JP5496084B2 - 電荷輸送性高分子化合物およびこれを用いた有機エレクトロルミネッセンス素子 - Google Patents
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Description
[1]下記式(1)で表される重合性化合物、下記式(2)で表される重合性化合物および下記式(3)で表される重合性化合物からなる群から選択される少なくとも1種の重合性化合物から導かれる構成単位を含むことを特徴とする電荷輸送性高分子化合物。
1つのR2、および少なくとも1つのR3は、重合性官能基を有する置換基を有し、ヘテロ原子を環構成原子として有していてもよい芳香族基を表す。)
[2] 上記式(1)で表される重合性化合物が、下記式(4)で表される重合性化合物であり、上記式(2)で表される重合性化合物が、下記式(5)で表される重合性化合物であり、かつ上記式(3)で表される重合性化合物が、下記式(6)で表される重合性化合物であることを特徴とする[1]に記載の電荷輸送性高分子化合物。
[3]上記式(4)で表される重合性化合物が、下記式(1−1)〜(1−16)のいずれかで表される重合性化合物であり、上記式(5)で表される重合性化合物が、下記式(2−1)〜(2−26)のいずれかで表される重合性化合物であり、かつ上記式(6)で表される重合性化合物が、下記式(3−1)〜(3−7)のいずれかで表される重合性化合物であることを特徴とする[2]に記載の電荷輸送性高分子化合物。
[4]発光性の重合性化合物から導かれる構成単位をさらに有することを特徴とする[1]〜[3]のいずれかに記載の電荷輸送性高分子化合物。
[6]上記発光性の重合性化合物が、重合性官能基を有する置換基を有する遷移金属錯体であることを特徴とする[5]に記載の電荷輸送性高分子化合物。
[8]正孔輸送性の重合性化合物から導かれる単位をさらに含むことを特徴とする[1]〜[7]のいずれかに記載の電荷輸送性高分子化合物。
<実施の形態1>
本発明の高分子化合物(I)(実施の形態1)は、上記式(1)〜(3)から、好ましくは上記式(4)〜(6)から、より好ましくは上記式(1−1)〜(3−7)から選択される少なくとも1種で表される電荷輸送性の重合性化合物から導かれる構成単位を含み、上記式(1)〜(3)から、好ましくは上記式(4)〜(6)から、より好ましくは上記式(1−1)〜(3−7)から選択される少なくとも1種で表される電荷輸送性の重合性化合物を重合して得られる。
1つのR2、および少なくとも1つのR3は、重合性官能基を有する置換基を有し、ヘテロ原子を環構成原子として有していてもよい芳香族基を表す。
上記式(4)〜(6)中R4〜R6のいずれも、それぞれ独立に、水素原子、ハロゲン原子、炭素原子数1〜12のアルキル基、またはヘテロ原子を環構成原子として有していてもよい芳香族基を表す。ただし、少なくとも1つのR4、少なくとも1つのR5、および少なくとも1つのR6は、重合性官能基を有する置換基を有し、ヘテロ原子を環構成原子として有していてもよい芳香族基を表す。
上記炭素原子数1〜12のアルキル基としては、例えば、メチル基、エチル基、プロピル基、イソプロピル基、ブチル基、イソブチル基、t−ブチル基、アミル基、ヘキシル基、オクチル基、デシル基、2−エチルヘキシル基、ドデシル基などが挙げられる。
上記重合性官能基は、ラジカル重合性、カチオン重合性、アニオン重合性、付加重合性および縮合重合性の官能基のいずれであってもよい。これらのうちで、ラジカル重合性の官能基は、重合体の製造が容易であるため好ましい。具体的には、上記重合性官能基を有する置換基としては、下記一般式(7)で表される置換基が好ましい。
上記炭素原子数1〜12のアルキル基としては、例えば、メチル基、エチル基、プロピル基、イソプロピル基、ブチル基、イソブチル基、t−ブチル基、アミル基、ヘキシル基、オクチル基、デシル基、2−エチルヘキシル基、ドデシル基などが挙げられる。これらのうち、キャリア輸送能に優れることから、R701は水素原子であることが好ましい。
