明 細 鲁 高分子化合物およびそれを用いた高分子発光素子 技術分野
本発明は、 高分子化合物およびそれを用いた高分子発光素子に関する。 背景技術
高分子発光素子に用いる材料として様々な高分子化合物が検討されており、 そ の例として、 繰り返し単位としてフルオレンジィル基と、 N位にアルキル基を有 するフヱノキサジンジィノレ基とを含む高分子化合物が知られている (非特許文献 1参照) 。
〔非特許文献 l〕 Ma c r omo l e c u l e s ; 2005, 38, 798 3-7991. 発明の開示
し力 しながら、 上記の高分子化合物を高分子発光素子に用いたとき、 その発光 効率は必ずしも十分なものではなかった。
本発明の目的は、 発光効率が高い高分子発光素子を与える高分子化合物を提供 することにある。 即ち本発明は第一に、 式 (2) で表される繰り返し単位および式 (3) で表され る繰り返し単位からなる群から選ばれる 1種以上の繰り返し単位と、 式 (1) で 表される繰り返し単位とを含む高分子化合物を提供する。
〔式 (1 ) 中、 R3はアルキル基を表し、 R1および R2は、 それぞれ独立に、 了 ノレキル基、 アルコキシ基、 アルキルチオ基、 ァリール基、 ァリールォキシ基、 ァ リ一ルチオ基、 ァリールアルキル基、 了リ一ルアルコキシ基、 ァリールアルキル チォ基、 ァリールアルケニル基、 ァリールアルキ-ル基、 アミノ基、 置換アミノ 基、 シリル基、 置換シリル基、 ハロゲン原子、 ァシル基、 ァシルォキシ基、 イミ ン残基、 アミド基、 酸イミド基、 1価の複素環基、 カルボキシル基、 置換カルボ キシル基、 シァノ基または-トロ基を表し、 aおよび bは、 それぞれ独立に、 0 〜 3の整数を表す。 Zは— O—または _ S—を表す。 R1が複数個存在する場合 、 それらは同一でも異なっていてもよい。 また、 R2が複数個存在する場合、 そ れらは同一でも異なっていてもよい。 〕
〔式 (2 ) 中、 A環おょぴ B環は、 それぞれ独立に、 置換基を有していてもよい 芳香族炭化水素環を表すが、 A環おょぴ B環の少なくとも 1つが、 複数個のベン ゼン環が縮合した芳香族炭化水素環であり、 2つの結合手はそれぞれ A環または B環上に存在する。 R
wおよび R
xは、 それぞれ独立に、 水素原子、 アルキル基、 アルコキシ基、 アルキルチオ基、 ァリール基、 ァリールォキシ基、 ァリールチオ 基、 ァリールアルキル基、 ァリールアルコキシ基、 ァリールアルキルチオ基、 ァ
リールアルケニル基、 ァリールアルキュル基、 アミノ基、 置換アミノ基、 シリル 基、 置換シリル基、 ハロゲン原子、 ァシル基、 ァシルォキシ基、 ィミン残基、 ァ ミド基、 酸イミド基、 1価の複素環基、 カルボキシル基、 置換カルボキシル基ま たはシァノ基を表す。 R
wと R
xは互いに結合して環を形成していてもよい。 〕
〔式 (3 ) 中、 C環おょぴ D環は、 それぞれ独立に、 置換基を有していてもよい 芳香環を表し、 2つの結合手はそれぞれ C環または D環上に存在する。 Xは、 一 o—、 一 s—、 一 s (= o) 一、 一 s (= o) 2—、
一 S i (R4) 2— S i (R4) 2—、 一 S i (R4 ) 2—、 一 B (R4 ) —、 一 P (R4 ) 一、 一 P (= O) (R4 ) 一、 - O - C (R4 ) 2—、
一 N= C (R4 ) 一であり、 R4は水素原子、 アルキル基、 アルコキシ基、 アルキ ルチオ基、 ァリール基、 ァリールォキシ基、 ァリールチオ基、 ァリールアルキル 基、 ァリールアルコキシ基、 ァリールアルキルチオ基、 ァリールアルケニル基、 ァリールアルキニル基、 アミノ基、 置換アミノ基、 シリル基、 置換シリル基、 ハ ロゲン原子、 ァシル基、 ァシルォキシ基、 ィミン残基、 アミド基、 酸イミド基、 1価の複素環基、 カルボキシル基、 置換力ルポキシル基、 ニトロ基おょぴシァノ 基を表す。 複数個存在する R4は、 同一であっても異なっていてもよい。 〕 本発明は第二に、 前記高分子化合物を含有する組成物を提供する。 本発明は第三に、 陽極及び陰極からなる電極と、 該電極間に前記高分子化合物 を含む層を有する高分子発光素子を提供する。 本発明は第四に、 前記高分子化合物と溶媒とを含む液状組成物を提供する
本発明は第五に、 前記高分子化合物を含む薄膜を提供する。 本発明は第六に、 前記高分子化合物を含む有機トランジスタを提供する。 本発明は第七に、 前記高分子化合物を含む太陽電池を提供する。 発明を実施するための形態
本発明の高分子化合物は、 式 (1 ) で表される繰返し単位を含む。 前記式 (1 ) 中、 R1および R2は、 それぞれ独立に、 アルキル基、 アルコキシ基、 アルキル チォ基、 ァリール基、 ァリールォキシ基、 ァリールチオ基、
ァリールアルキル基、 ァリールアルコキシ基、 ァリ一ルアルキルチオ基、 ァリー ルァルケ-ル基、 ァリールアルキニル基、 アミノ基、 置換アミノ基、 シリル基、 置換シリル基、 ハロゲン原子、 ァシル基、 ァシルォキシ基、 ィミン残基、 アミ ド 基、 酸イミ ド基、 1価の複素環基、 カルボキシル基、 置換カルボキシル基、 シァ ノ基または-トロ基を表す。 R1が複数個存在する場合、 それらは同一でも異な つていてもよい。 また、 R2が複数個存在する場合、 それらは同一でも異なって いてもよい。 ここで、 アルキル基は、 直鎖状でも分岐状でもよく、 シクロアルキル基でもよ い。 炭素数は通常 1 〜 2 0程度であり、 アルキル基としては、 メチル基、 ェチル 基、 n—プロピル基、 i 一プロピル基、 n—ブチル基、 i 一プチル基、 t—ブチ ル基、 s—ブチル基、 3—メチルブチル基、 n—ペンチル基、 n —へキシル基、 2—ェチルへキシル基、 n—へプチル基、 n—ォクチル基、 n—ノ-ル基、 n— デシル基、 3 , 7—ジメチルォクチル基、 n—ラウリル基が挙げられる。 前記ァ ルキル基中の水素原子はフッ素原子で置換されていてもよい。 フッ素原子で置換 されたアルキル基としては、 トリフルォロメチル基、 ペンタフルォロェチル基、 パーフルォロブチル基、 パーフルォ口へキシル基、 パーフルォロォクチル基が挙 げられる。
アルコキシ基は、 直鎖状でも分岐状でもよく、 シクロアルキルォキシ基であつ てもよい。 炭素数は通常 1〜2 0程度であり、 アルコキシ基としては、 メ トキシ 基、 ェトキシ基、 11一プロピルォキシ基、 i 一プロピルォキシ基、 n—ブトキシ 基、 i—ブトキシ基、 s—ブトキシ基、 t一ブトキシ基、
n—ペンチルォキシ基、 n—へキシルォキシ基、 シクロへキシルォキシ基、 n— ヘプチルォキシ基、 n—オタチノレオキシ基、 2—ェチルへキシルォキシ基、 n - ノニルォキシ基、 n—デシルォキシ基、 3 , 7—ジメチルォクチルォキシ基、 n 一ラウリルォキシ基が挙げられる。 前記アルコキシ基中の水素原子はフッ素原子 で置換されていてもよい。 フッ素原子で置換されたアルコキシ基としては、 トリ フルォロメ トキシ基、 ペンタフルォロエトキシ基、 パーフルォロプトキシ基、 ノ 一フルォ口へキシル基、 バーフルォロォクチル基が挙げられる。 アルキルチオ基は、 直鎖状でも分岐状でもよく、 シクロアルキルチオ基であつ てもよレ、。 炭素数は通常 1〜2 0程度であり、 アルキルチオ基としては、 メチル チォ基、 ェチルチオ基、 n—プロピルチオ基、 イソプロピルチオ基、 n—ブチル チォ基、 ィソブチルチオ基、 s—プチルチオ基、 t一プチルチオ基、 n—ペンチ ルチオ基、 n—へキシルチオ基、 、ンク口へキシルチオ基、 n一へプチルチオ基、 n—ォクチルチオ基、 2—ェチルへキシルチオ基、 n—ノ-ルチオ基、 n—デシ ルチオ基、 3, 7—ジメチルォクチルチオ基、 n—ラウリルチオ基等が挙げられ る。 前記アルキルチオ基中の水素原子はフッ素原子で置換されていてもよい。 フ ッ素原子で置換されたアルキルチオ基としては、 トリフルォロメチルチオ基が挙 げられる。 ァリール基は、 芳香族炭化水素から、 水素原子 1個を除いた原子団であり、 ベ ンゼン環を持つもの、 縮合環を持つもの、 独立したベンゼン環又は縮合環 2個以 上が直接又はビ-レン基等の 2価の基を介して結合したものも含まれる。 ァリー ル基は、 炭素数が通常 6〜 6 0程度であり、 好ましくは 6〜4 8である。 前記ァ
リール基は、 置換基を有していてもよい。 この置換基としては、 炭素数 1〜2 0 の直鎖状、 分岐状のアルキル基又は炭素数 1〜 2 0のシクロアルキル基、 炭素数 1〜 2 0の直鎖状、 分岐状のアルキル基又は炭素数 1〜 2 0のシクロアルキル基 をその構造中に含むアルコキシ基、 下記式 (5 ) で表される基があげられる。
-0 -(CH2)g—O—(CH2)h— CH3
( 5 )
(式 (5 ) 中、 gは 1〜6の整数を表し、 hは 0〜5の整数を表す。 ) ァリール基としては、 フエニル基、 C i C アルコキシフエ-ル基 (じ丄〜じ^ は、 炭素数 1〜1 2であることを示す。 以下も同様である。 ) 、 ^〜〇1 2アル キルフエニル基、 1一ナフチル基、 2—ナフチル基、 1一アントラセニル基、 2 一アントラセニル基、 9一アントラセニル基、 ペンタフルオロフェニル基等が挙 げられ、 〜じ^アルコキシフエ二ノレ基、 〜 2アルキルフエ二ノレ基が好ま しい。 C 1〜C 1 2アルコキシフエュル基としては、 メ トキシフエ-ル基、 ェトキ シフエ二ル基、 n—プロピノレオキシフエニル基、
イソプロピルォキシフエ-ル基、 n—プトキシフエ-ル基、 イソブトキシフエ二 ノレ基、 s—ブトキシフエ-ノレ基、 t一ブトキシフエ二ノレ基、 n—ペンチノレォキシ フエニル基、 n—へキシノレォキシフエ-ノレ基、
シクロへキシルォキシフエニル基、 n—ヘプチルォキシフエ二ノレ基、 n—ォクチ ルォキシフエニル基、 2—ェチルへキシルォキシフエ-ル基、 n—ノニルォキシ フエ-ル基、 n一デシルォキシフエ-ル基、 3 , 7—ジメチルォクチルォキシフ ェニル基、 n—ラウリルォキシフエ-ル基があげられる。 ^〜じ1 2アルキルフ ェニル基としてはメチルフヱニル基、 ェチルフエ-ル基、 ジメチルフエニル基、 n—プロピルフエニル基、 メシチル基、 メチルェチルフヱ-ル基、 イソプロピル フエ-ル基、 n—プチルフエ二ル基、 イソブチルフエニル基、 s—プチルフエ二 ノレ基、 t一プチルフエ-ル基、 n—ペンチルフエ-ル基、
イソアミルフヱ-ル基、 へキシルフヱニル基、 n—ヘプチルフヱニル基、 n—ォ クチルフエ二ノレ基、 n—ノユルフェ二ノレ基、 n—デシルフェェル基、 n— ドデシ ルフエ二ル基があげられる。 前記ァリール基中の水素原子はフッ素原子で置換さ れていてもよい。
ァリールォキシ基は、 炭素数が通常 6〜 6 0程度であり、 好ましくは 6〜 4 8 であり、 ァリールォキシ基としては、 フエノキシ基、 C 1〜C 1 2アルコキシフエ ノキシ基、 じ 〜じ^アルキルフエノキシ基、 1一ナフチルォキシ基、 2—ナフ チルォキシ基、 ペンタフルオロフェニノレオキシ基が挙げられ、 。!〜じ アルコ キシフエノキシ基、 C i〜C 1 2アルキルフエノキシ基が好ましい。 。:〜 アル コキシとしては、 メ トキシ、 エトキシ、 n—プロピルォキシ、 イソプロピルォキ シ、 n—ブトキシ、 イソブトキシ、 s—ブトキシ、 tープトキシ、 n—ペンチノレ 才キシ、 n—へキシノレオキシ、 シク口へキシノレオキシ、 n一へプチノレ才キシ、 n ーォクチノレ才キシ、 2一ェチルへキシノレオキシ、 n—ノニノレオキシ、 n—デシノレ ォキシ、 3 , 7—ジメチルォクチルォキシ、 n—ラウリルォキシ等が挙げられ る。 C 1〜C 1 2アルキルフエノキシ基としてはメチルフエノキシ基、 ェチルフエ ノキシ基、 ジメチルフエノキシ基、 n—プロピルフエノキシ基、 1 , 3 , 5—ト リメチルフエノキシ基、 メチルェチルフエノキシ基、
イソプロピルフエノキシ基、 n一プチルフエノキシ基、
イソブチルフエノキシ基、 s—ブチルフエノキシ基、 t一ブチルフエノキシ基、 11一ペンチルフエノキシ基、 イソアミルフエノキシ基、 n—へキシルフエノキシ 基、 n—へプチノレフエノキシ基、 n—ォクチルフエノキシ基、 n—ノニノレフエノ キシ基、 n—デシルフヱノキシ基、 n—ドデシルフヱノキシ基が挙げられる。 ァリールチオ基は、 芳香環上に置換基を有していてもよく、 炭素数は通常 6〜 6 0程度であり、 ァリールチオ基としては、 フエ-ルチオ基、 C i C アルコ キシフエ二ルチオ基、 C 1〜C 1 2アルキルフエ-ルチオ基、
1一ナフチルチオ基、 2—ナフチルチオ基、 ペンタフルォロフエ-ルチオ基、 ピ リジルチオ基、 ピリダジ-ルチオ基、 ピリミジルチォ基、 ピラジルチオ基、 トリ
ァジルチオ基等挙げられる ァリールアルキル基は、 置換基を有していてもよく、 炭素数は通常 7〜6 0程 度であり、 ァリールアルキル基としては、 フェ二ルー C i〜 C アルキル基、 C, ~C12アルコキシフエニル一 C 〜 C i 2アルキル基、 C1〜C12アルキルフエニル 一 Ci C^アルキル基、 1—ナフチル— C1〜C12アルキル基、 2一ナフチルー Ci〜C12アルキル基が挙げられる。 ァリールアルコキシ基は、 置換基を有していてもよく、 炭素数は通常 7〜6 0 程度であり、 ァリールアルコキシ基としては、 フエニル一 Ci Cuアルコキシ 基、 。!〜じ ァルコキシフェニルーじ 〜じ ァルコキシ基、 C1〜C12アルキ ルフエ二ルー c1〜c12アルコキシ基、 1一ナフチルー C1〜C12アルコキシ基、 2一ナフチルー Ci〜C12アルコキシ基が挙げられる。 ァリールアルキルチオ基は、 置換基を有していてもよく、 炭素数は通常 7〜6 0程度であり、 ァリールアルキルチオ基としては、 フエュルー Ci C アルキ ルチオ基、 c!〜 c i 2アルコキシフェニル一 C i〜 C i 2アルキルチオ基、 。
C! 2アルキルフェ二ルー C!〜 C i 2アルキルチオ基、 1一ナフチル— c1〜c12ァ ルキルチオ基、 2—ナフチルー C i〜 C i 2アルキルチオ基等が挙げられる。 ァリールァルケニル基は、 炭素数が通常 8〜 6 0程度であり、 ァリールァルケ エル基としては、 フエ-ルー C2〜C12ァルケ-ル基、 C1〜C12アルコキシフエ -ル— C2〜C12アルケニル基、 Ci〜G12アルキルフェ二ルー C2〜C12ァルケ -ル基、 1一ナフチルー C2〜C12アルケニル基、 2—ナフチルー C2〜C12アル ケニル基が挙げられ、 C1〜C12アルコキシフエ二ルー C2〜C12ァルケ-ル基、 C2〜C12アルキルフエニル一 Ci〜C12アルケニル基が好ましい。 ァリールアルキ-ル基は、 炭素数が通常 8〜 6 0程度であり、 ァリールアルキ
ニル基としては、 フエ二ルー C2〜C12アルキニル基、 じ 〜じ^アルコキシフエ ニル一 C2〜C12アルキニル基、 C 〜C12アルキルフエニル一 c2〜c12アルキ ニル基、 1一ナフチルー C2〜C12アルキニル基、 2—ナフチルー C2〜C12アル キエル基が挙げられ、 c1〜c12アルコキシフエ二ルー c2〜c12アルキニル基、 Ci〜C12アルキルフエ二ルー C2〜C12アルキニル基が好ましい。 置換ァミノ基としては、 アルキル基、 ァリール基、 ァリールアルキル基おょぴ 1価の複素環基から選ばれる 1又は 2個の基で置換されたァミノ基が挙げられる 。 置換アミノ基が、 2個の基で置換されたァミノ基である場合、 これらの 2個の 基が結合して環を形成してもよい。 該アルキル基、 ァリール基、 ァリールアルキ ル基又は 1価の複素環基は置換基を有していてもよレ、。 置換アミノ基の炭素数 は、 該置換基の炭素数を含めないで通常 1〜60程度であり、 好ましくは炭素数 2〜48である。 置換アミノ基としては、 メチルァミノ基、 ジメチルァミノ基、 ェチルァミノ基、 ジェチルァミノ基、 n—プロピルアミノ基、 ジ n—プロピルァ ミノ基、 イソプロピルアミノ基、 ジィソプロピルアミノ基、
n—ブチルァミノ基、 sーブチルァミノ基、 ィソブチルァミノ基、 tーブチルァ ミノ基、 n—ペンチ/レアミノ基、 n—へキシルァミノ基、 シクロへキシルァミノ 基、 n—へプチルァミノ基、 n—ォクチルァミノ基、 2—ェチルへキシルァミノ 基、 n—ノニルァミノ基、 n—デシルァミノ基、 3, 7—ジメチルォクチルアミ ノ基、 n—ラウリルアミノ基、 シクロペンチルァミノ基、 ジシクロペンチルアミ ノ基、 シクロへキシルァミノ基、 ジシクロへキシルァミノ基、 ピロリジル基、 ピ ペリジル基、 ジトリフルォロメチルァミノ基、 フエニルァミノ基、 ジフエ-ルァ ミノ基、 〜〇12アルコキシフエニルァミノ基、 ジ (^〜〇12アルコキシフエ ニル) アミノ基、 ジ ( C i〜 C i 2アルキルフェ -ル) アミノ基、 1一ナフチルァ ミノ基、 2—ナフチルァミノ基、 ペンタフルオロフェニルァミノ基、 ピリジルァ ミノ基、 ピリダジ -ノレアミノ基、 ピリミジルァミノ基、 ビラジルァミノ基、 トリ アジルァミノ基フエ-ルー 〜 :^アルキルアミノ基、 。 〜じ アルコキシフ ェ-ル _^〜〇12アルキルアミノ基、 c1〜c12アルキルフエ-ルー 〜。^
アルキルアミノ基、 ジ (C i〜C 1 2アルコキシフエ-ルー c1〜c1 2アルキル) 了 ミノ基、 ジ ( C】〜 C! 2アルキルフェ二ルー C ,〜 C i 2アルキル) アミノ基、 1一 ナフチル— C i C uアルキルアミノ基、 2—ナフチルー 〜〇1 2アルキルアミ ノ基が拳げられる。 置換シリル基としては、 アルキル基、 ァリール基、 ァリールアルキル基おょぴ
