結合した繰り返し単位を有する重合体であることが好ましい。
 正孔輸送性化合物の例を挙げると、ピリジン誘導体、ピラジン誘導体、ピリミジン誘導体、トリアジン誘導体、キノリン誘導体、フェナントロリン誘導体、カルバゾール誘導体、フタロシアニン誘導体、ポルフィリン誘導体等の含窒素芳香族化合物誘導体;トリフェニルアミン誘導体;シロール誘導体;オリゴチオフェン誘導体、縮合多環芳香族誘導体、金属錯体などが挙げられる。その中でも、ピリジン誘導体、ピラジン誘導体、ピリミジン誘導体、トリアジン誘導体、キノリン誘導体、フェナントロリン誘導体、カルバゾール誘導体等の含窒素芳香族誘導体;トリフェニルアミン誘導体、シロール誘導体、縮合多環芳香族誘導体、金属錯体などが好ましく、特に、トリフェニルアミン誘導体がより好ましい。
 架橋性化合物を架橋して正孔輸送層を形成するには、通常、架橋性化合物を溶剤に溶解又は分散した正孔輸送層形成用組成物を調製して、湿式成膜により成膜して架橋させる。
 正孔輸送層形成用組成物には、架橋性化合物の他、架橋反応を促進する添加物を含んでいてもよい。架橋反応を促進する添加物の例を挙げると、アルキルフェノン化合物、アシルホスフィンオキサイド化合物、メタロセン化合物、オキシムエステル化合物、アゾ化合物、オニウム塩等の重合開始剤及び重合促進剤;縮合多環炭化水素、ポルフィリン化合物、ジアリールケトン化合物等の光増感剤;などが挙げられる。
 また、さらに、レベリング剤、消泡剤等の塗布性改良剤;電子受容性化合物;バインダー樹脂;などを含有していてもよい。
 正孔輸送層形成用組成物は、架橋性化合物を通常0.01重量%以上、好ましくは0.05重量%以上、さらに好ましくは0.1重量%以上、通常50重量%以下、好ましくは20重量%以下、さらに好ましくは10重量%以下含有する。
 このような濃度で架橋性化合物を含む正孔輸送層形成用組成物を下層(通常は正孔注入層)上に成膜後、加熱及び/又は光などの活性エネルギー照射により、架橋性化合物を架橋させて網目状高分子化合物を形成する。
 成膜時の温度、湿度などの条件は、前記正孔注入層の湿式成膜時と同様である。
 成膜後の加熱の手法は特に限定されない。加熱温度条件としては、通常120℃以上、好ましくは400℃以下である。
 加熱時間としては、通常1分以上、好ましくは24時間以下である。加熱手段としては特に限定されないが、成膜された層を有する積層体をホットプレート上に載せたり、オーブン内で加熱するなどの手段が用いられる。例えば、ホットプレート上で120℃以上、1分間以上加熱する等の条件を用いることができる。
 光などの活性エネルギー照射による場合には、超高圧水銀ランプ、高圧水銀ランプ、ハロゲンランプ、赤外ランプ等の紫外・可視・赤外光源を直接用いて照射する方法、あるいは前述の光源を内蔵するマスクアライナ、コンベア型光照射装置を用いて照射する方法などが挙げられる。光以外の活性エネルギー照射では、例えばマグネトロンにより発生させたマイクロ波を照射する装置、いわゆる電子レンジを用いて照射する方法が挙げられる。照射時間としては、膜の溶解性を低下させるために必要な条件を設定することが好ましいが、通常、0.1秒以上、好ましくは10時間以下照射される。
 加熱及び光などの活性エネルギー照射は、それぞれ単独、あるいは組み合わせて行ってもよい。組み合わせる場合、実施する順序は特に限定されない。
 このようにして形成される正孔輸送層の膜厚は、通常5nm以上、好ましくは10nm以上であり、また通常300nm以下、好ましくは100nm以下である。
[発光層]
 正孔注入層の上、又は正孔輸送層を設けた場合には正孔輸送層の上には発光層が設けられる。発光層は、電界を与えられた電極間において、陽極から注入された正孔と、陰極から注入された電子との再結合により励起されて、主たる発光源となる層である。
{発光層の材料}
 発光層は、その構成材料として、少なくとも、発光の性質を有する材料(発光材料)を含有するとともに、好ましくは、正孔輸送の性質を有する化合物(正孔輸送性化合物)、あるいは、電子輸送の性質を有する化合物(電子輸送性化合物)を含有する。発光材料をドーパント材料として使用し、正孔輸送性化合物や電子輸送性化合物などをホスト材料として使用してもよい。発光材料については特に限定はなく、所望の発光波長で発光し、発光効率が良好である物質を用いればよい。さらに、発光層は、本発明の効果を著しく損なわない範囲で、その他の成分を含有していてもよい。なお、湿式成膜法で発光層を形成する場合は、何れも低分子量の材料を使用することが好ましい。
(発光材料)
 発光材料としては、任意の公知の材料を適用可能である。例えば、蛍光発光材料であってもよく、燐光発光材料であってもよいが、内部量子効率の観点から、好ましくは燐光発光材料である。また、青色は蛍光発光材料を用い、緑色や赤色は燐光発光材料を用いるなど、組み合わせて用いてもよい。
 なお、溶剤への溶解性を向上させる目的で、発光材料の分子の対称性や剛性を低下させたり、或いはアルキル基などの親油性置換基を導入したりすることが好ましい。
 以下、発光材料のうち蛍光発光材料の例を挙げるが、蛍光色素は以下の例示物に限定されるものではない。
 青色発光を与える蛍光発光材料(青色蛍光色素)としては、例えば、ナフタレン、ペリレン、ピレン、クリセン、アントラセン、クマリン、p-ビス(2-フェニルエテニル)ベンゼン及びそれらの誘導体等が挙げられる。
 緑色発光を与える蛍光発光材料(緑色蛍光色素)としては、例えば、キナクリドン誘導体、クマリン誘導体、Al(CNO)などのアルミニウム錯体等が挙げられる。
 黄色発光を与える蛍光発光材料(黄色蛍光色素)としては、例えば、ルブレン、ペリミドン誘導体等が挙げられる。
 赤色発光を与える蛍光発光材料(赤色蛍光色素)としては、例えば、DCM(4-(dicyanomethylene)-2-methyl-6-(p-dimethylaminostyryl)-4H-pyran)系化合物、ベンゾピラン誘導体、ローダミン誘導体、ベンゾチオキサンテン誘導体、アザベンゾチオキサンテン等が挙げられる。
 燐光発光材料としては、例えば、長周期型周期表(以下、特に断り書きの無い限り「周期表」という場合には、長周期型周期表を指すものとする。)第7~11族から選ばれる金属を含む有機金属錯体が挙げられる。
 周期表第7~11族から選ばれる金属として、好ましくは、ルテニウム、ロジウム、パラジウム、銀、レニウム、オスミウム、イリジウム、白金、金等が挙げられる。
 錯体の配位子としては、(ヘテロ)アリールピリジン配位子、(ヘテロ)アリールピラゾール配位子などの(ヘテロ)アリール基とピリジン、ピラゾール、フェナントロリンなどが連結した配位子が好ましく、特にフェニルピリジン配位子、フェニルピラゾール配位子が好ましい。ここで、(ヘテロ)アリールとは、アリール基又はヘテロアリール基を表す。
 燐光発光材料として、具体的には、トリス(2-フェニルピリジン)イリジウム、トリス(2-フェニルピリジン)ルテニウム、トリス(2-フェニルピリジン)パラジウム、ビス(2-フェニルピリジン)白金、トリス(2-フェニルピリジン)オスミウム、トリス(2-フェニルピリジン)レニウム、オクタエチル白金ポルフィリン、オクタフェニル白金ポルフィリン、オクタエチルパラジウムポルフィリン、オクタフェニルパラジウムポルフィリン等が挙げられる。
 発光材料として用いる化合物の分子量は、本発明の効果を著しく損なわない限り任意であるが、通常10000以下、好ましくは5000以下、より好ましくは4000以下、さらに好ましくは3000以下、また、通常100以上、好ましくは200以上、より好ましくは300以上、さらに好ましくは400以上の範囲である。発光材料の分子量が小さ過ぎると、耐熱性が著しく低下したり、ガス発生の原因となったり、膜を形成した際の膜質の低下を招いたり、或いはマイグレーションなどによる有機電界発光素子のモルフォロジー変化を来したりする場合がある。一方、発光材料の分子量が大き過ぎると、有機化合物の精製が困難となってしまったり、溶剤に溶解させる際に時間を要したりする傾向がある。
 なお、上述した発光材料は、いずれか1種のみを用いてもよく、2種以上を任意の組み合わせ及び比率で併用してもよい。
 発光層における発光材料の割合は、本発明の効果を著しく損なわない限り任意であるが、通常0.05重量%以上、通常35重量%以下である。発光材料が少なすぎると発光ムラを生じる可能性があり、多すぎると発光効率が低下する可能性がある。なお、2種以上の発光材料を併用する場合には、これらの合計の含有量が上記範囲に含まれるようにする。
(正孔輸送性化合物)
 発光層には、その構成材料として、正孔輸送性化合物を含有させてもよい。ここで、正孔輸送性化合物のうち、低分子量の正孔輸送性化合物の例としては、前述の正孔注入層における(低分子量の正孔輸送性化合物)として例示した各種の化合物のほか、例えば、4,4’-ビス[N-(1-ナフチル)-N-フェニルアミノ]ビフェニルに代表される、2個以上の3級アミンを含み2個以上の縮合芳香族環が窒素原子に置換した芳香族ジアミン(日本国特開平5-234681号公報)、4,4’,4”-トリス(1-ナフチルフェニルアミノ)トリフェニルアミン等のスターバースト構造を有する芳香族アミン化合物(Journal of Luminescence,1997年,Vol.72-74,pp.985)、トリフェニルアミンの四量体から成る芳香族アミン化合物(Chemical Communications,1996年,pp.2175)、2,2’,7,7’-テトラキス-(ジフェニルアミノ)-9,9’-スピロビフルオレン等のスピロ化合物(Synthetic Metals,1997年,Vol.91,pp.209)等が挙げられる。
 なお、発光層において、正孔輸送性化合物は、1種のみを用いてもよく、2種以上を任意の組み合わせ及び比率で併用してもよい。
 発光層における正孔輸送性化合物の割合は、本発明の効果を著しく損なわない限り任意であるが、通常0.1重量%以上、通常65重量%以下である。正孔輸送性化合物が少なすぎると短絡の影響を受けやすくなる可能性があり、多すぎると膜厚ムラを生じる可能性がある。なお、2種以上の正孔輸送性化合物を併用する場合には、これらの合計の含有量が上記範囲に含まれるようにする。
