JP2007224282A - Polymer compound and polymer light emitting device using the same - Google Patents
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Abstract
【課題】発光材料として特に有用であり、実用的なレベルの耐熱性、蛍光強度を有する新規な高分子化合物、該高分子化合物を用いた高分子発光素子を提供する。
【解決手段】式(1)で示される繰り返し単位を含む高分子化合物。 −[Ar1−(X1)n]− (1)〔式中、Ar1は、式(2)で示される基を有するアリーレン基等を表し、X1は−CR1=CR2−(R1、R2は、水素原子又は置換基)又は−C≡C−を表し、nは0又は1を表す。〕
〔式中、Ar2は、アリーレン基等を表し、Ar5は、直接結合、アリーレン基等を表し、R3、R4は、直接結合、置換基等を表し、Ar3、Ar4は、アリール基等を表し、Yは、ホスフィン、又はホスフィンオキシドを表す。但し、Ar5が直接結合の場合、R3は直接結合である。〕
【選択図】なしA novel polymer compound that is particularly useful as a light-emitting material and has a practical level of heat resistance and fluorescence intensity, and a polymer light-emitting device using the polymer compound.
A polymer compound containing a repeating unit represented by the formula (1). -[Ar 1- (X 1 ) n ]-(1) [wherein Ar 1 represents an arylene group having a group represented by the formula (2), etc., and X 1 represents —CR 1 ═CR 2 — ( R 1 and R 2 represent a hydrogen atom or a substituent) or —C≡C—, and n represents 0 or 1. ]
[In the formula, Ar 2 represents an arylene group, Ar 5 represents a direct bond, an arylene group, etc., R 3 and R 4 represent a direct bond, a substituent, etc., and Ar 3 and Ar 4 represent Represents an aryl group or the like, and Y represents phosphine or phosphine oxide. However, when Ar 5 is a direct bond, R 3 is a direct bond. ]
[Selection figure] None
Description
本発明は、高分子化合物および該高分子化合物を用いた高分子発光素子に関する。 The present invention relates to a polymer compound and a polymer light emitting device using the polymer compound.
溶媒に可溶な高分子量の発光材料は、塗布法により発光素子における層を形成できることから種々検討されている。該発光材料の具体例としては、側鎖にトリアリールアミン基を有するポリアリーレンビニレン(特許文献1)、側鎖に芳香族複素環基を有するポリアリーレン(特許文献2)、側鎖にキノリン基を有するポリフルオレン(非特許文献1)、側鎖にトリアリールアミン基を有するポリフルオレン(非特許文献2)等が提案されている。 Various light-emitting materials soluble in a solvent have been studied because a layer in a light-emitting element can be formed by a coating method. Specific examples of the light-emitting material include polyarylene vinylene having a triarylamine group in the side chain (Patent Document 1), polyarylene having an aromatic heterocyclic group in the side chain (Patent Document 2), and a quinoline group in the side chain. Have been proposed, such as polyfluorene having a triarylamine group in the side chain (Non-patent document 2).
本発明は、発光材料として特に有用であり、実用的なレベルの耐熱性、蛍光強度を有する新規な高分子化合物、該高分子化合物を用いた高分子発光素子を提供することを目的とする。 The present invention is particularly useful as a light-emitting material, and an object thereof is to provide a novel polymer compound having practical levels of heat resistance and fluorescence intensity, and a polymer light-emitting device using the polymer compound.
本発明者らは、鋭意検討の結果、本発明を成すに至った。即ち、本発明は、下記式(1)で示される繰り返し単位を含む高分子化合物を提供する。
−[Ar1−(X1)n]− (1)
〔式中、Ar1は、下記式(2)で示される基を有するアリーレン基、下記式(2)で示される基を有する2価の複素環基または下記式(2)で示される基を有する2価の芳香族アミン基を表し、X1は−CR1=CR2−(ここで、R1およびR2はそれぞれ独立に、水素原子、アルキル基、アリール基、1価の複素環基またはシアノ基を表す。)または−C≡C−を表し、nは0または1を表す。〕
As a result of intensive studies, the present inventors have made the present invention. That is, this invention provides the high molecular compound containing the repeating unit shown by following formula (1).
-[Ar 1- (X 1 ) n ]-(1)
[In the formula, Ar 1 represents an arylene group having a group represented by the following formula (2), a divalent heterocyclic group having a group represented by the following formula (2), or a group represented by the following formula (2). X 1 represents —CR 1 ═CR 2 — (wherein R 1 and R 2 each independently represents a hydrogen atom, an alkyl group, an aryl group, or a monovalent heterocyclic group) Or represents a cyano group) or —C≡C—, and n represents 0 or 1. ]
〔式中、Ar2は、アリーレン基、2価の複素環基または2価の芳香族アミン基を表し、Ar5は、直接結合、アリーレン基、2価の複素環基または2価の芳香族アミン基を表し、R3およびR4はそれぞれ独立に、直接結合、−R5−、−O−R5−、−R5−O−、−R5−C(O)O−、−R5−OC(O)−、−R5−N(R6)−、−O−、−S−、−C(O)O−、−C(O)−、−CR7=CR8−または−C≡C−(ここで、R5は、アルキレン基またはアルケニレン基を表し、R6、R7およびR8はそれぞれ独立に、水素原子、アルキル基、アリール基、1価の複素環基またはシアノ基を示す。)を表し、Ar3およびAr4はそれぞれ独立に、アリール基、1価の複素環基または1価の芳香族アミン基を表し、Yは、下記式:
[In the formula, Ar 2 represents an arylene group, divalent heterocyclic group or divalent aromatic amine group, and Ar 5 represents a direct bond, an arylene group, a divalent heterocyclic group or a divalent aromatic group. Represents an amine group, and R 3 and R 4 are each independently a direct bond, —R 5 —, —O—R 5 —, —R 5 —O—, —R 5 —C (O) O—, —R. 5 —OC (O) —, —R 5 —N (R 6 ) —, —O—, —S—, —C (O) O—, —C (O) —, —CR 7 ═CR 8 — or —C≡C— (wherein R 5 represents an alkylene group or an alkenylene group, and R 6 , R 7 and R 8 each independently represents a hydrogen atom, an alkyl group, an aryl group, a monovalent heterocyclic group or represents.) of a cyano group, Ar 3 and Ar 4 each independently represent an aryl group, a monovalent heterocyclic group or monovalent aromatic amine group, Y is represented by the following formula
、または Or
を表す。但し、Ar5が直接結合の場合には、R3は直接結合である。〕
Represents. However, when Ar 5 is a direct bond, R 3 is a direct bond. ]
本発明の高分子化合物は、発光材料として特に有用であり、優れた耐熱性、蛍光強度を有する。この高分子化合物を用いた高分子発光素子は高性能(例えば、高輝度、高発光効率)であり、特に面状光源、表示装置等に有用である。また、この高分子化合物は、有機トランジスタや太陽電池にも使用できる。 The polymer compound of the present invention is particularly useful as a light emitting material, and has excellent heat resistance and fluorescence intensity. A polymer light emitting device using this polymer compound has high performance (for example, high luminance and high luminous efficiency), and is particularly useful for a planar light source, a display device and the like. Moreover, this high molecular compound can be used also for an organic transistor and a solar cell.
以下、本発明を詳細に説明する。 Hereinafter, the present invention will be described in detail.
<高分子化合物>
本発明の高分子化合物は、前記式(1)で示される繰り返し単位を含む高分子化合物である。本発明の高分子化合物は、前記式(1)で示される繰り返し単位を1種類のみ含んでいても2種類以上含んでいてもよい。
<Polymer compound>
The polymer compound of the present invention is a polymer compound containing a repeating unit represented by the formula (1). The polymer compound of the present invention may contain only one type of repeating unit represented by the formula (1) or two or more types.
前記式(1)において、Ar1は、前記式(2)で示される基を有するアリーレン基、前記式(2)で示される基を有する2価の複素環基または前記式(2)で示される基を有する2価の芳香族アミン基を示すが、蛍光強度の観点からは、好ましくは前記式(2)で示される基を有するアリーレン基、前記式(2)で示される基を有する2価の複素環基である。 In the formula (1), Ar 1 represents an arylene group having a group represented by the formula (2), a divalent heterocyclic group having a group represented by the formula (2), or the formula (2). 2 having a group represented by formula (2), preferably an arylene group having a group represented by formula (2), or 2 having a group represented by formula (2). It is a valent heterocyclic group.
また、Ar1は、前記式(2)で示される基以外にも、アルキル基、アルコキシ基、アルキルチオ基、アルキルシリル基、アルキルアミノ基、アリール基、アリールオキシ基、アリールアルキル基、アリールアルコキシ基、アリールアルケニル基、アリールアルキニル基、アリールアミノ基、1価の複素環基、シアノ基等の置換基を有していてもよい。Ar1が複数の置換基を有する場合には、それらは同一であってもよいし、それぞれ異なっていてもよい。これらの置換基の詳細は、後述のアリーレン基の例示(下記式1〜38、A〜I、K)において、Rとして具体的に説明し例示するものと同様である。 Ar 1 represents an alkyl group, an alkoxy group, an alkylthio group, an alkylsilyl group, an alkylamino group, an aryl group, an aryloxy group, an arylalkyl group, an arylalkoxy group in addition to the group represented by the formula (2). , An arylalkenyl group, an arylalkynyl group, an arylamino group, a monovalent heterocyclic group, a cyano group and the like. When Ar 1 has a plurality of substituents, they may be the same or different. Details of these substituents are the same as those specifically described and exemplified as R in the examples of the arylene group described below (the following formulas 1 to 38, A to I, and K).
前記式(1)において、アリーレン基とは、芳香族炭化水素から水素原子2個を除いた残りの原子団を意味する。このアリーレン基の炭素数は、通常、6〜60程度である。なお、炭素数には置換基の炭素数は含まない。また、ここで、芳香族炭化水素には、縮合環を有するもの、独立したベンゼン環または縮合環2個以上が直接又はビニレン基等の基を介して結合したものも含まれる。 In the formula (1), the arylene group means an atomic group remaining after removing two hydrogen atoms from an aromatic hydrocarbon. The number of carbon atoms of the arylene group is usually about 6 to 60. The carbon number does not include the carbon number of the substituent. Here, the aromatic hydrocarbon includes those having a condensed ring and those having two or more independent benzene rings or condensed rings bonded directly or via a group such as a vinylene group.
アリーレン基としては、フェニレン基(例えば、下式1〜3)、ナフタレンジイル基(下式4〜13)、アントラセニレン基(下式14〜19)、ビフェニレン基(下式20〜25)、トリフェニレン基(下式26〜28)、縮合環化合物基(下式29〜38)、スチルベン−ジイル基(下式AからD)、ジスチルベン−ジイル基(下式E,F)、ベンゾフルオレン−ジイル基(下式G、H、I、K)などが例示される。これらの中でも、フェニレン基、ナフタレンジイル基、ビフェニレン基、フルオレン−ジイル基(下式36〜38)、スチルベン−ジイル基(下式AからD)、ジスチルベン−ジイル基(下式E,F)、ベンゾフルオレン−ジイル基(下式G、H、I、K)が好ましい。 Examples of the arylene group include a phenylene group (for example, the following formulas 1 to 3), a naphthalenediyl group (the following formulas 4 to 13), an anthracenylene group (the following formulas 14 to 19), a biphenylene group (the following formulas 20 to 25), and a triphenylene group. (Formula 26-28), condensed ring compound group (Formula 29-38), stilbene-diyl group (Formula A to D), distilbene-diyl group (Formula E, F), benzofluorene-diyl group ( The following formulas G, H, I, K) and the like are exemplified. Among these, a phenylene group, a naphthalenediyl group, a biphenylene group, a fluorene-diyl group (the following formulas 36 to 38), a stilbene-diyl group (the following formulas A to D), a distilbene-diyl group (the following formulas E and F), Benzofluorene-diyl groups (formulas G, H, I, K) are preferred.
これらのアリーレン基の例示(上記式1〜38、A〜I、K)において、Rは、それぞれ独立に、前記式(2)で示される基、水素原子、アルキル基、アルコキシ基、アルキルチオ基、アルキルシリル基、アルキルアミノ基、アリール基、アリールオキシ基、アリールアルキル基、アリールアルコキシ基、アリールアルケニル基、アリールアルキニル基、アリールアミノ基、1価の複素環基またはシアノ基を示す。これらのアリーレン基の例示において、1個の構造式中に複数のRを有しているが、それらは同一であってもよいし、異なっていてもよい。但し、Rの少なくとも1個は、前記式(2)で示される基である。 In these examples of arylene groups (the above formulas 1 to 38, A to I, and K), each R is independently a group represented by the formula (2), a hydrogen atom, an alkyl group, an alkoxy group, an alkylthio group, An alkylsilyl group, an alkylamino group, an aryl group, an aryloxy group, an arylalkyl group, an arylalkoxy group, an arylalkenyl group, an arylalkynyl group, an arylamino group, a monovalent heterocyclic group or a cyano group; In these examples of arylene groups, one structural formula has a plurality of Rs, but they may be the same or different. However, at least one of R is a group represented by the formula (2).
アルキル基は、直鎖状、分岐状または環状のいずれでもよく、炭素数は通常1〜20程度である。アルキル基の具体例としては、メチル基、エチル基、プロピル基、i−プロピル基、ブチル基、i−ブチル基、t−ブチル基、ペンチル基、ヘキシル基、シクロヘキシル基、ヘプチル基、オクチル基、2−エチルヘキシル基、ノニル基、デシル基、3,7−ジメチルオクチル基、ラウリル基などが挙げられ、ペンチル基、ヘキシル基、オクチル基、2−エチルヘキシル基、デシル基、3,7−ジメチルオクチル基が好ましい。 The alkyl group may be linear, branched or cyclic, and usually has about 1 to 20 carbon atoms. Specific examples of the alkyl group include methyl group, ethyl group, propyl group, i-propyl group, butyl group, i-butyl group, t-butyl group, pentyl group, hexyl group, cyclohexyl group, heptyl group, octyl group, Examples include 2-ethylhexyl group, nonyl group, decyl group, 3,7-dimethyloctyl group, lauryl group, pentyl group, hexyl group, octyl group, 2-ethylhexyl group, decyl group, 3,7-dimethyloctyl group. Is preferred.
アルコキシ基は、直鎖状、分岐状または環状のいずれでもよく、炭素数は通常1〜20程度である。アルコキシ基の具体例としては、メトキシ基、エトキシ基、プロピルオキシ基、i−プロピルオキシ基、ブトキシ基、i−ブトキシ基、t−ブトキシ基、ペンチルオキシ基、ヘキシルオキシ基、シクロヘキシルオキシ基、ヘプチルオキシ基、オクチルオキシ基、2−エチルヘキシルオキシ基、ノニルオキシ基、デシルオキシ基、3,7−ジメチルオクチルオキシ基、ラウリルオキシ基などが挙げられ、ペンチルオキシ基、ヘキシルオキシ基、オクチルオキシ基、2−エチルヘキシルオキシ基、デシルオキシ基、3,7−ジメチルオクチルオキシ基が好ましい。 The alkoxy group may be linear, branched or cyclic, and usually has about 1 to 20 carbon atoms. Specific examples of the alkoxy group include methoxy group, ethoxy group, propyloxy group, i-propyloxy group, butoxy group, i-butoxy group, t-butoxy group, pentyloxy group, hexyloxy group, cyclohexyloxy group, heptyl. Examples include oxy group, octyloxy group, 2-ethylhexyloxy group, nonyloxy group, decyloxy group, 3,7-dimethyloctyloxy group, lauryloxy group, pentyloxy group, hexyloxy group, octyloxy group, 2- An ethylhexyloxy group, a decyloxy group, and a 3,7-dimethyloctyloxy group are preferable.
アルキルチオ基は、直鎖状、分岐状または環状のいずれでもよく、炭素数は通常1〜20程度である。アルキルチオ基の具体例としては、メチルチオ基、エチルチオ基、プロピルチオ基、i−プロピルチオ基、ブチルチオ基、i−ブチルチオ基、t−ブチルチオ基、ペンチルチオ基、ヘキシルチオ基、シクロヘキシルチオ基、ヘプチルチオ基、オクチルチオ基、2−エチルヘキシルチオ基、ノニルチオ基、デシルチオ基、3,7−ジメチルオクチルチオ基、ラウリルチオ基などが挙げられ、ペンチルチオ基、ヘキシルチオ基、オクチルチオ基、2−エチルヘキシルチオ基、デシルチオ基、3,7−ジメチルオクチルチオ基が好ましい。 The alkylthio group may be linear, branched or cyclic, and usually has about 1 to 20 carbon atoms. Specific examples of the alkylthio group include methylthio group, ethylthio group, propylthio group, i-propylthio group, butylthio group, i-butylthio group, t-butylthio group, pentylthio group, hexylthio group, cyclohexylthio group, heptylthio group, octylthio group. , 2-ethylhexylthio group, nonylthio group, decylthio group, 3,7-dimethyloctylthio group, laurylthio group, etc., and pentylthio group, hexylthio group, octylthio group, 2-ethylhexylthio group, decylthio group, 3,7 -A dimethyloctylthio group is preferred.
アルキルシリル基は、直鎖状、分岐状または環状のいずれでもよく、炭素数は通常1〜60程度である。アルキルシリル基の具体例としては、メチルシリル基、エチルシリル基、プロピルシリル基、i−プロピルシリル基、ブチルシリル基、i−ブチルシリル基、t−ブチルシリル基、ペンチルシリル基、ヘキシルシリル基、シクロヘキシルシリル基、ヘプチルシリル基、オクチルシリル基、2−エチルヘキシルシリル基、ノニルシリル基、デシルシリル基、3,7−ジメチルオクチルシリル基、ラウリルシリル基、トリメチルシリル基、エチルジメチルシリル基、プロピルジメチルシリル基、i−プロピルジメチルシリル基、ブチルジメチルシリル基、t−ブチルジメチルシリル基、ペンチルジメチルシリル基、ヘキシルジメチルシリル基、ヘプチルジメチルシリル基、オクチルジメチルシリル基、2−エチルヘキシル−ジメチルシリル基、ノニルジメチルシリル基、デシルジメチルシリル基、3,7−ジメチルオクチル−ジメチルシリル基、ラウリルジメチルシリル基などが挙げられ、ペンチルシリル基、ヘキシルシリル基、オクチルシリル基、2−エチルヘキシルシリル基、デシルシリル基、3,7−ジメチルオクチルシリル基、ペンチルジメチルシリル基、ヘキシルジメチルシリル基、オクチルジメチルシリル基、2−エチルヘキシル−ジメチルシリル基、デシルジメチルシリル基、3,7−ジメチルオクチル−ジメチルシリル基が好ましい。 The alkylsilyl group may be linear, branched or cyclic, and usually has about 1 to 60 carbon atoms. Specific examples of the alkylsilyl group include methylsilyl group, ethylsilyl group, propylsilyl group, i-propylsilyl group, butylsilyl group, i-butylsilyl group, t-butylsilyl group, pentylsilyl group, hexylsilyl group, cyclohexylsilyl group, Heptylsilyl group, octylsilyl group, 2-ethylhexylsilyl group, nonylsilyl group, decylsilyl group, 3,7-dimethyloctylsilyl group, laurylsilyl group, trimethylsilyl group, ethyldimethylsilyl group, propyldimethylsilyl group, i-propyldimethyl group Silyl group, butyldimethylsilyl group, t-butyldimethylsilyl group, pentyldimethylsilyl group, hexyldimethylsilyl group, heptyldimethylsilyl group, octyldimethylsilyl group, 2-ethylhexyl-dimethylsilyl group, Examples include dimethylsilyl group, decyldimethylsilyl group, 3,7-dimethyloctyl-dimethylsilyl group, lauryldimethylsilyl group, pentylsilyl group, hexylsilyl group, octylsilyl group, 2-ethylhexylsilyl group, decylsilyl group. 3,7-dimethyloctylsilyl group, pentyldimethylsilyl group, hexyldimethylsilyl group, octyldimethylsilyl group, 2-ethylhexyl-dimethylsilyl group, decyldimethylsilyl group, 3,7-dimethyloctyl-dimethylsilyl group are preferred. .
アルキルアミノ基は、直鎖状、分岐状または環状のいずれでもよく、モノアルキルアミノ基でもジアルキルアミノ基でもよく、炭素数は通常1〜40程度である。アルキルアミノ基の具体例としては、メチルアミノ基、ジメチルアミノ基、エチルアミノ基、ジエチルアミノ基、プロピルアミノ基、i−プロピルアミノ基、ブチルアミノ基、i−ブチルアミノ基、t−ブチルアミノ基、ペンチルアミノ基、ヘキシルアミノ基、シクロヘキシルアミノ基、ヘプチルアミノ基、オクチルアミノ基、2−エチルヘキシルアミノ基、ノニルアミノ基、デシルアミノ基、3,7−ジメチルオクチルアミノ基、ラウリルアミノ基などが挙げられ、ペンチルアミノ基、ヘキシルアミノ基、オクチルアミノ基、2−エチルヘキシルアミノ基、デシルアミノ基、3,7−ジメチルオクチルアミノ基が好ましい。 The alkylamino group may be linear, branched or cyclic, and may be a monoalkylamino group or a dialkylamino group, and usually has about 1 to 40 carbon atoms. Specific examples of the alkylamino group include methylamino group, dimethylamino group, ethylamino group, diethylamino group, propylamino group, i-propylamino group, butylamino group, i-butylamino group, t-butylamino group, Examples include pentylamino group, hexylamino group, cyclohexylamino group, heptylamino group, octylamino group, 2-ethylhexylamino group, nonylamino group, decylamino group, 3,7-dimethyloctylamino group, laurylamino group, etc. An amino group, hexylamino group, octylamino group, 2-ethylhexylamino group, decylamino group, and 3,7-dimethyloctylamino group are preferred.
アリール基は、炭素数は通常6〜60程度である。アリール基の具体例としては、フェニル基、C1〜C12アルコキシフェニル基(「C1〜C12アルコキシ」は、アルコキシ部分の炭素数が1〜12であることを示し、以下同様である。)、C1〜C12アルキルフェニル基(「C1〜C12アルキル」は、アルキル部分の炭素数が1〜12であることを示し、以下同様である。)、1−ナフチル基、2−ナフチル基などが挙げられ、C1〜C12アルコキシフェニル基、C1〜C12アルキルフェニル基が好ましい。 The aryl group usually has about 6 to 60 carbon atoms. Specific examples of the aryl group, phenyl group, C 1 -C 12 alkoxyphenyl group ( "C 1 -C 12 alkoxy" means that the carbon number of the alkoxy moiety is 1 to 12, and so forth. ), C 1 -C 12 alkylphenyl group (“C 1 -C 12 alkyl” indicates that the alkyl moiety has 1 to 12 carbon atoms, the same shall apply hereinafter), 1-naphthyl group, 2- such as a naphthyl group, C 1 -C 12 alkoxyphenyl group, is C 1 -C 12 alkylphenyl group are preferable.
アリールオキシ基は、炭素数は通常6〜60程度である。アリールオキシ基の具体例としては、フェノキシ基、C1〜C12アルコキシフェノキシ基、C1〜C12アルキルフェノキシ基、1−ナフチルオキシ基、2−ナフチルオキシ基などが挙げられ、C1〜C12アルコキシフェノキシ基、C1〜C12アルキルフェノキシ基が好ましい。 The aryloxy group usually has about 6 to 60 carbon atoms. Specific examples of the aryloxy group include a phenoxy group, C 1 -C 12 alkoxy phenoxy group, C 1 -C 12 alkylphenoxy group, 1-naphthyloxy group, 2-naphthyloxy group and the like, C 1 -C 12 alkoxyphenoxy group, C 1 -C 12 alkylphenoxy group are preferable.
アリールアルキル基は、炭素数は通常7〜60程度である。アリールアルキル基の具体例としては、フェニル−C1〜C12アルキル基、C1〜C12アルコキシフェニル−C1〜C12アルキル基、C1〜C12アルキルフェニル−C1〜C12アルキル基、1−ナフチル−C1〜C12アルキル基、2−ナフチル−C1〜C12アルキル基などが挙げられ、C1〜C12アルコキシフェニル−C1〜C12アルキル基、C1〜C12アルキルフェニル−C1〜C12アルキル基が好ましい。 The arylalkyl group usually has about 7 to 60 carbon atoms. Specific examples of the aryl alkyl group, a phenyl -C 1 -C 12 alkyl group, C 1 -C 12 alkoxyphenyl -C 1 -C 12 alkyl group, C 1 -C 12 alkylphenyl -C 1 -C 12 alkyl group 1-naphthyl-C 1 -C 12 alkyl group, 2-naphthyl-C 1 -C 12 alkyl group and the like, C 1 -C 12 alkoxyphenyl-C 1 -C 12 alkyl group, C 1 -C 12 alkylphenyl -C 1 -C 12 alkyl group are preferable.
アリールアルコキシ基は、炭素数は通常7〜60程度である。アリールアルコキシ基の具体例としては、フェニル−C1〜C12アルコキシ基、C1〜C12アルコキシフェニル−C1〜C12アルコキシ基、C1〜C12アルキルフェニル−C1〜C12アルコキシ基、1−ナフチル−C1〜C12アルコキシ基、2−ナフチル−C1〜C12アルコキシ基などが挙げられ、C1〜C12アルコキシフェニル−C1〜C12アルコキシ基、C1〜C12アルキルフェニル−C1〜C12アルコキシ基が好ましい。 The arylalkoxy group usually has about 7 to 60 carbon atoms. Specific examples of the arylalkoxy group include a phenyl -C 1 -C 12 alkoxy group, C 1 -C 12 alkoxyphenyl -C 1 -C 12 alkoxy group, C 1 -C 12 alkylphenyl -C 1 -C 12 alkoxy group 1-naphthyl-C 1 -C 12 alkoxy group, 2-naphthyl-C 1 -C 12 alkoxy group and the like, C 1 -C 12 alkoxyphenyl-C 1 -C 12 alkoxy group, C 1 -C 12 Alkylphenyl-C 1 -C 12 alkoxy groups are preferred.
アリールアルケニル基は、炭素数は通常8〜60程度である。アリールアルケニル基の具体例としては、フェニル−C2〜C12アルケニル基(「C2〜C12アルケニル」は、アルケニル部分の炭素数が2〜12であることを示し、以下同様である。)、C1〜C12アルコキシフェニル−C2〜C12アルケニル基、C1〜C12アルキルフェニル−C2〜C12アルケニル基、1−ナフチル−C2〜C12アルケニル基、2−ナフチル−C2〜C12アルケニル基などが挙げられ、C1〜C12アルコキシフェニル−C2〜C12アルケニル基、C1〜C12アルキルフェニル−C2〜C12アルケニル基が好ましい。 The arylalkenyl group usually has about 8 to 60 carbon atoms. Specific examples of the arylalkenyl group include a phenyl-C 2 -C 12 alkenyl group (“C 2 -C 12 alkenyl” indicates that the alkenyl moiety has 2 to 12 carbon atoms, and the same shall apply hereinafter). , C 1 -C 12 alkoxyphenyl -C 2 -C 12 alkenyl group, C 1 -C 12 alkylphenyl -C 2 -C 12 alkenyl group, 1-naphthyl -C 2 -C 12 alkenyl group, 2-naphthyl -C etc. 2 -C 12 alkenyl group and the like, C 1 -C 12 alkoxyphenyl -C 2 -C 12 alkenyl group, a C 1 -C 12 alkylphenyl -C 2 -C 12 alkenyl group are preferred.
アリールアルキニル基としては、炭素数は通常8〜60程度である。アリールアルキニル基の具体例としては、フェニル−C2〜C12アルキニル基(「C2〜C12アルキニル」は、アルキニル部分の炭素数が2〜12であることを示し、以下同様である。)、C1〜C12アルコキシフェニル−C2〜C12アルキニル基、C1〜C12アルキルフェニル−C2〜C12アルキニル基、1−ナフチル−C2〜C12アルキニル基、2−ナフチル−C2〜C12アルキニル基などが挙げられ、C1〜C12アルコキシフェニル−C2〜C12アルキニル基、C1〜C12アルキルフェニル−C2〜C12アルキニル基が好ましい。 The arylalkynyl group usually has about 8 to 60 carbon atoms. Specific examples of the arylalkynyl group include a phenyl-C 2 -C 12 alkynyl group (“C 2 -C 12 alkynyl” indicates that the alkynyl moiety has 2 to 12 carbon atoms, and the same applies hereinafter). , C 1 -C 12 alkoxyphenyl -C 2 -C 12 alkynyl group, C 1 -C 12 alkylphenyl -C 2 -C 12 alkynyl group, 1-naphthyl -C 2 -C 12 alkynyl group, 2-naphthyl -C etc. 2 -C 12 alkynyl group and the like, C 1 -C 12 alkoxyphenyl -C 2 -C 12 alkynyl group, a C 1 -C 12 alkylphenyl -C 2 -C 12 alkynyl group are preferred.
