WO2023008176A1 - Fluorinated arylsulfonate polymer compound and use thereof - Google Patents

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Abstract

This fluorinated arylsulfonate polymer compound comprises repeating units represented by formula (1), and is suitable as a dopant substance for use in organic EL elements and the like. (In the formula, ArF represents a fluorinated arylene group, X represents O, S, NH, CONH or NHCO, and ArS represents an aryl group having, on a ring, at least one SO3R group (where R represents a hydrogen atom or an alkali metal atom)).

Description

フッ素化アリールスルホン酸ポリマー化合物およびその利用Fluorinated arylsulfonic acid polymer compound and use thereof
 本発明は、フッ素化アリールスルホン酸ポリマー化合物およびその利用に関する。 The present invention relates to a fluorinated arylsulfonic acid polymer compound and its use.
 有機エレクトロルミネッセンス(以下、有機ELという)素子には、発光層や電荷注入層として、有機化合物からなる有機機能膜が用いられる。特に、正孔注入層は、陽極と、正孔輸送層あるいは発光層との電荷の授受を担い、有機EL素子の低電圧駆動および高輝度を達成するために重要な機能を果たす。
 正孔注入層の形成方法は、蒸着法に代表されるドライプロセスと、スピンコート法に代表されるウェットプロセスとに大別され、これら各プロセスを比べると、ウェットプロセスの方が大面積に平坦性の高い薄膜を効率的に製造できる。それゆえ、有機ELディスプレイの大面積化が進められている現在、ウェットプロセスで形成可能な正孔注入層が望まれており、ウェットプロセスで成膜可能な正孔注入材料に関する技術の報告がなされている(特許文献1)。
Organic functional films made of organic compounds are used as light-emitting layers and charge injection layers in organic electroluminescence (hereinafter referred to as organic EL) devices. In particular, the hole-injecting layer carries out charge transfer between the anode and the hole-transporting layer or the light-emitting layer, and plays an important role in achieving low-voltage driving and high luminance of the organic EL device.
The method of forming the hole injection layer is broadly divided into a dry process typified by vapor deposition and a wet process typified by spin coating. It is possible to efficiently manufacture a thin film with high resistance. Therefore, at present, where organic EL displays are becoming larger in area, there is a demand for a hole injection layer that can be formed by a wet process, and a technology related to a hole injection material that can be formed by a wet process has been reported. (Patent Document 1).
 このような事情に鑑み、本出願人は、各種ウェットプロセスに適用可能であるとともに、有機EL素子の正孔注入層に適用した場合に優れたEL素子特性を実現できる薄膜を与える電荷輸送性材料や、それに用いる有機溶媒に対する溶解性を示す電荷輸送性物質やドーパントとして好適な化合物を開発してきている(特許文献2~6参照)。 In view of such circumstances, the present applicant has developed a charge-transporting material that is applicable to various wet processes and that provides a thin film capable of realizing excellent EL device characteristics when applied to the hole injection layer of an organic EL device. In addition, we have developed charge-transporting substances exhibiting solubility in organic solvents used therein and compounds suitable as dopants (see Patent Documents 2 to 6).
国際公開第2008/032616号WO2008/032616 国際公開第2008/129947号WO2008/129947 国際公開第2006/025342号WO2006/025342 国際公開第2010/058777号WO2010/058777 国際公開第2005/000832号WO2005/000832 国際公開第2009/096352号WO2009/096352
 本発明も、これまでに開発してきた上記特許文献の技術と同様に、有機EL素子等に用いられるドーパント物質として好適なフッ素化アリールスルホン酸ポリマー化合物を提供することを目的とする。 The object of the present invention is to provide a fluorinated arylsulfonic acid polymer compound suitable as a dopant substance for use in organic EL devices and the like, in the same manner as the technologies in the above patent documents that have been developed so far.
 本発明者は、上記課題を解決すべく鋭意検討を重ねた結果、フッ化アリーレン基と、少なくとも1つのスルホ基またはその塩を含むアリール基とを有する所定のフッ素化アリールスルホン酸ポリマー化合物をドーパント物質として電荷輸送性物質とともに用いた場合に電荷輸送性に優れる薄膜を実現できることを見出し、本発明を完成させた。 As a result of intensive studies to solve the above problems, the present inventors have found that a predetermined fluorinated arylsulfonic acid polymer compound having a fluorinated arylene group and an aryl group containing at least one sulfo group or a salt thereof is used as a dopant. The present inventors have found that a thin film having excellent charge transport properties can be realized when used together with a charge transport material as a substance, and have completed the present invention.
 すなわち、本発明は、
1. 下記式(1)で表される繰り返し単位を含むことを特徴とするフッ素化アリールスルホン酸ポリマー化合物、
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000003
〔式中、ArFは、フッ化アリーレン基を表し、Xは、O、S、NH、CONHまたはNHCOを表し、ArSは、環上に少なくとも1つのSO3R基を有するアリール基(Rは、水素原子またはアルカリ金属原子を表す。)を表す。〕
2. さらに下記式(2)で表される繰り返し単位を含む1のフッ素化アリールスルホン酸ポリマー化合物、
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000004
(式中、R’は、1価の有機基を表す。)
3. 前記R’が、フッ化アリール基である2のフッ素化アリールスルホン酸ポリマー化合物、
4. 前記ArFが、パーフルオロアリーレン基である1~3のいずれかのフッ素化アリールスルホン酸ポリマー化合物、
5. 前記ArFが、テトラフルオロフェニレン基である4のフッ素化アリールスルホン酸ポリマー化合物、
6. 前記ArSが、環上に2つ以上の前記SO3R基を有するアリール基である1~5のいずれかのフッ素化アリールスルホン酸ポリマー化合物、
7. 前記ArSが、環上に2つ以上の前記SO3R基を有するナフチル基である6のフッ素化アリールスルホン酸ポリマー化合物、
8. 前記Xが、Oである1~7のいずれかのフッ素化アリールスルホン酸ポリマー化合物、
9. 1~8のいずれかのフッ素化アリールスルホン酸ポリマー化合物からなるドーパント物質、
10. 電荷輸送性物質と、9のドーパント物質と、溶媒とを含む電荷輸送性ワニス、
11. 前記電荷輸送性物質が、アリールアミン誘導体またはチオフェン誘導体である10の電荷輸送性ワニス、
12. 10または11の電荷輸送性ワニスから得られた電荷輸送性薄膜、
13. 12の電荷輸送性薄膜を備える電子素子、
14. 12の電荷輸送性薄膜を備える有機エレクトロルミネッセンス素子、
15. 前記電荷輸送性薄膜が、正孔注入層または正孔輸送層である14の有機エレクトロルミネッセンス素子
を提供する。
That is, the present invention
1. a fluorinated arylsulfonic acid polymer compound comprising a repeating unit represented by the following formula (1);
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000003
[wherein Ar F represents a fluorinated arylene group, X represents O, S, NH, CONH or NHCO, and Ar S represents an aryl group having at least one SO 3 R group on the ring (R represents a hydrogen atom or an alkali metal atom.). ]
2. Furthermore, one fluorinated arylsulfonic acid polymer compound containing a repeating unit represented by the following formula (2),
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000004
(In the formula, R' represents a monovalent organic group.)
3. 2 fluorinated arylsulfonic acid polymer compound, wherein R′ is a fluorinated aryl group;
4. The fluorinated arylsulfonic acid polymer compound according to any one of 1 to 3, wherein the Ar F is a perfluoroarylene group;
5. The fluorinated arylsulfonic acid polymer compound of 4, wherein said Ar F is a tetrafluorophenylene group;
6. The fluorinated arylsulfonic acid polymer compound of any one of 1 to 5, wherein said Ar S is an aryl group having two or more said SO 3 R groups on the ring;
7. The fluorinated arylsulfonic acid polymer compound of 6, wherein said Ar S is a naphthyl group having two or more said SO 3 R groups on the ring;
8. The fluorinated arylsulfonic acid polymer compound according to any one of 1 to 7, wherein X is O;
9. a dopant substance comprising a fluorinated arylsulfonic acid polymer compound according to any one of 1 to 8;
10. a charge-transporting varnish comprising a charge-transporting substance, nine dopant substances, and a solvent;
11. 10 charge-transporting varnishes, wherein the charge-transporting substance is an arylamine derivative or a thiophene derivative;
12. a charge-transporting thin film obtained from the charge-transporting varnish of 10 or 11;
13. an electronic device comprising 12 charge-transporting thin films;
14. an organic electroluminescence device comprising 12 charge-transporting thin films;
15. Provide 14 organic electroluminescent devices wherein the charge-transporting thin film is a hole-injecting layer or a hole-transporting layer.
 本発明のフッ素化アリールスルホン酸ポリマー化合物は、ドーパント物質として電荷輸送性物質とともに用いることで、電気特性に優れた電荷輸送性薄膜を与え、当該薄膜を備えた有機EL素子は、良好な特性を発揮し、特に寿命性能に優れたものとなる。
 また、本発明のフッ素化アリールスルホン酸ポリマー化合物を含む薄膜は、上層塗布性が良好である。
 このような特性を有する本発明のフッ素化アリールスルホン酸ポリマー化合物は、有機EL素子をはじめとする電子素子用薄膜、特に有機ELディスプレイ用薄膜の製造の際のドーパント物質として好適に用いることができる。
When the fluorinated arylsulfonic acid polymer compound of the present invention is used together with a charge-transporting substance as a dopant substance, it provides a charge-transporting thin film with excellent electrical characteristics, and an organic EL device provided with the thin film exhibits excellent characteristics. In particular, it has excellent life performance.
In addition, the thin film containing the fluorinated arylsulfonic acid polymer compound of the present invention has good upper layer coatability.
The fluorinated arylsulfonic acid polymer compound of the present invention having such properties can be suitably used as a dopant substance in the production of thin films for electronic devices such as organic EL devices, particularly thin films for organic EL displays. .
 以下、本発明についてさらに詳しく説明する。
[1]フッ素化アリールスルホン酸ポリマー化合物
 本発明に係るフッ素化アリールスルホン酸ポリマー化合物は、下記式(1)で表される繰り返し単位を含むことを特徴とする。
The present invention will be described in more detail below.
[1] Fluorinated Arylsulfonic Acid Polymer Compound The fluorinated arylsulfonic acid polymer compound according to the present invention is characterized by containing a repeating unit represented by the following formula (1).
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000005
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000005
 式(1)において、ArFは、フッ化アリーレン基を表す。
 ArFのフッ化アリーレン基は、アリーレン基上の少なくとも1つの水素原子がフッ素原子で置換されたものであれば特に限定はないが、残りの水素原子の少なくとも1つがスルホ基以外の電子吸引基で置換されていることが好ましい。
 電子吸引基としては、フッ素原子、塩素原子、臭素原子、ヨウ素原子等のハロゲン原子;ニトロ基;シアノ基;アシル基;カルボキシ基;カルボン酸エステル基;ホルミル基、アセチル基等のアシル基などが挙げられる。
 特にArFのフッ化アリーレン基は、2つ以上のフッ素原子で置換されたアリーレン基が好ましく、パーフルオロアリーレン基がより好ましい。
In Formula (1), Ar F represents a fluorinated arylene group.
The fluorinated arylene group of Ar F is not particularly limited as long as at least one hydrogen atom on the arylene group is substituted with a fluorine atom, but at least one of the remaining hydrogen atoms is an electron-withdrawing group other than a sulfo group. is preferably substituted with
Examples of electron-withdrawing groups include halogen atoms such as fluorine, chlorine, bromine and iodine atoms; nitro group; cyano group; acyl group; carboxy group; mentioned.
In particular, the fluorinated arylene group of Ar F is preferably an arylene group substituted with two or more fluorine atoms, more preferably a perfluoroarylene group.
 ArFを構成するアリーレン基の炭素数に特に制限はないが、炭素数6~20が好ましく、炭素数6~16がより好ましい。その具体例としては、1,4-フェニレン、1,3-フェニレン、1,2-フェニレン、1,5-ナフチレン、1,7-ナフチレン、1,8-ナフチレン、2,6-ナフチレン、2,7-ナフチレン、4,4’-ビフェニリレン、アントラセニル基等が挙げられるが、フェニレン基が好ましく、1,4-フェニレン基がより好ましい。
 したがって、ArFとしては、テトラフルオロフェニレン基が好ましく、2,3,5,6-テトラフルオロ-1,4-フェニレン基がより好ましい。
Although the number of carbon atoms in the arylene group constituting Ar F is not particularly limited, it preferably has 6 to 20 carbon atoms, more preferably 6 to 16 carbon atoms. Specific examples thereof include 1,4-phenylene, 1,3-phenylene, 1,2-phenylene, 1,5-naphthylene, 1,7-naphthylene, 1,8-naphthylene, 2,6-naphthylene, 2, Examples include 7-naphthylene, 4,4'-biphenylylene, anthracenyl group and the like, with phenylene group being preferred, and 1,4-phenylene group being more preferred.
Therefore, Ar F is preferably a tetrafluorophenylene group, more preferably a 2,3,5,6-tetrafluoro-1,4-phenylene group.
 Xは、O、S、NH、CONHまたはNHCOを表すが、O、Sが好ましく、Oがより好ましい。 X represents O, S, NH, CONH or NHCO, preferably O or S, more preferably O.
 本発明の好適なフッ素化アリールスルホン酸ポリマー化合物としては、下記式(1-1)で示されるものが挙げられる。 Suitable fluorinated arylsulfonic acid polymer compounds of the present invention include those represented by the following formula (1-1).
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000006
(式中、n1は、1~4の整数を表す。)
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000006
(In the formula, n1 represents an integer of 1 to 4.)
 より好適なフッ素化アリールスルホン酸ポリマー化合物としては、下記式(1-2)で示されるものが挙げられる。 More suitable fluorinated arylsulfonic acid polymer compounds include those represented by the following formula (1-2).
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000007
(式中、n1は、1~4の整数を表す。)
 より一層好適なフッ素化アリールスルホン酸ポリマー化合物としては、下記式(1-3)で示されるものが挙げられる。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000007
(In the formula, n1 represents an integer of 1 to 4.)
More preferred fluorinated arylsulfonic acid polymer compounds include those represented by the following formula (1-3).
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000008
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000008
 ArSは、環上に少なくとも1つのSO3R基を有するアリール基を表し、Rは、水素原子、またはLi、Na、K等のアルカリ金属原子を表すが、水素原子が好ましい。
 ArSを構成するアリール基の炭素数に特に制限はないが、炭素数6~30が好ましく、炭素数6~20がより好ましく、炭素数6~12がより一層好ましい。その具体例としては、フェニル、1-ナフチル、2-ナフチル、1-アントリル、2-アントリル、9-アントリル、1-フェナントリル、2-フェナントリル、3-フェナントリル、4-フェナントリル、9-フェナントリル基等が挙げられるが、ナフチル基が好ましく、1-ナフチル基がより好ましい。
 また、ArSが有するSO3R基の数は、1つ以上であればよいが、2~4個が好ましく、2個がより好ましい。
 好適なArSとしては、下記式(ArS-1)~(ArS-6)で示されるものが挙げられる。
Ar S represents an aryl group having at least one SO 3 R group on the ring, and R represents a hydrogen atom or an alkali metal atom such as Li, Na, K, etc., preferably a hydrogen atom.
Although the number of carbon atoms in the aryl group constituting Ar S is not particularly limited, it preferably has 6 to 30 carbon atoms, more preferably 6 to 20 carbon atoms, and even more preferably 6 to 12 carbon atoms. Specific examples thereof include phenyl, 1-naphthyl, 2-naphthyl, 1-anthryl, 2-anthryl, 9-anthryl, 1-phenanthryl, 2-phenanthryl, 3-phenanthryl, 4-phenanthryl and 9-phenanthryl groups. Among them, a naphthyl group is preferred, and a 1-naphthyl group is more preferred.
The number of SO 3 R groups possessed by Ar S may be 1 or more, preferably 2 to 4, more preferably 2.
Suitable Ar s include those represented by the following formulas (Ar s -1) to (Ar s -6).
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000009
(式中、Rは、上記と同じ意味を表す。nは、2~4の整数を表す。)
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000009
(Wherein, R represents the same meaning as above. n represents an integer of 2 to 4.)
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000010
(式中、Rは、上記と同じ意味を表す。)
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000010
(Wherein, R represents the same meaning as above.)
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000011
(式中、Rは、上記と同じ意味を表す。)
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000011
(Wherein, R represents the same meaning as above.)
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000012
(式中、Rは、上記と同じ意味を表す。)
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000012
(Wherein, R represents the same meaning as above.)
 本発明のフッ素化アリールスルホン酸ポリマー化合物は、上記式(1)で表される繰り返し単位のみを含むポリマーでよいが、有機溶媒に対する溶解性を高めるという点から、さらに下記式(2)で表される繰り返し単位を含むポリマーが好ましい。 The fluorinated arylsulfonic acid polymer compound of the present invention may be a polymer containing only repeating units represented by the above formula (1). Polymers containing repeating units are preferred.
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000013
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000013
 式(2)において、R’は、1価の有機基を表す。
 この1価の有機基としては、1価炭化水素基、ヘテロアリール基、-COOR”基(R”は、水素原子または炭素数1~10のアルキル基を表す。)等が挙げられる。
 1価炭化水素基の炭素数に特に制限はないが、炭素数1~20が好ましく、炭素数6~20がより好ましく、炭素数6~10がより一層好ましい。その具体例としては、メチル、エチル、n-プロピル、イソプロピル、n-ブチル、イソブチル、sec-ブチル、tert-ブチル、n-ペンチル、シクロペンチル、n-ヘキシル、シクロヘキシル、n-ヘプチル、n-オクチル、n-ノニル、n-デシル基等のアルキル基;フェニル、1-ナフチル、2-ナフチル、1-アントリル、2-アントリル、9-アントリル、1-フェナントリル、2-フェナントリル、3-フェナントリル、4-フェナントリル、9-フェナントリル基等のアリール基等が挙げられる。
In formula (2), R' represents a monovalent organic group.
Examples of the monovalent organic group include a monovalent hydrocarbon group, a heteroaryl group, a —COOR″ group (R″ represents a hydrogen atom or an alkyl group having 1 to 10 carbon atoms), and the like.
Although the number of carbon atoms in the monovalent hydrocarbon group is not particularly limited, it preferably has 1 to 20 carbon atoms, more preferably 6 to 20 carbon atoms, and even more preferably 6 to 10 carbon atoms. Specific examples include methyl, ethyl, n-propyl, isopropyl, n-butyl, isobutyl, sec-butyl, tert-butyl, n-pentyl, cyclopentyl, n-hexyl, cyclohexyl, n-heptyl, n-octyl, Alkyl groups such as n-nonyl and n-decyl groups; , aryl groups such as 9-phenanthryl group.
 ヘテロアリール基の具体例としては、2-チエニル、3-チエニル、2-フラニル、3-フラニル、2-オキサゾリル、4-オキサゾリル、5-オキサゾリル、3-イソオキサゾリル、4-イソオキサゾリル、5-イソオキサゾリル、2-チアゾリル、4-チアゾリル、5-チアゾリル、3-イソチアゾリル、4-イソチアゾリル、5-イソチアゾリル、2-イミダゾリル、4-イミダゾリル、2-ピリジル、3-ピリジル、4-ピリジル基等の炭素数2~20のヘテロアリール基などが挙げられる。 Specific examples of heteroaryl groups include 2-thienyl, 3-thienyl, 2-furanyl, 3-furanyl, 2-oxazolyl, 4-oxazolyl, 5-oxazolyl, 3-isoxazolyl, 4-isoxazolyl, 5-isoxazolyl, 2 - Thiazolyl, 4-thiazolyl, 5-thiazolyl, 3-isothiazolyl, 4-isothiazolyl, 5-isothiazolyl, 2-imidazolyl, 4-imidazolyl, 2-pyridyl, 3-pyridyl, 4-pyridyl groups with 2 to 20 carbon atoms and the like.
 R”の炭素数1~10のアルキル基としては、上記で例示した基と同様のものがあげられるが、中でも、炭素数1~5のアルキル基が好ましい。 Examples of the alkyl group having 1 to 10 carbon atoms for R″ include the same groups as those exemplified above, and among them, an alkyl group having 1 to 5 carbon atoms is preferable.
 なお、上記1価炭化水素基、ヘテロアリール基、R”の炭素数1~10のアルキル基は、その水素原子の一部または全部が置換基で置換されていてもよい。そのような置換基としては、ハロゲン原子、シアノ基、ニトロ基、カルボキシ基、スルホ基、水酸基等が挙げられる。ハロゲン原子としては、上記で例示した原子と同様のものが挙げられる。 Some or all of the hydrogen atoms in the monovalent hydrocarbon group, the heteroaryl group, and the alkyl group having 1 to 10 carbon atoms of R″ may be substituted with a substituent. Examples include a halogen atom, a cyano group, a nitro group, a carboxy group, a sulfo group, a hydroxyl group, etc. Examples of the halogen atom include the same atoms as those exemplified above.
 これらの中でも、本発明のフッ素化アリールスルホン酸ポリマー化合物をドーパント物質として用いて得られる有機EL素子の素子特性や寿命特性を向上させることを考慮すると、R’は、ハロゲン原子で置換されたアリール基が好ましく、フッ化アリール基がより好ましく、パーフルオロアリール基がより一層好ましい。
 特に、ハロゲン原子で置換されたフェニル基が好ましく、フッ化フェニル基がより好ましく、パーフルオロフェニル基がより一層好ましい。
Among these, in consideration of improving the device characteristics and life characteristics of an organic EL device obtained by using the fluorinated arylsulfonic acid polymer compound of the present invention as a dopant substance, R′ is an aryl substituted with a halogen atom. groups are preferred, fluorinated aryl groups are more preferred, and perfluoroaryl groups are even more preferred.
In particular, a phenyl group substituted with a halogen atom is preferred, a fluorinated phenyl group is more preferred, and a perfluorophenyl group is even more preferred.
 本発明のフッ素化アリールスルホン酸ポリマー化合物が式(2)で表される繰り返し単位を含む場合、式(1)の単位と式(2)の単位との含有比率は特に限定されるものではないが、ドーパント物質として用いた場合の素子特性を向上させることを考慮すると、モル比で、式(1):式(2)=10:1~1:10が好ましく、5:1~1:5がより好ましく、3:1~1:3がより一層好ましく、1:1がさらに好ましい。 When the fluorinated arylsulfonic acid polymer compound of the present invention contains repeating units represented by formula (2), the content ratio of the units of formula (1) to the units of formula (2) is not particularly limited. However, in consideration of improving the device characteristics when used as a dopant substance, the molar ratio of formula (1): formula (2) = 10: 1 to 1: 10 is preferable, and 5: 1 to 1: 5 is more preferred, 3:1 to 1:3 is even more preferred, and 1:1 is even more preferred.
 本発明のフッ素化アリールスルホン酸ポリマー化合物の分子量は特に限定されるものではないが、耐熱性向上効果と溶媒に対する溶解性確保の観点から、重量平均分子量Mw1000~50000が好ましく、1500~10000がより好ましく、2000~10000がより一層好ましい。
 また、分子量分布(Mw/Mn)は、1~3が好ましく、1~2がより好ましい。
 なお、この重量平均分子量は、ポリエチレンオキシドを標準試料としたゲルパーミエーションクロマトグラフィー(GPC)による測定値である。
The molecular weight of the fluorinated arylsulfonic acid polymer compound of the present invention is not particularly limited, but from the viewpoint of improving heat resistance and ensuring solubility in solvents, the weight average molecular weight Mw is preferably 1000 to 50000, more preferably 1500 to 10000. Preferably, 2000 to 10000 is even more preferable.
Further, the molecular weight distribution (Mw/Mn) is preferably 1-3, more preferably 1-2.
The weight average molecular weight is a value measured by gel permeation chromatography (GPC) using polyethylene oxide as a standard sample.
 本発明のフッ素化アリールスルホン酸ポリマー化合物は、下記式(1A)で示されるモノマーおよび必要に応じて下記式(2A)で示されるモノマーを、溶媒およびラジカル重合開始剤の存在下、公知のラジカル重合法によって重合させて得ることができる。
 なお、この際、式(1A)で表されるモノマーは2種以上を組み合わせて用いてもよく、式(2A)で表されるモノマーは2種以上を組み合わせて用いてもよい。
The fluorinated arylsulfonic acid polymer compound of the present invention is prepared by reacting a monomer represented by the following formula (1A) and optionally a monomer represented by the following formula (2A) in the presence of a solvent and a radical polymerization initiator to form a known radical It can be obtained by polymerizing by a polymerization method.
At this time, two or more monomers represented by formula (1A) may be used in combination, and two or more monomers represented by formula (2A) may be used in combination.
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000014
(式中、ArF、ArS、XおよびR1は、上記と同じ意味を表す。)
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000014
(In the formula, Ar F , Ar S , X and R 1 have the same meanings as above.)
 ラジカル重合開始剤としては、ラジカル熱重合開始剤、ラジカル光重合開始剤等の公知の化合物を使用することができる。
 ラジカル熱重合開始剤は、分解温度以上に加熱することにより、ラジカルを発生させる化合物である。このようなラジカル熱重合開始剤としては、例えば、ケトンパーオキサイド類(メチルエチルケトンパーオキサイド、シクロヘキサノンパーオキサイド等)、ジアシルパーオキサイド類(アセチルパーオキサイド、ベンゾイルパーオキサイド等)、ハイドロパーオキサイド類(過酸化水素、tert-ブチルハイドロパーオキサイド、クメンハイドロパーオキサイド等)、ジアルキルパーオキサイド類(ジ-tert-ブチルパーオキサイド、ジクミルパーオキサイド、ジラウロイルパーオキサイド等)、パーオキシケタール類(ジブチルパーオキシシクロヘキサン等)、アルキルパーエステル類(パーオキシネオデカン酸-tert-ブチルエステル、パーオキシピバリン酸-tert-ブチルエステル、パーオキシ2-エチルシクロヘキサン酸-tert-アミルエステル等)、過硫酸塩類(過硫酸カリウム、過硫酸ナトリウム、過硫酸アンモニウム等)、アゾ系化合物(アゾビスイソブチロニトリル、2,2’-ジ(2-ヒドロキシエチル)アゾビスイソブチロニトリル等)等が挙げられる。ラジカル熱重合開始剤は、1種単独で使用してもよく、2種以上を組み合わせて使用してもよい。
As the radical polymerization initiator, known compounds such as radical thermal polymerization initiators and radical photopolymerization initiators can be used.
