説明

導電性高分子、導電層、電子デバイスおよび電子機器

【課題】キャリア輸送能の優れた導電性高分子を用いた電子装置及び電子機器の提供。
【解決手段】本発明の導電性高分子は、直鎖状の主鎖と前記主鎖から分岐したキャリア輸送に寄与する下記一般式(1)で表されるキャリア輸送構造を有する。


[Rは、それぞれ独立して、水素原子、メチル基またはエチル基を表す。]

【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、導電性高分子、導電層、電子デバイスおよび電子機器に関するものである。
【背景技術】
【0002】
有機材料を使用したエレクトロルミネッセンス素子(以下、単に「有機EL素子」という。)は、固体発光型の安価な大面積フルカラー表示素子(発光素子)としての用途が有望視され、多くの開発が行われている。
一般に、有機EL素子は、陰極と陽極との間に発光層を有する構成であり、陰極と陽極との間に電界を印加すると、発光層に陰極側から電子が注入され、陽極側から正孔が注入される。
【0003】
この際に、有機EL材料(発光層材料)の分子構造や分子の集合状態が特定の状態である場合に、前記注入された電子と正孔とが即座に結合せず、特別の励起状態として一定の時間保持される。そのため、通常の状態である基底状態と比較して分子の総エネルギーは、励起エネルギー分だけ増加する。この特別な励起状態を保持している電子と正孔との対を励起子(エキシトン)と呼ぶ。
そして、前記保持された一定の時間経過後に励起子が崩壊して電子と正孔とが結合すると、増加していた励起エネルギー分が外部に熱や光として放出される。
【0004】
この光放出は、発光層付近においてなされ、前記励起エネルギー分の内の光放出する割合は、有機EL材料の分子構造や分子の集合状態によって大きく影響される。
さらに、このような有機EL素子において、高い発光を得るためには、電子または正孔のキャリア輸送性の異なる有機材料で構成される有機層を、発光層と、陰極および/または陽極との間に積層する素子構造が有効であることも判っている。
【0005】
したがって、有機EL素子において高い発光効率を得るためには、発光層材料および電子や正孔を搬送するキャリア輸送層材料の分子構造や分子の集合状態を工夫することが不可欠である。
そこで、キャリア輸送特性の異なる有機材料で構成される発光層と有機層と(以下、これらを併せて「有機層」という。)を電極上に積層する必要があるが、従来の塗布法を用いる製造方法においては、有機層を積層する際に、隣接する有機層との間で相溶解が生じ、その結果として、有機EL素子としての発光効率、発色の色純度またはパターン精度が悪くなる等の特性が低下するという問題があった。
【0006】
そのため、有機層を積層する場合には、隣接する有機層の溶解を防止するため、有機材料として溶解性の異なるものを組み合わせて用いざるを得なかった。
このような問題点を解決する方法として、下層となる有機層を構成する有機材料同士を重合化させることにより、下層の耐久性すなわち耐溶剤性を向上させる方法が開示されている(例えば、特許文献1参照。)。
【0007】
また、下層となる有機層を構成する有機材料に硬化性樹脂を添加し、この硬化性樹脂と一緒に硬化させることによって、下層の耐溶剤性を向上させる方法も開示されている(例えば、特許文献2参照。)。
しかしながら、これらのような方法を用いた場合においても、有機EL素子の特性の向上は、期待するほど得られていないのが実情である。
【0008】
【特許文献1】特開平9−255774号公報
【特許文献2】特開2000−208254号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【0009】
本発明の目的は、キャリア輸送能の優れた導電性高分子、かかる導電性高分子を用いて形成された導電層、信頼性の高い電子デバイスおよび電子機器を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【0010】
このような目的は、下記の本発明により達成される。
本発明の導電性高分子は、直鎖状の主鎖と、
複数の、キャリア輸送に寄与する下記一般式(1)で表されるキャリア輸送構造と、
前記主鎖から分枝し、各前記キャリア輸送構造をそれぞれ連結する連結構造とを有することを特徴とする。
【化1】

[式中、各Rは、それぞれ独立して、水素原子、メチル基またはエチル基を表し、同一であっても、異なっていてもよい。]
これにより、キャリア輸送能の優れた導電性高分子とすることができる。
【0011】
本発明の導電性高分子は、直鎖状の主鎖と、
複数の、キャリア輸送に寄与する下記一般式(2)で表されるキャリア輸送構造と、
前記主鎖から分枝し、各前記キャリア輸送構造をそれぞれ連結する連結構造とを有することを特徴とする。
【化2】

[式中、各Rは、それぞれ独立して、水素原子、メチル基またはエチル基を表し、同一であっても、異なっていてもよい。]
これにより、キャリア輸送能の優れた導電性高分子とすることができる。
【0012】
本発明の導電性高分子では、前記連結構造は、キャリア輸送構造が有するベンゼン環の2位または3位に結合していることが好ましい。
その結果、導電性高分子の各部において、隣接するキャリア輸送構造同士の離間距離のバラツキがより小さくなる。これにより、導電性高分子中における電子密度の偏りが小さくなり、導電性高分子のキャリア輸送能がより優れたものとなる。
【0013】
本発明の導電性高分子では、隣接する前記連結構造同士の間に存在する主鎖を構成する原子のうち、直鎖状に連結するものの個数をAとし、前記連結構造を構成する原子のうち、直鎖状に連結するものの個数をBとしたとき、A/Bが1〜10なる関係を満足することが好ましい。
これにより、キャリア輸送構造同士の距離を適度に保つことが可能となり、隣接するキャリア輸送構造同士間で、相互作用が生じるのを確実に防止することができるとともに、キャリア輸送構造同士間におけるキャリアの受け渡しを確実に行うことができる。その結果、導電性高分子のキャリア輸送能が優れたものとなる。
【0014】
本発明の導電性高分子では、隣接する前記連結構造同士の間に存在する主鎖を構成する原子のうち、直鎖状に連結するものの個数は、3〜10であることが好ましい。
これにより、隣接するキャリア輸送構造同士の相互作用をより確実に低減することができるとともに、キャリア輸送構造同士間におけるキャリアの受け渡しをより確実に行うことができる。その結果、導電性高分子のキャリア輸送能がより優れたものとなる。
【0015】
本発明の導電性高分子では、前記直鎖状に連結する原子の個数は、各隣接する前記連結構造同士の間において、ほぼ同一であることが好ましい。
これにより、隣接するキャリア輸送構造同士の離間距離のバラツキを小さくすることができる。その結果、導電性高分子中における電子密度の偏りが小さくなり、導電性高分子のキャリア輸送能をより向上させることができる。
【0016】
本発明の導電性高分子では、前記主鎖を構成する原子のうち、直鎖状に連結する原子の個数は、100〜30000であることが好ましい。
かかる範囲に示すように、主鎖の鎖長を比較的長いものとすることにより、導電層を形成した際に、隣接する導電性高分子同士が必要以上に接近するのを防止することができる。このため、各導電性高分子が有するキャリア輸送構造同士の間において相互作用が生じるのを防止することができ、導電層におけるキャリア輸送能の向上を図ることができる。
【0017】
本発明の導電性高分子では、前記主鎖は、主として飽和炭化水素により構成されていることが好ましい。
飽和炭化水素は、高い絶縁性を有する構造であることから、この主鎖を介して、隣接するキャリア輸送構造同士の間におけるキャリアの移動を好適に防止すること、すなわち、主鎖を介して、隣接するキャリア輸送構造同士が相互作用を及ぼし合うことを、好適に防止することができる。
【0018】
本発明の導電性高分子では、前記主鎖は、隣接する連結構造同士の間に、前記主鎖から分枝し、かつ、二重結合を有する側鎖を有することが好ましい。
これにより、隣接するキャリア輸送構造同士の離間距離が比較的長くなった場合においても、二重結合が有するπ電子を介して、隣接するキャリア輸送構造同士の間においてキャリアの受け渡しが行われるようになる。その結果、隣接するキャリア輸送構造同士の離間距離が長くなることに起因して、導電性高分子のキャリア輸送能が低減するのを防止または抑制することができる。
【0019】
本発明の導電性高分子では、前記連結構造を構成する原子のうち、直鎖状に連結するものの個数は、1〜5であることが好ましい。
これにより、キャリア輸送構造同士をより適切な距離に保つことが可能となり、隣接するキャリア輸送構造同士間で、相互作用が生じるのをより確実に防止することができるとともに、キャリア輸送構造同士間におけるキャリアの受け渡しをより確実に行うことができる。その結果、導電性高分子のキャリア輸送能がより優れたものとなる。
【0020】
本発明の導電性高分子では、前記連結構造は、アミド結合を含んでいることが好ましい。
アミド結合を形成する反応は、高い反応性を有するものであることから、導電性高分子を合成する際に、主鎖とキャリア輸送構造とを確実に連結させることができ、目的とする導電性高分子を確実に得ることができる。
【0021】
本発明の導電層は、本発明の導電性高分子を用いて形成されたことを特徴とする。
これにより、キャリア輸送能に優れる導電層を確実に形成することができる。
本発明の導電層は、塗布法により形成されたものであることが好ましい。
これにより、キャリア輸送能に優れる導電層をより確実に形成することができる。
【0022】
本発明の導電層は、正孔輸送層であることが好ましい。
これにより、正孔輸送能に優れる正孔輸送層を形成することができる。
本発明の導電層では、前記導電層の平均厚さは、1〜100nmであることが好ましい。
これにより、ピンホールを生じることなく、透過性の高い導電層を形成することができる。
【0023】
本発明の電子デバイスは、本発明の導電層を有する積層体を備えることを特徴とする。
これにより、信頼性の高い電子デバイスが得られる。
本発明の電子デバイスは、発光素子または光電変換素子であることが好ましい。
これにより、信頼性の高い発光素子および光電変換素子が得られる。
【0024】
本発明の電子デバイスでは、前記発光素子は、有機エレクトロルミネッセンス素子であることが好ましい。
これにより、信頼性の高い有機エレクトロルミネッセンス素子が得られる。
本発明の電子機器は、本発明の電子デバイスを備えることを特徴とする。
これにより、信頼性の高い電子機器が得られる。
【発明を実施するための最良の形態】
【0025】
以下、本発明の導電性高分子、導電層、電子デバイスおよび電子機器を添付図面に示す好適実施形態に基づいて詳細に説明する。
<有機エレクトロルミネッセンス素子>
まず、本発明の電子デバイスを有機エレクトロルミネッセンス素子(以下、単に「有機EL素子」という。)に適用した場合の実施形態について説明する。
【0026】
図1は、有機EL素子の一例を示した縦断面図である。
図1に示す有機EL素子1は、透明な基板2と、基板2上に設けられた陽極3と、陽極3上に設けられた有機EL層4と、有機EL層4上に設けられた陰極5と、各前記層3、4、5を覆うように設けられた保護層6とを備えている。
基板2は、有機EL素子1の支持体となるものであり、この基板2上に各前記層が形成されている。
基板2の構成材料としては、透光性を有し、光学特性が良好な材料を用いることができる。
【0027】
このような材料としては、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、ポリプロピレン、シクロオレフィンポリマー、ポリアミド、ポリエーテルサルフォン、ポリメチルメタクリレート、ポリカーボネート、ポリアリレートのような各種樹脂材料や、各種ガラス材料等が挙げられ、これらのうちの少なくとも1種を用いることができる。
【0028】
基板2の厚さ(平均)は、特に限定されないが、0.1〜30mm程度であるのが好ましく、0.1〜10mm程度であるのがより好ましい。
陽極3は、有機EL層4(後述する正孔輸送層41)に正孔を注入する電極である。また、この陽極3は、有機EL層4(後述する発光層42)からの発光を視認し得るように、実質的に透明(無色透明、有色透明、半透明)とされている。
【0029】
かかる観点から、陽極3の構成材料(陽極材料)としては、仕事関数が大きく、導電性に優れ、また、透光性を有する材料を用いるのが好ましい。
このような陽極材料としては、例えば、ITO(Indium Tin Oxide)、SnO2、Sb含有SnO2、Al含有ZnO等の酸化物、Au、Pt、Ag、Cuまたはこれらを含む合金等が挙げられ、これらのうちの少なくとも1種を用いることができる。
【0030】
陽極3の厚さ(平均)は、特に限定されないが、10〜200nm程度であるのが好ましく、50〜150nm程度であるのがより好ましい。陽極3の厚さが薄すぎると、陽極3としての機能が充分に発揮されなくなるおそれがあり、一方、陽極3が厚過ぎると、陽極材料の種類等によっては、光の透過率が著しく低下し、実用に適さなくなるおそれがある。
【0031】
なお、陽極材料には、例えば、ポリチオフェン、ポリピロール等の導電性樹脂材料を用いることもできる。
一方、陰極5は、有機EL層4(後述する電子輸送層43)に電子を注入する電極である。
陰極5の構成材料(陰極材料)としては、仕事関数の小さい材料を用いるのが好ましい。
【0032】
このような陰極材料としては、Li、Mg、Ca、Sr、La、Ce、Er、Eu、Sc、Y、Yb、Ag、Cu、Al、Cs、Rbまたはこれらを含む合金等が挙げられ、これらのうちの少なくとも1種を用いることができる。
特に、陰極材料として合金を用いる場合には、Ag、Al、Cu等の安定な金属元素を含む合金、具体的には、MgAg、AlLi、CuLi等の合金を用いるのが好ましい。かかる合金を陰極材料として用いることにより、陰極5の電子注入効率および安定性の向上を図ることができる。
【0033】
陰極5の厚さ(平均)は、1nm〜1μm程度であるのが好ましく、100〜400nm程度であるのがより好ましい。陰極5の厚さが薄すぎると、陰極5としての機能が充分に発揮されなくなるおそれがあり、一方、陰極5が厚過ぎると、有機EL素子1の発光効率が低下するおそれがある。
陽極3と陰極5との間には、有機EL層4が設けられている。有機EL層4は、正孔輸送層41と、発光層42と、電子輸送層43とを備え、これらがこの順で陽極3上に形成されている。
正孔輸送層(本発明の導電層)41は、陽極3から注入された正孔を発光層42まで輸送する機能を有するものである。
この正孔輸送層41が、本発明の導電性高分子を主材料として構成されている。
【0034】
本発明の導電性高分子は、直鎖状の主鎖と、複数のキャリア輸送に寄与する下記一般式(1)または下記一般式(2)で表されるキャリア輸送構造(以下、単に「キャリア輸送構造」ということもある。)と、主鎖から分枝し、各キャリア輸送構造をそれぞれ連結する連結構造とを有している。すなわち、本発明の導電性高分子は、直鎖状の主鎖と、この主鎖に連結構造を介して連結された複数のキャリア輸送構造とを有している。この導電性高分子は、例えば、後に示す化合物(3)〜(6)に示すように、全体としてペンダント状をなしている。
【0035】
【化3】