1価の複素環基から選ばれる 1 、 2又は 3個の基で置換されたシリル基が挙げら れる。 置換シリル基の炭素数は通常 1〜 6 0程度、 好ましくは炭素数 3〜 4 8で ある。 なお該アルキル基、 ァリール基、 ァリールアルキル基又は 1価の複素環基 は置換基を有していてもよい。 置換シリル基としては、 トリメチルシリル基、 ト リエチルシリル基、 トリ n—プロビルシリル基、 トリ—イソプロビルシリル基、 ジメチル一ィソプロピリシリル基、 ジェチルーィソプロビルシリル基、 tーブチ ノレシリノレジメチノレシリノレ基、 n一ペンチノレジメチノレシリノレ基、 n—へキシノレジメ チルシリル基、 n一へプチルジメチルシリル基、
n—ォクチルジメチルシリル基、 2—ェチルへキシルージメチルシリル基、 n— ノニルジメチルシリル基、 n一デシルジメチルシリル基、 3, 7—ジメチルォク チノレージメチルシリル基、 n—ラウリルジメチルシリル基、 フエ二ルー C !〜
2アルキルシリル基、 。〖〜 アルコキシフヱ-ルー 〜じ アルキルシリ ノレ基、 じ 〜じ アルキルフエ-ルー C i C uアルキルシリル基、 1一ナフチ /レ 一 C 1〜C 1 2アルキルシリル基、 2—ナフチルーじ 〜じ アルキルシリル基、 フ ェ二ルー C i〜 C; 2アルキルジメチルシリル基、 トリフエエルシリル基、 トリー pーキシリルシリル基、 トリベンジルシリル基、 ジフエ-ルメチルシリル基、 t
ェ ' 1 レ基、 ジメチルフヱ-ルシリル基等が挙げられる。 ハロゲン原子としては、 フッ素原子、 塩素原子、 臭素原子ヨウ素原子が挙げら
アシノレ基は、 炭素数が通常 2〜 2◦程度、 好ましくは炭素数 2〜 1 8であり、
ァシル基としては、 ァセチル基、 プロピオニル基、 プチリル基、
イソプチリル基、 ピパロイル基、 ベンゾィル基、 トリフルォロアセチル基、 ペン タフルォロベンゾィル基が挙げられる。 ァシルォキシ基は、 炭素数が通常 2〜2 0程度、 好ましくは炭素数 2〜1 8で あり、 ァシルォキシ基としては、 ァセトキシ基、 プロピオ-ルォキシ基、 ブチリ ルォキシ基、 ィソブチリルォキシ基、 ビバロイルォキシ基、
ベンゾィルォキシ基、 トリフルォロアセチルォキシ基、 ペンタフノレォ口べンゾィ ルォキシ基が挙げられる。 ィミン残基としては、 ィミン化合物 (即ち、 分子内に、 一 N = C—を持つ有機 化合物のことをいい、 その例として、 アルジミン、 ケチミン及びこれらの N上の 水素原子が、 アルキル基等で置換された化合物が挙げられる。 ) から水素原子 1 個を'除いた残基が挙げられる。 ィミン残基の炭素数は、 通常、 2〜2 0程度であ り、 好ましくは 2〜1 8である。
ィミン残基としては、 以下に示す基が挙げられる。
(式中、 M eはメチル基を表す。 また、 波線は、 結合手を表し、 ィミン残基の種 類によっては、 シス体、 トランス体等の幾何異性体を持つ場合があることを意味 する。 ) アミ ド基は、 炭素数が通常 2〜 2 0程度、 好ましくは 2〜1 8である。 アミ ド 基としては、 ホルムアミ ド基、 ァセトアミ ド基、 プロピオアミ ド基、 プチ口アミ ド基、 ベンズアミ ド基、 トリフルォロアセトアミ ド基、 ペンタフルォ口べンズァ ミ ド基、 ジホルムアミ ド基、 ジァセトアミ ド基、 ジプロピオアミ ド基、 ジブチロ アミド基、 ジベンズアミ ド基、 ジトリフルォロアセトアミ ド基、 ジペンタフルォ 口べンズアミ ド基が挙げられる。 酸イミ ド基としては、 酸イミ ドからその窒素原子に結合した水素原子 1個を除 いて得られる残基が挙げられ、 炭素数が 4〜 2 0程度である。 酸イミ ド基として は、 以下に示す基が挙げられる。
1価の複素環基とは、 複素環化合物から水素原子 1個を除いた残りの原子団を いう。 1価の複素環基の炭素数は通常 4〜 6 0程度、 好ましくは 4〜 2 0であ る。 なお、 1価の複素環基の炭素数には、 置換基の炭素数は含まれない。 前記複 素環化合物とは、 瓌式構造をもつ有機ィ匕合物のうち、 環を構成する元素が炭素原 子だけでなく、 酸素、 硫黄、 窒素、 燐、 硼素、 珪素等のへテロ原子を環内に含む ものをいう。 1価の複素環基としては、 チェニル基、 〜。^アルキルチェ二 ル基、 ピロリル基、 フリル基、 ピリジル基、 ^〜〇
1 2アルキルピリジル基、 ピ ペリジル基、 キノリル基、 イソキノリル基が挙げられ、 チェ-ル基、 C i C アルキルチェニル基、 ピリジル基、 C i C アルキルピリジル基が好ましい。 1価の複素環基の中では、 1価の芳香族複素環基が好ましい。 置換カルボキシル基としては、 アルキル基、 ァリール基、 ァリールアルキル基 又は 1価の複素環基で置換されたカルボキシル基が挙げられる。 前記のアルキル 基、 ァリール基、 ァリールアルキル基又は 1価の複素環基は置換基を有していて もよい。 置換カルボキシル基の炭素数は、 通常、 2〜60程度、 好ましくは 2〜48 である。 なお、 置換カルボキシル基の炭素数には該置換基の炭素数は含まれな い。 置換カルボキシル基としては、 メ トキシカルボエル基、 エトキシカルボニル 基、 n—プロポキシカルボニル基、 ィソプロポキシカルボエル基、 n—ブトキシ カルボニル基、 イソブトキシカルボニル基、 tープトキシカルボニル基、 n—ぺ ンチルォキシ力ノレボニル基、 n一へキシロキシカノレボニル基、 シク口へキシロキ シカルボエル基、 n一へプチルォキシカルボニル基、 nーォクチルォキシカルボ ニル基、 2 _ェチルへキシロキシカルボ二ノレ基、
n—ノ-ルォキシカルボニル基、 n—デシロキシカルポニル基、 3, 7—ジメチ ルォクチルォキシカルボ-ル基、 n—ドデシルォキシカルボニル基、 トリフノレオ ロメ トキシカノレポ二ノレ基、 ペンタフルォロエトキシカルボ-ル基、 パーフルォロ ブトキシカルボニル基、 パーフルォ口へキシルォキシ力ルポ-ル基、 パーフルォ ロォクチルォキシカルポニル基、 フエノキシカルボニル基、 ナフトキシカルボ二
ノレ基、 ピリジルォキシカルポ二ル基等挙げられる。 式 (1 ) 中、 R3はアルキル基を表す。 アルキル基の定義、 具体例は、 前述の R1の説明におけるアルキル基の定義、 具体例と同様である。 式 (1 ) 中、 aおよび bは、 それぞれ独立に、 0〜 3の整数を表す。
Zは一 0—または一S—を表す。 モノマーの合成の容易さの観点からは、 式 (1 ) で表される繰返し単位の中で は、 式 (4 ) で表される繰返し単位が好ましい。
〔式 (4 ) 中、 R1 R2、 R3、 a、 bおよび Zは前記と同じ意味を表す。 〕 本発明の高分子化合物の有機溶媒への溶解度性の観点からは、 式 (4 ) 中、 R1および R2は、 それぞれ独立に、 アルキル基、 アルコキシ基、
アルキルチオ基、 ァリール基、 ァリールォキシ基、 ァリールチオ基、 ァリールァ ルキル基、 ァリールアルコキシ基、 ァリールアルキルチオ基、 ァリールアルケニ ル基、 ァリールアルキエル基または 1価の複素環基であることが好ましく、 アル キル基、 アルコキシ基、 アルキルチオ基、 ァリール基、 ァリールォキシ基、 ァリ 一ルチオ基、 ァリールアルキル基、 ァリールアルコキシ基またはァリールアルキ ルチオ基であることがより好ましく、 アルキル基、 アルコキシ基、 ァリール基ま たはァリールォキシ基であることが好ましく、 アルキル基またはァリール基であ ることがより好ましい。
式 (4 ) で示される繰返し単位としては、 式 (4— 1 )
れる繰返し単位があげられる。
(4-13) Γ4-14) (4-15) (4-16) モノマーの合成の容易さの観点からは、 式 (4 ) 中、 aは 0または 1であるこ とが好ましく、 0であることがより好ましい。 また、 bは 0または 1であること が好ましく、 0であることがより好ましい。 本発明の高分子化合物を高分子発光素子に用いた場合の発光効率の観点から は、 式 (4 ) 中、 Zは一O—であることが好ましい。
本発明の高分子化合物は、 上記式 (1) で示される繰り返し単位に加え、 式 ( 2 ) で表される繰り返し単位および式 (3 ) で表される繰り返し単位からなる群 力 ら選ばれる 1種以上の繰り返し単位を有する。 式 (2 ) 中、 A環おょぴ B環 は、 それぞれ独立に、 置換基を有していてもよい芳香族炭化水素環を表すが、 A 環および B環の少なくとも 1つが、 複数個のベンゼン環が縮合した芳香族炭化水 素環である。 前記芳香族炭化水素環としては、 ベンゼン環、 ナフタレン環、
アントラセン環、 テトラセン環、 ペンタセン環、 ピレン環、 フエナントレン環が 挙げられ、 好ましくはベンゼン環、 ナフタレン環、 アントラセン環、 フエナント レン環が挙げられる。
A環と B環との組み合わせとしては、 好ましくはベンゼン環とナフタレン環、 ベンゼン環とアントラセン環、 ベンゼン環とフエナントレン環、 ナフタレン環と ナフタレン環、 ナフタレン環とアントラセン環、 ナフタレン環とフエナントレン 環、 アントラセン環とフエナントレン環の組み合わせが挙げられ、 ベンゼン環と ナフタレン環の組み合わせがより好ましい。 前記芳香族炭化水素環が置換基を有する場合、 置換基が、 アルキル基、 アルコ キシ基、 アルキルチオ基、 ァリール基、 ァリールォキシ基、 ァリールチオ基、 ァ リールアルキル基、 了リ一ルアルコキシ基、 ァリールアルキルチオ基、 ァリール アルケニル基、 ァリールアルキ-ル基、 アミノ基、 置換アミノ基、 シリル基、 置 換シリル基、 ハロゲン原子、 ァシル基、 ァシルォキシ基、 ィミン残基、 アミ ド基、 酸イミ ド基、 1価の複秦環基、 カルボキシル基、
置換カルボキシル基、 シァノ基、 及びニトロ基からなる群から選ばれる置換基で あることが好ましい。 ここに、 アルキル基、 アルコキシ基、 アルキルチオ基、 ァリール基、 ァリール ォキシ基、 ァリールチオ基、 ァリールアルキル基、 ァリールアルコキシ基、 ァリ
ールアルキルチオ基、 ァリールァルケ-ル基、 ァリールアルキニル基、 置換アミ ノ基、 置換シリル基、 ハロゲン原子、 ァシル基、 ァシルォキシ基、 ィミン残基、 アミ ド基、 酸イミ ド基、 1価の複素環基、 及び置換カルボキシル基の定義、 具体 例は、 前記 R1の説明におけるこれらの基の定義、 具体例と同様である。 式 (2 ) 中、 Rwおよぴ1^は、 それぞれ独立に、 水素原子、 アルキル基、 アル コキシ基、 アルキルチオ基、 ァリール基、 ァリールォキシ基、 ァリールチオ基、 ァリールアルキル基、 ァリールアルコキシ基、 ァリールアルキルチオ基、 ァリー ルァルケ-ル基、 ァリールアルキニル基、 アミノ基、 置換アミノ基、 シリル基、 置換シリル基、 ハロゲン原子、 ァシル基、 ァシルォキシ基、 ィミン残基、 アミ ド 基、 酸イミ ド基、 1価の複素環基、 カルボキシル基、 置換カルボキシル基または シァノ基を表す。 ここに、 アルキル基、 アルコキシ基、 アルキルチオ基、 ァリー ル基、 ァリールォキシ基、 ァリ一ルチオ基、 ァリールアルキル基、 ァリールアル コキシ基、 ァリールアルキルチオ基、 ァリールアルケニル基、 ァリールアルキニ ル基、 置換アミノ基、 置換シリル基、 ハロゲン原子、 ァシル基、
ァシルォキシ基、 ィミン残基、 アミ ド基、 酸イミ ド基、 1価の複素環基、 置換力 ルポキシル基の定義、 具体例は、 前記 R1の説明におけるこれらの基の定義、 具 体例と同様である。 Rwと Rxがそれぞれ結合して環を形成してもよく、 その環としては、 置換基を 有していてもよい 〜 。シク口アルキル環、 置換基を有していてもよい C4一 。シクロアルケ-ル環、 置換基を有していてもよい〇6〜 。芳香族炭化水素 環、 置換基を有していてもよい Ca C i。複素環が挙げられる。 モノマーの合成 の容易さの観点からは、 Rwと Rxは環を形成していないほうが好ましい。 シクロアルキル環としては、 シクロブタン環、 シクロペンタン環、 シクロへキ サン環、 シクロヘプタン環、 シクロオクタン環、 シクロノナン環、 シクロデカン 環などが挙げられる。
シクロアルケエル環は、 二重結合を 2つ以上有するものも含み、 その例として は、 シクロへキセン環、 シクロへキサジェン環、 シクロォクタトリェン環などが 例示される。 ' 複素環としては、 テトラヒ ドロフラン環、 テトラヒ ドロチォフェン環、 テトラ ヒドロインドール環、 テトラヒ ドロキノリン環、 へキサヒドロピリジン環、 テト ラヒドロイソキノリン環などが挙げられる。 式 (2 ) で表される繰り返し単位としては、 以下の 2 A—:!〜 2 A— 6 4、 2 B— 1〜2 B— 6 4、 及び 2 C— 1〜2 C— 6 4で表される繰り返し単位、 及ぴ 該繰り返し単位にアルキル基、 アルコキシ基、 アルキルチオ基、 ァリール基、 ァ リールォキシ基、 了リ一ルチオ基、 ァリ一ルアルキル基、 ァリールアルコキシ基 、 ァリールアルキルチオ基、 了リールアルケニル基、 ァリールアルキニル基、 ァ ミノ基、 置換アミノ基、 シリル基、 置換シリル基、 ハロゲン原子、 ァシル基、 ァ シルォキシ基、 ィミン残基、 アミ ド基、 酸イミ ド基、 1価の複素環基、 カルボキ シル基、 置換カルボキシル基、 シァノ基又は-トロ基が置換基として結合した繰 り返し単位が挙げられる。
なお、 以下の式において、 芳香族炭化水素環の結合位置は、 環上の任意の位置 である。 Rw及び Rxは前記と同じ意味を表す。
S08890/800Zdf/X3d 1?918藝00 OAV
S08890/800Zdf/X3d 1?918藝00 OAV
S08890/800Zdf/X3d 1?918藝00 OAV
S08890/800Zdf/X3d 1?918藝00 OAV
S08890/800idf/X3d 1?9ΐ81"0/600Ζ OAV
S08890/800Zdf/X3d 1?918藝00 OAV
S08890/800Zdf/X3d 1?918藝00 OAV
S08890/800Zdf/X3d
S08890/800Zdf/X3d 1?918藝00 OAV
S08890/800Zdf/X3d 1?918藝00 OAV
S08890/800Zdf/X3d 1?918藝00 OAV
S08890/800Zdf/X3d 1?918藝00 OAV
S08890/800Zdf/X3d 1?918藝00 OAV
本発明の高分子化合物を高分子発光素子に用いた場合の発光効率の観点から
は、 式 (2 ) で表される繰り返し単位が、 式 (2— 1 ) で表される繰り返し単 位、 式 (2— 2 ) で表される繰り返し単位、 式 (2— 3 ) で表される繰り返し単 位おょぴ式 (2— 4 ) で表される繰り返し単位からなる群から選ばれる繰り返し 単位であることが好ましく、 式 (2— 1 ) で表される繰り返し単位であることが より好ましレ、。
(2-3) (2-4)
〔式 (2— 1 ) 〜 (2— 4 ) 中、 R5および R6は、 それぞれ独立に、
アルキル基、 アルコキシ基、 アルキルチオ基、 ァリール基、 ァリールォキシ基、 ァリ一ルチオ基、 ァリールアルキル基、 ァリールアルコキシ基、 ァリールアルキ ルチオ基、 ァリールアルケニル基、 ァリールアルキニル基、 アミノ基、 置換アミ ノ基、 シリル基、 置換シリル基、 ハロゲン原子、 ァシル基、 ァシルォキシ基、 ィ ミン残基、 アミド基、 酸イミド基、 1価の複素環基、 カルボキシル基、 置換カル ポキシル基またはシァノ基を表す。 cは 0〜3の整数を表し、 dは 0〜5の整数 を表す。 R5が複数個存在する場合、 それらは同一でも異なっていてもよい。 ま た、 R6が複数個存在する場合、 それらは同一でも異なっていてもよい。 Rwおよ ぴ は前述と同じ意味を表し、 Rwと Rxは互いに結合して環を形成していても
よい。 〕
R5および R6における、 アルキル基、 アルコキシ基、 アルキルチオ基、 ァリー ル基、 ァリールォキシ基、 ァリールチオ基、 ァリールアルキル基、 ァリールアル コキシ基、 ァリールアルキルチオ基、 ァリールアルケニル基、 ァリールアルキニ ル基、 置換アミノ基、 置換シリル基、 ハロゲン原子、 ァシル基、
ァシルォキシ基、 ィミン残基、 アミ ド基、 酸イミ ド基、 1価の複素環基、 および 置換カルボキシル基の定義,具体例は、 前記 R1の説明における、 これらの基の定 義、 具体例と同様である。 本発明の高分子化合物を高分子発光素子の発光材料として用いた場合の発光材 料の耐久性の観点からは、 式 (2— 1 ) で表される繰り返し単位が、 式 (2— 5 ) で表される繰り返し単位であることが好ましい。
(2-5)
〔式 (2— 5 ) 中、 Rwおよぴ1^は前記と同じ意味を表す。 〕 合成の容易さの観点から、 Rw及ぴ1^としては、 アルキル基、 アルコキシ基、 ァ ルキルチオ基、 ァリール基、 ァリールォキシ基、 ァリールチオ基、 ァリールアル キル基、 ァリールアルコキシ基、 ァリールアルキルチオ基、 ァリールアルケニル 基、 ァリールアルキニル基が好ましく、 アルキル基、 アルコキシ基、
ァリール基、 ァリールォキシ基、 ァリールアルキル基、 ァリールアルコキシ基が より好ましく、 アルキル基がさらに好ましい。 本発明の高分子化合物は、 式 (2 ) で表される繰り返し単位および式 (3 ) で 表される繰り返し単位からなる群から選ばれる 1種以上の繰返し単位を有する。 式 (3 ) 中、 C環および D環は、 それぞれ独立に、 置換基を有していてもよい芳 香環を表し、 該芳香環としては、 芳香族炭化水素環、 芳香族複素環があげられ る。
芳香族炭化水素環としては、 ベンゼン環、 ナフタレン環、 アントラセン環、 テト ラセン環、 ペンタセン環、 ピレン環、 フエナントレン環が挙げられ、 芳香族複素 環としては、 チォフェン環、 ピリジン環があげられる。 モノマーの合成の行いや すさや素子特性の観点から、 ベンゼン環、 ナフタレン環、 アントラセン環、 フエ ナントレン環が好ましく、 ベンゼン環、 ナフタレン環がより好ましい。 Xは、 一 o—、 一 s—、 一 s (=o) 一、 一 s (=o) 2—、
