JP6922232B2 - Polymers, compositions for organic electroluminescent devices, methods for manufacturing organic electroluminescent devices, methods for manufacturing organic EL display devices, and methods for manufacturing organic EL lighting. - Google Patents
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Description
本発明は重合体に関し、さらに詳しくは、有機電界発光素子の電荷輸送性材料として有用な重合体、該重合体を含有する有機電界発光素子用組成物、該組成物を用いて形成された層を含む有機電界発光素子、並びに、該有機電界発光素子を有する有機EL表示装置及び有機EL照明に関する。 The present invention relates to a polymer, and more particularly, a polymer useful as a charge transporting material for an organic electroluminescent element, a composition for an organic electroluminescent element containing the polymer, and a layer formed by using the composition. The present invention relates to an organic electroluminescent element including the above, and an organic EL display device and organic EL lighting having the organic electroluminescent element.
有機電界発光素子における有機層の形成方法としては、真空蒸着法と湿式成膜法が挙げられる。真空蒸着法は積層化が容易であるため、陽極及び/又は陰極からの電荷注入の改善、励起子の発光層封じ込めが容易であるという利点を有する。一方で、湿式成膜法は真空プロセスが要らず、大面積化が容易で、様々な機能をもった複数の材料を混合した塗布液を用いることにより、容易に、様々な機能をもった複数の材料を含有する層を形成できる等の利点がある。 Examples of the method for forming the organic layer in the organic electroluminescent device include a vacuum vapor deposition method and a wet film deposition method. Since the vacuum vapor deposition method is easy to stack, it has the advantages of improving charge injection from the anode and / or cathode and facilitating containment of excitons in the light emitting layer. On the other hand, the wet film forming method does not require a vacuum process, it is easy to increase the area, and by using a coating liquid in which a plurality of materials having various functions are mixed, a plurality of materials having various functions can be easily obtained. There are advantages such as being able to form a layer containing the above materials.
しかしながら、湿式成膜法は積層化が困難であるため、真空蒸着法による素子に比べて駆動安定性に劣り、一部を除いて実用レベルに至っていないのが現状である。
そこで、湿式成膜法による積層化を行うために、架橋性基を有する電荷輸送性ポリマーが所望され、またその開発が行われている。例えば、特許文献1〜3には、特定の繰り返し単位を有する重合体を含有し、湿式成膜法によって、積層化された有機電界発光素子が開示されている。
However, since the wet film deposition method is difficult to stack, the drive stability is inferior to that of the device by the vacuum vapor deposition method, and the current situation is that the drive stability has not reached the practical level except for a part.
Therefore, a charge-transporting polymer having a crosslinkable group is desired and is being developed for laminating by a wet film forming method. For example, Patent Documents 1 to 3 disclose an organic electroluminescent device containing a polymer having a specific repeating unit and laminated by a wet film forming method.
しかしながら、特許文献1〜3に記載のこれらの重合体の主鎖構造のπ共役系同士が、凝集、J会合することにより、新たな著しく低い一重項励起準位及び三重項励起準位が生成することにより一重項励起状態及び三重項励起状態を失活させ、蛍光発光素子及び燐光発光素子の発光効率の低下をもたらおそれがあった。そのような重合体から構成される有機電界発光素子の駆動電圧は高く、発光効率は低く、駆動寿命は短いという課題が残されていた。 However, when the π-conjugated systems of the main chain structures of these polymers described in Patent Documents 1 to 3 aggregate and J-associate, new remarkably low singlet and triplet excited levels are generated. This may inactivate the singlet excited state and the triplet excited state, resulting in a decrease in the light emission efficiency of the fluorescent light emitting element and the phosphorescent light emitting element. The drive voltage of the organic electroluminescent device composed of such a polymer is high, the luminous efficiency is low, and the drive life is short.
そこで、本発明は、一重項励起準位及び三重項励起準位が高く、電気化学的安定性に優れ、三層以上の積層化が可能であり、通電によって分解などが起こりにくく、均質な膜質を提供し得る重合体の提供と、該重合体を含有する有機電界発光素子材料及び有機電界発光素子用組成物を提供することを目的とする。
また本発明は、発光効率が高く、駆動安定性が高い、有機電界発光素子及びそれを有する表示装置及び照明装置を提供することを目的とする。
Therefore, the present invention has high singlet-excited and triplet-excited levels, is excellent in electrochemical stability, can be laminated with three or more layers, is less likely to be decomposed by energization, and has a homogeneous film quality. It is an object of the present invention to provide a polymer capable of providing the above, and to provide an organic electroluminescent element material containing the polymer and a composition for an organic electroluminescent element.
Another object of the present invention is to provide an organic electroluminescent element having high luminous efficiency and high drive stability, and a display device and a lighting device having the same.
本発明者らは、鋭意検討した結果、特定の繰り返し単位を有する重合体を用いることで、上記課題を解決し得ることを見出し、本発明を完成するに至った。
即ち、本発明の要旨は、次の[1]〜[11]のとおりである。
[1]下記式(1)で表される繰り返し単位を有する重合体。
As a result of diligent studies, the present inventors have found that the above problems can be solved by using a polymer having a specific repeating unit, and have completed the present invention.
That is, the gist of the present invention is as follows [1] to [11].
[1] A polymer having a repeating unit represented by the following formula (1).
(式中、Ar1、Ar2、Ar3は、各々独立に、置換基を有していても良い、芳香族炭化水素基又は芳香族複素環基を表し、R1は、置換基を有していてもよい、アルキル基、芳香族炭化水素基又は芳香族複素環基を表す。)
[2]架橋性基を有する請求項1に記載の重合体。
[3]Ar3が、置換基を有していても良い2−フルオレニル基である[1]又[2]に記載の重合体。
[4]架橋性基が、芳香族環に縮環したシクロブテン環を含む基である[2]又は[3]に記載の重合体。
[5]重量平均分子量(Mw)が5,000以上であり、分散度(Mw/Mn)が3.5以下である[1]〜[4]のいずれか一項に記載の重合体。
[6][1]〜[5]のいずれか一項に記載の重合体を含有することを特徴とする有機電界発光素子用組成物。
[7]基板上に、陽極、陰極、及び該陽極と該陰極の間に有機層を有する有機電界発光素子であって、該有機層が、[6]に記載の有機電界発光素子用組成物を用いて、湿式成膜法で形成された層を含むことを特徴とする有機電界発光素子。
[8]前記湿式成膜法で形成された層が、正孔注入層及び正孔輸送層のうちの少なくとも一つである、[7]に記載の有機電界発光素子。
[9]陽極と陰極の間に正孔注入層、正孔輸送層及び発光層を含み、前記正孔注入層、正孔輸送層及び発光層は、全て湿式成膜法により形成されたものである、[7]又は[8]に記載の有機電界発光素子。
[10][7]〜[9]のいずれか一項に記載の有機電界発光素子を有することを特徴とする有機EL表示装置。
[11][7]〜[9]のいずれか一項に記載の有機電界発光素子を有することを特徴とする有機EL照明。
(In the formula, Ar 1 , Ar 2 , and Ar 3 each independently represent an aromatic hydrocarbon group or an aromatic heterocyclic group which may have a substituent , and R 1 has a substituent. Represents an alkyl group, an aromatic hydrocarbon group or an aromatic heterocyclic group, which may be used.)
[2] The polymer according to claim 1, which has a crosslinkable group.
[3] The polymer according to [1] or [2], wherein Ar 3 is a 2-fluorenyl group which may have a substituent.
[4] The polymer according to [2] or [3], wherein the crosslinkable group is a group containing a cyclobutene ring fused to an aromatic ring.
[5] The polymer according to any one of [1] to [4], which has a weight average molecular weight (Mw) of 5,000 or more and a dispersity (Mw / Mn) of 3.5 or less.
[6] A composition for an organic electroluminescent device, which contains the polymer according to any one of [1] to [5].
[7] An organic electroluminescent device having an anode, a cathode, and an organic layer between the anode and the cathode on a substrate, wherein the organic layer is the composition for an organic electroluminescent device according to [6]. An organic electroluminescent device comprising a layer formed by a wet film forming method using the above.
[8] The organic electroluminescent device according to [7], wherein the layer formed by the wet film forming method is at least one of a hole injection layer and a hole transport layer.
[9] A hole injection layer, a hole transport layer and a light emitting layer are included between the anode and the cathode, and the hole injection layer, the hole transport layer and the light emitting layer are all formed by a wet film forming method. The organic electroluminescent device according to [7] or [8].
[10] An organic EL display device comprising the organic electroluminescent device according to any one of [7] to [9].
[11] An organic EL illumination comprising the organic electroluminescent device according to any one of [7] to [9].
本発明の重合体は、一重項励起準位及び三重項励起準位を高く維持でき、本発明の重合体を含む層は、比較的低い電圧でも電流を流すことが可能となり、また励起子を失活させ難いため、本発明によれば、電流効率が高く、駆動電圧が低く、駆動寿命の長い有機電界発光素子が得られる。 The polymer of the present invention can maintain high singlet and triplet excited levels, and the layer containing the polymer of the present invention can carry a current even at a relatively low voltage, and can generate an exciter. Since it is difficult to deactivate, according to the present invention, an organic electroluminescent element having high current efficiency, low drive voltage, and long drive life can be obtained.
以下に本発明の実施の形態を詳細に説明するが、以下に記載する構成要件の説明は、本発明の実施態様の一例(代表例)であり、本発明はその要旨を超えない限り、これらの内容に特定されない。
<本発明の重合体>
本発明の重合体は、下記式(1)で表される繰り返し単位を有することに特徴をもつものである。
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail, but the description of the constituent elements described below is an example (representative example) of the embodiments of the present invention, and the present invention is described as long as the gist of the present invention is not exceeded. Not specified in the content of.
<Polymer of the present invention>
The polymer of the present invention is characterized by having a repeating unit represented by the following formula (1).
式中、Ar1、Ar2、Ar3は、各々独立に、置換基を有していても良い、芳香族炭化水素基又は芳香族複素環基を表し、R1は、置換基を有していてもよい、アルキル基、芳香族炭化水素基又は芳香族複素環基を表す。 In the formula, Ar 1 , Ar 2 , and Ar 3 each independently represent an aromatic hydrocarbon group or an aromatic heterocyclic group which may have a substituent , and R 1 has a substituent. Represents an alkyl group, an aromatic hydrocarbon group or an aromatic heterocyclic group which may be present.
[Ar1、Ar2、Ar3及びR1]
上記式(1)で表される繰り返し単位中のAr1、Ar2、Ar3において、置換基を有していてもよい芳香族炭化水素基としては、例えば、ベンゼン環、ナフタレン環、アントラセン環、フェナントレン環、ペリレン環、テトラセン環、ピレン環、ベンズピレン環、クリセン環、トリフェニレン環、アセナフテン環、フルオランテン環、フルオレン環等の、6員環の単環又は2〜5縮合環の1価の基が挙げられる。
[Ar 1 , Ar 2 , Ar 3 and R 1 ]
In Ar 1 , Ar 2 , and Ar 3 in the repeating unit represented by the above formula (1), examples of the aromatic hydrocarbon group which may have a substituent include a benzene ring, a naphthalene ring, and an anthracene ring. , Phenanthrene ring, perylene ring, tetracene ring, pyrene ring, benzpyrene ring, chrysen ring, triphenylene ring, acenaphthene ring, fluorantene ring, fluorene ring, etc. Can be mentioned.
上記式(1)で表される繰り返し単位中のAr1、Ar2、Ar3において、置換基を有していてもよい芳香族複素環基としては、例えば、フラン環、ベンゾフラン環、チオフェン環、ベンゾチオフェン環、ピロール環、ピラゾール環、イミダゾール環、オキサジアゾール環、インドール環、カルバゾール環、ピロロイミダゾール環、ピロロピラゾール環、ピロロピロール環、チエノピロール環、チエノチオフェン環、フロピロール環、フロフラン環、チエノフラン環、ベンゾイソオキサゾール環、ベンゾイソチアゾール環、ベンゾイミダゾール環、ピリジン環、ピラジン環、ピリダジン環、ピリミジン環、トリアジン環、キノリン環、イソキノリン環、シンノリン環、キノキサリン環、フェナントリジン環、ベンゾイミダゾール環、ペリミジン環、キナゾリン環、キナゾリノン環、アズレン環等の、5又は6員環の単環又は2〜4縮合環の1価の基が挙げられる。 In Ar 1 , Ar 2 , and Ar 3 in the repeating unit represented by the above formula (1), examples of the aromatic heterocyclic group which may have a substituent include a furan ring, a benzofuran ring, and a thiophene ring. , Benzentiphene ring, pyrrole ring, pyrazole ring, imidazole ring, oxadiazole ring, indole ring, carbazole ring, pyroloymidazole ring, pyrrolopyrazole ring, pyrrolopyrrole ring, thienopyrol ring, thienothiophene ring, flopyrol ring, flofuran ring, Thienofuran ring, benzoisoxazole ring, benzoisothiazole ring, benzimidazole ring, pyridine ring, pyrazine ring, pyridazine ring, pyrimidine ring, triazine ring, quinoline ring, isoquinoline ring, cinnoline ring, quinoxalin ring, phenanthridin ring, benzo Examples thereof include monovalent groups of 5- or 6-membered monocyclic rings or 2-4 fused rings such as imidazole rings, perimidine rings, quinazoline rings, quinazolinone rings, and azulene rings.
Ar1、Ar2は、電荷輸送性およびπ共役系の広がりが阻害される効果がより高いことから、上記の中でも芳香族炭化水素基が好ましく、中でもベンゼン環、ナフタレン環、フェナントレン環、フルオレン環がより好ましく、ベンゼン環が特に好ましい。
Ar1、Ar2の有していても良い置換基としては、電荷輸送性が優れる点から芳香族炭化水素基が好ましい。例えば、ベンゼン環、ナフタレン環、アントラセン環、フェナントレン環、ペリレン環、テトラセン環、ピレン環、ベンズピレン環、クリセン環、トリフェニレン環、アセナフテン環、フルオランテン環、フルオレン環等の、6員環の単環又は2〜5縮合環の1価の基が挙げられる。
Since Ar 1 and Ar 2 have a higher effect of inhibiting charge transportability and the spread of the π-conjugated system, aromatic hydrocarbon groups are preferable among the above, and among them, a benzene ring, a naphthalene ring, a phenanthrene ring, and a fluorene ring. Is more preferable, and a benzene ring is particularly preferable.
As the substituents that Ar 1 and Ar 2 may have, an aromatic hydrocarbon group is preferable from the viewpoint of excellent charge transportability. For example, a 6-membered monocyclic ring such as a benzene ring, a naphthalene ring, an anthracene ring, a phenanthrene ring, a perylene ring, a tetracene ring, a pyrene ring, a benzpyrene ring, a chrysene ring, a triphenylene ring, an acenaphthene ring, a fluoranthene ring, a fluorene ring, or the like. Examples thereof include monovalent groups of 2-5 fused rings.
また、Ar1、Ar2の有していても良い置換基としては、分子の溶解性が優れる点からアルキル基が好ましい。例えば、メチル基、エチル基、n−プロピル基、i−プロピル基、n−ブチル基、i−ブチル基、sec−ブチル基、tert−ブチル基、n−ヘキシル基、n−オクチル基、シクロヘキシル基、ドデシル基等の、炭素数が通常1以上であり、通常24以下である、直鎖、分岐、又は環状のアルキル基が挙げられる。中でも、sec−ブチル基、tert−ブチル基、n−ヘキシル基、n−オクチル基が特に好ましい。 Further, as the substituent that Ar 1 and Ar 2 may have, an alkyl group is preferable from the viewpoint of excellent molecular solubility. For example, methyl group, ethyl group, n-propyl group, i-propyl group, n-butyl group, i-butyl group, sec-butyl group, tert-butyl group, n-hexyl group, n-octyl group, cyclohexyl group. , Dodecyl group, etc., which usually have 1 or more carbon atoms and usually 24 or less carbon atoms, and examples thereof include linear, branched, or cyclic alkyl groups. Of these, sec-butyl group, tert-butyl group, n-hexyl group and n-octyl group are particularly preferable.
Ar3は、電荷輸送性が優れる点、耐久性に優れる点から、芳香族炭化水素基が好ましく、中でもベンゼン環、フルオレン環の1価の基、すなわち、フェニル基、フルオレニル基がより好ましく、フルオレニル基が更に好ましく、2−フルオレニル基が特に好ましい。溶解性が優れる点から、2−フルオレニル基の9位に置換基を有することが好ましく、該置換基としては、n−ブチル基、i−ブチル基、sec−ブチル基、tert−ブチル基、n−ヘキシル基、シクロヘキシル基、n−オクチル基、ドデシル基等の、炭素数が4以上、12以下である直鎖、分岐、又は環状のアルキル基が好ましく、炭素数が4以上、12以下の直鎖のアルキル基又はn−ヘキシル基が更に好ましく、n−ヘキシル基を二置換されるのが特に好ましい。 Ar 3 is preferably an aromatic hydrocarbon group from the viewpoint of excellent charge transportability and durability, and among them, a monovalent group of a benzene ring and a fluorene ring, that is, a phenyl group and a fluorenyl group are more preferable, and fluorenyl. Groups are more preferred, and 2-fluorenyl groups are particularly preferred. From the viewpoint of excellent solubility, it is preferable to have a substituent at the 9-position of the 2-fluorenyl group, and the substituents include n-butyl group, i-butyl group, sec-butyl group, tert-butyl group and n. A linear, branched, or cyclic alkyl group having 4 or more and 12 or less carbon atoms, such as a-hexyl group, cyclohexyl group, n-octyl group, and dodecyl group, is preferable, and a direct group having 4 or more and 12 or less carbon atoms is preferable. The alkyl or n-hexyl group of the chain is more preferred, and the n-hexyl group is particularly preferred.
上記式(1)で表される繰り返し単位中のR1において、置換基を有していても良い芳香族炭化水素基および芳香族複素環基の例としては、上記のAr1、Ar2、Ar3と同様であり、置換基を有していてもよいアルキル基としては、例えば、メチル基、エチル基、n−プロピル基、i−プロピル基、n−ブチル基、i−ブチル基、sec−ブチル基、tert−ブチル基、n−ヘキシル基、n−オクチル基、シクロヘキシル基、ドデシル基等の、炭素数が通常1以上であり、通常24以下である、直鎖、分岐、又は環状のアルキル基が挙げられる。 Examples of the aromatic hydrocarbon group and the aromatic heterocyclic group which may have a substituent in R 1 in the repeating unit represented by the above formula (1) include the above Ar 1 , Ar 2 and. Examples of the alkyl group which is the same as Ar 3 and may have a substituent include a methyl group, an ethyl group, an n-propyl group, an i-propyl group, an n-butyl group, an i-butyl group and sec. A linear, branched, or cyclic group having a carbon number of 1 or more and usually 24 or less, such as a-butyl group, tert-butyl group, n-hexyl group, n-octyl group, cyclohexyl group, and dodecyl group. Alkyl groups can be mentioned.
R1において、アルキル基、芳香族炭化水素基又は芳香族複素環基が有しても良い置換基としては、本重合体の特性を著しく低減させないものであれば、特に制限はないが、例えば、下記置換基群Zから選ばれる基が挙げられ、アルキル基、アルコキシ基、芳香族炭化水素基、芳香族複素環基が好ましい。 In R 1, an alkyl group, the substituent that may be possessed by the aromatic hydrocarbon group or an aromatic heterocyclic group, as long as it does not significantly reduce the characteristics of the polymer is not particularly limited, for example, , The group selected from the following substituent group Z is mentioned, and an alkyl group, an alkoxy group, an aromatic hydrocarbon group, and an aromatic heterocyclic group are preferable.
[置換基群Z]
例えばメチル基、エチル基、n−プロピル基、i−プロピル基、n−ブチル基、i−ブチル基、sec−ブチル基、tert−ブチル基、n−ヘキシル基、シクロヘキシル基、ドデシル基等の、炭素数が通常1以上であり、通常24以下、好ましくは12以下である、直鎖、分岐、又は環状のアルキル基;
例えばビニル基等の、炭素数が通常2以上であり、通常24以下、好ましくは12以下であるアルケニル基;
例えばエチニル基等の、炭素数が通常2以上であり、通常24以下、好ましくは12以下であるアルキニル基;
例えばトリフルオロメチル基等の、炭素数が通常1以上であり、通常12以下、好ましくは6以下のハロアルキル基;
例えばフェニル基、ナフチル基等の、炭素数が通常6以上であり、通常36以下、好ましくは24以下である芳香族炭化水素基;
例えばチエニル基、ピリジル基等の、炭素数が通常3以上、好ましくは4以上であり、通常36以下、好ましくは24以下である芳香族複素環基。
[Substituent group Z]
For example, methyl group, ethyl group, n-propyl group, i-propyl group, n-butyl group, i-butyl group, sec-butyl group, tert-butyl group, n-hexyl group, cyclohexyl group, dodecyl group and the like. A linear, branched, or cyclic alkyl group usually having 1 or more carbon atoms, usually 24 or less, preferably 12 or less;
An alkenyl group having a carbon number of usually 2 or more, usually 24 or less, preferably 12 or less, such as a vinyl group;
For example, an alkynyl group having 2 or more carbon atoms, usually 24 or less, preferably 12 or less, such as an ethynyl group;
A haloalkyl group having a carbon number of usually 1 or more, usually 12 or less, preferably 6 or less, such as a trifluoromethyl group;
For example, an aromatic hydrocarbon group having 6 or more carbon atoms, usually 36 or less, preferably 24 or less, such as a phenyl group or a naphthyl group;
For example, an aromatic heterocyclic group having a carbon number of usually 3 or more, preferably 4 or more, and usually 36 or less, preferably 24 or less, such as a thienyl group or a pyridyl group.
また、上記各置換基はさらに置換基を有していてもよく、それら置換基の例としては、上記置換基(置換基群Z)と同じものが挙げられる。
本発明の重合体は、式(1)に示されるように、カルバゾールの3,6−位に、パラフェニレンではなくメタフェニレンを置換することによって、π共役系の広がりが阻害され
、分子のエネルギーギャップが広くなり、一重項励起準位及び三重項励起準位を高く維持できるものと推定している。また、本発明の重合体は、2つのアリールアミン窒素原子の間に、芳香族環に加えて9−フェニルカルバゾールを有するため、カルバゾールの電荷注入性向上効果により、効果的に発光層へ電荷が注入されると考えられる。従って、本発明の重合体を含む層は、比較的低い電圧でも電流を流すことが可能となり、また励起子を失活させ難いため、得られる有機電界発光素子の発光効率が高くなる。
Further, each of the above-mentioned substituents may further have a substituent, and examples of these substituents include the same ones as the above-mentioned Substituents (Substituent Group Z).
As shown in the formula (1), the polymer of the present invention inhibits the spread of the π-conjugated system by substituting metaphenylene instead of paraphenylene at the 3,6-position of carbazole, and the energy of the molecule. It is estimated that the gap becomes wider and the singlet and triplet excited levels can be maintained high. Further, since the polymer of the present invention has 9-phenylcarbazole in addition to the aromatic ring between the two arylamine nitrogen atoms, the effect of improving the charge injection property of carbazole effectively charges the light emitting layer. It is thought to be injected. Therefore, the layer containing the polymer of the present invention can pass a current even at a relatively low voltage, and it is difficult to deactivate excitons, so that the luminous efficiency of the obtained organic electroluminescent device is high.
