(57)【要約】【課題】  外来ドーパントによる発光層劣化の問題を解消した陽極バッファー層用自己ドープ型導電性高分子を提供する。【解決手段】  １質量％水溶液におけるｐＨが３〜７である、式（１）及び／または式（２）    【化１】2005197233.tif 000012〔式中、式中、Ｍ+は水素イオン、アルカリ金属イオンまたは第４級アンモニウムイオンを表わし、ｋは１または２であり、＋ｋは正電荷の数を表わし、芳香環上の水素が結合している位置は置換基で置換されていてもよい。〕で示されるモノマー単位を含む自己ドープ型導電性高分子からなる有機発光素子の陽極バッファー層用重合体、その重合体を含む有機発光素子の陽極バッファー層塗布用溶液、及び前記重合体を用いた陽極バッファー層を有する有機発光素子。【選択図】  なし【特許請求の範囲】
【請求項１】
１質量％水溶液におけるｐＨが３〜７である自己ドープ型導電性高分子からなることを特徴とする有機発光素子の陽極バッファー層用重合体。
【請求項２】
式（１）
【化１】
2005197233.tif 000010
〔式中、Ｍ+は水素イオン、アルカリ金属イオンまたは第４級アンモニウムイオンを表わし、ｋは１または２である。また、芳香環上の水素が結合している位置は置換基で置換されていてもよい。〕及び／または式（２）
【化２】
2005197233.tif 000011
〔式中、ｋは１または２であり、＋ｋは正電荷の数を表わし、芳香環上の水素が結合している位置は置換基で置換されていてもよい。〕
で示されるモノマー単位を含む請求項１に記載の陽極バッファー層用重合体。
【請求項３】
重量平均分子量が1,000〜200,000である請求項２に記載の陽極バッファー層用重合体。
【請求項４】
５−スルホイソチアナフテン−１，３−ジイルの重合体、５−スルホイソチアナフテン−１，３−ジイルを８０モル％以上含有するランダムコポリマー、ポリ（５−スルホイソチアナフテン−１，３−ジイル−ｃｏ−イソチアナフテン−１，３−ジイル）、またはそれらの塩である請求項２に記載の陽極バッファー層用重合体。
【請求項５】
請求項１乃至４のいずれかに１項に記載の重合体を含む有機発光素子の陽極バッファー層塗布用溶液。
【請求項６】
請求項１乃至４のいずれかに１項に記載の重合体の濃度が0.1〜１０質量％である請求項５に記載の陽極バッファー層塗布用溶液。
【請求項７】
さらに、界面活性剤を陽極バッファー層用重合体に対して、１００質量％以下含む請求項５または６に記載の陽極バッファー層塗布用溶液。
【請求項８】
さらに、メタノール、エタノ−ル及び２−プロパノールから選択される少なくとも１種のアルコールを溶液全体に対して６０質量％以下含む請求項５または６に記載の陽極バッファー層塗布用溶液。
【請求項９】
一対の陽極と陰極の間に、少なくとも一層の発光層を有する有機発光素子において、前記陽極に隣接する層が請求項１乃至４のいずれか１項に記載の陽極バッファー層用重合体を含む陽極バッファー層である有機発光素子。
【請求項１０】
前記発光層が蛍光発光性高分子材料からなる請求項９に記載の有機発光素子。
【請求項１１】
前記発光層が燐光発光性高分子材料からなる請求項９に記載の有機発光素子。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は有機発光素子（Organic Light Emitting Device；以下ＯＬＥＤと略記することがある。）の陽極バッファー層に関する。さらに詳しく言えば、有機発光素子（ＯＬＥＤ）の陽極バッファー層用重合体、その重合体を含む有機発光素子の陽極バッファー層塗布用溶液、及び前記重合体を用いた陽極バッファー層を有する有機発光素子に関する。
【背景技術】
【０００２】
現在開発されている高分子型有機発光素子の構成としては、透明基板側から順次、陽極（透明）／陽極バッファー層／発光層／陰極を設けたものが代表的である。ここで、陽極バッファー層は陽極表面を平坦化して電気的短絡防ぐ目的、また発光層から陽極へのホール注入に対する注入障壁を緩和する目的で挿入される。
この陽極バッファー層としては、現在、導電性高分子材料であるポリ（３，４−エチレンジオキシチオフェン）（ＰＥＤＯＴ）とポリスチレンスルホン酸（ＰＳＳ）の混合体が広く用いられている。しかし、この陽極バッファー層には、外来ドーパントとして含まれているポリスチレンスルホン酸が発光層に侵入して発光層を劣化させるという問題点が存在する。
【０００３】
このような陽極バッファー層中に含まれる外来ドーパントが引き起こす問題に関しては、特表2003-509816号公報（特許文献１）に外来ドーパントを含まない自己ドープ型導電性高分子を陽極バッファー層に用いる方法が開示されている。同公報には、自己ドープ型導電性高分子のバックボーンを形成しうる好適な真性導電性高分子として、ポリアニリン類、ポリ（フェニレンビニレン）類、ポリチオフェン類、ポリイソチアナフテン類、ポリ（ｐ−フェニレン）類などが例示されている。また、好適な自己ドープ型導電性高分子としては、自己ドープ型ポリアニリン、自己ドープ型ポリピロール、自己ドープ型ポリチオフェンを挙げており、中でも自己ドープ型スルホン化ポリアニリンについての実施形態及び実施例を挙げて最も好ましいとしている。
【０００４】
【特許文献１】特表２００３−５０９８１６号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
上記のように、従来の陽極バッファー層の外来ドーパントによる発光層劣化の問題に対しては、特表2003-509816号公報に自己ドープ型スルホン化ポリアニリンを陽極バッファー層として使用することが提案されているが、ポリアニリン自体の導電性は１０-1〜１０-3Ｓ／ｃｍ程度で陽極バッファー層として満足できるレベルにはなく、また塗布溶液として用いる水溶液の酸性度が高い状態（ｐＨ３以下）でしか十分な導電性を示さない。
さらに、同公報に好適な例として示されている他の導電性高分子構造については実施形態は全く示されていない。従って、陽極バッファー層の外来ドーパントによる発光層劣化の問題に対しては、現状では自己ドープ型導電性高分子の使用が提案されているものの、実際の素子で使用可能なものは存在しない。
そこで、本発明は、上記のような高分子型有機発光素子における陽極バッファー層の問題点に対し、実用に耐える陽極バッファー層用の自己ドープ型導電性高分子材料及びこれを用いた有機発光素子を提供することを課題の一つとする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明者らは、上記の課題を解決すべく種々検討した結果、水溶液状態における酸性度が低い自己ドープ型導電性高分子材料を陽極バッファー層として用いた場合に素子特性が改善されることを見出し、本発明を完成するに至った。
