JP7764685B2 - Charge transport material, ink composition, organic layer, organic electronics element, organic electroluminescence element, lighting device, display element, and display device - Google Patents
Charge transport material, ink composition, organic layer, organic electronics element, organic electroluminescence element, lighting device, display element, and display deviceInfo
- Publication number
- JP7764685B2 JP7764685B2 JP2020163741A JP2020163741A JP7764685B2 JP 7764685 B2 JP7764685 B2 JP 7764685B2 JP 2020163741 A JP2020163741 A JP 2020163741A JP 2020163741 A JP2020163741 A JP 2020163741A JP 7764685 B2 JP7764685 B2 JP 7764685B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- structural unit
- organic
- polymer
- group
- charge
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Active
Links
Landscapes
- Liquid Crystal (AREA)
- Electroluminescent Light Sources (AREA)
- Polyoxymethylene Polymers And Polymers With Carbon-To-Carbon Bonds (AREA)
- Devices For Indicating Variable Information By Combining Individual Elements (AREA)
- Compositions Of Macromolecular Compounds (AREA)
- Inks, Pencil-Leads, Or Crayons (AREA)
Description
本発明の実施形態は、電荷輸送性材料、インク組成物、有機層、有機エレクトロニクス素子、有機エレクトロルミネセンス素子(「有機EL素子」ともいう)、照明装置、表示素子、及び表示装置に関する。 Embodiments of the present invention relate to charge transport materials, ink compositions, organic layers, organic electronic elements, organic electroluminescence elements (also referred to as "organic EL elements"), lighting devices, display elements, and display devices.
有機EL素子は、例えば、白熱ランプ、ガス充填ランプ等の代替えとして、大面積ソリッドステート光源用途として注目されている。また、フラットパネルディスプレイ(FPD)分野における液晶ディスプレイ(LCD)に置き換わる最有力の自発光ディスプレイとしても注目されており、製品化が進んでいる。 Organic EL elements are attracting attention as large-area solid-state light sources, replacing incandescent lamps, gas-filled lamps, etc. They are also attracting attention as a promising self-emissive display to replace liquid crystal displays (LCDs) in the flat panel display (FPD) field, and commercialization is progressing.
有機EL素子は、使用する有機材料から、低分子化合物を用いる低分子型有機EL素子と、高分子化合物を用いる高分子型有機EL素子の2つに大別される。有機EL素子の製造方法は、主に真空系で成膜が行われる乾式プロセスと、凸版印刷、凹版印刷等の有版印刷、インクジェット等の無版印刷などにより成膜が行われる塗布式プロセスとの2つに大別される。簡易成膜が可能なため、塗布式プロセスは、今後の大画面有機ELディスプレイには不可欠な方法として期待されている。例えば、特許文献1には、3方向に分岐する構造を有するポリマー又はオリゴマーを含む有機エレクトロニクス材料が開示されている。 Organic EL elements can be broadly divided into two types based on the organic materials used: low-molecular-weight organic EL elements, which use low-molecular-weight compounds, and high-molecular-weight organic EL elements, which use high-molecular-weight compounds. Manufacturing methods for organic EL elements can be broadly divided into dry processes, in which films are formed primarily in a vacuum system, and coating processes, in which films are formed using plate printing such as relief printing and intaglio printing, or plateless printing such as inkjet printing. Because coating processes allow for simple film formation, they are expected to be an essential method for future large-screen organic EL displays. For example, Patent Document 1 discloses an organic electronics material containing a polymer or oligomer with a structure that branches in three directions.
また、有機EL素子の高効率化、及び/又は長寿命化のためには、有機層を多層化し、各々の層の機能を分離する試みがなされている。例えば、特許文献2には、有機層を多層化するため、例えば、重合性基を少なくとも1つ有する化合物を利用する方法が検討されている。 Furthermore, in order to improve the efficiency and/or extend the life of organic EL elements, attempts have been made to create multiple organic layers and separate the functions of each layer. For example, Patent Document 2 discusses a method of using a compound having at least one polymerizable group to create multiple organic layers.
しかし、塗布式プロセスにおいては、インク組成物を用いて多層化が行われるところ、上層を塗布する際に、上層に含まれる溶媒により下層が溶解してしまうという問題が生じることがある。 However, in coating processes, where multiple layers are created using an ink composition, there is a problem that when the upper layer is applied, the solvent contained in the upper layer dissolves the lower layer.
本発明の実施形態は、上記に鑑み、塗布式プロセスに適し、耐溶剤溶解性(以下、「耐溶剤性」ともいう)に優れた有機層を形成することができる電荷輸送性材料及びインク組成物を提供することを課題とする。本発明の他の実施形態は、有機エレクトロニクス素子の特性向上に適した有機層を提供することである。本発明の他の実施形態は、優れた特性を有する有機エレクトロニクス素子、有機EL素子、表示素子、照明装置、及び表示装置を提供することを課題とする。 In view of the above, an object of one embodiment of the present invention is to provide a charge transport material and an ink composition that are suitable for coating processes and can form an organic layer that has excellent solvent resistance (hereinafter also referred to as "solvent resistance"). Another embodiment of the present invention is to provide an organic layer that is suitable for improving the properties of organic electronic elements. Another embodiment of the present invention is to provide an organic electronic element, organic EL element, display element, lighting device, and display device that have excellent properties.
本発明者らは、上記の目的の下、鋭意検討を重ねたところ、互いに異なる重合性置換基を有するポリマーを2種以上含有する電荷輸送性材料を用いて形成される有機層が、優れた耐溶剤性を示すことを見出した。 With the above objective in mind, the inventors conducted extensive research and discovered that an organic layer formed using a charge-transporting material containing two or more polymers with different polymerizable substituents exhibits excellent solvent resistance.
本発明の実施形態の例を以下に列挙する。本発明は、以下の実施形態に限定されない。 Examples of embodiments of the present invention are listed below. The present invention is not limited to the following embodiments.
(1)第1の重合性置換基を有する第1のポリマーと、前記第1の重合性置換基と異なる第2の重合性置換基を有する第2のポリマーと、を含有する電荷輸送性材料。 (1) A charge transport material containing a first polymer having a first polymerizable substituent and a second polymer having a second polymerizable substituent different from the first polymerizable substituent.
(2)前記第1の重合性置換基が下記構造を含む、(1)に記載の電荷輸送性材料。
*-Ar-(CH2)n-CH=CH2
前記構造中、*は他の構造との結合部位、Arは置換又は非置換のアリーレン基又はヘテロアリーレン基を表し、nは0~20の整数である。
(2) The charge transport material according to (1), wherein the first polymerizable substituent has the following structure:
*-Ar-(CH 2 ) n -CH=CH 2
In the above structure, * represents a bonding site to another structure, Ar represents a substituted or unsubstituted arylene group or heteroarylene group, and n is an integer of 0 to 20.
(3)前記Arが、置換又は非置換のフェニレン基である、(2)に記載の電荷輸送性材料。 (3) The charge transport material according to (2), wherein Ar is a substituted or unsubstituted phenylene group.
(4)前記第2の重合性置換基がシクロプロピル基、シクロブチル基、ベンゾシクロブテニル基、エポキシ基、及びオキセタニル基からなる群から選択される少なくとも1種を含む、(1)~(3)のいずれか1項に記載の電荷輸送性材料。 (4) The charge transport material described in any one of (1) to (3), wherein the second polymerizable substituent includes at least one selected from the group consisting of a cyclopropyl group, a cyclobutyl group, a benzocyclobutenyl group, an epoxy group, and an oxetanyl group.
(5)前記第2の重合性置換基がベンゾシクロブテニル基を含む、(1)~(4)のいずれか1項に記載の電荷輸送性材料。 (5) The charge transport material described in any one of (1) to (4), wherein the second polymerizable substituent includes a benzocyclobutenyl group.
(6)(1)~(5)のいずれか1項に記載の電荷輸送性材料と、溶媒と、を含む、インク組成物。 (6) An ink composition comprising the charge transport material described in any one of (1) to (5) and a solvent.
(7)(1)~(5)のいずれか1項に記載の電荷輸送性材料、又は(6)に記載のインク組成物を用いて形成された、有機層。 (7) An organic layer formed using the charge transport material described in any one of (1) to (5) or the ink composition described in (6).
(8)(7)に記載の有機層を少なくとも一つ備える、有機エレクトロニクス素子。 (8) An organic electronics device comprising at least one organic layer described in (7).
(9)(7)に記載の有機層を少なくとも一つ備える、有機エレクトロルミネセンス素子。 (9) An organic electroluminescence device comprising at least one organic layer according to (7).
(10)フレキシブル基板をさらに備える、(9)に記載の有機エレクトロルミネセンス素子。 (10) The organic electroluminescence element according to (9), further comprising a flexible substrate.
(11)樹脂フィルム基板をさらに備える、(9)記載の有機エレクトロルミネセンス素子。 (11) The organic electroluminescence element according to (9), further comprising a resin film substrate.
(12)(9)~(11)のいずれかに記載の有機エレクトロルミネセンス素子を備えた、表示素子。 (12) A display element comprising the organic electroluminescence element described in any one of (9) to (11).
(13)(9)~(11)のいずれかに記載の有機エレクトロルミネセンス素子を備えた、照明装置。 (13) A lighting device equipped with the organic electroluminescence element described in any one of (9) to (11).
(14)(9)~(11)のいずれかに記載の有機エレクトロルミネセンス素子を備えた、表示装置。 (14) A display device equipped with an organic electroluminescence element described in any one of (9) to (11).
(15)(14)に記載の表示装置と、表示手段として液晶素子とを備えた、表示装置。 (15) A display device comprising the display device described in (14) and a liquid crystal element as a display means.
本発明の実施形態によれば、塗布式プロセスに適し、かつ、耐溶剤性に優れた有機層を形成することができる電荷輸送性材料及びインク組成物を提供することができる。また、本発明の他の実施形態によれば、有機エレクトロニクス素子の特性の向上に適している有機層を提供することができる。本発明の他の実施形態によれば、優れた特性を有する有機エレクトロニクス素子、有機EL素子、表示素子、照明装置、及び表示装置を提供することができる。 Embodiments of the present invention provide charge transport materials and ink compositions that are suitable for coating processes and can form organic layers with excellent solvent resistance. Furthermore, other embodiments of the present invention provide organic layers that are suitable for improving the properties of organic electronic devices. Other embodiments of the present invention provide organic electronic devices, organic EL devices, display devices, lighting devices, and display devices with excellent properties.
以下、本発明の実施形態について説明するが、本発明がこれらの実施形態に限定されるものではない。 The following describes embodiments of the present invention, but the present invention is not limited to these embodiments.
<電荷輸送性材料>
本実施形態に係る電荷輸送性材料は、互いに異なる重合性置換基を有する電荷輸送性ポリマーを2種以上含有する。具体的には、電荷輸送性材料は、第1の重合性置換基を有する電荷輸送性ポリマー(以下、「第1のポリマー」ともいう)と、第1の重合性置換基と異なる第2の重合性置換基を含有する電荷輸送性ポリマー(以下、「第2のポリマー」ともいう)と、を少なくとも含有する。電荷輸送性材料は、第1のポリマーを2種以上、及び第2のポリマーを2種以上含有してもよい。電荷輸送性材料は、第1のポリマー及び第2のポリマー以外の電荷輸送性ポリマーをさらに含有してもよい。つまり、電荷輸送性材料は、重合性置換基を含まない電荷輸送性ポリマーをさらに含有してもよい。
<Charge transport material>
The charge transport material according to this embodiment contains two or more charge transport polymers having different polymerizable substituents. Specifically, the charge transport material contains at least a charge transport polymer having a first polymerizable substituent (hereinafter also referred to as a "first polymer") and a charge transport polymer containing a second polymerizable substituent different from the first polymerizable substituent (hereinafter also referred to as a "second polymer"). The charge transport material may contain two or more first polymers and two or more second polymers. The charge transport material may further contain a charge transport polymer other than the first polymer and the second polymer. In other words, the charge transport material may further contain a charge transport polymer that does not contain a polymerizable substituent.
[電荷輸送性ポリマー]
以下、第1のポリマー及び第2のポリマー(以下、まとめて「電荷輸送性ポリマー」ともいう)について説明する。
電荷輸送性ポリマーは電荷を輸送する能力を有する。「ポリマー」は、構造単位の繰り返し数が小さい、いわゆる「オリゴマー」も含む概念である。
[Charge-transporting polymer]
The first polymer and the second polymer (hereinafter collectively referred to as "charge transporting polymers") will be described below.
Charge-transporting polymers have the ability to transport charges. The term "polymer" includes so-called "oligomers," which have a small number of repeating structural units.
[電荷輸送性ポリマーの構造]
電荷輸送性ポリマーに含まれる部分構造の例として、以下が挙げられる。電荷輸送性ポリマーは以下の部分構造を有するポリマーに限定されない。部分構造中、「L」は2価の構造単位Lを、「T」は1価の構造単位Tを、「B」は3価の以上の構造単位Bを表す。下記に示す電荷輸送性ポリマーに含まれる部分構造において式中の「*」は、他の構造単位との結合部位を表す。以下の部分構造中、複数のLは、互いに同一の構造単位であっても、互いに異なる構造単位であってもよい。T及びBについても、同様である。
[Structure of charge transport polymer]
Examples of partial structures contained in the charge transporting polymer include the following. The charge transporting polymer is not limited to polymers having the following partial structures. In the partial structures, "L" represents a divalent structural unit L, "T" represents a monovalent structural unit T, and "B" represents a trivalent or higher structural unit B. In the partial structures contained in the charge transporting polymer shown below, "*" in the formula represents a bonding site with another structural unit. In the partial structures below, multiple Ls may be the same structural unit or different structural units. The same applies to T and B.
直鎖状の電荷輸送性ポリマー Linear charge-transporting polymer
分岐構造を有する電荷輸送性ポリマー Branched charge-transporting polymer
(構造単位L)
構造単位Lは、電荷輸送性を有する2価の構造単位である。構造単位Lは、電荷を輸送する能力を有する原子団を含んでいればよく、特に限定されない。例えば、構造単位Lは、置換又は非置換の、芳香族アミン構造、カルバゾール構造、チオフェン構造、フルオレン構造、ベンゼン構造、ビフェニレン構造、ターフェニレン構造、ナフタレン構造、アントラセン構造、テトラセン構造、フェナントレン構造、ジヒドロフェナントレン構造、ピリジン構造、ピラジン構造、キノリン構造、イソキノリン構造、キノキサリン構造、アクリジン構造、ジアザフェナントレン構造、フラン構造、ピロール構造、オキサゾール構造、オキサジアゾール構造、チアゾール構造、チアジアゾール構造、トリアゾール構造、ベンゾチオフェン構造、ベンゾオキサゾール構造、ベンゾオキサジアゾール構造、ベンゾチアゾール構造、ベンゾチアジアゾール構造、ベンゾトリアゾール構造、及び、これらの1種又は2種以上を含む構造から選択される。芳香族アミン構造は、好ましくはトリアリールアミン構造であり、より好ましくはトリフェニルアミン構造である。
(Structural unit L)
The structural unit L is a divalent structural unit having charge transport properties. The structural unit L is not particularly limited as long as it contains an atomic group having the ability to transport charge. For example, the structural unit L is selected from substituted or unsubstituted aromatic amine structures, carbazole structures, thiophene structures, fluorene structures, benzene structures, biphenylene structures, terphenylene structures, naphthalene structures, anthracene structures, tetracene structures, phenanthrene structures, dihydrophenanthrene structures, pyridine structures, pyrazine structures, quinoline structures, isoquinoline structures, quinoxaline structures, acridine structures, diazaphenanthrene structures, furan structures, pyrrole structures, oxazole structures, oxadiazole structures, thiazole structures, thiadiazole structures, triazole structures, benzothiophene structures, benzoxazole structures, benzoxadiazole structures, benzothiazole structures, benzothiadiazole structures, benzotriazole structures, and structures containing one or more of these. The aromatic amine structure is preferably a triarylamine structure, and more preferably a triphenylamine structure.
一実施形態において、構造単位Lは、優れた正孔輸送性を得る観点から、置換又は非置換の、芳香族アミン構造、カルバゾール構造、チオフェン構造、フルオレン構造、ベンゼン構造、ピロール構造、及び、これらの1種又は2種以上を含む構造から選択されることが好ましく、置換又は非置換の、芳香族アミン構造、カルバゾール構造、チオフェン構造、及び、これらの1種又は2種以上を含む構造から選択されることがより好ましい。構造単位Lは、優れた電子輸送性を得る観点から、置換又は非置換の、フルオレン構造、ベンゼン構造、フェナントレン構造、ピリジン構造、キノリン構造、及び、これらの1種又は2種以上を含む構造から選択されることが好ましい。 In one embodiment, from the viewpoint of obtaining excellent hole transport properties, the structural unit L is preferably selected from a substituted or unsubstituted aromatic amine structure, carbazole structure, thiophene structure, fluorene structure, benzene structure, pyrrole structure, and structures containing one or more of these, and more preferably from a substituted or unsubstituted aromatic amine structure, carbazole structure, thiophene structure, and structures containing one or more of these. From the viewpoint of obtaining excellent electron transport properties, the structural unit L is preferably selected from a substituted or unsubstituted fluorene structure, benzene structure, phenanthrene structure, pyridine structure, quinoline structure, and structures containing one or more of these.