(電子輸送性化合物)
 発光層には、その構成材料として、電子輸送性化合物を含有させてもよい。ここで、電子輸送性化合物のうち、低分子量の電子輸送性化合物の例としては、2,5-ビス(1-ナフチル)-1,3,4-オキサジアゾール(BND)や、2,5-ビス(6’-(2’,2”-ビピリジル))-1,1-ジメチル-3,4-ジフェニルシロール(PyPySPyPy)や、バソフェナントロリン(BPhen)や、2,9-ジメチル-4,7-ジフェニル-1,10-フェナントロリン(BCP、バソクプロイン)、2-(4-ビフェニリル)-5-(p-ターシャルブチルフェニル)-1,3,4-オキサジアゾール(tBu-PBD)や、4,4’-ビス(9-カルバゾール)-ビフェニル(CBP)等が挙げられる。なお、発光層において、電子輸送性化合物は、1種のみを用いてもよく、2種以上を任意の組み合わせ及び比率で併用してもよい。
 発光層における電子輸送性化合物の割合は、本発明の効果を著しく損なわない限り任意であるが、通常0.1重量%以上、通常65重量%以下である。電子輸送性化合物が少なすぎると短絡の影響を受けやすくなる可能性があり、多すぎると膜厚ムラを生じる可能性がある。なお、2種以上の電子輸送性化合物を併用する場合には、これらの合計の含有量が上記範囲に含まれるようにする。
{発光層の形成}
 本発明に係る湿式成膜法により発光層を形成する場合は、上記材料を適切な溶剤に溶解させて発光層形成用組成物を調製し、それを用いて成膜することにより形成する。
 発光層を本発明に係る湿式成膜法で形成するための発光層形成用組成物に含有させる発光層用溶剤としては、発光層の形成が可能である限り任意のものを用いることができる。発光層用溶剤の好適な例は、上記正孔注入層形成用組成物で説明した溶剤と同様である。
 発光層を形成するための発光層形成用組成物に対する発光層用溶剤の比率は、本発明の効果を著しく損なわない限り任意であるが、通常0.01重量%以上、通常70重量%以下、である。なお、発光層用溶剤として2種以上の溶剤を混合して用いる場合には、これらの溶剤の合計がこの範囲を満たすようにする。
 また、発光層形成用組成物中の発光材料、正孔輸送性化合物、電子輸送性化合物等の固形分濃度としては、通常0.01重量%以上、通常70重量%以下である。この濃度が大きすぎると膜厚ムラが生じる可能性があり、また、小さすぎると膜に欠陥が生じる可能性がある。
 発光層形成用組成物を湿式成膜後、得られた塗膜を乾燥し、溶剤を除去することにより、発光層が形成される。具体的には、上記正孔注入層の形成において記載した方法と同様である。湿式成膜法の方式は、本発明の効果を著しく損なわない限り限定されず、前述のいかなる方式も用いることができる。
 発光層の膜厚は本発明の効果を著しく損なわない限り任意であるが、通常3nm以上、好ましくは5nm以上、また、通常200nm以下、好ましくは100nm以下の範囲である。発光層の膜厚が、薄すぎると膜に欠陥が生じる可能性があり、厚すぎると駆動電圧が上昇する可能性がある。
[正孔阻止層]
 発光層と後述の電子注入層との間に、正孔阻止層を設けてもよい。正孔阻止層は、発光層の上に、発光層の陰極側の界面に接するように積層される層である。
 この正孔阻止層は、陽極から移動してくる正孔を陰極に到達するのを阻止する役割と、陰極から注入された電子を効率よく発光層の方向に輸送する役割とを有する。
 正孔阻止層を構成する材料に求められる物性としては、電子移動度が高く正孔移動度が低いこと、エネルギーギャップ(HOMO、LUMOの差)が大きいこと、励起三重項準位(T1)が高いことが挙げられる。このような条件を満たす正孔阻止層の材料としては、例えば、ビス(2-メチル-8-キノリノラト)(フェノラト)アルミニウム、ビス(2-メチル-8-キノリノラト)(トリフェニルシラノラト)アルミニウム等の混合配位子錯体、ビス(2-メチル-8-キノラト)アルミニウム-μ-オキソ-ビス-(2-メチル-8-キノリラト)アルミニウム二核金属錯体等の金属錯体、ジスチリルビフェニル誘導体等のスチリル化合物(日本国特開平11-242996号公報)、3-(4-ビフェニルイル)-4-フェニル-5(4-tert-ブチルフェニル)-1,2,4-トリアゾール等のトリアゾール誘導体(日本国特開平7-41759号公報)、バソクプロイン等のフェナントロリン誘導体(日本国特開平10-79297号公報)などが挙げられる。さらに、国際公開第2005/022962号に記載の2,4,6位が置換されたピリジン環を少なくとも1個有する化合物も、正孔阻止層の材料として好ましい。
 なお、正孔阻止層の材料は、1種のみを用いてもよく、2種以上を任意の組み合わせ及び比率で併用してもよい。
 正孔阻止層の形成方法に制限はない。従って、湿式成膜法、蒸着法や、その他の方法で形成できる。
 正孔阻止層の膜厚は、本発明の効果を著しく損なわない限り任意であるが、通常0.3nm以上、好ましくは0.5nm以上、また、通常100nm以下、好ましくは50nm以下である。
[電子輸送層]
 発光層と後述の電子注入層の間に、電子輸送層を設けてもよい。
 電子輸送層は、素子の発光効率をさらに向上させることを目的として設けられるもので、電界を与えられた電極間において陰極から注入された電子を効率よく発光層の方向に輸送することができる化合物より形成される。
 電子輸送層に用いられる電子輸送性化合物としては、通常、陰極又は電子注入層からの電子注入効率が高く、かつ、高い電子移動度を有し注入された電子を効率よく輸送することができる化合物を用いる。このような条件を満たす化合物としては、例えば、8-ヒドロキシキノリンのアルミニウム錯体などの金属錯体(日本国特開昭59-194393号公報)、10-ヒドロキシベンゾ[h]キノリンの金属錯体、オキサジアゾール誘導体、ジスチリルビフェニル誘導体、シロール誘導体、3-ヒドロキシフラボン金属錯体、5-ヒドロキシフラボン金属錯体、ベンズオキサゾール金属錯体、ベンゾチアゾール金属錯体、トリスベンズイミダゾリルベンゼン(米国特許第5645948号明細書)、キノキサリン化合物(日本国特開平6-207169号公報)、フェナントロリン誘導体(日本国特開平5-331459号公報)、2-t-ブチル-9,10-N,N’-ジシアノアントラキノンジイミン、n型水素化非晶質炭化シリコン、n型硫化亜鉛、n型セレン化亜鉛などが挙げられる。
 なお、電子輸送層の材料は、1種のみを用いてもよく、2種以上を任意の組み合わせ及び比率で併用してもよい。
 電子輸送層の形成方法に制限はない。従って、湿式成膜法、蒸着法や、その他の方法で形成することができる。
 電子輸送層の膜厚は、本発明の効果を著しく損なわない限り任意であるが、通常1nm以上、好ましくは5nm以上、また、通常300nm以下、好ましくは100nm以下の範囲である。
[電子注入層]
 電子注入層は、陰極から注入された電子を効率良く発光層へ注入する役割を果たす。電子注入を効率よく行なうには、電子注入層を形成する材料は、仕事関数の低い金属が好ましい。例としては、ナトリウムやセシウム等のアルカリ金属、バリウムやカルシウムなどのアルカリ土類金属等が用いられ、その膜厚は通常0.1nm以上、5nm以下が好ましい。
 さらに、バソフェナントロリン等の含窒素複素環化合物や8-ヒドロキシキノリンのアルミニウム錯体などの金属錯体に代表される有機電子輸送化合物に、ナトリウム、カリウム、セシウム、リチウム、ルビジウム等のアルカリ金属をドープする(日本国特開平10-270171号公報、日本国特開2002-100478号公報、日本国特開2002-100482号公報などに記載)ことにより、電子注入・輸送性が向上し優れた膜質を両立させることが可能となるため好ましい。この場合の膜厚は、通常、5nm以上、中でも10nm以上が好ましく、また、通常200nm以下、中でも100nm以下が好ましい。
 なお、電子注入層の材料は、1種のみを用いてもよく、2種以上を任意の組み合わせ及び比率で併用してもよい。
 電子注入層の形成方法に制限はない。従って、湿式成膜法、蒸着法や、その他の方法で形成することができる。
[陰極]
 陰極は、発光層側の層(電子注入層又は発光層など)に電子を注入する役割を果たすものである。
 陰極の材料としては、前記の陽極に使用される材料を用いることが可能であるが、効率良く電子注入を行なうには、仕事関数の低い金属が好ましく、例えば、スズ、マグネシウム、インジウム、カルシウム、アルミニウム、銀等の適当な金属又はそれらの合金が用いられる。具体例としては、マグネシウム-銀合金、マグネシウム-インジウム合金、アルミニウム-リチウム合金等の低仕事関数合金電極が挙げられる。
 なお、陰極の材料は、1種のみを用いてもよく、2種以上を任意の組み合わせ及び比率で併用してもよい。
 陰極の膜厚は、通常、陽極と同様である。
 さらに、低仕事関数金属から成る陰極を保護する目的で、この上にさらに、仕事関数が高く大気に対して安定な金属層を積層すると、素子の安定性が増すので好ましい。この目的のために、例えば、アルミニウム、銀、銅、ニッケル、クロム、金、白金等の金属が使われる。なお、これらの材料は、1種のみで用いてもよく、2種以上を任意の組み合わせ及び比率で併用してもよい。
[その他の層]
 本発明に係る有機電界発光素子は、その趣旨を逸脱しない範囲において、別の構成を有していてもよい。例えば、その性能を損なわない限り、陽極と陰極との間に、上記説明にある層の他に任意の層を有していてもよく、また、任意の層が省略されていてもよい。
[電子阻止層]
 他の任意の層としては、例えば、電子阻止層が挙げられる。
 電子阻止層は、正孔注入層又は正孔輸送層と発光層との間に設けられ、発光層から移動してくる電子が正孔注入層に到達するのを阻止することで、発光層内で正孔と電子との再結合確率を増やし、生成した励起子を発光層内に閉じこめる役割と、正孔注入層から注入された正孔を効率よく発光層の方向に輸送する役割とがある。特に、発光材料として燐光材料を用いたり、青色発光材料を用いたりする場合は電子阻止層を設けることが効果的である。
