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JP2018125450A - Charge transporting material, ink composition using the same, organic electronic device, organic electroluminescent device, display device, lighting apparatus, and display apparatus - Google Patents

Charge transporting material, ink composition using the same, organic electronic device, organic electroluminescent device, display device, lighting apparatus, and display apparatus Download PDF

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JP2018125450A JP2017017554A JP2017017554A JP2018125450A JP 2018125450 A JP2018125450 A JP 2018125450A JP 2017017554 A JP2017017554 A JP 2017017554A JP 2017017554 A JP2017017554 A JP 2017017554A JP 2018125450 A JP2018125450 A JP 2018125450A
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a charge transporting material containing a charge transporting polymer, which can be used for an organic electronic device, an ink composition containing the same, an organic electronic device excellent in luminous efficiency and emission lifetime, an organic EL device, a display device using those, a lighting device, and a display device.SOLUTION: The charge transporting polymer containing a trivalent structural unit having a spirobifluorene derivative skeleton is constituted and used as a charge transporting material.SELECTED DRAWING: Figure 1

Description

本発明の実施形態は、電荷輸送性材料、該材料を用いたインク組成物に関する。また、本発明の他の実施形態は、上記電荷輸送性材料、または該材料を含むインク組成物を用いた有機層を有する、有機エレクトロニクス素子、有機エレクトロルミネセンス素子、表示素子、照明装置、及び表示装置に関する。   Embodiments described herein relate generally to a charge transport material and an ink composition using the material. In another embodiment of the present invention, an organic electronics element, an organic electroluminescence element, a display element, a lighting device, and an organic layer using the charge transporting material or an ink composition containing the material, and The present invention relates to a display device.

有機エレクトロニクス素子は、有機物を用いて電気的な動作を行う素子であり、省エネルギー、低価格、及び柔軟性といった特長を発揮できると期待され、従来のシリコンを主体とした無機半導体に替わる技術として注目されている。   Organic electronics devices are devices that perform electrical operations using organic materials, and are expected to exhibit features such as energy saving, low cost, and flexibility, and are attracting attention as a technology that replaces conventional inorganic semiconductors based on silicon. Has been.

有機エレクトロニクス素子の一例として、有機エレクトロルミネセンス素子(以下、「有機EL素子」ともいう。)、有機光電変換素子、及び有機トランジスタなどが挙げられる。   Examples of the organic electronics element include an organic electroluminescence element (hereinafter also referred to as “organic EL element”), an organic photoelectric conversion element, and an organic transistor.

有機エレクトロニクス素子のなかでも有機EL素子は、例えば、白熱ランプ、ガス充填ランプの代替えとして、又は大面積ソリッドステート光源用途として注目されている。また、フラットパネルディスプレイ(FPD)分野における液晶ディスプレイ(LCD)に置き換わる最有力の自発光ディスプレイとしても注目されており、製品化が進んでいる。   Among organic electronic elements, organic EL elements are attracting attention as an alternative to incandescent lamps, gas-filled lamps, or as large-area solid-state light source applications. It is also attracting attention as the most powerful self-luminous display that can replace the liquid crystal display (LCD) in the flat panel display (FPD) field, and its commercialization is progressing.

有機EL素子は、使用される有機材料から、低分子型有機EL素子及び高分子型有機EL素子の2つに大別される。高分子型有機EL素子では、有機材料として高分子材料が用いられ、低分子型有機EL素子では、低分子材料が用いられる。高分子型有機EL素子は、主に真空系で成膜が行われる低分子型有機EL素子と比較して、印刷やインクジェットなどの湿式プロセスによる簡易成膜が可能であることから、今後の大画面有機ELディスプレイには不可欠な素子として期待されている。   Organic EL elements are roughly classified into two types, low molecular organic EL elements and polymer organic EL elements, from the organic materials used. In the polymer organic EL element, a polymer material is used as an organic material, and in the low molecular organic EL element, a low molecular material is used. Compared with low-molecular-weight organic EL elements, which are mainly deposited in a vacuum system, polymer-type organic EL elements can be easily formed by wet processes such as printing and inkjet. It is expected as an indispensable element for screen organic EL displays.

そのため、近年、湿式プロセスに適した高分子材料の開発と検討が進められている(特許文献1)。   Therefore, in recent years, development and examination of a polymer material suitable for a wet process has been advanced (Patent Document 1).

特開2006−279007号公報JP 2006-279007 A

一般に、高分子材料を使用して有機EL素子を構成した場合、低コスト化、及び大面積化が容易であるという特長を有している。そのため、近年、高分子材料を用いて作製した有機層を多層化し、各々の層の機能を分離することによって、有機EL素子の各種特性の向上を図るための様々な方法が検討されている。しかし、従来の高分子材料を用いて作製した有機層を有する有機EL素子は、駆動電圧、発光効率、及び発光寿命といった特性において、さらなる改善が望まれている。   In general, when an organic EL element is formed using a polymer material, it has the feature that cost reduction and area increase are easy. Therefore, in recent years, various methods for improving various characteristics of the organic EL element have been studied by multilayering an organic layer produced using a polymer material and separating the functions of each layer. However, an organic EL element having an organic layer manufactured using a conventional polymer material is desired to be further improved in characteristics such as driving voltage, light emission efficiency, and light emission lifetime.

本発明の実施形態は、上記に鑑み、有機エレクトロニクス素子に好適に使用できる高分子材料を含む電荷輸送性材料、及び該材料を含むインク組成物を提供することを目的とする。また、本発明の他の実施形態は、上記電荷輸送性材料又は上記インク組成物を用いて、発光効率及び発光寿命に優れる有機エレクトロニクス素子、有機EL素子、並びにそれらを用いた表示素子、照明装置、及び表示装置を提供することを目的とする。   In view of the above, an embodiment of the present invention has an object to provide a charge transporting material containing a polymer material that can be suitably used for an organic electronic device, and an ink composition containing the material. Another embodiment of the present invention is an organic electronics element, an organic EL element, and a display element and an illuminating device using the charge transporting material or the ink composition, which are excellent in luminous efficiency and luminous lifetime. And a display device.

本発明者らは、鋭意検討した結果、特定の構成単位を有する電荷輸送性ポリマーが、有機エレクトロニクス素子の有機層を構成する電荷輸送性材料として好適であることを見出し、本発明を完成させるに至った。すなわち、本発明の実施形態は以下に記載の事項に関する。   As a result of intensive studies, the present inventors have found that a charge transporting polymer having a specific structural unit is suitable as a charge transporting material constituting an organic layer of an organic electronics element, and to complete the present invention. It came. That is, the embodiment of the present invention relates to the following items.

本発明の一実施形態は、3方向以上に分岐した構造を有する電荷輸送性ポリマーを含み、上記電荷輸送性ポリマーが、スピロビフルオレン誘導体骨格を有する3価の構造単位を含む電荷輸送性材料に関する。
ここで、上記電荷輸送性ポリマーは、さらに、電荷輸送性を有する2価の構造単位を含むことが好ましい。上記2価の構造単位は、置換又は非置換の、芳香族アミン構造、カルバゾール構造、チオフェン構造、ビチオフェン構造、ベンゼン構造、及びフルオレン構造からなる群から選ばれることが好ましい。芳香族アミン構造は、トリフェニルアミン構造又はアニリン構造を含むことが好ましい。また、上記電荷輸送性ポリマーは、上記スピロビフルオレン誘導体骨格を有する3価の構造単位の1つに対し、上記2価の構造単位が3つ結合した部分構造を含むことが好ましい。また、上記電荷輸送性材料は、正孔輸送性材料として使用されることが好ましい。
One embodiment of the present invention relates to a charge transporting material including a charge transporting polymer having a structure branched in three or more directions, wherein the charge transporting polymer includes a trivalent structural unit having a spirobifluorene derivative skeleton. .
Here, the charge transporting polymer preferably further includes a divalent structural unit having charge transporting property. The divalent structural unit is preferably selected from the group consisting of a substituted or unsubstituted aromatic amine structure, carbazole structure, thiophene structure, bithiophene structure, benzene structure, and fluorene structure. The aromatic amine structure preferably includes a triphenylamine structure or an aniline structure. The charge transporting polymer preferably includes a partial structure in which three of the divalent structural units are bonded to one of the trivalent structural units having the spirobifluorene derivative skeleton. The charge transporting material is preferably used as a hole transporting material.

本発明の一実施形態は、上記電荷輸送性材料と、溶媒とを含むインク組成物に関する。
本発明の一実施形態は、上記電荷輸送性材料を含む有機層を有する有機エレクトロニクス素子に関する。
本発明の一実施形態は、上記電荷輸送性材料を含む有機層を有する有機エレクトロルミネセンスに関する。ここで、上記有機エレクトロルミネセンス素子は、フレキシブル基板をさらに有することが好ましい。上記フレキシブル基板は、樹脂フィルムを含むことが好ましい。
本発明の一実施形態は、上記有機エレクトロルミネセンス素子を備える表示素子に関する。
本発明の一実施形態は、上記有機エレクトロルミネセンス素子を備える証明装置に関する。
本発明の一実施形態は、上記照明装置と、表示手段として液晶素子とを備える表示装置に関する。
One embodiment of the present invention relates to an ink composition comprising the charge transporting material and a solvent.
One embodiment of the present invention relates to an organic electronic device having an organic layer containing the charge transporting material.
One embodiment of the present invention relates to organic electroluminescence having an organic layer containing the charge transporting material. Here, it is preferable that the organic electroluminescent element further includes a flexible substrate. The flexible substrate preferably includes a resin film.
One embodiment of the present invention relates to a display device comprising the organic electroluminescence device.
One embodiment of the present invention relates to a proof device comprising the organic electroluminescent element.
One embodiment of the present invention relates to a display device including the illumination device and a liquid crystal element as a display unit.

本発明の実施形態によれば、有機エレクトロニクス素子の構成材料として好適な電荷輸送性ポリマーを含む電荷輸送性材料、及び該材料を含むインク組成物を提供することができる。また、上記電荷輸送性材料又はインク組成物を使用して、駆動電圧が低く、発光効率及び発光寿命に優れる有機エレクトロニクス素子及び有機EL素子、並びに、それを用いた表示素子、照明装置、及び表示装置を提供することができる。   According to the embodiments of the present invention, it is possible to provide a charge transporting material containing a charge transporting polymer suitable as a constituent material of an organic electronic element, and an ink composition containing the material. Further, using the above charge transporting material or ink composition, an organic electronics element and an organic EL element having a low driving voltage and excellent light emission efficiency and lifetime, and a display element, an illumination device, and a display using the same An apparatus can be provided.

本発明の一実施形態である有機EL素子の一例を示す模式的断面図である。It is typical sectional drawing which shows an example of the organic EL element which is one Embodiment of this invention.

以下、本発明の実施形態について説明するが、本発明がこれらの実施形態に限定されることはない。
<電荷輸送性材料>
本実施形態の電荷輸送性材料は、3方向以上に分岐した構造を有する電荷輸送性ポリマーを含む。上記電荷輸送性ポリマーは、電荷を輸送する能力を有する。以下、電荷輸送性ポリマーについて、詳細に説明する。
Hereinafter, although embodiment of this invention is described, this invention is not limited to these embodiment.
<Charge transport material>
The charge transport material of this embodiment includes a charge transport polymer having a structure branched in three or more directions. The charge transporting polymer has an ability to transport charges. Hereinafter, the charge transporting polymer will be described in detail.

(電荷輸送性ポリマー)
上記電荷輸送性ポリマーにおいて、「3方向以上に分岐した構造」とは、電荷輸送性ポリマー1分子中の種々の鎖の中で、最も重合度の大きくなる鎖を主鎖とした時に、主鎖に対して重合度が同じか、それよりは重合度の小さい、1以上の側鎖が存在することを意味する。本実施形態において上記重合度とは、電荷輸送性ポリマーを合成する際に用いられるモノマーの単位が、電荷輸送性ポリマー1分子当たりにいくつ含まれるかを表す。本実施形態において側鎖は、電荷輸送性ポリマーの主鎖とは異なる鎖であり、少なくとも1つ以上の構成単位を有しているものをいい、それ以外は側鎖ではなく置換基とみなす。なお、「ポリマー」は、構造単位数が小さい、いわゆる「オリゴマー」も含む概念である。
(Charge transporting polymer)
In the above charge transporting polymer, “a structure branched in three or more directions” means that the main chain is a chain having the largest degree of polymerization among various chains in one molecule of the charge transporting polymer. It means that there is one or more side chains having the same degree of polymerization or a lower degree of polymerization. In the present embodiment, the degree of polymerization represents how many monomer units used for synthesizing the charge transporting polymer per molecule of the charge transporting polymer. In the present embodiment, the side chain is a chain different from the main chain of the charge transporting polymer and has at least one structural unit. Other than that, the side chain is regarded as a substituent instead of a side chain. The “polymer” is a concept including a so-called “oligomer” having a small number of structural units.

上記電荷輸送性ポリマーは、先に説明した「3方向以上に分岐した構造」の分岐部を構成する3価以上の構造単位(以下、これを「構造単位B」とも記す。)を含む。ここで、構造単位における「3価以上」の用語は、構造単位において、他の構造単位との結合部位を形成する結合手が3つ以上存在することを意味する。すなわち、構造単位の価数は、上記結合手の数に相当する。   The charge transporting polymer includes a trivalent or higher structural unit (hereinafter, also referred to as “structural unit B”) that constitutes the branched portion of the “structure branched in three or more directions” described above. Here, the term “trivalent or higher” in the structural unit means that there are three or more bonds in the structural unit that form a binding site with another structural unit. That is, the valence of the structural unit corresponds to the number of bonds.

一実施形態において、上記電荷輸送性ポリマーは、分子内に、上記構造単位Bとして、スピロビフルオレン誘導体骨格を有する3価の構造単位(以下、これを「構造単位B1」とも記す。)を含む。ここで、スピロビフルオレン誘導体骨格を有する3価の構造単位B1とは、構造単位において、スピロビフルオレン誘導体環に直結する結合手が3つ存在することを意味する。スピロビフルオレン誘導体環に直結する結合手の位置は特に限定されず、スピロビフルオレン誘導体は置換基を有してもよい。   In one embodiment, the charge transporting polymer includes a trivalent structural unit having a spirobifluorene derivative skeleton (hereinafter, also referred to as “structural unit B1”) as the structural unit B in the molecule. . Here, the trivalent structural unit B1 having a spirobifluorene derivative skeleton means that there are three bonds directly connected to the spirobifluorene derivative ring in the structural unit. The position of the bond directly linked to the spirobifluorene derivative ring is not particularly limited, and the spirobifluorene derivative may have a substituent.