すなわち、本発明は、以下の有機発光素子の陽極バッファー層用重合体、その重合体を含む陽極バッファー層塗布用溶液、及びその陽極バッファー層を有する有機発光素子に関する。
１．  １質量％水溶液におけるｐＨが３〜７である自己ドープ型導電性高分子からなることを特徴とする有機発光素子の陽極バッファー層用重合体。
２．  式（１）
【化１】
2005197233.tif 000002
〔式中、Ｍ+は水素イオン、アルカリ金属イオンまたは第４級アンモニウムイオンを表わし、ｋは１または２である。また、芳香環上の水素が結合している位置は置換基で置換されていてもよい。〕及び／または式（２）
【化２】
2005197233.tif 000003
〔式中、ｋは１または２であり、＋ｋは正電荷の数を表わし、芳香環上の水素が結合している位置は置換基で置換されていてもよい。〕
で示されるモノマー単位を含む前記１に記載の陽極バッファー層用重合体。
３．  重量平均分子量が1,000〜200,000である前記２に記載の陽極バッファー層用重合体。
４．  ５−スルホイソチアナフテン−１，３−ジイルの重合体、５−スルホイソチアナフテン−１，３−ジイルを８０モル％以上含有するランダムコポリマー、ポリ（５−スルホイソチアナフテン−１，３−ジイル−ｃｏ−イソチアナフテン−１，３−ジイル）、またはそれらの塩である前記２に記載の陽極バッファー層用重合体。
５．  前記１乃至４のいずれかに１項に記載の重合体を含む有機発光素子の陽極バッファー層塗布用溶液。
６．  前記１乃至４のいずれかに１項に記載の重合体の濃度が0.1〜１０質量％である前記５に記載の陽極バッファー層塗布用溶液。
７．  さらに、界面活性剤を陽極バッファー層用重合体に対して、１００質量％以下含む前記５または６に記載の陽極バッファー層塗布用溶液。
８．  さらに、メタノール、エタノ−ル及び２−プロパノールから選択される少なくとも１種のアルコールを溶液全体に対して６０質量％以下含む前記５または６に記載の陽極バッファー層塗布用溶液。
９．  一対の陽極と陰極の間に、少なくとも一層の発光層を有する有機発光素子において、前記陽極に隣接する層が前記１乃至４のいずれか１項に記載の陽極バッファー層用重合体を含む陽極バッファー層である有機発光素子。
１０．  前記発光層が蛍光発光性高分子材料からなる前記９に記載の有機発光素子。
１１．  前記発光層が燐光発光性高分子材料からなる前記９に記載の有機発光素子。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００７】
以下、本発明の実施の形態について図面を参照して具体的に説明する。
図１は本発明の有機発光素子構成の一例を示す断面図であり、透明基板（１）上に設けた陽極（２）と陰極（５）の間に陽極バッファー層（３）、発光層（４）を順次設けたものである。本発明の有機発光素子構成は図１の例のみに限定されず、陽極と陰極の間に順次、１）陽極バッファー層／ホール輸送層／発光層、２）陽極バッファー層／発光層／電子輸送層、３）陽極バッファー層／ホール輸送層／発光層／電子輸送層、４）陽極バッファー層／ホール輸送材料、発光材料、電子輸送材料を含む層、５）陽極バッファー層／ホール輸送材料、発光材料を含む層、６）陽極バッファー層／発光材料、電子輸送材料を含む層、を設けた素子構成などを挙げることができる。また、図１に示した発光層は１層であるが、発光層を２層以上有していてもよい。
【０００８】
本発明の第１の形態は、１質量％水溶液におけるｐＨが３〜７である自己ドープ型導電性高分子からなる陽極バッファー層用重合体を提供するものである。
自己ドープ型導電性高分子の１質量％の水溶液におけるｐＨのさらに好ましい範囲は４〜６である。
【０００９】
本発明の第１の形態における陽極バッファー層用重合体の好適な化学構造としては、例えば、式（１）で示されるモノマー単位、
【化３】
2005197233.tif 000004
〔式中、Ｍ+は、水素イオン、アルカリ金属イオン、または第４級アンモニウムイオンを示す。ｋは１または２である。〕
及び／またはこれを電気化学的にドーピングすることにより得られる、式（２）で示されるモノマー単位からなる重合体を挙げることができる。
【化４】
2005197233.tif 000005
〔式中、ｋは１または２であり、＋ｋは正電荷の数を表す。〕
【００１０】
式（１）及び式（２）で示されるモノマー単位はスルホン酸基を１個または２個有するが、結合する位置は、４位、５位、６位、７位のいずれであってもよい。
式（１）におけるＭ+は、水素イオン、アルカリ金属イオン、第４級アンモニウムイオンを表わすが、これらのカチオンのうち異なるものを２種類以上含む混合物であっても良い。
【００１１】
アルカリ金属イオンとしては、例えばＮａ+、Ｌｉ+、Ｋ+が挙げられる。
第４級アンモニウムイオンは、Ｎ（Ｒ1）（Ｒ2）（Ｒ3）（Ｒ4）+で示される。Ｒ1〜Ｒ4はそれぞれ独立して水素原子、炭素数１〜３０の直鎖状もしくは分岐状の置換もしくは非置換アルキル基、または置換もしくは非置換アリール基を表わし、アルコキシ基、ヒドロキシル基、オキシアルキレン基、チオアルキレン基、アゾ基、アゾベンゼン基、ｐ−ジフェニレンオキシ基のごとき炭素、水素以外の元素を含む基を含むアルキルまたはアリール基であってもよい。
【００１２】
Ｎ（Ｒ1）（Ｒ2）（Ｒ3）（Ｒ4）+で表わされる第４級アンモニウムのカチオンとしては、例えばＮＨ4+、ＮＨ（ＣＨ3）3+、ＮＨ（Ｃ6Ｈ5）3+、Ｎ（ＣＨ3）2（ＣＨ2ＯＨ）（ＣＨ2−Ｚ）+等の非置換またはアルキル置換もしくはアリール置換型カチオンが用いられる（但し、Ｚは化学式量が６００以下の任意の置換基を表わし、例えば、フェノキシ基、ｐ−ジフェニレンオキシ基、ｐ−アルコキシジフェニレンオキシ基、ｐ−アルコキシフェニルアゾフェノキシ基等の置換基である。）。なお、通常のイオン交換樹脂を用いて特定のカチオンに変換することができる。
【００１３】
Ｒ1〜Ｒ4のアルキル基の鎖中には、カルボニル結合、エーテル結合、エステル結合、アミド結合、スルフィド結合、スルフィニル結合、スルホニル結合、イミノ結合等を任意に含んでもよい。
【００１４】