 電子阻止層に求められる特性としては、正孔輸送性が高く、エネルギーギャップ(HOMO、LUMOの差)が大きいこと、励起三重項準位(T1)が高いこと等が挙げられる。さらに、本発明においては、発光層を本発明に係る有機層として湿式成膜法で作製する場合には、電子阻止層にも湿式成膜の適合性が求められる。このような電子阻止層に用いられる材料としては、F8-TFBに代表されるジオクチルフルオレンとトリフェニルアミンの共重合体(国際公開第2004/084260号)等が挙げられる。
 なお、電子阻止層の材料は、1種のみを用いてもよく、2種以上を任意の組み合わせ及び比率で併用してもよい。
 電子阻止層の形成方法に制限はない。従って、湿式成膜法、蒸着法や、その他の方法で形成することができる。
 さらに陰極と発光層又は電子輸送層との界面に、例えばフッ化リチウム(LiF)、フッ化マグネシウム(MgF)、酸化リチウム(LiO)、炭酸セシウム(II)(CsCO)等で形成された極薄絶縁膜(0.1~5nm)を挿入することも、素子の効率を向上させる有効な方法である(Applied Physics Letters,1997年,Vol.70,pp.152;日本国特開平10-74586号公報;IEEE Transactions on Electron Devices,1997年,Vol.44,pp.1245;SID 04 Digest,pp.154等参照)。
 また、以上説明した層構成において、基板以外の構成要素を逆の順に積層することも可能である。例えば、図1の層構成であれば、基板上に他の構成要素を陰極、電子注入層、電子輸送層、正孔阻止層、発光層、正孔輸送層、正孔注入層、陽極の順に設けてもよい。
 さらには、少なくとも一方が透明性を有する2枚の基板の間に、基板以外の構成要素を積層することにより、本発明に係る有機電界発光素子を構成することも可能である。
 また、基板以外の構成要素(発光ユニット)を複数段重ねた構造(発光ユニットを複数積層させた構造)とすることも可能である。その場合には、各段間(発光ユニット間)の界面層(陽極がITO、陰極がAlの場合は、それら2層)の代わりに、例えば五酸化バナジウム(V)等からなる電荷発生層(Carrier Generation Layer:CGL)を設けると、段間の障壁が少なくなり、発光効率・駆動電圧の観点からより好ましい。
 さらには、本発明に係る有機電界発光素子は、単一の有機電界発光素子として構成してもよく、複数の有機電界発光素子がアレイ状に配置された構成に適用してもよく、陽極と陰極がX-Yマトリックス状に配置された構成に適用してもよい。
 また、上述した各層には、本発明の効果を著しく損なわない限り、材料として説明した以外の成分が含まれていてもよい。
<表示装置>
 本発明の表示装置は、上述の本発明の有機電界発光素子を用いたものである。
 本発明の表示装置の型式や構造については特に制限はなく、本発明の有機電界発光素子を用いて常法に従って組み立てることができる。
 例えば、「有機ELディスプレイ」(オーム社、平成16年8月20日発行、時任静士、安達千波矢、村田英幸著)に記載されているような方法で、本発明の表示装置を形成することができる。
<照明装置>
 本発明の照明装置は、上述の本発明の有機電界発光素子を用いたものである。本発明の照明装置の型式や構造については特に制限はなく、本発明の有機電界発光素子を用いて常法に従って組み立てることができる。
(合成例1)ポリマー1の合成
中間体1の合成
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000030
 窒素雰囲気下、4,4’-(1,3-ジメチルブチリデン)ジフェノール(15g,55.48mmol)、トリエチルアミン(22.46g,221.92mmol)、塩化メチレン(150mL)を入れ、0℃で撹拌した。そこへトリフルオロメタンスルホン酸無水物(37.56g,133.16mmol)を加え、室温で6時間撹拌した。反応混合物に水と1N塩酸を入れ塩化メチレンで抽出、有機層を水と1N塩酸の混合液で洗浄後、食塩水で洗浄、硫酸マグネシウムで乾燥、減圧下で濃縮した。残渣をシリカゲルカラムクロマトグラフィー(ヘキサン/塩化メチレン=3/1)にて精製することで中間体1(19.1g,収率64%)を得た。
中間体2の合成
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000031
 窒素雰囲気下、中間体1(19.1g,35.73mmol)、ビスピナコラートジボラン(21.78g,85.76mmol)、酢酸カリウム(17.89g,182.25mmol)の脱水ジメチルスルホキシド(157mL)懸濁液を60℃に加熱後、ジクロロ[1,1’-ビス(ジフェニルホスフィノ)フェロセン]パラジウム(II)ジクロロメタン付加物(1.46g,1.79mol)を加えた、温度を80℃に上昇させ、4時間攪拌した。室温まで放冷後、反応混合物に水を入れ、析出した結晶を濾取し、塩化メチレンに溶解させ、硫酸マグネシウムと白土を入れ、攪拌後、濾過し、濾液を濃縮、残渣をシリカゲルカラムクロマトグラフィー(ヘキサン/塩化メチレン=1/1)にて精製し、ヘキサンで懸洗することで中間体2(7.9g,収率45%)を得た。
中間体3の合成
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000032
 窒素雰囲気下、中間体2(13.2g,26.92mmol)、4-ブロモヨードベンゼン(17.67g,62.47mmol)、トルエン(268mL)、エタノール(134mL)溶液に、室温でテトラキス(トリフェニルホスフィン)パラジウム(0)(1.56g,1.35mmol)、2M三りん酸カリウム水溶液(67mL)を加え、8時間半還流させた。室温まで放冷後、反応混合物をトルエンで抽出、有機層を水で洗浄、硫酸マグネシウムで乾燥、減圧下で濃縮した。残渣をシリカゲルカラムクロマトグラフィー(ヘキサン/塩化メチレン=8/1)にて精製、濃縮後ヘキサンを少量入れて結晶を析出させることでモノマー3(8.3g,収率56%)を得た。
 (目的ポリマー1の合成例)
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000033
 モノマー1(2.677g、7.6596mmol)、モノマー2(0.0847g、0.4338mmol)、モノマー3(2.219g、4.0467mmol)及びtert-ブトキシナトリウム(2.49g、25.9mmol)、トルエン(30mL)を仕込み、系内を十分に窒素置換して、60℃まで加温した(溶液A)。トリス(ジベンジリデンアセトン)ジパラジウムクロロホルム錯体(0.084g、0.081mmol)のトルエン3mL溶液に、トリ-tert-ブチルホスフィン(0.131g、0.647mmol)を加え、60℃まで加温した(溶液B)。窒素気流中、溶液Aに溶液Bを添加し、2.0時間、加熱還流反応した。モノマー1~3が消失したことを確認し、4,4’-ジブロモベンゼン(1.212g、3.8846mmol)を添加した。30分間加熱還流し、反応液を放冷して、反応液をエタノール300mL中に滴下し、粗ポリマー1を晶出させ、濾取、乾燥した。
 得られた粗ポリマー1をトルエン80mlに溶解させ、ブロモベンゼン(0.254g、1.62mmol)、tert-ブトキシナトリウム(2.49g、25.9mmol)を仕込み、系内を十分に窒素置換して、60℃まで加温した(溶液C)。トリス(ジベンジリデンアセトン)ジパラジウムクロロホルム錯体(0.084g、0.081mmol)のトルエン3mL溶液に、トリ-t-ブチルホスフィン(0.131g、0.647mmol)を加え、60℃まで加温した(溶液D)。窒素気流中、溶液Cに溶液Dを添加し、2時間、加熱還流反応した。この反応液に、N,N-ジフェニルアミン(1.37g、8.09mmol)のトルエン(3mL)溶液を添加し、さらに、4時間、加熱還流反応した。反応液を放冷し、エタノール/水(250mL/50mL)溶液に滴下し、エンドキャップした粗ポリマー1を得た。
 このエンドキャップした粗ポリマー1をトルエンに溶解し、アセトンに再沈殿し、析出したポリマーを濾取した。得られたポリマーをトルエンに溶解させ、希塩酸にて洗浄し、アンモニア含有エタノールにて再沈殿した。濾取したポリマーをカラムクロマトグラフィーにより精製し、目的ポリマー1を得た(2.95g)。
 重量平均分子量(Mw)=82000
 数平均分子量(Mn)=48800
 分散度(Mw/Mn)=1.68
<溶解度試験>
 合成例1で合成例された目的ポリマー1について、室温(25℃)でのトルエンに対する溶解度試験を行った。その結果、目的ポリマー1は、室温(25℃)で、トルエンに対して10wt%以上溶解した。
(合成例2)ポリマー2の合成
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000034
 アニリン(0.6575g、0.706mmol)、モノマー2(0.0457g、0.234mmol)、モノマー3(2.000g、3.647mmol)及びtert-ブトキシナトリウム(2.24g、23.3mmol)、トルエン(19mL)を仕込み、系内を十分に窒素置換して、60℃まで加温した(溶液A)。トリス(ジベンジリデンアセトン)ジパラジウムクロロホルム錯体(0.075g、0.0729mmol)のトルエン5mL溶液に、トリ-t-ブチルホスフィン(0.118g、0.584mmol)を加え、60℃まで加温した(溶液B)。窒素気流中、溶液Aに溶液Bを添加し、2.0時間、加熱還流反応した。アニリン及びモノマー2、3が消失したことを確認し、4,4’-ジブロモベンゼン(1.104g、3.538mmol)を添加した。40分間加熱還流し、反応液を放冷して、反応液をエタノール300mL中に滴下し、ポリマー2を晶出させた。
 濾取したポリマー2をトルエン70mLに溶解したのち、エタノール300mLに滴下し、目的ポリマー2を得た(2.62g)。