アリールアミノ基は、炭素数は通常6〜60程度である。アリールアミノ基の具体例としては、フェニルアミノ基、ジフェニルアミノ基、C1〜C12アルコキシフェニルアミノ基、ジ(C1〜C12アルコキシフェニル)アミノ基、ジ(C1〜C12アルキルフェニル)アミノ基、1−ナフチルアミノ基、2−ナフチルアミノ基などが挙げられ、C1〜C12アルキルフェニルアミノ基、ジ(C1〜C12アルキルフェニル)アミノ基が好ましい。 The arylamino group usually has about 6 to 60 carbon atoms. Specific examples of the arylamino group, phenylamino group, diphenylamino group, C 1 -C 12 alkoxyphenyl amino group, di (C 1 -C 12 alkoxyphenyl) amino group, di (C 1 -C 12 alkylphenyl) amino groups, 1-naphthylamino group, a 2-naphthylamino group and the like, C 1 -C 12 alkylphenyl group, di (C 1 -C 12 alkylphenyl) amino group are preferable.
上記Rにおいて、1価の複素環基とは、複素環化合物から水素原子1個を除いた残りの原子団を意味する。1価の複素環基は、炭素数は通常4〜60程度である(なお、炭素数には置換基の炭素数は含まない。)。複素環化合物とは、環式構造をもつ有機化合物のうち、環を構成する原子が炭素原子だけでなく、酸素、硫黄、窒素、リン、ホウ素などのヘテロ原子を環内に含むものをいう。1価の複素環基の具体例としては、チエニル基、C1〜C12アルキルチエニル基、ピロリル基、フリル基、ピリジル基、C1〜C12アルキルピリジル基などが挙げられ、チエニル基、C1〜C12アルキルチエニル基、ピリジル基、C1〜C12アルキルピリジル基が好ましい。 In R, the monovalent heterocyclic group means the remaining atomic group obtained by removing one hydrogen atom from the heterocyclic compound. The monovalent heterocyclic group usually has about 4 to 60 carbon atoms (the carbon number does not include the carbon number of the substituent). A heterocyclic compound refers to an organic compound having a cyclic structure in which the atoms constituting the ring include not only carbon atoms but also heteroatoms such as oxygen, sulfur, nitrogen, phosphorus and boron in the ring. Monovalent Specific examples of the heterocyclic group are thienyl groups, C 1 -C 12 alkyl thienyl group, a pyrrolyl group, a furyl group, a pyridyl group, and the like C 1 -C 12 alkyl pyridyl group, a thienyl groups, C A 1 to C 12 alkyl thienyl group, a pyridyl group, and a C 1 to C 12 alkyl pyridyl group are preferred.
上記置換基がアルキル鎖を含む基の場合は、該アルキル鎖は、ヘテロ原子またはヘテロ原子を含む基で中断されていてもよい。このヘテロ原子としては、酸素原子、硫黄原子、窒素原子などが例示される。ヘテロ原子またはヘテロ原子を含む基としては、例えば、以下のものが挙げられる。 When the substituent is a group containing an alkyl chain, the alkyl chain may be interrupted by a hetero atom or a group containing a hetero atom. Examples of the hetero atom include an oxygen atom, a sulfur atom, and a nitrogen atom. Examples of heteroatoms or groups containing heteroatoms include the following.
上記ヘテロ原子またはヘテロ原子を含む基の例示において、R’は、独立に、水素原子、炭素数1〜20のアルキル基、炭素数6〜60のアリール基、または炭素数4〜60の1価の複素環基である。R’で表されるアルキル基、アリール基、1価の複素環基としては、上記アリーレン基の例示(上記式1〜38、A〜I、K)において、Rで表される置換基として説明し例示したものと同じである。
In the examples of the hetero atom or the group containing a hetero atom, R ′ is independently a hydrogen atom, an alkyl group having 1 to 20 carbon atoms, an aryl group having 6 to 60 carbon atoms, or a monovalent group having 4 to 60 carbon atoms. It is a heterocyclic group. The alkyl group, aryl group and monovalent heterocyclic group represented by R ′ are explained as the substituent represented by R in the examples of the arylene group (the above formulas 1 to 38, A to I and K). It is the same as illustrated.
本発明の高分子化合物の溶媒への溶解性を高めるためには、繰り返し単位の形状の対称性が少ないことが好ましく、Rのうちの1個以上に環状または分岐のあるアルキル鎖が含まれることが好ましい。また、複数のRが連結して環を形成していてもよい。Rのうち、アルキル鎖を含む置換基は、直鎖状、分岐状もしくは環状のいずれか、またはそれらの組み合わせである。直鎖状でない場合の例としては、イソアミル基、2−エチルヘキシル基、3,7−ジメチルオクチル基、シクロヘキシル基、4−C1〜C12アルキルシクロヘキシル基などが挙げられる。 In order to enhance the solubility of the polymer compound of the present invention in a solvent, it is preferable that the shape of the repeating unit is less symmetric, and one or more of R include a cyclic or branched alkyl chain. Is preferred. A plurality of R may be connected to form a ring. Of R, the substituent containing an alkyl chain is linear, branched or cyclic, or a combination thereof. Examples of if not linear, an isoamyl group, 2-ethylhexyl group, 3,7-dimethyl octyl group, a cyclohexyl group, and the like 4-C 1 ~C 12 alkyl cyclohexyl group.
前記式(1)において、2価の複素環基とは、複素環化合物から水素原子2個を除いた残りの原子団を意味する。2価の複素環基は、炭素数は通常4〜60程度である(なお、炭素数には置換基の炭素数は含まない。)。複素環化合物とは、環式構造をもつ有機化合物のうち、環を構成する原子が炭素原子だけでなく、酸素、硫黄、窒素、リン、ホウ素などのヘテロ原子を環内に含むものをいう。2価の複素環基としては、2価の芳香族複素環基(即ち、芳香族性を有する2価の複素環基)が好ましい。2価の複素環基の具体例としては、例えば、以下のものが挙げられる。 In the formula (1), the divalent heterocyclic group means an atomic group remaining after removing two hydrogen atoms from a heterocyclic compound. The divalent heterocyclic group usually has about 4 to 60 carbon atoms (note that the carbon number does not include the carbon number of the substituent). A heterocyclic compound refers to an organic compound having a cyclic structure in which the atoms constituting the ring include not only carbon atoms but also heteroatoms such as oxygen, sulfur, nitrogen, phosphorus and boron in the ring. As the divalent heterocyclic group, a divalent aromatic heterocyclic group (that is, a divalent heterocyclic group having aromaticity) is preferable. Specific examples of the divalent heterocyclic group include the following.
a)ヘテロ原子として窒素を含む基
ピリジン−ジイル基(下式39〜44)、ジアザフェニレン基(下式45〜48)、キノリンジイル基(下式49〜63)、キノキサリンジイル基(下式64〜68)、アクリジンジイル基(下式69〜72)、ビピリジルジイル基(下式73〜75)、フェナントロリンジイル基(下式76〜78)など。
a) a group containing nitrogen as a hetero atom pyridine-diyl group (formula 39 to 44), diazaphenylene group (formula 45 to 48), quinoline diyl group (formula 49 to 63), quinoxaline diyl group (formula 64 -68), acridinediyl group (lower formulas 69-72), bipyridyldiyl group (lower formulas 73-75), phenanthroline diyl group (lower formulas 76-78), and the like.
b)ヘテロ原子としてけい素、窒素、酸素、硫黄、セレンなどを含むフルオレン構造(即ち、フルオレン環中の5員環を構成する炭素原子の1個がけい素、窒素、酸素、硫黄、セレン等の原子またはこれらの原子を含む基で置換されてなる構造を意味する。)を有する基(下式79〜93)。 b) A fluorene structure containing silicon, nitrogen, oxygen, sulfur, selenium, etc. as a heteroatom (that is, one of the carbon atoms constituting the 5-membered ring in the fluorene ring is silicon, nitrogen, oxygen, sulfur, selenium, etc.) Or a group substituted with a group containing these atoms.) (The following formulas 79 to 93).
c)ヘテロ原子としてけい素、窒素、酸素、硫黄、セレンなどを含む5員環複素環基(下式94〜98)。 c) A 5-membered heterocyclic group containing silicon, nitrogen, oxygen, sulfur, selenium and the like as a hetero atom (the following formulas 94 to 98).
d)ヘテロ原子としてけい素、窒素、酸素、硫黄、セレンなどを含む5員環縮合複素環基(下式99〜108)。 d) A 5-membered condensed heterocyclic group containing silicon, nitrogen, oxygen, sulfur, selenium and the like as a hetero atom (the following formulas 99 to 108).
e)ヘテロ原子として硫黄などを含む5員環複素環基でそのヘテロ原子のα位で結合し2量体やオリゴマーになっている基(下式109〜110)。 e) A 5-membered ring heterocyclic group containing sulfur or the like as a heteroatom and bonded to the α-position of the heteroatom to form a dimer or oligomer (the following formulas 109 to 110).
f)ヘテロ原子としてけい素、窒素、酸素、硫黄、セレンなどを含む5員環複素環基でそのヘテロ原子のα位でフェニル基に結合している基(下式111〜117)。 f) A 5-membered heterocyclic group containing silicon, nitrogen, oxygen, sulfur, selenium or the like as a heteroatom and bonded to the phenyl group at the α-position of the heteroatom (the following formulas 111 to 117).
これらの2価の複素環基の例示(上記式39〜117)において、Rは、前記アリーレン基の項において(上記式1〜38、A〜I、K中のRとして)説明し例示したものと同じである。 In the examples of these divalent heterocyclic groups (the above formulas 39 to 117), R is explained and exemplified in the above-mentioned arylene group (as R in the above formulas 1 to 38, A to I and K). Is the same.
前記式(1)において、2価の芳香族アミン基とは、芳香族アミンから水素原子2個を除いた残りの原子団を意味する。2価の芳香族アミン基は、炭素数は通常4〜60程度である(なお、炭素数には置換基の炭素数は含まない。)。2価の芳香族アミン基としては、例えば、下記一般式(3)で示される基が挙げられる。但し、該式(3)は、少なくとも1個の前記式(2)で示される置換基を有する。 In the formula (1), the divalent aromatic amine group means the remaining atomic group obtained by removing two hydrogen atoms from the aromatic amine. The divalent aromatic amine group usually has about 4 to 60 carbon atoms (the carbon number does not include the carbon number of the substituent). Examples of the divalent aromatic amine group include a group represented by the following general formula (3). However, the formula (3) has at least one substituent represented by the formula (2).
〔式中、Ar6およびAr8はそれぞれ独立に、置換基を有していてもよいアリーレン基、下記一般式(4)で表される基、または下記一般式(5)で表される基であり、Ar7は、置換基を有していてもよいアリール基、下記一般式(6)で表される基または下記一般式(7)で表される基を示し、Ar6とAr7の間、Ar6とAr8の間、またはAr7とAr8の間に環を形成していてもよい。
[In the formula, Ar 6 and Ar 8 are each independently an arylene group which may have a substituent, a group represented by the following general formula (4), or a group represented by the following general formula (5) Ar 7 represents an aryl group which may have a substituent, a group represented by the following general formula (6) or a group represented by the following general formula (7), and Ar 6 and Ar 7 A ring may be formed between Ar 6 and Ar 8 , or Ar 7 and Ar 8 .
(式中、Ar9およびAr10は、それぞれ独立に、置換基を有していてもよいアリーレン基を示し、R9およびR10は、それぞれ独立に、水素原子、アルキル基、アリール基、1価の複素環基またはシアノ基を示す。)
(In the formula, Ar 9 and Ar 10 each independently represent an arylene group which may have a substituent, and R 9 and R 10 each independently represent a hydrogen atom, an alkyl group, an aryl group, 1 A valent heterocyclic group or a cyano group.)
(式中、Ar11およびAr12は、それぞれ独立に、置換基を有していてもよいアリーレン基を示し、Ar13は、置換基を有していてもよいアリール基であり、Ar11とAr13の間、Ar11とAr12の間、またはAr12とAr13の間に環を形成していてもよい。)
(In the formula, Ar 11 and Ar 12 each independently represent an arylene group which may have a substituent, Ar 13 represents an aryl group which may have a substituent, and Ar 11 and between Ar 13, ring may be the to form between between Ar 11 and Ar 12, or Ar 12 and Ar 13,.)
(式中、Ar14は、置換基を有していてもよいアリーレン基を示し、Ar17およびAr18は、それぞれ独立に、置換基を有していてもよいアリール基であり、Ar14とAr17の間、Ar14とAr18の間、またはAr17とAr18の間に環を形成していてもよい。)
(In the formula, Ar 14 represents an arylene group which may have a substituent, Ar 17 and Ar 18 are each independently an aryl group which may have a substituent, and Ar 14 and between Ar 17, ring may be the to form between between Ar 14 and Ar 18, or Ar 17 and Ar 18,.)
(式中、Ar15は、置換基を有していてもよいアリーレン基を示し、Ar16は、置換基を有していてもよいアリール基を示し、R11およびR12は、それぞれ独立に、水素原子、アルキル基、アリール基、1価の複素環基またはシアノ基を示す。)
(In the formula, Ar 15 represents an arylene group which may have a substituent, Ar 16 represents an aryl group which may have a substituent, and R 11 and R 12 are each independently , A hydrogen atom, an alkyl group, an aryl group, a monovalent heterocyclic group or a cyano group.)
上記式(3)〜(7)において、Ar6、Ar8〜Ar12、Ar14およびAr15で表される置換基を有していてもよいアリーレン基は、前記式(1)の項において、Ar1として説明し例示したものの中のアリーレン基と同じである(但し、前記式(2)で示される置換基を有しなくてもよい)。単量体の合成の容易さからは、フェニレン基であることが好ましい。 In the above formulas (3) to (7), the arylene group which may have a substituent represented by Ar 6 , Ar 8 to Ar 12 , Ar 14 and Ar 15 is the same as that in the formula (1) above. , Ar 1 is the same as the arylene group described and exemplified as Ar 1 (however, it may not have the substituent represented by the formula (2)). From the viewpoint of ease of monomer synthesis, a phenylene group is preferred.
上記式(3)〜(7)において、Ar7、Ar13およびAr16〜Ar18で表される置換基を有していてもよいアリール基は、前記アリーレン基の項において(上記式1〜38、A〜I、Kの)Rとして説明し例示したものの中のアリール基と同じである。 In the above formulas (3) to (7), the aryl group which may have a substituent represented by Ar 7 , Ar 13 and Ar 16 to Ar 18 is the same as that in the above-mentioned arylene group (the above formulas 1 to 1). 38, A to I, K) is the same as the aryl group in what is described and exemplified as R).
上記式(3)〜(7)において、R9〜R12で表されるアルキル基、アリール基、1価の複素環基は、前記アリーレン基の項において(上記式1〜38、A〜I、Kの)Rとして説明し例示したものの中のアルキル基、アリール基、1価の複素環基と同じである。 In the above formulas (3) to (7), the alkyl group, aryl group, and monovalent heterocyclic group represented by R 9 to R 12 are the same as those in the arylene group (the above formulas 1 to 38, A to I). And the same as the alkyl group, aryl group and monovalent heterocyclic group described and exemplified as R).
上記式(3)〜(7)において、Ar6〜Ar18は、アルキル基、アルコキシ基、アルキルチオ基、アルキルシリル基、アルキルアミノ基、アリール基、アリールオキシ基、アリールアルキル基、アリールアルコキシ基、アリールアルケニル基、アリールアルキニル基、アリールアミノ基、1価の複素環基、シアノ基等の置換基を有していてもよい。 In the above formulas (3) to (7), Ar 6 to Ar 18 are an alkyl group, an alkoxy group, an alkylthio group, an alkylsilyl group, an alkylamino group, an aryl group, an aryloxy group, an arylalkyl group, an arylalkoxy group, It may have a substituent such as an arylalkenyl group, arylalkynyl group, arylamino group, monovalent heterocyclic group or cyano group.
2価の芳香族アミン基の具体例としては、以下の基が挙げられる。 Specific examples of the divalent aromatic amine group include the following groups.
これらの2価の芳香族アミン基の例示(上記式118〜122)において、Rは、前記アリーレン基の項において(上記式1〜38、A〜I、KのRとして)説明し例示したものと同じである。 In the examples of these divalent aromatic amine groups (the above formulas 118 to 122), R is described and exemplified in the above-mentioned arylene group (as R in the above formulas 1 to 38, A to I and K). Is the same.
前記Ar1の中でも、下記式(8): Among the Ar 1, the following formula (8):
(式中、R13は、前記式(2)で示される基、水素原子、アルキル基、アルコキシ基、アルキルチオ基、アルキルシリル基、アルキルアミノ基、アリール基、アリールオキシ基、アリールアルキル基、アリールアルコキシ基、アリールアルケニル基、アリールアルキニル基、アリールアミノ基、1価の複素環基またはシアノ基を表し、あるいは複数あるR13は結合して芳香環または非芳香環を形成していてもよい。複数あるR13は同一であっても異なっていてもよい。但し、該式(8)は少なくとも1個の前記式(2)で示される基を有する。)
で示される2価の基;下記式(9):
Wherein R 13 is a group represented by the formula (2), a hydrogen atom, an alkyl group, an alkoxy group, an alkylthio group, an alkylsilyl group, an alkylamino group, an aryl group, an aryloxy group, an arylalkyl group, an aryl It represents an alkoxy group, an arylalkenyl group, an arylalkynyl group, an arylamino group, a monovalent heterocyclic group or a cyano group, or a plurality of R 13 may be bonded to form an aromatic ring or a non-aromatic ring. A plurality of R 13 may be the same or different, provided that the formula (8) has at least one group represented by the formula (2).
A divalent group represented by the following formula (9):
(式中、R13は前記と同じである。但し、該式(9)は少なくとも1個の前記式(2)で示される基を有する。)
で示される2価の基が好ましく、前記式(8)で示される2価の基がより好ましい。
(In the formula, R 13 is the same as described above, provided that the formula (9) has at least one group represented by the formula (2).)
A divalent group represented by the formula (8) is preferred, and a divalent group represented by the formula (8) is more preferred.
耐熱性の観点からは、前記式(8)において、複数あるR13が結合して芳香環を形成したベンゾフルオレン−ジイル基(例えば、上記式G、H、I、Kで示される基)であることが特に好ましい。 From the viewpoint of heat resistance, a benzofluorene-diyl group (for example, a group represented by the above formulas G, H, I, K) in which a plurality of R 13 are bonded to form an aromatic ring in the formula (8). It is particularly preferred.
前記式(8)および(9)中、R13で表される基は、R13が結合して芳香環を形成しない場合、具体的には、前記アリーレン基の項において(上記式1〜38、A〜I,Kの)Rとして説明し例示したものと同じである。また、R13が結合して芳香環または非芳香環を形成する場合、該芳香環および非芳香環は前記式(2)で示される基等で置換されていてもよい。 In the formula (8) and (9), the group represented by R 13, if not form an aromatic ring R 13 are bonded to, specifically, in terms of the arylene group (above formulas 1-38 , A to I, K) are the same as described and exemplified as R). Moreover, when R < 13 > couple | bonds and forms an aromatic ring or a non-aromatic ring, this aromatic ring and a non-aromatic ring may be substituted by the group etc. which are shown by said Formula (2).
上記式(1)において、X1は、−CR1=CR2−または−C≡C−を表し、−CR1=CR2−が安定性の観点から好ましい。また、nは0または1であり、光酸化安定性の観点からは0が好ましい。 In the above formula (1), X 1, -CR 1 = CR 2 - or -C≡C- represents, -CR 1 = CR 2 - is preferable from the standpoint of stability. N is 0 or 1, and 0 is preferable from the viewpoint of photooxidation stability.
R1およびR2はそれぞれ独立に、水素原子、アルキル基、アリール基、1価の複素環基またはシアノ基を示す。これらのアルキル基、アリール基および1価の複素環基は、前記アリーレン基の項において(上記式1〜38、A〜I,Kの)Rとして説明し例示したものの中のアルキル基、アリール基、1価の複素環基と同じである。 R 1 and R 2 each independently represent a hydrogen atom, an alkyl group, an aryl group, a monovalent heterocyclic group or a cyano group. These alkyl group, aryl group and monovalent heterocyclic group are the alkyl group and aryl group in those described and exemplified as R (in the above formulas 1 to 38, A to I and K) in the above-mentioned arylene group section. The same as a monovalent heterocyclic group.
前記式(2)において、Ar2は、Ar1として説明し例示したものと同様の基であるが、Ar2は式(2)で示す置換基を有しなくてもよい。単量体の合成の容易さからは、Ar2は、フェニレン基であることが好ましい。 In the formula (2), Ar 2 is the same group as described and exemplified as Ar 1 , but Ar 2 may not have the substituent represented by the formula (2). In view of the ease of monomer synthesis, Ar 2 is preferably a phenylene group.
前記式(2)において、Ar5は、直接結合、アリーレン基、2価の複素環基または2価の芳香族アミン基を表す。これらのアリーレン基、2価の複素環基および2価の芳香族アミン基は、Ar1として説明し例示したものと同様の基であるが、Ar5は式(2)で示す置換基を有しなくてもよい。 In the formula (2), Ar 5 represents a direct bond, an arylene group, a divalent heterocyclic group or a divalent aromatic amine group. These arylene group, divalent heterocyclic group and divalent aromatic amine group are the same groups as described and exemplified as Ar 1 , but Ar 5 has a substituent represented by the formula (2). You don't have to.
前記式(2)において、R3、R4は、それぞれ独立に、直接結合、−R5−、−O−R5−、−R5−O−、−R5−C(O)O−、−R5−OC(O)−、−R5−N(R6)−、−O−、−S−、−C(O)O−、−C(O)−、−CR7=CR8−または−C≡C−を表し、R5は、アルキレン基またはアルケニレン基を表し、R6は、水素原子、アルキル基、アリール基、1価の複素環基またはシアノ基を表す。但し、Ar5が直接結合の場合には、R3は直接結合である。R5で表されるアルキレン基としては、例えば、メチレン基、エチレン基、プロピレン基、ブチレン基、ペンチレン基、ヘキシレン基、ヘプチレン基、オクチレン基、2−エチルヘキシレン基、ノニレン基、デシレン基、3,7−ジメチルオクチレン基、ラウリレン基などが挙げられ、ペンチレン基、ヘキシレン基、ヘプチレン基、オクチレン基、2−エチルヘキシレン基、ノニレン基、デシレン基、3,7−ジメチルオクチレン基が好ましい。アルケニレン基としては、例えば、エチニレン基、プロピニレン基、ブチニレン基、ペンチニレン基、ヘキシニレン基、ヘプチニレン基、オクチニレン基、2−エチルヘキシニレン基、3,7−ジメチルオクチニレン基等が挙げられる。前記R7およびR8は、それぞれ独立に、水素原子、アルキル基、アリール基、1価の複素環基またはシアノ基を示す。R6、R7およびR8で表されるアルキル基、アリール基および1価の複素環基は、前記アリーレン基の項において(上記式1〜38、A〜I、Kの)Rとして説明し例示したものの中のアルキル基、アリール基および1価の複素環基と同じである。 In the formula (2), R 3 and R 4 are each independently a direct bond, —R 5 —, —O—R 5 —, —R 5 —O—, —R 5 —C (O) O—. , -R 5 -OC (O) - , - R 5 -N (R 6) -, - O -, - S -, - C (O) O -, - C (O) -, - CR 7 = CR 8 represents-or -C≡C-, R 5 represents an alkylene group or an alkenylene group, and R 6 represents a hydrogen atom, an alkyl group, an aryl group, a monovalent heterocyclic group or a cyano group. However, when Ar 5 is a direct bond, R 3 is a direct bond. Examples of the alkylene group represented by R 5 include methylene group, ethylene group, propylene group, butylene group, pentylene group, hexylene group, heptylene group, octylene group, 2-ethylhexylene group, nonylene group, decylene group, 3,7-dimethyloctylene group, laurylene group, etc. are mentioned, and pentylene group, hexylene group, heptylene group, octylene group, 2-ethylhexylene group, nonylene group, decylene group, 3,7-dimethyloctylene group are included. preferable. Examples of the alkenylene group include an ethynylene group, a propynylene group, a butynylene group, a pentynylene group, a hexynylene group, a heptynylene group, an octynylene group, a 2-ethylhexynylene group, and a 3,7-dimethyloctynylene group. R 7 and R 8 each independently represent a hydrogen atom, an alkyl group, an aryl group, a monovalent heterocyclic group or a cyano group. The alkyl group, aryl group and monovalent heterocyclic group represented by R 6 , R 7 and R 8 are described as R (in the above formulas 1 to 38, A to I and K) in the above-mentioned arylene group. This is the same as the alkyl group, aryl group and monovalent heterocyclic group in the examples.
前記式(2)において、Ar3、Ar4は、それぞれ独立に、アリール基、1価の複素環基または1価の芳香族アミン基を表す。また、Ar3、Ar4は、置換基を有していてもよい。Ar3、Ar4が有し得る置換基としては、例えば、アルキル基、アルコキシ基、アルキルチオ基、アルキルシリル基、アルキルアミノ基、アリール基、アリールオキシ基、アリールアルキル基、アリールアルコキシ基、アリールアルケニル基、アリールアルキニル基、アリールアミノ基、1価の複素環基などが挙げられる。これらの置換基は、具体的には、前記2価のアリーレン基の項において説明し例示した(上記式1〜38、A〜I、Kの)Rの中のアルキル基、アルコキシ基、アルキルチオ基、アルキルシリル基、アルキルアミノ基、アリールオキシ基、アリールアルキル基、アリールアルコキシ基、アリールアルケニル基、アリールアルキニル基およびアリールアミノ基と同じである。また、アリール基および1価の複素環基は、以下のとおりである。 In the formula (2), Ar 3 and Ar 4 each independently represents an aryl group, a monovalent heterocyclic group or a monovalent aromatic amine group. Ar 3 and Ar 4 may have a substituent. Examples of the substituent that Ar 3 and Ar 4 may have include, for example, an alkyl group, an alkoxy group, an alkylthio group, an alkylsilyl group, an alkylamino group, an aryl group, an aryloxy group, an arylalkyl group, an arylalkoxy group, and an arylalkenyl group. Group, arylalkynyl group, arylamino group, monovalent heterocyclic group and the like. These substituents are specifically alkyl groups, alkoxy groups, alkylthio groups in R (of the above formulas 1 to 38, A to I, and K) described and exemplified in the section of the divalent arylene group. , Alkylsilyl group, alkylamino group, aryloxy group, arylalkyl group, arylalkoxy group, arylalkenyl group, arylalkynyl group and arylamino group. The aryl group and monovalent heterocyclic group are as follows.
Ar3、Ar4で表されるアリール基は、炭素数は通常6〜60程度である。このアリール基の具体例としては、フェニル基、ナフチル基、アントラセニル基、ビフェニル基、トリフェニル基、ピレニル基、フルオレニル基、ベンゾフルオレニル基、スチルベン−イル基、ジスチルベン−イル基などが挙げられる。これらの中でも、フェニル基、ナフチル基、ビフェニル基、フルオレニル基、ベンゾフルオレニル基、スチルベン−イル基、ジスチルベン−イル基が好ましく、単量体の合成の容易さからは、フェニル基がより好ましい。 The aryl group represented by Ar 3 and Ar 4 usually has about 6 to 60 carbon atoms. Specific examples of the aryl group include a phenyl group, a naphthyl group, an anthracenyl group, a biphenyl group, a triphenyl group, a pyrenyl group, a fluorenyl group, a benzofluorenyl group, a stilbenyl group, and a distilbenyl group. . Among these, a phenyl group, a naphthyl group, a biphenyl group, a fluorenyl group, a benzofluorenyl group, a stilbenyl group, and a distilbenyl group are preferable, and a phenyl group is more preferable in terms of ease of monomer synthesis. .