式（２）で示されるモノマー単位は式（１）で示されるモノマー単位を電気化学的に酸化ドーピングすることにより得られるものである。これは自己ドープされた状態であり、芳香環及び主鎖部分に広がる＋ｋの電荷とスルホン酸基の−ｋの電荷により電気的中性の条件が保たれている。
【００１５】
式（１）及び式（２）で示されるモノマー単位は置換基を有していてもよい。置換基が結合する位置は、スルホン酸基が結合した位置を除く４位、５位、６位、７位のうちのいずれでもよく、同じ置換基または異なる置換基が複数結合していてもよい。
【００１６】
具体的な置換基の種類としては、炭素数１〜２０の直鎖状もしくは分岐状の飽和または不飽和のアルキル基、炭素数１〜２０の直鎖状もしくは分岐状の飽和または不飽和のアルコキシ基、水酸基、ハロゲン原子、ニトロ基、シアノ基、トリハロメチル基、フェニル基、置換フェニル基を挙げることができる。ここで、前記アルキル基及び前記アルコキシ基の鎖中には、カルボニル結合、エーテル結合、エステル結合、スルホン酸エステル結合、アミド結合、スルホンアミド結合、スルフィド結合、スルフィニル結合、スルホニル結合、イミノ結合、チオエーテル結合を任意に有してもよい。
【００１７】
式（１）または式（２）で示される化学構造の好ましい具体例としては、５−スルホイソチアナフテン−１，３−ジイル、４−スルホイソチアナフテン−１，３−ジイル、４−メチル−５−スルホイソチアナフテン−１，３−ジイル、６−メチル−５−スルホイソチアナフテン−１，３−ジイル、６−メチル−４−スルホイソチアナフテン−１，３−ジイル、５−メチル−４−スルホイソチアナフテン−１，３−ジイル、６−エチル−５−スルホイソチアナフテン−１，３−ジイル、６−プロピル−５−スルホイソチアナフテン−１，３−ジイル、６−ブチル−５−スルホイソチアナフテン−１，３−ジイル、６−ヘキシル−５−スルホイソチアナフテン−１，３−ジイル、６−デシル−５−スルホイソチアナフテン−１，３−ジイル、６−メトキシ−５−スルホイソチアナフテン−１，３−ジイル、６−エトキシ−５−スルホイソチアナフテン−１，３−ジイル、６−クロロ−５−スルホイソチアナフテン−１，３−ジイル、６−ブロモ−５−スルホイソチアナフテン−１，３−ジイル、６−トリフルオロメチル−５−スルホイソチアナフテン−１，３−ジイル等、もしくはそれらのリチウム塩、ナトリウム塩、アンモニウム塩、メチルアンモニウム塩、エチルアンモニウム塩、ジメチルアンモニウム塩、ジエチルアンモニウム塩、トリメチルアンモニウム塩、トリエチルアンモニウム塩、テトラメチルアンモニウム塩、テトラエチルアンモニウム塩等を挙げることができる。
【００１８】
本発明の陽極バッファー層用重合体は、上記式（１）または式（２）で示される１種類のモノマー単位からなる単一重合体であってもよく、また式（１）または式（２）で示される複数種類のモノマー単位からなる共重合体であってもよく、さらには式（１）または式（２）で示される１種類以上のモノマー単位と、スルホン酸基を有しないπ電子共役系の１種類以上のモノマー単位との共重合体であってもよい。
【００１９】
前記スルホン酸基を有しないπ電子共役系のモノマー単位としては、ビニレン、イソチアナフテニレン、イソベンゾフリレン、イソベンゾインドリレン、チエニレン、ピロリレン、フリレン、イミノフェニレン、フェニレンなどを例示することができる。また、これらのモノマー単位は複数種類含まれていてもよい。
【００２０】
本発明の陽極バッファー層用重合体はスルホン酸基を有するため、水溶性の性質が現れ、スルホン酸基を多く有するほど水溶性の程度も大きくなる。陽極バッファー層用重合体が水溶性で有機溶媒に不溶であるということは、現在使用しうる高分子系発光材料の殆どが有機溶剤に可溶で水には不溶であることから、陽極バッファー層の上に発光層を塗布により積層することを可能にし、有機発光素子を作製する上で極めて有利である。
【００２１】
本発明の陽極バッファー層用重合体が、上記式（１）または式（２）で示される１種類以上のモノマー単位と、スルホン酸基を有しないπ電子共役系の１種類以上のモノマー単位との共重合体である場合には、重合体全体に対する上記式（１）または式（２）で示されるモノマー単位の合計のモル分率は0.2〜１の範囲が好ましく、0.5〜１の範囲がより好ましい。
【００２２】
本発明の陽極バッファー層用重合体は式（１）及び／または式（２）で示されるモノマー単位を含むものであるが、式（２）で示されるモノマー単位の割合、すなわち自己ドープ状態のモノマー単位の割合が多いほど導電性が高くなり、低電圧でホールが注入できるため、素子の駆動電圧を低下させることが可能となる。しかし、たとえ陽極バッファー層用重合体に式（２）で示されるモノマー単位が全くなく、式（１）で示されるモノマー単位しかない場合でも、実際に有機発光素子を作製して通電した場合には、陽極から陽極バッファー層へホールが注入されるため、陽極バッファー層中の式（１）で示されるモノマー単位は酸化されてドーピング状態、すなわち式（２）で示されるモノマー単位に変換される。従って、式（１）で示されるモノマー単位のみからなる重合体も本発明の陽極バッファー層として使用でき、式（１）及び／または式（２）で示されるモノマー単位を含むものであれば、特に制限なく、本発明の陽極バッファー層として使用することができる。
【００２３】
本発明に使用される自己ドープ型の重合体の分子量は、重量平均分子量で1,000〜200,000の範囲が好ましく、5,000〜100,000の範囲がより好ましい。
本発明に使用される自己ドープ型の重合体の特に好ましい具体例としては、５−スルホイソチアナフテン−１，３−ジイルの重合体、５−スルホイソチアナフテン−１，３−ジイルを８０モル％以上含有するランダムコポリマー、ポリ（５−スルホイソチアナフテン−１，３−ジイル−ｃｏ−イソチアナフテン−１，３−ジイル）等とそれらのリチウム塩、ナトリウム塩、アンモニウム塩、トリエチルアンモニウム塩等を挙げることができる。
【００２４】
本発明の陽極バッファー層用重合体の中で、式（１）または式（２）で示されるモノマー単位からなる単一重合体であるポリ（イソチアナフテンスルホン酸）は、他の公知のスルホン酸を有する導電性高分子、例えばアルカンスルホン酸基を有するポリチオフェン誘導体やポリアニリン誘導体などと比較して、半導体としてのバンドギャップが約1.0ｅＶと小さく、低いドーピングレベルで導電性を示し、その導電状態が極めて安定に得られるという特徴を有する。そのため、特にドーピング時には可視光の吸光度が小さくなり安定性の優れた透明な陽極バッファー層が得られる。
【００２５】