また、本発明の重合体は、その側鎖に存在するフルオレン環及びその両側の2つのベンゼン環にHOMOが広げるため、電子や励起子に弱い窒素原子周辺には相対的にHOMOが分布するために耐久性に優れる。
また、本発明の重合体を含有する有機電界発光素子用組成物を用いて湿式成膜することにより得られる層は、クラック等が生じることがなく、平坦である。本発明における有機電界発光素子によれば、輝度が高く、発光効率が高い。
Further, in the polymer of the present invention, HOMO spreads over the fluorene ring existing in the side chain and the two benzene rings on both sides thereof, so that HOMO is relatively distributed around the nitrogen atom which is vulnerable to electrons and excitons. Has excellent durability.
Further, the layer obtained by wet film formation using the composition for an organic electroluminescent device containing the polymer of the present invention is flat without cracks or the like. According to the organic electroluminescent device in the present invention, the brightness is high and the luminous efficiency is high.
また、本発明の重合体は、電気化学的安定性に優れる為、該重合体を用いて形成された層を含む素子は、フラットパネル・ディスプレイ(例えばOAコンピュータ用や壁掛けテレビ)、車載表示素子、携帯電話表示や面発光体としての特徴を生かした光源(例えば、複写機の光源、液晶ディスプレイや計器類のバックライト光源)、表示板、標識灯への応用が考えられ、その技術的価値は大きいものである。 Further, since the polymer of the present invention is excellent in electrochemical stability, the element including the layer formed by using the polymer is a flat panel display (for example, for an OA computer or a wall-mounted television) or an in-vehicle display element. , Light sources that take advantage of the characteristics of mobile phone displays and surface emitters (for example, light sources for copiers, backlight sources for liquid crystal displays and instruments), display boards, indicator lights, and their technical value Is a big one.
[別の繰り返し単位]
本発明の重合体は、式(1)で表される繰り返し単位とは別の繰り返し単位を含んでいてもよい。
別の繰り返し単位としては、電荷輸送性、耐久性の点で、式(2)で表される繰り返し単位が好ましい。
[Another repeating unit]
The polymer of the present invention may contain a repeating unit different from the repeating unit represented by the formula (1).
As another repeating unit, the repeating unit represented by the formula (2) is preferable in terms of charge transportability and durability.
式(2)中、Ar4およびAr5は、各々独立して、置換基を有していても良い、芳香族炭化水素基又は芳香族複素環基を表す。前記芳香族炭化水素基及び芳香族複素環基は、直接又は連結基を介して、複数個連結したものでも良い。
Ar4およびAr5における芳香族炭化水素基、芳香族炭化水素基の具体例としては、例えば、前記Ar1、Ar2、Ar3の場合と同じものが挙げられるが、特に、電荷輸送性、耐久性の他、陽極側からの正孔注入に優れる点で、式(2)中のAr5が、下記式(3)で表される基であることが好ましい。
In the formula (2), Ar 4 and Ar 5 each independently represent an aromatic hydrocarbon group or an aromatic heterocyclic group which may have a substituent. A plurality of the aromatic hydrocarbon groups and aromatic heterocyclic groups may be linked directly or via a linking group.
Specific examples of the aromatic hydrocarbon group and the aromatic hydrocarbon group in Ar 4 and Ar 5 include the same as those in the cases of Ar 1 , Ar 2 , and Ar 3 , but in particular, the charge transport property. In addition to durability, Ar 5 in the formula (2) is preferably a group represented by the following formula (3) in that it is excellent in hole injection from the anode side.
式(3)中、mは1〜3の整数を表す。
また、三重項励起準位を高く維持でき、励起子の閉じ込め効果が高いため、得られる有機電界発光素子の発光効率が高くなる点で、式(2)中のAr5が、下記式(4)で表される連結基を介して複数個連結された芳香族炭化水素基または芳香族複素環基であることが好ましい。
In equation (3), m represents an integer of 1-3.
Further, since the triplet excitation level can be maintained high and the excitation element confinement effect is high, the emission efficiency of the obtained organic electric field light emitting element is high. Therefore, Ar 5 in the equation (2) is expressed by the following equation (4). ) Is preferably an aromatic hydrocarbon group or an aromatic heterocyclic group linked via a linking group.
式(4)中、pは1〜10の整数を表す。R2及びR3は、各々独立して、水素原子又は置換基を有していてもよい、アルキル基、芳香族炭化水素基、又は芳香族複素環基を表す。R2、R3が複数個存在する場合、同じであっても異なっていても良い。
R2、R3におけるアルキル基、芳香族炭化水素基、芳香族複素環基、これらの基が有していてもよい置換基の具体例としては、例えば、前記Ar1、Ar2、Ar3の場合と同じものが挙げられる。
In equation (4), p represents an integer of 1-10. R 2 and R 3 each independently represent an alkyl group, an aromatic hydrocarbon group, or an aromatic heterocyclic group, which may have a hydrogen atom or a substituent. When a plurality of R 2 and R 3 exist, they may be the same or different.
Specific examples of the alkyl group, aromatic hydrocarbon group, aromatic heterocyclic group in R 2 and R 3 , and the substituent that these groups may have include, for example, Ar 1 , Ar 2 , and Ar 3 described above. The same as in the case of.
[繰り返し単位の含有量]
本発明の重合体において、式(1)で表される繰り返し単位の含有量は特に制限されないが、重合体中に30モル%以上含まれることが好ましく、50モル%以上含まれることがさらに好ましく、70モル%以上含まれることが特に好ましい。
[Content of repeating unit]
In the polymer of the present invention, the content of the repeating unit represented by the formula (1) is not particularly limited, but it is preferably contained in the polymer in an amount of 30 mol% or more, more preferably 50 mol% or more. , 70 mol% or more is particularly preferable.
[架橋性基]
本発明の重合体は、架橋性基を有することが好ましい。架橋性基とは、熱及び/又は活性エネルギー線の照射により、該架橋性基の近傍に位置する他の分子を構成している基と反応して、新規な化学結合を生成する基のことをいう。この場合、反応する基は架橋性基と同一の基でも異なった基でもよい。
[Crosslinkable group]
The polymer of the present invention preferably has a crosslinkable group. A crosslinkable group is a group that forms a new chemical bond by reacting with a group constituting another molecule located in the vicinity of the crosslinkable group by irradiation with heat and / or active energy rays. To say. In this case, the reacting group may be the same group as the crosslinkable group or a different group.
本発明の重合体における架橋性基は、式(1)で表される繰り返し単位とは別の繰り返し単位中に存在していても良く、式(1)中のAr1、Ar2、Ar3、R1の置換基として存在していても良い。正孔注入輸送能及び耐久性を高めるためには、式(1)で表される繰り返し単位とは別の繰り返し単位中に架橋性基が存在することが好ましく、側鎖であるAr4、R3に架橋性基を有することが、架橋反応が進行しやすいためより好ましい。
架橋性基を有することで、熱及び/又は活性エネルギー線の照射により起こる反応(難溶化反応)の前後で、有機溶媒に対する溶解性に大きな差を生じさせることができる。
The crosslinkable group in the polymer of the present invention may be present in a repeating unit different from the repeating unit represented by the formula (1), and Ar 1 , Ar 2 , Ar 3 in the formula (1). , R 1 may be present as a substituent. In order to enhance the hole injection transport capacity and durability, it is preferable that the crosslinkable group is present in a repeating unit different from the repeating unit represented by the formula (1), and the side chains Ar 4 , R. It is more preferable to have a crosslinkable group at 3 because the crosslink reaction can easily proceed.
By having a crosslinkable group, it is possible to make a large difference in solubility in an organic solvent before and after a reaction (poor solubility reaction) caused by irradiation with heat and / or active energy rays.
[架橋性基群T]
具体的な架橋性基としては、例えば、以下の架橋性基群Tに示す基が挙げられる。
[Crosslinkable group T]
Specific examples of the crosslinkable group include the groups shown in the following crosslinkable group group T.
(式中、R4〜R10は、水素原子、アルキル基、アルコキシ基又は置換基を有していてもよい芳香族炭化水素基又は置換基を有していてもよい芳香族複素環基を表す。)
R4〜R10のアルキル基としては、通常、炭素数が6以下である直鎖又は分岐の鎖状アルキル基が好ましく、例えばメチル基、エチル基、n−プロピル基、2−プロピル基、n−ブチル基、イソブチル基等である。より好ましくはメチル基又はエチル基である。炭素数が6以下であれば、架橋反応を立体的に阻害することもなく、膜の不溶化が起こりやすい傾向にある。
(In the formula, R 4 to R 10 are aromatic hydrocarbon groups that may have a hydrogen atom, an alkyl group, an alkoxy group or a substituent, or an aromatic heterocyclic group that may have a substituent. show.)
The alkyl group of R 4 to R 10 is usually preferably a linear or branched chain alkyl group having 6 or less carbon atoms, for example, a methyl group, an ethyl group, an n-propyl group, a 2-propyl group, or n. -Butyl group, isobutyl group, etc. More preferably, it is a methyl group or an ethyl group. When the number of carbon atoms is 6 or less, the cross-linking reaction is not sterically inhibited, and the insolubilization of the film tends to occur easily.
R4〜R10のアルコキシ基としては、通常、炭素数が6以下である直鎖又は分岐の鎖状アルコキシ基が好ましく、例えばメトキシ基、エトキシ基、n−プロポキシ基、2−プロポキシ基、n−ブトキシ基等である。より好ましくはメトキシ基、エトキシ基である。炭素数が6以下であれば、架橋反応を立体的に阻害することもなく、膜の不溶化が起こりやすい傾向にある。 The alkoxy group of R 4 to R 10 is usually preferably a linear or branched chain alkoxy group having 6 or less carbon atoms, for example, a methoxy group, an ethoxy group, an n-propoxy group, a 2-propoxy group, or n. -Butoxy group, etc. More preferably, it is a methoxy group or an ethoxy group. When the number of carbon atoms is 6 or less, the cross-linking reaction is not sterically inhibited, and the insolubilization of the film tends to occur easily.
また、R4〜R10の置換基を有していてもよい芳香族炭化水素基としては、例えば、1個の遊離原子価を有する、ベンゼン環、ナフタレン環等の6員環の単環又は2〜5縮合環が挙げられる。特に1個の遊離原子価を有するベンゼン環が好ましい。
これらの内、1価の遊離原子価を有するベンゾシクロブテン環、シクロブテンナフタレン環等の環化付加反応する基が、素子の電気化学的安定性をさらに向上させる点で好ましい。
The aromatic hydrocarbon group which may have a substituent of R 4 to R 10 includes, for example, a single ring of 6-membered rings such as a benzene ring and a naphthalene ring having one free valence. Examples thereof include 2 to 5 fused rings. In particular, a benzene ring having one free valence is preferable.
Of these, groups that undergo a cycloaddition reaction, such as a benzocyclobutene ring and a cyclobutenenaphthalene ring having a monovalent free valence, are preferable in that they further improve the electrochemical stability of the device.
また、架橋性基の中でも、架橋後の構造が特に安定な点で、1価の遊離原子価を有する芳香族環に縮環したシクロブテン環を含む基が好ましく、中でもシクロブテンナフタレン環が特に好ましい。
本発明の重合体において、架橋性基は、芳香族炭化水素基、芳香族複素環基、及び/又は、連結基に直接結合していてもよいし、芳香族炭化水素基及び/又は芳香族複素環基以外の基に直接結合していてもよいし、これらの基に任意の2価の基を介して結合してもよい。任意の2価の基としては、−O−基、−C(=O)−基及び(置換基を有していてもよい)−CH2−基から選ばれる基を任意の順番で1〜30個連結してなる基が好ましい。
Among the crosslinkable groups, a group containing a cyclobutene ring fused to an aromatic ring having a monovalent free valence is preferable, and a cyclobutenenaphthalene ring is particularly preferable, because the structure after crosslinking is particularly stable. ..
In the polymer of the present invention, the crosslinkable group may be directly attached to an aromatic hydrocarbon group, an aromatic heterocyclic group and / or a linking group, or an aromatic hydrocarbon group and / or an aromatic group. It may be directly bonded to a group other than the heterocyclic group, or may be bonded to these groups via an arbitrary divalent group. The optional divalent group, -O- group, -C (= O) - group and (which may have a substituent) -CH 2 -. 1 to a group selected from the group in any order A group formed by connecting 30 groups is preferable.
[架橋性基の数]
本発明の重合体が有する架橋性基は、架橋することにより十分に不溶化し、その上に湿式成膜法で他の層を形成しやすくなる点では、多い方が好ましい。一方で、形成された層にクラックが生じ難く、未反応架橋性基が残りにくく、有機電界発光素子が長寿命になりやすい点では、架橋性基は少ないことが好ましい。
[Number of crosslinkable groups]
It is preferable that the crosslinkable group of the polymer of the present invention has a large number in that it is sufficiently insolubilized by crosslinking and that another layer can be easily formed on the crosslinkable group by a wet film forming method. On the other hand, it is preferable that the number of crosslinkable groups is small in that cracks are unlikely to occur in the formed layer, unreacted crosslinkable groups are unlikely to remain, and the organic electroluminescent device tends to have a long life.
本発明の重合体における、1つのポリマー鎖の中に存在する架橋性基は、好ましくは平均1以上、より好ましくは平均2以上であり、また好ましくは200以下、より好ましくは100以下である。
また、本発明の重合体が有する架橋性基の数は、重合体の分子量1000あたりの数で表すことができる。
In the polymer of the present invention, the number of crosslinkable groups present in one polymer chain is preferably 1 or more on average, more preferably 2 or more on average, and preferably 200 or less, more preferably 100 or less.
Further, the number of crosslinkable groups contained in the polymer of the present invention can be expressed by the number per 1000 molecular weight of the polymer.
本発明の重合体が有する架橋性基の数を、重合体の分子量1000あたりの数で表した場合、分子量1000あたり、通常3.0個以下、好ましくは2.0個以下、さらに好ましくは1.0以下であり、また通常0.01以上、好ましくは0.05以上である。
架橋性基の数が上記範囲内であると、クラック等が起き難く、平坦な膜が得られ易い。また、架橋密度が適度であるため、架橋反応後の層内に残る未反応の架橋性基が少なく、得られる素子の寿命に影響し難い。
When the number of crosslinkable groups contained in the polymer of the present invention is expressed as the number per 1000 molecular weight of the polymer, it is usually 3.0 or less, preferably 2.0 or less, more preferably 1 per 1000 molecular weight. It is 0.0 or less, and is usually 0.01 or more, preferably 0.05 or more.
When the number of crosslinkable groups is within the above range, cracks and the like are unlikely to occur, and a flat film can be easily obtained. Further, since the cross-linking density is appropriate, there are few unreacted cross-linking groups remaining in the layer after the cross-linking reaction, and it is unlikely to affect the life of the obtained device.
さらに、架橋反応後の、有機溶媒に対する難溶性が十分であるため、湿式成膜法での多層積層構造が形成し易い。
ここで、重合体の分子量1000あたりの架橋性基の数は、重合体からその末端基を除いて、合成時の仕込みモノマーのモル比と、構造式から算出することができる。例えば、後述の実施例1で合成した下記式で表される重合体1の場合で説明すると、重合体1において、末端基を除いた繰り返し単位の分子量は平均895.01であり、また架橋性基は、1繰り返し単位当たり平均0.118個である。これを単純比例により計算すると、分子量1000あたりの架橋性基の数は、0.132個と算出される。
Further, since the poor solubility in the organic solvent after the crosslinking reaction is sufficient, it is easy to form a multilayer laminated structure by the wet film forming method.
Here, the number of crosslinkable groups per 1000 molecular weight of the polymer can be calculated from the molar ratio of the charged monomer at the time of synthesis and the structural formula, excluding the terminal groups thereof from the polymer. For example, in the case of the polymer 1 synthesized in Example 1 described later and represented by the following formula, the molecular weight of the repeating unit excluding the terminal group in the polymer 1 is 895.01 on average, and the crosslinkability The average number of groups is 0.118 per repeating unit. When this is calculated by simple proportionality, the number of crosslinkable groups per 1000 molecular weight is calculated to be 0.132.
[重合体の分子量]
本発明の重合体の重量平均分子量(Mw)は、通常3,000,000以下、好ましくは1,000,000以下、より好ましくは500,000以下、さらに好ましくは200,000以下であり、また通常2,500以上、好ましくは5,000以上、より好ましくは10,000以上、さらに好ましくは30,000以上である。
[Molecular weight of polymer]
The weight average molecular weight (Mw) of the polymer of the present invention is usually 3,000,000 or less, preferably 1,000,000 or less, more preferably 500,000 or less, still more preferably 200,000 or less, and also. It is usually 2,500 or more, preferably 5,000 or more, more preferably 10,000 or more, still more preferably 30,000 or more.
重合体の重量平均分子量が上記上限値以下であれば、溶媒に対する溶解性が良好となり成膜性の点で好ましい。また、重合体の重量平均分子量が上記下限値以上であれば、重合体のガラス転移温度、融点及び気化温度を高く維持できるため、耐熱性の点で好ましい。
また、本発明の重合体における数平均分子量(Mn)は、通常2,500,000以下、好ましくは750,000以下、より好ましくは400,000以下であり、また通常2,000以上、好ましくは4,000以上、より好ましくは8,000以上、さらに好ましくは20,000以上である。
When the weight average molecular weight of the polymer is not more than the above upper limit value, the solubility in a solvent is good, which is preferable in terms of film forming property. Further, when the weight average molecular weight of the polymer is at least the above lower limit value, the glass transition temperature, melting point and vaporization temperature of the polymer can be maintained high, which is preferable in terms of heat resistance.
The number average molecular weight (Mn) of the polymer of the present invention is usually 2,500,000 or less, preferably 750,000 or less, more preferably 400,000 or less, and usually 2,000 or more, preferably 2,000 or more. It is 4,000 or more, more preferably 8,000 or more, and even more preferably 20,000 or more.
さらに、本発明の重合体における分散度(Mw/Mn)は、通常5.0以下、好ましくは3.5以下、さらに好ましくは2.5以下、特に好ましくは2.0以下である。尚、分散度は値が小さい程よいため、下限値は理想的には1である。該重合体の分散度が、上記上限値以下であると、精製が容易で、また溶媒に対する溶解性や電荷輸送能が良好である。 Further, the dispersity (Mw / Mn) in the polymer of the present invention is usually 5.0 or less, preferably 3.5 or less, more preferably 2.5 or less, and particularly preferably 2.0 or less. Since the smaller the value of the dispersion, the better, the lower limit is ideally 1. When the dispersity of the polymer is not more than the above upper limit value, purification is easy, and solubility in a solvent and charge transporting ability are good.
[具体例]
本発明の重合体の具体例を以下に示すが、本発明の重合体はこれらに限定されるものではない。なお、化学式中の数字は繰返し単位のモル比を表す。
これらの重合体は、ランダム共重合体、交互共重合体、ブロック共重合体、又はグラフト共重合体等のいずれでもよく、単量体の配列順序には限定されない。
[Concrete example]
Specific examples of the polymer of the present invention are shown below, but the polymer of the present invention is not limited thereto. The numbers in the chemical formula represent the molar ratio of the repeating unit.
These polymers may be random copolymers, alternate copolymers, block copolymers, graft copolymers, or the like, and the order of arrangement of the monomers is not limited.
[重合体の製造方法]
本発明の重合体の製造方法は特には制限されず、本発明の重合体が得られる限り任意である。例えば、Suzuki反応による重合方法、Grignard反応による重合方法、Yamamoto反応による重合方法、Ullmann反応による重合方法、Buchwald−Hartwig反応による重合方法等などによって製造できる。
[Method for producing polymer]
The method for producing the polymer of the present invention is not particularly limited, and is arbitrary as long as the polymer of the present invention can be obtained. For example, it can be produced by a polymerization method by Suzuki reaction, a polymerization method by Grignard reaction, a polymerization method by Yamamoto reaction, a polymerization method by Ullmann reaction, a polymerization method by Buchwald-Hartwig reaction, or the like.
Ullmann反応による重合方法及びBuchwald−Hartwig反応による重合方法の場合、例えば、式(1a)で表される1級アミノアリールと式(2a)で表されるジハロゲン化アリール(XはI、Br、Cl、F等のハロゲン原子を示す)とを反応
させることにより、本発明の重合体が合成される。
In the case of the polymerization method by the Ullmann reaction and the polymerization method by the Buchwald-Hartwig reaction, for example, a primary aminoaryl represented by the formula (1a) and an aryl dihalide represented by the formula (2a) (X is I, Br, Cl). , F, etc.), to synthesize the polymer of the present invention.
(式中、Xはハロゲン原子を示し、Ar1、Ar2、Ar3、R1は前記と同義である。)
尚、前記の重合方法において、通常、ハロゲン化物との反応工程は、例えば炭酸カリウム、tert−ブトキシナトリウム、トリエチルアミン等の塩基存在下で行う。また、必要に応じて、例えば銅やパラジウム錯体等の遷移金属触媒存在下で行うこともできる。さらにホウ素誘導体との反応工程では、例えば4級アンモニウム塩、炭酸カリウム、tert−ブトキシナトリウム、トリエチルアミン等の塩基、及び、銅やパラジウム錯体等の遷移金属触媒の存在下で行うことができる。
(In the formula, X represents a halogen atom, and Ar 1 , Ar 2 , Ar 3 , and R 1 are synonymous with the above.)
In the above polymerization method, the reaction step with the halide is usually carried out in the presence of a base such as potassium carbonate, tert-butoxysodium or triethylamine. Further, if necessary, it can be carried out in the presence of a transition metal catalyst such as copper or a palladium complex. Further, the reaction step with the boron derivative can be carried out in the presence of a base such as a quaternary ammonium salt, potassium carbonate, tert-butoxysodium or triethylamine, and a transition metal catalyst such as copper or a palladium complex.
<有機電界発光素子材料>
本発明の重合体は、有機電界発光素子材料として特に好適に用いることができる。つまり、本発明の重合体は有機電界発光素子材料であることが好ましい。
本発明の重合体が有機電界発光素子材料として用いられる場合は、有機電界発素子における正孔注入層及び正孔輸送層の少なくとも一方を形成する材料、つまり電荷輸送性材料として用いることが好ましい。
<Organic electroluminescent device material>
The polymer of the present invention can be particularly preferably used as an organic electroluminescent device material. That is, the polymer of the present invention is preferably an organic electroluminescent device material.
When the polymer of the present invention is used as an organic electroluminescent device material, it is preferably used as a material that forms at least one of a hole injection layer and a hole transport layer in an organic electroluminescent device, that is, a charge transport material.
電荷輸送性材料として用いる場合、本発明の重合体を1種類含有するものであってもよく、2種類以上を任意の組み合わせ及び任意の比率で含有するものであってもよい。
本発明の重合体を用いて有機電界発光素子の正孔注入層及び正孔輸送層の少なくとも一方を形成する場合、正孔注入層及び/又は正孔輸送層中の本発明の重合体の含有量は、通常1〜100重量%、好ましくは5〜100重量%、さらに好ましくは10〜100重量%である。上記の範囲であると、正孔注入層及び/又は正孔輸送層の電荷輸送性が向上し、駆動電圧が低減し、駆動安定性が向上するため好ましい。
When used as a charge transporting material, it may contain one kind of polymer of the present invention, or may contain two or more kinds in any combination and any ratio.
