WO2013031638A1 - ボラン化合物と共役高分子化合物とを含む組成物及び素子 - Google Patents

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佑典 石井
▲昇▼ 喜多村
絵里 作田
亮孝 伊藤
一嘉 川西
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住友化学株式会社
国立大学法人北海道大学
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Definitions

  • the present invention relates to a composition comprising a borane compound and a conjugated polymer compound, a thin film produced using the composition, and an element comprising the thin film.
  • organic electroluminescence element includes an organic layer such as a light emitting layer and a charge transport layer between a pair of electrodes.
  • organic electroluminescence displays using such elements have attracted attention as next-generation displays.
  • organic EL elements using a polymer compound that can be formed by a coating method suitable for increasing the area of a display have been actively developed.
  • a conjugated polymer compound having excellent charge transportability there are a technique using polyfluorene (Non-patent Document 1) and a technique using a polymer compound containing fluorenes and arylene as a structural unit (Patent Document 1). It has been reported.
  • an object of this invention is to provide the organic material which can produce the organic EL element using a high molecular compound with a long luminance half life.
  • a borane compound (hereinafter sometimes referred to as “borane compound (B1)”), The following formula (P1): [ Wherein , the structural unit Ar p1 represents an arylene group which may have a substituent (however, different from the structural unit Flu p1 ), and the structural unit Flu p1 may have a substituent. A fluorenediyl group is represented, the structural unit Het p1 represents a divalent aromatic heterocyclic group which may have a substituent, and the structural unit Am p1 may be a divalent which may have a substituent. Represents an aromatic amine residue.
  • n Ar , n Flu , n Het and n Am are numbers representing the molar ratio of the structural unit Ar p1 , the structural unit Flu p1 , the structural unit Het p1 and the structural unit Am p1 in the conjugated polymer compound, respectively.
  • Ar + n Flu + n Het + n Am 1, 0.4 ⁇ n Flu ⁇ 1, 0 ⁇ n Ar ⁇ 0.6, 0 ⁇ n Het ⁇ 0.6, and 0 ⁇ n Am ⁇ 0.6 It is a number that satisfies.
  • conjugated polymer compound (hereinafter sometimes referred to as “conjugated polymer compound (P1)”).
  • P1 conjugated polymer compound
  • Three Ar B1s are each independently Formula (Ar-001): [Wherein, two R 0 and two R 1 each independently represent a hydrogen atom, an alkyl group, an aryl group, or an aralkyl group. The symbol "*" represents a bonding position with the boron atom, the symbol "**" represents a bonding position to X B1. ] The composition as described in [1] or [2] which is group represented by these.
  • structural unit means one or more units present in a polymer compound.
  • the structural unit is preferably present in the polymer compound as a “repeating unit” (that is, a unit present in two or more in the polymer compound).
  • substituted means an alkyl group, an aryl group, a monovalent aromatic heterocyclic group, an alkoxy group, an aryloxy group, an aralkyl group, an arylalkoxy group, a substituted amino unless otherwise specified.
  • An aryl group used as a substituent is an atomic group obtained by removing one hydrogen atom from an aromatic hydrocarbon, and two or more selected from a group having a condensed ring, an independent benzene ring and a condensed ring are directly Or the group couple
  • the aryl group usually has 6 to 60 carbon atoms, preferably 6 to 48, more preferably 6 to 20, and still more preferably 6 to 14.
  • the number of carbon atoms of the monovalent aromatic heterocyclic group used as a substituent is usually 2 to 60, preferably 2 to 20.
  • Examples of the monovalent aromatic heterocyclic group used as a substituent include 2-oxadiazolyl group, 2-thiadiazolyl group, 2-thiazolyl group, 2-oxazolyl group, 2-thienyl group, 2-pyrrolyl group, 2- Furyl group, 2-pyridyl group, 3-pyridyl group, 4-pyridyl group, 2-pyrazyl group, 2-pyrimidyl group, 2-triazyl group, 3-pyridazyl group, 3-carbazolyl group, 2-phenoxazinyl group, 3- Examples include phenoxazinyl group, 2-phenothiazinyl group, and 3-phenothiazinyl group.
  • the number of carbon atoms of the aryloxy group used as a substituent is usually 6 to 60.
  • the aryloxy group used as a substituent includes a phenoxy group, a C 1 -C 12 alkoxyphenoxy group, a C 1 -C 12 alkylphenoxy group, a 1-naphthyloxy group, a 2-naphthyloxy group, and a pentafluorophenyloxy group Is mentioned.
  • the number of carbon atoms of the arylalkoxy group used as a substituent is usually 7 to 60.
  • Examples of the arylalkoxy group used as a substituent include a phenyl-C 1 -C 12 alkoxy group, a C 1 -C 12 alkoxyphenyl-C 1 -C 12 alkoxy group, and a C 1 -C 12 alkylphenyl-C 1. include ⁇ C 12 alkoxy group.
  • the substituted amino group used as a substituent is an amino group in which one or two of its hydrogen atoms are substituted with a substituent such as an alkyl group, an aryl group, an aralkyl group, and a monovalent aromatic heterocyclic group. is there.
  • the number of carbon atoms of the substituted amino group is usually 2 to 60.
  • the substituents in the group may be bonded directly or via a carbon atom, an oxygen atom or a sulfur atom to form a condensed ring.
  • the substituted amino group is preferably a dialkylamino group or a diarylamino group.
  • the substituted carboxyl group used as a substituent is a carboxyl group in which the hydrogen atom is substituted with an alkyl group, an aryl group, a monovalent aromatic heterocyclic group or the like.
  • the number of carbon atoms of the substituted carboxyl group is usually 2 to 60.
  • Examples of the substituted carboxyl group include a methoxycarbonyl group, an ethoxycarbonyl group, a butoxycarbonyl group, a phenoxycarbonyl group, and a benzyloxycarbonyl group.
  • substituents may further have a substituent (hereinafter sometimes referred to as “secondary substituent”).
  • secondary substituent the same substituents as described above may be used unless otherwise specified.
  • aromatic amino group means an amino group in which at least one of its hydrogen atoms is substituted with an aryl group or a monovalent aromatic heterocyclic group, and the number of carbon atoms is Usually, it is 10-60. The number of carbon atoms does not include the number of carbon atoms of the substituent that the aromatic amino group has.
  • optionally substituted aromatic amino group means an alkyl group, an aryl group, a monovalent aromatic heterocyclic group, an alkoxy group, an aryloxy group, an aralkyl group, an aryl group.
  • An aromatic amino group optionally having a substituent selected from the group consisting of an alkoxy group, a substituted amino group, a substituted carbonyl group, a substituted carboxyl group, a halogen atom, and a cyano group.
  • a substituent selected from the group consisting of an alkoxy group, a substituted amino group, a substituted carbonyl group, a substituted carboxyl group, a halogen atom, and a cyano group.
  • a plurality of R's are each independently a hydrogen atom or a substituent, and a plurality of Ra's are each independently a group consisting of an alkyl group, an aryl group, a monovalent aromatic heterocyclic group and an aralkyl group.
  • a plurality of R may be bonded to each other to form a ring structure, and a plurality of Ras may be bonded to each other to form a ring structure.
  • a plurality of Rs are each independently a hydrogen atom or a substituent, and are a hydrogen atom, an alkyl group, an aryl group, a monovalent aromatic heterocyclic group, an alkoxy group, an aryloxy group, an aralkyl group.
  • R may further have a secondary substituent.
  • the secondary substituent that Ra has is preferably an alkyl group, an alkoxy group, or an aryl group, and more preferably an aryl group or an alkyl group.
  • divalent aromatic heterocyclic group means an atomic group remaining after removing two hydrogen atoms from an aromatic heterocyclic compound, and includes those having a condensed ring.
  • the divalent aromatic heterocyclic group usually has 2 to 60 carbon atoms. The number of carbon atoms does not include the number of carbon atoms of the substituent that the divalent aromatic heterocyclic group has.
  • divalent aromatic heterocyclic group optionally having a substituent includes an alkyl group, an aryl group, a monovalent aromatic heterocyclic group, an alkoxy group, an aryloxy group, Means a divalent aromatic heterocyclic group which may have a substituent selected from the group consisting of an aralkyl group, an arylalkoxy group, a substituted amino group, a substituted carbonyl group, a substituted carboxyl group, a halogen atom and a cyano group; .
  • the term “optionally substituted alkyl group” means an alkyl group, an aryl group, a monovalent aromatic heterocyclic group, an alkoxy group, an aryloxy group, an aralkyl group, an arylalkoxy group.
  • An alkyl group which may have a substituent selected from the group consisting of a substituted amino group, a substituted carbonyl group, a substituted carboxyl group, a halogen atom and a cyano group.
  • the alkyl group in the “optionally substituted alkyl group” may be linear, branched or cyclic, and the number of carbon atoms is usually 1-20.
  • alkyl group in the “alkyl group which may have a substituent” examples include, for example, methyl group, ethyl group, propyl group, isopropyl group, butyl group, sec-butyl group, isobutyl group, tert-butyl group, pentyl Group, isoamyl group, hexyl group, cyclohexyl group, heptyl group, octyl group, 2-ethylhexyl group, nonyl group, decyl group, 3,7-dimethyloctyl group, and dodecyl group.
  • R 0 represents a hydrogen atom, an alkyl group, an aryl group, or an aralkyl group.
  • R 1 represents a hydrogen atom, an alkyl group, an aryl group, or an aralkyl group.
  • the definition of Ra is the same as described above. (The symbol “*” represents the bonding position with the boron atom, and the symbol “**” represents the bonding position with X B1 .)
  • each of the plurality of R 0 independently represents a hydrogen atom, an alkyl group, an aryl group, or an aralkyl group, and is preferably a hydrogen atom or an alkyl group.
  • the substituent represented by R 0 may have a secondary substituent.
  • each R 1 independently represents a hydrogen atom, an alkyl group, an aryl group, or an aralkyl group, and is preferably an alkyl group. When a plurality of R 1 are present, they may be the same as or different from each other, but all are preferably alkyl groups.
  • the substituent represented by R 1 may have a secondary substituent.
  • three Ar B1 in formula (B1) are each independently a group represented by formula (Ar-001).
  • an embodiment in which two R 1 in formula (Ar-001) are alkyl groups is particularly preferred.
  • three Ar B1 in formula (B1) are each independently a group represented by formula (Ar-007).
  • a plurality of R 0 are each independently a hydrogen atom, an alkyl group, an aryl group, or an aralkyl. Represents a group, preferably a hydrogen atom or an alkyl group.
  • the substituent represented by R 0 may have a secondary substituent.
  • examples and preferred examples of Ra are the same as those of Ra described in Formula 201 to Formula 214.
  • At least two X B1 are preferably the same group from the viewpoint of the ease of synthesis of the compound and the charge transport property of the device, and are all the same group. Is more preferable.
  • three X B1 in the formula (B1) are each independently a group represented by the formula (X-001). In another preferred embodiment, three X B1 in formula (B1) are each independently a group represented by formula (X-101).
  • the molecular weight of the borane compound (B1) is usually 200 to 6000, preferably 400 to 4000, preferably 800 to 3000, since the luminance half life of the device can be remarkably improved in combination with the conjugated polymer compound (P1). Is more preferable.
  • borane compound (B1) used in the present invention examples include compounds represented by the following formulas (B-001) to (B-021).
  • Such C A is the carbon atom bonded to the boron atom of the compound center (for convenience C A, of all exemplified compounds 3 are present for each of them) (referred to as C B for convenience. 6 such C B are present for each of all exemplified compounds) as a substituent (ie, R 1 ) as a methyl group.
  • a compound represented by the formula (B-010) to formula (B-017) having an alkyl group such as isopropyl group or the like, or a formula in which the carbon atom C B becomes a condensation position to form a condensed ring such as anthracene is preferably a compound represented by B-018) ⁇ formula (B-021), wherein the carbon atom C B substituent an alkyl group (i.e., the formula (B-010 having a R 1)) ⁇ formula (B- 017) More preferred are borane compounds.
  • the structural unit Ar p1 represents an arylene group which may have a substituent (however, different from the structural unit Flu p1 ), and the structural unit Flu p1 may have a substituent.
  • a fluorenediyl group is represented
  • the structural unit Het p1 represents a divalent aromatic heterocyclic group which may have a substituent
  • the structural unit Am p1 may be a divalent which may have a substituent. Represents an aromatic amine residue.
  • n Ar , n Flu , n Het and n Am are numbers representing the molar ratio of the structural unit Ar p1 , the structural unit Flu p1 , the structural unit Het p1 and the structural unit Am p1 in the conjugated polymer compound, respectively.
  • Ar + n Flu + n Het + n Am 1, 0.4 ⁇ n Flu ⁇ 1, 0 ⁇ n Ar ⁇ 0.6, 0 ⁇ n Het ⁇ 0.6, and 0 ⁇ n Am ⁇ 0.6 It is a number that satisfies.
  • the polymerization mode of the structural unit Ar p1 , the structural unit Flu p1 , the structural unit Het p1 and the structural unit Am p1 in the conjugated polymer compound may be any of alternating polymerization, random polymerization, block polymerization and graft polymerization.
  • a plurality of structural units Ar p1 are present, they may be the same as or different from each other.
  • a plurality of structural units Flu p1 are present, they may be the same as or different from each other.
  • a plurality of structural units Het p1 are present, they may be the same as or different from each other.
  • a plurality of structural units Am p1 are present, they may be the same as or different from each other.
  • the structural unit Flu P1 represents a fluorenediyl group which may have a substituent.
  • the fluorenediyl group is a remaining atomic group obtained by removing two hydrogen atoms from a compound having a fluorene skeleton, and includes those having a condensed ring and those having a heterocyclic structure.
  • the structural unit Flu P1 from the standpoint of easiness of synthesis of the conjugated polymer compound (P1), it is preferable that all structural units Flu P1 are identical. From the viewpoint of solubility of the conjugated polymer compound (P1) in the solvent, it is preferable that a plurality of different types of structural units Flu P1 exist.
  • fluorenediyl group optionally having a substituent used for the structural unit Flu P1 groups represented by the following formulas (PFlu-001) to (PFlu-010) are preferable.
  • the fluorenediyl group optionally having a substituent used for the structural unit Flu P1 is represented by the formula (PFlu-001).
  • a group represented by the formula (PFlu-003) is preferred, and a group represented by the formula (PFlu-001) is more preferred.
  • the structural unit Het P1 from the standpoint of easiness of synthesis of the conjugated polymer compound (P1), it is preferable that all structural units Het P1 are identical. From the viewpoint of solubility of the conjugated polymer compound (P1) in the solvent, it is preferable that a plurality of different types of structural units Het P1 exist.
  • Examples of the optionally substituted divalent aromatic heterocyclic group used for the structural unit Het P1 include groups represented by the following formulas (PHet-001) to (PHet-025). .
  • n Ar or n Het is preferably 0, and both n Ar or n Het are more preferably 0.
  • the conjugated polymer compound (P1) preferably has a polystyrene-equivalent number average molecular weight of 5 ⁇ 10 3 to 1 ⁇ 10 8 from the viewpoint of the luminance half-life of the organic EL device, and 1 ⁇ 10 4 to 1 ⁇ . 10 7 is more preferable, and the polystyrene-equivalent weight average molecular weight is preferably 5 ⁇ 10 3 to 1 ⁇ 10 8 , and more preferably 1 ⁇ 10 4 to 1 ⁇ 10 7 .
  • the number average molecular weight and the weight average molecular weight can be measured using, for example, size exclusion chromatography (SEC).
  • a charge transporting material is preferable from the viewpoint of reducing the driving voltage of the organic EL device obtained by using the composition of the present invention.
  • the content of the charge transporting material in the composition of the present invention is usually when the total weight of the borane compound (B1) and the conjugated polymer compound (P1) is 100 parts by weight, 1 to 300 parts by weight, preferably 3 to 200 parts by weight, more preferably 5 to 100 parts by weight.
  • the thin film of the present invention can be suitably used as a functional layer such as a light emitting layer, a charge transport layer and a charge injection layer in an organic EL device.
  • the thin film of the present invention may contain components other than the composition of the present invention as long as the effects of the present invention are not impaired. Components other than the composition of the present invention may be appropriately selected according to the use of the thin film of the present invention.
  • composition of the present invention containing a solvent or a dispersion medium may contain an antioxidant, a viscosity modifier, and a resin as a binder.
  • the resin may be dissolved or dispersed in the solvent.