式（１）及び／または式（２）で示されるモノマー単位からなる重合体、及び式（１）または式（２）で示される１種類以上のモノマー単位とスルホン酸基を有しないπ電子共役系の１種類以上のモノマー単位との共重合体は、特開平6-49183号公報及び特開平7-48438号公報に開示されている方法に従って製造することができる。上記公報の方法によれば、式（１）及び／または式（２）で示されるモノマー単位からなる重合体は、式（３）または式（４）で示される化合物を発煙硫酸のようなスルホン化剤と反応させることによって製造される。
【化５】
2005197233.tif 000006
〔式中、芳香環上で水素が結合している位置は置換基で置換されていてもよい。〕
【化６】
2005197233.tif 000007
〔式中、芳香環上で水素が結合している位置は置換基で置換されていてもよい。〕
式（３）及び（４）中、芳香環上の置換基としては、例えばＣ１〜１０のアルキル基（メチル、エチル、プロピル、ブチル、ヘキシル、デシル等）、Ｃ１〜４のアルコキシ基（メトキシ、エトキシ等）、ハロゲン原子（フッ素、塩素、臭素原子等）が挙げられる。上記アルキル基及びアルコキシ基中のアルキル基はハロゲン原子で置換されていてもよい。
【００２６】
具体的には、式（３）または式（４）で示される化合物にスルホン化剤を反応させることにより、同一反応液中でカチオン重合反応及びスルホン化反応が起こり、先ず式（１）で示されるモノマー単位（Ｍ+がＨ+のもの）と式（２）で示されるモノマー単位からなる共重合体が生成する。この共重合体を水酸化ナトリウム、水酸化アンモニウムなどのアルカリで中和する。このときのｐＨの調整範囲は３〜７が好ましく、４〜６がより好ましい。また、重合反応で得られた重合体のスルホン酸基部分をイオン交換により一旦Ｈ型とした後に、水酸化ナトリウム、水酸化アンモニウムなどのアルカリで中和してもよい。このときのｐＨの調整範囲は３〜７が好ましく、４〜６がより好ましい。中和した溶液から水を蒸発させることにより本発明の陽極バッファー層用重合体を得ることができる。
【００２７】
本発明の第２の形態は、本発明の第１の形態である陽極バッファー層用重合体を含む陽極バッファー層塗布用溶液である。
本発明の陽極バッファー層用重合体は水溶性であるため、陽極バッファー層塗布用溶液の溶媒は水が好ましい。陽極バッファー層塗布用溶液における重合体の割合は0.1〜１０質量％が好ましく、0.5〜５質量％がより好ましい。
【００２８】
また、陽極バッファー層用溶液は、基板への濡れ性を上げる目的で界面活性剤を含んでもよい。使用可能な界面活性剤としては、カルボン酸塩、α−オレフィンスルホン酸塩、アルキルベンゼンスルホン酸塩、アルキル硫酸塩、アルキルエーテル硫酸エステル塩、アルキル硫酸トリエタノールアミン等のアニオン系界面活性剤、アルキルトリメチルアンモニウム塩、ジアルキルジメチルアンモニウムクロリド、アルキルピリジニウムクロリド等のカチオン系界面活性剤、アルキルカルボキシベタイン等の両性イオン系界面活性剤、カルボン酸ジエタノールアミド、ポリオキシエチレンアルキルエーテル、ポリオキシエチレンアルキルフェニルエーテル等の非イオン系界面活性剤などを例示することができる。界面活性剤の添加割合は、本発明の陽極バッファー層用重合体に対して、１００質量％以下が好ましく、３０質量％以下がより好ましい。
【００２９】
また、同様に基板への濡れ性を上げる目的で、陽極バッファー層塗布用溶液はメタノール、エタノ−ル、２−プロパノール等の極性の高いアルコールを含んでもよい。アルコールの添加割合は、陽極バッファー層塗布用水溶液全体に対して６０質量％以下が好ましい。
【００３０】
陽極バッファー層塗布用溶液は、さらにスピンコート法、インクジェット法、印刷法などの成膜プロセスに応じ、それぞれのプロセスに必要な各種の添加剤、例えば増粘剤、分散剤、消泡剤、酸化防止剤、光安定剤、滑剤などを含んでいてもよい。
【００３１】
本発明の第３の形態は、本発明の第１の形態である陽極バッファー層用重合体を含む陽極バッファー層を有する有機発光素子である。
本発明の有機発光素子における陽極バッファー層は、陽極が形成された基板上に、本発明の第２の形態である陽極バッファー層塗布用溶液を塗布し、その後溶媒を乾燥除去することにより形成することができる。塗布方法としては、スピンコート法、インクジェット法、印刷法、スプレー法、ディスペンサー法などを用いることができる。陽極バッファー層の厚さは１０〜２００ｎｍが好ましく、２０〜１００ｎｍがより好ましい。
【００３２】
本発明の有機発光素子における発光層、ホール輸送層、及び電子輸送層に使用する化合物としては、低分子化合物及び高分子化合物のいずれをも使用することができるが、本発明の陽極バッファー層が高分子化合物であり、素子作製プロセスを簡素化するという観点から高分子化合物を使用することが好ましい。
【００３３】
本発明の有機発光素子の発光層を形成する発光材料としては、大森裕：応用物理、第７０巻、第１２号、１４１９〜１４２５頁（２００１年）に記載されている低分子発光材料及び高分子発光材料などを例示することができる。この中でも、発光効率が高い点で特に燐光発光材料が好ましい。また、高分子系発光材料は素子作製プロセスが簡素化されるという点でも好ましい。従って、燐光発光性高分子化合物はさらに好ましい。
【００３４】
本発明の有機発光素子の発光層として使用される燐光発光性高分子化合物としては、室温で燐光を発する高分子化合物であればその構造は特に限定はされない。具体的な高分子構造の最初の例としては、ポリ（ｐ−フェニレン）類、ポリ（ｐ−フェニレンビニレン）類、ポリフルオレン類、ポリチオフェン類、ポリアニリン類、ポリピロール類、ポリピリジン類などの共役系高分子構造を骨格とし、これに燐光発光部位（代表的なものとしては、後述の遷移金属錯体または希土類金属錯体の一価基または二価基を例示できる。）が結合した高分子構造を挙げることができる。これらの高分子構造においては、燐光発光部位は主鎖に組み込まれていても側鎖に組み込まれていてもよい。
【００３５】
燐光発光性高分子化合物の高分子構造の別の例として、ポリビニルカルバゾール、ポリシラン類などの非共役系高分子構造を骨格とし、これに燐光発光部位が結合した高分子構造を挙げることができる。これらの高分子構造においては、燐光発光部位は主鎖に組み込まれていても側鎖に組み込まれていてもよい。
燐光発光性高分子化合物の高分子構造のさらに別の例としては、燐光発光部位を有するデンドリマーを挙げることができる。この場合、燐光発光部位はデンドリマーの中心核、分岐部分、末端部分のいずれの部分に組み込まれていてもよい。