上記炭素原子数1〜12のアルキレン基としては、例えば、メチレン基、エチレン基、トリメチレン基、テトラエチレン基、オクタエチレン基、デカエチレン基、ドデカエチレン基などが挙げられる。
本発明の高分子化合物(II)(実施の形態2)は、上記式(1)〜(3)から、好ましくは上記式(4)〜(6)から、より好ましくは上記式(1−1)〜(3−7)から選択される少なくとも1種で表される電荷輸送性の重合性化合物から導かれる構成単位とともに、発光性の重合性化合物から導かれる構成単位をさらに含む。すなわち、上記式(1)〜(3)から、好ましくは上記式(4)〜(6)から、より好ましくは上記式(1−1)〜(3−7)から選択される少なくとも1種で表される電荷輸送性の重合性化合物と発光性の重合性化合物とを重合して得られる。
上記炭素原子数1〜10のアルキル基としては、例えば、メチル基、エチル基、プロピル基、イソプロピル基、ブチル基、イソブチル基、t−ブチル基、アミル基、ヘキシル基、オクチル基、デシル基などが挙げられる。
上記炭素原子数1〜10のアルキル基によって置換されていてもよいアミノ基としては、例えば、アミノ基、ジメチルアミノ基、ジエチルアミノ基、ジブチルアミノ基などが挙げられる。
これらのうちで、燐光発光特性に優れることから、R201〜R215は、それぞれ独立に、水素原子、フッ素原子、シアノ基、メチル基、t−ブチル基、ジメチルアミノ基、ブトキシ基または2−エチルヘキシルオキシ基であることが好ましく、R202がt−ブチル基であり、R202を除くR201〜R215がそれぞれ水素原子であることがより好ましい。
R311は、R216と同様に、水素原子または炭素原子数1〜12のアルキル基を表す。上記炭素原子数1〜12のアルキル基としては、上述したアルキル基が挙げられる。これらのうちで、キャリア輸送能に優れることから、R311は水素原子であることが好ましい。
R412は、R216と同様の原子または置換基を表し、好ましい態様およびその理由もR216の場合と同様である。
このような燐光発光性の重合性化合物は、例えば、塩化イリジウムとフェニルピリジン誘導体とを反応させ、イリジウムの2核錯体とした後、重合性官能基を有する配位子(上記式(8)〜(10)中Irの右側に配位している配位子)を反応させることにより製造できる。なお、高分子化合物(II)を製造する際にさらに用いてもよい他の重合性化合物は、実施の形態1に記載したものと同様である。
また、高分子化合物(II)において、燐光発光性の重合性化合物から導かれる構成単位数をmとし、電荷輸送性の重合性化合物から導かれる構成単位数をnとしたとき(m、nは1以上の整数を示す)、全構成単位数に対する燐光発光性の重合性化合物から導かれる構造単位数の割合、すなわちm/(m+n)の値は、好ましくは0.001〜0.5の範囲にあり、より好ましくは0.001〜0.2の範囲にあることが望ましい。m/(m+n)の値がこの範囲にあると、キャリア移動度が高く、濃度消光の影響が小さい、高い発光効率の有機EL素子が得られる。上記のような高分子化合物における各構成単位の割合は、ICP元素分析および13C−NMR測定によって見積もられる。
本発明の高分子化合物(III)(実施の形態3)は、上記式(1)〜(3)から、好ましくは上記式(4)〜(6)から、より好ましくは上記式(1−1)〜(3−7)から選択される少なくとも1種で表される電荷輸送性の重合性化合物から導かれる構成単位と発光性の重合性化合物から導かれる構成単位とともに、正孔輸送性の重合性化合物から導かれる単位をさらに含み、上記式(1)〜(3)から、好ましくは上記式(4)〜(6)から、より好ましくは上記式(1−1)〜(3−7)から選択される少なくとも1種で表される電荷輸送性の重合性化合物と発光性の重合性化合物と正孔輸送性の重合性化合物とを重合して得られる。
