(57)【要約】  ９−ｔ−ブトキシカルボニルカルバゾール構造を分子内に有する電荷輸送性物質前駆体と、有機溶媒とを含む電荷輸送性薄膜形成用組成物は、低温で焼成した場合であっても良好な電荷輸送性を示す薄膜を与え、また、上記電荷輸送性物質前駆体は、高極性のアミド系溶媒等と比較して有機化合物からなる基板や部材へのダメージが低い低極性溶媒を用いて組成物を調製可能である。【特許請求の範囲】
【請求項１】
９−ｔ−ブトキシカルボニルカルバゾール構造を分子内に有する電荷輸送性物質前駆体と、有機溶媒とを含む電荷輸送性薄膜形成用組成物。
【請求項２】
更に、ドーパント物質を含む請求項１記載の電荷輸送性薄膜形成用組成物。
【請求項３】
請求項１または２記載の電荷輸送性薄膜形成用組成物から得られる電荷輸送性薄膜。
【請求項４】
請求項３記載の電荷輸送性薄膜を有する電子素子。
【請求項５】
請求項３記載の電荷輸送性薄膜を有する有機エレクトロルミネッセンス素子。
【請求項６】
上記電荷輸送性薄膜が、正孔注入層または正孔輸送層である請求項５記載の有機エレクトロルミネッセンス素子。
【請求項７】
請求項１または２記載の電荷輸送性薄膜形成用組成物を基材上に塗布し、焼成して上記電荷輸送性物質前駆体から９−ｔ−ブトキシカルボニル基を脱離させることを特徴とする電荷輸送性薄膜の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、電荷輸送性薄膜形成用組成物に関する。
【背景技術】
【０００２】
電子素子、特に、有機エレクトロルミネッセンス（以下、有機ＥＬという）素子には、発光層や電荷注入層として、有機化合物からなる電荷輸送性薄膜が用いられる。特に、正孔注入層は、陽極と、正孔輸送層あるいは発光層との電荷の授受を担い、有機ＥＬ素子の低電圧駆動および高輝度を達成するために重要な機能を果たす。【０００３】
正孔注入層の形成方法は、蒸着法に代表されるドライプロセスと、スピンコート法に代表されるウェットプロセスとに大別され、これら各プロセスを比べると、ウェットプロセスの方が大面積に平坦性の高い薄膜を効率的に製造できる。それゆえ、有機ＥＬディスプレイの大面積化が進められている現在、ウェットプロセスで形成可能な正孔注入層が望まれている。【０００４】
このような事情に鑑み、本発明者らは、各種ウェットプロセスに適用可能であるとともに、有機ＥＬ素子の正孔注入層に適用した場合に優れたＥＬ素子特性を実現できる薄膜を与える電荷輸送性材料や、それに用いる有機溶媒に対する溶解性の良好な化合物を開発してきている（例えば特許文献１〜４参照）。【０００５】
また、近年の有機ＥＬの分野においては、素子の軽量化・薄型化・フレキシブル化の潮流から、ガラス基板の代わりに有機化合物からなる基板や部材が用いられるようになってきている。そのため、従来品よりも低温で焼成でき、或いはそのような基板や部材へのダメージが低い有機溶媒を用いて調製でき、またその場合にも良好な電荷輸送性を有する薄膜を与える組成物が求められている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】国際公開第２００８／０６７２７６号
【特許文献２】国際公開第２００８／１２９９４７号
【特許文献３】国際公開第２００６／０２５３４２号
【特許文献４】国際公開第２０１０／０５８７７７号
【特許文献５】国際公開第２００６／０２５２９０号
【特許文献６】特開２０１２−２３６７７７号公報
【非特許文献】
【０００７】
【非特許文献１】Ａｄｖａｎｃｅｄ  Ｆｕｎｃｔｉｏｎａｌ  Ｍａｔｅｒｉａｌｓ  （２０１３），  ２３（５），  ６１９−６２８．
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
本発明は、上記事情に鑑みなされたもので、低温で焼成した場合であっても得られる薄膜が良好な電荷輸送性を示し、或いは高極性のアミド系溶媒等と比較して有機化合物からなる基板や部材へのダメージが低い低極性溶媒を用いて組成物を調製可能であり、且つ正孔注入層として用いた場合に優れた輝度特性を有する有機ＥＬ素子を実現できる電荷輸送性薄膜を与える電荷輸送性薄膜形成用組成物を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明者らは、上記目的を達成するために鋭意検討を重ねた結果、９−ｔ−ブトキシカルボニルカルバゾール構造を分子内に有する電荷輸送性物質前駆体が低極性溶媒への優れた溶解性を有し、当該電荷輸送性物質前駆体を含む電荷輸送性薄膜形成用組成物から得られる薄膜が、低温で焼成した場合であっても良好な電荷輸送性を示すこと、および当該薄膜を有機ＥＬ素子に適用した場合に優れた素子特性が実現できることを見出し、本発明を完成させた。
なお、本発明において、「低温で焼成する」とは、「２００℃以下の温度で焼成する」ことを意味する。
また、例えば、特許文献５、６および非特許文献１にカルバゾールの９位（Ｎ位）がｔ−ブトキシカルボニル基で保護された化合物が中間体として開示されているが、いずれの文献にも、９−ｔ−ブトキシカルボニルカルバゾール構造を分子内に有する電荷輸送性物質前駆体と、有機溶媒とを含む電荷輸送性薄膜形成用組成物は開示されていない。【００１０】
すなわち、本発明は、
１．  ９−ｔ−ブトキシカルボニルカルバゾール構造を分子内に有する電荷輸送性物質前駆体と、有機溶媒とを含む電荷輸送性薄膜形成用組成物、
２．  更に、ドーパント物質を含む１の電荷輸送性薄膜形成用組成物、
３．  １または２の電荷輸送性薄膜形成用組成物から得られる電荷輸送性薄膜、
４．  ３の電荷輸送性薄膜を有する電子素子、
５．  ３の電荷輸送性薄膜を有する有機エレクトロルミネッセンス素子、
６．  上記電荷輸送性薄膜が、正孔注入層または正孔輸送層である５の有機エレクトロルミネッセンス素子、
７．  １または２の電荷輸送性薄膜形成用組成物を基材上に塗布し、焼成して上記電荷輸送性物質前駆体から９−ｔ−ブトキシカルボニル基を脱離させることを特徴とする電荷輸送性薄膜の製造方法
を提供する。
【発明の効果】
【００１１】
本発明で用いる９−ｔ−ブトキシカルボニルカルバゾール構造を分子内に有する電荷輸送性物質前駆体は、高極性のアミド系溶媒等と比較して有機化合物からなる基板や部材へのダメージが低い低極性溶媒に溶解させて容易に電荷輸送性薄膜形成用組成物を調製することができる。また、当該電荷輸送性物質前駆体は、ドーパント物質と共にでも、そのような溶媒に溶解させて容易に電荷輸送性薄膜形成用組成物を調製することができる。そして、本発明の電荷輸送性薄膜形成用組成物から作製した薄膜は、高温だけでなく、低温で焼成した場合であっても良好な電荷輸送性を示す。
このような本発明の電荷輸送性薄膜形成用組成物から得られる電荷輸送性薄膜は、有機ＥＬ素子をはじめとした電子素子用の薄膜として好適に用いることができる。特に、本発明の電荷輸送性薄膜を正孔注入層として用いることで、輝度特性に優れる有機ＥＬ素子を得ることができる。
また、本発明の電荷輸送性薄膜形成用組成物は、スリットコート法やインクジェット法等、大面積に成膜可能な各種ウェットプロセスを用いた場合でも電荷輸送性に優れた薄膜を再現性よく製造できるため、近年の有機ＥＬ素子の分野における進展にも十分対応できる。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
以下、本発明について更に詳しく説明する。
本発明の電荷輸送性薄膜形成用組成物は、９−ｔ−ブトキシカルボニルカルバゾール構造を分子内に有する電荷輸送性物質前駆体を含む。
ここで、本発明において、電荷輸送性とは、導電性と同義であり、正孔輸送性と同義である。電荷輸送性物質とは、電荷輸送性薄膜形成用組成物を用いて得た固形膜に電荷輸送性を付与する物質であり、それ自体に電荷輸送性があるものでもよく、電荷受容性物質（ドーパント物質ともいう。）と共に用いた際に電荷輸送性があるものでもよい。そして、電荷輸送性物質前駆体とは、電荷輸送性薄膜形成用組成物を外部刺激（例えば、熱）によって固体膜にする過程においてそれとは異なる構造の電荷輸送性物質となり（例えば、前駆体中の分子内の保護基が脱離することで構造変化する。）、その結果、電荷輸送性が発現または向上して固体膜に電荷輸送性を付与する物質をいう。電荷輸送性物質前駆体やそれから得られる電荷輸送性物質は、それ自体に電荷輸送性があってもよいが、電荷受容性物質と共に用いた際に電荷輸送性を発現するものでもよい。
【００１３】
本発明においては、カルバゾール構造の９位の窒素原子がｔ−ブトキシカルボニル基（以下、Ｂｏｃ基ともいう。）で保護されていることにより、Ｂｏｃ基で保護されていない、ＮＨ基がむき出しのカルバゾール構造の場合と比較して、例えば、トルエンなどの低極性溶媒への溶解性を高めることが可能となるとともに、９位の窒素原子がＢｏｃ基で保護されたカルバゾール構造を分子内に有する電荷輸送性物質前駆体を溶媒に溶解させて得られる電荷輸送性薄膜形成用組成物を基材上に塗布して焼成することによって、Ｂｏｃ基が脱離してＮＨ基がむき出しとなり、電荷輸送性に優れる薄膜を得ることができる。
【００１４】
本発明で用いる電荷輸送性物質前駆体は、９−ｔ−ブトキシカルボニルカルバゾール構造を有する限り特に限定されるものではなく、典型的には、アニリン骨格、チオフェン骨格、ピロール骨格、カルバゾール骨格（インドロカルバゾール骨格）を含む、フルオレン骨格（スピロフルオレン骨格を含む）等の繰り返し単位を持つ電荷輸送性オリゴマー化合物や電荷輸送性ポリマー化合物（直鎖型、デンドリマー型）に９−ｔ−ブトキシカルボニルカルバゾール構造が含まれているものが挙げられる。
【００１５】
このような電荷輸送性オリゴマー化合物や電荷輸送性ポリマー化合物において、９−ｔ−ブトキシカルボニルカルバゾール構造は、分子の末端に存在しても、それ以外に存在しても、それら両方に存在してもよい。例えば、繰り返し構造があるオリゴマーやポリマーである場合には、その主鎖に含まれていてもよく、側鎖がある場合には側鎖に存在してもよい。
【００１６】
また、必ずしも全ての９−ｔ−ブトキシカルボニルカルバゾール構造が等価である必要はなく、例えば、一部は、カルバゾール構造を構成する環に置換基を有し、その他は、カルバゾール構造を構成する環に置換基を有しなくてもよい。また、例えば、一部は、カルバゾール構造を構成するベンゼン環を他の構造と共有し、その他は、カルバゾール構造を構成するベンゼン環を他の構造と共有していなくてもよい。
更に、９−ｔ−ブトキシカルボニルカルバゾール構造は、電荷輸送性化合物にランダムに存在してもよく、ブロックとして偏って存在してもよい。
【００１７】
本発明で用いる電荷輸送性物質前駆体が、９−ｔ−ブトキシカルボニルカルバゾール構造を２以上有する場合、２以上の当該構造は、それらの構造中のベンゼン環を共有していてもよい。
また、本発明で用いる電荷輸送性物質前駆体中の９−ｔ−ブトキシカルボニルカルバゾール構造の数は、分子構造や分子量に応じて異なるため一概に規定できないが、通常１〜１，０００である。
【００１８】
本発明で用いる電荷輸送性物質前駆体が、電荷輸送性オリゴマー化合物である場合、その分子量は通常２００〜５，０００であるが、焼成時の昇華を抑制する観点や電荷輸送性を向上させる観点から、好ましくは３００以上、より好ましくは５００以上、より一層好ましくは７００以上、更に好ましくは１，０００以上であり、有機溶媒への良好な溶解性を確保する観点から、好ましくは４，５００以下、より好ましくは４，０００以下、より一層好ましくは３，５００以下、更に好ましくは３，０００以下である。
【００１９】
また、本発明で用いる電荷輸送性物質前駆体が、電荷輸送性ポリマー化合物である場合、その重量平均分子量は、通常６，０００〜２００，０００であるが、電荷輸送性を向上させる観点から、好ましくは７，０００以上、より好ましくは８，０００以上、より一層好ましくは９，０００以上、更に好ましくは１０，０００以上であり、有機溶媒への良好な溶解性を確保する観点から、好ましくは１５０，０００以下、より好ましくは１００，０００以下、更に好ましくは７５，０００以下である。
なお、本発明において重量平均分子量は、ゲルパーミエーションクロマトグラフィー（ＧＰＣ）分析による標準ポリスチレン換算で得られる平均分子量である。
【００２０】