  • polymer compounds such as polyvinyl carbazole and polyolefin may be used. Specific examples thereof include polyvinyl chloride, polycarbonate, polystyrene, polymethyl methacrylate, polybutyl methacrylate, polyester, polysulfone, polyphenylene oxide, polybutadiene, Examples include poly (N-vinylcarbazole), hydrocarbon resin, ketone resin, phenoxy resin, polyamide, ethyl cellulose, vinyl acetate, ABS resin, polyurethane, melamine resin, unsaturated polyester resin, alkyd resin, epoxy resin, and silicon resin. .
  • GC-MS spectrum is a product name of GCMS-QP5000 ver. 2 was measured.
  • the ESI-MS spectrum was measured by using a device name micromass ZQ spectrometer manufactured by Waters (Waters).
  • a low molecular compound B-01 (2.28 g, 6.50 mmol) was added to a Schlenk flask that had been dried by heating in advance, and the atmosphere in the flask was replaced with argon gas.
  • Dehydrated diethyl ether 13 mL was then added and the reactor was cooled (approximately ⁇ 78 ° C.) with an acetone / dry ice bath while stirring.
  • Thereto was slowly added dropwise an n-pentane solution of tert-butyllithium (8.90 mL, 14.0 mmol) adjusted to a concentration of 1.57 mol / L.
  • the reactor was stirred for 25 minutes while being cooled in an acetone / dry ice bath.
  • a reactor was charged with 2- (3′-bromophenyl) pyridine (95 g, 0.406 mol), bis (pinacolato) diboron (113.4 g, 0.447 mol), potassium acetate (119.5 g, 1.22 mol) and dehydration. 1,4-Dioxane (2 L) was added. After sufficiently replacing the atmosphere of the reactor with nitrogen gas, [1,1′-bis (diphenylphosphino) ferrocene] dichloropalladium (II) (Pd (dppf) 2 Cl 2 ) (16.6 g, 0.020 mol) ) And heated and stirred at 90 ° C. for 3 hours.
  • the obtained organic phase was dehydrated using sodium sulfate, the solvent was distilled off under reduced pressure, and methanol was added to the resulting residue to wash it. As a result, 180 g of a tan solid was obtained. This solid was Soxhlet extracted with toluene, and the obtained solid was washed with petroleum ether to obtain 140 g of a crude ligand A as a white solid. This crude ligand A was purified by recrystallization using ethyl acetate to obtain 53 g of ligand A as a white solid.
  • This precipitate was dispersed in ion-exchanged water (100 mL), stirred for 30 minutes, and then collected by filtration. The obtained precipitate was washed with water (50 mL), methanol (50 mL), and hexane (about 50 mL) in this order, and dried by heating to obtain 6.1 g of a solid containing the binuclear complex A. The obtained solid containing the binuclear complex A was directly used in the next reaction without further purification. By repeating this reaction operation, a solid containing a sufficient amount of the binuclear complex A was synthesized.
  • the obtained reaction mixture was washed with 100 mL of a 2 mol / L aqueous sodium carbonate solution, and the organic layer was passed through alumina. The eluate was collected and the solvent was distilled off under reduced pressure. Isopropyl alcohol was added to the resulting yellow oily residue and stirred, and the resulting precipitate was collected by filtration. The precipitate was recrystallized from isopropyl alcohol to obtain 3-N, N-diphenylaminobicyclo [4.2.0] octa-1,3,5-triene.
  • the organic layer was washed successively with ion-exchanged water twice, 3% by weight acetic acid aqueous solution twice, and ion-exchanged water twice.
  • the organic layer was added dropwise to methanol to precipitate a polymer compound, which was collected by filtration and dried to obtain a solid.
  • the obtained solid was dissolved in toluene and passed through a silica gel column and an alumina column through which toluene was passed in advance.
  • the obtained solution was added dropwise to methanol to precipitate a polymer compound, and then filtered and dried to obtain 26.23 g of a conjugated polymer compound IL.
  • the conjugated polymer compound IL has the following structural units and molar ratios based on the monomer charge ratio, and is a conjugated polymer in which (PA) structural units and (PB) structural units are alternately polymerized. Presumed compound.
  • the obtained solid was dissolved in toluene and passed through a silica gel column and an alumina column through which toluene was passed in advance.
  • the obtained solution was added dropwise to methanol to precipitate a polymer compound, which was then collected by filtration and dried to obtain 3.18 g of a conjugated polymer compound P-01.
  • the conjugated polymer compound P-01 is presumed to be a conjugated polymer compound having the following structural units and molar ratios from the monomer charge ratio, in which each structural unit is polymerized alternately.
  • the organic layer was dropped into methanol to precipitate the polymer compound, and then collected by filtration and dried to obtain a solid.
  • the obtained solid was dissolved in toluene and passed through a silica gel column and an alumina column through which toluene was passed in advance.
  • the obtained solution was added dropwise to methanol to precipitate a polymer compound, and then filtered and dried to obtain 5.86 g of a conjugated polymer compound P-02.
  • N, N′-bis (4-bromophenyl) -N, N′-bis (2,6-dimethyl-4-tert-butylphenyl) -1,4-phenylenediamine used in the synthesis is a European patent. It was synthesized by the method described in Japanese Patent No. 1394188.
  • Conjugated polymer compound P-02 has the following structural units and molar ratios based on the monomer charge ratio, and is a conjugated polymer in which structural units of (PA) and structural units selected from (PB) are alternately polymerized. Presumed to be a polymer compound.
  • ⁇ Comparative example 1> (Preparation of organic EL element Ref01) A glass substrate provided with an ITO film having a thickness of 45 nm was prepared by sputtering. AQ-1200 (manufactured by Plextronics), a polythiophene / sulfonic acid hole injection material, was formed on the glass substrate to a thickness of 50 nm by spin coating, and dried on a hot plate at 170 ° C. for 15 minutes. . Next, a 0.7 wt% xylene solution of the conjugated polymer compound IL was formed by spin coating (3200 rpm) to a thickness of about 20 nm. Thereafter, heat treatment was performed on a hot plate at 180 ° C.
  • a composition Ref01 prepared by mixing so as to be 90:10 was formed into a film by a spin coating method (2540 rpm) (thickness: about 80 nm). Then, it dried at 130 degreeC for 10 minute (s) in nitrogen atmosphere whose oxygen concentration and water concentration are 10 ppm or less (weight basis).
  • the organic EL element Ref01 was produced by sealing using a glass substrate. Note that metal deposition was started after the degree of vacuum reached 1 ⁇ 10 ⁇ 4 Pa or less.
  • voltage was applied to the obtained organic EL element Ref01, the element exhibited EL light emission (peak wavelength: 515 nm) derived from the light-emitting material 01.
  • the maximum luminous efficiency of the device was 15.40 cd / A.
  • the obtained organic EL element Ref01 was driven with a constant current after setting the current value so that the initial luminance was 8000 cd / m 2, and the change in luminance with time was measured. As a result, the luminance half life of the organic EL element Ref01 was 4.6 hours.
  • Example 1 (Preparation of organic EL element 01) Instead of the composition Ref01, a 2.2 wt% xylene solution of the conjugated polymer compound P-01, a 2.2 wt% xylene solution of the borane compound B-012, and a 2.2 wt% xylene solution of the light emitting material 01 were used.
  • Conjugated polymer compound P-01: borane compound B-012: luminescent material 01 (weight ratio) 80: 10: 10 was used, and composition 01 prepared by mixing was used.
  • An organic EL element (hereinafter referred to as “organic EL element 01”) was obtained in the same manner as in Comparative Example 1 except that the conditions for film formation by spin coating were 2100 rpm.
  • the device When voltage was applied to the obtained organic EL device 01, the device exhibited EL light emission (peak wavelength: 515 nm) derived from the light emitting material 01.
  • the maximum luminous efficiency of the device was 43.20 cd / A.
  • the obtained organic EL element 01 was driven at a constant current after setting the current value so that the initial luminance was 8000 cd / m 2, and the change in luminance with time was measured.
  • the luminance half life of the organic EL element 01 was 9.0 hours. That is, the organic EL element 01 has a luminance half life of 2.0 times that of the organic EL element Ref01.
  • Example 2> (Preparation of organic EL element 02) Instead of the composition Ref01, a 2.2 wt% xylene solution of the conjugated polymer compound P-01, a 2.2 wt% xylene solution of the borane compound B-012, and a 2.2 wt% xylene solution of the light emitting material 01 were used.
  • Conjugated polymer compound P-01: Borane compound B-012: Luminescent material 01 (weight ratio) 60: 30: 10 was used, and the composition 02 prepared by mixing was used.
  • organic EL element 02 An organic EL element (hereinafter referred to as “organic EL element 02”) was obtained in the same manner as in Comparative Example 1 except that the conditions for film formation by the spin coating method were 1450 rpm.
  • the element When voltage was applied to the obtained organic EL element 02, the element exhibited EL light emission (peak wavelength: 515 nm) derived from the light-emitting material 01.
  • the maximum luminous efficiency of the device was 30.90 cd / A.
  • a current value was set so that the obtained organic EL element 02 had an initial luminance of 8000 cd / m 2 , the device was then driven at a constant current, and a change in luminance with time was measured.
  • the luminance half life of the organic EL element 02 was 10.4 hours. That is, the organic EL element 02 has a luminance half life of 2.3 times that of the organic EL element Ref01.
  • composition Ref02 a 1.2 wt% xylene solution of the conjugated polymer compound P-02 (composition Ref02) was used, and the conditions for film formation of the composition Ref02 by spin coating were 2230 rpm. Except for the above, an organic EL element (hereinafter referred to as “organic EL element Ref02”) was obtained in the same manner as in Comparative Example 1. When voltage was applied to the obtained organic EL element Ref02, the element exhibited EL light emission with a peak wavelength of 470 nm. The maximum luminous efficiency of the device was 7.84 cd / A.
  • the obtained organic EL element Ref02 was driven at a constant current after setting the current value so that the initial luminance was 2500 cd / m 2, and the change in luminance with time was measured. As a result, the luminance half life of the organic EL element Ref02 was 0.14 hours.
  • organic EL element Ref03 an organic EL element (hereinafter referred to as “organic EL element Ref03”) was obtained in the same manner as in Comparative Example 1 except that the condition for forming the composition Ref03 by spin coating was 2230 rpm.
  • the obtained organic EL element Ref03 was driven with a constant current after setting the current value so that the initial luminance was 2500 cd / m 2, and the change in luminance with time was measured. As a result, the luminance half life of the organic EL element Ref03 was 0.49 hours.
  • Example 3> (Preparation of organic EL element 03) Instead of the composition Ref01, a 1.2% by weight xylene solution of the conjugated polymer compound P-02 and a 1.2% by weight xylene solution of the borane compound B-012 were combined with the conjugated polymer compound P-02: borane compound.
  • B-012 (weight ratio) Comparison, except that the composition 03 prepared by mixing so as to be 90:10 was used, and the condition for forming the composition 03 by spin coating was 2100 rpm. In the same manner as in Example 1, an organic EL element (hereinafter referred to as “organic EL element 03”) was obtained.
  • the element When voltage was applied to the obtained organic EL element 03, the element exhibited EL light emission having a peak wavelength of 425 nm.
  • the maximum luminous efficiency of the device was 4.38 cd / A.
  • a current value was set so that the obtained organic EL element 03 had an initial luminance of 2500 cd / m 2 , the device was then driven at a constant current, and a change in luminance with time was measured.
  • the luminance half life of the organic EL element 03 was 2.2 hours. That is, the organic EL element 03 has a luminance half life of 16 times that of the organic EL element Ref02 and 4.5 times that of the organic EL element Ref03.
  • Example 4> (Preparation of organic EL element 04) Instead of the composition Ref01, a 1.2% by weight xylene solution of the conjugated polymer compound P-02 and a 1.2% by weight xylene solution of the borane compound B-012 were combined with the conjugated polymer compound P-02: borane compound.
  • B-012 (weight ratio) Comparison, except that the composition 04 prepared by mixing so as to be 80:20 was used, and the conditions for forming the composition 04 by spin coating were 1740 rpm. In the same manner as in Example 1, an organic EL device (hereinafter referred to as “organic EL device 04”) was obtained.
  • the element When voltage was applied to the obtained organic EL element 04, the element exhibited EL emission with a peak wavelength of 490 nm.
  • the maximum luminous efficiency of the device was 4.04 cd / A.
  • the obtained organic EL element 04 was driven with a constant current after setting the current value so that the initial luminance was 2500 cd / m 2, and the change in luminance with time was measured.
  • the luminance half life of the organic EL element 04 was 4.6 hours. That is, the organic EL element 04 had a luminance half life of 33 times that of the organic EL element Ref02 and 9.4 times that of the organic EL element Ref03.
  • the luminance half life of the device was remarkably improved by using the composition of the present invention containing the conjugated polymer compound (P1) and the borane compound (B1).
  • composition of the light emitting layer and the light emitting device characteristics of the organic EL devices prepared in Examples and Comparative Examples are summarized in the table below.
  • the organic EL device produced using the composition of the present invention containing the conjugated polymer compound (P1) and the borane compound (B1) is a conventional one that does not contain a borane compound. It was confirmed that the luminance half-life is significantly improved as compared with the organic EL element.