A radical thermal polymerization initiator is a compound that generates radicals when heated to a decomposition temperature or higher. Examples of such radical thermal polymerization initiators include ketone peroxides (methyl ethyl ketone peroxide, cyclohexanone peroxide, etc.), diacyl peroxides (acetyl peroxide, benzoyl peroxide, etc.), hydroperoxides (peroxide Hydrogen, tert-butyl hydroperoxide, cumene hydroperoxide, etc.), dialkyl peroxides (di-tert-butyl peroxide, dicumyl peroxide, dilauroyl peroxide, etc.), peroxyketals (dibutylperoxycyclohexane etc.), alkyl peresters (peroxyneodecanoic acid -tert-butyl ester, peroxypivalic acid -tert-butyl ester, peroxy 2-ethylcyclohexanoic acid -tert-amyl ester, etc.), persulfates (potassium persulfate, sodium persulfate, ammonium persulfate, etc.), azo compounds (azobisisobutyronitrile, 2,2'-di(2-hydroxyethyl)azobisisobutyronitrile, etc.), and the like. The radical thermal polymerization initiator may be used singly or in combination of two or more.
 ラジカル光重合開始剤は、ラジカル重合を光照射によって開始する化合物であれば特に限定されない。このようなラジカル光重合開始剤としては、ベンゾフェノン、ミヒラーズケトン、4,4’-ビス(ジエチルアミノ)ベンゾフェノン、キサントン、チオキサントン、イソプロピルキサントン、2,4-ジエチルチオキサントン、2-エチルアントラキノン、アセトフェノン、2-ヒドロキシ-2-メチルプロピオフェノン、2-ヒドロキシ-2-メチル-4’-イソプロピルプロピオフェノン、1-ヒドロキシシクロヘキシルフェニルケトン、イソプロピルベンゾインエーテル、イソブチルベンゾインエーテル、2,2-ジエトキシアセトフェノン、2,2-ジメトキシ-2-フェニルアセトフェノン、カンファーキノン、ベンズアントロン、2-メチル-1-[4-(メチルチオ)フェニル]-2-モルホリノプロパン-1-オン、2-ベンジル-2-ジメチルアミノ-1-(4-モルホリノフェニル)-ブタノン-1、4-ジメチルアミノ安息香酸エチル、4-ジメチルアミノ安息香酸イソアミル、4,4’-ジ(tert-ブチルペルオキシカルボニル)ベンゾフェノン、3,4,4’-トリ(tert-ブチルペルオキシカルボニル)ベンゾフェノン、2,4,6-トリメチルベンゾイルジフェニルフォスフィンオキサイド、2-(4’-メトキシスチリル)-4,6-ビス(トリクロロメチル)-s-トリアジン、2-(3’,4’-ジメトキシスチリル)-4,6-ビス(トリクロロメチル)-s-トリアジン、2-(2’,4’-ジメトキシスチリル)-4,6-ビス(トリクロロメチル)-s-トリアジン、2-(2’-メトキシスチリル)-4,6-ビス(トリクロロメチル)-s-トリアジン、2-(4’-ペンチルオキシスチリル)-4,6-ビス(トリクロロメチル)-s-トリアジン、4-[p-N,N-ジ(エトキシカルボニルメチル)]-2,6-ジ(トリクロロメチル)-s-トリアジン、1,3-ビス(トリクロロメチル)-5-(2’-クロロフェニル)-s-トリアジン、1,3-ビス(トリクロロメチル)-5-(4’-メトキシフェニル)-s-トリアジン、2-(p-ジメチルアミノスチリル)ベンズオキサゾール、2-(p-ジメチルアミノスチリル)ベンズチアゾール、2-メルカプトベンゾチアゾール、3,3’-カルボニルビス(7-ジエチルアミノクマリン)、2-(o-クロロフェニル)-4,4’,5,5’-テトラフェニル-1,2’-ビイミダゾール、2,2’-ビス(2-クロロフェニル)-4,4’,5,5’-テトラキス(4-エトキシカルボニルフェニル)-1,2’-ビイミダゾール、2,2’-ビス(2,4-ジクロロフェニル)-4,4’,5,5’-テトラフェニル-1,2’-ビイミダゾール、2,2’ビス(2,4-ジブロモフェニル)-4,4’,5,5’-テトラフェニル-1,2’-ビイミダゾール、2,2’-ビス(2,4,6-トリクロロフェニル)-4,4’,5,5’-テトラフェニル-1,2’-ビイミダゾール、3-(2-メチル-2-ジメチルアミノプロピオニル)カルバゾール、3,6-ビス(2-メチル-2-モルホリノプロピオニル)-9-n-ドデシルカルバゾール、1-ヒドロキシシクロヘキシルフェニルケトン、ビス(5-2,4-シクロペンタジエン-1-イル)-ビス(2,6-ジフルオロ-3-(1H-ピロール-1-イル)-フェニル)チタニウム、3,3’,4,4’-テトラ(t-ブチルペルオキシカルボニル)ベンゾフェノン、3,3’,4,4’-テトラ(t-ヘキシルペルオキシカルボニル)ベンゾフェノン、3,3’-ジ(メトキシカルボニル)-4,4’-ジ(t-ブチルペルオキシカルボニル)ベンゾフェノン、3,4’-ジ(メトキシカルボニル)-4,3’-ジ(t-ブチルペルオキシカルボニル)ベンゾフェノン、4,4’-ジ(メトキシカルボニル)-3,3’-ジ(t-ブチルペルオキシカルボニル)ベンゾフェノン、2-(3-メチル-3H-ベンゾチアゾール-2-イリデン)-1-ナフタレン-2-イル-エタノン、2-(3-メチル-1,3-ベンゾチアゾール-2(3H)-イリデン)-1-(2-ベンゾイル)エタノン等が挙げられる。ラジカル光重合開始剤は、1種単独で使用してもよく、2種以上を混合して使用してもよい。 The radical photopolymerization initiator is not particularly limited as long as it is a compound that initiates radical polymerization by light irradiation. Examples of such radical photopolymerization initiators include benzophenone, Michler's ketone, 4,4′-bis(diethylamino)benzophenone, xanthone, thioxanthone, isopropylxanthone, 2,4-diethylthioxanthone, 2-ethylanthraquinone, acetophenone, 2-hydroxy -2-methylpropiophenone, 2-hydroxy-2-methyl-4'-isopropylpropiophenone, 1-hydroxycyclohexylphenyl ketone, isopropylbenzoin ether, isobutylbenzoin ether, 2,2-diethoxyacetophenone, 2,2 -dimethoxy-2-phenylacetophenone, camphorquinone, benzanthrone, 2-methyl-1-[4-(methylthio)phenyl]-2-morpholinopropan-1-one, 2-benzyl-2-dimethylamino-1-( 4-morpholinophenyl)-butanone-1,4-dimethylaminobenzoate ethyl, 4-dimethylaminobenzoate isoamyl, 4,4′-di(tert-butylperoxycarbonyl)benzophenone, 3,4,4′-tri( tert-butylperoxycarbonyl)benzophenone, 2,4,6-trimethylbenzoyldiphenylphosphine oxide, 2-(4'-methoxystyryl)-4,6-bis(trichloromethyl)-s-triazine, 2-(3' ,4′-dimethoxystyryl)-4,6-bis(trichloromethyl)-s-triazine, 2-(2′,4′-dimethoxystyryl)-4,6-bis(trichloromethyl)-s-triazine, 2 -(2'-Methoxystyryl)-4,6-bis(trichloromethyl)-s-triazine, 2-(4'-pentyloxystyryl)-4,6-bis(trichloromethyl)-s-triazine, 4- [p-N,N-di(ethoxycarbonylmethyl)]-2,6-di(trichloromethyl)-s-triazine, 1,3-bis(trichloromethyl)-5-(2′-chlorophenyl)-s- triazine, 1,3-bis(trichloromethyl)-5-(4′-methoxyphenyl)-s-triazine, 2-(p-dimethylaminostyryl)benzoxazole, 2-(p-dimethylaminostyryl)benzthiazole, 2-mercaptobenzothiazole, 3,3′-carbonylbis(7-diethylaminocoumarin), 2-(o-chlorophenyl)-4,4′,5,5′-tetraphenyl-1,2′-biimidazole, 2,2′-bis(2-chlorophenyl)-4,4′,5,5′-tetrakis(4-ethoxycarbonylphenyl)-1,2′-biimidazole, 2,2′-bis(2,4- dichlorophenyl)-4,4',5,5'-tetraphenyl-1,2'-biimidazole, 2,2'bis(2,4-dibromophenyl)-4,4',5,5'-tetraphenyl -1,2′-biimidazole, 2,2′-bis(2,4,6-trichlorophenyl)-4,4′,5,5′-tetraphenyl-1,2′-biimidazole, 3-( 2-methyl-2-dimethylaminopropionyl)carbazole, 3,6-bis(2-methyl-2-morpholinopropionyl)-9-n-dodecylcarbazole, 1-hydroxycyclohexylphenyl ketone, bis(5-2,4- Cyclopentadien-1-yl)-bis(2,6-difluoro-3-(1H-pyrrol-1-yl)-phenyl)titanium, 3,3′,4,4′-tetra(t-butylperoxycarbonyl) benzophenone, 3,3′,4,4′-tetra(t-hexylperoxycarbonyl)benzophenone, 3,3′-di(methoxycarbonyl)-4,4′-di(t-butylperoxycarbonyl)benzophenone, 3, 4'-di(methoxycarbonyl)-4,3'-di(t-butylperoxycarbonyl)benzophenone, 4,4'-di(methoxycarbonyl)-3,3'-di(t-butylperoxycarbonyl)benzophenone, 2-(3-methyl-3H-benzothiazol-2-ylidene)-1-naphthalen-2-yl-ethanone, 2-(3-methyl-1,3-benzothiazol-2(3H)-ylidene)-1 -(2-benzoyl)ethanone and the like. A radical photoinitiator may be used individually by 1 type, and may be used in mixture of 2 or more types.
 重合反応に用いる溶媒としては、生成したポリマーが溶解するものであれば特に限定されない。その具体例としては、水;N,N-ジメチルホルムアミド、N,N-ジメチルアセトアミド、N-メチル-2-ピロリドン、N-エチル-2-ピロリドン、N-メチル-ε-カプロラクタム、ジメチルスルホキシド、テトラメチル尿素、ピリジン、ジメチルスルホン、ヘキサメチルスルホキシド、γ-ブチロラクトン、イソプロピルアルコール、メトキシメチルペンタノール、ジペンテン、エチルアミルケトン、メチルノニルケトン、メチルエチルケトン、メチルイソアミルケトン、メチルイソプロピルケトン、メチルセロソルブ、エチルセロソルブ、メチルセロソルブアセテート、エチルセロソルブアセテート、ブチルカルビトール、エチルカルビトール、エチレングリコール、エチレングリコールモノアセテート、エチレングリコールモノイソプロピルエーテル、エチレングリコールモノブチルエーテル、プロピレングリコール、プロピレングリコールモノアセテート、プロピレングリコールモノメチルエーテル、プロピレングリコール-tert-ブチルエーテル、ジプロピレングリコールモノメチルエーテル、ジエチレングリコール、ジエチレングリコールモノアセテート、ジエチレングリコールジメチルエーテル、ジプロピレングリコールモノアセテートモノメチルエーテル、ジプロピレングリコールモノメチルエーテル、ジプロピレングリコールモノエチルエーテル、ジプロピレングリコールモノアセテートモノエチルエーテル、ジプロピレングリコールモノプロピルエーテル、ジプロピレングリコールモノアセテートモノプロピルエーテル、3-メチル-3-メトキシブチルアセテート、トリプロピレングリコールメチルエーテル、3-メチル-3-メトキシブタノール、ジイソプロピルエーテル、エチルイソブチルエーテル、ジイソブチレン、アミルアセテート、ブチルブチレート、ブチルエーテル、ジイソブチルケトン、メチルシクロへキセン、プロピルエーテル、ジヘキシルエーテル、1,4-ジオキサン、n-へキサン、n-ペンタン、n-オクタン、ジエチルエーテル、シクロヘキサノン、エチレンカーボネート、プロピレンカーボネート、乳酸メチル、乳酸エチル、酢酸メチル、酢酸エチル、酢酸n-ブチル、酢酸プロピレングリコールモノエチルエーテル、ピルビン酸メチル、ピルビン酸エチル、3-メトキシプロピオン酸メチル、3-エトキシプロピオン酸エチル、3-メトキシプロピオン酸エチル、3-エトキシプロピオン酸、3-メトキシプロピオン酸、3-メトキシプロピオン酸プロピル、3-メトキシプロピオン酸ブチル、ジグライム、4-ヒドロキシ-4-メチル-2-ペンタノン、3-メトキシ-N,N-ジメチルプロパンアミド、3-エトキシ-N,N-ジメチルプロパンアミド、3-ブトキシ-N,N-ジメチルプロパンアミド等の有機溶媒が挙げられる。 The solvent used for the polymerization reaction is not particularly limited as long as it dissolves the polymer produced. Specific examples include water; N,N-dimethylformamide, N,N-dimethylacetamide, N-methyl-2-pyrrolidone, N-ethyl-2-pyrrolidone, N-methyl-ε-caprolactam, dimethylsulfoxide, tetra Methylurea, pyridine, dimethylsulfone, hexamethylsulfoxide, γ-butyrolactone, isopropyl alcohol, methoxymethylpentanol, dipentene, ethyl amyl ketone, methyl nonyl ketone, methyl ethyl ketone, methyl isoamyl ketone, methyl isopropyl ketone, methyl cellosolve, ethyl cellosolve, Methyl cellosolve acetate, ethyl cellosolve acetate, butyl carbitol, ethyl carbitol, ethylene glycol, ethylene glycol monoacetate, ethylene glycol monoisopropyl ether, ethylene glycol monobutyl ether, propylene glycol, propylene glycol monoacetate, propylene glycol monomethyl ether, propylene glycol - tert-butyl ether, dipropylene glycol monomethyl ether, diethylene glycol, diethylene glycol monoacetate, diethylene glycol dimethyl ether, dipropylene glycol monoacetate monomethyl ether, dipropylene glycol monomethyl ether, dipropylene glycol monoethyl ether, dipropylene glycol monoacetate monoethyl ether, Dipropylene glycol monopropyl ether, dipropylene glycol monoacetate monopropyl ether, 3-methyl-3-methoxybutyl acetate, tripropylene glycol methyl ether, 3-methyl-3-methoxybutanol, diisopropyl ether, ethyl isobutyl ether, diisobutylene , amyl acetate, butyl butyrate, butyl ether, diisobutyl ketone, methylcyclohexene, propyl ether, dihexyl ether, 1,4-dioxane, n-hexane, n-pentane, n-octane, diethyl ether, cyclohexanone, ethylene carbonate, Propylene carbonate, methyl lactate, ethyl lactate, methyl acetate, ethyl acetate, n-butyl acetate, propylene glycol monoethyl ether acetate, methyl pyruvate, ethyl pyruvate, methyl 3-methoxypropionate, ethyl 3-ethoxypropionate, 3 - methoxypropion ethyl acetate, 3-ethoxypropionic acid, 3-methoxypropionic acid, propyl 3-methoxypropionate, butyl 3-methoxypropionate, diglyme, 4-hydroxy-4-methyl-2-pentanone, 3-methoxy-N,N -dimethylpropanamide, 3-ethoxy-N,N-dimethylpropanamide and 3-butoxy-N,N-dimethylpropanamide.
 ラジカル重合の際の重合温度は、30~150℃の任意の温度を選択することができるが、好ましくは50~100℃の範囲である。 The polymerization temperature during radical polymerization can be selected from any temperature in the range of 30 to 150°C, preferably in the range of 50 to 100°C.
 なお、式(1A)のモノマーは、特許文献7等に開示された公知の手法によって製造でき、例えば、水酸基を有するアリールスルホン酸塩と、フルオロアリール化合物とを塩基の存在下で反応させて得ることができる。 The monomer of formula (1A) can be produced by a known method disclosed in Patent Document 7, for example, by reacting an arylsulfonate having a hydroxyl group with a fluoroaryl compound in the presence of a base. be able to.
[2]電荷輸送性ワニス
 本発明の電荷輸送性ワニスは、上述したフッ素化アリールスルホン酸ポリマー化合物からなるドーパント物質と、電荷輸送性物質と、溶媒とを含むものである。
 なお、本発明において、電荷輸送性とは、導電性と同義であり、正孔輸送性と同義である。電荷輸送性ワニスとは、それ自体に電荷輸送性があるものでもよく、それにより得られる固体膜が電荷輸送性を有するものでもよい。
[2] Charge-Transporting Varnish The charge-transporting varnish of the present invention contains a dopant substance comprising the fluorinated arylsulfonic acid polymer compound described above, a charge-transporting substance, and a solvent.
In the present invention, the term "charge-transporting property" has the same meaning as conductivity and the same meaning as hole-transporting property. The charge-transporting varnish may itself have charge-transporting properties, or the solid film obtained therefrom may have charge-transporting properties.
 電荷輸送性物質としては、特に限定されるものではなく、有機ELの分野等で用いられる電荷輸送性化合物、電荷輸送性オリゴマー、電荷輸送性ポリマー等から適宜選択して用いることができる。
 その具体例としては、オリゴアニリン誘導体、N,N’-ジアリールベンジジン誘導体、N,N,N’,N’-テトラアリールベンジジン誘導体等のアリールアミン誘導体;オリゴチオフェン誘導体、チエノチオフェン誘導体、チエノベンゾチオフェン誘導体等のチオフェン誘導体;オリゴピロール等のピロール誘導体などの各種電荷輸送性化合物や、電荷輸送性オリゴマー、ポリチオフェン誘導体、ポリアニリン誘導体、ポリピロール誘導体等の電荷輸送性ポリマー等が挙げられ、これらの中でも、ポリチオフェン誘導体、アリールアミン誘導体が好ましい。
The charge-transporting substance is not particularly limited, and can be appropriately selected from charge-transporting compounds, charge-transporting oligomers, charge-transporting polymers, and the like used in the field of organic EL and the like.
Specific examples thereof include arylamine derivatives such as oligoaniline derivatives, N,N'-diarylbenzidine derivatives, N,N,N',N'-tetraarylbenzidine derivatives; oligothiophene derivatives, thienothiophene derivatives, and thienobenzothiophene. Thiophene derivatives such as derivatives; various charge-transporting compounds such as pyrrole derivatives such as oligopyrrole; charge-transporting polymers such as charge-transporting oligomers, polythiophene derivatives, polyaniline derivatives, and polypyrrole derivatives; Derivatives, arylamine derivatives are preferred.
 また、例えば、後述する式(H2)または(H3)で表されるアリールアミン化合物のような電荷輸送性化合物(低分子化合物)または電荷輸送性オリゴマーは、平坦性の高い薄膜を作製するという観点から、単分散である(すなわち、分子量分布が1である)ことが好ましい。この場合、電荷輸送性物質の分子量は、平坦性の高い薄膜を与える均一なワニスを調製する観点から、通常200~9,000程度であるが、より電荷輸送性に優れる薄膜を得る観点から、300以上が好ましく、400以上がより好ましく、平坦性の高い薄膜をより再現性よく与える均一なワニスを調製する観点から、8,000以下が好ましく、7,000以下がより好ましく、6,000以下がより一層好ましく、5,000以下がさらに好ましい。 Further, for example, a charge-transporting compound (low-molecular-weight compound) such as an arylamine compound represented by formula (H2) or (H3) described later or a charge-transporting oligomer is used from the viewpoint of producing a thin film with high flatness. Therefore, it is preferably monodisperse (that is, has a molecular weight distribution of 1). In this case, the molecular weight of the charge-transporting substance is usually about 200 to 9,000 from the viewpoint of preparing a uniform varnish that provides a thin film with high flatness. It is preferably 300 or more, more preferably 400 or more, and from the viewpoint of preparing a uniform varnish that gives a highly flat thin film with good reproducibility, it is preferably 8,000 or less, more preferably 7,000 or less, and 6,000 or less. is more preferred, and 5,000 or less is even more preferred.
 電荷輸送性物質としては、例えば、特開2002-151272号公報、国際公開第2004/105446号、国際公開第2005/043962号、国際公開第2008/032617号、国際公開第2008/032616号、国際公開第2013/042623号、国際公開第2014/141998号、国際公開第2014/185208号、国際公開第2015/050253号、国際公開第2015/137391号、国際公開第2015/137395号、国際公開第2015/146912号、国際公開第2015/146965号、国際公開第2016/190326号、国際公開第2016/136544号、国際公開第2016/204079号等に開示されたものが挙げられる。 Charge-transporting substances include, for example, JP-A-2002-151272, WO2004/105446, WO2005/043962, WO2008/032617, WO2008/032616, Publication No. 2013/042623, WO 2014/141998, WO 2014/185208, WO 2015/050253, WO 2015/137391, WO 2015/137395, WO 2015/146912, International Publication No. 2015/146965, International Publication No. 2016/190326, International Publication No. 2016/136544, International Publication No. 2016/204079 and the like.
 好ましい一態様においては、上記電荷輸送性物質は、式(H1)で表される繰り返し単位を含むポリチオフェン誘導体またはそのアミン付加体である。 In a preferred embodiment, the charge-transporting substance is a polythiophene derivative containing a repeating unit represented by formula (H1) or an amine adduct thereof.
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000015
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 式中、R1’およびR2’は、それぞれ独立に、水素原子、炭素数1~40のアルキル基、炭素数1~40のフルオロアルキル基、炭素数1~40のアルコキシ基、炭素数1~40のフルオロアルコキシ基、炭素数6~20のアリールオキシ基、-O-[Z-O]h-Re、もしくはスルホ基であり、またはR1およびR2が結合して形成される-O-Y-O-であり、Yは、エーテル結合を含んでいてもよく、スルホ基で置換されていてもよい炭素数1~40のアルキレン基であり、Zは、ハロゲン原子で置換されていてもよい炭素数1~40のアルキレン基であり、pは、1以上の整数であり、Reは、水素原子、炭素数1~40のアルキル基、炭素数1~40のフルオロアルキル基、または炭素数6~20のアリール基である。 In the formula, R 1 ' and R 2 ' are each independently a hydrogen atom, an alkyl group having 1 to 40 carbon atoms, a fluoroalkyl group having 1 to 40 carbon atoms, an alkoxy group having 1 to 40 carbon atoms, or 1 carbon atom. ~40 fluoroalkoxy group, C6-C20 aryloxy group, -O-[Z-O] h -R e , or sulfo group, or R 1 and R 2 are combined to form - O—Y—O—, Y is an alkylene group having 1 to 40 carbon atoms which may contain an ether bond and may be substituted with a sulfo group, Z is substituted with a halogen atom is an alkylene group having 1 to 40 carbon atoms, p is an integer of 1 or more, R e is a hydrogen atom, an alkyl group having 1 to 40 carbon atoms, a fluoroalkyl group having 1 to 40 carbon atoms, or an aryl group having 6 to 20 carbon atoms.
 炭素数1~40のアルキル基としては、直鎖状、分岐鎖状、環状のいずれでもよく、その具体例としては、メチル、エチル、n-プロピル、イソプロピル、n-ブチル、イソブチル、s-ブチル、t-ブチル、n-ペンチル、n-ヘキシル、n-ヘプチル、n-オクチル、n-ノニル、n-デシル、n-ウンデシル、n-ドデシル、n-トリデシル、n-テトラデシル、n-ペンタデシル、n-ヘキサデシル、n-ヘプタデシル、n-オクタデシル、n-ノナデシル、n-エイコサニル、ベヘニル、トリアコンチル、テトラコンチル基等が挙げられる。本発明においては、炭素数1~18のアルキル基が好ましく、炭素数1~8のアルキル基がより好ましい。 The alkyl group having 1 to 40 carbon atoms may be linear, branched or cyclic, and specific examples include methyl, ethyl, n-propyl, isopropyl, n-butyl, isobutyl and s-butyl. , t-butyl, n-pentyl, n-hexyl, n-heptyl, n-octyl, n-nonyl, n-decyl, n-undecyl, n-dodecyl, n-tridecyl, n-tetradecyl, n-pentadecyl, n -hexadecyl, n-heptadecyl, n-octadecyl, n-nonadecyl, n-eicosanyl, behenyl, triacontyl, tetracontyl groups and the like. In the present invention, an alkyl group having 1 to 18 carbon atoms is preferred, and an alkyl group having 1 to 8 carbon atoms is more preferred.