とりわけ、本発明で用いる電荷輸送性物質前駆体が、後述の式（Ｍ２）で表される部分構造を含む電荷輸送性オリゴマー化合物である場合、電荷輸送性、前駆体の有機溶媒への溶解性、ハンドリング性のバランスの観点等から、当該前駆体中の９−ｔ−ブトキシカルボニルカルバゾール構造の数は、通常２以上１００以下、好ましくは７５以下、より好ましくは５０以下である。
【００２１】
本発明で用いる電荷輸送性物質前駆体の好ましい一例としては、下記式（Ｍ１）で表される部分構造を含む電荷輸送性物質前駆体が挙げられるが、これに限定されるわけではない。
【００２２】
【化１】
2020009184.tif 000002
【００２３】
式中、Ｇは、下記式（Ｇ１）で表される１価の基であり、電荷輸送性を高める観点や原料化合物の入手容易性の観点から、式（Ｇ’１−１）または式（Ｇ’１−２）で表される基が好ましい。
【００２４】
【化２】
2020009184.tif 000003
【００２５】
式中、Ｒ11〜Ｒ17は、互いに独立して、水素原子、ハロゲン原子、ニトロ基、シアノ基、またはハロゲン原子で置換されていてもよい、ジフェニルアミノ基、炭素数１〜２０のアルキル基、炭素数２〜２０のアルケニル基、炭素数２〜２０のアルキニル基、炭素数６〜２０のアリール基もしくは炭素数２〜２０のヘテロアリール基を表す。
【００２６】
ハロゲン原子としては、フッ素原子、塩素原子、臭素原子、ヨウ素原子等が挙げられるが、フッ素原子が好ましい。
【００２７】
炭素数１〜２０のアルキル基としては、直鎖状、分岐鎖状、環状のいずれでもよく、例えば、メチル基、エチル基、ｎ−プロピル基、イソプロピル基、ｎ−ブチル基、イソブチル基、ｓ−ブチル基、ｔ−ブチル基、ｎ−ペンチル基、ｎ−ヘキシル基、ｎ−ヘプチル基、ｎ−オクチル基、ｎ−ノニル基およびｎ−デシル基等の炭素数１〜２０の直鎖または分岐鎖状アルキル基；シクロプロピル基、シクロブチル基、シクロペンチル基、シクロヘキシル基、シクロヘプチル基、シクロオクチル基、シクロノニル基、シクロデシル基、ビシクロブチル基、ビシクロペンチル基、ビシクロヘキシル基、ビシクロヘプチル基、ビシクロオクチル基、ビシクロノニル基およびビシクロデシル基等の炭素数３〜２０の環状アルキル基が挙げられる。
【００２８】
炭素数２〜２０のアルケニル基の具体例としては、エテニル基、ｎ−１−プロペニル基、ｎ−２−プロペニル基、１−メチルエテニル基、ｎ−１−ブテニル基、ｎ−２−ブテニル基、ｎ−３−ブテニル基、２−メチル−１−プロペニル基、２−メチル−２−プロペニル基、１−エチルエテニル基、１−メチル−１−プロペニル基、１−メチル−２−プロペニル基、ｎ−１−ペンテニル基、ｎ−１−デセニル基およびｎ−１−エイコセニル基等が挙げられる。
【００２９】
炭素数２〜２０のアルキニル基の具体例としては、エチニル基、ｎ−１−プロピニル基、ｎ−２−プロピニル基、ｎ−１−ブチニル基、ｎ−２−ブチニル基、ｎ−３−ブチニル基、１−メチル−２−プロピニル基、ｎ−１−ペンチニル基、ｎ−２−ペンチニル基、ｎ−３−ペンチニル基、ｎ−４−ペンチニル基、１−メチル−ｎ−ブチニル基、２−メチル−ｎ−ブチニル基、３−メチル−ｎ−ブチニル基、１，１−ジメチル−ｎ−プロピニル基、ｎ−１−ヘキシニル基、ｎ−１−デシニル基、ｎ−１−ペンタデシニル基およびｎ−１−エイコシニル基等が挙げられる。
【００３０】
炭素数６〜２０のアリール基の具体例としては、フェニル基、１−ナフチル基、２−ナフチル基、１−アントリル基、２−アントリル基、９−アントリル基、１−フェナントリル基、２−フェナントリル基、３−フェナントリル基、４−フェナントリル基および９−フェナントリル基等が挙げられる。
【００３１】
炭素数２〜２０のヘテロアリール基の具体例としては、２−チエニル基、３−チエニル基、２−ピリジル基、３−ピリジル基および４−ピリジル基等が挙げられる。
【００３２】
特に、Ｒ11〜Ｒ17としては、水素原子、フッ素原子、シアノ基、ハロゲン原子で置換されていてもよい炭素数１〜２０のアルキル基、ハロゲン原子で置換されていてもよい炭素数６〜２０のアリール基、およびハロゲン原子で置換されていてもよい炭素数２〜２０のヘテロアリール基が好ましく、水素原子、フッ素原子、シアノ基、ハロゲン原子で置換されていてもよい炭素数１〜１０のアルキル基、およびハロゲン原子で置換されていてもよいフェニル基がより好ましく、水素原子、フッ素原子、メチル基およびトリフルオロメチル基がより一層好ましく、全て水素原子が最適である。
【００３３】
式中、Ｌは、単結合を表すか、炭素数１〜２０の２価の脂肪族炭化水素基、炭素数６〜２０の２価の芳香族炭化水素基または炭素数２〜２０の２価の複素芳香族炭化水素基を表し、これらの基は置換基で置換されていてもよい。
【００３４】
Ｃｙ1は、ベンゼン骨格、ナフタレン骨格、アントラセン骨格、ピレン骨格、チオフェン骨格、フラン骨格、ピロール骨格、ベンゾチオフェン骨格、ベンゾフラン骨格、ベンゾピロール骨格、ジベンゾチオフェン骨格、ジベンゾフラン骨格、カルバゾール骨格、フルオレン骨格、スピロフルオレン骨格、トリアリールアミン骨格、ジアリールアミン骨格、モノアリールアミン骨格、チエノチオフェン骨格、チエノベンゾチオフェン骨格、インドロカルバゾール骨格等の芳香環または複素芳香環を含む骨格であり、当該骨格に含まれる芳香環若しくは複素芳香環上に存在する水素原子またはアミン上の水素原子の代わりに−Ｌ−Ｇ基が結合している。また、これらの骨格は、−Ｌ−Ｇ基以外の置換基を有していてもよい。
【００３５】
本発明の電荷輸送性物質前駆体のより好適な態様としては、下記式（Ｍ２）で表される部分構造を含む電荷輸送性物質前駆体を挙げることができるが、これに限定されるわけではない。
【００３６】
【化３】
2020009184.tif 000004
【００３７】
式中、Ｃｙ2は、互いに独立して、ベンゼン環、ナフタレン環等の炭素数６〜２０の芳香族炭化水素骨格を表し、２つのＣｙ2は、互いに結合して環を形成していてもよい。また、芳香族炭化水素骨格は、置換基を有していてもよい。
ＧおよびＬは、上記と同じ意味を示す。
【００３８】
式（Ｍ２）で表される部分構造を含む電荷輸送性物質前駆体は、電荷輸送性の観点から、式（Ｇ１）表される基に加えて、下記式（Ｇ２）〜（Ｇ１６）のいずれかで表される基の少なくとも１つをその分子内に更に含んでいてもよい。
【００３９】
【化４】
2020009184.tif 000005
【００４０】
【化５】
2020009184.tif 000006
【００４１】
【化６】
2020009184.tif 000007
【００４２】
【化７】
2020009184.tif 000008
【００４３】
式（Ｇ２）〜（Ｇ１６）のいずれかで表される基は、原料化合物の入手容易性や前駆体の合成容易性等の観点から、下記式（Ｇ’２−１）〜（Ｇ’１６−５）のいずれかで表される基が好ましい。
【００４４】
【化８】
2020009184.tif 000009
【００４５】
【化９】
2020009184.tif 000010
【００４６】
【化１０】
2020009184.tif 000011
【００４７】
【化１１】
2020009184.tif 000012
【００４８】
【化１２】
2020009184.tif 000013
【００４９】
【化１３】
2020009184.tif 000014
【００５０】
【化１４】
2020009184.tif 000015
【００５１】
ここで、Ｒ18〜Ｒ24、Ｒ26〜Ｒ155およびＲ158〜Ｒ199は、互いに独立して、水素原子、ハロゲン原子、ニトロ基、シアノ基、またはハロゲン原子で置換されていてもよい、ジフェニルアミノ基、炭素数１〜２０のアルキル基、炭素数２〜２０のアルケニル基、炭素数２〜２０のアルキニル基、炭素数６〜２０のアリール基もしくは炭素数２〜２０のヘテロアリール基を表し、Ｒ156およびＲ157は、互いに独立して、Ｚ1で置換されていてもよい、炭素数６〜２０のアリール基または炭素数２〜２０のヘテロアリール基を表し、Ｒ25は、水素原子、Ｚ4で置換されてもよい、炭素数１〜２０のアルキル基、炭素数２〜２０のアルケニル基もしくは炭素数２〜２０のアルキニル基、またはＺ1で置換されてもよい、炭素数６〜２０のアリール基もしくは炭素数２〜２０のヘテロアリール基を表し、Ｚ1は、ハロゲン原子、ニトロ基、シアノ基、またはＺ2で置換されていてもよい、炭素数１〜２０のアルキル基、炭素数２〜２０のアルケニル基もしくは炭素数２〜２０のアルキニル基を表し、Ｚ2は、ハロゲン原子、ニトロ基、シアノ基、またはＺ3で置換されていてもよい、炭素数６〜２０のアリール基もしくは炭素数２〜２０のヘテロアリール基を表し、Ｚ3は、ハロゲン原子、ニトロ基またはシアノ基を表し、Ｚ4は、ハロゲン原子、ニトロ基、シアノ基、またはＺ5で置換されていてもよい、炭素数６〜２０のアリール基もしくは炭素数２〜２０のヘテロアリール基を表し、Ｚ5は、ハロゲン原子、ニトロ基、シアノ基、またはＺ3で置換されていてもよい、炭素数１〜２０のアルキル基、炭素数２〜２０のアルケニル基もしくは炭素数２〜２０のアルキニル基を表し、ハロゲン原子、炭素数１〜２０のアルキル基、炭素数２〜２０のアルケニル基、炭素数２〜２０のアルキニル基、炭素数６〜２０のアリール基および炭素数２〜２０のヘテロアリール基の具体例としては、上記Ｒ11〜Ｒ17で説明したものと同様のものが挙げられる。
【００５２】
特に、Ｒ18〜Ｒ24、Ｒ26〜Ｒ155およびＲ158〜Ｒ199としては、水素原子、フッ素原子、シアノ基、ハロゲン原子で置換されていてもよいジフェニルアミノ基、ハロゲン原子で置換されていてもよい炭素数１〜２０のアルキル基、ハロゲン原子で置換されていてもよい炭素数６〜２０のアリール基、ハロゲン原子で置換されていてもよい炭素数２〜２０のヘテロアリール基が好ましく、水素原子、フッ素原子、シアノ基、ハロゲン原子で置換されていてもよい炭素数１〜１０のアルキル基、ハロゲン原子で置換されていてもよいフェニル基がより好ましく、水素原子、フッ素原子、メチル基、トリフルオロメチル基がより一層好ましく、水素原子が最適である。
【００５３】
また、Ｒ25としては、水素原子、Ｚ1で置換されていてもよい炭素数６〜２０のアリール基、Ｚ1で置換されていてもよい炭素数２〜２０のヘテロアリール基、Ｚ4で置換されていてもよい炭素数１〜２０のアルキル基が好ましく、水素原子、Ｚ1で置換されていてもよい炭素数６〜１４のアリール基、Ｚ1で置換されていてもよい炭素数２〜１４のヘテロアリール基、Ｚ4で置換されていてもよい炭素数１〜１０のアルキル基がより好ましく、水素原子、Ｚ1で置換されていてもよい炭素数６〜１４のアリール基、Ｚ1で置換されていてもよい炭素数２〜１４の含窒素ヘテロアリール基、Ｚ4で置換されていてもよい炭素数１〜１０のアルキル基がより一層好ましく、水素原子、Ｚ1で置換されていてもよいフェニル基、Ｚ1で置換されていてもよい１−ナフチル基、Ｚ1で置換されていてもよい２−ナフチル基、Ｚ1で置換されていてもよい２−ピリジル基、Ｚ1で置換されていてもよい３−ピリジル基、Ｚ1で置換されていてもよい４−ピリジル基、Ｚ4で置換されていてもよいメチル基が更に好ましい。
【００５４】
そして、Ｒ156およびＲ157としては、Ｚ1で置換されていてもよい炭素数６〜１４のアリール基、Ｚ1で置換されていてもよい炭素数２〜１４のヘテロアリール基が好ましく、Ｚ1で置換されていてもよい炭素数６〜１４のアリール基がより好ましく、Ｚ1で置換されていてもよいフェニル基、Ｚ1で置換されていてもよい１−ナフチル基、Ｚ1で置換されていてもよい２−ナフチル基がより一層好ましい。
【００５５】
また、Ａｒ13は、互いに独立して、ジ（炭素数６〜２０のアリール基）アミノ基で置換されていてもよい炭素数６〜２０のアリール基を表す。炭素数６〜２０のアリール基の具体例としては、Ｒ11〜Ｒ17で説明したものと同様のものが挙げられ、ジ（炭素数６〜２０のアリール基）アミノ基の具体例としては、ジフェニルアミノ基、１−ナフチルフェニルアミノ基、ジ（１−ナフチル）アミノ基、１−ナフチル−２−ナフチルアミノ基、ジ（２−ナフチル）アミノ基等が挙げられる。
【００５６】
Ａｒ13としては、フェニル基、１−ナフチル基、２−ナフチル基、１−アントリル基、２−アントリル基、９−アントリル基、１−フェナントリル基、２−フェナントリル基、３−フェナントリル基、４−フェナントリル基、９−フェナントリル基、ｐ−（ジフェニルアミノ）フェニル基、ｐ−（１−ナフチルフェニルアミノ）フェニル基、ｐ−（ジ（１−ナフチル）アミノ）フェニル基、ｐ−（１−ナフチル−２−ナフチルアミノ）フェニル基、ｐ−（ジ（２−ナフチル）アミノ）フェニル基が好ましく、ｐ−（ジフェニルアミノ）フェニル基がより好ましい。