一 S i (R4 ) 2 - S i (R4 ) 2—、 一 S i (R4 ) 2—、 一 B (R4 ) 一、 一 P (R4 ) ―、 一 P ( = θ) (R4 ) 一、 - O - C (R4 ) 2—、 または 一 N = C (R4 ) 一を表し、 R4は水素原子、 アルキル基、 アルコキシ基、 アルキ ルチオ基、 ァリール基、 ァリールォキシ基、 ァリールチオ基、 ァリールアルキル 基、 ァリールアルコキシ基、 了リールアルキルチオ基、 ァリールアルケニル基、 ァリールアルキニル基、 アミノ基、 置換アミノ基、 シリル基、 置換シリル基、 ハ ロゲン原子、 ァシル基、 ァシルォキシ基、 ィミン残基、 アミド基、 酸イミド基、 1価の複素環基、 カルボキシル基、 置換カルボキシル基、 ニトロ基またはシァノ 基を表す。 また、 これらの基に含まれる水素原子は、 フッ素原子に置き換わって いてもよく、 R4が複数個存在する場合、 それらは同一であっても異なっていて もよい。 式 (3 ) 中、 R4における、 アルキル基、 アルコキシ基、 アルキルチオ基、 了 リール基、 ァリールォキシ基、 ァリールチオ基、 ァリールアルキル基、 ァリール
アルコキシ基、 ァリールアルキルチオ基、 ァリールアルケニル基、 ァリールアル キニル基、 置換アミノ基、 置換シリル基、 ハロゲン原子、 ァシル基、 ァシルォキ シ基、 ィミン残基、 アミド基、 酸イミド基、 1価の複素環基、 及び置換カルボキ シル基の定義、 具体例は、 前記 R1の説明におけるこれらの基の定義,具体例と同 様である。 式 (3 ) の C環および/または D環が置換基を有する場合、 これらの置換基 は、 本発明の高分子化合物の有機溶媒への溶解性、 本発明の高分子化合物を用い た場合の高分子発光素子特性、 モノマーの合成の行いやすさ等の観点から、 アル キル基、 アルコキシ基、 アルキルチオ基、 ァリール基、 ァリールォキシ基、 ァリ 一ルチオ基、 ァリールアルキル基、 ァリールアルコキシ基、 ァリールアルキルチ ォ基、 ァリールアルケニル基、 ァリールアルキニル基、 アミノ基、
置換アミノ基、 シリル基、 置換シリル基、 ハロゲン原子、 ァシル基、 ァシルォキ シ基、 ィミン残基、 アミド基、 酸イミド基、 1価の複素環基、 カルボキシル基、 置換カルボキシル基、 ュトロ基おょぴシァノ基からなる群から選ばれるものであ ることが好ましい。 これらの置換基に含まれる水素原子は、 フッ素原子に置き換 わっていてもよい。 式 (3) の繰り返し単位が、 C環および/または D環上に、 合 計 2個以上の置換基を有する場合、 これらの置換基は同一でも異なっていてもよ い。 ここに、 アルキル基、 アルコキシ基、 アルキルチオ基、 ァリール基、 ァリール ォキシ基、 了リ一ルチオ基、 ァリールアルキル基、 ァリールアルコキシ基、 ァリ ールアルキルチオ基、 ァリールアルケニル基、 ァリールアルキニル基、 置換アミ ノ基、 置換シリル基、 ハロゲン原子、 ァシル基、 ァシルォキシ基、 ィミン残基、 アミド基、 酸イミド基、 1価の複素環基おょぴ置換カルボキシル基の定義、 具体 例は、 前記 R1の説明におけるこれらの基の定義、 具体例と同様である。 中でも、 本発明の高分子化合物の有機溶媒への溶解度向上の観点からは、 アル
キル基、 アルコキシ基、 アルキルチオ基、 ァリール基、 ァリールォキシ基、 ァリ 一ルチオ基、 ァリールアルキル基、 ァリールアルコキシ基、 1価の複素環基が好 ましく、 アルキル基、 アルコキシ基、 ァリ一ル基がより好ましい。 式 (3) で示される繰り返し単位としては、 式 (3- 1) 〜 (3-56) で示 される繰り返し単位があげられる。 式 (3— 1) 〜 (3— 56) で示される繰り 返し単位は置換基を有していてもよく、 本発明の高分子化合物の有機溶媒への溶 解度向上の観点から、 置換基を 1個以上有していることが好ましく、 2個以上有 していることがより好ましい。 式 (3— 29) 〜 (3— 56) 中の R4は前記と 伺様の意味を表す。
(3-6) (3-7) (3-8) (3-9) (3-10)
) () εεεεε-—
(3_ 1 ) (3-42) (3-43) (3-44)
(3-45) (3-46) (3-47) (3-48)
(3-53) (3-54) (3-55) (3-56)
式 (3 ) で表される繰り返し単位の中で、 、 本発明の高分子化合物を用いた場 合の高分子発光素子の特性、 蛍光強度等の観点から、 式 (3— A) で表される繰 り返し単位、 式 (3— B ) で表される繰り返し単位および式 (3—C) で表され る繰り返し単位からなる群から選ばれる繰り返し単位が好ましく、 式 (3— A) で表される繰り返し単位または式 (3— B ) で表される繰り返し単位がより好ま
しく、 式 (3— A) で表される繰り返し単位がさらに好ましい。
( 3— A) ( 3— B ) ( 3 - C )
〔式 (3— A) 〜 (3— C ) 中、 Xは前記と同じ意味を表し、 R7は、 それぞれ 独立に、 アルキル基、 アルコキシ基、 アルキルチオ基、 ァリール基、 ァリールォ キシ基、 ァリールチオ基、 ァリールアルキル基、 ァリールアルコキシ基、 ァリー ルアルキルチオ基、 ァリールァルケ-ル基、 ァリールアルキニル基、 アミノ基、 置換アミノ基、 シリル基、 置換シリル基、 ハロゲン原子、 ァシル基、 ァシルォキ シ基、 ィミン残基、 アミド基、 酸イミド基、 1価の複素環基、 カルボキシル基、 置換カルボキシル基、 エトロ基およぴシァノ基を表す。 eは 0カゝら 3の整数を表 し、 f は 0から 5の整数を表す。 eが複数個存在する場合、 それらは同一でも異 なっていてもよく、 f が複数個存在する場合、 それらは同一でも異なっていても よい。 また、 R7が複数個存在する場合、 それらは同一であっても異なっていて もよい。 〕
R7おける、 アルキル基、 アルコキシ基、 アルキルチォ基、 ァリール基、 ァリ ールォキシ基、 ァリールチオ基、 ァリールアルキル基、 ァリールアルコキシ基、 ァリールアルキルチオ基、 ァリールアルケニル基、 ァリールアルキニル基、 置換 アミノ基、 置換シリル基、 ハロゲン原子、 ァシル基、 ァシルォキシ基、 イミン残 基、 アミド基、 酸イミド基、 1価の複素環基、 及び置換カルボキシル基の定義及 ぴ具体例は、 前記 R1の説明におけるこれらの基の定義、 具体例と同様である。
式 (3— A) 〜 (3— C) の R7は、 本発明の高分子化合物の有機溶媒への溶 解性、 本発明の高分子化合物を用いた場合の高分子発光素子特性、 モノマーの合 成の行いやすさ等の観点からは、 アルキル基、 アルコキシ基、 ァリール基、 ァリ ールォキシ基、 ァリールアルキル基、 了リールアルコキシ基であることが好まし い。 式 (3_A) 〜 (3— C) における e、 f は、 本発明の高分子化合物の有機溶 媒への溶解度向上の観点から、 eと f の和が 1以上であることが好ましく、 2以 上であることがより好ましい。 式 (3— A) で表される繰り返し単位が、 式 (3— D) で表される繰り返し単 位であることが好ましい。
(式 (3_D) 中、 X、 R7および eは前記と同じ意味を表す。 ) 式 (3) 、 (3-A) 、 (3— B) 、 (3— C) および (3— D) において、 蛍光強度の観点や本発明の高分子化合物を用いた場合の高分子発光素子の特'1~生の 観点から、 Xは一 o—、 一 s—、 一 s (=o) 一、 一 s (=o) 2—、
— S i (R4) 2—、 一 B (R4) 一、 一 O— C (R4) 2—であることが好ましく 、 一 O—、 一 S—、 一 S i (R4) 2—、 一 O— C (R4) 2—であることがより好 ましく、 一O—、 一 S—であることがさらに好ましい。 本発明の高分子化合物は、 式 (1) で表される繰り返し単位を 2種類以上含ん でいてもよく、 式 (2) で表される繰り返し単位を 2種類以上含んでいてもよく
、 式 (3 ) で表される繰り返し単位を 2種類以上含んでいてもよい。 また、 式 ( 2 ) で表される繰り返し単位おょぴ式 (3 ) で表される繰り返し単位を含んでい てもよい。 本発明の高分子化合物の繰り返し単位の総数を 1 0 0とした場合、 式 (1) で 表される繰り返し単位の総数が 1〜9 5であることが好ましく、 1〜5 0である ことがより好ましく、 5〜5 0がさらに好ましい。 式 ( 2 ) で表される繰り返し 単位 (2 ) およぴ式 (3) で表される繰り返し単位の総数の和が 5〜 9 9である ことが好ましく、 2 0〜9 0がより好ましく、 4 0〜 9 0がさらに好ましい。 本発明の高分子化合物は、 その発光効率、 素子特性の観点から、 さらに式 ( 7 ) で表される繰り返し単位を含んでいてもよい。 一 A r一
( 7 )
[式 (7 ) 中、 A rはァリーレン基、 2価の複素環基、 金属錯体構造を有する 2 価の基または 2価の芳香族アミン基を表す。 ]
A rで表されるァリーレン基とは、 芳香族炭化水素から、 水素原子 2個を除い た原子団であり、 ァリーレン基には、 ベンゼン環を持つもの、 縮合環を持つもの 、 独立したベンゼン環又は縮合環 2個以上が直接又はビニレン等の基を介して結 合したものが含まれる。 ァリーレン基は置換基を有していてもよい。 置換基の種 類は特には限定されないが、 溶解性、 蛍光特性、 合成の行いやすさ、 素子にした 場合の特性等の観点から、 アルキル基、 アルコキシ基、 アルキルチオ基、 ァリー ル基、 ァリールォキシ基、 ァリールチオ基、 ァリールアルキル基、 ァリールアル コキシ基、 ァリールアルキルチオ基、 ァリールァルケ-ル基、 ァリールアルキ- ル基、 アミノ基、 置換アミノ基、 シリル基、 置換シリル基、 ハロゲン原子、 ァシ ル基、 ァシルォキシ基、 ィミン残基、 アミ ド基、 酸イミ ド基、 1価の複素環基、
カルボキシル基、 置換カルボキシル基、 シァノ基または-トロ基が好ましい。 ァリーレン基の置換基を除いた部分の炭素数は通常 6〜60程度であり、 好ま しくは 6〜 20である。 また、 ァリーレン基の置換基を含めた全炭素数は、 通常 6〜: L 00程度である。
ァリーレン基としては、 フエ二レン基 (例えば、 下式 1〜3) 、 ナフタレンジ ィル基 (下式 4〜1 3) 、 アントラセン一ジィル基 (下式 14〜1 9) 、 ビフエ 二ルージィル基 (下式 20〜25) 、 ターフェ二ルージィル基 (下式 26〜28 ) 、 縮合環化合物基 (下式 29〜42) などが挙げられる。
2 3
また、 2価の複素環基とは、 複素環化合物から水素原子 2個を除いた残りの原 子団をいい、 該基は置換基を有していてもよい。
ここに複素環化合物とは、 環式構造を持つ有機化合物のうち、 環を構成する元 素が炭素原子だけでなく、 酸素、 硫黄、 窒素、 リン、 ホウ素、 ヒ素などのへテロ 原子を環内に含むものをいう。 2価の複素環基の中では、 2価の芳香族複素環基 が好ましい。 置換基の種類は特には限定されないが、 溶解性、 蛍光特性、 合成の 行いやすさ、 素子にした場合の特性等の観点から、 アルキル基、 アルコキシ基、 アルキルチオ基、 ァリール基、 ァリールォキシ基、 ァリールチオ基、 ァリールァ
ルキル基、 ァリールアルコキシ基、 ァリールアルキルチオ基、 ァリールアルケニ ル基、 ァリールアルキュル基、 アミノ基、 置換アミノ基、 シリル基、 置換シリル 基、 ハロゲン原子、 ァシル基、 ァシルォキシ基、 ィミン残基、 アミ ド基、 酸イミ ド基、 1価の複素環基、 カルボキシル基、 置換カルボキシル基、 シァノ基または ニトロ基が好ましい。
2価の複素環基における置換基を除いた部分の炭素数は通常 3〜60程度であ る。 また、 2価の複素環基の置換基を含めた全炭素数は、 通常 3〜100程度で ある。 2価の複素環基としては、 以下のものが挙げられる。
ヘテロ原子として、 窒素を含む 2価の複素環基: ピリジン一ジィル基 (下式 1 01〜106) 、 ジァザフエ二レン基 (下式 107〜110) 、 キノリンジィル 基 (下式 1 1 1-1 25) 、 キノキサリンジィル基 (下式 126-130) 、 ァ クリジンジィル基 (下式 1 31〜1 34) 、 ビビリジルジィル基 (下式 1 35- 1 37) 、 フエナント口リンジィル基 (下式 138〜: 140) 。
ヘテロ原子として酸素、 ケィ素、 窒素、 硫黄、 セレン、 ホウ素、 リンなどを含 む 5員環複素環基 (下式 141〜: ί 45) 。
ヘテロ原子として酸素、 ケィ素、 窒素、 セレンなどを含む 5員環縮合複素基 ( 下式 146〜 157 ) 。
ヘテロ原子として酸素、 ケィ素、 窒素、 硫黄、 セレンなどを含む 5員環複素環 基でそのへテロ原子の "位で結合し 2量体やオリゴマーになっている基 (下式 1 58〜: L 59) 。
ヘテロ原子として酸素、 ケィ素、 窒素、 硫黄、 セレンなどを含む 5員環複素環 基でそのへテロ原子の α位でフエニル基に結合している基 (下式 160〜166 )
ヘテロ原子として酸素、 窒素、 硫黄、 セレンなどを含む 5員環縮合複素環基に フエ二ル基ゃフリル基、 チェニル基が置換した基 (下式 167〜172) 。
6
≤08890/800idf/X3d ^9l8 0/600i OAV
S08890/800Zdf/13d ^9X81-0/600^ OAV
3d ^9181^0/600^ OAV
170 171 172 式 (1〜4 2、 1 0 1〜1 7 2 ) 中、 Rは水素原子、 アルキル基、 アルコキシ 基、 アルキルチォ基、 ァリール基、 ァリールォキシ基、 ァリールチオ基、 ァリー ルアルキル基、 ァリールアルコキシ基、 了リールアルキルチオ基、 ァリールアル ケ-ル基、 ァリールアルキニル基、 アミノ基、 置換アミノ基、 シリル基、 置換シ リル基、 ハロゲン原子、 ァシル基、 ァシルォキシ基、 ィミン残基、 アミ ド基、 酸 イミ ド基、 1価の複素環基、 力ルポキシル基、 置換カルボキシル基、 シァノ基ま たは-トロ基を表す。 ここに、 アルキル基、 アルコキシ基、 アルキルチオ基、 ァリール基、 ァリールォ キシ基、 ァリ一ルチオ基、 ァリールアルキル基、 ァリールアルコキシ基、 アジ一 ルアルキルチオ基、 ァリールァルケ-ル基、 ァリールアルキニル基、 置換アミノ 基、 置換シリル基、 ハロゲン原子、 ァシル基、 ァシルォキシ基、 ィミン残基、 ァ
ミド基、 酸イミド基、 1価の複素環基および置換カルボキシル基の定義、 具体例 等は、 前記 R R2におけるそれらの定義、 具体例等と同じである。 金属錯体構造を有する 2価の基としては、 以下の M l〜M 7で示される基が挙げ られる。
式 (M_ 1 ) 〜 (M— 7 ) 中、 Rの定義,具体例は前記式 ( 1〜 4 2、 1 7 2 ) における Rの定義,具体例と同様である。
2価の芳香族ァミン基としては、 式 (6 ) で表される基があげられる。
[式 (6) 中、 Ar Ar
2、 A r
3および A r
4はそれぞれ独立にァリーレン基 または 2価の複素環基を表し、 Ar
5、 A r
6および A r
7それぞれ独立にァリー ノレ基または 1価の複素環基を表し、 Xおよび yはそれぞれ独立に 0〜 5の整数を 表す。 ] 式 (6) 中、 Xは 0〜3が好ましく、 0または 1がより好ましい。 yは 0〜3 が好ましく、 0または 1がより好ましい。 ァリーレン基、 2価の複素環基、 ァリール基、 1価の複素環基の定義、 具体例 等は、 前記 A rの説明におけるこれらの定義、 具体例と同様である。 式 (6) で表される繰返し単位としては、 式 (6— 1) 〜 (6— 14) で表され る繰返し単位があげられる。
本発明の高分子化合物としては、 式 (1) で表される繰り返し単位および式 ( 2) で表される繰り返し単位からなる高分子化合物、 式 (1) で表される繰り返 し単位および式 (3) で表される繰り返し単位からなる高分子化合物、 式 (1) で表される繰り返し単位、 式 (2) で表される繰り返し単位および式 (3) で表 される繰り返し単位からなる高分子化合物、 式 (1) で表される繰り返し単位、 式 (2) で表される繰り返し単位および式 (7) で表される繰り返し単位からな る高分子化合物、 式 (1) で表される繰り返し単位、 式 (3) で表される繰り返 し単位および式 (7) で表される繰り返し単位からなる高分子化合物、 式 (1) で表される繰り返し単位、 式 (2) で表される繰り返し単位、 式 (3) で表され る繰り返し単位および式 (7) で表される繰り返し単位からなる高分子化合物が あげられる。 本発明の高分子化合物は、 素子の寿命特性の観点から、 ポリスチレン換算の数 平均分子量が 10
3〜10
8であることが好ましく、 10
3〜10
7であることがよ り好ましく、 10
4〜10
7であることがさらに好ましい。 本発明の高分子化合物は、 ランダム、 交互、 ブロックまたはグラフト共重合体 であってもよいし、 それらの中間的な構造を有する高分子、 例えばプロック性を
帯びたランダム共重合体であってもよい。 蛍光又はりん光の量子収率の高い高分 子発光体を得る観点からは、 完全なランダム共重合体よりプロック性を帯びたラ ンダム共重合体ゃブロックまたはダラフト共重合体が好ましい。 本発明の高分子 化合物には、 主鎖に枝分かれがあり、 末端部が 3つ以上ある高分子化合物ゃデン ドリマーも含まれる。 本発明の高分子化合物の末端に、 高分子化合物の原料モノマーに由来する重合 活性基がそのまま残っていると、 その高分子化合物を用いて製造した素子の発光 特性や寿命が低下する可能性があるので、 該末端は、 安定な基で保護されていて もよい。 該基としては、 主鎖の共役構造と連続した共役結合を有しているものが 好ましく、 例えば、 高分子化合物が、 炭素一炭素結合を介して安定な基のァリー ル基又は複素環基等と結合している構造が例示される。 保護に用いる基として、 具体的には、 特開平 9一 4 5 4 7 8号公報の化 1 0に記載の置換基等が例示され る。 本発明の高分子化合物に対する良溶媒としては、 クロロホルム、