 重量平均分子量(Mw)=47900
 数平均分子量(Mn)=26600
 分散度(Mw/Mn)=1.80
<有機電界発光素子の製造方法>
(実施例1)
 図1に示す有機電界発光素子を作製した。
 ガラス基板の上にインジウム・スズ酸化物(ITO)透明導電膜を150nm成膜したもの(スパッタ成膜品、シート抵抗15Ω)を通常のフォトリソグラフィ技術により2mm幅のストライプにパターニングして陽極2を形成した。パターン形成したITO基板を、アセトンによる超音波洗浄、純水による水洗、イソプロピルアルコールによる超音波洗浄の順で洗浄後、窒素ブローで乾燥させ、最後に紫外線オゾン洗浄を行った。
 まず、下の構造式(H8)に示す重合体(重量平均分子量:70000,数平均分子量:40000)、構造式(A1)に示す4-イソプロピル-4’-メチルジフェニルヨードニウムテトラキス(ペンタフルオロフェニル)ボラート及び安息香酸エチルを含有する正孔注入層形成用塗布液を調製した。この塗布液を下記条件で陽極2上にスピンコートにより成膜して、膜厚40nmの正孔注入層3を得た。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000035
 <正孔注入層形成用塗布液>
    溶媒         安息香酸エチル
    塗布液濃度      H8:2.0重量%
               A1:0.4重量%
 <正孔注入層3の成膜条件>
    スピナ回転数     1500rpm
    スピナ回転時間    30秒
    スピンコート雰囲気  大気中
    加熱条件       大気中 230℃ 1時間
 引き続き、以下の式(H1)に示す重合体(重量平均分子量:82000,数平均分子量:48800、合成例1にて得られた目的ポリマー1)を含有する正孔輸送層形成用塗布液を調製し、下記の条件でスピンコートにより成膜して、加熱により重合させることにより膜厚15nmの正孔輸送層4を形成した。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000036
 <正孔輸送層形成用塗布液>
    溶媒           シクロヘキシルベンゼン
    塗布液濃度        H1:1.0重量%
 <正孔輸送層4の成膜条件>
    スピナ回転数       1500rpm
    スピナ回転時間      120秒
    スピンコート雰囲気    窒素中
    加熱条件         230℃、1時間、窒素中
 次に、以下の構造式に示す、化合物(C1)、及び(D1)を含有する発光層形成用塗布液を調製し、下記の条件でスピンコートにより成膜を行い、加熱することで膜厚40nmの発光層5を形成した。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000037
 <発光層形成用塗布液>
    溶媒           シクロヘキシルベンゼン
    塗布液濃度        (C1):3.20重量%
                 (D1):0.32重量%
 <発光層5の成膜条件>
    スピナ回転数     1200rpm
    スピナ回転時間    120秒
    スピンコート雰囲気  窒素中
    加熱条件       130℃、1時間、減圧下(0.1MPa)
 得られた発光層5の上に、真空蒸着法により正孔阻止層6として下記構造の化合物HB-1を膜厚10nmとなるように、次いで、電子輸送層7として下記構造の化合物ET-1を膜厚30nmとなるように、それぞれ順次積層した。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000038
 その後、真空蒸着法により、電子注入層8としてフッ化リチウム(LiF)を膜厚0.5nmとなるように、陰極9としてアルミニウムを膜厚80nmとなるように、それぞれ陽極2であるITOストライプと直交する形状の2mm幅のストライプ状に積層した。以上の様にして、2mm×2mmのサイズの発光面積部分を有する有機電界発光素子が得られた。
 この素子からは、ELピーク波長465nmの青色発光が得られることを確認した。本実施例と後述の比較例1で得られた有機電界発光素子の特性を表1に示す。
(比較例1)
 実施例1において正孔輸送層形成用組成物に重合体(H1)のかわりに比較ポリマー(H7)(合成例2にて得られた目的ポリマー2)を用いた他は、実施例1と同様にして有機電界発光素子を作製した。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000039
 この素子からは、ELピーク波長465nmの青色発光が得られることを確認した。得られた素子の発光特性を表1に示す。
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000040
 表1から明らかな通り、本発明における化合物を用いて作製した有機電界発光素子は低電圧であることが分かる。
(実施例2)
 発光層5を下記の様に形成した他は、実施例1と同様に有機電界発光素子を作製した。
 以下の構造式に示す、化合物(C2)、化合物(C3)、及び(D2)を含有する発光層形成用塗布液を調製し、下記の条件でスピンコートにより成膜を行い、加熱することで膜厚60nmの発光層5を形成した。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000041
 <発光層形成用塗布液>
    溶媒           シクロヘキシルベンゼン
    塗布液濃度        (C2):3.75重量%
                 (C3):1.25重量%
                 (D2):0.50重量%
 <発光層5の成膜条件>
    スピナ回転数     1500rpm
    スピナ回転時間    120秒
    スピンコート雰囲気  窒素中
    加熱条件       130℃、10分間
 この素子からは、ELピーク波長521nmの緑色発光が得られることを確認した。本実施例と後述の比較例2で得られた有機電界発光素子の特性を表2に示す。
(比較例2)
 実施例2において正孔輸送層形成用組成物に重合体(H1)のかわりに比較ポリマー(H7)を用いた他は、実施例2と同様にして有機電界発光素子を作製した。
 この素子からは、ELピーク波長522nmの緑色発光が得られることを確認した。得られた有機電界発光素子の特性を表2に示す。
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000042
 表2から明らかな通り、本発明における化合物を用いて作製した有機電界発光素子は低電圧、高効率であることが分かる。
(実施例3)
 発光層5を下記のように形成した他は、実施例1と同様に有機電界発光素子を作製した。
 以下の構造式に示す、化合物(C4)、化合物(C5)、化合物(D2)及び(D3)を含有する発光層形成用塗布液を調製し、下記の条件でスピンコートにより成膜を行い、加熱することで膜厚60nmの発光層5を形成した。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000043
 <発光層形成用塗布液>
    溶媒           シクロヘキシルベンゼン
    塗布液濃度        (C4):3.75重量%
                 (C5):1.25重量%
                 (D2):0.25重量%
                 (D3):0.35重量%
 <発光層5の成膜条件>
    スピナ回転数     1500rpm
    スピナ回転時間    120秒
    スピンコート雰囲気  窒素中
    加熱条件       130℃、10分間
 この素子からは、ELピーク波長615nmの赤色発光が得られることを確認した。本実施例と後述の比較例3で得られた有機電界発光素子の特性を表3に示す。
(比較例3)
 実施例3において正孔輸送層形成用組成物に重合体(H1)のかわりに比較ポリマー(H7)を用いた他は、実施例2と同様にして有機電界発光素子を作製した。
 この素子からは、ELピーク波長615nmの緑色発光が得られることを確認した。得られた有機電界発光素子の特性を表3に示す。
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000044
 表3から明らかな通り、本発明における化合物を用いて作製した有機電界発光素子は低電圧、高効率であることが分かる。
(各種モノマーの合成)
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000045
 -5℃で、化合物X1(10.0g)を、塩化メチレン(150ml)及びトリエチルアミン(20.8g)に溶解させ、トリフルオロメタンスルホン酸無水物(37.1g)の50ml塩化メチレン溶液をゆっくり滴下した。反応液を2時間攪拌した後、氷水に注ぎ、塩化メチレンで抽出し、有機層を硫酸マグネシウムで乾燥後、濃縮した。さらに、シリカゲルカラムクロマトグラフィー(ヘキサン:塩化メチレン=3:1)で精製することにより、化合物X2(15.7g)を得た。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000046
 窒素気流下、化合物X2(15.7g)、ビスピナコラートジボラン(19.4g)、酢酸カリウム18.8gの脱水ジメチルスルホキシド(150ml)懸濁液を60℃に加熱後、40分間撹拌し、ジクロロ[1,1’-ビス(ジフェニルホスフィノ)フェロセン]パラジウム(II)ジクロロメタン付加物(1.3g)を加え、80℃で12時間攪拌した。室温まで放冷した後、反応液にトルエン(100ml)および水(120ml)を加え攪拌後、水層をトルエン(100ml×2回)で抽出し、有機層を合わせ、硫酸マグネシウムで乾燥後、濃縮した。さらに、シリカゲルカラムクロマトグラフィー(ヘキサン:酢酸エチル=1:4)で精製することにより、化合物X3(5.7g)を得た。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000047