【００３６】
また、上記の高分子構造においては、共役系または非共役系の骨格に結合した燐光発光部位から燐光が発せられるが、共役系または非共役系の骨格自体から燐光が発せられるものであってもよい。本発明の有機発光素子に用いられる燐光発光性高分子化合物としては、材料設計に自由度があること、燐光発光を得ることが比較的容易であること、合成が容易であること、溶媒への溶解性が高く塗布溶液の調製が容易であることなどから、非共役系高分子構造を骨格とし、これに燐光発光部位が結合した高分子（以下、非共役系燐光発光性高分子と呼ぶ。）が好ましい。
【００３７】
上記の非共役系燐光発光性高分子は、燐光発光性部位とキャリア輸送性部位から構成されるが、代表的な高分子構造としては図２に示すように、燐光発光性部位とキャリア輸送性部位の結合状態によって、（１）燐光発光性部位とキャリア輸送性部位とが共に高分子の主鎖内にある場合、（２）燐光発光性部位は高分子の側鎖にありキャリア輸送性部位は高分子の主鎖内にある場合、（３）燐光発光性部位は高分子の主鎖内にあり、キャリア輸送性部位は高分子の側鎖にある場合、（４）燐光発光性部位とキャリア輸送性部位が共に高分子の側鎖にある場合を例示することができる。また、上記の高分子構造は架橋構造を有していてもよい。
【００３８】
上記の非共役系燐光発光性高分子は、燐光発光性部位として２種類以上のものを有していてもよく、それぞれは主鎖内にあっても側鎖にあってもよい。また、キャリア輸送性部位も、２種類以上を有していてもよく、それぞれは主鎖内にあっても側鎖にあってもよい。
上記の非共役系燐光発光性高分子の分子量は、重量平均分子量で1000〜100000が好ましく、5000〜50000がより好ましい。
上記の燐光発光性部位としては、室温で燐光を発光する化合物の一価基または二価基以上の多価基を用いることができるが、遷移金属錯体または希土類金属錯体の一価基または二価基が好ましい。上記の遷移金属錯体に使用される遷移金属は、周期律表の第一遷移元素系列、すなわち原子番号２１のＳｃから３０のＺｎまで、第二遷移元素系列、すなわち原子番号３９のＹから４８のＣｄまで、第三遷移元素系列、すなわち原子番号７２のＨｆから８０のＨｇまでを含む。また、上記の希土類金属錯体に使用される希土類金属は、周期律表のランタノイド系列、すなわち原子番号５７のＬａから７１のＬｕまでを含む。
【００３９】
また、上記の遷移金属錯体及び希土類金属錯体に使用できる配位子としては、G. Wilkinson (Ed.), Comprehensive Coordination Chemistry (Plenum Press, 1987)、山本明夫「有機金属化学−基礎と応用−」（裳華房、１９８２）に記載の配位子などを例示することができる。中でも、ハロゲン配位子、含窒素ヘテロ環配位子（フェニルピリジン系配位子、ベンゾキノリン系配位子、キノリノール系配位子、ビピリジル系配位子、ターピリジン系配位子、フェナントロリン系配位子等）、ジケトン配位子（アセチルアセトン配位子、ジピバロイルメタン配位子等）、カルボン酸配位子（酢酸配位子等）、リン配位子（トリフェニルホスフィン系配位子等、亜リン酸エステル系配位子等）、一酸化炭素配位子、イソニトリル配位子、及びシアノ配位子が好ましい。また、１つの金属錯体に複数の配位子を含んでいてもよい。また、上記の金属錯体として二核錯体あるいは多核錯体を使用することもできる。
【００４０】
上記のキャリア輸送性部位としては、ホール輸送性化合物、電子輸送性化合物またはホール及び電子の両方を輸送するバイポーラー性化合物の一価基または二価基以上の多価基を用いることができる。ホール輸送性のキャリア輸送部位としては、カルバゾール、トリフェニルアミン、Ｎ，Ｎ’−ジフェニル−Ｎ，Ｎ’−（３−メチルフェニル）−１，１’−ビフェニル−４，４’ジアミン（ＴＰＤ）の一価基または二価基などを例示することができる。また、電子輸送性のキャリア輸送性部位としては、トリスアルミニウムキノリノール（Ａｌｑ3）などのキノリノール誘導体金属錯体、オキサジアゾール誘導体、トリアゾール誘導体、イミダゾール誘導体、トリアジン誘導体の一価基または二価基などを例示することができる。また、バイポーラー性のキャリア輸送部位としては、４，４’−Ｎ，Ｎ’−ジカルバゾール−ビフェニル（ＣＢＰ）の一価基または二価基などを例示することができる。
【００４１】
本発明の有機発光素子においては、上記の燐光発光性高分子化合物のみで発光層を形成することができる。また、燐光発光性高分子化合物のキャリア輸送性を補うために他のキャリア輸送性化合物を混合して組成物とし、これで発光層を形成することもできる。すなわち、燐光発光性高分子化合物がホール輸送性の場合には電子輸送性化合物を混合することができ、また燐光発光性高分子化合物が電子輸送性の場合にはホール輸送性化合物を混合することができる。ここで、燐光発光性高分子化合物に混合するキャリア輸送性化合物は低分子化合物及び高分子化合物のいずれでもよい。
【００４２】
上記の燐光発光性高分子化合物に混合することができる低分子のホール輸送性化合物としては、Ｎ，Ｎ’−ジフェニル−Ｎ，Ｎ’−（３−メチルフェニル）−１，１’−ビフェニル−４，４’ジアミン（ＴＰＤ）、４，４’−ビス［Ｎ−（１−ナフチル）−Ｎ−フェニルアミノ］ビフェニル（α−ＮＰＤ）、４、４’，４’’−トリス（３−メチルフェニルフェニルアミノ）トリフェニルアミン（ｍ−ＭＴＤＡＴＡ）などのトリフェニルアミン誘導体を始めとする既知のホール輸送材料を例示することができる。また、上記の燐光発光性高分子化合物に混合することができる高分子のホール輸送性化合物としては、ポリビニルカルバゾール、トリフェニルアミン系の低分子化合物に重合性官能基を導入して高分子化したもの、例えば特開平8-157575号公報に開示されているトリフェニルアミン骨格の高分子化合物などを例示することができる。
【００４３】
一方、上記の燐光発光性高分子化合物に混合することができる低分子の電子輸送性化合物としては、トリスアルミニウムキノリノール（Ａｌｑ3）などのキノリノール誘導体金属錯体、オキサジアゾール誘導体、トリアゾール誘導体、イミダゾール誘導体、トリアジン誘導体などを例示することができる。また、上記の燐光発光性高分子化合物に混合することができる高分子の電子輸送性化合物としては、上記の低分子の電子輸送性化合物に重合性官能基を導入して高分子化したもの、例えば特開平10-1665号公報に開示されているポリフェニルビフェニルオキサジアゾール（ｐｏｌｙＰＢＤ）などを例示することができる。