塩化メチレン、 ジクロロェタン、 テトラヒ ドロフラン、 トルエン、 キシレン、 メ シチレン、 テトラリン、 デカリン、 n一ブチルベンゼンなどが例示される。 高分 子化合物の構造や分子量にもよるが、 通常はこれらの溶媒に高分子化合物を 0 . 1重量%以上溶角军させることができる。 次に本発明の高分子化合物の製造方法について説明する。
本発明の高分子化合物は例えば、
— A— Y2
〔式中、 一 Α—は式 (1 ) 、 (2 ) または (3 ) で表される繰返し単位を表す。 及び Y2はそれぞれ独立に縮合重合に関与する置換基を示す。 〕 で示される化合物を原料として用い、 これを縮合重合させることにより製造する
ことができる 本発明の製造方法において、 縮合重合に関与する置換基 および Y2) とし ては、 ハロゲン原子、 アルキルスルホネート基、 ァリ一ルスルホネート基、 ァリ ールアルキルスルホネート基、 ホウ酸エステルから誘導される基、 スルホ -ゥム メチル基、 ホスホェゥムメチル基、 ホスホネートメチル基、 モノハロゲン化メチ ル基、 一 Β (ΟΗ) 2、 ホルミル基、 シァノ基またはビュル基が挙げられる。 ここに、 ハロゲン原子としては、 フッ素原子、 塩素原子、 臭素原子、 ヨウ素原 子が挙げられる。 アルキルスルホネート基としては、 メタンスルホネート基、 エタンスルホネー ト基、 トリフルォロメタンスルホネ一ト基などが例示され、 ァリールスルホネー ト基としては、 ベンゼンスルホネート基、 ρ—トルエンスルホネート基などが例 示され、 ァリールスルホネート基としては、 ベンジルスルホネート基があげられ る。 ホウ酸エステルから誘導される基としては、 下式で示される基が挙げられる
(式中、 Meはメチル基を、 E tはェチル基を示す。 ) スルホニゥムメチル基としては、 下式で示される基が挙げられる
— CH2 S + Me2X 、 ~CH2 S+ P 2Xl -
(Xiはハロゲン原子を示し、 P hはフエ二ル基を示す。 )
ホスホニゥムメチル基としては、 下式で示される基が挙げられる。
(Xiはハロゲン原子を示す。 ) ホスホネートメチル基としては、 下式で示される基が挙げられる。
一 CH2 PO (OR' ) 2
(R' はアルキル基、 ァリール基、 ァリールアルキル基を示す。 ) モノハロゲン化メチル基としては、 フッ化メチル基、 塩化メチル基、 臭化メチ ル基、 ヨウ化メチル基が挙げられる。 縮合重合に関与する置換基として好ましい置換基は、 縮合重合反応の種類によ つて異なるが、 例えば縮合重合反応が、 Yamamo t oカップリング反応など 、 0価ニッケル錯体を用いる反応の場合には、 ハロゲン原子、 アルキルスルホネ ート基、 ァリールスルホネート基またはァリールアルキルスルホネート基が挙げ られ、 また S u z u k iカツプリング反応などニッケル触媒またはパラジウム触 媒を用いる反応の場合には、 アルキルスルホネート基、 ハロゲン原子、 ホウ酸ェ ステルから誘導される基、 一 B (OH) 2などが挙げられる。 本発明の高分子化合物は、 モノマーとなる、 縮合重合に関与する置換基を有す る化合物 (原料化合物) を、 必要に応じ、 有機溶媒に溶解し、 例えばアルカリや 適当な触媒を用い、 有機溶媒の融点以上沸点以下の温度で縮合重合させることに より製造することができる。 本発明の高分子化合物の製造には、 例えば、 "オル ガニック リアクションズ (Or g a n i c Re a c t i o n s) ,, , 第 14 卷, 270— 490頁, ジョンワイリー アンド サンズ (J o hn Wi l e y&S o n s, I n c. ) , 1965年、 "オノレガニック シンセシス (Or g a n i c Syn t h e s e s) " , コレクティブ第 6卷 (C o 1 1 e c t i v
e Vo l ume V I) , 407— 41 1頁, ジョンワイリー アンド サン ズ (J o hn W i 1 e y&S o n s, I n c. ) , 1988年、 ケミカノレ レ ビュー (Ch em. Re v. ) , 第 95卷, 2457頁 (1995年) 、 ジャー ナル ォブ オルガノメタリック ケミストリー (J. O r g a n ome t. C h em. ) , 第 576卷, 147頁 ( 1999年) 、 マクロモレキュラー ケミ ストリー マクロモレキュラー シンポジウム (Ma k r omo l . Ch em. , Ma c r omo l . S ymp. ) , 第 12卷, 229頁 (1987年) などに 記載の公知の方法を用いることができる。 本発明の高分子化合物の製造方法においては、 縮合重合に関与する置換基に応 じて、 既知の縮合重合反応を用いることができる。 例えば該当するモノマーを、 Su z uk i力ップリング反応により重合する方 法、 Gr i g n a r d反応により重合する方法、 N i (0) 錯体により重合する 方法、 F e C 13等の酸化剤により重合する方法、 電気化学的に酸化重合する方 法、 または適当な脱離基を有する中間体高分子の分解による方法などが挙げられ れる。 これらのうち、 S u z u k iカップリング反応により重合する方法、 Gr i g n a r d反応により重合する方法、 及びニッケルゼロ価錯体により重合する方法 力 高分子化合物の構造制御がしやすいので好ましい。 本発明の高分子化合物の製造方法の中で、 縮合重合に関与する置換基 お よび Y2) がそれぞれ独立に、 ハロゲン原子、 アルキルスルホネート基、 ァリ一 ルスルホネート基又はァ Vールアルキルスルホネート基から選ばれ、 -ッケルゼ 口価錯体存在下で縮合重合する製造方法が好ましい。
原料化合物としては、 ジハロゲン化化合物、 ビス (アルキルスルホネート) 化 合物、 ビス (ァリールスルホネート) 化合物、 ビス (ァリールアルキルスルホネ
一卜) 化合物、 ハロゲン一アルキルスルホネート化合物、 ハロゲンーァリールス ルホネート化合物、 ノヽロゲンーァリールアルキルスルホネート化合物、 アルキル スルホネートーァリ一ルスルホネート化合物、 アルキルスルホネートーァリール アルキルスルホネートイ匕合物、 およびァリ一ノレスルホネ一トーァリールアルキノレ スルホネー ト化合物が挙げられる。 この場合、 例えば原料ィヒ合物としてハロゲン一アルキルスルホネート化合物、 ハロゲン一ァリ一ルスルホネート化合物、 ハロゲンーァリールアルキルスルホネ 一ト化合物、 アルキルスルホネートーァリ一ルスルホネートイヒ合物、 アルキルス ルホネートーァリールアルキルスルホネート化合物、 又はァリ一ルスルホネート ーァリールアルキルスルホネート化合物を用いることにより、 シーケンスを制御 した高分子化合物を製造する方法が挙げられる。 また、 本発明の高分子化合物の製造方法の中で、 縮合重合に関与する置換基 ( Y【および Y2 ) がそれぞれ独立に、 ハロゲン原子、 アルキルスルホネート基、 ァ リールスルホネート基、 ァリールアルキルスルホネート基、 ホウ酸基、 又はホウ 酸エステルから誘導される基から選ばれ、 全原料化合物が有する、 ハロゲン原子 、 アルキルスルホネート基、 ァリ一ルスルホネート基及びァリールアルキルスノレ ホネート基のモル数の合計 (J ) と、 ホウ酸基 (一 Β (Ο Η) 2 ) 及ぴホウ酸ェ ステルから誘導される基のモル数の合計 (Κ) の比が実質的に 1 (通常 K/ J は 0 . 7〜1 . 2の範囲) であり、 ニッケル触媒またはパラジウム触媒を用い て縮合重合する製造方法が好ましい。
原料化合物の組み合わせとしては、 ジハロゲン化化合物、 ビス (アルキルスル ホネート) 化合物、 ビス (ァリールスルホネート) 化合物又はビス (ァリールァ ルキルスルホネート) 化合物とジホウ酸化合物又はジホウ酸エステル化合物との 組み合わせが挙げられる。
また、 ハロゲン一ホウ酸化合物、 ハロゲン一ホウ酸エステル化合物、 アルキル スルホネート一ホウ酸化合物、 アルキルスルホネート一ホウ酸エステル化合物、
ァリ一ルスルホネート一ホウ酸化合物、 ァリ一ルスルホネート一ホウ酸エステル 化合物、 ァリールアルキルスルホネートーホウ酸化合物、 ァリールアルキルスノレ ホネートーホウ酸化合物、 ァリールアルキルスルホネートーホウ酸エステル化合 物が挙げられる。 この場合、 例えば原料ィ匕合物としてハロゲン一ホウ酸ィ匕合物、 ハロゲン一ホウ 酸エステル化合物、 アルキルスルホネート一ホウ酸化合物、 アルキルスルホネ一 トーホウ酸エステル化合物、 ァリールスルホネート一ホウ酸ィヒ合物、 ァリールス ノレホネートーホウ酸エステル化合物、 ァリールアルキルスルホネート—ホウ酸化 合物、 ァリールアルキルスルホネート―ホゥ酸化合物、 ァリールアルキルスルホ ネート一ホウ酸エステル化合物を用いることにより、 シーケンスを制御した高分 子化合物を製造する方法が拳げられる。 溶媒としては、 用いる化合物や反応によっても異なるが、 一般に副反応を抑制 するために、 用いる溶媒は十分に脱酸素処理を施し、 不活性雰囲気下で反応を進 行させることが好ましい。 また、 同様に脱水処理を行うことが好ましい。 但し、 S u z u k iカップリング反応のような水との 2相系での反応の場合にはその限 りではない。 溶媒としては、 ペンタン、 へキサン、 ヘプタン、 オクタン、 シクロへキサンな どの飽和炭化水素、 ベンゼン、 トルエン、 ェチルベンゼン、 キシレンなどの不飽 和炭化水素、 四塩化炭素、 クロ口ホルム、 ジクロロメタン、 クロロブタン、 ブロ モブタン、 ク口口ペンタン、 ブロモペンタン、 ク口口へキサン、 プロモへキサン 、 クロロシク口へキサン、 プロモシクロへキサンなどのハ口ゲン化飽和炭化水素 、 クロ口ベンゼン、 ジクロロベンゼン、 トリクロ口ベンゼンなどのハロゲンィ匕不 飽和炭化水素、 メタノール、 エタノール、 プロパノール、 ィソプロパノール、 プ タノール、 t—ブチルアルコールなどのアルコール類、 蟻酸、 酢酸、 プロピオン 酸などのカルボン酸類、 ジメチノレエーテ /レ、 ジェチ /レエーテ /レ、 メチ /レー tーブ
チルエーテル、 テトラヒ ドロフラン、 テトラヒ ドロピラン、 ジォキサンなどのェ 一テル類、 トリメチノレアミン、 トリェチルァミン、 N, N, N ' , N ' —テトラ メチルエチレンジァミン、 ピリジンなどのァミン類、 N, N—ジメチルホルムァ ミド、 N, N—ジメチルァセトアミド、 N, N—ジェチルァセトアミド、 N—メ チルモルホリンォキシドなどのアミド類などが挙げられる。 これらの溶媒は単一 で、 又は混合して用いてもよい。 これらの中で、 トルエン、 テトラヒドロフラン が好ましい。 縮合重合反応を進行させるために適宜アルカリや適当な触媒を添加する。 これ らは用いる反応に応じて選択すればよい。 該アルカリ又は触媒は、 反応に用いる 溶媒に十分に溶解するものが好ましい。 アル力リ又は触媒を混合する方法として は、 原料ィヒ合物と溶媒とを含む反応液をアルゴンや窒素などの不活性雰囲気下で 攪拌しながら、 そこに、 ゆっくりとアルカリ又は触媒の溶液を添加する方法か、 逆にアルカリ又は触媒の溶液に反応液をゆつくりと添加する方法があげられる。 本発明の高分子化合物を高分子 L E D等に用いる場合、 その純度が発光特性等 の素子の性能に影響を与えるため、 重合前のモノマーを蒸留、 昇華精製、 再結晶 等の方法で精製したのちに重合することが好ましい。 また重合後、 再沈精製、 ク ロマトグラフィ一による分別等の純ィヒ処理をすることが好ましい。 本発明の組成物は、 本発明の高分子化合物を含む組成物であり、
正孔輸送材料、 電子輸送材料および発光材料からなる群から選ばれる少なくとも 1種類の材料と、 本発明の高分子化合物の少なくとも 1種類とを含有することを 特徴とする組成物、 本発明の高分子化合物を少なくとも 2種類含有することを特 徴とする組成物等があげられる。 本発明の液状組成物は、 高分子発光素子等の発光素子や有機トランジスタの作 製に有用である。 液状組成物は、 前記高分子化合物と溶媒とを含んでなるもので
ある。 本明細書において、 「液状組成物」 とは、 素子作製時において液状である ものを意味し、 通常、 常圧 (即ち、 1気圧) 、 25°Cにおいて液状である。 また、 液状組成物は、 一般的には、 インク、 インク組成物、 溶液等と呼ばれることがあ る。 本発明の液状組成物は、 前記高分子化合物以外に、 低分子発光材料、 正孔輸送 材料、 電子輸送材料、 安定剤、 粘度及び Z又は表面張力を調節するための添加剤 、 酸化防止剤等を含んでいてもよい。 これらの任意成分は、 各々、 一種単独で用 いても二種以上を併用してもよい。 本発明の液状組成物が含有してもよい低分子蛍光材料としては、 例えば、 ナフ タレン誘導体、 アントラセン、 アントラセン誘導体、 ペリレン、
ペリレン誘導体、 ポリメチン系色素、 キサンテン系色素、 クマリン系色素、 シァ ニン系色素、 8—ヒドロキシキノリンの金属錯体を配位子として有する金属錯体 8—ヒドロキシキノリン誘導体を配位子として有する金属錯体、 その他の蛍光 性金属錯体、 芳香族ァミン、 テトラフエニルシクロペンタジェン、 テトラフエ二 レシクロペンタジェン誘導体、 テトラフエ レシク口ブタジエン、 テトラフエ二 ルシクロブタジエン誘導体、 スチルベン系、 含ケィ素芳香族系、
ォキサゾール系、 フロキサン系、 チアゾ一ル系、 テトラァリールメタン系、 チア ジァゾール系、 ピラゾール系、 メタシクロフアン系、 アセチレン系等の低分子ィ匕 合物の蛍光性材料が挙げられる。 低分子蛍光材料としては、 具体的には、 例えば 、 特開昭 57- 51781号公報、 特開昭 59- 194393号公報等に記載されているもの、 公 知のものが挙げられる。 本発明の液状組成物が含有してもよい正孔輸送材料としては、 例えば、 ポリビ 二ルカルバゾール及ぴその誘導体、 ポリシラン及びその誘導体、 側鎖又は主鎖に 芳香族ァミンを有するポリシロキサン誘導体、 ピラゾリン誘導体、 ァリールアミ ン誘導体、 スチルベン誘導体、 トリフエ二ルジァミン誘導体、 ポリア二リン及び
その誘導体、 ポリチオフヱン及びその誘導体、 ポリピロール及びその誘導体、 ポ リ (p—フエ二レンビ-レン) 及びその誘導体、 ポリ (2 , 5—チェ二レンビ- レン) 及びその誘導体等が挙げられる。 本発明の液状組成物が含有してもよい電子輸送材料としては、 例えば、 ォキサ ジァゾール誘導体、 アントラキノジメタン及ぴその誘導体、 ベンゾキノン及ぴそ の誘導体、 ナフトキノン及びその誘導体、 アントラキノン及ぴその誘導体、 テト ラシァノアンスラキノジメタン及びその誘導体、 フルォレノン誘導体、 ジフエ二 ルジシァノエチレン及びその誘導体、 ジフエノキノン誘導体、 8—ヒドロキシキ ノリン及びその誘導体の金属錯体、 ポリキノリン及びその誘導体、 ポリキノキサ リン及ぴその誘導体、 ポリフルオレン及ぴその誘導体等が挙げられる。 本発明の液状組成物が含有してもよい安定剤としては、 例えば、 フエノール系 酸化防止剤、 リン系酸化防止剤等が挙げられる。 本発明の液状組成物が含有してもょ 、粘度及び Z又は表面張力を調節するため の添加剤としては、 例えば、 粘度を高めるための高分子量の化合物 (増粘剤) や 貧溶媒、 粘度を下げるための低分子量の化合物、 表面張力を下げるための界面活 性剤等を適宜組み合わせて使用すればよい。 ここで貧溶媒とは、 溶媒 l gに溶解 する本発明の高分子化合物の重量が 0 . I m g以下である溶媒をいう。 前記の高分子量の化合物としては、 発光や電荷輸送を阻害しないものであれば よく、 通常、 液状組成物の溶媒に可溶性のものである。 高分子量の化合物として は、 例えば、 高分子量のポリスチレン、 高分子量のポリメチルメタタリレート等 を用いることができる。 前記の高分子量の化合物のポリスチレン換算の重量平均 分子量は 50万以上が好ましく、 100万以上がより好ましい。 また、 貧溶媒を増粘 剤として用いることもできる。
本発明の液状組成物が含有してもよい酸化防止剤としては、 発光や電荷輸送を 阻害しないものであればよく、 組成物が溶媒を含む場合には、 通常、 .該溶媒に可 溶性のものである。 酸化防止剤としては、 フエノール系酸化防止剤、 リン系酸ィ匕 防止剤等が例示される。 酸ィヒ防止剤を用いることにより、 前記高分子化合物、 溶 媒の保存安定性を改善し得る。 本発明の液状組成物が正孔輸送材料を含有する場合には、 該液状組成物中の正 孔輸送材料の量は、 溶媒以外の液状糸且成物の重量を 1 0 0とすると、 通常、 1〜 80であり、 好ましくは 5〜60である。 本発明の液状組成物が電子輸送材料を含有 する場合には、 該液状組成物中の電子輸送材料の量は、 溶媒以外の液状組成物の 重量を 1 0 0とすると、 通常、 1〜80であり、 好ましくは 5〜60である。 高分子発光素子の作製の際に、 この液状組成物を用いて成膜する場合、 該液状 組成物を塗布した後、 乾燥により溶媒を除去するだけでよく、 また電荷輸送材料 や発光材料を混合した場合においても同様な手法が適用できるので、 製造上非常 に有利である。 なお、 乾燥の際には、 50〜150°C程度に加温した状態で乾燥して もよく、 また、 It)- 3 P a程度に減圧して乾燥させてもよい。 液状糸且成物を用いた成膜方法としては、 スピンコート法、 キャスティング法、 マイクログラビアコート法、 グラビアコート法、 バーコート法、
ロールコート法、 ワイアーパーコート法、 ディップコート法、
