(57)【要約】【課題】本発明は、有機電子デバイスに用いた際の電荷輸送性が高い有機電子デバイス用有機組成物を提供することを主目的としている。【解決手段】上記目的を達成するために、本発明は、導電性を有する有機導電性材料と、前記有機導電性材料に添加した際、無処理で炭素ラジカル由来の電子スピン共鳴信号強度が、添加量に伴い増加する炭素ラジカル増加成分とを含有することを特徴とする有機電子デバイス用有機組成物を提供する。【選択図】なし【特許請求の範囲】
【請求項１】
導電性を有する有機導電性材料と、前記有機導電性材料に添加した際、無処理で炭素ラジカル由来の電子スピン共鳴信号強度が、添加量に伴い増加する炭素ラジカル増加成分とを含有することを特徴とする有機電子デバイス用有機組成物。
【請求項２】
前記炭素ラジカル増加成分を前記有機導電性材料に添加した際の炭素ラジカル由来の電子スピン共鳴信号強度が、前記炭素ラジカル増加成分添加前の前記有機導電性材料の炭素ラジカル由来の電子スピン共鳴信号強度の３倍未満となるように、前記炭素ラジカル増加成分を含有することを特徴とする請求項１に記載の有機電子デバイス用有機組成物。
【請求項３】
請求項１または請求項２に記載の有機電子デバイス用有機組成物を用いて形成されたラジカル増加成分含有層を有することを特徴とする有機電子デバイス。
【請求項４】
請求項３に記載の有機電子デバイスの前記ラジカル増加成分含有層が、正孔輸送層であることを特徴とする有機エレクトロルミネッセント素子。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、例えば有機エレクトロルミネッセント素子や有機太陽電池等の有機電子デバイスに用いることが可能な有機電子デバイス用有機組成物、およびそれを用いた有機電子デバイス等に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
有機導電性材料を用いた有機電子デバイスには、有機トランジスタ、有機太陽電池、有機エレクトロルミネッセント（以下、有機ＥＬと略すことがある。）素子などがある。これらの有機電子デバイスには一般的に、電荷を輸送する機能を有する電荷輸送層等が形成されており、この電荷輸送層等の性能が有機電子デバイスの特性を大きく左右している。すなわち、電荷輸送層等の電荷輸送効率を向上させることで、有機電子デバイスの性能を上げることができる。そのため、電荷輸送性の高い有機組成物の開発が進められている。
【０００３】
しかしながら、従来、このような電荷輸送性を有する電荷輸送層等の性能の評価は、電気抵抗測定や、電荷移動度測定などの電気物性評価によって行われるのが一般的であるが、測定する材料系によっては、データの再現性が得られないこと等から、電荷輸送性が十分に高い有機組成物が得られていなかった。なお、本発明に関する先行技術は発見されていない。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
そこで、有機電子デバイスに用いた際の電荷輸送性が高い有機電子デバイス用有機組成物の提供が望まれている。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
本発明は、導電性を有する有機導電性材料と、上記有機導電性材料に添加した際、無処理で炭素ラジカル由来の電子スピン共鳴信号強度が、添加量に伴い増加する炭素ラジカル増加成分とを含有することを特徴とする有機電子デバイス用有機組成物を提供する。
【０００６】
本発明においては、上記炭素ラジカル増加成分を含有していることから、炭素ラジカル由来の電子スピン共鳴信号強度を高いものとすることができる。ここで、有機電子デバイス用有機組成物中の炭素ラジカルが多い場合、この有機電子デバイス用有機組成物を用いて形成された層の電荷輸送性が高いといえる。したがって本発明によれば、電荷輸送性の高い層を形成可能な有機電子デバイス用有機組成物とすることができる。
【０００７】
また上記発明においては、上記炭素ラジカル増加成分を上記有機導電性材料に添加した際の炭素ラジカル由来の電子スピン共鳴信号強度が、上記炭素ラジカル増加成分添加前の上記有機導電性材料の炭素ラジカル由来の電子スピン共鳴信号強度の３倍未満となるように、上記炭素ラジカル増加成分を含有することが好ましい。これにより、本発明の有機電子デバイス用有機組成物の化学的安定性等を保つことができるからである。
【０００８】