【００４４】
また、上記の燐光発光性高分子化合物を成膜して得られる膜の物性等を改良する目的で、燐光発光性高分子化合物の発光特性に直接的には関与しない高分子化合物を混合して組成物とし、これを発光材料として用いることもできる。一例を挙げると、得られる膜に柔軟性を付与するために、ポリメチルメタクリレ−ト（ＰＭＭＡ）やポリカーボネートを混合することができる。
発光層の厚さは１ｎｍ〜１μｍが好ましく、５ｎｍ〜３００ｎｍがより好ましく、１０ｎｍ〜１００ｎｍがより一層好ましい。
【００４５】
本発明の有機発光素子において、ホール輸送層を形成するホール輸送材料としては、Ｎ，Ｎ’−ジメチル−Ｎ，Ｎ’−（３−メチルフェニル）−１，１’−ビフェニル−４，４’ジアミン（ＴＰＤ）、４，４’−ビス［Ｎ−（１−ナフチル）−Ｎ−フェニルアミノ］ビフェニル（α−ＮＰＤ）、４、４’，４’’−トリス（３−メチルフェニルフェニルアミノ）トリフェニルアミン（ｍ−ＭＴＤＡＴＡ）などのトリフェニルアミン誘導体、ポリビニルカルバゾールなどの既知の低分子系ホール輸送材料を例示することができる。また、高分子系ホール輸送材料も使用することができ、トリフェニルアミン系の低分子化合物に重合性官能基を導入して高分子化したもの、例えば特開平8-157575号公報に開示されているトリフェニルアミン骨格の高分子化合物、さらにポリパラフェニレンビニレン、ポリジアルキルフルオレンなどの高分子材料を例示することができる。これらのホール輸送材料は単独で用いることもできるが、異なるホール輸送材料と混合または積層して用いてもよい。ホール輸送層の厚さは１ｎｍ〜５μｍが好ましく、５ｎｍ〜１μｍがより好ましく、１０ｎｍ〜５００ｎｍがより一層好ましい。
【００４６】
本発明の有機発光素子において、電子輸送層を形成する電子輸送材料としては、トリスアルミニウムキノリノール（Ａｌｑ3）などのキノリノール誘導体金属錯体、オキサジアゾール誘導体、トリアゾール誘導体、イミダゾール誘導体、トリアジン誘導体などの既知の低分子系電子輸送材料を例示することができる。また、高分子系電子輸送材料も使用することができ、上記の低分子の電子輸送性化合物に重合性官能基を導入して高分子化したもの、例えば特開平10-1665号公報に開示されているポリフェニルビフェニルオキジアサゾール（ｐｏｌｙＰＢＤ）などを例示することができる。これらの電子輸送材料は単独で用いることもできるが、異なる電子輸送材料と混合または積層して用いてもよい。電子輸送層の厚さとしては１ｎｍ〜５μｍが好ましく、５ｎｍ〜１μｍがより好ましく、１０ｎｍ〜５００ｎｍがより一層好ましい。
【００４７】
上記の発光層に用いられる燐光発光性高分子化合物、ホール輸送層に用いられるホール輸送材料及び電子輸送層に用いられる電子輸送材料は、それぞれ単独で各層を形成するほかに、高分子材料をバインダとして各層を形成することもできる。これに使用される高分子材料としては、ポリメチルメタクリレート、ポリカーボネート、ポリエステル、ポリスルホン、ポリフェニレンオキサイドなどを例示することができる。
上記の発光層、ホール輸送層及び電子輸送層法は、抵抗加熱蒸着法、電子ビーム蒸着法、スパッタリング法、インクジェット法、スピンコーティング法、ディップコーティング法、印刷法、スプレー法、ディスペンサー法などにより形成することが可能であるが、低分子化合物の場合は主として抵抗加熱蒸着法及び電子ビーム蒸着法が用いられ、高分子化合物の場合は主にインクジェット法、スピンコート法が用いられる。
【００４８】
また、ホールが発光層を通過することを抑え、発光層内で電子と効率よく再結合させる目的で、発光層の陰極側に隣接してホール・ブロック層が設けられてもよい。これには発光材料より最高占有分子軌道（ＨＯＭＯ）準位の深い化合物を用いることができ、トリアゾール誘導体、オキサジアゾール誘導体、フェナントロリン誘導体、アルミニウム錯体などを例示することができる。
さらに、励起子（エキシトン）が陰極金属で失活することを防ぐ目的で、発光層の陰極側に隣接してエキシトン・ブロック層が設けられてもよい。これには発光材料より励起三重項エネルギーの大きな化合物を用いることができ、トリアゾール誘導体、フェナントロリン誘導体、アルミニウム錯体などを例示することができる。
【００４９】
本発明の有機発光素子に使用できる陽極材料としては、酸化インジウムスズ（ＩＴＯ）、酸化錫、酸化亜鉛、ポリチオフェン、ポリピロール、ポリアニリンなどの導電性高分子などの既知の透明導電材料を例示することができる。この透明導電材料による電極の表面抵抗は１〜５０Ω／□（オーム／スクエアー）であることが好ましい。これらの陽極材料の成膜方法としては、電子ビーム蒸着法、スパッタリング法、化学反応法、コーティング法などを用いることができる。陽極の厚さは５０〜３００ｎｍが好ましい。
【００５０】
本発明の有機発光素子の陰極材料としては、仕事関数が低くかつ化学的に安定なものが使用され、Ａｌ、ＭｇＡｇ合金、ＡｌＬｉやＡｌＣａなどのＡｌとアルカリ金属の合金などの既知の陰極材料を例示することができるが、化学的安定性を考慮すると仕事関数は2.9ｅＶ以上であることが好ましい。これらの陰極材料の成膜方法としては、抵抗加熱蒸着法、電子ビーム蒸着法、スパッタリング法、イオンプレーティング法などを用いることができる。陰極の厚さは１０ｎｍ〜１μｍが好ましく、５０〜５００ｎｍがより好ましい。
【００５１】
また、陰極から有機層への電子注入障壁を下げて電子の注入効率を上げる目的で、陰極バッファー層として、陰極より低仕事関数の金属層を陰極と陰極に隣接する有機層の間に挿入してもよい。このような目的に使用できる低仕事関数の金属としては、アルカリ金属ではＮａ、Ｋ、Ｒｂ、Ｃｓを、アルカリ土類金属ではＳｒ、Ｂａを、希土類金属ではＰｒ、Ｓｍ、Ｅｕ、Ｙｂ等を挙げることができる。また、陰極より低仕事関数であれば、合金または金属化合物も使用することができる。これらの陰極バッファー層の成膜方法としては、蒸着法やスパッタ法などを用いることができる。陰極バッファー層の厚さは0.05〜５０ｎｍが好ましく、0.1〜２０ｎｍがより好ましく、0.5〜１０ｎｍがより一層好ましい。
【００５２】
さらに、陰極バッファー層は、上記の低仕事関数の物質と電子輸送材料の混合物として形成することもできる。なお、ここで用いられる電子輸送材料としては前述の電子輸送層に用いられる有機化合物を用いることができる。この場合の成膜方法として共蒸着法を用いることができる。また、溶液による塗布成膜が可能な場合は、スピンコーティング法、ディップコーティング法、インクジェット法、印刷法、スプレー法、ディスペンサー法などの成膜方法を用いることができる。この場合の陰極バッファー層の厚さは0.1〜１００ｎｍが好ましく、0.5〜５０ｎｍがより好ましく、１〜２０ｎｍがより一層好ましい。