スプレーコート法、 スクリーン印刷法、 フレキソ印刷法、 オフセット印刷法、 ィ ンクジエツトプリント法等の塗布法を用いることができる。 液状組成物中の溶媒の割合は、 該液状組成物の全重量に対して、 通常、 1重量 %〜99. 9重量%であり、 好ましくは 60重量%〜99. 9重量。 /0であり、 さらに好ま しく 90重量%〜99. 8重量%である。 液状組成物の粘度は印刷法によつて異なる 力 25°Cにおいて 0. 5〜500mPa · sの範囲が好ましく、 インクジェットプリント法
等、 液状組成物が吐出装置を経由するものの場合には、 吐出時の目づまりや飛行 曲がりを防止するために粘度が 25°Cにおいて 0. 5〜20mPa · sの範囲であることが 好ましい。 液状組成物に含まれる溶媒としては、 該液状組成物中の該溶媒以外の成分を溶 解又は分散できるものが好ましい。 該溶媒としては、 クロ口ホルム、 塩化メチレ ン、 1 , 2—ジクロ口ェタン、 1 , 1 , 2 -トリクロ口ェタン、
クロ口ベンゼン、 o—ジクロ口ベンゼン等の塩素系溶媒、 テトラヒドロフラン、 ジォキサン等のエーテル系溶媒、 トルエン、 キシレン、 トリメチルベンゼン、 メ シチレン等の芳香族炭化水素系溶媒、 シク口へキサン、 メチルシクロへキサン、 n—ペンタン、 n—へキサン、 n一ヘプタン、 n—オクタン、 n—ノナン、 n— デカン等の脂肪族炭化水素系溶媒、 ァセトン、 メチルェチルケトン、 シク口へキ サノン等のケトン系溶媒、 酢酸ェチル、 酢酸ブチノレ、 メチルベンゾエート、 ェチ ルセルソルブアセテート等のエステル系溶媒、 エチレングリコール、 エチレング リコールモノプチノレエーテル、 エチレングリコーノレモノェチルエーテル、 ェチレ ングリコー/レモノメチノレエーテノレ、 ジメ トキシェタン、 プロピレンダリコーノレ、 ジェトキシメタン、 トリエチレングリコールモノェチルエーテル、 グリセリン、
1 , 2—へキサンジオール等の多価アルコール及ぴその誘導体、 メタノール、 ェ タノール、 プロハ°ノーノレ、 ィソプロノヽ。ノール、 シク口へキサノール等のアルコー ル系溶媒、 ジメチルスルホキシド等のスルホキシド系溶媒、 N—メチルー 2—ピ ロリ ドン、 N, N—ジメチルホルムアミド等のアミド系溶媒が例示される。 これ らの溶媒は、 1種単独で用いても複数組み合わせて用いてもよい。 前記溶媒のう ち、 ベンゼン環を少なくとも 1個以上含む構造を有し、 かつ融点が 0 °C以下、 沸 点力 S100°C以上である有機溶媒を 1種類以上含むことが、 粘度、 成膜性等の観点 から好ましい。 溶媒の種類としては、 液状組成物中の溶媒以外の成分の溶媒への溶解性、 成膜 時の均一性、 粘度特性等の観点から、 芳香族炭化水素系溶媒、 脂肪族炭化水素系
溶媒、 エステル系溶媒、 ケトン系溶媒が好ましく、 トルエン、 キシレン、 ェチル ベンゼン、 ジェチノレベンゼン、 ト リメチノレベンゼン、 メシチレン、 n—プロピル ベンゼン、 i一プロピノレべンゼン、 n—ブチノレべンゼン、 iーブチノレべンゼン、 s—ブチノレベンゼン、 ァニソール、 ェトキシベンゼン、 1ーメチノレナフタレン、 シクロへキサン、 シクロへキサノン、 シクロへキシノレベンゼン、 ビシクロへキシ ノレ、 シクロへキセニノレシクロへキサノン、 n一へプチノレシ'ク口へキサン、 n一へ キシノレシクロへキサン、 メチノレべンゾエート、 2—プロピノレシクロへキサノン、
2一へプタノン、 3一へプタノン、 4—ヘプタノン、 2—ォクタノン、 2—ノナ ノン、 2一ザカノン、 ジシク口へキシルケトンが好ましく、 キシレン、 ァエソー ノレ、 メシチレン、 シクロへキシノレべンゼン、 ビシクロへキシルメチノレべンゾエー トのうち少なくとも 1種類を含むことがより好ましい。 液状組成物に含まれる溶媒の種類は、 成膜性の観点や素子特性等の観点から、
2種類以上であることが好ましく、 2〜3種類であることがより好ましく、 2種 類であることがさらに好ましい。 液状組成物に 2種類の溶媒が含まれる場合、 そのうちの 1種類の溶媒は 25°Cに おいて固体状態でもよい。 成膜性の観点から、 1種類の溶媒は沸点が 180°C以上 のものであり、 他の 1種類の溶媒は沸点力 180°C未満のものであることが好まし く、 1種類の溶媒は沸点が 200°C以上のものであり、 他の 1種類の溶媒は沸点力 S1 80°C未満のものであることがより好ましい。 また、 粘度の観点から、 60°Cにおい て、 液状組成物から溶媒を除いた成分の 0. 2重量%以上が溶媒に溶解することが 好ましく、 2種類の溶媒のうちの 1種類の溶媒には、 25°Cにおいて、 液状組成物 から溶媒を除いた成分の 0. 2重量%以上が溶解することが好ましい。 液状組成物に 3種類の溶媒が含まれる場合、 そのうちの 1〜2種類の溶媒は 25 °Cにおいて固体状態でもよい。 成膜性の観点から、 3種類の溶媒のうちの少なく とも 1種類の溶媒は沸点が 180°C以上の溶媒であり、 少なくとも 1種類の溶媒は
沸点が 180°C以下の溶媒であることが好ましく、 3種類の溶媒のうちの少なくと も 1種類の溶媒は沸点が 200°C以上 300°C以下の溶媒であり、 少なくとも 1種類の 溶媒は沸点が 180°C以下の溶媒であることがより好まし 、。 また、 粘度の観点か ら、 3種類の溶媒のうちの 2種類の溶媒には、 60°Cにおいて、 液状組成物から溶 媒を除いた成分の 0. 2重量%以上が溶媒に溶解することが好ましく、 3種類の溶 媒のうちの 1種類の溶媒には、 25°Cにおいて、 液状組成物から溶媒を除いた成分 の 0. 2重量%以上が溶媒に溶解することが好ましい。 液状組成物に 2種類以上の溶媒が含まれる場合、 粘度及ぴ成膜性の観点から、 最も沸点が高い溶媒が、 液状組成物に含まれる全溶媒の重量の 40〜90重量%であ ることが好ましく、 50〜90重量%であることがより好ましく、 65〜85重量%であ ることがさらに好ましい。
<用途〉
本発明の高分子化合物は、 発光材料として用いることができるだけでなく、 薄 膜、 有機半導体材料、 有機トランジスタ、 光学材料、 太陽電池又はドーピングに より導電性材料として用いることもできる。 本発明の薄膜について説明する。 この薄膜は、 前記高分子化合物を含むもので ある。 薄膜の種類としては、 発光性薄膜、 導電性薄膜、 有機半導体薄膜等が例示 される。 発光性薄膜は、 素子の輝度や発光電圧等の観点から、 発光の量子収率が 50%以 上であることが好ましく、 60%以上であることがより好ましく、 70%以上である ことがさらに好ましい。 導電性薄膜は、 表面抵抗が 1 Κ Ω Ζ口以下であることが好ましい。 薄膜に、 ル イス酸、 イオン性化合物等をドープすることにより、 電気伝導度を高めることが
できる。 表面抵抗が 100 Ω /口以下であることがより好ましく、 10 Ω Ζ口以下で あることがさらに好ましい。 有機半導体薄膜は、 電子移動度又は正孔移動度のいずれか大きいほうが、 好ま しくは 10— 5 c m2 ZV/秒以上であり、 より好ましくは 10— 3 c m2 /V/秒以上で あり、 さらに好ましくは 10— 1 c m2 ZV/秒以上である。 本発明の、 有機半導体 薄膜を用いて、 有機トランジスタを作製することができる。 例えば、 S i〇2等 の絶縁膜とゲート電極とを形成した S i基板上に有機半導体薄膜を形成し、 A u 等でソース電極とドレイン電極を形成することにより、 有機トランジスタを製造 することができる。 次に、 有機トランジスタの一態様である高分子電界効果トランジスタについて 説明する。 本発明の高分子化合物は、 高分子電界効果トランジスタの材料として、 特に活 性層の材料として好適に用いることができる。 高分子電界効果トランジスタの構 造としては、 通常は、 ソース電極及びドレイン電極が高分子からなる活性層に接 して設けられており、 さらに活性層に接した絶縁層を挟んでゲート電極が設けら れていればよい。 高分子電界効果トランジスタは、 通常は支持基板上に形成される。 支持基板と しては電界効果トランジスタとしての特性を阻害しなければ材質は特に制限され ないが、 ガラス基板やフレキシプルなフィルム基板ゃプラスチック基板も用いる ことができる。 高分子電界効果トランジスタは、 公知の方法、 例えば、 特開平 5- 110069号公報 に記載の方法により製造することができる。
活性層を形成する際に、 有機溶媒可溶性の高分子化合物を用いることが製造上 非常に有利であり好ましい。 有機溶媒可溶性の高分子化合物を溶媒に溶解させて なる溶液からの成 β莫方法としては、 スピンコート法、 キャスティング法、 マイク ログラビアコート法、 グラビアコート法、 バーコート法、 ロールコート法、 ワイ アーパーコート法、 ディップコート法、 スプレーコート法、 スクリーン印刷法、 フレキソ印刷法、 オフセット印刷法、 インクジエツト印刷法等の塗布法を用いる ことができる。 高分子電界効果トランジスタを作製後、 封止してなる封止高分子電界効果トラ ンジスタが好ましい。 これにより、 高分子電界効果トランジスタが、 大気から遮 断され、 高分子電界効果トランジスタの特性の低下を抑えることができる。 封止する方法としては、 紫外線 (UV) 硬化樹脂、 熱硬化樹脂や無機の S i O N X膜等で力パーする方法、 ガラス板やフィルムを UV硬化樹脂、 熱硬化 樹脂等で張り合わせる方法等が挙げられる。 大気との遮断を効果的に行うため高 分子電界効果トランジスタを作製後、 封止するまでの工程を大気に曝すことなく (例えば、 乾燥した窒素雰囲気中、 真空中等で) 行うことが好ましい。 次に、 有機太陽電池について説明する。 有機太陽電池の一態様である有機光電 変換素子で、 光起電力効果を利用する固体光電変換素子を説明する。 本発明の高分子化合物は、 有機光電変換素子の材料として、 中でも有機半導体 と金属との界面を利用するショットキ一障壁型素子の有機半導体層として、 また 、 有機半導体と無機半導体あるいは有機半導体どうしの界面を利用する p nへテ 口接合型素子の有機半導体層として、 好適に用いることができる。 さらに、 ドナー ·ァクセプターの接触面積を増大させたパルクヘテロ接合型素 子における電子供与性高分子、 電子受容性高分子として、 また、 高分子'低分子
複合系を用いる有機光電変換素子、 例えば、 電子受容体としてフラーレン誘導体 を分散したパルクへテ口接合型有機光電変換素子の電子供与性共役系高分子 (分 散支持体) として、 好適に用いることができる。 有機光電変換素子の構造としては、 例えば、 p nヘテロ接合型素子では、 ォー ム性電極、 例えば、 I T O上に、 p型半導体層を形成し、 さらに、 n型半導体層 を積層し、 その上にオーム性電極が設けられていればよい。 有機光電変換素子は、 通常は支持基板上に形成される。 支持基板としては有機 光電変換素子としての特性を阻害しなければ材質は特に制限されないが、 ガラス 基板ゃフレキシブルなフィルム基板やブラスチック基板も用いることができる。 有機光電変換素子は、 公知の方法、 例えば、 Synth. Met. , 102, 982 (1999)に記載 の方法や Science, 270, 1789 (1995)に記載の方法により製造することができる。 次に、 本発明の高分子癸光素子について説明する。 本発明の高分子発光素子は、 陽極及び陰極からなる電極と、 該電極間に設けら れ本発明の高分子化合物を含む層とを有するものである。
また、 本発明の高分子発光素子としては、 (1)陰極と発光層との間に電子輸送 層を設けた高分子発光素子、 (2)陽極と発光層との間に正孔輸送層を設けた高分 子発光素子、 (3)陰極と発光層との間に電子輸送層を設け、 かつ陽極と発光層と の間に正孔輸送層を設けた高分子発光素子等が挙げられる。 本発明の高分子発光素子として、 具体的には、 以下の a ) 〜d ) の構造が挙げ られる。
a ) 陽極 Z発光層/陰極
b ) 陽極ノ正孔輸送層 Z発光層/陰極
c ) 陽極 Z発光層/電子輸送層/陰極
d ) 陽極 Z正孔輸送層ノ発光層ノ電子輸送層ノ陰極
(ここで、 は各層が隣接して積層されていることを示す。 以下同じ。 ) ここで、 発光層とは、 発光する機能を有する層であり、 正孔輸送層とは、 正孔 を輸送する機能を有する層であり、 電子輸送層とは、 電子を輸送する機能を有す る層である。 なお、 電子輸送層と正孔輸送層を総称して電荷輸送層と呼ぶ。 発光 層、 正孔輸送層、 電子輸送層は、 それぞれ独立に 2層以上用いてもよい。
また、 発光層に隣接した正孔輸送層をィンターレイヤー層と呼ぶ場合もある。 発光層の成膜の方法に制限はないが、 溶液からの成膜による方法が例示される
溶液からの成膜方法としては、 スピンコート法、 キャスティング法、 マイクロ グラビアコート法、 グラビアコート法、 バーコート法、 ロールコート法、 ワイア 一バーコート法、 ディップコート法、 スプレーコート法、 スクリーン印刷法、 フ レキソ印刷法、 オフセット印刷法、 インクジェットプリント法等の塗布法を用い ることができる。 高分子発光素子作製の際に、 本発明の高分子化合物を用いることにより、 溶液 から成膜する場合、 この溶液を塗布後乾燥により溶媒を除去するだけでよく、 ま た電荷輸送材料や発光材料を混合した場合においても同様な手法が適用でき、 製 造上非常に有利である。 発光層の膜厚としては、 用いる材料によって最適値が異なり、 駆動電圧と発光 効率が適度な値となるように選択すればよいが、 例えば、 1 n m~ 1 μ mであ り、 好ましくは 2 n m〜500 n mであり、 さらに好ましくは 5 n m〜200 n mであ
る。 本発明の高分子発光素子の一態様として、 発光層に上記高分子化合物を含むも のがあげられる。 この場合、 該発光層が、 該高分子化合物以外の発光材料を含ん でいてもよい。 上記高分子化合物以外の発光材料を含む発光層が、 上記高分子化 合物を含む発光層と積層されていてもよい。 前記高分子化合物以外の発光材料としては、 公知のものが使用できる。 低分子 化合物では、 例えば、 ナフタレン誘導体、 アントラセン及ぴその誘導体、 ペリレ ン及びその誘導体、 ポリメチン系、 キサンテン系、 クマリン系、 シァニン系等の 色素類、 8—ヒドロキシキノリン及びその誘導体の金属錯体、 芳香族ァミン、 テ トラフエュルシクロペンタジェン及びその誘導体、 テトラフェニルブタジエン及 ぴその誘導体等を用いることができる。 具体的には、 例えば、 特開昭 57- 51781号 、 同 59- 194393号公報に記載されているもの等、 公知のものが使用可能である。 本発明の高分子発光素子が正孔輸送層を有する場合、 使用される正孔輸送材料 としては、 ポリビュルカルパゾール及びその誘導体、 ポリシラン及ぴその誘導体 、 側鎖又は主鎖に芳香族ァミンを有するポリシロキサン誘導体、 ビラゾリン誘導 体、 了リールァミン誘導体、 スチルベン誘導体、 トリフヱ-ルジァミン誘導体、 ポリア-リン及びその誘導体、 ポリチォフェン及びその誘導体、 ポリピロール及 びその誘導体、 ポリ (p—フエ二レンビニレン) 及ぴその誘導体、 ポリ (2 , 5 一チェ二レンビ-レン) 及びその誘導体等が例示される。 正孔輸送材料として、 具体的には、 特開昭 63- 70257号公報、 同 63- 175860号公報、 特開平 2- 135359号公 報、 同 2- 135361号公報、 同 2- 209988号公報、 同 3- 37992号公報、 同 3- 152184号公 報に記載されているもの等が例挙げられる。 これらの中で、 正孔輸送層に用いる正孔輸送材料としては、 ポリビニルカルパ ゾール及ぴその誘導体、 ポリシラン及ぴその誘導体、 側鎖又は主鎖に芳香族アミ
ン化合物基を有するポリシロキサン誘導体、 ポリア二リン及びその誘導体、 ポリ チオフヱン及ぴその誘導体、 ポリ (p—フエ-レンビニレン) 及びその誘導体、 ポリ (2 , 5—チェ-レンビニレン) 及びその誘導体等の高分子正孔輸送材料が 好ましく、 さらに好ましくはポリビュルカルパゾール及ぴその誘導体、 ポリシラ ン及ぴその誘導体、 側鎖又は主鎖に芳香族ァミンを有するポリシ口キサン誘導体 である。 低分子の正孔輸送材料の場合には、 高分子バインダーに分散させて用い ることが好ましい。 ポリビニルカルパゾール及ぴその誘導体は、 例えば、 ビニルモノマーからカチ オン重合又はラジカル重合によって得られる。 ポリシラン及ぴその誘導体としては、 ケミカル · レビュー (Chem. Rev. ) 第 89 卷、 1359頁 (1989年) 、 英国特許 GB2300196号公開明細書に記載の化合物等が例 示される。 合成方法もこれらに記載の方法を用いることができるが、 特にキッピ ング法が好適に用いられる。 ポリシロキサン誘導体は、 シロキサン骨格構造には正孔輸送性がほとんどない ので、 側鎖又は主鎖に上記低分子正孔輸送材料の構造を有するものが好適に用い られる。 特に正孔輸送 14の芳香族ァミンを側鎖又は主鎖に有するものが例示され る。 正孔輸送層の成膜の方法に制限はないが、 低分子正孔輸送材料では、 高分子バ インダ一との混合溶液からの成膜による方法が例示される。 また、 高分子正孔輸 送材料では、 溶液からの成膜による方法が例示される。 溶液からの成膜に用いる溶媒としては、 正孔輸送材料を溶解させるものであれ ば特に制限はない。 該溶媒として、 クロ口ホルム、 塩化メチレン、 ジクロロエタ ン等の塩素系溶媒、 テトラヒ ドロフラン等のエーテル系溶媒、 トルエン、 キシレ
ン等の芳香族炭化水素系溶媒、 アセトン、 メチルェチルケトン等の ケトン系溶媒、 酢酸ェチノレ、 酢酸プチル、 ェチルセノレソノレブアセテート等のエス テル系溶媒が例示される。