また本発明は、上述した有機電子デバイス用有機組成物を用いて形成されたラジカル増加成分含有層を有することを特徴とする有機電子デバイスを提供する。本発明の有機電子デバイスは、上述した有機電子デバイス用有機組成物を用いた、電荷輸送性に優れたラジカル増加成分含有層を有することから、有機機能性層の性能を十分に発揮させることが可能な有機電子デバイスとすることができる。
【０００９】
さらに本発明は、上記有機電子デバイスの上記ラジカル増加成分含有層が、正孔輸送層であることを特徴とする有機ＥＬ素子を提供する。本発明によれば、上記ラジカル増加成分含有層が電荷輸送層として用いられることから、発光効率が良好な有機ＥＬ素子とすることができる。
【発明の効果】
【００１０】
本発明によれば、有機電子デバイス用有機組成物中の炭素ラジカル由来の電子スピン共鳴信号強度を高いものとすることができ、電荷輸送性の高い層を形成可能な有機電子デバイス用有機組成物とすることができるという効果を奏するものである。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１１】
本発明は、有機電子デバイス用有機組成物、有機電子デバイスおよび有機ＥＬ素子に関するものである。以下、それぞれについて分けて説明する。
【００１２】
Ａ．有機電子デバイス用有機組成物
まず、本発明の有機電子デバイス用有機組成物について説明する。本発明の有機電子デバイス用有機組成物は、導電性を有する有機導電性材料と、上記有機導電性材料に添加した際、無処理で炭素ラジカル由来の電子スピン共鳴信号強度が、添加量に伴い増加する炭素ラジカル増加成分とを含有することを特徴とするものである。
【００１３】
本発明においては、添加量に伴い、無処理で有機導電性材料における炭素ラジカル由来の電子スピン共鳴信号強度が増加する炭素ラジカル増加成分を含有していることから、上記有機電子デバイス用有機組成物中の炭素ラジカルの量を多いものとすることができる。ここで、炭素ラジカルの量が多い有機電子デバイス用有機組成物を用いて層を形成した場合、この層の電荷輸送性、特に正孔輸送性を高いものとすることができる。これは、炭素ラジカルにより層中での正孔の形成が促進されたり、炭素ラジカルの存在により、正孔や電子の受け渡しがスムーズに行われること等によるものであると考えられる。
したがって、本発明によれば、電荷輸送性の高い層を形成可能な有機電子デバイス用有機組成物とすることができる。
以下、本発明の有機電子デバイス用有機組成物について詳しく説明する。
【００１４】
（１）炭素ラジカル増加成分
まず、本発明に用いられる炭素ラジカル増加成分について説明する。本発明に用いられる炭素ラジカル増加成分は、後述する有機導電性材料に添加した際、無処理で炭素ラジカル由来の電子スピン共鳴信号強度を、添加量に伴い増加させることが可能な成分である。ここで、無処理とは、炭素ラジカル増加成分を有機導電性材料に添加した後、何ら処理を施さないことをいい、例えば光や熱等のエネルギーを付与しないことをいう。また、上記炭素ラジカル由来の電子スピン共鳴信号強度が、添加量に伴い増加するとは、上記有機導電性材料に対する炭素ラジカル増加成分の比率の増加に伴い、上記炭素ラジカル由来の電子スピン共鳴信号強度が増加することをいう。上記炭素ラジカル由来の電子スピン共鳴信号強度の増加は、電子スピン共鳴法（以下ＥＳＲ法ともいう。）により確認することができる。具体的には、上記有機導電性材料に炭素ラジカル増加成分を添加した際の炭素ラジカル由来の電子スピン共鳴信号強度と、上記炭素ラジカル増加成分を添加する前の有機導電性材料の炭素ラジカル由来の電子スピン共鳴信号強度（基準値）とを比較することにより確認することができる。
【００１５】
ここで本発明においては、後述する有機導電性材料１重量部に対して、炭素ラジカル増加成分を２５重量部添加した際の、炭素ラジカル由来の電子スピン共鳴信号強度の増加率が２倍以上、中でも２倍〜３倍の範囲内、特に２．５倍〜３倍の範囲内である炭素ラジカル増加成分が用いられることが好ましい。このような炭素ラジカル増加成分を用いることにより、炭素ラジカル発生効率を良好なものとすることができ、有機電子デバイス用有機組成物中の炭素ラジカル増加成分の含有量を少ないものとすることができる。したがって、有機電子デバイス用有機組成物を用いて層を形成した際、炭素ラジカル増加成分の存在によって、有機導電性材料の電気特性等を損なうこと等の少ないものとすることができるからである。
【００１６】
