3,9位で連結した力ルバゾール環を主鎖に含む ポリトリァリールアミン系共重合体の合成と評価

摘要

高い熱的安定性，正孔輸送性をもつ高分子正孔輸送材料の開発のため，3,9位で連結したN-ア リールカルバゾール単位および4-ブチルトリフエニルアミン単位を主鎖に含むポリアリールアミン系共 重合体をPd触媒C-Nカップリング反応により合成した.合成した高分子の数平均分子量は，7.3から12kg mol~(-1)であり，クロロホルム，クロ ロベンゼンなどの溶媒に可溶であった.紫外可視光吸収スぺク トルからカルバゾール単位を導入することにより最大吸収および吸収端波長が短波長シフトし，バンド ギヤップの増大が認められた.DSC測定からカルバゾール環の導入によりガラス転移温度の上昇(267℃) が観察され，高分子の剛直性が増大することがわかった.空間電荷制限電流(SCLC)特性から正孔移動度 を算出したところ，カルバゾール単位の導入により移動度は向上し，上記の共重合体で1.5×10~(-5)cm~2V~(-1)s~(-1)となった.%In order to develop thermally stable hole transporting polymers, the N-arylcarbozole moiety, which was connected at 3,9-positions, was incorporated into 4-butyltriphenylamine based polymers via Pd-catalyzed C-N coupling polymerization. The synthesized copolymers have number average molecular weights in the range from 7.3 to 12 kg/mol, and are soluble in chloroform and chlorobenzene. UV-vis spectra revealed that the introduction of carbazole moiety leads to the blue-shift of wavelength at the absorption maximum, and thus to the extension of the band gap. Other optical and electrochemical properties were evaluated by fluorescent spectroscopy and cyclic voltammetry. From DSC measurements, it is found that the glass transition temperatures of copolymers are higher than that of the homopolymer consisting of 4-butyltriphenylamine units. The copolymer with 70 mol% of carbazole units shows a glass transition at 267℃, Investigation of space-charge limited current characteristics in the hole-only devices reveals that the introduction of carbozole unit improves the hole mobility, and the above-mentioned copolymer shows a hole mobility of 1.5 ×10~(-5)cm~2V~(-1)s~(-1).