[式中、各Rは、それぞれ独立して、水素原子、メチル基またはエチル基を表し、同一であっても、異なっていてもよい。]
【0036】
【化4】

[式中、各Rは、それぞれ独立して、水素原子、メチル基またはエチル基を表し、同一であっても、異なっていてもよい。]
【0037】
このような導電性高分子は、複数の連結構造が、直鎖状の主鎖の長手方向に沿って、互いに所定間隔離間して存在する分子構造を有している。これにより、各連結構造にそれぞれ連結するキャリア輸送構造は、隣接するもの同士が所定間隔離間して存在している。
ここで、この導電性高分子が正孔を輸送する際には、キャリア輸送構造の体積変化や変形を伴うが、隣接するキャリア輸送構造同士が所定距離離間して存在することにより、これらが互いに干渉するのが防止され、隣接するキャリア輸送構造同士の間に相互作用が生じるのを防止または低減することができる。
【0038】
これにより、各キャリア輸送構造において、それぞれ、キャリアの輸送に寄与する特徴のある電子の分布状態(電子の広がり)を確実に維持することができる。その結果、本発明の導電性高分子は、優れた正孔輸送能(キャリア輸送能)を発揮し、かかる導電性高分子を主材料とする正孔輸送層41は、正孔輸送能に優れたものとなる。
このようなことから、隣接するキャリア輸送構造同士は、これらの間における正孔の円滑な受け渡しが阻害されない範囲で、できるだけ離れているのが好ましい。
【0039】
このような隣接するキャリア輸送構造同士の離間距離は、隣接する連結構造同士の離間距離、換言すれば、隣接する連結構造同士の間に存在する主鎖を構成する原子のうち、直鎖状に連結するもの個数を設定することにより、調整することができる。
具体的には、この直鎖状に連結する原子の個数は、3〜10であるのが好ましく、5〜7であるのがより好ましい。
【0040】
なお、直鎖状に連結する原子の個数には、連結構造が連結している原子を含まない。これにより、キャリア輸送構造同士の距離を適度に保つことが可能となる。その結果、導電性高分子中において、隣接するキャリア輸送構造同士の相互作用をより確実に低減することができるとともに、キャリア輸送構造同士間における正孔の受け渡しが阻害されるのをより確実に防止することができる。これにより、導電性高分子の正孔輸送能がより優れたものとなる。
【0041】
なお、直鎖状に連結する原子の個数が前記下限値未満の場合、すなわち、隣接するキャリア輸送構造同士の離間距離が小さくなり過ぎると、隣接するキャリア輸送構造同士の相互作用を十分に低減させることができず、有機EL素子1の長期使用や温度条件等によっては、正孔輸送層41の亀裂等の破損が発生し易くなるおそれがある。
一方、直鎖状に連結する原子の個数が前記上限値を超えて多くなると、すなわち、隣接するキャリア輸送構造同士の離間距離が大きくなり過ぎると、主鎖の構造等によっては、主鎖が熱振動することによる影響を大きく受けることとなる。その結果、隣接するキャリア輸送構造同士の離間距離を一定に保つことが難しくなり、これらの間における安定した正孔の受け渡しを十分に維持することができないおそれがある。
【0042】
また、直鎖状に連結する原子の個数は、各隣接する連結構造同士の間において、互いに異なっていてもよいが、ほぼ同一であるのが好ましい。これにより、隣接するキャリア輸送構造同士の離間距離のバラツキを小さくすることができる。その結果、導電性高分子中における電子密度の偏りが小さくなり、導電性高分子の正孔輸送能をより向上させることができる。
【0043】
さて、このような導電性高分子は、その主鎖の鎖長を比較的長いものとすることにより、正孔輸送層41を形成した際に、隣接する導電性高分子同士が必要以上に接近するのを防止することができる。このため、各導電性高分子が有するキャリア輸送構造同士の間において相互作用が生じるのを防止することができ、正孔輸送層41における正孔輸送能の向上を図ることができる。なお、導電性高分子の鎖長が必要以上に長過ぎると、後述する正孔輸送層材料を調整するための溶媒への導電性高分子の溶解性が低下する傾向を示し、好ましくない。
【0044】
このような主鎖の鎖長は、例えば、主鎖を構成する原子のうち、直鎖状に連結するものの個数によって規定することができる。
具体的には、この直鎖状に連結する原子の個数は、200〜30000であるのが好ましく、500〜15000であるのがより好ましい。これにより、前記効果をより向上させることができる。
【0045】
また、主鎖は、直鎖状をなしていれば、その構造(構成)は、特に限定されず、いかなるものであってもよいが、主として飽和炭化水素により構成されているのが好ましい。飽和炭化水素すなわち不飽和炭化水素(π結合)を有さない構造は、高い絶縁性を有する構造である。そのため、この主鎖を介して、隣接するキャリア輸送構造同士の間におけるキャリアの移動を好適に防止すること、すなわち、主鎖を介して、隣接するキャリア輸送構造同士が相互作用を及ぼし合うことを、好適に防止することができる。
【0046】
なお、例えば、ベンゼン環のように、π結合の中でも共役系の結合が多い構造が主鎖中に存在すると、このベンゼン環を介して隣接するキャリア輸送構造同士が相互作用を及ぼすようになり、キャリア輸送構造同士を離間することによる効果が相殺される。
また、主鎖は、隣接する連結構造同士の間に、主鎖から分枝し、かつ、二重結合を有する側鎖を有する構造であってもよい。この場合、隣接するキャリア輸送構造同士の離間距離が比較的長くなった場合でも、二重結合が有するπ電子を介して、隣接するキャリア輸送構造同士の間において正孔の受け渡しが行われるようになる。その結果、隣接するキャリア輸送構造同士の離間距離が長くなることに起因して、導電性高分子の正孔輸送能が低減するのを防止または抑制することができる。
このような側鎖としては、例えば、カルボン酸クロリド基、エステル結合またはウレタン結合を有する基等が挙げられる。
【0047】
連結構造は、特に限定されないが、隣接する前記連結構造同士の間に存在する主鎖を構成する原子のうち、直鎖状に連結するものの個数をAとし、前記連結構造を構成する原子のうち、直鎖状に連結するものの個数をBとしたとき、A/Bが1〜10なる関係を満足するものであるのが好ましく、A/Bが1.5〜5なる関係を満足するものであるのがより好ましい。
【0048】
ここで、かかる関係を満足することにより、すなわち、隣接する連結構造同士の距離に対し連結構造の長さを短くすることにより、連結構造がフレキシブル性(可撓性)を有する場合や、隣接する連結構造同士の距離が比較的短い場合等の連結構造の構成に係わらず、隣接するキャリア輸送構造同士が不本意に接近しすぎるのを確実に阻止することができる。その結果、隣接するキャリア輸送構造同士が適切な距離に保たれて、これらのもの同士間で相互作用が生じるのを確実に防止することができるとともに、キャリア輸送構造同士間における正孔の受け渡しを確実に行うことができる。これにより、導電性高分子の正孔輸送能が優れたものとなる。
【0049】
具体的には、このような導電性高分子において、隣接する連結構造同士の間に存在する主鎖を構成する原子のうち、直鎖状に連結するものの個数は、1〜5であるのが好ましく、2または3であるのがより好ましい。これにより、隣接するキャリア輸送構造同士が不本意に接近しすぎるのをより確実に阻止して、前述したような効果をより確実に得ることができる。
【0050】
また、連結構造は、その構造内にアミド結合を含んでいるのが好ましい。ここで、アミド結合を形成する反応は、高い反応性を有するものである。そのため、導電性高分子を合成(生成)する際に、主鎖とキャリア輸送構造とを確実に連結させることができ、目的とする導電性高分子を確実に得ることができる。
また、キャリア輸送構造として、前記一般式(2)で表されるものを選択した場合、連結構造は、これが結合するベンゼン環(ヘキサアザトリナフチレン骨格)の1位から4位のいずれの位置に結合していてもよいが、2位または3位のいずれかに結合しているのが好ましい。これにより、連結構造が連結するベンゼン環と、ヘキサアザトリナフチレン骨格の中心部に位置するベンゼン環とを結んだ軸が、主鎖に対してより垂直に近くなるように、キャリア輸送構造が主鎖に対して位置するようになる。その結果、導電性高分子の各部において、隣接するキャリア輸送構造同士の離間距離のバラツキをより小さくすることができる。これにより、導電性高分子中における電子密度の偏りが小さくなり、導電性高分子のキャリア輸送能がより優れたものとなる。
【0051】
次に、導電性高分子において、前記一般式(1)または前記一般式(2)で表されるキャリア輸送構造について説明する。
ここで、前記一般式(1)および前記一般式(2)で示すキャリア輸送構造において、各置換基Rを除く主骨格(ヘキサアザトリフェニレン骨格およびヘキサアザトリナフチレン骨格)が、主にキャリア(正孔)の輸送に寄与する領域である。このヘキサアザトリフェニレン骨格およびヘキサアザトリナフチレン骨格は、優れた正孔輸送能を有する構造である。
【0052】
また、このようなヘキサアザトリフェニレン骨格およびヘキサアザトリナフチレン骨格は、優れた耐熱性を有することから、本発明の導電性高分子を用いて形成された正孔輸送層41、さらにはこの正孔輸送層41を備える有機EL素子1も、優れた耐熱性を発揮するものとなる。
また、各置換基Rは、水素原子、メチル基またはエチル基であり、これらの中から任意のものを適宜選択すればよいが、主鎖の鎖長が比較的短い場合には、メチル基またはエチル基を選択するようにすればよい。これにより、後述する工程[2−1]において、導電性高分子を溶媒に溶解して正孔輸送層材料を得る際に、導電性高分子の溶媒への溶解度が高くなることから、用いる溶媒の選択の幅が広がるという利点がある。
これらのような、主鎖と、連結構造と、キャリア輸送構造との構成を考慮すると、本発明の導電性高分子としては、例えば、下記一般式(3)〜下記一般式(6)で表される化合物(以下、単に「化合物(3)」〜「化合物(6)」という。)が挙げられる。
【0053】
【化5】

[式中、各Rは、それぞれ独立して、水素原子、メチル基またはエチル基を表し、同一であっても、異なっていてもよく、各Rは、それぞれ独立して、水素原子、メチル基またはフェニル基を表し、同一であっても、異なっていてもよい。]
【0054】
【化6】

[式中、各Rは、それぞれ独立して、水素原子、メチル基またはエチル基を表し、同一であっても、異なっていてもよく、各Rは、それぞれ独立して、水素原子、メチル基またはフェニル基を表し、同一であっても、異なっていてもよい。]
【0055】
【化7】

[式中、各Rは、それぞれ独立して、水素原子、メチル基またはエチル基を表し、同一であっても、異なっていてもよく、各Rは、それぞれ独立して、水素原子、メチル基またはフェニル基を表し、同一であっても、異なっていてもよい。]
【0056】
【化8】

[式中、各Rは、それぞれ独立して、水素原子、メチル基またはエチル基を表し、同一であっても、異なっていてもよく、各Rは、それぞれ独立して、水素原子、メチル基またはフェニル基を表し、同一であっても、異なっていてもよい。]
【0057】
かかる構造を有する導電性高分子は、より優れた正孔輸送能を発揮するものとなり、形成される正孔輸送層41は、特に正孔輸送能(キャリア輸送能)に優れたものとなる。
このような化合物(3)〜化合物(6)は、例えば、次のようにして得ることができる。
<<化合物(3)および化合物(4)>>
なお、化合物(3)または化合物(4)を得るための材料として、下記一般式(7)で表される化合物(以下、単に「化合物(7)」という。)を選択した場合には、化合物(3)を、下記一般式(8)で表される化合物(以下、単に「化合物(8)」という。)を選択した場合には、化合物(4)を、それぞれ、得ることができることから、以下では、化合物(7)を用いて、化合物(3)を得る場合を代表に説明する。
【0058】
【化9】

[式中、各Rは、それぞれ独立して、水素原子、メチル基またはエチル基を表し、同一であっても、異なっていてもよい。]
【0059】
【化10】

[式中、各Rは、それぞれ独立して、水素原子、メチル基またはエチル基を表し、同一であっても、異なっていてもよい。]
【0060】
[1A] まず、化合物(7)と塩基とを溶解して第1の反応液を調製する。
第1の反応液を調製するのに用いる溶媒としては、例えば、ジクロロメタン(塩化メチレン)、トリクロロメタン、四塩化炭素、1,1−ジクロロエタン、1,2−ジクロロエタン、1,1,1−トリクロロエタン、ペンタクロロエタンのようなハロゲン化合物系溶媒、トルエン、キシレン、ベンゼンのような芳香族炭化水素系溶媒、ジエチルエーテル、ジイソプロピルエーテル、1,2−ジメトキシエタン(DME)、1,4−ジオキサン、テトラヒドロフラン(THF)、テトラヒドロピラン(THP)、アニソール、ジエチレングリコールジメチルエーテル(ジグリム)、ジエチレングリコールエチルエーテル(カルビトール)のようなエーテル系溶媒等が挙げられ、これらのうちの1種または2種以上を組み合わせて用いることができる。
【0061】
また、塩基は、例えば、トリエチルアミン、トリブチルアミン、ジメチルアニリン、ホルミルジメチルアミン等が挙げられ、これらのうちの1種または2種以上を組み合わせて用いることができる。
化合物(7)と塩基との混合比は、モル比で、ほぼ等しい(特に、等しい)ものであるのが好ましい。
【0062】
[2A] 次に、ポリアクリル酸クロリドを溶解して第2の反応液を調製する。
第2の反応液を調製する溶媒としては、例えば、酢酸エチル、酢酸メチル、ギ酸エチル、サリチル酸メチル、プロピオン酸エチルのようなエステル系溶媒、アセトニトリル、プロピオニトリル、アクリロニトリルのようなニトリル系溶媒、メタノール、エタノール、イソプロパノール、エチレングリコール、ジエチレングリコール、グリセリンのようなアルコール系溶媒等が挙げられ、これらのうちの1種または2種以上を組み合わせて用いることができる。
【0063】
[3A] 次に、第1の反応液を攪拌しつつ、第2の反応液を滴下する。これにより、ポリアクリル酸クロリドと複数の化合物(7)とが反応して、化合物(3)が生成する。
ポリアクリル酸クロリドと複数の化合物(7)とを反応させる時間は、2〜10時間程度であるのが好ましく、4〜6時間程度であるのがより好ましい。
この際の反応液の温度は、0〜90℃程度であるのが好ましく、25〜70℃程度であるのがより好ましい。
【0064】
なお、化合物(7)の濃度、ポリアクリル酸クロリドの濃度、反応時間および反応液の温度等の反応条件を適宜設定することにより、ポリアクリル酸クロリドに結合する化合物(7)の量を調節することができる。したがって、予め実験的にポリアクリル酸クロリドと反応する化合物(7)の量を求めておき、目的とする化合物(3)に応じて、反応条件を適宜設定するようにすればよい。
また、ポリアクリル酸クロリドと化合物(7)との反応が終了した後に、必要に応じて、メタノールやエタノールのようなアルコールを反応液に添加するようにしてもよい。これにより、化合物(3)の主鎖に残存するカルボン酸クロリド基をメチルエステル基やエチルエステル基のようなエステル基に変換することができる。
[4A] 次に、反応液中に沈殿した副生成物をろ別した後、ろ液から化合物(3)を沈殿させる。その後、この化合物(3)をろ別して、洗浄した後、乾燥することにより、固形状の化合物(3)を得る。
【0065】
<<化合物(5)および化合物(6)>>
なお、化合物(5)または化合物(6)を得るための材料として、化合物(7)を選択した場合には、化合物(5)を、化合物(8)を選択した場合には、化合物(6)を、それぞれ、得ることができることから、以下では、化合物(7)を用いて、化合物(5)を得る場合を代表に説明する。
【0066】
[1B] まず、化合物(7)を、溶媒中に溶解または分散媒中に分散させた状態で、このものを攪拌しつつ、アクリル酸クロリドを滴下する。
これにより、化合物(7)とアクリル酸クロリドとが反応して、下記一般式(9)で表される化合物(以下、単に「化合物(9)」という。)が生成する。その後、溶媒または分散媒を除去(脱溶媒または脱分散媒)することにより、固形状の化合物(9)を得る。
【0067】
【化11】