Ar3、Ar4で表される1価の複素環基とは、複素環化合物から水素原子1個を除いた残りの原子団を意味する。この1価の複素環基は、炭素数は通常2〜60程度である(なお、炭素数には置換基の炭素数は含まない。)。また、複素環化合物とは、環式構造をもつ有機化合物のうち、環を構成する元素が炭素原子だけでなく、酸素、硫黄、窒素、リン、ホウ素などのヘテロ原子を環内に含むものを意味する。この1価の複素環基の具体例としては、以下のものが挙げられる。 The monovalent heterocyclic group represented by Ar 3 and Ar 4 means the remaining atomic group obtained by removing one hydrogen atom from a heterocyclic compound. The monovalent heterocyclic group usually has about 2 to 60 carbon atoms (note that the carbon number does not include the carbon number of the substituent). In addition, the heterocyclic compound is an organic compound having a cyclic structure in which the elements constituting the ring include not only carbon atoms but also heteroatoms such as oxygen, sulfur, nitrogen, phosphorus and boron in the ring. means. Specific examples of the monovalent heterocyclic group include the following.
a)ヘテロ原子として、窒素を含む1価の複素環基
ピリジニル基、ジアザフェニル基、キノリニル基、キノキサリニル基、アクリジニル基、ビピリジニル基、フェナントロリン−イル基など。
a) A monovalent heterocyclic group containing nitrogen as a hetero atom, such as pyridinyl group, diazaphenyl group, quinolinyl group, quinoxalinyl group, acridinyl group, bipyridinyl group, phenanthroline-yl group.
b)ヘテロ原子としてけい素、窒素、酸素、硫黄、セレンなどを含みフルオレン構造を有する基(前記式79〜93で示される基であって、2個ある結合手の一方がRであるもの)。 b) a group containing silicon, nitrogen, oxygen, sulfur, selenium or the like as a hetero atom and having a fluorene structure (the group represented by the above formulas 79 to 93, wherein one of the two bonds is R) .
c)ヘテロ原子としてけい素、窒素、酸素、硫黄、セレンなどを含む5員環複素環基(前記式94〜98で示される基であって、2個ある結合手の一方がRであるもの)。 c) 5-membered ring heterocyclic group containing silicon, nitrogen, oxygen, sulfur, selenium or the like as a hetero atom (a group represented by the above formulas 94 to 98, wherein one of the two bonds is R) ).
d)ヘテロ原子として、けい素、窒素、酸素、硫黄、セレンなどを含む5員環縮合複素環基(前記式99〜108で示される基であって、2個ある結合手の一方がRであるもの)。 d) a 5-membered condensed heterocyclic group containing silicon, nitrogen, oxygen, sulfur, selenium, etc. as a heteroatom (a group represented by the above formulas 99 to 108, wherein one of the two bonds is R some stuff).
e)ヘテロ原子として硫黄などを含む5員環複素環基でそのヘテロ原子のα位で結合し2両体やオリゴマーになっている基(前記式109〜110で示される基であって、2個ある結合手の一方がRであるもの)。 e) a 5-membered ring heterocyclic group containing sulfur as a heteroatom and bonded in the α-position of the heteroatom to form a two-bodies or an oligomer (groups represented by the above formulas 109 to 110, 2 One of the bonding hands is R).
f)ヘテロ原子としてけい素、窒素、酸素、硫黄、セレンなどを含む5員環複素環基でそのヘテロ原子のα位でフェニル基に結合している基(前記式111〜117で示される基であって、2個ある結合手の一方がRであるもの)。 f) A group (a group represented by the above formulas 111 to 117) which is a 5-membered heterocyclic group containing silicon, nitrogen, oxygen, sulfur, selenium or the like as a hetero atom and bonded to the phenyl group at the α-position of the hetero atom. And one of the two bonds is R).
さらに、Ar3、Ar4で表される1価の複素環基には、例えば、三重項発光錯体から誘導される基なども含まれ、1価の錯体基(例えば、以下に示されるような1価の金属錯体基など)などが挙げられる。
Furthermore, the monovalent heterocyclic group represented by Ar 3 or Ar 4 includes, for example, a group derived from a triplet light-emitting complex and the like, and includes a monovalent complex group (for example, as shown below) Monovalent metal complex group, etc.).
Ar3、Ar4で表される「1価の芳香族アミン基」とは、芳香族アミンから水素原子1個を除いた残りの原子団を意味する。この1価の芳香族アミン基は、炭素数は通常4〜60程度である(なお、炭素数には置換基の炭素数は含まない。)。この1価の芳香族アミン基の具体例としては、下記式123〜127で示される基などが挙げられる。 The “monovalent aromatic amine group” represented by Ar 3 and Ar 4 means the remaining atomic group obtained by removing one hydrogen atom from the aromatic amine. The monovalent aromatic amine group usually has about 4 to 60 carbon atoms (the carbon number does not include the carbon number of the substituent). Specific examples of the monovalent aromatic amine group include groups represented by the following formulas 123 to 127.
これらの1価の芳香族アミン基の例示(上記式123〜127)において、Rは、前記アリーレン基の項において(上記式1〜38、A〜I、KのRとして)説明し例示したものと同じであるが、前記式(2)で示される置換基を有しなくてもよい。 In the examples of these monovalent aromatic amine groups (the above formulas 123 to 127), R is described and exemplified in the above-mentioned arylene group (as R in the above formulas 1 to 38, A to I and K). However, it may not have the substituent represented by the formula (2).
前記式(2)において、Yは、下記式: In the formula (2), Y represents the following formula:
、または Or
を表す。
Represents.
前記式(2)で示される基の具体例としては、以下のものが挙げられる。 Specific examples of the group represented by the formula (2) include the following.
また、前記式(1)で示される繰り返し単位の具体例としては、以下のものが挙げられる。 Specific examples of the repeating unit represented by the formula (1) include the following.
本発明の高分子化合物において、前記式(1)で示される繰り返し単位の合計は、通常、該高分子化合物が有する全繰り返し単位の1モル%以上100モル%以下である。高分子化合物の蛍光強度の観点からは、該高分子化合物が有する全繰り返し単位の2モル%以上50モル%以下であることが好ましく、5モル%以上50モル%以下であることがより好ましい。 In the polymer compound of the present invention, the total of repeating units represented by the formula (1) is usually 1 mol% or more and 100 mol% or less of all repeating units of the polymer compound. From the viewpoint of the fluorescence intensity of the polymer compound, it is preferably 2 mol% or more and 50 mol% or less, and more preferably 5 mol% or more and 50 mol% or less of all repeating units of the polymer compound.
本発明の高分子化合物は、前記式(1)で示される繰り返し単位に加えて、さらに下記式(10)で示される繰り返し単位を含むものが、高分子化合物の溶解性や成膜性の観点から好ましい。
−[Ar19−(X2)p]− (10)
〔式中、Ar19は、アリーレン基、2価の複素環基、2価の芳香族アミン基または2価の芳香族ホスフィン基を表し、X2は、−CR14=CR15−(ここで、R14およびR15はそれぞれ独立に水素原子、アルキル基、アリール基、1価の複素環基またはシアノ基を表す。)または−C≡C−を表し、pは0または1を表す。〕
The polymer compound of the present invention includes a repeating unit represented by the following formula (10) in addition to the repeating unit represented by the above formula (1), from the viewpoint of solubility and film formability of the polymer compound. To preferred.
- [Ar 19 - (X 2 ) p] - (10)
[In the formula, Ar 19 represents an arylene group, a divalent heterocyclic group, a divalent aromatic amine group or a divalent aromatic phosphine group, and X 2 represents —CR 14 = CR 15 — (where , R 14 and R 15 each independently represents a hydrogen atom, an alkyl group, an aryl group, a monovalent heterocyclic group or a cyano group.) Or —C≡C—, and p represents 0 or 1. ]
前記式(10)中、Ar19で表されるアリーレン基、2価の複素環基、2価の芳香族アミン基は、Ar1として説明し例示した基と同様であるが、置換基を有する場合は、置換基は、アルキル基、アルコキシ基、アルキルチオ基、アルキルシリル基、アルキルアミノ基、アリール基、アリールオキシ基、アリールアルキル基、アリールアルコキシ基、アリールアルケニル基、アリールアルキニル基、アリールアミノ基、1価の複素環基またはシアノ基である。換言すれば、該置換基は、式(2)で示すものではないし、リン原子を含まないものである。 In the formula (10), the arylene group represented by Ar 19 , the divalent heterocyclic group, and the divalent aromatic amine group are the same as those described and exemplified as Ar 1 , but have a substituent. In this case, the substituent is an alkyl group, alkoxy group, alkylthio group, alkylsilyl group, alkylamino group, aryl group, aryloxy group, arylalkyl group, arylalkoxy group, arylalkenyl group, arylalkynyl group, arylamino group. A monovalent heterocyclic group or a cyano group. In other words, the substituent is not represented by the formula (2) and does not contain a phosphorus atom.
前記式(10)中、Ar19で表される2価の芳香族ホスフィン基は、芳香族ホスフィンから水素原子2個を除いた残りの原子団を意味する。2価の芳香族ホスフィン基は、炭素数は、通常、4〜60程度である(なお、炭素数には置換基の炭素数は含まない。)。2価の芳香族ホスフィン基としては、例えば、下記式200〜203で示される基が挙げられる。
In the formula (10), the divalent aromatic phosphine group represented by Ar 19 means the remaining atomic group obtained by removing two hydrogen atoms from the aromatic phosphine. The divalent aromatic phosphine group generally has about 4 to 60 carbon atoms (the carbon number does not include the carbon number of the substituent). Examples of the divalent aromatic phosphine group include groups represented by the following formulas 200 to 203.
これらの2価の芳香族ホスフィン基の例示(上記式200〜203)において、R**は、Ar19で表されるアリーレン基、2価の複素環基、2価の芳香族アミン基の置換基と同じである。これらの中でも、単量体の合成の容易さの観点からは、上記式200で示される基が好ましい。 In these examples of the divalent aromatic phosphine group (the above formulas 200 to 203), R ** is an arylene group represented by Ar 19 , a divalent heterocyclic group, or a substitution of a divalent aromatic amine group. Same as group. Among these, the group represented by the above formula 200 is preferable from the viewpoint of ease of monomer synthesis.
Ar19は、アルキル基、アルコキシ基、アルキルチオ基、アルキルシリル基、アルキルアミノ基、アリール基、アリールオキシ基、アリールアルキル基、アリールアルコキシ基、アリールアルケニル基、アリールアルキニル基、アリールアミノ基、1価の複素環基、シアノ基の置換基を有していてもよい。Ar19が複数の置換基を有する場合には、それらは同一であってもよいし、異なっていてもよい。これらの置換基の詳細は、前述のアリーレン基の例示(上記式1〜38、A〜K)において、Rとして具体的に説明し例示したもののうち、前記式(2)で示される基以外のものと同じである。 Ar 19 is an alkyl group, alkoxy group, alkylthio group, alkylsilyl group, alkylamino group, aryl group, aryloxy group, arylalkyl group, arylalkoxy group, arylalkenyl group, arylalkynyl group, arylamino group, monovalent group The heterocyclic group may have a substituent of a cyano group. When Ar 19 has a plurality of substituents, they may be the same or different. Details of these substituents are other than the groups represented by the above formula (2) among those specifically explained and exemplified as R in the above-described examples of the arylene group (the above formulas 1 to 38, A to K). Is the same.
Ar19としては、高分子化合物の蛍光強度の観点からは、アリーレン基または2価の複素環基であることが好ましい。これらの中でも、フェニレン基、ナフタレンジイル基、ビフェニレン基、フルオレン−ジイル基(上記式36〜38)、スチルベン−ジイル基(上記式A〜D)、ジスチルベン−ジイル基(上記式E、F)、ベンゾフルオレン−ジイル基(上記式G、H、I、K)、ヘテロ原子としてけい素、窒素、酸素、硫黄、セレンなどを含みフルオレン構造を有する基(上記式79〜93)、ヘテロ原子として硫黄などを含む5員環複素環基でそのヘテロ原子のα位で結合し2量体やオリゴマーになっている基(上記式109〜110)、ヘテロ原子として、けい素、窒素、酸素、硫黄、セレンなどを含む5員環複素環基でそのヘテロ原子のα位でフェニル基に結合している基(上記式111〜117)がより好ましい。 Ar 19 is preferably an arylene group or a divalent heterocyclic group from the viewpoint of the fluorescence intensity of the polymer compound. Among these, a phenylene group, a naphthalenediyl group, a biphenylene group, a fluorene-diyl group (the above formulas 36 to 38), a stilbene-diyl group (the above formulas A to D), a distilbene-diyl group (the above formulas E and F), Benzofluorene-diyl group (the above formulas G, H, I, K), a group containing silicon, nitrogen, oxygen, sulfur, selenium or the like as a hetero atom and having a fluorene structure (the above formulas 79 to 93), sulfur as a hetero atom A 5-membered ring heterocyclic group containing a dimer or oligomer by bonding at the α-position of the hetero atom (the above formulas 109 to 110), as a hetero atom, silicon, nitrogen, oxygen, sulfur, A 5-membered ring heterocyclic group containing selenium or the like and a group bonded to the phenyl group at the α-position of the hetero atom (the above formulas 111 to 117) is more preferable.
前記Ar19の中でも、高分子化合物の耐熱性、蛍光強度の観点からは、下記式(2a)〜(2d):
(式中、XはA環上の2個の原子とB環上の2個の原子と一緒になって5員環又は6員環を形成する原子又は2価の基を表し、Raは置換基を表し、mは独立に0〜5の整数を表し、nは独立に0〜3の整数を表す。Raが複数存在する場合には、それらは同一であっても異なっていてもよい。)
のいずれかで示される2価の基がより好ましい。
Among Ar 19 , from the viewpoint of heat resistance and fluorescence intensity of the polymer compound, the following formulas (2a) to (2d):
(Wherein, X represents two atoms and B atoms to form two 5-membered or 6-membered ring together with the atoms on the ring or a divalent group of the A ring, R a is Represents a substituent, m independently represents an integer of 0 to 5, and n independently represents an integer of 0 to 3. When a plurality of R a are present, they may be the same or different. Good.)
A divalent group represented by any of the above is more preferred.
前記式(2a)〜(2d)中、Xで表される原子、2価の基としては、例えば、−C(R18)(R19)−、−C(R20)(R21)−C(R22)(R23)−、−O−、−S−、−SO2−、−Se−、−Te−、−N(R24)−、−Si(R25)(R26)−等が挙げられ、高分子化合物の合成の容易さ、蛍光強度の観点から、−C(R18)(R19)−、−C(R20)(R21)−C(R22)(R23)−、−O−、−S−、−N(R24)−が好ましい。ここで、R18、R19、R20、R21、R22及びR23は、それぞれ独立に、水素原子、アルキル基、アルコキシ基、アルキルチオ基、アルキルシリル基、アルキルアミノ基、アリール基、アリールオキシ基、アリールアルキル基、アリールアルコキシ基、アリールアルケニル基、アリールアルキニル基、アリールアミノ基、1価の複素環基又はシアノ基を示す。これらの基は、前記アリーレン基の項において(上記式1〜38、A〜I、KのRとして)説明し例示したものと同じである。但し、式(2)で示す置換基は含まれない。また、R24、R25及びR26は、それぞれ独立に、水素原子、アルキル基、アリール基、アリールアルキル基又は1価の複素環基を表す。ここで、R24、R25、R26で表されるアルキル基、アリール基、アリールアルキル基、1価の複素環基は、前記アリーレン基の項において(上記式1〜38、A〜I、KのRとして)説明し例示したものと同じである。 In the formulas (2a) to (2d), examples of the divalent group represented by X include -C (R 18 ) (R 19 )-, -C (R 20 ) (R 21 )- C (R 22 ) (R 23 )-, -O-, -S-, -SO 2- , -Se-, -Te-, -N (R 24 )-, -Si (R 25 ) (R 26 ) -C (R 18 ) (R 19 )-, -C (R 20 ) (R 21 ) -C (R 22 ) () from the viewpoint of ease of synthesis of the polymer compound and fluorescence intensity. R 23 ) —, —O—, —S—, and —N (R 24 ) — are preferred. Here, R 18 , R 19 , R 20 , R 21 , R 22 and R 23 are each independently a hydrogen atom, alkyl group, alkoxy group, alkylthio group, alkylsilyl group, alkylamino group, aryl group, aryl An oxy group, an arylalkyl group, an arylalkoxy group, an arylalkenyl group, an arylalkynyl group, an arylamino group, a monovalent heterocyclic group or a cyano group is shown. These groups are the same as those explained and exemplified in the above-mentioned arylene group (as R in the above formulas 1 to 38, A to I and K). However, the substituent shown by Formula (2) is not included. R 24 , R 25 and R 26 each independently represent a hydrogen atom, an alkyl group, an aryl group, an arylalkyl group or a monovalent heterocyclic group. Here, the alkyl group, aryl group, arylalkyl group, and monovalent heterocyclic group represented by R 24 , R 25 , and R 26 are the same as those in the arylene group (the above formulas 1 to 38, A to I, The same as described and exemplified (as R for K).
前記式(2a)〜(2d)中、Raで表される置換基は、前記アリーレン基の項において(上記式1〜38、A〜I、KのRとして)説明し例示したものと同じである。但し、式(2)で示す置換基は含まれない。 In the above formulas (2a) to (2d), the substituent represented by R a is the same as described and exemplified in the above-mentioned arylene group (as R in the above formulas 1 to 38, A to I and K). It is. However, the substituent shown by Formula (2) is not included.
前記式(2a)〜(2d)で表される繰り返し単位としては、例えば、
(式中、Rは、前記と同じである。但し、Rは前記式(2)で示される基ではない。)
等が挙げられ、高分子化合物の蛍光強度の観点からは、
(式中、Rは、前記と同じである。但し、Rは前記式(2)で示される基ではない。)
が好ましい。
As the repeating unit represented by the formulas (2a) to (2d), for example,
(In the formula, R is the same as defined above, provided that R is not a group represented by the formula (2).)
From the viewpoint of the fluorescence intensity of the polymer compound,
(In the formula, R is the same as defined above, provided that R is not a group represented by the formula (2).)
Is preferred.
これらの中でも、
(式中、Rは、前記と同じである。但し、Rは前記式(2)で示される基ではない。)
が特に好ましい。
Among these,
(In the formula, R is the same as defined above, provided that R is not a group represented by the formula (2).)
Is particularly preferred.
前記式において、1つの構造式中に複数のRを有しているが、それらは同一であっても異なっていてもよい。前記式中、Rで表される基は、前記アリーレン基の項において(上記式1〜38、A〜I,KのRとして)説明し例示したものと同じである。但し、前記式(2)で示す置換基は含まれない。 In the above formula, one structural formula has a plurality of Rs, which may be the same or different. In the above formula, the group represented by R is the same as described and exemplified in the above-mentioned arylene group (as R in the above formulas 1 to 38, A to I and K). However, the substituent represented by the formula (2) is not included.
前記式(10)中、X2は−CR14=CR15−または−C≡C−を表し、−CR14=CR15−が安定性の観点から好ましい。R14およびR15はそれぞれ独立に、水素原子、アルキル基、アリール基、1価の複素環基またはシアノ基を表す。pは0または1を表す。高分子化合物の光酸化安定性の観点からは、pは0であることが好ましい。 In the formula (10), X 2 is -CR 14 = CR 15 - represents or -C≡C-, -CR 14 = CR 15 - is preferable from the standpoint of stability. R 14 and R 15 each independently represents a hydrogen atom, an alkyl group, an aryl group, a monovalent heterocyclic group or a cyano group. p represents 0 or 1; From the viewpoint of photooxidation stability of the polymer compound, p is preferably 0.
R14およびR15は、前記のR1およびR2で説明し例示したものと同じである。 R 14 and R 15 are the same as those described and exemplified for R 1 and R 2 above.
また、本発明の高分子化合物は、蛍光特性や電荷輸送特性を損なわない範囲で、前記式(1)で示される繰り返し単位および式(10)で示される繰り返し単位以外の繰り返し単位を含んでいてもよい。 In addition, the polymer compound of the present invention contains a repeating unit other than the repeating unit represented by the formula (1) and the repeating unit represented by the formula (10) within a range not impairing the fluorescence property and the charge transport property. Also good.
本発明の好ましい実施形態では、高分子化合物は、前記式(1)で示される繰り返し単位と式(10)で示される繰り返し単位とから実質的になるものである。ここで、「実質的になるもの」とは、本発明の高分子化合物において、全繰り返し単位に対する前記式(1)で示される繰り返し単位と式(10)で示される繰り返し単位との合計が50〜100モル%、好ましくは80〜100モル%、より好ましくは90〜100モル%であるものを意味する。 In a preferred embodiment of the present invention, the polymer compound is substantially composed of the repeating unit represented by the formula (1) and the repeating unit represented by the formula (10). Here, “substantially” means that in the polymer compound of the present invention, the total of the repeating unit represented by the formula (1) and the repeating unit represented by the formula (10) is 50 with respect to all repeating units. Means 100 mol%, preferably 80-100 mol%, more preferably 90-100 mol%.
この好ましい実施形態の高分子化合物の具体例としては、前記式(1)で示される繰り返し単位として、下記式: As a specific example of the polymer compound of this preferred embodiment, as a repeating unit represented by the formula (1), the following formula:
から選ばれる1種類以上と、前記式(10)で示される繰り返し単位として、下記式:
As one or more types selected from the above and the repeating unit represented by the formula (10), the following formula:
から選ばれる1種類以上との共重合体が挙げられる。
And a copolymer with at least one selected from the group consisting of
これらの式(1)で示される繰り返し単位と式(10)で示される繰り返し単位とから実質的になるものの例示において、Rは、前記アリーレン基の項において(上記式1〜38、A〜I、Kの)Rとして説明し例示したもの(但し、前記式(10)で示される繰り返し単位として例示したもののRには、前記式(2)で示す置換基は含まれない。)と同じである。 In the exemplification of those substantially consisting of the repeating unit represented by the formula (1) and the repeating unit represented by the formula (10), R represents the above-mentioned arylene group (the above formulas 1 to 38, A to I). The same as those described and exemplified as R in K) (provided that R in the examples exemplified as the repeating unit represented by the formula (10) does not include the substituent represented by the formula (2)). is there.
前記式(1)で示される繰り返し単位と前記式(10)で示される繰り返し単位とを含む高分子化合物の中では、前記式(1)で示される繰り返し単位と式(10)で示される繰り返し単位との合計が、該高分子化合物が有する全繰り返し単位の50モル%以上であり、かつ前記式(1)で示される繰り返し単位と式(10)で示される繰り返し単位との合計に対して、前記式(1)で示される繰り返し単位が2モル%以上90モル%以下であるものが、耐熱性の観点からより好ましい。 Among the polymer compounds containing the repeating unit represented by the formula (1) and the repeating unit represented by the formula (10), the repeating unit represented by the formula (1) and the repetition represented by the formula (10) The total of the units is 50 mol% or more of the total repeating units of the polymer compound, and the total of the repeating units represented by the formula (1) and the formula (10) From the viewpoint of heat resistance, the repeating unit represented by the formula (1) is preferably 2 mol% or more and 90 mol% or less.
−高分子化合物の特徴−
本発明の高分子化合物は、ポリスチレン換算の数平均分子量が1×103〜1×108であることが好ましく、2×103〜1×107であることがより好ましい。また、本発明の高分子化合物は、固体状態で蛍光および/または燐光を有するものであることが好ましい。
-Characteristics of polymer compounds-
The polymer compound of the present invention preferably has a polystyrene-equivalent number average molecular weight of 1 × 10 3 to 1 × 10 8 , and more preferably 2 × 10 3 to 1 × 10 7 . The polymer compound of the present invention preferably has fluorescence and / or phosphorescence in the solid state.
本発明の高分子化合物は、分子鎖末端に位置する基(即ち、末端基)に重合に関与する基(通常、重合活性基と呼ばれる。)が残っていると、該高分子化合物を発光素子に用いたときの発光特性、寿命が低下する可能性があるので、重合に関与しない安定な基で保護されていてもよい。この末端基としては、分子鎖主鎖の実質的な共役構造と連続した共役結合を有しているものが好ましい。また、例えば、ビニレン基を介してアリール基または複素環基と結合している構造であってもよい。具体的には、特開平9−45478号公報の化10に記載の置換基等が例示される。 In the polymer compound of the present invention, when a group (usually referred to as polymerization active group) involved in polymerization remains in a group located at the molecular chain terminal (that is, terminal group), the polymer compound is converted into a light emitting device. Since the light emission characteristics and the lifetime when used in the case may be reduced, they may be protected with a stable group not involved in polymerization. The terminal group preferably has a conjugated bond continuous with the substantial conjugated structure of the molecular chain main chain. Further, for example, a structure in which an aryl group or a heterocyclic group is bonded via a vinylene group may be used. Specific examples include substituents described in Chemical formula 10 of JP-A-9-45478.
本発明の高分子化合物は、通常、分子鎖主鎖が実質的に共役系である。本明細書において、「実質的に共役系である」とは、分子鎖主鎖を構成する全繰り返し単位に対して、通常、50〜100モル%、好ましくは80〜100モル%、より好ましくは90〜100モル%の繰り返し単位が、分子鎖主鎖の共役系を構成することを意味する。 In the polymer compound of the present invention, the molecular chain main chain is generally substantially conjugated. In the present specification, “substantially conjugated” means usually 50 to 100 mol%, preferably 80 to 100 mol%, more preferably based on all repeating units constituting the molecular chain main chain. It means that 90 to 100 mol% of repeating units constitute a conjugated system of the molecular chain main chain.
また、繰り返し単位が、ビニレン基、非共役部分で連結されていてもよいし、繰り返し単位にビニレン基、非共役部分が含まれていてもよい。前記非共役部分を含む結合構造としては、以下に示すもの、以下に示すものとビニレン基とを組み合わせたもの、以下に示すもののうち2個以上を組み合わせたものなどが例示される。 Moreover, the repeating unit may be connected with a vinylene group and a non-conjugated part, or the repeating unit may contain a vinylene group and a non-conjugated part. Examples of the bonding structure including the non-conjugated moiety include those shown below, a combination of the following and a vinylene group, and a combination of two or more of the following.
これらの非共役部分を含む結合構造の例示において、R*は、R’と同様の基を示す。また、Arは炭素数6〜60個の炭化水素基(具体的には、例えば、ベンゼン、ビフェニル、ターフェニル、ナフタレン、アントラセン等の水素原子が結合手になった基)を示す。 In the examples of the bond structure containing these non-conjugated moieties, R * represents the same group as R ′. Ar represents a hydrocarbon group having 6 to 60 carbon atoms (specifically, for example, a group in which a hydrogen atom such as benzene, biphenyl, terphenyl, naphthalene, or anthracene is a bond).
本発明の高分子化合物は、ランダム共重合体、ブロック共重合体またはグラフト共重合体のいずれであってもよいし、それらの中間的な構造を有する高分子、例えば、ブロック性を帯びたランダム共重合体であってもよい。蛍光強度の高い高分子化合物を得る観点からは、完全なランダム共重合体より、ブロック性を帯びたランダム共重合体、ブロック共重合体またはグラフト共重合体が好ましい。本発明の高分子化合物は、主鎖に枝分かれがあり、末端部が3個以上ある場合、デンドリマー等も含む。 The polymer compound of the present invention may be any of a random copolymer, a block copolymer, or a graft copolymer, or a polymer having an intermediate structure thereof, for example, a random having a block property. A copolymer may also be used. From the viewpoint of obtaining a polymer compound having high fluorescence intensity, a random copolymer, block copolymer or graft copolymer having a block property is preferable to a complete random copolymer. The polymer compound of the present invention includes a dendrimer or the like when the main chain is branched and there are three or more terminal portions.
本発明の高分子化合物は、必要に応じて、溶媒に一部又は全部を溶解、或いは分散させることができる。本発明の高分子化合物に対する良溶媒としては、クロロホルム、塩化メチレン、ジクロロエタン、テトラヒドロフラン、トルエン、キシレン、メシチレン、テトラリン、デカリン、n−ブチルベンゼンなどが例示される。高分子化合物の構造および分子量にもよるが、通常、これらの溶媒に0.1重量%以上溶解させることができる。 The polymer compound of the present invention can be partially or wholly dissolved or dispersed in a solvent as necessary. Examples of the good solvent for the polymer compound of the present invention include chloroform, methylene chloride, dichloroethane, tetrahydrofuran, toluene, xylene, mesitylene, tetralin, decalin, and n-butylbenzene. Although depending on the structure and molecular weight of the polymer compound, it can usually be dissolved in these solvents in an amount of 0.1% by weight or more.
−高分子化合物の製造方法−
次に、本発明の高分子化合物の製造方法を、該高分子化合物が主鎖に(i)ビニレン基を有する場合(即ち、上記式(1)において、n=1の場合)と、(ii)ビニレン基を有しない場合(即ち、上記式(1)において、n=0の場合)とに分けて説明する。
-Method for producing polymer compound-
Next, the method for producing a polymer compound of the present invention includes the case where the polymer compound has (i) a vinylene group in the main chain (that is, n = 1 in the above formula (1)), and (ii) ) The case where no vinylene group is present (that is, in the case of n = 0 in the above formula (1)) will be described separately.
(i)本発明の高分子化合物が主鎖にビニレン基を有する場合の製造方法としては、例えば特開平5−202355号公報に記載の方法が挙げられる。即ち、アルデヒド基を有する化合物とホスホニウム塩基を有する化合物との、もしくはアルデヒド基とホスホニウム塩基とを有する化合物のWittig反応による重合、ビニル基を有する化合物とハロゲン原子を有する化合物との、もしくはビニル基とハロゲン基とを有する化合物のHeck反応による重合、アルデヒド基を有する化合物とアルキルホスホネート基を有する化合物との、もしくはアルデヒド基とアルキルホスホネート基とを有する化合物のHorner−Wadsworth−Emmons法による重合、ハロゲン化メチル基を2つあるいは2つ以上有する化合物の脱ハロゲン化水素法による重縮合、スルホニウム塩基を2つあるいは2つ以上有する化合物のスルホニウム塩分解法による重縮合、アルデヒド基を有する化合物とアセトニトリル基を有する化合物との、もしくはアルデヒド基とアセトニトリル基とを有する化合物のKnoevenagel反応による重合などの方法、アルデヒド基を2つあるいは2つ以上有する化合物のMcMurry反応による重合などの方法が例示される。なお、これらの反応は、窒素ガスやアルゴンガスなどの不活性雰囲気下で行うことが好ましい。 (i) As a production method when the polymer compound of the present invention has a vinylene group in the main chain, for example, the method described in JP-A-5-202355 can be mentioned. That is, polymerization by a Wittig reaction of a compound having an aldehyde group and a compound having a phosphonium base, or a compound having an aldehyde group and a phosphonium base, a compound having a vinyl group and a compound having a halogen atom, or a vinyl group Polymerization of a compound having a halogen group by Heck reaction, polymerization of a compound having an aldehyde group and a compound having an alkylphosphonate group, or a compound having an aldehyde group and an alkylphosphonate group by the Horner-Wadsworth-Emmons method, halogenation Polycondensation of a compound having two or more methyl groups by dehydrohalogenation method, polycondensation of a compound having two or more sulfonium bases by sulfonium salt decomposition method, formation of aldehyde group Examples include a method such as polymerization by a Knoevenagel reaction of a compound having an acetonitrile group and a compound having an aldehyde group and an acetonitrile group, and a method such as polymerization by a McMurry reaction of a compound having two or more aldehyde groups. Is done. These reactions are preferably performed in an inert atmosphere such as nitrogen gas or argon gas.