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Abstract

 輝度半減寿命が長い有機エレクトロルミネッセンス素子を作成することができる有機材料の提供。下記式(B1):  [式中、3個のArB1はアリーレン基又は2価の芳香族複素環基を表し、3個のXB1は、芳香族アミノ基、1価の芳香族複素環基、アルキル基、又は水素原子を表す。] で表されるボラン化合物と、下記式(P1):  [式中、Arp1はアリーレン基(但し、Flup1と異なる。)、Flup1はフルオレンジイル基、Hetp1は2価の芳香族複素環基、Amp1は2価の芳香族アミン残基を表す。nAr、nFlu、nHet及びnAmは、Arp1、Flup1、Hetp1及びAmp1のモル比を表す数であり、nAr+nFlu+nHet+nAm=1としたとき、0.4≦nFlu≦1、0≦nAr≦0.6、0≦nHet≦0.6、及び0≦nAm≦0.6を満たす。] で表される共役高分子化合物と、を含む組成物。

Description

ボラン化合物と共役高分子化合物とを含む組成物及び素子
 本発明は、ボラン化合物と共役高分子化合物とを含む組成物、該組成物を用いて作製された薄膜及び該薄膜を含む素子に関する。
 有機エレクトロルミネッセンス素子(以下、「有機EL素子」又は「素子」という場合がある。)は、一対の電極間に発光層及び電荷輸送層等の有機層を備える。近年、該素子を用いた有機エレクトロルミネッセンスディスプレイが、次世代ディスプレイとして注目されている。中でも、ディスプレイの大面積化に適した塗布法による成膜が可能な、高分子化合物を用いた有機EL素子の開発が盛んに行われている。例えば、電荷輸送性に優れた共役高分子化合物として、ポリフルオレンを用いた技術(非特許文献1)やフルオレン類とアリーレン類を構造単位として含む高分子化合物を用いた技術(特許文献1)が報告されている。
Advanced Materials, Vol.12(2000),362~365
国際公開第07/032437号
 しかしながら、従来の高分子化合物を用いた有機EL素子は輝度半減寿命が必ずしも十分であるとはいえず、実用に供するには未だ改善の余地がある。
 そこで、本発明は、輝度半減寿命が長い、高分子化合物を用いた有機EL素子を作製することができる有機材料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有機材料について鋭意検討した結果、上記課題を解決できることを見出し、本発明を完成させるに至った。
 即ち、本発明によれば、下記〔1〕~〔16〕が提供される。
〔1〕
 下記式(B1):
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000007
[式中、3個のArB1は、それぞれ独立に、置換基を有していてもよいアリーレン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表す。3個のXB1は、それぞれ独立に、置換基を有していてもよい芳香族アミノ基、置換基を有していてもよい1価の芳香族複素環基、置換基を有していてもよいアルキル基、又は水素原子を表す。]
で表されるボラン化合物(以下、「ボラン化合物(B1)」という場合がある。)と、
 下記式(P1):
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000008
[式中、構造単位Arp1は、置換基を有していてもよいアリーレン基(但し、構造単位Flup1と異なる。)を表し、構造単位Flup1は、置換基を有していてもよいフルオレンジイル基を表し、構造単位Hetp1は、置換基を有していてもよい2価の芳香族複素環基を表し、構造単位Amp1は、置換基を有していてもよい2価の芳香族アミン残基を表す。nAr、nFlu、nHet及びnAmは、それぞれ、共役高分子化合物中における構造単位Arp1、構造単位Flup1、構造単位Hetp1及び構造単位Amp1のモル比を表す数であり、nAr+nFlu+nHet+nAm=1としたとき、0.4≦nFlu≦1、0≦nAr≦0.6、0≦nHet≦0.6、及び0≦nAm≦0.6を満たす数である。共役高分子化合物中における構造単位Arp1、構造単位Flup1、構造単位Hetp1及び構造単位Amp1の重合形式は、交互重合、ランダム重合、ブロック重合及びグラフト重合の何れであってもよい。構造単位Arp1が複数存在する場合、それらは互いに同じでも異なっていてもよい。構造単位Flup1が複数存在する場合、それらは互いに同じでも異なっていてもよい。構造単位Hetp1が複数存在する場合、それらは互いに同じでも異なっていてもよい。構造単位Amp1が複数存在する場合、それらは互いに同じでも異なっていてもよい。]
で表される共役高分子化合物(以下、「共役高分子化合物(P1)」という場合がある。)と、を含む組成物。
〔2〕
 3個のArB1のうち少なくとも一つが、置換基を有していてもよいアリーレン基である、〔1〕に記載の組成物。
〔3〕
 3個のArB1が、それぞれ独立に、
下記式(Ar-001):
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000009
[式中、2個のR及び2個のRは、それぞれ独立に、水素原子、アルキル基、アリール基、又はアラルキル基を表す。記号「*」は、ホウ素原子との結合位置を表し、記号「**」はXB1との結合位置を表す。]
で表される基である、〔1〕又は〔2〕に記載の組成物。
〔4〕
 2個のRが、アルキル基である、〔3〕に記載の組成物。
〔5〕
 3個のArB1が、それぞれ独立に、
下記式(Ar-007):
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000010
[式中、複数のRは、それぞれ独立に、水素原子、アルキル基、アリール基、又はアラルキル基を表す。記号「*」は、ホウ素原子との結合位置を表し、記号「**」はXB1との結合位置を表す。]
で表される基である、〔1〕又は〔2〕に記載の組成物。
〔6〕
 3個のXB1のうち少なくとも一つが、置換基を有していてもよい芳香族アミノ基である、〔1〕~〔5〕の何れか一つに記載の組成物。
〔7〕
 3個のXB1が、それぞれ独立に、
下記式(X-001):
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000011
[式中、複数のRは、それぞれ独立に、水素原子、アルキル基、アリール基、又はアラルキル基を表す。記号「**」はArB1との結合位置を表す。]
で表される基である、〔1〕~〔6〕の何れか一つに記載の組成物。
〔8〕
 3個のXB1のうち少なくとも一つが、置換基を有していてもよい一価の芳香族複素環基である〔1〕~〔7〕の何れか一つに記載の組成物。
〔9〕
 3個のXB1が、それぞれ独立に、
下記式(X-101):
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000012
[式中、複数のRは、それぞれ独立に、水素原子、アルキル基、アリール基、又はアラルキル基を表す。記号「**」はArB1との結合位置を表す。]
で表される基である、〔1〕~〔6〕及び〔8〕の何れか一つに記載の組成物。
〔10〕
 複数のRが、それぞれ独立に、水素原子又はアルキル基である、〔3〕~〔9〕の何れか一つに記載の組成物。
〔11〕
 nHet及びnAmが0である、〔1〕~〔10〕の何れか一つに記載の組成物。
〔12〕
 nAr及びnHetが0である、〔1〕~〔11〕の何れか一つに記載の組成物。
〔13〕
 燐光発光性金属錯体をさらに含む、〔1〕~〔12〕の何れか一つに記載の組成物。
〔14〕
 溶媒又は分散媒をさらに含む、〔1〕~〔13〕の何れか一つに記載の組成物。
〔15〕
 〔1〕~〔14〕の何れか一つに記載の組成物を用いて作製された薄膜。
〔16〕
 〔15〕に記載の薄膜を含む素子。
〔17〕
 前記素子が有機EL素子である、〔16〕に記載の素子。
 本発明によれば、輝度半減寿命が長い、高分子化合物を用いた有機EL素子を作製することができる有機材料を提供することができる。
 以下、本発明を詳細に説明する。
 <用語の説明>
 本明細書において、「n価の芳香族複素環基」(nは1又は2である。)という用語は、芳香族複素環式化合物からn個の水素原子を取り除いた残りの原子団を意味し、縮合環を有するものを含む。「複素環式化合物」という用語は、環式構造を有する有機化合物のうち、環を構成する原子として、炭素原子だけでなく、酸素原子、硫黄原子、窒素原子、リン原子、ホウ素原子及びケイ素原子等のヘテロ原子を含む有機化合物を意味する。「芳香族複素環式化合物」という用語は、芳香族性を示す複素環式化合物を意味し、例えば、オキサジアゾール、チアジアゾール、チアゾール、オキサゾール、チオフェン、ピロール、ホスホール、フラン、ピリジン、ピラジン、ピリミジン、トリアジン、ピリダジン、キノリン、イソキノリン、カルバゾール、ジベンゾシロール及びジベンゾホスホール等の、複素環自体が芳香族性を示す複素環式化合物;並びにフェノキサジン、フェノチアジン、ジベンゾボロール、ジベンゾシロール及びベンゾピラン等の、複素環それ自体は芳香族性を示さないが、該複素環に芳香環が縮環されている複素環式化合物が挙げられる。
 本明細書において、Meはメチル基を表し、Etはエチル基を表し、tBuはtert-ブチル基を表す。
 本明細書において、「構造単位」という用語は、高分子化合物中に1個以上存在する単位を意味する。本発明においては、構造単位は、「繰り返し単位」(即ち、高分子化合物中に2個以上存在する単位)として高分子化合物中に存在することが好ましい。
 本明細書において、「Cm~Cn」(m及びnは正の整数であり、m<nを満たす)という用語は、この用語の直後に記載された有機基の炭素原子数がm~nであることを表す。例えば、「C1~C12アルコキシフェノキシ基」は、該基中のアルコキシ部分の炭素原子数が1~12であることを示し、「C1~C12アルキルフェノキシ基」は、該基中のアルキル部分の炭素原子数が1~12であることを示す。
 本明細書において、基の直前に付されている「置換基を有していてもよい」という用語は、該基の水素原子が置換基で置換されていない場合、及び、該基の水素原子の一部又は全部が置換基で置換されている場合の双方を意味する。
 本明細書において、「置換基」という用語は、特に説明のない限り、アルキル基、アリール基、1価の芳香族複素環基、アルコキシ基、アリールオキシ基、アラルキル基、アリールアルコキシ基、置換アミノ基、置換カルボニル基、置換カルボキシル基、ハロゲン原子又はシアノ基を意味する。
 置換基として用いられる、アルキル基は、直鎖状、分岐状又は環状のいずれであってもよく、該アルキル基の炭素原子数は、通常、1~20である。置換基として用いられるアルキル基としては、例えば、メチル基、エチル基、プロピル基、イソプロピル基、ブチル基、sec-ブチル基、イソブチル基、tert-ブチル基、ペンチル基、イソアミル基、ヘキシル基、シクロヘキシル基、ヘプチル基、オクチル基、2-エチルヘキシル基、ノニル基、デシル基、3,7-ジメチルオクチル基、ドデシル基、トリフルオロメチル基、ペンタフルオロエチル基、パーフルオロブチル基、パーフルオロヘキシル基、及びパーフルオロオクチル基が挙げられる。
 置換基として用いられる、アリール基は、芳香族炭化水素から水素原子を1個取り除いた残りの原子団であり、縮合環を有する基、独立したベンゼン環および縮合環から選ばれる2個以上が直接又はビニレン等の基を介して結合した基も含まれる。前記アリール基の炭素原子数は、通常、6~60であり、好ましくは6~48であり、より好ましくは6~20であり、更に好ましくは6~14である。
 置換基として用いられる、1価の芳香族複素環基の炭素原子数は、通常、2~60であり、好ましくは2~20である。置換基として用いられる1価の芳香族複素環基としては、例えば、2-オキサジアゾリル基、2-チアジアゾリル基、2-チアゾリル基、2-オキサゾリル基、2-チエニル基、2-ピロリル基、2-フリル基、2-ピリジル基、3-ピリジル基、4-ピリジル基、2-ピラジル基、2-ピリミジル基、2-トリアジル基、3-ピリダジル基、3-カルバゾリル基、2-フェノキサジニル基、3-フェノキサジニル基、2-フェノチアジニル基、及び3-フェノチアジニル基が挙げられる。
 置換基として用いられる、アルコキシ基は、直鎖状、分岐状又は環状のいずれであってもよく、該アルコキシ基の炭素原子数は、通常、1~20である。置換基として用いられるアルコキシ基としては、例えば、メトキシ基、エトキシ基、プロピルオキシ基、イソプロピルオキシ基、ブトキシ基、sec-ブトキシ基、イソブトキシ基、tert-ブトキシ基、ペンチルオキシ基、ヘキシルオキシ基、シクロヘキシルオキシ基、ヘプチルオキシ基、オクチルオキシ基、2-エチルヘキシルオキシ基、ノニルオキシ基、デシルオキシ基、3,7-ジメチルオクチルオキシ基、ドデシルオキシ基、トリフルオロメトキシ基、ペンタフルオロエトキシ基、パーフルオロブトキシ基、パーフルオロヘキシルオキシ基、パーフルオロオクチルオキシ基、メトキシメチルオキシ基、2-メトキシエチルオキシ基、及び2-エトキシエチルオキシ基が挙げられる。
 置換基として用いられる、アリールオキシ基の炭素原子数は、通常、6~60である。置換基として用いられるアリールオキシ基としては、フェノキシ基、C1~C12アルコキシフェノキシ基、C1~C12アルキルフェノキシ基、1-ナフチルオキシ基、2-ナフチルオキシ基、及びペンタフルオロフェニルオキシ基が挙げられる。
 置換基として用いられる、アラルキル基の炭素原子数は、通常、7~60である。置換基として用いられるアラルキル基としては、例えば、フェニル-C1~C12アルキル基、C1~C12アルコキシフェニル-C1~C12アルキル基、及びC1~C12アルキルフェニル-C1~C12アルキル基が挙げられる。
 置換基として用いられる、アリールアルコキシ基の炭素原子数は、通常、7~60である。置換基として用いられるアリールアルコキシ基としては、例えば、フェニル-C1~C12アルコキシ基、C1~C12アルコキシフェニル-C1~C12アルコキシ基、及びC1~C12アルキルフェニル-C1~C12アルコキシ基が挙げられる。
 置換基として用いられる、置換アミノ基は、その水素原子の1個又は2個が、アルキル基、アリール基、アラルキル基及び1価の芳香族複素環基等の置換基で置換されたアミノ基である。該置換アミノ基の炭素原子数は、通常、2~60である。置換アミノ基は、該基中の置換基同士が直接的に、又は炭素原子、酸素原子若しくは硫黄原子等を介して結合して縮合環を形成していてもよい。該置換アミノ基としては、ジアルキルアミノ基及びジアリールアミノ基が好ましく、例えば、ジメチルアミノ基、ジエチルアミノ基、ジフェニルアミノ基、ジ-4-トリルアミノ基、ジ-4-tert-ブチルフェニルアミノ基、ビス(3,5-ジ-tert-ブチルフェニル)アミノ基、N-カルバゾリル基、N-フェノキサジニル基、N-アクリジニル基、及びN-フェノチアジニル基が挙げられる。
 置換基として用いられる、置換カルボニル基は、カルボニル基にアルキル基、アリール基、アラルキル基又は1価の芳香族複素環基等が結合して得られる1価の基である。置換カルボニル基の炭素原子数は、通常、2~60である。前記置換カルボニル基としては、例えば、アセチル基、ブチリル基、及びベンゾイル基が挙げられる。
 置換基として用いられる、置換カルボキシル基は、その水素原子が、アルキル基、アリール基、又は1価の芳香族複素環基等で置換されたカルボキシル基である。該置換カルボキシル基の炭素原子数は、通常、2~60である。前記置換カルボキシル基としては、例えば、メトキシカルボニル基、エトキシカルボニル基、ブトキシカルボニル基、フェノキシカルボニル基、及びベンジルオキシカルボニル基が挙げられる。
 置換基として用いられる、ハロゲン原子としては、例えば、フッ素原子、塩素原子、臭素原子、及びヨウ素原子が挙げられ、フッ素原子が好ましい。
 上述の置換基は、さらに置換基(以下、「二次置換基」という場合がある。)を有していてもよい。二次置換基としては、特に記載のない限り、上述の置換基と同じものを用いてよい。
 本明細書において、「芳香族アミノ基」という用語は、その水素原子の少なくとも1つが、アリール基又は1価の芳香族複素環基で置換されたアミノ基を意味し、その炭素原子数は、通常、10~60である。該炭素原子数には、芳香族アミノ基が有する置換基の炭素原子数は含まれない。
 本明細書において、「置換基を有していてもよい芳香族アミノ基」という用語は、アルキル基、アリール基、1価の芳香族複素環基、アルコキシ基、アリールオキシ基、アラルキル基、アリールアルコキシ基、置換アミノ基、置換カルボニル基、置換カルボキシル基、ハロゲン原子及びシアノ基からなる群から選ばれる置換基を有していてもよい芳香族アミノ基を意味し、例えば、下記式201~214で表される基が挙げられる。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000013
(式中、複数のRは、それぞれ独立に、水素原子又は置換基であり、複数のRaは、それぞれ独立に、アルキル基、アリール基、1価の芳香族複素環基及びアラルキル基からなる群から選ばれる置換基である。複数のRは、互いに結合して環構造を形成してもよい。複数のRaは、互いに結合して環構造を形成してもよい。)
 式201~式214中、複数のRは、それぞれ独立に、水素原子又は置換基であり、水素原子、アルキル基、アリール基、1価の芳香族複素環基、アルコキシ基、アリールオキシ基、アラルキル基、アリールアルコキシ基、置換アミノ基、置換カルボニル基、置換カルボキシル基、フッ素原子又はシアノ基が好ましく、水素原子、アルキル基、アリール基、1価の芳香族複素環基、アルコキシ基、アリールオキシ基、アラルキル基、又は置換アミノ基がより好ましく、水素原子、アルキル基、又はアリール基がさらに好ましく、水素原子、又はアルキル基が特に好ましい。
 Rで表される置換基は、さらに二次置換基を有していてもよい。
 式201~式214中、複数のRaは、それぞれ独立に、アルキル基、アリール基、1価の芳香族複素環基及びアラルキル基からなる群から選ばれる置換基を表す。
 Raで表される置換基は、さらに二次置換基を有していてもよい。
 式201~式214中、Raが有する二次置換基としては、アルキル基、アルコキシ基及びアリール基が好ましく、アリール基又はアルキル基がより好ましい。
 式201~式214中、複数のRが互いに結合して形成する環構造としては、シクロペンチル環、シクロヘキシル環及びシクロヘプチル環が好ましく、これらは二次置換基を有していてもよい。二次置換基としては、アルキル基、アルコキシ基及びアリール基が好ましく、アリール基又はアルキル基がより好ましい。