[式中、各Rは、それぞれ独立して、水素原子、メチル基またはエチル基を表し、同一であっても、異なっていてもよい。]
【0068】
化合物(7)を溶解または分散させる溶媒または分散媒としては、特に限定されないが、例えば、硝酸、硫酸、アンモニア、過酸化水素、水、二硫化炭素、四塩化炭素、エチレンカーボネイト等の無機溶媒や、メチルエチルケトン(MEK)、アセトン、ジエチルケトン、メチルイソブチルケトン(MIBK)、メチルイソプロピルケトン(MIPK)、シクロヘキサノン等のケトン系溶媒、メタノール、エタノール、イソプロパノール、エチレングリコール、ジエチレングリコール(DEG)、グリセリン等のアルコール系溶媒、ジエチルエーテル、ジイソプロピルエーテル、1,2−ジメトキシエタン(DME)、1,4−ジオキサン、テトラヒドロフラン(THF)、テトラヒドロピラン(THP)、アニソール、ジエチレングリコールジメチルエーテル(ジグリム)、ジエチレングリコールエチルエーテル(カルビトール)等のエーテル系溶媒、メチルセロソルブ、エチルセロソルブ、フェニルセロソルブ等のセロソルブ系溶媒、ヘキサン、ペンタン、ヘプタン、シクロヘキサン等の脂肪族炭化水素系溶媒、トルエン、キシレン、ベンゼン等の芳香族炭化水素系溶媒、ピリジン、ピラジン、フラン、ピロール、チオフェン、メチルピロリドン等の芳香族複素環化合物系溶媒、N,N−ジメチルホルムアミド(DMF)、N,N−ジメチルアセトアミド(DMA)等のアミド系溶媒、ジクロロメタン、クロロホルム、1,2−ジクロロエタン等のハロゲン化合物系溶媒、酢酸エチル、酢酸メチル、ギ酸エチル等のエステル系溶媒、ジメチルスルホキシド(DMSO)、スルホラン等の硫黄化合物系溶媒、アセトニトリル、プロピオニトリル、アクリロニトリル等のニトリル系溶媒、ギ酸、酢酸、トリクロロ酢酸、トリフルオロ酢酸等の有機酸系溶媒のような各種有機溶媒、または、これらを含む混合溶媒等が挙げられる。
アクリル酸クロリドと化合物(7)を反応させる時間は、30分〜6時間程度であるのが好ましく、1〜3時間程度であるのがより好ましい。
この際の反応液の温度は、0〜90℃程度であるのが好ましく、25〜50℃程度であるのがより好ましい。
【0069】
[2B] 次に、ラジカル発生剤とポリオレフィン化合物とを溶解させて第3の反応液を調製する。
ラジカル発生剤としては、例えば、ベンゾイルパーオキシド、アゾビスイソブチロニトリル、ジアルキルパーオキシド等が挙げられ、これらの中でも、ベンゾイルパーオキシドを用いるのが特に好ましい。これにより、次工程[3B]において、比較的低い加熱温度でラジカルを確実に発生させることができる。
【0070】
ポリオレフィン化合物としては、次工程[3B]において、化合物(3)が生成し得るものであれば、特に限定されないが、例えば、ポリエステル、ポリプロピレン、ポリスチレン等が挙げられる。
第3の反応液を調製するのに用いる溶媒としては、特に限定されないが、例えば、前記工程[1A]で第1の反応液を調製するのに用いたのと同様のものを用いることができる。
[3B] 次に、第3の反応液を攪拌しつつ、加熱する。
これにより、ラジカル発生剤から生じたラジカルが、ポリオレフィン化合物と反応して、ポリオレフィン化合物中に複数の三級ラジカルが生じた状態の下記一般式(10)で表される化合物(以下、単に「化合物(10)」という。)が生成する。
【0071】
【化12】