このようなカルバゾール誘導体およびトリアリールアミン誘導体としては、重合性官能基を有する置換基を含む、N,N’−ジフェニル−N,N’−(3−メチルフェニル)−1,1’−ビフェニル−4,4’ジアミン(TPD)、N,N,N’,N’−テトラキス(3−メチルフェニル)−1,1’−(3,3’−ジメチル)ビフェニル−4,4’ジアミン(HMTPD)、4、4’,4’’−トリス(3−メチルフェニルフェニルアミノ)トリフェニルアミン(m−MTDATA)、4,4’−ビスカルバゾリルビフェニル(CBP)、4,4’−ビスカルバゾリル−2,2’−ジメチルビフェニル(CDBP)、4、4’,4’’−トリス(カルバゾイル−9−イル)トリフェニルアミン(TCTA)などが挙げられる。
また、下記一般式(11)または(12)で表される正孔輸送性の重合性化合物も、キャリア輸送能および光物性に優れることから本発明に好適である。
上記式(11)で表される化合物は、例えば、m−フェニレンジアミン誘導体およびハロゲン化アリール、またはジアリールアミンおよびm−ジブロモベンゼン誘導体のパラジウム触媒置換反応によって製造できる。置換反応の具体的な方法については、例えばTetrahedron Letters、1998年、39巻、2367頁などに記載されている。また、上記式(12)で表される化合物は、例えば、1,3,5−トリアミノベンゼンおよびハロゲン化アリール、またはジアリールアミンおよび1,3,5−トリハロゲン化ベンゼンのパラジウム触媒置換反応によって製造できる。置換反応の具体的な方法については、例えばTetrahedron Letters、1998年、39巻、2367頁などに記載されている。
高分子化合物(III)の製造は、上述した重合性化合物を用いて、ラジカル重合、カチオン重合、アニオン重合および付加重合のいずれで行ってもよいが、ラジカル重合で行うことが好ましい。
本発明の有機EL素子(実施の形態4)では、陽極と陰極との間に、上記高分子化合物(I)、発光性の化合物および正孔輸送性の重合性化合物から導かれる構成単位を有する高分子化合物(I’)を含む発光層が一層備えられている。この場合、発光層は、高分子化合物(I)100質量部に対して、上記発光性の化合物を好ましくは0.1〜50質量部、より好ましくは0.5〜30質量部の量で、高分子化合物(I’)を好ましくは10〜200質量部、より好ましくは50〜150質量部の量で含むことが望ましい。このように、高分子化合物(I)、発光性の化合物および正孔輸送性の高分子化合物(I’)から発光層を形成すれば、他の有機材料の層を設けない場合でも、高い発光効率を有する有機EL素子を作製できる。
高分子化合物(I’)は、正孔輸送性の重合性化合物を重合して得られる。上記正孔輸送性の重合性化合物については、実施の形態3に用いられる正孔輸送性の重合性化合物と同義であり、好ましい範囲およびその理由ついても同様である。
なお、実施の形態4に用いられる基板としては、上記発光材料の発光波長に対して透明な絶縁性基板が好適であって、具体的には、ガラスのほか、PET(ポリエチレンテレフタレート)、ポリカーボネート等の透明プラスチックなどが用いられる。
本発明の有機EL素子(実施の形態5)では、陽極と陰極との間に、特定の高分子化合物(II)および高分子化合物(I’)を含む発光層が一層備えられている。この場合、発光層は、高分子化合物(II)100質量部に対して、高分子化合物(I’)を好ましくは10〜200質量部、より好ましくは50〜150質量部の量で含むことが望ましい。このように、電子輸送性および発光性を併せ持つ高分子化合物(1)および正孔輸送性の高分子化合物(I’)から発光層を形成すれば、他の有機材料の層を設けない場合でも、高い発光効率を有する有機EL素子を作製できる。
本発明の有機EL素子(実施の形態6)では、陽極と陰極との間に、特定の高分子化合物(III)を含む発光層が一層備えられている。電荷輸送性、燐光発光性および正孔輸送性を併せ持つ高分子化合物(III)を用いて発光層を形成する場合は、他の有機材料の層を設けない場合でも、高い発光効率を有する有機EL素子を作製できる。さらに、実施の形態6では、高分子化合物(III)のみから発光層を構成できるため、製造工程がより簡略化できる利点もある。
<実施の形態7>
本発明に係る有機EL素子は、陽極と陰極との間に、実施の形態4〜6で説明したいずれかの発光層とともに、他の有機層を備えて構成される有機EL素子であってもよい(実施の形態7)。