 式201~式214中、複数のRaが互いに結合して形成する環構造としては、シクロペンチル環、シクロヘキシル環及びシクロヘプチル環が好ましく、これらは二次置換基を有していてもよい。二次置換基としては、アルキル基、アルコキシ基及びアリール基が好ましく、アリール基又はアルキル基がより好ましい。
 本明細書において、「アリーレン基」という用語は、芳香族炭化水素から水素原子を2個取り除いた残りの原子団を意味し、縮合環を有する基、及び独立したベンゼン環又は縮合環から選ばれる2個以上が直接又はビニレン等の基を介して結合した基も含まれる。前記アリーレン基の炭素原子数は、通常、6~60である。該炭素原子数にはアリーレン基の有する置換基の炭素原子数は含まれない。
 本明細書において、「置換基を有していてもよいアリーレン基」という用語は、アルキル基、アリール基、1価の芳香族複素環基、アルコキシ基、アリールオキシ基、アラルキル基、アリールアルコキシ基、置換アミノ基、置換カルボニル基、置換カルボキシル基、ハロゲン原子及びシアノ基からなる群から選ばれる置換基を有していてもよいアリーレン基を意味する。
 置換基を有していてもよいアリーレン基としては、例えば、下記式001で表される1,4-フェニレン基、下記式002で表される1,3-フェニレン基、下記式003で表される1,2-フェニレン基等のフェニレン基;下記式004で表されるナフタレン-1,4-ジイル基、下記式005で表されるナフタレン-1,5-ジイル基、下記式006で表されるナフタレン-2,6-ジイル基等のナフタレンジイル基;下記式007で表されるアントラセン-1,4-ジイル基、下記式008で表されるアントラセン-1,10-ジイル基、下記式009で表されるアントラセン-1,5-ジイル基、下記式010で表されるアントラセン-9,10-ジイル基、下記式011で表されるアントラセン-2,6-ジイル基等のアントラセンジイル基;下記式012で表される9,10-ジヒドロフェナントレン-2,7-ジイル基等のジヒドロフェナントレンジイル基;下記式013で表されるフルオレン-2,7-ジイル基、下記式014で表されるフルオレン-3,6-ジイル基等のフルオレンジイル基が挙げられる。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000014
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000015
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000016
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000017
(式中、R及びRaの定義は前記と同じである。)
 式001~式014中、R及びRaの例及び好ましい例は、式201~式214において説明したR及びRaのそれらと同じである。
 本明細書において、「2価の芳香族複素環基」という用語は、芳香族複素環式化合物から水素原子を2個取り除いた残りの原子団を意味し、縮合環を有するものも含む。前記2価の芳香族複素環基の炭素原子数は、通常、2~60である。該炭素原子数には、2価の芳香族複素環基が有する置換基の炭素原子数は含まれない。
 本明細書において、「置換基を有していてもよい2価の芳香族複素環基」という用語は、アルキル基、アリール基、1価の芳香族複素環基、アルコキシ基、アリールオキシ基、アラルキル基、アリールアルコキシ基、置換アミノ基、置換カルボニル基、置換カルボキシル基、ハロゲン原子及びシアノ基からなる群から選ばれる置換基を有していてもよい2価の芳香族複素環基を意味する。
 置換基を有していてもよい2価の芳香族複素環基としては、例えば、下記式101で表されるピリジン-2,5-ジイル基、及び下記式102で表されるピリジン-2,6-ジイル基等のピリジンジイル基;下記式103で表されるピリミジン-4,6-ジイル基等のピリミジンジイル基;下記式104で表されるトリアジン-2,4-ジイル基;下記式105で表されるピラジン-2,5-ジイル基等のピラジンジイル基;下記式106で表されるピリダジン-3,6-ジイル基等のピリダジンジイル基;下記式107で表されるキノリン-2,6-ジイル基等のキノリンジイル基;下記式108で表されるイソキノリン-1,4-ジイル基等のイソキノリンジイル基;下記式109で表されるキノキサリン-5,8-ジイル基等のキノキサリンジイル基;下記式110で表される基及び下記式111で表される基等のカルバゾールジイル基;下記式112で表される基及び下記式113で表される基等のジベンゾフランジイル基;下記式114で表される基及び下記式115で表される基等のジベンゾチオフェンジイル基;下記式116で表される基及び下記式117で表される基等のジベンゾシロールジイル基;下記式118で表される基及び下記式119で表される基等のフェノキサジンジイル基;下記式120で表される基及び下記式121で表される基等のフェノチアジンジイル基;下記式122で表される基等のジヒドロアクリジンジイル基;下記式123で表される2価の基;下記式124で表されるピロ-ル-2,5-ジイル基等のピロールジイル基;下記式125で表されるフラン-2,5-ジイル基等のフランジイル基;下記式126で表されるチオフェン-2,5-ジイル基等のチオフェンジイル基;下記式127で表されるジアゾール-2,5-ジイル基等のジアゾールジイル基;下記式128で表されるトリアゾール-2,5-ジイル基等のトリアゾールジイル基;下記式129で表されるオキサゾール-2,5-ジイル基等のオキサゾールジイル基;下記式130で表されるオキサジアゾール-2,5-ジイル基;下記式131で表されるチアゾール-2,5-ジイル基等のチアゾールジイル基;下記式132で表されるチアジアゾール-2,5-ジイル基が挙げられる。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000018
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000019
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000020
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000021
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000022
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000023
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000024
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000025
(式中、R及びRaの定義は前記と同じである。)
 式101~式132中、R及びRaの例及び好ましい例は、式201~式214において説明したR及びRaのそれらと同じである。
 本明細書において、「置換基を有していてもよい1価の芳香族複素環基」という用語は、アルキル基、アリール基、1価の芳香族複素環基、アルコキシ基、アリールオキシ基、アラルキル基、アリールアルコキシ基、置換アミノ基、置換カルボニル基、置換カルボキシル基、ハロゲン原子及びシアノ基からなる群から選ばれる置換基を有していてもよい1価の芳香族複素環基を意味する。「置換基を有していてもよい1価の芳香族複素環基」における1価の芳香族複素環基の炭素原子数は、通常、2~60であり、好ましくは2~20である。1価の芳香族複素環基としては、例えば、2-オキサジアゾリル基、2-チアジアゾリル基、2-チアゾリル基、2-オキサゾリル基、2-チエニル基、2-ピロリル基、2-フリル基、2-ピリジル基、3-ピリジル基、4-ピリジル基、2-ピラジル基、2-ピリミジル基、2-トリアジル基、3-ピリダジル基、3-カルバゾリル基、2-フェノキサジニル基、3-フェノキサジニル基、2-フェノチアジニル基、及び3-フェノチアジニル基が挙げられる。
 本明細書において、「置換基を有していてもよいアルキル基」という用語は、アルキル基、アリール基、1価の芳香族複素環基、アルコキシ基、アリールオキシ基、アラルキル基、アリールアルコキシ基、置換アミノ基、置換カルボニル基、置換カルボキシル基、ハロゲン原子及びシアノ基からなる群から選ばれる置換基を有していてもよいアルキル基を意味する。「置換基を有していてもよいアルキル基」におけるアルキル基は、直鎖状、分岐状又は環状のいずれであってもよく、その炭素原子数は、通常、1~20である。「置換基を有していてもよいアルキル基」におけるアルキル基としては、例えば、メチル基、エチル基、プロピル基、イソプロピル基、ブチル基、sec-ブチル基、イソブチル基、tert-ブチル基、ペンチル基、イソアミル基、ヘキシル基、シクロヘキシル基、ヘプチル基、オクチル基、2-エチルヘキシル基、ノニル基、デシル基、3,7-ジメチルオクチル基、及びドデシル基が挙げられる。
 <ボラン化合物(B1)>
 本発明の組成物に含まれるボラン化合物(B1)は、下記式(B1)で表される構造を有する。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000026
[式中、3個のArB1は、それぞれ独立に、置換基を有していてもよいアリーレン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表す。3個のXB1は、それぞれ独立に、置換基を有していてもよい芳香族アミノ基、置換基を有していてもよい1価の芳香族複素環基、置換基を有していてもよいアルキル基、又は水素原子を表す。]
 式(B1)中、3個のArB1は、ボラン化合物(B1)の合成の容易さ及び本発明の組成物を用いて得られる有機EL素子の輝度半減期寿命等の発光特性の観点からは、少なくとも一つが、置換基を有していてもよいアリーレン基であることが好ましく、全てが、置換基を有していてもよいアリーレン基であることがより好ましい。
 ArB1がとり得る、置換基を有していてもよいアリーレン基としては、下記式(Ar-001)~(Ar-015)で表される基が好ましい。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000027
(式中、Rは、水素原子、アルキル基、アリール基、又はアラルキル基を表す。Rは、水素原子、アルキル基、アリール基、又はアラルキル基を表す。Raの定義は前記と同じである。記号「*」は、ホウ素原子との結合位置を表し、記号「**」は、XB1との結合位置を表す。)
 式(Ar-001)~式(Ar-015)中、複数のRは、それぞれ独立に、水素原子、アルキル基、アリール基、又はアラルキル基を表し、水素原子又はアルキル基であることが好ましい。
 Rで表される置換基は、二次置換基を有していてもよい。
 式(Ar-001)~式(Ar-015)中、Rは、それぞれ独立に、水素原子、アルキル基、アリール基、又はアラルキル基を表し、アルキル基であることが好ましい。Rが複数存在する場合、それらは互いに同じでも異なっていてもよいが、全てアルキル基であることが好ましい。
 Rで表される置換基は、二次置換基を有していてもよい。
 式(Ar-012)及び式(Ar-013)中、Raの例及び好ましい例は、式201~式214において説明したRaのそれらと同じである。
 中でも、本発明の組成物を用いて得られる有機EL素子の発光特性の観点からは、式(Ar-001)~式(Ar-010)で表される基が好ましく、式(Ar-001)及び式(Ar-007)で表される基がより好ましい。
 特に、有機EL素子が燐光発光の有機EL素子である場合の発光特性の観点からは、式(Ar-001)~式(Ar-006)で表される基が好ましく、式(Ar-001)~式(Ar-003)で表される基がより好ましく、式(Ar-001)で表される基がさらに好ましい。
 ArB1がとり得る、置換基を有していてもよい2価の芳香族複素環基としては、下記式(Ar-101)~(Ar-119)で表される基が好ましい。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000028
(式中、R、R、Ra、記号「*」及び記号「**」の定義は、前記と同じである。)
 式(Ar-101)~式(Ar-119)中、複数のRは、それぞれ独立に、水素原子、アルキル基、アリール基、又はアラルキル基を表し、水素原子又はアルキル基であることが好ましい。
 Rで表される置換基は、二次置換基を有していてもよい。
 式(Ar-101)~式(Ar-119)中、Rは、それぞれ独立に、水素原子、アルキル基、アリール基、又はアラルキル基を表し、アルキル基であることが好ましい。Rが複数存在する場合、それらは互いに同じでも異なっていてもよいが、全てアルキル基であることが好ましい。
 Rで表される置換基は、二次置換基を有していてもよい。
 式(Ar-111)中、Raの例及び好ましい例は、式201~式214において説明したRaのそれらと同じである。
 中でも、本発明の組成物を用いて得られる有機EL素子の発光特性の観点からは、式(Ar-101)~(Ar-110)で表される基が好ましく、式(Ar-101)~式(Ar-103)、式(Ar-105)~式(Ar-109)で表される基がより好ましい。
 式(B1)中、3個のArB1は、ボラン化合物(B1)の合成の容易さ、及び本発明の組成物を用いて得られる素子の発光特性の観点からは、少なくとも二つが同一の基であることが好ましく、全て同一の基であることがより好ましい。
 好適な一実施形態において、式(B1)中の3個のArB1は、それぞれ独立に、式(Ar-001)で表される基である。かかる実施形態において、式(Ar-001)中の2個のRがアルキル基である態様が特に好ましい。
 好適な他の実施形態において、式(B1)中の3個のArB1は、それぞれ独立に、式(Ar-007)で表される基である。
 また、本発明の組成物の電荷輸送性の観点からは、XB1としては、置換基を有していてもよい芳香族アミノ基、又は置換基を有していてもよい一価の芳香族複素環基が好ましい。
 XB1がとり得る、置換基を有していてもよい芳香族アミノ基としては、下記式(X-001)~(X-011)で表される基が好ましい。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000029
(式中、Rの定義は前記と同じである。記号「**」は、ArB1との結合位置を示す。)
 式(X-001)~式(X-011)中、複数のRは、それぞれ独立に、水素原子、アルキル基、アリール基、又はアラルキル基を表し、水素原子又はアルキル基であることが好ましい。
 Rで表される置換基は、二次置換基を有していてもよい。
 中でも、本発明の組成物の電荷輸送性の観点からは、式(X-001)~式(X-009)で表される基が好ましく、式(X-001)、式(X-005)~式(X-009)で表される基がより好ましく、式(X-001)で表される基が更に好ましい。
 XB1がとり得る、置換基を有していてもよい1価の芳香族複素環基としては、下記式(X-101)~式(X-110)、及び式(X-201)~式(X-225)で表される基が好ましい。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000030
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000031
(式中、R及びRaの定義は前記と同じである。記号「**」は、ArB1との結合位置を示す。)
 式(X-101)~式(X-110)及び式(X-201)~式(X-225)中、複数のRは、それぞれ独立に、水素原子、アルキル基、アリール基、又はアラルキル基を表し、水素原子又はアルキル基であることが好ましい。
 Rで表される置換基は、二次置換基を有していてもよい。
 式(X-201)~式(X-208)中、Raの例及び好ましい例は、式201~式214において説明したRaのそれらと同じである。
 中でも、本発明の組成物の電荷輸送性の観点からは、式(X-101)~式(X-110)及び式(X-201)~式(X-225)で表される基が好ましく、式(X-101)~式(X-105)、式(X-201)~式(X-204)、式(X-215)~式(X-222)及び式(X-225)で表される基がより好ましく、式(X-101)で表される基が更に好ましい。
 式(B1)中、3個のXB1は、化合物の合成の容易さ、及び素子の電荷輸送性の観点からは、少なくとも二つが同一の基であることが好ましく、全て同一の基であることがより好ましい。
 好適な一実施形態において、式(B1)中の3個のXB1は、それぞれ独立に、式(X-001)で表される基である。
 好適な他の実施形態において、式(B1)中の3個のXB1は、それぞれ独立に、式(X-101)で表される基である。
 ボラン化合物(B1)の分子量は、共役高分子化合物(P1)との組み合わせにおいて素子の輝度半減寿命を顕著に改善し得るので、通常、200~6000であり、400~4000が好ましく、800~3000がより好ましい。
 本発明に用いられるボラン化合物(B1)としては、例えば、下記式(B-001)~式(B-021)で表される化合物が挙げられる。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000033
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000034
 中でも、本発明の組成物を用いて得られる有機EL素子の輝度半減寿命の観点からは、該化合物中心のホウ素原子と結合した炭素原子(便宜上Cという。かかるCは、全例示化合物の各々に関し3個存在する。)に結合した炭素原子(便宜上Cという。かかるCは、全例示化合物の各々に関し6個存在する。)が、置換基(即ち、前記R)として、メチル基及びイソプロピル基等のアルキル基を有する式(B-010)~式(B-017)で表される化合物、又は、前記炭素原子Cが縮合位置となりアントラセン等の縮合環を形成する式(B-018)~式(B-021)で表される化合物が好ましく、前記炭素原子Cがアルキル基を置換基(即ち、前記R)として有する式(B-010)~式(B-017)で表されるボラン化合物がより好ましい。
 <共役高分子化合物(P1)>
 本発明の組成物に含まれる共役高分子化合物(P1)は、下記式(P1)で表される構造を有する。ここで、下記式(P1)は、共役高分子化合物(P1)を構成する各構造単位の種類及び各構造単位のモル比を表すものであり、式(P1)に示す順序で各構造単位がブロック重合している態様を限定的に表すものではない。後述するように、共役高分子化合物(P1)を構成する各構造単位の重合形式は、交互重合、ランダム重合、ブロック重合及びグラフト重合の何れであってもよい。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000035