溶液からの成膜方法としては、 溶液からのスピンコート法、 キャスティング法 、 マイクログラビアコート法、 グラビアコート法、 パーコート法、 ロールコート 法、 ワイアーパーコート法、 ディップコート法、 スプレーコート法、 スクリーン 印刷法、 フレキソ印刷法、 オフセット印刷法、 インクジェットプリント法等の塗 布法を用いることができる。 混合する高分子バインダーと.しては、 電荷輸送を極度に阻害しないものが好ま しく、 また可視光に対する吸収が強くないものが好適に用いられる。 該高分子バ ィンダ一として、 ポリカーボネート、 ポリアタリレート、 ポリメチルァクリレー ト、 ポリメチルメタクリレート、 ポリスチレン、 ポリ塩化ビュル、 ポリシロキサ ン等が例示される。 正孔輸送層の膜厚としては、 用いる材料によって最適値が異なり、 駆動電圧と 発光効率が適度な値となるように選択すればよいが、 少なくともピンホールが発 生しないような厚さが必要であり、 あまり厚いと、 素子の駆動電圧が高くなり好 ましくない。 従って、 該正孔輸送層の膜厚としては、 例えば 1 n m〜 l z niであ り、 好ましくは 2 n m〜500 n mであり、 さらに好ましくは 5 η π!〜 200 n mであ る。 本発明の高分子発光素子が電子輸送層を有する場合、 使用される電子輸送材料 としては公知のものが使用でき、 ォキサジァゾール誘導体、 アントラキノジメタ ン及びその誘導体、 ベンゾキノン及びその誘導体、 ナフトキノン及ぴその誘導 体、 アントラキノン及びその誘導体、 テトラシァノアンスラキノジメタン及ぴそ の誘導体、 フルォレノン誘導体、 ジフヱニルジシァノエチレン及びその誘導体、
ジフエノキノン誘導体、 8—ヒドロキシキノリン及びその誘導体の金属錯体、 ポ リキノリン及びその誘導体、 ポリキノキサリン及びその誘導体、 ポリフルオレン 及ぴその誘導体等が例示される。 電子輸送材料として、 具体的には、 特開昭 63- 7 0257号公報、 同 63- 175860号公報、 特開平 2- 135359号公報、 同 2- 135361号公報、 同 2- 209988号公報、 同 3 - 37992号公報、 同 3 - 152184号公報に記載されているもの 等が挙げられる。 これらのうち、 ォキサジァゾール誘導体、 ベンゾキノン及びその誘導体、 アン トラキノン及びその誘導体、 8—ヒ ドロキシキノリン及びその誘導体の金属錯 体、 ポリキノリン及びその誘導体、 ポリキノキサリン及びその誘導体、 ポリフル オレン及びその誘導体が好ましく、 2— ( 4ービフエ二リル) - 5 - ( 4 - t - プチノレフエ二ノレ) 一 1 , 3 , 4—ォキサジァゾール、 ベンゾキノン、 アントラキ ノン、 トリス (8—キノリノール) アルミニウム、 ボリキノリンがさらに好まし レ、。
電子輸送層の成膜法としては特に制限はないが、 低分子電子輸送材料では、 粉 末からの真空蒸着法、 溶液又は溶融状態からの成膜による方法が、 高分子電子輸 送材料では溶液又は溶融状態からの成膜による方法がそれぞれ例示される。 溶液 又は溶融状態からの成膜時には、 高分子バインダーを併用してもよい。 溶液からの成膜に用いる溶媒としては、 電子輸送材料及び Z又は高分子バイン ダーを溶解させるものであれば特に制限はない。 該溶媒として、 クロ口ホルム、 塩ィ匕メチレン、 ジクロロエタン等の塩素系溶媒、 テトラヒ ドロフラン等のエーテ ノレ系溶媒、 トルエン、 キシレン等の芳香族炭化水素系溶媒、 アセトン、 メチルェ チルケトン等のケトン系溶媒、 酢酸ェチル、 酢酸ブチル、 ェチルセルソルブァセ テート等のエステル系溶媒が例示される。 溶液又は溶融状態からの成膜方法としては、 スピンコート法、 キャスティング 法、 マイクログラビアコート法、 グラビアコ一ト法、 パーコート法、 ロールコー
ト法、 ワイア一バーコート法、 ディップコート法、 スプレーコート法、 スクリー ン印刷法、 フレキソ印刷法、 オフセット印刷法、 インクジヱットプリント法等の 塗布法を用いることができる。 混合する高分子バインダーとしては、 電荷輸送を極度に阻害しないものが好ま しく、 また、 可視光に対する吸収が強くないものが好適に用いられる。 該高分子 バインダーとしては、 ポリ (N—ビニルカルバゾール) 、 ポリアニリン及びその 誘導体、 ポリチォフェン及びその誘導体、 ポリ (p—フエ二レンビニレン) 及び その誘導体、 ポリ (2, 5—チェ二レンビ-レン) 及びその誘導体、 ポリカーボ ネート、 ポリアタリレート、 ポリメチルアタリレート、 ポリメチルメタクリレー ト、 ポリスチレン、 ポリ塩化ビュル、 ポリシロキサン等が例示される。 電子輸送層の膜厚は、 用いる材料によって最適値が異なり、 駆動電圧と発光効 率が適度な値となるように選択すればよいが、 少なくともピンホールが発生しな いような厚さが必要であり、 あまり厚いと素子の駆動電圧が高くなり好ましくな レ、。 従って、 該電子輸送層の膜厚は、 例えば、 l n m〜l ^ mであり、 好ましく は 2 n m〜500 n mであり、 さらに好ましくは 5 n m〜200 n mである。 また、 電極に隣接して設けた電荷輸送層のうち、 電極からの電荷注入効率を改 善する機能を有し、 素子の駆動電圧を下げる効果を有するものは、 特に電荷注入 層 (正孔注入層、 電子注入層) と一般に呼ばれることがある。 さらに電極との密着性向上や電極からの電荷注入の改善のために、 電極に隣接 して前記の電荷注入層又は絶縁層を設けてもよく、 また、 界面の密着性向上や混 合の防止等のために電荷輸送層や発光層の界面に薄いバッファ一層を挿入しても よい。 積層する層の順番や数、 及び各層の厚さについては、 発光効率や素子寿命を勘
案して適宜選択すればよレ、。 本発明において、 電荷注入層 (電子注入層、 正孔注入層) を設けた高分子発光 素子としては、 陰極に隣接して電荷注入層を設けた高分子発光素子、 陽極に隣接 して電荷注入層を設けた高分子発光素子が挙げられる。 電荷注入層を設けた高分子発光素子として例えば、 以下の e)〜p)が挙げられる e) 陽極 Z電荷注入層 Z発光層/陰極
f) 陽極 Z発光層 Z電荷注入層 Z陰極
g) 陽極ノ電荷注入層ノ発光層/電荷注入層 Z陰極
h) 陽極 Z電荷注入層/正孔輸送層 Z発光層ノ陰極
i) 陽極 Z正孔輸送層 Z発光層/電荷注入層 Z陰極
j) 陽極 Z電荷注入層/正孔輸送層 Z発光層/電荷注入層 Z陰極
k) 陽極ノ電荷注入層/発光層/電荷輸送層/陰極
1) 陽極 Z発光層 Z電子輸送層 Z電荷注入層 Z陰極
m) 陽極ノ電荷注入層/発光層/電子輸送層/電荷注入層 Z陰極
n) 陽極 Z電荷注入層 Z正孔輸送層 Z発光層 Z電荷輸送層 Z陰極
0) 陽極 Z正孔輸送層 Z発光層/電子輸送層 Z電荷注入層 Z陰極
p) 陽極 電荷注入層 Z正孔輸送層 Z発光層 Z電子輸送層 電荷注入層 Z陰極 電荷注入層の具体的な例としては、 導電 高分子を含む層、 陽極と正孔輸送層 との間に設けられ、 陽極材料と正孔輸送層に含まれる正孔輸送材料との中間の値 のイオン化ポテンシャルを有する材料を含む層、 陰極と電子輸送層との間に設け られ、 陰極材料と電子輸送層に含まれる電子輸送材料との中間の値の電子親和力 を有する材料を含む層等が例示される。 上記電荷注入層が導電性高分子を含む層の場合、 該導電性高分子の電気伝導度
は、 10—5 Sん m以上 103 Sん m以下であることが好ましく、 発光画素間のリーク電流 を小さくするためには、 10_ 5 Sん m以上 102 Sん m以下がより好ましく、 l(T 5 S/cm以 上 10^ん m以下がさらに好ましい。 通常は該導電性高分子の電気伝導度を 10— ん m以上 103 Sん m以下とするために、 該導電性高分子に適量のイオンをドープする。 ドープするイオンの種類は、 電荷注入層が、 正孔注入層であればァニオン、 電 子注入層であればカチオンである。 ァニオンしては、 ポリスチレンスルホン酸ィ オン、 ァノレキノレベンゼンスルホン酸イオン、 樟脳スルホン酸イオンが挙げられ、 カチオンとしては、 リチウムイオン、 ナトリウムイオン、 カリウムイオン、 テト ラブチルァンモニゥムイオンが挙げられる。 電荷注入層の膜厚は、 例えば、 1 n m〜: LOO n mであり、 2 η π!〜 50 n mが好 ましい。 電荷注入層に用いる材料は、 電極や隣接する層の材料との関係で適宜選択すれ ばよく、 ポリアユリン及ぴその誘導体、 ポリチォフェン及びその誘導体、 ポリピ ロール及びその誘導体、 ポリフエ二レンビニレン及びその誘導体、 ポリチェニレ ンビニレン及ぴその誘導体、 ポリキノリン及びその誘導体、 ポリキノキサリン及 びその誘導体、 芳香族ァミン構造を主鎖又は側鎖に含む重合体等の導電性高分 子、 金属フタロシアニン (銅フタロシアニン等) 、 カーボン等が例示される。 絶縁層は、 電荷注入を容易にする機能を有するものである。 この絶縁層の平均 厚さは、 通常、 0.:!〜 20 n mであり、 好ましくは 0. 5〜: ΙΟ η m、 より好ましくは 1 〜 5 n mである。
絶縁層の材料としては、 金属フッ化物、 金属酸化物、 有機絶縁材料等が挙げられ る。 絶縁層を設けた高分子発光素子としては、 陰極に隣接して絶縁層を設けた高 分子発光素子、 陽極に隣接して絶縁層を設けた高分子発光素子が挙げられる。
絶縁層を設けた高分子発光素子としては、 例えば、 以下の q )〜ab) が挙げら れる。
q ) 陽極/絶縁層 発光層ノ陰極
r ) 陽極 /"発光層 Z絶縁層 Z陰極
s ) 陽極/絶縁層 Z発光層/絶縁層/陰極
t ) 陽極/絶縁層 z正孔輸送層/発光層/陰極
u )陽極 正孔輸送層 Z発光層 Z絶縁層 Z陰極
V )陽極 Z絶縁層 Z正孔輸送層/発光層 絶縁層/陰極
w)陽極 Z絶縁層 Z発光層 Z電子輸送層 Z陰極
X )陽極 Z発光層/電子輸送層 Z絶縁層 Z陰極
y )陽極 絶縁層 Z発光層 電子輸送層 Z絶縁層 Z陰極
z )陽極 Z絶縁層 Z正孔輸送層/発光層/電子輸送層 Z陰極
aa) 陽極 Z正孔輸送層/発光層/電子輸送層ノ絶縁層 Z陰極
ab) 陽極 Z絶縁層ノ正孔輸送層 Z発光層/電子輸送層 Z絶縁層ノ陰極 本発明の高分子発光素子を形成する基板は、 電極を形成し、 有機物の層を形成 する際に変化しないものであればよく、 例えば、 ガラス、 プラスチック、 高分子 フィルム、 シリコン等の基板が例示される。 不透明な基板の場合には、 反対の電 極が透明又は半透明であることが好ましい。 本発明において、 通常は、 陽極及び陰極からなる電極の少なくとも一方が透明 又は半透明である。 陽極の材料としては、 導電性の金属酸化物膜、 半透明の金属薄膜等が用いられ る。 具体的には、 酸化インジウム、 酸化亜鉛、 酸化スズ、 及びそれらの複合体で あるインジウム ·スズ ·ォキサイド (IT0) 、 ィンジゥム ·亜鉛 ·ォキサイド等 力^なる導電性ガラスを用いて作成された膜 (NESA等) や、 金、 白金、 銀、 銅等 が用いられ、 IT0、 インジウム '亜鉛'オキサイド、 酸化スズが好ましい。 作製
方法としては、 真空蒸着法、 スパッタリング法、 イオンプレーティング法、 メッ キ法等が挙げられる。 また、 該陽極として、 ポリア二リン及びその誘導体、 ポリ チォフェン及びその誘導体等の有機の透明導電膜を用いてもよい。 陽極の膜厚は、 光の透過性と電気伝導度とを考慮して、 適宜選択することがで きるが、 例えば、 10 n m〜: 10 μ πιであり、 好ましくは 20 n m〜 1 μ mであり、 さ らに好ましくは 50 n m〜500 n mである。 また、 陽極上に、 電荷注入を容易にするために、 フタロシアニン誘導体、 導電 性高分子、 カーボン等からなる層、 あるいは金属酸ィヒ物や金属フッ化物、 有機絶 縁材料等からなる層を設けてもよい。 陰極の材料としては、 仕事関数の小さい材料が好ましく、 その例として、 リチ ゥム、 ナトリウム、 カリウム、 ルビジウム、 セシウム、 ベリリウム、 マグネシゥ ム、 カルシウム、 ストロンチウム、 バリウム、 アルミニウム、 スカンジウム、 バ ナジゥム、 亜口、、 イットリウム、 インジウム、 セリウム、 サマリウム、 ユーロピ ゥム、 テルビウム、 ィッテルビウム等の金属、 及びそれらのうち 2つ以上の合 金、 あるいはそれらのうち 1つ以上と、 金、 銀、 白金、 銅、 マンガン、 チタン、 コバノレト、 ニッケル、 タングステン、 錫のうち 1つ以上との合金、 グラフアイ ト 又はグラフアイ ト層間化合物等が用いられる。 合金の例としては、 マグネシウム 一銀合金、 マグネシゥム一インジゥム合金、 マグネシウム一アルミニウム合金、 インジウム一銀合金、 リチウム一アルミニウム合金、 リチウム一マグネシウム合 金、 リチウム一インジウム合金、 カルシウム一アルミニウム合金等が挙げられる 。 陰極は、 1層であってもよく、 2層以上の積層構造であってもよい。 陰極の膜厚は、 電気伝導度や耐久性を考慮して、 適宜選択することができる 力 例えば、 10 η πι〜10 μ ηιであり、 好ましくは 20 n m〜 1 mであり、 さらに 好ましくは 50 η π!〜 500 n mである。
陰極の作製方法としては、 真空蒸着法、 スパッタリング法、 また金属薄膜を熱 圧着するラミネート法等が用いられる。 また、 陰極と有機物層との間に、 導電性 高分子からなる層、 あるいは金属酸化物や金属フッ化物、 有機絶縁材料等からな る層を設けてもよく、 陰極作製後、 該高分子発光素子を保護する保護層を装着し ていてもよい。 該高分子発光素子を長期安定的に用いるためには、 素子を外部か ら保護するために、 保護層及び Z又は保護カバーを装着することが好ましい。 保護層の材料としては、 樹脂、 金属酸化物、 金属フッ化物、 金属ホウ化物等を 用いることができる。 また、 保護カバーとしては、 ガラス板、 表面に低透水率処 理を施したプラスチック板等を用いることができ、 該カバーを熱硬化樹脂や光硬 化樹脂で素子基板と貼り合わせて密閉する方法が好適に用いられる。 スぺーサー を用いて空間を維持すれば、 素子がキズつくのを防ぐことが容易である。 該空間 に窒素やアルゴンのような不活性なガスを封入すれば、 陰極の酸化を防止するこ とができ、 さらに酸化バリウム等の乾燥剤を該空間内に設置することにより製造 工程で吸着した水分が素子にダメージを与えるのを抑制することが容易となる。 これらのうち、 いずれか 1つ以上の方策をとることが好ましい。 本発明の高分子発光素子は例えば、 面状光源、 セグメント表示装置、 ドットマ トリックス表示装置、 液晶表示装置 (例えば、 パックライト等) 等の表示装置に 用いることができる。 本発明の高分子発光素子を用いて面状の発光を得るためには、 面状の陽極と陰 極が重なり合うように配置すればよい。 また、 パターン状の発光を得るために は、 前記面状の発光素子の表面にパターン状の窓を設けたマスクを設置する方法 、 非発光部の有機物層を極端に厚く形成し実質的に非発光とする方法、 陽極若し くは陰極のいずれか一方、 又は両方の電極をパターン状に形成する方法がある。 これらのいずれかの方法でパターンを形成し、 いくつかの電極を独立に O n /O
FFできるように配置することにより、 数字や文字、 簡単な記号等を表示できる セグメントタイプの表示素子が得られる。 更に、 ドットマトリックス素子とする ためには、 陽極と陰極をともにストライプ状に形成して直交するように配置すれ ばよい。 複数の種類の発光色の異なる高分子化合物を塗り分ける方法や、 カラー フィルター又は蛍光変換フィルターを用いる方法により、 部分カラー表示、 マル チカラ一表示が可能となる。 ドットマトリックス素子は、 パッシブ駆動も可能で あるし、 T FT等と組み合わせてアクティブ駆動してもよい。 これらの表示素子 は、 コンピュータ、 テレビ、 携帯端末、 携帯電話、 カーナビゲーシヨン、 ビデオ カメラのビューファインダ一等の表示装置として用いることができる。 さらに、 前記面状の発光素子は、 自癸光薄型であり、 液晶表示装置のバックラ イト用の面状光源、 又は面状の照明用光源として好適に用いることができる。 ま た、 フレキシブルな基板を用いれば、 曲面状の光源や表示装置としても使用でき る。 実施例
以下、 本発明をさらに詳細に説明するために実施例を示すが、 本発明はこれら に限定されるものではない。 ここで、 ポリスチレン換算の数平均分子量及び重量平均分子量は、 サイズェク スクルージョンクロマトグラフィー (SEC) (島津製作所製: LC一 10 A V p) により求めた。 測定する高分子化合物は、 約 0. 5wt%の濃度になるよう にテトラヒドロフランに溶解させ、 SEC (GPC) に 30 μ L注入した。 SE C (GPC) の移動相はテトラヒドロフランを用い、 0. 6mLZm i nの流速 で流した。 カラムは、 TSKg e l Su p e r HM-H (東ソ一製) 2本と T SKg e l S u p e rH2000 (東ソ一製) 1本を直列に繋げた。 検出器に は示差屈折率検出器 (島津製作所製: R I D-1 OA) を用いた。
(合成例 1 )
N—ォクチルフエノキサジンの合成
不活性雰囲気下、 フエノキサジン (10. O g) 、 水酸ィ匕ナトリウム (21. 9 g) 、 テトラェチルアンモニゥムブロマイ ド (0. 37 g) 、 ジメチルスルホキ シド (34mL) を混合し、 80°Cまで昇温した後、 水 18mLを加え、 1ーブ ロモオクタン (12. 9 g) を 50分で滴下した。 ついで、 90°C まで昇温し て 1 時間攪拌した後、 室温まで冷却した。 ついで、 析出した固体をトルエン 1 60mLに溶解し、 水 (l O OmL) で 2回洗浄し、 1 N塩酸 (l O OmL) で 1回洗浄し、 水 (l O OmL) で 3回洗浄し、 シリカゲルカラムに通液させ、 減 圧濃縮、 真空乾燥を行い、 N—ォクチルフエノキサジン 16. O g (純度 99. 4%) を得た。
'H-NMR (300MHz, CDC 13) ; δ 0. 89 ( t , 3 Η) , 1. 1 5— 1. 47 (m, 10 Η) , 1. 65 (b r, 2 Η) , 3. 45 (b r, 2Η ) , 6. 31-6. 88 (b r, 8 Η) .