本発明に係る有機EL素子(実施の形態7)の構成の一例を図1に示す。図1では、透明基板(1)上に設けた陽極(2)および陰極(6)の間に、正孔輸送層(3)、実施の形態4〜6で説明した発光層(4)および電子輸送層(5)を、この順で設けている。また、実施の形態7では、例えば、陽極(2)と陰極(6)の間に、1)正孔輸送層/上記発光層、2)上記発光層/電子輸送層のいずれかを設けてもよい。
本発明に係る有機EL素子は、公知の方法で、マトリックス方式またはセグメント方式による画素として画像表示装置に好適に用いられる。また、上記有機EL素子は、画素を形成せずに、面発光光源としても好適である。
日本電子(JEOL)製 JNM EX270
270Mz、溶媒:重クロロホルム
(2)ゲルパーミエーションクロマトグラフィー(GPC)(分子量測定)
カラム:Shodex KF−G+KF804L+KF802+KF801
溶離液:テトラヒドロフラン(THF)
温度:40℃
検出器:RI(Shodex RI−71)
(3)ICP元素分析
島津製作所製 ICPS8000
[合成例1]重合性化合物1の合成
上記スキーム1を参照しながら説明する。
100mLナスフラスコにアセトフェノン3.61g(30mmol)、4−ブロモベンズアルデヒド2.78g(15mmol)、酢酸アンモニウム14.8g(192mmol)、酢酸30mLを仕込み、9時間還流下撹拌した。放冷後、析出した固体をろ取し、これをシリカゲルカラムクロマトグラフィーにかけ、ヘキサン:クロロホルム=80:20で溶出させ、目的物1(収量:1.22g、収率:21モル%)を得た。
上記スキーム1を参照しながら説明する。
100mL二口フラスコに、目的物1 1.22g(3.15mmol)、ビニルホウ酸ジブチルエステル0.70g(3.78mmol)、炭酸カリウム4.35g(31.5mmol)、テトラブチルアンモニウムブロマイド0.61g(1.89mmol)、ジ−ターシャルブチル−クレゾール40mg、トルエン25mL、水15mLを仕込み、窒素下1時間還流撹拌させた。この溶液にテトラキス(トリフェニルホスフィン)パラジウム(0)128mg(0.112mmol)を加え、窒素下1時間還流撹拌させた。放冷後、酢酸エチルと水を加え、有機層を水、飽和食塩水で順次洗浄した。有機層を濃縮後、残渣をシリカゲルカラムクロマトグラフィーにかけ、ヘキサン:クロロホルム=70:30で溶出させ、目的物2(収量:0.64g、収率:61モル%)を得た。
100mL二口フラスコに、目的物1 1.00g(2.60mmol)、スチリルホウ酸0.46g(3.12mmol)、炭酸カリウム3.59g(26.0mmol)、テトラブチルアンモニウムブロマイド0.50g(1.56mmol)、ジ−ターシャルブチル−クレゾール30mg、トルエン25mL、水15mLを仕込み、窒素下1時間還流撹拌させた。この溶液にテトラキス(トリフェニルホスフィン)パラジウム(0)120mg(0.104mmol)を加え、窒素下1時間還流撹拌させた。放冷後、酢酸エチルと水を加え、有機層を水、飽和食塩水で順次洗浄した。有機層を濃縮後、残渣をシリカゲルカラムクロマトグラフィーにかけ、ヘキサン:クロロホルム=65:35で溶出させ、目的物3(収量:0.84g、収率:78モル%)を得た。
上記スキーム3を参照しながら説明する。
200mLフラスコに、4’−ブロモアセトフェノン6.25g(31.40mmol)、4−ヒドロキシベンズアルデヒド1.92g(15.72mmol)、酢酸アンモニウム15.5g(201.1mmol)、酢酸40mLを仕込み、還流下8時間撹拌させた。放冷後、析出した固体をろ取し、少量のメタノールで洗浄し、目的物4(収量:3.25g、収率:43モル%)を得た。
上記スキーム3を参照しながら説明する。