構造単位Lの具体例として、以下が挙げられる。構造単位Lは以下に限定されるものではない。 Specific examples of the structural unit L include the following. The structural unit L is not limited to the following.
Rは、それぞれ独立に、水素原子又は置換基を表す。Rは全てが水素原子であってもよい。また、Rが置換基である場合、該置換基は、それぞれ独立に、-R1、-OR2、-SR3、-OCOR4、-COOR5、-SiR6R7R8、ハロゲン原子、及び、後述する重合性置換基を含む基からなる群から選択されることが好ましい。R1~R8は、それぞれ独立に、水素原子;炭素数1~22個の直鎖、環状又は分岐の、アルキル基;並びに、炭素数2~30個のアリール基又はヘテロアリール基を表す。アルキル基は、さらに、炭素数2~20個のアリール基又はヘテロアリール基により置換されていてもよく、アリール基又はヘテロアリール基は、さらに、炭素数1~22個の直鎖、環状又は分岐のアルキル基により置換されていてもよい。Rは、好ましくは水素原子、アルキル基、アリール基、アルキル置換アリール基である。Arは、炭素数2~30個のアリーレン基又はヘテロアリーレン基を表す。 Each R independently represents a hydrogen atom or a substituent. All R may be hydrogen atoms. Furthermore, when R is a substituent, the substituent is preferably selected from the group consisting of -R 1 , -OR 2 , -SR 3 , -OCOR 4 , -COOR 5 , -SiR 6 R 7 R 8 , a halogen atom, and a group containing a polymerizable substituent as described below. R 1 to R 8 independently represent a hydrogen atom; a linear, cyclic, or branched alkyl group having 1 to 22 carbon atoms; and an aryl or heteroaryl group having 2 to 30 carbon atoms. The alkyl group may be further substituted with an aryl or heteroaryl group having 2 to 20 carbon atoms, and the aryl or heteroaryl group may be further substituted with a linear, cyclic, or branched alkyl group having 1 to 22 carbon atoms. R is preferably a hydrogen atom, an alkyl group, an aryl group, or an alkyl-substituted aryl group. Ar represents an arylene group or heteroarylene group having 2 to 30 carbon atoms.
アリーレン基に含まれる芳香族炭化水素及びヘテロアリーレン基に含まれる芳香族複素環の具体例としては、アリール基及びヘテロアリール基で説明した具体例と同様である。 Specific examples of aromatic hydrocarbons contained in arylene groups and aromatic heterocycles contained in heteroarylene groups are the same as those described for aryl groups and heteroaryl groups.
構造単位Lは、例えば、以下の構造単位(1)であってもよい。 The structural unit L may be, for example, the following structural unit (1):
上記構造単位(1)中、*は他の構造との結合部位、Arは、それぞれ独立に、置換又は非置換のアリール基又はアリーレン基を表す。また、2つのArの間で環を形成してもよい。 In the structural unit (1) above, * represents a bonding site to another structure, and each Ar independently represents a substituted or unsubstituted aryl group or arylene group. Two Ar groups may also form a ring.
アリール基とは、芳香族炭化水素から1個の水素原子を除いた原子団である。アリーレン基とは、芳香族炭化水素から水素原子2個を除いた原子団をいう。アリール基及びアリーレン基に含まれる芳香族炭化水素の例としては、ベンゼン、ナフタレン、アントラセン、テトラセン、フルオレン、及びフェナントレン等が挙げられる。 An aryl group is an atomic group formed by removing one hydrogen atom from an aromatic hydrocarbon. An arylene group is an atomic group formed by removing two hydrogen atoms from an aromatic hydrocarbon. Examples of aromatic hydrocarbons contained in aryl and arylene groups include benzene, naphthalene, anthracene, tetracene, fluorene, and phenanthrene.
Arは、それぞれ独立に、置換又は非置換のフェニル基又はフェニレン基、置換又は非置換のナフチル基又はナフチレン基、又は、置換又は非置換のアントラセニル基又はアントリレン基であることが好ましく、置換又は非置換のフェニル基又はフェニレン基、又は、置換又は非置換のナフチル基又はナフチレン基であることがより好ましい。 Each Ar is preferably independently a substituted or unsubstituted phenyl group or phenylene group, a substituted or unsubstituted naphthyl group or naphthylene group, or a substituted or unsubstituted anthracenyl group or anthrylene group, and more preferably a substituted or unsubstituted phenyl group or phenylene group, or a substituted or unsubstituted naphthyl group or naphthylene group.
上記構造単位(1)は、例えば、下記構造式に示すような構造単位であると好ましい。 The above structural unit (1) is preferably a structural unit such as that shown in the following structural formula:
上記構造単位(1a)中、*は他の構造との結合部位、Rは水素原子又は置換基を表す。構造単位(1a)において、少なくとも1つのRは、置換基として電子吸引性基を有する。構造単位(1a)における置換基は、それぞれ独立に、-R1、-OR2、-SR3、-OCOR4、-COOR5、-SiR6R7R8、及びハロゲン原子からなる群から選択されることが好ましい。R1~R8は、それぞれ独立に、水素原子であるか、又は、炭素数1~22個の、直鎖、環状又は分岐の、アルキル基、アルケニル基、アルキニル基、及びアルコキシ基、並びに炭素数2~30個の、アリール基及びヘテロアリール基、からなる群から選択される少なくとも1種である。また、ヘテロアリール基とは、芳香族複素環から水素原子1個を除いた原子団をいう。上記アリール基及びヘテロアリール基はさらに置換基を有していてもよい。該置換基は、炭素数1~22個の直鎖、環状又は分岐のアルキル基、又は炭素数2~30個のヘテロアリール基であることが好ましい。 In the structural unit (1a), * denotes a bonding site to other structures, and R represents a hydrogen atom or a substituent. In the structural unit (1a), at least one R has an electron-withdrawing group as a substituent. The substituents in the structural unit (1a) are preferably each independently selected from the group consisting of -R 1 , -OR 2 , -SR 3 , -OCOR 4 , -COOR 5 , -SiR 6 R 7 R 8 , and a halogen atom. R 1 to R 8 are each independently a hydrogen atom or at least one selected from the group consisting of linear, cyclic, or branched alkyl, alkenyl, alkynyl, and alkoxy groups having 1 to 22 carbon atoms, and aryl and heteroaryl groups having 2 to 30 carbon atoms. Furthermore, a heteroaryl group refers to an atomic group obtained by removing one hydrogen atom from an aromatic heterocycle. The aryl and heteroaryl groups may further have a substituent. The substituent is preferably a linear, cyclic or branched alkyl group having 1 to 22 carbon atoms, or a heteroaryl group having 2 to 30 carbon atoms.
電子吸引性基の例としては、シアノ基、ニトロ基、アルキルスルホニル基(例えば、メチルスルホニル基)、アリールスルホニル基(例えば、フェニルスルホニル基)、ハロゲン原子、ハロゲン化アルキル基等が挙げられる。芳香族複素環の具体例として、ピリジン、ピラジン、キノリン、イソキノリン、アクリジン、フェナントロリン、フラン、ピロール、チオフェン、カルバゾール、オキサゾール、オキサジアゾール、チアジアゾール、トリアゾール、ベンゾオキサゾール、ベンゾオキサジアゾール、ベンゾチアジアゾール、ベンゾトリアゾール、及びベンゾチオフェン等が挙げられる。 Examples of electron-withdrawing groups include cyano, nitro, alkylsulfonyl groups (e.g., methylsulfonyl), arylsulfonyl groups (e.g., phenylsulfonyl), halogen atoms, and halogenated alkyl groups. Specific examples of aromatic heterocycles include pyridine, pyrazine, quinoline, isoquinoline, acridine, phenanthroline, furan, pyrrole, thiophene, carbazole, oxazole, oxadiazole, thiadiazole, triazole, benzoxazole, benzoxadiazole, benzothiadiazole, benzotriazole, and benzothiophene.
また、上記構造単位(1a)、中、a1は、0~5の整数を表し、a2及びa3は、それぞれ独立に、0~4の整数を表す。他の構造との結合容易性の観点から、a2及びa3は0であることが好ましい。 In the structural unit (1a), a1 represents an integer of 0 to 5, and a2 and a3 each independently represent an integer of 0 to 4. From the viewpoint of ease of bonding with other structures, a2 and a3 are preferably 0.
さらに、構造単位(1a)は、a1が1以上であり、かつ、(R)a1のRが電子吸引性基であることが好ましく、例えば、電子吸引性基であるフルオロ基又はフルオロアルキル基を含むことが好ましい。さらに、フルオロ基又はパーフルオロメチル基を含む下記構造単位(1b)~(1e)からなる群から選択される少なくとも1種の構造単位であることが好ましい。 Furthermore, in the structural unit (1a), a1 is preferably 1 or greater, and R in (R) a1 is preferably an electron-withdrawing group, for example, preferably containing a fluoro group or a fluoroalkyl group, which is an electron-withdrawing group, and is preferably at least one structural unit selected from the group consisting of the following structural units (1b) to (1e) containing a fluoro group or a perfluoromethyl group:
(構造単位T)
構造単位Tは、電荷輸送性ポリマーの末端部を構成する1価の構造単位である。構造単位Tは、特に限定されず、例えば、置換又は非置換の、芳香族炭化水素構造、芳香族複素環構造、及び、これらの1種又は2種以上を含む構造から選択される。構造単位Tが構造単位Lと同じ構造を有していてもよい。一実施形態において、構造単位Tは、電荷の輸送性を低下させずに耐久性を付与するという観点から、置換又は非置換の芳香族炭化水素構造であることが好ましく、置換又は非置換のベンゼン構造であることがより好ましい。構造単位Tは、価数以外において構造単位Lと同じ構造を有していても、又は、異なる構造を有していてもよい。
(Structural unit T)
The structural unit T is a monovalent structural unit that constitutes the terminal portion of the charge transporting polymer. The structural unit T is not particularly limited and may be selected from, for example, a substituted or unsubstituted aromatic hydrocarbon structure, an aromatic heterocyclic structure, and a structure containing one or more of these. The structural unit T may have the same structure as the structural unit L. In one embodiment, from the viewpoint of imparting durability without reducing charge transportability, the structural unit T is preferably a substituted or unsubstituted aromatic hydrocarbon structure, and more preferably a substituted or unsubstituted benzene structure. The structural unit T may have the same structure as the structural unit L except for the valence, or may have a different structure.
構造単位Tの具体例として以下が挙げられる。構造単位Tは、以下に限定されるものではない。 Specific examples of structural unit T include the following. Structural unit T is not limited to the following.
上記構造単位(2-1)中、*は他の構造との結合部位、Rは、それぞれ独立に、ハロゲン原子又はハロゲン化アルキル基を表す。ハロゲン化アルキル基の炭素数は、1~4であることが好ましく、1又は2であることがより好ましい。ハロゲン化アルキル基はパーハロゲン化アルキル基であることが好ましく、ハロゲン原子がフッ素原子であるフルオロアルキル基、パーフルオロアルキル基であることが好ましい。 In the structural unit (2-1) above, * represents a bonding site with other structures, and each R independently represents a halogen atom or a halogenated alkyl group. The halogenated alkyl group preferably has 1 to 4 carbon atoms, and more preferably 1 or 2. The halogenated alkyl group is preferably a perhalogenated alkyl group, and more preferably a fluoroalkyl group or perfluoroalkyl group in which the halogen atom is a fluorine atom.
2つのRは、互いに同じでも異なってもよく、互いに同じであることが好ましい。Rは、それぞれ独立に、フルオロアルキル基であることがより好ましく、炭素数1~4のパーフルオロアルキル基であることがより好ましい。 The two R's may be the same or different, but are preferably the same. It is more preferable that each R is independently a fluoroalkyl group, and even more preferable that each R is a perfluoroalkyl group having 1 to 4 carbon atoms.
上記構造単位(2-2)中、*は他の構造との結合部位、Rは、それぞれ独立に、水素原子又は直鎖状アルキル基を表し、少なくとも1つのRは直鎖状アルキル基である。直鎖状アルキル基の炭素数は、4~20であることが好ましく、4~16であることがより好ましく、4~12であることがさらに好ましい。 In the structural unit (2-2) above, * indicates a bonding site with other structures, and each R independently represents a hydrogen atom or a linear alkyl group, with at least one R being a linear alkyl group. The linear alkyl group preferably has 4 to 20 carbon atoms, more preferably 4 to 16, and even more preferably 4 to 12.
上記構造単位(2-1)は、例えば、下記構造単位(2a-1)であることが好ましい。 The above structural unit (2-1) is preferably, for example, the following structural unit (2a-1):
上記構造単位(2a-1)中、m及びnは、それぞれ独立に1~4の整数を表す。m及びnは、互いに同じであっても異なってもよく、同じであることが好ましい。 In the structural unit (2a-1), m and n each independently represent an integer from 1 to 4. m and n may be the same or different, and are preferably the same.
構造単位(2a-1)は、特に、下記構造単位(2b-1)であることが好ましい。 The structural unit (2a-1) is particularly preferably the following structural unit (2b-1):
上記構造単位(2-2)は、例えば、下記構造単位(2a-2)であることが好ましい。 The above structural unit (2-2) is preferably, for example, the following structural unit (2a-2):
上記構造単位(2a-2)中、nは、4~20の整数を表す。寿命特性向上の観点からは、nは、4~7であることが好ましい。溶解性向上の観点からは、nは、9~20であることが好ましい。寿命特性向上と溶解性向上とのバランスを考慮し、nは、4~16であってもよく、4~12であってもよい。 In the structural unit (2a-2), n represents an integer of 4 to 20. From the viewpoint of improving life characteristics, n is preferably 4 to 7. From the viewpoint of improving solubility, n is preferably 9 to 20. Taking into consideration the balance between improving life characteristics and improving solubility, n may be 4 to 16 or 4 to 12.
構造単位(2a-2)は、特に、下記構造単位(2b-2)であることが好ましい。 The structural unit (2a-2) is particularly preferably the following structural unit (2b-2):
(構造単位B)
構造単位Bは、電荷輸送性ポリマーが分岐構造を有する場合に、分岐部を構成する3価以上の構造単位である。構造単位Bは、有機エレクトロニクス素子の耐久性向上の観点から、好ましくは6価以下の構造単位であり、より好ましくは3価又は4価の構造単位である。構造単位Bは、電荷輸送性を有する単位であることが好ましい。例えば、構造単位Bは、有機エレクトロニクス素子の耐久性向上の観点から、置換又は非置換の、芳香族アミン構造、カルバゾール構造、縮合多環式芳香族炭化水素構造、及び、これらの1種又は2種以上を含有する構造から選択される。構造単位Bは、価数以外において構造単位Lと同じ構造を有していても、又は、異なる構造を有していてもよく、また、構造単位Tと同じ構造を有していても、又は、異なる構造を有していてもよい。
(Structural unit B)
The structural unit B is a trivalent or higher structural unit constituting a branched portion when the charge-transporting polymer has a branched structure. From the viewpoint of improving the durability of an organic electronic device, the structural unit B is preferably a hexavalent or lower structural unit, more preferably a trivalent or tetravalent structural unit. The structural unit B is preferably a unit having charge transport properties. For example, from the viewpoint of improving the durability of an organic electronic device, the structural unit B is selected from a substituted or unsubstituted aromatic amine structure, a carbazole structure, a fused polycyclic aromatic hydrocarbon structure, and a structure containing one or more of these. The structural unit B may have the same structure as the structural unit L or a different structure other than the valence, and may also have the same structure as the structural unit T or a different structure.
構造単位Bの具体例として以下が挙げられる。構造単位Bは以下に限定されるものではない。 Specific examples of structural unit B include the following. Structural unit B is not limited to the following.
Wは、3価の連結基を表し、例えば、炭素数2~30個のアレーントリイル基又はヘテロアレーントリイル基を表す。アレーントリイル基は、芳香族炭化水素から水素原子3個を除いた原子団である。ヘテロアレーントリイル基は、芳香族複素環から水素原子3個を除いた原子団である。Arは、それぞれ独立に2価の連結基を表し、例えば、それぞれ独立に、炭素数2~30個のアリーレン基又はヘテロアリーレン基を表す。Arは、好ましくはアリーレン基、より好ましくはフェニレン基である。Yは、2価の連結基を表し、例えば、構造単位LにおけるR(ただし、重合性置換基を含む基を除く。)として挙げた置換基のうち水素原子を1個以上有する基から、さらに1個の水素原子を除いた2価の基が挙げられる。Zは、炭素原子、ケイ素原子、又はリン原子のいずれかを表す。構造単位中、縮合環、W、Y、及びArは、置換基を有していてもよく、置換基の例として、構造単位LにおけるRとして挙げた置換基等が挙げられる。 W represents a trivalent linking group, for example, an arenetriyl group or heteroarenetriyl group having 2 to 30 carbon atoms. An arenetriyl group is an atomic group formed by removing three hydrogen atoms from an aromatic hydrocarbon. A heteroarenetriyl group is an atomic group formed by removing three hydrogen atoms from an aromatic heterocycle. Each Ar independently represents a divalent linking group, for example, an arylene group or heteroarylene group having 2 to 30 carbon atoms. Ar is preferably an arylene group, more preferably a phenylene group. Y represents a divalent linking group, for example, a divalent group formed by removing one additional hydrogen atom from a group having one or more hydrogen atoms among the substituents listed as R in the structural unit L (excluding groups containing polymerizable substituents). Z represents a carbon atom, a silicon atom, or a phosphorus atom. In the structural unit, the fused ring, W, Y, and Ar may have a substituent, and examples of the substituent include the substituents exemplified for R in the structural unit L.