MS (ΑΡ Ρ I -MS (ρ ο s i ) ) : 296 [Μ+Η] +
(合成例 2)
3, 7—ジブ口モー Ν—ォクチノレフエノキサジンの合成
不活性雰囲気下 Ν—ォクチルフエノキサジン (15. O g) にジクロロメタン ( 55mL) を加えて調整した溶液に、 1, 3—ジブ口モー 5, 5—ジメチルヒダ ントイン (15. 1 g) と N, N—ジメチルホルムアミ ド 15. 8mLからなる 溶液を室温にて 30分で滴下し 1時間攪拌した後、 室温にて 6時間攪拌を行つた 。 得られた沈澱を濾過、 メタノールで洗浄、 ついで減圧乾燥することにより、 3 , 7—ジプロモ一 N—ォクチルフエノキサジンを 16. 6 g得た (純度 99. 7 %) 。
一 NMR (299. 4 MHz, CDC 13) ; δ 0. 89 (t, 3 H) , 1 . 18-1. 46 (m, 1 OH) , 1. 59 (b r , 2 H) , 3. 38 (b r , 2H) , 6. 29 (d, 2H) , 6. 73 (s, 2 H) , 6. 88 (d, 2 H)
LC-MS (AP P I—MS (p o s i ) ) : 452 [M+H] +
(合成例 3)
化合物 (Monomer— 1 ) の合成
下記反応により化合物 Monomer _1を合成した。 以下、 順に説明する (
(化合物 M- の合成) 不活性雰囲気下、 3◦ Om 1三つ口フラスコに 1 -ナフタレンボロン酸 5. 00 g (29mmo l) 、 2—ブロモベンズァノレデヒド 6. 46 g (35 mm o 1 ) 、 炭酸力リウム 10.0 g (73mmo 1 ) 、 トルエン 36m 1、 イオン交換水 36mlを入れた混合液を、 室温で撹拌しつつ、 これに 20分間アルゴンをバプ リングした。 続いてこの混合液に、 テトラキス (トリフエニルホスフィン) パラ ジゥム 16. 8mg (0. 15 mm o 1 ) を入れ、 さらに室温で撹拌しつつ 10 分間アルゴンをバブリングした。 混合液を、 100 °Cに昇温し、 25時間反応さ せた。 室温まで冷却後、 トルエンで有機相を抽出し、 これを、 硫酸ナトリウムで 乾燥した。 この液から溶媒を留去して得られた残留物を、 。 トルエン:シクロへ キサン =1 : 2混合溶媒を展開溶媒としたシリカゲルカラムで精製することによ り、 化合物 M— 1-1 5. 18 g (収率 86 %) を白色結晶として得た。
上記操作を複数回繰り返した。
^- R (30 OMHz/CDC 13) :
δ 7. 39〜7. 62 (m、 5 H) 、 (m、 2H) 、 2H) 、 8. 12 (d d、 2 H) 、 9. 1H)
MS (AP C I ( + ) ) : (M+H) + (化合物 M— 1 -2の合成)
不活性雰囲気下で 30 Om 1の三つ口フラスコに化合物 M— 1一 1 8. 00 g (34.4mmo 1 ) と脱水 TH F 46 m 1を入れ、 一 78 °Cまで冷却した。 続 いて n—ォクチルマグネシウムブロミド (1. Omo 1/1 THF溶液) 52m 1を 30分かけて滴下した。 滴下終了後 0°Cまで昇温し、 1時間撹拌後、 室温ま で昇温して 45分間撹拌した。 混合液を、 氷浴で冷却して、 ここに 1 N塩酸 20 m 1を加えて反応を終了させ、 酢酸ェチルで有機相を抽出し、 硫酸ナトリゥムで 乾燥した。 有機相から、 溶媒を留去して得られた残留物をトルエン:へキサン = 10 : 1混合溶媒を展開溶媒とするシリカゲルカラムで精製することにより、 化 合物 M— 1—2 7. 64 g (収率 64%) を淡黄色のオイルとして得た。 オイ ルを HPLC (高速液体クロマトグラフィー) による測定に供したところ 2本の ピークが観測された。 、 それぞれのピークは、 LC一 MS測定では同一の質量数 であることから、 このオイルは、 異性体の混合物であると判断した。
(化合物 M— 1-3の合成) 不活性雰囲気下、 500ml三つ口フラスコに化合物 M— 1-2 (異性体の混合 物) 5.00 g (14.4mmo 1 ) と脱水ジクロロメタン 74m 1を入れ、 室温 で撹拌、 溶解させた。 続いて、 ここに、 三フッ化ホウ素のエーテラート錯体を室 温で 1時間かけて滴下し、 滴下終了後室温で 4時間撹拌した。 その後,反応混合 物に、 撹拌しながらエタノール 125m 1をゆっくりと加え、 発熱がおさまった 後に、 クロ口ホルムで有機相を抽出、 2回水洗し、 硫酸マグネシウムで乾燥した 。 溶媒を留去後、 残留物を、 へキサンを展開溶媒とするシリカゲルカラムで精製 することにより、 化合物 M— 1一 3 3. 22 g (収率 68%) を無色のオイル
として得た。
上記操作を複数回繰り返した。
JH-NMR (30 OMH z/CDC 13) :
60. 90 (t、 3H) 、 1. 03〜1. 26 (m、 14H) 、 2. 13 (m 、 2H) 、 4. 05 (t、 1H) 、 7. 35 (d d、 1H) 、 7. 46〜 7. 5 0 (m、 2H) 、 7. 59〜7. 65 (m、 3 H) 、 7. 82 (d、 1 H) 、 7 . 94 (d、 1H) 、 8. 35 (d、 1H) 、 8. 75 (d、 1 H)
MS (AP C I ( + ) ) : (M+H) + 329 (化合物 M— 1 -4の合成)
不活性雰囲気下 200ml三つ口フラスコにイオン交換水 20m 1をいれ、 撹 拌しながら水酸化ナトリウム 18. 9 g (0.47mo 1 ) を少量ずつ加え、 溶 解させた。 水溶液が室温まで冷却した後、 ここに、 トルエン 20ml、 化合物 M -1-3 5. 1 7 g (15.7mmo 1 ) 、 臭化トリプチルアンモニゥム 1. 5 2 g (4. 72mmo 1 ) を加え、 50°Cに昇温した。 さらに、 ここに、 臭化 n 一才クチルを滴下し、 滴下終了後 50°Cで 9時間反応させた。 反応終了後トルェ ンで有機層を抽出し、 2回水洗し、 硫酸ナトリウムで乾燥した。 へキサンを展開 溶媒とするシリカゲルカラムで精製することにより、 化合物 M— 1一 4 5. 1 3 g (収率 74%) を黄色のオイルとして得た。
'H-NMR (30 OMH z/CDC 13) :
60. 52 (m、 2H) 、 0. 79 (t、 6 H) , 1. 00〜1. 20 (m、 22H) 、 2. 05 (t、 4H) 、 7. 34 (d、 1H) 、 7. 40〜 7. 53 (m、 2H) 、 7. 63 (m、 3 H) 、 7. 83 (d、 1 H) 、 7. 94 (d、 1H) 、 8. 31 (d、 1H) 、 8. 75 (d、 1 H)
MS (APC I ( + ) ) : (M+H) + 441
(ィ匕合物 Monomer— 1の合成)
空気雰囲気下、 5 Om 1の三つ口フラスコに化合物 M— 1一 4 4. 00 g (
9. 08 mm o 1 ) と酢酸:ジクロロメタン = 1 : 1混合溶媒 57mlを入れ、 室温で撹拌、 溶解させた。 続いて三臭化べンジルトリメチルアンモニゥム 7. 7 9 g (20. Ommo 1 ) を加えて撹拌しつつ、 塩化亜鉛を三臭化べンジルトリ メチルアンモニゥムが完全に溶解するまで加えた。 室温で 20時間撹拌後、 5% 亜硫酸水素ナトリウム水溶液 10mlを加えて反応を停止し、 クロ口ホルムで有 機層を抽出、 炭酸カリウム水溶液で 2回洗浄し、 硫酸ナトリウムで乾燥した。 へ キサンを展開溶媒とするフラッシュカラムで 2回精製した後、 エタノール:へキ サン =1 : 1、 続いて 10 : 1混合溶媒で再結晶することにより、 化合物 Monom er- 1 4. 1 3 g (収率 76%) を白色結晶として得た。
'H-NMR (30 OMH z CDC 13) :
δ 0. 60 (m、 2H) 、 0. 91 (t、 6H) 、 1. 01〜: 1. 38 (m、 22H) 、 2. 09 ( t、 4H) 、 7. 62〜 7. 75 (m、 3H) 、 7. 89 (s、 1H) 、 8. 20 (d、 1H) 、 8. 47 (d、 1H) 、 8. 72 (d、 1H)
MS (APP I (+) ) : (M+H) + 598
(実施例 1) 高分子化合物 <P_1〉の合成
化合物 Monomer— 1 0. 84 gと 3, 7—ジプロモ一 N—オタチノレフエノキサ ジン 51 gと 2、 2 '—ビビリジル 0. 63 gとを反応容器に仕込んだ後、 反応系内を窒素ガスで置換した。 これに、 あらかじめアルゴンガスでバブリング して、 脱気したテトラヒドロフラン (脱水溶媒) 50 gを加えた。 次に、 この混 合溶液に、 ビス (1, 5—シクロォクタジェン) ニッケル (0) を 1. 15 g加 え、 60°Cで 3時間反応した。 なお、 反応は、 窒素ガス雰囲気中で行った。 反応後、 この溶液を冷却した後、 メタノール 5 Om 1 Zイオン交換水 5 Om 1混 合溶液をそそぎ込み、 約 1時間撹拌した。 次に、 生成した沈殿を、 ろ過すること により回収した。
次に、 この沈殿を減圧乾燥した後、 トルエンに溶解した。 トルエン溶液にラジオ ライトをカロえ、 撹拌後このトルエン溶液を濾過し、 不溶物を除去した後、 このト
ルェン溶液をアルミナを充填したカラムを通すことで精製した。 次に、 このトル ェン溶液を、 約 5%塩酸水溶液で洗浄し、 静置、 分液した後、 トルエン溶液を回 収、 次に、 約 5%アンモニア水で洗浄し、 静置、 分液した後、 トルエン溶液を回 収、 次に、 このトルエン溶液を水洗し、 静置、 分液した後、 トルエン溶液を回収 した。 次に、 このトルエン溶液を、 メタノール中にそそぎ込み、 再沈生成した。 次に、 生成した沈殿を回収し、 この沈殿を減圧乾燥して、 重合体 0. 54 gを得 た。 この重合体を高分子化合物 <P— 1 >と呼ぶ。 高分子化合物 <P— 1 >のポ リスチレン換算数平均分子量は、 6. 9 X 104であり、 ポリスチレン換算重量 平均分子量は 2 · 1 X 105であった。
(合成例 4) DBFの合成
下記反応により DBFを合成した。 以下、 順に説明する。
(化合物 F— 1の合成)
不活性雰囲気下、 1 1三つ口フラスコにジベンゾフラン (23. 2 g、 137. 9mmo 1 ) と酢酸 (232 g) を入れ、 室温で撹拌、 溶かした後、 75 まで 昇温した。 昇温後、 臭素 (92. 6 g、 579. 3mmo 1 ) を酢酸 ( 54 g ) で希釈したものを滴下した。 滴下終了後、 温度を保持したまま 3時間撹拌し、 放 冷した。 TLCで原料の消失を確認した後、 チォ硫酸ナトリウム水を加え反応を 終了させ、 室温で 1時間撹拌した。 撹拌後、 ろ過を行いケーキをろ別し、 さらに チォ硫酸ナトリウム水、 水で洗浄した後、 乾燥した。
得られた粗生成物をへキサンにて再結晶し、 目的物を得た。 (収量: 21. 8 g
、 収率: 49 %)
一 NMR (30 OMH z/CDC 13) :
δ 7. 44 (d、 2H) 、 7. 57 (d、 2H) 、' 8. 03 (s、 2 H) (化合物 F— 2の合成)
不活性雰囲気下、 50 Om 1四つ口フラスコに化合物 F_ 1 (16. 6 g、 50. 9mmo 1 ) とテトラヒドロフラン (293 g) を入れ、 一 78°Cまで冷 却した。 n—プチルリチウム (8 Omlく 1. 6 m o 1 / L へキサン溶液〉、 127. 3mmo 1 ) を滴下した後、 温度を保持したまま 1時間撹拌した。 この 反応液を、 不活性雰囲気下で 100 Om 1の四つ口フラスコにトリメトキシポロ ン酸 (31. 7 g、 305. 5mmo 1) とテトラヒドロフラン (250ml) を入れ、 一 78°Cまで冷却したものに滴下した。 滴下終了後、 ゆっくり室温まで 戻し、 2時間室温で撹拌後、 TLCで原料の消失を確認した。 反応終了マスを、 200 Om 1ビーカーに濃硫酸 (30 g) と水 (600ml) を入れたものに注 入し、 反応を終了させた。 トルエン (300ml) を加え、 有機層を抽出し、 有 機層を水で洗浄した。 溶媒を留去後、 そのうち 8 gと酢酸ェチル (160m l) を 30 Om 1の四つ口フラスコに入れ、 続いて 30%過酸化水素水 (7. 09 g ) を加え、 40°Cで 2時間撹拌した。 この反応液を、 1000mlのビーカーに 硫酸アンモ-ゥム鉄 (II) (71 g) と水 (500ml) の水溶液に注入した。 撹拌後、 有機層を抽出し、 有機層を水で洗浄した。 溶媒を除去することにより、 化合物 F _ 2粗製物 7. 57 gを得た。
MS : (M— H) + 199. 0
(化合物 F— 3の合成)
不活性雰囲気下で 20 Om 1四つ口フラスコに化合物 F— 2 (2. 28 g、
1 1. 4mmo 1 ) と N、 N—ジメチルホルムアミド (23 g) を入れ、 室温で 撹拌、 溶かした後、 炭酸力リウム (9. 45 g、 68. 3mmo 1 ) を入れ 10 0°Cまで昇温した。 昇温後、 臭化 n—ォクチル (6. 60 g、 34. 2 mm o 1
) を N、 N—ジメチルホルムアミド (1 1 g) で希釈したものを滴下した。 滴下 終了後、 6 0°Cまで昇温し、 温度を保持したまま 2時間撹拌し、 TLCで原料の 消失を確認した。 水 (50m l ) を加え反応を終了させ、 続いてトルエン (50 m l ) を加え、 有機層をを抽出し、 有機層を水で 2回洗浄した。 無水硫酸ナトリ ゥムで乾燥後、 溶媒留去した。 得られた粗生成物をシリカゲルカラムで精製する ことにより、 目的物を得た (収量: 1. 84 g、 収率: 38%)
上記作業を複数回行った。
MS : M+ 425. 3 (化合物 DBFの合成) 不活性雰囲気下で 50 Om 1四つ口フラスコに化合物 D— 3 (7. 50 g、 1 7. 7mmo 1 ) と N、 N—ジメチルホルムアミドを入れ、 室温で撹拌、 溶か した後、 氷浴で冷却した。 冷却後、 N—ブロモスクシンイミド (6. 38 g、 3 5. 9 m) を N、 N—ジメチルホルムアミド (2 25 mm o 1 ) で希釈したもの を滴下した。 滴下終了後、 氷浴で 1時間、 室温で 1 8. 5時間、 40°Cまで昇温 し、 温度を保持したまま 6. 5時間撹拌し、 液体クロマトグラフィーで原料の消 失を確認した。 溶媒を除去し、 トルエン (75m l ) を加え溶解した後、 有機層 を水で 3回洗浄した。 無水硫酸ナトリウムで乾燥後、 溶媒留去した。 得られた粗 生成物の約半量をシリカゲル力ラムおよび液体ク口マトグラフィ一分取で精製す ることにより、 目的物を得た (収量: 0. 326 g) 。
】H— NMR (30 OMH z/CDC 13) :
δ 0. 90 (t、 6H) 、 1. 26〜: L . 9 5 (m、 24H) 、 4. 1 1 ( t 、 4H) 、 7. 34 (s、 2H) 、 7. 74 (s、 2 H)
MS : M+ 5 8 2. 1
(実施例 2)
高分子化合物く P— 2 >の合成
化合物 DB F 0. 79 gと 3, 7—ジブロモ一 N—ォクチルフエノキサジン 0 . 51 gと 2、 2,ービピリジル 0. 63 gとを反応容器に仕込んだ後、 反応系 内を窒素ガスで置換した。 これに、 あらかじめアルゴンガスでバプリングして、 脱気したテトラヒドロフラン (脱水溶媒) 50 gを加えた。 次に、 この混合溶液 に、 ビス (1, 5—シクロォクタジェン) -ッケノレ (0) を 1. 15 g加え、 6 0°Cで 3時間反応した。 なお、 反応は、 窒素ガス雰囲気中で行った。
反応後、 この溶液を冷却した後、 メタノール 5 Oml/イオン交換水 5 Oml混 合溶液をそそぎ込み、 約 1時間撹拌した。 次に、 生成した沈殿を、 ろ過すること により回収した。
次に、 この沈殿を減圧乾燥した後、 トルエンに溶解した。 トルエン溶液にラジオ ライトを加え、 撹拌後このトルエン溶液を濾過し、 不溶物を除去した後、 このト ルェン溶液をアルミナを充填したカラムを通すことで精製した。 次に、 このトル ェン溶液を、 約 5%塩酸水溶液で洗浄し、 静置、 分液した後、 トルエン溶液を回 収、 次に、 約 5%アンモニア水で洗浄し、 静置、 分液した後、 トルエン溶液を回 収、 次に、 このトルエン溶液を水洗し、 静置、 分液した後、 トルエン溶液を回収 した。 次に、 このトルエン溶液を、 メタノール中にそそぎ込み、 再沈生成した。 次に、 生成した沈殿を回収し、 この沈殿を減圧乾燥して、 重合体 0. l l gを得 た。 この重合体を高分子化合物 <P— 2 >と呼ぶ。 高分子化合物く P— 2〉のポ リスチレン換算数平均分子量は、 8. 1 X 104であり、 ポリスチレン換算重量 平均分子量は 1. 5 X 105であった。
(合成例 5) 化合物 (DBT—1) の合成
下記反応により化合物 (DBT—1) を合成した。 以下、 順に説明する
(化合物 Τ一 1の合成)
不活性雰囲気下 1 1の四つ口フラスコに 2, 8 _ジブロモジベンゾチォフェン 7 gと THF 280mlを入れ、 室温で撹拌、 溶かした後、 ― 78°Cまで冷 却した。 n—ブチルリチウム 29ml (1. 6モルへキサン溶液) を滴下し た。 滴下終了後、 温度を保持したまま 2時間撹拌し、 トリメトキシボロン酸 1 3 gを滴下した。 滴下終了後、 ゆっくり室温まで戻した。 3時間室温で撹拌後、 T L Cで原料の消失を確認した。 5 %硫酸 100m lを加えて反応を終了させ 、 室温で 1 2時間撹拌した。 水を加えて洗浄し、 有機層を抽出した。 溶媒を酢酸 ェチルに置換した後、 30%過酸化水素水 5mlを加え、 40°Cで 5時間撹拌 した。 その後有機層を抽出し、 10%硫酸アンモユウム鉄 (II) 水溶液で洗浄後 乾燥、 溶媒を除去することにより、 茶色の固体 4. 43 gを得た。 LC一 MS 測定からは二量体などの副生成物も生成しており、 化合物 T _ 1の純度は 77 % であった (LC面百) 。