(ii)主鎖にビニレン基を有しない場合には、例えば、該当するモノマーからSuzukiカップリング反応により重合する方法、Grignard反応により重合する方法、Ni(0)触媒により重合する方法、FeCl3等の酸化剤により重合する方法、電気化学的に酸化重合する方法、あるいは適当な脱離基を有する中間体高分子の分解による方法などが例示される。なお、これらの反応は、窒素ガスやアルゴンガスなどの不活性雰囲気下で行うことが好ましい。 (ii) In the case where the main chain does not have a vinylene group, for example, a method of polymerizing from a corresponding monomer by a Suzuki coupling reaction, a method of polymerizing by a Grignard reaction, a method of polymerizing by a Ni (0) catalyst, FeCl 3 or the like Examples thereof include a method of polymerizing with an oxidizing agent, a method of electrochemically oxidatively polymerizing, a method of decomposing an intermediate polymer having an appropriate leaving group, and the like. These reactions are preferably performed in an inert atmosphere such as nitrogen gas or argon gas.
これらの中でも、Wittig反応による重合、Heck反応による重合、Horner−Wadsworth−Emmons法による重合、Knoevenagel反応による重合、およびSuzukiカップリング反応により重合する方法、Grignard反応により重合する方法、Ni(0)触媒により重合する方法が、構造制御がし易いので好ましい。 Among these, polymerization by Wittig reaction, polymerization by Heck reaction, polymerization by Horner-Wadsworth-Emmons method, polymerization by Knoevenagel reaction, polymerization method by Suzuki coupling reaction, polymerization method by Grignard reaction, Ni (0) catalyst The method of polymerizing is preferable because the structure can be easily controlled.
具体的には、モノマーとなる、反応活性基を複数有する化合物を、必要に応じ、有機溶媒に溶解し、例えばアルカリや適当な触媒を用い、有機溶媒の融点以上沸点以下で、反応させることができる。例えば、“オルガニック リアクションズ(Organic Reactions)”,第14巻,270−490頁,ジョンワイリー アンド サンズ(John Wiley&Sons,Inc.),1965年、“オルガニック リアクションズ(Organic Reactions)”,第27巻,345−390頁,ジョンワイリー アンド サンズ(John Wiley&Sons,Inc.),1982年、“オルガニック シンセシス(Organic Syntheses)”,コレクティブ第6巻(Collective Volume VI),407−411頁,ジョンワイリー アンド サンズ(John Wiley&Sons,Inc.),1988年、ケミカル レビュー(Chem.Rev.),第95巻,2457頁(1995年)、ジャーナル オブ オルガノメタリック ケミストリー(J.Organomet.Chem.),第576巻,147頁(1999年)、ジャーナル オブ プラクティカル ケミストリー(J.Prakt.Chem.),第336巻,247頁(1994年)、マクロモレキュラー ケミストリー マクロモレキュラー シンポジウム(Makromol.Chem.,Macromol.Symp.),第12巻,229頁(1987年)などに記載の公知の方法を用いることができる。 Specifically, a compound having a plurality of reactive groups as a monomer can be dissolved in an organic solvent as necessary, and reacted with an alkali or an appropriate catalyst at a temperature not lower than the melting point of the organic solvent and not higher than the boiling point. it can. For example, “Organic Reactions”, Vol. 14, pages 270-490, John Wiley & Sons, Inc., 1965, “Organic Reactions”, Vol. 27, 345-390, John Wiley & Sons, Inc., 1982, "Organic Synthesis", Collective Volume VI, 407-411, John Wiley and Sons (407-411). John Wiley & Sons, Inc.), 1988, Chem. Rev., 95, 24. 7 (1995), Journal of Organometallic Chemistry (J. Organomet. Chem.), 576, 147 (1999), Journal of Practical Chemistry (J. Prakt. Chem.), 336, 247 (1994), Macromolecular Chemistry Macromolecular Symposium (Macromol. Chem., Macromol. Symp.), Vol. 12, p. 229 (1987), etc. can be used.
有機溶媒の種類は、用いる化合物や反応によっても異なる。一般に、副反応を抑制するために、用いる有機溶媒は十分に脱酸素処理を施し、不活性雰囲気下で反応を進行させることが好ましい。また、同様に脱水処理を行うことが好ましい(但し、Suzukiカップリング反応のような水との2相系での反応の場合にはその限りではない。)。 The type of organic solvent varies depending on the compound used and the reaction. In general, in order to suppress side reactions, it is preferable that the organic solvent to be used is sufficiently deoxygenated and the reaction proceeds in an inert atmosphere. Similarly, it is preferable to perform a dehydration treatment (however, this is not the case in the case of a two-phase reaction with water such as the Suzuki coupling reaction).
反応を促進するために、適宜、アルカリ、適切な触媒を添加する。これらは用いる反応に応じて選択すればよい。これらのアルカリ、触媒は、反応に用いる溶媒に十分に溶解するものが好ましい。アルカリ、触媒を混合する方法としては、反応液をアルゴン、窒素などの不活性雰囲気下で攪拌しながらゆっくりとアルカリ、触媒の溶液を添加するか、或いはアルカリ、触媒の溶液に反応液をゆっくりと添加する方法が例示される。 In order to accelerate the reaction, an alkali and an appropriate catalyst are added as appropriate. These may be selected according to the reaction used. These alkalis and catalysts are preferably those that are sufficiently soluble in the solvent used in the reaction. As a method of mixing the alkali and catalyst, slowly add the alkali or catalyst solution while stirring the reaction solution under an inert atmosphere such as argon or nitrogen, or slowly add the reaction solution to the alkali or catalyst solution. The method of adding is illustrated.
反応条件についてより具体的に述べると、Wittig反応、Horner反応、Knoevenagel反応などの場合には、モノマーの反応活性基に対して当量以上、好ましくは1〜3当量のアルカリを用いて反応させる。アルカリとしては、特に限定されないが、例えば、カリウム−t−ブトキシド、ナトリウム−t−ブトキシド、ナトリウムエチラート、リチウムメチラートなどの金属アルコラートや、水素化ナトリウムなどのハイドライド試薬、ナトリウムアミド等のアミド類等を用いることができる。溶媒としては、N,N−ジメチルホルムアミド、テトラヒドロフラン、ジオキサン、トルエン等が用いられる。反応の温度は、通常は室温から150℃程度で反応を進行させることができる。反応時間は、例えば、5分間〜40時間であるが、十分に重合が進行する時間であればよく、また反応が終了した後に長時間放置する必要はないので、好ましくは10分間〜24時間である。反応の際の濃度は、希薄すぎると反応の効率が悪く、濃すぎると反応の制御が難しくなるので、約0.01重量%〜溶解する最大濃度の範囲で適宜選択すればよく、通常は、0.1重量%〜20重量%の範囲である。 The reaction conditions will be described more specifically. In the case of Wittig reaction, Horner reaction, Knoevenagel reaction, etc., the reaction is carried out using an equivalent or more, preferably 1 to 3 equivalents of alkali with respect to the reactive group of the monomer. Examples of the alkali include, but are not limited to, metal alcoholates such as potassium tert-butoxide, sodium tert-butoxide, sodium ethylate and lithium methylate, hydride reagents such as sodium hydride, and amides such as sodium amide. Etc. can be used. As the solvent, N, N-dimethylformamide, tetrahydrofuran, dioxane, toluene and the like are used. The reaction can be allowed to proceed at a reaction temperature of usually from room temperature to about 150 ° C. The reaction time is, for example, 5 minutes to 40 hours, but may be any time that allows sufficient polymerization to proceed, and it is not necessary to leave the reaction for a long time after the reaction is completed. is there. The concentration at the time of the reaction is poor if the reaction is too dilute, and if it is too thick, it becomes difficult to control the reaction, so it may be appropriately selected within the range of about 0.01% by weight to the maximum concentration at which it is dissolved. It is in the range of 0.1% to 20% by weight.
Heck反応の場合には、パラジウム触媒を用い、トリエチルアミンなどの塩基の存在下で、モノマーを反応させる。N,N−ジメチルホルムアミド、N−メチルピロリドンなどの比較的沸点の高い溶媒を用い、反応温度は80〜160℃程度、反応時間は1時間から100時間程度である。 In the case of the Heck reaction, a monomer is reacted using a palladium catalyst in the presence of a base such as triethylamine. A solvent having a relatively high boiling point such as N, N-dimethylformamide and N-methylpyrrolidone is used, the reaction temperature is about 80 to 160 ° C., and the reaction time is about 1 to 100 hours.
Suzukiカップリング反応の場合には、触媒として、例えば、パラジウム[テトラキス(トリフェニルホスフィン)]、パラジウムアセテート類などを用い、炭酸カリウム、炭酸ナトリウム、水酸化バリウム等の無機塩基、トリエチルアミン等の有機塩基、フッ化セシウムなどの無機塩をモノマーに対して当量以上、好ましくは1〜10当量加えて反応させる。無機塩を水溶液として、2相系で反応させてもよい。溶媒としては、N,N−ジメチルホルムアミド、トルエン、ジメトキシエタン、テトラヒドロフランなどが例示される。溶媒にもよるが50〜160℃程度の温度が好適に選択される。溶媒の沸点近くまで昇温し、還流させてもよい。反応時間は1時間から200時間程度である。 In the case of the Suzuki coupling reaction, for example, palladium [tetrakis (triphenylphosphine)], palladium acetates, etc. are used as a catalyst, inorganic bases such as potassium carbonate, sodium carbonate, barium hydroxide, and organic bases such as triethylamine. In addition, an inorganic salt such as cesium fluoride is added in an equivalent amount or more, preferably 1 to 10 equivalents, with respect to the monomer. An inorganic salt may be used as an aqueous solution and reacted in a two-phase system. Examples of the solvent include N, N-dimethylformamide, toluene, dimethoxyethane, tetrahydrofuran and the like. Although it depends on the solvent, a temperature of about 50 to 160 ° C. is suitably selected. The temperature may be raised to near the boiling point of the solvent and refluxed. The reaction time is about 1 hour to 200 hours.
Grignard反応の場合には、テトラヒドロフラン、ジエチルエーテル、ジメトキシエタンなどのエーテル系溶媒中でハロゲン化物と金属Mgとを反応させてGrignard試薬溶液とし、これと別に用意したモノマー溶液とを混合し、ニッケルまたはパラジウム触媒を過剰反応に注意しながら添加した後に昇温して還流させながら反応させる方法が例示される。Grignard試薬はモノマーに対して当量以上、好ましくは1〜1.5当量、より好ましくは1〜1.2当量用いる。これら以外の方法で重合する場合も、公知の方法に従って反応させることができる。 In the case of the Grignard reaction, a halide and metal Mg are reacted in an ether solvent such as tetrahydrofuran, diethyl ether, dimethoxyethane or the like to form a Grignard reagent solution, which is mixed with a separately prepared monomer solution, and nickel or An example is a method in which a palladium catalyst is added while paying attention to excess reaction, and then reacted while heating to reflux. The Grignard reagent is used in an equivalent amount or more, preferably 1 to 1.5 equivalents, more preferably 1 to 1.2 equivalents, relative to the monomer. Also in the case of polymerizing by a method other than these, the reaction can be carried out according to a known method.
ゼロ価ニッケル錯体を用いる場合には、N,N−ジメチルホルムアミド、N,N−ジメチルアセトアミドや、テトラヒドロフラン、1,4−ジオキサンなどのエーテル系溶媒や、トルエンなどの芳香族炭化水素系溶媒中でハロゲン化物をゼロ価ニッケル錯体を用いて反応させる方法が例示される。ゼロ価のニッケル錯体としては、ビス(1,5−シクロオクタジエン)ニッケル(0)、(エチレン)ビス(トリフェニルホスフィン)ニッケル(0)、テトラキス(トリフェニルホスフィン)ニッケルなどが例示され、ビス(1,5−シクロオクタジエン)ニッケル(0)が好ましい。 When using a zero-valent nickel complex, in an ether solvent such as N, N-dimethylformamide, N, N-dimethylacetamide, tetrahydrofuran or 1,4-dioxane, or an aromatic hydrocarbon solvent such as toluene. The method of making a halide react using a zerovalent nickel complex is illustrated. Examples of the zero-valent nickel complex include bis (1,5-cyclooctadiene) nickel (0), (ethylene) bis (triphenylphosphine) nickel (0), tetrakis (triphenylphosphine) nickel, and the like. (1,5-cyclooctadiene) nickel (0) is preferred.
ゼロ価ニッケル錯体を用いる場合、中性配位子となる化合物を添加することが、高分子化合物の収率向上、高分子量化の観点から好ましい。中性配位子とは、アニオンやカチオンを有しない配位子である。中性配位子となる化合物の具体例としては、2,2’−ビピリジル、1,10−フェナントロリン、メチレンビスオキサゾリン、N,N’−テトラメチルエチレンジアミン等の含窒素配位子となる化合物;トリフェニルホスフィン、トリトリルホスフィン、トリブチルホスフィン、トリフェノキシホスフィン等の第三ホスフィン配位子となる化合物などが挙げられ、汎用性、安価の点で含窒素配位子となる化合物が好ましく、2,2’−ビピリジルが高反応性、高収率の点で特に好ましい。 When using a zerovalent nickel complex, it is preferable to add a compound that becomes a neutral ligand from the viewpoint of improving the yield of the polymer compound and increasing the molecular weight. A neutral ligand is a ligand having no anion or cation. Specific examples of the compound serving as a neutral ligand include compounds serving as nitrogen-containing ligands such as 2,2′-bipyridyl, 1,10-phenanthroline, methylenebisoxazoline, N, N′-tetramethylethylenediamine; Examples include compounds that serve as third phosphine ligands such as triphenylphosphine, tolylphosphine, tributylphosphine, and triphenoxyphosphine, and compounds that serve as nitrogen-containing ligands are preferred in terms of versatility and low cost. 2'-bipyridyl is particularly preferable in terms of high reactivity and high yield.
特に、重合体の高分子量化の点から、ビス(1,5−シクロオクタジエン)ニッケル(0)を含む系に中性配位子となる化合物として2,2’−ビピリジルを加えた系が好ましい。 In particular, from the viewpoint of increasing the molecular weight of the polymer, there is a system in which 2,2′-bipyridyl is added as a compound serving as a neutral ligand to a system containing bis (1,5-cyclooctadiene) nickel (0). preferable.
ゼロ価のニッケル錯体の使用量は、重合反応を阻害しない程度ならば、特に限定されないが、あまりにも少ないと重合反応時間が長くなり、一方、あまりにも多過ぎると、後処理が困難になることから、モノマー1モルに対して0.1モル以上、好ましくは1モル以上である。使用量が過少であると分子量が小さい傾向にある。上限は限定されないが、量が多すぎると後処理が困難になる傾向にあるため、5.0モル以下が好ましい。 The amount of the zero-valent nickel complex is not particularly limited as long as it does not inhibit the polymerization reaction, but if it is too small, the polymerization reaction time becomes long, while if it is too much, post-treatment becomes difficult. Therefore, it is 0.1 mol or more, preferably 1 mol or more with respect to 1 mol of the monomer. If the amount used is too small, the molecular weight tends to be small. The upper limit is not limited, but if the amount is too large, post-treatment tends to be difficult, so 5.0 mol or less is preferable.
また、中性配位子となる化合物を使用する場合には、その使用量は、通常、ゼロ価のニッケル錯体1モルに対して、0.5〜10モル程度であるが、コストパフォーマンス(高収率かつ安価な投入量)の観点から0.9モル〜1.1モルが好ましい。これら以外の方法で重合する場合も、公知の方法に従って反応させることができる。 Moreover, when using the compound used as a neutral ligand, the usage-amount is normally about 0.5-10 mol with respect to 1 mol of zerovalent nickel complexes, but cost performance (high From the viewpoint of yield and inexpensive input amount), 0.9 mol to 1.1 mol is preferable. Also in the case of polymerizing by a method other than these, the reaction can be carried out according to a known method.
Ni(0)触媒により重合する方法が原料の入手しやすさと重合反応操作の簡便さから特に好ましい。 A method of polymerizing with a Ni (0) catalyst is particularly preferred because of the availability of raw materials and the simplicity of the polymerization reaction operation.
−発光材料−
本発明の高分子化合物は、発光材料として有用である。即ち、本発明の発光材料は、前記高分子化合物を含んでなるものである。この発光材料には、必要に応じて、前記高分子化合物以外の成分(例えば、前記高分子化合物以外の発光材料、正孔輸送材料、電子輸送材料等)を配合してもよい。
-Luminescent material-
The polymer compound of the present invention is useful as a light emitting material. That is, the light emitting material of the present invention comprises the polymer compound. If necessary, the light emitting material may contain components other than the polymer compound (for example, a light emitting material other than the polymer compound, a hole transport material, an electron transport material, etc.).
−高分子化合物の用途−
本発明の高分子化合物は、発光材料以外にも、例えば、有機半導体材料、光学材料等としても有用である。さらに、ドーピングにより導電性材料として用いることもできる。
-Applications of polymer compounds-
The polymer compound of the present invention is useful as, for example, an organic semiconductor material, an optical material, and the like in addition to the light emitting material. Furthermore, it can also be used as a conductive material by doping.
本発明の高分子化合物を発光材料(例えば、高分子発光素子の発光材料)として用いる場合には、その純度が発光特性に影響を与えるため、重合前のモノマーを蒸留、昇華精製、再結晶等の方法で精製した後に重合することが好ましく、また合成後には、再沈精製、クロマトグラフィーによる分別等の純化処理をすることが好ましい。 When the polymer compound of the present invention is used as a light-emitting material (for example, a light-emitting material of a polymer light-emitting device), the purity affects the light-emitting characteristics. Polymerization is preferably performed after purification by the above method, and after the synthesis, purification treatment such as reprecipitation purification and fractionation by chromatography is preferably performed.
<液状組成物>
本発明の液状組成物は、前記高分子化合物と溶媒とを含むものである。この液状組成物には、本発明の高分子化合物を含んでいてもよく、その具体例としては、ポリ(フェニレン)及びその誘導体、ポリ(フルオレン)及びその誘導体、ポリ(ベンゾフルオレン)及びその誘導体、ポリ(ジベンゾフラン)及びその誘導体、ポリ(ジベンゾチオフェン)及びその誘導体、ポリ(カルバゾール)及びその誘導体、ポリ(チオフェン)及びその誘導体、ポリ(フェニレンビニレン)及びその誘導体、ポリ(フルオレンビニレン)及びその誘導体、ポリ(ベンゾフルオレンビニレン)及びその誘導体、ポリ(ジベンゾフランビニレン)及びその誘導体等が挙げられる。
<Liquid composition>
The liquid composition of the present invention contains the polymer compound and a solvent. The liquid composition may contain the polymer compound of the present invention. Specific examples thereof include poly (phenylene) and derivatives thereof, poly (fluorene) and derivatives thereof, poly (benzofluorene) and derivatives thereof. , Poly (dibenzofuran) and derivatives thereof, poly (dibenzothiophene) and derivatives thereof, poly (carbazole) and derivatives thereof, poly (thiophene) and derivatives thereof, poly (phenylene vinylene) and derivatives thereof, poly (fluorene vinylene) and derivatives thereof Derivatives, poly (benzofluorene vinylene) and its derivatives, poly (dibenzofuranvinylene) and its derivatives, and the like.
本発明の液状組成物は、高分子発光素子等の発光素子や有機トランジスタの作製に有用である。本明細書において、「液状組成物」とは、素子作製時において液状であるものを意味し、典型的には、常圧(即ち、1気圧)、25℃において液状のものを意味する。また、液状組成物は、一般的には、インク、インク組成物、溶液等と呼ばれることがある。 The liquid composition of the present invention is useful for production of light-emitting elements such as polymer light-emitting elements and organic transistors. In the present specification, the “liquid composition” means a liquid that is liquid at the time of device fabrication, and typically means a liquid at normal pressure (ie, 1 atm) and 25 ° C. The liquid composition is generally called an ink, an ink composition, a solution or the like.
本発明の液状組成物は、前記高分子化合物以外に、低分子発光材料、正孔輸送材料、電子輸送材料、安定剤、粘度及び/又は表面張力を調節するための添加剤、酸化防止剤等を含んでいてもよい。これらの任意成分は、各々、一種単独で用いても二種以上を併用してもよい。 In addition to the polymer compound, the liquid composition of the present invention includes a low molecular light emitting material, a hole transport material, an electron transport material, a stabilizer, an additive for adjusting viscosity and / or surface tension, an antioxidant, and the like. May be included. Each of these optional components may be used alone or in combination of two or more.
本発明の液状組成物が含有してもよい低分子発光材料としては、例えば、ナフタレン誘導体、アントラセン、アントラセン誘導体、ペリレン、ペリレン誘導体、ポリメチン系色素、キサンテン系色素、クマリン系色素、シアニン系色素、8−ヒドロキシキノリンの金属錯体を配位子として有する金属錯体、8−ヒドロキシキノリン誘導体を配位子として有する金属錯体、その他の発光性金属錯体、芳香族アミン、テトラフェニルシクロペンタジエン、テトラフェニルシクロペンタジエン誘導体、テトラフェニルシクロブタジエン、テトラフェニルシクロブタジエン誘導体、スチルベン系、含ケイ素芳香族系、オキサゾール系、フロキサン系、チアゾール系、テトラアリールメタン系、チアジアゾール系、ピラゾール系、メタシクロファン系、アセチレン系等の低分子化合物の発光材料が挙げられる。具体的には、例えば、特開昭57-51781号公報、特開昭59-194393号公報等に記載されているもの、公知のものが挙げられる。 Examples of the low-molecular light-emitting material that may be contained in the liquid composition of the present invention include naphthalene derivatives, anthracene, anthracene derivatives, perylene, perylene derivatives, polymethine dyes, xanthene dyes, coumarin dyes, cyanine dyes, Metal complexes having a metal complex of 8-hydroxyquinoline as a ligand, metal complexes having an 8-hydroxyquinoline derivative as a ligand, other luminescent metal complexes, aromatic amines, tetraphenylcyclopentadiene, tetraphenylcyclopentadiene Derivative, tetraphenylcyclobutadiene, tetraphenylcyclobutadiene derivative, stilbene, silicon-containing aromatic, oxazole, furoxan, thiazole, tetraarylmethane, thiadiazole, pyrazole, metacyclophane, Emitting material of low molecular weight compounds of acetylene-based, and the like. Specific examples include those described in JP-A-57-51781, JP-A-59-194393, and the like.
本発明の液状組成物が含有してもよい正孔輸送材料としては、例えば、ポリビニルカルバゾール及びその誘導体、ポリシラン及びその誘導体、側鎖又は主鎖に芳香族アミンを有するポリシロキサン誘導体、ピラゾリン誘導体、アリールアミン誘導体、スチルベン誘導体、トリフェニルジアミン誘導体、ポリアニリン及びその誘導体、ポリチオフェン及びその誘導体、ポリピロール及びその誘導体、ポリ(p−フェニレンビニレン)及びその誘導体、ポリ(2,5−チエニレンビニレン)及びその誘導体等が挙げられる。 Examples of the hole transport material that the liquid composition of the present invention may contain include, for example, polyvinylcarbazole and derivatives thereof, polysilane and derivatives thereof, polysiloxane derivatives having aromatic amines in the side chain or main chain, pyrazoline derivatives, Arylamine derivatives, stilbene derivatives, triphenyldiamine derivatives, polyaniline and derivatives thereof, polythiophene and derivatives thereof, polypyrrole and derivatives thereof, poly (p-phenylene vinylene) and derivatives thereof, poly (2,5-thienylene vinylene) and derivatives thereof Derivatives and the like.
本発明の液状組成物が含有してもよい電子輸送材料としては、例えば、オキサジアゾール誘導体、アントラキノジメタン及びその誘導体、ベンゾキノン及びその誘導体、ナフトキノン及びその誘導体、アントラキノン及びその誘導体、テトラシアノアンスラキノジメタン及びその誘導体、フルオレノン誘導体、ジフェニルジシアノエチレン及びその誘導体、ジフェノキノン誘導体、8−ヒドロキシキノリン及びその誘導体の金属錯体、ポリキノリン及びその誘導体、ポリキノキサリン及びその誘導体、ポリフルオレン及びその誘導体等が挙げられる。 Examples of the electron transport material that may be contained in the liquid composition of the present invention include oxadiazole derivatives, anthraquinodimethane and its derivatives, benzoquinone and its derivatives, naphthoquinone and its derivatives, anthraquinone and its derivatives, tetracyano Anthraquinodimethane and its derivatives, fluorenone derivatives, diphenyldicyanoethylene and its derivatives, diphenoquinone derivatives, metal complexes of 8-hydroxyquinoline and its derivatives, polyquinoline and its derivatives, polyquinoxaline and its derivatives, polyfluorene and its derivatives, etc. Can be mentioned.
本発明の液状組成物が含有してもよい安定剤としては、例えば、フェノール系酸化防止剤、リン系酸化防止剤等が挙げられる。 Examples of the stabilizer that may be contained in the liquid composition of the present invention include phenolic antioxidants and phosphorus antioxidants.
本発明の液状組成物が含有してもよい粘度及び/又は表面張力を調節するための添加剤としては、例えば、粘度を高めるための高分子量の化合物(増粘剤)や貧溶媒、粘度を下げるための低分子量の化合物、表面張力を下げるための界面活性剤等を適宜組み合わせて使用すればよい。 As an additive for adjusting the viscosity and / or surface tension which the liquid composition of the present invention may contain, for example, a high molecular weight compound (thickener) for increasing the viscosity, a poor solvent, a viscosity A low molecular weight compound for lowering, a surfactant for lowering surface tension, and the like may be used in appropriate combination.
前記の高分子量の化合物としては、発光や電荷輸送を阻害しないものであればよく、通常、液状組成物の溶媒に可溶性のものである。高分子量の化合物としては、例えば、高分子量のポリスチレン、高分子量のポリメチルメタクリレート等を用いることができる。前記の高分子量の化合物のポリスチレン換算の重量平均分子量は50万以上が好ましく、100万以上がより好ましい。また、貧溶媒を増粘剤として用いることもできる。 The high molecular weight compound is not particularly limited as long as it does not inhibit light emission or charge transport, and is usually soluble in the solvent of the liquid composition. As the high molecular weight compound, for example, high molecular weight polystyrene, high molecular weight polymethyl methacrylate, or the like can be used. The high molecular weight compound preferably has a polystyrene equivalent weight average molecular weight of 500,000 or more, more preferably 1,000,000 or more. A poor solvent can also be used as a thickener.
本発明の液状組成物が含有してもよい酸化防止剤としては、発光や電荷輸送を阻害しないものであればよく、組成物が溶媒を含む場合には、通常、該溶媒に可溶性のものである。酸化防止剤としては、フェノール系酸化防止剤、リン系酸化防止剤等が例示される。酸化防止剤を用いることにより、前記高分子化合物、溶媒の保存安定性を改善し得る。 The antioxidant that may be contained in the liquid composition of the present invention is not limited as long as it does not inhibit light emission or charge transport. When the composition contains a solvent, it is usually soluble in the solvent. is there. Examples of the antioxidant include phenolic antioxidants and phosphorus antioxidants. By using an antioxidant, the storage stability of the polymer compound and the solvent can be improved.
本発明の液状組成物が正孔輸送材料を含有する場合には、該液状組成物中の正孔輸送材料の割合は、通常、1重量%〜80重量%であり、好ましくは5重量%〜60重量%である。本発明の液状組成物が電子輸送材料を含有する場合には、該液状組成物中の電子輸送材料の割合は、通常、1重量%〜80重量%であり、好ましくは5重量%〜60重量%である。 When the liquid composition of the present invention contains a hole transport material, the ratio of the hole transport material in the liquid composition is usually 1 wt% to 80 wt%, preferably 5 wt% to 60% by weight. When the liquid composition of the present invention contains an electron transport material, the ratio of the electron transport material in the liquid composition is usually 1% by weight to 80% by weight, preferably 5% by weight to 60% by weight. %.
高分子発光素子の作製の際に、この液状組成物を用いて成膜する場合、該液状組成物を塗布した後、乾燥により溶媒を除去するだけでよく、また電荷輸送材料や発光材料を混合した場合においても同様な手法が適用できるので、製造上非常に有利である。なお、乾燥の際には、50〜150℃程度に加温した状態で乾燥してもよく、また、10-3Pa程度に減圧して乾燥させてもよい。 When forming a film using this liquid composition in the preparation of a polymer light emitting device, it is only necessary to remove the solvent by drying after applying the liquid composition, and also to mix the charge transport material and the light emitting material. In this case, the same technique can be applied, which is very advantageous in manufacturing. In addition, in the case of drying, you may dry in the state heated at about 50-150 degreeC, and may be dried under reduced pressure to about 10 <-3 > Pa.