When at least one of the hole injection layer and the hole transport layer of the organic electroluminescent device is formed by using the polymer of the present invention, the inclusion of the polymer of the present invention in the hole injection layer and / or the hole transport layer. The amount is usually 1 to 100% by weight, preferably 5 to 100% by weight, and more preferably 10 to 100% by weight. The above range is preferable because the charge transportability of the hole injection layer and / or the hole transport layer is improved, the drive voltage is reduced, and the drive stability is improved.
本発明の重合体が、前記正孔注入層及び/又は正孔輸送層中で100重量%でない場合に、正孔注入層及び/又は正孔輸送層を構成する成分としては後述する正孔輸送性化合物等が挙げられる。
また、有機電界発光素子を簡便に製造することができることから、本発明の重合体は、湿式成膜法で形成される有機層に用いることが好ましい。
When the polymer of the present invention is not 100% by weight in the hole injecting layer and / or the hole transporting layer, the hole transporting as a component constituting the hole injecting layer and / or the hole transporting layer will be described later. Examples include sex compounds.
Further, since the organic electroluminescent device can be easily manufactured, the polymer of the present invention is preferably used for the organic layer formed by the wet film forming method.
<有機電界発光素子用組成物>
本発明の有機電界発光素子用組成物は、本発明の重合体を含有するものである。なお、本発明の有機電界発光素子用組成物は、本発明の重合体を1種類含有するものであってもよく、2種類以上を任意の組み合わせ及び任意の比率で含有するものであってもよい。
<Composition for organic electroluminescent device>
The composition for an organic electroluminescent device of the present invention contains the polymer of the present invention. The composition for an organic electroluminescent device of the present invention may contain one type of the polymer of the present invention, or may contain two or more types in an arbitrary combination and an arbitrary ratio. good.
[重合体の含有量]
本発明の有機電界発光素子用組成物中の本発明の重合体の含有量は、通常0.01〜70重量%、好ましくは0.1〜60重量%、さらに好ましくは0.5〜50重量%である。
上記範囲内であると、形成した有機層に欠陥が生じ難く、また膜厚ムラが生じ難いため好ましい。
本発明の有機電界発光素子用組成物は、本発明の重合体以外に溶媒等を含むことができる。
[Polymer content]
The content of the polymer of the present invention in the composition for an organic electroluminescent device of the present invention is usually 0.01 to 70% by weight, preferably 0.1 to 60% by weight, and more preferably 0.5 to 50% by weight. %.
When it is within the above range, defects are unlikely to occur in the formed organic layer and uneven film thickness is unlikely to occur, which is preferable.
The composition for an organic electroluminescent device of the present invention may contain a solvent or the like in addition to the polymer of the present invention.
[溶媒]
本発明の有機電界発光素子用組成物は、通常、溶媒を含有する。この溶媒は、本発明の重合体を溶解するものが好ましい。具体的には、本発明の重合体を、室温で通常0.05重量%以上、好ましくは0.5重量%以上、さらに好ましくは1重量%以上溶解する溶媒が好適である。
[solvent]
The composition for an organic electroluminescent device of the present invention usually contains a solvent. The solvent is preferably one that dissolves the polymer of the present invention. Specifically, a solvent that dissolves the polymer of the present invention in an amount of usually 0.05% by weight or more, preferably 0.5% by weight or more, and more preferably 1% by weight or more at room temperature is preferable.
溶媒の具体例としては、トルエン、キシレン、メシチレン、シクロヘキシルベンゼン等の芳香族系溶媒;1,2−ジクロロエタン、クロロベンゼン、o−ジクロロベンゼン等の含ハロゲン溶媒;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(PGMEA)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等のエーテル系溶媒;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系溶媒;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、安息香酸イソプロピル、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等のエステル系溶媒;等の有機溶媒、その他、後述の正孔注入層形成用組成物や正孔輸送層形成用組成物に用いられる有機溶媒が挙げられる。 Specific examples of the solvent include aromatic solvents such as toluene, xylene, mesityrene and cyclohexylbenzene; halogen-containing solvents such as 1,2-dichloroethane, chlorobenzene and o-dichlorobenzene; ethylene glycol dimethyl ether, ethylene glycol diethyl ether and propylene. Aliper ethers such as glycol-1-monomethyl ether acetate (PGMEA), 1,2-dimethoxybenzene, 1,3-dimethoxybenzene, anisole, phenetol, 2-methoxytoluene, 3-methoxytoluene, 4-methoxytoluene, Ether-based solvents such as aromatic ethers such as 2,3-dimethylanisole and 2,4-dimethylanisole; aliphatic ester-based solvents such as ethyl acetate, n-butyl acetate, ethyl lactate and n-butyl lactate; phenyl acetate, Ester-based solvents such as phenyl propionate, methyl benzoate, ethyl benzoate, isopropyl benzoate, propyl benzoate, n-butyl benzoate and other aromatic esters; Examples thereof include organic solvents used in the composition for forming a hole transport layer and the composition for forming a hole transport layer.
なお、溶媒は、1種類を用いてもよく、2種類以上を任意の組み合わせ及び任意の比率で併用してもよい。
中でも、本発明の有機電界発光素子用組成物に含有される溶媒としては、20℃における表面張力が、通常40dyn/cm未満、好ましくは36dyn/cm以下、より好ましくは33dyn/cm以下である溶媒が好ましい。
As the solvent, one type may be used, or two or more types may be used in any combination and in any ratio.
Among them, as the solvent contained in the composition for an organic electroluminescent device of the present invention, a solvent having a surface tension at 20 ° C. of usually less than 40 dyn / cm, preferably 36 dyn / cm or less, more preferably 33 dyn / cm or less. Is preferable.
本発明の有機電界発光素子用組成物を用いて湿式成膜法により塗膜を形成し、本発明の重合体を架橋させて有機層を形成する場合、溶媒と下地の親和性が高いことが好ましい。これは、膜質の均一性が有機電界発光素子の発光の均一性及び安定性に大きく影響するためである。従って、湿式成膜法に用いる有機電界発光素子用組成物には、よりレベリング性が高く均一な塗膜を形成しうるように表面張力が低いことが求められる。そこで前記のような低い表面張力を有する溶媒を使用することにより、本発明の重合体を含有する均一な層を形成することができ、ひいては均一な架橋層を形成することができることから、好ましい。 When a coating film is formed by a wet film forming method using the composition for an organic electroluminescent device of the present invention and the polymer of the present invention is crosslinked to form an organic layer, the affinity between the solvent and the substrate is high. preferable. This is because the uniformity of the film quality greatly affects the uniformity and stability of the light emission of the organic electroluminescent device. Therefore, the composition for an organic electroluminescent device used in the wet film forming method is required to have a low surface tension so that a more levelable and uniform coating film can be formed. Therefore, by using a solvent having a low surface tension as described above, a uniform layer containing the polymer of the present invention can be formed, and a uniform crosslinked layer can be formed, which is preferable.
低表面張力の溶媒の具体例としては、前述したトルエン、キシレン、メシチレン、シクロヘキシルベンゼン等の芳香族系溶媒、安息香酸エチル等のエステル系溶媒、アニソール
等のエーテル系溶媒、トリフルオロメトキシアニソール、ペンタフルオロメトキシベンゼン、3−(トリフルオロメチル)アニソール、エチル(ペンタフルオロベンゾエート)等が挙げられる。
Specific examples of the low surface tension solvent include the above-mentioned aromatic solvents such as toluene, xylene, mesityrene and cyclohexylbenzene, ester solvents such as ethyl benzoate, ether solvents such as anisole, trifluoromethoxyanisole and penta. Fluoromethoxybenzene, 3- (trifluoromethyl) anisole, ethyl (pentafluorobenzoate) and the like can be mentioned.
また一方で、本発明の有機電界発光素子用組成物に含有される溶媒としては、25℃における蒸気圧が、通常10mmHg以下、好ましくは5mmHg以下であり、通常0.1mmHg以上であるものが好ましい。このような溶媒を使用することにより、有機電界発光素子を湿式成膜法により製造するプロセスに好適で、本発明の重合体の性質に適した有機電界発光素子用組成物を調製することができる。 On the other hand, as the solvent contained in the composition for an organic electroluminescent device of the present invention, a solvent having a vapor pressure at 25 ° C. of usually 10 mmHg or less, preferably 5 mmHg or less, and usually 0.1 mmHg or more is preferable. .. By using such a solvent, a composition for an organic electroluminescent device suitable for the process of manufacturing an organic electroluminescent device by a wet film forming method and suitable for the properties of the polymer of the present invention can be prepared. ..
このような溶媒の具体例としては、前述したトルエン、キシレン、メシチレン等の芳香族系溶媒、エーテル系溶媒及びエステル系溶媒が挙げられる。
ところで、水分は有機電界発光素子の性能劣化を引き起こす可能性があり、中でも特に連続駆動時の輝度低下を促進する可能性がある。そこで、湿式成膜中に残留する水分をできる限り低減するために、前記の溶媒の中でも、25℃における水の溶解度が1重量%以下であるものが好ましく、0.1重量%以下である溶媒がより好ましい。
本発明の有機電界発光素子用組成物に含有される溶媒の含有量は、通常10重量%以上、好ましくは30重量%以上、より好ましくは50重量%以上、特に好ましくは80重量%以上である。溶媒の含有量が上記下限以上であることにより、形成される層の平坦さ及び均一さを良好にすることができる。
Specific examples of such a solvent include the above-mentioned aromatic solvents such as toluene, xylene and mesitylene, ether solvents and ester solvents.
By the way, moisture may cause deterioration of the performance of the organic electroluminescent element, and in particular, it may promote a decrease in brightness during continuous driving. Therefore, in order to reduce the water content remaining during the wet film formation as much as possible, among the above-mentioned solvents, those having a water solubility at 25 ° C. of 1% by weight or less are preferable, and those having a solubility of 0.1% by weight or less are preferable. Is more preferable.
The content of the solvent contained in the composition for an organic electroluminescent device of the present invention is usually 10% by weight or more, preferably 30% by weight or more, more preferably 50% by weight or more, and particularly preferably 80% by weight or more. .. When the content of the solvent is at least the above lower limit, the flatness and uniformity of the formed layer can be improved.
[電子受容性化合物]
本発明の有機電界発光素子用組成物は、正孔注入層を形成するために用いる場合、低抵抗化する点で、さらに電子受容性化合物を含有することが好ましい。
電子受容性化合物としては、酸化力を有し、本発明の重合体から一電子受容する能力を有する化合物が好ましい。具体的には、電子親和力が4eV以上である化合物が好ましく、5eV以上の化合物である化合物がさらに好ましい。
このような電子受容性化合物としては、例えば、トリアリールホウ素化合物、ハロゲン化金属、ルイス酸、有機酸、オニウム塩、アリールアミンとハロゲン化金属との塩、及び、アリールアミンとルイス酸との塩よりなる群から選ばれる1種又は2種以上の化合物等が挙げられる。
[Electron accepting compound]
When the composition for an organic electroluminescent device of the present invention is used for forming a hole injection layer, it preferably further contains an electron-accepting compound in terms of lowering the resistance.
As the electron-accepting compound, a compound having an oxidizing power and an ability to accept one electron from the polymer of the present invention is preferable. Specifically, a compound having an electron affinity of 4 eV or more is preferable, and a compound having an electron affinity of 5 eV or more is more preferable.
Examples of such an electron-accepting compound include a triarylboron compound, a metal halide, a Lewis acid, an organic acid, an onium salt, a salt of an arylamine and a metal halide, and a salt of an arylamine and a Lewis acid. Examples thereof include one kind or two or more kinds of compounds selected from the group consisting of two or more kinds.
具体的には、4−イソプロピル−4’−メチルジフェニルヨードニウムテトラキス(ペンタフルオロフェニル)ボラート、トリフェニルスルホニウムテトラフルオロボラート等の有機基の置換したオニウム塩(国際公開第2005/089024号);塩化鉄(III)(特開平11−251067号公報)、ペルオキソ二硫酸アンモニウム等の高原子価の無機化合物;テトラシアノエチレン等のシアノ化合物;トリス(ペンタフルオロフェニル)ボラン(特開2003−31365号公報)等の芳香族ホウ素化合物;フラーレン誘導体及びヨウ素等が挙げられる。 Specifically, an onium salt substituted with an organic group such as 4-isopropyl-4'-methyldiphenyliodonium tetrakis (pentafluorophenyl) borate, triphenylsulfonium tetrafluoroborate (International Publication No. 2005/089024); chloride. High valence inorganic compounds such as iron (III) (Japanese Patent Laid-Open No. 11-251067), ammonium peroxodisulfate; cyano compounds such as tetracyanoethylene; tris (pentafluorophenyl) borane (Japanese Patent Laid-Open No. 2003-313665) Aromatic boron compounds such as; fullerene derivatives, iodine and the like.
このような化合物として、長周期型周期表(以下、特に断り書きの無い限り「周期表」という場合には、長周期型周期表を指すものとする。)の第15〜17族に属する元素に、少なくとも一つの有機基が炭素原子で結合した構造を有するイオン化合物であることが好ましく、特に、下記式(5)で表される化合物であることが好ましい。 As such a compound, an element belonging to the 15th to 17th groups of the long-periodic periodic table (hereinafter, unless otherwise specified, the term "periodic table" refers to the long-periodic table). In addition, it is preferably an ionic compound having a structure in which at least one organic group is bonded by a carbon atom, and in particular, a compound represented by the following formula (5) is preferable.
(式中、R11は、A1と炭素原子で結合する有機基を表し、R12は、任意の置換基を表す。R11及びR12は、互いに結合して環を形成していてもよい。)
R11としては、A1との結合部分に炭素原子を有する有機基であれば、本発明の趣旨に反しない限り、その種類は特に制限されない。R11の分子量は、置換基を含めた値で、通常1000以下、好ましくは500以下の範囲である。
(In the formula, R 11 represents an organic group bonded to A 1 at a carbon atom, R 12 represents an arbitrary substituent. Even if R 11 and R 12 are bonded to each other to form a ring. good.)
The type of R 11 is not particularly limited as long as it is an organic group having a carbon atom at the bonding portion with A 1, as long as it does not contradict the gist of the present invention. The molecular weight of R 11 is a value including a substituent and is usually in the range of 1000 or less, preferably 500 or less.
R11の好ましい例としては、正電荷を非局在化させる点から、アルキル基、アルケニル基、アルキニル基、芳香族炭化水素基、芳香族複素環基が挙げられる。中でも、正電荷を非局在化させるとともに熱的に安定であることから、芳香族炭化水素基又は芳香族複素環基が好ましい。
アルキル基としては、直鎖状、分岐鎖状又は環状のアルキル基であって、その炭素数が通常1以上、また、通常12以下、好ましくは6以下のものが挙げられる。具体例としては、メチル基、エチル基、n−プロピル基、2−プロピル基、n−ブチル基、イソブチル基、tert−ブチル基、シクロヘキシル基等が挙げられる。
Preferred examples of R 11 include an alkyl group, an alkenyl group, an alkynyl group, an aromatic hydrocarbon group, and an aromatic heterocyclic group from the viewpoint of delocalizing the positive charge. Of these, an aromatic hydrocarbon group or an aromatic heterocyclic group is preferable because it delocalizes the positive charge and is thermally stable.
Examples of the alkyl group include linear, branched or cyclic alkyl groups having a carbon number of usually 1 or more, and usually 12 or less, preferably 6 or less. Specific examples include a methyl group, an ethyl group, an n-propyl group, a 2-propyl group, an n-butyl group, an isobutyl group, a tert-butyl group, a cyclohexyl group and the like.
アルケニル基としては、炭素数が通常2以上、通常12以下、好ましくは6以下のものが挙げられる。具体例としては、ビニル基、アリール基、1−ブテニル基等が挙げられる。
アルキニル基としては、炭素数が通常2以上、通常12以下、好ましくは6以下のものが挙げられる。具体例としては、エチニル基、プロパルギル基等が挙げられる。
Examples of the alkenyl group include those having a carbon number of usually 2 or more, usually 12 or less, and preferably 6 or less. Specific examples include a vinyl group, an aryl group, a 1-butenyl group and the like.
Examples of the alkynyl group include those having a carbon number of usually 2 or more, usually 12 or less, and preferably 6 or less. Specific examples include an ethynyl group and a propargyl group.
芳香族炭化水素基としては、1個の遊離原子価を有する、5員環若しくは6員環の単環又は2〜5縮合環であり、正電荷を当該基上により非局在化させられる基が挙げられる。その具体例としては、1個の遊離原子価を有する、ベンゼン環、ナフタレン環、アントラセン環、フェナントレン環、ペリレン環、テトラセン環、ピレン環、ベンズピレン環、クリセン環、トリフェニレン環、アセナフテン環、フルオレン環等が挙げられる。 The aromatic hydrocarbon group is a 5- or 6-membered monocyclic ring or a 2-5 condensed ring having one free valence, and a group capable of delocalizing a positive charge on the group. Can be mentioned. Specific examples thereof include a benzene ring, a naphthalene ring, an anthracene ring, a phenanthrene ring, a perylene ring, a tetracene ring, a pyrene ring, a benzpyrene ring, a chrysene ring, a triphenylene ring, an acenaphthene ring, and a fluorene ring having one free valence. And so on.
芳香族複素環基としては、1個の遊離原子価を有する、5員環若しくは6員環の単環又は2〜4縮合環であり、正電荷を当該基上により非局在化させられる基が挙げられる。その具体例としては、1個の遊離原子価を有する、フラン環、ベンゾフラン環、チオフェン環、ベンゾチオフェン環、ピロール環、ピラゾール環、トリアゾール環、イミダゾール環、オキサジアゾール環、インドール環、カルバゾール環、ピロロイミダゾール環、ピロロピラゾール環、ピロロピロール環、チエノピロール環、チエノチオフェン環、フロピロール環、フロフラン環、チエノフラン環、ベンゾイソオキサゾール環、ベンゾイソチアゾール環、ベンゾイミダゾール環、ピリジン環、ピラジン環、ピリダジン環、ピリミジン環、トリアジン環、キノリン環、イソキノリン環、シノリン環、キノキサリン環、フェナントリジン環、ベンゾイミダゾール環、ペリミジン環、キナゾリン環、キナゾリノン環、アズレン環等が挙げられる。 The aromatic heterocyclic group is a 5- or 6-membered monocyclic ring or a 2-4 condensed ring having one free valence, and a group capable of delocalizing a positive charge on the group. Can be mentioned. Specific examples thereof include a furan ring, a benzofuran ring, a thiophene ring, a benzothiophene ring, a pyrrole ring, a pyrazole ring, a triazole ring, an imidazole ring, an oxadiazole ring, an indol ring, and a carbazole ring, which have one free valence. , Pyrroylmidazole ring, pyrrolopyrazole ring, pyrrolopyrrole ring, thienopyrrole ring, thienothiophene ring, flopyrol ring, flofuran ring, thienofran ring, benzoisoxazole ring, benzoisothiazole ring, benzimidazole ring, pyridine ring, pyrazine ring, pyridazine Examples thereof include a ring, a pyrimidine ring, a triazine ring, a quinoline ring, an isoquinoline ring, a sinoline ring, a quinoxaline ring, a phenanthridin ring, a benzimidazole ring, a perimidine ring, a quinazoline ring, a quinazolinone ring, and an azulene ring.
R12は、本発明の趣旨に反しない限り特に制限されない。R12の分子量は、置換基を含めた値で、通常1000以下、好ましくは500以下の範囲である。
R12の例としては、アルキル基、アルケニル基、アルキニル基、芳香族炭化水素基、芳香族複素環基、アミノ基、アルコキシ基、アリールオキシ基、アシル基、アルコキシカルボニル基、アリールオキシカルボニル基、アルキルカルボニルオキシ基、アルキルチオ基、アリールチオ基、スルホニル基、アルキルスルホニル基、アリールスルホニル基、スルホニルオキシ基、シアノ基、水酸基、チオール基、シリル基等が挙げられる。
R 12 is not particularly limited as long as it does not contradict the gist of the present invention. The molecular weight of R 12 is a value including a substituent and is usually in the range of 1000 or less, preferably 500 or less.
Examples of R 12 include an alkyl group, an alkenyl group, an alkynyl group, an aromatic hydrocarbon group, an aromatic heterocyclic group, an amino group, an alkoxy group, an aryloxy group, an acyl group, an alkoxycarbonyl group and an aryloxycarbonyl group. Examples thereof include an alkylcarbonyloxy group, an alkylthio group, an arylthio group, a sulfonyl group, an alkylsulfonyl group, an arylsulfonyl group, a sulfonyloxy group, a cyano group, a hydroxyl group, a thiol group and a silyl group.
中でも、R11と同様、電子受容性が大きい点から、A1との結合部分に炭素原子を有する有機基が好ましく、例としては、アルキル基、アルケニル基、アルキニル基、芳香族
炭化水素基、芳香族複素環基が好ましい。特に、電子受容性が大きいとともに熱的に安定であることから、芳香族炭化水素基又は芳香族複素環基が好ましい。
R12のアルキル基、アルケニル基、アルキニル基、芳香族炭化水素基、芳香族複素環基としては、R11について先に説明したものと同様のものが挙げられる。
Among them, an organic group having a carbon atom at the bonding portion with A 1 is preferable because of its high electron acceptability as in R 11, and examples thereof include an alkyl group, an alkenyl group, an alkynyl group, and an aromatic hydrocarbon group. Aromatic heterocyclic groups are preferred. In particular, an aromatic hydrocarbon group or an aromatic heterocyclic group is preferable because it has high electron acceptability and is thermally stable.
Alkyl group R 12, an alkenyl group, an alkynyl group, an aromatic hydrocarbon group, the aromatic heterocyclic group include the same as those described for R 11 above.
アミノ基としては、アルキルアミノ基、アリールアミノ基、アシルアミノ基等が挙げられる。
アルキルアミノ基としては、炭素数が通常1以上、また、通常12以下、好ましくは6以下のアルキル基を1つ以上有するアルキルアミノ基が挙げられる。具体例としては、メチルアミノ基、ジメチルアミノ基、ジエチルアミノ基、ジベンジルアミノ基等が挙げられる。
Examples of the amino group include an alkylamino group, an arylamino group, an acylamino group and the like.
Examples of the alkylamino group include an alkylamino group having at least one alkyl group having usually 1 or more carbon atoms and usually 12 or less, preferably 6 or less carbon atoms. Specific examples include a methylamino group, a dimethylamino group, a diethylamino group, a dibenzylamino group and the like.
アリールアミノ基としては、炭素数が通常3以上、好ましくは4以上、また、通常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1つ以上有するアリールアミノ基が挙げられる。具体例としては、フェニルアミノ基、ジフェニルアミノ基、トリルアミノ基、ピリジルアミノ基、チエニルアミノ基等が挙げられる。
アシルアミノ基としては、炭素数が通常2以上、また、通常25以下、好ましくは15以下のアシル基を1つ以上有するアシルアミノ基が挙げられる。具体例としては、アセチルアミノ基、ベンゾイルアミノ基等が挙げられる。
Examples of the arylamino group include an arylamino group having one or more aromatic hydrocarbon groups or aromatic heterocyclic groups having usually 3 or more carbon atoms, preferably 4 or more, and usually 25 or less, preferably 15 or less carbon atoms. Be done. Specific examples include a phenylamino group, a diphenylamino group, a tolylamino group, a pyridylamino group, a thienylamino group and the like.
Examples of the acylamino group include an acylamino group having one or more acyl groups having usually 2 or more carbon atoms and usually 25 or less, preferably 15 or less carbon atoms. Specific examples include an acetylamino group and a benzoylamino group.