すなわち、構造単位B1の一例は、以下の一般式(X)で示すことができる。

Figure 2018125450
上記一般式(X)において、「*」は他の構造単位との結合部位を示し、Rは置換基を示す。また、一般式(X)には示していないが、結合部位を有するベンゼン環に、さらに任意の置換基が含まれていても良い。Rは、−NArAr’(Ar及びAr’は置換されていてもよいアリール基又はヘテロアリール基であり、ArとAr’が環を形成していてもよい。) であることが好ましく、Ar及びAr’は置換されていてもよいフェニル基であることが好ましい。 That is, an example of the structural unit B1 can be represented by the following general formula (X).
Figure 2018125450
In the above general formula (X), “*” represents a binding site with another structural unit, and R represents a substituent. Further, although not shown in the general formula (X), the benzene ring having a binding site may further contain an arbitrary substituent. R is preferably —NArAr ′ (Ar and Ar ′ are an optionally substituted aryl group or heteroaryl group, and Ar and Ar ′ may form a ring), Ar and Ar ′ is preferably an optionally substituted phenyl group.

例えば、構造単位B1の一例は、以下の一般式(Y)で示すこともできる。「*」と「R」は上記一般式(X)と同じである。

Figure 2018125450
For example, an example of the structural unit B1 can be represented by the following general formula (Y). “*” And “R” are the same as in the general formula (X).
Figure 2018125450

最も好ましい実施形態において、電荷輸送性材料は、以下の一般式(1)又は(2)で示される構造単位B1を含む。構造単位B1として、複数の構造単位を組み合わせて含むことができ、例えば、以下の一般式(1)又は(2)で示される以外の3価の構造単位B1を併せて含んでいてもよい。

Figure 2018125450
In the most preferred embodiment, the charge transporting material includes a structural unit B1 represented by the following general formula (1) or (2). As the structural unit B1, a plurality of structural units can be included in combination. For example, a trivalent structural unit B1 other than those represented by the following general formula (1) or (2) may be included.
Figure 2018125450

式(1)及び(2)中、R〜R18は、それぞれ独立して、水素原子、炭素数1〜22個の、直鎖、環状又は分岐の、アルキル基、アルケニル基、アルキニル基、及びアルコキシ基、並びに炭素数2〜30個の、アリール基及びヘテロアリール基、からなる群から選択される少なくとも1種である。アリール基及びヘテロアリール基は、置換基を有してもよく、該置換基は、炭素数1〜22個の直鎖、環状又は分岐アルキル基であることが好ましい。
より好ましくは、R〜R18は、それぞれ独立して、水素原子、炭素数1〜8個の直鎖、環状又は分岐の、アルキル基、アルケニル基、アルキニル基、及びアルコキシ基、並びに炭素数2〜16個のアリール基及びヘテロアリール基からなる群から選択される少なくとも1種である。さらに好ましくは、R〜R18は、それぞれ、水素原子であるか、又は、アルキル基であり、後者の場合、アルキル基はベンゼン環1個に対し各一つ含まれることが好ましい。
In formulas (1) and (2), R 1 to R 18 are each independently a hydrogen atom, a linear, cyclic or branched alkyl group, alkenyl group, alkynyl group having 1 to 22 carbon atoms, And an alkoxy group and at least one selected from the group consisting of an aryl group and a heteroaryl group having 2 to 30 carbon atoms. The aryl group and heteroaryl group may have a substituent, and the substituent is preferably a linear, cyclic or branched alkyl group having 1 to 22 carbon atoms.
More preferably, R 1 to R 18 are each independently a hydrogen atom, a linear, cyclic or branched alkyl group, alkenyl group, alkynyl group, and alkoxy group having 1 to 8 carbon atoms, and a carbon number. It is at least one selected from the group consisting of 2 to 16 aryl groups and heteroaryl groups. More preferably, R 1 to R 18 are each a hydrogen atom or an alkyl group, and in the latter case, one alkyl group is preferably included for each benzene ring.

スピロビフルオレン誘導体骨格を有する化合物は、剛直で安定であるという特徴を有する。また、分岐した構造を有する電荷輸送性ポリマーは、溶解性や硬化性に優れているため、塗布法によって有機層を形成することが容易である。そのため、スピロビフルオレン誘導体骨格を有する特定の構造単位を含む電荷輸送性ポリマーを用いて、有用な電荷輸送性材料を構成することができる。また、そのような電荷輸送性材料を使用することで、有機EL素子等の耐久性を向上させることができる。
特に、上記一般式(1)に示されるように、構造単位B1中にスピロビフルオレン構造とトリフェニルアミン構造とが、環を共有して含まれることにより、電荷輸送性ポリマーの安定性が高くなり、その結果、正孔注入層又は正孔輸送層として用いた際に輝度劣化を抑制して、発光寿命を長くすることができると考えられる。
A compound having a spirobifluorene derivative skeleton is characterized by being rigid and stable. In addition, since the charge transporting polymer having a branched structure is excellent in solubility and curability, it is easy to form an organic layer by a coating method. Therefore, a useful charge transporting material can be formed using a charge transporting polymer including a specific structural unit having a spirobifluorene derivative skeleton. Moreover, durability of an organic EL element etc. can be improved by using such a charge transport material.
In particular, as shown in the general formula (1), the structural unit B1 contains a spirobifluorene structure and a triphenylamine structure in a shared ring, so that the stability of the charge transporting polymer is high. As a result, it is considered that when used as a hole injection layer or a hole transport layer, luminance deterioration can be suppressed and the light emission lifetime can be extended.

(電荷輸送性ポリマーの構造)
一実施形態において、電荷輸送性ポリマーは、分岐部を構成する3価以上の構造単位Bとして上記構造単位B1を含み、さらに、少なくとも末端部を形成する1価の構造単位(以下、これを「構造単位T」とも記す。)を含む。別の実施形態において、電荷輸送性ポリマーは、上記3価以上の構造単位Bとして上記構造単位B1を含み、さらに、電荷輸送性を有する2価の構造単位(以下、これを「構造単位L」とも記す。)と、上記1価の構造単位Tとを含む。電荷輸送性ポリマーは、各構造単位を、それぞれ1種のみ含んでいても、又は、それぞれ複数種含んでもよい。電荷輸送性ポリマーにおいて、各構造単位は、「1価」〜「3価以上」の結合部位において互いに結合している。
(Structure of charge transporting polymer)
In one embodiment, the charge transporting polymer includes the structural unit B1 as the trivalent or higher structural unit B constituting the branched portion, and further includes a monovalent structural unit (hereinafter referred to as “ Also referred to as “structural unit T”). In another embodiment, the charge transporting polymer contains the structural unit B1 as the trivalent or higher structural unit B, and further has a charge transporting divalent structural unit (hereinafter referred to as “structural unit L”). And the above-mentioned monovalent structural unit T. The charge transporting polymer may contain only one kind of each structural unit, or may contain plural kinds of structural units. In the charge transporting polymer, each structural unit is bonded to each other at a binding site of “monovalent” to “trivalent or higher”.

上記電荷輸送性ポリマーに含まれる部分構造の一例として、以下が挙げられる。上記電荷輸送性ポリマーは、以下の部分構造を有するものに限定されない。部分構造中、「B」は構造単位Bを、「L」は構造単位Lを、「T」は構造単位Tを表す。「*」は、他の構造単位との結合部位を表す。以下の部分構造中、複数のBは、互いに同一の構造単位であっても、互いに異なる構造単位であってもよい。T及びLについても、同様である。   Examples of the partial structure contained in the charge transporting polymer include the following. The charge transporting polymer is not limited to those having the following partial structures. In the partial structure, “B” represents the structural unit B, “L” represents the structural unit L, and “T” represents the structural unit T. “*” Represents a binding site with another structural unit. In the following partial structures, the plurality of Bs may be the same structural unit or different structural units. The same applies to T and L.

Figure 2018125450
Figure 2018125450

特に限定するものではないが、一実施形態において、電荷輸送性ポリマーは、3価以上の構造単位Bとして、スピロビフルオレン誘導体骨格を有する3価の構造単位B1を含み、上記構造単位B1の1つに対して、電荷輸送性を有する2価の構造単位Lが3つ結合した部分構造を含むことが好ましい。以下、各構造単位について、具体的に説明する。   Although not particularly limited, in one embodiment, the charge transporting polymer includes a trivalent structural unit B1 having a spirobifluorene derivative skeleton as the trivalent or higher structural unit B, and includes 1 of the structural unit B1. It is preferable to include a partial structure in which three divalent structural units L having charge transporting properties are bonded. Hereinafter, each structural unit will be specifically described.

(構造単位B)
構造単位Bは、3方向以上に分岐する構造を有する電荷輸送性ポリマーにおいて、分岐部を形成する3価以上の構造単位である。構造単位Bは、有機エレクトロニクス素子の耐久性向上の観点から、好ましくは6価以下であり、より好ましくは3価又は4価である。
上記構造単位Bは、電荷輸送性を有する単位であることが好ましい。
本実施形態において、上記構造単位Bは、上記スピロビフルオレン誘導体骨格を有する3価の構造単位B1を少なくとも含み、必要に応じて、その他の電荷輸送性を有する3価以上の構造単位B2を含んでもよい。
(Structural unit B)
The structural unit B is a trivalent or higher structural unit that forms a branched portion in a charge transporting polymer having a structure branched in three or more directions. The structural unit B is preferably hexavalent or less, more preferably trivalent or tetravalent, from the viewpoint of improving the durability of the organic electronic element.
The structural unit B is preferably a unit having a charge transporting property.
In the present embodiment, the structural unit B includes at least a trivalent structural unit B1 having the spirobifluorene derivative skeleton, and includes a trivalent or higher structural unit B2 having other charge transport properties as necessary. But you can.

耐久性及び低駆動電圧化といった効果を得る観点から、一実施形態において上記電荷輸送性ポリマーにおける上記構造単位B1の割合は、1モル%以上が好ましく、3モル%以上がより好ましく、5モル%以上が最も好ましい。一方、上記電荷輸送性ポリマーの電荷輸送性をより高める観点から、電荷輸送性ポリマーは、上記構造単位B1に加えて、優れた電荷輸送性を有する他の構造単位を含むことが好ましい。このような観点から、一実施形態において上記電荷輸送性ポリマーにおける上記構造単位B1の割合は、50モル%以下が好ましく、40モル%以下がより好ましく、30モル%以下が更に好ましい。   From the viewpoint of obtaining effects such as durability and low driving voltage, in one embodiment, the proportion of the structural unit B1 in the charge transporting polymer is preferably 1 mol% or more, more preferably 3 mol% or more, and 5 mol%. The above is most preferable. On the other hand, from the viewpoint of further improving the charge transportability of the charge transportable polymer, the charge transportable polymer preferably includes another structural unit having excellent charge transportability in addition to the structural unit B1. From such a viewpoint, in one embodiment, the proportion of the structural unit B1 in the charge transporting polymer is preferably 50 mol% or less, more preferably 40 mol% or less, and further preferably 30 mol% or less.

上記構造単位B1の割合が上記範囲内である電荷輸送性ポリマーを含む電荷輸送性材料を使用することで、優れた耐久性及び発光効率を有する有機EL素子を容易に得ることができる。また、上記構造単位B1の割合が上記範囲内となるように調製された電荷輸送性ポリマーは、電荷輸送性材料として適度な分子量を有する点でも好ましい。   By using a charge transporting material containing a charge transporting polymer in which the proportion of the structural unit B1 is within the above range, an organic EL device having excellent durability and luminous efficiency can be easily obtained. In addition, the charge transporting polymer prepared so that the proportion of the structural unit B1 is within the above range is preferable in that it has an appropriate molecular weight as the charge transporting material.

上記電荷輸送性ポリマーにおける上記構造単位B1の割合は、上記電荷輸送性ポリマーの調製時に、上記構造単位B1を有するモノマー化合物の仕込み量を調整することによって、達成することができる。上記構造単位B1の割合は、原料として使用する各種モノマー化合物の仕込み量の合計に対する、上記構造単位B1を有するモノマー化合物の比(モル比)から算出することができる。また、上記構造単位B1の割合は、電荷輸送性ポリマーのNMRを測定し、特徴となるピークの積分比から算出することもできる。   The proportion of the structural unit B1 in the charge transporting polymer can be achieved by adjusting the amount of the monomer compound having the structural unit B1 when preparing the charge transporting polymer. The proportion of the structural unit B1 can be calculated from the ratio (molar ratio) of the monomer compound having the structural unit B1 to the total charged amount of various monomer compounds used as raw materials. The proportion of the structural unit B1 can also be calculated from the integral ratio of the characteristic peaks by measuring the NMR of the charge transporting polymer.

一実施形態において、上記電荷輸送性ポリマーは、3価以上の構造単位Bとして、上記構造単位B1と、その他の3価以上の構造単位B2とを含むことが好ましい。ここで、構造単位B1及びB2の合計量に対する上記構造単位B1の割合は、好ましくは10モル%以上、より好ましく20モル%以上、さらに好ましくは30モル%以上である。上記構造単位B1の割合を上記範囲内に調整することによって、優れた電荷輸送性に加えて、スピロビフルオレン誘導体骨格を有する構造単位による利点を得ることが容易となる。上記3価以上の構造単位Bにおける上記構造単位B1の割合は100モル%であってもよい。   In one embodiment, the charge transporting polymer preferably includes the structural unit B1 and the other trivalent or higher structural unit B2 as the trivalent or higher structural unit B. Here, the ratio of the structural unit B1 to the total amount of the structural units B1 and B2 is preferably 10 mol% or more, more preferably 20 mol% or more, and further preferably 30 mol% or more. By adjusting the proportion of the structural unit B1 within the above range, in addition to excellent charge transportability, it is easy to obtain the advantage of the structural unit having a spirobifluorene derivative skeleton. The proportion of the structural unit B1 in the trivalent or higher structural unit B may be 100 mol%.