[式中、各Rは、それぞれ独立して、水素原子、メチル基またはフェニル基を表し、同一であっても、異なっていてもよい。]
【0072】
前記第3の反応液を加熱する時間は、1〜7時間程度であるのが好ましく、2〜3時間程度であるのがより好ましい。
また、第3の反応液を加熱する温度は、50〜150℃程度であるのが好ましく、70〜120℃程度であるのがより好ましい。
なお、ラジカル発生剤の濃度、ポリオレフィン化合物の濃度、加熱時間および加熱温度等の反応条件を適宜設定することにより、ポリオレフィン化合物中に発生するラジカルの量を調節することができる。したがって、後述する工程[4B]において、ポリオレフィン化合物に結合する化合物(9)の量を調節することができることから、予め実験的にポリオレフィン化合物中に発生するラジカルの量を求めておき、目的とする化合物(5)に応じて、反応条件を適宜設定するようにすればよい。
【0073】
[4B] 次に、化合物(10)が生成した第3の反応液を攪拌しつつ、前記工程[1]で得た固形状の化合物(9)を添加する。
これにより、化合物(9)と化合物(10)との反応が進行して、化合物(5)が生成する。
化合物(9)と化合物(10)とが反応する時間は、1〜10時間程度であるのが好ましく、2〜6時間程度であるのがより好ましい。
この際の第3の反応液の温度は、50〜150℃程度であるのが好ましく、70〜120℃程度であるのがより好ましい。
【0074】
[5B] 次に、反応液中から化合物(5)を沈殿させる。その後、この化合物(5)をろ別して、洗浄した後、乾燥することにより、固形状の化合物(5)を得る。
以上のような工程を経て、化合物(3)〜化合物(6)を生成することができる。
また、正孔輸送層41は、本発明の導電性高分子すなわち高分子を主材料とすることから、耐溶剤性に優れたものとなる。その結果、正孔輸送層41上に発光層42を形成する際に、発光層42を形成するための材料に含まれる溶媒または分散媒により、導電性高分子が膨潤または溶解するのを確実に防止することができる。
【0075】
さらに、正孔輸送層41と発光層42との界面付近において、導電性高分子と発光層42の構成材料とが経時的に混ざり合うのを確実に防止することができる。その結果、有機EL素子1の特性が経時的に劣化するのを防止することができる。
また、このような導電性高分子は、その体積抵抗率が10Ω・cm以上であるのが好ましく、10Ω・cm以上であるのがより好ましい。これにより、発光効率のより高い有機EL素子1を得ることができる。
【0076】
正孔輸送層41の厚さ(平均)は、特に限定されないが、1〜100nm程度であるのが好ましく、10〜50nm程度であるのがより好ましい。正孔輸送層41の厚さが薄すぎると、ピンホールが生じるおそれがあり、一方、正孔輸送層41が厚過ぎると、正孔輸送層41の透過率が悪くなる原因となり、有機EL素子1の発光色の色度(色相)が変化してしまうおそれがある。
【0077】
なお、ヘキサアザトリフェニレン骨格およびヘキサアザトリナフチレン骨格は、ともに青色を呈することから、これらのものを有する本発明の導電性高分子を用いて形成された正孔輸送層41も同様に青色を呈することとなる。その結果、形成される有機EL素子1において、発光層42で発光した光は、正孔輸送層41を通過する際に、青色以外の光が吸収されることとなる。
【0078】
そこで、正孔輸送層41の厚さを適宜設定することにより、正孔輸送層41を通過する際に、発光する青色光以外に副次的に発光する光の量を吸収することができ、発光色の純度を向上させることができる。なお、正孔輸送層41の厚さを比較的厚く形成した場合には、互いに異なった色を発光する有機EL素子1同士の発光コントラストをより鮮明にすることができる。また、正孔輸送層41の厚さを比較的薄く形成した場合には、光の吸収量が少なくなり見かけ上の外部発光効率を向上させることができるという利点がある。
電子輸送層43は、陰極5から注入された電子を発光層42まで輸送する機能を有するものである。
【0079】
電子輸送層43の構成材料(電子輸送材料)としては、例えば、1,3,5−トリス[(3−フェニル−6−トリ−フルオロメチル)キノキサリン−2−イル]ベンゼン(TPQ1)、1,3,5−トリス[{3−(4−t−ブチルフェニル)−6−トリスフルオロメチル}キノキサリン−2−イル]ベンゼン(TPQ2)のようなベンゼン系化合物(スターバースト系化合物)、ナフタレンのようなナフタレン系化合物、フェナントレンのようなフェナントレン系化合物、クリセンのようなクリセン系化合物、ペリレンのようなペリレン系化合物、アントラセンのようなアントラセン系化合物、ピレンのようなピレン系化合物、アクリジンのようなアクリジン系化合物、スチルベンのようなスチルベン系化合物、BBOTのようなチオフェン系化合物、ブタジエンのようなブタジエン系化合物、クマリンのようなクマリン系化合物、キノリンのようなキノリン系化合物、ビスチリルのようなビスチリル系化合物、ピラジン、ジスチリルピラジンのようなピラジン系化合物、キノキサリンのようなキノキサリン系化合物、ベンゾキノン、2,5−ジフェニル−パラ−ベンゾキノンのようなベンゾキノン系化合物、ナフトキノンのようなナフトキノン系化合物、アントラキノンのようなアントラキノン系化合物、オキサジアゾール、2−(4−ビフェニリル)−5−(4−t−ブチルフェニル)−1,3,4−オキサジアゾール(PBD)、BMD、BND、BDD、BAPDのようなオキサジアゾール系化合物、トリアゾール、3,4,5−トリフェニル−1,2,4−トリアゾールのようなトリアゾール系化合物、オキサゾール系化合物、アントロンのようなアントロン系化合物、フルオレノン、1,3,8−トリニトロ−フルオレノン(TNF)のようなフルオレノン系化合物、ジフェノキノン、MBDQのようなジフェノキノン系化合物、スチルベンキノン、MBSQのようなスチルベンキノン系化合物、アントラキノジメタン系化合物、チオピランジオキシド系化合物、フルオレニリデンメタン系化合物、ジフェニルジシアノエチレン系化合物、フローレンのようなフローレン系化合物、フタロシアニン、銅フタロシアニン、鉄フタロシアニンのような金属または無金属のフタロシアニン系化合物、(8−ヒドロキシキノリン)アルミニウム(Alq)、ベンゾオキサゾールやベンゾチアゾールを配位子とする錯体のような各種金属錯体等が挙げられる。
【0080】
また、電子輸送材料は、以上のような化合物のうちの少なくとも1種を用いることができる。
電子輸送層43の厚さ(平均)は、特に限定されないが、1〜100nm程度であるのが好ましく、20〜50nm程度であるのがより好ましい。電子輸送層43の厚さが薄すぎると、ピンホールが生じショートするおそれがあり、一方、電子輸送層43が厚過ぎると、抵抗値が高くなるおそれがある。
【0081】
さて、陽極3と陰極5との間に通電(電圧を印加)すると、正孔輸送層41中を正孔が、また、電子輸送層43中を電子が移動し、発光層42において正孔と電子とが即座に結合せず、特別の励起状態を保持している電子と正孔との対すなわちエキシトン(励起子)が生成し、このエキシトンが崩壊して電子と正孔とが結合する際にエネルギー(蛍光やりん光)を放出(発光)する。
【0082】
この発光層42の構成材料(発光材料)としては、電圧印加時に陽極3側から正孔を、また、陰極5側から電子を注入することができ、正孔と電子が再結合する場を提供できるものであれば、いかなるものであってもよい。
このような発光材料には、以下に示すような、各種低分子の発光材料、各種高分子の発光材料があり、これらのうちの少なくとも1種を用いることができる。
【0083】
なお、低分子の発光材料を用いることにより、緻密な発光層42が得られるため、発光層42の発光効率が向上する。また、高分子の発光材料を用いることにより、比較的容易に溶剤へ溶解させることができるため、インクジェット印刷法等の各種塗布法による発光層42の形成を容易に行うことができる。さらに、低分子の発光材料と高分子の発光材料とを組み合わせて用いることにより、低分子の発光材料および高分子の発光材料を用いる効果を併有すること、すなわち、緻密かつ発光効率に優れる発光層42を、インクジェット印刷法等の各種塗布法により、容易に形成することができるという効果が得られる。
【0084】
低分子の発光材料としては、例えば、ジスチリルベンゼン(DSB)、ジアミノジスチリルベンゼン(DADSB)のようなベンゼン系化合物、ナフタレン、ナイルレッドのようなナフタレン系化合物、フェナントレンのようなフェナントレン系化合物、クリセン、6−ニトロクリセンのようなクリセン系化合物、ペリレン、N,N’−ビス(2,5−ジ−t−ブチルフェニル)−3,4,9,10−ペリレン−ジ−カルボキシイミド(BPPC)のようなペリレン系化合物、コロネンのようなコロネン系化合物、アントラセン、ビススチリルアントラセンのようなアントラセン系化合物、ピレンのようなピレン系化合物、4−(ジ−シアノメチレン)−2−メチル−6−(パラ−ジメチルアミノスチリル)−4H−ピラン(DCM)のようなピラン系化合物、アクリジンのようなアクリジン系化合物、スチルベンのようなスチルベン系化合物、2,5−ジベンゾオキサゾールチオフェンのようなチオフェン系化合物、ベンゾオキサゾールのようなベンゾオキサゾール系化合物、ベンゾイミダゾールのようなベンゾイミダゾール系化合物、2,2’−(パラ−フェニレンジビニレン)−ビスベンゾチアゾールのようなベンゾチアゾール系化合物、ビスチリル(1,4−ジフェニル−1,3−ブタジエン)、テトラフェニルブタジエンのようなブタジエン系化合物、ナフタルイミドのようなナフタルイミド系化合物、クマリンのようなクマリン系化合物、ペリノンのようなペリノン系化合物、オキサジアゾールのようなオキサジアゾール系化合物、アルダジン系化合物、1,2,3,4,5−ペンタフェニル−1,3−シクロペンタジエン(PPCP)のようなシクロペンタジエン系化合物、キナクリドン、キナクリドンレッドのようなキナクリドン系化合物、ピロロピリジン、チアジアゾロピリジンのようなピリジン系化合物、2,2’,7,7’−テトラフェニル−9,9’−スピロビフルオレンのようなスピロ化合物、フタロシアニン(HPc)、銅フタロシアニンのような金属または無金属のフタロシアニン系化合物、フローレンのようなフローレン系化合物、(8−ヒドロキシキノリン)アルミニウム(Alq)、トリス(4−メチル−8キノリノレート)アルミニウム(III)(Almq)、(8−ヒドロキシキノリン)亜鉛(Znq)、(1,10−フェナントロリン)−トリス−(4,4,4−トリフルオロ−1−(2−チエニル)−ブタン−1,3−ジオネート)ユーロピウム(III)(Eu(TTA)(phen))、ファクトリス(2−フェニルピリジン)イリジウム(Ir(ppy))、(2,3,7,8,12,13,17,18−オクタエチル−21H,23H−ポルフィン)プラチナム(II)のような各種金属錯体等が挙げられる。
【0085】
高分子の発光材料としては、例えば、トランス型ポリアセチレン、シス型ポリアセチレン、ポリ(ジ−フェニルアセチレン)(PDPA)、ポリ(アルキル,フェニルアセチレン)(PAPA)のようなポリアセチレン系化合物、ポリ(パラ−フェンビニレン)(PPV)、ポリ(2,5−ジアルコキシ−パラ−フェニレンビニレン)(RO−PPV)、シアノ−置換−ポリ(パラ−フェンビニレン)(CN−PPV)、ポリ(2−ジメチルオクチルシリル−パラ−フェニレンビニレン)(DMOS−PPV)、ポリ(2−メトキシ,5−(2’−エチルヘキソキシ)−パラ−フェニレンビニレン)(MEH−PPV)のようなポリパラフェニレンビニレン系化合物、ポリ(3−アルキルチオフェン)(PAT)、ポリ(オキシプロピレン)トリオール(POPT)のようなポリチオフェン系化合物、ポリ(9,9−ジアルキルフルオレン)(PDAF)、α,ω−ビス[N,N’−ジ(メチルフェニル)アミノフェニル]−ポリ[9,9−ビス(2−エチルヘキシル)フルオレン−2,7−ジル](PF2/6am4)、ポリ(9,9−ジオクチル−2,7−ジビニレンフルオレニル−オルト−コ(アントラセン−9,10−ジイル)のようなポリフルオレン系化合物、ポリ(パラ−フェニレン)(PPP)、ポリ(1,5−ジアルコキシ−パラ−フェニレン)(RO−PPP)のようなポリパラフェニレン系化合物、ポリ(N−ビニルカルバゾール)(PVK)のようなポリカルバゾール系化合物、ポリ(メチルフェニルシラン)(PMPS)、ポリ(ナフチルフェニルシラン)(PNPS)、ポリ(ビフェニリルフェニルシラン)(PBPS)のようなポリシラン系化合物等が挙げられる。