[式中、構造単位Arp1は、置換基を有していてもよいアリーレン基(但し、構造単位Flup1と異なる。)を表し、構造単位Flup1は、置換基を有していてもよいフルオレンジイル基を表し、構造単位Hetp1は、置換基を有していてもよい2価の芳香族複素環基を表し、構造単位Amp1は、置換基を有していてもよい2価の芳香族アミン残基を表す。nAr、nFlu、nHet及びnAmは、それぞれ、共役高分子化合物中における構造単位Arp1、構造単位Flup1、構造単位Hetp1及び構造単位Amp1のモル比を表す数であり、nAr+nFlu+nHet+nAm=1としたとき、0.4≦nFlu≦1、0≦nAr≦0.6、0≦nHet≦0.6、及び0≦nAm≦0.6を満たす数である。共役高分子化合物中における構造単位Arp1、構造単位Flup1、構造単位Hetp1及び構造単位Amp1の重合形式は、交互重合、ランダム重合、ブロック重合及びグラフト重合の何れであってもよい。構造単位Arp1が複数存在する場合、それらは互いに同じでも異なっていてもよい。構造単位Flup1が複数存在する場合、それらは互いに同じでも異なっていてもよい。構造単位Hetp1が複数存在する場合、それらは互いに同じでも異なっていてもよい。構造単位Amp1が複数存在する場合、それらは互いに同じでも異なっていてもよい。]
 式(P1)中、構造単位ArP1は、共役高分子化合物(P1)の合成の容易さの観点からは、全ての構造単位ArP1が同一であることが好ましい。共役高分子化合物(P1)の溶媒に対する溶解性の観点からは、互いに異なる複数種の構造単位ArP1が存在していることが好ましい。
 構造単位ArP1に用いられる、置換基を有していてもよいアリーレン基としては、下記式(PAr-001)~(PAr-017)で表される基が好ましい。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000036
(式中、R及びRaの定義は前記と同じである。)
 式(PAr-001)~式(PAr-017)中、R及びRaの例及び好ましい例は、式201~式214において説明したR及びRaのそれらと同じである。
 式(P1)中、構造単位FluP1は、置換基を有していてもよいフルオレンジイル基を表す。ここで、フルオレンジイル基は、フルオレン骨格を有する化合物から水素原子を2個取り除いた残りの原子団であり、縮合環を有するもの、及びヘテロ環構造を有するものを含む。式(P1)中、構造単位FluP1は、共役高分子化合物(P1)の合成の容易さの観点からは、全ての構造単位FluP1が同一であることが好ましい。共役高分子化合物(P1)の溶媒に対する溶解性の観点からは、互いに異なる複数種の構造単位FluP1が存在していることが好ましい。
 構造単位FluP1に用いられる、置換基を有していてもよいフルオレンジイル基としては、下記式(PFlu-001)~(PFlu-010)で表される基が好ましい。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000037
(式中、R及びRaの定義は前記と同じである。)
 式(PFlu-001)~式(PFlu-010)中、R及びRaの例及び好ましい例は、式201~式214において説明したR及びRaのそれらと同じである。
 本発明の組成物を用いて燐光発光性の有機EL素子を作製する場合、構造単位FluP1に用いられる、置換基を有していてもよいフルオレンジイル基としては、式(PFlu-001)~式(PFlu-003)で表される基が好ましく、式(PFlu-001)で表される基がより好ましい。
 式(P1)中、構造単位HetP1は、共役高分子化合物(P1)の合成の容易さの観点からは、全ての構造単位HetP1が同一であることが好ましい。共役高分子化合物(P1)の溶媒に対する溶解性の観点からは、互いに異なる複数種の構造単位HetP1が存在していることが好ましい。
 構造単位HetP1に用いられる、置換基を有していてもよい2価の芳香族複素環基としては、下記式(PHet-001)~(PHet-025)で表される基が例示される。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000038
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000039
(式中、R及びRaの定義は前記と同じである。)
 式(PHet-001)~式(PHet-025)中、R及びRaの例及び好ましい例は、式201~式214において説明したR及びRaのそれらと同じである。
 式(P1)中、構造単位AmP1は、共役高分子化合物(P1)の合成の容易さの観点からは、全ての構造単位AmP1が同一であることが好ましい。共役高分子化合物(P1)の溶媒に対する溶解性の観点からは、互いに異なる複数種の構造単位AmP1が存在していることが好ましい。
 構造単位AmP1に用いられる、置換基を有していてもよい2価の芳香族アミン残基としては、下記式(PAm-001)~(PAm-009)で表される基が好ましい。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000040
(式中、R及びRaの定義は前記と同じである。)
 式(PAm-001)~式(PAm-009)中、R及びRaの例及び好ましい例は、式201~式214において説明したR及びRaのそれらと同じである。
 共役高分子化合物(P1)の合成の容易さの観点からは、nHet又はnAmの何れかが0であることが好ましく、nHet及びnAmが何れも0であることがより好ましい。
 共役高分子化合物(P1)の正孔輸送性の観点からは、nAr又はnHetの何れかが0であることが好ましく、nAr又はnHetが何れも0であることがより好ましい。
 共役高分子化合物(P1)の電子輸送性の観点からは、nAr又はnHetの何れかが0でないことが好ましく、nHetが0でないことがより好ましい。
 共役高分子化合物(P1)は、有機EL素子の輝度半減寿命の観点から、ポリスチレン換算の数平均分子量が、5×10~1×10であることが好ましく、1×10~1×10であることがより好ましく、ポリスチレン換算の重量平均分子量が、5×10~1×10であることが好ましく、1×10~1×10であることがより好ましい。数平均分子量及び重量平均分子量は、例えば、サイズエクスクルージョンクロマトグラフィー(SEC)を用いて測定することができる。
 共役高分子化合物(P1)は、交互共重合体、ランダム共重合体、ブロック共重合体、グラフト共重合体のいずれかであってもよいし、それらの中間的な構造を有する高分子化合物、例えば、ブロック共重合部分を含有するランダム共重合体であってもよい。
 共役高分子化合物(P1)としては、ボラン化合物(B1)との組み合わせにおいて有機EL素子の輝度半減寿命を顕著に改善し得るので、下記式(Pex-001)~式(Pex-004)で表される共役高分子化合物が好ましい。なお、下記式(Pex-001)~式(Pex-004)において、共役高分子化合物中における各構造単位の重合形式は、交互重合、ランダム重合、ブロック重合及びグラフト重合の何れであってもよい。また、下記式(Pex-001)~式(Pex-004)において、末端基はフェニル基である。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000041
〔式(Pex-001)中、複数のRexは、それぞれ独立に、水素原子又はアルキル基を表し、複数のArexは、それぞれ独立に、アルキル基又はアリール基を表す。m01、m02、m03及びm04は、共役高分子化合物中における各構造単位のモル比を表す数であり、m01+m02+m03+m04=1としたとき、0.4≦m01≦0.6、0.2≦m02≦0.4、0≦m03≦0.3、及び0≦m04≦0.3を満たす数である。〕
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000042
〔式(Pex-002)中、複数のRexは、それぞれ独立に、水素原子又はアルキル基を表し、複数のArexは、それぞれ独立に、アルキル基又はアリール基を表す。各構造単位に付された数値「0.5」は、共役高分子化合物中における各構造単位のモル比を表す。〕
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000043
〔式(Pex-003)中、複数のRexは、それぞれ独立に、水素原子又はアルキル基を表し、複数のArexは、それぞれ独立に、アルキル基又はアリール基を表す。m05、m06及びm07は、共役高分子化合物中における各構造単位のモル比を表す数であり、m05+m06+m07=1としたとき、0.2≦m05≦0.4、0.2≦m06≦0.4、及び0.4≦m07≦0.6を満たす数である。〕
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000044
〔式(Pex-004)中、複数のRexは、それぞれ独立に、水素原子又はアルキル基を表し、複数のAexは、それぞれ独立に、アルキル基を表す。m08、m09及びm10は、共役高分子化合物中における各構造単位のモル比を表す数であり、m08+m09+m10=1としたとき、0.2≦m08<0.5、0.2≦m09≦0.5、及び0<m10≦0.3を満たす数である。〕
 <組成物>
 本発明の組成物は、前記ボラン化合物(B1)及び前記共役高分子化合物(P1)を含む。
 本発明の組成物中におけるボラン化合物(B1)の含有量は、ボラン化合物(B1)及び共役高分子化合物(P1)の合計重量を100重量部としたとき、通常、1~99重量部であり、本発明の組成物を用いて得られる有機EL素子の輝度半減寿命の観点からは、1~50重量部が好ましく、3~40重量部がより好ましく、10~40重量部がさらに好ましく、15~35重量部が特に好ましい。
 本発明の組成物において、ボラン化合物(B1)及び共役高分子化合物(P1)は、それぞれ1種単独で用いても2種以上を併用してもよい。
 本発明の組成物は、ボラン化合物(B1)及び共役高分子化合物(P1)に加え、さらにその他の成分を含んでいてもよい。その他の成分は1種類であっても複数種類であってもよい。
 本発明の組成物が含み得る、上記その他の成分としては、本発明の組成物を用いて得られる有機EL素子の駆動電圧を低減する観点から、電荷輸送性材料が好ましい。
 電荷輸送性材料とは、有機EL素子において電荷の運搬を担う材料をいう。電荷輸送性材料としては、例えば、電荷輸送性を示す低分子化合物及び高分子化合物が挙げられる。中でも、電荷輸送性材料としては、電荷輸送性を示す高分子化合物が好ましい。
 前記電荷輸送性を示す高分子化合物としては、アリーレン基、2価の芳香族複素環基、及び、2価の芳香族アミン残基からなる群から選ばれる1種以上の基を構造単位として有することが好ましく、それらを繰り返し単位として有することがより好ましい。
 前記電荷輸送性を示す高分子化合物は、本発明の組成物を用いて得られる有機EL素子の輝度半減寿命の観点から、ポリスチレン換算の数平均分子量が5×10~1×10であることが好ましく、8×10~1×107であることがより好ましく、1×10~1×10であることがさらに好ましい。
 電荷輸送性材料を用いる場合、本発明の組成物中における電荷輸送性材料の含有量は、ボラン化合物(B1)及び共役高分子化合物(P1)の合計重量を100重量部としたとき、通常、1~300重量部であり、3~200重量部が好ましく、5~100重量部がより好ましい。
 本発明の組成物が、ボラン化合物(B1)及び共役高分子化合物(P1)に加えて含み得る、その他の成分としては、本発明の組成物を用いて得られる有機EL素子の発光効率の観点から、発光材料が好ましい。
 発光材料としては、例えば、蛍光発光材料及び三重項発光材料(燐光発光材料)が挙げられる。蛍光発光材料及び三重項発光材料(燐光発光材料)は、それぞれ、低分子量の発光材料と高分子量の発光材料に分類できるが、蛍光発光材料の場合は、高分子量(即ち、ポリスチレン換算の数平均分子量5×10~1×10)の発光材料が好ましい。三重項発光材料の場合は、低分子量(即ち、分子量5×10未満)の発光材料が好ましい。
 発光材料は、本発明の組成物を用いて得られる素子の発光効率が優れるので、三重項発光材料であることが好ましい。
 発光材料を用いる場合、本発明の組成物中における発光材料の含有量は、発光材料の種類に応じて適宜決定してよい。一実施形態では、本発明の組成物中における蛍光発光材料の含有量は、ボラン化合物(B1)及び共役高分子化合物(P1)の合計重量を100重量部としたとき、通常、1~300重量部であり、本発明の組成物を用いて得られる素子の輝度半減寿命の観点から、3~200重量部が好ましく、5~100重量部がより好ましい。一実施形態では、本発明の組成物中における三重項発光材料の含有量は、ボラン化合物(B1)及び共役高分子化合物(P1)の合計重量を100重量部としたとき、通常、1~100重量部であり、本発明の組成物を用いて得られる素子の輝度半減寿命の観点から、3~80重量部が好ましく、5~50重量部がより好ましい。
 三重項発光材料が低分子量の発光材料である場合、本発明の組成物中における該三重項発光材料の含有量は、ボラン化合物(B1)及び共役高分子化合物(P1)の合計重量を100重量部としたとき、本発明の組成物を用いて得られる有機EL素子の輝度半減寿命の観点から、1~50重量部であることが好ましく、2~45重量部であることがより好ましく、5~40重量部であることが更に好ましい。
 三重項発光材料が高分子量の発光材料である場合、本発明の組成物中における該三重項発光材料の中心金属原子の含有量は、ボラン化合物(B1)及び共役高分子化合物(P1)の合計重量を100重量部としたとき、本発明の組成物を用いて得られる有機EL素子の輝度半減寿命の観点から、0.02~10重量部であることが好ましく、0.05~9重量部であることがより好ましく、0.1~8重量部であることが更に好ましい。
 低分子量の蛍光発光材料としては、例えば、ナフタレン誘導体;アントラセン及びその誘導体;ペリレン及びその誘導体;ポリメチン系、キサンテン系、クマリン系及びシアニン系等の色素類;8-ヒドロキシキノリン及びその誘導体の金属錯体;芳香族アミン;テトラフェニルシクロペンタジエン及びその誘導体;テトラフェニルブタジエン及びその誘導体;特開昭57-51781号公報及び特開昭59-194393号公報に記載されている化合物;及び低分子量の三重項発光錯体が挙げられる。
 低分子量の三重項発光材料としては、例えば、イリジウムを中心金属とする、Ir(ppy)3(例えば、Appl. Phys. Lett., (1999), 75(1), 4、及びJpn. J. Appl. Phys., 34, 1883(1995)に記載)、ADS066GE(アメリカンダイソース社から市販)、Btp2Ir(acac)(例えば、Appl. Phys. Lett., (2001), 78(11), 1622に記載)、FIrpic(例えば、Inorg. Chem., 2007, 46, 11082に記載)、発光材料A、発光材料B、発光材料C、発光材料D及び発光材料E;白金を中心金属とするPtOEP(例えば、Nature,(1998), 395, 151に記載);ユーロピウムを中心金属とするEu(TTA)3phen;並びにProc. SPIE-Int. Soc. Opt.Eng.(2001), 4105(Organic Light-Emitting Materials and Devices IV), 119、J. Am. Chem. Soc., (2001), 123, 4304、Appl. Phys. Lett., (1997), 71(18), 2596、Syn. Met., (1998), 97(2), 113、Syn. Met., (1999), 99(2), 127、及びAdv. Mater., (1999), 11(10), 852等に記載されている錯体及びその誘導体が挙げられる。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000045
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000046
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000047
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000048
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000049
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000050
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Figure JPOXMLDOC01-appb-C000052
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000053
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000054
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000055
 前記高分子量の蛍光発光材料としては、例えば、WO99/13692、WO99/48160、GB2340304A、WO00/53656、WO01/19834、WO00/55927、GB2348316、WO00/46321、WO00/06665、WO99/54943、WO99/54385、US5777070、WO98/06773、WO97/05184、WO00/35987、WO00/53655、WO01/34722、WO99/24526、WO00/22027、WO00/22026、WO98/27136、US573636、WO98/21262、US5741921、WO97/09394、WO96/29356、WO96/10617、EP0707020、WO95/07955、特開2001-181618号公報、特開2001-123156号公報、特開2001-3045号公報、特開2000-351967号公報、特開2000-303066号公報、特開2000-299189号公報、特開2000-252065号公報、特開2000-136379号公報、特開2000-104057号公報、特開2000-80167号公報、特開平10-324870号公報、特開平10-114891号公報、特開平9-111233号公報、及び特開平9-45478号公報等の公報に開示されている、ポリフルオレン、その誘導体及びフルオレン共重合体、ポリアリーレン、その誘導体及びアリーレン共重合体、ポリアリーレンビニレン、その誘導体及びアリーレンビニレン共重合体、芳香族アミン及びその誘導体の(共)重合体が挙げられる。