【００５７】
なお、Ｒ25、Ｒ156およびＲ157において、Ｚ1は、ハロゲン原子、ニトロ基、シアノ基、Ｚ2で置換されていてもよい炭素数１〜１０のアルキル基、Ｚ2で置換されていてもよい炭素数２〜１０のアルケニル基、Ｚ2で置換されていてもよい炭素数２〜１０のアルキニル基が好ましく、ハロゲン原子、ニトロ基、シアノ基、Ｚ2で置換されていてもよい炭素数１〜３のアルキル基、Ｚ2で置換されていてもよい炭素数２〜３のアルケニル基、Ｚ2で置換されていてもよい炭素数２〜３のアルキニル基がより好ましく、フッ素原子、Ｚ2で置換されていてもよい炭素数１〜３のアルキル基、Ｚ2で置換されていてもよい炭素数２〜３のアルケニル基、Ｚ2で置換されていてもよい炭素数２〜３のアルキニル基がより一層好ましい。
【００５８】
Ｒ25、Ｒ156およびＲ157において、Ｚ4は、ハロゲン原子、ニトロ基、シアノ基、Ｚ5で置換されていてもよい炭素数６〜１４のアリール基が好ましく、ハロゲン原子、ニトロ基、シアノ基、Ｚ5で置換されていてもよい炭素数６〜１０のアリール基がより好ましく、フッ素原子、Ｚ5で置換されていてもよい炭素数６〜１０のアリール基がより一層好ましく、フッ素原子、Ｚ5で置換されていてもよいフェニル基が更に好ましい。
【００５９】
Ｒ25、Ｒ156およびＲ157において、Ｚ2は、ハロゲン原子、ニトロ基、シアノ基、Ｚ3置換されていてもよい炭素数６〜１４のアリール基が好ましく、ハロゲン原子、ニトロ基、シアノ基、Ｚ3で置換されていてもよい炭素数６〜１０のアリール基がより好ましく、フッ素原子、Ｚ3で置換されていてもよい炭素数６〜１０のアリール基がより一層好ましく、フッ素原子、Ｚ3で置換されていてもよいフェニル基が更に好ましい。
【００６０】
Ｒ25、Ｒ156およびＲ157において、Ｚ5は、ハロゲン原子、ニトロ基、シアノ基、Ｚ3で置換されていてもよい炭素数１〜１０のアルキル基、Ｚ3で置換されていてもよい炭素数２〜１０のアルケニル基、Ｚ3で置換されていてもよい炭素数２〜１０のアルキニル基が好ましく、ハロゲン原子、ニトロ基、シアノ基、Ｚ3で置換されていてもよい炭素数１〜３のアルキル基、Ｚ3で置換されていてもよい炭素数２〜３のアルケニル基、Ｚ3で置換されていてもよい炭素数２〜３のアルキニル基がより好ましく、フッ素原子、Ｚ3で置換されていてもよい炭素数１〜３のアルキル基、Ｚ3で置換されていてもよい炭素数２〜３のアルケニル基、Ｚ3で置換されていてもよい炭素数２〜３のアルキニル基がより一層好ましい。
【００６１】
Ｒ25、Ｒ156およびＲ157において、Ｚ3は、ハロゲン原子が好ましく、フッ素原子がより好ましい。
【００６２】
本発明において、Ｒ25として好適な基の具体例としては、以下の基が挙げられるが、これらに限定されるわけではない。
【００６３】
【化１５】
2020009184.tif 000016
【００６４】
【化１６】
2020009184.tif 000017
【００６５】
【化１７】
2020009184.tif 000018
【００６６】
【化１８】
2020009184.tif 000019
【００６７】
【化１９】
2020009184.tif 000020
【００６８】
【化２０】
2020009184.tif 000021
【００６９】
これに限定されるわけではないが、電荷輸送性物質前駆体として好適な典型例としては、下記式（１）で表されるアニリン誘導体が挙げられる。
【００７０】
【化２１】
2020009184.tif 000022
【００７１】
上記式（１）におけるＰｈ1は、式（Ｐ１）で表される基を表す。
【００７２】
【化２２】
2020009184.tif 000023
【００７３】
Ｒ200〜Ｒ203は、互いに独立して、水素原子、ハロゲン原子、ニトロ基、シアノ基、またはハロゲン原子で置換されていてもよい、炭素数１〜２０のアルキル基、炭素数２〜２０のアルケニル基、炭素数２〜２０のアルキニル基、炭素数６〜２０のアリール基もしくは炭素数２〜２０のヘテロアリール基を表し、これらハロゲン原子、炭素数１〜２０のアルキル基、炭素数２〜２０のアルケニル基、炭素数２〜２０のアルキニル基、炭素数６〜２０のアリール基および炭素数２〜２０のヘテロアリール基の具体例としては、上記Ｒ11〜Ｒ17で説明したものと同様のものが挙げられる。
【００７４】
特に、Ｒ200〜Ｒ203としては、水素原子、フッ素原子、シアノ基、ハロゲン原子で置換されていてもよい炭素数１〜２０のアルキル基、ハロゲン原子で置換されていてもよい炭素数６〜２０のアリール基、ハロゲン原子で置換されていてもよい炭素数２〜２０のヘテロアリール基が好ましく、水素原子、フッ素原子、シアノ基、ハロゲン原子で置換されていてもよい炭素数１〜１０のアルキル基、ハロゲン原子で置換されていてもよいフェニル基がより好ましく、水素原子、フッ素原子、メチル基、トリフルオロメチル基がより一層好ましく、水素原子が最適である。
【００７５】
一方、式（１）におけるＡｒ11およびＡｒ12は、互いに独立して、上記式（Ｇ１）〜（Ｇ１６）のいずれかで表される基を表すが、少なくとも１つは、上記式（Ｇ１）で表される基を表す。
また、好ましくは、Ａｒ11およびＡｒ12は、上記式（Ｇ’１−１）〜（Ｇ’１６−５）のいずれかで表される基を表すが、少なくとも１つは、上記式（Ｇ’１）で表される基を表す。
【００７６】
式（１）中、ｋは、１〜２０の整数であるが、電荷輸送性の観点から、好ましくは２以上、前駆体の有機溶媒への溶解性の観点から、好ましくは１０以下、より好ましくは５以下である。
【００７７】
式（１）においては、原料化合物の入手容易性や前駆体の合成容易性等の観点から、好ましくは全てのＡｒ11および全てのＡｒ12は同一の基を表すか、全てのＡｒ11は同一の基を表し、且つ、全てのＡｒ12は同一の基を表す。
更に、式（１）におけるＲ11〜Ｒ199およびＡｒ13並びにそれらに含まれる基の好ましい条件は、上述と同様である。
【００７８】
本発明において、上記アルキル基、アルケニル基およびアルキニル基の炭素数は、好ましくは１０以下であり、より好ましくは６以下であり、より一層好ましくは４以下である。
また、上記アリール基およびヘテロアリール基の炭素数は、好ましくは１４以下であり、より好ましくは１０以下であり、より一層好ましくは６以下である。
【００７９】
本発明において、アニリン誘導体の原料の入手容易性、化合物の溶解性、得られる電荷輸送性薄膜の電荷輸送性等のバランスを考慮すると、好ましいアニリン誘導体の一例は式（１’）で表される。
【００８０】
【化２３】
2020009184.tif 000024
【００８１】
式（１’）において、Ａｒ21およびＡｒ22は、互いに独立して、水素原子、式（２）で表される基または式（３）で表される基であるが、２つのＡｒ21および３つＡｒ22の少なくとも１つは式（３）で表される基である。
【００８２】
【化２４】
2020009184.tif 000025
【００８３】
式（２）において、Ａｒ1およびＡｒ2は、互いに独立して、炭素数６〜２０のアリール基を表し、Ａｒ3は、炭素数６〜２０のアリーレン基を表すが、Ａｒ1〜Ａｒ3のいずれか２つが互いに結合して窒素原子とともに環を形成していてもよい。
【００８４】
炭素数６〜２０のアリール基の具体例としては、フェニル基、１−ナフチル基、２−ナフチル基、１−アントリル基、２−アントリル基、９−アントリル基、１−フェナントリル基、２−フェナントリル基、３−フェナントリル基、４−フェナントリル基、９−フェナントリル基等が挙げられる。
【００８５】
炭素数６〜２０のアリーレン基の具体例としては、ベンゼン−１，２−ジイル（ｏ−フェニレン）基、ベンゼン−１，３−ジイル（ｍ−フェニレン）基、ベンゼン−１，４−ジイル（ｐ−フェニレン）基、ナフタレン−１，２−ジイル基、ナフタレン−１，３−ジイル基、ナフタレン−１，４−ジイル基、ナフタレン−１，５−ジイル基、ナフタレン−１，６−ジイル基、ナフタレン−１，７−ジイル基、ナフタレン−１，８−ジイル基等が挙げられる。
【００８６】
また、Ａｒ1〜Ａｒ3のいずれか２つが結合して窒素原子とともに形成する環としては、カルバゾール環等が挙げられる。
【００８７】
これらの中でも、Ａｒ1およびＡｒ2は、フェニル基、１−ナフチル基、２−ナフチル基が好ましく、フェニル基がより好ましい。
また、Ａｒ3は、ベンゼン−１，２−ジイル基、ベンゼン−１，３−ジイル基、ベンゼン−１，４−ジイル基が好ましく、ベンゼン−１，４−ジイル基がより好ましい。
したがって、式（２）で表される基は、式（２Ａ）で表される基が好ましく、式（２Ａ−１）で表される基がより好ましい。
【００８８】
【化２５】
2020009184.tif 000026
【００８９】
上記式（３）で表される基としては、下記式（３Ａ）で表される基が好ましい。
【００９０】
【化２６】
2020009184.tif 000027
【００９１】
上記式（１’）で表されるアニリン誘導体は、合成の容易性の観点から、対称性をもつことが好ましい。その具体例としては、全てのＡｒ21および全てのＡｒ22が同一の基であるもの（例えば、式（１’−１））や、全てのＡｒ21が同一の基であり、且つ、全てのＡｒ22が同一の基であるもの（例えば、式（１’−２）および式（１’−３））が挙げられる。
【００９２】
【化２７】
2020009184.tif 000028
（式中、Ｇ2は、上記式（２Ａ−１）で表される基を示し、Ｇ3は、上記式（３Ａ）で表される基を示す。）
【００９３】
本発明で用いる式（１）で表されるアニリン誘導体は、式（５）で表されるアミン化合物と、式（６）で表されるアリール化合物とを触媒存在下で反応させて式（７）で表されるアミン化合物を得、式（７）で表されるアミン化合物と式（８）で表されるアリール化合物とを触媒存在下で反応させることで製造できる。
【００９４】
【化２８】
2020009184.tif 000029
（式中、Ｘは、ハロゲン原子または擬ハロゲン基を表し、Ａｒ11、Ａｒ12、Ｐｈ1およびｋは、上記と同じ意味を表す。）
【００９５】
ハロゲン原子としては、上記と同様のものが挙げられる。
擬ハロゲン基としては、メタンスルホニルオキシ基、トリフルオロメタンスルホニルオキシ基、ノナフルオロブタンスルホニルオキシ基等の（フルオロ）アルキルスルホニルオキシ基；ベンゼンスルホニルオキシ基、トルエンスルホニルオキシ基等の芳香族スルホニルオキシ基などが挙げられる。
【００９６】
式（５）で表されるアミン化合物と、式（６）で表されるアリール化合物との仕込み比は、アミン化合物に対して、アリール化合物を２当量以上とすることができるが２〜２．４当量程度が好適である。なお、この反応においては、式（５）で表されるアミノ基（−ＮＨ2）は、立体障害が低い等の理由のため、両端へのＡｒ11基の導入が優位に進む。
また、式（７）で表されるアミン化合物と、式（８）で表されるアリール化合物との仕込み比は、アミン化合物に対して、アリール化合物を２当量以上とすることができるが２〜２．４当量程度が好適である。
なお、Ａｒ11とＡｒ12が同じ基である式（１）で表されるアニリン誘導体を製造する場合、上述のように、式（７）で表されるアミン化合物を得て、式（１）で表されるアニリン誘導体を得るという２段階で製造してもよいが、１段階で製造することもできる。その場合の仕込みは、式（５）で表されるアミン化合物に対して、対応するアリール化合物（式（６）および式（８）で表される化合物）を４〜４．８当量程度である。
【００９７】
上記反応に用いられる触媒としては、例えば、塩化銅、臭化銅、ヨウ化銅等の銅触媒；Ｐｄ（ＰＰｈ3）4（テトラキス（トリフェニルフォスフィン）パラジウム）、Ｐｄ（ＰＰｈ3）2Ｃｌ2（ビス（トリフェニルフォスフィン）ジクロロパラジウム）、Ｐｄ（ｄｂａ）2（ビス（ジベンジリデンアセトン）パラジウム）、Ｐｄ2（ｄｂａ）3（トリス（ジベンジリデンアセトン）ジパラジウム）、Ｐｄ（Ｐ−ｔ−Ｂｕ3）2（ビス（トリ（ｔ−ブチルフォスフィン））パラジウム）、Ｐｄ（ＯＡｃ）2（酢酸パラジウム）等のパラジウム触媒などが挙げられる。これらの触媒は、１種を単独で用いてもよく、２種以上を組み合わせて用いてもよい。また、これらの触媒は、公知の適切な配位子とともに使用してもよい。
【００９８】