本発明においては、上記炭素ラジカル増加成分を上記有機導電性材料に添加した際の炭素ラジカル由来の電子スピン共鳴信号強度の増加が、上記炭素ラジカル増加成分添加前の上記有機導電性材料の炭素ラジカル由来の電子スピン共鳴信号強度に対して３倍未満、中でも２倍以上、３倍未満の範囲内、特に２．５倍以上、３倍未満の範囲内となるように上記炭素ラジカル増加成分が含有されていることが好ましい。上記信号強度が上記範囲よりも大きくなるように炭素ラジカル増加成分が含有されている場合、有機電子デバイス用有機組成物の化学的安定性が損なわれ、例えば凝集や沈殿等を起こすおそれがあるからである。
【００１７】
ここで、上記炭素ラジカル増加成分として具体的には、プロパノールやフッ化プロパノール等のアルコール；ハロゲン化アルコール類；アニソールやフッ化アニソール等の芳香族エーテル；ハロゲン化芳香族エーテル類；トルエンスルホン酸やフッ化ベンゼンスルホニル等の芳香族スルホン酸およびその芳香族スルホン酸のハロゲン化物類；等が挙げられる。なお、上記炭素ラジカル増加成分は、後述する有機導電性材料の種類等によって、その効果が異なるため、各有機導電性材料に適したものが選択されて用いられることとなる。例えば、後述する有機導電性材料がポリ（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（ＰＥＤＯＴ−ＰＳＳ）である場合には、炭素ラジカル増加成分として、例えばアニソールやフッ化プロパノールが好適に用いられる。また、後述する有機導電性材料がポリアニリンである場合には、炭素ラジカル増加成分として、例えばトルエンスルホン酸やフッ化ベンゼンスルホニルを組み合わせて用いることができる。
【００１８】
（２）有機導電性材料
次に、本発明に用いられる有機導電性材料について説明する。本発明に用いられる有機導電性材料としては、導電性を有するものであれば特に限定されるものではなく、目的とする電子デバイスの種類等に応じて適宜選択される。このような有機導電性材料としては、例えば高分子であってもよく、また低分子であってもよい。
【００１９】
本発明の有機電子デバイス用有機組成物が、例えば有機ＥＬ素子に用いられる場合には、上記有機導電性材料として、例えばアリールアミン類；カルバゾール類；ポリチオフェンおよびそれらの誘導体；ポリアニリンおよびそれらの誘導体；等を用いることができる。アリールアミン類の具体例としては、ビス（Ｎ−（１−ナフチル−Ｎ−フェニル）−ベンジジン（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（ＭＴＤＡＴＡ）等を挙げることができる。カルバゾール類の具体例としては、ポリビニルカルバゾール（ＰＶＫ）等を挙げることができる。ポリチオフェン誘導体の具体例としては、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（ＰＥＤＯＴ−ＰＳＳ）等が挙げられる。ポリアニリン誘導体の具体例としては、ポリ（Ｎ−アルキルアニリン）等が挙げられる。
【００２０】
また、本発明の有機電子デバイス用有機組成物が、例えば有機太陽電池に用いられる場合には、上記有機導電性材料として、例えば一般的なｐ型有機半導体材料を用いることができる。
【００２１】
低分子系のｐ型有機半導体材料の具体例としては、ナフタレン、アントラセン、テトラセン、ペンタセン、ヘキサセン、ポルフィリン、フタロシアニン、メロシアニン、クロロフィル、トリフェニルアミン、トリアリールアミン、カルバゾール、およびこれらの誘導体等が挙げられる。
【００２２】
高分子系のｐ型有機半導体材料の具体例としては、ポリフェニレン、ポリフェニレンビニレン、ポリシラン、ポリチオフェン、ポリカルバゾール、ポリビニルカルバゾール、ポルフィリン、ポリアセチレン、ポリピロール、ポリアニリン、ポリフルオレン、ポリビニルピレン、ポリビニルアントラセン、およびこれらの誘導体、ならびにこれらの共重合体、あるいは、フタロシアニン含有ポリマー、カルバゾール含有ポリマー、有機金属ポリマー等の導電性高分子材料などが挙げられる。具体的には、チオフェン−フルオレン共重合体、ポリアルキルチオフェン、フェニレンエチニレン−フェニレンビニレン共重合体、フェニレンエチニレン−チオフェン共重合体、フェニレンエチニレン−フルオレン共重合体、フルオレン−フェニレンビニレン共重合体、チオフェン−フェニレンビニレン共重合体等が挙げられる。
【００２３】