構造単位Bは、例えば、以下の構造単位(3-1)及び(3-2)(以下、まとめて構造単位(3)ともいう)であってもよい。 Structural unit B may be, for example, the following structural units (3-1) and (3-2) (hereinafter collectively referred to as structural unit (3)).
上記構造単位(3-1)及び(3-2)中、*は他の構造との結合部位、Arは、置換又は非置換のアリーレン基、Rは水素原子又は置換基を表す。構造単位(3-1)及び(3-2)のRにおける置換基は、それぞれ独立に、-R1、-OR2、-SR3、-OCOR4、-COOR5、-SiR6R7R8、及びハロゲン原子からなる群から選択されることが好ましい。R1~R8は、それぞれ独立に、水素原子であるか、又は、炭素数1~22個の、直鎖、環状又は分岐の、アルキル基、アルケニル基、アルキニル基、及びアルコキシ基、並びに炭素数2~30個の、アリール基及びヘテロアリール基、からなる群から選択される少なくとも1種である。上記アリール基及びヘテロアリール基はさらに置換基を有していてもよい。該置換基は、炭素数1~22個の直鎖、環状又は分岐のアルキル基、又は炭素数2~30個のヘテロアリール基であることが好ましい。 In the structural units (3-1) and (3-2), * represents a bonding site to another structure, Ar represents a substituted or unsubstituted arylene group, and R represents a hydrogen atom or a substituent. The substituents in R in the structural units (3-1) and (3-2) are preferably each independently selected from the group consisting of -R 1 , -OR 2 , -SR 3 , -OCOR 4 , -COOR 5 , -SiR 6 R 7 R 8 , and a halogen atom. R 1 to R 8 are each independently a hydrogen atom or at least one selected from the group consisting of linear, cyclic, or branched alkyl, alkenyl, alkynyl, and alkoxy groups having 1 to 22 carbon atoms, and aryl and heteroaryl groups having 2 to 30 carbon atoms. The aryl and heteroaryl groups may further have a substituent. The substituent is preferably a linear, cyclic or branched alkyl group having 1 to 22 carbon atoms, or a heteroaryl group having 2 to 30 carbon atoms.
上記構造単位(3-1)及び(3-2)中、b2及びb3は、それぞれ独立に、0~4の整数を表し、b5及びb6は、それぞれ独立に、0~3の整数を表す。他の構造との結合容易性の観点から、b2、b3、b5、及びb6は0であることが好ましい。 In the structural units (3-1) and (3-2), b2 and b3 each independently represent an integer from 0 to 4, and b5 and b6 each independently represent an integer from 0 to 3. From the standpoint of ease of bonding with other structures, it is preferable that b2, b3, b5, and b6 are 0.
上記構造単位(3-1)及び(3-2)は、例えば、下記構造式に示すような構造単位であると好ましい。 The above structural units (3-1) and (3-2) are preferably structural units such as those shown in the following structural formulas.
上記構造単位(3a-1)及び(3a-2)中、*は他の構造との結合部位、Rは水素原子又は置換基を表し、該置換基は、それぞれ独立に、上述の-R1、-OR2、-SR3、-OCOR4、-COOR5、-SiR6R7R8、及びハロゲン原子からなる群から選択されることが好ましい。 In the structural units (3a-1) and (3a-2), * represents a bonding site to other structures, and R represents a hydrogen atom or a substituent, and the substituent is preferably each independently selected from the group consisting of the above-mentioned -R 1 , -OR 2 , -SR 3 , -OCOR 4 , -COOR 5 , -SiR 6 R 7 R 8 and a halogen atom.
また、上記構造単位(3a-1)及び(3a-2)中、b1~b4は、それぞれ独立に、0~4の整数を表し、b5及びb6は、それぞれ独立に、0~3の整数を表す。他の構造との結合容易性の観点から、b1~b6は0であることが好ましい。 In addition, in the structural units (3a-1) and (3a-2), b1 to b4 each independently represent an integer from 0 to 4, and b5 and b6 each independently represent an integer from 0 to 3. From the viewpoint of ease of bonding with other structures, it is preferable that b1 to b6 are 0.
上記構造単位(3a-1)は、例えば、下記構造単位(3b-1)であることが好ましい。 The above structural unit (3a-1) is preferably, for example, the following structural unit (3b-1):
上記構造単位(3a-2)は、例えば、下記構造単位(3b-2)であることが好ましい。 The structural unit (3a-2) is preferably, for example, the following structural unit (3b-2):
[各構造単位の含有量] [Content of each structural unit]
構造単位(1)の含有量は、エネルギーレベルを調整する観点から、構造単位Lの全量を基準として、50モル%以上が好ましく、75モル%以上がより好ましく、90モル%以上が更に好ましい。構造単位(1)の含有量の上限は100モル%である。 From the viewpoint of adjusting the energy level, the content of structural unit (1) is preferably 50 mol% or more, more preferably 75 mol% or more, and even more preferably 90 mol% or more, based on the total amount of structural unit L. The upper limit of the content of structural unit (1) is 100 mol%.
電荷輸送性ポリマーに含まれる構造単位Lの含有量は、十分な電荷輸送性を得る観点から、全構造単位を基準として、10モル%以上が好ましく、15モル%以上がより好ましく、20モル%以上が更に好ましい。また、構造単位Lの含有量は、構造単位T及び構造単位Bを考慮すると、95モル%以下が好ましく、90モル%以下がより好ましく、85モル%以下が更に好ましい。 From the viewpoint of obtaining sufficient charge transport properties, the content of structural unit L contained in the charge-transporting polymer is preferably 10 mol% or more, more preferably 15 mol% or more, and even more preferably 20 mol% or more, based on all structural units. Furthermore, taking into account structural unit T and structural unit B, the content of structural unit L is preferably 95 mol% or less, more preferably 90 mol% or less, and even more preferably 85 mol% or less.
構造単位(2)の含有量は、良好な電荷輸送性を得る観点から、構造単位Bの全量を基準として、50モル%以上が好ましく、75モル%以上がより好ましく、90モル%以上が更に好ましい。構造単位(2)の含有量の上限は100モル%である。 From the viewpoint of obtaining good charge transport properties, the content of structural unit (2) is preferably 50 mol % or more, more preferably 75 mol % or more, and even more preferably 90 mol % or more, based on the total amount of structural unit B. The upper limit of the content of structural unit (2) is 100 mol %.
電荷輸送性ポリマーに含まれる構造単位Bの含有量は、耐溶剤性に優れた有機層を得る観点から、全構造単位を基準として、1モル%以上が好ましく、5モル%以上がより好ましく、10モル%以上が更に好ましい。また、3価以上の構造単位の含有量は、粘度の上昇を抑え、電荷輸送性ポリマーの合成を良好に行う観点、又は、十分な電荷輸送性を得る観点から、50モル%以下が好ましく、40モル%以下がより好ましく、30モル%以下が更に好ましく、20モル%以下が特に好ましい。 The content of structural unit B contained in the charge-transporting polymer is preferably 1 mol% or more, more preferably 5 mol% or more, and even more preferably 10 mol% or more, based on all structural units, from the viewpoint of obtaining an organic layer with excellent solvent resistance. Furthermore, the content of trivalent or higher structural units is preferably 50 mol% or less, more preferably 40 mol% or less, even more preferably 30 mol% or less, and particularly preferably 20 mol% or less, from the viewpoint of suppressing an increase in viscosity and smoothly synthesizing the charge-transporting polymer, or from the viewpoint of obtaining sufficient charge transport properties.
構造単位(3)の含有量は、液状組成物の良好な保存安定性を得る観点から、1価の構造単位の全量を基準として、85モル%以上が好ましく、90モル%以上がより好ましく、95モル%以上が更に好ましい。構造単位(3)の含有量の上限は100モル%である。 From the viewpoint of achieving good storage stability of the liquid composition, the content of structural unit (3) is preferably 85 mol% or more, more preferably 90 mol% or more, and even more preferably 95 mol% or more, based on the total amount of monovalent structural units. The upper limit of the content of structural unit (3) is 100 mol%.
電荷輸送性ポリマーに含まれる構造単位Tの含有量は、電荷輸送性ポリマーの硬化性及び溶解性の観点、並びに、有機エレクトロニクス素子の特性向上の観点から、全構造単位を基準として、5モル%以上が好ましく、10モル%以上がより好ましく、15モル%以上が更に好ましい。また、1価の構造単位の含有量は、十分な電荷輸送性を得る観点から、60モル%以下が好ましく、55モル%以下がより好ましく、50モル%以下が更に好ましい。 The content of structural units T contained in the charge-transporting polymer is preferably 5 mol% or more, more preferably 10 mol% or more, and even more preferably 15 mol% or more, based on all structural units, from the viewpoints of the curability and solubility of the charge-transporting polymer and improving the properties of organic electronic devices. Furthermore, the content of monovalent structural units is preferably 60 mol% or less, more preferably 55 mol% or less, and even more preferably 50 mol% or less, from the viewpoint of obtaining sufficient charge transport properties.
電荷輸送性ポリマーに含まれる構造単位L、構造単位B、及び構造単位Tの含有量の比(モル比)は、それぞれの構造単位による効果のバランスを考慮し、構造単位L:構造単位B:構造単位T=100:5~70:50~150が好ましく、100:10~60:60~135がより好ましく、100:15~50:80~120が更に好ましい。 The molar ratio of the content of structural unit L, structural unit B, and structural unit T contained in the charge-transporting polymer takes into consideration the balance of the effects of each structural unit, and is preferably structural unit L:structural unit B:structural unit T = 100:5-70:50-150, more preferably 100:10-60:60-135, and even more preferably 100:15-50:80-120.
(数平均分子量)
電荷輸送性ポリマーの数平均分子量は、溶剤への溶解性、成膜性等を考慮して適宜、調整できる。数平均分子量は、電荷輸送性に優れるという観点から、500以上が好ましく、1,000以上がより好ましく、2,000以上がさらに好ましい。また、数平均分子量は、溶媒への良好な溶解性を保ち、インク組成物の調製を容易にするという観点から、1,000,000以下が好ましく、100,000以下がより好ましく、50,000以下がさらに好ましい。
(number average molecular weight)
The number average molecular weight of the charge transporting polymer can be adjusted appropriately taking into consideration solubility in a solvent, film-forming properties, etc. From the viewpoint of excellent charge transport properties, the number average molecular weight is preferably 500 or more, more preferably 1,000 or more, and even more preferably 2,000 or more. Furthermore, from the viewpoint of maintaining good solubility in a solvent and facilitating preparation of an ink composition, the number average molecular weight is preferably 1,000,000 or less, more preferably 100,000 or less, and even more preferably 50,000 or less.
(重量平均分子量)
電荷輸送性ポリマーの重量平均分子量は、溶剤への溶解性、成膜性等を考慮して適宜、調整できる。重量平均分子量は、電荷輸送性に優れるという観点から、1,000以上が好ましく、5,000以上がより好ましく、10,000以上がさらに好ましい。また、重量平均分子量は、溶媒への良好な溶解性を保ち、インク組成物の調製を容易にするという観点から、1,000,000以下が好ましく、700,000以下がより好ましく、400,000以下がさらに好ましい。
(Weight average molecular weight)
The weight-average molecular weight of the charge-transporting polymer can be adjusted appropriately in consideration of solubility in a solvent, film-forming properties, etc. From the viewpoint of excellent charge transport properties, the weight-average molecular weight is preferably 1,000 or more, more preferably 5,000 or more, and even more preferably 10,000 or more. Furthermore, from the viewpoint of maintaining good solubility in a solvent and facilitating preparation of an ink composition, the weight-average molecular weight is preferably 1,000,000 or less, more preferably 700,000 or less, and even more preferably 400,000 or less.
数平均分子量及び重量平均分子量は、ゲルパーミエーションクロマトグラフィ(GPC)により、標準ポリスチレンの検量線を用いて測定することができる。 The number average molecular weight and weight average molecular weight can be measured by gel permeation chromatography (GPC) using a calibration curve of standard polystyrene.
(電荷輸送性ポリマーの製造方法)
電荷輸送性ポリマーは、種々の合成方法により製造でき、特に限定されない。例えば、鈴木カップリング、根岸カップリング、薗頭カップリング、スティルカップリング、ブッフバルト・ハートウィッグカップリング等の公知のカップリング反応を用いることができる。鈴木カップリングは、芳香族ボロン酸誘導体と芳香族ハロゲン化物の間で、Pd触媒を用いたクロスカップリング反応を起こさせるものである。鈴木カップリングによれば、所望とする芳香環同士を結合させることにより、電荷輸送性ポリマーを簡便に製造できる。
(Method for producing charge transport polymer)
Charge-transporting polymers can be produced by various synthesis methods, and are not particularly limited. For example, known coupling reactions such as Suzuki coupling, Negishi coupling, Sonogashira coupling, Stille coupling, and Buchwald-Hartwig coupling can be used. Suzuki coupling is a cross-coupling reaction between an aromatic boronic acid derivative and an aromatic halide using a Pd catalyst. According to Suzuki coupling, charge-transporting polymers can be easily produced by bonding desired aromatic rings together.
カップリング反応では、触媒として、例えば、Pd(0)化合物、Pd(II)化合物、Ni化合物等が用いられる。また、トリス(ジベンジリデンアセトン)ジパラジウム(0)、酢酸パラジウム(II)等を前駆体とし、ホスフィン配位子と混合することにより発生させた触媒種を用いることもできる。電荷輸送性ポリマーの合成方法については、例えば、国際公開第2010/140553号の記載を援用できる。 In the coupling reaction, catalysts such as Pd(0) compounds, Pd(II) compounds, and Ni compounds are used. It is also possible to use catalyst species generated by mixing precursors such as tris(dibenzylideneacetone)dipalladium(0) and palladium(II) acetate with a phosphine ligand. Regarding methods for synthesizing charge-transporting polymers, the description in International Publication No. 2010/140553, for example, can be cited.
[第1のポリマー]
(構造単位(4))
第1のポリマーは、上述の電荷輸送性ポリマーにおいて、第1の重合性置換基を有する構造単位(4)を含むものである。構造単位(4)は、他の構造との結合部位を1つ持つ1価の構造単位であっても、他の構造との結合部位を2つ持つ2価の構造単位であっても、他の構造との結合部位を3つ以上持つ3価以上の構造単位のいずれでもあってもよいが、電荷輸送性ポリマーの硬化性及び電荷輸送性の両立を図る観点から、第1の重合性置換基は1価の構造単位に含まれることが好ましい。
[First polymer]
(Structural unit (4))
The first polymer is the charge-transporting polymer described above, which includes a structural unit (4) having a first polymerizable substituent. The structural unit (4) may be a monovalent structural unit having one bonding site with another structure, a divalent structural unit having two bonding sites with another structure, or a trivalent or higher structural unit having three or more bonding sites with another structure. However, from the viewpoint of achieving both the curability and charge transportability of the charge-transporting polymer, it is preferable that the first polymerizable substituent be included in a monovalent structural unit.
〔第1の重合性置換基〕
第1の重合性置換基は、重合反応により硬化させ、溶剤への溶解度を変化させる能力を有する。「重合性置換基」とは、熱及び/又は光を印加することにより、分子内及び/又は分子間で互いに結合を形成し得る官能基をいう。
[First polymerizable substituent]
The first polymerizable substituent has the ability to harden through a polymerization reaction and change the solubility in a solvent. The term "polymerizable substituent" refers to a functional group that can form intramolecular and/or intermolecular bonds with each other by applying heat and/or light.