【0086】
発光層42の厚さ(平均)は、特に限定されないが、10〜150nm程度であるのが好ましく、50〜100nm程度であるのがより好ましい。発光層の厚さを前記範囲とすることにより、正孔と電子との再結合が効率よくなされ、発光層42の発光効率をより向上させることができる。
なお、本実施形態では、発光層42は、正孔輸送層41および電子輸送層43と別個に設けられているが、正孔輸送層41と発光層42とを兼ねた正孔輸送性発光層や、電子輸送層43と発光層42とを兼ねた電子輸送性発光層とすることもできる。この場合、正孔輸送性発光層の電子輸送層43との界面付近が、また、電子輸送性発光層の正孔輸送層41との界面付近が、それぞれ、発光層42として機能する。
【0087】
また、正孔輸送性発光層を用いた場合には、陽極から正孔輸送性発光層に注入された正孔が電子輸送層によって閉じこめられ、また、電子輸送性発光層を用いた場合には、陰極から電子輸送性発光層に注入された電子が電子輸送性発光層に閉じこめられるため、いずれも、正孔と電子との再結合効率を向上させることができるという利点がある。
また、各層3、4、5同士の間には、任意の目的の層が設けられていてもよい。例えば、正孔輸送層41と陽極3との間には正孔注入層を、また、電子輸送層43と陰極5との間には電子注入層等を設けることができる。このように、有機EL素子1に正孔注入層を設ける場合には、この正孔注入層に、本発明の導電性高分子を用いることもできる。
【0088】
例えば、陽極3がITO、SnO2、Sb含有SnO2、Al含有ZnO等の酸化物で構成されている場合には、正孔注入層に、本発明の導電性高分子を用いるのは特に有効である。前記一般式(1)または前記一般式(2)で表されるキャリア輸送構造は、優れた親水性を示すものであることから、正孔注入層は、酸化物により構成される陽極3に対して優れた密着性を示すものとなる。これにより、正孔注入層を介しての陽極3から正孔輸送層41への正孔の受け渡しをより確実に行うことができる。
また、有機EL素子1に電子注入層を設ける場合には、この電子注入層には、前述したような電子輸送材料の他、例えばLiFのようなアルカリハライド等を用いることができる。
【0089】
保護層6は、有機EL素子1を構成する各層3、4、5を覆うように設けられている。この保護層6は、有機EL素子1を構成する各層3、4、5を気密的に封止し、酸素や水分を遮断する機能を有する。保護層6を設けることにより、有機EL素子1の信頼性の向上や、変質・劣化の防止等の効果が得られる。
保護層6の構成材料としては、例えば、Al、Au、Cr、Nb、Ta、Tiまたはこれらを含む合金、酸化シリコン、各種樹脂材料等を挙げることができる。なお、保護層6の構成材料として導電性を有する材料を用いる場合には、短絡を防止するために、保護層6と各層3、4、5との間には、必要に応じて、絶縁膜を設けるのが好ましい。
【0090】
この有機EL素子1は、例えばディスプレイ用として用いることができるが、その他にも光源等としても使用可能であり、種々の光学的用途等に用いることが可能である。
また、有機EL素子1をディスプレイに適用する場合、その駆動方式としては、特に限定されず、アクティブマトリックス方式、パッシブマトリックス方式のいずれであってもよい。
このような有機EL素子1は、例えば、次のようにして製造することができる。
【0091】
[1C]陽極形成工程
まず、基板2を用意し、この基板2上に陽極3を形成する。
陽極3は、例えば、プラズマCVD、熱CVD、レーザーCVDのような化学蒸着法(CVD)、真空蒸着、スパッタリング、イオンプレーティング等の乾式メッキ法、電解メッキ、浸漬メッキ、無電解メッキ等の湿式メッキ法、溶射法、ゾル・ゲル法、MOD法、金属箔の接合等を用いて形成することができる。
【0092】
[2C]正孔輸送層形成工程
次に、陽極3上に正孔輸送層41を形成する。
正孔輸送層41は、例えば、塗布法、真空蒸着法、イオンビーム蒸着法および静電塗布法等を用いて形成することができるが、これらの中でも、塗布法を用いるのが特に好ましい。塗布法によれば、陽極3上に本発明の導電性高分子を供給した際に、導電性高分子を構成するキャリア輸送構造が、陽極3の厚さ方向に傾くことなく、ほぼ平行となるように陽極3上に供給することができる。その結果、形成される正孔輸送層41において、導電性高分子のキャリア輸送構造は、正孔輸送層41の厚さ方向に向かって積層された状態となる。これにより、積層するキャリア輸送構造同士の正孔の受け渡し、すなわち、正孔輸送層41の厚さ方向に対する正孔の受け渡しが、より確実に行われることから、正孔輸送層41の正孔輸送能がより優れたものとなる。
【0093】
なお、キャリア輸送構造の主骨格であるヘキサアザトリフェニレン骨格およびヘキサアザトリナフチレン骨格は、溶解性を示す溶媒の種類が限られた物質ではあるが、本発明の導電性高分子のように、キャリア輸送構造(主骨格)に連結構造を介して主鎖を連結した構成とすることにより、導電性高分子の溶媒に対する溶解性を向上させることができ、導電性高分子の溶解に用いる溶媒の選択の幅が広くなる。そのため、本発明の導電性高分子のような構成とすることにより、塗布法を用いることによる効果を確実に得ることができる。
以下では、塗布法を用いて正孔輸送層41を形成する場合を代表に説明する。
【0094】
[2C−1] まず、本発明の導電性高分子を溶解させた正孔輸送層材料を陽極3上に塗布(供給)する。
この塗布には、スピンコート法、キャスティング法、マイクログラビアコート法、グラビアコート法、バーコート法、ロールコート法、ワイヤーバーコート法、ディップコート法、スプレーコート法、スクリーン印刷法、フレキソ印刷法、オフセット印刷法、インクジェット印刷法等の各種塗布法を用いることができる。かかる塗布法によれば、正孔輸送層材料を比較的容易に陽極3上に供給することができる。
正孔輸送層材料を溶解するのに用いる溶媒としては、特に限定されないが、例えば、前記工程[1A]で、第1の反応液を調製する際に用いたのと同様のものを用いることができる。
【0095】
[2C−2] 次に、陽極3上に供給された正孔輸送層材料を乾燥させる。
これにより、正孔輸送層材料から有機溶媒が脱溶媒して、導電性高分子を主材料とする正孔輸送層41が陽極3上に形成される。
また、正孔輸送層材料を乾燥させる方法としては、特に限定されず、例えば、自然乾燥のほか、加熱乾燥や真空乾燥のように強制的に除去するものであってもよい。
正孔輸送層41を本発明の導電性高分子を主材料として構成することにより、次工程[3C]において、発光層材料を供給した際に、この発光層材料に含まれる溶媒または分散媒により、正孔輸送層41が膨潤および溶解するのを防止することができる。その結果、正孔輸送層41と発光層42との相溶解を確実に防止することができる。
【0096】
[3C]発光層形成工程
次に、正孔輸送層41上に発光層42を形成する。
発光層42は、例えば、前述したような発光材料を溶媒に溶解または分散媒に分散してなる発光層材料(発光層形成用材料)を、正孔輸送層41上に塗布して形成することができる。
発光材料を溶解または分散させる溶媒または分散媒としては、例えば、前記工程[1B]で説明したものと同様のものを用いることができる。
また、発光層材料を、正孔輸送層41上に塗布する方法としては、正孔輸送層41を形成する際に用いた塗布方法と同様の方法を用いることができる。
【0097】
[4C]電子輸送層形成工程
次に、発光層42上に電子輸送層43を形成する。
電子輸送層43は、発光層42と同様にして形成することができる。すなわち、電子輸送層43は、前述したような電子輸送材料を用いて、発光層42で説明したような方法により形成することができる。
【0098】
[5C]陰極形成工程
次に、電子輸送層43上に陰極5を形成する。
陰極5は、例えば、真空蒸着法、スパッタリング法、金属箔の接合等を用いて形成することができる。
[6C]保護層形成工程
次に、陽極3、有機EL層4および陰極5を覆うように、保護層6を形成する。
保護層6は、例えば、前述したような材料で構成される箱状の保護カバーを、各種硬化性樹脂(接着剤)で接合すること等により形成する(設ける)ことができる。
硬化性樹脂には、熱硬化性樹脂、光硬化性樹脂、反応性硬化樹脂、嫌気性硬化樹脂のいずれも使用可能である。
以上のような工程を経て、有機EL素子1が製造される。
【0099】
<電子機器>
また、本発明の有機EL素子(本発明の電子デバイス)1は、各種電子機器に用いることができる。
図2は、本発明の電子機器を適用したモバイル型(またはノート型)のパーソナルコンピュータの構成を示す斜視図である。
【0100】
この図において、パーソナルコンピュータ1100は、キーボード1102を備えた本体部1104と、表示部を備える表示ユニット1106とにより構成され、表示ユニット1106は、本体部1104に対しヒンジ構造部を介して回動可能に支持されている。
このパーソナルコンピュータ1100においては、例えば、表示ユニット1106が前述の有機EL素子(電子デバイス)1を備えている。
【0101】
図3は、本発明の電子機器を適用した携帯電話機(PHSも含む)の構成を示す斜視図である。
この図において、携帯電話機1200は、複数の操作ボタン1202、受話口1204および送話口1206とともに、表示部を備えている。
携帯電話機1200において、例えば、この表示部が前述の有機EL素子(電子デバイス)1を備えている。
【0102】
図4は、本発明の電子機器を適用したディジタルスチルカメラの構成を示す斜視図である。なお、この図には、外部機器との接続についても簡易的に示されている。
ここで、通常のカメラは、被写体の光像により銀塩写真フィルムを感光するのに対し、ディジタルスチルカメラ1300は、被写体の光像をCCD(Charge Coupled Device)などの撮像素子により光電変換して撮像信号(画像信号)を生成する。
【0103】
ディジタルスチルカメラ1300におけるケース(ボディー)1302の背面には、表示部が設けられ、CCDによる撮像信号に基づいて表示を行う構成になっており、被写体を電子画像として表示するファインダとして機能する。
ディジタルスチルカメラ1300において、例えば、この表示部が前述の有機EL素子(電子デバイス)1を備えている。
【0104】
ケースの内部には、回路基板1308が設置されている。この回路基板1308は、撮像信号を格納(記憶)し得るメモリが設置されている。
また、ケース1302の正面側(図示の構成では裏面側)には、光学レンズ(撮像光学系)やCCDなどを含む受光ユニット1304が設けられている。
撮影者が表示部に表示された被写体像を確認し、シャッタボタン1306を押下すると、その時点におけるCCDの撮像信号が、回路基板1308のメモリに転送・格納される。
【0105】
また、このディジタルスチルカメラ1300においては、ケース1302の側面に、ビデオ信号出力端子1312と、データ通信用の入出力端子1314とが設けられている。そして、図示のように、ビデオ信号出力端子1312にはテレビモニタ1430が、デ−タ通信用の入出力端子1314にはパーソナルコンピュータ1440が、それぞれ必要に応じて接続される。さらに、所定の操作により、回路基板1308のメモリに格納された撮像信号が、テレビモニタ1430や、パーソナルコンピュータ1440に出力される構成になっている。
【0106】
なお、本発明の電子機器は、図2のパーソナルコンピュータ(モバイル型パーソナルコンピュータ)、図3の携帯電話機、図4のディジタルスチルカメラの他にも、例えば、テレビや、ビデオカメラ、ビューファインダ型、モニタ直視型のビデオテープレコーダ、ラップトップ型パーソナルコンピュータ、カーナビゲーション装置、ページャ、電子手帳(通信機能付も含む)、電子辞書、電卓、電子ゲーム機器、ワードプロセッサ、ワークステーション、テレビ電話、防犯用テレビモニタ、電子双眼鏡、POS端末、タッチパネルを備えた機器(例えば金融機関のキャッシュディスペンサー、自動券売機)、医療機器(例えば電子体温計、血圧計、血糖計、心電表示装置、超音波診断装置、内視鏡用表示装置)、魚群探知機、各種測定機器、計器類(例えば、車両、航空機、船舶の計器類)、フライトシュミレータ、その他各種モニタ類、プロジェクター等の投射型表示装置等に適用することができる。