 炭素数1~40のフルオロアルキル基としては、炭素原子上の少なくとも1個の水素原子がフッ素原子で置換された炭素数1~40のアルキル基であれば特に限定されるものではなく、その具体例としては、フルオロメチル、ジフルオロメチル、パーフルオロメチル、1-フルオロエチル、2-フルオロエチル、1,2-ジフルオロエチル、1,1-ジフルオロエチル、2,2-ジフルオロエチル、1,1,2-トリフルオロエチル、1,2,2-トリフルオロエチル、2,2,2-トリフルオロエチル、1,1,2,2-テトラフルオロエチル、1,2,2,2-テトラフルオロエチル、パーフルオロエチル、1-フルオロプロピル、2-フルオロプロピル、3-フルオロプロピル、1,1-ジフルオロプロピル、1,2-ジフルオロプロピル、1,3-ジフルオロプロピル、2,2-ジフルオロプロピル、2,3-ジフルオロプロピル、3,3-ジフルオロプロピル、1,1,2-トリフルオロプロピル、1,1,3-トリフルオロプロピル、1,2,3-トリフルオロプロピル、1,3,3-トリフルオロプロピル、2,2,3-トリフルオロプロピル、2,3,3-トリフルオロプロピル、3,3,3-トリフルオロプロピル、1,1,2,2-テトラフルオロプロピル、1,1,2,3-テトラフルオロプロピル、1,2,2,3-テトラフルオロプロピル、1,3,3,3-テトラフルオロプロピル、2,2,3,3-テトラフルオロプロピル、2,3,3,3-テトラフルオロプロピル、1,1,2,2,3-ペンタフルオロプロピル、1,2,2,3,3-ペンタフルオロプロピル、1,1,3,3,3-ペンタフルオロプロピル、1,2,3,3,3-ペンタフルオロプロピル、2,2,3,3,3-ペンタフルオロプロピル、パーフルオロプロピル、パーフルオロブチル、パーフルオロペンチル、パーフルオロヘキシル、パーフルオロヘプチル、パーフルオロオクチル基等が挙げられる。 The fluoroalkyl group having 1 to 40 carbon atoms is not particularly limited as long as it is an alkyl group having 1 to 40 carbon atoms in which at least one hydrogen atom on the carbon atoms is substituted with a fluorine atom. Examples include fluoromethyl, difluoromethyl, perfluoromethyl, 1-fluoroethyl, 2-fluoroethyl, 1,2-difluoroethyl, 1,1-difluoroethyl, 2,2-difluoroethyl, 1,1,2 -trifluoroethyl, 1,2,2-trifluoroethyl, 2,2,2-trifluoroethyl, 1,1,2,2-tetrafluoroethyl, 1,2,2,2-tetrafluoroethyl, per fluoroethyl, 1-fluoropropyl, 2-fluoropropyl, 3-fluoropropyl, 1,1-difluoropropyl, 1,2-difluoropropyl, 1,3-difluoropropyl, 2,2-difluoropropyl, 2,3- difluoropropyl, 3,3-difluoropropyl, 1,1,2-trifluoropropyl, 1,1,3-trifluoropropyl, 1,2,3-trifluoropropyl, 1,3,3-trifluoropropyl, 2,2,3-trifluoropropyl, 2,3,3-trifluoropropyl, 3,3,3-trifluoropropyl, 1,1,2,2-tetrafluoropropyl, 1,1,2,3- Tetrafluoropropyl, 1,2,2,3-tetrafluoropropyl, 1,3,3,3-tetrafluoropropyl, 2,2,3,3-tetrafluoropropyl, 2,3,3,3-tetrafluoro propyl, 1,1,2,2,3-pentafluoropropyl, 1,2,2,3,3-pentafluoropropyl, 1,1,3,3,3-pentafluoropropyl, 1,2,3, 3,3-pentafluoropropyl, 2,2,3,3,3-pentafluoropropyl, perfluoropropyl, perfluorobutyl, perfluoropentyl, perfluorohexyl, perfluoroheptyl, perfluorooctyl groups and the like. .
 炭素数1~40のアルコキシ基としては、その中のアルキル基が直鎖状、分岐鎖状、環状のいずれでもよく、その具体例としては、メトキシ、エトキシ、n-プロポキシ、i-プロポキシ、c-プロポキシ、n-ブトキシ、i-ブトキシ、s-ブトキシ、t-ブトキシ、n-ペントキシ、n-ヘキソキシ、n-ヘプチルオキシ、n-オクチルオキシ、n-ノニルオキシ、n-デシルオキシ、n-ウンデシルオキシ、n-ドデシルオキシ、n-トリデシルオキシ、n-テトラデシルオキシ、n-ペンタデシルオキシ、n-ヘキサデシルオキシ、n-ヘプタデシルオキシ、n-オクタデシルオキシ、n-ノナデシルオキシ、n-エイコサニルオキシ基が挙げられる。 As the alkoxy group having 1 to 40 carbon atoms, the alkyl group therein may be linear, branched or cyclic, and specific examples thereof include methoxy, ethoxy, n-propoxy, i-propoxy, c -propoxy, n-butoxy, i-butoxy, s-butoxy, t-butoxy, n-pentoxy, n-hexoxy, n-heptyloxy, n-octyloxy, n-nonyloxy, n-decyloxy, n-undecyloxy , n-dodecyloxy, n-tridecyloxy, n-tetradecyloxy, n-pentadecyloxy, n-hexadecyloxy, n-heptadecyloxy, n-octadecyloxy, n-nonadecyloxy, n-eicosanyl An oxy group can be mentioned.
 炭素数1~40のフルオロアルコキシ基としては、炭素原子上の少なくとも1個の水素原子がフッ素原子で置換された炭素数1~40のアルコキシ基であれば特に限定されるものではなく、その具体例としては、フルオロメトキシ、ジフルオロメトキシ、パーフルオロメトキシ、1-フルオロエトキシ、2-フルオロエトキシ、1,2-ジフルオロエトキシ、1,1-ジフルオロエトキシ、2,2-ジフルオロエトキシ、1,1,2-トリフルオロエトキシ、1,2,2-トリフルオロエトキシ、2,2,2-トリフルオロエトキシ、1,1,2,2-テトラフルオロエトキシ、1,2,2,2-テトラフルオロエトキシ、パーフルオロエトキシ、1-フルオロプロポキシ、2-フルオロプロポキシ、3-フルオロプロポキシ、1,1-ジフルオロプロポキシ、1,2-ジフルオロプロポキシ、1,3-ジフルオロプロポキシ、2,2-ジフルオロプロポキシ、2,3-ジフルオロプロポキシ、3,3-ジフルオロプロポキシ、1,1,2-トリフルオロプロポキシ、1,1,3-トリフルオロプロポキシ、1,2,3-トリフルオロプロポキシ、1,3,3-トリフルオロプロポキシ、2,2,3-トリフルオロプロポキシ、2,3,3-トリフルオロプロポキシ、3,3,3-トリフルオロプロポキシ、1,1,2,2-テトラフルオロプロポキシ、1,1,2,3-テトラフルオロプロポキシ、1,2,2,3-テトラフルオロプロポキシ、1,3,3,3-テトラフルオロプロポキシ、2,2,3,3-テトラフルオロプロポキシ、2,3,3,3-テトラフルオロプロポキシ、1,1,2,2,3-ペンタフルオロプロポキシ、1,2,2,3,3-ペンタフルオロプロポキシ、1,1,3,3,3-ペンタフルオロプロポキシ、1,2,3,3,3-ペンタフルオロプロポキシ、2,2,3,3,3-ペンタフルオロプロポキシ、パーフルオロプロポキシ基等が挙げられる。 The fluoroalkoxy group having 1 to 40 carbon atoms is not particularly limited as long as it is an alkoxy group having 1 to 40 carbon atoms in which at least one hydrogen atom on the carbon atoms is substituted with a fluorine atom. Examples include fluoromethoxy, difluoromethoxy, perfluoromethoxy, 1-fluoroethoxy, 2-fluoroethoxy, 1,2-difluoroethoxy, 1,1-difluoroethoxy, 2,2-difluoroethoxy, 1,1,2 -trifluoroethoxy, 1,2,2-trifluoroethoxy, 2,2,2-trifluoroethoxy, 1,1,2,2-tetrafluoroethoxy, 1,2,2,2-tetrafluoroethoxy, per fluoroethoxy, 1-fluoropropoxy, 2-fluoropropoxy, 3-fluoropropoxy, 1,1-difluoropropoxy, 1,2-difluoropropoxy, 1,3-difluoropropoxy, 2,2-difluoropropoxy, 2,3- difluoropropoxy, 3,3-difluoropropoxy, 1,1,2-trifluoropropoxy, 1,1,3-trifluoropropoxy, 1,2,3-trifluoropropoxy, 1,3,3-trifluoropropoxy, 2,2,3-trifluoropropoxy, 2,3,3-trifluoropropoxy, 3,3,3-trifluoropropoxy, 1,1,2,2-tetrafluoropropoxy, 1,1,2,3- Tetrafluoropropoxy, 1,2,2,3-tetrafluoropropoxy, 1,3,3,3-tetrafluoropropoxy, 2,2,3,3-tetrafluoropropoxy, 2,3,3,3-tetrafluoro propoxy, 1,1,2,2,3-pentafluoropropoxy, 1,2,2,3,3-pentafluoropropoxy, 1,1,3,3,3-pentafluoropropoxy, 1,2,3, 3,3-pentafluoropropoxy, 2,2,3,3,3-pentafluoropropoxy, perfluoropropoxy groups and the like.
 炭素数1~40のアルキレン基としては、直鎖状、分岐鎖状、環状のいずれでもよく、その具体例としては、メチレン、エチレン、プロピレン、トリメチレン、テトラメチレン、ペンタメチレン、ヘキサメチレン、ヘプタメチレン、オクタメチレン、ノナメチレン、デシレン、ウンデシレン、ドデシレン、トリデシレン、テトラデシレン、ペンタデシレン、ヘキサデシレン、ヘプタデシレン、オクタデシレン、ノナデシレン、エイコサニレン基等が挙げられる。 The alkylene group having 1 to 40 carbon atoms may be linear, branched or cyclic, and specific examples include methylene, ethylene, propylene, trimethylene, tetramethylene, pentamethylene, hexamethylene and heptamethylene. , octamethylene, nonamethylene, decylene, undecylene, dodecylene, tridecylene, tetradecylene, pentadecylene, hexadecylene, heptadecylene, octadecylene, nonadecylene, and eicosanylene groups.
 炭素数6~20のアリール基の具体例としては、フェニル、トリル、1-ナフチル、2-ナフチル、1-アントリル、2-アントリル、9-アントリル、1-フェナントリル、2-フェナントリル、3-フェナントリル、4-フェナントリル、9-フェナントリル基等が挙げられ、フェニル基、トリル基、ナフチル基が好ましい。
 炭素数6~20のアリールオキシ基の具体例としては、フェノキシ、アントラセノキシ、ナフトキシ、フェナントレノキシ、フルオレノキシ基等が挙げられる。
 ハロゲン原子としては、フッ素原子、塩素原子、臭素原子、ヨウ素原子等が挙げられる。
Specific examples of aryl groups having 6 to 20 carbon atoms include phenyl, tolyl, 1-naphthyl, 2-naphthyl, 1-anthryl, 2-anthryl, 9-anthryl, 1-phenanthryl, 2-phenanthryl, 3-phenanthryl, Examples include 4-phenanthryl and 9-phenanthryl groups, with phenyl, tolyl and naphthyl being preferred.
Specific examples of aryloxy groups having 6 to 20 carbon atoms include phenoxy, anthracenoxy, naphthoxy, phenanthreoxy and fluorenoxy groups.
Halogen atoms include fluorine, chlorine, bromine, and iodine atoms.
 上記式(1)中、R1およびR2は、それぞれ独立に、水素原子、炭素数1~40のフルオロアルキル基、炭素数1~40のアルコキシ基、-O[C(Rab)-C(Rcd)-O]h-Re、-ORf、もしくはスルホ基であるか、またはR1およびR2が結合して形成される-O-Y-O-が好ましい。
 Ra~Rdは、それぞれ独立に、水素原子、炭素数1~40のアルキル基、炭素数1~40のフルオロアルキル基、または炭素数6~20のアリール基を表し、これらの基の具体例としては上記で挙げた基と同様のものが挙げられる。
 中でも、Ra~Rdは、それぞれ独立に、水素原子、炭素数1~8のアルキル基、炭素数1~8のフルオロアルキル基、またはフェニル基が好ましい。
 Reは、水素原子、炭素数1~8のアルキル基、炭素数1~8のフルオロアルキル基、またはフェニル基であるが、水素原子、メチル基、プロピル基、またはブチル基が好ましい。
 hは、1~5の整数が好ましく、1、2または3がより好ましい。
In the above formula (1), R 1 and R 2 are each independently a hydrogen atom, a fluoroalkyl group having 1 to 40 carbon atoms, an alkoxy group having 1 to 40 carbon atoms, —O[C(R a R b ) —C(R c R d )—O] h —R e , —OR f , or —O—Y—O— which is a sulfo group or formed by combining R 1 and R 2 is preferred.
Each of R a to R d independently represents a hydrogen atom, an alkyl group having 1 to 40 carbon atoms, a fluoroalkyl group having 1 to 40 carbon atoms, or an aryl group having 6 to 20 carbon atoms. Examples include those similar to those listed above.
Among them, R a to R d are each independently preferably a hydrogen atom, an alkyl group having 1 to 8 carbon atoms, a fluoroalkyl group having 1 to 8 carbon atoms, or a phenyl group.
R e is a hydrogen atom, an alkyl group having 1 to 8 carbon atoms, a fluoroalkyl group having 1 to 8 carbon atoms or a phenyl group, preferably a hydrogen atom, a methyl group, a propyl group or a butyl group.
h is preferably an integer of 1 to 5, more preferably 1, 2 or 3.
 Rfは、水素原子、炭素数1~40のアルキル基、炭素数1~40のフルオロアルキル基または炭素数6~20のアリール基であるが、水素原子、炭素数1~8のアルキル基、炭素数1~8のフルオロアルキル基、またはフェニル基が好ましく、-CH2CF3がより好ましい。 R f is a hydrogen atom, an alkyl group having 1 to 40 carbon atoms, a fluoroalkyl group having 1 to 40 carbon atoms or an aryl group having 6 to 20 carbon atoms, but a hydrogen atom, an alkyl group having 1 to 8 carbon atoms, A fluoroalkyl group having 1 to 8 carbon atoms or a phenyl group is preferred, and -CH 2 CF 3 is more preferred.
 上記R1’は、好ましくは水素原子またはスルホ基、より好ましくはスルホ基であり、かつ、R2’は、好ましくは炭素数1~40のアルコキシ基または-O-[Z-O]h-Re、より好ましくは-O[C(Rab)-C(Rcd)-O]h-Reまたは-ORf、より一層好ましくは-O[C(Rab)-C(Rcd)-O]h-Re、-O-CH2CH2-O-CH2CH2-O-CH3、-O-CH2CH2-O-CH2CH2-OHまたは-O-CH2CH2-OHであるか、または、R1およびR2が互いに結合して形成される-O-Y-O-である。 R 1 ' is preferably a hydrogen atom or a sulfo group, more preferably a sulfo group, and R 2 ' is preferably an alkoxy group having 1 to 40 carbon atoms or -O-[ZO] h - R e , more preferably -O[C(R a R b )-C(R c R d )-O] h -R e or -OR f , even more preferably -O[C(R a R b ) -C( RcRd )-O] h -Re, -O- CH2CH2 -O - CH2CH2 - O - CH3 , -O - CH2CH2 - O - CH2CH2 --OH or --O--CH 2 CH 2 --OH, or --O--Y--O-- formed by combining R 1 and R 2 together.
 例えば、本発明の好ましい態様に係る上記ポリチオフェン誘導体は、R1’が、スルホ基であり、R2’が、スルホ基以外である繰り返し単位を含むか、またはR1およびR2’が結合して形成される-O-Y-O-である繰り返し単位を含む。
 好ましくは、上記ポリチオフェン誘導体は、R1が、スルホ基であり、R2’が、炭素数1~40のアルコキシ基もしくは-O-[Z-O]h-Reである繰り返し単位を含むか、またはR1’およびR2’が結合して形成される-O-Y-O-である繰り返し単位を含む。
 より好ましくは、上記ポリチオフェン誘導体は、R1’が、スルホ基であり、R2’が、-O[C(Rab)-C(Rcd)-O]h-Reまたは-ORfである繰り返し単位を含む。
 より一層好ましくは、上記ポリチオフェン誘導体は、R1’が、スルホ基であり、R2’が、-O[C(Rab)-C(Rcd)-O]h-Reである繰り返し単位を含むか、またはR1’およびR2’が結合して形成される-O-Y-O-である繰り返し単位を含む。
 さらに好ましくは、上記ポリチオフェン誘導体は、R1’が、スルホ基であり、R2’が、-O-CH2CH2-O-CH2CH2-O-CH3、-O-CH2CH2-O-CH2CH2-OH、もしくは-O-CH2CH2-OHである繰り返し単位を含むか、またはR1’およびR2’が互いに結合して、下記式(Y1)および(Y2)で表される基である繰り返し単位を含む。
For example, the polythiophene derivative according to a preferred embodiment of the present invention includes repeating units in which R 1 ' is a sulfo group and R 2 ' is other than a sulfo group, or R 1 and R 2 ' are linked. It contains repeating units that are —O—Y—O— formed by
Preferably, the polythiophene derivative contains a repeating unit in which R 1 is a sulfo group and R 2 ' is an alkoxy group having 1 to 40 carbon atoms or -O-[ZO] h -R e , or a repeating unit in which R 1 ' and R 2 ' are joined to form -O-Y-O-.
More preferably, in the above polythiophene derivative, R 1 ' is a sulfo group and R 2 ' is -O[C(R a R b )-C(R c R d )-O] h -R e or -OR f .
Even more preferably, in the above polythiophene derivative, R 1 ' is a sulfo group and R 2 ' is -O[C(R a R b )-C(R c R d )-O] h -R e or -O-Y-O- formed by combining R 1 ' and R 2 '.
More preferably, in the above polythiophene derivative, R 1 ' is a sulfo group and R 2 ' is -O-CH 2 CH 2 -O-CH 2 CH 2 -O-CH 3 , -O-CH 2 CH 2 --O--CH 2 CH 2 --OH or --O--CH 2 CH 2 --OH, or R 1 ' and R 2 ' are bonded to each other, and the following formulas (Y1) and ( It contains a repeating unit which is a group represented by Y2).
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000016
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000016
 上記ポリチオフェン誘導体の好ましい具体例としては、例えば、下記式(H1-1)~(H1-5)で表される繰り返し単位を少なくとも1種含むポリチオフェンが挙げられる。 Preferable specific examples of the above polythiophene derivatives include polythiophenes containing at least one repeating unit represented by the following formulas (H1-1) to (H1-5).
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000017
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000017
 また、上記ポリチオフェン誘導体の好適な構造としては、例えば、下記式(H1a)で表される構造を有するポリチオフェン誘導体が挙げられる。なお、下記式において、各単位はランダムに結合していても、ブロック重合体として結合していてもよい。 Suitable structures of the above polythiophene derivatives include, for example, polythiophene derivatives having a structure represented by the following formula (H1a). In addition, in the following formula, each unit may be combined randomly or may be combined as a block polymer.
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000018
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000018
 式中、a~dは、各単位のモル比を表し、0≦a≦1、0≦b≦1、0<a+b≦1、0≦c<1、0≦d<1、a+b+c+d=1を満足する。 In the formula, a to d represent the molar ratio of each unit, and 0 ≤ a ≤ 1, 0 ≤ b ≤ 1, 0 < a + b ≤ 1, 0 ≤ c < 1, 0 ≤ d < 1, a + b + c + d = 1 Be satisfied.
 さらに、上記ポリチオフェン誘導体は、ホモポリマーまたはコポリマー(統計的、ランダム、勾配、およびブロックコポリマーを含む)であってもよい。モノマーAおよびモノマーBを含むポリマーとしては、ブロックコポリマーは、例えば、A-Bジブロックコポリマー、A-B-Aトリブロックコポリマー、および(AB)k-マルチブロックコポリマーを含む。ポリチオフェンは、その他のタイプのモノマー(例えば、チエノチオフェン、セレノフェン、ピロール、フラン、テルロフェン、アニリン、アリールアミン、およびアリーレン(例えば、フェニレン、フェニレンビニレン、およびフルオレン等)等)から誘導される繰り返し単位を含んでいてもよい。 Additionally, the polythiophene derivatives may be homopolymers or copolymers (including statistical, random, gradient, and block copolymers). As polymers comprising monomer A and monomer B, block copolymers include, for example, AB diblock copolymers, ABA triblock copolymers, and (AB) k -multiblock copolymers. Polythiophenes contain repeat units derived from other types of monomers such as thienothiophenes, selenophenes, pyrroles, furans, tellurophenes, anilines, arylamines, and arylenes such as phenylenes, phenylene vinylenes, and fluorenes. may contain.
 上記ポリチオフェン誘導体における式(H1)で表される繰り返し単位の含有量は、ポリチオフェン誘導体に含まれる全繰り返し単位中、50モル%超が好ましく、80モル%以上がより好ましく、90モル%以上がより一層好ましく、95モル%以上がさらに好ましく、100モル%が最も好ましい。 The content of the repeating unit represented by formula (H1) in the polythiophene derivative is preferably more than 50 mol%, more preferably 80 mol% or more, and more preferably 90 mol% or more of all repeating units contained in the polythiophene derivative. It is more preferably 95 mol % or more, and most preferably 100 mol %.
 上記ポリチオフェン誘導体は、重合に使用される出発モノマーの純度に応じて、不純物から誘導される繰り返し単位を含有してもよい。上記の「ホモポリマー」という用語は、1つのタイプのモノマーから誘導される繰り返し単位を含むポリマーを意味するものであるが、不純物から誘導される繰り返し単位を含んでいてもよい。上記ポリチオフェン誘導体は、基本的に全ての繰り返し単位が、上記式(H1)で表される繰り返し単位であるポリマーであることが好ましく、上記式(H1-1)~(H1-5)で表される繰り返し単位の少なくとも1つを含むポリマーであることがより好ましい。 The above polythiophene derivative may contain repeating units derived from impurities, depending on the purity of the starting monomers used for polymerization. The term "homopolymer" is intended to mean a polymer containing repeat units derived from one type of monomer, but may contain repeat units derived from impurities. The above polythiophene derivative is preferably a polymer in which basically all repeating units are repeating units represented by the above formula (H1), and is represented by the above formulas (H1-1) to (H1-5). More preferably, the polymer contains at least one repeating unit having
 上記ポリチオフェン誘導体が、スルホ基を有する繰り返し単位を含む場合、有機溶媒に対する溶解性や分散性をより向上させる観点から、当該ポリチオフェン誘導体は、それに含まれるスルホ基の少なくとも一部にアミン化合物が付加したアミン付加体が好ましい。 When the polythiophene derivative contains a repeating unit having a sulfo group, the polythiophene derivative has an amine compound added to at least a part of the sulfo group contained therein from the viewpoint of further improving the solubility and dispersibility in an organic solvent. Amine adducts are preferred.