第1の重合性置換基としては、炭素-炭素不飽和結合を有する基(例えば、ビニル基、アリル基、ブテニル基、エチニル基、アクリロイル基、アクリロイルオキシ基、アクリロイルアミノ基、メタクリロイル基、メタクリロイルオキシ基、メタクリロイルアミノ基、ビニルオキシ基、ビニルアミノ基等)、小員環を有する基(例えば、シクロプロピル基、シクロブチル基、シクロペンチル基等のシクロアルキル基;シクロプロペニル基、シクロブテニル基等のシクロアルケニル基;ベンゾシクロブテニル基等の縮合環基;エポキシ基(オキシラニル基)、オキセタニル基等の環状エーテル基;ジケテン基;エピスルフィド基;ラクトン基;ラクタム基等)、ヘテロ原子を有する複素環を有する基(例えば、フラン-イル基、ピロール-イル基、チオフェン-イル基、シロール-イル基)などが挙げられる。重合性置換基としては、特に、エチニル基、ビニル基、アクリロイル基、メタクリロイル基、シクロブテニル基、エポキシ基、及びオキセタニル基が好ましく、透明性及び有機エレクトロニクス素子の特性の観点から、ビニル基、シクロブテニル基、エポキシ基、又はオキセタニル基がより好ましく、反応性の観点からエポキシ基又はオキセタニル基がさらに好ましい。また、上記の炭素-炭素不飽和結合を有する基、小員環を有する基、及びヘテロ原子を有する複素環を有する基は置換基を有していてもよく、例えば、アルキル基を有することが好ましい。 Examples of the first polymerizable substituent include groups having a carbon-carbon unsaturated bond (e.g., vinyl, allyl, butenyl, ethynyl, acryloyl, acryloyloxy, acryloylamino, methacryloyl, methacryloyloxy, methacryloylamino, vinyloxy, and vinylamino groups), groups having a small ring (e.g., cycloalkyl groups such as cyclopropyl, cyclobutyl, and cyclopentyl; cycloalkenyl groups such as cyclopropenyl and cyclobutenyl; fused ring groups such as benzocyclobutenyl; cyclic ether groups such as epoxy (oxiranyl) and oxetanyl; diketene groups; episulfide groups; lactone groups; lactam groups), and groups having a heterocycle containing a heteroatom (e.g., furanyl, pyrrolyl, thiophenyl, and silolyl). As the polymerizable substituent, ethynyl, vinyl, acryloyl, methacryloyl, cyclobutenyl, epoxy, and oxetanyl groups are particularly preferred, with vinyl, cyclobutenyl, epoxy, and oxetanyl groups being more preferred from the viewpoints of transparency and organic electronic device properties, and epoxy and oxetanyl groups being even more preferred from the viewpoint of reactivity. Furthermore, the above-mentioned groups having a carbon-carbon unsaturated bond, groups having a small ring, and groups having a heterocycle with a heteroatom may have a substituent, and preferably have an alkyl group, for example.
第1の重合性置換基の自由度を上げ、重合反応を生じさせやすくする観点からは、電荷輸送性ポリマーの主骨格と重合性置換基とが、アルキレン鎖で連結されていてもよい。また、例えば、後述する有機層を電極上に形成する場合、ITO(酸化インジウム-酸化錫)等の親水性電極との親和性を向上させる観点からは、エチレングリコール鎖、ジエチレングリコール鎖等の親水性の鎖で連結されていてもよい。さらに、重合性置換基を導入するために用いられるモノマーの調製が容易になる観点からは、電荷輸送性ポリマーは、アルキレン鎖及び/又は親水性の鎖の末端部、すなわち、これらの鎖と重合性置換基との連結部、及び/又は、これらの鎖と電荷輸送性ポリマーの骨格との連結部に、エーテル結合又はエステル結合を有していてもよい。 From the viewpoint of increasing the degree of freedom of the first polymerizable substituent and facilitating the polymerization reaction, the main skeleton of the charge-transporting polymer and the polymerizable substituent may be linked by an alkylene chain. Furthermore, for example, when an organic layer (described below) is formed on an electrode, from the viewpoint of improving affinity with a hydrophilic electrode such as ITO (indium oxide-tin oxide), the main skeleton and the polymerizable substituent may be linked by a hydrophilic chain such as an ethylene glycol chain or a diethylene glycol chain. Furthermore, from the viewpoint of facilitating the preparation of the monomer used to introduce the polymerizable substituent, the charge-transporting polymer may have an ether bond or an ester bond at the terminal end of the alkylene chain and/or hydrophilic chain, i.e., at the connection between these chains and the polymerizable substituent, and/or at the connection between these chains and the skeleton of the charge-transporting polymer.
第1の重合性置換基が電荷輸送性ポリマーの末端部に導入されていることにより、電荷輸送性ポリマーの硬化性及び電荷輸送性の両立を図ることができるため好ましい。 By introducing the first polymerizable substituent into the terminal portion of the charge-transporting polymer, it is possible to achieve both the curability and charge transport properties of the charge-transporting polymer, which is preferable.
本明細書等において、電荷輸送性ポリマー1分子中の種々の鎖の中で、最も重合度の大きくなる鎖を主鎖とした時に、側鎖とは、電荷輸送性ポリマーの主鎖とは異なる鎖であり、少なくとも1つの構造単位を有しているものをいい、側鎖以外は置換基とみなす。主鎖及び/又は側鎖に結合する末端の置換基が重合性置換基であるものを「重合性末端基」という。上述のように電荷輸送性ポリマーに重合性末端基が導入されていることが好ましく、一実施形態において、例えば、電荷輸送性材料は、第1のポリマーとして第1の重合性末端基を含有し、第2のポリマーとして第1の重合性末端基と異なる第2の重合性末端基を含有する構成であってもよい。 In this specification, the chain with the highest degree of polymerization among the various chains in one molecule of the charge-transporting polymer is considered to be the main chain. A side chain is a chain different from the main chain of the charge-transporting polymer and has at least one structural unit. Anything other than the side chain is considered to be a substituent. A terminal substituent attached to the main chain and/or side chain that is a polymerizable substituent is referred to as a "polymerizable end group." As described above, it is preferable for a polymerizable end group to be introduced into the charge-transporting polymer. In one embodiment, for example, the charge-transporting material may be configured so that the first polymer contains a first polymerizable end group and the second polymer contains a second polymerizable end group different from the first polymerizable end group.
第1の重合性置換基は、透明性及び有機エレクトロニクス素子の特性の観点から、炭素-炭素不飽和結合を有する基(例えば、ビニル基、アリル基、ブテニル基、エチニル基、アクリロイル基、アクリロイルオキシ基、アクリロイルアミノ基、メタクリロイル基、メタクリロイルオキシ基、メタクリロイルアミノ基、ビニルオキシ基、ビニルアミノ基等)を重合性置換基として用いる。 From the viewpoint of transparency and the properties of organic electronic devices, the first polymerizable substituent is a group having a carbon-carbon unsaturated bond (e.g., a vinyl group, an allyl group, a butenyl group, an ethynyl group, an acryloyl group, an acryloyloxy group, an acryloylamino group, a methacryloyl group, a methacryloyloxy group, a methacryloylamino group, a vinyloxy group, a vinylamino group, etc.).
構造単位(4)の具体例として、例えば、1価の構造単位である下記構造単位(4a)が挙げられるがこれに限定されるものではない。 Specific examples of structural unit (4) include, but are not limited to, the following structural unit (4a), which is a monovalent structural unit.
*-Ar-(CH2)n-CH=CH2 (4a) *-Ar-(CH 2 ) n -CH=CH 2 (4a)
上記構造単位(4a)中、*は他の構造との結合部位、Arは置換又は非置換のアリーレン基又はヘテロアリーレン基を表し、nは0~20の整数である。ヘテロアリーレン基とは、芳香族複素環から水素原子2個を除いた原子団をいう。芳香族炭化水素の具体例として、ベンゼン、ナフタレン、アントラセン、テトラセン、フルオレン、及びフェナントレン等が挙げられる。アリーレン基としては、フェニレン基、又はナフチレン基が好ましく、フェニレン基がより好ましい。芳香族複素環の具体例として、ピリジン、ピラジン、キノリン、イソキノリン、アクリジン、フェナントロリン、フラン、ピロール、チオフェン、カルバゾール、オキサゾール、オキサジアゾール、チアジアゾール、トリアゾール、ベンゾオキサゾール、ベンゾオキサジアゾール、ベンゾチアジアゾール、ベンゾトリアゾール、及びベンゾチオフェン等が挙げられる。nは、寿命特性の向上の観点から0~8であることが好ましく、0~6であることがより好ましく、0~3であることがさらに好ましく、0又は1であることが特に好ましい。nは、溶解性の向上の観点から4~20であることが好ましく、4~16であることがより好ましく、4~12であることがさらに好ましく、4~8であることが特に好ましい。 In the structural unit (4a) above, * denotes a bonding site with another structure, Ar represents a substituted or unsubstituted arylene group or heteroarylene group, and n is an integer from 0 to 20. A heteroarylene group refers to an atomic group formed by removing two hydrogen atoms from an aromatic heterocycle. Specific examples of aromatic hydrocarbons include benzene, naphthalene, anthracene, tetracene, fluorene, and phenanthrene. Preferred arylene groups are phenylene and naphthylene groups, with phenylene being more preferred. Specific examples of aromatic heterocycles include pyridine, pyrazine, quinoline, isoquinoline, acridine, phenanthroline, furan, pyrrole, thiophene, carbazole, oxazole, oxadiazole, thiadiazole, triazole, benzoxazole, benzoxadiazole, benzothiadiazole, benzotriazole, and benzothiophene. From the viewpoint of improving life characteristics, n is preferably 0 to 8, more preferably 0 to 6, even more preferably 0 to 3, and particularly preferably 0 or 1. From the viewpoint of improving solubility, n is preferably 4 to 20, more preferably 4 to 16, even more preferably 4 to 12, and particularly preferably 4 to 8.
上記構造単位(4a)は反応性に優れるため、電荷輸送性ポリマーの硬化反応を効率よく進めることができる。また、電荷輸送性ポリマーが、硬化反応に寄与する重合性置換基を含むことにより、後述する、優れた保存安定性を有するインク組成物を得ることができる。上記構造(4a)は、より良好な寿命特性を示す有機エレクトロニクス素子が得られるという点においては、nの値が小さいことが好ましい。一方で、上記構造単位(1a)は、優れた溶解性が得られるという点においては、nの値が大きいことが好ましい。 The structural unit (4a) has excellent reactivity, allowing the curing reaction of the charge-transporting polymer to proceed efficiently. Furthermore, by including a polymerizable substituent in the charge-transporting polymer that contributes to the curing reaction, an ink composition with excellent storage stability, as described below, can be obtained. In terms of obtaining an organic electronics device with better life characteristics, it is preferable that the value of n in the structure (4a) is small. On the other hand, in terms of obtaining excellent solubility, it is preferable that the value of n in the structural unit (1a) is large.
また、上記構造単位(4a)は、例えば、下記構造式に示すような構造であると好ましい。 Furthermore, the structural unit (4a) preferably has a structure such as that shown in the following structural formula:
また、第1のポリマーは、当該構造単位を1種のみ含んでも、2種以上含んでもよい。 Furthermore, the first polymer may contain only one type of such structural unit, or two or more types.
[構造単位の含有量]
構造単位(4)は上述のように、電荷輸送性ポリマーの末端部に導入されていることが好ましく、その場合の構造単位(4)の含有量は、ポリマー末端を構成する構造単位を基準として1~50モル%であることが好ましい。有機層の耐溶剤性を向上させる観点から、当該構造単位の含有量は、2モル%以上であることが好ましく、3モル%以上であることがより好ましく、5モル%以上であることがさらに好ましく、10モル%以上であることが特に好ましい。電荷輸送性ポリマーの電荷輸送性の観点から、当該構造単位の含有量は、50モル%以下であることが好ましく、45モル%以下であることがより好ましく、40モル%以下であることがさらに好ましい。高い電荷輸送性を得るために、35モル%以下であってもよく、30モル%以下であってもよい。
[Structural unit content]
As described above, the structural unit (4) is preferably introduced into the terminal portion of the charge-transporting polymer, and in this case, the content of the structural unit (4) is preferably 1 to 50 mol % based on the structural unit constituting the polymer terminal. From the viewpoint of improving the solvent resistance of the organic layer, the content of the structural unit is preferably 2 mol % or more, more preferably 3 mol % or more, even more preferably 5 mol % or more, and particularly preferably 10 mol % or more. From the viewpoint of the charge transport property of the charge-transporting polymer, the content of the structural unit is preferably 50 mol % or less, more preferably 45 mol % or less, and even more preferably 40 mol % or less. To obtain high charge transport property, the content may be 35 mol % or less, or may be 30 mol % or less.
構造単位(4)に含まれる第1の重合性置換基の割合は、電荷輸送性ポリマーを効率よく硬化させるという観点から、ポリマー末端を構成する構造単位を基準として、0.1モル%以上が好ましく、1モル%以上がより好ましく、3モル%以上がさらに好ましい。また、第1の重合性置換基の割合は、良好な電荷輸送性を得るという観点から、全構造単位を基準として、70モル%以下が好ましく、60モル%以下がより好ましく、50モル%以下がさらに好ましい。なお、ここでの「重合性置換基の割合」とは、重合性置換基を有する構造単位の割合をいう。 From the viewpoint of efficiently curing the charge-transporting polymer, the proportion of the first polymerizable substituent contained in structural unit (4) is preferably 0.1 mol % or more, more preferably 1 mol % or more, and even more preferably 3 mol % or more, based on the structural units constituting the polymer terminals. Furthermore, from the viewpoint of obtaining good charge-transporting properties, the proportion of the first polymerizable substituent is preferably 70 mol % or less, more preferably 60 mol % or less, and even more preferably 50 mol % or less, based on all structural units. Here, "proportion of polymerizable substituent" refers to the proportion of structural units having a polymerizable substituent.
第1の重合性置換基は、溶解度の変化に寄与する観点からは、電荷輸送性ポリマー中に多く含まれる方が好ましい。一方、第1の重合性置換基は、電荷輸送性を妨げない観点からは、電荷輸送性ポリマー中に含まれる量が少ない方が好ましい。重合性置換基の含有量は、これらを考慮し、適宜設定できる。 From the viewpoint of contributing to changes in solubility, it is preferable that the first polymerizable substituent be contained in a large amount in the charge-transporting polymer. On the other hand, from the viewpoint of not interfering with charge transportability, it is preferable that the first polymerizable substituent be contained in a small amount in the charge-transporting polymer. The content of the polymerizable substituent can be set appropriately taking these factors into consideration.
例えば、電荷輸送性ポリマー1分子あたりの重合性置換基数は、十分な溶解度の変化を得る観点から、2個以上が好ましく、3個以上がより好ましい。また、重合性置換基数は、電荷輸送性を保つ観点から、1,000個以下が好ましく、500個以下がより好ましい。 For example, the number of polymerizable substituents per molecule of the charge-transporting polymer is preferably 2 or more, more preferably 3 or more, from the viewpoint of achieving sufficient change in solubility. Furthermore, the number of polymerizable substituents is preferably 1,000 or less, more preferably 500 or less, from the viewpoint of maintaining charge-transporting properties.
電荷輸送性ポリマー1分子あたりの重合性置換基数は、電荷輸送性ポリマーを合成するために使用した、重合性置換基の仕込み量(例えば、重合性置換基を有するモノマーの仕込み量)、各構造単位に対応するモノマーの仕込み量、電荷輸送性ポリマーの重量平均分子量等を用い、平均値として求めることができる。また、重合性置換基数は、電荷輸送性ポリマーの1H NMR(核磁気共鳴)スペクトルにおける重合性置換基に由来するシグナルの積分値と全スペクトルの積分値との比、電荷輸送性ポリマーの重量平均分子量等を利用し、平均値として算出できる。簡便であることから、仕込み量が明らかである場合は、好ましくは、仕込み量を用いて求めた値を採用する。 The number of polymerizable substituents per molecule of the charge-transporting polymer can be determined as an average value using the amount of polymerizable substituents (for example, the amount of monomer having a polymerizable substituent) used to synthesize the charge-transporting polymer, the amount of monomer corresponding to each structural unit, the weight-average molecular weight of the charge-transporting polymer, etc. The number of polymerizable substituents can also be calculated as an average value using the ratio of the integral value of the signal derived from the polymerizable substituent to the integral value of the entire spectrum in the 1 H NMR (nuclear magnetic resonance) spectrum of the charge-transporting polymer, the weight-average molecular weight of the charge-transporting polymer, etc. For simplicity, when the amount of charge is known, it is preferable to use the value determined using the amount of charge.
[第2のポリマー]
(構造単位(5))
第2のポリマーは、上述の電荷輸送性ポリマーにおいて、第1の重合性置換基と異なる第2の重合性置換基を有する構造単位(5)を含むものである。第2のポリマーに含まれる第2の重合性置換基を有する構造単位(5)は、他の構造との結合部位を1つ持つ1価の構造単位であっても、他の構造との結合部位を2つ持つ2価の構造単位であっても、他の構造との結合部位を3つ以上持つ3価以上の構造単位のいずれでもあってもよいが、電荷輸送性ポリマーの硬化性及び電荷輸送性の両立を図る観点から、第2の重合性置換基は1価の構造単位に含まれることが好ましい。
[Second Polymer]
(Structural unit (5))
The second polymer is the charge-transporting polymer described above, and includes a structural unit (5) having a second polymerizable substituent different from the first polymerizable substituent. The structural unit (5) having the second polymerizable substituent contained in the second polymer may be any of a monovalent structural unit having one bonding site with another structure, a divalent structural unit having two bonding sites with another structure, and a trivalent or higher structural unit having three or more bonding sites with another structure. However, from the viewpoint of achieving both the curability and charge transportability of the charge-transporting polymer, it is preferable that the second polymerizable substituent be contained in a monovalent structural unit.