このような配位子としては、トリフェニルフォスフィン、トリ−ｏ−トリルフォスフィン、ジフェニルメチルフォスフィン、フェニルジメチルフォスフィン、トリメチルフォスフィン、トリエチルフォスフィン、トリブチルフォスフィン、トリ−ｔ−ブチルフォスフィン、ジ−ｔ−ブチル（フェニル）フォスフィン、ジ−ｔ−ブチル（４−ジメチルアミノフェニル）フォスフィン、１，２−ビス（ジフェニルフォスフィノ）エタン、１，３−ビス（ジフェニルフォスフィノ）プロパン、１，４−ビス（ジフェニルフォスフィノ）ブタン、１，１’−ビス（ジフェニルフォスフィノ）フェロセン等の３級フォスフィン、トリメチルフォスファイト、トリエチルフォスファイト、トリフェニルフォスファイト等の３級フォスファイトなどが挙げられる。
【００９９】
触媒の使用量は、上記アリール化合物１ｍｏｌに対して、０．２ｍｏｌ程度とすることができるが、０．１５ｍｏｌ程度が好適である。
また、配位子を用いる場合、その使用量は、使用する金属錯体に対し０．１〜５当量とすることができるが、１〜２当量が好適である。
【０１００】
原料化合物が全て固体である場合あるいは目的とするアニリン誘導体を効率よく得る観点から、上記各反応は溶媒中で行なう。溶媒を使用する場合、その種類は、反応に悪影響を及ぼさないものであれば特に制限はない。具体例としては、脂肪族炭化水素類（ペンタン、ｎ−ヘキサン、ｎ−オクタン、ｎ−デカン、デカリン等）、ハロゲン化脂肪族炭化水素類（クロロホルム、ジクロロメタン、ジクロロエタン、四塩化炭素等）、芳香族炭化水素類（ベンゼン、ニトロベンゼン、トルエン、ｏ−キシレン、ｍ−キシレン、ｐ−キシレン、メシチレン等）、ハロゲン化芳香族炭化水素類（クロロベンゼン、ブロモベンゼン、ｏ−ジクロロベンゼン、ｍ−ジクロロベンゼン、ｐ−ジクロロベンゼン等）、エーテル類（ジエチルエーテル、ジイソプロピルエーテル、ｔ−ブチルメチルエーテル、テトラヒドロフラン、ジオキサン、１，２−ジメトキシエタン、１，２−ジエトキシエタン等）、ケトン類（アセトン、メチルエチルケトン、メチルイソブチルケトン、ジ−ｎ−ブチルケトン、シクロヘキサノン等）、アミド類（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）、ラクタムおよびラクトン類（Ｎ−メチルピロリドン、γ−ブチロラクトン等）、尿素類（Ｎ，Ｎ−ジメチルイミダゾリジノン、テトラメチルウレア等）、スルホキシド類（ジメチルスルホキシド、スルホラン等）、ニトリル類（アセトニトリル、プロピオニトリル、ブチロニトリル等）などが挙げられ、これらの溶媒は１種を単独で用いても、２種以上を混合して用いてもよい。
【０１０１】
反応温度は、用いる溶媒の融点から沸点までの範囲で適宜設定すればよいが、特に、０〜２００℃程度が好ましく、２０〜１５０℃がより好ましい。
反応終了後は、常法にしたがって後処理をし、目的とするアニリン誘導体を得ることができる。
【０１０２】
また、本発明で用いる式（１’）で表されるアニリン誘導体は、下記式（９）で表されるアミン化合物と、式（１０）で表されるアリール化合物とを触媒存在下で反応させて式（１１）で表されるアミン化合物を得、式（１２）で表されるアミン化合物と式（８）で表されるアリール化合物とを触媒存在下で反応させて得ることで、製造できる。この場合において、反応の諸条件（仕込み比、触媒、溶媒等）は、式（１）について上記説明した内容を参考とすることができる。
【０１０３】
【化２９】
2020009184.tif 000030
（式中、Ｘ、Ａｒ21およびＡｒ22は、上記と同じ意味を表す。）
【０１０４】
なお、本発明で用いる原料である下記式（Ｇ１''）で表される化合物は、対応するカルバゾールを、ピリジンやトリエチルアミン等の塩基存在下、ジ−ｔ−ブチルジカルボネート等のＢｏｃ化試薬と反応させる公知の手法によって得ることができる。
【０１０５】
【化３０】
2020009184.tif 000031
（式中、ＸおよびＲ11〜Ｒ17は、上記と同じ意味を表す。）
【０１０６】
また、本発明で用いる９−ｔ−ブトキシカルボニルカルバゾール構造を分子内に有する電荷輸送性物質前駆体、例えば、式（１）または式（１’）で表されるアニリン誘導体は、カルバゾール部位の９位にＢｏｃ基以外のその他の基を有する化合物から当該その他の基を外して、カルバゾール部位の９位がプロトンである化合物を得、得られた化合物中のカルバゾール部位の９位にＢｏｃ基を導入することで、製造することもできる。
このようなその他の基としては、適切に外すことができる基である限り特に限定されないが、典型的には、ｔ−ブチルジメチルシリル基、ベンジル基等といった比較的温和な条件で脱離可能な保護基が挙げられるが、これらに限定されない。また、その他の基の脱離は、酸性または塩基性条件下で処理する方法や、酸化または還元条件下で処理する方法等により行うことができ、例えば、ＧＲＥＥＮ'Ｓ  ＰＲＯＴＥＣＴＩＶＥ  ＧＲＯＵＰＳ  ｉｎ  Ｏｒｇａｎｉｃ  Ｓｙｎｔｈｅｓｉｓ，  ４ｔｈ  Ｅｄｉｔｉｏｎを参考に、その他の基の性質等を考慮して適切な公知の方法で行えばよい。
Ｂｏｃ基の導入は、カルバゾール部位の９位がプロトンである化合物を、ピリジンやトリエチルアミン等の塩基存在下、ジ−ｔ−ブチルジカルボネート等のＢｏｃ化試薬と反応させる公知の手法によって行うことができる。
下記に反応の具体例を挙げるが、これらに限定されない。
【０１０７】
【化３１】
2020009184.tif 000032
（式中、Ｇpは、下記式（３Ａ−Ｐ）で表される基を表し、ＧHは、下記式（３Ａ−Ｈ）で表される基を表し、ＧXは、４−ジフェニルアミノフェニル基を表し、Ｇ2およびＧ3は、上記と同じ意味を表す。）
【０１０８】
【化３２】
2020009184.tif 000033
（Ｐは、Ｂｏｃ基以外の保護基を表す。）
【０１０９】
上記式（１）で表されるアニリン誘導体は、合成の容易性の観点から、対称性をもつことが好ましい。その具体例としては、Ｒ1〜Ｒ5の全てが上記式（３Ａ）で表される基である下記式（１Ａ）で示される化合物、Ｒ1、Ｒ3およびＲ5が水素原子であり、Ｒ2およびＲ4が上記式（３Ａ）で表される基である下記式（１Ｂ）で示される化合物、Ｒ1、Ｒ3およびＲ5が上記式（２Ａ−１）で表される基であり、Ｒ2およびＲ4が上記式（３Ａ）で表される基である下記式（１Ｃ）で示される化合物、Ｒ1、Ｒ3およびＲ5が上記式（３Ａ）で表される基であり、および、Ｒ2およびＲ4が上記式（２Ａ−１）で表される基である下記式（１Ｄ）で示される化合物等が例示されるが、これらに限定されるものではない。
【０１１０】
【化３３】
2020009184.tif 000034
【０１１１】
本発明で用いる式（１’）で表されるアニリン誘導体は、下記式（１''）で表されるアミン化合物を、触媒および塩基の存在下、下記式（３’）で表されるカルバゾール化合物とカップリング反応させることで製造できる。
なお、式（３’）で表される化合物は、対応するカルバゾールを、ピリジンやトリエチルアミン等の塩基存在下、ジ−ｔ−ブチルジカルボネート等のＢｏｃ化試薬と反応させる公知の手法によって得ることができる。
【０１１２】
【化３４】
2020009184.tif 000035
（式中、Ｘ、Ｒ21〜Ｒ22は、上記と同じ意味を表す。）
【０１１３】
本発明の電荷輸送性薄膜形成用組成物は、９−ｔ−ブトキシカルボニルカルバゾール構造を分子内に有する電荷輸送性物質前駆体と、有機溶媒とを含むものであるが、得られる薄膜の用途に応じ、その電荷輸送能の向上等を目的としてドーパント物質を含んでいてもよい。
ドーパント物質としては、組成物に使用する少なくとも一種の溶媒に溶解するものであれば特に限定されず、無機系のドーパント物質、有機系のドーパント物質のいずれも使用できる。
更にドーパント物質は、組成物から固体膜である電荷輸送性薄膜を得る過程で、例えば、焼成時の加熱といった外部からの刺激によって、分子内の一部が外れることによってドーパント物質としての機能が初めて発現または向上するようになる物質、例えば、スルホン酸基が脱離しやすい基で保護されたアリールスルホン酸エステル化合物であってもよい。
【０１１４】
無機系のドーパント物質としては、ヘテロポリ酸が好ましく、その具体例としては、リンモリブデン酸、ケイモリブデン酸、リンタングステン酸、リンタングストモリブデン酸、ケイタングステン酸等が挙げられる。
【０１１５】
ヘテロポリ酸とは、代表的に式（Ｄ１）で示されるＫｅｇｇｉｎ型あるいは式（Ｄ２）で示されるＤａｗｓｏｎ型の化学構造で示される、ヘテロ原子が分子の中心に位置する構造を有し、バナジウム（Ｖ）、モリブデン（Ｍｏ）、タングステン（Ｗ）等の酸素酸であるイソポリ酸と、異種元素の酸素酸とが縮合してなるポリ酸である。このような異種元素の酸素酸としては、主にケイ素（Ｓｉ）、リン（Ｐ）、ヒ素（Ａｓ）の酸素酸が挙げられる。
【０１１６】
【化３５】
2020009184.tif 000036
【０１１７】
ヘテロポリ酸の具体例としては、リンモリブデン酸、ケイモリブデン酸、リンタングステン酸、ケイタングステン酸、リンタングストモリブデン酸等が挙げられ、これらは単独で用いてもよく、２種以上組み合わせて用いてもよい。なお、本発明で用いるヘテロポリ酸は、市販品として入手可能であり、また、公知の方法により合成することもできる。
特に、１種類のヘテロポリ酸を用いる場合、その１種類のヘテロポリ酸は、リンタングステン酸またはリンモリブデン酸が好ましく、リンタングステン酸が最適である。また、２種類以上のヘテロポリ酸を用いる場合、その２種類以上のヘテロポリ酸の１つは、リンタングステン酸またはリンモリブデン酸が好ましく、リンタングステン酸がより好ましい。
なお、ヘテロポリ酸は、元素分析等の定量分析において、一般式で示される構造から元素の数が多いもの、または少ないものであっても、それが市販品として入手したもの、あるいは、公知の合成方法にしたがって適切に合成したものである限り、本発明において用いることができる。
すなわち、例えば、一般的には、リンタングステン酸は化学式Ｈ3（ＰＷ12Ｏ40）・ｎＨ2Ｏで、リンモリブデン酸は化学式Ｈ3（ＰＭｏ12Ｏ40）・ｎＨ2Ｏでそれぞれ示されるが、定量分析において、この式中のＰ（リン）、Ｏ（酸素）またはＷ（タングステン）もしくはＭｏ（モリブデン）の数が多いもの、または少ないものであっても、それが市販品として入手したもの、あるいは、公知の合成方法にしたがって適切に合成したものである限り、本発明において用いることができる。この場合、本発明に規定されるヘテロポリ酸の質量とは、合成物や市販品中における純粋なリンタングステン酸の質量（リンタングステン酸含量）ではなく、市販品として入手可能な形態および公知の合成法にて単離可能な形態において、水和水やその他の不純物等を含んだ状態での全質量を意味する。
【０１１８】
本発明の電荷輸送性薄膜形成用組成物に含まれるヘテロポリ酸は、質量比で、電荷輸送性物質１に対して０．０１〜５０程度とすることができるが、好ましくは０．１〜１０程度、より好ましくは１．０〜５．０程度である。
【０１１９】
また、有機系のドーパント物質としては、アリールスルホン酸、アリールスルホン酸エステル、所定のアニオンとその対カチオンとからなるイオン化合物、テトラシアノキノジメタン誘導体やベンゾキノン誘導体等が挙げられる。
【０１２０】
テトラシアノキノジメタン誘導体としては、７，７，８，８−テトラシアノキノジメタン（ＴＣＮＱ）や２−フルオロ−７，７，８，８−テトラシアノキノジメタン、２，５−ジフルオロ−７，７，８，８−テトラシアノキノジメタン、テトラフルオロ−７，７，８，８−テトラシアノキノジメタン（Ｆ４ＴＣＮＱ）、テトラクロロ−７，７，８，８−テトラシアノキノジメタン、２−フルオロ−７，７，８，８−テトラシアノキノジメタン、２−クロロ−７，７，８，８−テトラシアノキノジメタン、２，５−ジフルオロ−７，７，８，８−テトラシアノキノジメタン、２，５−ジクロロ−７，７，８，８−テトラシアノキノジメタン等が挙げられる。
【０１２１】
ベンゾキノン誘導体としては、テトラクロロ−１，４−ベンゾキノン（クロラニル）、２，３−ジクロロ−５，６−ジシアノ−１，４−ベンゾキノン（ＤＤＱ）等が挙げられる。
【０１２２】
特に、アリールスルホン酸としては下記式（４）または（５）で表される化合物を好適に使用し得る。
【化３６】
2020009184.tif 000037
【０１２３】
式（４）中、Ｄ1は、−Ｏ−または−Ｓ−を表すが、−Ｏ−が好ましい。Ｄ2は、ナフタレン環またはアントラセン環を表すが、ナフタレン環が好ましい。Ｄ3は、２〜４価のパーフルオロビフェニル基を表し、ｊ1は、Ｄ1とＤ3との結合数を表し、２≦ｊ1≦４を満たす整数であるが、Ｄ3が２価のパーフルオロビフェニル基であり、かつ、ｊ1が２であることが好ましい。ｊ2は、Ｄ2に結合するスルホン酸基数を表し、１≦ｊ2≦４を満たす整数であるが、２が好適である。