 アミン付加体の形成に使用できるアミン化合物としては、メチルアミン、エチルアミン、n-プロピルアミン、イソプロピルアミン、n-ブチルアミン、イソブチルアミン、s-ブチルアミン、t-ブチルアミン、n-ペンチルアミン、n-ヘキシルアミン、n-ヘプチルアミン、n-オクチルアミン、2-エチルヘキシルアミン、n-ノニルアミン、n-デシルアミン、n-ウンデシルアミン、n-ドデシルアミン、n-トリデシルアミン、n-テトラデシルアミン、n-ペンタデシルアミン、n-ヘキサデシルアミン、n-ヘプタデシルアミン、n-オクタデシルアミン、n-ノナデシルアミン、n-エイコサニルアミン等のモノアルキルアミン化合物;アニリン、トリルアミン、1-ナフチルアミン、2-ナフチルアミン、1-アントリルアミン、2-アントリルアミン、9-アントリルアミン、1-フェナントリルアミン、2-フェナントリルアミン、3-フェナントリルアミン、4-フェナントリルアミン、9-フェナントリルアミン等のモノアリールアミン化合物等の一級アミン化合物;N-エチルメチルアミン、N-メチル-n-プロピルアミン、N-メチルイソプロピルアミン、N-メチル-n-ブチルアミン、N-メチル-s-ブチルアミン、N-メチル-t-ブチルアミン、N-メチルイソブチルアミン、ジエチルアミン、N-エチル-n-プロピルアミン、N-エチルイソプロピルアミン、N-エチル-n-ブチルアミン、N-エチル-s-ブチルアミン、N-エチル-t-ブチルアミン、ジプロピルアミン、N-n-プロピルイソプロピルアミン、N-n-プロピル-n-ブチルアミン、N-n-ブロピル-s-ブチルアミン、ジイソプロピルアミン、N-n-ブチルイソプロピルアミン、N-t-ブチルイソプロピルアミン、ジ(n-ブチル)アミン、ジ(s-ブチル)アミン、ジイソブチルアミン、アジリジン(エチレンイミン)、2-メチルアジリジン(プロピレンイミン)、2,2-ジメチルアジリジン、アゼチジン(トリメチレンイミン)、2-メチルアゼチジン、ピロリジン、2-メチルピロリジン、3-メチルピロリジン、2,5-ジメチルピロリジン、ピペリジン、2,6-ジメチルピペリジン、3,5-ジメチルピペリジン,2,2,6,6-テトラメチルピペリジン、ヘキサメチレンイミン、ヘプタメチレンイミン、オクタメチレンイミン等のジアルキルアミン化合物;ジフェニルアミン、N-フェニル-1-ナフチルアミン、N-フェニル-2-ナフチルアミン、1,1’-ジナフチルアミン、2,2’-ジナフチルアミン、1,2’-ジナフチルアミン、カルバゾール、7H-ベンゾ[c]カルバゾール、11H-ベンゾ[a]カルバゾール、7H-ジベンゾ[c,g]カルバゾール、13H-ジベンゾ[a,i]カルバゾール等のジアリールアミン化合物;N-メチルアニリン、N-エチルアニリン、N-n-プロピルアニリン、N-イソプロピルアニリン、N-n-ブチルアニリン、N-s-ブチルアニリン、N-イソブチルアニリン、N-メチル-1-ナフチルアミン、N-エチル-1-ナフチルアミン、N-n-プロピル-1-ナフチルアミン、インドリン、イソインドリン、1,2,3,4-テトラヒドロキノリン、1,2,3,4-テトラヒドロイソキノリン等のアルキルアリールアミン化合物等の二級アミン化合物;N,N-ジメチルエチルアミン、N,N-ジメチル-n-プロピルアミン、N,N-ジメチルイソプロピルアミン、N,N-ジメチル-n-ブチルアミン、N,N-ジメチル-s-ブチルアミン、N,N-ジメチル-t-ブチルアミン、N,N-ジメチルイソブチルアミン、N,N-ジエチルメチルアミン、N-メチルジ(n-プロピル)アミン、N-メチルジイソプロピルアミン、N-メチルジ(n-ブチル)アミン、N-メチルジイソブチルアミン、トリエチルアミン、N,N-ジエチル-n-ブチルアミン、N,N-ジイソプロピルエチルアミン、N,N-ジ(n-ブチル)エチルアミン、トリ(n-プロピル)アミン、トリ(i-プロピル)アミン、トリ(n-ブチル)アミン、トリ(i-ブチル)アミン、1-メチルアセチジン、1-メチルピロリジン、1-メチルピペリジン等のトリアルキルアミン化合物;トリフェニルアミン等のトリアリールアミン化合物;N-メチルジフェニルアミン、N-エチルジフェニルアミン、9-メチルカルバゾール、9-エチルカルバゾール等のアルキルジアリールアミン化合物;N,N-ジエチルアニリン、N,N-ジ(n-プロピル)アニリン、N,N-ジ(i-プロピル)アニリン、N,N-ジ(n-ブチル)アニリン等のジアルキルアリールアミン化合物等の三級アミン化合物が挙げられるが、アミン付加体の溶解性、得られる有機機能膜の電荷輸送性等のバランスを考慮すると、三級アミン化合物が好ましく、トリアルキルアミン化合物がより好ましく、トリエチルアミンがより一層好ましい。
 アミン付加体は、アミン自体またはその溶液にポリチオフェン誘導体を投入し、よく撹拌することで得ることができる。
Amine compounds that can be used to form amine adducts include methylamine, ethylamine, n-propylamine, isopropylamine, n-butylamine, isobutylamine, s-butylamine, t-butylamine, n-pentylamine, n-hexylamine. , n-heptylamine, n-octylamine, 2-ethylhexylamine, n-nonylamine, n-decylamine, n-undecylamine, n-dodecylamine, n-tridecylamine, n-tetradecylamine, n-penta Monoalkylamine compounds such as decylamine, n-hexadecylamine, n-heptadecylamine, n-octadecylamine, n-nonadecylamine, n-eicosanylamine; aniline, tolylamine, 1-naphthylamine, 2-naphthylamine, 1- anthrylamine, 2-anthrylamine, 9-anthrylamine, 1-phenanthrylamine, 2-phenanthrylamine, 3-phenanthrylamine, 4-phenanthrylamine, 9-phenanthrylamine Primary amine compounds such as monoarylamine compounds such as; N-ethylmethylamine, N-methyl-n-propylamine, N-methylisopropylamine, N-methyl-n-butylamine, N-methyl-s-butylamine, N -methyl-t-butylamine, N-methylisobutylamine, diethylamine, N-ethyl-n-propylamine, N-ethylisopropylamine, N-ethyl-n-butylamine, N-ethyl-s-butylamine, N-ethyl- t-butylamine, dipropylamine, Nn-propylisopropylamine, Nn-propyl-n-butylamine, Nn-propyl-s-butylamine, diisopropylamine, Nn-butylisopropylamine, Nt -butylisopropylamine, di(n-butyl)amine, di(s-butyl)amine, diisobutylamine, aziridine (ethyleneimine), 2-methylaziridine (propyleneimine), 2,2-dimethylaziridine, azetidine (trimethylene imine), 2-methylazetidine, pyrrolidine, 2-methylpyrrolidine, 3-methylpyrrolidine, 2,5-dimethylpyrrolidine, piperidine, 2,6-dimethylpiperidine, 3,5-dimethylpiperidine, 2,2,6, Dialkylamine compounds such as 6-tetramethylpiperidine, hexamethyleneimine, heptamethyleneimine, octamethyleneimine; phenylamine, N-phenyl-1-naphthylamine, N-phenyl-2-naphthylamine, 1,1′-dinaphthylamine, 2,2′-dinaphthylamine, 1,2′-dinaphthylamine, carbazole, 7H-benzo[c] Diarylamine compounds such as carbazole, 11H-benzo[a]carbazole, 7H-dibenzo[c,g]carbazole, 13H-dibenzo[a,i]carbazole; N-methylaniline, N-ethylaniline, Nn-propyl Aniline, N-isopropylaniline, Nn-butylaniline, Ns-butylaniline, N-isobutylaniline, N-methyl-1-naphthylamine, N-ethyl-1-naphthylamine, Nn-propyl-1- secondary amine compounds such as alkylarylamine compounds such as naphthylamine, indoline, isoindoline, 1,2,3,4-tetrahydroquinoline and 1,2,3,4-tetrahydroisoquinoline; N,N-dimethylethylamine, N, N-dimethyl-n-propylamine, N,N-dimethylisopropylamine, N,N-dimethyl-n-butylamine, N,N-dimethyl-s-butylamine, N,N-dimethyl-t-butylamine, N,N -dimethylisobutylamine, N,N-diethylmethylamine, N-methyldi(n-propyl)amine, N-methyldiisopropylamine, N-methyldi(n-butyl)amine, N-methyldiisobutylamine, triethylamine, N,N - diethyl-n-butylamine, N,N-diisopropylethylamine, N,N-di(n-butyl)ethylamine, tri(n-propyl)amine, tri(i-propyl)amine, tri(n-butyl)amine, Trialkylamine compounds such as tri(i-butyl)amine, 1-methylacetidine, 1-methylpyrrolidine, and 1-methylpiperidine; triarylamine compounds such as triphenylamine; N-methyldiphenylamine, N-ethyldiphenylamine, Alkyldiarylamine compounds such as 9-methylcarbazole and 9-ethylcarbazole; N,N-diethylaniline, N,N-di(n-propyl)aniline, N,N-di(i-propyl)aniline, N,N -tertiary amine compounds such as dialkylarylamine compounds such as di(n-butyl)aniline; Amine compounds are preferred. More preferred are trialkylamine compounds, and even more preferred is triethylamine.
The amine adduct can be obtained by adding the polythiophene derivative to the amine itself or its solution and stirring well.
 また、上記のポリチオフェン誘導体またはそのアミン付加体は、還元剤で処理したものを用いてもよい。
 ポリチオフェン誘導体またはそのアミン付加体では、それらを構成する繰り返し単位の一部において、その化学構造が「キノイド構造」と呼ばれる酸化型の構造となっている場合がある。用語「キノイド構造」は、用語「ベンゼノイド構造」に対して用いられるもので、芳香環を含む構造である後者に対し、前者は、その芳香環内の二重結合が環外に移動し(その結果、芳香環は消失する)、環内に残る他の二重結合と共役する2つの環外二重結合が形成された構造を意味する。当業者にとって、これらの両構造の関係は、ベンゾキノンとヒドロキノンの構造の関係から容易に理解できるものである。種々の共役ポリマーの繰り返し単位についてのキノイド構造は、当業者にとって周知である。一例として、上記式(H1)で表される繰り返し単位を含むポリチオフェン誘導体の繰り返し単位に対応するキノイド構造を、下記式(H1’)に示す。
In addition, the above polythiophene derivative or its amine adduct may be treated with a reducing agent before use.
In polythiophene derivatives or their amine adducts, some of the repeating units constituting them may have an oxidized chemical structure called a "quinoid structure". The term "quinoid structure" is used for the term "benzenoid structure", the latter being a structure containing an aromatic ring, whereas the former is a structure in which the double bond within the aromatic ring moves out of the ring (the As a result, the aromatic ring disappears), meaning a structure in which two exocyclic double bonds conjugated with other double bonds remaining in the ring are formed. For those skilled in the art, the relationship between these two structures can be readily understood from the relationship between the structures of benzoquinone and hydroquinone. Quinoid structures for repeating units of various conjugated polymers are well known to those skilled in the art. As an example, the quinoid structure corresponding to the repeating unit of the polythiophene derivative containing the repeating unit represented by the above formula (H1) is shown in the following formula (H1').
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000019
(式中、R1およびR2は、上記式(H1)において定義されたとおりである。)
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000019
(Wherein, R 1 and R 2 are as defined in formula (H1) above.)
 このキノイド構造は、上記式(H1)で表される繰り返し単位を含むポリチオフェン誘導体がドーパントにより酸化反応を受けるプロセス、いわゆるドーピング反応によって生じ、ポリチオフェン誘導体に電荷輸送性を付与する「ポーラロン構造」および「バイポーラロン構造」と称される構造の一部を成すものである。これらの構造は公知である。有機EL素子の作製において、「ポーラロン構造」および/または「バイポーラロン構造」の導入は必須であり、実際、有機EL素子作製時、電荷輸送性ワニスから形成された薄膜を焼成処理するときに、上記のドーピング反応を意図的に起こさせて、これを達成している。このドーピング反応を起こさせる前のポリチオフェン誘導体にキノイド構造が含まれているのは、ポリチオフェン誘導体が、その製造過程(特に、その中のスルホン化工程)において、ドーピング反応と同等の、意図しない酸化反応を起こしたためと考えられる。 This quinoid structure is generated by a process in which the polythiophene derivative containing the repeating unit represented by the above formula (H1) undergoes an oxidation reaction by a dopant, a so-called doping reaction, and imparts charge transport properties to the polythiophene derivative. It forms part of a structure called "bipolaron structure". These structures are known. Introduction of a "polaron structure" and/or a "bipolaron structure" is essential in the production of organic EL elements. This is achieved by intentionally causing the doping reaction described above. The reason why the quinoid structure is included in the polythiophene derivative before the doping reaction is that the polythiophene derivative undergoes an unintended oxidation reaction equivalent to the doping reaction during the manufacturing process (especially the sulfonation step therein). This is thought to be due to the
 上記ポリチオフェン誘導体に含まれるキノイド構造の量と、ポリチオフェン誘導体の有機溶媒に対する溶解性や分散性の間には相関があり、キノイド構造の量が多くなると、その溶解性や分散性は低下する傾向にある。このため、電荷輸送性ワニスから薄膜が形成された後でのキノイド構造の導入は問題を生じないが、上記の意図しない酸化反応により、ポリチオフェン誘導体にキノイド構造が過剰に導入されていると、電荷輸送性ワニスの製造に支障をきたす場合がある。ポリチオフェン誘導体においては、有機溶媒に対する溶解性や分散性にばらつきがあることが知られているが、その原因の1つは、上記の意図しない酸化反応によりポリチオフェンに導入されたキノイド構造の量が、各々のポリチオフェン誘導体の製造条件の差に応じて変動することであると考えられる。
 そこで、上記ポリチオフェン誘導体を、還元剤を用いる還元処理に付すと、ポリチオフェン誘導体にキノイド構造が過剰に導入されていても、還元によりキノイド構造が減少し、ポリチオフェン誘導体の有機溶媒に対する溶解性や分散性が向上するため、均質性に優れた薄膜を与える良好な電荷輸送性ワニスを、安定的に製造することが可能になる。
There is a correlation between the amount of the quinoid structure contained in the polythiophene derivative and the solubility and dispersibility of the polythiophene derivative in organic solvents. be. Therefore, the introduction of the quinoid structure after the thin film is formed from the charge-transporting varnish does not cause any problems, but if the quinoid structure is excessively introduced into the polythiophene derivative due to the above unintended oxidation reaction, the charge May interfere with production of transportable varnishes. Polythiophene derivatives are known to vary in solubility and dispersibility in organic solvents. It is considered that it fluctuates according to the difference in the production conditions of each polythiophene derivative.
Therefore, when the polythiophene derivative is subjected to a reduction treatment using a reducing agent, even if the quinoid structure is excessively introduced into the polythiophene derivative, the quinoid structure is reduced by the reduction, and the solubility and dispersibility of the polythiophene derivative in an organic solvent are improved. is improved, it becomes possible to stably produce a good charge-transporting varnish that gives a thin film with excellent uniformity.
 還元処理の条件は、上記キノイド構造を還元して非酸化型の構造、すなわち、上記ベンゼノイド構造に適切に変換する(例えば、上記式(H1)で表される繰り返し単位を含むポリチオフェン誘導体においては、上記式(H1’)で表されるキノイド構造を、上記式(H1)で表される構造に変換する)ことができるものである限り特に制限はないが、例えば、適当な溶媒の存在下または非存在下、単にポリチオフェン誘導体やアミン付加体を還元剤と接触させることにより、この処理を行うことができる。
 このような還元剤も還元が適切にされる限り特に制限はないが、例えば、市販品で入手が容易であるアンモニア水、ヒドラジン等が適当である。
 また、還元剤の量は、用いる還元剤の量に応じて異なるため一概に規定できないが、処理すべきポリチオフェン誘導体やアミン付加体100質量部に対し、通常、還元が適切にされる観点から、0.1質量部以上であり、過剰な還元剤が残存しないようにする観点から、10質量部以下である。
The conditions for the reduction treatment are such that the quinoid structure is reduced to appropriately convert to the non-oxidized structure, that is, the benzenoid structure (for example, in the polythiophene derivative containing the repeating unit represented by the above formula (H1), The quinoid structure represented by the above formula (H1′) is not particularly limited as long as it can be converted to the structure represented by the above formula (H1), for example, in the presence of an appropriate solvent or This treatment can be carried out simply by contacting the polythiophene derivative or amine adduct with a reducing agent in the absence thereof.
Such a reducing agent is not particularly limited as long as the reduction is performed properly, but suitable examples include aqueous ammonia, hydrazine, etc., which are readily available on the market.
In addition, the amount of the reducing agent varies depending on the amount of the reducing agent to be used, and cannot be categorically defined. It is 0.1 parts by mass or more and 10 parts by mass or less from the viewpoint of preventing excess reducing agent from remaining.
 還元処理の具体的な方法の一例としては、ポリチオフェン誘導体やアミン付加体を28%アンモニア水中で、室温にて終夜撹拌する。このような比較的温和な条件下での還元処理により、ポリチオフェン誘導体やアミン付加体の有機溶媒に対する溶解性や分散性は十分に向上する。 As an example of a specific reduction treatment method, a polythiophene derivative or an amine adduct is stirred overnight at room temperature in 28% ammonia water. The reduction treatment under such relatively mild conditions sufficiently improves the solubility and dispersibility of the polythiophene derivatives and amine adducts in organic solvents.
 本発明の電荷輸送性ワニスにおいて、ポリチオフェン誘導体のアミン付加体を使用する場合、上記還元処理は、アミン付加体を形成する前に行っても、アミン付加体を形成した後に行ってもよい。 When an amine adduct of a polythiophene derivative is used in the charge-transporting varnish of the present invention, the reduction treatment may be performed before or after forming the amine adduct.
 なお、この還元処理によりポリチオフェン誘導体またはそのアミン付加体の溶媒に対する溶解性や分散性が変化する結果、処理の開始時には反応系に溶解していなかったポリチオフェン誘導体またはそのアミン付加体が、処理の完了時には溶解している場合がある。そのような場合には、ポリチオフェン誘導体またはそのアミン付加体と非相溶性の有機溶媒(スルホン化ポリチオフェンの場合、アセトン、イソプロピルアルコール等)を反応系に添加して、ポリチオフェン誘導体またはそのアミン付加体の沈殿を生じさせ、ろ過する等の方法により、ポリチオフェン誘導体またはそのアミン付加体を回収することができる。 As a result of this reduction treatment, the solubility and dispersibility of the polythiophene derivative or its amine adduct in the solvent change, and as a result, the polythiophene derivative or its amine adduct, which was not dissolved in the reaction system at the start of the treatment, will be removed after the treatment is completed. Sometimes dissolved. In such a case, an organic solvent (acetone, isopropyl alcohol, etc. in the case of sulfonated polythiophene) incompatible with the polythiophene derivative or its amine adduct is added to the reaction system to obtain the polythiophene derivative or its amine adduct. The polythiophene derivative or its amine adduct can be recovered by a method such as causing precipitation and filtering.
 式(H1)で表される繰り返し単位を含むポリチオフェン誘導体またはそのアミン付加体の重量平均分子量は、約1,000~1,000,000が好ましく、約5,000~100,000がより好ましく、約10,000~約50,000がより一層好ましい。重量平均分子量を下限以上とすることで、良好な導電性が再現性よく得られ、上限以下とすることで、溶媒に対する溶解性が向上する。なお、この重量平均分子量は、GPCによるポリスチレン換算値である。 The weight-average molecular weight of the polythiophene derivative containing the repeating unit represented by formula (H1) or its amine adduct is preferably about 1,000 to 1,000,000, more preferably about 5,000 to 100,000, About 10,000 to about 50,000 is even more preferred. By setting the weight average molecular weight to the lower limit or more, good conductivity can be obtained with good reproducibility, and by setting the weight average molecular weight to the upper limit or less, the solubility in a solvent is improved. In addition, this weight average molecular weight is a polystyrene conversion value by GPC.
 本発明で用いる電荷輸送性ワニスに含まれるポリチオフェン誘導体またはそのアミン付加体は、式(H1)で表される繰り返し単位を含むポリチオフェン誘導体またはそのアミン付加体1種のみであってもよく、2種以上であってもよい。
 また、式(H1)で表される繰り返し単位を含むポリチオフェン誘導体は、市販品を用いても、チオフェン誘導体などを出発原料とした公知の方法によって重合したものを用いてもよいが、いずれの場合も再沈殿やイオン交換等の方法により精製されたものを用いることが好ましい。精製したものを用いることで、本発明の電荷輸送性ワニスから得られる薄膜を備えた有機EL素子の特性をより高めることができる。
The polythiophene derivative or its amine adduct contained in the charge-transporting varnish used in the present invention may be only one type of polythiophene derivative or its amine adduct containing a repeating unit represented by formula (H1), or two types. or more.
In addition, as the polythiophene derivative containing a repeating unit represented by formula (H1), a commercially available product or a product obtained by polymerizing a thiophene derivative or the like as a starting material by a known method may be used. It is also preferable to use those purified by methods such as reprecipitation and ion exchange. By using the purified varnish, the characteristics of the organic EL device provided with the thin film obtained from the charge-transporting varnish of the present invention can be further enhanced.
 なお、共役ポリマーのスルホン化およびスルホン化共役ポリマー(スルホン化ポリチオフェンを含む)は、Seshadriらの米国特許第8,017,241号に記載されている。また、スルホン化ポリチオフェンについては、国際公開第2008/073149号および国際公開第2016/171935号に記載されている。 The sulfonation of conjugated polymers and sulfonated conjugated polymers (including sulfonated polythiophenes) are described in US Pat. No. 8,017,241 to Seshadri et al. Sulfonated polythiophenes are also described in WO2008/073149 and WO2016/171935.
 なお、上記式(H1)で表される繰り返し単位を含むポリチオフェン誘導体またはそのアミン付加体の少なくとも一部は、後述の溶媒に溶解している。 At least part of the polythiophene derivative containing the repeating unit represented by formula (H1) or its amine adduct is dissolved in the solvent described below.
 本発明では、式(H1)で表される繰り返し単位を含むポリチオフェン誘導体またはそのアミン付加体を用いる場合、電荷輸送性物質として、当該ポリチオフェン誘導体またはそのアミン付加体と、それ以外の電荷輸送性化合物からなる電荷輸送性物質を併用してよいが、式(H1)で表される繰り返し単位を含むポリチオフェン誘導体またはそのアミン付加体のみが含まれることが好ましい。 In the present invention, when a polythiophene derivative or its amine adduct containing a repeating unit represented by formula (H1) is used, the polythiophene derivative or its amine adduct and other charge-transporting compounds are used as charge-transporting substances. may be used in combination with a charge-transporting substance, but it is preferable that only a polythiophene derivative containing a repeating unit represented by formula (H1) or an amine adduct thereof is contained.
 式(H1)で表される繰り返し単位を含むポリチオフェン誘導体またはそのアミン付加体を用いる場合、電荷輸送性ワニス中の電荷輸送性物質の含有量は、通常、所望の膜厚やワニスの粘度等を勘案し、固形分中、0.05~40質量%、好ましくは0.1~35質量%の範囲で適宜決定される。 When a polythiophene derivative containing a repeating unit represented by the formula (H1) or an amine adduct thereof is used, the content of the charge-transporting substance in the charge-transporting varnish usually depends on the desired film thickness, viscosity of the varnish, and the like. Taking this into account, it is appropriately determined in the range of 0.05 to 40% by mass, preferably 0.1 to 35% by mass, based on the solid content.
 電荷輸送性物質の好ましいその他の一態様としては、下記式(H2)および(H3)で示されるものなどが挙げられる。 Another preferred embodiment of the charge-transporting substance includes those represented by the following formulas (H2) and (H3).
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000020
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 なお、式(H2)で表されるアニリン誘導体は、その分子内に下記式で示されるキノンジイミン構造を有する酸化型アニリン誘導体(キノンジイミン誘導体)であってもよい。アニリン誘導体を酸化してキノンジイミン誘導体とする方法としては、国際公開第2008/010474号、国際公開第2014/119782号記載の方法等が挙げられる。 The aniline derivative represented by formula (H2) may be an oxidized aniline derivative (quinonediimine derivative) having a quinonediimine structure represented by the following formula in its molecule. Examples of the method of oxidizing an aniline derivative to obtain a quinonediimine derivative include the methods described in International Publication Nos. 2008/010474 and 2014/119782.
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000021
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 式(H2)中、R1~R6は、それぞれ独立して、水素原子、ハロゲン原子、ニトロ基、シアノ基、アミノ基、Z1で置換されていてもよい、炭素数1~20のアルキル基、炭素数2~20のアルケニル基もしくは炭素数2~20のアルキニル基、Z2で置換されていてもよい、炭素数6~20のアリール基もしくは炭素数2~20のヘテロアリール基、-NHY1、-NY23、-OY4、または-SY5基を表し、Y1~Y5は、それぞれ独立して、Z1で置換されていてもよい、炭素数1~20のアルキル基、炭素数2~20のアルケニル基もしくは炭素数2~20のアルキニル基、またはZ2で置換されていてもよい、炭素数6~20のアリール基もしくは炭素数2~20のヘテロアリール基を表し、Z1は、ハロゲン原子、ニトロ基、シアノ基、アミノ基、またはZ3で置換されていてもよい、炭素数6~20のアリール基もしくは炭素数2~20のヘテロアリール基を表し、Z2は、ハロゲン原子、ニトロ基、シアノ基、アミノ基、またはZ3で置換されていてもよい、炭素数1~20のアルキル基、炭素数2~20のアルケニル基もしくは炭素数2~20のアルキニル基を表し、Z3は、ハロゲン原子、ニトロ基、シアノ基、またはアミノ基を表し、kおよびlは、それぞれ独立して、1~5の整数である。 In formula (H2), R 1 to R 6 are each independently a hydrogen atom, a halogen atom, a nitro group, a cyano group, an amino group, an alkyl having 1 to 20 carbon atoms which may be substituted with Z 1 an alkenyl group having 2 to 20 carbon atoms or an alkynyl group having 2 to 20 carbon atoms, an aryl group having 6 to 20 carbon atoms or a heteroaryl group having 2 to 20 carbon atoms which may be substituted with Z 2 , - NHY 1 , -NY 2 Y 3 , -OY 4 or -SY 5 group, wherein Y 1 to Y 5 are each independently alkyl having 1 to 20 carbon atoms optionally substituted by Z 1 group, an alkenyl group having 2 to 20 carbon atoms or an alkynyl group having 2 to 20 carbon atoms, or an aryl group having 6 to 20 carbon atoms or a heteroaryl group having 2 to 20 carbon atoms which may be substituted with Z 2 wherein Z 1 represents an aryl group having 6 to 20 carbon atoms or a heteroaryl group having 2 to 20 carbon atoms, which may be substituted with a halogen atom, a nitro group, a cyano group, an amino group, or Z 3 ; Z 2 is a halogen atom, a nitro group, a cyano group, an amino group, or an alkyl group having 1 to 20 carbon atoms, an alkenyl group having 2 to 20 carbon atoms, or an alkenyl group having 2 to 20 carbon atoms, which may be substituted with Z 3 . is an alkynyl group, Z 3 is a halogen atom, a nitro group, a cyano group, or an amino group, and k and l are each independently an integer of 1-5.