構造単位B2は、例えば、有機エレクトロニクス素子の耐久性向上の観点から、置換又は非置換の、芳香族アミン構造、カルバゾール構造、縮合多環状式芳香族炭化水素構造(但し、スピロビフルオレン誘導体骨格を有する3価の構造単位B1は除く)、及び、これらの1種又は2種以上を含有する構造から選択される。上記芳香族アミン構造は、好ましくはトリアリールアミン構造であり、より好ましくはトリフェニルアミン構造である。構造単位B2は、後述する構造単位Lと同じ構造を有していても、又は、異なる構造を有していてもよい。   The structural unit B2 includes, for example, a substituted or unsubstituted aromatic amine structure, carbazole structure, condensed polycyclic aromatic hydrocarbon structure (provided that the spirobifluorene derivative skeleton is present from the viewpoint of improving the durability of the organic electronics element. Except for the trivalent structural unit B1) and a structure containing one or more of these. The aromatic amine structure is preferably a triarylamine structure, and more preferably a triphenylamine structure. The structural unit B2 may have the same structure as the structural unit L described later, or may have a different structure.

構造単位B2の具体例として、以下が挙げられる。但し、構造単位B2は、以下に限定されない。

Figure 2018125450
Specific examples of the structural unit B2 include the following. However, the structural unit B2 is not limited to the following.
Figure 2018125450

Wは、3価の連結基を表し、例えば、炭素数2〜30個のアレーントリイル基又はヘテロアレーントリイル基を表す。アレーントリイル基は、芳香族炭化水素から水素原子3個を除いた原子団である。ヘテロアレーントリイル基は、芳香族複素環から水素原子3個を除いた原子団である。Arは、それぞれ独立に2価の連結基を表し、例えば、それぞれ独立に、炭素数2〜30個のアリーレン基又はヘテロアリーレン基を表す。Arは、好ましくはアリーレン基、より好ましくはフェニレン基である。Yは、2価の連結基を表し、例えば、構造単位LにおけるR(ただし、重合性官能基を含む基を除く。)のうち水素原子を1個以上有する基から、更に1個の水素原子を除いた2価の基が挙げられる。Zは、炭素原子、ケイ素原子、又はリン原子のいずれかを表す。構造単位中、ベンゼン環及びArは、置換基を有していてもよく、置換基の例として、後述する構造単位LにおけるRが挙げられる。   W represents a trivalent linking group, for example, an arenetriyl group or a heteroarenetriyl group having 2 to 30 carbon atoms. The arenetriyl group is an atomic group obtained by removing three hydrogen atoms from an aromatic hydrocarbon. The heteroarene triyl group is an atomic group obtained by removing three hydrogen atoms from an aromatic heterocyclic ring. Ar each independently represents a divalent linking group, for example, each independently represents an arylene group or heteroarylene group having 2 to 30 carbon atoms. Ar is preferably an arylene group, more preferably a phenylene group. Y represents a divalent linking group. For example, one R atom in the structural unit L (excluding a group containing a polymerizable functional group) has one more hydrogen atom from a group having one or more hydrogen atoms. And divalent groups excluding. Z represents any of a carbon atom, a silicon atom, or a phosphorus atom. In the structural unit, the benzene ring and Ar may have a substituent, and examples of the substituent include R in the structural unit L described later.

(構造単位L)
構造単位Lは、電荷輸送性を有する2価の構造単位である。構造単位Lは、電荷を輸送する能力を有する原子団を含んでいればよく、特に限定されない。例えば、構造単位Lは、置換又は非置換の、芳香族アミン構造、カルバゾール構造、チオフェン構造、フルオレン構造、ベンゼン構造、ビフェニレン構造、ターフェニレン構造、スピロビフルオレン誘導体構造、アントラセン構造、テトラセン構造、フェナントレン構造、ジヒドロフェナントレン構造、ピリジン構造、ピラジン構造、キノリン構造、イソキノリン構造、キノキサリン構造、アクリジン構造、ジアザフェナントレン構造、フラン構造、ピロール構造、オキサゾール構造、オキサジアゾール構造、チアゾール構造、チアジアゾール構造、トリアゾール構造、ベンゾチオフェン構造、ベンゾオキサゾール構造、ベンゾオキサジアゾール構造、ベンゾチアゾール構造、ベンゾチアジアゾール構造、ベンゾトリアゾール構造、及び、これらの1種又は2種以上を含む構造から選択される。上記芳香族アミン構造は、好ましくはアニリン構造又はトリアリールアミン構造であり、トリアリールアミン構造は、より好ましくはトリフェニルアミン構造である。また、上記ベンゼン構造のなかでも、p−フェニレン構造、m−フェニレン構造が好ましい。
(Structural unit L)
The structural unit L is a divalent structural unit having charge transportability. The structural unit L is not particularly limited as long as it contains an atomic group having the ability to transport charges. For example, the structural unit L is a substituted or unsubstituted aromatic amine structure, carbazole structure, thiophene structure, fluorene structure, benzene structure, biphenylene structure, terphenylene structure, spirobifluorene derivative structure, anthracene structure, tetracene structure, phenanthrene. Structure, dihydrophenanthrene structure, pyridine structure, pyrazine structure, quinoline structure, isoquinoline structure, quinoxaline structure, acridine structure, diazaphenanthrene structure, furan structure, pyrrole structure, oxazole structure, oxadiazole structure, thiazole structure, thiadiazole structure, triazole Structure, benzothiophene structure, benzoxazole structure, benzooxadiazole structure, benzothiazole structure, benzothiadiazole structure, benzotriazole structure, and It is selected from one or structure comprising two or more al. The aromatic amine structure is preferably an aniline structure or a triarylamine structure, and the triarylamine structure is more preferably a triphenylamine structure. Of the benzene structures, a p-phenylene structure and an m-phenylene structure are preferable.

一実施形態において、構造単位Lは、優れた正孔輸送性を得る観点から、置換又は非置換の、芳香族アミン構造、カルバゾール構造、チオフェン構造、ビチオフェン構造、ベンゼン構造、及びフルオレン構造からなる群から選ばれることが好ましい。一実施形態において、構造単位Lは、置換又は非置換の、芳香族アミン構造、カルバゾール構造、及び、これらの1種又は2種以上を含む構造から選択されることがより好ましい。
他の実施形態において、構造単位Lは、優れた電子輸送性を得る観点から、置換又は非置換の、フルオレン構造、ベンゼン構造、フェナントレン構造、ピリジン構造、キノリン構造、及び、これらの1種又は2種以上を含む構造から選択されることが好ましい。
In one embodiment, the structural unit L is a group consisting of a substituted or unsubstituted aromatic amine structure, carbazole structure, thiophene structure, bithiophene structure, benzene structure, and fluorene structure from the viewpoint of obtaining excellent hole transport properties. Is preferably selected from. In one embodiment, the structural unit L is more preferably selected from a substituted or unsubstituted aromatic amine structure, carbazole structure, and a structure including one or more of these.
In another embodiment, from the viewpoint of obtaining excellent electron transport properties, the structural unit L is a substituted or unsubstituted fluorene structure, benzene structure, phenanthrene structure, pyridine structure, quinoline structure, and one or two of these. It is preferably selected from structures containing more than one species.

構造単位Lの具体例として、以下が挙げられる。但し、構造単位Lは、以下に限定されない。

Figure 2018125450
Specific examples of the structural unit L include the following. However, the structural unit L is not limited to the following.
Figure 2018125450


Figure 2018125450
Figure 2018125450

Rは、それぞれ独立に、水素原子又は置換基を表す。好ましくは、Rは、それぞれ独立に、−R、−OR、−SR、−OCOR、−COOR、−SiR、ハロゲン原子、及び、後述する重合性官能基を含む基からなる群から選択される。R
は、それぞれ独立に、水素原子;炭素数1〜22個の直鎖、環状又は分岐アルキル基;又は、炭素数2〜30個のアリール基又はヘテロアリール基を表す。アリール基は、芳香族炭化水素から水素原子1個を除いた原子団である。ヘテロアリール基は、芳香族複素環から水素原子1個を除いた原子団である。アルキル基は、更に、炭素数2〜20個のアリール基又はヘテロアリール基により置換されていてもよく、アリール基又はヘテロアリール基は、更に、炭素数1〜22個の直鎖、環状又は分岐アルキル基により置換されていてもよい。Rは、好ましくは水素原子、アルキル基、アリール基、アルキル置換アリール基である。Arは、炭素数2〜30個のアリーレン基又はヘテロアリーレン基を表す。Arは、好ましくはアリーレン基であり、より好ましくはフェニレン基である。ヘテロアリーレン基は、芳香族複素環から水素原子2個を除いた原子団である。Arは、好ましくはアリーレン基であり、より好ましくはフェニレン基である。
Each R independently represents a hydrogen atom or a substituent. Preferably, each R independently represents —R 1 , —OR 2 , —SR 3 , —OCOR 4 , —COOR 5 , —SiR 6 R 7 R 8 , a halogen atom, and a polymerizable functional group described later. Selected from the group consisting of containing groups. R 1 ~
R 8 each independently represents a hydrogen atom; a linear, cyclic or branched alkyl group having 1 to 22 carbon atoms; or an aryl group or heteroaryl group having 2 to 30 carbon atoms. The aryl group is an atomic group obtained by removing one hydrogen atom from an aromatic hydrocarbon. A heteroaryl group is an atomic group obtained by removing one hydrogen atom from an aromatic heterocyclic ring. The alkyl group may be further substituted by an aryl group or heteroaryl group having 2 to 20 carbon atoms, and the aryl group or heteroaryl group is further linear, cyclic or branched having 1 to 22 carbon atoms. It may be substituted with an alkyl group. R is preferably a hydrogen atom, an alkyl group, an aryl group, or an alkyl-substituted aryl group. Ar represents an arylene group or heteroarylene group having 2 to 30 carbon atoms. Ar is preferably an arylene group, more preferably a phenylene group. A heteroarylene group is an atomic group obtained by removing two hydrogen atoms from an aromatic heterocycle. Ar is preferably an arylene group, more preferably a phenylene group.

芳香族炭化水素としては、単環、縮合環、又は、単環及び縮合環から選択される2個以上が単結合を介して結合した多環が挙げられる。芳香族複素環としては、単環、縮合環、又は、単環及び縮合環から選択される2個以上が単結合を介して結合した多環が挙げられる。   Examples of the aromatic hydrocarbon include a single ring, a condensed ring, or a polycycle in which two or more selected from a single ring and a condensed ring are bonded via a single bond. Examples of the aromatic heterocycle include a single ring, a condensed ring, or a polycycle in which two or more selected from a monocycle and a condensed ring are bonded via a single bond.

(構造単位T)
構造単位Tは、電荷輸送性ポリマーの末端部を構成する1価の構造単位である。構造単位Tは、特に限定されず、例えば、置換又は非置換の、芳香族炭化水素構造、芳香族複素環構造、及び、これらの1種又は2種以上を含む構造から選択される。一実施形態において、構造単位Tは、電荷の輸送性を低下させずに耐久性を付与するという観点から、置換又は非置換の芳香族炭化水素構造であることが好ましく、置換又は非置換のベンゼン構造であることがより好ましい。また、他の実施形態において、後述するように、電荷輸送性ポリマーが末端部に重合性官能基を有する場合、構造単位Tは重合可能な構造(すなわち、例えば、ピロール−イル基等の重合性官能基)であってもよい。構造単位Tは、構造単位L及び/又はB2と同じ構造を有していても、又は、異なる構造を有していてもよい。
(Structural unit T)
The structural unit T is a monovalent structural unit constituting the terminal portion of the charge transporting polymer. The structural unit T is not particularly limited, and is selected from, for example, a substituted or unsubstituted aromatic hydrocarbon structure, aromatic heterocyclic structure, and a structure including one or more of these. In one embodiment, the structural unit T is preferably a substituted or unsubstituted aromatic hydrocarbon structure from the viewpoint of imparting durability without deteriorating charge transportability, and is preferably a substituted or unsubstituted benzene structure. A structure is more preferable. In another embodiment, as will be described later, when the charge transporting polymer has a polymerizable functional group at the terminal portion, the structural unit T has a polymerizable structure (that is, polymerizable such as a pyrrole-yl group). Functional group). The structural unit T may have the same structure as the structural units L and / or B2, or may have a different structure.

構造単位Tの具体例として、以下が挙げられる。但し、構造単位Tは、以下に限定されない。

Figure 2018125450
Specific examples of the structural unit T include the following. However, the structural unit T is not limited to the following.
Figure 2018125450

Rは、構造単位LにおけるRと同様である。電荷輸送性ポリマーが末端部に重合性官能基を有する場合、好ましくは、Rのいずれか少なくとも1つが、重合性官能基を含む基である。   R is the same as R in the structural unit L. When the charge transporting polymer has a polymerizable functional group at the terminal portion, preferably at least one of R is a group containing a polymerizable functional group.

(重合性官能基)
一実施形態において、重合反応により硬化させ、溶剤への溶解度を変化させる観点から、上記電荷輸送性ポリマーは、分子内に、重合性官能基を少なくとも1つ有することが好ましい。「重合性官能基」とは、熱及び/又は光を加えることにより、互いに結合を形成し得る官能基をいう。
(Polymerizable functional group)
In one embodiment, from the viewpoint of curing by a polymerization reaction and changing the solubility in a solvent, the charge transporting polymer preferably has at least one polymerizable functional group in the molecule. The “polymerizable functional group” refers to a functional group that can form a bond with each other by applying heat and / or light.

重合性官能基としては、炭素−炭素多重結合を有する基(例えば、ビニル基、アリル基、ブテニル基、エチニル基、アクリロイル基、アクリロイルオキシ基、アクリロイルアミノ基、メタクリロイル基、メタクリロイルオキシ基、メタクリロイルアミノ基、ビニルオキシ基、ビニルアミノ基等)、小員環を有する基(例えば、シクロプロピル基、シクロブチル基等の環状アルキル基;エポキシ基(オキシラニル基)、オキセタン基(オキセタニル基)等の環状エーテル基;ジケテン基;エピスルフィド基;ラクトン基;ラクタム基等)、複素環基(例えば、フラン−イル基、ピロール−イル基、チオフェン−イル基、シロール−イル基)などが挙げられる。重合性官能基としては、特に、ビニル基、アクリロイル基、メタクリロイル基、エポキシ基、及びオキセタン基が好ましく、反応性及び有機エレクトロニクス素子の特性の観点から、ビニル基、オキセタン基、又はエポキシ基がより好ましい。   The polymerizable functional group includes a group having a carbon-carbon multiple bond (for example, vinyl group, allyl group, butenyl group, ethynyl group, acryloyl group, acryloyloxy group, acryloylamino group, methacryloyl group, methacryloyloxy group, methacryloylamino group). Groups, vinyloxy groups, vinylamino groups, etc.), groups having a small ring (eg, cyclic alkyl groups such as cyclopropyl groups, cyclobutyl groups; cyclic ether groups such as epoxy groups (oxiranyl groups), oxetane groups (oxetanyl groups), etc. Diketene group; episulfide group; lactone group; lactam group, etc.), heterocyclic group (for example, furan-yl group, pyrrol-yl group, thiophen-yl group, silole-yl group) and the like. As the polymerizable functional group, a vinyl group, an acryloyl group, a methacryloyl group, an epoxy group, and an oxetane group are particularly preferable. preferable.