〔第2の重合性置換基〕
第2の重合性置換基はとしては、上述した第1の重合性置換基として例示した重合性置換基(ただし、第1の重合性置換基及び第2の重合性置換基は互いに異なる)を用いることができる。例えば、第2のポリマーは、小員環を有する基(例えば、シクロプロピル基、シクロブチル基等の環状アルキル基;ベンゾシクロブテニル基等の縮合環基;エポキシ基、オキセタニル基等の環状エーテル基;ジケテン基;エピスルフィド基;ラクトン基;ラクタム基等)を第2の重合性置換基として用いることができる。加熱による硬化性の観点から、シクロプロピル基、シクロブチル基、ベンゾシクロブテニル基、エポキシ基、オキセタニル基がより好ましく、比較的安定であり、加熱のみで架橋できるベンゾシクロブテニル基が最も好ましい。
[Second Polymerizable Substituent]
The second polymerizable substituent can be any of the polymerizable substituents exemplified as the first polymerizable substituent described above (provided that the first polymerizable substituent and the second polymerizable substituent are different from each other). For example, the second polymer can be a group having a small ring (e.g., a cyclic alkyl group such as a cyclopropyl group or a cyclobutyl group; a fused ring group such as a benzocyclobutenyl group; a cyclic ether group such as an epoxy group or an oxetanyl group; a diketene group; an episulfide group; a lactone group; a lactam group, etc.). From the viewpoint of curability by heating, a cyclopropyl group, a cyclobutyl group, a benzocyclobutenyl group, an epoxy group, or an oxetanyl group is more preferred, and a benzocyclobutenyl group, which is relatively stable and can be crosslinked by heating alone, is most preferred.
[構造単位の含有量]
構造単位(5)の含有量は、ポリマー末端を構成する構造単位を基準として1~50モル%であることが好ましい。有機層の耐溶剤性を向上させる観点から、当該構造単位の含有量は、2モル%以上であることが好ましく、3モル%以上であることがより好ましく、5モル%以上であることがさらに好ましく、10モル%以上であることが特に好ましい。電荷輸送性ポリマーの電荷輸送性の観点から、当該構造単位の含有量は、50モル%以下であることが好ましく、45モル%以下であることがより好ましく、40モル%以下であることがさらに好ましい。高い電荷輸送性を得るために、35モル%以下であってもよく、30モル%以下であってもよい。
[Structural unit content]
The content of the structural unit (5) is preferably 1 to 50 mol% based on the structural unit constituting the polymer terminal. From the viewpoint of improving the solvent resistance of the organic layer, the content of the structural unit is preferably 2 mol% or more, more preferably 3 mol% or more, even more preferably 5 mol% or more, and particularly preferably 10 mol% or more. From the viewpoint of the charge transport property of the charge transport polymer, the content of the structural unit is preferably 50 mol% or less, more preferably 45 mol% or less, and even more preferably 40 mol% or less. To obtain high charge transport property, the content may be 35 mol% or less, or may be 30 mol% or less.
構造単位(5)に含まれる第2の重合性置換基の割合は、電荷輸送性ポリマーを効率よく硬化させるという観点から、ポリマー末端を構成する構造単位を基準として、0.1モル%以上が好ましく、1モル%以上がより好ましく、3モル%以上がさらに好ましい。また、重合性置換基の割合は、良好な電荷輸送性を得るという観点から、全構造単位を基準として、70モル%以下が好ましく、60モル%以下がより好ましく、50モル%以下がさらに好ましい。 From the viewpoint of efficiently curing the charge-transporting polymer, the proportion of the second polymerizable substituent contained in structural unit (5) is preferably 0.1 mol % or more, more preferably 1 mol % or more, and even more preferably 3 mol % or more, based on the structural units constituting the polymer terminals. Furthermore, from the viewpoint of obtaining good charge-transporting properties, the proportion of the polymerizable substituent is preferably 70 mol % or less, more preferably 60 mol % or less, and even more preferably 50 mol % or less, based on all structural units.
本実施形態では、第1のポリマー及び第2のポリマーを例示して説明したが、これらの例示に限られず、電荷輸送性材料が第1のポリマー及び第2のポリマーのように互いに異なる重合性置換基を有する2種以上の電荷輸送性ポリマーを含有すればよく、電荷輸送性材料に含まれる2種以上の電荷輸送性ポリマーの割合は特に限定されない。例えば、電荷輸送性材料は第1のポリマー及び第2のポリマーを等量含んでいてもよい。このような構成にすることで、重合性置換基を有する電荷輸送性ポリマーを1種のみ含む電荷輸送性材料と比較し、耐溶剤性に優れた有機層を得ることができ、有機エレクトロニクス素子に容易に多層の有機層を導入することができる。また、本実施形態の電荷輸送性材料は、2種の重合性置換基を有する単一の電荷輸送性ポリマーを含む電荷輸送性材料と比較し、電荷輸送性ポリマーを合成する際、2種の重合性置換基の相性及び配合比を考慮する必要がないため、容易に耐溶剤性に優れた有機層を得ることができ、有機エレクトロニクス素子に容易に多層の有機層を導入することができる。 While the present embodiment has been described using examples of a first polymer and a second polymer, the present invention is not limited to these examples. The charge-transporting material may contain two or more charge-transporting polymers having different polymerizable substituents, such as the first polymer and the second polymer. The ratio of the two or more charge-transporting polymers contained in the charge-transporting material is not particularly limited. For example, the charge-transporting material may contain equal amounts of the first polymer and the second polymer. This configuration allows for an organic layer with superior solvent resistance compared to a charge-transporting material containing only one charge-transporting polymer with a polymerizable substituent, and allows for easy incorporation of multiple organic layers into organic electronic devices. Furthermore, compared to a charge-transporting material containing a single charge-transporting polymer having two polymerizable substituents, the charge-transporting material of the present embodiment allows for easy incorporation of multiple organic layers into organic electronic devices because it is not necessary to consider the compatibility and blending ratio of the two polymerizable substituents when synthesizing the charge-transporting polymer. This allows for easy incorporation of multiple organic layers into organic electronic devices.
[任意の成分]
有機エレクトロニクス素子の特性に悪影響を与えない範囲で、重合開始剤、酸化防止剤、黄変防止剤、紫外線吸収剤、可視光吸収剤、着色剤、可塑剤、安定剤、充填剤等のいわゆる添加剤を添加してもよい。また、有機EL素子の発光効率及び寿命を改善する目的で、電荷輸送性材料にイオン性化合物を混合して用いてもよい。イオン性化合物を混合して用いることで、有機EL素子の導電性の向上、安定性、長寿命化が見込まれる。
[Optional ingredients]
Additives such as polymerization initiators, antioxidants, anti-yellowing agents, ultraviolet absorbers, visible light absorbers, colorants, plasticizers, stabilizers, and fillers may be added to the organic electronics device within a range that does not adversely affect the properties of the device. Furthermore, an ionic compound may be mixed with the charge transport material to improve the luminous efficiency and lifespan of the organic EL device. By mixing and using an ionic compound, the electrical conductivity, stability, and lifespan of the organic EL device can be improved.
(イオン性化合物)
ここで、本明細書等において、「イオン性化合物」とは、カチオンとアニオンからなる化合物のことをいう。導電性及び安定性の観点からアニオンが電子求引性の有機置換基を含むものが好ましく、その例示としては、フッ素原子、塩素原子、臭素原子、ヨウ素原子等のハロゲン原子、シアノ基、チオシアノ基、ニトロ基、メシル基等のアルキルが置換したアルキルスルホニル基、トシル基、メシチル基等のアリール基が置換したアリールスルホニル基、ホルミル基、アセチル基、ベンゾイル基等の炭素数が通常1以上12以下、好ましくは6以下のアシル基、メトキシカルボニル基、エトキシカルボニル基等の炭素数が通常2以上10以下、好ましくは7以下のアルコキシカルボニル基、フェノキシカルボニル基、ピリジルオキシカルボニル基等の炭素数が通常3以上、好ましくは4以上25以下、好ましくは15以下の芳香族炭化水素基又は芳香族複素環基を有するアリールオキシカルボニル基、アセトキシ等の炭素数が通常2以上20以下のアシルオキシ基、アルキルオキシスルホニル基、アリールオキシスルホニル基、トリフルオロメチル基、ペンタフルオロエチル基等の炭素数が通常1以上10以下、好ましくは6以下の直鎖状、分岐鎖状又は環状のアルキル、アルケニル、アルキニル基にフッ素原子、塩素原子などのハロゲン原子が置換したハロアルキル、ハロアルケニル、ハロアルキニル基、ペンタフルオロフェニル基などの炭素数が通常6以上20以下のハロアリール基などが挙げられる。
(ionic compounds)
Here, in this specification and the like, the term "ionic compound" refers to a compound consisting of a cation and an anion. From the viewpoint of electrical conductivity and stability, an anion containing an electron-withdrawing organic substituent is preferred, and examples thereof include halogen atoms such as fluorine atoms, chlorine atoms, bromine atoms, and iodine atoms, alkylsulfonyl groups substituted with alkyls such as cyano groups, thiocyano groups, nitro groups, and mesyl groups, arylsulfonyl groups substituted with aryls such as tosyl groups and mesityl groups, acyl groups having a carbon number of typically 1 to 12, preferably 6 or less, such as formyl groups, acetyl groups, and benzoyl groups, alkoxycarbonyl groups having a carbon number of typically 2 to 10, preferably 7 or less, such as methoxycarbonyl groups and ethoxycarbonyl groups, and phenoxycarbonyl groups and pyridyloxycarbonyl groups. Examples of such groups include an aryloxycarbonyl group having an aromatic hydrocarbon group or an aromatic heterocyclic group of typically 3 or more, preferably 4 or more and 25 or less, and preferably 15 or less; an acyloxy group having typically 2 to 20 carbon atoms such as acetoxy; a haloalkyl, haloalkenyl, haloalkynyl group having typically 1 to 10 carbon atoms, preferably 6 or less, linear, branched, or cyclic alkyl, alkenyl, or alkynyl group substituted with a halogen atom such as a fluorine atom or a chlorine atom; and a haloaryl group having typically 6 to 20 carbon atoms such as a pentafluorophenyl group.
また、イオン性化合物におけるカチオンは、特に限定されないが、反応性及び取り扱い性の観点から1価のカチオンが好ましい。イオン性化合物のカチオンは、より好ましくは、ヨードニウム、スルホニウム、ホスホニウム、カルベニウム(トリチル)、アニリニウム、ビスムトニウム、アンモニウム、セレニウム、ピリジニウム、イミダゾリウム、オキソニウム、キノリニウム、ピロリジニウム、アミニウム、イモニウム、トロピリウム、モルホリニウム、ピペリジニウム、キノリウム、イソキノリウム、チアゾニウム、アクリジウムなどである。 The cation in the ionic compound is not particularly limited, but monovalent cations are preferred from the viewpoints of reactivity and ease of handling. More preferred cations in ionic compounds include iodonium, sulfonium, phosphonium, carbenium (trityl), anilinium, bismuthonium, ammonium, selenium, pyridinium, imidazolium, oxonium, quinolinium, pyrrolidinium, aminium, immonium, tropylium, morpholinium, piperidinium, quinolium, isoquinolium, thiazonium, and acridium.
また、上記カチオンはポリマーに含有されていてもよい。 The above cations may also be contained in the polymer.
また、イオン性化合物は、電荷輸送性向上の観点からオニウム塩であることが好ましい。オニウム塩とは、例えば、スルホニウムイオン、ヨードニウムイオン、セレニウムイオン、アンモニウムイオン、ホスホニウムイオン、オキソニウムイオン、ビスムトニウムイオン等のカチオンと対アニオンからなる化合物をいう。アニオンの例としては、F-、Cl-、Br-、I-などのハロゲンイオン;OH-;ClO4 -;FSO3 -、ClSO3 -、CH3SO3 -、C6H5SO3 -、CF3SO3 -などのスルホン酸イオン類;HSO4 -、SO4 2-などの硫酸イオン類;HCO3 -、CO3 2-などの炭酸イオン類;H2PO4 -、HPO4 2-、PO4 3-などのリン酸イオン類;PF6 -、PF5OH-などのフルオロリン酸イオン類;BF4 -、B(C6F5)4 -、B(C6H4CF3)4 -などのホウ酸イオン類;AlCl4 -;BiF6 -;SbF6 -、SbF5OH-などのフルオロアンチモン酸イオン類;AsF6 -、AsF5OH-などのフルオロヒ素酸イオン類などが挙げられる。 From the viewpoint of improving charge transport properties, the ionic compound is preferably an onium salt, which refers to a compound comprising a cation such as a sulfonium ion, an iodonium ion, a selenium ion, an ammonium ion, a phosphonium ion, an oxonium ion, or a bismuthonium ion and a counter anion. Examples of anions include halogen ions such as F − , Cl − , Br − , and I − ; OH − ; ClO 4 − ; sulfonate ions such as FSO 3 − , ClSO 3 − , CH 3 SO 3 − , C 6 H 5 SO 3 − , and CF 3 SO 3 − ; sulfate ions such as HSO 4 − and SO 4 2− ; carbonate ions such as HCO 3 − and CO 3 2− ; phosphate ions such as H 2 PO 4 − , HPO 4 2− , and PO 4 3− ; fluorophosphate ions such as PF 6 − and PF 5 OH − ; BF 4 − , B(C 6 F 5 ) 4 − , and B(C 6 H 4 CF 3 ) 4 - ; fluoroantimonate ions such as AlCl 4 - ; BiF 6 - ; SbF 6 - and SbF 5 OH - ; and fluoroarsenate ions such as AsF 6 - and AsF 5 OH - .
イオン性化合物は単独で用いてもよく、2つ以上を組み合わせて用いてもよい。 Ionic compounds may be used alone or in combination of two or more.
(重合開始剤)
イオン性化合物は電荷輸送性ポリマーの硬化を促進させる重合開始剤として用いることができる。重合を開始させる契機としては、熱、光、マイクロ波、放射線、電子線等の印加によって、重合可能な置換基を重合させる能力を発現するものであればよく、特に限定されないが、光照射及び/又は加熱によって重合を開始させるものであることが好ましく、加熱によって重合を開始させるものが最も好ましい。
(Polymerization initiator)
The ionic compound can be used as a polymerization initiator to promote the curing of the charge transport polymer. The trigger for initiating polymerization is not particularly limited as long as it exhibits the ability to polymerize a polymerizable substituent by application of heat, light, microwaves, radiation, electron beams, etc., but is preferably one that initiates polymerization by light irradiation and/or heating, and most preferably one that initiates polymerization by heating.
本実施形態において、重合開始剤を用いる条件は、電荷輸送性材料に対し、0.1~50質量%、より好ましくは0.1~25質量%、さらに好ましくは0.1~20質量%である。重合開始剤を混合する割合がこれより少ない場合、重合が効率よく進行せず溶解度を十分に変化させることができない。また、これより多い場合には、多量の重合開始剤及び/又は分解物が残存することで、洗浄による効果が低くなってしまう。また、感光性及び/又は感熱性を向上させるための増感剤を含んでいてもよい。 In this embodiment, the polymerization initiator is used in an amount of 0.1 to 50% by mass, more preferably 0.1 to 25% by mass, and even more preferably 0.1 to 20% by mass, relative to the charge transport material. If the polymerization initiator is mixed in at a ratio lower than this, polymerization will not proceed efficiently and the solubility will not be sufficiently changed. If the polymerization initiator is mixed in at a ratio higher than this, a large amount of polymerization initiator and/or decomposition products will remain, reducing the effectiveness of cleaning. The composition may also contain a sensitizer to improve photosensitivity and/or heat sensitivity.
<インク組成物>
また、本実施形態のインク組成物は、既述の電荷輸送性材料と溶媒とを含むことを特徴としており、その他の添加剤、例えば重合禁止剤、安定剤、増粘剤、ゲル化剤、難燃剤、酸化防止剤、還元防止剤、酸化剤、還元剤、表面改質剤、乳化剤、消泡剤、分散剤、界面活性剤などを含んでいてもよい。前記溶媒としては、水及びメタノール、エタノール、イソプロピルアルコール等のアルコール、ペンタン、ヘキサン、オクタン等のアルカン、シクロヘキサン等の環状アルカン、ベンゼン、トルエン、キシレン、メシチレン、テトラリン、ジフェニルメタン等の芳香族溶媒、エチレングリコールジメチルエーテル、エチレングリコールジエチルエーテル、プロピレングリコール-1-モノメチルエーテルアセタート等の脂肪族エーテル、1,2-ジメトキシベンゼン、1,3-ジメトキシベンゼン、アニソール、フェネトール、2-メトキシトルエン、3-メトキシトルエン、4-メトキシトルエン、2,3-ジメチルアニソール、2,4-ジメチルアニソール等の芳香族エーテル、酢酸エチル、酢酸n-ブチル、乳酸エチル、乳酸n-ブチル等の脂肪族エステル、酢酸フェニル、プロピオン酸フェニル、安息香酸メチル、安息香酸エチル、安息香酸プロピル、安息香酸n-ブチル等の芳香族エステル、N,N-ジメチルホルムアミド、N,N-ジメチルアセトアミド等のアミド系溶媒、その他、ジメチルスルホキシド、テトラヒドロフラン、アセトン、クロロホルム、塩化メチレンなどが挙げられるが、好ましくは芳香族溶媒、脂肪族エステル、芳香族エステル、脂肪族エーテル、芳香族エーテルを使用することができる。
<Ink composition>
The ink composition of this embodiment is characterized by containing the above-described charge transport material and a solvent, and may contain other additives such as a polymerization inhibitor, a stabilizer, a thickener, a gelling agent, a flame retardant, an antioxidant, a reduction inhibitor, an oxidizing agent, a reducing agent, a surface modifier, an emulsifier, an antifoaming agent, a dispersant, a surfactant, etc. Examples of the solvent include water and alcohols such as methanol, ethanol, and isopropyl alcohol; alkanes such as pentane, hexane, and octane; cyclic alkanes such as cyclohexane; aromatic solvents such as benzene, toluene, xylene, mesitylene, tetralin, and diphenylmethane; aliphatic ethers such as ethylene glycol dimethyl ether, ethylene glycol diethyl ether, and propylene glycol-1-monomethyl ether acetate; 1,2-dimethoxybenzene, 1,3-dimethoxybenzene, anisole, phenetole, 2-methoxytoluene, 3-methoxytoluene, 4-methoxytoluene, 2,3-dimethoxytoluene, 2,3-dimethoxytoluene, 2,4-dimethylphenyl ether, 2,5-dimethylphenyl ether, 1,2-dimethylphenyl ether, 1,3-dimethoxybenzene, 2,5-dimethylphenyl ether ... Examples of the solvent include aromatic ethers such as methylanisole and 2,4-dimethylanisole; aliphatic esters such as ethyl acetate, n-butyl acetate, ethyl lactate and n-butyl lactate; aromatic esters such as phenyl acetate, phenyl propionate, methyl benzoate, ethyl benzoate, propyl benzoate and n-butyl benzoate; amide solvents such as N,N-dimethylformamide and N,N-dimethylacetamide; and others such as dimethyl sulfoxide, tetrahydrofuran, acetone, chloroform and methylene chloride. However, aromatic solvents, aliphatic esters, aromatic esters, aliphatic ethers and aromatic ethers are preferably used.