【０１２４】
式（５）中、Ｄ4〜Ｄ8は、互いに独立して、水素原子、ハロゲン原子、シアノ基、炭素数１〜２０のアルキル基、炭素数１〜２０のハロゲン化アルキル基または炭素数２〜２０のハロゲン化アルケニル基を表すが、Ｄ4〜Ｄ8のうち少なくとも３つはハロゲン原子である。ｉは、ナフタレン環に結合するスルホン酸基数を表し、１≦ｉ≦４を満たす整数であるが、２〜４が好ましく、２がより好ましい。
【０１２５】
炭素数１〜２０のアルキル基としては、直鎖状、分岐鎖状、環状のいずれでもよく、例えば、メチル基、エチル基、ｎ−プロピル基、イソプロピル基、ｎ−ブチル基、イソブチル基、ｓ−ブチル基、ｔ−ブチル基、ｎ−ペンチル基、ｎ−ヘキシル基、ｎ−ヘプチル基、ｎ−オクチル基、ｎ−ノニル基、ｎ−デシル基等の炭素数１〜２０の直鎖または分岐鎖状アルキル基；シクロプロピル基、シクロブチル基、シクロペンチル基、シクロヘキシル基、シクロヘプチル基、シクロオクチル基、シクロノニル基、シクロデシル基、ビシクロブチル基、ビシクロペンチル基、ビシクロヘキシル基、ビシクロヘプチル基、ビシクロオクチル基、ビシクロノニル基、ビシクロデシル基等の炭素数３〜２０の環状アルキル基等が挙げられる。
【０１２６】
炭素数１〜２０のハロゲン化アルキル基としては、トリフルオロメチル基、２，２，２−トリフルオロエチル基、パーフルオロエチル基、３，３，３−トリフルオロプロピル基、２，２，３，３，３−ペンタフルオロプロピル基、パーフルオロプロピル基、４，４，４−トリフルオロブチル基、３，３，４，４，４−ペンタフルオロブチル基、２，２，３，３，４，４，４−ヘプタフルオロブチル基、パーフルオロブチル基等が挙げられる。炭素数２〜２０のハロゲン化アルケニル基としては、パーフルオロビニル基、１−パーフルオロプロペニル基、パーフルオロアリル基、パーフルオロブテニル基等が挙げられる。
【０１２７】
ハロゲン原子の例としては上記と同様のものが挙げられるが、フッ素原子が好ましい。
【０１２８】
これらの中でも、Ｄ4〜Ｄ8は、水素原子、ハロゲン原子、シアノ基、炭素数１〜１０のアルキル基、炭素数１〜１０のハロゲン化アルキル基または炭素数２〜１０のハロゲン化アルケニル基であり、かつＤ4〜Ｄ8のうち少なくとも３つはフッ素原子であることが好ましく、水素原子、フッ素原子、シアノ基、炭素数１〜５のアルキル基、炭素数１〜５のフッ化アルキル基または炭素数２〜５のフッ化アルケニル基であり、かつＤ4〜Ｄ8のうち少なくとも３つはフッ素原子であることがより好ましく、水素原子、フッ素原子、シアノ基、炭素数１〜５のパーフルオロアルキル基または炭素数１〜５のパーフルオロアルケニル基であり、かつＤ4、Ｄ5およびＤ8がフッ素原子であることがより一層好ましい。
【０１２９】
なお、パーフルオロアルキル基とは、アルキル基の水素原子全てがフッ素原子に置換された基であり、パーフルオロアルケニル基とは、アルケニル基の水素原子全てがフッ素原子に置換された基である。
【０１３０】
好適なアリールスルホン酸の具体例としては、以下に示すものが挙げられるが、これらに限定されない。
【０１３１】
【化３７】
2020009184.tif 000038
【０１３２】
特に組成物の保存安定性の観点から、アリールスルホン酸エステル化合物が好適であり、例えば、下記式（６）または（６'）で表されるアリールスルホン酸エステル化合物を好適に用いることができる。
【０１３３】
【化３８】
2020009184.tif 000039
【０１３４】
式（６）および（６'）中、Ａ1は、置換基を有していてもよい、１つ以上の芳香環を含む炭素数６〜２０のｍ価の炭化水素基または下記式（７）若しくは（８）で表される化合物から誘導されるｍ価の基である。
【０１３５】
【化３９】
2020009184.tif 000040
（式中、Ｗ2およびＷ3は、互いに独立して、−Ｏ−、−Ｓ−、−Ｓ（Ｏ）−若しくは−Ｓ（Ｏ2）−、または置換基を有していてもよい−Ｎ−、−Ｓｉ−、−Ｐ−若しくは−Ｐ（Ｏ）−である。）
【０１３６】
上記１つ以上の芳香環を含む炭素数６〜２０のｍ価の炭化水素基は、１つ以上の芳香環を含む炭素数６〜２０の炭化水素からｍ個の水素原子を取り除いて得られる基である。上記１つ以上の芳香環を含む炭化水素としては、ベンゼン、トルエン、キシレン、ビフェニル、ナフタレン、アントラセン、ピレン等が挙げられる。これらのうち、上記炭化水素基としては、ベンゼン、ビフェニル等から誘導される基が好ましい。
【０１３７】
上記炭化水素基は、その水素原子の一部または全部が、更に置換基で置換されていてもよい。上記置換基としては、フッ素原子、塩素原子、臭素原子、ヨウ素原子、ニトロ基、シアノ基、ヒドロキシ基、アミノ基、シラノール基、チオール基、カルボキシ基、スルホン酸エステル基、リン酸基、リン酸エステル基、エステル基、チオエステル基、アミド基、１価炭化水素基、オルガノオキシ基、オルガノアミノ基、オルガノシリル基、オルガノチオ基、アシル基、スルホ基等で置換されていてもよい。
【０１３８】
ここで、上記１価炭化水素基としては、メチル基、エチル基、ｎ−プロピル基、イソプロピル基、ｎ−ブチル基、イソブチル基、ｓ−ブチル基、ｔ−ブチル基、ｎ−ペンチル基、シクロペンチル基、ｎ−ヘキシル基、シクロヘキシル基、ｎ−ヘプチル基、ｎ−オクチル基、ｎ−ノニル基、ｎ−デシル基等の炭素数１〜１０のアルキル基；ビニル基、１−プロペニル基、２−プロペニル基、イソプロペニル基、１−メチル−２−プロペニル基、１−ブテニル基、２−ブテニル基、３−ブテニル基、ヘキセニル基等の炭素数２〜１０のアルケニル基；フェニル基、キシリル基、トリル基、１−ナフチル基、２−ナフチル基等の炭素数６〜２０のアリール基；ベンジル基、フェニルエチル基等の炭素数７〜２０アラルキル基等が挙げられる。
【０１３９】
上記オルガノオキシ基としては、アルコキシ基、アルケニルオキシ基、アリールオキシ基等が挙げられる。これらに含まれるアルキル基、アルケニル基およびアリール基としては、前述したものと同様のものが挙げられる。
【０１４０】
上記オルガノアミノ基としては、メチルアミノ基、エチルアミノ基、プロピルアミノ基、ブチルアミノ基、ペンチルアミノ基、ヘキシルアミノ基、シクロヘキシルアミノ基、ヘプチルアミノ基、オクチルアミノ基、ノニルアミノ基、デシルアミノ基、ドデシルアミノ基等の炭素数１〜１２のアルキルアミノ基；ジメチルアミノ基、ジエチルアミノ基、ジプロピルアミノ基、ジブチルアミノ基、ジペンチルアミノ基、ジヘキシルアミノ基、ジシクロヘキシルアミノ基、ジヘプチルアミノ基、ジオクチルアミノ基、ジノニルアミノ基、ジデシルアミノ基等の各アルキル基が炭素数１〜１２のアルキル基であるジアルキルアミノ基；モルホリノ基等が挙げられる。
【０１４１】
上記オルガノシリル基としては、トリメチルシリル基、トリエチルシリル基、トリプロピルシリル基、トリブチルシリル基、トリペンチルシリル基、トリヘキシルシリル基、ペンチルジメチルシリル基、ヘキシルジメチルシリル基、オクチルジメチルシリル基、デシルジメチルシリル基等の各アルキル基が炭素数１〜１０のアルキル基であるトリアルキルシリル基が挙げられる。
【０１４２】
上記オルガノチオ基としては、メチルチオ基、エチルチオ基、プロピルチオ基、ブチルチオ基、ペンチルチオ基、ヘキシルチオ基、ヘプチルチオ基、オクチルチオ基、ノニルチオ基、デシルチオ基、ドデシルチオ基等の炭素数１〜１２のアルキルチオ基が挙げられる。
【０１４３】
上記アシル基としては、ホルミル基、アセチル基、プロピオニル基、ブチリル基、イソブチリル基、バレリル基、イソバレリル基、ベンゾイル基等の炭素数１〜１０アシル基が挙げられる。
【０１４４】
なお、上記１価炭化水素基、オルガノオキシ基、オルガノアミノ基、オルガノアミノ基、オルガノシリル基、オルガノチオ基およびアシル基の炭素数は、１〜８が好ましい。
【０１４５】
これら各置換基の中でも、フッ素原子、スルホン酸基、アルキル基、オルガノオキシ基、オルガノシリル基がより好ましい。
【０１４６】
式（６）中、Ａ2は、−Ｏ−、−Ｓ−または−ＮＨ−である。これらのうち、合成が容易であることから、−Ｏ−が好ましい。
【０１４７】
式（６）中、Ａ3は、炭素数６〜２０の（ｎ＋１）価の芳香族基である。上記芳香族基は、炭素数６〜２０の芳香族化合物から芳香環上の（ｎ＋１）個の水素原子を取り除いて得られる基である。なお、本発明において芳香族化合物は、芳香族炭化水素および芳香族複素環式化合物を意味する。上記芳香族化合物としては、ベンゼン、トルエン、キシレン、ビフェニル、ナフタレン、アントラセン、ピレン等が挙げられるが、これらのうち、Ａ3で表される芳香族基としては、ナフタレンまたはアントラセンから誘導される基が好ましい。
【０１４８】
式（６）および（６'）中、Ｘ1は、炭素数２〜５のアルキレン基である、また、上記アルキレン基は、その炭素原子間に、−Ｏ−、−Ｓ−またはカルボニル基が介在していてもよく、その水素原子の一部または全部が、更に炭素数１〜２０のアルキル基で置換されていてもよい。Ｘ1としては、エチレン基、トリメチレン基、メチレンオキシメチレン基、メチレンチオメチレン基等が好ましく、これらの基の水素原子の一部または全部が、更に炭素数１〜２０のアルキル基で置換されていてもよい。上記アルキル基としては、メチル基、エチル基、ｎ−プロピル基、イソプロピル基、ｎ−ブチル基、イソブチル基、ｓ−ブチル基、ｔ−ブチル基、ｎ−ペンチル基、シクロペンチル基、ｎ−ヘキシル基、シクロヘキシル基、ｎ−ヘプチル基、ｎ−オクチル基、ｎ−ノニル基、ｎ−デシル基、ｎ−ウンデシル基、ｎ−ドデシル基、ビシクロヘキシル基等が挙げられる。
【０１４９】
式（６）および（６'）中、Ｘ2は、単結合、−Ｏ−、−Ｓ−または−ＮＲa−である。Ｒaは、水素原子または炭素数１〜１０の１価炭化水素基である。上記１価炭化水素基としては、メチル基、エチル基、ｎ−プロピル基等のアルキル基が好ましい。Ｘ2としては、単結合、−Ｏ−または−Ｓ−が好ましく、単結合または−Ｏ−がより好ましい。
【０１５０】
式（６）および（６'）中、Ｘ3は、置換されていてもよい炭素数１〜２０の１価炭化水素基である。上記１価炭化水素基としては、メチル基、エチル基、ｎ−プロピル基、イソプロピル基、ｎ−ブチル基、イソブチル基、ｓ−ブチル基、ｔ−ブチル基、ｎ−ペンチル基、シクロペンチル基、ｎ−ヘキシル基、シクロヘキシル基、ｎ−ヘプチル基、ｎ−オクチル基、ｎ−ノニル基、ｎ−デシル基、ｎ−ウンデシル基、ｎ−ドデシル基、ビシクロヘキシル基等の炭素数１〜２０のアルキル基；ビニル基、１−プロペニル基、２−プロペニル基、イソプロペニル基、１−メチル−２−プロペニル基、１−ブテニル基、２−ブテニル基、３−ブテニル基、ヘキセニル基等の炭素数２〜２０のアルケニル基；フェニル基、キシリル基、トリル基、１−ナフチル基、２−ナフチル基、１−アントリル基、２−アントリル基、９−アントリル基、１−フェナントリル基、２−フェナントリル基、３−フェナントリル基、４−フェナントリル基、９−フェナントリル基、２−ビフェニリル基、３−ビフェニリル基、４−ビフェニリル基等の炭素数６〜２０のアリール基；ベンジル基、フェニルエチル基、フェニルシクロヘキシル基等の炭素数７〜２０のアラルキル基等が挙げられる。また、上記１価炭化水素基の水素原子の一部または全部が、更に置換基で置換されていてもよい。上記置換基としては、Ａ1の説明において述べたものと同様のものが挙げられる。Ｘ3としては、炭素数１〜２０のアルキル基、または炭素数６〜２０のアリール基が好ましい。
【０１５１】
式（６）および（６'）中、ｍは、１≦ｍ≦４を満たす整数であるが、２が好ましい。ｎは、１≦ｎ≦４を満たす整数であるが、２が好ましい。
【０１５２】
式（６）または（６'）で表されるアリールスルホン酸エステル化合物は低極性溶媒を含む広範囲の溶媒に対して高溶解性を示すため、多種多様な溶媒を使用して溶液の物性を調製することが可能であり、塗布特性が高い。そのため、スルホン酸エステルの状態で塗布し、塗膜の乾燥時または焼成時にスルホン酸を発生させることが好ましい。スルホン酸エステルからスルホン酸が発生する温度は、室温で安定、かつ焼成温度以下であることが好ましいため、４０〜２６０℃がよい。更に、組成物内での高い安定性と焼成時の脱離の容易性を考慮すると、８０〜２３０℃が好ましく、１２０〜１８０℃がより好ましい。
【０１５３】