【0107】
以上、本発明の導電性高分子、導電層、電子デバイスおよび電子機器を、図示の実施形態に基づいて説明したが、本発明はこれらに限定されるものでない。
例えば、本発明の電子デバイスは、導電層を正孔輸送層として用いる場合、上述した表示素子(発光素子)の一例である有機EL素子に適用することができる他、例えば、受光素子(光電変換素子)の一例である太陽電池等に適用することができる。
さらに、本発明の導電層は、上述した正孔輸送層として用いる他、例えば、配線、電極および有機半導体層等に適用することができる。そして、この場合、本発明の電子デバイスは、例えば、スイッチング素子(薄膜トランジスタ)、配線基板、半導体素子等に適用することができる。
【実施例】
【0108】
次に、本発明の具体的実施例について説明する。
1.導電性高分子の合成
まず、以下に示すような化合物(A)〜(N)を用意した。
<化合物(A)>
まず、化合物(7)(前記一般式(7)中において、各Rは、水素原子、アミノ基は、ヘキサアザトリフェニレン骨格の2位に結合する。)0.1molとトリエチルアミン0.01molをテトラヒドロフラン溶液100mLに溶解した。
【0109】
次に、ポリアクリル酸クロリド(直鎖状に連結する原子の個数:約13000)0.5gを酢酸エチル溶液20mLに溶解した。
次に、化合物(7)のテトラヒドロフラン溶液を常温で攪拌しつつ、ポリアクリル酸クロリドの酢酸エチル溶液を滴下(滴下時間、約30分)した。滴下終了後、約5時間常温で攪拌した後に、70℃まで昇温して1時間攪拌した。
攪拌終了後、トリエチルアミン塩酸塩の白色沈殿をろ別した。
【0110】
次に、ろ液を石油エーテルに注加して、生成した沈殿物を、ろ別した。そして、ろ別された沈殿物を、再度テトラヒドロフランに溶解した後、石油エーテルに注加して、生成した沈殿物を、ろ別した。この操作を合計3回行うことにより、沈殿物を精製した。
次に、このろ別した沈殿物を乾燥して、化合物(A)を得た。
そして、質量スペクトル(MS)法、1H−核磁気共鳴(1H−NMR)スペクトル法、13C−核磁気共鳴(13C−NMR)スペクトル法、およびフーリエ変換赤外吸収(FT−IR)スペクトル法により、化合物(A)が化合物(3)の構造を有していることを確認した。
また、この場合、隣接する連結構造同士の間に存在する主鎖を構成する原子のうち、直鎖状に連結するものは、直鎖状に連結する炭素の個数(以下、単に「炭素の個数」という。)で表されるが、この炭素の個数が、大半の部分で、5または6であることを確認した。
【0111】
<化合物(B)>
化合物(7)のテトラヒドロフラン溶液に、ポリアクリル酸クロリドの酢酸エチル溶液を滴下した後、約3時間常温で攪拌した後に、70℃まで昇温して30分間攪拌した以外は、前記化合物(A)と同様にして、炭素の個数が、大半の部分で、8〜10である化合物(B)を得た。
【0112】
<化合物(C)>
化合物(7)のテトラヒドロフラン溶液に、ポリアクリル酸クロリドの酢酸エチル溶液を滴下した後、約7時間常温で攪拌した後に、70℃まで昇温して1時間攪拌した以外は、前記化合物(A)と同様にして、炭素の個数が、大半の部分で、3または4である化合物(C)を得た。
【0113】
<化合物(D)>
化合物(7)のテトラヒドロフラン溶液に、ポリアクリル酸クロリドの酢酸エチル溶液を滴下した後、約1時間常温で攪拌した後に、70℃まで昇温して10分間攪拌した以外は、前記化合物(A)と同様にして、炭素の個数が、大半の部分で、11〜13である化合物(D)を得た。
【0114】
<化合物(E)>
化合物(7)のテトラヒドロフラン溶液に、ポリアクリル酸クロリドの酢酸エチル溶液を滴下した後、約7時間常温で攪拌した後に、70℃まで昇温して1時間攪拌した以外は、前記化合物(A)と同様にして、炭素の個数が、大半の部分で、1または2である化合物(E)を得た。
【0115】
<化合物(F)>
化合物(7)として、前記一般式(7)中の、4つのRがエチル基であり、それぞれヘキサアザトリフェニレン骨格の6位、7位、10位および11位に結合し、その他の、Rが水素原子であるものを用いた以外は、前記化合物(A)と同様にして、炭素の個数が、大半の部分で、5または6である化合物(F)を得た。
【0116】
<化合物(G)>
まず、化合物(7)(前記一般式(7)中において、各Rは、水素原子、ヘキサアザトリフェニレン骨格の2位に結合する。)0.1molのクロロホルム分散溶液100mLを常温で攪拌しつつ、アクリル酸クロリド0.1molを滴下(滴下時間、約20分)した。滴下終了後、約1時間常温で攪拌した後に、50℃まで昇温して3時間攪拌した。
攪拌終了後、クロロホルムを脱溶媒することにより、固形状の化合物(9)を得た。
【0117】
次に、ラジカル発生剤としてベンゾイルパーオキシドを、ポリオレフィン化合物として粉末状ポリエチレンを、それぞれ用意した。そして粉末状のポリエチレン(直鎖状に連結する原子の個数:約1000)0.0001molをキシレン100mL中に常温で添加し、これを撹拌しながら120℃まで昇温して分散・溶解した後、常温まで冷却した。この溶液にベンゾイルパーオキシド0.03molを撹拌しながら添加した後、徐々に120℃まで昇温して反応を終了させた。これにより、ポリエチレン中にラジカルが生じている化合物(10)(各Rは、水素原子またはフェニル基である。)を生成した。
【0118】
次に、この化合物(10)が生成している溶液に、先に得られた化合物(9)を添加した後、120℃で5時間攪拌した。
次に、この溶液を石油エーテルに注加して、生成した沈殿物をろ別した。そして、ろ別された沈殿物を、再度テトラヒドロフランに溶解した後、石油エーテルに注加して、生成した沈殿物を、ろ別した。この操作を合計3回行うことにより、沈殿物を精製した。
【0119】
次に、ろ別した沈殿物を乾燥して、化合物(G)を得た。
そして、質量スペクトル(MS)法、1H−核磁気共鳴(1H−NMR)スペクトル法、13C−核磁気共鳴(13C−NMR)スペクトル法、およびフーリエ変換赤外吸収(FT−IR)スペクトル法により、化合物(G)が化合物(5)の構造を有していることを確認した。
また、炭素数の個数が、大半の部分で、6または7であることを確認した。
【0120】
<化合物(H)>
ポリオレフィン化合物としてポリプロピレン(直鎖状に連結する原子の個数:約20000)を用いた以外は、前記化合物(G)と同様にして、炭素の個数が、大半の部分で、5〜7である化合物(H)を得た。
<化合物(I)>
化合物(7)に代えて、化合物(8)(前記一般式(8)中において、各Rは、水素原子、アミノ基は、ヘキサアザトリナフチレン骨格の2位に結合する。)を用いた以外は、前記化合物(A)と同様にして、化合物(4)の構造を有し、炭素の個数が、大半の部分で、5〜7である化合物(I)を得た。
【0121】
<化合物(J)>
化合物(8)として、前記一般式(8)中の、4つのRがメチル基であり、それぞれヘキサアザトリナフチレン骨格の8位、9位、14位および15位に結合し、その他の、Rが水素原子であるものを用いた以外は、前記化合物(I)と同様にして、炭素の個数が、大半の部分で、5〜7である化合物(J)を得た。
【0122】
<化合物(K)>
化合物(7)に代えて、化合物(8)(前記一般式(8)中において、各Rは、水素原子、アミノ基は、ヘキサアザトリナフチレン骨格の2位に結合する。)を用いた以外は、前記化合物(G)と同様にして、化合物(6)の構造を有し、炭素の個数が、大半の部分で、5〜7である化合物(K)を得た。
【0123】
<化合物(L)>
化合物(L)として、ヘキサアザトリフェニレンを用意した。
<化合物(M)>
化合物(M)として、ヘキサアザトリナフチレンを用意した。
<化合物(N)>
化合物(N)として、ポリ(3,4−エチレンジオキシチオフェン/スチレンスルホン酸)を用意した。
【0124】
2.有機EL素子の製造
以下の各実施例および各比較例において、有機EL素子を5個ずつ製造した。
(実施例1)
[正孔輸送層材料の調製]
導電性高分子として化合物(A)を用意し、化合物(A)をジクロロエタンに溶解させて、正孔輸送層材料を得た。
【0125】
[有機EL素子の作製]
−1− まず、平均厚さ0.5mmの透明なガラス基板上に、真空蒸着法により、平均厚さ100nmのITO電極(陽極)を形成した。
−2− 次に、ITO電極上に、前記正孔輸送層材料を、スピンコート法により塗布し乾燥した。
その後、前記正孔輸送層材料を150℃×20分で加熱処理を施して乾燥することにより、平均厚さ50nmの正孔輸送層を形成した。
【0126】
−3− 次に、正孔輸送層上に、ポリ(9,9−ジオクチル−2,7−ジビニレンフルオレニル−オルト−コ(アントラセン−9,10−ジイル)(重量平均分子量200000)の1.7wt%キシレン溶液を、スピンコート法により塗布した後、乾燥して、平均厚さ50nmの発光層を形成した。
−4− 次に、発光層上に、3,4,5−トリフェニル−1,2,4−トリアゾールを真空蒸着し、平均厚さ20nmの電子輸送層を形成した。
【0127】
−5− 次に、電子輸送層上に、真空蒸着法により、平均厚さ300nmのAlLi電極(陰極)を形成した。
−6− 次に、形成した各層を覆うように、ポリカーボネート製の保護カバーを被せ、紫外線硬化性樹脂により固定、封止して、有機EL素子を完成した。
(実施例2〜11)
導電性高分子として化合物(B)〜(K)を用いた以外は、前記実施例1と同様にして、正孔輸送層材料の調製を行った後、有機EL素子を製造した。
【0128】
(比較例1)
正孔輸送層材料の調製を省略し、前記工程−2−において、正孔輸送層を真空蒸着法により化合物(L)を用いて形成した以外は、前記実施例1と同様にして、有機EL素子を製造した。
(比較例2)
化合物(L)に代えて、化合物(M)を用いた以外は、前記比較例1と同様にして、有機EL素子を製造した。
【0129】
(比較例3)
[正孔輸送層材料の調製]
化合物(M)を水に分散させることにより、2.0wt%水分散液を調製して、正孔輸送層材料を得た。
なお、化合物(M)としては、3,4−エチレンジオキシチオフェンとスチレンスルホン酸との比率が、重量比で1:20のものを用いた。
[有機EL素子の作製]
正孔輸送層材料として、前記正孔輸送層材料を用いた以外は、前記実施例1と同様にして、有機EL素子を製造した。
【0130】
(比較例4)
[正孔輸送層材料の調製]
化合物(L)とポリエステルアクリレート系光架橋剤(東亞合成社製、「アロニックス M−8030」)、ラジカル重合開始剤(長瀬産業(株)社製:イルガキュア 651)を重量比で30:65:5の比率でジクロロエタンに混合して、正孔輸送層材料を得た。
[有機EL素子の作製]
前記工程−2−において、ITO電極上に、前記正孔輸送層材料を、スピンコート法により塗布した後、水銀ランプ(ウシオ電機社製、「UM−452型式」)にフィルターを用いて、大気中で波長185nm、照射強度3mW/cmの紫外線を400秒間照射することにより、ポリエステルアクリレート系光架橋剤を架橋(硬化)させて、化合物(N)を保持することにより正孔輸送層を形成した以外は、前記実施例1と同様にして、有機EL素子を製造した。
(比較例5)
化合物(L)に代えて、化合物(M)を用いた以外は、前記比較例4と同様にして、有機EL素子を製造した。
【0131】
2.評価
各実施例および各比較例の有機EL素子について、それぞれ、発光輝度(cd/m)、最大発光効率(lm/W)を測定すると共に、発光輝度が初期値の半分になる時間(半減期)を測定した。
また、各測定値は、いずれも、5個の有機EL素子の平均値を求めた。
【0132】
なお、発光輝度の測定は、ITO電極とAlLi電極との間に6Vの電圧を印加することで行った。
そして、比較例1で測定された各測定値(発光輝度、最大発光効率、半減期)を基準値として、各実施例および各比較例で測定された各測定値を、それぞれ、以下の4段階の基準に従って評価した。
【0133】
◎:比較例1の測定値に対し、1.50倍以上である
○:比較例1の測定値に対し、1.25倍以上、1.50倍未満である
△:比較例1の測定値に対し、1.00倍以上、1.25倍未満である
×:比較例1の測定値に対し、0.75倍以上、1.00倍未満である
これらの評価結果を、それぞれ、以下の表1に示す。
【0134】
【表1】