 式(H3)中、R7~R10は、それぞれ独立して、水素原子、ハロゲン原子、ニトロ基、シアノ基、水酸基、チオール基、リン酸基、スルホ基、カルボキシ基、Z1で置換されていてもよい、炭素数1~20のアルコキシ基、炭素数1~20のチオアルコキシ基、炭素数1~20のアルキル基、炭素数2~20のアルケニル基もしくは炭素数2~20のアルキニル基、Z2で置換されていてもよい、炭素数6~20のアリール基もしくは炭素数7~20のアラルキル基、または炭素数1~20のアシル基を表し、R11~R14は、それぞれ独立して、水素原子、フェニル基、ナフチル基、ピリジル基、ピリミジニル基、ピリダジニル基、ピラジニル基、フラニル基、ピロリル基、ピラゾリル基、イミダゾリル基、チエニル基(これらの基は、ハロゲン原子、ニトロ基、シアノ基、水酸基、チオール基、リン酸基、スルホ基、カルボキシ基、炭素数1~20のアルコキシ基、炭素数1~20のチオアルコキシ基、炭素数1~20のアルキル基、炭素数1~20のハロアルキル基、炭素数2~20のアルケニル基、炭素数2~20のアルキニル基、炭素数6~20のアリール基、炭素数7~20のアラルキル基または炭素数1~20のアシル基で置換されていてもよい。)、または式(H3a)で表される基を表す(ただし、R11~R14の少なくとも1つは水素原子である。)、mは、2~5の整数を表す。Z1およびZ2は上記と同じ意味を表す。 In formula (H3), R 7 to R 10 are each independently substituted with a hydrogen atom, a halogen atom, a nitro group, a cyano group, a hydroxyl group, a thiol group, a phosphoric acid group, a sulfo group, a carboxyl group, and Z 1 an alkoxy group having 1 to 20 carbon atoms, a thioalkoxy group having 1 to 20 carbon atoms, an alkyl group having 1 to 20 carbon atoms, an alkenyl group having 2 to 20 carbon atoms, or an alkynyl group having 2 to 20 carbon atoms, which may be , Z 2 represents an aryl group having 6 to 20 carbon atoms, an aralkyl group having 7 to 20 carbon atoms, or an acyl group having 1 to 20 carbon atoms, and R 11 to R 14 are each independently a hydrogen atom, a phenyl group, a naphthyl group, a pyridyl group, a pyrimidinyl group, a pyridazinyl group, a pyrazinyl group, a furanyl group, a pyrrolyl group, a pyrazolyl group, an imidazolyl group, and a thienyl group (these groups are halogen atoms, nitro groups, cyano group, hydroxyl group, thiol group, phosphate group, sulfo group, carboxy group, alkoxy group having 1 to 20 carbon atoms, thioalkoxy group having 1 to 20 carbon atoms, alkyl group having 1 to 20 carbon atoms, and 1 to 20 carbon atoms a haloalkyl group having 20 carbon atoms, an alkenyl group having 2 to 20 carbon atoms, an alkynyl group having 2 to 20 carbon atoms, an aryl group having 6 to 20 carbon atoms, an aralkyl group having 7 to 20 carbon atoms or an acyl group having 1 to 20 carbon atoms; optionally substituted), or a group represented by the formula (H3a) (provided that at least one of R 11 to R 14 is a hydrogen atom), m is an integer of 2 to 5 show. Z 1 and Z 2 have the same meanings as above.
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000022
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 式(H3a)中、R15~R18は、それぞれ独立して、水素原子、ハロゲン原子、ニトロ基、シアノ基、水酸基、チオール基、リン酸基、スルホ基、カルボキシ基、Z1で置換されていてもよい、炭素数1~20のアルコキシ基、炭素数1~20のチオアルコキシ基、炭素数1~20のアルキル基、炭素数2~20のアルケニル基もしくは炭素数2~20のアルキニル基、Z2で置換されていてもよい、炭素数6~20のアリール基もしくは炭素数7~20のアラルキル基、または炭素数1~20のアシル基を表し、R19およびR20は、それぞれ独立して、フェニル基、ナフチル基、アントリル基、ピリジル基、ピリミジニル基、ピリダジニル基、ピラジニル基、フラニル基、ピロリル基、ピラゾリル基、イミダゾリル基、チエニル基(これらの基は、互いに結合して環を形成してもよく、また、ハロゲン原子、ニトロ基、シアノ基、水酸基、チオール基、リン酸基、スルホ基、カルボキシ基、炭素数1~20のアルコキシ基、炭素数1~20のチオアルコキシ基、炭素数1~20のアルキル基、炭素数1~20のハロアルキル基、炭素数2~20のアルケニル基、炭素数2~20のアルキニル基、炭素数6~20のアリール基、炭素数7~20のアラルキル基、または炭素数1~20のアシル基で置換されていてもよい。)を表す。Z1およびZ2は上記と同じ意味を表す。 In formula (H3a), R 15 to R 18 are each independently substituted with a hydrogen atom, a halogen atom, a nitro group, a cyano group, a hydroxyl group, a thiol group, a phosphate group, a sulfo group, a carboxyl group, and Z 1 an alkoxy group having 1 to 20 carbon atoms, a thioalkoxy group having 1 to 20 carbon atoms, an alkyl group having 1 to 20 carbon atoms, an alkenyl group having 2 to 20 carbon atoms, or an alkynyl group having 2 to 20 carbon atoms, which may be , Z represents an aryl group having 6 to 20 carbon atoms, an aralkyl group having 7 to 20 carbon atoms, or an acyl group having 1 to 20 carbon atoms, which may be substituted with Z 2 , and R 19 and R 20 are each independently phenyl, naphthyl, anthryl, pyridyl, pyrimidinyl, pyridazinyl, pyrazinyl, furanyl, pyrrolyl, pyrazolyl, imidazolyl, and thienyl groups (these groups are bonded together to form a ring). Halogen atom, nitro group, cyano group, hydroxyl group, thiol group, phosphoric acid group, sulfo group, carboxy group, alkoxy group having 1 to 20 carbon atoms, thioalkoxy group having 1 to 20 carbon atoms , C1-20 alkyl group, C1-20 haloalkyl group, C2-20 alkenyl group, C2-20 alkynyl group, C6-20 aryl group, C7- may be substituted with an aralkyl group having 20 carbon atoms or an acyl group having 1 to 20 carbon atoms). Z 1 and Z 2 have the same meanings as above.
 上記各式において、ハロゲン原子としては、フッ素原子、塩素原子、臭素原子、ヨウ素原子等が挙げられる。
 炭素数1~20のアルキル基としては、直鎖状、分岐鎖状、環状のいずれでもよく、例えば、メチル、エチル、n-プロピル、イソプロピル、n-ブチル、イソブチル、s-ブチル、t-ブチル、n-ペンチル、n-ヘキシル、n-ヘプチル、n-オクチル、n-ノニル、n-デシル基等の炭素数1~20の直鎖または分岐鎖状アルキル基;シクロプロピル、シクロブチル、シクロペンチル、シクロヘキシル、シクロヘプチル、シクロオクチル、シクロノニル、シクロデシル、ビシクロブチル、ビシクロペンチル、ビシクロヘキシル、ビシクロヘプチル、ビシクロオクチル、ビシクロノニル、ビシクロデシル基等の炭素数3~20の環状アルキル基などが挙げられる。
In each formula above, the halogen atom includes a fluorine atom, a chlorine atom, a bromine atom, an iodine atom and the like.
The alkyl group having 1 to 20 carbon atoms may be linear, branched or cyclic, and examples thereof include methyl, ethyl, n-propyl, isopropyl, n-butyl, isobutyl, s-butyl and t-butyl. , n-pentyl, n-hexyl, n-heptyl, n-octyl, n-nonyl, n-decyl, linear or branched alkyl groups having 1 to 20 carbon atoms; cyclopropyl, cyclobutyl, cyclopentyl, cyclohexyl , cycloheptyl, cyclooctyl, cyclononyl, cyclodecyl, bicyclobutyl, bicyclopentyl, bicyclohexyl, bicycloheptyl, bicyclooctyl, bicyclononyl, and bicyclodecyl groups.
 炭素数2~20のアルケニル基の具体例としては、エテニル、n-1-プロペニル、n-2-プロペニル、1-メチルエテニル、n-1-ブテニル、n-2-ブテニル、n-3-ブテニル、2-メチル-1-プロペニル、2-メチル-2-プロペニル、1-エチルエテニル、1-メチル-1-プロペニル、1-メチル-2-プロペニル、n-1-ペンテニル、n-1-デセニル、n-1-エイコセニル基等が挙げられる。 Specific examples of alkenyl groups having 2 to 20 carbon atoms include ethenyl, n-1-propenyl, n-2-propenyl, 1-methylethenyl, n-1-butenyl, n-2-butenyl, n-3-butenyl, 2-methyl-1-propenyl, 2-methyl-2-propenyl, 1-ethylethenyl, 1-methyl-1-propenyl, 1-methyl-2-propenyl, n-1-pentenyl, n-1-decenyl, n- 1-eicosenyl group and the like.
 炭素数2~20のアルキニル基の具体例としては、エチニル、n-1-プロピニル、n-2-プロピニル、n-1-ブチニル、n-2-ブチニル、n-3-ブチニル、1-メチル-2-プロピニル、n-1-ペンチニル、n-2-ペンチニル、n-3-ペンチニル、n-4-ペンチニル、1-メチル-n-ブチニル、2-メチル-n-ブチニル、3-メチル-n-ブチニル、1,1-ジメチル-n-プロピニル、n-1-ヘキシニル、n-1-デシニル、n-1-ペンタデシニル、n-1-エイコシニル基等が挙げられる。 Specific examples of alkynyl groups having 2 to 20 carbon atoms include ethynyl, n-1-propynyl, n-2-propynyl, n-1-butynyl, n-2-butynyl, n-3-butynyl, 1-methyl- 2-propynyl, n-1-pentynyl, n-2-pentynyl, n-3-pentynyl, n-4-pentynyl, 1-methyl-n-butynyl, 2-methyl-n-butynyl, 3-methyl-n- butynyl, 1,1-dimethyl-n-propynyl, n-1-hexynyl, n-1-decynyl, n-1-pentadecynyl, n-1-eicosinyl groups and the like.
 炭素数6~20のアリール基の具体例としては、フェニル、1-ナフチル、2-ナフチル、1-アントリル、2-アントリル、9-アントリル、1-フェナントリル、2-フェナントリル、3-フェナントリル、4-フェナントリル、9-フェナントリル基等が挙げられる。 Specific examples of aryl groups having 6 to 20 carbon atoms include phenyl, 1-naphthyl, 2-naphthyl, 1-anthryl, 2-anthryl, 9-anthryl, 1-phenanthryl, 2-phenanthryl, 3-phenanthryl, 4- Examples include phenanthryl and 9-phenanthryl groups.
 炭素数7~20のアラルキル基の具体例としては、ベンジル、フェニルエチル、フェニルプロピル、ナフチルメチル、ナフチルエチル、ナフチルプロピル基等が挙げられる。 Specific examples of aralkyl groups having 7 to 20 carbon atoms include benzyl, phenylethyl, phenylpropyl, naphthylmethyl, naphthylethyl and naphthylpropyl groups.
 炭素数2~20のヘテロアリール基の具体例としては、2-チエニル、3-チエニル、2-フラニル、3-フラニル、2-オキサゾリル、4-オキサゾリル、5-オキサゾリル、3-イソオキサゾリル、4-イソオキサゾリル、5-イソオキサゾリル、2-チアゾリル、4-チアゾリル、5-チアゾリル、3-イソチアゾリル、4-イソチアゾリル、5-イソチアゾリル、2-イミダゾリル、4-イミダゾリル、2-ピリジル、3-ピリジル、4-ピリジル基等が挙げられる。 Specific examples of heteroaryl groups having 2 to 20 carbon atoms include 2-thienyl, 3-thienyl, 2-furanyl, 3-furanyl, 2-oxazolyl, 4-oxazolyl, 5-oxazolyl, 3-isoxazolyl and 4-isoxazolyl. , 5-isoxazolyl, 2-thiazolyl, 4-thiazolyl, 5-thiazolyl, 3-isothiazolyl, 4-isothiazolyl, 5-isothiazolyl, 2-imidazolyl, 4-imidazolyl, 2-pyridyl, 3-pyridyl, 4-pyridyl groups, etc. is mentioned.
 炭素数1~20のハロアルキル基としては、上記炭素数1~20のアルキル基の水素原子の少なくとも1つを、ハロゲン原子で置換したものが挙げられるが、中でも、フルオロアルキル基が好ましく、パーフルオロアルキル基がより好ましい。
 その具体例としては、フルオロメチル、ジフルオロメチル、トリフルオロメチル、ペンタフルオロエチル、2,2,2-トリフルオロエチル、ヘプタフルオロプロピル、2,2,3,3,3-ペンタフルオロプロピル、2,2,3,3-テトラフルオロプロピル、2,2,2-トリフルオロ-1-(トリフルオロメチル)エチル、ノナフルオロブチル、4,4,4-トリフルオロブチル、ウンデカフルオロペンチル、2,2,3,3,4,4,5,5,5-ノナフルオロペンチル、2,2,3,3,4,4,5,5-オクタフルオロペンチル、トリデカフルオロヘキシル、2,2,3,3,4,4,5,5,6,6,6-ウンデカフロオロヘキシル、2,2,3,3,4,4,5,5,6,6-デカフルオロヘキシル、3,3,4,4,5,5,6,6,6-ノナフルオロヘキシル基等が挙げられる。
Examples of the haloalkyl group having 1 to 20 carbon atoms include those obtained by substituting at least one hydrogen atom of the alkyl group having 1 to 20 carbon atoms with a halogen atom. Alkyl groups are more preferred.
Specific examples thereof include fluoromethyl, difluoromethyl, trifluoromethyl, pentafluoroethyl, 2,2,2-trifluoroethyl, heptafluoropropyl, 2,2,3,3,3-pentafluoropropyl, 2, 2,3,3-tetrafluoropropyl, 2,2,2-trifluoro-1-(trifluoromethyl)ethyl, nonafluorobutyl, 4,4,4-trifluorobutyl, undecafluoropentyl, 2,2 , 3,3,4,4,5,5,5-nonafluoropentyl, 2,2,3,3,4,4,5,5-octafluoropentyl, tridecafluorohexyl, 2,2,3, 3,4,4,5,5,6,6,6-undecafluorohexyl, 2,2,3,3,4,4,5,5,6,6-decafluorohexyl, 3,3, 4,4,5,5,6,6,6-nonafluorohexyl group and the like.
 炭素数1~20のアルコキシ基の具体例としては、メトキシ、エトキシ、n-プロポキシ、i-プロポキシ、c-プロポキシ、n-ブトキシ、i-ブトキシ、s-ブトキシ、t-ブトキシ、n-ペントキシ、n-ヘキソキシ、n-ヘプチルオキシ、n-オクチルオキシ、n-ノニルオキシ、n-デシルオキシ、n-ウンデシルオキシ、n-ドデシルオキシ、n-トリデシルオキシ、n-テトラデシルオキシ、n-ペンタデシルオキシ、n-ヘキサデシルオキシ、n-ヘプタデシルオキシ、n-オクタデシルオキシ、n-ノナデシルオキシ、n-エイコサニルオキシ基等が挙げられる。 Specific examples of alkoxy groups having 1 to 20 carbon atoms include methoxy, ethoxy, n-propoxy, i-propoxy, c-propoxy, n-butoxy, i-butoxy, s-butoxy, t-butoxy, n-pentoxy, n-hexoxy, n-heptyloxy, n-octyloxy, n-nonyloxy, n-decyloxy, n-undecyloxy, n-dodecyloxy, n-tridecyloxy, n-tetradecyloxy, n-pentadecyloxy , n-hexadecyloxy, n-heptadecyloxy, n-octadecyloxy, n-nonadecyloxy and n-eicosanyloxy groups.
 炭素数1~20のチオアルコキシ(アルキルチオ)基の具体例としては、メチルチオ、エチルチオ、n-プロピルチオ、イソプロピルチオ、n-ブチルチオ、イソブチルチオ、s-ブチルチオ、t-ブチルチオ、n-ペンチルチオ、n-ヘキシルチオ、n-ヘプチルチオ、n-オクチルチオ、n-ノニルチオ、n-デシルチオ、n-ウンデシルチオ、n-ドデシルチオ、n-トリデシルチオ、n-テトラデシルチオ、n-ペンタデシルチオ、n-ヘキサデシルチオ、n-ヘプタデシルチオ、n-オクタデシルチオ、n-ノナデシルチオ、n-エイコサニルチオ基等が挙げられる。 Specific examples of thioalkoxy (alkylthio) groups having 1 to 20 carbon atoms include methylthio, ethylthio, n-propylthio, isopropylthio, n-butylthio, isobutylthio, s-butylthio, t-butylthio, n-pentylthio, n- hexylthio, n-heptylthio, n-octylthio, n-nonylthio, n-decylthio, n-undecylthio, n-dodecylthio, n-tridecylthio, n-tetradecylthio, n-pentadecylthio, n-hexadecylthio, n-heptadecylthio, Examples include n-octadecylthio, n-nonadecylthio, n-eicosanylthio groups and the like.
 炭素数1~20のアシル基の具体例としては、ホルミル、アセチル、プロピオニル、ブチリル、イソブチリル、バレリル、イソバレリル、ベンゾイル基等が挙げられる。 Specific examples of acyl groups having 1 to 20 carbon atoms include formyl, acetyl, propionyl, butyryl, isobutyryl, valeryl, isovaleryl, and benzoyl groups.
 式(H2)において、R1~R6は、水素原子、ハロゲン原子、Z1で置換されていてもよい炭素数1~20のアルキル基、Z2で置換されていてもよい炭素数6~20のアリール基、-NHY1、-NY23、-OY4、または-SY5が好ましく、この場合において、Y1~Y5は、Z1で置換されていてもよい炭素数1~10のアルキル基またはZ2で置換されていてもよい炭素数6~10のアリール基が好ましく、Z1で置換されていてもよい炭素数1~6のアルキル基またはZ2で置換されていてもよいフェニル基がより好ましく、炭素数1~6のアルキル基またはフェニル基がより一層好ましい。
 特に、R1~R6は、水素原子、フッ素原子、メチル基、フェニル基またはジフェニルアミノ基(Y2およびY3がフェニル基である-NY23)がより好ましく、R1~R4が水素原子であり、かつ、R5およびR6が同時に水素原子またはジフェニルアミノ基がより一層好ましい。
In formula (H2), R 1 to R 6 are a hydrogen atom, a halogen atom, an alkyl group having 1 to 20 carbon atoms optionally substituted by Z 1 , and an alkyl group having 6 to 20 carbon atoms optionally substituted by Z 2 . 20 aryl groups, -NHY 1 , -NY 2 Y 3 , -OY 4 or -SY 5 are preferred, and in this case Y 1 to Y 5 have 1 to 5 carbon atoms optionally substituted by Z 1 An alkyl group having 10 carbon atoms or an aryl group having 6 to 10 carbon atoms which may be substituted with Z 2 is preferred, and an alkyl group having 1 to 6 carbon atoms which may be substituted with Z 1 or an aryl group having 1 to 6 carbon atoms which may be substituted with Z 2 A phenyl group having a low molecular weight is more preferred, and an alkyl group having 1 to 6 carbon atoms or a phenyl group is even more preferred.
In particular, R 1 to R 6 are more preferably a hydrogen atom, a fluorine atom, a methyl group, a phenyl group or a diphenylamino group (-NY 2 Y 3 in which Y 2 and Y 3 are phenyl groups), and R 1 to R 4 is a hydrogen atom, and R 5 and R 6 are more preferably both a hydrogen atom or a diphenylamino group.
 とりわけ、R1~R6およびY1~Y5においては、Z1は、ハロゲン原子またはZ3で置換されていてもよい炭素数6~10のアリール基が好ましく、フッ素原子またはフェニル基がより好ましく、存在しないこと(すなわち、非置換の基であること)がより一層好ましく、また、Z2は、ハロゲン原子またはZ3で置換されていてもよい炭素数1~10のアルキル基が好ましく、フッ素原子または炭素数1~6のアルキル基がより好ましく、存在しないこと(すなわち、非置換の基であること)がより一層好ましい。
 また、Z3は、ハロゲン原子が好ましく、フッ素原子がより好ましく、存在しないこと(すなわち、非置換の基であること)がより一層好ましい。
 kおよびlとしては、式(H2)で表されるアニリン誘導体の溶解性を高める観点から、好ましくは、k+l≦8であり、より好ましくは、k+l≦5である。
In particular, in R 1 to R 6 and Y 1 to Y 5 , Z 1 is preferably a halogen atom or an aryl group having 6 to 10 carbon atoms optionally substituted by Z 3 , more preferably a fluorine atom or a phenyl group. preferably not present (that is, an unsubstituted group), and Z 2 is preferably a halogen atom or an alkyl group having 1 to 10 carbon atoms optionally substituted by Z 3 , A fluorine atom or an alkyl group having 1 to 6 carbon atoms is more preferable, and its absence (that is, an unsubstituted group) is even more preferable.
Z 3 is preferably a halogen atom, more preferably a fluorine atom, and more preferably absent (that is, an unsubstituted group).
From the viewpoint of increasing the solubility of the aniline derivative represented by formula (H2), k and l are preferably k+l≦8, more preferably k+l≦5.
 式(H3)において、R7~R10は、水素原子、ハロゲン原子、炭素数1~4のアルキル基、炭素数1~4のパーフルオロアルキル基、炭素数1~4のアルコキシ基が好ましく、水素原子がより好ましい。
 また、式(H3)で表されるアニリン誘導体の溶媒に対する溶解性を高めるとともに、得られる薄膜の均一性を高めることを考慮すると、R11およびR13が共に水素原子であることが好ましい。
 特に、R11およびR13が共に水素原子であり、R12およびR14が、それぞれ独立して、フェニル基(このフェニル基は、ハロゲン原子、ニトロ基、シアノ基、水酸基、チオール基、リン酸基、スルホ基、カルボキシ基、炭素数1~20のアルコキシ基、炭素数1~20のチオアルコキシ基、炭素数1~20のアルキル基、炭素数1~20のハロアルキル基、炭素数2~20のアルケニル基、炭素数2~20のアルキニル基、炭素数6~20のアリール基、炭素数7~20のアラルキル基、または炭素数1~20のアシル基で置換されていてもよい。)、または上記式(H3a)で表される基であることが好ましく、R11およびR13が、共に水素原子であり、R12およびR14が、それぞれ独立して、フェニル基、またはR19’およびR20’が共にフェニル基である下記式(H3a′)で表される基であることがより好ましく、R11およびR13が、共に水素原子であり、R12およびR14が、共にフェニル基であることがより一層好ましい。
 また、mとしては、化合物の入手容易性、製造の容易性、コスト面などを考慮すると、2~4が好ましく、溶媒への溶解性を高めることを考慮すると、2または3がより好ましく、化合物の入手容易性、製造の容易性、製造コスト、溶媒への溶解性、得られる薄膜の透明性等のバランスを考慮すると、2が最適である。
In formula (H3), R 7 to R 10 are preferably a hydrogen atom, a halogen atom, an alkyl group having 1 to 4 carbon atoms, a perfluoroalkyl group having 1 to 4 carbon atoms, or an alkoxy group having 1 to 4 carbon atoms, A hydrogen atom is more preferred.
Moreover, both R 11 and R 13 are preferably hydrogen atoms in consideration of increasing the solubility of the aniline derivative represented by formula (H3) in solvents and improving the uniformity of the resulting thin film.
In particular, both R 11 and R 13 are hydrogen atoms, and R 12 and R 14 are each independently a phenyl group (the phenyl group is a halogen atom, a nitro group, a cyano group, a hydroxyl group, a thiol group, a phosphoric acid group, sulfo group, carboxy group, alkoxy group having 1 to 20 carbon atoms, thioalkoxy group having 1 to 20 carbon atoms, alkyl group having 1 to 20 carbon atoms, haloalkyl group having 1 to 20 carbon atoms, and 2 to 20 carbon atoms. an alkenyl group having 2 to 20 carbon atoms, an alkynyl group having 2 to 20 carbon atoms, an aryl group having 6 to 20 carbon atoms, an aralkyl group having 7 to 20 carbon atoms, or an acyl group having 1 to 20 carbon atoms.), or a group represented by the above formula (H3a), wherein R 11 and R 13 are both hydrogen atoms, R 12 and R 14 are each independently a phenyl group, or R 19' and more preferably a group represented by the following formula (H3a') in which both R 20' are phenyl groups, both R 11 and R 13 are hydrogen atoms, and both R 12 and R 14 are phenyl groups; is even more preferable.
In addition, m is preferably 2 to 4 in consideration of the availability of the compound, ease of production, cost, etc., and more preferably 2 or 3 in consideration of increasing the solubility in the solvent. Considering the balance among availability, ease of production, production cost, solubility in solvents, transparency of the resulting thin film, etc., 2 is the most suitable.
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000023
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000023
 式(H2)および(H3)で表されるアニリン誘導体は、市販品を用いても、上記各公報に記載されている方法等の公知の方法によって製造したものを用いてもよいが、いずれの場合も電荷輸送性ワニスを調製する前に、再結晶や蒸着法などによって精製したものを用いることが好ましい。精製したものを用いることで、当該ワニスから得られた薄膜を備えた電子素子の特性をより高めることができる。再結晶にて精製する場合、溶媒としては、例えば、1,4-ジオキサン、テトラヒドロフランなどを用いることができる。 The aniline derivatives represented by formulas (H2) and (H3) may be commercially available products or those produced by known methods such as those described in the above publications. In any case, it is preferable to use a material purified by recrystallization or vapor deposition before preparing the charge-transporting varnish. By using a purified varnish, the characteristics of an electronic device having a thin film obtained from the varnish can be further enhanced. When purifying by recrystallization, for example, 1,4-dioxane, tetrahydrofuran, or the like can be used as a solvent.
 本発明において、式(H2)および(H3)で表される電荷輸送性物質としては式(H2)および(H3)で表される化合物から選ばれる1種の化合物(すなわち、分子量分布の分散度が1)を単独で用いてもよく、2以上の化合物を組み合わせて用いてもよい。 In the present invention, the charge-transporting substance represented by the formulas (H2) and (H3) is one compound selected from the compounds represented by the formulas (H2) and (H3) (i.e., the dispersity of the molecular weight distribution 1) may be used alone, or two or more compounds may be used in combination.
 本発明で好適に用いることができる式(H2)および(H3)で表される電荷輸送性物質の具体例としては、下記のものが挙げられるが、これらに限定されるものではない。 Specific examples of charge-transporting substances represented by formulas (H2) and (H3) that can be suitably used in the present invention include, but are not limited to, the following.