本実施形態のインク組成物において、溶媒に対する電荷輸送性ポリマーの含有量は、種々の塗布プロセスに適用できる観点から0.1~50質量%とすることが好ましい。成膜時に残存溶媒を減少させる観点から電荷輸送性ポリマーの含有量は0.5質量%以上がより好ましく、1質量%以上がさらに好ましい。また、電荷輸送性材料を均一に溶解させる観点から含有量は40質量%以下がより好ましく、30質量%以下がさらに好ましい。 In the ink composition of this embodiment, the content of the charge transport polymer relative to the solvent is preferably 0.1 to 50% by mass, from the viewpoint of applicability to various coating processes. From the viewpoint of reducing residual solvent during film formation, the content of the charge transport polymer is more preferably 0.5% by mass or more, and even more preferably 1% by mass or more. Furthermore, from the viewpoint of uniformly dissolving the charge transport material, the content is more preferably 40% by mass or less, and even more preferably 30% by mass or less.
<有機層>
本実施形態の有機層は、上記電荷輸送性材料又はインク組成物を用いて形成された層である。溶媒を含有する電荷輸送性材料又はインク組成物を用いることによって、塗布法により有機層を良好に形成できる。塗布方法としては、例えば、スピンコーティング法;キャスト法;浸漬法;凸版印刷、凹版印刷、オフセット印刷、平版印刷、凸版反転オフセット印刷、スクリーン印刷、グラビア印刷等の有版印刷法;インクジェット法等の無版印刷法などの公知の方法が挙げられる。塗布法によって有機層を形成する場合、塗布後に得られた有機層(塗布層)を、ホットプレート又はオーブンを用いて乾燥させ、溶媒を除去してもよい。
<Organic layer>
The organic layer of this embodiment is a layer formed using the charge transport material or ink composition. By using a charge transport material or ink composition containing a solvent, an organic layer can be successfully formed by a coating method. Examples of the coating method include known methods such as spin coating; casting; immersion; plate-based printing methods such as relief printing, intaglio printing, offset printing, lithographic printing, relief reverse offset printing, screen printing, and gravure printing; and plateless printing methods such as inkjet printing. When the organic layer is formed by a coating method, the organic layer (coated layer) obtained after coating may be dried using a hot plate or oven to remove the solvent.
電荷輸送性ポリマーが、重合性置換基を含有すると、光照射、加熱処理等によりこれらの重合反応を進行させ、有機層の溶解度を変化させることができる。電荷輸送性材料において、イオン性化合物は、重合開始剤として機能し得る。溶解度を変化させた有機層を積層することで、有機エレクトロニクス素子の多層化を容易に図ることが可能となる。有機層の形成方法については、例えば、国際公開第2010/140553号の記載を援用できる。 When a charge-transporting polymer contains a polymerizable substituent, the polymerization reaction can be accelerated by light irradiation, heat treatment, or other methods, changing the solubility of the organic layer. In the charge-transporting material, an ionic compound can function as a polymerization initiator. By stacking organic layers with varying solubilities, it becomes possible to easily create multilayered organic electronic devices. For information on methods for forming organic layers, see, for example, International Publication No. 2010/140553.
例えば、上述の電荷輸送性ポリマー、重合開始剤、溶媒を含むインク組成物より薄膜を形成した後、真空中、大気下あるいは窒素又はアルゴン等不活性ガス雰囲気下で加熱することにより、有機層を形成することができる。加熱温度及び時間は、重合反応を十分に進行させられればよく、特に制限はないが、温度については、種々の基板を適用できることから、好ましくは300℃以下、より好ましくは200℃以下、さらに好ましくは150℃以下である。時間は、生産性を上げる観点から、好ましくは8時間以下、より好ましくは2時間以下、さらに好ましくは1時間以下である。 For example, an organic layer can be formed by forming a thin film from an ink composition containing the above-mentioned charge-transporting polymer, polymerization initiator, and solvent, and then heating it in a vacuum, in air, or in an inert gas atmosphere such as nitrogen or argon. The heating temperature and time are not particularly limited as long as they allow the polymerization reaction to proceed sufficiently. However, since the temperature can be applied to a variety of substrates, it is preferably 300°C or less, more preferably 200°C or less, and even more preferably 150°C or less. From the perspective of increasing productivity, the heating time is preferably 8 hours or less, more preferably 2 hours or less, and even more preferably 1 hour or less.
乾燥後又は硬化後の有機層の厚さは、電荷輸送の効率を向上させる観点から、好ましくは0.1nm以上であり、より好ましくは1nm以上であり、さらに好ましくは3nm以上である。また、有機層の厚さは、電気抵抗を小さくする観点から、好ましくは300nm以下であり、より好ましくは200nm以下であり、さらに好ましくは100nm以下である。 From the viewpoint of improving charge transport efficiency, the thickness of the organic layer after drying or curing is preferably 0.1 nm or more, more preferably 1 nm or more, and even more preferably 3 nm or more. Furthermore, from the viewpoint of reducing electrical resistance, the thickness of the organic layer is preferably 300 nm or less, more preferably 200 nm or less, and even more preferably 100 nm or less.
本実施形態の有機層は、後述する有機エレクトロニクス素子及び有機EL素子に用いることができ、従来よりも駆動電圧が低く、長い発光寿命を有する有機エレクトロニクス素子及び有機EL素子を形成することができる。
<有機エレクトロニクス素子>
本実施形態の有機エレクトロニクス素子は、前記有機層を少なくとも一つ備える。有機エレクトロニクス素子として、例えば、有機発光ダイオード(OLED)等の有機EL素子、有機光電変換素子、有機トランジスタ等が挙げられる。有機エレクトロニクス素子は、好ましくは、少なくとも一対の電極の間に有機層が配置された構造を有する。本実施形態の有機エレクトロニクス素子は、発光層、有機層、陽極、陰極、基板を備えていれば特に限定されない。有機層は、正孔注入層、電子注入層、正孔輸送層、又は電子輸送層として使用することができる。
The organic layer of this embodiment can be used in organic electronic devices and organic EL devices described below, and can form organic electronic devices and organic EL devices that require a lower driving voltage and have a longer light emission lifetime than conventional devices.
<Organic electronics elements>
The organic electronics element of this embodiment includes at least one of the organic layers. Examples of the organic electronics element include organic EL elements such as organic light-emitting diodes (OLEDs), organic photoelectric conversion elements, and organic transistors. The organic electronics element preferably has a structure in which an organic layer is disposed between at least a pair of electrodes. The organic electronics element of this embodiment is not particularly limited as long as it includes a light-emitting layer, an organic layer, an anode, a cathode, and a substrate. The organic layer can be used as a hole injection layer, an electron injection layer, a hole transport layer, or an electron transport layer.
<有機EL素子>
本実施形態の有機EL素子は、前記有機層を少なくとも一つ備える。本実施形態の有機EL素子は、発光層、有機層、陽極、陰極、基板を備えていれば特に限定されない。有機層は、正孔注入層、電子注入層、正孔輸送層、又は電子輸送層として使用することができる。また、正孔注入層又は正孔輸送層に、本実施形態の有機層を適用することが好ましい。
<Organic EL element>
The organic EL device of this embodiment includes at least one organic layer. The organic EL device of this embodiment is not particularly limited as long as it includes an emitting layer, an organic layer, an anode, a cathode, and a substrate. The organic layer can be used as a hole injection layer, an electron injection layer, a hole transport layer, or an electron transport layer. It is also preferable to use the organic layer of this embodiment as the hole injection layer or the hole transport layer.
図1は、有機EL素子の一実施形態を示す断面模式図である。図1に示す有機EL素子は、多層構造の素子であり、基板8、陽極2、正孔注入層3、正孔輸送層6、発光層1、電子輸送層7、電子注入層5、及び陰極4がこの順に積層された多層構造を有している。以下、各層について詳細に説明する。 Figure 1 is a cross-sectional schematic diagram showing one embodiment of an organic EL element. The organic EL element shown in Figure 1 has a multilayer structure in which a substrate 8, an anode 2, a hole injection layer 3, a hole transport layer 6, an emitting layer 1, an electron transport layer 7, an electron injection layer 5, and a cathode 4 are stacked in this order. Each layer will be described in detail below.
(発光層)
発光層に用いる材料としては、低分子化合物であっても、ポリマーであってもよく、デンドリマー等も使用可能である。蛍光発光を利用する低分子化合物としては、ペリレン、クマリン、ルブレン、キナクリドン、色素レーザー用色素(例えば、ローダミン、DCM1等)、アルミニウム錯体(例えば、Tris(8-hydroxyquinolinato)aluminum(III)(Alq3))、スチルベン、これらの誘導体が挙げられる。蛍光発光を利用するポリマーとしては、ポリフルオレン、ポリフェニレン、ポリフェニレンビニレン(PPV)、ポリビニルカルバゾール(PVK)、フルオレンーベンゾチアジアゾール共重合体、フルオレン-トリフェニルアミン共重合体、及びこれらの誘導体及び混合物が好適に利用できる。
(Light-emitting layer)
The material used for the light-emitting layer may be a low-molecular-weight compound or a polymer, and dendrimers and the like can also be used. Examples of low-molecular-weight compounds that utilize fluorescence include perylene, coumarin, rubrene, quinacridone, dyes for dye lasers (e.g., rhodamine, DCM1, etc.), aluminum complexes (e.g., Tris(8-hydroxyquinolinato)aluminum(III) (Alq3)), stilbene, and derivatives thereof. Examples of polymers that utilize fluorescence include polyfluorene, polyphenylene, polyphenylene vinylene (PPV), polyvinylcarbazole (PVK), fluorene-benzothiadiazole copolymers, fluorene-triphenylamine copolymers, and derivatives and mixtures thereof.
一方、近年、有機EL素子の高効率化のため、燐光有機EL素子の開発も活発に行われている。燐光有機EL素子では、一重項状態のエネルギーのみならず三重項状態のエネルギーも利用することが可能であり、内部量子収率を原理的には100%まで上げることが可能となる。燐光有機EL素子では、燐光を発するドーパントとして、白金及びイリジウムなどの重金属を含む金属錯体系燐光材料を、ホスト材料にドーピングすることで燐光発光を取り出す(M.A.Baldo et al.,Nature,Vol.395,p.151(1998)、M.A.Baldo et al.,Apllied Physics Letters,Vol.75,p.4(1999)、M.A.Baldo et al.,Nature,Vol.403,p.750(2000)参照。)。 Meanwhile, in recent years, the development of phosphorescent organic EL elements has been actively pursued in order to improve the efficiency of organic EL elements. Phosphorescent organic EL elements can utilize not only singlet state energy but also triplet state energy, making it possible, in principle, to increase the internal quantum yield to 100%. In phosphorescent organic EL elements, phosphorescent light is extracted by doping a host material with a metal complex phosphorescent material containing heavy metals such as platinum and iridium as a phosphorescent dopant (see M.A. Baldo et al., Nature, Vol. 395, p. 151 (1998); M.A. Baldo et al., Applied Physics Letters, Vol. 75, p. 4 (1999); M.A. Baldo et al., Nature, Vol. 403, p. 750 (2000)).
本実施形態の有機EL素子においても、高効率化の観点から、発光層に燐光材料を用いることが好ましい。燐光材料としては、Ir及びPtなどの中心金属を含む金属錯体などが好適に使用できる。具体的には、Ir錯体としては、例えば、青色発光を呈するFIr(pic)〔イリジウム(III)ビス[(4,6-ジフルオロフェニル)-ピリジネート-N,C2]ピコリネート〕、緑色発光を呈するIr(ppy)3〔ファク トリス(2-フェニルピリジン)イリジウム〕(前記M.A.Baldo et al.,Nature,Vol.403,p.750(2000)参照)又は赤色発光を呈する(btp)2Ir(acac){ビス〔2-(2’-ベンゾ[4,5-α]チエニル)ピリジナート-N,C3〕イリジウム(アセチル-アセトネート)}、Ir(piq)3〔トリス(1-フェニルイソキノリン)イリジウム〕(前記Adachi etal.,Appl.Phys.Lett.,78no.11,2001,1622参照)等が挙げられる。 In the organic EL device of this embodiment, from the viewpoint of high efficiency, it is preferable to use a phosphorescent material in the light-emitting layer. As the phosphorescent material, a metal complex containing a central metal such as Ir or Pt can be suitably used. Specifically, examples of Ir complexes include FIr(pic) [iridium(III) bis[(4,6-difluorophenyl)-pyridinate-N,C 2 ]picolinate] which emits blue light, Ir(ppy) 3 [factory tris(2-phenylpyridine)iridium] which emits green light (see M.A. Baldo et al., Nature, Vol. 403, p. 750 (2000)), and (btp) 2 Ir(acac) {bis[2-(2'-benzo[4,5-α]thienyl)pyridinate-N,C 3 ]iridium(acetylacetonate)}, Ir(piq) 3 [tris(1-phenylisoquinoline)iridium] which emits red light. et al., Appl. Phys. Lett., 78 no. 11, 2001, 1622).
Pt錯体としては、例えば、赤色発光を呈する2、3、7、8、12、13、17、18-オクタエチル-21H、23H-フォルフィンプラチナ(PtOEP)等が挙げられる。
燐光材料は、低分子又はデンドライド種、例えば、イリジウム核デンドリマーが使用され得る。また、これらの誘導体も好適に使用できる。
Examples of Pt complexes include 2,3,7,8,12,13,17,18-octaethyl-21H,23H-phorphine platinum (PtOEP), which emits red light.
The phosphorescent material may be a small molecule or dendritic species, such as an iridium-cored dendrimer, and derivatives thereof may also be suitably used.
また、発光層に燐光材料が含まれる場合、燐光材料の他に、ホスト材料を含むことが好ましい。ホスト材料としては、低分子化合物であっても、高分子化合物であってもよく、デンドリマーなども使用できる。 Furthermore, when the light-emitting layer contains a phosphorescent material, it preferably contains a host material in addition to the phosphorescent material. The host material may be a low-molecular-weight compound or a high-molecular-weight compound, and dendrimers and the like can also be used.
低分子化合物としては、例えば、CBP(4,4'-Bis(Carbazol-9-yl)-biphenyl)、mCP(1,3-bis(9-carbazolyl)benzene)、CDBP(4,4'-Bis(Carbazol-9-yl)-2,2’-dimethylbiphenyl)などが、高分子化合物としては、例えば、ポリビニルカルバゾール、ポリフェニレン、ポリフルオレンなどが使用でき、これらの誘導体も使用できる。 Examples of low molecular weight compounds that can be used include CBP (4,4'-Bis(Carbazol-9-yl)-biphenyl), mCP (1,3-bis(9-carbazolyl)benzene), and CDBP (4,4'-Bis(Carbazol-9-yl)-2,2'-dimethylbiphenyl), while examples of high molecular weight compounds that can be used include polyvinylcarbazole, polyphenylene, and polyfluorene, as well as derivatives of these.
発光層は、蒸着法により形成してもよく、塗布法により形成してもよい。塗布法により形成する場合、有機EL素子を安価に製造することができるため、より好ましい。発光層を塗布法によって形成するには、燐光材料と、必要に応じてホスト材料を含む溶液を、例えば、インクジェット法、キャスト法、浸漬法、凸版印刷、凹版印刷、オフセット印刷、平板印刷、凸版反転オフセット印刷、スクリーン印刷、グラビア印刷等の印刷法、スピンコーティング法などの公知の方法で所望の基体上に塗布することで行うことができる。 The light-emitting layer may be formed by a vapor deposition method or a coating method. Formation by a coating method is more preferable because it allows for inexpensive production of organic EL devices. To form the light-emitting layer by a coating method, a solution containing a phosphorescent material and, if necessary, a host material can be applied to the desired substrate by a known method, such as an inkjet method, a casting method, a dipping method, a printing method such as letterpress printing, intaglio printing, offset printing, lithographic printing, letterpress reverse offset printing, screen printing, or gravure printing, or a spin coating method.