アルコキシ基としては、炭素数が通常1以上、また、通常12以下、好ましくは6以下のアルコキシ基が挙げられる。具体例としては、メトキシ基、エトキシ基、ブトキシ基等が挙げられる。
アリールオキシ基としては、炭素数が通常3以上、好ましくは4以上、また、通常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基が挙げられる。具体例としては、フェニルオキシ基、ナフチルオキシ基、ピリジルオキシ基、チエニルオキシ基等が挙げられる。
Examples of the alkoxy group include an alkoxy group having usually 1 or more carbon atoms and usually 12 or less, preferably 6 or less carbon atoms. Specific examples include a methoxy group, an ethoxy group, a butoxy group and the like.
Examples of the aryloxy group include an aryloxy group having an aromatic hydrocarbon group or an aromatic heterocyclic group having a carbon number of usually 3 or more, preferably 4 or more, and usually 25 or less, preferably 15 or less. Specific examples include a phenyloxy group, a naphthyloxy group, a pyridyloxy group, a thienyloxy group and the like.
アシル基としては、炭素数が通常1以上、また、通常25以下、好ましくは15以下のアシル基が挙げられる。具体例としては、ホルミル基、アセチル基、ベンゾイル基等が挙げられる。
アルコキシカルボニル基としては、炭素数が通常2以上、また、通常10以下、好ましくは7以下のアルコキシカルボニル基が挙げられる。具体例としては、メトキシカルボニル基、エトキシカルボニル基等が挙げられる。
Examples of the acyl group include an acyl group having usually 1 or more carbon atoms and usually 25 or less, preferably 15 or less carbon atoms. Specific examples include a formyl group, an acetyl group, a benzoyl group and the like.
Examples of the alkoxycarbonyl group include an alkoxycarbonyl group having usually 2 or more carbon atoms and usually 10 or less, preferably 7 or less carbon atoms. Specific examples include a methoxycarbonyl group and an ethoxycarbonyl group.
アリールオキシカルボニル基としては、炭素数が通常3以上、好ましくは4以上、また、通常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ものが挙げられる。具体例としては、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が挙げられる。
アルキルカルボニルオキシ基としては、炭素数が通常2以上、また、通常10以下、好ましくは7以下のアルキルカルボニルオキシ基が挙げられる。具体例としては、アセトキシ基、トリフルオロアセトキシ基等が挙げられる。
Examples of the aryloxycarbonyl group include those having an aromatic hydrocarbon group or an aromatic heterocyclic group having a carbon number of usually 3 or more, preferably 4 or more, and usually 25 or less, preferably 15 or less. Specific examples include a phenoxycarbonyl group and a pyridyloxycarbonyl group.
Examples of the alkylcarbonyloxy group include an alkylcarbonyloxy group having usually 2 or more carbon atoms and usually 10 or less, preferably 7 or less carbon atoms. Specific examples include an acetoxy group and a trifluoroacetoxy group.
アルキルチオ基としては、炭素数が通常1以上、また、通常12以下、好ましくは6以下のアルキルチオ基が挙げられる。具体例としては、メチルチオ基、エチルチオ基等が挙げられる。
アリールチオ基としては、炭素数が通常3以上、好ましくは4以上、また、通常25以下、好ましくは14以下のアリールチオ基が挙げられる。具体例としては、フェニルチオ基、ナフチルチオ基、ピリジルチオ基等が挙げられる。
Examples of the alkylthio group include an alkylthio group having usually 1 or more carbon atoms and usually 12 or less, preferably 6 or less carbon atoms. Specific examples include a methylthio group and an ethylthio group.
Examples of the arylthio group include an arylthio group having a carbon number of usually 3 or more, preferably 4 or more, and usually 25 or less, preferably 14 or less. Specific examples include a phenylthio group, a naphthylthio group, a pyridylthio group and the like.
アルキルスルホニル基及びアリールスルホニル基の具体例としては、メシル基、トシル基等が挙げられる。
スルホニルオキシ基の具体例としては、メシルオキシ基、トシルオキシ基等が挙げられる。
シリル基の具体例としては、トリメチルシリル基、トリフェニルシリル基等が挙げられる。
Specific examples of the alkylsulfonyl group and the arylsulfonyl group include a mesylate group and a tosyl group.
Specific examples of the sulfonyloxy group include a mesyloxy group and a tosyloxy group.
Specific examples of the silyl group include a trimethylsilyl group and a triphenylsilyl group.
以上、R11及びR12として例示した基は、本発明の趣旨に反しない限りにおいて、更に他の置換基によって置換されていてもよい。置換基の種類は特に制限されないが、例としては、上記R11及びR12、としてそれぞれ例示した基の他、ハロゲン原子、シアノ基、チオシアノ基、ニトロ基等が挙げられる。中でも、イオン化合物(電子受容性化合物)の耐熱性及び電子受容性の妨げにならない観点から、アルキル基、アルケニル基、アルキニル基、アルコキシ基、アリールオキシ基、芳香族炭化水素基、芳香族複素環基が好ましい。 As described above, the groups exemplified as R 11 and R 12 may be further substituted with other substituents as long as it does not contradict the gist of the present invention. The type of the substituent is not particularly limited, and examples thereof include a halogen atom, a cyano group, a thiocyano group, a nitro group, and the like, in addition to the groups exemplified as R 11 and R 12, respectively. Above all, from the viewpoint of not interfering with the heat resistance and electron acceptability of the ionic compound (electron-accepting compound), an alkyl group, an alkenyl group, an alkynyl group, an alkoxy group, an aryloxy group, an aromatic hydrocarbon group and an aromatic heterocycle Groups are preferred.
式(5)中、A1は、周期表の第17族に属する元素であることが好ましく、電子受容性及び入手容易性の観点から、周期表の第5周期以前(第3〜第5周期)の元素が好ましい。即ち、A1としてはヨウ素原子、臭素原子、塩素原子のうち何れかが好ましい。
特に、電子受容性、化合物の安定性の面から、式(5)におけるA1が臭素原子又はヨウ素原子であるイオン化合物が好ましく、ヨウ素原子であるイオン化合物が最も好ましい。
In the formula (5), A 1 is preferably an element belonging to Group 17 of the periodic table, and from the viewpoint of electron acceptability and availability, it is before the 5th cycle of the periodic table (3rd to 5th cycles). ) Is preferable. That is, an iodine atom as A 1, a bromine atom, either of the chlorine atoms are preferred.
In particular, an electron-accepting, in view of stability of the compound, ionic compound is preferably A 1 in the formula (5) is a bromine atom or an iodine atom, ion compound is most preferably an iodine atom.
式(5)中、Z1n1−は、対アニオンを表す。対アニオンの種類は特に制限されず、単原子イオンであっても錯イオンであってもよい。但し、対アニオンのサイズが大きいほど負電荷が非局在化し、それに伴い正電荷も非局在化して電子受容能が大きくなるため、単原子イオンよりも錯イオンの方が好ましい。
n1は、対アニオンZ1n1−のイオン価に相当する任意の正の整数である。n1の値は特に制限されないが、1又は2であることが好ましく、1であることが最も好ましい。
In formula (5), Z 1 n 1 − represents a counter anion. The type of counter anion is not particularly limited, and may be a monatomic ion or a complex ion. However, as the size of the counter anion is larger, the negative charge is delocalized, and the positive charge is also delocalized accordingly, so that the electron accepting capacity is increased. Therefore, the complex ion is preferable to the monatomic ion.
n 1 is any positive integer corresponding to the ionic value of the counter anion Z 1 n 1 −. The value of n 1 is not particularly limited, but is preferably 1 or 2, and most preferably 1.
Z1n1−の具体例としては、水酸化物イオン、フッ化物イオン、塩化物イオン、臭化物イオン、ヨウ化物イオン、シアン化物イオン、硝酸イオン、亜硝酸イオン、硫酸イオン、亜硫酸イオン、過塩素酸イオン、過臭素酸イオン、過ヨウ素酸イオン、塩素酸イオン、亜塩素酸イオン、次亜塩素酸イオン、リン酸イオン、亜リン酸イオン、次亜リン酸イオン、ホウ酸イオン、イソシアン酸イオン、硫化水素イオン、テトラフルオロホウ酸イオン、ヘキサフルオロリン酸イオン、ヘキサクロロアンチモン酸イオン;酢酸イオン、トリフルオロ酢酸イオン、安息香酸イオン等のカルボン酸イオン;メタンスルホン酸、トリフルオロメタンスルホン酸イオン等のスルホン酸イオン;メトキシイオン、t−ブトキシイオン等のアルコキシイオン等が挙げられる。中でも、テトラフルオロホウ素酸イオン及びヘキサフルオロホウ素酸イオンが好ましい。 Specific examples of Z 1 n 1- include hydroxide ion, fluoride ion, chloride ion, bromide ion, iodide ion, cyanide ion, nitrate ion, nitrite ion, sulfate ion, sulfite ion, and perchlorine. Acid ion, perbromate ion, periodate ion, chlorate ion, chlorite ion, hypochlorite ion, phosphate ion, phosphite ion, hypophosphate ion, borate ion, isocyanate ion , Hydrogen sulfide ion, tetrafluoroborate ion, hexafluorophosphate ion, hexachloroantimonate ion; carboxylic acid ion such as acetate ion, trifluoroacetate ion, benzoate ion; methanesulfonic acid, trifluoromethanesulfonic acid ion, etc. Sulfonate ions; alkoxy ions such as methoxy ion and t-butoxy ion can be mentioned. Of these, tetrafluoroboronate ion and hexafluoroboronate ion are preferable.
また、対アニオンZ1n1−としては、化合物の安定性、溶媒への溶解性の点及び、サイズが大きいという点で、負電荷が非局在化し、それに伴い正電荷も非局在化して電子受容能が大きくなるため、下記式(6)で表される錯イオンが特に好ましい。 Further, as the counter anion Z 1 n 1 −, the negative charge is delocalized in terms of the stability of the compound, the solubility in the solvent, and the large size, and the positive charge is also delocalized accordingly. Therefore, the complex ion represented by the following formula (6) is particularly preferable because the electron accepting capacity is increased.
(式中、E1は、各々独立に、長周期型周期表の第13族に属する元素を表し、Ar6〜Ar9は、各々独立に、1〜3芳香族炭化水素基又は1〜3芳香族複素環基を表す。)
E1としては、ホウ素原子、アルミニウム原子、ガリウム原子が好ましく、化合物の安定性、合成及び精製のし易さの点から、ホウ素原子がより好ましい。
Ar6〜Ar9の芳香族炭化水素基、芳香族複素環基としては、例えば、R11について先に例示したものと同様の、1個の遊離原子価を有する、5員環若しくは6員環の単環又は2〜4縮合環が挙げられる。中でも、化合物の安定性、耐熱性の点から、1個の遊離原子価を有する、ベンゼン環、ナフタレン環、ピリジン環、ピラジン環、ピリダジン環、ピリミジン環、トリアジン環、キノリン環、イソキノリン環が好ましい。
(In the formula, E 1 independently represents an element belonging to Group 13 of the long periodic table, and Ar 6 to Ar 9 independently represent 1-3 aromatic hydrocarbon groups or 1-3. Represents an aromatic heterocyclic group.)
As E 1 , a boron atom, an aluminum atom, and a gallium atom are preferable, and a boron atom is more preferable from the viewpoint of compound stability, easiness of synthesis and purification.
Aromatic hydrocarbon group Ar 6 to Ar 9, the aromatic heterocyclic group, for example, the same as those exemplified above for R 11, having one free valence, 5- or 6-membered ring A single ring or a 2-4 fused ring of the above can be mentioned. Among them, a benzene ring, a naphthalene ring, a pyridine ring, a pyrazine ring, a pyridazine ring, a pyrimidine ring, a triazine ring, a quinoline ring, and an isoquinoline ring having one free valence are preferable from the viewpoint of compound stability and heat resistance. ..
Ar6〜Ar9として例示した芳香族炭化水素基、芳香族複素環基は、本発明の趣旨に反しない限りにおいて、更に別の置換基によって置換されていてもよい。置換基の種類は特に制限されず、任意の置換基が適用可能であるが、電子吸引性の基であることが好ましい。
Ar6〜Ar9が有してもよい置換基として好ましい電子吸引性の基を例示するならば、フッ素原子、塩素原子、臭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スルホニル基;トシル基等の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、通常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、通常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、通常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;アミノカルボニル基;アミノスルホニル基;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、通常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基にフッ素原子、塩素原子等のハロゲン原子が置換したハロアルキル基等が挙げられる。
The aromatic hydrocarbon groups and aromatic heterocyclic groups exemplified as Ar 6 to Ar 9 may be further substituted with another substituent as long as it does not contradict the gist of the present invention. The type of the substituent is not particularly limited, and any substituent can be applied, but an electron-withdrawing group is preferable.
To exemplify a preferable electron-withdrawing group as a substituent that Ar 6 to Ar 9 may have, a halogen atom such as a fluorine atom, a chlorine atom or a bromine atom; a cyano group; a thiocyano group; a nitro group; a mesyl group. Alkylsulfonyl groups such as; arylsulfonyl groups such as tosyl groups; acyl groups having a carbon number of usually 1 or more, usually 12 or less, preferably 6 or less, such as formyl groups, acetyl groups, benzoyl groups; methoxycarbonyl groups, ethoxycarbonyls, etc. An alkoxycarbonyl group having a group or the like having a carbon number of usually 2 or more, usually 10 or less, preferably 7 or less; a phenoxycarbonyl group, a pyridyloxycarbonyl group or the like having a carbon number of usually 3 or more, preferably 4 or more, usually 25 or less. An aryloxycarbonyl group having an aromatic hydrocarbon group or an aromatic heterocyclic group of 15 or less, preferably an aminocarbonyl group; an aminosulfonyl group; a trifluoromethyl group, a pentafluoroethyl group, etc., which usually have 1 or more carbon atoms. Examples thereof include a haloalkyl group in which a linear, branched or cyclic alkyl group of 10 or less, preferably 6 or less is substituted with a halogen atom such as a fluorine atom or a chlorine atom.
中でも、Ar6〜Ar9のうち少なくとも1つの基が、フッ素原子又は塩素原子を置換基として1つ又は2つ以上有することがより好ましい。特に、負電荷を効率よく非局在化する点、及び、適度な昇華性を有する点から、Ar6〜Ar9の水素原子がすべてフッ素原子で置換されたパーフルオロアリール基であることが最も好ましい。パーフルオロアリール基の具体例としては、ペンタフルオロフェニル基、ヘプタフルオロ−2−ナフチル基、テトラフルオロ−4−ピリジル基等が挙げられる。 Above all, it is more preferable that at least one group of Ar 6 to Ar 9 has one or two or more groups having a fluorine atom or a chlorine atom as a substituent. In particular, it is most likely that the hydrogen atoms of Ar 6 to Ar 9 are all perfluoroaryl groups substituted with fluorine atoms from the viewpoint of efficiently delocalizing negative charges and having appropriate sublimation properties. preferable. Specific examples of the perfluoroaryl group include a pentafluorophenyl group, a heptafluoro-2-naphthyl group, a tetrafluoro-4-pyridyl group and the like.
本発明における電子受容性化合物の分子量は、通常100〜5000、好ましくは300〜3000である。
上記範囲内であると、正電荷及び負電荷が十分に非局在化し、電子受容能が良好で、また電荷輸送の妨げになり難い点で好ましい。
以下に、本発明に好適な前記式(5)に記載の電子受容性化合物の具体例を下記表1に示すが、本発明はこれらに限定されるものではない。
The molecular weight of the electron-accepting compound in the present invention is usually 100 to 5000, preferably 300 to 3000.
Within the above range, positive charges and negative charges are sufficiently delocalized, electron acceptability is good, and charge transport is not hindered, which is preferable.
Specific examples of the electron-accepting compound represented by the above formula (5) suitable for the present invention are shown in Table 1 below, but the present invention is not limited thereto.
本発明の有機電界発光素子用組成物は、上記のような電子受容性化合物の1種を単独で含んでいてもよく、また2種以上を任意の組み合わせ、及び比率で含んでいてもよい。
本発明の有機電界発光素子用組成物が電子受容性化合物を含む場合、本発明の有機電界発光素子用組成物の電子受容性化合物の含有量は、通常0.0005重量%以上、好ましくは0.001重量%以上であり、通常20重量%以下、好ましくは10重量%以下である。また、有機電界発光素子用組成物中の本発明の重合体に対する電子受容性化合物の割合は、通常0.5重量%以上、好ましくは1重量%以上、より好ましくは3重量%以上であり、通常80重量%以下、好ましくは60重量%以下、さらに好ましくは40重量%以下である。
The composition for an organic electroluminescent device of the present invention may contain one kind of the above-mentioned electron-accepting compound alone, or may contain two or more kinds in any combination and ratio.
When the composition for an organic electroluminescent element of the present invention contains an electron-accepting compound, the content of the electron-accepting compound in the composition for an organic electroluminescent element of the present invention is usually 0.0005% by weight or more, preferably 0. It is .001% by weight or more, usually 20% by weight or less, preferably 10% by weight or less. The ratio of the electron-accepting compound to the polymer of the present invention in the composition for an organic electroluminescent element is usually 0.5% by weight or more, preferably 1% by weight or more, and more preferably 3% by weight or more. It is usually 80% by weight or less, preferably 60% by weight or less, and more preferably 40% by weight or less.
有機電界発光素子用組成物中の電子受容性化合物の含有量が上記下限以上であると重合体から電子受容体が電子を受容し、形成した有機層が低抵抗化するため好ましく、上記上限以下であると形成した有機層に欠陥が生じ難く、また膜厚ムラが生じ難いため好ましい。 When the content of the electron-accepting compound in the composition for an organic electroluminescent element is at least the above lower limit, the electron acceptor receives electrons from the polymer and the formed organic layer has low resistance, which is preferable. This is preferable because defects are less likely to occur in the formed organic layer and uneven film thickness is less likely to occur.
[カチオンラジカル化合物]
本発明の有機電界発光素子用組成物は、更にカチオンラジカル化合物を含有していてもよい。
カチオンラジカル化合物としては、正孔輸送性化合物から一電子取り除いた化学種であるカチオンラジカルと、対アニオンとからなるイオン化合物が好ましい。但し、カチオンラジカルが正孔輸送性の高分子化合物由来である場合、カチオンラジカルは高分子化合物の繰り返し単位から一電子取り除いた構造となる。
また、カチオンラジカルとしては、後述の正孔輸送性化合物から一電子取り除いた化学種であることが好ましい。正孔輸送性化合物として好ましい化合物から一電子取り除いた化学種であることが、非晶質性、可視光の透過率、耐熱性、及び溶解性等の点から好適である。
[Cation radical compound]
The composition for an organic electroluminescent device of the present invention may further contain a cationic radical compound.
As the cation radical compound, an ionic compound composed of a cation radical, which is a chemical species obtained by removing one electron from a hole transporting compound, and a counter anion is preferable. However, when the cation radical is derived from a hole-transporting polymer compound, the cation radical has a structure in which one electron is removed from the repeating unit of the polymer compound.
Further, the cation radical is preferably a chemical species obtained by removing one electron from the hole transporting compound described later. A chemical species obtained by removing one electron from a preferable compound as a hole transporting compound is preferable from the viewpoints of amorphousness, visible light transmittance, heat resistance, solubility and the like.
ここで、カチオンラジカル化合物は、後述の正孔輸送性化合物と前述の電子受容性化合物を混合することにより生成させることができる。即ち、正孔輸送性化合物と電子受容性化合物とを混合することにより、正孔輸送性化合物から電子受容性化合物へと電子移動が起こり、正孔輸送性化合物のカチオンラジカルと対アニオンとからなるカチオンイオン化合物が生成する。 Here, the cationic radical compound can be produced by mixing the hole transporting compound described later and the electron accepting compound described above. That is, by mixing the hole transporting compound and the electron accepting compound, electron transfer occurs from the hole transporting compound to the electron accepting compound, and the hole transporting compound is composed of a cationic radical and a counter anion. A cationic ion compound is produced.
本発明の有機電界発光素子用組成物がカチオンラジカル化合物を含む場合、本発明の有機電界発光素子用組成物のカチオンラジカル化合物の含有量は、通常0.0005重量%以上、好ましくは0.001重量%以上であり、通常40重量%以下、好ましくは20重量%以下である。カチオンラジカル化合物の含有量が下限以上であると形成した有機層が低抵抗化するため好ましく、上限以下であると形成した有機層に欠陥が生じ難く、また膜厚ムラが生じ難いため好ましい。
なお、本発明の有機電界発光素子用組成物には、上記の成分以外に、後述の正孔注入層形成用組成物や正孔輸送層形成用組成物に含まれる成分を、後述の含有量で含有していてもよい。
When the composition for an organic electroluminescent element of the present invention contains a cation radical compound, the content of the cation radical compound in the composition for an organic electroluminescent element of the present invention is usually 0.0005% by weight or more, preferably 0.001. By weight or more, usually 40% by weight or less, preferably 20% by weight or less. When the content of the cationic radical compound is not less than the lower limit, the resistance of the formed organic layer is lowered, which is preferable, and when it is not more than the upper limit, defects are less likely to occur in the formed organic layer and uneven film thickness is less likely to occur.
In addition to the above components, the composition for an organic electroluminescent device of the present invention contains components contained in the hole injection layer forming composition and the hole transport layer forming composition described later. It may be contained in.
<有機電界発光素子>
本発明の有機電界発光素子は、基板上に、陽極及び陰極と、該陽極と該陰極の間に有機層を有する有機電界発光素子において、該有機層が、本発明の重合体を含む本発明の有機電界発光素子用組成物を用いて湿式成膜法により形成された層を含むことを特徴とする。
本発明の有機電界発光素子において、湿式成膜法により形成された層は、正孔注入層及び正孔輸送層の少なくとも一方であることが好ましく、特に、この有機層が正孔注入層、正孔輸送層及び発光層を備え、これら正孔注入層、正孔輸送層及び発光層の全てが湿式成膜法により形成された層であることが好ましい。
<Organic electroluminescent device>
The organic electroluminescent device of the present invention is an organic electroluminescent device having an anode and a cathode and an organic layer between the anode and the cathode on a substrate, and the organic layer contains the polymer of the present invention. It is characterized by including a layer formed by a wet film forming method using the composition for an organic electroluminescent device of.
In the organic electroluminescent device of the present invention, the layer formed by the wet film forming method is preferably at least one of a hole injection layer and a hole transport layer, and in particular, this organic layer is a hole injection layer and a positive. It is preferable that the hole transport layer and the light emitting layer are provided, and all of the hole injection layer, the hole transport layer and the light emitting layer are formed by a wet film forming method.
本発明において湿式成膜法とは、成膜方法、即ち、塗布方法として、例えば、スピンコート法、ディップコート法、ダイコート法、バーコート法、ブレードコート法、ロールコート法、スプレーコート法、キャピラリーコート法、インクジェット法、ノズルプリンティング法、スクリーン印刷法、グラビア印刷法、フレキソ印刷法等の湿式で成膜させる方法を採用し、この塗布膜を乾燥させて膜形成を行う方法をいう。これらの成膜方法の中でも、スピンコート法、スプレーコート法、インクジェット法、ノズルプリンティング法等が好ましい。 In the present invention, the wet film forming method is a film forming method, that is, as a coating method, for example, a spin coating method, a dip coating method, a die coating method, a bar coating method, a blade coating method, a roll coating method, a spray coating method, and a capillary. A method of forming a film by adopting a wet film forming method such as a coating method, an inkjet method, a nozzle printing method, a screen printing method, a gravure printing method, or a flexographic printing method, and drying the coating film. Among these film forming methods, a spin coating method, a spray coating method, an inkjet method, a nozzle printing method and the like are preferable.