式（６）で表されるアリールスルホン酸エステル化合物としては、下記式（６−１）〜（６−３）のいずれかで表されるものが好ましい。
【０１５４】
【化４０】
2020009184.tif 000041
（式中、ｍおよびｎは、上記と同じ。）
【０１５５】
式（６−１）中、Ａ11は、パーフルオロビフェニルから誘導されるｍ価の基である。Ａ12は、−Ｏ−または−Ｓ−であるが、−Ｏ−が好ましい。Ａ13は、ナフタレンまたはアントラセンから誘導される（ｎ＋１）価の基であるが、ナフタレンから誘導される基が好ましい。
【０１５６】
式（６−１）中、Ｒs1〜Ｒs4は、互いに独立して、水素原子、または直鎖状若しくは分岐状の炭素数１〜６のアルキル基であり、Ｒs5は、置換されていてもよい炭素数２〜２０の１価炭化水素基である。
【０１５７】
上記直鎖状若しくは分岐状のアルキル基としては、特に限定されないが、メチル基、エチル基、ｎ−プロピル基、イソプロピル基、ｎ−ブチル基、イソブチル基、ｔ−ブチル基、ｎ−ヘキシル基等が挙げられる。これらのうち、炭素数１〜３のアルキル基が好ましい。
【０１５８】
上記炭素数２〜２０の１価炭化水素基としては、エチル基、ｎ−プロピル基、イソプロピル基、ｎ−ブチル基、イソブチル基、ｔ−ブチル基等のアルキル基、フェニル基、ナフチル基、フェナントリル基等のアリール基等が挙げられる。
【０１５９】
Ｒs1〜Ｒs4のうち、Ｒs1またはＲs3が、炭素数１〜３の直鎖アルキル基であり、残りが、水素原子であるか、Ｒs1が、炭素数１〜３の直鎖アルキル基であり、Ｒs2〜Ｒs4が、水素原子であることが好ましい。上記炭素数１〜３の直鎖アルキル基としては、メチル基が好ましい。また、Ｒs5としては、炭素数２〜４の直鎖アルキル基またはフェニル基が好ましい。
【０１６０】
式（６−２）中、Ａ14は、置換されていてもよい、１つ以上の芳香環を含む炭素数６〜２０のｍ価の炭化水素基である。上記炭化水素基は、１つ以上の芳香環を含む炭素数６〜２０の炭化水素からｍ個の水素原子を取り除いて得られる基である。上記炭化水素としては、ベンゼン、トルエン、キシレン、エチルベンゼン、ビフェニル、ナフタレン、アントラセン、フェナントレン等が挙げられる。また、上記炭化水素基は、その水素原子の一部または全部が、更に置換基で置換されていてもよく、上記置換基としては、Ａ1の説明において述べたものと同様のものが挙げられる。Ａ14として好ましくは、Ａ1の好適例として説明したものと同様のものが挙げられる。
【０１６１】
式（６−２）中、Ａ15は、−Ｏ−または−Ｓ−であるが、−Ｏ−が好ましい。
【０１６２】
式（６−２）中、Ａ16は、炭素数６〜２０の（ｎ＋１）価の芳香族基である。上記芳香族基は、炭素数６〜２０の芳香族化合物の芳香環上から（ｎ＋１）個の水素原子を取り除いて得られる基である。上記芳香族化合物としては、ベンゼン、トルエン、キシレン、ビフェニル、ナフタレン、アントラセン、ピレン等が挙げられる。これらのうち、Ａ16としては、ナフタレンまたはアントラセンから誘導される基であることが好ましく、ナフタレンから誘導される基であることがより好ましい。
【０１６３】
式（６−２）中、Ｒs6およびＲs7は、互いに独立して、水素原子、または直鎖状若しくは分岐状の１価脂肪族炭化水素基である。Ｒs8は、直鎖状若しくは分岐状の１価脂肪族炭化水素基である。ただし、Ｒs6、Ｒs7およびＲs8の炭素数の合計は６以上である。Ｒs6、Ｒs7およびＲs8の炭素数の合計の上限は、特に限定されないが、２０以下が好ましく、１０以下がより好ましい。
【０１６４】
上記直鎖状若しくは分岐状の１価脂肪族炭化水素基としては、特に限定されないが、メチル基、エチル基、ｎ−プロピル基、イソプロピル基、ｎ−ブチル基、イソブチル基、ｔ−ブチル基、ｎ−ヘキシル基、ｎ−オクチル基、２−エチルヘキシル基、デシル基等の炭素数１〜２０のアルキル基；ビニル基、１−プロペニル基、２−プロペニル基、イソプロペニル基、１−メチル−２−プロペニル基、１−ブテニル基、２−ブテニル基、３−ブテニル基、ヘキセニル基等の炭素数２〜２０のアルケニル基等が挙げられる。
【０１６５】
Ｒs6としては、水素原子が好ましく、Ｒs7およびＲs8としては、炭素数１〜６のアルキル基が好ましい。この場合、Ｒs7およびＲs8は、同一であっても異なっていてもよい。
【０１６６】
式（６−２）中、ｍは、１≦ｍ≦４を満たす整数であるが、２が好ましい。ｎは、１≦ｎ≦４を満たす整数であるが、２が好ましい。
【０１６７】
式（６−３）中、Ｒs9〜Ｒs13は、互いに独立して、水素原子、ニトロ基、シアノ基、ハロゲン原子、炭素数１〜１０のアルキル基、炭素数１〜１０のハロゲン化アルキル基、または炭素数２〜１０のハロゲン化アルケニル基である。
【０１６８】
上記炭素数１〜１０のアルキル基は、直鎖状、分岐状、環状のいずれでもよく、その具体例としては、メチル基、エチル基、ｎ−プロピル基、イソプロピル基、ｎ−ブチル基、イソブチル基、ｓ−ブチル基、ｔ−ブチル基、ｎ−ペンチル基、シクロペンチル基、ｎ−ヘキシル基、シクロヘキシル基、ｎ−ヘプチル基、ｎ−オクチル基、ｎ−ノニル基、ｎ−デシル基等が挙げられる。
【０１６９】
上記炭素数１〜１０のハロゲン化アルキル基は、炭素数１〜１０のアルキル基の水素原子の一部または全部がハロゲン原子で置換された基であれば、特に限定されない。上記ハロゲン化アルキル基は、直鎖状、分岐状、環状のいずれでもよく、その具体例としては、トリフルオロメチル基、２，２，２−トリフルオロエチル基、１，１，２，２，２−ペンタフルオロエチル基、３，３，３−トリフルオロプロピル基、２，２，３，３，３−ペンタフルオロプロピル基、１，１，２，２，３，３，３−ヘプタフルオロプロピル基、４，４，４−トリフルオロブチル基、３，３，４，４，４−ペンタフルオロブチル基、２，２，３，３，４，４，４−ヘプタフルオロブチル基、１，１，２，２，３，３，４，４，４−ノナフルオロブチル基等が挙げられる。
【０１７０】
上記炭素数２〜１０のハロゲン化アルケニル基としては、炭素数２〜１０のアルケニル基の水素原子の一部または全部がハロゲン原子で置換された基であれば、特に限定されない。その具体例としては、パーフルオロビニル基、パーフルオロ−１−プロペニル基、パーフルオロ−２−プロペニル基、パーフルオロ−１−ブテニル基、パーフルオロ−２−ブテニル基、パーフルオロ−３−ブテニル基等が挙げられる。
【０１７１】
これらのうち、Ｒs9としては、ニトロ基、シアノ基、炭素数１〜１０のハロゲン化アルキル基、炭素数２〜１０のハロゲン化アルケニル基等が好ましく、ニトロ基、シアノ基、炭素数１〜４のハロゲン化アルキル基、炭素数２〜４のハロゲン化アルケニル基等がより好ましく、ニトロ基、シアノ基、トリフルオロメチル基、パーフルオロプロペニル基等がより一層好ましい。また、Ｒs10〜Ｒs13としては、ハロゲン原子が好ましく、フッ素原子がより好ましい。
【０１７２】
式（６−３）中、Ａ17は、−Ｏ−、−Ｓ−または−ＮＨ−であるが、−Ｏ−が好ましい。
【０１７３】
式（６−３）中、Ａ18は、炭素数６〜２０の（ｎ＋１）価の芳香族基である。上記芳香族基は、炭素数６〜２０の芳香族化合物の芳香環上から（ｎ＋１）個の水素原子を取り除いて得られる基である。上記芳香族化合物としては、ベンゼン、トルエン、キシレン、ビフェニル、ナフタレン、アントラセン、ピレン等が挙げられる。これらのうち、Ａ18としては、ナフタレンまたはアントラセンから誘導される基であることが好ましく、ナフタレンから誘導される基であることがより好ましい。
【０１７４】
式（６−３）中、Ｒs14〜Ｒs17は、互いに独立して、水素原子、または直鎖状若しくは分岐状の炭素数１〜２０の１価脂肪族炭化水素基である。
【０１７５】
上記１価脂肪族炭化水素基としては、メチル基、エチル基、ｎ−プロピル基、イソプロピル基、ｎ−ブチル基、イソブチル基、ｓ−ブチル基、ｔ−ブチル基、ｎ−ペンチル基、シクロペンチル基、ｎ−ヘキシル基、シクロヘキシル基、ｎ−ヘプチル基、ｎ−オクチル基、ｎ−ノニル基、ｎ−デシル基、ｎ−ウンデシル基、ｎ−ドデシル基等の炭素数１〜２０のアルキル基；ビニル基、１−プロペニル基、２−プロペニル基、イソプロペニル基、１−メチル−２−プロペニル基、１−ブテニル基、２−ブテニル基、３−ブテニル基、ヘキセニル基等の炭素数２〜２０のアルケニル基等が挙げられる。これらのうち、炭素数１〜２０のアルキル基が好ましく、炭素数１〜１０のアルキル基がより好ましく、炭素数１〜８のアルキル基がより好ましい。
【０１７６】
式（６−３）中、Ｒs18は、直鎖状若しくは分岐状の炭素数１〜２０の１価脂肪族炭化水素基、またはＯＲs19である。Ｒs19は、置換されていてもよい炭素数２〜２０の１価炭化水素基である。
【０１７７】
Ｒs18で表される直鎖状または分岐状の炭素数１〜２０の１価脂肪族炭化水素基としては、前述したものと同様のものが挙げられる。Ｒs18が１価脂肪族炭化水素基である場合、Ｒs18としては、炭素数１〜２０のアルキル基が好ましく、炭素数１〜１０のアルキル基がより好ましく、炭素数１〜８のアルキル基がより一層好ましい。
【０１７８】
Ｒs19で表される炭素数２〜２０の１価炭化水素基としては、前述した１価脂肪族炭化水素基のうちメチル基以外のもののほか、フェニル基、ナフチル基、フェナントリル基等のアリール基等が挙げられる。これらのうち、Ｒs19としては、炭素数２〜４の直鎖アルキル基またはフェニル基が好ましい。また、上記１価炭化水素基が有していてもよい置換基としては、フルオロ基、炭素数１〜４のアルコキシ基、ニトロ基、シアノ基等が挙げられる。
【０１７９】
式（６−３）中、ｎは、１≦ｎ≦４を満たす整数であるが、２が好ましい。
【０１８０】
式（６−３）で表されるアリールスルホン酸エステル化合物としては、特に、下記式（６−３−１）または（６−３−２）で表されるものが好ましい。
【０１８１】
【化４１】
2020009184.tif 000042
【０１８２】
式中、Ａ17、Ａ18、Ｒs9〜Ｒs17、Ｒs19およびｎは、上記と同じ。Ｒs20は、直鎖状または分岐状の炭素数１〜２０の１価脂肪族炭化水素基であり、その具体例としては、Ｒs18の説明において述べたものと同様のものが挙げられる。
【０１８３】
式（６−３−１）で表されるアリールスルホン酸エステル化合物においては、Ｒs14〜Ｒs17のうち、Ｒs14またはＲs16が炭素数１〜３の直鎖アルキル基であり、残りが水素原子であるか、Ｒs14が、炭素数１〜３の直鎖アルキル基であり、Ｒs15〜Ｒs17が水素原子であることが好ましい。上記炭素数１〜３の直鎖アルキル基としては、メチル基が好ましい。また、Ｒs19としては、炭素数２〜４の直鎖アルキル基またはフェニル基が好ましい。
【０１８４】
式（６−３−２）で表されるアリールスルホン酸エステル化合物においては、Ｒs14、Ｒs16およびＲs20の炭素数の合計は６以上であることが好ましい。Ｒs14、Ｒs16およびＲs20の炭素数の合計の上限は、２０以下が好ましく、１０以下がより好ましい。この場合、Ｒs14としては、水素原子が好ましく、Ｒs16およびＲs20としては、炭素数１〜６のアルキル基が好ましい。また、Ｒs16およびＲs20は、互いに同一であっても異なっていてもよい。
【０１８５】
式（６）および（６’）で表されるアリールスルホン酸エステル化合物は、１種単独で用いても、２種以上を組み合わせて用いてもよい。
【０１８６】
なお、好適なアリールスルホン酸エステルの具体例としては、以下に示すものが挙げられるが、これに限定されない。
【化４２】
2020009184.tif 000043
【０１８７】
有機系のドーパント物質の場合、その分子量は、有機溶媒への溶解性の観点から、好ましくは５，０００以下、より好ましく３，０００以下、より一層好ましくは２，０００以下である。
【０１８８】
また、本発明の電荷輸送性薄膜形成用組成物が有機系のドーパント物質を含む場合、その含有量は、モル比で、電荷輸送性物質１に対し、通常０．０１〜２０程度である。
【０１８９】
更に、得られる薄膜を有機ＥＬ素子の正孔注入層として用いる場合、正孔注入層への注入性の向上、素子の寿命特性等の改善を目的として、本発明の電荷輸送性薄膜形成用組成物は、有機シラン化合物を含んでいてもよく、その含有量は、電荷輸送性物質に対して、通常１〜３０質量％程度である。
【０１９０】