重合性官能基の自由度を上げ、重合反応を生じさせやすくする観点からは、電荷輸送性ポリマーの主骨格と重合性官能基とが、アルキレン鎖で連結されていることが好ましい。
また、例えば、電極上に有機層を形成する場合、ITO等の親水性電極との親和性を向上させる観点からは、エチレングリコール鎖、ジエチレングリコール鎖等の親水性の鎖で連結されていることが好ましい。さらに、重合性官能基を導入するために用いられるモノマーの調製が容易になる観点からは、電荷輸送性ポリマーは、アルキレン鎖及び/又は親水性の鎖の末端部、すなわち、これらの鎖と重合性官能基との連結部、及び/又は、これらの鎖と電荷輸送性ポリマーの骨格との連結部に、エーテル結合又はエステル結合を有していてもよい。前述の「重合性官能基を含む基」とは、重合性官能基それ自体、又は、重合性官能基とアルキレン鎖等とを合わせた基を意味する。重合性官能基を含む基として、例えば、国際公開第WO2010/140553号に例示された基を好適に用いることができる。
From the viewpoint of increasing the degree of freedom of the polymerizable functional group and facilitating the polymerization reaction, it is preferable that the main skeleton of the charge transporting polymer and the polymerizable functional group are connected by an alkylene chain.
In addition, for example, when an organic layer is formed on an electrode, it is connected with a hydrophilic chain such as an ethylene glycol chain or a diethylene glycol chain from the viewpoint of improving the affinity with a hydrophilic electrode such as ITO. preferable. Further, from the viewpoint of facilitating the preparation of the monomer used for introducing the polymerizable functional group, the charge transporting polymer is polymerized with the end of the alkylene chain and / or the hydrophilic chain, that is, with these chains. An ether bond or an ester bond may be present at the connecting portion with the functional group and / or the connecting portion between these chains and the skeleton of the charge transporting polymer. The above-mentioned “group containing a polymerizable functional group” means a polymerizable functional group itself or a group obtained by combining a polymerizable functional group with an alkylene chain or the like. As the group containing a polymerizable functional group, for example, a group exemplified in International Publication No. WO2010 / 140553 can be suitably used.

重合性官能基は、電荷輸送性ポリマーの末端部(すなわち、構造単位T)に導入されていても、末端部以外の部分(すなわち、構造単位L又はB)に導入されていても、末端部と末端以外の部分の両方に導入されていてもよい。硬化性の観点からは、少なくとも末端部に導入されていることが好ましく、硬化性及び電荷輸送性の両立を図る観点からは、末端部のみに導入されていることが好ましい。また、重合性官能基は、電荷輸送性ポリマーの主鎖に導入されていても、側鎖に導入されていてもよく、主鎖と側鎖の両方に導入されていてもよい。   The polymerizable functional group may be introduced into the terminal part (that is, the structural unit T) of the charge transporting polymer, or may be introduced into a part other than the terminal part (that is, the structural unit L or B). And may be introduced into both of the portions other than the terminal. From the viewpoint of curability, it is preferably introduced at least at the end portion, and from the viewpoint of achieving both curability and charge transportability, it is preferably introduced only at the end portion. The polymerizable functional group may be introduced into the main chain of the charge transporting polymer, may be introduced into the side chain, or may be introduced into both the main chain and the side chain.

重合性官能基は、溶解度の変化に寄与する観点からは、電荷輸送性ポリマー中に多く含まれる方が好ましい。一方、電荷輸送性を妨げない観点からは、電荷輸送性ポリマー中に含まれる量が少ない方が好ましい。重合性官能基の含有量は、これらを考慮し、適宜設定できる。   It is preferable that a large amount of the polymerizable functional group is contained in the charge transporting polymer from the viewpoint of contributing to the change in solubility. On the other hand, from the viewpoint of not hindering the charge transporting property, it is preferable that the amount contained in the charge transporting polymer is small. The content of the polymerizable functional group can be appropriately set in consideration of these.

例えば、電荷輸送性ポリマー1分子あたりの重合性官能基数は、十分な溶解度の変化を得る観点から、2個以上が好ましく、3個以上がより好ましい。また、重合性官能基数は、電荷輸送性を保つ観点から、1,000個以下が好ましく、500個以下がより好ましい。   For example, the number of polymerizable functional groups per molecule of the charge transporting polymer is preferably 2 or more, more preferably 3 or more from the viewpoint of obtaining a sufficient solubility change. The number of polymerizable functional groups is preferably 1,000 or less, more preferably 500 or less, from the viewpoint of maintaining charge transportability.

電荷輸送性ポリマー1分子あたりの重合性官能基数は、電荷輸送性ポリマーを合成するために使用した、重合性官能基の仕込み量(例えば、重合性官能基を有するモノマーの仕込み量)、各構造単位に対応するモノマーの仕込み量、電荷輸送性ポリマーの重量平均分子量等を用い、平均値として求めることができる。また、重合性官能基の数は、電荷輸送性ポリマーのH NMR(核磁気共鳴)スペクトルにおける重合性官能基に由来するシグナルの積分値と全スペクトルの積分値との比、電荷輸送性ポリマーの重量平均分子量等を利用し、平均値として算出できる。簡便であることから、仕込み量が明らかである場合は、好ましくは、仕込み量を用いて求めた値を採用する。 The number of polymerizable functional groups per molecule of the charge transporting polymer is the amount of the polymerizable functional group used to synthesize the charge transporting polymer (for example, the amount of the monomer having a polymerizable functional group), each structure The average value can be obtained by using the monomer charge corresponding to the unit and the weight average molecular weight of the charge transporting polymer. The number of polymerizable functional groups is the ratio between the integral value of the signal derived from the polymerizable functional group and the integral value of the entire spectrum in the 1 H NMR (nuclear magnetic resonance) spectrum of the charge transporting polymer, the charge transporting polymer The weight average molecular weight can be used to calculate the average value. Since it is simple, when the preparation amount is clear, a value obtained by using the preparation amount is preferably adopted.

(数平均分子量)
電荷輸送性ポリマーの数平均分子量は、溶剤への溶解性、成膜性等を考慮して適宜、調整できる。数平均分子量は、電荷輸送性に優れるという観点から、500以上が好ましく、1,000以上がより好ましく、2,000以上が更に好ましい。また、数平均分子量は、溶媒への良好な溶解性を保ち、インク組成物の調製を容易にするという観点から、1,000,000以下が好ましく、100,000以下がより好ましく、50,000以下が更に好ましい。
(Number average molecular weight)
The number average molecular weight of the charge transporting polymer can be appropriately adjusted in consideration of solubility in a solvent, film formability, and the like. The number average molecular weight is preferably 500 or more, more preferably 1,000 or more, and still more preferably 2,000 or more, from the viewpoint of excellent charge transportability. The number average molecular weight is preferably 1,000,000 or less, more preferably 100,000 or less, and more preferably 50,000 from the viewpoint of maintaining good solubility in a solvent and facilitating the preparation of an ink composition. The following is more preferable.

(重量平均分子量)
電荷輸送性ポリマーの重量平均分子量は、溶剤への溶解性、成膜性等を考慮して適宜、調整できる。重量平均分子量は、電荷輸送性に優れるという観点から、1,000以上が好ましく、5,000以上がより好ましく、10,000以上が更に好ましい。また、重量平均分子量は、溶媒への良好な溶解性を保ち、インク組成物の調製を容易にするという観点から、1,000,000以下が好ましく、700,000以下がより好ましく、400,000以下が更に好ましい。
(Weight average molecular weight)
The weight average molecular weight of the charge transporting polymer can be appropriately adjusted in consideration of solubility in a solvent, film formability, and the like. The weight average molecular weight is preferably 1,000 or more, more preferably 5,000 or more, and still more preferably 10,000 or more, from the viewpoint of excellent charge transportability. Further, the weight average molecular weight is preferably 1,000,000 or less, more preferably 700,000 or less, and more preferably 400,000 from the viewpoint of maintaining good solubility in a solvent and facilitating preparation of an ink composition. The following is more preferable.

数平均分子量及び重量平均分子量は、ゲルパーミエーションクロマトグラフィ(GPC)により、標準ポリスチレンの検量線を用いて測定することができる。   The number average molecular weight and the weight average molecular weight can be measured by gel permeation chromatography (GPC) using a standard polystyrene calibration curve.

(構造単位の割合)
電荷輸送性ポリマーに含まれる構造単位Bの割合は、有機エレクトロニクス素子の耐久性向上の観点から、全構造単位を基準として、1モル%以上が好ましく、5モル%以上がより好ましく、10モル%以上が更に好ましい。また、構造単位Bの割合は、粘度の上昇を抑え、電荷輸送性ポリマーの合成を良好に行う観点、又は、十分な電荷輸送性を得る観点から、50モル%以下が好ましく、40モル%以下がより好ましく、30モル%以下が更に好ましい。ここで、上記構造単位Bの割合は、スピロビフルオレン誘導体骨格を有する3価の構造単位B1と、その他任意の電荷輸送性を有する3価以上の構造単位B2との合計を意味する。
(Percentage of structural units)
The proportion of the structural unit B contained in the charge transporting polymer is preferably 1 mol% or more, more preferably 5 mol% or more, more preferably 10 mol%, based on the total structural unit, from the viewpoint of improving the durability of the organic electronics element. The above is more preferable. The proportion of the structural unit B is preferably 50 mol% or less, preferably 40 mol% or less, from the viewpoint of suppressing the increase in viscosity and satisfactorily synthesizing the charge transporting polymer or obtaining sufficient charge transportability. Is more preferable, and 30 mol% or less is still more preferable. Here, the ratio of the structural unit B means the total of the trivalent structural unit B1 having a spirobifluorene derivative skeleton and the other trivalent or higher structural unit B2 having any other charge transporting property.

電荷輸送性ポリマーに含まれる構造単位Lの割合は、十分な電荷輸送性を得る観点から、全構造単位を基準として、10モル%以上が好ましく、20モル%以上がより好ましく、30モル%以上が更に好ましい。また、構造単位Lの割合は、構造単位T及び必要に応じて導入される構造単位Bを考慮すると、95モル%以下が好ましく、90モル%以下がより好ましく、85モル%以下が更に好ましい。   The proportion of the structural unit L contained in the charge transporting polymer is preferably 10 mol% or more, more preferably 20 mol% or more, and more preferably 30 mol% or more based on the total structural unit from the viewpoint of obtaining sufficient charge transportability. Is more preferable. Further, the ratio of the structural unit L is preferably 95 mol% or less, more preferably 90 mol% or less, and still more preferably 85 mol% or less in consideration of the structural unit T and the structural unit B introduced as necessary.

電荷輸送性ポリマーに含まれる構造単位Tの割合は、有機エレクトロニクス素子の特性向上の観点、又は、粘度の上昇を抑え、電荷輸送性ポリマーの合成を良好に行う観点から、全構造単位を基準として、5モル%以上が好ましく、10モル%以上がより好ましく、15モル%以上が更に好ましい。また、構造単位Tの割合は、十分な電荷輸送性を得る観点から、60モル%以下が好ましく、55モル%以下がより好ましく、50モル%以下が更に好ましい。   The proportion of the structural unit T contained in the charge transporting polymer is based on the total structural unit from the viewpoint of improving the characteristics of the organic electronics element or suppressing the increase in the viscosity and satisfactorily synthesizing the charge transporting polymer. 5 mol% or more is preferable, 10 mol% or more is more preferable, and 15 mol% or more is still more preferable. The proportion of the structural unit T is preferably 60 mol% or less, more preferably 55 mol% or less, and still more preferably 50 mol% or less from the viewpoint of obtaining sufficient charge transport properties.

電荷輸送性ポリマーが重合性官能基を有する場合、重合性官能基の割合は、電荷輸送性ポリマーを効率よく硬化させるという観点から、全構造単位を基準として、0.1モル%以上が好ましく、1モル%以上がより好ましく、3モル%以上が更に好ましい。また、重合性官能基の割合は、良好な電荷輸送性を得るという観点から、70モル%以下が好ましく、60モル%以下がより好ましく、50モル%以下が更に好ましい。なお、ここでの「重合性官能基の割合」とは、重合性官能基を有する構造単位の割合をいう。   When the charge transporting polymer has a polymerizable functional group, the proportion of the polymerizable functional group is preferably 0.1 mol% or more based on the total structural unit from the viewpoint of efficiently curing the charge transporting polymer, 1 mol% or more is more preferable, and 3 mol% or more is still more preferable. The proportion of the polymerizable functional group is preferably 70 mol% or less, more preferably 60 mol% or less, and still more preferably 50 mol% or less from the viewpoint of obtaining good charge transportability. The “ratio of polymerizable functional groups” here refers to the ratio of structural units having a polymerizable functional group.

電荷輸送性、耐久性、生産性等のバランスを考慮すると、電荷輸送性ポリマーは構造単位Bに加えて、構造単位Lと、構造単位Tとを含むことが好ましい。一実施形態において、構造単位の割合(モル比)は、L:T:B=100:10〜200:10〜100が好ましく、100:20〜180:20〜90がより好ましく、100:40〜160:30〜80が更に好ましい。   In consideration of the balance of charge transportability, durability, productivity, and the like, the charge transportable polymer preferably includes a structural unit L and a structural unit T in addition to the structural unit B. In one embodiment, the ratio (molar ratio) of structural units is preferably L: T: B = 100: 10 to 200: 10 to 100, more preferably 100: 20 to 180: 20 to 90, and 100: 40 to 160: 30-80 is more preferable.