本発明の有機電界発光素子の構造の一例として、図1に有機電界発光素子10の構造例の模式図(断面)を示す。図1において、1は基板、2は陽極、3は正孔注入層、4は正孔輸送層、5は発光層、6は正孔阻止層、7は電子輸送層、8は電子注入層、9は陰極を各々表す。
以下、本発明の有機電界発光素子の層構成及びその一般的形成方法等の実施の形態の一例を、図1を参照して説明する。
As an example of the structure of the organic electroluminescent device of the present invention, FIG. 1 shows a schematic view (cross section) of a structural example of the
Hereinafter, an example of an embodiment such as a layer structure of the organic electroluminescent device of the present invention and a general method for forming the same will be described with reference to FIG.
[基板]
基板1は、有機電界発光素子の支持体となるものであり、通常、石英やガラスの板、金属板や金属箔、プラスチックフィルムやシート等が用いられる。これらのうち、ガラス板や、ポリエステル、ポリメタクリレート、ポリカーボネート、ポリスルホン等の透明な合成樹脂の板が好ましい。基板は、外気による有機電界発光素子の劣化が起こり難いことからガスバリア性の高い材質とするのが好ましい。このため、特に合成樹脂製の基板等のようにガスバリア性の低い材質を用いる場合は、基板の少なくとも片面に緻密なシリコン酸化膜等を設けてガスバリア性を上げるのが好ましい。
[substrate]
The substrate 1 serves as a support for an organic electroluminescent element, and usually a quartz or glass plate, a metal plate, a metal foil, a plastic film, a sheet, or the like is used. Of these, a glass plate or a transparent synthetic resin plate such as polyester, polymethacrylate, polycarbonate, or polysulfone is preferable. The substrate is preferably made of a material having a high gas barrier property because the organic electroluminescent element is unlikely to be deteriorated by the outside air. Therefore, particularly when a material having a low gas barrier property such as a synthetic resin substrate is used, it is preferable to provide a dense silicon oxide film or the like on at least one surface of the substrate to improve the gas barrier property.
[陽極]
陽極2は、発光層5側の層に正孔を注入する機能を担う。
陽極2は、通常、アルミニウム、金、銀、ニッケル、パラジウム、白金等の金属;インジウム及び/又はスズの酸化物等の金属酸化物;ヨウ化銅等のハロゲン化金属;カーボンブラック及びポリ(3−メチルチオフェン)、ポリピロール、ポリアニリン等の導電性高分子等により構成される。
[anode]
The anode 2 has a function of injecting holes into the layer on the
The anode 2 is usually a metal such as aluminum, gold, silver, nickel, palladium, platinum; a metal oxide such as an oxide of indium and / or tin; a metal halide such as copper iodide; carbon black and poly (3). -Methylthiophene), polypyrrole, polyaniline and other conductive polymers.
陽極2の形成は、通常、スパッタリング法、真空蒸着法等の乾式法により行われることが多い。また、銀等の金属微粒子、ヨウ化銅等の微粒子、カーボンブラック、導電性の金属酸化物微粒子、導電性高分子微粉末等を用いて陽極を形成する場合には、適当なバインダー樹脂溶液に分散させて、基板上に塗布することにより形成することもできる。また、導電性高分子の場合は、電解重合により直接基板上に薄膜を形成したり、基板上に導電性高分子を塗布して陽極を形成することもできる(Appl.Phys.Lett.,60巻,2711頁,1992年)。 The anode 2 is usually formed by a dry method such as a sputtering method or a vacuum vapor deposition method. When forming an anode using metal fine particles such as silver, fine particles such as copper iodide, carbon black, conductive metal oxide fine particles, conductive polymer fine powder, etc., use an appropriate binder resin solution. It can also be formed by dispersing and applying it on a substrate. Further, in the case of a conductive polymer, a thin film can be formed directly on the substrate by electrolytic polymerization, or an anode can be formed by applying the conductive polymer on the substrate (Appl. Phys. Lett., 60). Vol. 2711, 1992).
陽極2は、通常、単層構造であるが、適宜、積層構造としてもよい。陽極2が積層構造である場合、1層目の陽極上に異なる導電材料を積層してもよい。
陽極2の厚みは、必要とされる透明性と材質等に応じて決めればよい。特に高い透明性が必要とされる場合は、可視光の透過率が60%以上となる厚みが好ましく、80%以上となる厚みが更に好ましい。陽極2の厚みは、通常5nm以上、好ましくは10nm以上であり、また、通常1000nm以下、好ましくは500nm以下とするのが好ましい。一方、透明性が不要な場合は、陽極2の厚みは必要な強度等に応じて任意に厚みとすればよく、この場合、陽極2は基板と同一の厚みでもよい。
陽極2の表面に他の層を成膜する場合は、成膜前に、紫外線/オゾン、酸素プラズマ、アルゴンプラズマ等の処理を施すことにより、陽極2上の不純物を除去すると共に、そのイオン化ポテンシャルを調整して正孔注入性を向上させておくことが好ましい。
The anode 2 usually has a single-layer structure, but may have a laminated structure as appropriate. When the anode 2 has a laminated structure, different conductive materials may be laminated on the first-layer anode.
The thickness of the anode 2 may be determined according to the required transparency, material, and the like. When particularly high transparency is required, a thickness having a visible light transmittance of 60% or more is preferable, and a thickness having a visible light transmittance of 80% or more is more preferable. The thickness of the anode 2 is usually 5 nm or more, preferably 10 nm or more, and usually 1000 nm or less, preferably 500 nm or less. On the other hand, when transparency is not required, the thickness of the anode 2 may be arbitrarily set according to the required strength and the like. In this case, the anode 2 may have the same thickness as the substrate.
When another layer is formed on the surface of the anode 2, impurities on the anode 2 are removed by treating with ultraviolet rays / ozone, oxygen plasma, argon plasma, etc. before the film formation, and the ionization potential thereof is formed. It is preferable to improve the hole injection property.
[正孔注入層]
陽極2側から発光層5側に正孔を輸送する機能を担う層は、通常、正孔注入輸送層又は正孔輸送層と呼ばれる。そして、陽極2側から発光層5側に正孔を輸送する機能を担う層が2層以上ある場合に、より陽極側に近い方の層を正孔注入層3と呼ぶことがある。正孔注入層3は、陽極2から発光層5側に正孔を輸送する機能を強化する点で、形成することが好ましい。正孔注入層3を形成する場合、通常、正孔注入層3は、陽極2上に形成される。
[Hole injection layer]
The layer having a function of transporting holes from the anode 2 side to the
正孔注入層3の膜厚は、通常1nm以上、好ましくは5nm以上、また、通常1000nm以下、好ましくは500nm以下である。
正孔注入層の形成方法は、真空蒸着法でも、湿式成膜法でもよい。成膜性が優れる点では、湿式成膜法により形成することが好ましい。
正孔注入層3は、正孔輸送性化合物を含むことが好ましく、正孔輸送性化合物と電子受
容性化合物とを含むことがより好ましい。更には、正孔注入層中にカチオンラジカル化合物を含むことが好ましく、カチオンラジカル化合物と正孔輸送性化合物とを含むことが特に好ましい。
以下に、一般的な正孔注入層の形成方法について説明するが、本発明の有機電界発光素子において、正孔注入層は、本発明の有機電界発光素子用組成物を用いて湿式成膜法により形成されることが好ましい。
The film thickness of the hole injection layer 3 is usually 1 nm or more, preferably 5 nm or more, and usually 1000 nm or less, preferably 500 nm or less.
The hole injection layer may be formed by either a vacuum vapor deposition method or a wet film deposition method. In terms of excellent film forming property, it is preferably formed by a wet film forming method.
The hole injection layer 3 preferably contains a hole transporting compound, and more preferably contains a hole transporting compound and an electron accepting compound. Further, it is preferable to contain a cationic radical compound in the hole injection layer, and it is particularly preferable to contain a cationic radical compound and a hole transporting compound.
A general method for forming the hole injection layer will be described below. In the organic electroluminescent device of the present invention, the hole injection layer is a wet film forming method using the composition for the organic electroluminescent device of the present invention. Is preferably formed by.
[正孔輸送性化合物]
正孔注入層形成用組成物は、通常、正孔注入層3となる正孔輸送性化合物を含有する。また、湿式成膜法の場合は、通常、更に溶媒も含有する。正孔注入層形成用組成物は、正孔輸送性が高く、注入された正孔を効率よく輸送できるのが好ましい。このため、正孔移動度が大きく、トラップとなる不純物が製造時や使用時等に発生し難いことが好ましい。また、安定性に優れ、イオン化ポテンシャルが小さく、可視光に対する透明性が高いことが好ましい。特に、正孔注入層が発光層と接する場合は、発光層からの発光を消光しないものや発光層とエキサイプレックスを形成して、発光効率を低下させないものが好ましい。
[Hole transporting compound]
The composition for forming a hole injection layer usually contains a hole transporting compound that becomes the hole injection layer 3. Further, in the case of the wet film forming method, a solvent is usually further contained. It is preferable that the composition for forming a hole injection layer has high hole transportability and can efficiently transport the injected holes. Therefore, it is preferable that the hole mobility is high and impurities that serve as traps are unlikely to be generated during production or use. Further, it is preferable that the stability is excellent, the ionization potential is small, and the transparency to visible light is high. In particular, when the hole injection layer is in contact with the light emitting layer, those that do not quench the light emitted from the light emitting layer or those that form an exciplex with the light emitting layer and do not reduce the luminous efficiency are preferable.
正孔輸送性化合物としては、陽極から正孔注入層への電荷注入障壁の観点から、4.5eV〜6.0eVのイオン化ポテンシャルを有する化合物が好ましい。正孔輸送性化合物の例としては、芳香族アミン系化合物、フタロシアニン系化合物、ポルフィリン系化合物、オリゴチオフェン系化合物、ポリチオフェン系化合物、ベンジルフェニル系化合物、フルオレン基で3級アミンを連結した化合物、ヒドラゾン系化合物、シラザン系化合物、キナクリドン系化合物等が挙げられる。 As the hole transporting compound, a compound having an ionization potential of 4.5 eV to 6.0 eV is preferable from the viewpoint of a charge injection barrier from the anode to the hole injection layer. Examples of hole-transporting compounds include aromatic amine compounds, phthalocyanine compounds, porphyrin compounds, oligothiophene compounds, polythiophene compounds, benzylphenyl compounds, compounds in which a tertiary amine is linked with a fluorene group, and hydrazone. Examples thereof include system compounds, silazane compounds, and quinacridone compounds.
上述の例示化合物のうち、非晶質性及び可視光透過性の点から、芳香族アミン化合物が好ましく、芳香族三級アミン化合物が特に好ましい。ここで、芳香族三級アミン化合物とは、芳香族三級アミン構造を有する化合物であって、芳香族三級アミン由来の基を有する化合物も含む。
芳香族三級アミン化合物の種類は、特に制限されないが、表面平滑化効果により均一な発光を得やすい点から、重量平均分子量が1000以上、1000000以下の高分子化合物(繰り返し単位が連なる重合型化合物)を用いることが好ましい。芳香族三級アミン高分子化合物の好ましい例としては、本発明の重合体の他に、下記式(7)で表される繰り返し単位を有する高分子化合物等が挙げられる。
Among the above-mentioned exemplified compounds, aromatic amine compounds are preferable, and aromatic tertiary amine compounds are particularly preferable, from the viewpoint of amorphousness and visible light transmission. Here, the aromatic tertiary amine compound is a compound having an aromatic tertiary amine structure, and also includes a compound having a group derived from the aromatic tertiary amine.
The type of the aromatic tertiary amine compound is not particularly limited, but a polymer compound having a weight average molecular weight of 1000 or more and 1000,000 or less (polymerized compound in which repeating units are continuous) is easy to obtain uniform light emission due to the surface smoothing effect. ) Is preferably used. Preferred examples of the aromatic tertiary amine polymer compound include, in addition to the polymer of the present invention, a polymer compound having a repeating unit represented by the following formula (7).
(上記式(7)中、Arb1及びArb2は、各々独立して、置換基を有していてもよい芳香族炭化水素基、又は置換基を有していてもよい芳香族複素環基を表わす。Arb3〜A
rb5は、各々独立して、置換基を有していてもよい芳香族炭化水素基、又は置換基を有
していてもよい芳香族複素環基を表わす。Zbは、下記の連結基群の中から選ばれる連結
基を表わす。また、Arb1〜Arb5のうち、同一のN原子に結合する二つの基は互いに結合して環を形成してもよい。)
(In the above formula (7), Ar b1 and Ar b2 are each independently an aromatic hydrocarbon group which may have a substituent or an aromatic heterocyclic group which may have a substituent. Represents Ar b3 ~ A
r b5 independently represents an aromatic hydrocarbon group which may have a substituent or an aromatic heterocyclic group which may have a substituent. Z b represents a linking group selected from the following linking group group. Further, of Ar b1 to Ar b5 , two groups bonded to the same N atom may be bonded to each other to form a ring. )
(上記各式中、Arb6〜Arb16は、各々独立して、置換基を有していてもよい芳香族炭化水素、又は置換基を有していてもよい芳香族複素環由来の1価又は2価の基を表わす。Rb1及びRb2は、各々独立して、水素原子又は任意の置換基を表わす。)
Arb1〜Arb16としては、任意の芳香族炭化水素又は芳香族複素環由来の1価又は2価の基が適用可能である。これらの基は各々同一であっても、互いに異なって いても
よい。また、これらの基は、更に任意の置換基を有していてもよい。
(In each of the above formulas, Ar b6 to Ar b16 are each independently an aromatic hydrocarbon which may have a substituent or a monovalent derived from an aromatic heterocycle which may have a substituent. Or represents a divalent group. R b1 and R b2 each independently represent a hydrogen atom or an arbitrary substituent.)
As Ar b1 to Ar b16 , a monovalent or divalent group derived from any aromatic hydrocarbon or aromatic heterocycle can be applied. Each of these groups may be the same or different from each other. Further, these groups may further have an arbitrary substituent.
一般式(7)で表される繰り返し単位を有する芳香族三級アミン高分子化合物の具体例としては、国際公開第2005/089024号パンフレットに記載の化合物が挙げられる。
正孔注入層3には、正孔輸送性化合物の酸化により、正孔注入層の導電率を向上させることができるため、前述の電子受容性化合物や、前述のカチオンラジカル化合物を含有していることが好ましい。
Specific examples of the aromatic tertiary amine polymer compound having a repeating unit represented by the general formula (7) include the compounds described in Pamphlet No. 2005/089024.
Since the hole injecting layer 3 can improve the conductivity of the hole injecting layer by oxidizing the hole transporting compound, the hole injecting layer 3 contains the above-mentioned electron accepting compound and the above-mentioned cationic radical compound. Is preferable.
PEDOT/PSS(Adv.Mater.,2000年,12巻,481頁)やエメラルジン塩酸塩(J.Phys.Chem.,1990年,94巻,7716頁)等の高分子化合物由来のカチオンラジカル化合物は、酸化重合(脱水素重合)することによっても生成する。
ここでいう酸化重合は、モノマーを酸性溶液中で、ペルオキソ二硫酸塩等を用いて化学的に、又は、電気化学的に酸化するものである。この酸化重合(脱水素重合)の場合、モノマーが酸化されることにより高分子化されるとともに、酸性溶液由来のアニオンを対アニオンとする、高分子の繰り返し単位から一電子取り除かれたカチオンラジカルが生成する。
Cationic radical compounds derived from polymer compounds such as PEDOT / PSS (Adv. Mater., 2000, Vol. 12, p. 481) and emeraldine hydrochloride (J. Phys. Chem., 1990, Vol. 94, p. 7716) It is also produced by oxidative polymerization (dehydrogenation polymerization).
The oxidative polymerization referred to here is to chemically or electrochemically oxidize a monomer in an acidic solution using peroxodisulfate or the like. In the case of this oxidative polymerization (dehydropolymerization), a cation radical obtained by removing one electron from a repeating unit of a polymer, which is polymerized by oxidizing a monomer and has an anion derived from an acidic solution as a counter anion, is generated. Generate.
[湿式成膜法による正孔注入層の形成]
湿式成膜法により正孔注入層3を形成する場合、通常、正孔注入層となる材料を可溶な溶媒(正孔注入層用溶媒)と混合して成膜用の組成物(正孔注入層形成用組成物)を調製し、この正孔注入層形成用組成物を正孔注入層の下層に該当する層(通常は、陽極)上に塗布して成膜し、乾燥させることにより形成する。
[Formation of hole injection layer by wet film formation method]
When the hole injection layer 3 is formed by the wet film formation method, the material to be the hole injection layer is usually mixed with a soluble solvent (solvent for the hole injection layer) to form a composition for film formation (holes). A composition for forming an injection layer) is prepared, and this composition for forming a hole injection layer is applied onto a layer (usually an anode) corresponding to the lower layer of the hole injection layer to form a film, and then dried. Form.
正孔注入層の膜厚は、通常5nm以上、好ましくは10nm以上、また、通常1000nm以下、好ましくは500nm以下の範囲である。
なお、正孔注入層における電子受容性化合物の正孔輸送性化合物に対する含有量は、通常0.1モル%以上、好ましくは1モル%以上である。但し、通常100モル%以下、好ましくは40モル%以下である。
The film thickness of the hole injection layer is usually in the range of 5 nm or more, preferably 10 nm or more, and usually 1000 nm or less, preferably 500 nm or less.
The content of the electron-accepting compound in the hole injection layer with respect to the hole-transporting compound is usually 0.1 mol% or more, preferably 1 mol% or more. However, it is usually 100 mol% or less, preferably 40 mol% or less.
[その他の構成材料]
正孔注入層の材料としては、本発明の効果を著しく損なわない限り、上述の正孔輸送性化合物や電子受容性化合物に加えて、さらに、その他の成分を含有させてもよい。その他の成分の例としては、各種の発光材料、電子輸送性化合物、バインダー樹脂、塗布性改良剤などが挙げられる。なお、その他の成分は、1種のみを用いてもよく、2種以上を任意の組み合わせ及び比率で併用してもよい。
[Other constituent materials]
As the material of the hole injection layer, other components may be further contained in addition to the above-mentioned hole transporting compound and electron accepting compound as long as the effects of the present invention are not significantly impaired. Examples of other components include various light-emitting materials, electron-transporting compounds, binder resins, and coatability improvers. As the other components, only one type may be used, or two or more types may be used in any combination and ratio.
[溶剤]
湿式成膜法に用いる正孔注入層形成用組成物の溶剤のうち少なくとも1種は、上述の正孔注入層の構成材料を溶解しうる化合物であることが好ましい。また、この溶剤の沸点は通常110℃以上、好ましくは140℃以上、中でも200℃以上、通常400℃以下、中でも300℃以下であることが好ましい。溶剤の沸点が低すぎると、乾燥速度が速すぎ、膜質が悪化する可能性がある。また、溶剤の沸点が高すぎると乾燥工程の温度を高くする必要があり、他の層や基板に悪影響を与える可能性がある。
[solvent]
It is preferable that at least one of the solvents of the composition for forming the hole injection layer used in the wet film forming method is a compound capable of dissolving the constituent material of the hole injection layer described above. The boiling point of this solvent is usually 110 ° C. or higher, preferably 140 ° C. or higher, particularly 200 ° C. or higher, usually 400 ° C. or lower, and particularly preferably 300 ° C. or lower. If the boiling point of the solvent is too low, the drying rate may be too fast and the film quality may deteriorate. Further, if the boiling point of the solvent is too high, it is necessary to raise the temperature of the drying step, which may adversely affect other layers and substrates.
溶剤として例えば、エーテル系溶剤、エステル系溶剤、芳香族炭化水素系溶剤、アミド系溶剤などが挙げられる。
エーテル系溶剤としては、例えば、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(PGMEA)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、等が挙げられる。
Examples of the solvent include ether solvents, ester solvents, aromatic hydrocarbon solvents, amide solvents and the like.
Examples of the ether-based solvent include aliphatic ethers such as ethylene glycol dimethyl ether, ethylene glycol diethyl ether, and propylene glycol-1-monomethyl ether acetate (PGMEA); 1,2-dimethoxybenzene, 1,3-dimethoxybenzene, and anisole. , Fenetol, 2-methoxytoluene, 3-methoxytoluene, 4-methoxytoluene, 2,3-dimethylanisole, aromatic ethers such as 2,4-dimethylanisole, and the like.
エステル系溶剤としては、例えば、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、等が挙げられる。
芳香族炭化水素系溶剤としては、例えば、トルエン、キシレン、シクロヘキシルベンゼン、3−イロプロピルビフェニル、1,2,3,4−テトラメチルベンゼン、1,4−ジイソプロピルベンゼン、シクロヘキシルベンゼン、メチルナフタレン等が挙げられる。
Examples of the ester-based solvent include aromatic esters such as phenyl acetate, phenyl propionate, methyl benzoate, ethyl benzoate, propyl benzoate, and n-butyl benzoate.
Examples of the aromatic hydrocarbon solvent include toluene, xylene, cyclohexylbenzene, 3-iropropylbiphenyl, 1,2,3,4-tetramethylbenzene, 1,4-diisopropylbenzene, cyclohexylbenzene, methylnaphthalene and the like. Can be mentioned.
アミド系溶剤としては、例えば、N,N−ジメチルホルムアミド、N,N−ジメチルアセトアミド、等が挙げられる。
その他、ジメチルスルホキシド、等も用いることができる。
これらの溶剤は1種のみを用いてもよく、2種以上を任意の組み合わせ及び比率で用いてもよい。
Examples of the amide-based solvent include N, N-dimethylformamide, N, N-dimethylacetamide, and the like.
In addition, dimethyl sulfoxide, etc. can also be used.
Only one of these solvents may be used, or two or more of these solvents may be used in any combination and ratio.
[成膜方法]
正孔注入層形成用組成物を調製後、この組成物を湿式成膜により、正孔注入層の下層に該当する層(通常は、陽極)上に塗布し、乾燥することにより正孔注入層を形成する。
成膜工程における温度は、組成物中に結晶が生じることによる膜の欠損を防ぐため、10℃以上が好ましく、50℃以下が好ましい。
[Film film method]
After preparing the composition for forming a hole injection layer, this composition is applied onto a layer (usually an anode) corresponding to the lower layer of the hole injection layer by wet film formation, and dried to form a hole injection layer. To form.
The temperature in the film forming step is preferably 10 ° C. or higher, preferably 50 ° C. or lower, in order to prevent the film from being damaged due to the formation of crystals in the composition.
成膜工程における相対湿度は、本発明の効果を著しく損なわない限り限定されないが、通常0.01ppm以上、通常80%以下である。
塗布後、通常加熱等により正孔注入層形成用組成物の膜を乾燥させる。乾燥させる方法としては、通常、加熱工程が行なわれる。加熱工程において使用する加熱手段の例を挙げると、クリーンオーブン、ホットプレート、赤外線、ハロゲンヒーター、マイクロ波照射などが挙げられる。中でも、膜全体に均等に熱を与えるためには、クリーンオーブン及び
ホットプレートが好ましい。
The relative humidity in the film forming step is not limited as long as the effect of the present invention is not significantly impaired, but is usually 0.01 ppm or more and usually 80% or less.