 窒素気流下、化合物X3(5.7g)、4-ブロモヨードベンゼン(9.0g)のトルエン:エタノール(70ml:35ml)溶液に、りん酸三カリウム(12.7g)の水溶液(2M)を加え、60℃に加熱し、40分間撹拌した後、テトラキス(トリフェニルホスフィン)パラジウム(0)、(0.44g)を加え、6時間還流した。室温まで放冷した後、反応液にトルエン(200ml)および水(120ml)を加え攪拌後、水層をトルエン(100ml×2回)で抽出し、有機層を合わせ、硫酸マグネシウムで乾燥後、濃縮した。さらに、シリカゲルカラムクロマトグフィー(ヘキサン:塩化メチレン=4:1)で精製することにより、化合物X4(2.8g)を得た。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000048
 攪拌しながら1,1-ビス(4-アミノフェニル)シクロヘキサン(20.0g)に室温で濃塩酸(32g)を滴下し、30分後、水100mlを加え、0℃に冷やした亜硝酸ナトリウム(10.88g)水溶液を滴下し、このまま1時間反応した。この反応液を60℃のヨウ化カリウム(37.4g)溶液に加え、析出した粘状物を塩化メチレンに溶解させた後、有機層を硫酸マグネシウムで乾燥後、濃縮した。さらに、シリカゲルカラムクロマトグラフィー(n-ヘキサン/塩化メチレン=10/1)で精製することにより、化合物X5(13.2g)を得た。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000049
 フラスコに窒素気流下で、化合物X6(33.62mmol)、化合物X7(38.297mmol)、トルエン60mL、及びエタノール30mLを入れ室温で攪拌した。これに2M炭酸ナトリウム水溶液30mLを入れ、30分間、室温で窒素バブリングを行った。次いでテトラキス(トリフェニルホスフィン)パラジウム(1.68mmol)を入れ、窒素下で4時間加熱還流した。放冷後、有機層を濃縮し、メタノールで洗って60℃で減圧乾燥することにより、化合物X8(収率77%)を得た。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000050
 窒素気流下で、化合物X8(11.97mmol)をエタノールに75℃で溶解した後、水酸化カリウム(0.479mol)水溶液27mlを滴下し、窒素下で7時間80℃反応した。反応液に水を加え、酢酸エチルで抽出を行った。有機層を濃縮し、カラムクロマトグラフィー(展開液:ヘキサン/酢酸エチル=5/1)により精製した。40℃で減圧乾燥することにより、化合物X9(4.9g、収率96%)を得た。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000051
 フラスコに窒素気流下で、化合物X10(25.16mmol)、4-ブロモアニリン(22.87mmol)、トルエン60mL、及びエタノール30mLを入れ室温で攪拌した。これに2M炭酸ナトリウム水溶液30mLを入れ、30分間、室温で窒素バブリングを行った。次いで、テトラキス(トリフェニルホスフィン)パラジウム(0.686mmol)を入れ、窒素下で5時間加熱還流した。放冷後、有機層を濃縮し、カラムクロマトグラフィー(展開液:ヘキサン/酢酸エチル=5/1)により精製した。60℃で減圧乾燥することにより、化合物X11(4.3g、収率57%)を得た。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000052
 化合物X12(7.97g)のエタノール:テトラヒドロフラン(1:1,50mL)溶液に、10wt%パラジウム炭素(1.60g)を加え、50℃にて90分間加熱撹拌した。この懸濁液にヒドラジン一水和物(13mL)をゆっくりと滴下し、60℃で、3時間加熱撹拌した。室温まで冷却後、セライトろ過をおこない、酢酸エチルを用いて抽出した。有機相を飽和食塩水で洗浄し、硫酸マグネシウムで乾燥後、有機層を濃縮し、カラムクロマトグラフィーにより精製をおこない、化合物X13を得た(2.11g,29%)。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000053
 カルバゾール(16.64g、99.5mmol)、p-n-ヘキシルベンゼンブロマイド(20g、82.9mmol)、及びtert-ブトキシナトリウム(15.9g、165.4mmol)、トルエン(450ml)を仕込み、系内を十分に窒素置換して、60℃まで加温した(溶液A)。トリス(ジベンジリデンアセトン)ジパラジウムクロロホルム錯体(0.858g、0.8mmol)のトルエン50ml溶液に、トリ-t-ブチルホスフィン(1.35g、6.6mmol)を加え、60℃まで加温した(溶液B)。窒素気流中、溶液Aに溶液Bを添加し、2.0時間、加熱還流反応した。カルバゾールが消失したことを確認し、放冷した。反応液に水を加え、トルエンで抽出し、有機層をさらに、シリカゲルカラムクロマトグラフィー(ヘキサン:塩化メチレン=8:1)で精製することにより、化合物X14(17.8g)を得た。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000054
 化合物X14(10.3g、31.45mmol)にジメチルホルムアミド(80ml)を加え、氷浴で冷却した。ここにN-ブロモスクシンイミド(56.2g、265.11mmol)のDMF(20ml)溶液を滴下し、攪拌しながら4時間かけて室温まで昇温した。反応液に水を加え、酢酸エチルで抽出を行った。有機層を濃縮し、カラムクロマトグラフィー(展開液:THF/アセトニトリル=9/1)により精製した。40℃で減圧乾燥することにより、化合物X15(8.5g、収率66.5%)を得た。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000055
 化合物X15(8.4g、20.67mmol)、4-4,4,5,5‐テトラメチル‐1,3,2‐ジオキサボロラン‐2‐イル)アニリン(5.43g、24.80mmol)、炭酸ナトリウム(10.95g、103.30mmol)、及びトルエン(90ml)、エタノール(45ml)、水(45ml)をフラスコに仕込み、系内を十分に窒素置換して100℃まで加温した。テトラキス(トリフェニルホスフィン)パラジウム(240mg、206μmol)を加え、100℃で5時間攪拌した。反応液に水を加え、トルエンで抽出を行った。有機層を濃縮し、カラムクロマトグラフィー(展開液:ヘキサン/酢酸エチル=4/1)により精製した。続いて再度カラムクロマトグラフィー(展開液:THF/アセトニトリル=1/9)により精製した。40℃で減圧乾燥することにより、化合物X16(6.74g、収率78.1%)を得た。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000056
 1-アミノ-4-ブロモナフタレン(13.7g、61.8mmol)、p-n-ヘキシルフェニルボロン酸(14.0g、67.9mmol)、炭酸ナトリウム(32.75g、309。0mmol)、及びトルエン(220ml)、エタノール(110ml)、水(150ml)をフラスコに仕込み、系内を十分に窒素置換して100℃まで加温した。テトラキス(トリフェニルホスフィン)パラジウム(1.0g、865μmol)を加え、100℃で2時間半攪拌した。反応液に水を加え、トルエンで抽出を行った。有機層を濃縮し、カラムクロマトグラフィー(展開液:ヘキサン/酢酸エチル=4/1)により精製した。続いてこのうちの一部を、再度カラムクロマトグラフィー(展開液:THF/アセトニトリル=2/8)により精製した。40℃で減圧乾燥することにより、化合物X17(6.3g)を得た。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000057
 窒素雰囲気下、化合物X18(5.0g,9.12mmol)、ビスピナコラートジボラン(5.56g,21.9mmol)、酢酸カリウム(4.56g,46.5mmol)の脱水ジメチルスルホキシド(100mL)懸濁液を60℃に加熱後、ジクロロ[1,1’-ビス(ジフェニルホスフィノ)フェロセン]パラジウム(II)ジクロロメタン付加物(0.372g,0.456mmol)を加え、温度を80℃に上昇させ、14時間攪拌した。室温まで放冷後、反応混合物に水を入れ、析出した結晶を濾取し、トルエンに溶解させ、硫酸マグネシウムと白土を入れ、攪拌後、濾過し、濾液を濃縮、残渣をシリカゲルカラムクロマトグラフィーにて精製し化合物X19(4.4g,収率75%)を得た。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000058
 窒素雰囲気下、化合物X19(3.40g,5.29mmol)、4-ブロモヨードベンゼン(3.89g,13.8mmol)、トルエン(34mL)、エタノール(17mL)溶液に、室温でテトラキス(トリフェニルホスフィン)パラジウム(0)(3.06g,0.265mmol)、2M三りん酸カリウム水溶液(8.5mL)を加え、8時間半還流させた。室温まで放冷後、反応混合物をトルエンで抽出、有機層を水で洗浄、硫酸マグネシウムで乾燥、減圧下で濃縮した。残渣をシリカゲルカラムクロマトグラフィーにて精製、濃縮後ヘキサンを少量入れて結晶を析出させることで化合物X20(1.9g,収率51%)を得た。
(合成例3)ポリマー3の合成
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000059