構造単位の割合は、電荷輸送性ポリマーを合成するために使用した、各構造単位に対応するモノマーの仕込み量を用いて求めることができる。また、構造単位の割合は、電荷輸送性ポリマーのH NMRスペクトルにおける各構造単位に由来するスペクトルの積分値を利用し、平均値として算出することができる。簡便であることから、仕込み量が明らかである場合は、好ましくは、仕込み量を用いて求めた値を採用する。 The proportion of the structural unit can be determined by using the charged amount of the monomer corresponding to each structural unit used for synthesizing the charge transporting polymer. Moreover, the ratio of the structural unit can be calculated as an average value using an integrated value of the spectrum derived from each structural unit in the 1 H NMR spectrum of the charge transporting polymer. Since it is simple, when the preparation amount is clear, a value obtained by using the preparation amount is preferably adopted.

(電荷輸送性ポリマーの製造方法)
電荷輸送性ポリマーは、種々の合成方法により製造でき、特に限定されない。例えば、鈴木カップリング、根岸カップリング、園頭カップリング、スティルカップリング、ブッフバルト・ハートウィッグカップリング等の公知のカップリング反応を用いることができる。鈴木カップリングは、芳香族ボロン酸誘導体と芳香族ハロゲン化物の間で、Pd触媒を用いたクロスカップリング反応を起こさせるものである。鈴木カップリングによれば、所望とする芳香環同士を結合させることにより、電荷輸送性ポリマーを簡便に製造できる。
(Method for producing charge transporting polymer)
The charge transporting polymer can be produced by various synthetic methods and is not particularly limited. For example, known coupling reactions such as Suzuki coupling, Negishi coupling, Sonogashira coupling, Stille coupling, Buchwald-Hartwig coupling and the like can be used. Suzuki coupling causes a cross coupling reaction using a Pd catalyst between an aromatic boronic acid derivative and an aromatic halide. According to Suzuki coupling, a charge transporting polymer can be easily produced by bonding desired aromatic rings together.

カップリング反応では、触媒として、例えば、Pd(0)化合物、Pd(II)化合物、Ni化合物等が用いられる。また、トリス(ジベンジリデンアセトン)ジパラジウム(0)、酢酸パラジウム(II)等を前駆体とし、ホスフィン配位子と混合することにより発生させた触媒種を用いることもできる。電荷輸送性ポリマーの合成方法については、例えば、国際公開第WO2010/140553号の記載を参照できる。   In the coupling reaction, for example, a Pd (0) compound, a Pd (II) compound, a Ni compound, or the like is used as a catalyst. In addition, a catalyst species generated by mixing tris (dibenzylideneacetone) dipalladium (0), palladium (II) acetate and the like with a phosphine ligand can also be used. For the method for synthesizing the charge transporting polymer, for example, the description of International Publication No. WO2010 / 140553 can be referred to.

(原料モノマー化合物)
特に限定するものではないが、鈴木カップリング反応を用いて電荷輸送性ポリマーを調製する場合、使用可能な原料モノマーの組合せの一例を示す。モノマー(L)の例示において、Rは、先に構造単位Lで説明したRと同様である。
(Raw material monomer compound)
Although not particularly limited, an example of a combination of raw material monomers that can be used when a charge transporting polymer is prepared using the Suzuki coupling reaction is shown. In the example of the monomer (L), R is the same as R described above for the structural unit L.


Figure 2018125450
Figure 2018125450

[ドーパント]
電荷輸送性材料を使用して有機エレクトロニクス素子を構成する場合、電荷輸送性材料は、さらに、有機エレクトロニクス材料として周知の添加剤を含んでもよい。一実施形態において、電荷輸送性材料は、ドーパントを更に含有してもよい。ドーパントは、電荷輸送性材料に添加することでドーピング効果を発現させ、電荷の輸送性を向上させ得るものであればよく、特に制限はない。ドーピングには、p型ドーピングとn型ドーピングがあり、p型ドーピングではドーパントとして電子受容体として働く物質が用いられ、n型ドーピングではドーパントとして電子供与体として働く物質が用いられる。正孔輸送性の向上にはp型ドーピング、電子輸送性の向上にはn型ドーピングを行うことが好ましい。電荷輸送性材料に用いられるドーパントは、p型ドーピング又はn型ドーピングのいずれの効果を発現させるドーパントであってもよい。また、1種のドーパントを単独で添加しても、複数種のドーパントを混合して添加してもよい。
[Dopant]
When an organic electronic element is constituted using a charge transporting material, the charge transporting material may further contain an additive known as an organic electronic material. In one embodiment, the charge transport material may further contain a dopant. The dopant is not particularly limited as long as it can be added to the charge transporting material to develop a doping effect and improve the charge transporting property. Doping includes p-type doping and n-type doping. In p-type doping, a substance serving as an electron acceptor is used as a dopant, and in n-type doping, a substance serving as an electron donor is used as a dopant. It is preferable to perform p-type doping for improving hole transportability and n-type doping for improving electron transportability. The dopant used for the charge transporting material may be a dopant that exhibits any effect of p-type doping or n-type doping. Further, one kind of dopant may be added alone, or plural kinds of dopants may be mixed and added.

p型ドーピングに用いられるドーパントは、電子受容性の化合物であり、例えば、ルイス酸、プロトン酸、遷移金属化合物、イオン化合物、ハロゲン化合物、π共役系化合物等が挙げられる。具体的には、ルイス酸としては、FeCl、PF、AsF、SbF、BF、BCl、BBr等;プロトン酸としては、HF、HCl、HBr、HN
、HSO、HClO等の無機酸、ベンゼンスルホン酸、p−トルエンスルホン酸、ドデシルベンゼンスルホン酸、ポリビニルスルホン酸、メタンスルホン酸、トリフル
オロメタンスルホン酸、トリフルオロ酢酸、1−ブタンスルホン酸、ビニルフェニルスルホン酸、カンファスルホン酸等の有機酸;遷移金属化合物としては、FeOCl、TiCl、ZrCl、HfCl、NbF、AlCl、NbCl、TaCl、MoF;イオン化合物としては、テトラキス(ペンタフルオロフェニル)ホウ酸イオン、ト
リス(トリフルオロメタンスルホニル)メチドイオン、ビス(トリフルオロメタンスルホニル)イミドイオン、ヘキサフルオロアンチモン酸イオン、AsF (ヘキサフルオロ砒酸イオン)、BF (テトラフルオロホウ酸イオン)、PF (ヘキサフルオロリン酸イオン)等のパーフルオロアニオンを有する塩、アニオンとして上記プロトン酸の共
役塩基を有する塩など;ハロゲン化合物としては、Cl、Br、I、ICl、ICl、IBr、IF等;π共役系化合物としては、TCNE(テトラシアノエチレン)、
TCNQ(テトラシアノキノジメタン)等が挙げられる。また、特開2000−36390号公報、特開2005−75948号公報、特開2003−213002号公報等に記載の電子受容性化合物を用いることも可能である。好ましくは、ルイス酸、イオン化合物、π共役系化合物等である。
The dopant used for p-type doping is an electron-accepting compound, and examples thereof include Lewis acids, proton acids, transition metal compounds, ionic compounds, halogen compounds, and π-conjugated compounds. Specifically, as the Lewis acid, FeCl 3 , PF 5 , AsF 5 , SbF 5 , BF 5 , BCl 3 , BBr 3 and the like; as the protonic acid, HF, HCl, HBr, HN
Inorganic acids such as O 5 , H 2 SO 4 , HClO 4 , benzenesulfonic acid, p-toluenesulfonic acid, dodecylbenzenesulfonic acid, polyvinylsulfonic acid, methanesulfonic acid, trifluoromethanesulfonic acid, trifluoroacetic acid, 1-butane Organic acids such as sulfonic acid, vinyl phenyl sulfonic acid, camphor sulfonic acid; transition metal compounds include FeOCl, TiCl 4 , ZrCl 4 , HfCl 4 , NbF 5 , AlCl 3 , NbCl 5 , TaCl 5 , MoF 5 ; ionic compounds the tetrakis (pentafluorophenyl) borate ion, tris (trifluoromethanesulfonyl) Mechidoion, bis (trifluoromethanesulfonyl) imide ion, hexafluoroantimonate ion, AsF 6 - (hexafluoroarsenate ion ), BF 4 - (tetrafluoroborate), PF 6 - (salt having a perfluoroalkyl anions of hexafluorophosphate) and the like, such as salts with conjugate base of the protonic acid as anion; halogen compounds, Cl 2 , Br 2 , I 2 , ICl, ICl 3 , IBr, IF, etc .; π-conjugated compounds include TCNE (tetracyanoethylene),
Examples include TCNQ (tetracyanoquinodimethane). Moreover, it is also possible to use the electron-accepting compounds described in JP 2000-36390 A, JP 2005-75948 A, JP 2003-213002 A, and the like. Preferred are Lewis acids, ionic compounds, π-conjugated compounds and the like.

n型ドーピングに用いられるドーパントは、電子供与性の化合物であり、例えば、Li、Cs等のアルカリ金属;Mg、Ca等のアルカリ土類金属;LiF、CsCO等のアルカリ金属及び/又はアルカリ土類金属の塩;金属錯体;電子供与性有機化合物などが挙げられる。 The dopant used for n-type doping is an electron donating compound, for example, alkali metals such as Li and Cs; alkaline earth metals such as Mg and Ca; alkali metals such as LiF and Cs 2 CO 3 and / or Examples include alkaline earth metal salts; metal complexes; electron-donating organic compounds.

電荷輸送性ポリマーが重合性官能基を有する場合は、有機層の溶解度の変化を容易にするために、ドーパントとして、重合性官能基に対する重合開始剤として作用し得る化合物を用いることが好ましい。   When the charge transporting polymer has a polymerizable functional group, it is preferable to use a compound that can act as a polymerization initiator for the polymerizable functional group as a dopant in order to facilitate the change in solubility of the organic layer.

[他の任意成分]
電荷輸送性材料は、電荷輸送性低分子化合物、他のポリマー等を更に含有してもよい。
[Other optional ingredients]
The charge transporting material may further contain a charge transporting low molecular weight compound, other polymers, and the like.

[含有量]
電荷輸送性ポリマーの含有量は、良好な電荷輸送性を得る観点から、電荷輸送性材料の全質量に対して、50質量%以上が好ましく、70質量%以上がより好ましく、80質量%以上が更に好ましい。100質量%とすることも可能である。
[Content]
The content of the charge transporting polymer is preferably 50% by weight or more, more preferably 70% by weight or more, and more preferably 80% by weight or more based on the total weight of the charge transporting material from the viewpoint of obtaining good charge transporting properties. Further preferred. It may be 100% by mass.

ドーパントを含有する場合、その含有量は、電荷輸送性材料の電荷輸送性を向上させる観点から、電荷輸送性材料の全質量に対して、0.01質量%以上が好ましく、0.1質量%以上がより好ましく、0.5質量%以上が更に好ましい。また、成膜性を良好に保つ観点から、電荷輸送性材料の全質量に対して、50質量%以下が好ましく、30質量%以下がより好ましく、20質量%以下が更に好ましい。   When the dopant is contained, the content thereof is preferably 0.01% by mass or more, and 0.1% by mass with respect to the total mass of the charge transporting material, from the viewpoint of improving the charge transporting property of the charge transporting material. The above is more preferable, and 0.5% by mass or more is still more preferable. Further, from the viewpoint of maintaining good film formability, the content is preferably 50% by mass or less, more preferably 30% by mass or less, and still more preferably 20% by mass or less with respect to the total mass of the charge transporting material.

<インク組成物>
本実施形態のインク組成物は、上記実施形態の電荷輸送性材料と該材料を溶解又は分散し得る溶媒とを含有する。インク組成物を用いることによって、塗布法といった簡便な方法によって有機層を容易に形成できる。
<Ink composition>
The ink composition of this embodiment contains the charge transport material of the above embodiment and a solvent capable of dissolving or dispersing the material. By using the ink composition, the organic layer can be easily formed by a simple method such as a coating method.

[溶媒]
溶媒としては、水、有機溶媒、又はこれらの混合溶媒を使用できる。有機溶媒としては、メタノール、エタノール、イソプロピルアルコール等のアルコール;ペンタン、ヘキサン、オクタン等のアルカン;シクロヘキサン等の環状アルカン;ベンゼン、トルエン、キシレン、メシチレン、テトラリン、ジフェニルメタン等の芳香族炭化水素;エチレングリコールジメチルエーテル、エチレングリコールジエチルエーテル、プロピレングリコール−1−モノメチルエーテルアセタート等の脂肪族エーテル;1,2−ジメトキシベンゼン、1,3−ジメトキシベンゼン、アニソール、フェネトール、2−メトキシトルエン、3−メトキシトルエン、4−メトキシトルエン、2,3−ジメチルアニソール、2,4−ジメチルアニソール等の芳香族エーテル;酢酸エチル、酢酸n−ブチル、乳酸エチル、乳酸n−ブチル等の脂肪族エステル;酢酸フェニル、プロピオン酸フェニル、安息香酸メチル、安息香酸エチル、安息香酸プロピル、安息香酸n−ブチル等の芳香族エステル;N,N−ジメチルホルムアミド、N,N−ジメチルアセトアミド等のアミド系溶媒;ジメチルスルホキシド、テトラヒドロフラン、アセトン、クロロホルム、塩化メチレンなどが挙げられる。好ましくは、芳香族炭化水素、脂肪族エステル、芳香族エステル、脂肪族エーテル、芳香族エーテル等である。
[solvent]
As the solvent, water, an organic solvent, or a mixed solvent thereof can be used. Organic solvents include alcohols such as methanol, ethanol and isopropyl alcohol; alkanes such as pentane, hexane and octane; cyclic alkanes such as cyclohexane; aromatic hydrocarbons such as benzene, toluene, xylene, mesitylene, tetralin and diphenylmethane; ethylene glycol Aliphatic ethers such as dimethyl ether, ethylene glycol diethyl ether, propylene glycol-1-monomethyl ether acetate; 1,2-dimethoxybenzene, 1,3-dimethoxybenzene, anisole, phenetole, 2-methoxytoluene, 3-methoxytoluene, Aromatic ethers such as 4-methoxytoluene, 2,3-dimethylanisole, 2,4-dimethylanisole; ethyl acetate, n-butyl acetate, ethyl lactate, n-butyl lactate Aliphatic esters such as phenyl acetate, phenyl propionate, methyl benzoate, ethyl benzoate, propyl benzoate, n-butyl benzoate; N, N-dimethylformamide, N, N-dimethylacetamide, etc. Amide solvents; dimethyl sulfoxide, tetrahydrofuran, acetone, chloroform, methylene chloride and the like can be mentioned. Preferred are aromatic hydrocarbons, aliphatic esters, aromatic esters, aliphatic ethers, aromatic ethers and the like.