液状組成物を用いた成膜方法としては、スピンコート法、キャスティング法、マイクログラビアコート法、グラビアコート法、バーコート法、ロールコート法、ワイアーバーコート法、ディップコート法、スプレーコート法、スクリーン印刷法、フレキソ印刷法、オフセット印刷法、インクジェットプリント法等の塗布法を用いることができる。 The film formation method using the liquid composition includes spin coating, casting, micro gravure coating, gravure coating, bar coating, roll coating, wire bar coating, dip coating, spray coating, and screen. Coating methods such as a printing method, a flexographic printing method, an offset printing method, and an inkjet printing method can be used.
液状組成物中の溶媒の割合は、該液状組成物の全重量に対して、通常、1重量%〜99.9重量%であり、好ましくは60重量%〜99.9重量%であり、さらに好ましく90重量%〜99.8重量%である。液状組成物の粘度は印刷法によって異なるが、25℃において0.5〜500mPa・sの範囲が好ましく、インクジェットプリント法等、液状組成物が吐出装置を経由するものの場合には、吐出時の目づまりや飛行曲がりを防止するために粘度が25℃において0.5〜20mPa・sの範囲であることが好ましい。 The ratio of the solvent in the liquid composition is usually 1% by weight to 99.9% by weight, preferably 60% by weight to 99.9% by weight, and more preferably 90% by weight with respect to the total weight of the liquid composition. % By weight to 99.8% by weight. The viscosity of the liquid composition varies depending on the printing method, but it is preferably in the range of 0.5 to 500 mPa · s at 25 ° C. In the case of the liquid composition passing through the discharge device, such as an ink jet printing method, In order to prevent flight bending, the viscosity is preferably in the range of 0.5 to 20 mPa · s at 25 ° C.
液状組成物に含まれる溶媒としては、該液状組成物中の該溶媒以外の成分を溶解又は分散できるものが好ましい。該溶媒としては、クロロホルム、塩化メチレン、1,2−ジクロロエタン、1,1,2−トリクロロエタン、クロロベンゼン、o−ジクロロベンゼン等の塩素系溶媒、テトラヒドロフラン、ジオキサン等のエーテル系溶媒、トルエン、キシレン、トリメチルベンゼン、メシチレン等の芳香族炭化水素系溶媒、シクロヘキサン、メチルシクロヘキサン、n−ペンタン、n−ヘキサン、n−へプタン、n−オクタン、n−ノナン、n−デカン等の脂肪族炭化水素系溶媒、アセトン、メチルエチルケトン、シクロヘキサノン等のケトン系溶媒、酢酸エチル、酢酸ブチル、メチルベンゾエート、エチルセルソルブアセテート等のエステル系溶媒、エチレングリコール、エチレングリコールモノブチルエーテル、エチレングリコールモノエチルエーテル、エチレングリコールモノメチルエーテル、ジメトキシエタン、プロピレングリコール、ジエトキシメタン、トリエチレングリコールモノエチルエーテル、グリセリン、1,2−ヘキサンジオール等の多価アルコール及びその誘導体、メタノール、エタノール、プロパノール、イソプロパノール、シクロヘキサノール等のアルコール系溶媒、ジメチルスルホキシド等のスルホキシド系溶媒、N−メチル−2−ピロリドン、N,N−ジメチルホルムアミド等のアミド系溶媒が例示される。また、これらの溶媒は、1種単独で用いても複数組み合わせて用いてもよい。前記溶媒のうち、ベンゼン環を少なくとも1個以上含む構造を有し、かつ融点が0℃以下、沸点が100℃以上である有機溶媒を1種類以上含むことが、粘度、成膜性等の観点から好ましい。 As the solvent contained in the liquid composition, those capable of dissolving or dispersing components other than the solvent in the liquid composition are preferable. Examples of the solvent include chloroform, methylene chloride, 1,2-dichloroethane, 1,1,2-trichloroethane, chlorinated solvents such as chlorobenzene and o-dichlorobenzene, ether solvents such as tetrahydrofuran and dioxane, toluene, xylene, and trimethyl. Aromatic hydrocarbon solvents such as benzene and mesitylene, aliphatic hydrocarbon solvents such as cyclohexane, methylcyclohexane, n-pentane, n-hexane, n-heptane, n-octane, n-nonane, n-decane, Ketone solvents such as acetone, methyl ethyl ketone, cyclohexanone, ester solvents such as ethyl acetate, butyl acetate, methyl benzoate, ethyl cellosolve acetate, ethylene glycol, ethylene glycol monobutyl ether, ethylene glycol monoethyl ether Polyethylene alcohol and its derivatives such as ethylene glycol monomethyl ether, dimethoxyethane, propylene glycol, diethoxymethane, triethylene glycol monoethyl ether, glycerol, 1,2-hexanediol, methanol, ethanol, propanol, isopropanol, cyclohexanol, etc. Examples thereof include alcohol-based solvents, sulfoxide-based solvents such as dimethyl sulfoxide, and amide-based solvents such as N-methyl-2-pyrrolidone and N, N-dimethylformamide. These solvents may be used alone or in combination. Among the solvents, it is preferable to include one or more organic solvents having a structure containing at least one benzene ring and having a melting point of 0 ° C. or lower and a boiling point of 100 ° C. or higher in view of viscosity, film formability, and the like. To preferred.
溶媒の種類としては、液状組成物中の溶媒以外の成分の有機溶媒への溶解性、成膜時の均一性、粘度特性等の観点から、芳香族炭化水素系溶媒、脂肪族炭化水素系溶媒、エステル系溶媒、ケトン系溶媒が好ましく、トルエン、キシレン、エチルベンゼン、ジエチルベンゼン、トリメチルベンゼン、メシチレン、n−プロピルベンゼン、i−プロピルベンゼン、n−ブチルベンゼン、i−ブチルベンゼン、s−ブチルベンゼン、アニソール、エトキシベンゼン、1−メチルナフタレン、シクロヘキサン、シクロヘキサノン、シクロヘキシルベンゼン、ビシクロヘキシル、シクロヘキセニルシクロヘキサノン、n−ヘプチルシクロヘキサン、n−ヘキシルシクロヘキサン、メチルベンゾエート、2−プロピルシクロヘキサノン、2−ヘプタノン、3−ヘプタノン、4−ヘプタノン、2−オクタノン、2−ノナノン、2−デカノン、ジシクロヘキシルケトンが好ましく、キシレン、アニソール、メシチレン、シクロヘキシルベンゼン、ビシクロヘキシルメチルベンゾエートのうち少なくとも1種類を含むことがより好ましい。 Solvents include aromatic hydrocarbon solvents and aliphatic hydrocarbon solvents from the viewpoints of solubility in organic solvents other than the solvent in the liquid composition, uniformity during film formation, viscosity characteristics, etc. Ester solvents and ketone solvents are preferred, toluene, xylene, ethylbenzene, diethylbenzene, trimethylbenzene, mesitylene, n-propylbenzene, i-propylbenzene, n-butylbenzene, i-butylbenzene, s-butylbenzene, anisole , Ethoxybenzene, 1-methylnaphthalene, cyclohexane, cyclohexanone, cyclohexylbenzene, bicyclohexyl, cyclohexenylcyclohexanone, n-heptylcyclohexane, n-hexylcyclohexane, methylbenzoate, 2-propylcyclohexanone, 2-heptanone, - heptanone, 4-heptanone, 2-octanone, 2-nonanone, 2-decanone, dicyclohexyl ketone are preferred, xylene, anisole, mesitylene, cyclohexylbenzene, and it is more preferable to contain at least one of bicyclohexyl methyl benzoate.
液状組成物に含まれる溶媒の種類は、成膜性の観点や素子特性等の観点から、2種類以上であることが好ましく、2〜3種類であることがより好ましく、2種類であることがさらに好ましい。 The type of solvent contained in the liquid composition is preferably two or more, more preferably two to three, and more preferably two from the viewpoints of film forming properties and device characteristics. Further preferred.
液状組成物に2種類の溶媒が含まれる場合、そのうちの1種類の溶媒は25℃において固体状態でもよい。成膜性の観点から、1種類の溶媒は沸点が180℃以上のものであり、他の1種類の溶媒は沸点が180℃未満のものであることが好ましく、1種類の溶媒は沸点が200℃以上のものであり、他の1種類の溶媒は沸点が180℃未満のものであることがより好ましい。また、粘度の観点から、60℃において、液状組成物から溶媒を除いた成分の0.2重量%以上が溶媒に溶解することが好ましく、2種類の溶媒のうちの1種類の溶媒には、25℃において、液状組成物から溶媒を除いた成分の0.2重量%以上が溶解することが好ましい。 When two kinds of solvents are contained in the liquid composition, one of the solvents may be in a solid state at 25 ° C. From the viewpoint of film formability, it is preferable that one type of solvent has a boiling point of 180 ° C. or higher, and the other one type of solvent preferably has a boiling point of less than 180 ° C. One type of solvent has a boiling point of 200 ° C. More preferably, the solvent has a boiling point of less than 180 ° C. Further, from the viewpoint of viscosity, at 60 ° C., it is preferable that 0.2% by weight or more of the component excluding the solvent from the liquid composition is dissolved in the solvent, and one of the two solvents has 25 ° C. In this case, it is preferable that 0.2% by weight or more of the component excluding the solvent from the liquid composition is dissolved.
液状組成物に3種類の溶媒が含まれる場合、そのうちの1〜2種類の溶媒は25℃において固体状態でもよい。成膜性の観点から、3種類の溶媒のうちの少なくとも1種類の溶媒は沸点が180℃以上の溶媒であり、少なくとも1種類の溶媒は沸点が180℃未満の溶媒であることが好ましく、3種類の溶媒のうちの少なくとも1種類の溶媒は沸点が200℃以上300℃以下の溶媒であり、少なくとも1種類の溶媒は沸点が180℃未満の溶媒であることがより好ましい。また、粘度の観点から、3種類の溶媒のうちの2種類の溶媒には、60℃において、液状組成物から溶媒を除いた成分の0.2重量%以上が溶媒に溶解することが好ましく、3種類の溶媒のうちの1種類の溶媒には、25℃において、液状組成物から溶媒を除いた成分の0.2重量%以上が溶媒に溶解することが好ましい。 When the liquid composition contains three kinds of solvents, one or two kinds of the solvents may be in a solid state at 25 ° C. From the viewpoint of film formability, at least one of the three solvents is preferably a solvent having a boiling point of 180 ° C. or higher, and at least one solvent is preferably a solvent having a boiling point of less than 180 ° C. At least one of the types of solvents is a solvent having a boiling point of 200 ° C. or more and 300 ° C. or less, and at least one of the solvents is more preferably a solvent having a boiling point of less than 180 ° C. Further, from the viewpoint of viscosity, it is preferable that two of the three types of solvents have 0.2% by weight or more of the component obtained by removing the solvent from the liquid composition dissolved at 60 ° C. in the solvent. Of these solvents, it is preferable that 0.2% by weight or more of the component obtained by removing the solvent from the liquid composition is dissolved in the solvent at 25 ° C.
液状組成物に2種類以上の溶媒が含まれる場合、粘度及び成膜性の観点から、最も沸点が高い溶媒が、液状組成物に含まれる全溶媒の重量の40〜90重量%であることが好ましく、50〜90重量%であることがより好ましく、65〜85重量%であることがさらに好ましい。 When two or more kinds of solvents are contained in the liquid composition, the solvent having the highest boiling point is 40 to 90% by weight of the total solvent contained in the liquid composition from the viewpoint of viscosity and film formability. Preferably, it is 50 to 90% by weight, more preferably 65 to 85% by weight.
−薄膜−
本発明の薄膜について説明する。この薄膜は、前記高分子化合物を含むものである。薄膜の種類としては、発光性薄膜、導電性薄膜、有機半導体薄膜等が例示される。
-Thin film-
The thin film of the present invention will be described. This thin film contains the polymer compound. Examples of the thin film include a light-emitting thin film, a conductive thin film, and an organic semiconductor thin film.
発光性薄膜は、素子の輝度や発光電圧等の観点から、発光の量子収率が50%以上であることが好ましく、60%以上であることがより好ましく、70%以上であることがさらに好ましい。 The light-emitting thin film preferably has a quantum yield of light emission of 50% or more, more preferably 60% or more, and further preferably 70% or more from the viewpoint of the brightness of the device, the light emission voltage, and the like. .
導電性薄膜は、表面抵抗が1KΩ/□以下であることが好ましい。薄膜に、ルイス酸、イオン性化合物等をドープすることにより、電気伝導度を高めることができる。表面抵抗が100Ω/□以下であることがより好ましく、10Ω/□以下であることがさらに好ましい。 The conductive thin film preferably has a surface resistance of 1 KΩ / □ or less. The electrical conductivity can be increased by doping the thin film with a Lewis acid, an ionic compound or the like. The surface resistance is more preferably 100Ω / □ or less, and further preferably 10Ω / □ or less.
有機半導体薄膜は、電子移動度又は正孔移動度のいずれか大きいほうが、好ましくは10-5cm2/V/秒以上であり、より好ましくは10-3cm2/V/秒以上であり、さらに好ましくは10-1cm2/V/秒以上である。また、有機半導体薄膜を用いて、有機トランジスタを作製することができる。具体的には、SiO2等の絶縁膜とゲート電極とを形成したSi基板上に有機半導体薄膜を形成し、Au等でソース電極とドレイン電極を形成することにより、有機トランジスタとすることができる。 The organic semiconductor thin film has a higher electron mobility or hole mobility, preferably 10 −5 cm 2 / V / second or more, more preferably 10 −3 cm 2 / V / second or more, More preferably, it is 10 -1 cm 2 / V / second or more. In addition, an organic transistor can be manufactured using an organic semiconductor thin film. Specifically, an organic transistor can be formed by forming an organic semiconductor thin film on a Si substrate on which an insulating film such as SiO 2 and a gate electrode are formed, and forming a source electrode and a drain electrode with Au or the like. .
−有機トランジスタ(高分子電界効果トランジスタ)−
次に、有機トランジスタの一態様である高分子電界効果トランジスタを説明する。この有機トランジスタは、本発明の高分子化合物を含むものである。
-Organic transistors (polymer field effect transistors)-
Next, a polymer field effect transistor which is an embodiment of the organic transistor will be described. This organic transistor includes the polymer compound of the present invention.
本発明の高分子化合物は、高分子電界効果トランジスタの材料として、中でも活性層として好適に用いることができる。高分子電界効果トランジスタの構造としては、通常は、ソース電極及びドレイン電極が高分子からなる活性層に接して設けられており、さらに活性層に接した絶縁層を挟んでゲート電極が設けられていればよい。 The polymer compound of the present invention can be suitably used as a material for a polymer field effect transistor, especially as an active layer. As a structure of a polymer field effect transistor, a source electrode and a drain electrode are usually provided in contact with an active layer made of a polymer, and a gate electrode is provided with an insulating layer in contact with the active layer interposed therebetween. Just do it.
高分子電界効果トランジスタは、通常は支持基板上に形成される。支持基板としては電界効果トランジスタとしての特性を阻害しなければ材質は特に制限されないが、ガラス基板やフレキシブルなフィルム基板やプラスチック基板も用いることができる。 The polymer field effect transistor is usually formed on a supporting substrate. The material of the support substrate is not particularly limited as long as the characteristics as a field effect transistor are not hindered, but a glass substrate, a flexible film substrate, or a plastic substrate can also be used.
高分子電界効果トランジスタは、公知の方法、例えば、特開平5-110069号公報に記載の方法により製造することができる。 The polymer field effect transistor can be produced by a known method, for example, a method described in JP-A-5-110069.
活性層を形成する際に、有機溶媒可溶性の高分子化合物を用いることが製造上非常に有利であり好ましい。有機溶媒可溶性の高分子化合物を溶媒に溶解させてなる溶液からの成膜方法としては、スピンコート法、キャスティング法、マイクログラビアコート法、グラビアコート法、バーコート法、ロールコート法、ワイアーバーコート法、ディップコート法、スプレーコート法、スクリーン印刷法、フレキソ印刷法、オフセット印刷法、インクジェット印刷法等の塗布法を用いることができる。 In forming the active layer, it is very advantageous and preferable to use an organic solvent-soluble polymer compound. As a film-forming method from a solution obtained by dissolving an organic solvent-soluble polymer compound in a solvent, a spin coating method, a casting method, a micro gravure coating method, a gravure coating method, a bar coating method, a roll coating method, a wire bar coating Application methods such as a method, a dip coating method, a spray coating method, a screen printing method, a flexographic printing method, an offset printing method, and an ink jet printing method can be used.
高分子電界効果トランジスタを作製後、封止してなる封止高分子電界効果トランジスタが好ましい。これにより、高分子電界効果トランジスタが、大気から遮断され、高分子電界効果トランジスタの特性の低下を抑えることができる。 A sealed polymer field effect transistor obtained by sealing after producing a polymer field effect transistor is preferred. Thereby, the polymer field effect transistor is shielded from the atmosphere, and deterioration of the characteristics of the polymer field effect transistor can be suppressed.
封止する方法としては、紫外線(UV)硬化樹脂、熱硬化樹脂や無機のSiONx膜等でカバーする方法、ガラス板やフィルムをUV硬化樹脂、熱硬化樹脂等で張り合わせる方法等が挙げられる。大気との遮断を効果的に行うため高分子電界効果トランジスタを作製後、封止するまでの工程を大気に曝すことなく(例えば、乾燥した窒素ガス雰囲気中、真空中等で)行うことが好ましい。 Examples of the sealing method include a method of covering with an ultraviolet (UV) curable resin, a thermosetting resin, an inorganic SiONx film, or the like, and a method of bonding a glass plate or film with a UV curable resin, a thermosetting resin, or the like. In order to effectively cut off from the atmosphere, it is preferable to carry out the steps after the production of the polymer field-effect transistor until sealing, without exposing it to the atmosphere (for example, in a dry nitrogen gas atmosphere or in a vacuum).
−有機太陽電池−
次に、有機太陽電池について説明する。この有機太陽電池は、本発明の高分子化合物を含むものである。有機太陽電池の一態様である有機光電変換素子で、光起電力効果を利用する固体光電変換素子を説明する。
-Organic solar cells-
Next, an organic solar cell will be described. This organic solar cell includes the polymer compound of the present invention. A solid photoelectric conversion element utilizing the photovoltaic effect as an organic photoelectric conversion element which is one embodiment of an organic solar battery will be described.
本発明の高分子化合物は、有機光電変換素子の材料として、中でも有機半導体と金属との界面を利用するショットキー障壁型素子の有機半導体層として、また、有機半導体と無機半導体あるいは有機半導体どうしの界面を利用するpnへテロ接合型素子の有機半導体層として、好適に用いることができる。 The polymer compound of the present invention is used as a material of an organic photoelectric conversion element, particularly as an organic semiconductor layer of a Schottky barrier type element utilizing an interface between an organic semiconductor and a metal, and between an organic semiconductor and an inorganic semiconductor or between organic semiconductors. It can be suitably used as an organic semiconductor layer of a pn heterojunction element utilizing an interface.
さらに、ドナー・アクセプターの接触面積を増大させたバルクヘテロ接合型素子における電子供与性高分子、電子受容性高分子として、また、高分子・低分子複合系を用いる有機光電変換素子、例えば、電子受容体としてフラーレン誘導体を分散したバルクヘテロ接合型有機光電変換素子の電子供与性共役系高分子(分散支持体)として、好適に用いることができる。 Furthermore, as an electron-donating polymer and an electron-accepting polymer in a bulk heterojunction device with an increased donor-acceptor contact area, an organic photoelectric conversion device using a polymer / low-molecular composite system, for example, electron accepting It can be suitably used as an electron donating conjugated polymer (dispersion support) of a bulk heterojunction organic photoelectric conversion element in which a fullerene derivative is dispersed as a body.
有機光電変換素子の構造としては、例えば、pnへテロ接合型素子では、オーム性電極、例えば、ITO上に、p型半導体層を形成し、さらに、n型半導体層を積層し、その上にオーム性電極が設けられていればよい。 As the structure of the organic photoelectric conversion element, for example, in a pn heterojunction type element, a p-type semiconductor layer is formed on an ohmic electrode, for example, ITO, and an n-type semiconductor layer is further stacked thereon. It is sufficient that an ohmic electrode is provided.
有機光電変換素子は、通常は支持基板上に形成される。支持基板としては有機光電変換素子としての特性を阻害しなければ材質は特に制限されないが、ガラス基板やフレキシブルなフィルム基板やプラスチック基板も用いることができる。 The organic photoelectric conversion element is usually formed on a support substrate. The material of the support substrate is not particularly limited as long as the characteristics as the organic photoelectric conversion element are not impaired, but a glass substrate, a flexible film substrate, or a plastic substrate can also be used.
有機光電変換素子は、公知の方法、例えば、Synth.Met.,102,982(1999)に記載の方法やScience,270,1789(1995)に記載の方法により製造することができる。 The organic photoelectric conversion element can be produced by a known method, for example, the method described in Synth. Met., 102, 982 (1999) or the method described in Science, 270, 1789 (1995).
<高分子発光素子>
次に、本発明の高分子発光素子について説明する。
<Polymer light emitting device>
Next, the polymer light emitting device of the present invention will be described.
本発明の高分子発光素子は、陽極および陰極からなる電極と、該電極間に設けられ前記高分子化合物を有する発光層とを含むものである。また、本発明の高分子発光素子としては、さらに陰極と発光層との間に電子輸送層を設けた高分子発光素子;さらに陽極と発光層との間に正孔輸送層を設けた高分子発光素子;さらに陰極と発光層との間に電子輸送層を設け、かつ陽極と発光層との間に正孔輸送層を設けた高分子発光素子等が挙げられる。 The polymer light emitting device of the present invention includes an electrode composed of an anode and a cathode, and a light emitting layer provided between the electrodes and having the polymer compound. The polymer light-emitting device of the present invention further includes a polymer light-emitting device in which an electron transport layer is provided between the cathode and the light-emitting layer; and a polymer in which a hole transport layer is provided between the anode and the light-emitting layer. A light emitting element; and a polymer light emitting element in which an electron transport layer is further provided between the cathode and the light emitting layer, and a hole transport layer is provided between the anode and the light emitting layer.
本発明の高分子発光素子の具体的構造としては、例えば、以下のa)〜d)が例示される。
a)陽極/発光層/陰極
b)陽極/正孔輸送層/発光層/陰極
c)陽極/発光層/電子輸送層/陰極
d)陽極/正孔輸送層/発光層/電子輸送層/陰極
(ここで、/は各層が隣接して積層されていることを示し、以下同じである。)
Examples of the specific structure of the polymer light-emitting device of the present invention include the following a) to d).
a) Anode / light emitting layer / cathode b) Anode / hole transport layer / light emitting layer / cathode c) Anode / light emitting layer / electron transport layer / cathode d) Anode / hole transport layer / light emitting layer / electron transport layer / cathode (Here, / indicates that each layer is laminated adjacently, and so on.)
「発光層」とは、発光する機能を有する層である。「正孔輸送層」とは、正孔を輸送する機能を有する層である。「電子輸送層」とは、電子を輸送する機能を有する層である。また、電子輸送層と正孔輸送層を総称して電荷輸送層という。これらの発光層、正孔輸送層、電子輸送層は、それぞれ独立に1層のみであっても2層以上であってもよい。 The “light emitting layer” is a layer having a function of emitting light. The “hole transport layer” is a layer having a function of transporting holes. The “electron transport layer” is a layer having a function of transporting electrons. The electron transport layer and the hole transport layer are collectively referred to as a charge transport layer. These light emitting layer, hole transporting layer, and electron transporting layer may be independently one layer or two or more layers.
発光層の成膜の方法に制限はないが、例えば、溶液からの成膜による方法が挙げられる。発光層の成膜に適用される「溶液からの成膜による方法」とは、本発明の高分子化合物を、例えば、トルエン、キシレン、メシチレン、デカリン、リモネン等の溶媒に溶解させてなる溶液を、下記の塗布法により塗布することで成膜する方法である。 Although there is no restriction | limiting in the film-forming method of a light emitting layer, For example, the method by the film-forming from a solution is mentioned. The “method by film formation from a solution” applied to the formation of a light emitting layer is a solution obtained by dissolving the polymer compound of the present invention in a solvent such as toluene, xylene, mesitylene, decalin, limonene or the like. The film is formed by coating by the following coating method.
溶液からの成膜による方法には、例えば、スピンコート法、キャスティング法、マイクログラビアコート法、グラビアコート法、バーコート法、ロールコート法、ワイアーバーコート法、ディップコート法、スプレーコート法、スクリーン印刷法、フレキソ印刷法、オフセット印刷法、インクジェットプリント法等の塗布法を用いることができる。 Examples of the method by film formation from a solution include spin coating, casting, micro gravure coating, gravure coating, bar coating, roll coating, wire bar coating, dip coating, spray coating, and screen. Coating methods such as a printing method, a flexographic printing method, an offset printing method, and an inkjet printing method can be used.
高分子発光素子を作製する際に本発明の高分子化合物を用いて溶液から成膜する場合、得られた溶液を塗布後、乾燥により溶媒を除去するだけでよく、また電荷輸送材料や発光材料を混合した場合においても同様な手法が適用できるので、製造上非常に有利である。 When forming a film from a solution using the polymer compound of the present invention when preparing a polymer light-emitting device, it is only necessary to remove the solvent by drying after applying the obtained solution, and charge transport materials and light-emitting materials Since the same method can be applied to the case of mixing, it is very advantageous in production.
発光層の膜厚は、用いる材料によって最適値が異なり、駆動電圧と発光効率が所期の値となるように調整すればよいが、例えば、1nmから1μmであり、好ましくは2nm〜500nmであり、さらに好ましくは5nm〜200nmである。 The film thickness of the light emitting layer varies depending on the material used, and may be adjusted so that the driving voltage and the light emission efficiency become the desired values. For example, the thickness is 1 nm to 1 μm, preferably 2 nm to 500 nm. More preferably, it is 5 nm to 200 nm.
本発明の高分子発光素子において、発光層には、上記高分子化合物以外の発光材料を混合してもよい。また、上記高分子化合物以外の発光材料を含む発光層が、上記高分子化合物を含む発光層と積層されていてもよい。 In the polymer light emitting device of the present invention, a light emitting material other than the polymer compound may be mixed in the light emitting layer. In addition, a light emitting layer containing a light emitting material other than the polymer compound may be laminated with a light emitting layer containing the polymer compound.
前記高分子化合物以外の発光材料としては、低分子化合物等の公知のものが使用できる。低分子化合物としては、例えば、ナフタレン誘導体、アントラセンもしくはその誘導体、ペリレンもしくはその誘導体、ポリメチン系、キサンテン系、クマリン系、シアニン系などの色素類、8−ヒドロキシキノリンもしくはその誘導体の金属錯体、芳香族アミン、テトラフェニルシクロペンタジエンもしくはその誘導体、テトラフェニルブタジエンもしくはその誘導体等が挙げられる。具体的には、例えば、特開昭57−51781号、同59−194393号公報に記載されているもの等の公知のものが使用できる。 As the light emitting material other than the polymer compound, known materials such as a low molecular compound can be used. Examples of the low molecular weight compound include naphthalene derivatives, anthracene or derivatives thereof, perylene or derivatives thereof, polymethine-based, xanthene-based, coumarin-based, cyanine-based pigments, 8-hydroxyquinoline or metal complexes of derivatives thereof, aromatics, and the like. Examples include amine, tetraphenylcyclopentadiene or a derivative thereof, and tetraphenylbutadiene or a derivative thereof. Specifically, for example, known ones such as those described in JP-A-57-51781 and 59-194393 can be used.
さらに、前記発光材料としては、三重項励起状態からの発光を示す金属錯体(三重項発光錯体:例えば、燐光発光や、この燐光発光に加えて蛍光発光が観測される錯体も含まれる。)、従来から低分子系のEL発光性材料として利用されてきたもの等も用いることができる。これら三重項発光錯体は、例えば、Nature, (1998), 395, 151、Appl. Phys. Lett. (1999), 75(1), 4、Proc. SPIE-Int. Soc. Opt. Eng. (2001), 4105(Organic Light-Emitting Materials and DevicesIV), 119、J. Am. Chem. Soc., (2001), 123, 4304、Appl. Phys. Lett., (1997), 71(18), 2596、Syn. Met., (1998), 94(1), 103、Syn. Met., (1999), 99(2), 1361、Adv. Mater., (1999), 11(10), 852等に開示されている。 Furthermore, as the light emitting material, a metal complex that emits light from a triplet excited state (a triplet light emitting complex: for example, phosphorescent light emission or a complex in which fluorescent light emission is observed in addition to the phosphorescent light emission) is included. Those conventionally used as low-molecular EL light-emitting materials can also be used. These triplet light-emitting complexes are described in, for example, Nature, (1998), 395, 151, Appl. Phys. Lett. (1999), 75 (1), 4, Proc. SPIE-Int. Soc. Opt. Eng. ), 4105 (Organic Light-Emitting Materials and Devices IV), 119, J. Am. Chem. Soc., (2001), 123, 4304, Appl. Phys. Lett., (1997), 71 (18), 2596, Syn. Met., (1998), 94 (1), 103, Syn. Met., (1999), 99 (2), 1361, Adv. Mater., (1999), 11 (10), 852 etc. Has been.