本発明の電荷輸送性薄膜形成用組成物を調製する際に用いられる有機溶媒としては、９−ｔ−ブトキシカルボニルカルバゾール構造を分子内に有する電荷輸送性物質前駆体を良好に溶解し得る高溶解性溶媒を用いることができる。カルバゾール基の窒素原子上に置換基の無いカルバゾール構造を分子内に有する電荷輸送性物質前駆体を溶解させるためには、少なくとも１種の高極性溶媒含有させることが必要であるのに対し、本発明で用いる９−ｔ−ブトキシカルボニルカルバゾール構造を分子内に有する電荷輸送性物質前駆体はカルバゾール基の窒素原子上にｔ−ブトキシカルボニル基を有するため、溶媒の極性を問わず、溶媒中に溶解することが可能である。また、必要に応じて、高極性溶媒よりもプロセス適合性に優れている点で低極性溶媒を用いてもよい。本発明において、低極性溶媒とは周波数１００ｋＨｚでの比誘電率が７未満のものを、高極性溶媒とは周波数１００ｋＨｚでの比誘電率が７以上のものと定義する。
【０１９１】
低極性溶媒としては、例えば、
クロロホルム、クロロベンゼン等の塩素系溶媒；
トルエン、キシレン、テトラリン、シクロヘキシルベンゼン、デシルベンゼン等のアルキルベンゼン等の芳香族炭化水素系溶媒；
１−オクタノール、１−ノナノール、１−デカノール等の脂肪族アルコール系溶媒；
テトラヒドロフラン、ジオキサン、アニソール、４−メトキシトルエン、３−フェノキシトルエン、ジベンジルエーテル、ジエチレングリコールジメチルエーテル、ジエチレングリコールブチルメチルエーテル、トリエチレングリコールジメチルエーテル、トリエチレングリコールブチルメチルエーテル等のエーテル系溶媒；
安息香酸メチル、安息香酸エチル、安息香酸ブチル、安息香酸イソアミル、フタル酸ビス（２−エチルヘキシル）、マレイン酸ジブチル、シュウ酸ジブチル、酢酸ヘキシル、ジエチレングリコールモノエチルエーテルアセテート、ジエチレングリコールモノブチルエーテルアセテート等のエステル系溶媒
等が挙げられる。
【０１９２】
また、高極性溶媒としては、例えば、
Ｎ，Ｎ−ジメチルホルムアミド、Ｎ，Ｎ−ジメチルアセトアミド、Ｎ，Ｎ−ジメチルイソブチルアミド、Ｎ−メチルピロリドン、１，３−ジメチル−２−イミダゾリジノン等のアミド系溶媒；
エチルメチルケトン、イソホロン、シクロヘキサノン等のケトン系溶媒；
アセトニトリル、３−メトキシプロピオニトリル等のシアノ系溶媒；
エチレングリコール、ジエチレングリコール、トリエチレングリコール、ジプロピレングリコール、１，３−ブタンジオール、２，３−ブタンジオール等の多価アルコール系溶媒；
ジエチレングリコールモノメチルエーテル、ジエチレングリコールモノフェニルエーテル、トリエチレングリコールモノメチルエーテル、ジプロピレングリコールモノメチルエーテル、ベンジルアルコール、２−フェノキシエタノール、２−ベンジルオキシエタノール、３−フェノキシベンジルアルコール、テトラヒドロフルフリルアルコール等の脂肪族アルコール以外の１価アルコール系溶媒；
ジメチルスルホキシド等のスルホキシド系溶媒
等が挙げられる。
【０１９３】
本発明の電荷輸送性薄膜形成用組成物の粘度は、通常、２５℃で１〜５０ｍＰａ・ｓであり、表面張力は、通常、２５℃で２０〜５０ｍＮ／ｍである。
本発明の電荷輸送性薄膜形成用の粘度と表面張力は、用いる塗布方法、所望の膜厚等の各種要素を考慮して、用いる有機溶媒の種類やそれらの比率、固形分濃度等を変更することで調整可能である。
【０１９４】
本発明の電荷輸送性薄膜形成用組成物は、上記説明した成分を混合することで製造することができる。
組成物を調製する際には、成分が分解したり変質したりしない範囲で、適宜加熱してもよい。
本発明においては、電荷輸送性薄膜形成用組成物は、より平坦性の高い薄膜を再現性よく得る目的で、組成物を製造する途中段階で、または全ての成分を混合した後に、サブマイクロオーダーのフィルター等を用いてろ過してもよい。
【０１９５】
以上で説明した電荷輸送性薄膜形成用組成物を基材上に塗布して焼成することで、基材上に電荷輸送性薄膜を形成させることができる。本発明では、焼成の際に、上記有機溶媒が蒸発するとともに上記電荷輸送性物質前駆体から９−ｔ−ブトキシカルボニル基が脱離することにより、電荷輸送性に優れる薄膜を得ることができる。
【０１９６】
組成物の塗布方法としては、特に限定されるものではなく、ディップ法、スピンコート法、転写印刷法、ロールコート法、刷毛塗り、インクジェット法、スプレー法等が挙げられ、塗布方法に応じて組成物の粘度および表面張力を調節することが好ましい。
【０１９７】
また、本発明の組成物を用いる場合、焼成雰囲気も特に限定されるものではなく、大気雰囲気だけでなく、窒素等の不活性ガスや真空中でも均一な成膜面および高い電荷輸送性を有する薄膜を得ることができる。
【０１９８】
焼成温度は、得られる薄膜の用途、得られる薄膜に付与する電荷輸送性の程度、溶媒の種類や沸点等を勘案して、１００〜２６０℃程度の範囲内で適宜設定されるものではあるが、得られる薄膜を有機ＥＬ素子の正孔注入層として用いる場合、１４０〜２５０℃程度が好ましく、１４５〜２４０℃程度がより好ましい。特に、本発明の組成物は、２００℃以下の低温焼成が可能という特徴を有することから、比較的低温で焼成した場合であっても、電荷輸送性に優れる薄膜を実現できる。
なお、焼成の際、より高い均一成膜性を発現させたり、基材上で反応を進行させたりする目的で、２段階以上の温度変化をつけてもよく、加熱は、例えば、ホットプレートやオーブン等、適当な機器を用いて行えばよい。
【０１９９】
電荷輸送性薄膜の膜厚は、特に限定されないが、有機ＥＬ素子内で正孔注入層として用いる場合、５〜２００ｎｍが好ましい。膜厚を変化させる方法としては、組成物中の固形分濃度を変化させたり、塗布時の基板上の溶液量を変化させたりする等の方法がある。
【０２００】
本発明の有機ＥＬ素子は、一対の電極を有し、これら電極の間に、上述の本発明の電荷輸送性薄膜を有するものである。
有機ＥＬ素子の代表的な構成としては、下記（ａ）〜（ｆ）が挙げられるが、これらに限定されるわけではない。なお、下記構成において、必要に応じて、発光層と陽極の間に電子ブロック層等を、発光層と陰極の間にホール（正孔）ブロック層等を設けることもできる。また、正孔注入層、正孔輸送層あるいは正孔注入輸送層が電子ブロック層等としての機能を兼ね備えていてもよく、電子注入層、電子輸送層あるいは電子注入輸送層がホール（正孔）ブロック層等としての機能を兼ね備えていてもよい。更に、必要に応じて各層の間に任意の機能層を設けることも可能である。
（ａ）陽極／正孔注入層／正孔輸送層／発光層／電子注入層／電子輸送層／陰極
（ｂ）陽極／正孔注入層／正孔輸送層／発光層／電子注入輸送層／陰極
（ｃ）陽極／正孔注入輸送層／発光層／電子注入層／電子輸送層／陰極
（ｄ）陽極／正孔注入輸送層／発光層／電子注入輸送層／陰極
（ｅ）陽極／正孔注入層／正孔輸送層／発光層／陰極
（ｆ）陽極／正孔注入輸送層／発光層／陰極
【０２０１】
「正孔注入層」、「正孔輸送層」および「正孔注入輸送層」とは、発光層と陽極との間に形成される層であって、正孔を陽極から発光層へ輸送する機能を有するものであり、発光層と陽極の間に、正孔輸送性材料の層が１層のみ設けられる場合、それが「正孔注入輸送層」であり、発光層と陽極の間に、正孔輸送性材料の層が２層以上設けられる場合、陽極に近い層が「正孔注入層」であり、それ以外の層が「正孔輸送層」である。特に、正孔注入（輸送）層は、陽極からの正孔受容性だけでなく、正孔輸送（発光）層への正孔注入性にも優れる薄膜が用いられる。
「電子注入層」、「電子輸送層」および「電子注入輸送層」とは、発光層と陰極との間に形成される層であって、電子を陰極から発光層へ輸送する機能を有するものであり、発光層と陰極の間に、電子輸送性材料の層が１層のみ設けられる場合、それが「電子注入輸送層」であり、発光層と陰極の間に、電子輸送性材料の層が２層以上設けられる場合、陰極に近い層が「電子注入層」であり、それ以外の層が「電子輸送層」である。
「発光層」とは、発光機能を有する有機層であって、ドーピングシステムを採用する場合、ホスト材料とドーパント材料を含んでいる。このとき、ホスト材料は、主に電子と正孔の再結合を促し、励起子を発光層内に閉じ込める機能を有し、ドーパント材料は、再結合で得られた励起子を効率的に発光させる機能を有する。燐光素子の場合、ホスト材料は主にドーパントで生成された励起子を発光層内に閉じ込める機能を有する。
【０２０２】
本発明の電荷輸送性薄膜は、有機ＥＬ素子において、正孔注入層、正孔輸送層、正孔注入輸送層として用い得るが、正孔注入層に好適である。
【０２０３】
本発明の電荷輸送性薄膜形成用組成物を用いてＥＬ素子を作製する場合の使用材料や、作製方法としては、下記のようなものが挙げられるが、これらに限定されるものではない。
【０２０４】
本発明の電荷輸送性薄膜形成用組成物から得られる薄膜をからなる正孔注入層を有するＯＬＥＤ素子の作製方法の一例は、以下のとおりである。なお、電極は、電極に悪影響を与えない範囲で、アルコール、純水等による洗浄や、ＵＶオゾン処理、酸素−プラズマ処理等による表面処理を予め行うことが好ましい。
陽極基板上に、上記の方法により、本発明の電荷輸送性薄膜からなる正孔注入層を形成する。これを真空蒸着装置内に導入し、正孔輸送層、発光層、電子輸送層、電子輸送層／ホールブロック層、陰極金属を順次蒸着する。あるいは、当該方法において蒸着で正孔輸送層と発光層を形成する代わりに、正孔輸送性高分子を含む正孔輸送層形成用組成物と発光性高分子を含む発光層形成用組成物を用いてウェットプロセスによってこれらの層を形成する。なお、必要に応じて、発光層と正孔輸送層との間に電子ブロック層を設けてよい。
【０２０５】
陽極材料としては、インジウム錫酸化物（ＩＴＯ）、インジウム亜鉛酸化物（ＩＺＯ）に代表される透明電極や、アルミニウムに代表される金属やこれらの合金等から構成される金属陽極が挙げられ、平坦化処理を行ったものが好ましい。高電荷輸送性を有するポリチオフェン誘導体やポリアニリン誘導体を用いることもできる。
なお、金属陽極を構成するその他の金属としては、金、銀、銅、インジウムやこれらの合金等が挙げられるが、これらに限定されるわけではない。
【０２０６】
正孔輸送層を形成する材料としては、（トリフェニルアミン）ダイマー誘導体、［（トリフェニルアミン）ダイマー］スピロダイマー、Ｎ，Ｎ’−ビス（ナフタレン−１−イル）−Ｎ，Ｎ’−ビス（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（ｍ−ＭＴＤＡＴＡ）、４，４’，４”−トリス［１−ナフチル（フェニル）アミノ］トリフェニルアミン（１−ＴＮＡＴＡ）等のトリアリールアミン類、５，５”−ビス−｛４−［ビス（４−メチルフェニル）アミノ］フェニル｝−２，２’：５’，２”−ターチオフェン（ＢＭＡ−３Ｔ）等のオリゴチオフェン類などが挙げられる。
【０２０７】
発光層を形成する材料としては、８−ヒドロキシキノリンのアルミニウム錯体等の金属錯体、１０−ヒドロキシベンゾ［ｈ］キノリンの金属錯体、ビススチリルベンゼン誘導体、ビススチリルアリーレン誘導体、（２−ヒドロキシフェニル）ベンゾチアゾールの金属錯体、シロール誘導体等の低分子発光材料；ポリ（ｐ−フェニレンビニレン）、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］、ポリ（３−アルキルチオフェン）、ポリビニルカルバゾール等の高分子化合物に発光材料と電子移動材料を混合した系等が挙げられるが、これらに限定されない。
また、蒸着で発光層を形成する場合、発光性ドーパントと共蒸着してもよく、発光性ドーパントとしては、トリス（２−フェニルピリジン）イリジウム（ＩＩＩ）（Ｉｒ（ｐｐｙ）3）等の金属錯体や、ルブレン等のナフタセン誘導体、キナクリドン誘導体、ペリレン等の縮合多環芳香族環等が挙げられるが、これらに限定されない。
【０２０８】
電子輸送層／ホールブロック層を形成する材料としては、オキシジアゾール誘導体、トリアゾール誘導体、フェナントロリン誘導体、フェニルキノキサリン誘導体、ベンズイミダゾール誘導体、ピリミジン誘導体等が挙げられるが、これらに限定されない。
【０２０９】
電子注入層を形成する材料としては、酸化リチウム（Ｌｉ2Ｏ）、酸化マグネシウム（ＭｇＯ）、アルミナ（Ａｌ2Ｏ3）等の金属酸化物、フッ化リチウム（ＬｉＦ）、フッ化ナトリウム（ＮａＦ）の金属フッ化物が挙げられるが、これらに限定されない。
陰極材料としては、アルミニウム、マグネシウム−銀合金、アルミニウム−リチウム合金等が挙げられるが、これらに限定されない。
電子ブロック層を形成する材料としては、トリス（フェニルピラゾール）イリジウム等が挙げられるが、これに限定されない。