(陰極)
陰極材料としては、例えば、Li、Ca、Mg、Al、In、Cs、Ba、Mg-Ag、LiF、CsF等の金属又は金属合金であることが好ましい。
(cathode)
The cathode material is preferably a metal or a metal alloy such as Li, Ca, Mg, Al, In, Cs, Ba, Mg—Ag, LiF, or CsF.
(陽極)
陽極としては、金属(例えば、Au)又は金属導電率を有する他の材料、例えば、酸化物(例えば、ITO)、導電性高分子(例えば、ポリチオフェン-ポリスチレンスルホン酸混合物(PEDOT:PSS))を使用することもできる。
(anode)
The anode may be made of a metal (e.g., Au) or other material with metallic conductivity, such as an oxide (e.g., ITO) or a conductive polymer (e.g., a polythiophene-polystyrene sulfonic acid mixture (PEDOT:PSS)).
(正孔輸送層、正孔注入層)
上述の有機層を、正孔輸送層及び正孔注入層の少なくとも一方として使用することが好ましい。上述のとおり、有機エレクトロニクス材料を含む有機層を用いることにより、これらの層を容易に形成することができる。また、例えば、有機EL素子が、上述の有機層を正孔輸送層として有し、さらに正孔注入層を有する場合、正孔注入層には公知の材料を使用してもよい。また、有機EL素子が、上述の有機層を正孔注入層として有し、更に正孔輸送層を有する場合、正孔輸送層には公知の材料を使用してもよい。さらに、有機EL素子が、上述の有機層を正孔輸送層及び正孔注入層として有してもよい。
(Hole transport layer, hole injection layer)
It is preferable to use the organic layer described above as at least one of a hole transport layer and a hole injection layer. As described above, these layers can be easily formed by using an organic layer containing an organic electronic material. Furthermore, for example, when an organic EL element has the organic layer described above as a hole transport layer and further has a hole injection layer, a known material may be used for the hole injection layer. Furthermore, when an organic EL element has the organic layer described above as a hole injection layer and further has a hole transport layer, a known material may be used for the hole transport layer. Furthermore, an organic EL element may have the organic layer described above as a hole transport layer and a hole injection layer.
正孔注入層にトリフェニルアミン構造を含む材料を用いた場合、正孔の移動に対してエネルギー準位の観点から、正孔輸送層に上述の有機層を用いることが好適である。この場合、重合開始剤は、正孔輸送層である有機層に含有させても、又は、正孔輸送層の下層にある有機層に含有させてもよい。 When a material containing a triphenylamine structure is used for the hole injection layer, it is preferable to use the organic layer described above for the hole transport layer from the perspective of the energy level for hole migration. In this case, the polymerization initiator may be contained in the organic layer that is the hole transport layer, or in an organic layer below the hole transport layer.
(電子輸送層、電子注入層)
電子輸送層、電子注入層としては、例えば、フェナントロリン誘導体(例えば、2,9-dimethyl-4,7-diphenyl-1,10-phenanthroline(BCP))、ビピリジン誘導体、ニトロ置換フルオレン誘導体、ジフェニルキノン誘導体、チオピランジオキシド誘導体、ナフタレンペリレンなどの複素環テトラカルボン酸無水物、カルボジイミド、フレオレニリデンメタン誘導体、アントラキノジメタン及びアントロン誘導体、オキサジアゾール誘導体(2-(4-Biphenylyl)-5-(4-tert-butylphenyl-1,3,4-oxadiazole) (PBD))、アルミニウム錯体(例えば、Tris(8-hydroxyquinolinato)aluminum(III)(Alq3))などが挙げられる。さらに、上記オキサジアゾール誘導体において、オキサジアゾール環の酸素原子を硫黄原子に置換したチアジアゾール誘導体、電子吸引基として知られているキノキサリン環を有するキノキサリン誘導体も用いることができる。
(electron transport layer, electron injection layer)
Examples of materials suitable for the electron transport layer and electron injection layer include phenanthroline derivatives (e.g., 2,9-dimethyl-4,7-diphenyl-1,10-phenanthroline (BCP)), bipyridine derivatives, nitro-substituted fluorene derivatives, diphenylquinone derivatives, thiopyran dioxide derivatives, heterocyclic tetracarboxylic acid anhydrides such as naphthalene perylene, carbodiimides, fluorenylidenemethane derivatives, anthraquinodimethane and anthrone derivatives, oxadiazole derivatives (e.g., 2-(4-biphenylyl)-5-(4-tert-butylphenyl-1,3,4-oxadiazole) (PBD)), and aluminum complexes (e.g., Tris(8-hydroxyquinolinato)aluminum(III) (Alq3)). Thiadiazole derivatives, in which the oxygen atom of the oxadiazole ring is replaced with a sulfur atom, and quinoxaline derivatives having a quinoxaline ring, which is known as an electron-withdrawing group, can also be used.
(基板)
本実施形態の有機EL素子に用いることができる基板として、ガラス、プラスチック等の種類は特に限定されることはなく、また、透明のものであれば特に制限は無いが、ガラス、石英、光透過性樹脂フィルム等が好ましく用いられる。樹脂フィルムを用いた場合には、有機EL素子にフレキシブル性を与えることが可能であり、フレキシブル基板として機能するため特に好ましい。
(substrate)
The substrate usable for the organic EL element of this embodiment is not particularly limited to the type of glass, plastic, etc., and is not particularly limited as long as it is transparent, but glass, quartz, a light-transmitting resin film, etc. When a resin film is used, it is particularly preferable because it can impart flexibility to the organic EL element and function as a flexible substrate.
樹脂フィルムとしては、例えば、ポリエチレンテレフタレート(PET)、ポリエチレンナフタレート(PEN)、ポリエーテルスルホン(PES)、ポリエーテルイミド、ポリエーテルエーテルケトン、ポリフェニレンスルフィド、ポリアリレート、ポリイミド、ポリカーボネート(PC)、セルローストリアセテート(TAC)、セルロースアセテートプロピオネート(CAP)等からなるフィルム等が挙げられる。 Examples of resin films include films made of polyethylene terephthalate (PET), polyethylene naphthalate (PEN), polyethersulfone (PES), polyetherimide, polyetheretherketone, polyphenylene sulfide, polyarylate, polyimide, polycarbonate (PC), cellulose triacetate (TAC), cellulose acetate propionate (CAP), etc.
また、樹脂フィルムを用いる場合、水蒸気及び酸素等の透過を抑制するために、樹脂フィルムへ酸化珪素及び窒化珪素等の無機物をコーティングして用いてもよい。 When using a resin film, the resin film may be coated with an inorganic material such as silicon oxide or silicon nitride to prevent the permeation of water vapor, oxygen, etc.
(発光色)
本実施形態の有機EL素子における発光色は特に限定されるものではないが、白色発光素子は家庭用照明、車内照明、時計及び液晶のバックライト等の各種照明器具に用いることができるため好ましい。
(Emitting color)
The color of light emitted from the organic EL element of this embodiment is not particularly limited, but a white light-emitting element is preferred because it can be used in various lighting fixtures such as home lighting, car lighting, clocks, and LCD backlights.
白色発光素子を形成する方法としては、現在のところ単一の材料で白色発光を示すことが困難であることから、複数の発光材料を用いて複数の発光色を同時に発光させて混色させることで白色発光を得ている。複数の発光色の組み合わせとしては、特に限定されるものではないが、青色、緑色、赤色の3つの発光極大波長を含有するもの、青色と黄色、黄緑色と橙色等の補色の関係を利用した2つの発光極大波長を含有するものが挙げられる。また発光色の制御は、燐光材料の種類と量を調整することによって行うことができる。 Currently, it is difficult to produce white light from a single material, so white light is obtained by using multiple light-emitting materials to simultaneously emit multiple light colors and mixing them. Combinations of multiple light colors are not particularly limited, but include those containing three maximum emission wavelengths (blue, green, and red), and those containing two maximum emission wavelengths that utilize complementary color relationships, such as blue and yellow, or yellow-green and orange. Furthermore, the emitted color can be controlled by adjusting the type and amount of phosphorescent material.
<表示素子、照明装置、表示装置>
本実施形態の表示素子は、前記有機EL素子を備えたことを特徴としている。例えば、赤・緑・青(RGB)の各画素に対応する素子として、有機EL素子を用いることで、カラーの表示素子が得られる。
画像の形成方法には、マトリックス状に配置した電極でパネルに配列された個々の有機EL素子を直接駆動する単純マトリックス型と、各素子に薄膜トランジスタを配置して駆動するアクティブマトリックス型とがある。前者は、構造は単純ではあるが垂直画素数に限界があるため文字などの表示に用いる。後者は、駆動電圧は低く電流が少なくてすみ、明るい高精細画像が得られるので、高品位のディスプレイ用として用いられる。
<Display element, lighting device, display device>
The display element of this embodiment is characterized by including the organic EL element. For example, by using organic EL elements as elements corresponding to red, green, and blue (RGB) pixels, a color display element can be obtained.
There are two image formation methods: the simple matrix type, in which individual organic EL elements arranged on a panel are directly driven by electrodes arranged in a matrix, and the active matrix type, in which each element is driven by a thin-film transistor. The former has a simple structure but is used to display characters and other images because it has a limited number of vertical pixels. The latter requires a low driving voltage and small current, producing bright, high-definition images, and is therefore used for high-quality displays.
また、本実施形態の照明装置は、前記有機EL素子を備えたことを特徴としている。さらに、本実施形態の表示装置は、照明装置と、表示手段として液晶素子と、を備えたことを特徴としている。バックライト(白色発光光源)として上述の照明装置を用い、表示手段として液晶素子を用いた表示装置、すなわち液晶表示装置としてもよい。この構成は、公知の液晶表示装置において、バックライトのみを上述の照明装置に置き換えた構成であり、液晶素子部分は公知技術を転用することができる。 The lighting device of this embodiment is characterized by including the organic EL element. Furthermore, the display device of this embodiment is characterized by including a lighting device and a liquid crystal element as display means. A display device using the lighting device described above as a backlight (white light source) and a liquid crystal element as display means, i.e., a liquid crystal display device, may be used. This configuration is a known liquid crystal display device in which only the backlight is replaced with the lighting device described above, and the liquid crystal element portion can be made using known technology.
以下に、実施例により本実施形態をさらに具体的に説明するが、本実施形態は以下の実施例に限定されるものではない。 The present embodiment will be explained in more detail below using examples, but the present embodiment is not limited to the following examples.
以下に、本実施例で用いた電荷輸送性材料の合成例を示す。 Below is a synthesis example of the charge transport material used in this example.
<Pd触媒の調製>
窒素雰囲気下のグローブボックス中で、室温下、ガラス製サンプルバイアルにフッ素樹脂コーティングされた磁器撹拌子を入れ、トリス(ジベンジリデンアセトン)ジパラジウム73.2mg(80μmol)を秤取り、トルエンを15mL加え30分間撹拌した。同様に、ガラス製サンプルバイアルにフッ素樹脂コーティングされた磁器撹拌子を入れ、トリス(t-ブチル)ホスフィン129.6mg(640μmol)を秤取り、トルエンを5mL加え5分間撹拌した。これらの溶液を混合し、80℃で2時間撹拌し、得られた溶液を孔径0.2μmのメンブレンフィルターで不溶物を除去した溶液を触媒とした。すべての溶媒は30分間以上窒素バブリングにより脱気したもの使用した。
<Preparation of Pd catalyst>
In a glove box under a nitrogen atmosphere, at room temperature, a fluororesin-coated ceramic stir bar was placed in a glass sample vial, and 73.2 mg (80 μmol) of tris(dibenzylideneacetone)dipalladium was weighed out. 15 mL of toluene was added and the mixture was stirred for 30 minutes. Similarly, a fluororesin-coated ceramic stir bar was placed in a glass sample vial, and 129.6 mg (640 μmol) of tris(t-butyl)phosphine was weighed out. 5 mL of toluene was added and the mixture was stirred for 5 minutes. These solutions were mixed and stirred at 80°C for 2 hours. The resulting solution was filtered through a 0.2 μm pore membrane filter to remove insoluble matter, and the resulting solution was used as a catalyst. All solvents were degassed by bubbling nitrogen for at least 30 minutes before use.
<電荷輸送性材料の合成>
(電荷輸送性ポリマー1の合成)
100mLの三口丸底ガラスフラスコに、下記モノマー1を2.34g(4.6mmol)、下記モノマー2を0.87g(1.8mmol)、下記モノマー3を0.91g(3.1mmol)、下記モノマー4を0.15g(0.6mmol)及びトルエンを17.7mL加え、1質量%トリオクチルメチルアンモニウムクロリドのトルエン溶液を3.9mL及び3M水酸化カリウム水溶液を7.2mL加えた。すべての溶媒は30分間以上窒素バブリングにより脱気したもの使用した。反応液が入ったフラスコに還流冷却管及び窒素ガスフロー管を取り付け、60℃に加熱したオイルバスにフラスコを浸し30分間撹拌し、モノマーを溶解させた。続けて上記調整したPd触媒溶液を1.0mL加え、オイルバスの温度を120℃にして反応を行った。反応液を2時間加熱還流した。反応はすべて窒素気流下で行った。
<Synthesis of Charge Transporting Material>
(Synthesis of Charge-Transporting Polymer 1)
A 100 mL three-necked round-bottom glass flask was charged with 2.34 g (4.6 mmol) of Monomer 1 (see below), 0.87 g (1.8 mmol) of Monomer 2 (see below), 0.91 g (3.1 mmol) of Monomer 3 (see below), 0.15 g (0.6 mmol) of Monomer 4 (see below), and 17.7 mL of toluene. 3.9 mL of a 1% by mass trioctylmethylammonium chloride toluene solution and 7.2 mL of a 3 M aqueous potassium hydroxide solution were then added. All solvents were degassed by nitrogen bubbling for at least 30 minutes before use. A reflux condenser and a nitrogen gas flow tube were attached to the flask containing the reaction solution, and the flask was immersed in an oil bath heated to 60°C and stirred for 30 minutes to dissolve the monomer. Subsequently, 1.0 mL of the Pd catalyst solution prepared above was added, and the temperature of the oil bath was raised to 120°C to carry out the reaction. The reaction solution was heated to reflux for 2 hours. All reactions were carried out under a nitrogen stream.
反応終了後、有機層を水洗し、有機層をメタノール-水(9:1)混合溶液に注いだ。生じた沈殿を濾別し、メタノールで洗浄した。得られた沈殿を酢酸エチルで洗浄し、溶出している固形物を真空乾燥した。乾燥した固形物をトルエンに溶解し、金属吸着剤(Strem Chemicals社製「Triphenylphosphine, polymer-bound on styrene-divinylbenzene copolymer」、沈殿物100mgに対して200mg)を加えて、40℃で2時間撹拌した。撹拌終了後、溶液を孔径0.2μmのメンブレンフィルターを通してろ過して金属吸着剤と固形不純物を取り除き、溶液をメタノールに注いだ。沈殿物を吸引ろ過して、得られた沈殿物をメタノールで洗浄した後、固形物を真空乾燥し、電荷輸送性ポリマー1を得た。 After the reaction was complete, the organic layer was washed with water and poured into a methanol-water (9:1) mixed solution. The resulting precipitate was filtered off and washed with methanol. The resulting precipitate was washed with ethyl acetate, and the eluted solid was vacuum dried. The dried solid was dissolved in toluene, and a metal adsorbent (Strem Chemicals' "Triphenylphosphine, polymer-bound on styrene-divinylbenzene copolymer," 200 mg per 100 mg of precipitate) was added, followed by stirring at 40°C for 2 hours. After stirring was complete, the solution was filtered through a 0.2 μm pore membrane filter to remove the metal adsorbent and solid impurities, and then poured into methanol. The precipitate was suction filtered, washed with methanol, and then vacuum dried to obtain charge-transporting polymer 1.
(電荷輸送性ポリマー2の合成)
上記電荷輸送性ポリマー1の合成において、モノマー4の代わりに下記モノマー5を用いて反応を行った以外は同様にして合成した。
(Synthesis of Charge-Transporting Polymer 2)
The synthesis was carried out in the same manner as in the synthesis of the above charge transporting polymer 1, except that the reaction was carried out using the following monomer 5 instead of monomer 4.
(電荷輸送性ポリマー3の合成)
上記電荷輸送性ポリマー1の合成において、モノマー4の代わりに下記モノマー6を用いて反応を行った以外は同様にして合成した。
(Synthesis of Charge-Transporting Polymer 3)
The synthesis was carried out in the same manner as in the synthesis of the above charge transporting polymer 1, except that the reaction was carried out using the following monomer 6 instead of monomer 4.
(電荷輸送性ポリマー4の合成)
上記電荷輸送性ポリマー1の合成において、モノマー4の代わりに下記モノマー7を用いて反応を行った以外は同様にして合成した。
(Synthesis of charge transporting polymer 4)
The synthesis was carried out in the same manner as in the synthesis of the above charge transporting polymer 1, except that the reaction was carried out using the following monomer 7 instead of monomer 4.