 モノマー1(1.427g、4.0835mmol)、モノマー2(0.0512g、0.2620mmol)、化合物X4(1.1g、2.1728mmol)及びtert-ブトキシナトリウム(1.42g、14.78mmol)、トルエン(60ml)を仕込み、系内を十分に窒素置換して、60℃まで加温した(溶液A)。トリス(ジベンジリデンアセトン)ジパラジウムクロロホルム錯体(0.046g、0.0435mmol)のトルエン3ml溶液に、トリ-t-ブチルホスフィン(0.07g、0.35mmol)を加え、60℃まで加温した(溶液B)。窒素気流中、溶液Aに溶液Bを添加し、2.0時間、加熱還流反応した。化合物X4(1.06g)を追添加した。1.5時間加熱還流し、反応液を放冷して、反応液をエタノール300ml中に滴下し、粗ポリマー3を晶出させた。
 得られた粗ポリマー3をトルエン100mlに溶解させ、ブロモベンゼン(0.14g)、tert-ブトキシナトリウム(0.7g)を仕込み、系内を十分に窒素置換して、60℃まで加温した(溶液C)。トリス(ジベンジリデンアセトン)ジパラジウムクロロホルム錯体(0.046g)のトルエン3ml溶液に、トリ-t-ブチルホスフィン(0.07g)を加え、60℃まで加温した(溶液D)。窒素気流中、溶液Cに溶液Dを添加し、2時間、加熱還流反応した。この反応液に、N,N-ジフェニルアミン(0.37g)のトルエン(3ml)溶液を添加し、さらに、4時間、加熱還流反応した。反応液を放冷し、エタノール/水(300ml/20ml)溶液に滴下し、エンドキャップした粗ポリマー3を得た。
 このエンドキャップした粗ポリマー3をトルエンに溶解し、アセトンに再沈殿し、析出したポリマーを濾別した。得られたポリマーをトルエンに溶解させ、希塩酸にて洗浄し、アンモニア含有エタノールにて再沈殿した。濾取したポリマーをカラムクロマトグラフィーにより精製し、目的のポリマー3を得た(0.97g)。
 重量平均分子量(Mw)=85900
 数平均分子量(Mn)=54025
 分散度(Mw/Mn)=1.59
(合成例4)ポリマー4の合成
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000060
 化合物X16(2.6g、6.2116mmol)、モノマー2(0.0906g、0.4638mmol)、モノマー3(1.83g、3.3377mmol)及びtert-ブトキシナトリウム(2.18g、22.70mmol)、トルエン(20ml)を仕込み、系内を十分に窒素置換して、60℃まで加温した(溶液A)。トリス(ジベンジリデンアセトン)ジパラジウムクロロホルム錯体(0.07g、0.067mmol)のトルエン5ml溶液に、トリ-t-ブチルホスフィン(0.108g、0.534mmol)を加え、60℃まで加温した(溶液B)。窒素気流中、溶液Aに溶液Bを添加し、2.0時間、加熱還流反応した。モノマー3(1.72g)を追添加した。1.0時間加熱還流し、反応液を放冷して、反応液をエタノール300ml中に滴下し、粗ポリマー4を晶出させた。
 得られた粗ポリマー4をトルエン120mlに溶解させ、ブロモベンゼン(0.21g)、tert-ブトキシナトリウム(2.18g)を仕込み、系内を十分に窒素置換して、60℃まで加温した(溶液C)。トリス(ジベンジリデンアセトン)ジパラジウムクロロホルム錯体(0.07g)のトルエン5ml溶液に、トリ-t-ブチルホスフィン(0.108g)を加え、60℃まで加温した(溶液D)。窒素気流中、溶液Cに溶液Dを添加し、2時間、加熱還流反応した。この反応液に、N,N-ジフェニルアミン(1.13g)のトルエン(5ml)溶液を添加し、さらに、4時間、加熱還流反応した。反応液を放冷し、エタノール/水(400ml/30ml)溶液に滴下し、エンドキャップした粗ポリマー4を得た。
 このエンドキャップした粗ポリマー4をトルエンに溶解し、アセトンに再沈殿し、析出したポリマーを濾別した。得られたポリマーをトルエンに溶解させ、希塩酸にて洗浄し、アンモニア含有エタノールにて再沈殿した。濾取したポリマーをカラムクロマトグラフィーにより精製し、目的のポリマー4を得た(2.75g)。
 重量平均分子量(Mw)=75000
 数平均分子量(Mn)=46000
 分散度(Mw/Mn)=1.63
(合成例5)ポリマー5の合成
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000061
 化合物X17(3.0g、9.8866mmol)、モノマー2(0.1235g、0.6326mmol)、モノマー3(2.884g、5.2596mmol)及びtert-ブトキシナトリウム(3.44g、35.77mmol)、トルエン(30ml)を仕込み、系内を十分に窒素置換して、60℃まで加温した(溶液A)。トリス(ジベンジリデンアセトン)ジパラジウムクロロホルム錯体(0.11g、0.105mmol)のトルエン8ml溶液に、トリ-t-ブチルホスフィン(0.17g、0.84mmol)を加え、60℃まで加温した(溶液B)。窒素気流中、溶液Aに溶液Bを添加し、2.0時間、加熱還流反応した。モノマー3(2.88g)を追添加した。1.5時間加熱還流し、反応液を放冷して、反応液をエタノール300ml中に滴下し、粗ポリマー5を晶出させた。
 得られた粗ポリマー5をトルエン100mlに溶解させ、ブロモベンゼン(0.33g)、tert-ブトキシナトリウム(3.44g)を仕込み、系内を十分に窒素置換して、60℃まで加温した(溶液C)。トリス(ジベンジリデンアセトン)ジパラジウムクロロホルム錯体(0.11g)のトルエン8ml溶液に、トリ-t-ブチルホスフィン(0.17g)を加え、60℃まで加温した(溶液D)。窒素気流中、溶液Cに溶液Dを添加し、2時間、加熱還流反応した。この反応液に、N,N-ジフェニルアミン(1.78g)のトルエン(5ml)溶液を添加し、さらに、4時間、加熱還流反応した。反応液を放冷し、エタノール/水(400ml/30ml)溶液に滴下し、エンドキャップした粗ポリマー5を得た。
 このエンドキャップした粗ポリマー5をトルエンに溶解し、アセトンに再沈殿し、析出したポリマーを濾別した。得られたポリマーをトルエンに溶解させ、希塩酸にて洗浄し、アンモニア含有エタノールにて再沈殿した。濾取したポリマーをカラムクロマトグラフィーにより精製し、目的のポリマー5を得た(1.35g)。
 重量平均分子量(Mw)=51000
 数平均分子量(Mn)=33100
 分散度(Mw/Mn)=1.54
(合成例6)ポリマー6の合成
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000062
 化合物X13(1.37g、5.1586mmol)、モノマー2(0.061g、0.3124mmol)、モノマー3(1.5g、2.7355mmol)及びtert-ブトキシナトリウム(1.8g、18.6mmol)、トルエン(15ml)を仕込み、系内を十分に窒素置換して、60℃まで加温した(溶液A)。トリス(ジベンジリデンアセトン)ジパラジウムクロロホルム錯体(0.057g、0.055mmol)のトルエン5ml溶液に、トリ-t-ブチルホスフィン(0.089g、0.438mmol)を加え、60℃まで加温した(溶液B)。窒素気流中、溶液Aに溶液Bを添加し、2.0時間、加熱還流反応した。モノマー3(1.38g)を追添加した。1.0時間加熱還流し、反応液を放冷して、反応液をエタノール250ml中に滴下し、粗ポリマー6を晶出させた。
 得られた粗ポリマー6をトルエン70mlに溶解させ、ブロモベンゼン(0.17g)、tert-ブトキシナトリウム(1.8g)を仕込み、系内を十分に窒素置換して、60℃まで加温した(溶液C)。トリス(ジベンジリデンアセトン)ジパラジウムクロロホルム錯体(0.057g)のトルエン5ml溶液に、トリ-t-ブチルホスフィン(0.089g)を加え、60℃まで加温した(溶液D)。窒素気流中、溶液Cに溶液Dを添加し、2時間、加熱還流反応した。この反応液に、N,N-ジフェニルアミン(0.93g)のトルエン(5ml)溶液を添加し、さらに、4時間、加熱還流反応した。反応液を放冷し、エタノール/水(300ml/20ml)溶液に滴下し、エンドキャップした粗ポリマー6を得た。
 このエンドキャップした粗ポリマー6をトルエンに溶解し、アセトンに再沈殿し、析出したポリマーを濾別した。得られたポリマーをトルエンに溶解させ、希塩酸にて洗浄し、アンモニア含有エタノールにて再沈殿した。濾取したポリマーをカラムクロマトグラフィーにより精製し、目的のポリマー6を得た(1.5g)。
 重量平均分子量(Mw)=56000
 数平均分子量(Mn)=38800
 分散度(Mw/Mn)=1.44
(合成例7)ポリマー7の合成
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000063
 化合物X11(2.0g、6.0702mmol)、モノマー2(0.0787g、0.4031mmol)、モノマー3(1.775g、3.2367mmol)及びtert-ブトキシナトリウム(2.2g、22.0mmol)、トルエン(20ml)を仕込み、系内を十分に窒素置換して、60℃まで加温した(溶液A)。トリス(ジベンジリデンアセトン)ジパラジウムクロロホルム錯体(0.068g、0.065mmol)のトルエン5ml溶液に、トリ-t-ブチルホスフィン(0.105g、0.52mmol)を加え、60℃まで加温した(溶液B)。窒素気流中、溶液Aに溶液Bを添加し、2.0時間、加熱還流反応した。モノマー3(1.669g)を追添加した。1.0時間加熱還流し、反応液を放冷して、反応液をエタノール250ml中に滴下し、粗ポリマー7を晶出させた。
 得られた粗ポリマー7をトルエン100mlに溶解させ、ブロモベンゼン(0.21g)、tert-ブトキシナトリウム(2.2g)を仕込み、系内を十分に窒素置換して、60℃まで加温した(溶液C)。トリス(ジベンジリデンアセトン)ジパラジウムクロロホルム錯体(0.068g)のトルエン5ml溶液に、トリ-t-ブチルホスフィン(0.105g)を加え、60℃まで加温した(溶液D)。窒素気流中、溶液Cに溶液Dを添加し、2時間、加熱還流反応した。この反応液に、N,N-ジフェニルアミン(1.1g)のトルエン(5ml)溶液を添加し、さらに、4時間、加熱還流反応した。反応液を放冷し、エタノール/水(300ml/20ml)溶液に滴下し、エンドキャップした粗ポリマー7を得た。