本発明の高分子発光素子が正孔輸送層(通常、正孔輸送層には、低分子または高分子の正孔輸送材料が含まれる)を有する場合、使用される正孔輸送材料としては、ポリビニルカルバゾールもしくはその誘導体、ポリシランもしくはその誘導体、側鎖もしくは主鎖に芳香族アミンを有するポリシロキサン誘導体、ピラゾリン誘導体、アリールアミン誘導体、スチルベン誘導体、トリフェニルジアミン誘導体、ポリアニリンもしくはその誘導体、ポリチオフェンもしくはその誘導体、ポリピロールもしくはその誘導体、ポリ(p−フェニレンビニレン)もしくはその誘導体、またはポリ(2,5−チエニレンビニレン)もしくはその誘導体などが例示される。具体的には、特開昭63−70257号公報、同63−175860号公報、特開平2−135359号公報、同2−135361号公報、同2−209988号公報、同3−37992号公報、同3−152184号公報に記載されている正孔輸送材料等が例示される。 When the polymer light-emitting device of the present invention has a hole transport layer (usually, the hole transport layer contains a low-molecular or high-molecular hole transport material), Polyvinylcarbazole or derivative thereof, polysilane or derivative thereof, polysiloxane derivative having aromatic amine in the side chain or main chain, pyrazoline derivative, arylamine derivative, stilbene derivative, triphenyldiamine derivative, polyaniline or derivative thereof, polythiophene or derivative thereof , Polypyrrole or a derivative thereof, poly (p-phenylenevinylene) or a derivative thereof, or poly (2,5-thienylenevinylene) or a derivative thereof. Specifically, JP-A-63-70257, JP-A-63-175860, JP-A-2-135359, JP-A-2-135361, JP-A-2-20988, JP-A-3-37992, Examples thereof include a hole transport material described in JP-A-3-152184.
これらの中でも、正孔輸送層に用いる正孔輸送材料としては、ポリビニルカルバゾールもしくはその誘導体、ポリシランもしくはその誘導体、側鎖もしくは主鎖に芳香族アミン化合物基を有するポリシロキサン誘導体、ポリアニリンもしくはその誘導体、ポリチオフェンもしくはその誘導体、ポリ(p−フェニレンビニレン)もしくはその誘導体、またはポリ(2,5−チエニレンビニレン)もしくはその誘導体等の高分子正孔輸送材料が好ましく、ポリビニルカルバゾールもしくはその誘導体、ポリシランもしくはその誘導体、側鎖もしくは主鎖に芳香族アミンを有するポリシロキサン誘導体がさらに好ましい。使用される正孔輸送材料が低分子である場合には、該正孔輸送材料を高分子バインダーに分散させて用いることが好ましい。 Among these, as the hole transport material used for the hole transport layer, polyvinyl carbazole or a derivative thereof, polysilane or a derivative thereof, a polysiloxane derivative having an aromatic amine compound group in a side chain or a main chain, polyaniline or a derivative thereof, Polymeric hole transport materials such as polythiophene or derivatives thereof, poly (p-phenylene vinylene) or derivatives thereof, or poly (2,5-thienylene vinylene) or derivatives thereof are preferred, polyvinyl carbazole or derivatives thereof, polysilane or derivatives thereof More preferred are derivatives, polysiloxane derivatives having aromatic amines in the side chain or main chain. When the hole transport material used is a low molecule, it is preferable to use the hole transport material dispersed in a polymer binder.
ポリビニルカルバゾールもしくはその誘導体は、例えば、ビニルモノマーからカチオン重合またはラジカル重合によって得られる。 Polyvinylcarbazole or a derivative thereof can be obtained, for example, from a vinyl monomer by cation polymerization or radical polymerization.
ポリシランもしくはその誘導体としては、ケミカル・レビュー(Chem.Rev.)第89巻、1359頁(1989年)、英国特許GB2300196号公開明細書に記載の化合物等が例示される。合成方法もこれらに記載の方法を用いることができるが、特にキッピング法が好適に用いられる。 Examples of polysilane or derivatives thereof include compounds described in Chem. Rev. 89, 1359 (1989) and GB 2300196 published specification. As the synthesis method, the methods described in these can be used, but the Kipping method is particularly preferably used.
ポリシロキサンもしくはその誘導体は、シロキサン骨格構造には正孔輸送性がほとんどないので、側鎖または主鎖に上記正孔輸送材料の中の低分子のものの構造を有するものが好適に用いられる。特に正孔輸送性の芳香族アミン化合物基を側鎖または主鎖に有するものが例示される。 Since polysiloxane or a derivative thereof has almost no hole transporting property in the siloxane skeleton structure, a polysiloxane or a derivative thereof having a low molecular structure in the hole transporting material in the side chain or main chain is preferably used. Particularly, those having a hole transporting aromatic amine compound group in the side chain or main chain are exemplified.
正孔輸送層の成膜の方法に制限はないが、低分子の正孔輸送材料を用いる場合には、高分子バインダーとの混合溶液からの成膜による方法が例示される。高分子の正孔輸送材料を用いる場合には、溶液からの成膜による方法が例示される。 Although there is no restriction | limiting in the film-forming method of a positive hole transport layer, When using a low molecular hole transport material, the method by the film-forming from a mixed solution with a polymer binder is illustrated. In the case of using a polymer hole transport material, a method by film formation from a solution is exemplified.
溶液からの成膜に用いる溶媒としては、正孔輸送材料および/または高分子バインダーを溶解させるものであれば特に制限はない。該溶媒としては、クロロホルム、塩化メチレン、ジクロロエタン等の塩素系溶媒、テトラヒドロフラン等のエーテル系溶媒、トルエン、キシレン等の芳香族炭化水素系溶媒、アセトン、メチルエチルケトン等のケトン系溶媒、酢酸エチル、酢酸ブチル、エチルセルソルブアセテート等のエステル系溶媒等が例示される。 The solvent used for film formation from a solution is not particularly limited as long as it can dissolve a hole transport material and / or a polymer binder. Examples of the solvent include chloro solvents such as chloroform, methylene chloride, dichloroethane, ether solvents such as tetrahydrofuran, aromatic hydrocarbon solvents such as toluene and xylene, ketone solvents such as acetone and methyl ethyl ketone, ethyl acetate, butyl acetate. Examples thereof include ester solvents such as ethyl cellosolve acetate.
溶液からの成膜方法としては、溶液からのスピンコート法、キャスティング法、マイクログラビアコート法、グラビアコート法、バーコート法、ロールコート法、ワイアーバーコート法、ディップコート法、スプレーコート法、スクリーン印刷法、フレキソ印刷法、オフセット印刷法、インクジェットプリント法等の塗布法を用いることができる。 Examples of film formation methods from solution include spin coating from solution, casting method, micro gravure coating method, gravure coating method, bar coating method, roll coating method, wire bar coating method, dip coating method, spray coating method, screen Coating methods such as a printing method, a flexographic printing method, an offset printing method, and an inkjet printing method can be used.
前記高分子バインダーとしては、電荷輸送を極度に阻害しないものが好ましく、また可視光に対する吸収が強くないものが好適に用いられる。高分子バインダーとしては、ポリカーボネート、ポリアクリレート、ポリメチルアクリレート、ポリメチルメタクリレート、ポリスチレン、ポリ塩化ビニル、ポリシロキサン等が例示される。 As the polymer binder, those that do not extremely inhibit charge transport are preferable, and those that do not strongly absorb visible light are preferably used. Examples of the polymer binder include polycarbonate, polyacrylate, polymethyl acrylate, polymethyl methacrylate, polystyrene, polyvinyl chloride, and polysiloxane.
正孔輸送層の膜厚としては、用いる材料によって最適値が異なり、駆動電圧と発光効率が適度な値となるように選択すればよいが、少なくともピンホールが発生しないような厚さであることが必要であり、あまり厚いと、素子の駆動電圧が高くなり好ましくない。従って、正孔輸送層の膜厚としては、例えば、1nmから1μmであり、好ましくは2nm〜500nmであり、さらに好ましくは5nm〜200nmである。 The film thickness of the hole transport layer varies depending on the material used, and may be selected so that the drive voltage and the light emission efficiency are appropriate. If the thickness is too thick, the driving voltage of the element increases, which is not preferable. Therefore, the thickness of the hole transport layer is, for example, 1 nm to 1 μm, preferably 2 nm to 500 nm, and more preferably 5 nm to 200 nm.
本発明の高分子発光素子が電子輸送層(通常、電子輸送層には、低分子または高分子の電子輸送材料が含まれる)を有する場合、使用される電子輸送材料としては公知のものが使用でき、オキサジアゾール誘導体、アントラキノジメタンもしくはその誘導体、ベンゾキノンもしくはその誘導体、ナフトキノンもしくはその誘導体、アントラキノンもしくはその誘導体、テトラシアノアンスラキノジメタンもしくはその誘導体、フルオレノン誘導体、ジフェニルジシアノエチレンもしくはその誘導体、ジフェノキノン誘導体、または8−ヒドロキシキノリンもしくはその誘導体の金属錯体、ポリキノリンもしくはその誘導体、ポリキノキサリンもしくはその誘導体、ポリフルオレンもしくはその誘導体等が例示される。具体的には、特開昭63−70257号公報、同63−175860号公報、特開平2−135359号公報、同2−135361号公報、同2−209988号公報、同3−37992号公報、同3−152184号公報に記載されている電子輸送材料等が例示される。 When the polymer light-emitting device of the present invention has an electron transport layer (usually, the electron transport layer contains a low-molecular or high-molecular electron transport material), known electron transport materials are used. Oxadiazole derivatives, anthraquinodimethane or derivatives thereof, benzoquinone or derivatives thereof, naphthoquinone or derivatives thereof, anthraquinones or derivatives thereof, tetracyanoanthraquinodimethane or derivatives thereof, fluorenone derivatives, diphenyldicyanoethylene or derivatives thereof, Examples include diphenoquinone derivatives, metal complexes of 8-hydroxyquinoline or its derivatives, polyquinoline or its derivatives, polyquinoxaline or its derivatives, polyfluorene or its derivatives, and the like. Specifically, JP-A-63-70257, JP-A-63-175860, JP-A-2-135359, JP-A-2-135361, JP-A-2-20988, JP-A-3-37992, Examples thereof include an electron transport material described in JP-A-3-152184.
これらの中でも、オキサジアゾール誘導体、ベンゾキノンもしくはその誘導体、アントラキノンもしくはその誘導体、または8−ヒドロキシキノリンもしくはその誘導体の金属錯体、ポリキノリンもしくはその誘導体、ポリキノキサリンもしくはその誘導体、ポリフルオレンもしくはその誘導体が好ましく、2−(4−ビフェニリル)−5−(4−t−ブチルフェニル)−1,3,4−オキサジアゾール、ベンゾキノン、アントラキノン、トリス(8−キノリノール)アルミニウム、ポリキノリンがさらに好ましい。 Among these, oxadiazole derivatives, benzoquinone or derivatives thereof, anthraquinone or derivatives thereof, or metal complexes of 8-hydroxyquinoline or derivatives thereof, polyquinoline or derivatives thereof, polyquinoxaline or derivatives thereof, polyfluorene or derivatives thereof are preferable, 2- (4-biphenylyl) -5- (4-t-butylphenyl) -1,3,4-oxadiazole, benzoquinone, anthraquinone, tris (8-quinolinol) aluminum, and polyquinoline are more preferable.
電子輸送層の成膜の方法としては特に制限はないが、低分子の電子輸送材料を用いる場合には、粉末からの真空蒸着法、または溶液もしくは溶融状態からの成膜による方法が例示され、高分子の電子輸送材料を用いる場合には、溶液または溶融状態からの成膜による方法がそれぞれ例示される。溶液または溶融状態からの成膜時には、高分子バインダーを併用してもよい。 The method for forming the electron transport layer is not particularly limited, but when a low molecular electron transport material is used, a vacuum deposition method from powder, or a method by film formation from a solution or a molten state is exemplified. In the case of using a polymer electron transport material, a method by film formation from a solution or a molten state is exemplified. In film formation from a solution or a molten state, a polymer binder may be used in combination.
溶液からの成膜に用いる溶媒としては、電子輸送材料および/または高分子バインダーを溶解させるものであれば特に制限はない。該溶媒として、クロロホルム、塩化メチレン、ジクロロエタン等の塩素系溶媒、テトラヒドロフラン等のエーテル系溶媒、トルエン、キシレン等の芳香族炭化水素系溶媒、アセトン、メチルエチルケトン等のケトン系溶媒、酢酸エチル、酢酸ブチル、エチルセルソルブアセテート等のエステル系溶媒等が例示される。 The solvent used for film formation from a solution is not particularly limited as long as it can dissolve an electron transport material and / or a polymer binder. Examples of the solvent include chlorine solvents such as chloroform, methylene chloride, and dichloroethane; ether solvents such as tetrahydrofuran; aromatic hydrocarbon solvents such as toluene and xylene; ketone solvents such as acetone and methyl ethyl ketone; ethyl acetate, butyl acetate, Examples include ester solvents such as ethyl cellosolve acetate.
溶液または溶融状態からの成膜方法としては、例えば、スピンコート法、キャスティング法、マイクログラビアコート法、グラビアコート法、バーコート法、ロールコート法、ワイアーバーコート法、ディップコート法、スプレーコート法、スクリーン印刷法、フレキソ印刷法、オフセット印刷法、インクジェットプリント法等の塗布法を用いることができる。 Examples of film forming methods from a solution or a molten state include spin coating, casting, micro gravure coating, gravure coating, bar coating, roll coating, wire bar coating, dip coating, and spray coating. Application methods such as screen printing, flexographic printing, offset printing, and inkjet printing can be used.
前記高分子バインダーとしては、電荷輸送を極度に阻害しないものが好ましく、また、可視光に対する吸収が強くないものが好適に用いられる。該高分子バインダーとして、ポリ(N−ビニルカルバゾール)、ポリアニリンもしくはその誘導体、ポリチオフェンもしくはその誘導体、ポリ(p−フェニレンビニレン)もしくはその誘導体、ポリ(2,5−チエニレンビニレン)もしくはその誘導体、ポリカーボネート、ポリアクリレート、ポリメチルアクリレート、ポリメチルメタクリレート、ポリスチレン、ポリ塩化ビニル、ポリシロキサンなどが例示される。 As the polymer binder, those that do not extremely inhibit charge transport are preferable, and those that do not strongly absorb visible light are preferably used. As the polymer binder, poly (N-vinylcarbazole), polyaniline or a derivative thereof, polythiophene or a derivative thereof, poly (p-phenylenevinylene) or a derivative thereof, poly (2,5-thienylenevinylene) or a derivative thereof, polycarbonate , Polyacrylate, polymethyl acrylate, polymethyl methacrylate, polystyrene, polyvinyl chloride, polysiloxane and the like.
電子輸送層の膜厚としては、用いる材料によって最適値が異なり、駆動電圧と発光効率が適度な値となるように選択すればよいが、少なくともピンホールが発生しないような厚さが必要であり、あまり厚いと、素子の駆動電圧が高くなり好ましくない。従って、該電子輸送層の膜厚は、例えば、1nmから1μmであり、好ましくは2nm〜500nmであり、さらに好ましくは5nm〜200nmである。 The film thickness of the electron transport layer differs depending on the material used, and may be selected so that the drive voltage and the light emission efficiency are appropriate. However, at least a thickness that does not cause pinholes is required. If the thickness is too thick, the driving voltage of the element increases, which is not preferable. Therefore, the film thickness of the electron transport layer is, for example, 1 nm to 1 μm, preferably 2 nm to 500 nm, and more preferably 5 nm to 200 nm.
また、電極に隣接して設けた電荷輸送層のうち、電極からの電荷注入効率を改善する機能を有し、素子の駆動電圧を下げる効果を有するものは、特に電荷注入層(正孔注入層、電子注入層)と一般に呼ばれることがある。 Further, among the charge transport layers provided adjacent to the electrodes, those having a function of improving the charge injection efficiency from the electrodes and having the effect of lowering the driving voltage of the element are particularly charge injection layers (hole injection layers). , An electron injection layer).
さらに電極との密着性向上や電極からの電荷注入の改善のために、電極に隣接して前記の電荷注入層又は絶縁層(通常、平均膜厚で0.5mm〜4mmであり、以下、同じである。)を設けてもよく、また、界面の密着性向上や混合の防止等のために電荷輸送層や発光層の界面に薄いバッファー層を挿入してもよい。 Further, in order to improve adhesion with the electrode and charge injection from the electrode, the charge injection layer or the insulating layer (usually 0.5 mm to 4 mm in average film thickness, which is adjacent to the electrode, hereinafter the same) In addition, a thin buffer layer may be inserted at the interface between the charge transport layer and the light emitting layer in order to improve the adhesion at the interface or prevent mixing.
積層する層の順番や数、および各層の厚さは、発光効率や素子寿命を勘案して適宜調整すればよい。 The order and number of layers to be stacked, and the thickness of each layer may be adjusted as appropriate in consideration of light emission efficiency and element lifetime.
本発明において、電荷注入層(電子注入層、正孔注入層)を設けた高分子発光素子としては、陰極に隣接して電荷注入層を設けた高分子発光素子、陽極に隣接して電荷注入層を設けた高分子発光素子が挙げられる。 In the present invention, a polymer light emitting device provided with a charge injection layer (electron injection layer, hole injection layer) is a polymer light emitting device provided with a charge injection layer adjacent to the cathode, or a charge injection adjacent to the anode. Examples thereof include a polymer light emitting device provided with a layer.
本発明の高分子発光素子の具体的構造としては、例えば、以下のe)〜p)も挙げられる。
e)陽極/電荷注入層/発光層/陰極
f)陽極/発光層/電荷注入層/陰極
g)陽極/電荷注入層/発光層/電荷注入層/陰極
h)陽極/電荷注入層/正孔輸送層/発光層/陰極
i)陽極/正孔輸送層/発光層/電荷注入層/陰極
j)陽極/電荷注入層/正孔輸送層/発光層/電荷注入層/陰極
k)陽極/電荷注入層/発光層/電荷輸送層/陰極
l)陽極/発光層/電子輸送層/電荷注入層/陰極
m)陽極/電荷注入層/発光層/電子輸送層/電荷注入層/陰極
n)陽極/電荷注入層/正孔輸送層/発光層/電荷輸送層/陰極
o)陽極/正孔輸送層/発光層/電子輸送層/電荷注入層/陰極
p)陽極/電荷注入層/正孔輸送層/発光層/電子輸送層/電荷注入層/陰極
Specific examples of the structure of the polymer light-emitting device of the present invention include the following e) to p).
e) Anode / charge injection layer / light emitting layer / cathode f) Anode / light emitting layer / charge injection layer / cathode g) Anode / charge injection layer / light emitting layer / charge injection layer / cathode h) Anode / charge injection layer / hole Transport layer / light emitting layer / cathode i) anode / hole transport layer / light emitting layer / charge injection layer / cathode j) anode / charge injection layer / hole transport layer / light emitting layer / charge injection layer / cathode k) anode / charge Injection layer / light emitting layer / charge transport layer / cathode l) anode / light emitting layer / electron transport layer / charge injection layer / cathode m) anode / charge injection layer / light emitting layer / electron transport layer / charge injection layer / cathode n) anode / Charge injection layer / hole transport layer / light emitting layer / charge transport layer / cathode o) anode / hole transport layer / light emitting layer / electron transport layer / charge injection layer / cathode p) anode / charge injection layer / hole transport Layer / light emitting layer / electron transport layer / charge injection layer / cathode
電荷注入層の具体的な例としては、導電性高分子を含む層、陽極と正孔輸送層との間に設けられ、陽極材料と正孔輸送層に含まれる正孔輸送材料との中間の値のイオン化ポテンシャルを有する材料を含む層、陰極と電子輸送層との間に設けられ、陰極材料と電子輸送層に含まれる電子輸送材料との中間の値の電子親和力を有する材料を含む層などが挙げられる。 Specific examples of the charge injection layer include a layer containing a conductive polymer, an anode and a hole transport layer provided between the anode material and the hole transport material included in the hole transport layer. A layer containing a material having an ionization potential of a value, a layer provided between a cathode and an electron transport layer, and a layer containing a material having an electron affinity of an intermediate value between the cathode material and the electron transport material contained in the electron transport layer, etc. Is mentioned.
上記電荷注入層が導電性高分子を含む層の場合、該導電性高分子の電気伝導度は、10-5S/cm以上103S/cm以下であることが好ましく、発光画素間のリーク電流を小さくするためには、10-5S/cm以上102S/cm以下がより好ましく、10-5S/cm以上101S/cm以下がさらに好ましい。 When the charge injection layer is a layer containing a conductive polymer, the electrical conductivity of the conductive polymer is preferably 10 −5 S / cm or more and 10 3 S / cm or less. in order to reduce the current, more preferably less 10 -5 S / cm or more and 10 2 S / cm, more preferably less 10 -5 S / cm or more and 10 1 S / cm.
通常、該導電性高分子の電気伝導度を10-5S/cm以上103S/cm以下とするために、該導電性高分子に適量のイオンをドープする。 Usually, the conductive polymer is doped with an appropriate amount of ions in order to set the electric conductivity of the conductive polymer to 10 −5 S / cm or more and 10 3 S / cm or less.
ドープするイオンの種類は、正孔注入層であればアニオン、電子注入層であればカチオンである。アニオンとしては、ポリスチレンスルホン酸イオン、アルキルベンゼンスルホン酸イオン、樟脳スルホン酸イオンなどが例示され、カチオンとしては、リチウムイオン、ナトリウムイオン、カリウムイオン、テトラブチルアンモニウムイオンなどが例示される。 The type of ions to be doped is an anion for the hole injection layer and a cation for the electron injection layer. Examples of the anion include polystyrene sulfonate ion, alkylbenzene sulfonate ion, camphor sulfonate ion and the like, and examples of the cation include lithium ion, sodium ion, potassium ion and tetrabutylammonium ion.
電荷注入層の膜厚としては、例えば、1nm〜100nmであり、2nm〜50nmが好ましい。 The thickness of the charge injection layer is, for example, 1 nm to 100 nm, and preferably 2 nm to 50 nm.
電荷注入層に用いる材料は、電極や隣接する層の材料との関係で適宜選択すればよく、具体的には、ポリアニリンおよびその誘導体、ポリチオフェンおよびその誘導体、ポリピロールおよびその誘導体、ポリフェニレンビニレンおよびその誘導体、ポリチエニレンビニレンおよびその誘導体、ポリキノリンおよびその誘導体、ポリキノキサリンおよびその誘導体、芳香族アミン構造を主鎖または側鎖に含む重合体などの導電性高分子、金属フタロシアニン(銅フタロシアニンなど)、カーボンなどが例示される。 The material used for the charge injection layer may be appropriately selected in relation to the material of the electrode and the adjacent layer. Specifically, polyaniline and derivatives thereof, polythiophene and derivatives thereof, polypyrrole and derivatives thereof, polyphenylene vinylene and derivatives thereof , Polythienylene vinylene and its derivatives, polyquinoline and its derivatives, polyquinoxaline and its derivatives, conductive polymers such as polymers containing an aromatic amine structure in the main chain or side chain, metal phthalocyanine (such as copper phthalocyanine), carbon Etc. are exemplified.
絶縁層は電荷注入を容易にする機能を有するものである。この絶縁層の材料としては、例えば、金属フッ化物、金属酸化物、有機絶縁材料等が挙げられる。絶縁層を設けた高分子発光素子としては、陰極に隣接して絶縁層を設けた高分子発光素子、陽極に隣接して絶縁層を設けた高分子発光素子が挙げられる。 The insulating layer has a function of facilitating charge injection. Examples of the material for the insulating layer include metal fluorides, metal oxides, and organic insulating materials. Examples of the polymer light emitting device provided with the insulating layer include a polymer light emitting device provided with an insulating layer adjacent to the cathode and a polymer light emitting device provided with an insulating layer adjacent to the anode.
本発明の高分子発光素子の具体的構造としては、例えば、以下のq)〜ab)も挙げられる。
q)陽極/絶縁層/発光層/陰極
r)陽極/発光層/絶縁層/陰極
s)陽極/絶縁層/発光層/絶縁層/陰極
t)陽極/絶縁層/正孔輸送層/発光層/陰極
u)陽極/正孔輸送層/発光層/絶縁層/陰極
v)陽極/絶縁層/正孔輸送層/発光層/絶縁層/陰極
w)陽極/絶縁層/発光層/電子輸送層/陰極
x)陽極/発光層/電子輸送層/絶縁層/陰極
y)陽極/絶縁層/発光層/電子輸送層/絶縁層/陰極
z)陽極/絶縁層/正孔輸送層/発光層/電子輸送層/陰極
aa)陽極/正孔輸送層/発光層/電子輸送層/絶縁層/陰極
ab)陽極/絶縁層/正孔輸送層/発光層/電子輸送層/絶縁層/陰極
Specific examples of the polymer light-emitting device of the present invention include the following q) to ab).
q) anode / insulating layer / light emitting layer / cathode r) anode / light emitting layer / insulating layer / cathode s) anode / insulating layer / light emitting layer / insulating layer / cathode t) anode / insulating layer / hole transport layer / light emitting layer / Cathode u) anode / hole transport layer / light emitting layer / insulating layer / cathode v) anode / insulating layer / hole transport layer / light emitting layer / insulating layer / cathode w) anode / insulating layer / light emitting layer / electron transport layer / Cathode x) anode / light emitting layer / electron transport layer / insulating layer / cathode y) anode / insulating layer / light emitting layer / electron transport layer / insulating layer / cathode z) anode / insulating layer / hole transport layer / light emitting layer / Electron transport layer / cathode aa) anode / hole transport layer / light emitting layer / electron transport layer / insulating layer / cathode ab) anode / insulating layer / hole transport layer / light emitting layer / electron transport layer / insulating layer / cathode
本発明の高分子発光素子を形成する基板は、電極を形成し、有機物の層を形成する際に変化しないものであればよく、例えば、ガラス、プラスチック、高分子フィルム、シリコン基板などが例示される。不透明な基板の場合には、反対の電極が透明または半透明であることが好ましい。 The substrate on which the polymer light-emitting device of the present invention is formed may be any substrate that does not change when an electrode is formed and an organic layer is formed. Examples thereof include glass, plastic, polymer film, and silicon substrate. The In the case of an opaque substrate, the opposite electrode is preferably transparent or translucent.
本発明において、通常、陽極および陰極からなる電極の少なくとも一方が透明または半透明であり、陽極側が透明または半透明であることが好ましい。 In the present invention, it is usually preferred that at least one of the anode and cathode electrodes is transparent or translucent, and the anode side is transparent or translucent.
陽極の材料としては、例えば、導電性の金属酸化物膜、半透明の金属薄膜等が用いられる。具体的には、酸化インジウム、酸化亜鉛、酸化スズ、およびそれらの複合体であるインジウム・スズ・オキサイド(ITO)、インジウム・亜鉛・オキサイド等からなる導電性ガラスを用いて作成された膜(NESAなど)や、金、白金、銀、銅等が用いられ、ITO、インジウム・亜鉛・オキサイド、酸化スズが好ましい。陽極の作製方法としては、真空蒸着法、スパッタリング法、イオンプレーティング法、メッキ法等が挙げられる。また、該陽極として、ポリアニリンもしくはその誘導体、ポリチオフェンもしくはその誘導体などの有機の透明導電膜を用いてもよい。 As the material of the anode, for example, a conductive metal oxide film, a translucent metal thin film, or the like is used. Specifically, indium oxide, zinc oxide, tin oxide, and a composite film made of conductive glass made of indium / tin / oxide (ITO), indium / zinc / oxide, etc. (NESA) Etc.), gold, platinum, silver, copper and the like are used, and ITO, indium / zinc / oxide, and tin oxide are preferable. Examples of a method for producing the anode include a vacuum deposition method, a sputtering method, an ion plating method, and a plating method. Further, an organic transparent conductive film such as polyaniline or a derivative thereof, polythiophene or a derivative thereof may be used as the anode.
陽極の膜厚は、光の透過性と電気伝導度とを考慮して、適宜調整することができるが、例えば、10nmから10μmであり、好ましくは20nm〜1μmであり、さらに好ましくは50nm〜500nmである。 The film thickness of the anode can be appropriately adjusted in consideration of light transmittance and electric conductivity. For example, it is 10 nm to 10 μm, preferably 20 nm to 1 μm, and more preferably 50 nm to 500 nm. It is.
また、陽極上に、電荷注入を容易にするために、フタロシアニン誘導体、導電性高分子、カーボンなどからなる層、あるいは金属酸化物や金属フッ化物、有機絶縁材料等からなる絶縁層を設けてもよい。 In addition, a layer made of a phthalocyanine derivative, a conductive polymer, carbon, or an insulating layer made of a metal oxide, a metal fluoride, an organic insulating material, or the like may be provided on the anode to facilitate charge injection. Good.