After coating, the film of the composition for forming a hole injection layer is usually dried by heating or the like. As a method of drying, a heating step is usually performed. Examples of heating means used in the heating step include clean ovens, hot plates, infrared rays, halogen heaters, microwave irradiation and the like. Above all, a clean oven and a hot plate are preferable in order to evenly apply heat to the entire film.
加熱工程における加熱温度は、本発明の効果を著しく損なわない限り、正孔注入層形成用組成物に用いた溶剤の沸点以上の温度で加熱することが好ましい。また、正孔注入層形成用組成物に用いた溶剤が2種類以上含まれている混合溶剤の場合、少なくとも1種類がその溶剤の沸点以上の温度で加熱されるのが好ましい。溶剤の沸点上昇を考慮すると、加熱工程においては、好ましくは120℃以上、好ましくは410℃以下で加熱することが好ましい。 The heating temperature in the heating step is preferably a temperature equal to or higher than the boiling point of the solvent used in the composition for forming a hole injection layer, as long as the effects of the present invention are not significantly impaired. Further, in the case of a mixed solvent containing two or more kinds of solvents used in the composition for forming a hole injection layer, it is preferable that at least one kind is heated at a temperature equal to or higher than the boiling point of the solvent. Considering the boiling point elevation of the solvent, in the heating step, it is preferable to heat at 120 ° C. or higher, preferably 410 ° C. or lower.
加熱工程において、加熱温度が正孔注入層形成用組成物の溶剤の沸点以上が好ましい。また、加熱時間は、塗布膜の十分な架橋が起こらなければ限定されないが、好ましくは10秒以上、通常180分以下である。加熱時間が長すぎると他の層の成分が拡散する傾向があり、短すぎると正孔注入層が不均質になる傾向がある。加熱は2回にわけて行ってもよい。 In the heating step, the heating temperature is preferably equal to or higher than the boiling point of the solvent of the composition for forming a hole injection layer. The heating time is not limited as long as the coating film is not sufficiently crosslinked, but is preferably 10 seconds or more, usually 180 minutes or less. If the heating time is too long, the components of other layers tend to diffuse, and if it is too short, the hole injection layer tends to become inhomogeneous. Heating may be performed in two steps.
<真空蒸着法による正孔注入層の形成>
真空蒸着により正孔注入層を形成する場合には、正孔注入層の構成材料(前述の正孔輸送性化合物、電子受容性化合物等)の1種又は2種以上を真空容器内に設置されたるつぼに入れ(2種以上の材料を用いる場合は各々のるつぼに入れ)、真空容器内を適当な真空ポンプで10−4Pa程度まで排気した後、るつぼを加熱して(2種以上の材料を用いる場合は各々のるつぼを加熱して)、蒸発量を制御して蒸発させ(2種以上の材料を用いる場合は各々独立に蒸発量を制御して蒸発させ)、るつぼと向き合って置かれた基板の陽極上に正孔注入層を形成させる。なお、2種以上の材料を用いる場合は、それらの混合物をるつぼに入れ、加熱、蒸発させて正孔注入層を形成することもできる。
<Formation of hole injection layer by vacuum deposition method>
When forming a hole injection layer by vacuum deposition, one or more of the constituent materials of the hole injection layer (the above-mentioned hole transporting compound, electron accepting compound, etc.) are installed in a vacuum vessel. Put it in a crucible (if you use two or more materials, put it in each crucible), exhaust the inside of the vacuum vessel to about 10-4 Pa with an appropriate vacuum pump, and then heat the crucible (two or more kinds). When using materials, heat each crucible), control the amount of evaporation to evaporate (when using two or more materials, control the amount of evaporation independently to evaporate), and place them facing the crucible. A hole injection layer is formed on the anode of the crucible substrate. When two or more kinds of materials are used, a mixture thereof can be put in a crucible and heated and evaporated to form a hole injection layer.
蒸着時の真空度は、本発明の効果を著しく損なわない限り限定されないが、通常0.1×10−6Torr(0.13×10−4Pa)以上、通常9.0×10−6Torr(12.0×10−4Pa)以下である。蒸着速度は、本発明の効果を著しく損なわない限り限定されないが、通常0.1Å/秒以上、通常5.0Å/秒以下である。蒸着時の成膜温度は、本発明の効果を著しく損なわない限り限定されないが、好ましくは10℃以上で、好ましくは50℃以下で行われる。
正孔注入層の膜厚は、通常5nm以上、好ましくは10nm以上、また、通常1000nm以下、好ましくは500nm以下の範囲である。
The degree of vacuum during vapor deposition is not limited as long as the effect of the present invention is not significantly impaired, but is usually 0.1 × 10 -6 Torr (0.13 × 10 -4 Pa) or more, and usually 9.0 × 10 -6 Torr. It is (12.0 × 10 -4 Pa) or less. The vapor deposition rate is not limited as long as the effect of the present invention is not significantly impaired, but is usually 0.1 Å / sec or more and usually 5.0 Å / sec or less. The film formation temperature at the time of vapor deposition is not limited as long as the effect of the present invention is not significantly impaired, but is preferably 10 ° C. or higher, preferably 50 ° C. or lower.
The film thickness of the hole injection layer is usually in the range of 5 nm or more, preferably 10 nm or more, and usually 1000 nm or less, preferably 500 nm or less.
[正孔輸送層]
正孔輸送層は、正孔注入層がある場合には正孔注入層の上に、正孔注入層が無い場合には陽極の上に形成することができる。また、本発明の有機電界発光素子は、正孔輸送層を省いた構成であってもよい。
正孔輸送層を形成する材料としては、正孔輸送能が高く、かつ、注入された正孔を効率よく輸送することができる材料であることが好ましい。そのために、イオン化ポテンシャルが小さく、可視光の光に対して透明性が高く、正孔移動度が大きく、安定性に優れ、トラップとなる不純物が製造時や使用時に発生しにくいことが好ましい。また、多くの場合、発光層に接するため、発光層からの発光を消光したり、発光層との間でエキサイプレックスを形成して効率を低下させたりしないことが好ましい。
[Hole transport layer]
The hole transport layer can be formed on the hole injection layer when there is a hole injection layer, and on the anode when there is no hole injection layer. Further, the organic electroluminescent device of the present invention may have a configuration in which the hole transport layer is omitted.
As the material for forming the hole transport layer, it is preferable that the material has a high hole transport capacity and can efficiently transport the injected holes. Therefore, it is preferable that the ionization potential is small, the transparency is high with respect to visible light, the hole mobility is large, the stability is excellent, and impurities that become traps are less likely to be generated during production or use. Further, in many cases, since it is in contact with the light emitting layer, it is preferable not to quench the light emitted from the light emitting layer or form an exciplex with the light emitting layer to reduce the efficiency.
正孔輸送性化合物としては、上記の点から、特に、本発明のアリールアミンポリマーであることが好ましい。本発明のアリールアミンポリマー以外の化合物を正孔輸送性化合物として用いる場合、従来、正孔輸送層の構成材料として用いられている材料を用いることができる。従来用いられている材料としては、例えば、前述の正孔注入層に使用される正孔輸送性化合物として例示したものが挙げられる。また、4,4'−ビス[N−(1−ナ
フチル)−N−フェニルアミノ]ビフェニルで代表わされる2個以上の3級アミンを含み2個以上の縮合芳香族環が窒素原子に置換した芳香族ジアミン(特開平5−234681号公報)、4,4’,4’’−トリス(1−ナフチルフェニルアミノ)トリフェニルアミン等のスターバースト構造を有する芳香族アミン化合物(J.Lumin.,72−74巻、985頁、1997年)、トリフェニルアミンの四量体から成る芳香族アミン化合物(Chem.Commun.,2175頁、1996年)、2,2',7,7'−テトラキス−(ジフェニルアミノ)−9,9'−スピロビフルオレン等のスピロ化合物(Synt
h.Metals,91巻、209頁、1997年)、4,4'−N,N'−ジカルバゾールビフェニルなどのカルバゾール誘導体などが挙げられる。また、例えばポリビニルカルバゾール、ポリビニルトリフェニルアミン(特開平7−53953号公報)、テトラフェニルベンジジンを含有するポリアリーレンエーテルサルホン(Polym.Adv.Tech.,7巻、33頁、1996年)等が挙げられる。
From the above points, the hole transporting compound is particularly preferably the arylamine polymer of the present invention. When a compound other than the arylamine polymer of the present invention is used as the hole transporting compound, a material conventionally used as a constituent material of the hole transporting layer can be used. Examples of conventionally used materials include those exemplified as the hole transporting compound used in the hole injection layer described above. Further, two or more fused aromatic rings containing two or more tertiary amines represented by 4,4'-bis [N- (1-naphthyl) -N-phenylamino] biphenyl are replaced with nitrogen atoms. Aromatic amine compounds having a starburst structure (J. Lumin. , 72-74, pp. 985, 1997), Aromatic amine compounds consisting of triphenylamine tetramers (Chem. Commun., pp. 2175, 1996), 2,2', 7,7'-tetrakis. -(Diphenylamino) -9,9'-Spirobifluorene and other spiro compounds (Synt)
h. Metals, Vol. 91, p. 209, 1997), carbazole derivatives such as 4,4'-N, N'-dicarbazole biphenyl and the like. In addition, for example, polyvinylcarbazole, polyvinyltriphenylamine (Japanese Patent Laid-Open No. 7-53953), polyarylene ether sulfone containing tetraphenylbenzidine (Polym. Adv. Tech., Vol. 7, p. 33, 1996) and the like can be used. Can be mentioned.
湿式成膜で正孔輸送層を形成する場合は、上記正孔注入層の形成と同様にして、正孔輸送層形成用組成物を調製した後、塗布後、加熱乾燥させる。
正孔輸送層形成用組成物には、上述の正孔輸送性化合物の他、溶剤を含有する。用いる溶剤は上記正孔注入層形成用組成物に用いたものと同様である。また、塗布条件、加熱乾燥条件等も正孔注入層の形成の場合と同様である。
When the hole transport layer is formed by wet film formation, the composition for forming the hole transport layer is prepared in the same manner as in the formation of the hole injection layer, applied, and then heat-dried.
The composition for forming a hole transport layer contains a solvent in addition to the above-mentioned hole transport compound. The solvent used is the same as that used in the composition for forming the hole injection layer. Further, the coating conditions, the heating and drying conditions, and the like are the same as in the case of forming the hole injection layer.
真空蒸着により正孔輸送層を形成する場合もまた、その成膜条件等は上記正孔注入層の形成の場合と同様である。
正孔輸送層は、上記正孔輸送性化合物の他、各種の発光材料、電子輸送性化合物、バインダー樹脂、塗布性改良剤などを含有していてもよい。
正孔輸送層はまた、架橋性化合物を架橋して形成される層であってもよい。架橋性化合物は、架橋性基を有する化合物であって、架橋することにより網目状高分子化合物を形成する。
Also when the hole transport layer is formed by vacuum deposition, the film forming conditions and the like are the same as in the case of forming the hole injection layer.
In addition to the hole transporting compound, the hole transporting layer may contain various light emitting materials, an electron transporting compound, a binder resin, a coating property improving agent, and the like.
The hole transport layer may also be a layer formed by cross-linking a cross-linking compound. The crosslinkable compound is a compound having a crosslinkable group, and forms a network polymer compound by crosslinking.
この架橋性基の例を挙げると、オキセタン基、エポキシ基などの環状エーテル基;ビニル基、トリフルオロビニル基、スチリル基、アクリル基、メタクリロイル基、シンナモイル基等の不飽和二重結合を含む基;ベンゾシクロブテン環由来の基などが挙げられる。
架橋性化合物は、モノマー、オリゴマー、ポリマーのいずれであってもよい。架橋性化合物は1種のみを有していてもよく、2種以上を任意の組み合わせ及び比率で有していてもよい。
Examples of this crosslinkable group include cyclic ether groups such as oxetane groups and epoxy groups; groups containing unsaturated double bonds such as vinyl groups, trifluorovinyl groups, styryl groups, acrylic groups, methacryloyl groups and cinnamoyl groups. Examples include groups derived from the benzocyclobutene ring.
The crosslinkable compound may be a monomer, an oligomer, or a polymer. The crosslinkable compound may have only one kind, or may have two or more kinds in any combination and ratio.
架橋性化合物としては、架橋性基を有する正孔輸送性化合物を用いることが好ましい。正孔輸送性化合物の例を挙げると、ピリジン誘導体、ピラジン誘導体、ピリミジン誘導体、トリアジン誘導体、キノリン誘導体、フェナントロリン誘導体、カルバゾール誘導体、フタロシアニン誘導体、ポルフィリン誘導体等の含窒素芳香族化合物誘導体;トリフェニルアミン誘導体;シロール誘導体;オリゴチオフェン誘導体、縮合多環芳香族誘導体、金属錯体などが挙げられる。その中でも、ピリジン誘導体、ピラジン誘導体、ピリミジン誘導体、トリアジン誘導体、キノリン誘導体、フェナントロリン誘導体、カルバゾール誘導体等の含窒素芳香族誘導体;トリフェニルアミン誘導体、シロール誘導体、縮合多環芳香族誘導体、金属錯体などが好ましく、特に、トリフェニルアミン誘導体がより好ましい。 As the crosslinkable compound, it is preferable to use a hole transporting compound having a crosslinkable group. Examples of hole-transporting compounds include nitrogen-containing aromatic compound derivatives such as pyridine derivatives, pyrazine derivatives, pyrimidine derivatives, triazine derivatives, quinoline derivatives, phenanthroline derivatives, carbazole derivatives, phthalocyanine derivatives, and porphyrin derivatives; triphenylamine derivatives. Cyrol derivatives; oligothiophene derivatives, condensed polycyclic aromatic derivatives, metal complexes and the like. Among them, nitrogen-containing aromatic derivatives such as pyridine derivatives, pyrazine derivatives, pyrimidine derivatives, triazine derivatives, quinoline derivatives, phenanthroline derivatives and carbazole derivatives; triphenylamine derivatives, silol derivatives, condensed polycyclic aromatic derivatives, metal complexes and the like. Preferred, especially triphenylamine derivatives are more preferred.
架橋性化合物を架橋して正孔輸送層を形成するには、通常、架橋性化合物を溶剤に溶解又は分散した正孔輸送層形成用組成物を調製して、湿式成膜により塗布して架橋させる。
正孔輸送層形成用組成物には、架橋性化合物の他、架橋反応を促進する添加物を含んでいてもよい。架橋反応を促進する添加物の例を挙げると、アルキルフェノン化合物、アシルホスフィンオキサイド化合物、メタロセン化合物、オキシムエステル化合物、アゾ化合物、オニウム塩等の重合開始剤及び重合促進剤;縮合多環炭化水素、ポルフィリン化合物
、ジアリールケトン化合物等の光増感剤;などが挙げられる。
In order to crosslink a crosslinkable compound to form a hole transport layer, usually, a composition for forming a hole transport layer in which the crosslinkable compound is dissolved or dispersed in a solvent is prepared, and the composition is applied by wet film formation to crosslink. Let me.
The composition for forming a hole transport layer may contain an additive that promotes the cross-linking reaction in addition to the cross-linking compound. Examples of additives that promote the cross-linking reaction include polymerization initiators and polymerization accelerators such as alkylphenone compounds, acylphosphine oxide compounds, metallocene compounds, oxime ester compounds, azo compounds, and onium salts; condensed polycyclic hydrocarbons, Photosensitizers such as porphyrin compounds and diarylketone compounds; and the like.
また、さらに、レベリング剤、消泡剤等の塗布性改良剤;電子受容性化合物;バインダー樹脂;などを含有していてもよい。
正孔輸送層形成用組成物は、架橋性化合物を通常0.01重量%以上、好ましくは0.05重量%以上、さらに好ましくは0.1重量%以上、通常50重量%以下、好ましくは20重量%以下、さらに好ましくは10重量%以下含有する。
Further, a coating property improving agent such as a leveling agent and an antifoaming agent; an electron-accepting compound; a binder resin; and the like may be contained.
The composition for forming a hole transport layer contains a crosslinkable compound of usually 0.01% by weight or more, preferably 0.05% by weight or more, more preferably 0.1% by weight or more, usually 50% by weight or less, preferably 20% by weight. It is contained in an amount of 10% by weight or less, more preferably 10% by weight or less.
このような濃度で架橋性化合物を含む正孔輸送層形成用組成物を下層(通常は正孔注入層)上に成膜後、加熱及び/又は光などの活性エネルギー照射により、架橋性化合物を架橋させて網目状高分子化合物にする。
塗布時の温度、湿度などの条件、並びに塗布後の加熱条件は、前記<有機電界発光素子>、[成膜方法]の項に記載の方法と同様である。また、好ましい態様も同様である。
正孔輸送層の膜厚は、通常5nm以上、好ましくは10nm以上、また、通常1000nm以下、好ましくは500nm以下の範囲である。
A composition for forming a hole transport layer containing a crosslinkable compound at such a concentration is formed on a lower layer (usually a hole injection layer), and then the crosslinkable compound is formed by heating and / or irradiation with active energy such as light. Crosslink to a network polymer compound.
The conditions such as temperature and humidity at the time of coating and the heating conditions after coating are the same as the methods described in the above-mentioned <organic electroluminescent device> and [film formation method]. The same applies to the preferred embodiment.
The film thickness of the hole transport layer is usually in the range of 5 nm or more, preferably 10 nm or more, and usually 1000 nm or less, preferably 500 nm or less.
[発光層]
発光層は、正孔輸送層が有る場合には正孔輸送層の上に、正孔輸送層が無くて正孔注入層が有る場合には正孔注入層の上に、正孔輸送層と正孔注入層が無い場合には陽極の上に形成される。
発光層は前述の正孔注入層や正孔輸送層、及び後述する正孔阻止層や電子輸送層等とは独立した層であってもよいが、独立した発光層を形成せず、正孔輸送層や電子輸送層など他の有機層が発光層の役割を担ってもよい。
発光層は、電界を与えられた電極間において、陽極から直接に、又は正孔注入層や正孔輸送層等を通じて注入された正孔と、陰極から直接に、又は陰極バッファ層や電子輸送層や正孔阻止層等を通じて注入された電子との再結合により励起されて、主たる発光源となる層である。
[Light emitting layer]
The light emitting layer has a hole transport layer on the hole transport layer when there is a hole transport layer, and a hole transport layer on the hole injection layer when there is no hole transport layer and there is a hole injection layer. If there is no hole injection layer, it is formed on the anode.
The light emitting layer may be a layer independent of the hole injection layer and the hole transport layer described above, and the hole blocking layer and the electron transport layer described later, but the holes do not form an independent light emitting layer. Other organic layers such as a transport layer and an electron transport layer may play the role of a light emitting layer.
The light emitting layer is formed between the electrodes to which an electric field is applied, with holes injected directly from the anode or through a hole injection layer or a hole transport layer, and directly from the cathode, or a cathode buffer layer or an electron transport layer. It is a layer that is excited by recombination with electrons injected through a hole blocking layer or the like and becomes a main light emitting source.
発光層は、本発明の効果を著しく損なわない限り、任意の方法で形成することができるが、例えば、湿式成膜法又は真空蒸着法により陽極上に形成される。ただし、大面積の発光素子を製造する場合には、湿式成膜法の方が好ましい。湿式成膜法、及び真空蒸着法の方法は、正孔注入層と同様の方法を用いて行なうことができる。
発光層は、少なくとも、発光の性質を有する材料(発光材料)を含有するとともに、好ましくは、正孔輸送の性質を有する材料(正孔輸送材料)、或いは、電子輸送の性質を有する材料(電子輸送材料)とを含有する。更に、発光層は、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で、その他の成分を含有していてもよい。これらの材料としては、後述のように湿式成膜法で発光層を形成する観点から、何れも低分子系の材料を使用することが好ましい。
The light emitting layer can be formed by any method as long as the effect of the present invention is not significantly impaired, and is formed on the anode by, for example, a wet film forming method or a vacuum vapor deposition method. However, when manufacturing a light emitting device having a large area, the wet film forming method is preferable. The wet film deposition method and the vacuum vapor deposition method can be performed by using the same method as the hole injection layer.
The light emitting layer contains at least a material having a light emitting property (light emitting material), and preferably a material having a hole transporting property (hole transporting material) or a material having an electron transporting property (electrons). Transport material) and. Further, the light emitting layer may contain other components as long as the gist of the present invention is not deviated. As these materials, it is preferable to use low molecular weight materials from the viewpoint of forming a light emitting layer by a wet film forming method as described later.
発光材料としては、任意の公知の材料を適用可能である。例えば、蛍光発光材料であってもよく、燐光発光材料であってもよいが、内部量子効率の観点から、好ましくは燐光発光材料である。
なお、溶剤への溶解性を向上させる目的で、発光材料の分子の対称性や剛性を低下させたり、或いはアルキル基などの親油性置換基を導入したりすることも、重要である。
Any known material can be applied as the light emitting material. For example, it may be a fluorescent material or a phosphorescent material, but from the viewpoint of internal quantum efficiency, it is preferably a phosphorescent material.
For the purpose of improving the solubility in a solvent, it is also important to reduce the molecular symmetry and rigidity of the light emitting material, or to introduce a lipophilic substituent such as an alkyl group.
以下、発光材料のうち蛍光色素の例を挙げるが、蛍光色素は以下の例示物に限定されるものではない。
青色発光を与える蛍光発光材料(青色蛍光色素)としては、例えば、ナフタレン、クリセン、ペリレン、ピレン、アントラセン、クマリン、p−ビス(2−フェニルエテニル)ベンゼン及びそれらの誘導体等が挙げられる。
Hereinafter, examples of fluorescent dyes among light emitting materials will be given, but the fluorescent dyes are not limited to the following examples.
Examples of the fluorescent light emitting material (blue fluorescent dye) that gives blue light emission include naphthalene, chrysene, perylene, pyrene, anthracene, coumarin, p-bis (2-phenylethenyl) benzene, and derivatives thereof.
緑色発光を与える蛍光色素(緑色蛍光色素)としては、例えば、キナクリドン誘導体、クマリン誘導体、Al(C9H6NO)3などのアルミニウム錯体等が挙げられる。
黄色発光を与える蛍光発光材料(黄色蛍光色素)としては、例えば、ルブレン、ペリミドン誘導体等が挙げられる。
赤色発光を与える蛍光発光材料(赤色蛍光色素)としては、例えば、DCM(4−(dicyanomethylene)−2−methyl−6−(p−dimethylaminostyryl)−4H−pyran)系化合物、ベンゾピラン誘導体、ローダミン誘導体、ベンゾチオキサンテン誘導体、アザベンゾチオキサンテン等が挙げられる。
The gives the green light-emitting fluorescent dye (green fluorescent dye), for example, quinacridone derivatives, coumarin derivatives, aluminum complexes such as Al (C 9 H 6 NO) 3 and the like.
Examples of the fluorescent light emitting material (yellow fluorescent dye) that gives yellow light emission include rubrene, a perimidone derivative, and the like.
Examples of the fluorescent light emitting material (red fluorescent dye) that gives red light emission include DCM (4- (dicyanomethyrene) -2-methyl-6- (p-dimethylaminostylyl) -4H-pyran) -based compounds, benzopyran derivatives, rhodamine derivatives, and the like. Examples thereof include benzothioxanthene derivatives and azabenzothioxanthene.