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000024
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Figure JPOXMLDOC01-appb-C000025
(式中、DPAは、ジフェニルアミノ基を表す。)
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000025
(In the formula, DPA represents a diphenylamino group.)
 本発明の電荷輸送性ワニスにおいて、ドーパント物質であるフッ素化アリールスルホン酸ポリマー化合物の使用量は、物質量(モル)比で、ポリチオフェン誘導体やアリールアミン誘導体等の電荷輸送性物質1に対して、好ましくは0.01~20.0程度、より好ましくは0.05~15程度である。
 なお、本発明の電荷輸送性ワニスには、フッ素化アリールスルホン酸ポリマー化合物以外に、公知の有機系ドーパント物質や無機系ドーパント物質を含んでいてもよいが、これらその他のドーパント物質は含まないことが好ましい。
In the charge-transporting varnish of the present invention, the amount of the fluorinated arylsulfonic acid polymer compound used as the dopant substance is, in terms of the substance amount (mole) ratio, with respect to 1 charge-transporting substance such as a polythiophene derivative or an arylamine derivative: It is preferably about 0.01 to 20.0, more preferably about 0.05 to 15.
The charge-transporting varnish of the present invention may contain known organic dopant substances and inorganic dopant substances in addition to the fluorinated arylsulfonic acid polymer compound, but should not contain other dopant substances. is preferred.
 本発明の電荷輸送性ワニスを調製する際に用いられる溶媒としては、使用する電荷輸送性物質やドーパント物質等を良好に溶解し得る高極性溶媒を用いることができる。また、必要に応じて、高極性溶媒よりもプロセス適合性に優れている点で低極性溶媒を用いてもよい。本発明において、低極性溶媒とは周波数100kHzでの比誘電率が7未満のものを、高極性溶媒とは周波数100kHzでの比誘電率が7以上のものと定義する。 As the solvent used for preparing the charge-transporting varnish of the present invention, a highly polar solvent capable of dissolving the charge-transporting substance, dopant substance, and the like to be used can be used. Also, if desired, less polar solvents may be used because they are more process compatible than highly polar solvents. In the present invention, a low polarity solvent is defined as having a dielectric constant of less than 7 at a frequency of 100 kHz, and a high polarity solvent is defined as having a dielectric constant of 7 or more at a frequency of 100 kHz.
 低極性溶媒としては、例えば、
クロロホルム、クロロベンゼン等の塩素系溶媒;
トルエン、キシレン、テトラリン、シクロヘキシルベンゼン、デシルベンゼン等の芳香族炭化水素系溶媒;
1-オクタノール、1-ノナノール、1-デカノール等の脂肪族アルコール系溶媒;
テトラヒドロフラン、ジオキサン、アニソール、4-メトキシトルエン、3-フェノキシトルエン、ジベンジルエーテル、ジエチレングリコールジメチルエーテル、ジエチレングリコールブチルメチルエーテル、トリエチレングリコールジメチルエーテル、トリエチレングリコールブチルメチルエーテル等のエーテル系溶媒;
安息香酸メチル、安息香酸エチル、安息香酸ブチル、安息香酸イソアミル、フタル酸ビス(2-エチルヘキシル)、マレイン酸ジブチル、シュウ酸ジブチル、酢酸ヘキシル、ジエチレングリコールモノエチルエーテルアセテート、ジエチレングリコールモノブチルエーテルアセテート等のエステル系溶媒
等が挙げられる。
Examples of low-polarity solvents include
Chlorinated solvents such as chloroform and chlorobenzene;
aromatic hydrocarbon solvents such as toluene, xylene, tetralin, cyclohexylbenzene, decylbenzene;
Aliphatic alcohol solvents such as 1-octanol, 1-nonanol, 1-decanol;
Ether solvents such as tetrahydrofuran, dioxane, anisole, 4-methoxytoluene, 3-phenoxytoluene, dibenzyl ether, diethylene glycol dimethyl ether, diethylene glycol butyl methyl ether, triethylene glycol dimethyl ether, triethylene glycol butyl methyl ether;
Esters such as methyl benzoate, ethyl benzoate, butyl benzoate, isoamyl benzoate, bis(2-ethylhexyl) phthalate, dibutyl maleate, dibutyl oxalate, hexyl acetate, diethylene glycol monoethyl ether acetate, diethylene glycol monobutyl ether acetate, etc. A solvent etc. are mentioned.
 また、高極性溶媒としては、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、N,N-ジメチルイソブチルアミド、N-メチルピロリドン、1,3-ジメチル-2-イミダゾリジノン等のアミド系溶媒;
エチルメチルケトン、イソホロン、シクロヘキサノン等のケトン系溶媒;
アセトニトリル、3-メトキシプロピオニトリル等のシアノ系溶媒;
エチレングリコール、ジエチレングリコール、トリエチレングリコール、ジプロピレングリコール、1,3-ブタンジオール、2,3-ブタンジオール等の多価アルコール系溶媒;
ジエチレングリコールモノメチルエーテル、ジエチレングリコールモノフェニルエーテル、トリエチレングリコールモノメチルエーテル、ジプロピレングリコールモノメチルエーテル、ベンジルアルコール、2-フェノキシエタノール、2-ベンジルオキシエタノール、3-フェノキシベンジルアルコール、テトラヒドロフルフリルアルコール等の脂肪族アルコール以外の1価アルコール系溶媒;
ジメチルスルホキシド等のスルホキシド系溶媒
等が挙げられる。
In addition, as a highly polar solvent, for example,
Amide solvents such as N,N-dimethylformamide, N,N-dimethylacetamide, N,N-dimethylisobutyramide, N-methylpyrrolidone, 1,3-dimethyl-2-imidazolidinone;
Ketone solvents such as ethyl methyl ketone, isophorone, cyclohexanone;
Cyano solvents such as acetonitrile and 3-methoxypropionitrile;
Polyhydric alcohol solvents such as ethylene glycol, diethylene glycol, triethylene glycol, dipropylene glycol, 1,3-butanediol, 2,3-butanediol;
Other than aliphatic alcohols such as diethylene glycol monomethyl ether, diethylene glycol monophenyl ether, triethylene glycol monomethyl ether, dipropylene glycol monomethyl ether, benzyl alcohol, 2-phenoxyethanol, 2-benzyloxyethanol, 3-phenoxybenzyl alcohol and tetrahydrofurfuryl alcohol A monohydric alcohol solvent of;
Sulfoxide solvents such as dimethylsulfoxide and the like are included.
 さらに、本発明の電荷輸送性ワニスは、1種以上の金属酸化物ナノ粒子を含んでいてもよい。ナノ粒子とは、一次粒子についての平均粒子径がナノメートルのオーダー(典型的には500nm以下)である微粒子を意味する。金属酸化物ナノ粒子とは、ナノ粒子に成形された金属酸化物を意味する。
 金属酸化物ナノ粒子の一次粒子径は、ナノサイズであれば特に限定されるものではないが、2~150nmが好ましく、3~100nmがより好ましく、5~50nmがより一層好ましい。なお、粒子径は、BET法による窒素吸着等温線を用いた測定値である。
Furthermore, the charge-transporting varnish of the present invention may contain one or more metal oxide nanoparticles. A nanoparticle means a fine particle having an average primary particle size of the order of nanometers (typically 500 nm or less). Metal oxide nanoparticles refer to metal oxides shaped into nanoparticles.
The primary particle size of the metal oxide nanoparticles is not particularly limited as long as it is nano-sized, but is preferably 2 to 150 nm, more preferably 3 to 100 nm, and even more preferably 5 to 50 nm. The particle size is a measured value using a nitrogen adsorption isotherm by the BET method.
 上記金属酸化物ナノ粒子を構成する金属は、通常の意味での金属に加え、半金属も包含する。
 通常の意味での金属としては、特に限定されるものではないが、スズ(Sn)、チタン(Ti)、アルミニウム(Al)、ジルコニウム(Zr)、亜鉛(Zn)、ニオブ(Nb)、タンタル(Ta)およびW(タングステン)からなる群より選択される1種または2種以上を用いることが好ましい。
 一方、半金属とは、化学的および/または物理的性質が金属と非金属の中間である元素を意味する。半金属の普遍的な定義は確立されていないが、本発明では、ホウ素(B)、ケイ素(Si)、ゲルマニウム(Ge)、ヒ素(As)、アンチモン(Sb)およびテルル(Te)の計6元素を半金属とする。これらの半金属は、単独で用いても、2種以上を組み合わせて用いてもよく、また通常の意味での金属と組み合わせて用いてもよい。
The metals constituting the metal oxide nanoparticles include not only metals in the usual sense, but also semimetals.
Metals in the usual sense include, but are not limited to, tin (Sn), titanium (Ti), aluminum (Al), zirconium (Zr), zinc (Zn), niobium (Nb), tantalum ( It is preferable to use one or more selected from the group consisting of Ta) and W (tungsten).
On the other hand, metalloids refer to elements whose chemical and/or physical properties are intermediate between those of metals and nonmetals. A universal definition of metalloids has not been established, but in the present invention, a total of six Let the elements be semimetals. These semimetals may be used alone or in combination of two or more, and may also be used in combination with metals in the usual sense.
 特に、金属酸化物ナノ粒子は、ホウ素(B)、ケイ素(Si)、ゲルマニウム(Ge)、ヒ素(As)、アンチモン(Sb)、テルル(Te)、スズ(Sn)、チタン(Ti)、アルミニウム(Al)、ジルコニウム(Zr)、亜鉛(Zn)、ニオブ(Nb)、タンタル(Ta)およびW(タングステン)から選ばれる1種または2種以上の金属の酸化物を含むことが好ましい。なお、金属が2種以上の組み合わせである場合、金属酸化物は、個々の単独の金属の酸化物の混合物であってもよく、複数の金属を含む複合酸化物であってもよい。 In particular, metal oxide nanoparticles include boron (B), silicon (Si), germanium (Ge), arsenic (As), antimony (Sb), tellurium (Te), tin (Sn), titanium (Ti), aluminum It preferably contains one or more metal oxides selected from (Al), zirconium (Zr), zinc (Zn), niobium (Nb), tantalum (Ta) and W (tungsten). In addition, when the metal is a combination of two or more kinds, the metal oxide may be a mixture of oxides of individual single metals, or a composite oxide containing a plurality of metals.
 金属酸化物の具体例としては、B23、B2O、SiO2、SiO、GeO2、GeO、As24、As23、As25、Sb23、Sb25、TeO2、SnO2、ZrO2、Al23、ZnO等が挙げられるが、B23、B2O、SiO2、SiO、GeO2、GeO、As24、As23、As25、SnO2、SnO、Sb23、TeO2、およびこれらの混合物が好ましく、SiO2がより好ましい。 Specific examples of metal oxides include B2O3 , B2O , SiO2 , SiO, GeO2 , GeO , As2O4 , As2O3 , As2O5 , Sb2O3 , Sb2 . O5, TeO2, SnO2 , ZrO2 , Al2O3 , ZnO and the like, but also B2O3 , B2O , SiO2 , SiO , GeO2 , GeO , As2O4 , As2 . O3 , As2O5 , SnO2 , SnO, Sb2O3, TeO2 , and mixtures thereof are preferred, with SiO2 being more preferred.
 金属酸化物ナノ粒子の量は、特に限定されるものではないが、得られる薄膜の透明性を向上させる観点、膜の均一性を高める観点等から、固形分中、その下限値は、通常50質量%、好ましくは60質量%、より好ましくは65質量%であり、その上限値は、通常95質量%、好ましくは90質量%である。 The amount of metal oxide nanoparticles is not particularly limited, but from the viewpoint of improving the transparency of the resulting thin film, improving the uniformity of the film, etc., the lower limit is usually 50 in the solid content. % by mass, preferably 60% by mass, more preferably 65% by mass, and the upper limit is usually 95% by mass, preferably 90% by mass.
 特に、本発明においては、金属酸化物ナノ粒子として、SiO2ナノ粒子が分散媒に分散したシリカゾルを用いることが好適である。
 シリカゾルとしては、特に限定されるものではなく、公知のシリカゾルから適宜選択して用いることができる。
 市販のシリカゾルは通常、分散液の形態にある。市販のシリカゾルとしては、SiO2ナノ粒子が種々の溶媒、例えば、水、メタノール、メチルエチルケトン、メチルイソブチルケトン、N,N-ジメチルアセトアミド、エチレングリコール、イソプロパノール、メタノール、エチレングリコールモノプロピルエーテル、シクロヘキサノン、酢酸エチル、トルエン、プロピレングリコールモノメチルエーテルアセタート等に分散したものが挙げられる。
In particular, in the present invention, it is preferable to use silica sol in which SiO 2 nanoparticles are dispersed in a dispersion medium as the metal oxide nanoparticles.
The silica sol is not particularly limited, and can be appropriately selected from known silica sols and used.
Commercially available silica sols are usually in the form of dispersions. As commercially available silica sols, SiO2 nanoparticles are mixed with various solvents such as water, methanol, methyl ethyl ketone, methyl isobutyl ketone, N,N-dimethylacetamide, ethylene glycol, isopropanol, methanol, ethylene glycol monopropyl ether, cyclohexanone, acetic acid. Examples include those dispersed in ethyl, toluene, propylene glycol monomethyl ether acetate, and the like.
 市販のシリカゾルの具体例としては日産化学(株)製のスノーテックス(登録商標)ST-O、ST-OS、ST-O-40、ST-OL、日本化学工業(株)製のシリカドール20、30、40等の水分散シリカゾル;日産化学(株)製のメタノールシリカゾル、MA-ST-M、MA-ST-L、IPA-ST、IPA-ST-L、IPA-ST-ZL、EG-ST等のオルガノシリカゾルなどが挙げられるが、これらに限定されるものではない。
 また、シリカゾルの固形分濃度も特に限定されるものではないが、5~60質量%が好ましく、10~50質量%がより好ましく、15~30質量%がより一層好ましい。
Specific examples of commercially available silica sols include Snowtex (registered trademark) ST-O, ST-OS, ST-O-40 and ST-OL manufactured by Nissan Chemical Industries, Ltd., and Silidol 20 manufactured by Nippon Chemical Industries Co., Ltd. , 30, 40, etc.; methanol silica sol manufactured by Nissan Chemical Co., Ltd., MA-ST-M, MA-ST-L, IPA-ST, IPA-ST-L, IPA-ST-ZL, EG- Examples include, but are not limited to, organosilica sols such as ST.
The solid content concentration of the silica sol is also not particularly limited, but is preferably 5 to 60% by mass, more preferably 10 to 50% by mass, and even more preferably 15 to 30% by mass.
 用いるシリカゾルの量は、最終的に電荷輸送性ワニスに含まれるシリカの量が、上述の金属酸化物ナノ粒子の配合量となるように、その濃度を考慮して適宜決定される。 The amount of silica sol to be used is appropriately determined in consideration of its concentration so that the final amount of silica contained in the charge-transporting varnish is the amount of the metal oxide nanoparticles described above.
 また、本発明の電荷輸送性ワニスは、得られる薄膜を有機EL素子の正孔注入層として用いる場合、正孔輸送層への注入性の向上、素子の寿命特性等の改善を目的として、有機シラン化合物を含んでいてもよい。その含有量は、電荷輸送性物質およびドーパント物質の合計質量に対して、通常1~30質量%程度である。
 有機シラン化合物としては、ジアルコキシシラン化合物、トリアルコキシシラン化合物またはテトラアルコキシシラン化合物が挙げられる。
When the resulting thin film is used as a hole injection layer of an organic EL device, the charge-transporting varnish of the present invention is used for the purpose of improving the injection properties into the hole-transporting layer and improving the life characteristics of the device. It may contain a silane compound. Its content is usually about 1 to 30% by mass with respect to the total mass of the charge-transporting substance and the dopant substance.
Examples of organic silane compounds include dialkoxysilane compounds, trialkoxysilane compounds, and tetraalkoxysilane compounds.
 電荷輸送性ワニスの粘度は、作製する薄膜の厚み等や固形分濃度に応じて適宜定まるものではあるが、通常、25℃で1~50mPa・sである。なお、本発明において固形分とは、電荷輸送性ワニスに含まれる溶媒以外の成分を意味する。
 また、電荷輸送性ワニスの固形分濃度は、ワニスの粘度および表面張力等や、作製する薄膜の厚み等を勘案して適宜決定されるものではあるが、通常、0.1~10.0質量%程度であり、ワニスの塗布性を向上させることを考慮すると、好ましくは0.5~5.0質量%程度、より好ましくは1.0~3.0質量%程度である。
The viscosity of the charge-transporting varnish is determined appropriately according to the thickness of the thin film to be produced and the solid content concentration, but is usually 1 to 50 mPa·s at 25°C. In the present invention, the solid content means components other than the solvent contained in the charge-transporting varnish.
The solid content concentration of the charge-transporting varnish is appropriately determined in consideration of the viscosity and surface tension of the varnish, the thickness of the thin film to be produced, etc., but is usually 0.1 to 10.0 mass. %, preferably about 0.5 to 5.0% by mass, more preferably about 1.0 to 3.0% by mass, in consideration of improving the coatability of the varnish.
 電荷輸送性ワニスの調製法としては、特に限定されるものではないが、例えば、電荷輸送性物質およびドーパント物質を高極性溶媒に溶解させ、そこへ低極性溶媒および表面処理金属酸化物ナノ粒子等を加える手法や、高極性溶媒と低極性溶媒を混合し、そこへ電荷輸送性物質およびドーパント物質を溶解させ、さらに表面処理金属酸化物ナノ粒子を加える手法などが挙げられる。 The method for preparing the charge-transporting varnish is not particularly limited. For example, a charge-transporting substance and a dopant substance are dissolved in a highly polar solvent, and then a low-polarity solvent and surface-treated metal oxide nanoparticles are added thereto. or a method of mixing a high-polarity solvent and a low-polarity solvent, dissolving the charge-transporting substance and the dopant substance therein, and then adding the surface-treated metal oxide nanoparticles.
 特に、電荷輸送性ワニスの調製の際、より平坦性の高い薄膜を再現性よく得る観点から、電荷輸送性物質、ドーパント物質等を有機溶媒に溶解させた後、サブマイクロメートルオーダーのフィルター等を用いて濾過したから用いることが望ましい。 In particular, when preparing a charge-transporting varnish, from the viewpoint of obtaining a flatter thin film with good reproducibility, after dissolving a charge-transporting substance, a dopant substance, etc. in an organic solvent, a submicrometer-order filter, etc. is applied. It is desirable to use it after filtering using it.
 以上説明した電荷輸送性ワニスは、これを用いることで容易に電荷輸送性薄膜を製造できることから、電子素子、特に有機EL素子を製造する際に好適に用いることができる。
 この場合、電荷輸送性薄膜は、上述した電荷輸送性ワニスを基材上に塗布して焼成して形成することができる。
 ワニスの塗布方法としては、特に限定されるものではなく、ディップ法、スピンコート法、転写印刷法、ロールコート法、刷毛塗り、インクジェット法、スプレー法、スリットコート法等が挙げられ、塗布方法に応じてワニスの粘度および表面張力を調節することが好ましい。
Since the charge-transporting varnish described above can be used to easily produce a charge-transporting thin film, it can be suitably used in the production of electronic devices, particularly organic EL devices.
In this case, the charge-transporting thin film can be formed by coating the above-described charge-transporting varnish on the base material and baking it.
The method of applying the varnish is not particularly limited, and includes dipping, spin coating, transfer printing, roll coating, brush coating, inkjet, spraying, slit coating, and the like. It is preferable to adjust the viscosity and surface tension of the varnish accordingly.
 また、塗布後の電荷輸送性ワニスの焼成雰囲気も特に限定されるものではなく、大気雰囲気だけでなく、窒素等の不活性ガスや真空中でも均一な成膜面および高い電荷輸送性を有する薄膜を得ることができるが、用いるドーパント物質の種類によっては、ワニスを大気雰囲気下で焼成することで、電荷輸送性を有する薄膜が再現性よく得られる場合がある。 In addition, the firing atmosphere of the charge-transporting varnish after application is not particularly limited. However, depending on the type of dopant substance used, a thin film having charge-transporting properties may be obtained with good reproducibility by baking the varnish in an air atmosphere.
 焼成温度は、得られる薄膜の用途、得られる薄膜に付与する電荷輸送性の程度、溶媒の種類や沸点等を勘案して、100~260℃程度の範囲内で適宜決定され、例えば得られる薄膜を有機EL素子の正孔注入層として用いる場合、140~250℃程度が好ましく、145~240℃程度がより好ましいが、上述したアリールアミン化合物を電荷輸送性物質として用いる場合、200℃以下という低温焼成でも、良好な電荷輸送性を有する薄膜を得ることができる。
 なお、焼成の際、より高い均一成膜性を発現させたり、基材上で反応を進行させたりする目的で、2段階以上の温度変化をつけてもよく、加熱は、例えば、ホットプレートやオーブン等、適当な機器を用いて行えばよい。
The firing temperature is appropriately determined within a range of about 100 to 260° C. in consideration of the use of the obtained thin film, the degree of charge transport property to be imparted to the obtained thin film, the type and boiling point of the solvent, etc. For example, the obtained thin film is is used as a hole injection layer of an organic EL device, the temperature is preferably about 140 to 250°C, more preferably about 145 to 240°C. A thin film with good charge transport properties can also be obtained by calcination.
It should be noted that, during the firing, the temperature may be changed in two or more stages for the purpose of expressing a higher uniform film-forming property or promoting the reaction on the substrate. Suitable equipment such as an oven may be used.
 電荷輸送性薄膜の膜厚は、特に限定されないが、有機EL素子の正孔注入層、正孔輸送層、正孔注入輸送層等の陽極と発光層との間に設けられる機能層として用いる場合、5~300nmが好ましい。膜厚を変化させる方法としては、ワニス中の固形分濃度を変化させたり、塗布時の基板上の溶液量を変化させたりする等の方法がある。 The thickness of the charge-transporting thin film is not particularly limited, but when it is used as a functional layer provided between the anode and the light-emitting layer, such as a hole injection layer, a hole transport layer, and a hole injection transport layer of an organic EL device. , 5 to 300 nm. As a method for changing the film thickness, there are methods such as changing the solid content concentration in the varnish and changing the amount of the solution on the substrate during coating.
[3]有機EL素子
 上記電荷輸送性薄膜を有機EL素子に適用する場合、有機EL素子を構成する一対の電極の間に、上述の電荷輸送性薄膜を備える構成とすることができる。
 有機EL素子の代表的な構成としては、以下(a)~(f)が挙げられるが、これらに限定されるわけではない。なお、下記構成において、必要に応じて、発光層と陽極の間に電子ブロック層等を、発光層と陰極の間にホール(正孔)ブロック層等を設けることもできる。また、正孔注入層、正孔輸送層あるいは正孔注入輸送層が電子ブロック層等としての機能を兼ね備えていてもよく、電子注入層、電子輸送層あるいは電子注入輸送層がホール(正孔)ブロック層等としての機能を兼ね備えていてもよい。さらに、必要に応じて各層の間に任意の機能層を設けることも可能である。
(a)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
(b)陽極/正孔注入層/正孔輸送層/発光層/電子注入輸送層/陰極
(c)陽極/正孔注入輸送層/発光層/電子輸送層/電子注入層/陰極
(d)陽極/正孔注入輸送層/発光層/電子注入輸送層/陰極
(e)陽極/正孔注入層/正孔輸送層/発光層/陰極
(f)陽極/正孔注入輸送層/発光層/陰極
[3] Organic EL element When the charge-transporting thin film is applied to an organic EL element, the charge-transporting thin film may be provided between a pair of electrodes constituting the organic EL element.
Typical structures of the organic EL element include (a) to (f) below, but are not limited to these. In the following structure, an electron blocking layer or the like may be provided between the light emitting layer and the anode, and a hole blocking layer or the like may be provided between the light emitting layer and the cathode, if necessary. Further, the hole injection layer, the hole transport layer or the hole injection transport layer may also function as an electron blocking layer or the like, and the electron injection layer, the electron transport layer or the electron injection transport layer may contain holes (holes). It may also have a function as a block layer or the like. Furthermore, it is also possible to provide arbitrary functional layers between each layer as needed.
(a) anode/hole-injection layer/hole-transport layer/light-emitting layer/electron-transport layer/electron-injection layer/cathode (b) anode/hole-injection layer/hole-transport layer/light-emitting layer/electron-injection-transport layer/ Cathode (c) anode/hole injection transport layer/light emitting layer/electron transport layer/electron injection layer/cathode (d) anode/hole injection transport layer/light emitting layer/electron injection transport layer/cathode (e) anode/positive Hole-injection layer/hole-transport layer/light-emitting layer/cathode (f) Anode/hole-injection-transport layer/light-emitting layer/cathode
 「正孔注入層」、「正孔輸送層」および「正孔注入輸送層」とは、発光層と陽極との間に形成される層であって、正孔を陽極から発光層へ輸送する機能を有するものであり、発光層と陽極の間に、正孔輸送性材料の層が1層のみ設けられる場合、それが「正孔注入輸送層」であり、発光層と陽極の間に、正孔輸送性材料の層が2層以上設けられる場合、陽極に近い層が「正孔注入層」であり、それ以外の層が「正孔輸送層」である。特に、正孔注入(輸送)層は、陽極からの正孔受容性だけでなく、正孔輸送(発光)層への正孔注入性にも優れる薄膜が用いられる。
 「電子注入層」、「電子輸送層」および「電子注入輸送層」とは、発光層と陰極との間に形成される層であって、電子を陰極から発光層へ輸送する機能を有するものであり、発光層と陰極の間に、電子輸送性材料の層が1層のみ設けられる場合、それが「電子注入輸送層」であり、発光層と陰極の間に、電子輸送性材料の層が2層以上設けられる場合、陰極に近い層が「電子注入層」であり、それ以外の層が「電子輸送層」である。
 「発光層」とは、発光機能を有する有機層であって、ドーピングシステムを採用する場合、ホスト材料とドーパント材料を含んでいる。このとき、ホスト材料は、主に電子と正孔の再結合を促し、励起子を発光層内に閉じ込める機能を有し、ドーパント材料は、再結合で得られた励起子を効率的に発光させる機能を有する。燐光素子の場合、ホスト材料は主にドーパントで生成された励起子を発光層内に閉じ込める機能を有する。
"Hole injection layer", "hole transport layer" and "hole injection transport layer" are layers formed between a light-emitting layer and an anode that transport holes from the anode to the light-emitting layer. When only one layer of a hole-transporting material is provided between the light-emitting layer and the anode, it is a "hole-injection-transport layer", and between the light-emitting layer and the anode, When two or more layers of hole-transporting material are provided, the layer close to the anode is the "hole-injecting layer" and the other layer is the "hole-transporting layer". In particular, the hole-injecting (transporting) layer is a thin film that is excellent not only in the ability to accept holes from the anode but also in the ability to inject holes into the hole-transporting (light-emitting) layer.