また、本発明の有機電子デバイス用有機組成物が、例えば有機トランジスタに用いられる場合には、上記有機導電性材料として、例えばポリチオフェン等を用いることができる。
【００２４】
（３）有機電子デバイス用有機組成物
次に、本発明の有機電子デバイス用有機組成物について説明する。本発明の有機電子デバイス用有機組成物は、上記有機導電性材料および上記炭素ラジカル増加成分を含有するものであればよく、その性状等は特に限定されるものではない。例えば上記有機電子デバイス用有機組成物は、粉体であってもよく、また上記炭素ラジカル増加成分および有機導電性材料が分散された溶液等であってもよい。また、所定の形状に固化（膜状化）されたものおよびゲル状化されたもの等であってもよい。
【００２５】
また、上記有機電子デバイス用有機組成物は、上記有機導電性材料および炭素ラジカル増加成分以外に、例えば溶媒や、各種添加剤等、必要に応じて適宜他の材料を含有していてもよい。
【００２６】
なお、本発明の有機電子デバイス用有機組成物は、例えば有機ＥＬ素子や有機トランジスタ、有機太陽電池等の種々の有機電子デバイスの電荷輸送層等に好適に用いることができる。
【００２７】
Ｂ．有機電子デバイス
次に、本発明の有機電子デバイスについて説明する。本発明の有機電子デバイスは、上記に記載の有機電子デバイス用有機組成物を用いて形成されたラジカル増加成分含有層を有することを特徴とするものである。
【００２８】
本発明の有機電子デバイスは、例えば図１に示すように、２つの電極（第１電極層１および第２電極層３）の間にラジカル増加成分含有層２および有機機能性層４が挟まれた構造を有するもの等とすることができる。
【００２９】
本発明においては、上記有機電子デバイス用有機組成物を用いて形成された、電荷輸送性の高いラジカル増加成分含有層を有することから、有機機能性層の機能を十分に発揮させることが可能な有機電子デバイスとすることができる。
以下、本発明の有機電子デバイスについて詳しく説明する。
【００３０】
（１）ラジカル増加成分含有層
まず、本発明に用いられるラジカル増加成分含有層について説明する。本発明に用いられるラジカル増加成分含有層は、上述した有機電子デバイス用有機組成物を用いて形成されたものであり、通常、有機機能性層へ電荷を輸送する電荷輸送層として用いられる。例えば本発明の有機電子デバイスが、有機ＥＬ素子とされる場合には、発光層へ正孔を輸送する正孔輸送層とすることや、正孔を輸送する機能と正孔を注入する機能とを兼ね備えた正孔注入輸送層とすること等ができる。また本発明の有機電子デバイスが、有機太陽電池として用いられる場合には、光電変換層へ正孔を輸送する機能を有する層等とすることができる。またさらに、本発明の有機電子デバイスが、有機トランジスタとされる場合には、有機半導体層へ正孔を輸送する層等とすること等ができる。
【００３１】
上記ラジカル増加成分含有層を形成する方法としては、上記有機電子デバイス用有機組成物、または上記有機電子デバイス用有機組成物を含有する塗工液をスピンコート、スプレーコート、ディップコート、ロールコート、ビードコート等の公知の塗布方法により塗布する方法等とすることができる。
【００３２】
また本発明においては、上記ラジカル増加成分含有層の表面粗さ（Ｒａ値）が、１０ｎｍ以下、中でも５ｎｍ以下、特に２ｎｍ以下であることが好ましい。これにより、表面平滑性の高い電荷輸送層とすることができ、例えば本発明の有機電子デバイスを有機ＥＬ素子とした場合、ショートの少ない、均一な発光面を得ることが可能となるからである。
【００３３】
また上記ラジカル増加成分含有層の膜厚としては、本発明の有機電子デバイスの種類等に応じて、適宜選択される。
【００３４】
なお、上記ラジカル増加成分含有層の形成に用いられる有機電子デバイス用有機組成物については、上述した「Ａ．有機電子デバイス用有機組成物」の項に記載したものと同様であるので、ここでの説明は省略する。
【００３５】
（２）有機電子デバイス
本発明の有機電子デバイスは、上記ラジカル増加成分含有層を少なくとも有するものであれば特に限定されるものではないが、通常、上述したように第１電極層や第２電極層、有機機能性層を有するものとされる。また有機電子デバイスの種類に応じて、上記の各部材以外に、適宜他の部材を有していてもよい。以下、本発明の有機電子デバイスに用いられる第１電極層や第２電極層、有機機能性層について説明する。
【００３６】
（有機機能性層）