燐光発光材料として、具体的には、トリス(2−フェニルピリジン)イリジウム、トリス(2−フェニルピリジン)ルテニウム、トリス(2−フェニルピリジン)パラジウム、ビス(2−フェニルピリジン)白金、トリス(2−フェニルピリジン)オスミウム、トリス(2−フェニルピリジン)レニウム、オクタエチル白金ポルフィリン、オクタフェニル白金ポルフィリン、オクタエチルパラジウムポルフィリン、オクタフェニルパラジウムポルフィリン等が挙げられる。 Specific examples of the phosphorescent material include tris (2-phenylpyridine) iridium, tris (2-phenylpyridine) ruthenium, tris (2-phenylpyridine) palladium, bis (2-phenylpyridine) platinum, and tris (2-phenylpyridine). Examples thereof include osmium (phenylpyridine), tris (2-phenylpyridine) renium, octaethyl platinum porphyrin, octaphenyl platinum porphyrin, octaethyl palladium porphyrin, and octaphenyl palladium porphyrin.
高分子系の発光材料としては、ポリ(9,9−ジオクチルフルオレン−2,7−ジイル)、ポリ[(9,9−ジオクチルフルオレン−2,7−ジイル)-co-(4,4’−(N
−(4−sec−ブチルフェニル))ジフェニルアミン)]、ポリ[(9,9−ジオクチルフルオレン−2,7−ジイル)-co-(1,4−ベンゾ−2{2,1’−3}−トリアゾール)]などのポリフルオレン系材料、ポリ[2−メトキシ−5−(2−ヘチルヘキシル
オキシ)−1,4−フェニレンビニレン]などのポリフェニレンビニレン系材料が挙げられる。
Polymer-based luminescent materials include poly (9,9-dioctylfluorene-2,7-diyl) and poly [(9,9-dioctylfluorene-2,7-diyl) -co- (4,4'-). (N
-(4-sec-Butylphenyl)) diphenylamine)], poly [(9,9-dioctylfluorene-2,7-diyl) -co- (1,4-benzo-2 {2,1'-3}-)- Examples thereof include polyfluorene-based materials such as triazole)] and polyphenylene vinylene-based materials such as poly [2-methoxy-5- (2-hepylhexyloxy) -1,4-phenylene vinylene].
また、本発明のアリールアミンポリマーを発光材料として用いることもできる。
発光材料として用いる化合物の分子量は、本発明の効果を著しく損なわない限り任意であるが、通常10000以下、好ましくは5000以下、より好ましくは4000以下、更に好ましくは3000以下、また、通常100以上、好ましくは200以上、より好ましくは300以上、更に好ましくは400以上の範囲である。発光材料の分子量が小さ過ぎると、耐熱性が著しく低下したり、ガス発生の原因となったり、膜を形成した際の膜質の低下を招いたり、あるいはマイグレーションなどによる有機電界発光素子のモルフォロジー変化を来したりする場合がある。一方、発光材料の分子量が大き過ぎると、有機化合物の精製が困難となってしまったり、溶剤に溶解させる際に時間を要したりする傾向がある。
Further, the arylamine polymer of the present invention can also be used as a light emitting material.
The molecular weight of the compound used as the luminescent material is arbitrary as long as the effects of the present invention are not significantly impaired, but is usually 10,000 or less, preferably 5000 or less, more preferably 4000 or less, still more preferably 3000 or less, and usually 100 or more. The range is preferably 200 or more, more preferably 300 or more, still more preferably 400 or more. If the molecular weight of the luminescent material is too small, the heat resistance will be significantly reduced, gas will be generated, the film quality will be deteriorated when the film is formed, or the morphology of the organic electroluminescent device will change due to migration. It may come. On the other hand, if the molecular weight of the luminescent material is too large, it tends to be difficult to purify the organic compound, or it tends to take time to dissolve it in a solvent.
なお、上述した発光材料は、いずれか1種のみを用いてもよく、2種以上を任意の組み合わせ及び比率で併用してもよい。
発光層における発光材料の割合は、本発明の効果を著しく損なわない限り任意であるが、好ましくは0.05重量%以上、好ましくは35重量%以下である。発光材料が少なすぎると発光ムラを生じる可能性があり、多すぎると電流効率が低下する可能性がある。なお、2種以上の発光材料を併用する場合には、これらの合計の含有量が上記範囲に含まれるようにする。
As the above-mentioned luminescent material, only one of them may be used, or two or more of them may be used in any combination and ratio.
The proportion of the light emitting material in the light emitting layer is arbitrary as long as the effect of the present invention is not significantly impaired, but is preferably 0.05% by weight or more, preferably 35% by weight or less. If the amount of light emitting material is too small, uneven light emission may occur, and if the amount of light emitting material is too large, the current efficiency may decrease. When two or more kinds of light emitting materials are used in combination, the total content of these materials should be included in the above range.
低分子系の正孔輸送材料の例としては、前述の正孔輸送層の正孔輸送材料として例示した各種の化合物の他、4,4’−ビス[N−(1−ナフチル)−N−フェニルアミノ]ビフェニルに代表される、2個以上の3級アミンを含み2個以上の縮合芳香族環が窒素原子に置換した芳香族ジアミン(特開平5−234681号公報)、4,4’,4” −トリ
ス(1−ナフチルフェニルアミノ)トリフェニルアミン等のスターバースト構造を有する芳香族アミン化合物(Journal of Luminescence,1997年,Vol.72-74,pp.985)、トリフェニルアミンの四量体から成る芳香族アミン化合物(Chemical Communications,1996
年,pp.2175)、2,2’,7,7’−テトラキス−(ジフェニルアミノ)−9, 9’−スピロビフルオレン等のスピロ化合物(Synthetic Metals,1997年,Vol.91,pp.209)
等が挙げられる。
Examples of low-molecular-weight hole-transporting materials include various compounds exemplified as the hole-transporting materials for the hole-transporting layer described above, as well as 4,4'-bis [N- (1-naphthyl) -N-. Aromatic diamine containing two or more tertiary amines represented by [phenylamino] biphenyl and having two or more fused aromatic rings replaced with nitrogen atoms (Japanese Patent Laid-Open No. 5-234681), 4, 4', 4 ”-Aromatic amine compounds having a starburst structure such as tris (1-naphthylphenylamino) triphenylamine (Journal of Luminescence, 1997, Vol.72-74, pp.985), quaternary amount of triphenylamine Aromatic amine compound consisting of body (Chemical Communications, 1996)
Year, pp.2175), 2,2', 7,7'-tetrakis- (diphenylamino) -9,9'-spirobifluorene and other spiro compounds (Synthetic Metals, 1997, Vol.91, pp.209) )
And so on.
低分子系の電子輸送材料の例としては、2,5−ビス(1−ナフチル)−1,3,4−オキサジアゾール(BND)や、2,5−ビス(6’−(2’,2”−ビピリジル))−1,1−ジメチル−3,4−ジフェニルシロール(PyPySPyPy)や、バソフェナントロリン(BPhen)や、2,9−ジメチル−4,7−ジフェニル−1,10−フェナントロリン(BCP、バソクプロイン)、2−(4−ビフェニリル)−5−(p−ターシャルブチルフェニル)−1,3,4−オキサジアゾール(tBu−PBD)や、4,4’−ビス(9−カルバゾール)−ビフェニル(CBP)、9,10-ジ-(2-ナフチル)アントラセン(ADN)等がある。 Examples of low molecular weight electron transporting materials include 2,5-bis (1-naphthyl) -1,3,4-oxadiazole (BND) and 2,5-bis (6'-(2',). 2 "-bipyridyl)) -1,1-dimethyl-3,4-diphenylsilol (PyPySPyPy), bathocuproine (BPhen), 2,9-dimethyl-4,7-diphenyl-1,10-phenanthroline (BCP) , Bathocuproine), 2- (4-biphenylyl) -5- (p-talshalbutylphenyl) -1,3,4-oxadiazole (tBu-PBD) and 4,4'-bis (9-carbazole) -Biphenyl (CBP), 9,10-di- (2-naphthyl) anthracene (ADN) and the like.
これら正孔輸送材料や電子輸送材料は発光層においてホスト材料として使用されることが好ましい。ホスト材料の具体例としては、特開2007−067383号公報、特開2007−88433号公報、特開2007−110093号公報に記載のものが挙げられ、その好適例も同様である。
発光層の形成法としては、湿式成膜法、真空蒸着法が挙げられるが、上述したように、均質で欠陥がない薄膜を容易に得られる点や、形成のための時間が短くて済む点、更には、本発明の有機化合物による正孔輸送層の架橋の効果を享受できる点から、湿式成膜法が好ましい。湿式成膜法により発光層を形成する場合、上述の材料を適切な溶剤に溶解させて塗布溶液を調製し、それを上述の形成後の正孔輸送層の上に塗布・成膜し、乾燥して溶剤を除去することにより形成する。その形成方法としては、前記正孔輸送層の形成方法と同様である。
発光層の膜厚は、通常3nm以上、好ましくは5nm以上、また、通常300nm以下、好ましくは100nm以下の範囲である。
These hole transporting materials and electron transporting materials are preferably used as host materials in the light emitting layer. Specific examples of the host material include those described in JP-A-2007-067383, JP-A-2007-88433, and JP-A-2007-11093, and the same applies to preferred examples thereof.
Examples of the method for forming the light emitting layer include a wet film deposition method and a vacuum vapor deposition method. Furthermore, the wet film formation method is preferable from the viewpoint that the effect of cross-linking the hole transport layer by the organic compound of the present invention can be enjoyed. When forming a light emitting layer by a wet film forming method, the above-mentioned material is dissolved in an appropriate solvent to prepare a coating solution, which is coated and formed on the hole transport layer after formation, and dried. It is formed by removing the solvent. The method for forming the hole transport layer is the same as the method for forming the hole transport layer.
The film thickness of the light emitting layer is usually in the range of 3 nm or more, preferably 5 nm or more, and usually 300 nm or less, preferably 100 nm or less.
[正孔阻止層]
発光層5と後述の電子注入層8との間に、正孔阻止層6を設けてもよい。正孔阻止層6は、発光層5の上に、発光層5の陰極9側の界面に接するように積層される層である。
この正孔阻止層6は、陽極2から移動してくる正孔を陰極9に到達するのを阻止する役割と、陰極9から注入された電子を効率よく発光層5の方向に輸送する役割とを有する。
正孔阻止層6を構成する材料に求められる物性としては、電子移動度が高く正孔移動度が低いこと、エネルギーギャップ(HOMO、LUMOの差)が大きいこと、励起三重項準位(T1)が高いことが挙げられる。このような条件を満たす正孔阻止層の材料としては、例えば、ビス(2−メチル−8−キノリノラト)(フェノラト)アルミニウム、ビス(2−メチル−8−キノリノラト)(トリフェニルシラノラト)アルミニウム等の混合配位子錯体、ビス(2−メチル−8−キノラト)アルミニウム−μ−オキソ−ビス−(2−メチル−8−キノリラト)アルミニウム二核金属錯体等の金属錯体、ジスチリルビフェニル誘導体等のスチリル化合物(特開平11−242996号公報)、3−(4−ビフェニルイル)−4−フェニル−5(4−tert−ブチルフェニル)−1,2,4−トリアゾール等のトリアゾール誘導体(特開平7−41759号公報)、バソクプロイン等のフェナントロリン誘導体(特開平10−79297号公報)などが挙げられる。更に、国際公開第2005−022962号パンフレットに記載の2,4,6位が置換されたピリジン環を少なくとも1個有する化合物も、正孔阻止層6の材料として好ましい。
[Hole blocking layer]
A
The
The physical properties required for the material constituting the
なお、正孔阻止層6の材料は、1種のみを用いてもよく、2種以上を任意の組み合わせ及び比率で併用してもよい。
正孔阻止層6の形成方法に制限はない。従って、湿式成膜法、蒸着法や、その他の方法で形成できる。
正孔阻止層6の膜厚は、本発明の効果を著しく損なわない限り任意であるが、通常0.3nm以上、好ましくは0.5nm以上、また、通常100nm以下、好ましくは50nm以下である。
As the material of the
There is no limitation on the method of forming the
The film thickness of the
[電子輸送層]
電子輸送層は素子の電流効率をさらに向上させることを目的として、発光層と電子注入層との間に設けられる。
電子輸送層は、電界を与えられた電極間において陰極から注入された電子を効率よく発光層の方向に輸送することができる化合物より形成される。電子輸送層に用いられる電子輸送性化合物としては、陰極又は電子注入層からの電子注入効率が高く、かつ、高い電子移動度を有し注入された電子を効率よく輸送することができる化合物であることが必要である。
[Electron transport layer]
The electron transport layer is provided between the light emitting layer and the electron injection layer for the purpose of further improving the current efficiency of the device.
The electron transport layer is formed of a compound capable of efficiently transporting electrons injected from the cathode between electrodes to which an electric field is applied in the direction of the light emitting layer. The electron-transporting compound used in the electron-transporting layer is a compound having high electron-injection efficiency from the cathode or the electron-injecting layer and having high electron mobility and capable of efficiently transporting the injected electrons. It is necessary.
このような条件を満たす材料としては、8−ヒドロキシキノリンのアルミニウム錯体などの金属錯体(特開昭59−194393号公報)、10−ヒドロキシベンゾ[h]キノリンの金属錯体、オキサジアゾール誘導体、ジスチリルビフェニル誘導体、シロール誘導体、3−又は5−ヒドロキシフラボン金属錯体、ベンズオキサゾール金属錯体、ベンゾチアゾール金属錯体、トリスベンズイミダゾリルベンゼン(米国特許第5,645,948号明細書)、キノキサリン化合物(特開平6−207169号公報)、フェナントロリン誘導体(特開平5−331459号公報)、2−t−ブチル−9,10−N,N’−ジシアノアントラキノンジイミン、n型水素化非晶質炭化シリコン、n型硫化亜鉛、n型セレン化亜鉛などが挙げられる。
電子輸送層の膜厚は、通常下限は1nm、好ましくは5nm程度であり、上限は通常300nm、好ましくは100nm程度である。
電子輸送層は、前記と同様にして湿式成膜法、或いは真空蒸着法により正孔阻止層上に積層することにより形成される。通常は、真空蒸着法が用いられる。
Examples of the material satisfying such conditions include a metal complex such as an aluminum complex of 8-hydroxyquinoline (Japanese Patent Laid-Open No. 59-194393), a metal complex of 10-hydroxybenzo [h] quinoline, an oxadiazole derivative, and a di. Styrylbiphenyl derivative, silol derivative, 3- or 5-hydroxyflavon metal complex, benzoxazole metal complex, benzothiazole metal complex, trisbenzimidazolylbenzene (US Pat. No. 5,645,948), quinoxalin compound (Japanese Patent Laid-Open No. 5,645,948) 6-207169), phenanthroline derivative (Japanese Patent Laid-Open No. 5-331459), 2-t-butyl-9,10-N, N'-dicyanoanthraquinonediimine, n-type hydride amorphous silicon carbide, n Examples thereof include type zinc sulfide and type n-type zinc selenium.
The lower limit of the film thickness of the electron transport layer is usually about 1 nm, preferably about 5 nm, and the upper limit is usually about 300 nm, preferably about 100 nm.
The electron transport layer is formed by laminating on the hole blocking layer by a wet film deposition method or a vacuum vapor deposition method in the same manner as described above. Usually, the vacuum deposition method is used.
[電子注入層]
電子注入層は、陰極から注入された電子を効率よく、電子輸送層又は発光層へ注入する役割を果たす。
電子注入を効率よく行うには、電子注入層を形成する材料は、仕事関数の低い金属が好ましい。例としては、ナトリウムやセシウム等のアルカリ金属、バリウムやカルシウムなどのアルカリ土類金属等が用いられる。その膜厚は通常0.1nm以上、5nm以下が好ましい。
[Electron injection layer]
The electron injection layer plays a role of efficiently injecting electrons injected from the cathode into the electron transport layer or the light emitting layer.
In order to efficiently perform electron injection, the material forming the electron injection layer is preferably a metal having a low work function. As an example, alkali metals such as sodium and cesium, alkaline earth metals such as barium and calcium, and the like are used. The film thickness is usually preferably 0.1 nm or more and 5 nm or less.
更に、後述するバソフェナントロリン等の含窒素複素環化合物や8−ヒドロキシキノリンのアルミニウム錯体などの金属錯体に代表される有機電子輸送材料に、ナトリウム、カリウム、セシウム、リチウム、ルビジウム等のアルカリ金属をドープする(特開平10−270171号公報、特開2002−100478号公報、特開2002−100482号公報などに記載)ことにより、電子注入・輸送性が向上し優れた膜質を両立させることが可能となるため好ましい。この場合の膜厚は通常、5nm以上、好ましくは10nm以上、また、通常200nm以下、好ましくは100nm以下の範囲である。 Further, an organic electron transport material typified by a nitrogen-containing heterocyclic compound such as basophenanthroline or a metal complex such as an aluminum complex of 8-hydroxyquinoline, which will be described later, is doped with an alkali metal such as sodium, potassium, cesium, lithium and rubidium. (Described in JP-A No. 10-270171, JP-A-2002-100478, JP-A-2002-1000482, etc.), it is possible to improve electron injection and transportability and achieve both excellent film quality. Therefore, it is preferable. In this case, the film thickness is usually in the range of 5 nm or more, preferably 10 nm or more, and usually 200 nm or less, preferably 100 nm or less.
電子注入層は、湿式成膜法或いは真空蒸着法により、発光層又はその上の正孔阻止層上に積層することにより形成される。
湿式成膜法の場合の詳細は、正孔注入層及び発光層の場合と同様である。
一方、真空蒸着法の場合には、真空容器内に設置されたるつぼ又は金属ボートに蒸着源を入れ、真空容器内を適当な真空ポンプで10−4Pa程度にまで排気した後、るつぼ又は金属ボートを加熱して蒸発させ、るつぼ又は金属ボートと向き合って置かれた基板上の発光層、正孔阻止層又は電子輸送層上に電子注入層を形成する。
The electron injection layer is formed by laminating on the light emitting layer or the hole blocking layer above it by a wet film forming method or a vacuum vapor deposition method.
The details of the wet film formation method are the same as those of the hole injection layer and the light emitting layer.
On the other hand, in the case of the vacuum vapor deposition method, the vapor deposition source is placed in a crucible or metal boat installed in the vacuum vessel, and the inside of the vacuum vessel is exhausted to about 10 -4 Pa with an appropriate vacuum pump, and then the crucible or metal is used. The boat is heated and evaporated to form an electron injection layer on a light emitting layer, a hole blocking layer or an electron transporting layer on a substrate placed facing a crucible or a metal boat.
電子注入層としてのアルカリ金属の蒸着は、クロム酸アルカリ金属と還元剤をニクロムに充填したアルカリ金属ディスペンサーを用いて行う。このディスペンサーを真空容器内で加熱することにより、クロム酸アルカリ金属が還元されてアルカリ金属が蒸発される。有機電子輸送材料とアルカリ金属とを共蒸着する場合は、有機電子輸送材料を真空容器内に設置されたるつぼに入れ、真空容器内を適当な真空ポンプで10−4Pa程度にまで排気した後、各々のるつぼ及びディスペンサーを同時に加熱して蒸発させ、るつぼ及びディスペンサーと向き合って置かれた基板上に電子注入層を形成する。
このとき、電子注入層の膜厚方向において均一に共蒸着されるが、膜厚方向において濃度分布があっても構わない。
The vapor deposition of the alkali metal as the electron injection layer is performed using an alkali metal dispenser filled with alkali metal chromate and a reducing agent. By heating this dispenser in a vacuum vessel, the alkali metal chromate is reduced and the alkali metal is evaporated. When co-depositing an organic electron transport material and an alkali metal, put the organic electron transport material in a crucible installed in a vacuum vessel and exhaust the inside of the vacuum vessel to about 10 -4 Pa with an appropriate vacuum pump. , Each crucible and dispenser is simultaneously heated and evaporated to form an electron injection layer on a substrate placed facing the crucible and dispenser.
At this time, co-deposited uniformly in the film thickness direction of the electron injection layer, but there may be a concentration distribution in the film thickness direction.
[陰極]
陰極は、発光層側の層(電子注入層又は発光層など)に電子を注入する役割を果たす。陰極の材料としては、前記の陽極に使用される材料を用いることが可能であるが、効率よく電子注入を行うには、仕事関数の低い金属が好ましく、スズ、マグネシウム、インジウム、カルシウム、アルミニウム、銀等の適当な金属又はそれらの合金が用いられる。具体例としては、マグネシウム−銀合金、マグネシウム−インジウム合金、アルミニウム−リチウム合金等の低仕事関数合金電極が挙げられる。
陰極の膜厚は通常、陽極と同様である。
低仕事関数金属から成る陰極を保護する目的で、この上に更に、仕事関数が高く大気に対して安定な金属層を積層すると、素子の安定性が増すので好ましい。この目的のために、アルミニウム、銀、銅、ニッケル、クロム、金、白金等の金属が使われる。
[cathode]
The cathode plays a role of injecting electrons into a layer on the light emitting layer side (electron injection layer, light emitting layer, etc.). As the material of the cathode, the material used for the above-mentioned anode can be used, but in order to efficiently inject electrons, a metal having a low work function is preferable, and tin, magnesium, indium, calcium, aluminum, etc. Suitable metals such as silver or alloys thereof are used. Specific examples include low work function alloy electrodes such as magnesium-silver alloys, magnesium-indium alloys, and aluminum-lithium alloys.
The film thickness of the cathode is usually the same as that of the anode.
For the purpose of protecting the cathode made of a low work function metal, it is preferable to further laminate a metal layer having a high work function and stable to the atmosphere on the cathode because the stability of the device is increased. Metals such as aluminum, silver, copper, nickel, chromium, gold and platinum are used for this purpose.
[その他]
以上、図1に示す層構成の有機電界発光素子を例に説明してきたが、本発明の有機電界発光素子は、その趣旨を逸脱しない範囲において、別の構成を有していてもよい。例えば、その性能を損なわない限り、陽極と陰極との間に、上記説明にある層の他に任意の層を有していてもよく、また、任意の層が省略されていてもよい。
[others]
Although the layered organic electroluminescent device shown in FIG. 1 has been described above as an example, the organic electroluminescent device of the present invention may have another structure as long as the gist of the organic electroluminescent device is not deviated. For example, an arbitrary layer may be provided between the anode and the cathode in addition to the layer described above, or any layer may be omitted as long as the performance is not impaired.
なお、本発明においては、正孔輸送層に本発明のアリールアミンポリマーを使用することにより、正孔注入層、正孔輸送層及び発光層を全て湿式成膜法により積層形成することができる。これにより、大面積のディスプレイを製造することが可能となる。
なお、図1とは逆の構造、即ち、基板上に陰極、電子注入層、発光層、正孔注入層、陽極の順に積層することも可能であり、既述したように少なくとも一方が透明性の高い2枚の基板の間に本発明の有機電界発光素子を設けることも可能である。
In the present invention, by using the arylamine polymer of the present invention for the hole transport layer, the hole injection layer, the hole transport layer and the light emitting layer can all be laminated and formed by a wet film forming method. This makes it possible to manufacture a large-area display.
The structure opposite to that of FIG. 1, that is, the cathode, the electron injection layer, the light emitting layer, the hole injection layer, and the anode can be laminated in this order on the substrate, and at least one of them is transparent as described above. It is also possible to provide the organic electroluminescent device of the present invention between two high-cathode substrates.