"Electron injection layer", "electron transport layer" and "electron injection transport layer" are layers formed between a light-emitting layer and a cathode, and have the function of transporting electrons from the cathode to the light-emitting layer. and when only one layer of the electron-transporting material is provided between the light-emitting layer and the cathode, it is the "electron-injection-transporting layer", and a layer of the electron-transporting material is provided between the light-emitting layer and the cathode When two or more layers are provided, the layer close to the cathode is the "electron injection layer" and the other layer is the "electron transport layer".
A "light-emitting layer" is an organic layer having a light-emitting function, and includes a host material and a dopant material when a doping system is employed. At this time, the host material mainly promotes recombination of electrons and holes and has the function of confining excitons in the light-emitting layer, and the dopant material efficiently emits the excitons obtained by recombination. have a function. In the case of a phosphorescent device, the host material mainly functions to confine excitons generated by the dopant within the light-emitting layer.
 本発明の電荷輸送性薄膜は、有機EL素子において、陽極と発光層との間に設けられる機能層として用い得るが、正孔注入層、正孔輸送層、正孔注入輸送層として好適であり、正孔注入層または正孔輸送層としてより好適であり、正孔注入層としてより一層好適である。 The charge-transporting thin film of the present invention can be used as a functional layer provided between an anode and a light-emitting layer in an organic EL device, and is suitable as a hole-injecting layer, a hole-transporting layer, and a hole-injecting-transporting layer. , more suitable as a hole injection layer or a hole transport layer, and even more suitable as a hole injection layer.
 本発明の電荷輸送性ワニスを用いてEL素子を作製する場合の使用材料や、作製方法としては、下記のようなものが挙げられるが、これらに限定されるものではない。
 本発明の電荷輸送性ワニスから得られる薄膜からなる正孔注入層を有するOLED素子の作製方法の一例は、以下のとおりである。なお、電極は、電極に悪影響を与えない範囲で、アルコール、純水等による洗浄や、UVオゾン処理、酸素-プラズマ処理等による表面処理を予め行うことが好ましい。
 陽極基板上に、上記の方法により、本発明の電荷輸送性薄膜からなる正孔注入層を形成する。これを真空蒸着装置内に導入し、正孔輸送層、発光層、電子輸送層、電子輸送層/ホールブロック層、電子注入層、陰極金属を順次蒸着する。あるいは、当該方法において蒸着で正孔輸送層と発光層を形成する代わりに、正孔輸送性高分子を含む正孔輸送層形成用組成物と発光性高分子を含む発光層形成用組成物を用いてウェットプロセスによってこれらの層を形成する。なお、必要に応じて、発光層と正孔輸送層との間に電子ブロック層を設けてよい。
Examples of the materials to be used and the manufacturing method for manufacturing an EL device using the charge-transporting varnish of the present invention include, but are not limited to, the following.
An example of a method for producing an OLED device having a hole injection layer made of a thin film obtained from the charge-transporting varnish of the present invention is as follows. The electrodes are preferably cleaned with alcohol, pure water, or the like, or surface-treated with UV ozone treatment, oxygen-plasma treatment, or the like in advance, as long as the electrodes are not adversely affected.
A hole injection layer comprising the charge-transporting thin film of the present invention is formed on the anode substrate by the method described above. This is introduced into a vacuum vapor deposition apparatus, and a hole transport layer, a light emitting layer, an electron transport layer, an electron transport layer/hole blocking layer, an electron injection layer, and a cathode metal are sequentially vapor-deposited. Alternatively, instead of forming the hole-transporting layer and the light-emitting layer by vapor deposition in the method, a composition for forming a hole-transporting layer containing a hole-transporting polymer and a composition for forming a light-emitting layer containing a light-emitting polymer are used. are used to form these layers by a wet process. An electron blocking layer may be provided between the light-emitting layer and the hole-transporting layer, if necessary.
 陽極材料としては、インジウム錫酸化物(ITO)、インジウム亜鉛酸化物(IZO)に代表される透明電極や、アルミニウムに代表される金属やこれらの合金等から構成される金属陽極が挙げられ、平坦化処理を行ったものが好ましい。高電荷輸送性を有するポリチオフェン誘導体やポリアニリン誘導体を用いることもできる。
 なお、金属陽極を構成するその他の金属としては、金、銀、銅、インジウムやこれらの合金等が挙げられるが、これらに限定されるわけではない。
Anode materials include transparent electrodes typified by indium tin oxide (ITO) and indium zinc oxide (IZO), and metal anodes composed of metals typified by aluminum and alloys thereof. It is preferable to have undergone a heat treatment. Polythiophene derivatives and polyaniline derivatives having high charge transport properties can also be used.
Other metals constituting the metal anode include gold, silver, copper, indium, and alloys thereof, but are not limited to these.
 正孔輸送層を形成する材料としては、(トリフェニルアミン)ダイマー誘導体、[(トリフェニルアミン)ダイマー]スピロダイマー、N,N’-ビス(ナフタレン-1-イル)-N,N’-ビス(フェニル)-ベンジジン(α-NPD)、4,4’,4”-トリス[3-メチルフェニル(フェニル)アミノ]トリフェニルアミン(m-MTDATA)、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(1-TNATA)等のトリアリールアミン類、5,5”-ビス-{4-[ビス(4-メチルフェニル)アミノ]フェニル}-2,2’:5’,2”-ターチオフェン(BMA-3T)等のオリゴチオフェン類などが挙げられる。 Materials for forming the hole transport layer include (triphenylamine) dimer derivatives, [(triphenylamine) dimer] spirodimer, N,N'-bis(naphthalene-1-yl)-N,N'-bis (Phenyl)-benzidine (α-NPD), 4,4′,4″-tris[3-methylphenyl(phenyl)amino]triphenylamine (m-MTDATA), 4,4′,4″-tris[1 -triarylamines such as naphthyl(phenyl)amino]triphenylamine (1-TNATA), 5,5″-bis-{4-[bis(4-methylphenyl)amino]phenyl}-2,2′: oligothiophenes such as 5′,2″-terthiophene (BMA-3T);
 発光層を形成する材料としては、8-ヒドロキシキノリンのアルミニウム錯体等の金属錯体、10-ヒドロキシベンゾ[h]キノリンの金属錯体、ビススチリルベンゼン誘導体、ビススチリルアリーレン誘導体、(2-ヒドロキシフェニル)ベンゾチアゾールの金属錯体、シロール誘導体等の低分子発光材料;ポリ(p-フェニレンビニレン)、ポリ[2-メトキシ-5-(2-エチルヘキシルオキシ)-1,4-フェニレンビニレン]、ポリ(3-アルキルチオフェン)、ポリビニルカルバゾール等の高分子化合物に発光材料と電子移動材料を混合した系等が挙げられるが、これらに限定されない。
 また、蒸着で発光層を形成する場合、発光性ドーパントと共蒸着してもよく、発光性ドーパントとしては、トリス(2-フェニルピリジン)イリジウム(III)(Ir(ppy)3)等の金属錯体や、ルブレン等のナフタセン誘導体、キナクリドン誘導体、ペリレン等の縮合多環芳香族環等が挙げられるが、これらに限定されない。
Materials for forming the light-emitting layer include metal complexes such as aluminum complexes of 8-hydroxyquinoline, metal complexes of 10-hydroxybenzo[h]quinoline, bisstyrylbenzene derivatives, bisstyrylarylene derivatives, (2-hydroxyphenyl)benzo Low-molecular light-emitting materials such as thiazole metal complexes and silol derivatives; poly(p-phenylenevinylene), poly[2-methoxy-5-(2-ethylhexyloxy)-1,4-phenylenevinylene], poly(3-alkyl thiophene), polyvinyl carbazole, etc., mixed with a light-emitting material and an electron transfer material, but not limited to these.
Further, when the light-emitting layer is formed by vapor deposition, it may be co-deposited with a light - emitting dopant. , naphthacene derivatives such as rubrene, quinacridone derivatives, condensed polycyclic aromatic rings such as perylene, and the like, but are not limited thereto.
 電子輸送層/ホールブロック層を形成する材料としては、オキシジアゾール誘導体、トリアゾール誘導体、フェナントロリン誘導体、フェニルキノキサリン誘導体、ベンズイミダゾール誘導体、ピリミジン誘導体等が挙げられるが、これらに限定されない。 Materials for forming the electron-transporting layer/hole-blocking layer include, but are not limited to, oxydiazole derivatives, triazole derivatives, phenanthroline derivatives, phenylquinoxaline derivatives, benzimidazole derivatives, pyrimidine derivatives, and the like.
 電子注入層を形成する材料としては、酸化リチウム(Li2O)、酸化マグネシウム(MgO)、アルミナ(Al23)等の金属酸化物、フッ化リチウム(LiF)、フッ化ナトリウム(NaF)の金属フッ化物が挙げられるが、これらに限定されない。
 陰極材料としては、アルミニウム、マグネシウム-銀合金、アルミニウム-リチウム合金等が挙げられるが、これらに限定されない。
 電子ブロック層を形成する材料としては、トリス(フェニルピラゾール)イリジウム等が挙げられるが、これに限定されない。
Materials for forming the electron injection layer include metal oxides such as lithium oxide (Li 2 O), magnesium oxide (MgO), alumina (Al 2 O 3 ), lithium fluoride (LiF), and sodium fluoride (NaF). metal fluorides of, but are not limited to:
Cathode materials include, but are not limited to, aluminum, magnesium-silver alloys, aluminum-lithium alloys, and the like.
Materials for forming the electron blocking layer include, but are not limited to, tris(phenylpyrazole) iridium.
 正孔輸送性高分子としては、ポリ[(9,9-ジヘキシルフルオレニル-2,7-ジイル)-co-(N,N’-ビス{p-ブチルフェニル}-1,4-ジアミノフェニレン)]、ポリ[(9,9-ジオクチルフルオレニル-2,7-ジイル)-co-(N,N’-ビス{p-ブチルフェニル}-1,1’-ビフェニレン-4,4-ジアミン)]、ポリ[(9,9-ビス{1’-ペンテン-5’-イル}フルオレニル-2,7-ジイル)-co-(N,N’-ビス{p-ブチルフェニル}-1,4-ジアミノフェニレン)]、ポリ[N,N’-ビス(4-ブチルフェニル)-N,N’-ビス(フェニル)-ベンジジン]-エンドキャップド ウィズ ポリシルシスキノキサン、ポリ[(9,9-ジジオクチルフルオレニル-2,7-ジイル)-co-(4,4’-(N-(p-ブチルフェニル))ジフェニルアミン)]等が挙げられる。 Examples of hole-transporting polymers include poly[(9,9-dihexylfluorenyl-2,7-diyl)-co-(N,N'-bis{p-butylphenyl}-1,4-diaminophenylene )], poly[(9,9-dioctylfluorenyl-2,7-diyl)-co-(N,N′-bis{p-butylphenyl}-1,1′-biphenylene-4,4-diamine )], poly[(9,9-bis{1′-penten-5′-yl}fluorenyl-2,7-diyl)-co-(N,N′-bis{p-butylphenyl}-1,4 -diaminophenylene)], poly[N,N'-bis(4-butylphenyl)-N,N'-bis(phenyl)-benzidine]-endcapped with polysilsiquinoxane, poly[(9,9- didioctylfluorenyl-2,7-diyl)-co-(4,4′-(N-(p-butylphenyl))diphenylamine)] and the like.
 発光性高分子としては、ポリ(9,9-ジアルキルフルオレン)(PDAF)等のポリフルオレン誘導体、ポリ(2-メトキシ-5-(2’-エチルヘキソキシ)-1,4-フェニレンビニレン)(MEH-PPV)等のポリフェニレンビニレン誘導体、ポリ(3-アルキルチオフェン)(PAT)等のポリチオフェン誘導体、ポリビニルカルバゾール(PVCz)等が挙げられる。 Examples of light-emitting polymers include polyfluorene derivatives such as poly(9,9-dialkylfluorene) (PDAF), poly(2-methoxy-5-(2′-ethylhexoxy)-1,4-phenylene vinylene) (MEH- PPV) and other polyphenylene vinylene derivatives, poly(3-alkylthiophene) (PAT) and other polythiophene derivatives, and polyvinylcarbazole (PVCz).
 本発明の電荷輸送性ワニスは、上述した通り有機EL素子の正孔注入層、正孔輸送層、正孔注入輸送層等の陽極と発光層との間に設けられる機能層の形成に好適に用いられるが、その他にも有機光電変換素子、有機薄膜太陽電池、有機ペロブスカイト光電変換素子、有機集積回路、有機電界効果トランジスタ、有機薄膜トランジスタ、有機発光トランジスタ、有機光学検査器、有機光受容器、有機電場消光素子、発光電子化学電池、量子ドット発光ダイオード、量子レーザー、有機レーザーダイオードおよび有機プラスモン発光素子等の電子素子における電荷輸送性薄膜の形成にも利用することができる。 As described above, the charge-transporting varnish of the present invention is suitable for forming a functional layer provided between an anode and a light-emitting layer, such as a hole-injection layer, a hole-transport layer, and a hole-injection-transport layer of an organic EL element. In addition, organic photoelectric conversion elements, organic thin film solar cells, organic perovskite photoelectric conversion elements, organic integrated circuits, organic field effect transistors, organic thin film transistors, organic light emitting transistors, organic optical inspectors, organic photoreceptors, organic It can also be used to form charge-transporting thin films in electronic devices such as electric field quenching devices, light-emitting electrochemical cells, quantum dot light-emitting diodes, quantum lasers, organic laser diodes and organic plasmon light-emitting devices.
 以下、合成例、調製例、実施例および比較例を挙げて本発明をより具体的に説明するが、本発明は下記の実施例に限定されるものではない。なお、使用した装置は以下のとおりである。
(1)1H-NMR
 Bruker社製 核磁気共鳴分光計AVANCE III HD500MHz
(2)重量平均分子量(Mw)および数平均分子量(Mn)測定
(条件A)(株)島津製作所製GPC装置Prominence(カラム:TSKgel α2500+α3000+α4000、カラム温度:40℃、検出器:UV検出器(254nm)およびRI検出器、溶離液:MeOH、LiBr(10mM)、カラム流速:1mL/min)、標準試料:ポリエチレンオキシド
(条件B)東ソー(株)製GPC装置HLC-8320GPC(カラム:Shodex KD-805、カラム温度:50℃、検出器:UV検出器(254nm)およびRI検出器、溶離液:DMF、LiBr(30mM)、リン酸(30mM)THF(1%)、カラム流速:1mL/min)、標準試料:ポリエチレンオキシド
(3)基板の洗浄
 長州産業(株)製、基板洗浄装置(減圧プラズマ方式)
(4)電荷輸送性ワニスの塗布
 ミカサ(株)製 スピンコーターMS-A100
(5)有機EL素子の作製
 長州産業(株)製 多機能蒸着装置システムC-E2L1G1-N
(6)有機EL素子の輝度等の測定
 (株)EHC製 多チャンネルIVL測定装置
(7)電荷輸送性薄膜の接触角の測定
 協和界面科学(株)接触角計DropMaster DM-700
Hereinafter, the present invention will be described in more detail with reference to Synthesis Examples, Preparation Examples, Examples and Comparative Examples, but the present invention is not limited to the following Examples. In addition, the used apparatus is as follows.
( 1 ) 1H-NMR
Bruker nuclear magnetic resonance spectrometer AVANCE III HD500MHz
(2) Measurement of weight average molecular weight (Mw) and number average molecular weight (Mn) (Condition A) Shimadzu Corporation GPC apparatus Prominence (column: TSKgel α2500 + α3000 + α4000, column temperature: 40 ° C., detector: UV detector (254 nm) ) and RI detector, eluent: MeOH, LiBr (10 mM), column flow rate: 1 mL / min), standard sample: polyethylene oxide (condition B) Tosoh Corporation GPC device HLC-8320GPC (column: Shodex KD-805 , column temperature: 50 ° C., detector: UV detector (254 nm) and RI detector, eluent: DMF, LiBr (30 mM), phosphoric acid (30 mM) THF (1%), column flow rate: 1 mL / min), Standard sample: Cleaning of polyethylene oxide (3) substrate Choshu Sangyo Co., Ltd., substrate cleaning device (low pressure plasma method)
(4) Application of charge-transporting varnish Spin coater MS-A100 manufactured by Mikasa Co., Ltd.
(5) Preparation of organic EL element Multifunctional vapor deposition equipment system C-E2L1G1-N manufactured by Choshu Sangyo Co., Ltd.
(6) Measurement of luminance etc. of organic EL element Multi-channel IVL measuring device manufactured by EHC Co., Ltd. (7) Measurement of contact angle of charge-transporting thin film Kyowa Interface Science Co., Ltd. Contact angle meter DropMaster DM-700
[1]原料化合物(モノマー)の合成
[合成例1]化合物1の合成
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000026
[1] Synthesis of raw material compound (monomer) [Synthesis example 1] Synthesis of compound 1
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000026
 三口フラスコ内に、1-ナフトール-3,6-ジスルホン酸ナトリウム(山田化学工業(株)製)10.0gと2,3,4,5,6-ペンタフルオロスチレン(東京化成工業(株)製、以下同様)18.4g、炭酸ナトリウム(関東化学(株)製)5.02gを加え、更にそこへジメチルスルホキシド(純正化学(株)製、以下同様)100gを加え、窒素雰囲気下、80℃で30時間撹拌した。
 反応液を室温まで冷却した後、ジメチルスルホキシド200gを加え、室温で3時間撹拌して析出した生成物を溶解させた。得られた溶液をろ過した後、ろ液を減圧して溶媒を取り除き、粗生成物を得た。得られた粗生成物を2-プロパノール(純正化学(株)製)と酢酸エチル(純正化学(株)製、以下同様)の混合溶媒(1/1(w/w))900gに加え、室温で1時間撹拌した。析出した固体をろ過で回収し、得られた固体を減圧下で乾燥して化合物1を得た(収量11.3g、収率76%)。
 化合物1の1H-NMRスペクトルを以下に示す。
In a three-necked flask, 10.0 g of sodium 1-naphthol-3,6-disulfonate (manufactured by Yamada Chemical Industry Co., Ltd.) and 2,3,4,5,6-pentafluorostyrene (manufactured by Tokyo Chemical Industry Co., Ltd.) , the same applies hereinafter) and 5.02 g of sodium carbonate (manufactured by Kanto Kagaku Co., Ltd.) are added, and 100 g of dimethyl sulfoxide (manufactured by Junsei Chemical Co., Ltd.; the same applies hereinafter) are added thereto. and stirred for 30 hours.
After the reaction solution was cooled to room temperature, 200 g of dimethylsulfoxide was added and stirred at room temperature for 3 hours to dissolve the precipitated product. After filtering the resulting solution, the filtrate was decompressed to remove the solvent to obtain a crude product. The resulting crude product was added to 900 g of a mixed solvent (1/1 (w/w)) of 2-propanol (manufactured by Junsei Chemical Co., Ltd.) and ethyl acetate (manufactured by Junsei Chemical Co., Ltd.; and stirred for 1 hour. The precipitated solid was collected by filtration, and the resulting solid was dried under reduced pressure to obtain compound 1 (yield: 11.3 g, yield: 76%).
The 1 H-NMR spectrum of compound 1 is shown below.
1H-NMR(500MHz、DMSO):δ5.87(d,J=11.5Hz,1H),6.12(d,J=18.0Hz,1H),6.72(dd,J=18.0,11.5Hz,1H),6.99(s,1H),7.88(dd,J=8.5,1.5Hz,1H),7.97(s,1H),8.21(s,1H),8.25(d,J=8.5Hz,1H). 1 H-NMR (500 MHz, DMSO): δ 5.87 (d, J=11.5 Hz, 1 H), 6.12 (d, J=18.0 Hz, 1 H), 6.72 (dd, J=18. 0, 11.5Hz, 1H), 6.99 (s, 1H), 7.88 (dd, J = 8.5, 1.5Hz, 1H), 7.97 (s, 1H), 8.21 ( s, 1H), 8.25 (d, J=8.5Hz, 1H).
[2]ポリマーの合成
[実施例1-1]ポリマーAの合成
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000027
[2] Synthesis of polymer [Example 1-1] Synthesis of polymer A
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000027
 二口フラスコ内に、合成例1で得られた化合物1 2.0g、過硫酸アンモニウム(東京化成工業(株)製)0.043gを加え、更にそこへ脱気したイオン交換水10gを加え、窒素雰囲気下、65℃で20時間撹拌した。反応液を室温まで冷却した後、メタノール(純正化学(株)製、以下同様)150gに滴下し、室温で1時間撹拌した。析出した固体をろ過で回収し、回収した固体を減圧下で乾燥した。得られた乾固物にイオン交換水5.5gを加えて溶解させた後、陽イオン交換樹脂(Dowex Monosphere650C、富士フイルム和光純薬(株)製、以下同様)20mLを加えて室温で20分間撹拌後、ろ過した。ろ液を減圧して溶媒を取り除き、ポリマーAを得た(0.95g)。
Mw=2340,Mn=2270,Mw/Mn=1.03(GPC,条件A)
In a two-necked flask, 2.0 g of the compound 1 obtained in Synthesis Example 1 and 0.043 g of ammonium persulfate (manufactured by Tokyo Kasei Kogyo Co., Ltd.) were added, and 10 g of degassed ion-exchanged water was added thereto. The mixture was stirred at 65° C. for 20 hours in an atmosphere. After the reaction solution was cooled to room temperature, it was added dropwise to 150 g of methanol (manufactured by Junsei Chemical Co., Ltd., the same shall apply hereinafter) and stirred at room temperature for 1 hour. The precipitated solid was recovered by filtration, and the recovered solid was dried under reduced pressure. After adding and dissolving 5.5 g of ion-exchanged water to the obtained dried product, 20 mL of a cation exchange resin (Dowex Monosphere 650C, manufactured by Fujifilm Wako Pure Chemical Industries, Ltd., the same shall apply hereinafter) was added and left at room temperature for 20 minutes. After stirring, it was filtered. The filtrate was decompressed to remove the solvent to give polymer A (0.95 g).
Mw=2340, Mn=2270, Mw/Mn=1.03 (GPC, condition A)
[実施例1-2]ポリマーBの合成
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000028
[Example 1-2] Synthesis of polymer B
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000028
 二口フラスコ内に、合成例1で得られた化合物1 2.0g、2,3,4,5,6-ペンタフルオロスチレン0.74g、AIBN(富士フイルム和光純薬(株)製)0.14gを加え、更にそこへ脱気したジメチルホルムアミド(純正化学(株)製)20gを加え、窒素雰囲気下、80℃で8時間撹拌した。反応液を室温まで冷却した後、メタノールと酢酸エチルの混合溶媒(1/3(w/w))200gに加え、室温で1時間撹拌した。析出した固体をろ過で回収し、回収した固体を減圧下で乾燥した。得られた乾固物にイオン交換水10gを加え溶解させた後、陽イオン交換樹脂(Dowex Monosphere650C)20mLを加えて室温で20分間撹拌後、ろ過した。ろ液を減圧して溶媒を取り除き、ポリマーBを得た(1.59g)。
Mw=5150,Mn=3550,Mw/Mn=1.23(GPC,条件B)
In a two-necked flask, 2.0 g of Compound 1 obtained in Synthesis Example 1, 0.74 g of 2,3,4,5,6-pentafluorostyrene, AIBN (manufactured by FUJIFILM Wako Pure Chemical Industries, Ltd.) and 0.2 g of AIBN were placed. Then, 20 g of degassed dimethylformamide (manufactured by Junsei Chemical Co., Ltd.) was added thereto, and the mixture was stirred at 80° C. for 8 hours in a nitrogen atmosphere. After the reaction solution was cooled to room temperature, it was added to 200 g of a mixed solvent of methanol and ethyl acetate (1/3 (w/w)) and stirred at room temperature for 1 hour. The precipitated solid was recovered by filtration, and the recovered solid was dried under reduced pressure. After adding and dissolving 10 g of ion-exchanged water to the resulting dried product, 20 mL of a cation exchange resin (Dowex Monosphere 650C) was added, and the mixture was stirred at room temperature for 20 minutes and then filtered. The filtrate was decompressed to remove the solvent to give polymer B (1.59 g).
Mw=5150, Mn=3550, Mw/Mn=1.23 (GPC, condition B)
[3]比較化合物の合成
[比較例1-1]化合物2の合成
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000029
[3] Synthesis of Comparative Compound [Comparative Example 1-1] Synthesis of Compound 2
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000029
 合成例1で得られた化合物1 1.3gに、イオン交換水56.5gを加え溶解し、陽イオン交換樹脂(Dowex Monosphere650C)150mLを用い、抽出溶媒としてイオン交換水を用いたカラムクロマトグラフィーによりイオン交換を行った。pH1付近のフラクションを減圧下で乾燥し、化合物2を得た(10.24g、収率98.8%)。 To 1.3 g of the compound 1 obtained in Synthesis Example 1, 56.5 g of ion-exchanged water was added and dissolved, and by column chromatography using 150 mL of a cation exchange resin (Dowex Monosphere 650C) and ion-exchanged water as an extraction solvent, Ion exchange was performed. Fractions around pH 1 were dried under reduced pressure to give compound 2 (10.24 g, 98.8% yield).