本発明に用いられる有機機能性層は、第１電極層や第２電極層から供給された電荷を、上述したラジカル増加成分含有層等を介して受け取り、各種機能を発揮可能な層であれば特に限定されるものではない。このような有機機能性層としては、例えば有機ＥＬ素子の発光層や、有機太陽電池の光電変換層、有機トランジスタの有機半導体層等が挙げられる。このような有機機能性層は、１層からなるものであってもよく、また２層以上の層が積層されたもの等であってもよい。このような有機機能性層の形状や膜厚、材料、形成方法等については、各有機電子デバイスにおける有機機能性層と同様とすることができる。
【００３７】
（第１電極層および第２電極層）
次に、本発明に用いられる第１電極層および第２電極層について説明する。本発明に用いられる第１電極層および第２電極層は、いずれか一方が陽極、他方が陰極とされるものであり、本発明の有機電子デバイスの種類等に応じて、その形状や膜厚等は適宜選択される。
【００３８】
ここで、通常、陽極とされる側の電極層には、正孔を注入し易いように仕事関数の大きい導電性材料を用いることが好ましく、具体的にはＩＴＯ、酸化インジウム、金のような仕事関数の大きい金属、ポリアニリン、ポリアセチレン、ポリアルキルチオフェン誘導体、ポリシラン誘導体のような導電性高分子等を挙げることができる。
【００３９】
一方、陰極として用いられる側の電極層には、電子が注入しやすいように仕事関数の小さい導電性材料を用いることが好ましく、例えばＭｇＡｇ等のマグネシウム合金、ＡｌＬｉ、ＡｌＣａ、ＡｌＭｇ等のアルミニウム合金、Ｌｉ、Ｃａをはじめとするアルカリ金属類およびアルカリ土類金属類、または、アルカリ金属類およびアルカリ土類金属類の合金などが挙げられる。
【００４０】
また、陽極および陰極のどちらにおいても抵抗が小さいことが好ましく、一般には金属材料が用いられるが、有機化合物または無機化合物を用いてもよい。
【００４１】
このような第１電極層や第２電極層の形成方法としては、一般的な電極の形成方法を用いることができ、例えば真空蒸着法、スパッタリング法、ＥＢ蒸着法、イオンプレーティング法等の物理的蒸着（ＰＶＤ）法、あるいは、化学的蒸着（ＣＶＤ）法等を挙げることができる。
【００４２】
Ｃ．有機ＥＬ素子
次に、本発明の有機ＥＬ素子について説明する。本発明の有機ＥＬ素子は、有機電子デバイスの上記ラジカル増加成分含有層が、正孔輸送層であることを特徴とするものである。
【００４３】
本発明の有機ＥＬ素子は、例えば図２に示すように、基材１１と、上記基材１１上に形成された第１電極層１と、その第１電極層１上に形成された正孔輸送層２と、正孔輸送層２上に形成された発光層４と、発光層４上に形成された第２電極層３等を有するもの等とすることができる。
【００４４】
本発明によれば、上述したラジカル増加成分を含有する正孔輸送層を有することから、正孔輸送性が高く、発光層の発光効率が高い、高品質な有機ＥＬ素子とすることができる。なお、上記正孔輸送層は、正孔を輸送する機能だけでなく、正孔を注入する機能も有する正孔注入輸送層として用いられるものであってもよい。
【００４５】
また、本発明の有機ＥＬ素子に用いられる正孔輸送層については、上述した「Ｂ．有機電子デバイス」ラジカル増加成分含有層と同様とすることができ、第１電極層や第２電極層については、「Ｂ．有機電子デバイス」で説明した第１電極層や第２電極層と同様とすることができるのでここでの説明は省略する。
以下、本発明の有機ＥＬ素子に用いられる発光層や基材、その他の層について説明する。
【００４６】
（発光層）
本発明に用いられる発光層としては、上記第１電極層および第２電極層から供給された電荷を、上記正孔輸送層等を介して受け取り、発光することが可能な層であれば特に限定されるものではない。このような発光層としては、例えば色素系発光材料、金属錯体系発光材料、高分子系発光材料等の発光材料を含有する層とすることができ、色素系発光材料としては、例えばシクロペンタジエン誘導体、テトラフェニルブタジエン誘導体、トリフェニルアミン誘導体、オキサジアゾール誘導体、ピラゾロキノリン誘導体、ジスチリルベンゼン誘導体、ジスチリルアリーレン誘導体、シロール誘導体、チオフェン環化合物、ピリジン環化合物、ペリノン誘導体、ペリレン誘導体、オリゴチオフェン誘導体、トリフマニルアミン誘導体、オキサジアゾールダイマー、ピラゾリンダイマーなどを挙げることができる。
【００４７】