さらには、図1に示す層構成を複数段重ねた構造(発光ユニットを複数積層させた構造)とすることも可能である。その際には段間(発光ユニット間)の界面層(陽極がITO、陰極がAlの場合はその2層)の代わりに、例えばV2O5等を電荷発生層(CGL)として用いると段間の障壁が少なくなり、電流効率・駆動電圧の観点からより好ましい。
本発明は、有機電界発光素子が、単一の素子、アレイ状に配置された構造からなる素子、陽極と陰極がX−Yマトリックス状に配置された構造のいずれにおいても適用することができる。
Further, it is also possible to have a structure in which a plurality of layers shown in FIG. 1 are stacked (a structure in which a plurality of light emitting units are stacked). In that case, instead of the interface layer between the stages (between the light emitting units) (two layers when the anode is ITO and the cathode is Al), for example, V 2 O 5 or the like is used as the charge generation layer (CGL). The barrier between them is reduced, which is more preferable from the viewpoint of current efficiency and drive voltage.
The present invention can be applied to any of a single element, an element having an array-arranged structure, and a structure in which an anode and a cathode are arranged in an XY matrix.
<有機EL表示装置>
本発明の有機EL表示装置は、上述の本発明の有機電界発光素子を用いたものである。本発明の有機EL表示装置の型式や構造については特に制限はなく、本発明の有機電界発光素子を用いて常法に従って組み立てることができる。
例えば、「有機ELディスプレイ」(オーム社、平成16年8月20日発行、時任静士、安達千波矢、村田英幸著)に記載されているような方法で、本発明の有機EL表示装置
を形成することができる。
<Organic EL display device>
The organic EL display device of the present invention uses the above-mentioned organic electroluminescent device of the present invention. The model and structure of the organic EL display device of the present invention are not particularly limited, and can be assembled according to a conventional method using the organic electroluminescent device of the present invention.
For example, the organic EL display device of the present invention can be used by the method described in "Organic EL Display" (Ohmsha, published on August 20, 2004, by Shizushi Tokito, Chihaya Adachi, Hideyuki Murata). Can be formed.
<有機EL照明>
本発明の有機EL照明は、上述の本発明の有機電界発光素子を用いたものである。本発明の有機EL照明の型式や構造については特に制限はなく、本発明の有機電界発光素子を用いて常法に従って組み立てることができる。
<Organic EL lighting>
The organic EL illumination of the present invention uses the above-mentioned organic electroluminescent device of the present invention. The type and structure of the organic EL illumination of the present invention are not particularly limited, and can be assembled according to a conventional method using the organic electroluminescent device of the present invention.
(モノマーの合成) (Synthesis of monomer)
3,6−ジヨード−9−フェニルカルバゾール(21.4g、43.22mmol)、3−ブロモフェニルボロン酸(17.53g、87.31mmol)、リン酸カリウム(36.7g、172.88mmol)、及びトルエン(200ml)、エタノール(100ml)、水(86ml)をフラスコに仕込み、系内を十分に窒素置換して65℃まで加温した。ビス(トリフェニルホスフィン)パラジウム(II)ジクロリド(0.31g、0.437mmol)を加え、70℃で5時間攪拌した。反応液に水を加え、トルエンで抽出を行った。有機層を無水硫酸マグネシウムで乾燥して活性白土より粗精製した。粗精製品をカラムクロマトグラフィー(展開液:ヘキサン/塩化メチレン=9/1)により精製し、化合物1(14.3g、収率59.0%)を得た。 3,6-Diiodo-9-phenylcarbazole (21.4 g, 43.22 mmol), 3-bromophenylboronic acid (17.53 g, 87.31 mmol), potassium phosphate (36.7 g, 172.88 mmol), and Toluene (200 ml), ethanol (100 ml), and water (86 ml) were placed in a flask, and the inside of the system was sufficiently replaced with nitrogen and heated to 65 ° C. Bis (triphenylphosphine) palladium (II) dichloride (0.31 g, 0.437 mmol) was added, and the mixture was stirred at 70 ° C. for 5 hours. Water was added to the reaction solution, and extraction was performed with toluene. The organic layer was dried over anhydrous magnesium sulfate and crudely purified from activated clay. The crude product was purified by column chromatography (developing solution: hexane / methylene chloride = 9/1) to obtain Compound 1 (14.3 g, yield 59.0%).
次いで、窒素気流下、500mlのフラスコに250mlのジメチルスルホンキシド、化合物1(14.1g、25.48mmol)、ビス(ピナコラト)ジボロン(16.2g、63.71mmol)、酢酸カリウム(15.0g、152.88mmol)を入れ、60℃で30分間攪拌した。その後1,1’−ビス(ジフェニルホスフィノ)フェロセン-
パラジウム(II)ジクロリド-ジクロロメタン〔PdCl2(dppf)CH2Cl2〕(
2.1g、2.55mmol)を加え、85℃で6時間反応した。反応液を減圧濾過し、濾液がトルエンで抽出し、無水硫酸マグネシウムで乾燥して活性白土により粗精製した。更に粗精製品をカラムクロマトグラフィー(展開液:ヘキサン/塩化メチレン=4/1)により精製し、化合物2(10.2g、収率61.8%)を得た。
Then, under a nitrogen stream, 250 ml of dimethylsulfonoxide, compound 1 (14.1 g, 25.48 mmol), bis (pinacolato) diboron (16.2 g, 63.71 mmol), potassium acetate (15.0 g,) in a 500 ml flask. 152.88 mmol) was added, and the mixture was stirred at 60 ° C. for 30 minutes. Then 1,1'-bis (diphenylphosphino) ferrocene-
Palladium (II) dichloride-dichloromethane [PdCl 2 (dppf) CH 2 Cl 2 ] (
2.1 g (2.55 mmol) was added, and the reaction was carried out at 85 ° C. for 6 hours. The reaction mixture was filtered under reduced pressure, the filtrate was extracted with toluene, dried over anhydrous magnesium sulfate, and roughly purified with activated clay. Further, the crude product was purified by column chromatography (developing solution: hexane / methylene chloride = 4/1) to obtain Compound 2 (10.2 g, yield 61.8%).
次いで、化合物2(10.15g、15.68mmol)、1−ブロモ−4−ヨードベンゼン(9.3g、32.92mmol)、リン酸カリウム(17.5g、82.3mmol)、及びトルエン(160ml)、エタノール(80ml)、水(42ml)をフラスコに仕込み、系内を十分に窒素置換して65℃まで加温した。テトラキス(トリフェニルホスフィン)パラジウム(0.51g、0.441mmol)を加え、80℃で8時間攪拌した。反応液に水を加え、トルエンで抽出を行った。有機層を無水硫酸マグネシウムで乾燥して活性白土より粗精製した。粗精製品をカラムクロマトグラフィー(展開液:ヘキサン/塩化メチレン=4/1)により精製し、化合物3(9.5g、収率85.9%)を得た。 Compound 2 (10.15 g, 15.68 mmol), 1-bromo-4-iodobenzene (9.3 g, 32.92 mmol), potassium phosphate (17.5 g, 82.3 mmol), and toluene (160 ml) were then followed. , Ethanol (80 ml) and water (42 ml) were placed in a flask, and the inside of the system was sufficiently replaced with nitrogen and heated to 65 ° C. Tetrakis (triphenylphosphine) palladium (0.51 g, 0.441 mmol) was added, and the mixture was stirred at 80 ° C. for 8 hours. Water was added to the reaction solution, and extraction was performed with toluene. The organic layer was dried over anhydrous magnesium sulfate and crudely purified from activated clay. The crude product was purified by column chromatography (developing solution: hexane / methylene chloride = 4/1) to obtain Compound 3 (9.5 g, yield 85.9%).
(重合体1の合成) (Synthesis of Polymer 1)
化合物3(3.00g、4.25mmol)、化合物4(2.97g、8.50mmol)、及びtert-ブトキシナトリウム(3.15g、32.78mmol)、トルエン(
43ml)を仕込み、系内を十分に窒素置換して、60℃まで加温した(溶液A)。トリス(ジベンジリデンアセトン)ジパラジウム錯体(0.08g、0.09mmol)のトルエン5ml溶液に、[4-(N,N-ジメチルアミノ)フェニル]ジ-tert-ブチルホスフィン(
Amphos)(0.18g、0.70mmol)を加え、60℃まで加温した(溶液B)。窒素気流中、溶液Aに溶液Bを添加し、1.0時間、加熱還流反応した。化合物3、4が消失したことを確認し、化合物3(1.86g、2.64mmol)を添加した。1時間加熱還流後、化合物5(0.651g、0.90mmol)を追添加した。1時間加熱還流後、化合物3(0.27g、0.38mmol)を添加した。1時間加熱還流後、4−ブロモビフェニル(0.99g、4.25mmol)を添加し、2時間加熱還流反応した。反応液を放冷し、トルエン50ml添加してエタノール/水(500ml/90ml)溶液に滴下し、エンドキャップした粗ポリマーを得た。
Compound 3 (3.00 g, 4.25 mmol), Compound 4 (2.97 g, 8.50 mmol), and tert-butoxysodium (3.15 g, 32.78 mmol), toluene (
43 ml) was charged, the inside of the system was sufficiently replaced with nitrogen, and the mixture was heated to 60 ° C. (solution A). [4- (N, N-dimethylamino) phenyl] di-tert-butylphosphine (4- (N, N-dimethylamino) phenyl] in a 5 ml solution of tris (dibenzylideneacetone) dipalladium complex (0.08 g, 0.09 mmol).
Amphos) (0.18 g, 0.70 mmol) was added and heated to 60 ° C. (Solution B). Solution B was added to solution A in a nitrogen stream, and the mixture was heated under reflux for 1.0 hour. After confirming that
このエンドキャップした粗ポリマーをトルエンに溶解し、アセトンに再沈殿し、析出したポリマーを濾別した。得られたポリマーをトルエンに溶解させ、希塩酸にて洗浄し、アンモニア含有エタノールにて再沈殿した。濾取したポリマーをカラムクロマトグラフィーにより精製し、目的物である重合体1を得た(2.4g)。得られた重合体1の分子量等は以下の通りであった。
重量平均分子量(Mw)=38700
数平均分子量(Mn)=30700
分散度(Mw/Mn)=1.26
The end-capped crude polymer was dissolved in toluene, reprecipitated in acetone, and the precipitated polymer was filtered off. The obtained polymer was dissolved in toluene, washed with dilute hydrochloric acid, and reprecipitated with ammonia-containing ethanol. The polymer collected by filtration was purified by column chromatography to obtain the target polymer 1 (2.4 g). The molecular weight and the like of the obtained polymer 1 were as follows.
Weight average molecular weight (Mw) = 38700
Number average molecular weight (Mn) = 30700
Dispersity (Mw / Mn) = 1.26
<溶解度試験>
上記合成された重合体1について、室温(25℃)でのトルエンに対する溶解度試験を行った。その結果、重合体1の、室温(25℃)でのトルエンに対する溶解度は、5重量%以上であった。
<Solubility test>
The synthesized polymer 1 was subjected to a solubility test in toluene at room temperature (25 ° C.). As a result, the solubility of the polymer 1 in toluene at room temperature (25 ° C.) was 5% by weight or more.
(実施例1)
以下に説明する要領で、図1に示す構造を有する有機電界発光素子を作製した。
ガラス基板1上に、インジウム・スズ酸化物(ITO)透明導電膜を70nmの厚さに堆積したもの(三容真空社製、スパッタ成膜品)を、通常のフォトリソグラフィー技術と塩酸エッチングを用いて2mm幅のストライプにパターニングして陽極2を形成し、ITO基板を得た。
(Example 1)
An organic electroluminescent device having the structure shown in FIG. 1 was produced as described below.
A transparent conductive film of indium tin oxide (ITO) deposited on a glass substrate 1 to a thickness of 70 nm (manufactured by Sanyo Vacuum Co., Ltd., sputter-deposited product) is subjected to ordinary photolithography technology and hydrochloric acid etching. The anode 2 was formed by patterning into stripes having a width of 2 mm to obtain an ITO substrate.
パターン形成したITO基板を、界面活性剤水溶液による超音波洗浄、超純水による水洗、超純水による超音波洗浄、超純水による水洗の順で洗浄後、圧縮空気で乾燥させ、最後に紫外線オゾン洗浄を行った。
以下の構造式(P−1)に示す高分子化合物、構造式(A1)に示す4−イソプロピル−4’−メチルジフェニルヨードニウムテトラキス(ペンタフルオロフェニル)ボラートおよび安息香酸エチルを含有する正孔注入層形成用塗布液を下記の組成で調製した。この塗布液を孔径0.2μmのPTFE(ポリテトラフルオロエチレン)製メンブレンフィルターを用いて濾過し、塗布組成物を作製した。この塗布組成物を上記ITO基板上にスピンコートした。スピンコートは気温23℃、相対湿度60%の大気中で行い、加熱により架橋させることにより膜厚30nmの正孔注入層3を形成した。成膜条件を下記に示す。
The patterned ITO substrate is washed in the order of ultrasonic cleaning with an aqueous surfactant solution, water washing with ultrapure water, ultrasonic cleaning with ultrapure water, and water washing with ultrapure water, dried with compressed air, and finally ultraviolet rays. Ozone cleaning was performed.
A hole injection layer containing the polymer compound represented by the following structural formula (P-1), 4-isopropyl-4'-methyldiphenyliodonium tetrakis (pentafluorophenyl) borate represented by the structural formula (A1), and ethyl benzoate. The coating liquid for formation was prepared with the following composition. This coating liquid was filtered using a PTFE (polytetrafluoroethylene) membrane filter having a pore size of 0.2 μm to prepare a coating composition. This coating composition was spin-coated on the ITO substrate. Spin coating was performed in the air at a temperature of 23 ° C. and a relative humidity of 60%, and the hole injection layer 3 having a film thickness of 30 nm was formed by cross-linking by heating. The film formation conditions are shown below.
<正孔注入層形成用塗布液>
溶剤 安息香酸エチル
塗布液濃度 P−1:2.0重量%
A1:0.4重量%
<正孔注入層の成膜条件>
スピナ回転数 2250rpm
スピナ回転時間 30秒
スピンコート雰囲気 大気中
加熱条件 大気中 230℃ 1時間
引き続き、先に示した重合体1を含有する有機電界発光素子用組成物として正孔輸送層用組成物を下記の組成で調製し、下記の成膜条件でスピンコートにより塗布して、加熱により架橋させることにより膜厚20nmの正孔輸送層4を形成した。成膜条件を下記に示す。
<Coating liquid for forming hole injection layer>
Solvent Ethyl benzoate
Coating liquid concentration P-1: 2.0% by weight
A1: 0.4% by weight
<Condition conditions for hole injection layer>
Spinner speed 2250 rpm
Spinner rotation time 30 seconds
Spin coating atmosphere in the atmosphere
Heating conditions In the air 230 ° C. for 1 hour Subsequently, a composition for a hole transport layer was prepared as a composition for an organic electroluminescent device containing the polymer 1 shown above with the following composition, and spun under the following film thickness conditions. The
<有機電界発光素子用組成物>
溶剤 シクロヘキシルベンゼン
固形分濃度 1.5重量%
<正孔輸送層の成膜条件>
スピナ回転数 1250rpm
スピナ回転時間 120秒
スピンコート雰囲気 窒素中
加熱条件 窒素中、230℃、1時間
次に、発光層5を形成するにあたり、以下に示す有機化合物(GH−1、GH−2、GH−3およびGD−1)を用いて下記の組成で発光層用組成物を調製し、下記の成膜条件でスピンコートにより塗布して、加熱により乾燥させることにより正孔輸送層4上に膜厚40nmの発光層5を形成した。
<Composition for organic electroluminescent device>
Solvent cyclohexylbenzene
Solid content concentration 1.5% by weight
<Conditions for forming a hole transport layer>
Spinner speed 1250 rpm
Spinner rotation time 120 seconds
Spin coating atmosphere in nitrogen
Heating conditions 230 ° C. for 1 hour in nitrogen Next, in forming the
<発光層用組成物>
溶剤 シクロヘキシルベンゼン
塗布液濃度 (GH−1):0.675重量%
(GH−2):0.675重量%
(GH−3):1.65重量%
(GD−1):0.9重量%
<発光層の成膜条件>
スピナ回転数 1850rpm
スピナ回転時間 120秒
スピンコート雰囲気 窒素中
加熱条件 120℃、20分間
ここで、発光層5までを成膜した基板を、真空蒸着装置内に移し、装置内の真空度が1.3×10−4Pa以下になるまで排気した後、膜厚5nmのGH−2を真空蒸着法によって発光層5の上に積層し、正孔阻止層6を形成した。
<Composition for light emitting layer>
Solvent cyclohexylbenzene
Coating liquid concentration (GH-1): 0.675% by weight
(GH-2): 0.675% by weight
(GH-3): 1.65% by weight
(GD-1): 0.9% by weight
<Conditions for film formation of light emitting layer>
Spinner speed 1850 rpm
Spinner rotation time 120 seconds
Spin coating atmosphere in nitrogen
Heating conditions 120 ° C., 20 minutes Here, the substrate on which the
続いて、下記に示す構造を有する有機化合物(ET−1)を加熱して正孔阻止層6上に蒸着を行い、電子輸送層7を成膜した。蒸着時の真空度は1.3×10−4Pa、蒸着速度は1.6〜1.8Å/秒の範囲で制御し、膜厚は5nmとした。
Subsequently, an organic compound (ET-1) having the structure shown below was heated and vapor-deposited on the
ここで、電子輸送層7までの蒸着を行った基板を一度取り出し、別の蒸着装置に設置し、陰極蒸着用のマスクとして2mm幅のストライプ状シャドーマスクを、陽極2のITOストライプとは直交するように基板に密着させて、装置内の真空度が2.3×10−4Pa以下になるまで排気を行った。
次に、電子注入層8として、先ずフッ化リチウム(LiF)を、モリブデンボートを用いて、蒸着速度0.1Å/秒、0.5nmの膜厚で電子輸送層7の上に成膜した。蒸着時の真空度は2.6×10−4Paであった。
Here, the substrate on which the
Next, as the
次に、陰極9としてアルミニウムを同様にモリブデンボートにより加熱して、蒸着速度1.0〜4.9Å/秒の範囲で制御し、膜厚80nmのアルミニウム層を形成した。蒸着時の真空度は2.6×10−4Paであった。以上の2層の蒸着時の基板温度は室温に保持した。
引き続き、有機電界発光素子が保管中に大気中の水分等で劣化することを防ぐため、以下に記載の方法で封止処理を行った。
Next, aluminum was similarly heated as the
Subsequently, in order to prevent the organic electroluminescent device from deteriorating due to moisture in the atmosphere during storage, the sealing treatment was carried out by the method described below.
窒素グローブボックス中で、23mm×23mmサイズのガラス板の外周部に、約1mmの幅で光硬化性樹脂30Y−437(スリーボンド社製)を塗布し、中央部に水分ゲッターシート(ダイニック株式会社製)を設置した。この上に、陰極形成を終了した基板を、蒸着された面が乾燥剤シートと対向するように貼り合わせた。その後、光硬化性樹脂が塗布された領域のみに紫外光を照射し、樹脂を硬化させた。
以上の様にして、2mm×2mmのサイズの発光面積部分を有する有機電界発光素子を作製した。
In the nitrogen glove box, a photocurable resin 30Y-437 (manufactured by ThreeBond Co., Ltd.) is applied to the outer periphery of a glass plate with a size of 23 mm x 23 mm with a width of about 1 mm, and a moisture getter sheet (manufactured by Dynic Co., Ltd.) is applied to the center. ) Was installed. On this, the substrate for which the cathode formation was completed was bonded so that the vapor-deposited surface faced the desiccant sheet. Then, only the region coated with the photocurable resin was irradiated with ultraviolet light to cure the resin.
As described above, an organic electroluminescent device having a light emitting area portion having a size of 2 mm × 2 mm was produced.
(比較例1)
重合体1の代わりに、下記H1で示される比較重合体1を用いたこと以外は、実施例1と同様にして図1に示す有機電界発光素子を作製した。
(Comparative Example 1)
The organic electroluminescent device shown in FIG. 1 was produced in the same manner as in Example 1 except that the comparative polymer 1 shown in H1 below was used instead of the polymer 1.
<有機電界発光素子の電流−電圧特性の評価>
実施例1および比較例1で得られた有機電界発光素子の電流−電圧特性の評価を行い、
駆動電圧、電流効率、および駆動寿命の評価を行った結果を表3に示す。
<Evaluation of current-voltage characteristics of organic electroluminescent devices>
The current-voltage characteristics of the organic electroluminescent device obtained in Example 1 and Comparative Example 1 were evaluated.
Table 3 shows the results of evaluating the drive voltage, current efficiency, and drive life.
駆動電圧については、実施例1および比較例1の有機電界発光素子を1000cd/m2で発光させた時の駆動電圧(V)を測定し、比較例1の駆動電圧を引いた値を表3に示した。
電流効率については、実施例1および比較例1の有機電界発光素子を1000cd/m2で発光させた時の電流効率(cd/A)を測定し、比較例1の電流効率を1.0とし、比較例1の電流効率に対する比(相対値)を表3に示した。
Regarding the drive voltage, the drive voltage (V) when the organic electroluminescent elements of Example 1 and Comparative Example 1 were made to emit light at 1000 cd / m 2 was measured, and the value obtained by subtracting the drive voltage of Comparative Example 1 is shown in Table 3. It was shown to.
Regarding the current efficiency, the current efficiency (cd / A) when the organic electroluminescent devices of Example 1 and Comparative Example 1 were made to emit light at 1000 cd / m 2 was measured, and the current efficiency of Comparative Example 1 was set to 1.0. Table 3 shows the ratio (relative value) to the current efficiency of Comparative Example 1.
駆動寿命については、実施例1および比較例1の有機電界発光素子を15mA/cm2で駆動し、輝度が初期の95%になった時の時間(h)を駆動寿命として測定し、比較例1の駆動寿命を1.0とし、比較例1の駆動寿命に対する比(相対値)を表3に示した。
表3に示すが如く、本発明の重合体を用いて形成した有機電界発光素子は、駆動電圧が低く、電流効率が高く、駆動寿命が長いことがわかる。
Regarding the drive life, the organic electroluminescent elements of Example 1 and Comparative Example 1 were driven at 15 mA / cm 2 , and the time (h) when the brightness became 95% of the initial value was measured as the drive life, and the comparative example. The drive life of 1 is 1.0, and the ratio (relative value) to the drive life of Comparative Example 1 is shown in Table 3.
As shown in Table 3, it can be seen that the organic electroluminescent device formed by using the polymer of the present invention has a low drive voltage, high current efficiency, and a long drive life.
本発明は、有機電界発光素子が使用される各種の分野、例えば、フラットパネル・ディスプレイ(例えばOAコンピュータ用や壁掛けテレビ)や、面発光体としての特徴を生かした光源(例えば、複写機の光源、液晶ディスプレイや計器類のバックライト光源)、表示板、標識灯等の分野において、好適に使用することが出来る。 The present invention relates to various fields in which an organic electroluminescent element is used, for example, a flat panel display (for example, for an OA computer or a wall-mounted television), or a light source that takes advantage of its characteristics as a surface emitter (for example, a light source for a copying machine). , Liquid crystal display, backlight source of instruments), display board, indicator light, etc., can be suitably used.
1 基板
2 陽極
3 正孔注入層
4 正孔輸送層
5 発光層
6 正孔阻止層
7 電子輸送層
8 電子注入層
9 陰極
10 有機電界発光素子
1 Substrate 2 Anode 3
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