[重合開始剤]
電荷輸送性ポリマーが重合性官能基を有する場合、インク組成物は、好ましくは、重合開始剤を含有する。重合開始剤として、公知のラジカル重合開始剤、カチオン重合開始剤、アニオン重合開始剤等を使用できる。インク組成物を簡便に調製できる観点から、ドーパントとしての機能と重合開始剤としての機能とを兼ねる物質を用いることが好ましい。
そのような物質として、例えば、上記イオン化合物が挙げられる。
[Polymerization initiator]
When the charge transporting polymer has a polymerizable functional group, the ink composition preferably contains a polymerization initiator. As the polymerization initiator, known radical polymerization initiators, cationic polymerization initiators, anionic polymerization initiators and the like can be used. From the viewpoint of easily preparing the ink composition, it is preferable to use a substance having both a function as a dopant and a function as a polymerization initiator.
As such a substance, the said ionic compound is mentioned, for example.

[添加剤]
インク組成物は、更に、任意成分として添加剤を含有してもよい。添加剤としては、例えば、重合禁止剤、安定剤、増粘剤、ゲル化剤、難燃剤、酸化防止剤、還元防止剤、酸化剤、還元剤、表面改質剤、乳化剤、消泡剤、分散剤、界面活性剤等が挙げられる。
[Additive]
The ink composition may further contain an additive as an optional component. Examples of additives include polymerization inhibitors, stabilizers, thickeners, gelling agents, flame retardants, antioxidants, antioxidants, oxidizing agents, reducing agents, surface modifiers, emulsifiers, antifoaming agents, Examples thereof include a dispersant and a surfactant.

[含有量]
インク組成物における溶媒の含有量は、種々の塗布方法へ適用することを考慮して定めることができる。例えば、溶媒の含有量は、溶媒に対し電荷輸送性ポリマーの割合が、0.1質量%以上となる量が好ましく、0.2質量%以上となる量がより好ましく、0.5質量%以上となる量が更に好ましい。また、溶媒の含有量は、溶媒に対し電荷輸送性ポリマーの割合が、20質量%以下となる量が好ましく、15質量%以下となる量がより好ましく、10質量%以下となる量が更に好ましい。
[Content]
The content of the solvent in the ink composition can be determined in consideration of application to various coating methods. For example, the content of the solvent is preferably such that the ratio of the charge transporting polymer to the solvent is 0.1% by mass or more, more preferably 0.2% by mass or more, and 0.5% by mass or more. More preferred is an amount of The content of the solvent is preferably such that the ratio of the charge transporting polymer to the solvent is 20% by mass or less, more preferably 15% by mass or less, and even more preferably 10% by mass or less. .

<有機層>
有機層は、後述する一実施形態の有機エレクトロニクス素子又は有機EL素子に含まれる層であり、上記実施形態の電荷輸送性材料又はインク組成物を用いて形成される層である。インク組成物を用いることによって、塗布法により有機層を良好に形成できる。塗布方法としては、例えば、スピンコーティング法;キャスト法;浸漬法;凸版印刷、凹版印刷、オフセット印刷、平版印刷、凸版反転オフセット印刷、スクリーン印刷、グラビア印刷等の有版印刷法;インクジェット法等の無版印刷法などの公知の方法が挙げられる。塗布法によって有機層を形成する場合、塗布後に得られた有機層(塗布層)を、ホットプレート又はオーブンを用いて乾燥させ、溶媒を除去してもよい。
<Organic layer>
An organic layer is a layer contained in the organic electronics element or organic EL element of one Embodiment mentioned later, and is a layer formed using the charge transport material or ink composition of the said embodiment. By using the ink composition, the organic layer can be favorably formed by a coating method. Examples of the coating method include spin coating method; casting method; dipping method; letterpress printing, intaglio printing, offset printing, planographic printing, letterpress inversion offset printing, screen printing, gravure printing and other plate printing methods; ink jet method, etc. A known method such as a plateless printing method may be used. When the organic layer is formed by a coating method, the organic layer (coating layer) obtained after the coating may be dried using a hot plate or an oven to remove the solvent.

電荷輸送性ポリマーが重合性官能基を有する場合、光照射、加熱処理等により電荷輸送性ポリマーの重合反応を進行させ、有機層の溶解度を変化させることができる。溶解度を変化させた有機層を積層することで、有機エレクトロニクス素子の多層化を容易に図ることが可能となる。有機層の形成方法については、例えば、国際公開第WO2010/140553号の記載を参照できる。   When the charge transporting polymer has a polymerizable functional group, the solubility of the organic layer can be changed by advancing the polymerization reaction of the charge transporting polymer by light irradiation, heat treatment or the like. By laminating organic layers with different solubility, it is possible to easily increase the number of organic electronics elements. For the method of forming the organic layer, for example, the description of International Publication No. WO2010 / 140553 can be referred to.

乾燥後又は硬化後の有機層の厚さは、電荷輸送の効率を向上させる観点から、好ましくは0.1nm以上であり、より好ましくは1nm以上であり、更に好ましくは3nm以上である。また、有機層の厚さは、電気抵抗を小さくする観点から、好ましくは300nm以下であり、より好ましくは200nm以下であり、更に好ましくは100nm以下である。   From the viewpoint of improving the efficiency of charge transport, the thickness of the organic layer after drying or curing is preferably 0.1 nm or more, more preferably 1 nm or more, and further preferably 3 nm or more. In addition, the thickness of the organic layer is preferably 300 nm or less, more preferably 200 nm or less, and still more preferably 100 nm or less, from the viewpoint of reducing electrical resistance.

<有機エレクトロニクス素子>
本実施形態の有機エレクトロニクス素子は、少なくとも上記実施形態の有機層を有する。有機エレクトロニクス素子として、例えば、有機EL素子、有機光電変換素子、有機トランジスタ等が挙げられる。有機エレクトロニクス素子は、好ましくは、少なくとも一対の電極の間に有機層が配置された構造を有する。
<Organic electronics elements>
The organic electronics element of the present embodiment has at least the organic layer of the above-described embodiment. Examples of the organic electronics element include an organic EL element, an organic photoelectric conversion element, and an organic transistor. The organic electronic element preferably has a structure in which an organic layer is disposed between at least a pair of electrodes.

[有機EL素子]
本実施形態の有機EL素子は、少なくとも上記実施形態の有機層を有する。
有機EL素子は、通常、発光層、陽極、陰極、及び基板を備えており、必要に応じて、正孔注入層、電子注入層、正孔輸送層、電子輸送層等の他の機能層を備えている。各層は、蒸着法により形成してもよく、塗布法により形成してもよい。有機EL素子は、好ましくは、有機層を発光層又は他の機能層として有し、より好ましくは機能層として有し、更に好ましくは正孔注入層及び正孔輸送層の少なくとも一方として有する。
[Organic EL device]
The organic EL element of this embodiment has at least the organic layer of the above embodiment.
The organic EL element usually includes a light emitting layer, an anode, a cathode, and a substrate, and other functional layers such as a hole injection layer, an electron injection layer, a hole transport layer, and an electron transport layer are provided as necessary. I have. Each layer may be formed by a vapor deposition method or a coating method. The organic EL element preferably has an organic layer as a light emitting layer or other functional layer, more preferably as a functional layer, and still more preferably as at least one of a hole injection layer and a hole transport layer.

図1は、有機EL素子の一実施形態を示す断面模式図である。図1の有機EL素子は、多層構造の素子であり、基板8、陽極2、上記実施形態の有機層からなる正孔注入層3及び正孔輸送層6、発光層1、電子輸送層7、電子注入層5、並びに陰極4をこの順に有している。以下、各層について説明する。   FIG. 1 is a schematic cross-sectional view showing an embodiment of an organic EL element. The organic EL element of FIG. 1 is an element having a multilayer structure, and includes a substrate 8, an anode 2, a hole injection layer 3 and a hole transport layer 6 made of the organic layer of the above embodiment, a light emitting layer 1, an electron transport layer 7, The electron injection layer 5 and the cathode 4 are provided in this order. Hereinafter, each layer will be described.

[発光層]
発光層に用いる材料として、低分子化合物、ポリマー、デンドリマー等の発光材料を使用できる。ポリマーは、溶媒への溶解性が高く、塗布法に適しているため好ましい。発光材料としては、蛍光材料、燐光材料、熱活性化遅延蛍光材料(TADF)等が挙げられる。
[Light emitting layer]
As a material used for the light emitting layer, a light emitting material such as a low molecular compound, a polymer, or a dendrimer can be used. A polymer is preferable because it has high solubility in a solvent and is suitable for a coating method. Examples of the light emitting material include a fluorescent material, a phosphorescent material, a thermally activated delayed fluorescent material (TADF), and the like.

蛍光材料として、ペリレン、クマリン、ルブレン、キナクドリン、スチルベン、色素レーザー用色素、アルミニウム錯体、これらの誘導体等の低分子化合物;ポリフルオレン、ポリフェニレン、ポリフェニレンビニレン、ポリビニルカルバゾール、フルオレンーベンゾチアジアゾール共重合体、フルオレン−トリフェニルアミン共重合体、これらの誘導体等のポリマー;これらの混合物等が挙げられる。   Fluorescent materials such as perylene, coumarin, rubrene, quinacdrine, stilbene, dyes for dye lasers, aluminum complexes, and derivatives thereof; polyfluorene, polyphenylene, polyphenylene vinylene, polyvinylcarbazole, fluorene-benzothiadiazole copolymer , Fluorene-triphenylamine copolymers, polymers thereof such as derivatives thereof; mixtures thereof and the like.

燐光材料として、Ir、Pt等の金属を含む金属錯体などを使用できる。Ir錯体としては、例えば、青色発光を行うFIr(pic)(イリジウム(III)ビス[(4,6−ジフルオロフェニル)−ピリジネート−N,C]ピコリネート)、緑色発光を行うIr(ppy)(ファク トリス(2−フェニルピリジン)イリジウム)、赤色発光を行う(btp)Ir(acac)(ビス〔2−(2’−ベンゾ[4,5−α]チエニル)ピリジナート−N,C〕イリジウム(アセチル−アセトネート))、Ir(piq)(トリス(1−フェニルイソキノリン)イリジウム)等が挙げられる。Pt錯体としては、例えば、赤色発光を行うPtOEP(2、3、7、8、12、13、17、18−オクタエチル−21H、23H−フォルフィンプラチナ)等が挙げられる。 As the phosphorescent material, a metal complex containing a metal such as Ir or Pt can be used. Examples of the Ir complex include FIr (pic) that emits blue light (iridium (III) bis [(4,6-difluorophenyl) -pyridinate-N, C 2 ] picolinate), Ir (ppy) 3 that emits green light. (Factris (2-phenylpyridine) iridium), which emits red light (btp) 2 Ir (acac) (bis [2- (2′-benzo [4,5-α] thienyl) pyridinate-N, C 3 ] Iridium (acetyl-acetonate)), Ir (piq) 3 (tris (1-phenylisoquinoline) iridium) and the like. Examples of the Pt complex include PtOEP (2, 3, 7, 8, 12, 13, 17, 18-octaethyl-21H, 23H-formin platinum) that emits red light.

発光層が燐光材料を含む場合、燐光材料の他に、更にホスト材料を含むことが好ましい。ホスト材料としては、低分子化合物、ポリマー、又はデンドリマーを使用できる。低分子化合物としては、例えば、CBP(4,4’−ビス(9H−カルバゾール−9−イル)ビフェニル)、mCP(1,3−ビス(9−カルバゾリル)ベンゼン)、CDBP(4,4’−ビス(カルバゾール−9−イル)−2,2’−ジメチルビフェニル)、これらの誘導体等が、ポリマーとしては、上記実施形態の電荷輸送性材料、ポリビニルカルバゾール、ポリフェニレン、ポリフルオレン、これらの誘導体等が挙げられる。   When the light emitting layer includes a phosphorescent material, it is preferable that a host material is further included in addition to the phosphorescent material. As the host material, a low molecular compound, a polymer, or a dendrimer can be used. Examples of the low molecular weight compound include CBP (4,4′-bis (9H-carbazol-9-yl) biphenyl), mCP (1,3-bis (9-carbazolyl) benzene), CDBP (4,4′- Bis (carbazol-9-yl) -2,2′-dimethylbiphenyl), derivatives thereof, and the like are polymers such as the charge transport material of the above embodiment, polyvinylcarbazole, polyphenylene, polyfluorene, derivatives thereof, and the like. Can be mentioned.

熱活性化遅延蛍光材料としては、例えば、Adv. Mater., 21, 4802-4906 (2009);Appl. Phys. Lett., 98, 083302 (2011);Chem. Comm., 48, 9580 (2012);Appl. Phys. Lett., 101, 093306 (2012);J. Am. Chem. Soc., 134, 14706 (2012);Chem. Comm., 48, 11392 (2012);Nature, 492, 234 (2012);Adv. Mater., 25, 3319 (2013);J. Phys. Chem. A, 117, 5607 (2013);Phys. Chem. Chem. Phys., 15, 15850 (2013);Chem. Comm., 49, 10385 (2013);Chem. Lett., 43, 319 (2014)等に記載の化合物が挙げられる。   Examples of thermally activated delayed fluorescent materials include Adv. Mater., 21, 4802-4906 (2009); Appl. Phys. Lett., 98, 083302 (2011); Chem. Comm., 48, 9580 (2012). Appl. Phys. Lett., 101, 093306 (2012); J. Am. Chem. Soc., 134, 14706 (2012); Chem. Comm., 48, 11392 (2012); Nature, 492, 234 (2012 ); Adv. Mater., 25, 3319 (2013); J. Phys. Chem. A, 117, 5607 (2013); Phys. Chem. Chem. Phys., 15, 15850 (2013); Chem. Comm., 49, 10385 (2013); Chem. Lett., 43, 319 (2014) and the like.