 本発明の組成物が、ボラン化合物(B1)及び共役高分子化合物(P1)に加えて含み得る、その他の成分としては、成膜性及び/又は素子の製造の容易さの観点から、溶媒又は分散媒が好ましい。
 溶媒又は分散媒は、1種単独で用いてもよく、2種以上を併用してもよい。
 溶媒又は分散媒は、本発明の組成物に用いられる固形分を均一に溶解又は分散することができるものであればよい。前記溶媒(又は分散媒)としては、例えば、塩素系溶媒(クロロホルム、塩化メチレン、1,2-ジクロロエタン、1,1,2-トリクロロエタン、クロロベンゼン、o-ジクロロベンゼン等)、エーテル系溶媒(分散媒)(テトラヒドロフラン、ジオキサン等)、芳香族炭化水素系溶媒(分散媒)(ベンゼン、トルエン、キシレン等)、脂肪族炭化水素系溶媒(分散媒)(シクロヘキサン、メチルシクロヘキサン、n-ペンタン、n-ヘキサン、n-へプタン、n-オクタン、n-ノナン、n-デカン等)、ケトン系溶媒(分散媒)(アセトン、メチルエチルケトン、シクロヘキサノン等)、エステル系溶媒(分散媒)(酢酸エチル、酢酸ブチル、エチルセルソルブアセテート等)、多価アルコール及びその誘導体(エチレングリコール、エチレングリコールモノブチルエーテル、エチレングリコールモノエチルエーテル、エチレングリコールモノメチルエーテル、ジメトキシエタン、プロピレングリコール、ジエトキシメタン、トリエチレングリコールモノエチルエーテル、グリセリン、1,2-ヘキサンジオール等)、アルコール系溶媒(分散媒)(メタノール、エタノール、プロパノール、2-プロパノール、シクロヘキサノール等)、スルホキシド系溶媒(分散媒)(ジメチルスルホキシド等)、及びアミド系溶媒(分散媒)(N-メチル-2-ピロリドン、N,N-ジメチルホルムアミド等)が挙げられる。
 溶媒又は分散媒を用いる場合、本発明の組成物中における溶媒又は分散媒の含有量は、特に限定されず、溶媒又は分散媒の種類、成膜方法、及び共役高分子化合物(P1)の数平均分子量等に応じて決定してよい。例えば、スピンコート法及びインクジェット法等の塗布法によって成膜を行う場合は、本発明の組成物中における溶媒の含有量は、ボラン化合物(B1)及び共役高分子化合物(P1)の合計重量を100重量部としたとき、成膜性の観点から、500~200000重量部であることが好ましく、1000~100000重量部であることがより好ましい。
 <薄膜>
 本発明の薄膜は、本発明の組成物を用いて作製された膜である。本発明の薄膜は、本発明の組成物を用いて公知の成膜方法により作製することができ、該成膜方法としては、例えば、真空蒸着法(抵抗加熱蒸着法、電子ビーム蒸着法等)、スパッタリング法、LB法、分子積層法、及び塗布法(例えば、キャスティング法、スピンコート法、バーコート法、ブレードコート法、ロールコート法、グラビア印刷、スクリーン印刷、インクジェット法等)が挙げられる。中でも、簡便に本発明の薄膜を作製できるので、塗布法が好ましい。
 塗布法においては、溶媒又は分散媒を含む本発明の組成物を塗布した後、溶媒又は分散媒を留去させることにより本発明の薄膜を作製することができる。
 本発明の薄膜は、有機EL素子において、発光層、電荷輸送層及び電荷注入層等の機能層として好適に用いることができる。
 本発明の薄膜は、本発明の効果を阻害しない範囲において、本発明の組成物以外の成分を含んでいてもよい。本発明の組成物以外の成分は、本発明の薄膜の用途に応じて、適宜選択してよい。
 本発明の薄膜中における、本発明の組成物の含有量は、組成物仕込み時の全固形分量を基準として、通常、0.1~100重量%であり、好ましくは30~100重量%であり、より好ましくは50~100重量%である。
 本明細書において、薄膜中の組成物の含有量についていう「組成物仕込み時の全固形分量を基準として」は、薄膜中の組成物の含有量を算出するにあたり、組成物仕込み時に用いた溶媒又は分散媒(これらは薄膜形成過程において実質的に留去される)の重量を除外して、組成物仕込み時に用いた全固形分の重量を組成物重量として近似することを意味する。
 本発明の薄膜の厚さは、好ましくは1nm~1μmであり、より好ましくは5nm~500nmであり、更に好ましくは5nm~200nmである。
 <素子>
 本発明の素子は、本発明の薄膜を含む素子であり、例えば、陽極及び陰極からなる一対の電極間に本発明の薄膜を含む素子である。
 以下、代表的な素子として、本発明の素子が有機EL素子である場合について説明する。
 本発明の有機EL素子は、陽極及び陰極からなる一対の電極と、該電極間に発光層を有する一層又は複数層からなる薄膜層とを有する素子である。本発明の有機EL素子において、前記薄膜層の少なくとも1層が、本発明の薄膜(以下、単に「前記薄膜」という場合がある。)である。
 本発明の有機EL素子が電極間に一層からなる薄膜層を有する単層型である場合には、前記一層の薄膜が発光層であり、該発光層が前記薄膜からなる。この場合、発光層中の本発明の組成物の含有量は、組成物仕込み時の全固形分量を基準として、通常、0.1~100重量%であり、好ましくは30~100重量%、より好ましくは50~100重量%である。
 本発明の有機EL素子が電極間に複数層からなる薄膜層を有する多層型である場合には、正孔注入層、正孔輸送層、発光層、電子輸送層、又は電子注入層の何れか1層以上が前記薄膜からなる。好ましくは、正孔輸送層、発光層、又は電子輸送層の何れか1層以上が前記薄膜からなり、更に好ましくは、発光層が前記薄膜からなる。
 本発明の有機EL素子が多層型である場合、陽極及び陰極に挟持される薄膜層のとり得る層構成の例を、以下に示す。
(a)陽極/正孔輸送層/発光層/陰極
(b)陽極/正孔注入層/正孔輸送層/発光層/陰極
(c)陽極/発光層/電子輸送層/陰極
(d)陽極/発光層/電子輸送層/電子注入層/陰極
(e)陽極/正孔輸送層/発光層/電子輸送層/陰極
(f)陽極/正孔注入層/正孔輸送層/発光層/電子輸送層/陰極
(g)陽極/正孔注入層/正孔輸送層/発光層/電子輸送層/電子注入層/陰極
 ここで、記号「/」は、これを挟んで両側に記載された各層が隣接して積層されていることを示す。なお、発光層、正孔輸送層、及び電子輸送層は、それぞれ独立に、2層以上であってもよい。
 本発明の有機EL素子の陽極は、正孔注入層、正孔輸送層、発光層等に正孔を供給する機能を有し、4.5eV以上の仕事関数を有することが好ましい。
 陽極の材料には、金属、合金、金属酸化物、電気伝導性化合物、これらの混合物等を用いることができる。陽極の材料としては、例えば、酸化スズ、酸化亜鉛、酸化インジウム及びインジウムスズ酸化物(ITO)等の導電性金属酸化物;金、銀、クロム及びニッケル等の金属;上記導電性金属酸化物と上記金属との混合物又は積層物;ヨウ化銅及び硫化銅等の無機導電性物質;ポリアニリン類、ポリチオフェン類(PEDOT等)及びポリピロール等の有機導電性材料;並びにこれらとITOとの積層物が挙げられる。
 本発明の有機EL素子の陰極は、電子注入層、電子輸送層、発光層等に電子を供給する機能を有する。
 陰極の材料としては、金属、合金、金属ハロゲン化物、金属酸化物、電気伝導性化合物又はこれらの混合物を用いることができ、例えば、アルカリ金属(リチウム、ナトリウム、カリウム、セシウム等)並びにそのフッ化物及び酸化物、アルカリ土類金属(マグネシウム、カルシウム、バリウム等)並びにそのフッ化物及び酸化物、金、銀、鉛、アルミニウム、合金及び混合金属類(ナトリウム-カリウム合金、ナトリウム-カリウム混合金属、リチウム-アルミニウム合金、リチウム-アルミニウム混合金属、マグネシウム-銀合金、マグネシウム-銀混合金属等)、及び希土類金属(イッテルビウム等)が挙げられる。
 本発明の有機EL素子の正孔注入層及び正孔輸送層は、陽極から正孔を注入する機能、正孔を輸送する機能、又は、陰極から注入された電子を障壁する機能を有する。
 正孔注入層及び正孔輸送層の材料としては、公知の材料を使用でき、例えば、カルバゾール誘導体、トリアゾール誘導体、オキサゾール誘導体、オキサジアゾール誘導体、イミダゾール誘導体、ポリアリールアルカン誘導体、ピラゾリン誘導体、ピラゾロン誘導体、フェニレンジアミン誘導体、アリールアミン誘導体、アミノ置換カルコン誘導体、スチリルアントラセン誘導体、フルオレノン誘導体、ヒドラゾン誘導体、スチルベン誘導体、シラザン誘導体、芳香族第三級アミン化合物、スチリルアミン化合物、芳香族ジメチリディン系化合物、ポルフィリン系化合物、ポリシラン系化合物、ポリ(N-ビニルカルバゾール)誘導体、有機シラン誘導体、及びこれらを含む重合体が挙げられる。その他にも、正孔注入層及び正孔輸送層の材料としては、アニリン系共重合体、チオフェンオリゴマー及びポリチオフェン等の導電性高分子が挙げられる。これらの材料は1種単独で用いても2種以上を併用してもよい。また、前記正孔注入層及び前記正孔輸送層は、前記材料の1種又は2種以上からなる単層構造であってもよいし、同一組成又は異種組成の複数層からなる多層構造であってもよい。
 本発明の有機EL素子の電子注入層及び電子輸送層は、陰極から電子を注入する機能、電子を輸送する機能、又は、陽極から注入された正孔を障壁する機能を有する。
 電子注入層及び電子輸送層の材料としては、例えば、トリアゾール誘導体、オキサゾール誘導体、オキサジアゾール誘導体、イミダゾール誘導体、フルオレノン誘導体、アントラキノジメタン誘導体、アントロン誘導体、ジフェニルキノン誘導体、チオピランジオキシド誘導体、カルボジイミド誘導体、フルオレニリデンメタン誘導体、ジスチリルピラジン誘導体、ナフタレン及びペリレン等の芳香環テトラカルボン酸無水物、フタロシアニン誘導体、8-キノリノール誘導体の金属錯体やメタルフタロシアニン、ベンゾオキサゾールやベンゾチアゾールを配位子とする金属錯体に代表される各種金属錯体、及び有機シラン誘導体が挙げられる。これらの材料は1種単独で用いても2種以上を併用してもよい。また、前記電子注入層及び前記電子輸送層は、前記材料の1種又は2種以上からなる単層構造であってもよいし、同一組成又は異種組成の複数層からなる多層構造であってもよい。
 本発明の有機EL素子において、電子注入層、電子輸送層の材料として、絶縁体又は半導体である無機化合物も使用してよい。電子注入層、電子輸送層が絶縁体又は半導体で構成されていれば、電流のリークを有効に防止して、電子注入性を向上させることができる。
 前記絶縁体としては、例えば、アルカリ金属カルコゲニド、アルカリ土類金属カルコゲニド、アルカリ金属のハロゲン化物、及びアルカリ土類金属のハロゲン化物が挙げられる。
 アルカリ土類金属カルコゲニドとしては、CaO、BaO、SrO、BeO、BaS、又はCaSeが好ましい。
 前記半導体としては、例えば、Ba、Ca、Sr、Yb、Al、Ga、In、Li、Na、Cd、Mg、Si、Ta、Sb及びZnからなる群から選ばれる少なくとも1種の元素を含む酸化物、窒化物及び酸化窒化物が挙げられる。
 これらの材料は1種単独で用いても2種以上を併用してもよい。
 本発明の有機EL素子において、陰極と接する膜との界面領域に還元性ドーパントが添加されていてもよい。
 還元性ドーパントとしては、アルカリ金属、アルカリ土類金属、希土類金属、アルカリ金属の酸化物、アルカリ金属のハロゲン化物、アルカリ土類金属の酸化物、アルカリ土類金属のハロゲン化物、希土類金属の酸化物、希土類金属のハロゲン化物、アルカリ金属錯体、アルカリ土類金属錯体及び希土類金属錯体からなる群から選ばれる少なくとも一種の化合物が好ましい。
 本発明の有機EL素子の発光層は、電圧印加時に陽極又は正孔注入層より正孔を注入することができ、陰極又は電子注入層より電子を注入することができる機能、注入した電荷(電子と正孔)を電界の力で移動させる機能、電子と正孔の再結合の場を提供し、これを発光につなげる機能を有する。
 発光層は、本発明の薄膜からなることが好ましく、前記組成物を含有することが好ましい。
 本発明の有機EL素子が備える薄膜層を構成する各層の厚さは、材料の種類や層構成によって異なるが、数nm~1μmであることが好ましい。
 各層の成膜方法としては、例えば、真空蒸着法(抵抗加熱蒸着法、電子ビーム蒸着法等)、スパッタリング法、LB法、分子積層法、及び塗布法(キャスティング法、スピンコート法、バーコート法、ブレードコート法、ロールコート法、グラビア印刷、スクリーン印刷、インクジェット法等)が挙げられる。
 これらの成膜方法の中でも、製造工程を簡便化し得るので、塗布法が好ましい。
 本発明の組成物を含む層の成膜を塗布法により行う場合、溶媒又は分散媒を含む本発明の組成物を調製し、該組成物を所定の層(又は電極)上に塗布成膜し、さらに乾燥させることによって、ボラン化合物(B1)及び共役高分子化合物(P1)を含む本発明の薄膜を作製することができる。
 塗布法を用いる場合、真空系などの大規模な設備を用いることなく、大気中で成膜することができる。そのため、簡便な製造工程とすることができ、製造コストを削減することができる。
 なおその他の層を塗布法により形成する場合にも適当な材料、溶媒等を用いて同様の工程とすることができる。
 溶媒又は分散媒を含む本発明の組成物は、酸化防止剤、粘度調整剤、バインダーとしての樹脂を含んでいてもよい。
 前記樹脂は溶媒に溶解状態としても分散状態としてもよい。前記樹脂としては、ポリビニルカルバゾール及びポリオレフィン等の高分子化合物を用いてよく、その具体例としては、ポリ塩化ビニル、ポリカーボネート、ポリスチレン、ポリメチルメタクリレート、ポリブチルメタクリレート、ポリエステル、ポリスルホン、ポリフェニレンオキシド、ポリブタジエン、ポリ(N-ビニルカルバゾール)、炭化水素樹脂、ケトン樹脂、フェノキシ樹脂、ポリアミド、エチルセルロース、酢酸ビニル、ABS樹脂、ポリウレタン、メラミン樹脂、不飽和ポリエステル樹脂、アルキド樹脂、エポキシ樹脂、及びシリコン樹脂が挙げられる。
 <素子の用途>
 本発明の素子は、例えば、面状光源、照明用光源、サイン用光源、バックライト用光源、ディスプレイ装置、プリンターヘッドに用いることができる。ディスプレイ装置としては、公知の駆動技術、駆動回路等を用い、セグンメント型、ドットマトリクス型等の任意の構成を選択することができる。
 以下に実施例を示して本発明を詳細に説明するが、本発明は以下の実施例に限定されるものではない。
 共役高分子化合物のポリスチレン換算の数平均分子量(Mn)及び重量平均分子量(Mw)は、ゲル浸透クロマトグラフィー(GPC)(島津製作所製:LC-10Avp)を用いて下記の手順で測定した。共役高分子化合物を、約0.05重量%の濃度になるようにテトラヒドロフランに溶解させ、GPCに10μL注入した。GPCの移動相としてテトラヒドロフランを用い、2.0mL/minの流速で流した。カラムとして、PLgel MIXED-B(ポリマーラボラトリーズ製)を用いた。検出器にはUV-VIS検出器(島津製作所製:SPD-10Avp)を用いた。
 NMRの測定は、下記の方法で行った。5mg~40mgの測定試料を約0.5mLの重クロロホルム又は重ジクロロメタンに溶解させて、NMR装置(JEOL(日本電子)製、商品名JME-EX270 FT-NMR system、又は、バリアン(Varian,Inc.)製、商品名 MERCURY 300)を用いて測定した。
 赤外吸収スペクトル(IR)は、島津製作所製、商品名FTIR-8300 spectrometerを用いて測定した。
 GC-MSスペクトルは、島津製作所製、商品名GCMS-QP5000 ver.2を用いて測定した。
 ESI-MSスペクトルは、Waters(ウォーターズ)製、装置名micromass ZQ spectrometerを用いて測定した。
 LC-MSの測定は、以下の方法で行った。測定試料を約2mg/mLの濃度になるようにクロロホルム又はテトラヒドロフランに溶解させて、LC-MS(アジレント・テクノロジー製、商品名:1100LCMSD)に1μL注入した。LC-MSの移動相には、イオン交換水、アセトニトリル、テトラヒドロフラン又はそれらの混合溶液を用い、必要に応じて酢酸を添加した。カラムは、L-column 2 ODS(3μm)(化学物質評価研究機構製、内径:2.1mm、長さ:100mm、粒径3μm)を用いた。
 TLC-MSの測定は、以下の方法で行った。測定試料をクロロホルム、トルエン又はテトラヒドロフランに溶解させて、得られた溶液を予め切断したTLCガラスプレート(メルク製、商品名:Silica gel 60 F254)の表面に少量塗布した。これをTLC-MS(日本電子製、商品名:JMS-T100TD)にて、240~350℃に加熱したヘリウムガスを用いて測定した。
 <合成例1>(低分子化合物B-01の合成)
 下記のスキームにしたがって、低分子化合物B-01を合成した。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000056
 事前に加熱乾燥させた3口フラスコに、無水リン酸三カリウム(12.1g、56.7mmol)、ヨウ化銅(I)(0.18g、0.95mmol)、及びカルバゾール(4.80g、28.4mmol)を加え、該フラスコ内の雰囲気をアルゴンガスで置換した。次いで、1,2-シクロヘキサンジアミン(456μL、3.79mmol)、事前に加熱して液体にした2,5-ジブロモ-m-キシレン(5.00g、18.9mmol)、及び1,4-ジオキサン(20mL)を加えた。その混合物を、110℃で16時間加熱撹拌した後、室温まで冷却した。得られた黒色懸濁液を酢酸エチル(50mL)に分散させ、吸引濾過をおこなった。濾液を飽和食塩水(50mL)にて3回分液洗浄し、無水硫酸ナトリウムにて脱水した後、吸引濾過により、無機塩を除去した。濾液を減圧乾燥し、得られた残渣をシリカゲルカラムクロマトグラフィー(展開溶媒:ヘキサン/クロロホルム=7/3(体積比))により精製し、溶媒を減圧留去して、無色固体として低分子化合物B-01を2.52g得た(収率39%)。
 融点:110.2℃-114.1℃
 IRνmax/cm-1 3055(CH), 1589(Ar), 1451(Ar), 1229(Ar),  1025(Ar), 748(Ar).
 GC-MS: m/z=349(M).
 H-NMR (CDCl、270 MHz):δ [ppm] 2.52 (s、6H、 CH),7.25-7.31 (mult、 2H、 3,6-Ar-H), 7.28 (s、 2H、 2’,6’-Ar-H), 7.36-7.44 (mult、 4H、 1,2,7,8-Ar-H), 8.13(td、 2H、 J=0.92 and 7.8Hz、 4,5-Ar-H).