100mL二口フラスコに、目的物4 3.24g(6.73mmol)、4−ターシャルブチルフェニルホウ酸2.64g(14.8mmol)、炭酸カリウム9.31g(67.33mmol)、テトラブチルアンモニウムブロマイド1.33g(4.00mmol)、トルエン30mL、水20mLを仕込み、窒素下1時間還流撹拌させた。この溶液にテトラキス(トリフェニルホスフィン)パラジウム(0)347mg(0.40mmol)を加え、窒素下3時間還流撹拌させた。放冷後、酢酸エチルと水を加え、有機層を水、飽和食塩水で順次洗浄した。有機層を濃縮後、残渣をシリカゲルカラムクロマトグラフィーにかけ、クロロホルム:酢酸エチル=98:2で溶出させ、目的物5(収量:2.40g、収率:60モル%)を得た。
上記スキーム3を参照しながら説明する。
200mLフラスコに目的物5 1.99g(3.39mmol)、ピリジン10mLを仕込み、氷冷下、トリフルオロメタンスルホン酸無水物0.7mL(4.26mmol)を滴下した。1時間後、反応液に氷を適量入れ、氷冷下6N塩酸20mLを加えた。これを酢酸エチルで抽出し、有機層を水、飽和食塩水で順次洗浄した。有機層を濃縮し、残渣をシリカゲルカラムクロマトグラフィーにかけ、ヘキサン:クロロホルム=70:30で溶出させ、目的物6(収量:1.88g、収率:77モル%)を得た。
上記スキーム3を参照しながら説明する。
100mL二口フラスコに、目的物6 1.08g(1.50mmol)、スチリルホウ酸0.27g(1.80mmol)、炭酸カリウム2.07g(15.0mmol)、テトラブチルアンモニウムブロマイド0.29g(0.90mmol)、ジ−ターシャルブチル−クレゾール30mg、トルエン25mL、水15mLを仕込み、窒素下1時間還流撹拌させた。この溶液にテトラキス(トリフェニルホスフィン)パラジウム(0)69mg(0.06mmol)を加え、窒素下1時間還流撹拌させた。放冷後、酢酸エチルと水を加え、有機層を水、飽和食塩水で順次洗浄した。有機層を濃縮後、残渣をシリカゲルカラムクロマトグラフィーにかけ、ヘキサン:クロロホルム=65:35で溶出させ、目的物7(収量:0.81g、収率:80モル%)を得た。
上記スキーム4を参照しながら説明する。
100mLナスフラスコにトリフルオロメタンスルホン酸無水物3.2g(11.4mmol)、ベンゾニトリル2.17g(21mmol)、脱水ジクロロメタン10mLを仕込み、この溶液に、4’−ブロモアセトフェノン1.99g(10mmol)の脱水ジクロロメタン溶液10mLを滴下した。室温で22時間撹拌した後、飽和炭酸水素ナトリウム溶液をゆっくり滴下し、有機層を水と飽和食塩水で洗浄した。有機層を濃縮し、残渣をシリカゲルカラムクロマトグラフィーにかけ、ジクロロメタン:ジエチルエーテル=70:30で溶出させ、目的物8(収量:3.17g、収率:82モル%)を得た。
上記スキーム4を参照しながら説明する。
100mL二口フラスコに、目的物8 1.22g(3.15mmol)、ビニルホウ酸ジブチルエステル0.70g(3.78mmol)、炭酸カリウム4.35g(31.5mmol)、テトラブチルアンモニウムブロマイド0.61g(1.89mmol)、ジ−ターシャルブチル−クレゾール40mg、トルエン25mL、水15mLを仕込み、窒素下1時間還流撹拌させた。この溶液にテトラキス(トリフェニルホスフィン)パラジウム(0)128mg(0.112mmol)を加え、窒素下1時間還流撹拌させた。放冷後、酢酸エチルと水を加え、有機層を水、飽和食塩水で順次洗浄した。有機層を濃縮後、残渣をシリカゲルカラムクロマトグラフィーにかけ、ヘキサン:クロロホルム=65:35で溶出させ、目的物9(収量:0.88g、収率:84モル%)を得た。
上記スキーム4を参照しながら説明する。
100mL二口フラスコに、目的物8 1.20g(3.10mmol)、スチリルホウ酸0.55g(3.74mmol)、炭酸カリウム4.28g(31.0mmol)、テトラブチルアンモニウムブロマイド0.60g(1.87mmol)、ジ−ターシャルブチル−クレゾール40mg、トルエン25mL、水15mLを仕込み、窒素下1時間還流撹拌させた。この溶液にテトラキス(トリフェニルホスフィン)パラジウム(0)144mg(0.124mmol)を加え、窒素下1時間還流撹拌させた。放冷後、酢酸エチルと水を加え、有機層を水、飽和食塩水で順次洗浄した。有機層を濃縮後、残渣をシリカゲルカラムクロマトグラフィーにかけ、ヘキサン:クロロホルム=65:35で溶出させ、目的物10(重合性化合物5)(収量:1.00g、収率:77モル%)を得た。