【0135】
表1に示すように、各実施例の有機EL素子(本発明の導電性高分子を主材料とする正孔輸送層を備える有機EL素子)は、いずれも、各比較例の有機EL素子と比較して、発光輝度、最大発光効率および半減期ともに、優れた結果が得られた。
これにより、本発明の有機EL素子は、隣接するキャリア輸送構造同士間の相互作用が好適に低減され、かつ、正孔輸送層と発光層との相溶解が好適に防止されていることが明らかとなった。
また、キャリア輸送構造の違いに係わらず、隣接するキャリア輸送構造の離間距離が適切なものほど、優れた発光輝度、最大発光効率および半減期を示す結果が得られた。
【図面の簡単な説明】
【0136】
【図1】有機EL素子の一例を示した縦断面図である。
【図2】本発明の電子機器を適用したモバイル型(またはノート型)のパーソナルコンピュータの構成を示す斜視図である。
【図3】本発明の電子機器を適用した携帯電話機(PHSも含む)の構成を示す斜視図である。
【図4】本発明の電子機器を適用したディジタルスチルカメラの構成を示す斜視図である。
【符号の説明】
【0137】
1……有機EL素子 2……基板 3……陽極 4……有機EL層 41……正孔輸送層 42……発光層 43……電子輸送層 5……陰極 6……保護層 1100……パーソナルコンピュータ 1102……キーボード 1104……本体部 1106……表示ユニット 1200……携帯電話機 1202……操作ボタン 1204……受話口 1206……送話口 1300‥‥ディジタルスチルカメラ 1302‥‥ケース(ボディー) 1304‥‥受光ユニット 1306‥‥シャッタボタン 1308‥‥回路基板 1312‥‥ビデオ信号出力端子 1314‥‥データ通信用の入出力端子 1430‥‥テレビモニタ 1440‥‥パーソナルコンピュータ