 <合成例2>(ボラン化合物B-012の合成)
 下記のスキームにしたがって、低分子化合物B-01からボラン化合物B-012を合成した。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000057
 事前に加熱乾燥させたシュレンクフラスコに、低分子化合物B-01(2.28g、6.50mmol)を加え、該フラスコ内の雰囲気をアルゴンガスで置換した。次いで、脱水ジエチルエーテル(13mL)を加え、撹拌しながら反応器をアセトン/ドライアイス浴により冷却(約-78℃)した。そこへ、1.57mol/Lの濃度に調整されたtert-ブチルリチウムのn-ペンタン溶液(8.90mL、14.0mmol)をゆっくりと滴下した。滴下終了後、反応器をアセトン/ドライアイス浴で冷却したまま25分間攪拌した。その後、アセトン/ドライアイス浴を氷浴(約0℃)に変えて25分間攪拌し、得られた黄色溶液に三フッ化ホウ素ジエチルエーテル錯体(0.27mL、2.17mmol、0.33equiv.)を滴下した。滴下終了後、氷浴を取り除き、撹拌しながらゆっくりと室温まで昇温させ、室温で更に18時間撹拌した。得られた淡黄色の懸濁液に蒸留水(50mL)を加えて反応を停止させ、ジクロロメタン(150mL)により反応生成物を抽出した。有機層を蒸留水(30mL)にて3回分液洗浄し、無水硫酸ナトリウムにて脱水した後、吸引濾過により、無機塩を除去した。濾液を減圧乾燥し、得られた残渣をシリカゲルカラムクロマトグラフィー(展開溶媒:ヘキサン/クロロホルム=7/3(体積比))により精製し、溶媒を減圧留去した。得られた淡黄色固体を再結晶(ヘキサン/クロロホルム=7/3(体積比))により3回繰り返し精製し、ボラン化合物B-012を450mg得た(収率25%)。
 IRνmax/cm-1 3051(CH), 1591(Ar), 1451(Ar), 1346(Ar),  1230(Ar), 749(Ar) , 722(Ar).
 ESI-MS: m/z=841 [M+F].
 H-NMR (CDCl、270 MHz):δ [ppm] 2.35 (s、18H、 CH), 7.30 (s、 6H、 3’,5’-Ar-H), 7.30 (dt、 6H、J=1.0 and 7.4Hz、 3.6-Ar-H), 7.45 (dt、 6H、 J=1.3 and 7.6Hz、 2,7-Ar-H), 7.55 (d、 6H、J=8.2Hz、 1,8-Ar-H), 8.17 (d、 6H、J=7.8Hz、 4,5-Ar-H).
 <合成例3>(2-(3'-ブロモフェニル)ピリジンの合成)
 2-(3'-ブロモフェニル)ピリジンを、WO02/066552に記載の合成法に従って合成した。すなわち、窒素雰囲気下、2-ブロモピリジンと、1.2当量の3-ブロモフェニルホウ酸との鈴木カップリング(触媒:テトラキス(トリフェニルホスフィン)パラジウム(0)、塩基:2mol/Lの炭酸ナトリウム水溶液、溶媒:エタノール、トルエン)により、2-(3'-ブロモフェニル)ピリジンを得た。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000058
 <合成例4>(配位子Aの合成)
 下記のスキームにしたがって、配位子Aを合成した。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000059
 反応器に、2-(3'-ブロモフェニル)ピリジン(95g、0.406mol)、ビス(ピナコレート)ジボロン(113.4g、0.447mol)、酢酸カリウム(119.5g、1.22mol)及び脱水1,4-ジオキサン(2L)を加えた。該反応器の雰囲気を十分に窒素ガス置換した後に、〔1,1’-ビス(ジフェニルホスフィノ)フェロセン〕ジクロロパラジウム(II)(Pd(dppf)Cl)(16.6g、0.020mol)を加え、90℃で3時間加熱撹拌した。室温まで降温した後、セライトをプレコートした漏斗で濾過し、さらに酢酸エチル(1.5L)で濾過に用いたセライトを洗浄した。濾液を水(1L)、次いで食塩水(1L)で洗浄した。得られた有機相を硫酸ナトリウムを用いて脱水し、溶媒を減圧留去すると、茶色の残渣として中間体A1が160g得られた。
 反応器に、得られた中間体A1(100g、0.352mol)、1,3,5-トリブロモベンゼン(443.4g、1.408mol)、炭酸カリウム(243.5g、1.76mol)、トルエン(4L)及び水(1L)を加えた。該反応器の雰囲気を十分にアルゴンガス置換した後に、〔1,1’-ビス(ジフェニルホスフィノ)フェロセン〕ジクロロパラジウム(II)(Pd(dppf)Cl)(2.88g、0.003mol)を加え、90℃で5時間加熱撹拌した。室温まで降温した後、セライトをプレコートした漏斗で濾過し、さらに酢酸エチル(1.2L)で濾過に用いたセライトを洗浄した。有機相と水相を分離し、水相はトルエン(500mL)で2回抽出された。分離した前記有機相と、水相より抽出したトルエン溶液をあわせ、食塩水(1L)で洗浄した。得られた有機相を硫酸ナトリウムを用いて脱水し、溶媒を減圧留去すると、黄土色の残渣が約600g得られた。これを、カラムクロマトグラフィー(シリカゲル、展開溶媒;n-ヘキサン/酢酸エチル=90/10(体積比))により精製した。溶媒を減圧留去すると、白色固体として中間体A2が88g得られた。一連の反応を繰り返し、必要量の中間体A2を合成した。
 反応器に、得られた中間体A2(90g、0.231mol)、ビス(4-tert-ブチルフェニル)アミン(182.1g、0.647mol)、ナトリウム-tert-ブトキシド(NaOtBu)(111g、1.156mol)、トルエン(2.5L)を加えた。十分にアルゴンガス置換した後、トリス(ジベンジリデンアセトン)ジパラジウム(0)(Pd(dba))(10.59g、0.115mol)、及びトリ-tert-ブチルホスホニウムテトラフルオロボラート((tBuPH)(BF)(4.69g、0.116mol)を加え、125℃で18時間加熱撹拌した。室温まで降温した後、セライトをプレコートした漏斗で濾過し、さらに酢酸エチル(1.2L)で濾過に用いたセライトを洗浄した。得られた濾液を水(1L)、次いで食塩水(1L)で洗浄した。得られた有機相を硫酸ナトリウムを用いて脱水し、溶媒を減圧留去して得られた残渣にメタノールを加えて洗浄すると、黄褐色の固体が180g得られた。この固体をトルエンを用いてソックスレー抽出し、得られた固体を石油エーテルにて洗浄すると、白色固体として粗製の配位子Aが140g得られた。この粗製の配位子Aを酢酸エチルを用いた再結晶にて精製し、白色固体として配位子Aを53g得た。
 H-NMR (CDCl、 300 MHz):δ [ppm] 1.30 (s、 36H), 6.91-6.97 (m、 3H), 7.03-7.06 (m、 8H), 7.18-7.28 (m、 9H), 7.43-7.45 (m、 2H), 7.68-7.70 (m、 2H), 7.87-7.97 (m、 2H), 8.65-8.7 (m、 1H).
 13C-NMR (CDCl、 100 MHz): δ [ppm] 31.44, 34.21, 117.12, 118.33, 120.61, 122.13, 123.38, 125.84, 127.72, 128.91, 136.67, 139.64, 141.78, 142.76, 144.9, 145.16, 148.95, 149.61, 157.34.
 TLC-MS(DART、positive): m/z+=791 [M+H]+
 <合成例5>(発光材料01の合成)
 下記のスキームにしたがって、発光材料01を合成した。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000060
 アルゴンガス雰囲気下、200mLの2口ナスフラスコに塩化イリジウム(III)3水和物(IrCl・3HO:3.00mmol、1.06g)、配位子A(7.50mmol、5.93g)、2-エトキシエタノール(36mL)、及びイオン交換水(12mL)を加え、攪拌しながら30分間アルゴンガスで混合液をバブリングした。次いで、160℃に設定されたオイルバスを用いて、16時間加熱攪拌した。反応溶液を室温まで冷却した後、撹拌しながらメタノール(100mL)を加え、生じた沈殿を濾取した。この沈殿をイオン交換水(100mL)に分散させ、30分間攪拌した後、濾取した。得られた沈殿を、水(50mL)、メタノール(50mL)、ヘキサン(約50mL)の順で洗浄し、加熱乾燥させて、二核錯体Aを含む固体を6.1g得た。得られた二核錯体Aを含む固体を更に精製することなく、そのまま次の反応に用いた。本反応操作を繰り返し行うことで、十分な量の二核錯体Aを含む固体を合成した。
 アルゴンガス雰囲気下、200mLの2口ナスフラスコに前記二核錯体Aを含む固体(2.50mmol、9.03g)、配位子A(12.5mmol、9.88g)、ジエチレングリコールジメチルエーテル(diglym:25mL)を入れて攪拌した。次いで、トリフルオロメタンスルホン酸銀(AgOTf:5.00mmol、1.31g)を加えて、150℃に設定されたオイルバスにより、20時間加熱攪拌した。反応溶液を室温まで冷却した後、攪拌しながらメタノール(50mL)を加え、生じた沈殿を濾取した。この沈殿をイオン交換水(50mL)に分散させて、30分間攪拌した後、濾過した。この沈殿を水(50mL)、メタノール(50mL)、ヘキサン(約100mL)の順で洗浄した。得られた固体をトルエン(200mL)に加えて攪拌し、懸濁液をシリカゲルを敷いたグラスフィルターを用いてろ過した。濾液から溶媒を減圧留去して、10gの固体を得た。この固体を3倍量のトルエンに加えて、加熱溶解させた。加熱時に6倍量のアセトニトリルをゆっくり加えて再結晶を行った。この再結晶操作を3回繰り返して、発光材料01を4.19g得た(収率32.6%)。
 1H-NMR (300MHz、CDCl):δ [ppm] 1.29(s、36H),6.74(d、3.96Hz、3H),6.77-6.84(m、3H),6.83-6.90(m、4H),7.00(d、8.73Hz、24H),7.14-7.30(m、27H),7.43(d、3Hz、3H),7.45-7.52(m、3H),7.57(s、3H),7.72(d、4.16Hz、3H).
 LC-MS(ESI、positive):m/z=2560 [M+H]
 <合成例6>(2,5-ビス(4,4,5,5-テトラメチル-1,3,2-ジオキサボロラン-2-イル)-1,4-ジヘキシルベンゼンの合成)
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000061
 300mLの四つ口フラスコに、1,4-ジヘキシル-2,5-ジブロモベンゼン8.08g、ビス(ピナコレート)ジボロン12.19g、及び酢酸カリウム11.78gを入れ、フラスコ内の気相をアルゴンガスで置換した。次いで、脱水1,4-ジオキサン100mLを加え、気相をアルゴンガスで置換した。〔1,1’-ビス(ジフェニルホスフィノ)フェロセン〕ジクロロパラジウム(II)(Pd(dppf)2Cl2)0.98gを加え、更に気相をアルゴンガスで置換し、6時間加熱還流させた。次いで、トルエンを加え、イオン交換水で洗浄した。洗浄後の有機層に、無水硫酸ナトリウム及び活性炭を加え、セライトをプレコートした漏斗で濾過した。得られた濾液を濃縮し、こげ茶色の結晶11.94gを得た。この結晶をn-ヘキサンで再結晶し、メタノールで結晶を洗浄した。得られた結晶を減圧乾燥させ、白色針状結晶として2,5-ビス(4,4,5,5-テトラメチル-1,3,2-ジオキサボロラン-2-イル)-1,4-ジヘキシルベンゼンを4.23g得た(収率42%)。
 1H-NMR (CDCl、300 MHz): δ [ppm] 0.88 (t、 6H), 1.23-1.40 (m、 36H), 1.47-1.56 (m、 4H), 2.81(t、 4H), 7.52(s、 2H).
 LC-MS(ESI、positive): m/z=573 [M+K]
 <合成例7>(N,N-ビス(4-ブロモフェニル)-N-(ビシクロ[4.2.0]オクタ-1,3,5-トリエン-3-イル)-アミンの合成
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000062
 窒素ガスで置換した500mLの三つ口丸底フラスコに、酢酸パラジウム(II)196mg、トリス(2-メチルフェニル)ホスフィン731mg、及びトルエン100mLを入れ、室温で撹拌した。次いで、ジフェニルアミン20.0g、3-ブロモビシクロ[4.2.0]オクタ-1,3,5-トリエン23.8g及びトルエン400mLを加えた後、ナトリウム-tert-ブトキシド22.8gを添加し、22時間加熱還流させた。反応溶液に、1mol/Lの塩酸30mLを添加することによって、反応を停止させた。得られた反応混合物を2mol/Lの炭酸ナトリウム水溶液100mLで洗浄し、有機層をアルミナに通した。溶出液を収集し、溶媒を減圧留去した。得られた黄色オイル状の残渣にイソプロピルアルコールを加えた後に撹拌し、生成した沈殿を濾取した。この沈殿に対して、イソプロピルアルコールにて再結晶を行い、3-N,N-ジフェニルアミノビシクロ[4.2.0]オクタ-1,3,5-トリエンを得た。250mLの丸底フラスコに、得られた3-N,N-ジフェニルアミノビシクロ[4.2.0]オクタ-1,3,5-トリエン(8.00g)と、氷酢酸5滴を含有するジメチルホルムアミド(DMF)100mLを入れ撹拌した。そこへ、N-ブロモスクシンイミド(NBS)(10.5g)を添加し、5時間撹拌した。得られた反応混合物をメタノール/水(体積比1/1)600mLに注ぎ入れ、反応を停止させたところ沈殿が生じた。この沈殿を濾取し、イソプロピルアルコールにて再結晶を行い、N,N-ビス(4-ブロモフェニル)-N-(ビシクロ[4.2.0]オクタ-1,3,5-トリエン-3-イル)-アミンを得た。
 1H NMR(300MHz、CDCl):δ[ppm] 3.11-3.15(m、4H)、6.80(br、1H)、6.87-6.92(m、5H)、6.96(d、1H)、7.27-7.33(m、4H).