また、金属錯体系発光材料としては、アルミキノリノール錯体、ベンゾキノリノールベリリウム錯体、ベンゾオキサゾール亜鉛錯体、ベンゾチアゾール亜鉛錯体、アゾメチル亜鉛錯体、ポルフィリン亜鉛錯体、ユーロビウム錯体等、中心金属にＡｌ、Ｚｎ、Ｂｅ等または、Ｔｂ、Ｅｕ、Ｄｙ等の希土類金属を有し、配位子にオキサジアゾール、チアジアゾール、フェニルピリジン、フェニルベンゾイミダゾール、キノリン構造等を有する金属錯体を挙げることができる。
【００４８】
さらに、高分子系発光材料としては、ポリパラフェニレンビニレン誘導体、ポリチオフェン誘導体、ポリパラフェニレン誘導体、ポリシラン誘導体、ポリアセチレン誘導体、ポリビニルカルバゾール等、ポリフルオレン誘導体、ポリキノキサリン誘導体、およびそれらの共重合体等を挙げることができる。
【００４９】
上記発光層中には、発光効率の向上、発光波長を変化させる等の目的でドーピング剤が含有されていてもよい。このようなドーピング剤としては、例えば、ペリレン誘導体、クマリン誘導体、ルブレン誘導体、キナクリドン誘導体、スクアリウム誘導体、ポルフィリン誘導体、スチリル系色素、テトラセン誘導体、ピラゾリン誘導体、デカシクレン、フェノキサゾン、キノキサリン誘導体、カルバゾール誘導体、フルオレン誘導体を挙げることができる。
【００５０】
発光層の厚みとしては、電子と正孔との再結合の場を提供して発光する機能を発現することができる厚みであれば特に限定されるものではなく、例えば１ｎｍ〜５００ｎｍ程度とすることができる。
【００５１】
上記発光層の形成方法としては、特に限定されるものではなく、一般的な発光層の形成方法、例えばフォトリソグラフィー法や印刷法等により行われるものであってもよい。また上記材料を含有する発光層形成用塗工液を上記電極層や正孔輸送層等の上に塗布することにより、形成することができる。このような発光層形成用塗工液の塗布方法としては、例えばディップコート法、ロールコート法、ブレードコート法、スピンコート法、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、ワイヤーバーコート法、キャスト法、インクジェット法、ＬＢ法、フレキソ印刷法、オフセット印刷法、スクリーン印刷法等を挙げることができる。
【００５２】
（基材）
また本発明に用いられる基材としては、例えば石英ガラス、パイレックス（登録商標）ガラス、合成石英板等の可撓性のないリジット材、あるいは透明樹脂フィルム、光学用樹脂板等の可撓性を有する透明なフレキシブル材等を挙げることができる。また、基材は、必要に応じてアルカリ溶出防止用やガスバリア性付与その他の目的の表面処理を施したもの、アンカー層が形成されたものであってもよい。このようなアンカー層としては、例えば、シラン系、チタン系のカップリング剤等を挙げることができる。
【００５３】
（その他の層）
本発明においては、上記各部材以外に、例えば電子注入層や、電子輸送層、電子注入輸送層、絶縁層等を有していてもよい。電子注入層に用いられる材料としては、発光層内への電子の注入を安定化させることができる材料であれば特に限定されるものではなく、上記発光層の発光材料に例示した化合物の他、アルミリチウム合金、フッ化リチウム、ストロンチウム、酸化マグネシウム、フッ化マグネシウム、フッ化ストロンチウム、フッ化カルシウム、フッ化バリウム、酸化アルミニウム、酸化ストロンチウム、カルシウム、ポリメチルメタクリレート、ポリスチレンスルホン酸ナトリウム、リチウム、セシウム、フッ化セシウム等のようにアルカリ金属類、およびアルカリ金属類のハロゲン化物、アルカリ金属の有機錯体等を用いることができる。
【００５４】
また、電子輸送層に用いられる材料としては、第１電極層あるいは第２電極層から注入された電子を発光層内へ輸送することが可能な材料であれば特に限定されるものではなく、例えばバソキュプロイン、バソフェナントロリン、フェナントロリン誘導体、トリアゾール誘導体、オキサジアゾール誘導体、またはトリス（８−キノリノラト）アルミニウム錯体（Ａｌｑ３）等を挙げることができる。
【００５５】
さらに、電子注入機能および電子輸送機能の両機能を有する単一の層からなる電子注入輸送層としては、電子輸送性の有機材料にアルカリ金属あるいはアルカリ土類金属をドープした金属ドープ層を形成し、これを電子注入輸送層とすることができる。上記電子輸送性の有機材料としては、例えばバソキュプロイン、バソフェナントロリン、フェナントロリン誘導体等を挙げることができ、ドープする金属としては、Ｌｉ、Ｃｓ、Ｂａ、Ｓｒ等が挙げられる。