[4]電荷輸送性ワニス調製用組成物の調製
[調製例1-1]
 米国特許第8017241号明細書および国際公開第2016/171935号記載の方法に順次従って合成した、式(H1a)で表される繰り返し単位を含むポリマーであるポリチオフェン誘導体のアミン付加体0.5gに、1,3-ジメチル-2-イミダゾリジノン(関東化学(株)製、以下同様)8.75gとn-ブチルアミン(東京化成工業(株)製)0.75gを加え、ホットスターラーを用いて80℃で3時間撹拌し、ポリチオフェンが溶解した溶液を得た。
[4] Preparation of composition for preparing charge-transporting varnish [Preparation Example 1-1]
To 0.5 g of an amine adduct of a polythiophene derivative, which is a polymer containing a repeating unit represented by formula (H1a), synthesized sequentially according to the methods described in U.S. Pat. No. 8,017,241 and WO 2016/171935, Add 8.75 g of 1,3-dimethyl-2-imidazolidinone (manufactured by Kanto Kagaku Co., Ltd., the same shall apply hereinafter) and 0.75 g of n-butylamine (manufactured by Tokyo Chemical Industry Co., Ltd.) and add 80 g using a hot stirrer. C. for 3 hours to obtain a solution in which polythiophene was dissolved.
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000030
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000030
[調製例1-2]
 水分散のシリカゾルであるST-OS(日産化学(株)製)100gと、ジプロピレングリコールモノメチルエーテル(関東化学(株)製、以下同様)をナスフラスコに入れ、エバポレーターを用いてST-OS中に含まれる水をジプロピレングリコールモノメチルエーテルに溶媒置換し、ジプロピレングリコールモノメチルエーテル分散のシリカゾル(シリカ濃度9.43%)を得た。
[Preparation Example 1-2]
100 g of ST-OS (manufactured by Nissan Chemical Co., Ltd.), which is a water-dispersed silica sol, and dipropylene glycol monomethyl ether (manufactured by Kanto Chemical Co., Ltd., hereinafter the same) are placed in an eggplant flask, and the ST-OS is evaporated using an evaporator. The water contained in the solution was solvent-substituted with dipropylene glycol monomethyl ether to obtain a dipropylene glycol monomethyl ether-dispersed silica sol (silica concentration: 9.43%).
[調製例1-3]
 実施例1-1で得られたポリマーAが5.0質量%含まれる、ジエチレングリコール(関東化学(株)製、以下同様)溶液を調製した。上記溶液は、ホットスターラーを用いて、50℃で1時間撹拌することで調製した。
[Preparation Example 1-3]
A diethylene glycol (manufactured by Kanto Kagaku Co., Ltd., hereinafter the same) solution containing 5.0% by mass of the polymer A obtained in Example 1-1 was prepared. The above solution was prepared by stirring at 50° C. for 1 hour using a hot stirrer.
[調製例1-4]
 実施例1-2で得られたポリマーBが10質量%含まれる、1,3-ジメチル-2-イミダゾリジノン溶液を調製した。上記溶液は、ホットスターラーを用いて、50℃で1時間撹拌することで調製した。
[Preparation Example 1-4]
A 1,3-dimethyl-2-imidazolidinone solution containing 10% by mass of Polymer B obtained in Example 1-2 was prepared. The above solution was prepared by stirring at 50° C. for 1 hour using a hot stirrer.
[調製例1-5]
 市販で入手可能な、テトラフルオロエチレンとフッ化スルホンビニルエーテルの共重合体であるD-66-20BS水溶液(Solvay社製、AQUIVION)を、エバポレーターにより水を留去した後、減圧乾燥機にて80℃、1時間乾燥させ、D-66-20BSの粉末を得た。その後、D-66-20BSが5質量%含まれる、1,3-ジメチル-2-イミダゾリジノン溶液を調製した。上記溶液は、ホットスターラーを用いて、80℃で2時間撹拌することで調製した。
[Preparation Example 1-5]
A commercially available D-66-20BS aqueous solution (manufactured by Solvay, AQUIVION), which is a copolymer of tetrafluoroethylene and fluorinated sulfone vinyl ether, was distilled with an evaporator to remove water, and then dried at 80°C with a vacuum dryer. ℃ for 1 hour to obtain a powder of D-66-20BS. After that, a 1,3-dimethyl-2-imidazolidinone solution containing 5% by mass of D-66-20BS was prepared. The above solution was prepared by stirring at 80° C. for 2 hours using a hot stirrer.
[調製例1-6]
 比較例1-1で得られた化合物2が10質量%含まれる、ジエチレングリコール溶液を調製した。上記溶液は、ホットスターラーを用いて、50℃で1時間撹拌することで調製した。
[Preparation Example 1-6]
A diethylene glycol solution containing 10% by mass of Compound 2 obtained in Comparative Example 1-1 was prepared. The above solution was prepared by stirring at 50° C. for 1 hour using a hot stirrer.
[5]電荷輸送性ワニスの調製
[実施例2-1]
 サンプル管に、1,3-ジメチル-2-イミダゾリジノン1.723g、ジエチレングリコール3.537g、ジプロピレングリコールモノメチルエーテル2.927gを加え、スターラーを用いて室温で30分間撹拌した。その後、調製例1-3で得られたポリマーAのジエチレングリコール溶液0.42gを加え、スターラーを用いて室温で30分間撹拌した。次いで、調製例1-1で得られた溶液0.28gを加え、室温で30分間欠撹拌した。さらに、調製例1-2で得られたジプロピレングリコールモノメチルエーテル分散のシリカゾル1.113gを加え、室温で30分間撹拌した。得られた混合溶液を、孔径0.2μmのPPシリンジフィルターでろ過し、電荷輸送性ワニスを得た。
[5] Preparation of charge-transporting varnish [Example 2-1]
1.723 g of 1,3-dimethyl-2-imidazolidinone, 3.537 g of diethylene glycol and 2.927 g of dipropylene glycol monomethyl ether were added to the sample tube and stirred at room temperature for 30 minutes using a stirrer. After that, 0.42 g of the diethylene glycol solution of polymer A obtained in Preparation Example 1-3 was added and stirred at room temperature for 30 minutes using a stirrer. Then, 0.28 g of the solution obtained in Preparation Example 1-1 was added and intermittently stirred at room temperature for 30 minutes. Further, 1.113 g of the dipropylene glycol monomethyl ether-dispersed silica sol obtained in Preparation Example 1-2 was added and stirred at room temperature for 30 minutes. The resulting mixed solution was filtered through a PP syringe filter with a pore size of 0.2 μm to obtain a charge-transporting varnish.
[実施例2-2]
 サンプル管に、1,3-ジメチル-2-イミダゾリジノン2.524g、ジプロピレングリコール3.451g、ジプロピレングリコールモノメチルエーテル2.443gを加え、スターラーを用いて室温で30分間撹拌した。その後、調製例1-3で得られたポリマーBの1,3-ジメチル-2-イミダゾリジノン溶液0.21gを加え、スターラーを用いて室温で30分間撹拌した。次いで、調製例1-1で得られた溶液0.28gを加え、室温で30分間撹拌した。さらに、調製例1-2で得られたジプロピレングリコールモノメチルエーテル分散のシリカゾル1.113gを加え、室温で30分間撹拌した。得られた混合溶液を、孔径0.2μmのPPシリンジフィルターでろ過し、電荷輸送性ワニスを得た。
[Example 2-2]
2.524 g of 1,3-dimethyl-2-imidazolidinone, 3.451 g of dipropylene glycol and 2.443 g of dipropylene glycol monomethyl ether were added to the sample tube and stirred at room temperature for 30 minutes using a stirrer. After that, 0.21 g of the 1,3-dimethyl-2-imidazolidinone solution of polymer B obtained in Preparation Example 1-3 was added, and stirred at room temperature for 30 minutes using a stirrer. Then, 0.28 g of the solution obtained in Preparation Example 1-1 was added and stirred at room temperature for 30 minutes. Further, 1.113 g of the dipropylene glycol monomethyl ether-dispersed silica sol obtained in Preparation Example 1-2 was added and stirred at room temperature for 30 minutes. The resulting mixed solution was filtered through a PP syringe filter with a pore size of 0.2 μm to obtain a charge-transporting varnish.
[比較例2-1]
 サンプル管に、1,3-ジメチル-2-イミダゾリジノン2.308g、ジプロピレングリコール3.444g、ジプロピレングリコールモノメチルエーテル2.435gを加え、スターラーを用いて室温で30分間撹拌した。その後、調製例1-5で得られたD-66-20BSの1,3-ジメチル-2-イミダゾリジノン溶液0.42gを加え、スターラーを用いて室温で30分間撹拌した。次いで、調製例1-1で得られた溶液0.28gを加え、室温で30分間撹拌した。さらに、調製例1-2で得られたジプロピレングリコールモノメチルエーテル分散のシリカゾル1.113gを加え、室温で30分間撹拌した。得られた混合溶液を、孔径0.2μmのPPシリンジフィルターでろ過し、電荷輸送性ワニスを得た。
[Comparative Example 2-1]
2.308 g of 1,3-dimethyl-2-imidazolidinone, 3.444 g of dipropylene glycol and 2.435 g of dipropylene glycol monomethyl ether were added to the sample tube and stirred at room temperature for 30 minutes using a stirrer. After that, 0.42 g of the 1,3-dimethyl-2-imidazolidinone solution of D-66-20BS obtained in Preparation Example 1-5 was added and stirred at room temperature for 30 minutes using a stirrer. Then, 0.28 g of the solution obtained in Preparation Example 1-1 was added and stirred at room temperature for 30 minutes. Further, 1.113 g of the dipropylene glycol monomethyl ether-dispersed silica sol obtained in Preparation Example 1-2 was added and stirred at room temperature for 30 minutes. The resulting mixed solution was filtered through a PP syringe filter with a pore size of 0.2 μm to obtain a charge-transporting varnish.
[比較例2-2]
 サンプル管に、1,3-ジメチル-2-イミダゾリジノン1.727g、ジエチレングリコール3.755g、ジプロピレングリコールモノメチルエーテル2.936gを加え、スターラーを用いて室温で30分間撹拌した。その後、調製例1-6で得られた化合物2のジエチレングリコール溶液0.21gを加え、スターラーを用いて室温で30分間撹拌した。次いで、調製例1-1で得られた溶液0.28gを加え、室温で30分間撹拌した。さらに、調製例1-2で得られたジプロピレングリコールモノメチルエーテル分散のシリカゾル1.113gを加え、室温で30分間撹拌した。得られた混合溶液を、孔径0.2μmのPPシリンジフィルターでろ過し、電荷輸送性ワニスを得た。
[Comparative Example 2-2]
1.727 g of 1,3-dimethyl-2-imidazolidinone, 3.755 g of diethylene glycol and 2.936 g of dipropylene glycol monomethyl ether were added to the sample tube and stirred at room temperature for 30 minutes using a stirrer. After that, 0.21 g of the diethylene glycol solution of compound 2 obtained in Preparation Example 1-6 was added, and the mixture was stirred at room temperature for 30 minutes using a stirrer. Then, 0.28 g of the solution obtained in Preparation Example 1-1 was added and stirred at room temperature for 30 minutes. Further, 1.113 g of the dipropylene glycol monomethyl ether-dispersed silica sol obtained in Preparation Example 1-2 was added and stirred at room temperature for 30 minutes. The resulting mixed solution was filtered through a PP syringe filter with a pore size of 0.2 μm to obtain a charge-transporting varnish.
[6]上層塗布性の評価
 上記実施例2-1、実施例2-2、比較例2-1および比較例2-2で得られた電荷輸送性ワニスを、スピンコーターを用いてITO基板に塗布した後、大気下、120℃で1分間乾燥した。次に、乾燥させたITO基板を大気雰囲気下、230℃で15分間焼成し、ITO基板上に30nmの均一な電荷輸送性薄膜を形成した。ITO基板としては、厚さ50nmのITO膜が基板表面に均一に形成された、50mm×50mm×0.7tのガラス基板を用い、使用前にO2プラズマ洗浄装置(150W、30秒間)によって表面上の不純物を除去した。
 得られた各薄膜上に、アニソール(東京化成工業(株)製)を1μL滴下し、その接触角を測定した結果を表1に示す。
[6] Evaluation of Upper Layer Coatability The charge-transporting varnishes obtained in Examples 2-1, 2-2, and Comparative Examples 2-1 and 2-2 were coated on an ITO substrate using a spin coater. After coating, the coating was dried at 120° C. for 1 minute in the atmosphere. Next, the dried ITO substrate was baked at 230° C. for 15 minutes in an air atmosphere to form a uniform charge-transporting thin film of 30 nm on the ITO substrate. As the ITO substrate, a glass substrate of 50 mm × 50 mm × 0.7 t , on which an ITO film with a thickness of 50 nm is uniformly formed, was used. remove impurities from above.
1 μL of anisole (manufactured by Tokyo Kasei Kogyo Co., Ltd.) was dropped on each of the obtained thin films, and the contact angle was measured. Table 1 shows the results.
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000031
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000031
 実施例2-1、実施例2-2および比較例2-2で得られた電荷輸送性薄膜は、いずれもアニソールの接触角が5°未満であり、濡れ性が良好であった。実施例2-1、2-2、比較例2-1および比較例2-2の電荷輸送性ワニスの固形物における相違点は、フッ素化スルホン酸化合物の種類であるが、ポリマーA、ポリマーBおよび化合物2を用いた電荷輸送性薄膜では、上層の濡れ性に優れていることが確認された。 All of the charge-transporting thin films obtained in Examples 2-1, 2-2, and Comparative Example 2-2 had a contact angle of anisole of less than 5° and had good wettability. The difference in the solids of the charge-transporting varnishes of Examples 2-1, 2-2, Comparative Examples 2-1 and 2-2 is the type of the fluorinated sulfonic acid compound. and the charge-transporting thin film using compound 2, it was confirmed that the wettability of the upper layer was excellent.
[7]有機EL素子の作製および特性評価
[実施例3-1]
 実施例2-1で得られたワニスを、スピンコーターを用いて不純物を除去した上記と同様のITO基板に塗布した後、大気下、120℃で1分間乾燥した。次に、乾燥させたITO基板を大気雰囲気下、230℃で15分間焼成し、ITO基板上に30nmの均一な薄膜を形成した。
 次いで、薄膜を形成したITO基板に対し、蒸着装置(真空度1.0×10-5Pa)を用いて、α-NPD(N,N’-ジ(1-ナフチル)-N,N’-ジフェニルベンジジン)を0.2nm/秒にて30nm成膜した。次に、関東化学(株)製の電子ブロック材料HTEB-01を10nm成膜した。次いで、新日鉄住金化学(株)製の発光層ホスト材料NS60と発光層ドーパント材料Ir(ppy)3を共蒸着した。共蒸着は、Ir(ppy)3の濃度が6%になるように蒸着レートをコントロールし、40nm積層させた。次いで、Alq3、フッ化リチウムおよびアルミニウムの薄膜を順次積層して、有機EL素子を得た。この際、蒸着レートは、Alq3およびアルミニウムについては0.2nm/秒、フッ化リチウムについては0.02nm/秒の条件でそれぞれ行い、膜厚は、それぞれ20nm、0.5nmおよび80nmとした。
[7] Preparation and property evaluation of organic EL device [Example 3-1]
The varnish obtained in Example 2-1 was applied to the same ITO substrate as described above from which impurities had been removed using a spin coater, and then dried in the air at 120° C. for 1 minute. Next, the dried ITO substrate was baked at 230° C. for 15 minutes in an air atmosphere to form a uniform thin film of 30 nm on the ITO substrate.
Next, α-NPD(N,N'-di(1-naphthyl)-N, N'- diphenylbenzidine) was deposited at a rate of 0.2 nm/second to a thickness of 30 nm. Next, an electronic block material HTEB-01 manufactured by Kanto Kagaku Co., Ltd. was deposited to a thickness of 10 nm. Next, a light-emitting layer host material NS60 manufactured by Nippon Steel & Sumikin Chemical Co., Ltd. and a light-emitting layer dopant material Ir(ppy) 3 were co-evaporated. In the co-evaporation, the deposition rate was controlled so that the concentration of Ir(ppy) 3 was 6%, and the layers were deposited to a thickness of 40 nm. Then, thin films of Alq 3 , lithium fluoride and aluminum were sequentially laminated to obtain an organic EL device. At this time, the vapor deposition rate was 0.2 nm/sec for Alq 3 and aluminum, and 0.02 nm/sec for lithium fluoride, respectively, and the film thicknesses were 20 nm, 0.5 nm and 80 nm, respectively.
 なお、空気中の酸素、水等の影響による特性劣化を防止するため、有機EL素子は封止基板により封止した後、その特性を評価した。封止は、以下の手順で行った。
 酸素濃度2ppm以下、露点-76℃以下の窒素雰囲気中で、有機EL素子を封止基板の間に収め、封止基板を接着剤((株)MORESCO製、モレスコモイスチャーカットWB90US(P))により貼り合わせた。この際、捕水剤(ダイニック(株)製、HD-071010W-40)を有機EL素子と共に封止基板内に収めた。貼り合わせた封止基板に対し、UV光を照射(波長:365nm、照射量:6,000mJ/cm2)した後、80℃で1時間、アニーリング処理して接着剤を硬化させた。
In order to prevent deterioration of characteristics due to the influence of oxygen, water, etc. in the air, the characteristics of the organic EL element were evaluated after being sealed with a sealing substrate. Sealing was performed by the following procedure.
In a nitrogen atmosphere with an oxygen concentration of 2 ppm or less and a dew point of −76° C. or less, the organic EL element was placed between the sealing substrates, and the sealing substrates were coated with an adhesive (manufactured by MORESCO Co., Ltd., MORESCO Moisture Cut WB90US (P)). pasted together by At this time, a water capturing agent (HD-071010W-40 manufactured by Dainic Co., Ltd.) was placed in the sealing substrate together with the organic EL element. The bonded sealing substrates were irradiated with UV light (wavelength: 365 nm, irradiation amount: 6,000 mJ/cm 2 ) and then annealed at 80° C. for 1 hour to cure the adhesive.
[実施例3-2]
 実施例2-1で得られたワニスに代えて、実施例2-2で得られたワニスを用いた以外は、実施例3-1の手順を繰り返し、有機EL素子を得た。
[Example 3-2]
An organic EL device was obtained by repeating the procedure of Example 3-1 except that the varnish obtained in Example 2-2 was used instead of the varnish obtained in Example 2-1.
[比較例3-1]
 実施例2-1で得られたワニスに代えて、比較例2-2で得られたワニスを用いた以外は、実施例3-1の手順を繰り返し、有機EL素子を得た。
[Comparative Example 3-1]
An organic EL device was obtained by repeating the procedure of Example 3-1 except that the varnish obtained in Comparative Example 2-2 was used in place of the varnish obtained in Example 2-1.
 実施例3-1、実施例3-2および比較例3-1で得られた素子それぞれについて、輝度10,000cd/m2で駆動した場合における駆動電圧、電流密度および発光効率、ならびに輝度の半減期(初期輝度10,000cd/m2が半分に達するのに要する時間)を測定した。結果を表2に示す。 Driving voltage, current density, luminous efficiency, and luminance half reduction when driven at a luminance of 10,000 cd/m 2 for each of the devices obtained in Example 3-1, Example 3-2, and Comparative Example 3-1 The period (the time required for the initial luminance of 10,000 cd/m 2 to reach half) was measured. Table 2 shows the results.
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000032
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 表1に示されるように、実施例3-1、実施例3-2および比較例3-1で作製した有機EL素子は、いずれも良好な初期特性を示すが、ポリマーAを用いた実施例3-1の素子およびポリマーBを用いた実施例3-2の素子は、化合物2を用いた比較例3-1の素子よりも優れた寿命特性を示すことがわかる。これは、重合により分子量が大きくなったことで、化合物の耐熱性が向上したためと推察される。
 また、化合物1とパーフルオロスチレンの共重合体からなるポリマーBを用いた実施例3-2の素子では、素子効率と寿命が優れることがわかる。これは、ポリマー中のフッ素原子の割合が向上し、電荷輸送性薄膜の表面改質効果が高まったためと推察される。
As shown in Table 1, the organic EL devices produced in Examples 3-1, 3-2, and Comparative Example 3-1 all exhibit good initial characteristics. It can be seen that the device of Example 3-1 and the device of Example 3-2 using polymer B exhibit better life characteristics than the device of Comparative Example 3-1 using compound 2. It is presumed that this is because the heat resistance of the compound was improved due to the increase in molecular weight due to the polymerization.
It is also found that the element of Example 3-2 using polymer B, which is a copolymer of compound 1 and perfluorostyrene, is excellent in element efficiency and life. It is presumed that this is because the ratio of fluorine atoms in the polymer was increased, and the effect of modifying the surface of the charge-transporting thin film was enhanced.

Claims (15)

  1.  下記式(1)で表される繰り返し単位を含むことを特徴とするフッ素化アリールスルホン酸ポリマー化合物。
    Figure JPOXMLDOC01-appb-C000001
    〔式中、ArFは、フッ化アリーレン基を表し、Xは、O、S、NH、CONHまたはNHCOを表し、ArSは、環上に少なくとも1つのSO3R基を有するアリール基(Rは、水素原子またはアルカリ金属原子を表す。)を表す。〕
    A fluorinated arylsulfonic acid polymer compound comprising a repeating unit represented by the following formula (1).
    Figure JPOXMLDOC01-appb-C000001
    [wherein Ar F represents a fluorinated arylene group, X represents O, S, NH, CONH or NHCO, and Ar S represents an aryl group having at least one SO 3 R group on the ring (R represents a hydrogen atom or an alkali metal atom.). ]
  2.  さらに下記式(2)で表される繰り返し単位を含む請求項1記載のフッ素化アリールスルホン酸ポリマー化合物。
    Figure JPOXMLDOC01-appb-C000002
    (式中、R’は、1価の有機基を表す。)
    2. The fluorinated arylsulfonic acid polymer compound according to claim 1, further comprising a repeating unit represented by the following formula (2).
    Figure JPOXMLDOC01-appb-C000002
    (In the formula, R' represents a monovalent organic group.)
  3.  前記R’が、フッ化アリール基である請求項2記載のフッ素化アリールスルホン酸ポリマー化合物。 The fluorinated arylsulfonic acid polymer compound according to claim 2, wherein said R' is a fluorinated aryl group.
  4.  前記ArFが、パーフルオロアリーレン基である請求項1~3のいずれか1項記載のフッ素化アリールスルホン酸ポリマー化合物。 The fluorinated arylsulfonic acid polymer compound according to any one of claims 1 to 3, wherein said Ar F is a perfluoroarylene group.
  5.  前記ArFが、テトラフルオロフェニレン基である請求項4記載のフッ素化アリールスルホン酸ポリマー化合物。 5. The fluorinated arylsulfonic acid polymer compound of claim 4, wherein said Ar F is a tetrafluorophenylene group.
  6.  前記ArSが、環上に2つ以上の前記SO3R基を有するアリール基である請求項1~5のいずれか1項記載のフッ素化アリールスルホン酸ポリマー化合物。 The fluorinated arylsulfonic acid polymer compound according to any one of claims 1 to 5, wherein said Ar S is an aryl group having two or more said SO 3 R groups on the ring.
  7.  前記ArSが、環上に2つ以上の前記SO3R基を有するナフチル基である請求項6記載のフッ素化アリールスルホン酸ポリマー化合物。 7. The fluorinated arylsulfonic acid polymer compound of claim 6, wherein said ArS is a naphthyl group having two or more said SO3R groups on the ring.
  8.  前記Xが、Oである請求項1~7のいずれか1項記載のフッ素化アリールスルホン酸ポリマー化合物。 The fluorinated arylsulfonic acid polymer compound according to any one of claims 1 to 7, wherein said X is O.
  9.  請求項1~8のいずれか1項記載のフッ素化アリールスルホン酸ポリマー化合物からなるドーパント物質。 A dopant substance comprising the fluorinated arylsulfonic acid polymer compound according to any one of claims 1 to 8.
  10.  電荷輸送性物質と、請求項9記載のドーパント物質と、溶媒とを含む電荷輸送性ワニス。 A charge-transporting varnish containing a charge-transporting substance, the dopant substance according to claim 9, and a solvent.
  11.  前記電荷輸送性物質が、アリールアミン誘導体またはチオフェン誘導体である請求項10記載の電荷輸送性ワニス。 The charge-transporting varnish according to claim 10, wherein the charge-transporting substance is an arylamine derivative or a thiophene derivative.
  12.  請求項10または11記載の電荷輸送性ワニスから得られた電荷輸送性薄膜。 A charge-transporting thin film obtained from the charge-transporting varnish according to claim 10 or 11.
  13.  請求項12記載の電荷輸送性薄膜を備える電子素子。 An electronic device comprising the charge-transporting thin film according to claim 12.
  14.  請求項12記載の電荷輸送性薄膜を備える有機エレクトロルミネッセンス素子。 An organic electroluminescence device comprising the charge-transporting thin film according to claim 12.
  15.  前記電荷輸送性薄膜が、正孔注入層または正孔輸送層である請求項14記載の有機エレクトロルミネッセンス素子。 The organic electroluminescence device according to claim 14, wherein the charge-transporting thin film is a hole injection layer or a hole transport layer.
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