 このエンドキャップした粗ポリマー7をトルエンに溶解し、アセトンに再沈殿し、析出したポリマーを濾別した。得られたポリマーをトルエンに溶解させ、希塩酸にて洗浄し、アンモニア含有エタノールにて再沈殿した。濾取したポリマーをカラムクロマトグラフィーにより精製し、目的のポリマー7を得た(2.37g)。
 重量平均分子量(Mw)=53600
 数平均分子量(Mn)=34800
 分散度(Mw/Mn)=1.54
(合成例8)ポリマー8の合成
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000064
 化合物X9(2.3g、5.4035mmol)、モノマー2(0.079g、0.407mmol)、モノマー3(1.593g、2.9053mmol)及びtert-ブトキシナトリウム(1.9g、19.76mmol)、トルエン(20ml)を仕込み、系内を十分に窒素置換して、60℃まで加温した(溶液A)。トリス(ジベンジリデンアセトン)ジパラジウムクロロホルム錯体(0.061g、0.058mmol)のトルエン5ml溶液に、トリ-t-ブチルホスフィン(0.094g、0.465mmol)を加え、60℃まで加温した(溶液B)。窒素気流中、溶液Aに溶液Bを添加し、2.0時間、加熱還流反応した。モノマー3(1.566g)を追添加した。1.0時間加熱還流し、反応液を放冷して、反応液をエタノール250ml中に滴下し、粗ポリマー8を晶出させた。
 得られた粗ポリマー8をトルエン50mlに溶解させ、ブロモベンゼン(0.18g)、tert-ブトキシナトリウム(1.9g)を仕込み、系内を十分に窒素置換して、60℃まで加温した(溶液C)。トリス(ジベンジリデンアセトン)ジパラジウムクロロホルム錯体(0.061g)のトルエン5ml溶液に、トリ-t-ブチルホスフィン(0.094g)を加え、60℃まで加温した(溶液D)。窒素気流中、溶液Cに溶液Dを添加し、2時間、加熱還流反応した。この反応液に、N,N-ジフェニルアミン(0.98g)のトルエン(5ml)溶液を添加し、さらに、4時間、加熱還流反応した。反応液を放冷し、エタノール/水(300ml/20ml)溶液に滴下し、エンドキャップした粗ポリマー8を得た。
 このエンドキャップした粗ポリマー8をトルエンに溶解し、アセトンに再沈殿し、析出したポリマーを濾別した。得られたポリマーをトルエンに溶解させ、希塩酸にて洗浄し、アンモニア含有エタノールにて再沈殿した。濾取したポリマーをカラムクロマトグラフィーにより精製し、目的のポリマー8を得た(0.9g)。
 重量平均分子量(Mw)=37000
 数平均分子量(Mn)=27600
 分散度(Mw/Mn)=1.34
(合成例9)ポリマー9の合成
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000065
 化合物X5(1.9g、3.8924mmol)、モノマー1(2.58g、7.3915mmol)、モノマー2(0.077g、0.3932mmol)及びtert-ブトキシナトリウム(2.54g、26.47mmol)、トルエン(15ml)を仕込み、系内を十分に窒素置換して、60℃まで加温した(溶液A)。トリス(ジベンジリデンアセトン)ジパラジウムクロロホルム錯体(0.082g、0.078mmol)のトルエン5ml溶液に、トリ-t-ブチルホスフィン(0.126g、0.624mmol)を加え、60℃まで加温した(溶液B)。窒素気流中、溶液Aに溶液Bを添加し、2.0時間、加熱還流反応した。化合物X5(1.9g)を追添加した。1.0時間加熱還流し、反応液を放冷して、反応液をエタノール250ml中に滴下し、粗ポリマー9を晶出させた。
 得られた粗ポリマー9をトルエン40mlに溶解させ、ブロモベンゼン(0.25g)、tert-ブトキシナトリウム(2.54g)を仕込み、系内を十分に窒素置換して、60℃まで加温した(溶液C)。トリス(ジベンジリデンアセトン)ジパラジウムクロロホルム錯体(0.082g)のトルエン5ml溶液に、トリ-t-ブチルホスフィン(0.126g)を加え、60℃まで加温した(溶液D)。窒素気流中、溶液Cに溶液Dを添加し、2時間、加熱還流反応した。この反応液に、N,N-ジフェニルアミン(1.3g)のトルエン(5ml)溶液を添加し、さらに、4時間、加熱還流反応した。反応液を放冷し、エタノール/水(200ml/10ml)溶液に滴下し、エンドキャップした粗ポリマー9を得た。
 このエンドキャップした粗ポリマー9をトルエンに溶解し、アセトンに再沈殿し、析出したポリマーを濾別した。得られたポリマーをトルエンに溶解させ、希塩酸にて洗浄し、アンモニア含有エタノールにて再沈殿した。濾取したポリマーをカラムクロマトグラフィーにより精製し、目的のポリマー9を得た(1.93g)。
 重量平均分子量(Mw)=26000
 数平均分子量(Mn)=17800
 分散度(Mw/Mn)=1.46
(合成例10)ポリマー10の合成
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000066
 モノマー1(0.5526g、1.581mmol)、モノマー2(0.0258g、0.1320mmol)、化合物X20(0.6000g、0.856mmol)及びtert-ブトキシナトリウム(0.5597g、5.824mmol)、トルエン(6ml)を仕込み、系内を十分に窒素置換して、60℃まで加温した(溶液A)。トリス(ジベンジリデンアセトン)ジパラジウムクロロホルム錯体(0.0177g、0.0171mmol)のトルエン3ml溶液に、トリ-t-ブチルホスフィン(0.0277g、0.137mmol)を加え、65℃まで加温した(溶液B)。窒素気流中、溶液Aに溶液Bを添加し、2.0時間、加熱還流反応した。化合物X20(0.5436g)を追添加した。1.5時間加熱還流し、反応液を放冷して、反応液をエタノール300ml中に滴下し、粗ポリマー10を晶出させた。
 得られた粗ポリマー10をトルエン80mlに溶解させ、ブロモベンゼン(0.53g)、tert-ブトキシナトリウム(0.62g)を仕込み、系内を十分に窒素置換して、65℃まで加温した(溶液C)。トリス(ジベンジリデンアセトン)ジパラジウムクロロホルム錯体(0.0088g)のトルエン3ml溶液に、トリ-t-ブチルホスフィン(0.014g)を加え、60℃まで加温した(溶液D)。窒素気流中、溶液Cに溶液Dを添加し、2時間、加熱還流反応した。この反応液に、N,N-ジフェニルアミン(0.144g)、再調液した溶液Dを添加し、さらに、4時間、加熱還流反応した。反応液を放冷し、エタノール/水(600ml/60ml)溶液に滴下し、エンドキャップした粗ポリマー10を得た。
 このエンドキャップした粗ポリマーをトルエンに溶解し、アセトンに再沈殿し、析出したポリマーを濾別した。得られたポリマーをトルエンに溶解させ、希塩酸にて洗浄し、アンモニア含有エタノールにて再沈殿した。濾取したポリマーをカラムクロマトグラフィーにより精製し、目的のポリマー10を得た(0.685g)。
 重量平均分子量(Mw)=57100
 数平均分子量(Mn)=36100
 分散度(Mw/Mn)=1.58
(合成例11)ポリマー11の合成
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000067
 モノマー1(2.488g、7.149mmol)、モノマー2(0.0285g、0.146mmol)、モノマー3(2.000g、3.647mmol)及びtert-ブトキシナトリウム(2.383g、24.8mmol)、トルエン(20ml)を仕込み、系内を十分に窒素置換して、65℃まで加温した(溶液A)。トリス(ジベンジリデンアセトン)ジパラジウムクロロホルム錯体(0.0755g、0.0729mmol)のトルエン3ml溶液に、トリ-t-ブチルホスフィン(0.1180g、0.584mmol)を加え、65℃まで加温した(溶液B)。窒素気流中、溶液Aに溶液Bを添加し、2.0時間、加熱還流反応した。モノマー3(1.96g)を追添加した。1.5時間加熱還流し、反応液を放冷して、反応液をエタノール/水(500ml/50ml)溶液中に滴下し、粗ポリマー11を晶出させた。
 粗ポリマー11をトルエンに溶解し、アセトンに再沈殿し、析出したポリマーを濾別した。
 得られた粗ポリマー1をトルエン100mlに溶解させ、ブロモベンゼン(0.229g)、tert-ブトキシナトリウム(2.24g)を仕込み、系内を十分に窒素置換して、65℃まで加温した(溶液C)。トリス(ジベンジリデンアセトン)ジパラジウムクロロホルム錯体(0.0377g)のトルエン3ml溶液に、トリ-t-ブチルホスフィン(0.059g)を加え、65℃まで加温した(溶液D)。窒素気流中、溶液Cに溶液Dを添加し、2時間、加熱還流反応した。この反応液に、N,N-ジフェニルアミン(0.617g)、再調液した溶液Dを添加し、さらに、4時間、加熱還流反応した。反応液を放冷し、エタノール/水(300ml/30ml)溶液に滴下し、エンドキャップした粗ポリマー11を得た。
 このエンドキャップした粗ポリマーをトルエンに溶解し、希塩酸にて洗浄し、アンモニア含有エタノールにて再沈殿した。濾取したポリマーをカラムクロマトグラフィーにより精製し、目的のポリマー11を得た(0.89g)。
 重量平均分子量(Mw)=146000
 数平均分子量(Mn)=91800
 分散度(Mw/Mn)=1.59
(合成例12)ポリマー12の合成
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000068