【００５６】
また絶縁層としては、例えば感光性ポリイミド樹脂、アクリル系樹脂等の光硬化型樹脂や熱硬化型樹脂、無機材料等を用いることができる。絶縁層の形成方法としては、フォトリソグラフィー法、印刷法等の一般的な方法を用いることができる。
【００５７】
Ｄ．有機電子デバイス用有機組成物の製造方法
本発明には、有機導電性材料および炭素ラジカル増加成分を含有する有機電子デバイス用有機組成物の製造方法であって、前記有機導電性材料に添加した際、無処理で炭素ラジカル由来の電子スピン共鳴信号強度が、添加量に伴い増加する炭素ラジカル増加成分を、電子スピン共鳴法を用いて選択する工程を有することを特徴とする有機電子デバイス用有機組成物の製造方法も含まれる。
【００５８】
本発明によれば、上記炭素ラジカル由来の電子スピン共鳴信号強度が増加する炭素ラジカル増加成分を選択する工程を有することから、電荷輸送性の高い有機電子デバイス用有機組成物を製造することが可能となる。
【００５９】
また、従来、有機電子デバイスに用いられる組成物の電荷輸送性の良否の判断は、例えば電気抵抗測定法や、電荷移動度測定法等の電気物性評価によって行われていたが、いずれの測定方法においても、測定用に煩雑な前処理やセル組みを行うことが必要であり、また測定する材料系によっては、データの再現性が得られず、性能判断が困難である場合もあった。
【００６０】
しかしながら、本発明によれば、有機電子デバイス用有機組成物の炭素ラジカル由来の電子スピン共鳴信号強度を電子共鳴法により測定することで、上記有機電子デバイス用有機組成物を有機電子デバイスに用いた際の電荷輸送性を容易にかつ定量的に判断することが可能である。これは、有機電子デバイス用有機組成物の炭素ラジカル由来の電子スピン共鳴信号強度とその有機電子デバイス用有機組成物を用いて形成された有機電子デバイスの性能との間に相関性があることによるものである。したがって本発明によれば、容易に有機電子デバイス用有機組成物の良否を判断することが可能であり、電荷輸送性の高い有機電子デバイス用有機組成物を製造することができるのである。
【００６１】
なお、本発明における、炭素ラジカル増加成分の選択方法としては、上記炭素ラジカル増加成分を添加する前の有機導電性材料の炭素ラジカル由来の電子スピン共鳴信号強度を測定し、これを基準値とする。次に、上記有機導電性材料に炭素ラジカル増加成分を添加して炭素ラジカル由来の電子スピン共鳴信号強度を測定し、得られた信号強度を基準値と比較して、上記電子スピン共鳴信号強度が増加する炭素ラジカル増加成分を選択する方法とすること等ができる。
【００６２】
ここで、本発明においては、上記有機導電性材料１重量部に対して、炭素ラジカル増加成分を２５重量部添加した際の、炭素ラジカル由来の電子スピン共鳴信号強度の増加率が２倍以上、中でも２倍〜３倍の範囲内、特に２．５倍〜３倍の範囲内である炭素ラジカル増加成分が選択されることが好ましい。このような炭素ラジカル増加成分であれば、炭素ラジカルの発生効率が良好であり、有機電子デバイス用有機組成物中の炭素ラジカル増加成分の含有量を少ないものとすることができる。したがって、有機電子デバイス用有機組成物を用いて層を形成した際、炭素ラジカル増加成分の存在によって、有機導電性材料の電気特性等を損なうこと等のないものとすることができるからである。
【００６３】
なお、本発明の有機電子デバイス用有機組成物の製造方法に用いられる具体的な有機導電性材料や、炭素ラジカル、炭素ラジカルの含有量等については、上述した「Ａ．有機電子デバイス用有機組成物」の項で説明したものと同様とすることができるので、ここでの詳しい説明は省略する。
【００６４】
また、本発明は上記実施形態に限定されるものではない。上記実施形態は、例示であり、本発明の特許請求の範囲に記載された技術的思想と実質的に同一な構成を有し、同様な作用効果を奏するものは、いかなるものであっても本発明の技術的範囲に包含される。
【実施例】
【００６５】
以下に実施例を示し、本発明をさらに具体的に説明する。
【００６６】
[実施例１]
（有機導電性材料の炭素ラジカル由来の電子スピン共鳴信号強度の測定）
有機導電性材料としてシグマアルドリッチ社製ポリ（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（ＰＥＤＯＴ−ＰＳＳ）分散液を準備した。この有機導電性材料に対して、室温下で電子スピン共鳴スペクトル測定を実施した結果、３２５ｍＴ〜３２９ｍＴに炭素ラジカル由来の信号が確認された。その際、信号強度は外部標準に対し、１１．６であった。