 <合成例8>(共役高分子化合物ILの合成)
 窒素ガス雰囲気下、9,9-ジオクチル-(1,3,2-ジオキサボロラン-2-イル)-フルオレン(21.218g)、9,9-ジオクチル-2,7-ジブロモフルオレン(5.487g)、N,N-ビス(4-ブロモフェニル)-N’,N’-ビス(4-n-ブチルフェニル)-1,4-フェニレンジアミン(16.377g)、合成例7で得たN,N-ビス(4-ブロモフェニル)-N-(ビシクロ[4.2.0]オクタ-1,3,5-トリエン-3-イル)-アミン(2.575g)、メチルトリオクチルアンモニウムクロライド(商品名:Aliquat(登録商標)336、アルドリッチ社製)(5.17g)とトルエン(400mL)との混合物を加熱撹拌した。次いで、ビストリフェニルホスフィンパラジウムジクロリド(56.2mg)及び17.5重量%炭酸ナトリウム水溶液(109mL)を加え、加熱還流下、6時間攪拌した。得られた反応液に、フェニルボロン酸(0.49g)を加え、還流下、2時間攪拌した。反応液から水層を分液除去した後、N,N-ジエチルジチオカルバミド酸ナトリウム三水和物(24.3g)をイオン交換水(240mL)に溶解した溶液を加え、85℃にて2時間攪拌した。有機層を水層と分離した後、有機層をイオン交換水で2回、3重量%酢酸水溶液で2回、イオン交換水で2回、順次洗浄した。有機層をメタノールに滴下し高分子化合物を沈殿させ、ろ取、乾燥させることにより、固体を得た。得られた固体をトルエンに溶解させ、予めトルエンを通液したシリカゲルカラム及びアルミナカラムに通液した。得られた溶液をメタノールに滴下し高分子化合物を沈殿させた後、ろ取、乾燥させることにより、共役高分子化合物ILを26.23g得た。共役高分子化合物ILのポリスチレン換算のMn及びMwは、Mn=7.8×10、Mw=2.6×10であった。
 なお、合成に用いたN,N-ビス(4-ブロモフェニル)-N’,N’-ビス(4-n-ブチルフェニル)-1,4-フェニレンジアミンは、欧州特許第1310539号公報に記載の方法で合成した。
 共役高分子化合物ILは、単量体の仕込み比から、以下の構造単位及びモル比率を有し、(PA)の構造単位と(PB)から選ばれる構造単位とが交互に重合した共役高分子化合物と推定される。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000063
 <合成例9>(共役高分子化合物P-01の合成)
 窒素ガス雰囲気下、合成例6で得た2,5-ビス(4,4,5,5-テトラメチル-1,3,2-ジオキサボロラン-2-イル)-1,4-ジヘキシルベンゼン(2.742g)、9,9-ビス(4-n-ヘキシルフェニル)-2,7-ジブロモフルオレン(3.545g)とトルエン(55mL)との混合物を加熱撹拌した。次いで、酢酸パラジウム(II)(1.9mg)、トリス(2-メトキシフェニル)ホスフィン(11.7mg)、及び20重量%テトラエチルアンモニウムヒドロキシド水溶液(18.5mL)を加え、加熱還流下、5時間攪拌した。得られた反応液に、フェニルボロン酸(67.1mg)、酢酸パラジウム(II)(2.0mg)、トリス(2-メトキシフェニル)ホスフィン(11.6mg)、及び20重量%テトラエチルアンモニウムヒドロキシド水溶液(18.5mL)を加え、還流下、17時間攪拌した。反応液から水層を分液除去した後、N,N-ジエチルジチオカルバミド酸ナトリウム三水和物(3.35g)をイオン交換水(33mL)に溶解した溶液を加え、85℃にて2時間攪拌した。有機層を水層と分離した後、有機層をイオン交換水で2回、3重量%酢酸水溶液で2回、イオン交換水で2回、順次洗浄した。有機層をメタノールに滴下し高分子化合物を沈殿させた後、ろ取、乾燥させることにより、固体を得た。得られた固体をトルエンに溶解させ、予めトルエンを通液したシリカゲルカラム及びアルミナカラムに通液した。得られた溶液をメタノールに滴下し高分子化合物を沈殿させた後、ろ取、乾燥させることにより、共役高分子化合物P-01を3.18g得た。共役高分子化合物P-01のポリスチレン換算のMn及びMwは、Mn=3.5×10、Mw=1.0×10であった。
 共役高分子化合物P-01は、単量体の仕込み比から、以下の構造単位及びモル比率を有し、各々の構造単位が交互に重合した共役高分子化合物と推定される。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000064
 <合成例10>(共役高分子化合物P-02の合成)
 窒素ガス雰囲気下、9,9-ビス(4-n-ヘキシルフェニル)-2,7-ビス(4,4,5,5-テトラメチル-1,3,2-ジオキサボロラン-2-イル)-フルオレン(7.389g)、9,9-ジオクチル-2,7-ジブロモフルオレン(4.936g)、N,N’-ビス(4-ブロモフェニル)-N,N’-ビス(2,6-ジメチル-4-tert-ブチルフェニル)-1,4-フェニレンジアミン(0.740g)、メチルトリオクチルアンモニウムクロライド(商品名:Aliquat(登録商標)336、アルドリッチ社製)(1.29g)とトルエン(100mL)との混合物を加熱撹拌した。次いで、ビストリフェニルホスフィンパラジウムジクロリド(7.0mg)、及び17.5重量%炭酸ナトリウム水溶液(27mL)を加え、加熱還流下、4時間攪拌した。得られた反応液に、N,N-ジエチルジチオカルバミド酸ナトリウム三水和物(6.1g)をイオン交換水(60mL)に溶解した溶液を加え、85℃にて2時間攪拌した。有機層を水層と分離した後、有機層をイオン交換水で2回、3重量%酢酸水溶液で2回、イオン交換水で2回、順次洗浄した。有機層をメタノールに滴下し高分子化合物を沈殿させた後、ろ取、乾燥させることにより、固体を得た。得られた固体をトルエンに溶解させ、予めトルエンを通液したシリカゲルカラム及びアルミナカラムに通液した。得られた溶液をメタノールに滴下し高分子化合物を沈殿させた後、ろ取、乾燥させることにより、共役高分子化合物P-02を5.86g得た。共役高分子化合物P-02のポリスチレン換算のMn及びMwは、Mn=1.1×10、Mw=3.6×10であった。
 なお、合成に用いたN,N’-ビス(4-ブロモフェニル)-N,N’-ビス(2,6-ジメチル-4-tert-ブチルフェニル)-1,4-フェニレンジアミンは、欧州特許第1394188号公報に記載の方法で合成した。
 共役高分子化合物P-02は、単量体の仕込み比から、以下の構造単位及びモル比率を有し、(PA)の構造単位と(PB)から選ばれる構造単位とが交互に重合した共役高分子化合物と推定される。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000065
 <比較例1>(有機EL素子Ref01の作製)
 スパッタ法により厚さ45nmのITO膜を設けたガラス基板を用意した。該ガラス基板に、ポリチオフェン・スルホン酸系の正孔注入材料であるAQ-1200(Plextronics社製)をスピンコート法により50nmの厚さで成膜し、ホットプレート上で170℃、15分間乾燥した。次に、共役高分子化合物ILの0.7重量%キシレン溶液をスピンコート法(3200rpm)により、約20nmの厚さになるように成膜した。その後、酸素濃度及び水分濃度が10ppm以下(重量基準)の窒素雰囲気下において、ホットプレート上で180℃、60分間熱処理した。この上に、共役高分子化合物P-01の2.2重量%キシレン溶液と、発光材料01の2.2重量%キシレン溶液とを、共役高分子化合物P-01:発光材料01(重量比)=90:10となるように混合して調製した組成物Ref01を、スピンコート法(2540rpm)により成膜した(厚さ約80nm)。その後、酸素濃度及び水分濃度が10ppm以下(重量基準)の窒素雰囲気下において、130℃で10分間乾燥した。次に、フッ化ナトリウム(厚さ約3nm)、アルミニウム(厚さ約80nm)を順次蒸着して陰極を形成した。蒸着後、ガラス基板を用いて封止して、有機EL素子Ref01を作製した。なお、真空度が、1×10-4Pa以下に到達した後に金属の蒸着を開始した。
 得られた有機EL素子Ref01に電圧を印加したところ、該素子は、発光材料01に由来するEL発光(ピーク波長515nm)を呈した。該素子の最大発光効率は15.40cd/Aであった。
 得られた有機EL素子Ref01を初期輝度が8000cd/mとなるように電流値を設定後、定電流で駆動させ、輝度の時間変化を測定した。その結果、有機EL素子Ref01の輝度半減寿命は4.6時間であった。
 <実施例1>(有機EL素子01の作製)
 組成物Ref01に代えて、共役高分子化合物P-01の2.2重量%キシレン溶液、ボラン化合物B-012の2.2重量%キシレン溶液、及び発光材料01の2.2重量%キシレン溶液を、共役高分子化合物P-01:ボラン化合物B-012:発光材料01(重量比)=80:10:10となるように混合して調製した組成物01を用い、且つ、該組成物01をスピンコート法により成膜する際の条件を2100rpmとした以外は、比較例1と同様にして有機EL素子(以下、「有機EL素子01」という。)を得た。
 得られた有機EL素子01に電圧を印加したところ、該素子は、発光材料01に由来するEL発光(ピーク波長515nm)を呈した。該素子の最大発光効率は43.20cd/Aであった。
 得られた有機EL素子01を初期輝度が8000cd/mとなるように電流値を設定後、定電流で駆動させ、輝度の時間変化を測定した。その結果、有機EL素子01の輝度半減寿命は9.0時間であった。
 即ち、有機EL素子01は、有機EL素子Ref01に比し、2.0倍の輝度半減寿命を示した。
 <実施例2>(有機EL素子02の作製)
 組成物Ref01に代えて、共役高分子化合物P-01の2.2重量%キシレン溶液、ボラン化合物B-012の2.2重量%キシレン溶液、及び発光材料01の2.2重量%キシレン溶液を、共役高分子化合物P-01:ボラン化合物B-012:発光材料01(重量比)=60:30:10となるように混合して調製した組成物02を用い、且つ、該組成物02をスピンコート法により成膜する際の条件を1450rpmとした以外は、比較例1と同様にして有機EL素子(以下、「有機EL素子02」という。)を得た。
 得られた有機EL素子02に電圧を印加したところ、該素子は、発光材料01に由来するEL発光(ピーク波長515nm)を呈した。該素子の最大発光効率は30.90cd/Aであった。
 得られた有機EL素子02を初期輝度が8000cd/mとなるように電流値を設定後、定電流で駆動させ、輝度の時間変化を測定した。その結果、有機EL素子02の輝度半減寿命は10.4時間であった。
 即ち、有機EL素子02は、有機EL素子Ref01に比し、2.3倍の輝度半減寿命を示した。
 <比較例2>(有機EL素子Ref02の作製)
 組成物Ref01に代えて、共役高分子化合物P-02の1.2重量%キシレン溶液(組成物Ref02)を用い、且つ該組成物Ref02をスピンコート法により成膜する際の条件を2230rpmとした以外は、比較例1と同様にして有機EL素子(以下、「有機EL素子Ref02」という。)を得た。
 得られた有機EL素子Ref02に電圧を印加したところ、該素子は、ピーク波長470nmのEL発光を呈した。該素子の最大発光効率は7.84cd/Aであった。
 得られた有機EL素子Ref02を初期輝度が2500cd/mとなるように電流値を設定後、定電流で駆動させ、輝度の時間変化を測定した。その結果、有機EL素子Ref02の輝度半減寿命は0.14時間であった。
 <比較例3>(有機EL素子Ref03の作製)
 組成物Ref01に代えて、共役高分子化合物P-02の1.2重量%キシレン溶液と、4,4'-ビス(9-カルバゾリル)-2,2'-ジメチル-ビフェニル(製品名:CDBP、Luminescence Technology Corp.社製)の1.2重量%キシレン溶液とを、共役高分子化合物P-02:CDBP(重量比)=90:10となるように混合して調製した組成物Ref03を用い、且つ該組成物Ref03をスピンコート法により成膜する際の条件を2230rpmとした以外は、比較例1と同様にして有機EL素子(以下、「有機EL素子Ref03」という。)を得た。
 得られた有機EL素子Ref03を初期輝度が2500cd/mとなるように電流値を設定後、定電流で駆動させ、輝度の時間変化を測定した。その結果、有機EL素子Ref03の輝度半減寿命は0.49時間であった。
 <実施例3>(有機EL素子03の作製)
 組成物Ref01に代えて、共役高分子化合物P-02の1.2重量%キシレン溶液と、ボラン化合物B-012の1.2重量%キシレン溶液とを、共役高分子化合物P-02:ボラン化合物B-012(重量比)=90:10となるように混合して調製した組成物03を用い、且つ該組成物03をスピンコート法により成膜する際の条件を2100rpmとした以外は、比較例1と同様にして有機EL素子(以下、「有機EL素子03」という。)を得た。
 得られた有機EL素子03に電圧を印加したところ、該素子は、ピーク波長425nmのEL発光を呈した。該素子の最大発光効率は4.38cd/Aであった。
 得られた有機EL素子03を初期輝度が2500cd/mとなるように電流値を設定後、定電流で駆動させ、輝度の時間変化を測定した。その結果、有機EL素子03の輝度半減寿命は2.2時間であった。
 即ち、有機EL素子03は、有機EL素子Ref02に比し16倍、有機EL素子Ref03に比し4.5倍の輝度半減寿命を示した。
 <実施例4>(有機EL素子04の作製)
 組成物Ref01に代えて、共役高分子化合物P-02の1.2重量%キシレン溶液と、ボラン化合物B-012の1.2重量%キシレン溶液とを、共役高分子化合物P-02:ボラン化合物B-012(重量比)=80:20となるように混合して調製した組成物04を用い、且つ該組成物04をスピンコート法により成膜する際の条件を1740rpmとした以外は、比較例1と同様にして有機EL素子(以下、「有機EL素子04」という。)を得た。
 得られた有機EL素子04に電圧を印加したところ、該素子は、ピーク波長490nmのEL発光を呈した。該素子の最大発光効率は4.04cd/Aであった。
 得られた有機EL素子04を初期輝度が2500cd/mとなるように電流値を設定後、定電流で駆動させ、輝度の時間変化を測定した。その結果、有機EL素子04の輝度半減寿命は4.6時間であった。
 即ち、有機EL素子04は、有機EL素子Ref02に比し33倍、有機EL素子Ref03に比し9.4倍の輝度半減寿命を示した。
 以上の通り、共役高分子化合物(P1)とボラン化合物(B1)とを含む本発明の組成物を用いることにより、素子の輝度半減寿命が顕著に改善されることが確認された。
 実施例及び比較例において作製した有機EL素子の発光層の組成及び発光素子特性を下表にまとめた。
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000066
 上記の表からも把握されるように、共役高分子化合物(P1)とボラン化合物(B1)とを含む本発明の組成物を用いて作製された有機EL素子は、ボラン化合物を含まない従来の有機EL素子に比して輝度半減寿命が顕著に改善されることが確認された。

Claims (17)

  1.  下記式(B1):
    Figure JPOXMLDOC01-appb-C000001
    [式中、3個のArB1は、それぞれ独立に、置換基を有していてもよいアリーレン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表す。3個のXB1は、それぞれ独立に、置換基を有していてもよい芳香族アミノ基、置換基を有していてもよい1価の芳香族複素環基、置換基を有していてもよいアルキル基、又は水素原子を表す。]
    で表されるボラン化合物と、
     下記式(P1):
    Figure JPOXMLDOC01-appb-C000002
    [式中、構造単位Arp1は、置換基を有していてもよいアリーレン基(但し、構造単位Flup1と異なる。)を表し、構造単位Flup1は、置換基を有していてもよいフルオレンジイル基を表し、構造単位Hetp1は、置換基を有していてもよい2価の芳香族複素環基を表し、構造単位Amp1は、置換基を有していてもよい2価の芳香族アミン残基を表す。nAr、nFlu、nHet及びnAmは、それぞれ、共役高分子化合物中における構造単位Arp1、構造単位Flup1、構造単位Hetp1及び構造単位Amp1のモル比を表す数であり、nAr+nFlu+nHet+nAm=1としたとき、0.4≦nFlu≦1、0≦nAr≦0.6、0≦nHet≦0.6、及び0≦nAm≦0.6を満たす数である。共役高分子化合物中における構造単位Arp1、構造単位Flup1、構造単位Hetp1及び構造単位Amp1の重合形式は、交互重合、ランダム重合、ブロック重合及びグラフト重合の何れであってもよい。構造単位Arp1が複数存在する場合、それらは互いに同じでも異なっていてもよい。構造単位Flup1が複数存在する場合、それらは互いに同じでも異なっていてもよい。構造単位Hetp1が複数存在する場合、それらは互いに同じでも異なっていてもよい。構造単位Amp1が複数存在する場合、それらは互いに同じでも異なっていてもよい。]
    で表される共役高分子化合物と、を含む組成物。
  2.  3個のArB1のうち少なくとも一つが、置換基を有していてもよいアリーレン基である、請求項1に記載の組成物。
  3.  3個のArB1が、それぞれ独立に、
    下記式(Ar-001):
    Figure JPOXMLDOC01-appb-C000003
    [式中、2個のR及び2個のRは、それぞれ独立に、水素原子、アルキル基、アリール基、又はアラルキル基を表す。記号「*」は、ホウ素原子との結合位置を表し、記号「**」は、XB1との結合位置を表す。]
    で表される基である、請求項1に記載の組成物。
  4.  2個のRが、アルキル基である、請求項3に記載の組成物。
  5.  3個のArB1が、それぞれ独立に、
    下記式(Ar-007):
    Figure JPOXMLDOC01-appb-C000004
    [式中、複数のRは、それぞれ独立に、水素原子、アルキル基、アリール基、又はアラルキル基を表す。記号「*」は、ホウ素原子との結合位置を表し、記号「**」は、XB1との結合位置を表す。]
    で表される基である、請求項1に記載の組成物。
  6.  3個のXB1のうち少なくとも一つが、置換基を有していてもよい芳香族アミノ基である、請求項1に記載の組成物。
  7.  3個のXB1が、それぞれ独立に、
    下記式(X-001):
    Figure JPOXMLDOC01-appb-C000005
    [式中、複数のRは、それぞれ独立に、水素原子、アルキル基、アリール基、又はアラルキル基を表す。記号「**」は、ArB1との結合位置を表す。]
    で表される基である、請求項1に記載の組成物。
  8.  3個のXB1のうち少なくとも一つが、置換基を有していてもよい一価の芳香族複素環基である、請求項1に記載の組成物。
  9.  3個のXB1が、それぞれ独立に、
    下記式(X-101):
    Figure JPOXMLDOC01-appb-C000006
    [式中、複数のRは、それぞれ独立に、水素原子、アルキル基、アリール基、又はアラルキル基を表す。記号「**」は、ArB1との結合位置を表す。]
    で表される基である、請求項1に記載の組成物。
  10.  複数のRが、それぞれ独立に、水素原子又はアルキル基である、請求項3に記載の組成物。
  11.  nHet及びnAmが0である、請求項1に記載の組成物。
  12.  nAr及びnHetが0である、請求項1に記載の組成物。
  13.  燐光発光性金属錯体をさらに含む、請求項1に記載の組成物。
  14.  溶媒又は分散媒をさらに含む、請求項1に記載の組成物。
  15.  請求項1に記載の組成物を用いて作製された薄膜。
  16.  請求項15に記載の薄膜を含む素子。
  17.  前記素子が有機エレクトロルミネッセンス素子である、請求項16に記載の素子。
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