[電子輸送層、電子注入層]
電子輸送層及び電子注入層に用いる材料としては、例えば、フェナントロリン誘導体、ビピリジン誘導体、ニトロ置換フルオレン誘導体、ジフェニルキノン誘導体、チオピランジオキシド誘導体、スピロビフルオレン誘導体、ペリレンなどの縮合環テトラカルボン酸無水物、カルボジイミド、フルオレニリデンメタン誘導体、アントラキノジメタン及びアントロン誘導体、オキサジアゾール誘導体、チアジアゾール誘導体、ベンゾイミダゾール誘導体、キノキサリン誘導体、アルミニウム錯体等が挙げられる。また、上記実施形態の電荷輸送性材料も使用できる。
[Electron transport layer, electron injection layer]
Examples of materials used for the electron transport layer and the electron injection layer include condensed ring tetracarboxylic acid anhydrides such as phenanthroline derivatives, bipyridine derivatives, nitro-substituted fluorene derivatives, diphenylquinone derivatives, thiopyran dioxide derivatives, spirobifluorene derivatives, and perylene. Products, carbodiimides, fluorenylidenemethane derivatives, anthraquinodimethane and anthrone derivatives, oxadiazole derivatives, thiadiazole derivatives, benzimidazole derivatives, quinoxaline derivatives, aluminum complexes, and the like. In addition, the charge transport material of the above embodiment can also be used.

[陰極]
陰極材料としては、例えば、Li、Ca、Mg、Al、In、Cs、Ba、Mg/Ag、LiF、CsF等の金属又は金属合金が用いられる。
[cathode]
As the cathode material, for example, a metal or a metal alloy such as Li, Ca, Mg, Al, In, Cs, Ba, Mg / Ag, LiF, and CsF is used.

[陽極]
陽極材料としては、例えば、金属(例えば、Au)又は導電性を有する他の材料が用いられる。他の材料として、例えば、酸化物(例えば、ITO:酸化インジウム/酸化錫)、導電性高分子(例えば、ポリチオフェン−ポリスチレンスルホン酸混合物(PEDOT:PSS))が挙げられる。
[anode]
As the anode material, for example, a metal (for example, Au) or another material having conductivity is used. Examples of other materials include oxides (for example, ITO: indium oxide / tin oxide) and conductive polymers (for example, polythiophene-polystyrene sulfonic acid mixture (PEDOT: PSS)).

[基板]
基板として、ガラス、プラスチック等を使用できる。基板は、透明であることが好ましく、また、フレキシブル性を有することが好ましい。石英ガラス、光透過性樹脂フィルム等が好ましく用いられる。
[substrate]
As the substrate, glass, plastic or the like can be used. The substrate is preferably transparent and preferably has flexibility. Quartz glass, light transmissive resin film, and the like are preferably used.

樹脂フィルムとしては、例えば、ポリエチレンテレフタレート、ポリエチレンナフタレート、ポリエーテルスルホン、ポリエーテルイミド、ポリエーテルエーテルケトン、ポリフェニレンスルフィド、ポリアリレート、ポリイミド、ポリカーボネート、セルローストリアセテート、セルロースアセテートプロピオネート等からなるフィルムが挙げられる。   Examples of the resin film include polyethylene terephthalate, polyethylene naphthalate, polyethersulfone, polyetherimide, polyetheretherketone, polyphenylene sulfide, polyarylate, polyimide, polycarbonate, cellulose triacetate, and cellulose acetate propionate. Can be mentioned.

樹脂フィルムを用いる場合、水蒸気、酸素等の透過を抑制するために、樹脂フィルムへ酸化珪素、窒化珪素等の無機物をコーティングして用いてもよい。   When using a resin film, in order to suppress permeation | transmission of water vapor | steam, oxygen, etc., you may coat and use inorganic substances, such as a silicon oxide and a silicon nitride, on a resin film.

[発光色]
有機EL素子の発光色は特に限定されるものではない。白色の有機EL素子は、家庭用照明、車内照明、時計又は液晶のバックライト等の各種照明器具に用いることができるため好ましい。
[Luminescent color]
The emission color of the organic EL element is not particularly limited. The white organic EL element is preferable because it can be used for various lighting devices such as home lighting, interior lighting, a clock, or a liquid crystal backlight.

白色の有機EL素子を形成する方法としては、複数の発光材料を用いて複数の発光色を同時に発光させて混色させる方法を用いることができる。複数の発光色の組み合わせとしては、特に限定されるものではないが、青色、緑色及び赤色の3つの発光極大波長を含有する組み合わせ、青色と黄色、黄緑色と橙色等の補色の関係を利用した2つの発光極大波長を含有する組み合わせが挙げられる。発光色の制御は、発光材料の種類と量の調整により行うことができる。   As a method of forming a white organic EL element, a method of simultaneously emitting light of a plurality of emission colors using a plurality of light emitting materials and mixing the colors can be used. A combination of a plurality of emission colors is not particularly limited, but a combination containing three emission maximum wavelengths of blue, green and red, and a complementary color relationship such as blue and yellow, yellow green and orange, etc. are used. A combination containing two emission maximum wavelengths can be mentioned. The emission color can be controlled by adjusting the type and amount of the light emitting material.

<表示素子、照明装置、表示装置>
本実施形態の表示素子は、前記実施形態の有機EL素子を備えている。例えば、赤、緑及び青(RGB)の各画素に対応する素子として、有機EL素子を用いることで、カラーの表示素子が得られる。画像の形成方法には、マトリックス状に配置した電極でパネルに配列された個々の有機EL素子を直接駆動する単純マトリックス型と、各素子に薄膜トランジスタを配置して駆動するアクティブマトリックス型とがある。
<Display element, lighting device, display device>
The display element of this embodiment includes the organic EL element of the above embodiment. For example, a color display element can be obtained by using an organic EL element as an element corresponding to each pixel of red, green, and blue (RGB). Image forming methods include a simple matrix type in which individual organic EL elements arranged in a panel are directly driven by electrodes arranged in a matrix, and an active matrix type in which a thin film transistor is arranged and driven in each element.

また、本実施形態の照明装置は、本実施形態の有機EL素子を備えている。さらに、本実施形態の表示装置は、照明装置と、表示手段として液晶素子とを備えている。例えば、表示装置は、バックライトとして本実施形態の照明装置を用い、表示手段として公知の液晶素子を用いた表示装置、すなわち液晶表示装置とできる。   Moreover, the illuminating device of this embodiment is provided with the organic EL element of this embodiment. Furthermore, the display device of this embodiment includes a lighting device and a liquid crystal element as a display unit. For example, the display device can be a display device that uses the illumination device of the present embodiment as a backlight and uses a known liquid crystal element as a display unit, that is, a liquid crystal display device.

以下、実施例により本発明をさらに具体的に説明するが、本発明は以下の実施例に限定されるものではない。   EXAMPLES Hereinafter, although an Example demonstrates this invention further more concretely, this invention is not limited to a following example.

<1>電荷輸送性ポリマーの調製
(Pd触媒の調製)
窒素雰囲気下のグローブボックス中で、室温下、サンプル管にトリス(ジベンジリデンアセトン)ジパラジウム(73.2mg、80μmol)を秤取り、アニソール(15ml)を加え、30分間撹拌した。同様に、サンプル管にトリス(t−ブチル)ホスフィン(129.6mg、640μmol)を秤取り、トルエン(5mL)を加え、5分間撹拌した。これらの溶液を混合し室温で30分間撹拌し、触媒の溶液を得た。なお、触媒の調製において、すべての溶媒は、30分以上窒素バブルにより脱気した後に使用した。
<1> Preparation of charge transporting polymer (Preparation of Pd catalyst)
In a glove box under a nitrogen atmosphere, tris (dibenzylideneacetone) dipalladium (73.2 mg, 80 μmol) was weighed into a sample tube at room temperature, anisole (15 ml) was added, and the mixture was stirred for 30 minutes. Similarly, tris (t-butyl) phosphine (129.6 mg, 640 μmol) was weighed in a sample tube, toluene (5 mL) was added, and the mixture was stirred for 5 minutes. These solutions were mixed and stirred at room temperature for 30 minutes to obtain a catalyst solution. In preparing the catalyst, all solvents were used after degassing with nitrogen bubbles for 30 minutes or more.

(調製例1)電荷輸送性ポリマー1
三口丸底フラスコに、下記モノマー1−1(1.0mmol)、下記モノマー1−2(3.0mmol)下記モノマー2(5.0mmol)、下記モノマー3(2.0mmol)、KOH水溶液(3M)(20mL)、トリオクチルメチルアンモニウムクロリド(0.1mL)及びトルエン(20mL)を加え、さらに、別途調製したPd触媒の溶液(7.5mL)を加え、攪拌した。30分撹拌した後、上記フラスコ内に、を追加した。この混合物を2時間にわたって、加熱・還流した。なお、ここまでの全ての操作は、窒素気流下で行った。また、すべての溶媒は、30分以上窒素バブルにより脱気した後に使用した。
(Preparation Example 1) Charge transporting polymer 1
In a three-necked round bottom flask, the following monomer 1-1 (1.0 mmol), the following monomer 1-2 (3.0 mmol), the following monomer 2 (5.0 mmol), the following monomer 3 (2.0 mmol), a KOH aqueous solution (3M) (20 mL), trioctylmethylammonium chloride (0.1 mL) and toluene (20 mL) were added, and a separately prepared Pd catalyst solution (7.5 mL) was further added and stirred. After stirring for 30 minutes, was added to the flask. The mixture was heated to reflux for 2 hours. All the operations so far were performed under a nitrogen stream. All the solvents were used after deaeration with nitrogen bubbles for 30 minutes or more.

Figure 2018125450
Figure 2018125450

反応終了後、有機層を水洗した。次いで、有機層をメタノール−水(9:1)に注いだ。生じた沈殿を吸引ろ過し、メタノール−水(9:1)で洗浄した。洗浄後の沈殿をトルエンに溶解し、メタノールから再沈殿した。得られた沈殿を吸引ろ過した後、酢酸ブチル(60ml)中60℃で加熱攪拌し、ろ過する工程を3回繰り返して低分子量体を除去した。トルエン(30ml)に溶解し、Si−thiol(バイオタージ社製)を低分子量除去後のポリマの2倍重量加えて、120℃で2時間加熱還流した。
撹拌終了後、Si−thiolと不溶物をろ過によって取り除き、メタノール中に再沈殿させ、得られた固体を真空乾燥し、電荷輸送性ポリマー1を調製した。
得られた電荷輸送性ポリマー1の数平均分子量は7,800であり、重量平均分子量は31,000であった。分子量は、溶離液にTHFを用いたGPC(ポリスチレン換算)により測定した。電荷輸送性ポリマー1は、スピロビフルオレン誘導体骨格を含まない3価以上の構造単位B2(モノマー3に由来する)、2価の構造単位L(モノマー2に由来する)、及び重合性官能基を有する1価の構造単位T(モノマー1に由来する)を含み、各構造単位の割合は、順に、18.2%、45.5%、及び36.4%であった。
After completion of the reaction, the organic layer was washed with water. The organic layer was then poured into methanol-water (9: 1). The resulting precipitate was suction filtered and washed with methanol-water (9: 1). The washed precipitate was dissolved in toluene and reprecipitated from methanol. The obtained precipitate was filtered by suction, and then the process of heating and stirring in butyl acetate (60 ml) at 60 ° C. and filtration was repeated 3 times to remove low molecular weight substances. It melt | dissolved in toluene (30 ml), Si-thiol (made by Biotage) added the double weight of the polymer after low molecular weight removal, and it heated and refluxed at 120 degreeC for 2 hours.
After completion of the stirring, Si-thiol and insoluble matter were removed by filtration, reprecipitation was performed in methanol, and the obtained solid was vacuum-dried to prepare a charge transporting polymer 1.
The number average molecular weight of the obtained charge transporting polymer 1 was 7,800, and the weight average molecular weight was 31,000. The molecular weight was measured by GPC (polystyrene conversion) using THF as an eluent. The charge transporting polymer 1 includes a trivalent or higher valent structural unit B2 (derived from the monomer 3), a divalent structural unit L (derived from the monomer 2), and a polymerizable functional group that do not include a spirobifluorene derivative skeleton. The proportion of each structural unit was 18.2%, 45.5%, and 36.4% in order.

数平均分子量及び重量平均分子量の測定条件は以下のとおりである。
送液ポンプ :L-6050 (株)日立ハイテクノロジーズ
UV-Vis検出器 :L-3000 (株)日立ハイテクノロジーズ
カラム :Gelpack (R) GL-A160S/GL-A150S 日立化成(株)
溶離液 :THF(和光純薬製, HPLC用, 安定剤不含)
流速 :1 mL/min
カラム温度 :室温
分子量標準物質:標準ポリスチレン
The measurement conditions of the number average molecular weight and the weight average molecular weight are as follows.
Liquid feed pump: L-6050 Hitachi High-Technologies Corporation
UV-Vis detector: L-3000 Hitachi High-Technologies Corporation Column: Gelpack (R) GL-A160S / GL-A150S Hitachi Chemical Co., Ltd.
Eluent: THF (manufactured by Wako Pure Chemical Industries, HPLC, without stabilizer)
Flow rate: 1 mL / min
Column temperature: Room temperature Molecular weight standard: Standard polystyrene

(調製例2)電荷輸送性ポリマー2
三口丸底フラスコに、調製例1に記載のモノマー1−1(1.0mmol)、モノマー1−2(3.0mmol)、モノマー2(5.0mmol)と下記記載のモノマー4(2.0mmol)と、トルエン(20mL)とを加え、さらに別途調製したPd触媒の溶液(7.5mL)を加え、攪拌した。以降は、調製例1に記載の方法と同様にして、電荷輸送性ポリマー2を調製した。
得られた電荷輸送性ポリマー2の数平均分子量は8,800であり、重量平均分子量は32,000であった。電荷輸送性ポリマー2は、スピロビフルオレン誘導体骨格を含む3価の構造単位B1(モノマー4に由来する)、2価の構造単位L(モノマー2に由来する)、及び1価の構造単位T(モノマー1に由来する)を含み、各構造単位の割合は、順に、19.8%、42.5%、及び37.7%であった。
(Preparation Example 2) Charge transporting polymer 2
In a three-neck round bottom flask, monomer 1-1 (1.0 mmol), monomer 1-2 (3.0 mmol), monomer 2 (5.0 mmol) described in Preparation Example 1 and monomer 4 (2.0 mmol) described below And toluene (20 mL) were added, and a separately prepared Pd catalyst solution (7.5 mL) was added and stirred. Thereafter, the charge transporting polymer 2 was prepared in the same manner as described in Preparation Example 1.
The number average molecular weight of the obtained charge transporting polymer 2 was 8,800, and the weight average molecular weight was 32,000. The charge transporting polymer 2 includes a trivalent structural unit B1 (derived from the monomer 4) including a spirobifluorene derivative skeleton, a divalent structural unit L (derived from the monomer 2), and a monovalent structural unit T ( The ratio of each structural unit was 19.8%, 42.5%, and 37.7% in this order.