【００６７】
（有機電子デバイス用有機組成物の作製）
上述のＰＥＤＯＴ−ＰＳＳ分散液の固形分１に対し、フッ化プロパノールを５の比率で混合し、室温下で３分間攪拌したものを本発明の有機電子デバイス用有機組成物１とした。有機電子デバイス用有機組成物１について、上述した方法と同様に、室温下で電子スピン共鳴スペクトル測定を実施した結果、３２５ｍＴ〜３２９ｍＴに炭素ラジカル由来の信号が確認された。得られたスペクトルの外部標準に対する信号強度およびＰＥＤＯＴ−ＰＳＳ分散液（有機導電性材料のみの場合）に対する信号強度の増加率を表１に示す。
【００６８】
[実施例２]
ＰＥＤＯＴ−ＰＳＳ分散液の固形分１に対し、フッ化プロパノールを２５の比率で混合したこと以外は実施例１と同様にして、有機電子デバイス用有機組成物を作成し、これを有機電子デバイス用有機組成物２とした。次いで、有機電子デバイス用有機組成物２について、実施例１と同様にして電子スピン共鳴スペクトル測定を実施した。結果を表１に示す。
【００６９】
[実施例３]
ＰＥＤＯＴ−ＰＳＳ分散液の固形分１に対し、フッ化プロパノールを５０の比率で混合したこと以外は実施例１と同様にして、有機電子デバイス用有機組成物を作成し、これを有機電子デバイス用有機組成物３とした。次いで、有機電子デバイス用有機組成物３について、実施例１と同様にして電子スピン共鳴スペクトル測定を実施した。結果を表１に示す。
【００７０】
【表１】
2007227795.tif 000002
【００７１】
[実施例４]
（有機ＥＬ素子の形成）
洗浄済みのＩＴＯ（第１電極層）付きガラス基板上に、実施例１で作製した有機電子デバイス用有機組成物１をスピンコート法により塗布し、１８０℃のホットプレート上で３０分間乾燥させることにより、膜厚約５０ｍｍのラジカル増加成分含有層（正孔輸送層）を形成した。このラジカル増加成分含有層上に予めろ過したＡＤＳ社製ＥＬ発光層用インキ（ＡＤＳ１００ＴＳ）をスピンコート法により塗布し、１００℃のホットプレート上で１時間乾燥させることで発光層を形成した。続いて、発光層上に、Ｃａ（５００Å）、Ａｇ（２５００Å）の順で真空蒸着し、第２電極層とし、有機ＥＬ素子を得た。
【００７２】
[実施例５]
（有機ＥＬ素子の形成）
実施例２で作製した有機電子デバイス用有機組成物２を用いてラジカル増加成分含有層（正孔輸送層）を形成したこと以外は、実施例４と同様にして有機ＥＬ素子を得た。
【００７３】
[比較例１]
（有機ＥＬ素子の形成）
実施例１で使用した有機導電性材料（ＰＥＤＯＴ−ＰＳＳ分散液）のみを用いてラジカル増加成分含有層（正孔輸送層）を形成したこと以外は、実施例４と同様にして有機ＥＬ素子を得た。
【００７４】
（有機ＥＬ素子の評価）
実施例４、５および比較例１で得られた有機ＥＬ素子の第１電極層（ＩＴＯ電極）側を陽極に、第２電極層（Ａｇ電極）側を陰極に接続し、ソースメータにより直流電流を印加した結果、１０Ｖ印加時に良好な赤色発光が認められた。この際、得られた最大発光効率の結果を表２に示す。
【００７５】
【表２】
2007227795.tif 000003
【００７６】
[評価]
上記フッ化プロパノールをラジカル増加成分として含有させることにより、有機電子デバイス用有機組成物の炭素ラジカル由来の信号強度が増加することが、実施例１、２、および３より確認された。なお、実施例３については、炭素ラジカル由来の信号強度は増加したが、有機電子デバイス用有機組成物の安定性が十分ではなく、長時間静置したところ、沈殿が生じた。なお、実施例１および実施例２の有機電子デバイス用有機組成物については、長時間静置しても、沈殿等は見られなかった。
また炭素ラジカル増加成分を添加した有機電子デバイス用有機組成物を用いた実施例４および５は、炭素ラジカル増加成分を添加していない有機導電性材料を用いた比較例１と比較して、発光効率の向上が確認できた。
【図面の簡単な説明】
【００７７】
【図１】本発明の有機電子デバイスの一例を示す概略断面図である。
【図２】本発明の有機ＥＬ素子の一例を示す概略断面図である。
【符号の説明】
【００７８】
１  …第１電極層
２  …ラジカル増加成分含有層
３  …第２電極層
４  …有機機能性層
【図１】
2007227795.tif 000004
【図２】
2007227795.tif 000005