(耐溶剤性の評価)
電荷輸送性ポリマーを用いて有機層を形成し、残膜率測定により耐溶剤性の評価を次のように行った。すなわち、以下に示す工程で有機層を形成し、形成した有機層付き石英板を大気下及び室温下でトルエン10mLに浸漬し、10分間静置した。有機層をトルエンに浸漬する前後の可視紫外分光法(UV-vis)スペクトルにおける吸収極大(λmax)の吸光度(Abs)の比から、以下の式を用いて、有機層の残膜率(%)を算出した。残膜率が大きいほど、耐溶剤性に優れている。
(Evaluation of Solvent Resistance)
An organic layer was formed using a charge transport polymer, and solvent resistance was evaluated by measuring the film remaining rate as follows. That is, an organic layer was formed using the steps shown below, and the quartz plate with the formed organic layer was immersed in 10 mL of toluene under atmospheric pressure and at room temperature and allowed to stand for 10 minutes. The film remaining rate (%) of the organic layer was calculated using the following formula from the ratio of the absorbance (Abs) at the absorption maximum (λmax) in the visible ultraviolet spectroscopy (UV-vis) spectrum before and after immersion of the organic layer in toluene. The higher the film remaining rate, the better the solvent resistance.
残膜率(%)=(トルエン浸漬後の有機層の吸光度/トルエン浸漬前の有機層の吸光度)×100 Remaining film rate (%) = (absorbance of organic layer after toluene immersion / absorbance of organic layer before toluene immersion) x 100
(実施例1)
上記電荷輸送性ポリマー1(5.0mg)と上記電荷輸送性ポリマー3(5.0mg)をガラスサンプル菅に秤取り、トルエン0.9mLに溶解して電荷輸送性ポリマー溶液を作製した。電荷輸送性ポリマー溶液を大気下で石英板上に3,000rpmでスピンコートした。次いで、窒素雰囲気化のグローブボックスにスピンコートした石英板を投入し、窒素雰囲気化ホットプレート上で、230℃、30分間の条件で加熱して硬化反応を行い、有機層を形成し、有機層の残膜率(%)を算出した。
Example 1
The charge-transporting polymer 1 (5.0 mg) and the charge-transporting polymer 3 (5.0 mg) were weighed into a glass sample tube and dissolved in 0.9 mL of toluene to prepare a charge-transporting polymer solution. The charge-transporting polymer solution was spin-coated onto a quartz plate at 3,000 rpm in air. The spin-coated quartz plate was then placed in a nitrogen-atmosphere glove box and heated on a nitrogen-atmosphere hot plate at 230°C for 30 minutes to undergo a curing reaction, forming an organic layer. The remaining film ratio (%) of the organic layer was then calculated.
(実施例2)
実施例1において、電荷輸送性ポリマー3の代わりに電荷輸送性ポリマー4を用いた以外は同様の操作を行い、残膜率を測定した。
Example 2
The same procedure as in Example 1 was carried out except that Charge Transporting Polymer 4 was used instead of Charge Transporting Polymer 3, and the remaining film ratio was measured.
(実施例3)
実施例1において、電荷輸送性ポリマー1の代わりに電荷輸送性ポリマー2を用いた以外は同様の操作を行い、残膜率を測定した。
Example 3
The same procedure as in Example 1 was carried out except that Charge Transporting Polymer 2 was used instead of Charge Transporting Polymer 1, and the remaining film ratio was measured.
(実施例4)
実施例3において、電荷輸送性ポリマー3の代わりに電荷輸送性ポリマー4を用いた以外は同様の操作を行い、残膜率を測定した。
Example 4
The same procedure as in Example 3 was carried out except that Charge Transporting Polymer 4 was used instead of Charge Transporting Polymer 3, and the remaining film ratio was measured.
(比較例1)
実施例1において、電荷輸送性ポリマー3の代わりに電荷輸送性ポリマー1を用いた以外は同様の操作を行い、残膜率を測定した。(電荷輸送性ポリマー1の総量10.0mg)
(Comparative Example 1)
The same procedure as in Example 1 was carried out except that Charge Transporting Polymer 1 was used instead of Charge Transporting Polymer 3, and the remaining film ratio was measured (total amount of Charge Transporting Polymer 1: 10.0 mg).
(比較例2)
実施例3において、電荷輸送性ポリマー3の代わりに電荷輸送性ポリマー2を用いた以外は同様の操作を行い、残膜率を測定した(電荷輸送性ポリマー2の総量10.0mg)。
(Comparative Example 2)
The same procedure as in Example 3 was carried out except that Charge Transporting Polymer 2 was used instead of Charge Transporting Polymer 3, and the remaining film rate was measured (total amount of Charge Transporting Polymer 2: 10.0 mg).
以下、表1に実施例1~4及び比較例1、2の結果を示す。 The results for Examples 1 to 4 and Comparative Examples 1 and 2 are shown in Table 1 below.
実施例1~4より、電荷輸送性ポリマーを2種用いることによって、電荷輸送性ポリマーを1種のみ用いる比較例1~2と比べて残膜率が向上していることが分かる。 Examples 1 to 4 show that by using two types of charge-transporting polymers, the residual film rate is improved compared to Comparative Examples 1 and 2, which use only one type of charge-transporting polymer.
以上より、電荷輸送性材料が2種の電荷輸送性ポリマーを含有することによって、良好な有機層の積層が可能となる。 As a result, by containing two types of charge-transporting polymers in the charge-transporting material, it is possible to achieve good layering of organic layers.
1 発光層
2 陽極
3 正孔注入層
4 陰極
5 電子注入層
6 正孔輸送層
7 電子輸送層
8 基板
REFERENCE SIGNS LIST 1 Light-emitting layer 2 Anode 3 Hole injection layer 4 Cathode 5 Electron injection layer 6 Hole transport layer 7 Electron transport layer 8 Substrate
Claims (11)
前記第1の重合性置換基と異なる第2の重合性置換基を有する第2のポリマーと、を含有し、
前記第1の重合性置換基が重合性炭素-炭素不飽和結合を有する基を含み、
前記第1のポリマーにおいて、第1の重合性置換基を有する構造単位(4)がポリマーの末端部に導入されており、ポリマーの末端を構成する構造単位を基準とする前記構造単位(4)の含有量が10~50モル%であり、
前記構造単位(4)が下記構造式で表されるものであり、
前記第2の重合性置換基がベンゾシクロブテニル基を含み、
前記第2のポリマーにおいて、第2の重合性置換基を有する構造単位(5)がポリマーの末端部に導入されており、ポリマーの末端を構成する構造単位を基準とする前記構造単位(5)の含有量が10~50モル%であり、
前記構造単位(5)が下記構造式で表されるものであり、
前記第1のポリマー及び前記第2のポリマーが下記構造単位(2-1)を有する、電荷輸送性材料。
a second polymer having a second polymerizable substituent different from the first polymerizable substituent;
the first polymerizable substituent comprises a group having a polymerizable carbon-carbon unsaturated bond,
In the first polymer, a structural unit (4) having a first polymerizable substituent is introduced into a terminal portion of the polymer, and the content of the structural unit (4) based on the structural unit constituting the terminal portion of the polymer is 10 to 50 mol %,
The structural unit (4) is represented by the following structural formula:
the second polymerizable substituent comprises a benzocyclobutenyl group ;
In the second polymer, a structural unit (5) having a second polymerizable substituent is introduced into a terminal portion of the polymer, and the content of the structural unit (5) based on the structural unit constituting the terminal portion of the polymer is 10 to 50 mol %,
The structural unit (5) is represented by the following structural formula:
The charge transporting material, wherein the first polymer and the second polymer have the following structural unit (2-1):
Priority Applications (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2020163741A JP7764685B2 (en) | 2020-09-29 | 2020-09-29 | Charge transport material, ink composition, organic layer, organic electronics element, organic electroluminescence element, lighting device, display element, and display device |
| JP2025122494A JP2025165985A (en) | 2020-09-29 | 2025-07-22 | Charge transport material, ink composition, organic layer, organic electronic element, organic electroluminescence element, lighting device, display element, and display device |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2020163741A JP7764685B2 (en) | 2020-09-29 | 2020-09-29 | Charge transport material, ink composition, organic layer, organic electronics element, organic electroluminescence element, lighting device, display element, and display device |
Related Child Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2025122494A Division JP2025165985A (en) | 2020-09-29 | 2025-07-22 | Charge transport material, ink composition, organic layer, organic electronic element, organic electroluminescence element, lighting device, display element, and display device |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2022055988A JP2022055988A (en) | 2022-04-08 |
| JP7764685B2 true JP7764685B2 (en) | 2025-11-06 |
Family
ID=80998414
Family Applications (2)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2020163741A Active JP7764685B2 (en) | 2020-09-29 | 2020-09-29 | Charge transport material, ink composition, organic layer, organic electronics element, organic electroluminescence element, lighting device, display element, and display device |
| JP2025122494A Withdrawn JP2025165985A (en) | 2020-09-29 | 2025-07-22 | Charge transport material, ink composition, organic layer, organic electronic element, organic electroluminescence element, lighting device, display element, and display device |
Family Applications After (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2025122494A Withdrawn JP2025165985A (en) | 2020-09-29 | 2025-07-22 | Charge transport material, ink composition, organic layer, organic electronic element, organic electroluminescence element, lighting device, display element, and display device |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (2) | JP7764685B2 (en) |
Citations (13)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2010506417A (en) | 2006-10-10 | 2010-02-25 | シーディーティー オックスフォード リミテッド | Photoelectric device and manufacturing method thereof |
| JP2010155985A (en) | 2008-12-04 | 2010-07-15 | Mitsubishi Chemicals Corp | Arylamine polymer, organic light emitting device material, composition for organic light emitting device, organic light emitting device, organic el display, and organic electroluminescence illumination |
| JP2014019755A (en) | 2012-07-13 | 2014-02-03 | Hitachi Chemical Co Ltd | Curable polymer, and resin and organic el element using the same |
| JP2017123438A (en) | 2016-01-08 | 2017-07-13 | 日立化成株式会社 | Organic electronics material, organic electronic element, and organic electroluminescent element |
| US20170244033A1 (en) | 2016-02-22 | 2017-08-24 | Novaled Gmbh | Charge Transporting Semi-Conducting Material and Electronic Device Comprising It |
| WO2019082396A1 (en) | 2017-10-27 | 2019-05-02 | 日立化成株式会社 | Charge-transport polymer and organic electronic element |
| WO2019098356A1 (en) | 2017-11-20 | 2019-05-23 | 日立化成株式会社 | Method for producing organic thin film, organic thin film, and use thereof |
| JP2019083259A (en) | 2017-10-30 | 2019-05-30 | 日立化成株式会社 | Charge transporting material and organic electronic device |
| JP2019153637A (en) | 2018-03-01 | 2019-09-12 | 日立化成株式会社 | Curable polymer, polymerization solution and resin, and organic light emitting element including them |
| JP2019160420A (en) | 2018-03-07 | 2019-09-19 | 日立化成株式会社 | Method for controlling conductivity of charge transport layer, organic electronics element, and organic electroluminescence element and usage thereof |
| WO2020065926A1 (en) | 2018-09-28 | 2020-04-02 | 日立化成株式会社 | Organic electronic material and use thereof |
| WO2020067300A1 (en) | 2018-09-28 | 2020-04-02 | 日立化成株式会社 | Organic electronic material and organic electronic element |
| WO2020065920A1 (en) | 2018-09-28 | 2020-04-02 | 日立化成株式会社 | Organic electronic material and organic electronic element |
-
2020
- 2020-09-29 JP JP2020163741A patent/JP7764685B2/en active Active
-
2025
- 2025-07-22 JP JP2025122494A patent/JP2025165985A/en not_active Withdrawn
Patent Citations (13)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2010506417A (en) | 2006-10-10 | 2010-02-25 | シーディーティー オックスフォード リミテッド | Photoelectric device and manufacturing method thereof |
| JP2010155985A (en) | 2008-12-04 | 2010-07-15 | Mitsubishi Chemicals Corp | Arylamine polymer, organic light emitting device material, composition for organic light emitting device, organic light emitting device, organic el display, and organic electroluminescence illumination |
| JP2014019755A (en) | 2012-07-13 | 2014-02-03 | Hitachi Chemical Co Ltd | Curable polymer, and resin and organic el element using the same |
| JP2017123438A (en) | 2016-01-08 | 2017-07-13 | 日立化成株式会社 | Organic electronics material, organic electronic element, and organic electroluminescent element |
| US20170244033A1 (en) | 2016-02-22 | 2017-08-24 | Novaled Gmbh | Charge Transporting Semi-Conducting Material and Electronic Device Comprising It |
| WO2019082396A1 (en) | 2017-10-27 | 2019-05-02 | 日立化成株式会社 | Charge-transport polymer and organic electronic element |
| JP2019083259A (en) | 2017-10-30 | 2019-05-30 | 日立化成株式会社 | Charge transporting material and organic electronic device |
| WO2019098356A1 (en) | 2017-11-20 | 2019-05-23 | 日立化成株式会社 | Method for producing organic thin film, organic thin film, and use thereof |
| JP2019153637A (en) | 2018-03-01 | 2019-09-12 | 日立化成株式会社 | Curable polymer, polymerization solution and resin, and organic light emitting element including them |
| JP2019160420A (en) | 2018-03-07 | 2019-09-19 | 日立化成株式会社 | Method for controlling conductivity of charge transport layer, organic electronics element, and organic electroluminescence element and usage thereof |
| WO2020065926A1 (en) | 2018-09-28 | 2020-04-02 | 日立化成株式会社 | Organic electronic material and use thereof |
| WO2020067300A1 (en) | 2018-09-28 | 2020-04-02 | 日立化成株式会社 | Organic electronic material and organic electronic element |
| WO2020065920A1 (en) | 2018-09-28 | 2020-04-02 | 日立化成株式会社 | Organic electronic material and organic electronic element |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP2022055988A (en) | 2022-04-08 |
| JP2025165985A (en) | 2025-11-05 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US9748488B2 (en) | Organic electronic material, ink composition, and organic electronic element | |
| EP2787551A1 (en) | Organic electronic material, ink composition, and organic electronic element | |
| JP2024037956A (en) | Ionic compound, organic electronic material, organic layer, organic electronic device, organic electroluminescent device, display device, lighting device, and method for producing an organic electronic device | |
| TW201823423A (en) | Organic electronic material, organic layer, organic electronic element, organic electroluminescent element, display element, illumination device, and display device | |
| WO2017188023A1 (en) | Charge transport material and utilization thereof | |
| JP7463890B2 (en) | Organic electronic material, ink composition, organic layer, organic electronic element, organic electroluminescence element, lighting device, display element, and display device | |
| JPWO2018143438A1 (en) | Organic electronics materials and their use | |
| WO2020065926A1 (en) | Organic electronic material and use thereof | |
| JP7363214B2 (en) | Ionic compounds, organic electronic materials, ink compositions, and organic electronic devices | |
| JP6733737B2 (en) | Organic electronic material, ink composition, organic electronic element, and method for manufacturing organic electronic element | |
| WO2020090294A1 (en) | Ionic compound, organic electronics material, ink composition, and organic electronics device | |
| JP7764685B2 (en) | Charge transport material, ink composition, organic layer, organic electronics element, organic electroluminescence element, lighting device, display element, and display device | |
| JP6972589B2 (en) | Organic electronics materials, and organic layers, organic electronics elements, organic electroluminescence elements, display elements, lighting devices, and display devices using the materials. | |
| WO2019098356A1 (en) | Method for producing organic thin film, organic thin film, and use thereof | |
| JP7593032B2 (en) | Charge transporting polymer, charge transporting material, ink composition, organic layer, organic electronics element, organic electroluminescence element, lighting device, display element, and display device | |
| WO2018021381A1 (en) | Organic electronic material | |
| WO2018020571A1 (en) | Organic electronics material | |
| JP2018011010A (en) | Charge-transporting material, ink composition, and organic electronics element | |
| JP2017199866A (en) | Charge-transporting material and utilization thereof | |
| WO2019009327A1 (en) | Organic electronics material and organic electronics element | |
| JP2017218426A (en) | Ionic compound, organic electronic material, organic electronic element, and organic electroluminescent element | |
| JP2018181872A (en) | Charge transporting material, ink composition, and organic electronic device | |
| JP2019131670A (en) | Organic electronics material | |
| JP2017191908A (en) | Organic electronics material and organic electroluminescent device | |
| JP2017123362A (en) | Organic electronics material and use thereof |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20230801 |
|
| A977 | Report on retrieval |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20240118 |
|
| A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20240130 |
|
| A601 | Written request for extension of time |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A601 Effective date: 20240329 |
|
| A521 | Request for written amendment filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20240529 |
|
| A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20240903 |
|
| A601 | Written request for extension of time |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A601 Effective date: 20241105 |
|
| A521 | Request for written amendment filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20250106 |
|
| A02 | Decision of refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02 Effective date: 20250422 |
|
| A521 | Request for written amendment filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20250722 |
|
| TRDD | Decision of grant or rejection written | ||
| A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20250924 |
|
| A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20251007 |
|
| R150 | Certificate of patent or registration of utility model |
Ref document number: 7764685 Country of ref document: JP Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 |