本発明に係る有機発光素子の基板としては、発光材料の発光波長に対して透明な絶縁性基板が使用でき、ガラスのほか、ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）やポリカーボネートを始めとする透明プラスチックなどの既知の材料が使用できる。
【実施例】
【００５３】
以下に本発明について、代表的な合成例及び実施例を示し、さらに具体的に説明する。なお、これらは説明のための単なる例示であって、本発明はこれらに何ら制限されるものではない。
下記の例において分析に使用した装置は以下の通りである。また、試薬類は特に断らない限り、市販品（特級）を精製することなく使用した。
【００５４】
１）1Ｈ−ＮＭＲ
日本電子（株）製  JNM EX270、２７０ＭＨｚ、
溶媒：重クロロホルム。
２）元素分析装置
ＬＥＣＯ社製  CHNS-932型。
３）ＧＰＣ測定（分子量測定）
カラム：Shodex KF-G+KF804L+KF802+KF801、
溶離液：テトラヒドロフラン（ＴＨＦ）、
温  度：４０℃、
検出器：ＲＩ（Shodex RI-71）。
４）ＩＣＰ元素分析
島津製作所製  ICPS 8000。
【００５５】
合成例１：陽極バッファー層用重合体：ポリ（５−スルホイソチアナフテン−１，３−イル）（以下、ｐｏｌｙＳＩＴＮと略す。）の合成
特開平6-49183の実施例３に開示された方法に従ってスルホン酸基部分がＨ型の重合物を得た。得られた重合物の１質量％の水溶液１００ｍｌに１Ｎの水酸化アンモニウムを3.5ｇ加えてｐＨを4.4に調整した。この重合物水溶液から水を蒸発させることにより濃紺色の重合物0.99ｇを得た。なお、中和に要したアルカリの量から、式（２）に相当する自己ドープ型モノマーのモル分率は0.21と計算された。また、この重合体のポリスチレン換算の重量平均分子量は17,200であった（ＧＰＣ測定による）。
【００５６】
合成例２：燐光発光性モノマー：［６−（４−ビニルフェニル）−２，４−ヘキサンジオナート］ビス（２−フェニルピリジン）イリジウム（III）（以下、ＩｒＰＡと略す。）の合成
特開2003-113246号公報に開示された方法に従って合成を行い、ＩｒＰＡを得た。
【００５７】
合成例３：燐光発光性共重合体：ポリ（Ｎ−ビニルカルバゾール−ｃｏ−［６−（４−ビニルフェニル）−２，４−ヘキサンジオナート］ビス（２−フェニルピリジン）イリジウム（III））（以下、ｐｏｌｙ（ＶＣｚ−ｃｏ−ＩｒＰＡ）と略す。）の合成
発光機能を有する単位としてＩｒＰＡ、ホール輸送機能を有する単位としてＮ−ビニルカルバゾールを含有する発光材料として上記共重合体を合成した。
Ｎ−ビニルカルバゾール1.55ｇ（8.0ｍｍｏｌ）、［６−（４−ビニルフェニル）−２，４−ヘキサンジオナート］ビス（２−フェニルピリジン）イリジウム（III）（Ｉｒ（ｐｐｙ）2［１−（ＳｔＭｅ）−ａｃａｃ］）２９ｍｇ（0.04ｍｍｏｌ）、アゾビスイソブチロニトリル（ＡＩＢＮ）１３ｍｇ（0.08ｍｍｏｌ）を脱水トルエン４０ｍｌに溶解させ、さらに１時間アルゴンを吹き込んだ。この溶液を８０℃まで昇温し、重合反応を開始させ、そのまま８時間撹拌した。冷却後、反応液をメタノール２５０ｍｌ中に滴下して重合物を沈殿させ、ろ過により回収した。さらに、回収した重合物をクロロホルム２５ｍｌに溶解させ、この溶液をメタノール２５０ｍｌ中に滴下して再沈殿させることにより精製した後、６０℃で１２時間真空乾燥させることにより目的物であるｐｏｌｙ（ＶＣｚ−ｃｏ−ＩｒＰＡ）1.14ｇを得た（回収率７２％）。この重合体のポリスチレン換算の数平均分子量は4800、重量平均分子量は11900であった（ＧＰＣ測定による）。また、燐光発光性部位であるＩｒ錯体部分の含有量は0.62ｍｏｌ％であった（ＩＣＰ元素分析による）。
【００５８】
合成例４：電子輸送性高分子化合物：ポリフェニルビフェニルオキサジアゾール（ｐｏｌｙＰＢＤ）（下記構造式（５））の合成
【化７】
2005197233.tif 000008
特開平10-1665号公報に開示された方法に従って合成を行い、ｐｏｌｙＰＢＤを得た。ポリスチレン換算の数平均分子量は32400、重量平均分子量は139100であった（ＧＰＣ測定による）。
【００５９】
実施例１：自己ドープ型ポリイソチアナフテン薄膜の表面抵抗と導電率
合成例１で合成したｐｏｌｙＳＩＴＮの１質量％水溶液を作製し、ガラス基板上にスピンコーター（3000ｒｐｍ、６０秒）で塗布し、１４０℃で３０分乾燥を行った。その結果、膜厚３０ｎｍの薄膜が得られた。Megaresta Model HT-301（シシド静電気社製）を用いてこの薄膜の表面抵抗を測定したところ６×１０5Ω／□であった。この値から導電率は1.8Ｓ／ｃｍと計算された。
【００６０】
実施例２：自己ドープ型ポリイソチアナフテンを陽極バッファー層とする有機発光素子（蛍光発光）の作製と発光特性
２５ｍｍ角のガラス基板の一方の面に、陽極となる幅４ｍｍの２本の酸化インジウム錫（ＩＴＯ）電極がストライプ状に形成されたＩＴＯ付き基板（ニッポ電機製）を用いて有機発光素子を作製した。はじめに、陽極バッファー層を形成するための塗布溶液を調製した。すなわち、合成例１で合成したｐｏｌｙＳＩＴＮの１質量％水溶液を作製した。なお、この塗布溶液のｐＨは4.4であった。この塗布溶液をＩＴＯ付き基板上にスピンコーター（3000ｒｐｍ、３０秒）で塗布し、１４０℃で３０分乾燥を行い、陽極バッファー層を形成した。得られた陽極バッファー層の膜厚は約３０ｎｍであった。次に、発光層を形成するための塗布溶液を調製した。すなわち、ポリ（２−メトキシ−５−（２’−エチルヘキシルオキシ）−１，４−フェニレンビニレン）（以下、ＭＥＨ−ＰＰＶと略す。）（American Dye Source Inc.製, ADS100RE）４５ｍｇをテトラヒドロフラン（和光純薬工業製、特級）2955ｍｇに溶解し、得られた溶液を孔径0.2μｍのフィルターでろ過して塗布溶液とした。次に、陽極バッファー層上に、調製した塗布溶液をスピンコート法により、回転数3000ｒｐｍ、塗布時間３０秒の条件で塗布し、１４０℃で３０分間乾燥を行い、発光層を形成した。得られた発光層の膜厚は約１００ｎｍであった。次に発光層を形成した基板を蒸着装置内に載置し、カルシウムを蒸着速度0.1ｎｍ／ｓで２５ｎｍの厚さに蒸着し、続いて、陰極としてアルミニウムを蒸着速度１ｎｍ／ｓで２５０ｎｍの厚さに蒸着した。なお、カルシウムとアルミニウムの層は、陽極の延在方向に対して直交する２本の幅３ｍｍのストライプ状に形成した。最後に、アルゴン雰囲気中において、陽極と陰極とにリード線を取り付けて、１枚の基板当たり縦４ｍｍ×横３ｍｍの有機発光素子を４個作製した。（株）アドバンテスト社製プログラマブル直流電圧／電流源（ＴＲ６１４３）を用いて上記有機ＥＬ素子に電圧を印加して発光させ、その発光輝度を（株）トプコン社製輝度計ＢＭ−８を用いて測定した。その結果、最大輝度、最大外部量子効率、初期輝度１００ｃｄ／ｍ2からの輝度半減寿命は表１のようになった（１枚の基板中の４個の素子の平均値）。