MS (A PC I (一) ) : (M— H) ― 215
(化合物 T一 2の合成)
不活性雰囲気下で化合物 Τ一 1 142. 0 gと臭化 i一ペンチル 297. 5 g、 および炭酸カリウム 399. 3 gを入れ、 溶媒としてメチルイソプチルケ トン 355. 0 gを加えて 1 10°Cで 6. 5時間加熱還流した。 反応終了後、 固体をろ過し、 トルエンと水で分離、 有機層を抽出し、 さらに水で 2回洗浄した 後有機層を濃縮した。 得られた個体をシリカゲルカラム (展開溶媒:へキサン/ クロ口ホルム =5Zl) で精製することにより、 55. 4 g (収率 33· 7%、
純度 91 · 4 %) の化合物 T一 2を得た。
(化合物 Τ一 3の合成)
不活性雰囲気下タングステン 1. 22 g、 水 5. 6 m 1、 30 %過酸化水素水 1 1 m 1を加え、 エタノール 2086mlを加えた。 その後系内に化合物 T一 2 79. O gとェタノール 237 m 1を加え、 30 %過酸化水素水 55. 3 m 1を 滴下した。 滴下終了後 45 °Cで 4時間撹拌し、 反応終了後室温まで冷却した後、 6%チォ硫酸ナトリゥム水溶液 711mlを滴下して、 固体をろ過し、 水 500 m 1で洗浄した後、 水でリパルプ洗浄を行い、 80. 1 g (純度 97%、 収率 9 3%) の化合物 T一 3を得た。
(化合物 T一 4の合成)
不活性雰囲気下、 化合物 T一 3 80. 0 gと酢酸 Zク口口ホルム = 1 : 1混合 液 640 gを加え、 80°Cで撹拌し溶解させた。 続いて臭素 115. 2 gを 上記の溶媒 114mlに溶かして滴下し、 1. 75時間撹^ Ϊ·した。 反応終了 後、 メタノール 1308m 1中に滴下し、 生成した固体をろ過した。 得られた固 体をクロ口ホルム 500mlに溶解させ、 2 %チォ硫酸ナトリゥム水溶液 400 ml、 2%炭酸ナトリウム水溶液 300m 1、 水 30◦ m 1で 2回洗浄し、 有機 層を濃縮した。 その後メタノール 30 Om 1でリパルプ洗浄を行い、 98. l g (純度 98. 4%、 収率83. 6%) の化合物 T一 4を得た。
(化合物 DBT—1の合成)
不活性雰囲気化合物 T一 4 98. 1 gと脱水エーテル 2255m 1を加え、 2 0。Cに調整した後、 リチウムアルミニウムハイドライド 8. O gを 4回に分けて 加えて撹拌した。
3時間後、 さらに 1. 0 gを加えて 1時間撹拌した。 その後、 2°Cまで冷却した 後、 5%塩酸 739m 1を滴下し、 有機層を抽出した。 得られた有機層を水 70
0 m 1で洗浄した後硫酸ナトリゥムで乾燥後ろ別して濃縮した。 得られた個体を シリカゲル力ラム (展開溶媒: トルェン Zシク口へキサン = 1/109で分離精 製を行い、 得られた固体をエタノール/へキサンで繰り返し再結晶を行い、 化合 物 DBT—1 (49. 1 §、 純度99. 8%) を得た。
(実施例 3)
高分子化合物 < P— 3〉の合成
化合物 DBT- - 1 0. 72 gと 3, 7—ジブ口モー N—ォクチルフエノキサジ ン 0. 51 gと 2、 2,一ビビリジル 0. 63 gとを反応容器に仕込んだ後、 反 応系内を窒素ガスで置換した。 これに、 あらかじめアルゴンガスでバブリングし て、 脱気したテトラヒドロフラン (脱水溶媒) 50 gを加えた。 次に、 この混合 溶液に、 ビス (1, 5—シクロォクタジェン) ニッケル (0) を 1. 15 gカロ え、 60°Cで 3時間反応した。 なお、 反応は、 窒素ガス雰囲気中で行った。 反応後、 この溶液を冷却した後、 メタノール 50 m 1 /ィオン交換水 50 m 1混 合溶液をそそぎ込み、 約 1時間撹拌した。 次に、 生成した沈殿を、 ろ過すること により回収した。
次に、 この沈殿を減圧乾燥した後、 トルエンに溶解した。 トルエン溶液にラジオ ライトを加え、 撹拌後このトルエン溶液を濾過し、 不溶物を除去した後、 このト ルェン溶液をアルミナを充填したカラムを通すことで精製した。 次に、 このトル ェン溶液を、 約 5%塩酸水溶液で洗浄し、 静置、 分液した後、 トルエン溶液を回 収、 次に、 約 5%アンモニア水で洗浄し、 静置、 分液した後、 トルエン溶液を回 収、 次に、 このトルエン溶液を水洗し、 静置、 分液した後、 トルエン溶液を回収 した。 次に、 このトルエン溶液を、 メタノール中にそそぎ込み、 再沈生成した。 次に、 生成した沈殿を回収し、 この沈殿を減圧乾燥して、 重合体 0. 05 gを得 た。 この重合体を高分子化合物く P— 3 >と呼ぶ。 高分子化合物 <P— 3〉のポ リスチレン換算数平均分子量は、 2. 1 X 105であり、 ポリスチレン換算重量 平均分子量は 5. 8 X 105であった。
(合成例 6 )
高分子化合物 < P— 4 >の合成
2, 7ジブ口モー 9, 9 -ジォクチ/レフルオレン 0. 77 gと 3, 7—ジブロモ 一 N—ォクチルフエノキサジン 0. 51 gと 2、 2'—ビビリジノレ 0. 63 gと を反応容器に仕込んだ後、 反応系内を窒素ガスで置換した。 これに、 あらかじめ アルゴンガスでパプリングして、 脱気したテトラヒドロフラン (脱水溶媒) 50 gをカロえた。 次に、 この混合溶液に、 ビス (1, 5—シクロォクタジェン) ニッ ケル (0) を 1. 1 5 g加え、 60°Cで 3時間反応した。 なお、 反応は、 窒素ガ ス雰囲気中で行った。
反応後、 この溶液を冷却した後、 メタノール 50 m 1 Zィオン交換水 50 m 1混 合溶液をそそぎ込み、 約 1時間撹拌した。 次に、 生成した沈殿を、 ろ過すること により回収した。
次に、 この沈殿を減圧乾燥した後、 トルエンに溶解した。 トルエン溶液にラジオ ライトを加え、 撹拌後このトルエン溶液を濾過し、 不溶物を除去した後、 このト ルェン溶液をアルミナを充填したカラムを通すことで精製した。 次に、 このトル ェン溶液を、 約 5%塩酸水溶液で洗浄し、 静置、 分液した後、 トルエン溶液を回 収、 次に、 約 5%アンモニア水で洗浄し、 静置、 分液した後、 トルエン溶液を回 収、 次に、 このトルエン溶液を水洗し、 静置、 分液した後、 トルエン溶液を回収 した。 次に、 このトルエン溶液を、 メタノール中にそそぎ込み、 再沈生成した。 次に、 生成した沈殿を回収し、 この沈殿を減圧乾燥して、 重合体 0. 12 gを得 た。 この重合体を高分子化合物く P— 4〉と呼ぶ。 高分子化合物 <P— 4 >のポ リスチレン換算数平均分子量は、 3. 5 X 1 05であり、 ポリスチレン換算重量 平均分子量は 9. 2 X 1 05であった。 (合成例 7) 化合物 Monomer— 2の合成
10 OmL四つ口フラスコをアルゴンガス置換後、 化合物物 Monomer— 1 (3. 2 g、 5. 3mmo l) 、 ビスピナコーラートジボロン ( 3. 8 g、 14. 8 mm o l) 、 P d C 12 (d p p f ) (0. 39 g、 0. 45 mm o 1
) 、 ビス (ジフエ二ノレホスフィノ) フエ口セン (0. 27 g、 0. 45 mm o 1 ) 、 酢酸力リウム (3. l g、 32mmo 1 ) を仕込み、 脱水ジォキサン 45 mlを加えた。 アルゴン雰囲気下、 100°Cまで昇温し、 36時間反応させた。 放冷後、 セライト 2gをプレコートで濾過を実施し、 濃縮したところ黒色液体を 取得した。 へキサン 5 Ogに溶解させて活性炭で着色成分を除去し 37 gの淡黄 色液体を取得した (濾過時、 ラヂオライト (昭和科学工業株式会社製) 5 gプレ コート実施 )。
その後酢酸ェチル 6 g、 脱水メタノール 12 g、 へキサン 2 gを加え、 ドライア イス一メタノール浴に浸して、 化合物 Monomer— 2 2. 1 gの無色結晶を取得 した。
(実施例 4)
高分子化合物 < P _ 5 >の合成
Monomer- 2 (1. 63 g) 、 2, 7—ジブ口モー 9, 9ージォクチルフノレォレ ン (1. 1 9 g) 、 3, 7—ジブ口モー N—ォクチルフエノキサジン (0. 16 g ) 、 酢酸パラジウム (0. 2mg) 、 トリ (2—メ トキシフエ-ル) ホスフィ ン (1. 7mg) 、 Al i qu a t 336 (0. 30 g, アルドリツチ製) 、 ト ルェン (23m l) を混合し、 不活性雰囲気下、 105°Cに加熱した。 この反応 溶液に 2 M N a 2 C 03水溶液 (6. 4m l ) を滴下し、 4時間還流させた。 反 応後、 フエニルホウ酸 (30mg) を加え、 さらに 1時間還流させた。 次いでジ ェチルジチア力ルバミン酸ナトリゥム水溶液を加え 80 で 2時間撹拌した。 冷 却後、 水 (25ml) で 2回、 3%酢酸水溶液 (25ml) で 2回、 水 (25 m 1) で 2回洗浄し、 アルミナカラム、 シリカゲルカラムを通すことにより精製し た。 得られたトルェン溶液をメタノール (800ml) に滴下し、 1時間撹拌し た後、 得られた固体をろ取し乾燥させた。 得られた高分子化合物く P— 5 >の収 量は 1. 68 gであった。
高分子化合物 <P— 5 >のポリスチレン換算数平均分子量は、 1. 1 X 105 であり、 ポリスチレン換算重量平均分子量は 2. 6 X 105であった。
(合成例 8)
高分子化合物 < P— 6 >の合成
不活性雰囲気下、 2, 7—ビス (1, 3, 2—ジォキサボロラン一 2—ィル) 一 9, 9ージォクチルフルオレン (1. 37 g) 、 2, 7—ジプロモー 9, 9ージ ォクチルフルオレン (1. 22 g) 、 3, 7—ジブ口モー N—ォクチルフエノキ サジン (0. 18 g) 、 酢酸パラジウム (0. 4mg) 、 トリ (2—メ トキシフ ェニル) ホスフィン (4. 6mg) s A l i q u a t 336 (0. 24 g, ァノレ ドリツチ製) 、 トルエン (20ml) を混合し、 105°Cに加熱した。 この反応 溶液に 2 M N a 2 C 03水溶液 ( 3. 6m l) を滴下し、 4時間還流させた。 反 応後、 フエニルホウ酸 (22mg) を加え、 さらに 1時間還流させた。 次いでジ ェチルジチア力ルバミン酸ナトリウム水溶液を加え 80 °Cで 2時間撹拌した。 冷 却後、 水 (25ml ) で 2回、 3%酢酸水溶液 (25ml) で 2回、 水 (25m 1) で 2回洗浄し、 アルミナカラム、 シリカゲルカラムを通すことにより精製し た。 得られたトルェン溶液をメタノール (800ml) に滴下し、 1時間撹拌し た後、 得られた固体をろ取し乾燥させた。 得られた高分子化合物 <P— 6 >の収 量は 1. 86 gであった。
高分子化合物く P— 6〉のポリスチレン換算数平均分子量は、 9. 1 X 104 であり、 ポリスチレン換算重量平均分子量は 2. 1 X 105であった。
(合成例 9)
高分子化合物ぐ P-7〉の合成
200m lセパラプルフラスコに A 1 i q u a t 336 0. 91 g、 化合物 D 5. 238、 化合物£ 4. 55 gを取り、 窒素置換した。 トルエン 70ml を加え、 酢酸パラジウム 2. 0mg、 トリス (o—トリル) ホスフィン
15. lmgを加え、 還流させた。 炭酸ナトリゥム水溶液 19mlを滴下後、 還 流下終夜撹拌した後、 フエエルホウ酸 0. 12 gを加え、 7時間撹拌した。 30 Omlのトルエンを加え、 反応液を分液し、 有機相を酢酸水溶液、 水で洗浄した
後、 ナトリウム N、 N_ジェチルカルバメート水溶液を加え、 4時間撹拌した。 分液後、 シリカゲル一アルミナカラムを通し、 トルエンで洗浄した。 メタノール に滴下し、 ポリマーを沈殿させた。 ろ過、 減圧乾燥後トルエンに溶解させ、 得ら れたトルエン溶液をメタノールに滴下し、 ポリマーを沈殿させた。 ろ過、 減圧乾 燥し、 6. 33 gの重合体を得た。 この重合体を高分子化合物 < P— 7 >と呼ぶ 。 高分子化合物のポリスチレン換算数平均分子量は 8. 8 X 104であり、 ポリ スチレン換算重量平均分子量は 3. 2 X 105であった。
(調整例 1 )
高分子化合物ぐ P— 7 >溶液の調製
高分子化合物 <P— 7>をキシレンに溶解し、 ポリマ一濃度 0. 5重量%の溶 液 1を作製した。
(実施例 5)
高分子化合物ぐ P— 1 >溶液の調製
上記で得た高分子化合物く P— 1 >をキシレンに溶解し、 ポリマー濃度 1. 4 重量%の溶液 2を作製した。
(実施例 6) 高分子発光素子の作製
スパッタ法により 15 O nmの厚みで I TO膜をつけたガラス基板に、 ポリ (3 , 4) エチレンジォキシチォフェン ポリスチレンスルフォン酸 (スタルク製) の懸濁液をスピンコート法により、 約 65 nmの厚みと成るように製膜し、 ホッ
トプレート上で 200°C、 15分間乾燥した。 次に溶液 1を用いてスピンコート 法により約 10 nm程度に製膜後、 酸素濃度、 および水分濃度が 10 p p m以下 (重量基準) の窒素雰囲気下で、 200°C、 1時間乾燥した。 次いで、 溶液 2を 用いてスピンコート法により約 10 O nmに製膜した。 そして、 酸素濃度、 およ び水分濃度が 10 p pm以下 (重量基準) の窒素雰囲気下で、 130°C、 20分 間乾燥した。 1. 0 X 10— 4 P a以下にまで減圧した後、 陰極として、 バリウム を約 5 nm、 次いでアルミニウムを約 80 nm蒸着した。 蒸着後、 ガラス基板を 用いて封止を行うことで、 高分子発光素子を作製した。 素子構成は、
I TO/B a y t r o n P (約 65 n m) /< P- 7 > ( 10 n m) /< P- 1 > (約 100 nm) /B a /A 1
高分子発光素子の性能
得られた素子に電圧を印加することにより、 この素子から E L発光が得られた。 得られた高分子発光素子の発光効率は 9. 2 Vで最大値を示し、 9. 27 c d/ Aであった。
(調整例 2)
高分子化合物 < P— 4 >溶液の調製
上記で得た高分子化合物く P— 4 >をキシレンに溶解し、 ポリマー濃度 0. 5 重量%の溶液 3を作製した。
(比較例 1) 高分子発光素子の作製
溶液 2の代わりに溶液 3を用いて、 実施例 6と同様の方法で高分子発光素子を作 成した。
発光層の膜厚は約 105 nmであった。 素子構成は、
I ΎΟ/Β a y t r o nP (約 65 nm) /< P- 7 > ( 10 nm) Zく P— 4 > (約 105 n m) /B a /A 1
高分子発光素子の性能
得られた素子に電圧を印加することにより、 この素子から EL発光が得られた。
得られた高分子発光素子の発光効率は 1 0. OVで最大値を示し、 6. 6 2 c d /Aであった。
(実施例 7 )
高分子化合物 < P— 2 >溶液の調製
上記で得た高分子化合物く P— 2〉をキシレンに溶解し、 ポリマー濃度 1. 5 重量%の溶液 4を作製した。
(実施例 8) 高分子発光素子の作製
溶液 2の代わりに溶液 4を用いて、 実施例 6と同様の方法で高分子発光素子を作 成した。
発光層の膜厚は約 90 nmであった。 素子構成は、
I ΎΟ/Β a y t r o n P (約 6 5 nm) /< P- 7 > (1 0 nm) /< P- 2 > (約 90 nm) /B a /A 1
高分子発光素子の性能
得られた素子に電圧を印加することにより、 この素子から E L発光が得られた。 得られた高分子発光素子の発光効率は 7. 6 Vで最大値を示し、 7. 0 3 c d/ Aであった。 (実施例 9 )
高分子化合物 < P— 5 >溶液の調製
上記で得た高分子化合物く P— 5〉をキシレンに溶解し、 ポリマー濃度 1. 4 重量%の溶液 5を作製した。 (実施例 1 0) 高分子発光素子の作製
溶液 2の代わりに溶液 5を用いて、 実施例 6と同様の方法で高分子発光素子を作 成した。
発光層の膜厚は約 95 nmであった。 素子構成は、
I TO/B a y t r o n P (約 65 nm) /く P— 7> ( 10 n m) /ぐ P— 5
> (約 95 nm) /B a /A 1
高分子発光素子の性能
得られた素子に電圧を印加することにより、 この素子から E L発光が得られた。 得られた高分子発光素子の発光効率は 10. 2 Vで最大値を示し、 8. 25 c d Z Aであった。
(調整例 3)
高分子化合物 < P— 6〉溶液の調製 ,
上記で得た高分子化合物く P— 6 >をキシレンに溶解し、 ポリマー濃度 1. 2 重量。 /0の溶液 6を作製した。
(比較例 2) 高分子発光素子の作製
溶液 2の代わりに溶液 6を用いて、 実施例 6と同様の方法で高分子発光素子を作 成した。
発光層の膜厚は約 1 1 O nmであった。 素子構成は、
I TO/ a y t r o n P (約 65 nm) /< P- 7 > ( 10 nm) /< P- 6
> (約 1 10 n m) /B a /A 1
高分子発光素子の性能
得られた素子に電圧を印加することにより、 この素子から EL発光が得られた。 得られた高分子発光素子の発光効率は 9. 6 Vで最大値を示し、 5. 88 c d/ Aであった。 作製した高分子発光素子の最大発光効率を表 1に示す。 比較例の高分子発光素子 よりも実施例の高分子発光素子の方が、 最大発光効率が高くなっている。 表 1
高分子化合物 最大発光効率 (c dZA) 実施例 6 高分子化合物ぐ P— 1 > 9. 27
比較例 1 高分子化合物 <P— 4〉 6. 62
実施例 8 高分子化合物く P— 2 > 7. 03
実施例 10 高分子化合物 <P— 5〉 8. 25
比較例 2 高分子化合物く P— 6 > 5. 88
産業上の利用可能性
本発明の高分子化合物を高分子発光素子用の発光材料として用いた場合、 高分 子発光素子の発光効率が高くなる。