本発明の高分子発光素子で用いる陰極の材料としては、仕事関数の小さい材料が好ましい。例えば、リチウム、ナトリウム、カリウム、ルビジウム、セシウム、ベリリウム、マグネシウム、カルシウム、ストロンチウム、バリウム、アルミニウム、スカンジウム、バナジウム、亜鉛、イットリウム、インジウム、セリウム、サマリウム、ユーロピウム、テルビウム、イッテルビウムなどの金属、およびそれらのうち2つ以上の合金、あるいはそれらのうち1つ以上と、金、銀、白金、銅、マンガン、チタン、コバルト、ニッケル、タングステン、錫のうち1つ以上との合金、グラファイトまたはグラファイト層間化合物等が用いられる。合金の例としては、マグネシウム−銀合金、マグネシウム−インジウム合金、マグネシウム−アルミニウム合金、インジウム−銀合金、リチウム−アルミニウム合金、リチウム−マグネシウム合金、リチウム−インジウム合金、カルシウム−アルミニウム合金などが挙げられる。陰極を2層以上の積層構造としてもよい。 A material for the cathode used in the polymer light-emitting device of the present invention is preferably a material having a low work function. For example, metals such as lithium, sodium, potassium, rubidium, cesium, beryllium, magnesium, calcium, strontium, barium, aluminum, scandium, vanadium, zinc, yttrium, indium, cerium, samarium, europium, terbium, ytterbium, and their Two or more of these alloys, or an alloy of one or more of them and one or more of gold, silver, platinum, copper, manganese, titanium, cobalt, nickel, tungsten, tin, graphite or graphite intercalation compound, etc. Is used. Examples of the alloy include magnesium-silver alloy, magnesium-indium alloy, magnesium-aluminum alloy, indium-silver alloy, lithium-aluminum alloy, lithium-magnesium alloy, lithium-indium alloy, calcium-aluminum alloy, and the like. The cathode may have a laminated structure of two or more layers.
陰極の膜厚は、電気伝導度や耐久性を考慮して、適宜調整することができるが、例えば、10nm〜10μmであり、好ましくは20nm〜1μmであり、さらに好ましくは50nm〜500nmである。 Although the film thickness of a cathode can be suitably adjusted in consideration of electric conductivity and durability, it is, for example, 10 nm to 10 μm, preferably 20 nm to 1 μm, and more preferably 50 nm to 500 nm.
陰極の作製方法としては、真空蒸着法、スパッタリング法、また金属薄膜を熱圧着するラミネート法等が用いられる。また、陰極と有機物層との間に、導電性高分子からなる層、あるいは金属酸化物や金属フッ化物、有機絶縁材料等からなる層を設けてもよく、陰極作製後、該高分子発光素子を保護する保護層を装着していてもよい。該高分子発光素子を長期安定的に用いるためには、素子を外部から保護するために、保護層および/または保護カバーを装着することが好ましい。 As a method for producing the cathode, a vacuum deposition method, a sputtering method, a laminating method in which a metal thin film is thermocompression bonded, or the like is used. In addition, a layer made of a conductive polymer or a layer made of a metal oxide, a metal fluoride, an organic insulating material, or the like may be provided between the cathode and the organic material layer. The protective layer which protects may be mounted | worn. In order to stably use the polymer light emitting device for a long period of time, it is preferable to attach a protective layer and / or a protective cover in order to protect the device from the outside.
保護層としては、ポリマー(例えば、ポリ塩化ビニリデンおよびその共重合体、ポリエステル、ポリアクリロニトリル、芳香族ポリアミド、液晶ポリエステル等のガスバリヤー性高分子等)、金属酸化物、金属フッ化物、金属ホウ化物などを用いることができる。また、保護カバーとしては、例えば、ガラス板、表面に低透水率処理を施したプラスチック板などを用いることができる。保護カバーによる素子の保護方法としては、該カバーを熱硬化樹脂や光硬化樹脂で素子基板と貼り合わせて密閉する方法が好ましい。スペーサーを用いて空間を維持すれば、素子がキズつくのを防ぐことが容易である。該空間に窒素やアルゴンのような不活性なガスを封入すれば、陰極の酸化を防止することができ、さらに酸化バリウム等の乾燥剤を該空間内に設置することにより製造工程で吸着した水分が素子にタメージを与えるのを抑制することが容易となる。これらの中でも、いずれか1種以上の方策をとることが好ましい。 As the protective layer, polymers (for example, gas barrier polymers such as polyvinylidene chloride and copolymers thereof, polyester, polyacrylonitrile, aromatic polyamide, liquid crystal polyester, etc.), metal oxides, metal fluorides, metal borides Etc. can be used. Further, as the protective cover, for example, a glass plate, a plastic plate having a surface subjected to low water permeability treatment, or the like can be used. As a method for protecting the element with the protective cover, a method in which the cover is bonded to the element substrate with a thermosetting resin or a photo-curing resin and sealed is preferable. If a space is maintained using a spacer, it is easy to prevent the element from being damaged. If an inert gas such as nitrogen or argon is sealed in the space, the cathode can be prevented from being oxidized, and moisture adsorbed in the manufacturing process by installing a desiccant such as barium oxide in the space. It becomes easy to suppress giving an image to an element. Among these, it is preferable to take one or more measures.
−高分子発光素子の用途−
本発明の高分子発光素子は、例えば、面状光源、フラットパネルディスプレイ装置、セグメント表示装置、ドットマトリックス表示装置、液晶表示装置等の表示装置又はそれらのバックライト等に有用である。
-Applications of polymer light emitting devices-
The polymer light-emitting device of the present invention is useful for, for example, a display device such as a planar light source, a flat panel display device, a segment display device, a dot matrix display device, a liquid crystal display device, or a backlight thereof.
本発明の高分子発光素子を用いて面状の発光を得るためには、面状の陽極と陰極が重なり合うように配置すればよい。また、パターン状の発光を得るためには、前記面状の発光素子の表面にパターン状の窓を設けたマスクを設置する方法、非発光部の有機物層を極端に厚く形成し実質的に非発光とする方法、陽極または陰極のいずれか一方、または両方の電極をパターン状に形成する方法がある。これらのいずれかの方法でパターンを形成し、いくつかの電極を独立にOn/OFFできるように配置することにより、数字や文字、簡単な記号などを表示できるセグメントタイプの表示素子が得られる。更に、ドットマトリックス素子とするためには、陽極と陰極をともにストライプ状に形成して直交するように配置すればよい。複数の種類の発光色の異なる高分子化合物を塗り分ける方法や、カラーフィルターまたは蛍光変換フィルターを用いる方法により、部分カラー表示、マルチカラー表示が可能となる。ドットマトリックス素子は、パッシブ駆動も可能であるし、TFTなどと組み合わせてアクティブ駆動してもよい。これらの表示素子は、コンピュータ、テレビ、携帯端末、携帯電話、カーナビゲーション、ビデオカメラのビューファインダーなどの表示装置として用いることができる。 In order to obtain planar light emission using the polymer light emitting device of the present invention, the planar anode and cathode may be arranged so as to overlap each other. In addition, in order to obtain pattern-like light emission, a method of installing a mask provided with a pattern-like window on the surface of the planar light-emitting element, an organic material layer of a non-light-emitting portion is formed extremely thick and substantially non- There are a method of emitting light and a method of forming either one of the anode or the cathode or both electrodes in a pattern. By forming a pattern by any of these methods and arranging some electrodes so that they can be turned on / off independently, a segment type display element capable of displaying numbers, letters, simple symbols and the like can be obtained. Further, in order to obtain a dot matrix element, both the anode and the cathode may be formed in a stripe shape and arranged so as to be orthogonal to each other. Partial color display and multicolor display are possible by a method of separately coating a plurality of types of polymer compounds having different emission colors or a method using a color filter or a fluorescence conversion filter. The dot matrix element can be driven passively or may be driven actively in combination with TFTs. These display elements can be used as display devices for computers, televisions, mobile terminals, mobile phones, car navigation systems, video camera viewfinders, and the like.
さらに、前記面状の発光素子は、自発光薄型であり、液晶表示装置のバックライト用の面状光源、あるいは面状の照明用光源として好適に用いることができる。また、フレキシブルな基板を用いれば、曲面状の光源や表示装置としても使用できる。 Furthermore, the planar light-emitting element is a self-luminous thin type, and can be suitably used as a planar light source for a backlight of a liquid crystal display device or a planar illumination light source. If a flexible substrate is used, it can be used as a curved light source or display device.
以下、本発明をさらに詳細に説明するために実施例を示すが、本発明はこれらに限定されるものではない。実施例において求めた化合物の分子量は、テトラヒドロフランを溶媒として、ゲルパーミエーションクロマトグラフィー(GPC)により求めたポリスチレン換算の数平均分子量および重量平均分子量である。また、ガラス転移温度(Tg)の測定は、示差走査熱量分析(DSC、商品名:DSC2920、TA Instruments製)により行った。具体的には、試料を200℃で5分間保持した後、−50℃まで急冷し30分間保持した。次いで、30℃まで温度を上げた後、毎分5℃の昇温速度で300℃まで測定を行った。 Examples will be shown below for illustrating the present invention in more detail, but the present invention is not limited to these examples. The molecular weights of the compounds determined in the examples are the number average molecular weight and weight average molecular weight in terms of polystyrene determined by gel permeation chromatography (GPC) using tetrahydrofuran as a solvent. The glass transition temperature (Tg) was measured by differential scanning calorimetry (DSC, trade name: DSC2920, manufactured by TA Instruments). Specifically, the sample was held at 200 ° C. for 5 minutes, then rapidly cooled to −50 ° C. and held for 30 minutes. Subsequently, after raising the temperature to 30 ° C., the measurement was performed up to 300 ° C. at a temperature rising rate of 5 ° C. per minute.
<合成例1>
2−ブロムメチル−1,4−ジブロムベンゼンと亜リン酸トリエチルとを反応させて得られたホスホン酸エステル1.54gと2−(ジフェニルホスフィノ)ベンズアルデヒド1.1gとを、テトラヒドロフラン(脱水)30gに溶解させた溶液に、あらかじめカリウム−t−ブトキシド0.7gをテトラヒドロフラン(脱水)10gに溶解させた溶液を、室温で滴下した。滴下後、引き続き室温で10時間反応させた。なお、反応は窒素ガス雰囲気下で行った。
<Synthesis Example 1>
1.54 g of phosphonic acid ester obtained by reacting 2-bromomethyl-1,4-dibromobenzene with triethyl phosphite and 1.1 g of 2- (diphenylphosphino) benzaldehyde were added to 30 g of tetrahydrofuran (dehydrated). A solution prepared by previously dissolving 0.7 g of potassium tert-butoxide in 10 g of tetrahydrofuran (dehydrated) was added dropwise to the solution dissolved in After the dropping, the reaction was continued at room temperature for 10 hours. The reaction was performed in a nitrogen gas atmosphere.
反応終了後、得られた反応溶液に酢酸を加え、反応溶液を中和した後、メタノール中に注ぎ込み、再沈した。生成した沈殿をろ過し、回収した。この沈殿をメタノールで洗浄した後、減圧乾燥して、単量体(PP−TPP)(具体的構造は後述のとおりである。)0.75gを得た。
MS(APPI(+)):(M+H)+ 523
After completion of the reaction, acetic acid was added to the obtained reaction solution to neutralize the reaction solution, and then poured into methanol for reprecipitation. The produced precipitate was filtered and collected. This precipitate was washed with methanol and then dried under reduced pressure to obtain 0.75 g of a monomer (PP-TPP) (specific structure is as described later).
MS (APPI (+)): (M + H) <+> 523
<実施例1>
・単量体(1)
・単量体(PP−TPP)
<Example 1>
・ Monomer (1)
・ Monomer (PP-TPP)
−高分子化合物1の合成−
単量体(1)(JFEケミカル社製)0.58gと単量体(PP−TPP)0.23gと2,2’−ビピリジル0.66gとを反応容器に仕込んだ後、反応系内を窒素ガスで置換した。これに、あらかじめアルゴンガスでバブリングして、脱気したテトラヒドロフラン(脱水溶媒)70gを加えた。次に、得られた混合溶液に、ビス(1,5−シクロオクタジエン)ニッケル(0)を1.15g加え、室温で10分間攪拌した後、60℃で3時間反応した。なお、反応は、窒素ガス雰囲気下で行った。
-Synthesis of polymer compound 1-
Monomer (1) (manufactured by JFE Chemical Co., Ltd.) 0.58 g, monomer (PP-TPP) 0.23 g and 2,2′-bipyridyl 0.66 g were charged into a reaction vessel, Replaced with nitrogen gas. To this was added 70 g of tetrahydrofuran (dehydrated solvent) deaerated previously by bubbling with argon gas. Next, 1.15 g of bis (1,5-cyclooctadiene) nickel (0) was added to the obtained mixed solution, stirred at room temperature for 10 minutes, and reacted at 60 ° C. for 3 hours. The reaction was performed in a nitrogen gas atmosphere.
反応終了後、この反応溶液を冷却した。次いで、得られた反応溶液に、メタノール60ml/イオン交換水60ml混合溶液を注ぎ込み、約1時間攪拌した。次に、生成した沈殿を濾過し、回収した。この沈殿を減圧乾燥した後、トルエンに溶解した。得られたトルエン溶液を濾過し、不溶物を除去した後、該トルエン溶液を、約1規定塩酸水溶液で洗浄し、静置、分液し、その後、トルエン溶液を回収した。回収したトルエン溶液を、約3重量%アンモニア水で洗浄し、静置、分液した後、トルエン溶液を回収した。次に、回収したトルエン溶液をイオン交換水で洗浄し、静置、分液した後、トルエン溶液を回収した。次に、回収したトルエン溶液を、メタノール中に注ぎ込み、再沈精製した。次に、生成した沈殿を回収し、メタノールで洗浄した後、この沈殿を減圧乾燥して、重合体0.07gを得た。この重合体を高分子化合物1と呼ぶ。得られた高分子化合物1のポリスチレン換算の重量平均分子量は1.5×104であり、数平均分子量は7.7×103であった。また、ガラス転移温度(Tg)は、71℃であった。 After completion of the reaction, the reaction solution was cooled. Next, a mixed solution of methanol 60 ml / ion exchanged water 60 ml was poured into the obtained reaction solution and stirred for about 1 hour. Next, the produced precipitate was filtered and collected. This precipitate was dried under reduced pressure and then dissolved in toluene. The obtained toluene solution was filtered to remove insoluble matters, and then the toluene solution was washed with about 1N hydrochloric acid aqueous solution, allowed to stand and liquid-separated, and then the toluene solution was recovered. The recovered toluene solution was washed with about 3% by weight aqueous ammonia, allowed to stand and liquid-separated, and then the toluene solution was recovered. Next, the recovered toluene solution was washed with ion-exchanged water, allowed to stand and separated, and then the toluene solution was recovered. Next, the recovered toluene solution was poured into methanol and purified by reprecipitation. Next, the produced precipitate was collected and washed with methanol, and then this precipitate was dried under reduced pressure to obtain 0.07 g of a polymer. This polymer is referred to as polymer compound 1. The obtained polymer compound 1 had a polystyrene equivalent weight average molecular weight of 1.5 × 10 4 and a number average molecular weight of 7.7 × 10 3 . Moreover, the glass transition temperature (Tg) was 71 degreeC.
仕込みから推定される高分子化合物1に含まれる繰り返し単位の構造を下記に示す。高分子化合物1は、繰り返し単位A:繰り返し単位B=7:3のモル比(仕込みからの推定値)から構成されるものである。 The structure of the repeating unit contained in the polymer compound 1 estimated from the preparation is shown below. The polymer compound 1 is composed of a molar ratio of repeating unit A: repeating unit B = 7: 3 (estimated value from preparation).
・繰り返し単位A
・繰り返し単位B
・ Repeating unit A
・ Repeating unit B
<合成例2>
−単量体(2)の合成−
・化合物aの合成
<Synthesis Example 2>
-Synthesis of monomer (2)-
Synthesis of compound a
不活性雰囲気下、300ml三つ口フラスコに1−ナフタレンボロン酸5.00g(29mmol)、2−ブロモベンズアルデヒド6.46g(35mmol)、炭酸カリウム10.0g(73mmol)、トルエン36mlおよびイオン交換水36mlを入れ、室温で撹拌しつつ20分間アルゴンバブリングした。次いで、テトラキス(トリフェニルホスフィン)パラジウム16.8mg(0.15mmol)を入れ、さらに室温で撹拌しつつ10分間アルゴンバブリングした。100℃に昇温し、25時間反応させた。室温まで冷却後、トルエンで有機層を抽出し、硫酸ナトリウムで乾燥し、次いで、溶媒を留去した。トルエン:シクロヘキサン=1:2(容量比)混合溶媒を展開溶媒としたシリカゲルカラムで生成することにより、化合物a 5.18g(収率86%)を白色結晶として得た。
1H−NMR(300MHz/CDCl3):
δ7.39〜7.62(m、5H)、7.70(m、2H)、7.94(d、2H)、8.12(dd、2H)、9.63(s、1H)
MS(APCI(+)):(M+H)+ 233
Under an inert atmosphere, in a 300 ml three-necked flask, 5.00 g (29 mmol) of 1-naphthaleneboronic acid, 6.46 g (35 mmol) of 2-bromobenzaldehyde, 10.0 g (73 mmol) of potassium carbonate, 36 ml of toluene and 36 ml of ion-exchanged water And argon bubbling was performed for 20 minutes with stirring at room temperature. Next, 16.8 mg (0.15 mmol) of tetrakis (triphenylphosphine) palladium was added, and argon was bubbled for 10 minutes while stirring at room temperature. The temperature was raised to 100 ° C. and reacted for 25 hours. After cooling to room temperature, the organic layer was extracted with toluene, dried over sodium sulfate, and then the solvent was distilled off. Toluene: cyclohexane = 1: 2 (volume ratio) By producing on a silica gel column using a mixed solvent as a developing solvent, 5.18 g (yield 86%) of compound a was obtained as white crystals.
1 H-NMR (300 MHz / CDCl 3 ):
δ 7.39-7.62 (m, 5H), 7.70 (m, 2H), 7.94 (d, 2H), 8.12 (dd, 2H), 9.63 (s, 1H)
MS (APCI (+)): (M + H) <+> 233
・化合物bの合成
Synthesis of compound b
不活性雰囲気下で300mlの三つ口フラスコに化合物a 8.00g(34.4mmol)と脱水THF46mlを入れ、−78℃まで冷却した。次いで、n−オクチルマグネシウムブロミド(1.0mol/lTHF溶液)52mlを30分かけて滴下した。滴下終了後0℃まで昇温し、1時間撹拌後、室温まで昇温して45分間撹拌した。氷浴中で1N塩酸20mlを加えて反応を終了させ、酢酸エチルで有機層を抽出し、硫酸ナトリウムで乾燥した。溶媒を留去した後、トルエン:ヘキサン=10:1(容量比)混合溶媒を展開溶媒とするシリカゲルカラムで精製することにより、化合物b 7.64g(収率64%)を淡黄色のオイルとして得た。HPLC測定では2本のピークが見られたが、LC−MS測定では同一の質量数であることから、異性体の混合物であると判断した。 Under an inert atmosphere, 8.00 g (34.4 mmol) of compound a and 46 ml of dehydrated THF were placed in a 300 ml three-necked flask and cooled to -78 ° C. Subsequently, 52 ml of n-octylmagnesium bromide (1.0 mol / l THF solution) was added dropwise over 30 minutes. After completion of dropping, the temperature was raised to 0 ° C., stirred for 1 hour, then warmed to room temperature and stirred for 45 minutes. The reaction was terminated by adding 20 ml of 1N hydrochloric acid in an ice bath, and the organic layer was extracted with ethyl acetate and dried over sodium sulfate. After the solvent was distilled off, 7.64 g (yield 64%) of compound b was obtained as a pale yellow oil by purifying with a silica gel column using toluene: hexane = 10: 1 (volume ratio) mixed solvent as a developing solvent. Obtained. Although two peaks were observed in the HPLC measurement, they were judged to be a mixture of isomers because they were the same mass number in the LC-MS measurement.
・化合物cの合成
Synthesis of compound c
不活性雰囲気下、500ml三つ口フラスコに化合物b(異性体の混合物)5.00g(14.4mmol)と脱水ジクロロメタン74mlを入れ、室温で撹拌し、溶解させた。次いで、三フッ化ホウ素のエーテラート錯体を室温で1時間かけて滴下し、滴下終了後、室温で4時間撹拌した。撹拌しながらエタノール125mlをゆっくりと加え、発熱がおさまったらクロロホルムで有機層を抽出し、2回水洗し、硫酸マグネシウムで乾燥した。溶媒を留去後、ヘキサンを展開溶媒とするシリカゲルカラムで精製することにより、化合物c 3.22g(収率68%)を無色のオイルとして得た。
1H−NMR(300MHz/CDCl3):
δ0.90(t、3H)、1.03〜1.26(m、14H)、2.13(m、2H)、4.05(t、1H)、7.35(dd、1H)、7.46〜7.50(m、2H)、7.59〜7.65(m、3H)、7.82(d、1H)、7.94(d、1H)、8.35(d、1H)、8.75(d、1H)
MS(APCI(+)):(M+H)+ 329
Under an inert atmosphere, 5.00 g (14.4 mmol) of Compound b (mixture of isomers) and 74 ml of dehydrated dichloromethane were placed in a 500 ml three-necked flask, and dissolved by stirring at room temperature. Then, an etherate complex of boron trifluoride was added dropwise at room temperature over 1 hour, and after completion of the addition, the mixture was stirred at room temperature for 4 hours. While stirring, 125 ml of ethanol was slowly added. When the exotherm subsided, the organic layer was extracted with chloroform, washed twice with water, and dried over magnesium sulfate. After distilling off the solvent, the residue was purified by a silica gel column using hexane as a developing solvent to obtain 3.22 g (yield 68%) of compound c as a colorless oil.
1 H-NMR (300 MHz / CDCl 3 ):
δ 0.90 (t, 3H), 1.03-1.26 (m, 14H), 2.13 (m, 2H), 4.05 (t, 1H), 7.35 (dd, 1H), 7 .46-7.50 (m, 2H), 7.59-7.65 (m, 3H), 7.82 (d, 1H), 7.94 (d, 1H), 8.35 (d, 1H) ), 8.75 (d, 1H)
MS (APCI (+)): (M + H) <+> 329
・化合物dの合成
Synthesis of compound d
不活性雰囲気下、200ml三つ口フラスコにイオン交換水20mlをいれ、撹拌しながら水酸化ナトリウム18.9g(0.47mol)を少量ずつ加え、溶解させた。水溶液が室温まで冷却した後、トルエン20ml、化合物c 5.17g(15.7mmol)および臭化トリブチルアンモニウム1.52g(4.72mmol)を加え、50℃に昇温した。臭化n−オクチルを滴下し、滴下終了後、50℃で9時間反応させた。反応終了後、トルエンで有機層を抽出し、2回水洗し、硫酸ナトリウムで乾燥した。ヘキサンを展開溶媒とするシリカゲルカラムで精製することにより、化合物d5.13g(収率74%)を黄色のオイルとして得た。
1H−NMR(300MHz/CDCl3):
δ0.52(m、2H)、0.79(t、6H)、1.00〜1.20(m、22H)、2.05(t、4H)、7.34(d、1H)、7.40〜7.53(m、2H)、7.63(m、3H)、7.83(d、1H)、7.94(d、1H)、8.31(d、1H)、8.75(d、1H)
MS(APCI(+)):(M+H)+ 441
Under an inert atmosphere, 20 ml of ion-exchanged water was placed in a 200 ml three-necked flask, and 18.9 g (0.47 mol) of sodium hydroxide was added little by little with stirring to dissolve. After the aqueous solution was cooled to room temperature, 20 ml of toluene, 5.17 g (15.7 mmol) of compound c and 1.52 g (4.72 mmol) of tributylammonium bromide were added, and the temperature was raised to 50 ° C. N-Octyl bromide was added dropwise, and after completion of the addition, the mixture was reacted at 50 ° C. for 9 hours. After completion of the reaction, the organic layer was extracted with toluene, washed twice with water, and dried over sodium sulfate. Purification by a silica gel column using hexane as a developing solvent gave 5.13 g (yield 74%) of compound d as a yellow oil.
1 H-NMR (300 MHz / CDCl 3 ):
δ 0.52 (m, 2H), 0.79 (t, 6H), 1.00-1.20 (m, 22H), 2.05 (t, 4H), 7.34 (d, 1H), 7 40 to 7.53 (m, 2H), 7.63 (m, 3H), 7.83 (d, 1H), 7.94 (d, 1H), 8.31 (d, 1H), 8. 75 (d, 1H)
MS (APCI (+)): (M + H) <+> 441
・化合物eの合成
・ Synthesis of compound e
不活性雰囲気下、50mlの三つ口フラスコに化合物d 4.00g(9.08mmol)と、酢酸:ジクロロメタン=1:1(容量比)混合溶媒57mlを入れ、室温で撹拌し、溶解させた。次いで、三臭化ベンジルトリメチルアンモニウム7.79g(20.0mmol)を加えて撹拌しつつ、塩化亜鉛を三臭化ベンジルトリメチルアンモニウムが完溶するまで加えた。室温で20時間撹拌後、5重量%亜硫酸水素ナトリウム水溶液10mlを加えて反応を停止し、クロロホルムで有機層を抽出し、炭酸カリウム水溶液で2回洗浄し、硫酸ナトリウムで乾燥した。へキサンを展開溶媒、シリカゲルを充填剤とするフラッシュカラムで2回精製した後、エタノール:ヘキサン=1:1(容量比)混合溶媒、続いて10:1(容量比)混合溶媒で再結晶することにより、化合物e 4.13g(収率76%)を白色結晶として得た。
1H−NMR(300MHz/CDCl3):
δ0.60(m、2H)、0.91(t、6H)、1.01〜1.38(m、22H)、2.09(t、4H)、7.62〜7.75(m、3H)、7.89(s、1H)、8.20(d、1H)、8.47(d、1H)、8.72(d、1H)
MS(APPI(+)):(M+H)+ 598
Under an inert atmosphere, 4.00 g (9.08 mmol) of Compound d and 57 ml of a mixed solvent of acetic acid: dichloromethane = 1: 1 (volume ratio) were placed in a 50 ml three-necked flask, and stirred at room temperature to dissolve. Next, 7.79 g (20.0 mmol) of benzyltrimethylammonium tribromide was added and stirred, and zinc chloride was added until the benzyltrimethylammonium tribromide was completely dissolved. After stirring at room temperature for 20 hours, the reaction was stopped by adding 10 ml of 5% by weight aqueous sodium hydrogen sulfite solution, the organic layer was extracted with chloroform, washed twice with aqueous potassium carbonate solution, and dried over sodium sulfate. After purification twice with a flash column using hexane as a developing solvent and silica gel as a packing material, recrystallization is performed with a mixed solvent of ethanol: hexane = 1: 1 (volume ratio) and then with a mixed solvent of 10: 1 (volume ratio). As a result, 4.13 g (yield 76%) of compound e was obtained as white crystals.
1 H-NMR (300 MHz / CDCl 3 ):
δ 0.60 (m, 2H), 0.91 (t, 6H), 1.01-1.38 (m, 22H), 2.09 (t, 4H), 7.62-7.75 (m, 3H), 7.89 (s, 1H), 8.20 (d, 1H), 8.47 (d, 1H), 8.72 (d, 1H)
MS (APPI (+)): (M + H) <+> 598
こうして得られた化合物eを単量体(2)とする。
・単量体(2)
The compound e thus obtained is designated as monomer (2).
・ Monomer (2)
<実施例2>
−高分子化合物2の合成−
単量体(2)0.63gと単量体(PP−TPP)0.23gと2,2’−ビピリジル0.66gとを反応容器に仕込んだ後、反応系内を窒素ガスで置換した。これに、あらかじめアルゴンガスでバブリングして、脱気したテトラヒドロフラン(脱水溶媒)70gを加えた。得られた混合溶液に、ビス(1,5−シクロオクタジエン)ニッケル(0)を1.15g加え、室温で10分間攪拌した後、60℃で3時間反応した。なお、反応は、窒素ガス雰囲気下で行った。
<Example 2>
-Synthesis of polymer compound 2-
After charging 0.63 g of monomer (2), 0.23 g of monomer (PP-TPP), and 0.66 g of 2,2′-bipyridyl, the inside of the reaction system was replaced with nitrogen gas. To this was added 70 g of tetrahydrofuran (dehydrated solvent) deaerated previously by bubbling with argon gas. To the obtained mixed solution, 1.15 g of bis (1,5-cyclooctadiene) nickel (0) was added, stirred at room temperature for 10 minutes, and reacted at 60 ° C. for 3 hours. The reaction was performed in a nitrogen gas atmosphere.