【００６１】
実施例３：自己ドープ型ポリイソチアナフテンを陽極バッファー層とする有機発光素子（燐光発光）の作製と発光特性
発光層の形成を以下のようにする以外は実施例２と同様にして有機発光素子を作製し、発光特性の評価を行った。すなわち、合成例３で合成したｐｏｌｙ（ＶＣｚ−ｃｏ−ＩｒＰＡ）63.0ｍｇ、合成例４で合成したｐｏｌｙＰＢＤ27.0ｍｇをトルエン（和光純薬工業製、特級）2910ｍｇに溶解し、得られた溶液を孔径0.2μｍのフィルターでろ過して塗布溶液とした。この塗布溶液を陽極バッファー層上にスピンコーター（3000ｒｐｍ、３０秒）で塗布し、１４０℃で３０分乾燥を行い、発光層を形成した。得られた発光層の膜厚は約８０ｎｍであった。その結果、最大輝度、最大外部量子効率、初期輝度１００ｃｄ／ｍ2からの輝度半減寿命は表１のようになった（１枚の基板中の４個の素子の平均値）。
【００６２】
比較例１：ポリ（３，４−エチレンジオキシチオフェン）・ポリスチレンスルホン酸の混合体を陽極バッファー層とする有機発光素子（蛍光発光）の作製と発光特性
陽極バッファー層の形成を以下のようにする以外は実施例２と同様にして有機発光素子を作製し、発光特性の評価を行った。すなわち、陽極バッファー層を形成するための塗布溶液としてポリ（３，４−エチレンジオキシチオフェン）・ポリスチレンスルホン酸混合体の水溶液（バイエル社製、商品名「Baytron CH8000」）を使用した。なお、この塗布溶液は固形分濃度が2.8質量％であるが、この濃度が１質量％になるように水で希釈したときのｐＨは2.4であった。この塗布溶液をＩＴＯ付き基板上にスピンコーター（3500ｒｐｍ、４０秒）で塗布し、１４０℃で３０分乾燥を行い、陽極バッファー層を形成した。得られた陽極バッファー層の膜厚は約５０ｎｍであった。その結果、最大輝度、初期輝度１００ｃｄ／ｍ2からの輝度半減寿命は表１のようになった（１枚の基板中の４個の素子の平均値）。
【００６３】
比較例２：ポリ（３，４−エチレンジオキシチオフェン）・ポリスチレンスルホン酸の混合体を陽極バッファー層とする有機発光素子（燐光発光）の作製と発光特性
発光層の形成を以下のようにする以外は比較例１と同様にして有機発光素子を作製し、発光特性の評価を行った。すなわち、合成例３で合成したｐｏｌｙ（ＶＣｚ−ｃｏ−ＩｒＰＡ）63.0ｍｇ、合成例４で合成したｐｏｌｙＰＢＤ27.0ｍｇをトルエン（和光純薬工業製、特級）2910ｍｇに溶解し、得られた溶液を孔径0.2μｍのフィルターでろ過して塗布溶液とした。この塗布溶液を陽極バッファー層上にスピンコーター（3000ｒｐｍ、３０秒）で塗布し、１４０℃で３０分乾燥を行い、発光層を形成した。得られた発光層の膜厚は約８０ｎｍであった。その結果、最大輝度、最大外部量子効率、初期輝度１００ｃｄ／ｍ2からの輝度半減寿命は表１のようになった（１枚の基板中の４個の素子の平均値）。
【００６４】
比較例３：自己ドープ型ポリアニリンを陽極バッファー層とする有機発光素子（蛍光発光）の作製と発光特性
陽極バッファー層の形成を以下のようにする以外は実施例２と同様にして有機発光素子を作製し、発光特性の評価を行った。すなわち、陽極バッファー層を形成するための塗布溶液としてポリ（アニリンスルホニックアシッド）（以下、ｐｏｌｙＳＡＮと略す。）水溶液（Sigma-Aldrich Japan K.K.製）を使用した。なお、この塗布溶液は固形分濃度が５質量％であるが、この濃度が１質量％になるように水で希釈したときのｐＨは2.5であった。この塗布溶液をＩＴＯ付き基板上にスピンコーター（5000ｒｐｍ、３０秒）で塗布し、１４０℃で３０分乾燥を行い、陽極バッファー層を形成した。得られた陽極バッファー層の膜厚は約６０ｎｍであった。その結果、最大輝度、初期輝度１００ｃｄ／ｍ2からの輝度半減寿命は表１のようになった（１枚の基板中の４個の素子の平均値）。
【００６５】
比較例４：自己ドープ型ポリアニリンを陽極バッファー層とする有機発光素子（燐光発光）の作製と発光特性
発光層の形成を以下のようにする以外は比較例３と同様にして有機発光素子を作製し、発光特性の評価を行った。すなわち、合成例３で合成したｐｏｌｙ（ＶＣｚ−ｃｏ−ＩｒＰＡ）63.0ｍｇ、合成例４で合成したｐｏｌｙＰＢＤ27.0ｍｇをトルエン（和光純薬工業製、特級）2910ｍｇに溶解し、得られた溶液を孔径0.2μｍのフィルターでろ過して塗布溶液とした。この塗布溶液を陽極バッファー層上にスピンコーター（3000ｒｐｍ、３０秒）で塗布し、１４０℃で３０分乾燥を行い、発光層を形成した。得られた発光層の膜厚は約８０ｎｍであった。その結果、最大輝度、最大外部量子効率、初期輝度１００ｃｄ／ｍ2からの輝度半減寿命は表１のようになった（１枚の基板中の４個の素子の平均値）。
【００６６】
【表１】
2005197233.tif 000009
【産業上の利用可能性】
【００６７】
本発明の陽極バッファー層用重合体を用いることにより、外来ドーパントによる発光層の劣化が抑えられ、かつ高効率発光を兼ね備えた有機発光素子を提供することが可能となる。
また、陽極バッファー層形成用の塗布液の酸性度が低いため、有機発光素子の生産プロセスへの負荷が軽くなる効果もある。
【図面の簡単な説明】
【００６８】
【図１】本発明の有機発光素子例の断面図である。
【図２】本発明の有機発光素子に用いられる非共役系燐光発光性高分子の高分子構造の例である。
【符号の説明】
【００６９】
１  透明基板
２  陽極
３  陽極バッファー層
４  発光層
５  陰極
【図１】
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【図２】
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