上記スキーム5を参照しながら説明する。
100mLナスフラスコにカルコン4.17g(20mmol)、4−ブロモベンズアミジン1.99g(10mmol)、エタノール300mLを仕込み、この溶液に、水酸化カリウム1.12g(20mmol)のエタノール溶液100mLを滴下した。3時間還流撹拌させた後、室温まで冷却し、生じた沈殿をろ取し、純水で洗浄した。この粗生成物を氷酢酸から再結晶し、目的物11(収量:3.29g、収率:85モル%)を得た。
上記スキーム5を参照しながら説明する。
100mL二口フラスコに、目的物11 1.94g(5mmol)、ビニルホウ酸ジブチルエステル1.10g(6mmol)、炭酸カリウム6.91g(50mmol)、テトラブチルアンモニウムブロマイド0.61g(3mmol)、ジ−ターシャルブチル−クレゾール50mg、トルエン40mL、水25mLを仕込み、窒素下1時間還流撹拌させた。この溶液にテトラキス(トリフェニルホスフィン)パラジウム(0)231mg(0.2mmol)を加え、窒素下1時間還流撹拌させた。放冷後、酢酸エチルと水を加え、有機層を水、飽和食塩水で順次洗浄した。有機層を濃縮後、残渣をシリカゲルカラムクロマトグラフィーにかけ、ヘキサン:クロロホルム=60:40で溶出させ、目的物12(収量:1.47g、収率:88モル%)を得た。
上記スキーム5を参照しながら説明する。
100mL二口フラスコに、目的物11 1.94g(5mmol)、スチリルホウ酸0.89g(6mmol)、炭酸カリウム6.91g(50mmol)、テトラブチルアンモニウムブロマイド0.61g(3mmol)、ジ−ターシャルブチル−クレゾール50mg、トルエン40mL、水25mLを仕込み、窒素下1時間還流撹拌させた。この溶液にテトラキス(トリフェニルホスフィン)パラジウム(0)231mg(0.2mmol)を加え、窒素下1時間還流撹拌させた。放冷後、酢酸エチルと水を加え、有機層を水、飽和食塩水で順次洗浄した。有機層を濃縮後、残渣をシリカゲルカラムクロマトグラフィーにかけ、ヘキサン:クロロホルム=60:40で溶出させ、目的物13(重合性化合物7)(収量:1.66g、収率:81モル%)を得た。
目的物14を特開2007−197426に記載されている方法で合成した。
100mL二口フラスコに、目的物14 1.39g(3.00mmol)、ビニルホウ酸ジブチルエステル0.67g(3.60mmol)、炭酸カリウム4.15g(30.0mmol)、テトラブチルアンモニウムブロマイド0.58g(1.80mmol)、ジ−ターシャルブチル−クレゾール40mg、トルエン25mL、水15mLを仕込み、窒素下1時間還流撹拌させた。この溶液にテトラキス(トリフェニルホスフィン)パラジウム(0)104mg(0.09mmol)を加え、窒素下1時間還流撹拌させた。放冷後、酢酸エチルと水を加え、有機層を水、飽和食塩水で順次洗浄した。有機層を濃縮後、残渣をシリカゲルカラムクロマトグラフィーにかけ、ヘキサン:クロロホルム=65:35で溶出させ、目的物15(重合性化合物8)(収量:0.81g、収率:66モル%)を得た。
100mL二口フラスコに、目的物14 1.39g(3.00mmol)、スチリルホウ酸0.53g(3.60mmol)、炭酸カリウム4.15g(30.0mmol)、テトラブチルアンモニウムブロマイド0.58g(1.80mmol)、ジ−ターシャルブチル−クレゾール40mg、トルエン25mL、水15mLを仕込み、窒素下1時間還流撹拌させた。この溶液にテトラキス(トリフェニルホスフィン)パラジウム(0)104mg(0.09mmol)を加え、窒素下1時間還流撹拌させた。放冷後、酢酸エチルと水を加え、有機層を水、飽和食塩水で順次洗浄した。有機層を濃縮後、残渣をシリカゲルカラムクロマトグラフィーにかけ、ヘキサン:クロロホルム=65:35で溶出させ、目的物16(重合性化合物9)(収量:1.29g、収率:80モル%)を得た。