Figure 2018125450
Figure 2018125450

(調製例3)電荷輸送性ポリマー3
三口丸底フラスコに、調製例1に記載のモノマー1−1(1.0mmol)、モノマー1−2(3.0mmol)、モノマー2(5.0mmol)と下記記載のモノマー5(2.0mmol)と、トルエン(20mL)とを加え、さらに別途調製したPd触媒の溶液(7.5mL)を加え、攪拌した。以降は、調製例1に記載の方法と同様にして、電荷輸送性ポリマー3を調製した。
得られた電荷輸送性ポリマー2の数平均分子量は7,300であり、重量平均分子量は29,000であった。電荷輸送性ポリマー3は、スピロビフルオレン誘導体骨格を含む3価の構造単位B1(モノマー5に由来する)、2価の構造単位L(モノマー2に由来する)、及び1価の構造単位T(モノマー1に由来する)を含み、各構造単位の割合は、順に、21.5%、39.2%、及び39.3%であった。
(Preparation Example 3) Charge transporting polymer 3
In a three-necked round bottom flask, monomer 1-1 (1.0 mmol), monomer 1-2 (3.0 mmol), monomer 2 (5.0 mmol) described in Preparation Example 1 and monomer 5 (2.0 mmol) described below were prepared. And toluene (20 mL) were added, and a separately prepared Pd catalyst solution (7.5 mL) was added and stirred. Thereafter, the charge transporting polymer 3 was prepared in the same manner as described in Preparation Example 1.
The number average molecular weight of the obtained charge transporting polymer 2 was 7,300, and the weight average molecular weight was 29,000. The charge transporting polymer 3 includes a trivalent structural unit B1 (derived from the monomer 5) including a spirobifluorene derivative skeleton, a divalent structural unit L (derived from the monomer 2), and a monovalent structural unit T ( The ratio of each structural unit was 21.5%, 39.2%, and 39.3% in order.

Figure 2018125450
Figure 2018125450

<2−1>有機EL素子の作製
(比較例1)
調製例1で得た電荷輸送性ポリマー1(10.0mg)と、下記イオン性化合物(I)(0.5mg)と、トルエン(2.3mL)とからなるインク組成物を調製した。次いで、窒素雰囲気下で、ITOを1.6mm幅にパターニングしたガラス基板(膜厚0.7mm)上に、上記インク組成物を、3000min−1でスピンコートし、引き続き、ホットプレート上で200℃、10分間加熱して硬化させ、正孔注入層(30nm)を形成した。

Figure 2018125450
<2-1> Preparation of organic EL element (Comparative Example 1)
An ink composition comprising the charge transporting polymer 1 (10.0 mg) obtained in Preparation Example 1, the following ionic compound (I) (0.5 mg), and toluene (2.3 mL) was prepared. Next, the above ink composition was spin-coated at 3000 min −1 on a glass substrate (film thickness 0.7 mm) obtained by patterning ITO with a width of 1.6 mm in a nitrogen atmosphere, and subsequently, 200 ° C. on a hot plate. It was cured by heating for 10 minutes to form a hole injection layer (30 nm).
Figure 2018125450

上述のようにして得た、ガラス基板/正孔注入層サンプルを真空蒸着機中に移し、上記正孔注入層上に、αNPD(20nm)、CBP:Ir(ppy)(94:6、30nm)、BAlq(10nm)、Alq(30nm)、LiF(0.8nm)、及びAl(100nm)の順に蒸着法による成膜を実施することによって、正孔輸送層、発光層、正孔ブロック層、電子輸送層、電子注入層、及び陰極を順に積層した。Alの蒸着によって陰極を形成した後、大気開放することなく、上記積層体を乾燥窒素環境中に移動し、0.7mmの無アルカリガラスに0.4mmのザグリを入れた封止ガラスと上記積層体のITOガラス基板とを、光硬化性エポキシ樹脂を用いて貼り合わせることにより封止を行い、有機EL素子を作製した。 The glass substrate / hole injection layer sample obtained as described above was transferred into a vacuum evaporator, and αNPD (20 nm), CBP: Ir (ppy) 3 (94: 6, 30 nm) was formed on the hole injection layer. ), BAlq (10 nm), Alq 3 (30 nm), LiF (0.8 nm), and Al (100 nm) in this order, film formation by vapor deposition is carried out, so that a hole transport layer, a light emitting layer, a hole blocking layer are formed. , An electron transport layer, an electron injection layer, and a cathode were sequentially laminated. After forming the cathode by vapor deposition of Al, the laminate was moved into a dry nitrogen environment without opening to the atmosphere, and the laminate and the laminated glass containing 0.4 mm counterbore in 0.7 mm non-alkali glass The ITO glass substrate of the body was sealed using a photocurable epoxy resin to perform sealing, and an organic EL element was produced.

(実施例1)
比較例1において、電荷輸送性ポリマー1に代えて電荷輸送性ポリマー2を用いたことを除き、全て比較例1と同様にして、有機EL素子を作製した。
Example 1
An organic EL device was produced in the same manner as in Comparative Example 1 except that the charge transporting polymer 2 was used in place of the charge transporting polymer 1 in Comparative Example 1.

(実施例2)
比較例1において、電荷輸送性ポリマー1に代えて電荷輸送性ポリマー3を用いたことを除き、全て比較例1と同様にして、有機EL素子を作製した。
(Example 2)
An organic EL device was produced in the same manner as in Comparative Example 1 except that the charge transporting polymer 3 was used in place of the charge transporting polymer 1 in Comparative Example 1.

(比較例2)
ITOを1.6mm幅にパターンニングしたガラス基板上に、PEDOT:PSS分散液(シュタルク・ヴィテック社製、AI4083 LVW142)を、回転速度1500min−1でスピン塗布し、ホットプレート上で空気中、200℃/10分加熱乾燥して、正孔注入層(40nm)を形成した。以後の実験は乾燥窒素環境下で行った。
(Comparative Example 2)
A PEDOT: PSS dispersion liquid (AI4083 LVW142, manufactured by Stark Vitec Co., Ltd.) was spin-coated at a rotation speed of 1500 min −1 on a glass substrate patterned with ITO in a width of 1.6 mm. The hole injection layer (40 nm) was formed by heat-drying at ° C./10 minutes. Subsequent experiments were performed in a dry nitrogen environment.

次に、電荷輸送性ポリマー1(20mg)と、イオン性化合物(I)(1.0mg)と、トルエン(2.3mL)とからなるインク組成物を調製し、先に形成した正孔注入層の上に、3000min−1でスピンコートした。引き続き、ホットプレート上で230℃、30分間加熱して乾燥させ、正孔輸送層(40nm)を形成した。続いて、前記正孔輸送層上に、発光層、正孔ブロック層、電子輸送層、電子注入層、及び陰極を比較例1と同様にして形成し、有機EL素子を作製した。 Next, an ink composition comprising charge transporting polymer 1 (20 mg), ionic compound (I) (1.0 mg), and toluene (2.3 mL) was prepared, and the hole injection layer formed earlier was prepared. Was spin-coated at 3000 min −1 . Subsequently, the film was dried by heating at 230 ° C. for 30 minutes on a hot plate to form a hole transport layer (40 nm). Subsequently, a light emitting layer, a hole blocking layer, an electron transport layer, an electron injection layer, and a cathode were formed on the hole transport layer in the same manner as in Comparative Example 1 to produce an organic EL device.

(実施例3)
比較例2において、電荷輸送性ポリマー1に代えて電荷輸送性ポリマー2を用いたことを除き、全て比較例2と同様にして、有機EL素子を作製した。
(Example 3)
An organic EL device was produced in the same manner as in Comparative Example 2 except that the charge transporting polymer 2 was used in place of the charge transporting polymer 1 in Comparative Example 2.

(実施例4)
比較例2において、電荷輸送性ポリマー1に代えて電荷輸送性ポリマー3を用いたことを除き、全て比較例2と同様にして、有機EL素子を作製した。
Example 4
An organic EL device was produced in the same manner as in Comparative Example 2 except that the charge transporting polymer 3 was used in place of the charge transporting polymer 1 in Comparative Example 2.

<2−2>有機EL素子の評価
実施例1〜4並びに比較例1及び2で得た有機EL素子に電圧を印加したところ、いずれも緑色の発光が確認された。それぞれの素子について、発光輝度1000cd/m時の駆動電圧と発光効率、及び初期輝度3000cd/mにおける発光寿命(輝度半減時間)を測定した。測定結果を表2に示す。
<2-2> Evaluation of organic EL element When a voltage was applied to the organic EL elements obtained in Examples 1 to 4 and Comparative Examples 1 and 2, green light emission was confirmed. For each element, to measure the emission luminance 1000 cd / m 2 at a driving voltage and light emission efficiency, and initial luminance of 3000 cd / m 2 in the emission lifetime (luminance half-life). The measurement results are shown in Table 2.

Figure 2018125450
Figure 2018125450

表2から分かるように、実施例1〜4の有機EL素子は、比較例1及び2よりも、長い発光寿命を示した。すなわち、正孔注入層及び正孔輸送層の構成材料の観点からからすれば、電荷輸送性材料として、スピロビフルオレン誘導体骨格を有する3価の構造単位に由来する特定の分岐構造を有する電荷輸送性ポリマーを使用することによって、発光寿命が向上することが判明した。   As can be seen from Table 2, the organic EL elements of Examples 1 to 4 exhibited a longer emission lifetime than Comparative Examples 1 and 2. That is, from the viewpoint of constituent materials of the hole injection layer and the hole transport layer, the charge transport material having a specific branched structure derived from a trivalent structural unit having a spirobifluorene derivative skeleton as the charge transport material. It has been found that the light emission lifetime is improved by using a conductive polymer.

1 発光層
2 陽極
3 正孔注入層
4 陰極
5 電子注入層
6 正孔輸送層
7 電子輸送層
8 基板
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Light emitting layer 2 Anode 3 Hole injection layer 4 Cathode 5 Electron injection layer 6 Hole transport layer 7 Electron transport layer 8 Substrate

Claims (13)

3方向以上に分岐した構造を有する電荷輸送性ポリマーを含む電荷輸送性材料であって、前記電荷輸送性ポリマーが、下記式(1)または(2)で表されるスピロビフルオレン誘導体骨格を有する3価の構造単位を含む、電荷輸送性材料。
Figure 2018125450
(式(1)及び(2)中、R〜R18は、それぞれ独立して、水素原子、炭素数1〜22個の、直鎖、環状又は分岐の、アルキル基、アルケニル基、アルキニル基、及びアルコキシ基、並びに、置換基を有していてもよい炭素数2〜30個の、アリール基及びヘテロアリール基、からなる群から選択される少なくとも1種である。)
A charge transporting material comprising a charge transporting polymer having a structure branched in three or more directions, wherein the charge transporting polymer has a spirobifluorene derivative skeleton represented by the following formula (1) or (2) A charge transporting material comprising a trivalent structural unit.
Figure 2018125450
(In Formula (1) and (2), R < 1 > -R < 18 > is respectively independently a hydrogen atom, a C1-C22 linear, cyclic or branched alkyl group, alkenyl group, alkynyl group. And at least one selected from the group consisting of an aryl group and a heteroaryl group having 2 to 30 carbon atoms which may have a substituent.
前記電荷輸送性ポリマーが、さらに、電荷輸送性を有する2価の構造単位を含み、前記2価の構造単位が、置換又は非置換の、芳香族アミン構造、カルバゾール構造、チオフェン構造、ビチオフェン構造、ベンゼン構造、及びフルオレン構造からなる群から選ばれる、請求項1に記載の電荷輸送性材料。   The charge transporting polymer further includes a divalent structural unit having charge transporting property, and the divalent structural unit is a substituted or unsubstituted aromatic amine structure, carbazole structure, thiophene structure, bithiophene structure, The charge transport material according to claim 1, which is selected from the group consisting of a benzene structure and a fluorene structure. 前記芳香族アミン構造が、トリフェニルアミン構造又はアニリン構造を含む、請求項2に記載の電荷輸送性材料。   The charge transport material according to claim 2, wherein the aromatic amine structure includes a triphenylamine structure or an aniline structure. 前記電荷輸送性ポリマーが、前記スピロビフルオレン誘導体骨格を有する3価の構造単位の1つに対し、前記2価の構造単位が3つ結合した部分構造を含む、請求項2又は3に記載の電荷輸送性材料。   The charge transporting polymer includes a partial structure in which three of the divalent structural units are bonded to one of the trivalent structural units having the spirobifluorene derivative skeleton. Charge transport material. 正孔輸送性材料として使用される、請求項1〜4のいずれか1項に記載の電荷輸送性材料。   The charge transport material according to any one of claims 1 to 4, which is used as a hole transport material. 請求項1〜5のいずれか1項に記載の電荷輸送性材料と、溶媒とを含む、インク組成物。   An ink composition comprising the charge transporting material according to claim 1 and a solvent. 請求項1〜5のいずれか1項に記載の電荷輸送性材料を含む有機層を有する、有機エレクトロニクス素子。   The organic electronics element which has an organic layer containing the electric charge transport material of any one of Claims 1-5. 請求項1〜5のいずれか1項に記載の電荷輸送性材料を含む有機層を有する、有機エレクトロルミネセンス素子。   The organic electroluminescent element which has an organic layer containing the electric charge transport material of any one of Claims 1-5. フレキシブル基板をさらに有する、請求項8に記載の有機エレクトロルミネセンス素子。   The organic electroluminescent element according to claim 8, further comprising a flexible substrate. 前記フレキシブル基板が樹脂フィルムを含む、請求項9に記載の有機エレクトロルミネセンス素子。   The organic electroluminescent element according to claim 9, wherein the flexible substrate includes a resin film. 請求項8〜10のいずれか1項に記載の有機エレクトロルミネセンス素子を備えた、表示素子。   The display element provided with the organic electroluminescent element of any one of Claims 8-10. 請求項8〜10のいずれか1項に記載の有機エレクトロルミネセンス素子を備えた、照明装置。   The illuminating device provided with the organic electroluminescent element of any one of Claims 8-10. 請求項12に記載の照明装置と、表示手段として液晶素子とを備えた、表示装置。   A display device comprising the illumination device according to claim 12 and a liquid crystal element as display means.
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