 モノマー1(5.980g、16.85mmol)、モノマー2(0.2246g、1.15mmol)、モノマー3(4.935g、9.00mmol)及びtert-ブトキシナトリウム(5.88g、61.2mmol)、トルエン(50ml)を仕込み、系内を十分に窒素置換して、65℃まで加温した(溶液A)。トリス(ジベンジリデンアセトン)ジパラジウムクロロホルム錯体(0.112g、0.108mmol)のトルエン5ml溶液に、トリ-t-ブチルホスフィン(0.175g、0.864mmol)を加え、65℃まで加温した(溶液B)。窒素気流中、溶液Aに溶液Bを添加し、2.0時間、加熱還流反応した。モノマー3(4.639g、8.46mmol)を追添加した。2.5時間加熱還流し、反応液を放冷して、反応液をエタノール750ml)溶液中に滴下し、粗ポリマー12を晶出させた。
 得られた粗ポリマー12をトルエン140mlに溶解させ、ブロモベンゼン(0.565g)、tert-ブトキシナトリウム(2.94g)を仕込み、系内を十分に窒素置換して、65℃まで加温した(溶液C)。トリス(ジベンジリデンアセトン)ジパラジウムクロロホルム錯体(0.056g)のトルエン5ml溶液に、トリ-t-ブチルホスフィン(0.088g)を加え、65℃まで加温した(溶液D)。窒素気流中、溶液Cに溶液Dを添加し、2時間、加熱還流反応した。この反応液に、N,N-ジフェニルアミン(3.042g)、再調液した溶液Dを添加し、さらに、4時間、加熱還流反応した。反応液を放冷し、エタノール(750ml)溶液に滴下し、エンドキャップした粗ポリマー12を得た。
 このエンドキャップした粗ポリマーをトルエンに溶解し、希塩酸にて洗浄し、アンモニア含有エタノールにて再沈殿した。濾取したポリマーをカラムクロマトグラフィーにより精製し、目的のポリマー12を得た(6.53g)。
 重量平均分子量(Mw)=76400
 数平均分子量(Mn)=52500
 分散度(Mw/Mn)=1.45
(合成例13)ポリマー13の合成
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000069
 モノマー1(1.803g、5.159mmol)、モノマー2(0.0608g、0.312mmol)、モノマー3(1.500g、2.735mmol)及びtert-ブトキシナトリウム(1.788g、18.6mmol)、トルエン(15ml)を仕込み、系内を十分に窒素置換して、65℃まで加温した(溶液A)。トリス(ジベンジリデンアセトン)ジパラジウムクロロホルム錯体(0.057g、0.0547mmol)のトルエン3ml溶液に、トリ-t-ブチルホスフィン(0.088g、0.438mmol)を加え、65℃まで加温した(溶液B)。窒素気流中、溶液Aに溶液Bを添加し、2.0時間、加熱還流反応した。ジヨードターフェニル(1.239g)を添加した。1.5時間加熱還流し、反応液を放冷して、反応液をエタノール500ml中に滴下し、粗ポリマー13を晶出させた。
 得られた粗ポリマー13をトルエン120mlに溶解させ、ブロモベンゼン(0.080g)、tert-ブトキシナトリウム(1.61g)を仕込み、系内を十分に窒素置換して、65℃まで加温した(溶液C)。トリス(ジベンジリデンアセトン)ジパラジウムクロロホルム錯体(0.028g)のトルエン3ml溶液に、トリ-t-ブチルホスフィン(0.045g)を加え、65℃まで加温した(溶液D)。窒素気流中、溶液Cに溶液Dを添加し、2時間、加熱還流反応した。この反応液に、N,N-ジフェニルアミン(0.462g)、再調液した溶液Dを添加し、さらに、4時間、加熱還流反応した。反応液を放冷し、エタノール500mlに滴下し、エンドキャップした粗ポリマー13を得た。
 このエンドキャップした粗ポリマー13をトルエンに溶解し、アセトンに再沈殿し、析出したポリマーを濾別した。粗ポリマーをトルエンに溶解し、希塩酸にて洗浄し、アンモニア含有エタノールにて再沈殿した。濾取したポリマーをカラムクロマトグラフィーにより精製し、目的のポリマー13を得た(1.55g)。
 重量平均分子量(Mw)=74000
 数平均分子量(Mn)=48600
 分散度(Mw/Mn)=1.52
(合成例14)ポリマー14の合成
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000070
 アニリン(0.9533g、10.23mmol)、モノマー2(0.5208g、2.667mmol)、モノマー3(3.538g、6.452mmol)及びtert-ブトキシナトリウム(3.968g、41.29mmol)、トルエン(35ml)を仕込み、系内を十分に窒素置換して、65℃まで加温した(溶液A)。トリス(ジベンジリデンアセトン)ジパラジウムクロロホルム錯体(0.134g、0.129mmol)のトルエン3ml溶液に、トリ-t-ブチルホスフィン(0.209g、1.032mmol)を加え、65℃まで加温した(溶液B)。窒素気流中、溶液Aに溶液Bを添加し、2.0時間、加熱還流反応した。ジブロモベンゼン(1.46g)を追添加した。2.0時間加熱還流し、反応液を放冷して、反応液をエタノール500ml中に滴下し、粗ポリマー14を晶出させた。
 得られた粗ポリマー14をトルエン100mlに溶解させ、ブロモベンゼン(0.405g)、tert-ブトキシナトリウム(3.968g)を仕込み、系内を十分に窒素置換して、65℃まで加温した(溶液C)。トリス(ジベンジリデンアセトン)ジパラジウムクロロホルム錯体(0.066g)のトルエン3ml溶液に、トリ-t-ブチルホスフィン(0.104g)を加え、65℃まで加温した(溶液D)。窒素気流中、溶液Cに溶液Dを添加し、2時間、加熱還流反応した。この反応液に、ジフェニルアミン(1.09g)、再調液した溶液Dを添加し、さらに、4時間、加熱還流反応した。反応液を放冷し、エタノール500mlに滴下し、エンドキャップした粗ポリマー14を得た。
 このエンドキャップした粗ポリマー14をトルエンに溶解し、アセトンに再沈殿し、析出したポリマーを濾別した。粗ポリマーをトルエンに溶解し、希塩酸にて洗浄し、アンモニア含有エタノールにて再沈殿した。濾取したポリマーをカラムクロマトグラフィーにより精製し、目的のポリマー14を得た(1.56g)。
 重量平均分子量(Mw)=78500
 数平均分子量(Mn)=54100
 分散度(Mw/Mn)=1.45
 本発明を詳細にまた特定の実施態様を参照して説明したが、本発明の精神と範囲を逸脱することなく様々な変更や修正を加えることができることは当業者にとって明らかである。本出願は2010年2月10日出願の日本特許出願(特願2010-027585)に基づくものであり、その内容はここに参照として取り込まれる。
 本発明は、有機電界発光素子が使用される各種の分野、例えば、フラットパネル・ディスプレイ(例えばOffice Automation(OA)コンピュータ用や壁掛けテレビ)や面発光体としての特徴を生かした光源(例えば、複写機の光源、液晶ディスプレイや計器類のバックライト光源)、表示板、標識灯等の分野において、好適に使用することができる。
 1:基板
 2:陽極
 3:正孔注入層
 4:正孔輸送層
 5:発光層
 6:正孔阻止層
 7:電子輸送層
 8:電子注入層
 9:陰極

Claims (11)

  1.  下記一般式(1)で表される繰り返し単位と架橋性基とを有する重合体。
    Figure JPOXMLDOC01-appb-C000001
    (一般式(1)中、
     Ar11~Ar13は、各々独立に置換基を有していてもよい2価の芳香族基を示し、
     Ar14及びAr15は、各々独立に置換基を有していてもよい芳香族基を示し、
     Ar16及びAr17は、各々独立に直接結合、又は置換基を有していてもよい2価の芳香族基を示し、
     R11及びR12は、各々独立に水素原子、置換基を有していてもよいアルキル基、置換基を有していてもよいアルコキシ基、又は置換基を有していてもよい芳香族基を示し、 
     rは0~5の整数を示す。 
     R11及びR12は互いに結合して環構造を形成していてもよい。
     尚、架橋性基は、上記一般式(1)で表される繰り返し単位に含まれていてもよい。)
  2.  前記架橋性基が、下記架橋性基群Tの中から選ばれる少なくとも1種の基である請求項1に記載の重合体。
    <架橋性基群T>
    Figure JPOXMLDOC01-appb-C000002
    (上記式中、
     R21~R23は、各々独立に水素原子又は置換基を有していてもよいアルキル基を示し、
     Ar21は置換基を有していてもよい芳香族基を示す。
     X、X及びXは、各々独立して水素原子又はハロゲン原子を示す。
     R24は水素原子又はビニル基を示す。
     ベンゾシクロブテン環は、置換基を有していてもよく、該置換基同士が、互いに結合して環を形成してもよい。)
  3.  重量平均分子量(Mw)が20,000以上であり、分散度(Mw/Mn;Mnは数平均分子量を表す。)が2.5以下である請求項1又は2に記載の重合体。
  4.  請求項1~3のいずれか1項に記載の重合体からなる有機電界発光素子材料。
  5.  請求項1~3のいずれか1項に記載の重合体を含有する有機電界発光素子用組成物。
  6.  基板上に、陽極、陰極、及びこれら両極間に設けられる1つ以上の有機層を含む有機電界発光素子であって、該有機層の少なくとも一層が、請求項1~3のいずれか1項に記載の重合体を架橋した網目状重合体を含有する有機電界発光素子。
  7.  前記網目状重合体を含有する層が、正孔注入層又は正孔輸送層である請求項6に記載の有機電界発光素子。
  8.  前記網目状重合体を含有する層が、正孔輸送層である請求項6又は7に記載の有機電界発光素子。
  9.  更に発光層を有し、且つ前記正孔注入層、正孔輸送層、及び該発光層の全てが湿式成膜法にて形成される層である請求項7又は8に記載の有機電界発光素子。
  10.  請求項6~9のいずれか1項に記載の有機電界発光素子を有する表示装置。
  11.  請求項6~9のいずれか1項に記載の有機電界発光素子を有する照明装置。
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