密閉容器に重合性化合物1(333mg)を入れ、脱水トルエン(10mL)を加えた後、ラジカル重合開始剤V−601(和光純薬工業製)のトルエン溶液(0.1M,100μL)を加え、凍結脱気操作を5回繰り返した。真空のまま密閉し、60℃で60時間撹拌した。反応後、反応液をアセトン(250mL)中に滴下して沈殿を生じさせた。さらにトルエン−アセトンでの再沈殿精製を2回繰り返して精製した後、50℃で一晩真空乾燥し、白色の固体としてホモポリマー1(300mg)を得た。得られた共重合体の分子量はポリスチレン換算のGPC測定より重量平均分子量(Mw)42,000であった。
ホモポリマー2(重合性化合物2の重合)(Mw)58,000
ホモポリマー3(重合性化合物3の重合)(Mw)39,000
ホモポリマー4(重合性化合物4の重合)(Mw)41,000
ホモポリマー5(重合性化合物5の重合)(Mw)40,000
ホモポリマー6(重合性化合物6の重合)(Mw)51,000
ホモポリマー7(重合性化合物7の重合)(Mw)44,000
ホモポリマー8(重合性化合物8の重合)(Mw)43,000
ホモポリマー9(重合性化合物9の重合)(Mw)47,000
[合成例11]ホモポリマー10の合成
密閉容器に、下記式(16)で表されるviPBD(350mg)を入れ、脱水トルエン(10mL)を加えた後、ラジカル重合開始剤V−601(和光純薬工業製)のトルエン溶液(0.1M,100μL)を加え、凍結脱気操作を5回繰り返した。真空のまま密閉し、60℃で60時間撹拌した。反応後、反応液をアセトン(250mL)中に滴下して沈殿を生じさせた。さらにトルエン−アセトンでの再沈殿精製を2回繰り返して精製した後、50℃で一晩真空乾燥し、白色の固体としてホモポリマー10(300mg)を得た。得られた共重合体の分子量はポリスチレン換算のGPC測定より重量平均分子量(Mw)67,000であった。
密閉容器に重合性化合物1(300mg)と下記式で表される発光性の重合性化合物10(79mg)とを入れ、脱水トルエン(8mL)を加えた後、ラジカル重合開始剤V−601(和光純薬工業製)のトルエン溶液(0.1M,100μL)を加え、凍結脱気操作を5回繰り返した。真空のまま密閉し、60℃で60時間撹拌した。反応後、反応液をアセトン(250mL)中に滴下して沈殿を生じさせた。さらにトルエン−アセトンでの再沈殿精製を2回繰り返して精製した後、50℃で一晩真空乾燥し、薄黄色の固体として共重合ポリマー1(341mg)を得た。得られた共重合ポリマー1の分子量はポリスチレン換算のGPC測定より重量平均分子量(Mw)70,000であった。またNMR測定による共重合ポリマー1の共重合比は重合性化合物1:重合性化合物10=91:9(モル比)と見積もられた。
共重合ポリマー2(重合性化合物2と10の重合)(Mw)68,000
共重合ポリマー3(重合性化合物3と10の重合)(Mw)71,000
共重合ポリマー4(重合性化合物4と10の重合)(Mw)82,000
共重合ポリマー5(重合性化合物5と10の重合)(Mw)59,000
共重合ポリマー6(重合性化合物6と10の重合)(Mw)58,000
共重合ポリマー7(重合性化合物7と10の重合)(Mw)63,000
共重合ポリマー8(重合性化合物8と10の重合)(Mw)64,000
共重合ポリマー9(重合性化合物9と10の重合)(Mw)67,000
[合成例13]共重合ポリマー10の合成
密閉容器に重合性化合物1(150mg)と発光性の重合性化合物10(79mg)と下記式(15−4)で表される重合性化合物15−4(269mg)とを入れ、脱水トルエン(8mL)を加えた後、ラジカル重合開始剤V−601(和光純薬工業製)のトルエン溶液(0.1M,100μL)を加え、凍結脱気操作を5回繰り返した。真空のまま密閉し、60℃で60時間撹拌した。反応後、反応液をアセトン(250mL)中に滴下して沈殿を生じさせた。さらにトルエン−アセトンでの再沈殿精製を2回繰り返して精製した後、50℃で一晩真空乾燥し、薄黄色の固体として共重合ポリマー10(448mg)を得た。得られた共重合ポリマー10の分子量はポリスチレン換算のGPC測定より重量平均分子量(Mw)67,000であった。またNMR測定による共重合ポリマー10の共重合比は重合性化合物1:重合性化合物10:重合性化合物15−4=47:44:9(モル比)と見積もられた。