反応終了後、この反応溶液を冷却した。次いで、この溶液に、メタノール40ml/イオン交換水40ml混合溶液を注ぎ込み、約1時間攪拌した。次に、生成した沈殿を濾過し、回収した。この沈殿を減圧乾燥した後、トルエンに溶解した。このトルエン溶液を濾過し、不溶物を除去した後、このトルエン溶液を、約1規定塩酸水溶液で洗浄し、静置、分液し、その後、トルエン溶液を回収した。次に、このトルエン溶液を、約3重量%アンモニア水で洗浄し、静置、分液した後、トルエン溶液を回収した。回収したトルエン溶液をイオン交換水で洗浄し、静置、分液した後、トルエン溶液を回収した。次に、回収したトルエン溶液を、メタノール中に注ぎ込み、再沈精製した。次に、生成した沈殿を回収し、メタノールで洗浄した後、この沈殿を減圧乾燥して、重合体0.05gを得た。この重合体を高分子化合物2と呼ぶ。得られた高分子化合物2のポリスチレン換算の重量平均分子量は、1.0×104であり、数平均分子量は、5.9×103であった。また、ガラス転移温度(Tg)は、101℃であった。 After completion of the reaction, the reaction solution was cooled. Next, a mixed solution of methanol 40 ml / ion-exchanged water 40 ml was poured into this solution and stirred for about 1 hour. Next, the produced precipitate was filtered and collected. This precipitate was dried under reduced pressure and then dissolved in toluene. This toluene solution was filtered to remove insoluble matters, and then this toluene solution was washed with about 1N aqueous hydrochloric acid solution, allowed to stand and separated, and then the toluene solution was recovered. Next, this toluene solution was washed with about 3% by weight ammonia water, allowed to stand and liquid-separated, and then the toluene solution was recovered. The recovered toluene solution was washed with ion-exchanged water, allowed to stand and separated, and then the toluene solution was recovered. Next, the recovered toluene solution was poured into methanol and purified by reprecipitation. Next, the produced precipitate was collected and washed with methanol, and then this precipitate was dried under reduced pressure to obtain 0.05 g of a polymer. This polymer is referred to as polymer compound 2. The obtained polymer compound 2 had a polystyrene equivalent weight average molecular weight of 1.0 × 10 4 and a number average molecular weight of 5.9 × 10 3 . The glass transition temperature (Tg) was 101 ° C.
仕込みから推定される高分子化合物2に含まれる繰り返し単位の構造を下記に示す。高分子化合物2は、繰り返し単位C:繰り返し単位B=7:3のモル比(仕込みからの推定値)から構成されるものである。 The structure of the repeating unit contained in the polymer compound 2 estimated from the preparation is shown below. The polymer compound 2 is composed of a molar ratio of repeating unit C: repeating unit B = 7: 3 (estimated value from preparation).
・繰り返し単位C
・繰り返し単位B
・ Repeat unit C
・ Repeating unit B
<合成例3>
−単量体(F−TPP)の合成−
下記構造式:
で表される単量体原料(A)1.95gと2−(ジフェニルホスフィノ)ベンズアルデヒド(アルドリッチ社製)1.16gとを、反応容器に仕込んだ後、反応系内を窒素ガスで置換した。これに、テトラヒドロフラン(脱水)50mlを加えた。得られた混合溶液に、あらかじめカリウム−t−ブトキシド0.67gをテトラヒドロフラン(脱水)5mlに溶解させた溶液を、室温で滴下した。滴下後、引き続き室温で24時間反応させた。なお、反応は窒素ガス雰囲気下で行った。
<Synthesis Example 3>
-Synthesis of monomer (F-TPP)-
The following structural formula:
The monomer raw material (A) represented by the formula (1) 1.95 g and 2- (diphenylphosphino) benzaldehyde (Aldrich) 1.16 g were charged in a reaction vessel, and the reaction system was replaced with nitrogen gas. . To this, 50 ml of tetrahydrofuran (dehydrated) was added. To the obtained mixed solution, a solution prepared by dissolving 0.67 g of potassium tert-butoxide in 5 ml of tetrahydrofuran (dehydrated) was added dropwise at room temperature. After the dropping, the reaction was continued at room temperature for 24 hours. The reaction was performed in a nitrogen gas atmosphere.
反応終了後、得られた反応溶液に酢酸を加え、反応溶液を中和した後、メタノールを加えた。次に、この溶液から、減圧により、溶媒を留去した。得られた固形物をメタノールで洗浄した後、ろ過し、沈殿物を回収した。この沈殿物を、トルエンに溶解した。このトルエン溶液をろ過し、不溶物を除去した後、得られたトルエン溶液をアルミナカラムを通して精製した。次に、このトルエン溶液から、減圧により溶媒を留去した。得られた生成物をメタノールで洗浄した後、減圧乾燥して、単量体(F−TPP)(具体的構造は後述のとおりである。)1.3gを得た。 After completion of the reaction, acetic acid was added to the resulting reaction solution to neutralize the reaction solution, and then methanol was added. Next, the solvent was distilled off from this solution under reduced pressure. The obtained solid was washed with methanol and then filtered to collect a precipitate. This precipitate was dissolved in toluene. The toluene solution was filtered to remove insoluble matters, and the obtained toluene solution was purified through an alumina column. Next, the solvent was distilled off from the toluene solution under reduced pressure. The obtained product was washed with methanol and dried under reduced pressure to obtain 1.3 g of a monomer (F-TPP) (specific structure is as described later).
<実施例3>
−高分子化合物3の合成−
単量体(2)0.81gと下記構造式:
で表される単量体(F−TPP)0.19gと2,2’−ビピリジル0.57gとを反応容器に仕込んだ後、反応系内を窒素ガスで置換した。これに、あらかじめアルゴンガスでバブリングして、脱気したテトラヒドロフラン(脱水溶媒)60gを加えた。得られた混合溶液に、ビス(1,5−シクロオクタジエン)ニッケル(0)を1.0g加え、室温で23時間反応した。なお、反応は、窒素ガス雰囲気下で行った。
<Example 3>
-Synthesis of polymer compound 3-
Monomer (2) 0.81 g and the following structural formula:
The monomer (F-TPP) 0.19g and 2,2'-bipyridyl 0.57g which were represented by these were charged to reaction container, and the inside of the reaction system was substituted by nitrogen gas. To this was added 60 g of tetrahydrofuran (dehydrated solvent) deaerated previously by bubbling with argon gas. To the obtained mixed solution, 1.0 g of bis (1,5-cyclooctadiene) nickel (0) was added and reacted at room temperature for 23 hours. The reaction was performed in a nitrogen gas atmosphere.
反応終了後、この反応溶液を、メタノール40ml/イオン交換水40ml混合溶液中に注ぎ込み再沈、引き続き約1時間攪拌した。次に、生成した沈殿を濾過し、回収した。この沈殿を減圧乾燥した後、トルエンに溶解した。このトルエン溶液を濾過し、不溶物を除去した後、このトルエン溶液を、約5重量%酢酸水溶液で洗浄し、静置、分液し、その後、トルエン溶液を回収した。次に、このトルエン溶液を、4重量%アンモニア水で洗浄し、静置、分液した後、トルエン溶液を回収した。回収したトルエン溶液をイオン交換水で洗浄し、静置、分液した後、トルエン溶液を回収した。次に、回収したトルエン溶液を、メタノール中に注ぎ込み、再沈精製した。次に、生成した沈殿を回収し、メタノールで洗浄した後、この沈殿を減圧乾燥して、重合体0.23gを得た。この重合体を高分子化合物3と呼ぶ。得られた高分子化合物3のポリスチレン換算の重量平均分子量は7.0×104であり、ポリスチレン換算の数平均分子量は2.2×104であった。また、ガラス転移温度(Tg)は121℃であった。 After completion of the reaction, this reaction solution was poured into a mixed solution of 40 ml of methanol / 40 ml of ion-exchanged water for reprecipitation, followed by stirring for about 1 hour. Next, the produced precipitate was filtered and collected. This precipitate was dried under reduced pressure and then dissolved in toluene. The toluene solution was filtered to remove insolubles, and then the toluene solution was washed with about 5% by weight acetic acid aqueous solution, allowed to stand and liquid-separated, and then the toluene solution was recovered. Next, this toluene solution was washed with 4 wt% aqueous ammonia, allowed to stand and liquid-separated, and then the toluene solution was recovered. The recovered toluene solution was washed with ion-exchanged water, allowed to stand and separated, and then the toluene solution was recovered. Next, the recovered toluene solution was poured into methanol and purified by reprecipitation. Next, the produced precipitate was recovered and washed with methanol, and then this precipitate was dried under reduced pressure to obtain 0.23 g of a polymer. This polymer is referred to as polymer compound 3. The obtained polymer compound 3 had a polystyrene equivalent weight average molecular weight of 7.0 × 10 4 and a polystyrene equivalent number average molecular weight of 2.2 × 10 4 . Moreover, the glass transition temperature (Tg) was 121 degreeC.
仕込みから推定される高分子化合物3に含まれる繰り返し単位の構造を下記に示す。高分子化合物3は、繰り返し単位C:繰り返し単位F=9:1のモル比(仕込みからの推定値)から構成されるものである。 The structure of the repeating unit contained in the polymer compound 3 estimated from the preparation is shown below. The polymer compound 3 is composed of a molar ratio of repeating unit C: repeating unit F = 9: 1 (estimated value from preparation).
・繰り返し単位C
・繰り返し単位F
・ Repeat unit C
・ Repeating unit F
<合成例4>
−単量体(F−TPA)の合成−
単量体原料(A)1.95gと4−(N,N−ジフェニルアミノ)ベンズアルデヒド(東京化成社製)1.09gとを、反応容器に仕込んだ後、反応系内を窒素ガスで置換した。これに、テトラヒドロフラン(脱水)50mlを加えた。得られた混合溶液に、あらかじめカリウム−t−ブトキシド0.67gをテトラヒドロフラン(脱水)5mlに溶解させた溶液を、室温で滴下した。滴下後、引き続き室温で24時間反応させた。なお、反応は窒素ガス雰囲気下で行った。
<Synthesis Example 4>
-Synthesis of monomer (F-TPA)-
1.95 g of monomer raw material (A) and 1.09 g of 4- (N, N-diphenylamino) benzaldehyde (manufactured by Tokyo Chemical Industry Co., Ltd.) were charged into a reaction vessel, and the inside of the reaction system was replaced with nitrogen gas. . To this, 50 ml of tetrahydrofuran (dehydrated) was added. To the obtained mixed solution, a solution prepared by dissolving 0.67 g of potassium tert-butoxide in 5 ml of tetrahydrofuran (dehydrated) was added dropwise at room temperature. After the dropping, the reaction was continued at room temperature for 24 hours. The reaction was performed in a nitrogen gas atmosphere.
反応終了後、得られた反応溶液に酢酸を加え、反応溶液を中和した後、メタノールを加えた。次に、この溶液から、減圧により、溶媒を留去した。得られた固形物をメタノールで洗浄した後、ろ過し、沈殿物を回収した。この沈殿物を、トルエンに溶解した。このトルエン溶液をろ過し、不溶物を除去した後、得られたトルエン溶液をアルミナカラムを通して精製した。次に、このトルエン溶液から、減圧により溶媒を留去した。得られた生成物をメタノールで洗浄した後、減圧乾燥して、下記構造式:
で表される単量体(F−TPA)1.6gを得た。
After completion of the reaction, acetic acid was added to the resulting reaction solution to neutralize the reaction solution, and then methanol was added. Next, the solvent was distilled off from this solution under reduced pressure. The obtained solid was washed with methanol and then filtered to collect a precipitate. This precipitate was dissolved in toluene. The toluene solution was filtered to remove insoluble matters, and the obtained toluene solution was purified through an alumina column. Next, the solvent was distilled off from the toluene solution under reduced pressure. The obtained product was washed with methanol and then dried under reduced pressure to obtain the following structural formula:
The monomer (F-TPA) represented by these was obtained.
<比較例1>
−高分子化合物4の合成−
単量体(2)0.81gと前記単量体(F−TPA)0.18gと2,2’−ビピリジル0.57gとを反応容器に仕込んだ後、反応系内を窒素ガスで置換した。これに、あらかじめアルゴンガスでバブリングして、脱気したテトラヒドロフラン(脱水溶媒)60gを加えた。得られた混合溶液に、ビス(1,5−シクロオクタジエン)ニッケル(0)を1.0g加え、室温で23時間反応した。なお、反応は、窒素ガス雰囲気下で行った。
<Comparative Example 1>
-Synthesis of polymer compound 4-
After charging 0.81 g of the monomer (2), 0.18 g of the monomer (F-TPA) and 0.57 g of 2,2′-bipyridyl, the reaction system was replaced with nitrogen gas. . To this was added 60 g of tetrahydrofuran (dehydrated solvent) deaerated previously by bubbling with argon gas. To the obtained mixed solution, 1.0 g of bis (1,5-cyclooctadiene) nickel (0) was added and reacted at room temperature for 23 hours. The reaction was performed in a nitrogen gas atmosphere.
反応終了後、この反応溶液を、メタノール40ml/イオン交換水40ml混合溶液中に注ぎ込み再沈、引き続き約1時間攪拌した。次に、生成した沈殿を濾過し、回収した。この沈殿を減圧乾燥した後、トルエンに溶解した。このトルエン溶液を濾過し、不溶物を除去した後、このトルエン溶液を、約5重量%酢酸水溶液で洗浄し、静置、分液し、その後、トルエン溶液を回収した。次に、このトルエン溶液を、4重量%アンモニア水で洗浄し、静置、分液した後、トルエン溶液を回収した。回収したトルエン溶液をイオン交換水で洗浄し、静置、分液した後、トルエン溶液を回収した。次に、回収したトルエン溶液を、メタノール中に注ぎ込み、再沈精製した。次に、生成した沈殿を回収し、メタノールで洗浄した後、この沈殿を減圧乾燥して、重合体0.31gを得た。この重合体を高分子化合物4と呼ぶ。得られた高分子化合物4のポリスチレン換算の重量平均分子量は、3.1×105であり、数平均分子量は、6.9×104であった。また、ガラス転移温度(Tg)は、128℃であった。 After completion of the reaction, this reaction solution was poured into a mixed solution of 40 ml of methanol / 40 ml of ion-exchanged water for reprecipitation, followed by stirring for about 1 hour. Next, the produced precipitate was filtered and collected. This precipitate was dried under reduced pressure and then dissolved in toluene. The toluene solution was filtered to remove insolubles, and then the toluene solution was washed with about 5% by weight acetic acid aqueous solution, allowed to stand and liquid-separated, and then the toluene solution was recovered. Next, this toluene solution was washed with 4 wt% aqueous ammonia, allowed to stand and liquid-separated, and then the toluene solution was recovered. The recovered toluene solution was washed with ion-exchanged water, allowed to stand and separated, and then the toluene solution was recovered. Next, the recovered toluene solution was poured into methanol and purified by reprecipitation. Next, the produced precipitate was recovered and washed with methanol, and then this precipitate was dried under reduced pressure to obtain 0.31 g of a polymer. This polymer is referred to as polymer compound 4. The obtained polymer compound 4 had a polystyrene equivalent weight average molecular weight of 3.1 × 10 5 and a number average molecular weight of 6.9 × 10 4 . Moreover, the glass transition temperature (Tg) was 128 degreeC.
仕込みから推定される高分子化合物4に含まれる繰り返し単位の構造を下記に示す。高分子化合物4は、繰り返し単位C:繰り返し単位G=9:1のモル比(仕込みからの推定値)から構成されるものである。 The structure of the repeating unit contained in the polymer compound 4 estimated from the preparation is shown below. The polymer compound 4 is composed of a molar ratio of repeating unit C: repeating unit G = 9: 1 (estimated value from preparation).
・繰り返し単位C
・繰り返し単位G
・ Repeat unit C
・ Repeating unit G
<蛍光特性評価>
高分子化合物1〜6の各々について、該高分子化合物の0.8重量%トルエン溶液から石英板上にスピンコートして該高分子化合物の薄膜を作製した。この薄膜の蛍光スペクトルを蛍光分光光度計(JOBINYVON−SPEX社製、商品名:Fluorolog)を用い、励起波長350nmで測定することにより求めた。薄膜での相対的な蛍光強度を得るために、水のラマン線の強度を標準に、波数プロットした蛍光スペクトルをスペクトル測定範囲で積分して、分光光度計(Varian社製、Cary5E)を用いて測定した、励起波長での吸光度で割り付けた値を求めた。
<Fluorescence characteristic evaluation>
Each of the polymer compounds 1 to 6 was spin-coated on a quartz plate from a 0.8 wt% toluene solution of the polymer compound to prepare a thin film of the polymer compound. The fluorescence spectrum of this thin film was determined by measuring at an excitation wavelength of 350 nm using a fluorescence spectrophotometer (manufactured by JOBINYVON-SPEX, trade name: Fluorolog). In order to obtain the relative fluorescence intensity in the thin film, the intensity of the Raman line of water was used as a standard, the fluorescence spectrum plotted with the wavenumber was integrated in the spectrum measurement range, and a spectrophotometer (Varian, Cary 5E) was used. The measured value assigned by the absorbance at the excitation wavelength was determined.
蛍光ピーク波長と蛍光強度の測定結果を表1に示す。本発明の高分子化合物3は、側鎖にトリフェニルアミン構造を有する高分子化合物4よりも、蛍光強度が強かった。 Table 1 shows the measurement results of the fluorescence peak wavelength and the fluorescence intensity. The polymer compound 3 of the present invention had higher fluorescence intensity than the polymer compound 4 having a triphenylamine structure in the side chain.
<実施例4>
−素子の作成および評価−
高分子化合物1と下記構造式:
で表されるイリジウム錯体A(高分子化合物2に対して2重量%)との混合物の1.5重量%キシレン溶液を調製した。
スパッタ法により150nmの厚みでITO膜を付けたガラス基板に、ポリ(エチレンジオキシチオフェン)/ポリスチレンスルホン酸の溶液(バイエル社、BaytronP)を用いてスピンコートにより50nmの厚みで成膜し、ホットプレート上で200℃で10分間乾燥した。次に、上記調製したキシレン溶液を用いてスピンコートにより800rpmの回転速度で成膜した。膜厚は約70nmであった。これを窒素ガス雰囲気下130℃で1時間乾燥した後、陰極としてバリウムを約5nm、次いでアルミニウムを約80nm蒸着して、EL素子を作製した。なお、真空度が、1×10-4Pa以下に到達した後、金属の蒸着を開始した。
得られたEL素子に電圧を引加することにより、イリジウム錯体からの強いEL発光(ピーク波長630nm)が得られた。該素子は印加電圧9.2Vで100cd/m2の輝度の発光を示し、最大輝度は約240cd/m2で、高輝度が得られた。
<Example 4>
-Creation and evaluation of elements-
Polymer compound 1 and the following structural formula:
A 1.5 wt% xylene solution of a mixture with iridium complex A represented by the formula (2 wt% based on polymer compound 2) was prepared.
A glass substrate with an ITO film having a thickness of 150 nm formed by sputtering is used to form a film with a thickness of 50 nm by spin coating using a solution of poly (ethylenedioxythiophene) / polystyrene sulfonic acid (Bayer, BaytronP). Dried on plate for 10 minutes at 200 ° C. Next, a film was formed at a rotation speed of 800 rpm by spin coating using the prepared xylene solution. The film thickness was about 70 nm. This was dried at 130 ° C. for 1 hour in a nitrogen gas atmosphere, and then barium was deposited as a cathode at about 5 nm, and then aluminum was deposited at about 80 nm to produce an EL device. Note that, after the degree of vacuum reached 1 × 10 −4 Pa or less, metal deposition was started.
By applying a voltage to the obtained EL device, strong EL emission (peak wavelength: 630 nm) from the iridium complex was obtained. The device showed light emission of 100 cd / m 2 at an applied voltage of 9.2 V, and the maximum luminance was about 240 cd / m 2 , and high luminance was obtained.
<実施例5>
高分子化合物2とイリジウム錯体A(高分子化合物2に対して2重量%)との混合物の1.5重量%キシレン溶液を調製し、実施例4と同様にEL素子を作製した。発光層は、スピンコートにより800rpmの回転速度で成膜した。膜厚は約70nmであった。得られた素子に電圧を引加することにより、イリジウム錯体からの強いEL発光(ピーク波長635nm)が得られた。該素子は印加電圧10.4Vで100cd/m2の輝度の発光を示し、最大輝度は約160cd/m2で、高輝度が得られた。
<Example 5>
A 1.5 wt% xylene solution of a mixture of the polymer compound 2 and iridium complex A (2 wt% with respect to the polymer compound 2) was prepared, and an EL device was produced in the same manner as in Example 4. The light emitting layer was formed by spin coating at a rotation speed of 800 rpm. The film thickness was about 70 nm. By applying voltage to the resulting device, strong EL emission (peak wavelength: 635 nm) from the iridium complex was obtained. The device showed light emission of 100 cd / m 2 at an applied voltage of 10.4 V, and the maximum luminance was about 160 cd / m 2 , and high luminance was obtained.
<実施例6>
−溶液の調製−
上記で得た高分子化合物3をキシレンに溶解し、ポリマー濃度1.8重量%のキシレン溶液を調製した。
−EL素子の作製−
スパッタ法により150nmの厚みでITO膜を付けたガラス基板上に、ポリ(3,4)エチレンジオキシチオフェン/ポリスチレンスルホン酸(Bayer製、BaytronP CH8000)の懸濁液を0.2μmメンブランフィルターで濾過した液を用いて、スピンコートにより60nmの厚みで薄膜を形成し、ホットプレート上で200℃、10分間乾燥した。次に、上記で得たキシレン溶液を用いて、スピンコートにより3200rpmの回転速度で成膜した。成膜後の膜厚は約70nmであった。さらに、これを減圧下80℃で1時間乾燥した後、陰極としてバリウムを約5nm、次いでアルミニウムを約80nm蒸着してEL素子を作製した。なお、真空度が1×10-4Pa以下に到達した後に金属の蒸着を開始した。
−EL素子の性能−
得られた素子に電圧を印加することにより、この素子から450nmにピークを有するEL発光が得られた。輝度100cd/m2におけるEL発光色をC.I.E.色座標値で示すとx=0.161、y=0.139であった。EL発光の強度は電流密度にほぼ比例していた。また該素子は印加電圧4.2Vから発光開始が見られ、最大発光効率は0.20cd/Aであった。
<Example 6>
-Preparation of solution-
The polymer compound 3 obtained above was dissolved in xylene to prepare a xylene solution having a polymer concentration of 1.8% by weight.
-Production of EL elements-
A suspension of poly (3,4) ethylenedioxythiophene / polystyrene sulfonic acid (manufactured by Bayer, BaytronP CH8000) is filtered through a 0.2 μm membrane filter on a glass substrate with an ITO film having a thickness of 150 nm formed by sputtering. Using the solution, a thin film having a thickness of 60 nm was formed by spin coating and dried on a hot plate at 200 ° C. for 10 minutes. Next, the xylene solution obtained above was used to form a film at a rotational speed of 3200 rpm by spin coating. The film thickness after film formation was about 70 nm. Further, this was dried at 80 ° C. under reduced pressure for 1 hour, and then barium was deposited as a cathode at about 5 nm, and then aluminum was deposited at about 80 nm to produce an EL device. The metal deposition was started after the degree of vacuum reached 1 × 10 −4 Pa or less.
-Performance of EL element-
By applying voltage to the resulting device, EL light emission having a peak at 450 nm was obtained from this device. EL emission color at a luminance of 100 cd / m 2 I. E. In terms of color coordinate values, x = 0.161 and y = 0.139. The intensity of EL emission was almost proportional to the current density. The device started to emit light at an applied voltage of 4.2 V, and the maximum light emission efficiency was 0.20 cd / A.
Claims (15)
−[Ar1−(X1)n]− (1)
〔式中、Ar1は、下記式(2)で示される基を有するアリーレン基、下記式(2)で示される基を有する2価の複素環基または下記式(2)で示される基を有する2価の芳香族アミン基を表し、X1は−CR1=CR2−(ここで、R1およびR2はそれぞれ独立に、水素原子、アルキル基、アリール基、1価の複素環基またはシアノ基を表す。)または−C≡C−を表し、nは0または1を表す。〕
〔式中、Ar2は、アリーレン基、2価の複素環基または2価の芳香族アミン基を表し、Ar5は、直接結合、アリーレン基、2価の複素環基または2価の芳香族アミン基を表し、R3およびR4はそれぞれ独立に、直接結合、−R5−、−O−R5−、−R5−O−、−R5−C(O)O−、−R5−OC(O)−、−R5−N(R6)−、−O−、−S−、−C(O)O−、−C(O)−、−CR7=CR8−または−C≡C−(ここで、R5は、アルキレン基またはアルケニレン基を表し、R6、R7およびR8はそれぞれ独立に、水素原子、アルキル基、アリール基、1価の複素環基またはシアノ基を示す。)を表し、Ar3およびAr4はそれぞれ独立に、アリール基、1価の複素環基または1価の芳香族アミン基を表し、Yは、下記式:
、または
を表す。但し、Ar5が直接結合の場合には、R3は直接結合である。〕 The high molecular compound containing the repeating unit shown by following formula (1).
-[Ar 1- (X 1 ) n ]-(1)
[In the formula, Ar 1 represents an arylene group having a group represented by the following formula (2), a divalent heterocyclic group having a group represented by the following formula (2), or a group represented by the following formula (2). X 1 represents —CR 1 ═CR 2 — (wherein R 1 and R 2 each independently represents a hydrogen atom, an alkyl group, an aryl group, or a monovalent heterocyclic group) Or represents a cyano group) or —C≡C—, and n represents 0 or 1. ]
[In the formula, Ar 2 represents an arylene group, divalent heterocyclic group or divalent aromatic amine group, and Ar 5 represents a direct bond, an arylene group, a divalent heterocyclic group or a divalent aromatic group. Represents an amine group, and R 3 and R 4 are each independently a direct bond, —R 5 —, —O—R 5 —, —R 5 —O—, —R 5 —C (O) O—, —R. 5 —OC (O) —, —R 5 —N (R 6 ) —, —O—, —S—, —C (O) O—, —C (O) —, —CR 7 ═CR 8 — or —C≡C— (wherein R 5 represents an alkylene group or an alkenylene group, and R 6 , R 7 and R 8 each independently represents a hydrogen atom, an alkyl group, an aryl group, a monovalent heterocyclic group or represents.) of a cyano group, Ar 3 and Ar 4 each independently represent an aryl group, a monovalent heterocyclic group or monovalent aromatic amine group, Y is represented by the following formula
Or
Represents. However, when Ar 5 is a direct bond, R 3 is a direct bond. ]
(式中、R13は、前記式(2)で示される基、水素原子、アルキル基、アルコキシ基、アルキルチオ基、アルキルシリル基、アルキルアミノ基、アリール基、アリールオキシ基、アリールアルキル基、アリールアルコキシ基、アリールアルケニル基、アリールアルキニル基、アリールアミノ基、1価の複素環基またはシアノ基を表し、あるいは複数あるR13は結合して芳香環または非芳香環を形成していてもよい。複数あるR13は同一であっても異なっていてもよい。但し、該式(8)は少なくとも1個の前記式(2)で示される基を有する。)
で示される2価の基である請求項1に記載の高分子化合物。 Ar 1 is represented by the following formula (8):
Wherein R 13 is a group represented by the formula (2), a hydrogen atom, an alkyl group, an alkoxy group, an alkylthio group, an alkylsilyl group, an alkylamino group, an aryl group, an aryloxy group, an arylalkyl group, an aryl It represents an alkoxy group, an arylalkenyl group, an arylalkynyl group, an arylamino group, a monovalent heterocyclic group or a cyano group, or a plurality of R 13 may be bonded to form an aromatic ring or a non-aromatic ring. A plurality of R 13 may be the same or different, provided that the formula (8) has at least one group represented by the formula (2).
The polymer compound according to claim 1, which is a divalent group represented by:
(式中、R13は前記と同じである。但し、該式(9)は少なくとも1個の前記式(2)で示される基を有する。)
で示される2価の基である請求項1に記載の高分子化合物。 Ar 1 is represented by the following formula (9):
(In the formula, R 13 is the same as described above, provided that the formula (9) has at least one group represented by the formula (2).)
The polymer compound according to claim 1, which is a divalent group represented by:
−[Ar19−(X2)p]− (10)
〔式中、Ar19は、アリーレン基、2価の複素環基、2価の芳香族アミン基または2価の芳香族ホスフィン基を表し、X2は、−CR14=CR15−(ここで、R14およびR15はそれぞれ独立に水素原子、アルキル基、アリール基、1価の複素環基またはシアノ基を表す。)または−C≡C−を表し、pは0または1を表す。〕 Furthermore, the high molecular compound as described in any one of Claims 1-3 containing the repeating unit shown by following formula (10).
- [Ar 19 - (X 2 ) p] - (10)
[In the formula, Ar 19 represents an arylene group, a divalent heterocyclic group, a divalent aromatic amine group or a divalent aromatic phosphine group, and X 2 represents —CR 14 = CR 15 — (where , R 14 and R 15 each independently represents a hydrogen atom, an alkyl group, an aryl group, a monovalent heterocyclic group or a cyano group.) Or —C≡C—, and p represents 0 or 1. ]
(式中、XはA環上の2個の原子とB環上の2個の原子と一緒になって5員環又は6員環を形成する原子又は2価の基を表し、Raは置換基を表し、mは独立に0〜5の整数を表し、nは独立に0〜3の整数を表す。Raが複数存在する場合には、それらは同一であっても異なっていてもよい。)
のいずれかで示される2価の基である請求項4に記載の高分子化合物。 Ar 19 represents the following formulas (2a) to (2d):
(Wherein, X represents two atoms and B atoms to form two 5-membered or 6-membered ring together with the atoms on the ring or a divalent group of the A ring, R a is Represents a substituent, m independently represents an integer of 0 to 5, and n independently represents an integer of 0 to 3. When a plurality of R a are present, they may be the same or different. Good.)
The polymer compound according to claim 4, which is a divalent group represented by any one of:
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