【特許請求の範囲】
【請求項1】
直鎖状の主鎖と、
複数の、キャリア輸送に寄与する下記一般式(1)で表されるキャリア輸送構造と、
前記主鎖から分枝し、各前記キャリア輸送構造をそれぞれ連結する連結構造とを有することを特徴とする導電性高分子。
【化1】

[式中、各Rは、それぞれ独立して、水素原子、メチル基またはエチル基を表し、同一であっても、異なっていてもよい。]
【請求項2】
直鎖状の主鎖と、
複数の、キャリア輸送に寄与する下記一般式(2)で表されるキャリア輸送構造と、
前記主鎖から分枝し、各前記キャリア輸送構造をそれぞれ連結する連結構造とを有することを特徴とする導電性高分子。
【化2】

[式中、各Rは、それぞれ独立して、水素原子、メチル基またはエチル基を表し、同一であっても、異なっていてもよい。]
【請求項3】
前記連結構造は、キャリア輸送構造が有するベンゼン環の2位または3位に結合している請求項2に記載の導電性高分子。
【請求項4】
隣接する前記連結構造同士の間に存在する主鎖を構成する原子のうち、直鎖状に連結するものの個数をAとし、前記連結構造を構成する原子のうち、直鎖状に連結するものの個数をBとしたとき、A/Bが1〜10なる関係を満足する請求項1ないし3のいずれかに記載の導電性高分子。
【請求項5】
隣接する前記連結構造同士の間に存在する主鎖を構成する原子のうち、直鎖状に連結するものの個数は、3〜10である請求項1ないし4のいずれかに記載の導電性高分子。
【請求項6】
前記直鎖状に連結する原子の個数は、各隣接する前記連結構造同士の間において、ほぼ同一である請求項1ないし5のいずれかに記載の導電性高分子。
【請求項7】
前記主鎖を構成する原子のうち、直鎖状に連結する原子の個数は、100〜30000である請求項1ないし6のいずれかに記載の導電性高分子。
【請求項8】
前記主鎖は、主として飽和炭化水素により構成されている請求項1ないし7のいずれかに記載の導電性高分子。
【請求項9】
前記主鎖は、隣接する連結構造同士の間に、前記主鎖から分枝し、かつ、二重結合を有する側鎖を有する請求項1ないし8のいずれかに記載の導電性高分子。
【請求項10】
前記連結構造を構成する原子のうち、直鎖状に連結するものの個数は、1〜5である請求項1ないし9のいずれかに記載の導電性高分子。
【請求項11】
前記連結構造は、アミド結合を含んでいる請求項1ないし10のいずれかに記載の導電性高分子。
【請求項12】
請求項1ないし11のいずれかに記載の導電性高分子を用いて形成されたことを特徴とする導電層。
【請求項13】
前記導電層は、塗布法により形成されたものである請求項12に記載の導電層。
【請求項14】
前記導電層は、正孔輸送層である請求項12または13に記載の導電層。
【請求項15】
前記導電層の平均厚さは、1〜100nmである請求項12ないし14のいずれかに記載の導電層。
【請求項16】
請求項12ないし15のいずれかに記載の導電層を有する積層体を備えることを特徴とする電子デバイス。
【請求項17】
前記電子デバイスは、発光素子または光電変換素子である請求項16に記載の電子デバイス。
【請求項18】
前記発光素子は、有機エレクトロルミネッセンス素子である請求項17に記載の電子デバイス。
【請求項19】
請求項16ないし18のいずれかに記載の電子デバイスを備えることを特徴とする電子機器。

【図1】
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【図2】
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【図3】
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【図4】
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【公開番号】特開2006−193543(P2006−193543A)
【公開日】平成18年7月27日(2006.7.27)
【国際特許分類】
【出願番号】特願2005−3416(P2005−3416)
【出願日】平成17年1月11日(2005.1.11)
【出願人】(000002369)セイコーエプソン株式会社 (51,324)
【Fターム(参考)】