共重合ポリマー11(重合性化合物2と10と15−4の重合)(Mw)64,000
共重合ポリマー12(重合性化合物3と10と15−4の重合)(Mw)70,000
共重合ポリマー13(重合性化合物4と10と15−4の重合)(Mw)78,000
共重合ポリマー14(重合性化合物5と10と15−4の重合)(Mw)62,000
共重合ポリマー15(重合性化合物6と10と15−4の重合)(Mw)72,000
共重合ポリマー16(重合性化合物7と10と15−4の重合)(Mw)69,000
共重合ポリマー17(重合性化合物8と10と15−4の重合)(Mw)66,000
共重合ポリマー18(重合性化合物9と10と15−4の重合)(Mw)66,000
[合成例14]共重合ポリマー19の合成
重合性化合物1の代わりにviPBD(315mg)を用いた以外は合成例12と同様に共重合を行った。得られた共重合ポリマー19の分子量はポリスチレン換算のGPC測定より重量平均分子量(Mw)68,400であった。共重合ポリマー19の共重合比はviPBD:重合性化合物10=91:9(モル比)と見積もられた。
重合性化合物1の代わりにviPBD(157mg)を用いた以外は合成例13と同様に行った。得られた共重合ポリマー20の分子量はポリスチレン換算のGPC測定より重量平均分子量(Mw)56,000であった。共重合ポリマー20の共重合比はviPBD:重合性化合物10:重合性化合物15−4=47:44:9(モル比)と見積もられた。
25mm×25mmのガラス基板の一方の面に、陽極となる幅4mmの2本のITO(酸化インジウム錫)電極がストライプ状に形成されたITO付き基板(ニッポ電機、Nippo Electric Co., LTD.)を用いて有機EL素子1を作製した。
実施例2〜3、参考例4〜7、実施例8〜12、参考例13〜16、実施例17〜21、参考例22〜25、実施例26〜27は、表1に記載の発光材料およびその他の材料を用いて、有機EL素子1と同様にして有機EL素子2〜27を作製し、発光輝度を測定した。その結果得られた発光開始電圧、最高輝度および100cd/m2点灯時の外部量子効率を表2に示す。
比較例1〜3は、表1に記載の発光材料およびその他の材料を用いて、有機EL素子1と同様にして有機EL素子28〜30を作製し、発光輝度を測定した。その結果得られた発光開始電圧、最高輝度および100cd/m2点灯時の外部量子効率を表2に示す。
表2より、電子輸送部位にviPBDを用いた有機EL素子22〜24(比較例1〜3)と比較して、電子輸送部位に本発明の高分子化合物等を用いた有機EL素子1〜27(実施例または参考例1〜27)は、最高輝度が高く、外部量子効率が良いことがわかる。
2: 陽極
3: 正孔輸送層
4: 発光層
5: 電子輸送層
6: 陰極
Claims (8)
- 発光性の重合性化合物から導かれる構成単位をさらに有することを特徴とする請求項1または2に記載の電荷輸送性高分子化合物。
- 上記発光性の重合性化合物が、燐光発光性を有することを特徴とする請求項3に記載の電荷輸送性高分子化合物。
- 上記発光性の重合性化合物が、重合性官能基を有する置換基を有する遷移金属錯体であることを特徴とする請求項4に記載の電荷輸送性高分子化合物。
- 上記遷移金属錯体が、イリジウム錯体であることを特徴とする請求項5に記載の電荷輸送性高分子化合物。
- 正孔輸送性の重合性化合物から導かれる単位をさらに含むことを特徴とする請求項1〜6のいずれかに記載の電荷輸送性高分子化合物。
- 陽極と陰極との間に発光層を備えて構成される有機エレクトロルミネッセンス素子であって、該発光層が、請求項1〜7のいずれかに記載の電荷輸送性高分子化合物を含むことを特徴とする有機エレクトロルミネッセンス素子。
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