【０２１０】
正孔輸送性高分子としては、ポリ［（９，９−ジヘキシルフルオレニル−２，７−ジイル）−ｃｏ−（Ｎ，Ｎ’−ビス｛ｐ−ブチルフェニル｝−１，４−ジアミノフェニレン）］、ポリ［（９，９−ジオクチルフルオレニル−２，７−ジイル）−ｃｏ−（Ｎ，Ｎ’−ビス｛ｐ−ブチルフェニル｝−１，１’−ビフェニレン−４，４−ジアミン）］、ポリ［（９，９−ビス｛１’−ペンテン−５’−イル｝フルオレニル−２，７−ジイル）−ｃｏ−（Ｎ，Ｎ’−ビス｛ｐ−ブチルフェニル｝−１，４−ジアミノフェニレン）］、ポリ［Ｎ，Ｎ’−ビス（４−ブチルフェニル）−Ｎ，Ｎ’−ビス（フェニル）−ベンジジン］−エンドキャップド  ウィズ  ポリシルシスキノキサン、ポリ［（９，９−ジジオクチルフルオレニル−２，７−ジイル）−ｃｏ−（４，４’−（Ｎ−（ｐ−ブチルフェニル））ジフェニルアミン）］等が挙げられる。
【０２１１】
発光性高分子としては、ポリ（９，９−ジアルキルフルオレン）（ＰＤＡＦ）等のポリフルオレン誘導体、ポリ（２−メトキシ−５−（２’−エチルヘキソキシ）−１，４−フェニレンビニレン）（ＭＥＨ−ＰＰＶ）等のポリフェニレンビニレン誘導体、ポリ（３−アルキルチオフェン）（ＰＡＴ）等のポリチオフェン誘導体、ポリビニルカルバゾール（ＰＶＣｚ）等が挙げられる。
【０２１２】
本発明の電荷輸送性薄膜形成用組成物は、上述した通り有機ＥＬ素子の正孔注入層または正孔輸送層の形成に好適に用いられるが、その他にも有機光電変換素子、有機薄膜太陽電池、有機ペロブスカイト光電変換素子、有機集積回路、有機電界効果トランジスタ、有機薄膜トランジスタ、有機発光トランジスタ、有機光学検査器、有機光受容器、有機電場消光素子、発光電子化学電池、量子ドット発光ダイオード、量子レーザー、有機レーザーダイオードおよび有機プラスモン発光素子等の電子素子における電荷輸送性薄膜の形成にも利用することができる。
【実施例】
【０２１３】
以下、実施例および比較例を挙げて本発明をより具体的に説明するが、本発明は下記の実施例に限定されるものではない。なお、使用した装置は以下のとおりである。
（１）1Ｈ−ＮＭＲ：ブルカー・バイオスピン（株）製  核磁気共鳴分光計  ＡＶＡＮＣＥ  ＩＩＩ  ＨＤ  ５００ＭＨｚ
（２）基板洗浄：長州産業（株）製  基板洗浄装置（減圧プラズマ方式）
（３）組成物の塗布：ミカサ（株）製  スピンコーターＭＳ−Ａ１００
（４）膜厚測定：（株）小坂研究所製  微細形状測定機サーフコーダＥＴ−４０００
（５）ＥＬ素子の作製：長州産業（株）製  多機能蒸着装置システムＣ−Ｅ２Ｌ１Ｇ１−Ｎ
（６）ＥＬ素子の電流密度等の測定：（株）イーエッチシー製  多チャンネルＩＶＬ測定装置【０２１４】
［１］化合物の合成
［合成例１］アリールスルホン酸エステルの合成
下記式で示されるアリールスルホン酸エステルＳを国際公開２０１７／２１７４５５号に従って合成した。【０２１５】
【化４３】
2020009184.tif 000044
【０２１６】
［合成例２］アニリン誘導体Ａ、ＢおよびＣの合成
下記アニリン誘導体ＡおよびＢは、それぞれ国際公開第２０１５／０５０２５３号の製造例１１および９に記載の方法に従って合成した。【０２１７】
【化４４】
2020009184.tif 000045
【０２１８】
アニリン誘導体Ｃは、次の方法により合成した。
アニリン誘導体Ｂ（１．１８ｇ、１ｍｍｏｌ）のＴＨＦ（テトラヒドロフラン）懸濁液（２５ｍＬ）に二炭酸ジ−ｔ−ブチル（９８２ｍｇ、４．５ｍｍｏｌ）と４−ジメチルアミノピリジン（３６７ｍｇ、３ｍｍｏｌ）を加え、得られた混合物を室温で３時間撹拌した。
その後、反応液をメタノール（１２５ｍＬ）に滴下し、析出した固体をろ取し、ろ物を乾燥してアニリン誘導体Ｃを得た（１．４６ｇ）。1Ｈ−ＮＭＲの測定結果を以下に示す。
1Ｈ−ＮＭＲ（５００ＭＨｚ，ＴＨＦ−ｄ8）δ［ｐｐｍ］：１．７８（ｓ，２７Ｈ），６．９５−７．０１（ｍ，８Ｈ），７．０５−７．０９（ｍ，２０Ｈ），７．２２−７．２５（ｍ，８Ｈ），７．２９−７．３２（ｍ，６Ｈ），７．４５（ｄｄ，Ｊ＝７．５，８．５Ｈｚ，３Ｈ），７．８９（ｄ，Ｊ＝２．０Ｈｚ，３Ｈ），７．９８（ｄ，Ｊ＝７．５Ｈｚ，３Ｈ），８．２５（ｄ，Ｊ＝９．０Ｈｚ，３Ｈ），８．３４（ｄ，Ｊ＝８．５Ｈｚ，３Ｈ）．【０２１９】
【化４５】
2020009184.tif 000046
【０２２０】
［合成例３］アニリン誘導体ＤおよびＥの合成
（１）化合物１の合成
【化４６】
2020009184.tif 000047
【０２２１】
６０％水素化ナトリウム（４．８ｇ，１２０ｍｍｏｌ）のＴＨＦ懸濁液（１５０ｍＬ）に氷冷下、２−ブロモカルバゾール（２４．６ｇ，１００ｍｍｏｌ）のＴＨＦ溶液（２００ｍＬ）を滴下した後、室温で３０分撹拌した。氷冷下、ｔｅｒｔ−ブチルジメチルシリルクロリド（１８．１ｇ，１２０ｍｍｏｌ）のＴＨＦ溶液（４０ｍＬ）を滴下し、室温で２時間撹拌した。水（６６ｍＬ）を加え、酢酸エチル（５０ｍＬ）で３回抽出した後、硫酸マグネシウムで乾燥させ、ろ過、溶媒留去し、淡褐色固体を得た。ヘキサン（１５０ｍＬ）を加え、ろ過した。ろ物にメタノール（３３３ｍＬ）を加え、３０分還流させた後、室温まで冷却し、ろ過することにより、化合物１を白色固体（２７．１ｇ，収率：７５％）として得た。1Ｈ−ＮＭＲの測定結果を以下に示す。
1Ｈ−ＮＭＲ（５００ＭＨｚ，ＣＤＣＬ3）δ［ｐｐｍ］：０．７５（ｓ，６Ｈ），１．０４（ｓ，９Ｈ），７．２４（ｔ，Ｊ＝７．５Ｈｚ，１Ｈ），７．３４（ｄ，Ｊ＝８．０Ｈｚ，１Ｈ），７．３８（ｔ，Ｊ＝７．５Ｈｚ，１Ｈ），７．５９（ｄ，Ｊ＝８．５Ｈｚ，１Ｈ），７．７３（ｓ，１Ｈ），７．９０（ｄ，Ｊ＝８．５Ｈｚ，１Ｈ），８．０２（ｄ，Ｊ＝７．５Ｈｚ，１Ｈ）．【０２２２】
（２）化合物２の合成
【化４７】
2020009184.tif 000048
【０２２３】
４，４’−ジアミノジフェニルアミン（３ｇ，１５ｍｍｏｌ）および化合物１（１１．１ｇ，３０．７５ｍｍｏｌ）のトルエン溶液（６０ｍＬ）に、Ｐｄ（ｄｂａ）2（１７３ｍｇ，０．３ｍｍｏｌ）、［（ｔ−Ｂｕ）3ＰＨ］ＢＦ4（１７４ｍｇ，０．６ｍｍｏｌ）、ｔ−ＢｕＯＮａ（３．１７ｇ，３３ｍｍｏｌ）を加え、８０℃で２時間加熱撹拌した。飽和食塩水（６０ｍＬ）で洗浄後、硫酸ナトリウムで乾燥させ、ろ過、溶媒留去し、カラムクロマトグラフィーで精製することにより、化合物２を白色固体（３．６ｇ，収率：３２％）として得た。1Ｈ−ＮＭＲの測定結果を以下に示す。
1Ｈ−ＮＭＲ（５００ＭＨｚ，ＤＭＳＯ−ｄ6）δ［ｐｐｍ］：０．６７（ｓ，１２Ｈ），０．９６（ｓ，１８Ｈ），６．８５（ｄ，Ｊ＝８．５Ｈｚ，２Ｈ），７．０２（ｄ，Ｊ＝８．５Ｈｚ，４Ｈ），７．０８（ｄ，Ｊ＝８．５Ｈｚ，４Ｈ），７．１１（ｔ，Ｊ＝７．５Ｈｚ，２Ｈ），７．１８−７．２２（ｍ，４Ｈ），７．５３（ｄ，Ｊ＝８．０Ｈｚ，２Ｈ），７．７６（ｂｒｓ，１Ｈ），７．８７（ｄ，Ｊ＝８．５Ｈｚ，２Ｈ），７．９０（ｄ，Ｊ＝７．５Ｈｚ，２Ｈ），７．９６（ｂｒｓ，２Ｈ）．【０２２４】
（３）化合物３の合成
【化４８】
2020009184.tif 000049
【０２２５】
化合物２（３．４５ｇ，４．５６ｍｍｏｌ）および２−ブロモ−９−フェニルカルバゾール（４．６３ｇ，１４．３６ｍｍｏｌ）のトルエン溶液（３５ｍＬ）にＰｄ（ｄｂａ）2（１５５ｍｇ，０．２７ｍｍｏｌ）、［（ｔ−Ｂｕ）3ＰＨ］ＢＦ4（１６０ｍｇ，０．５５ｍｍｏｌ）、ｔ−ＢｕＯＮａ（１．８４ｇ，１９．１５ｍｍｏｌ）を加え、９０℃で２時間加熱撹拌した。飽和食塩水（３５ｍＬ）で洗浄し、シリカゲル（９０ｇ）を通過させた後、さらにシリカゲルにトルエン（５２０ｍＬ）を流した。得られた溶液を１４０ｇまで濃縮した後、酢酸エチル（２６０ｍＬ）／メタノール（７８０ｍＬ）の混合液に滴下し、室温で２時間撹拌した。析出した固体をろ過することにより、化合物３を黄色固体（５．３５ｇ，収率：７９％）として得た。1Ｈ−ＮＭＲの測定結果を以下に示す。
1Ｈ−ＮＭＲ（５００ＭＨｚ，ＴＨＦ−ｄ8）δ［ｐｐｍ］：０．５０（ｓ，１２Ｈ），０．８６（ｓ，１８Ｈ），７．０３−７．０８（ｍ，１５Ｈ），７．１１−７．２１（ｍ，８Ｈ），７．２６−７．３４（ｍ，１０Ｈ），７．４２−７．５８（ｍ，１５Ｈ），７．８８（ｄ，Ｊ＝８．５Ｈｚ，２Ｈ），７．９２（ｄ，Ｊ＝７．５Ｈｚ，２Ｈ），８．００−８．０６（ｍ，６Ｈ）．【０２２６】
（４）アニリン誘導体Ｄの合成
【化４９】
2020009184.tif 000050
【０２２７】
化合物３（５．２８ｇ，３．５６ｍｍｏｌ）のＴＨＦ溶液（２５ｍＬ）に、氷冷下、１ｍｏｌ／Ｌのテトラブチルアンモニウムフルオリド／ＴＨＦ溶液（１０．７ｍＬ，１０．７ｍｍｏｌ）を滴下し、室温で２時間撹拌した。反応液をメタノール（９０ｍＬ）に滴下し、析出した固体をろ過することにより、アニリン誘導体Ｄを黄色固体（４．１６ｇ，収率：９３％）として得た。1Ｈ−ＮＭＲおよびＭＡＬＤＩ−ＴＯＦ−ＭＳの測定結果を以下に示す。
1Ｈ−ＮＭＲ（５００ＭＨｚ，ＴＨＦ−ｄ8）δ［ｐｐｍ］：６．９６−７．１２（ｍ，１７Ｈ），７．１７−７．３５（ｍ，１８Ｈ），７．４１−７．６０（ｍ，１３Ｈ），７．８９−７．９４（ｍ，４Ｈ），７．９９−８．０５（ｍ，６Ｈ），１０．００（ｂｒｓ，２Ｈ）．
ＭＡＬＤＩ−ＴＯＦ−ＭＳ ｍ／Ｚ  ｆｏｕｎｄ：１２５３．５２（［Ｍ＋Ｈ］+ｃａｌｃｄ：１２５３．４９）【０２２８】
（５）アニリン誘導体Ｅの合成
【化５０】
2020009184.tif 000051
【０２２９】
アニリン誘導体Ｄ（１．２５ｇ，１ｍｍｏｌ）のＴＨＦ懸濁液（２５ｍＬ）に二炭酸ジ−ｔ−ブチル（６５５ｍｇ，３ｍｍｏｌ）と４−ジメチルアミノピリジン（２４４ｍｇ，２ｍｍｏｌ）を加え、得られた混合物を室温で３時間撹拌した。
その後、反応液をメタノール（１２５ｍＬ）に滴下し、析出した固体をろ取し、ろ物を乾燥してアニリン誘導体Ｅを得た（１．３８ｇ，収率：９５％）。1Ｈ−ＮＭＲの測定結果を以下に示す。
1Ｈ−ＮＭＲ（５００ＭＨｚ，ＴＨＦ−ｄ8）δ［ｐｐｍ］：１．４１（ｓ，１８Ｈ），７．０６−７．１３（ｍ，１２Ｈ），７．１９−７．３５（ｍ，１９Ｈ），７．４３−７．６１（ｍ，１３Ｈ），７．８４（ｄ，Ｊ＝８．５Ｈｚ，２Ｈ），７．９０（ｄ，Ｊ＝７．５Ｈｚ，２Ｈ），８．０２−８．０７（ｍ，８Ｈ），８．３０（ｄ，Ｊ＝８．５Ｈｚ，２Ｈ）．【０２３０】
［２］電荷輸送性薄膜形成用組成物の調製（組成物調製用溶媒の選定）
［実施例１−１］
アニリン誘導体Ｃ（０．５２６ｇ）を芳香族炭化水素系溶媒のシクロヘキシルベンゼン（１０ｇ）に加え加熱撹拌した結果、完全溶解し、組成物Ｃ１を得た。【０２３１】
［実施例１−２］
アニリン誘導体Ｃ（０．５２６ｇ）を極性基含有の低極性溶媒である安息香酸ブチル（７ｇ）と３−フェノキシトルエン（３ｇ）からなる混合溶媒に加え加熱撹拌した結果、完全溶解し、組成物Ｃ２を得た。【０２３２】
［実施例１−３］
アニリン誘導体Ｃ（０．５２６ｇ）を極性基含有の高極性溶媒である１，３−ジメチル−２−イミダゾリジノン（７ｇ）、２，３−ブタンジオール（２ｇ）およびジプロピレングリコールモノメチルエーテル（１ｇ）からなる混合溶媒に加え加熱撹拌した結果、完全溶解し、組成物Ｃ３を得た。【０２３３】
［実施例１−４］
アニリン誘導体Ｅ（０．５２６ｇ）をシクロヘキシルベンゼン（１０ｇ）に加え加熱撹拌した結果、完全溶解し、組成物Ｅ１を得た。【０２３４】
［実施例１−５］
アニリン誘導体Ｅ（０．５２６ｇ）を安息香酸ブチル（７ｇ）と３−フェノキシトルエン（３ｇ）からなる混合溶媒に加え加熱撹拌した結果、完全溶解し、組成物Ｅ２を得た。【０２３５】
［実施例１−６］
アニリン誘導体Ｅ（０．５２６ｇ）を１，３−ジメチル−２−イミダゾリジノン（７ｇ）、２，３−ブタンジオール（２ｇ）およびジプロピレングリコールモノメチルエーテル（１ｇ）からなる混合溶媒に加え加熱撹拌した結果、完全溶解し、組成物Ｅ３を得た。【０２３６】
［比較例１−１］
アニリン誘導体Ａ（０．５２６ｇ）を芳香族炭化水素系溶媒のシクロヘキシルベンゼン（１０ｇ）に加え加熱撹拌した結果、完全溶解し、組成物Ａ１を得た。【０２３７】
［比較例１−２］
アニリン誘導体Ａ（０．５２６ｇ）を安息香酸ブチル（７ｇ）と３−フェノキシトルエン（３ｇ）からなる混合溶媒に加え加熱撹拌した結果、完全溶解し、組成物Ａ２を得た。【０２３８】
［比較例１−３］
アニリン誘導体Ａ（０．５２６ｇ）を１，３−ジメチル−２−イミダゾリジノン（７ｇ）、２，３−ブタンジオール（２ｇ）およびジプロピレングリコールモノメチルエーテル（１ｇ）からなる混合溶媒に加え加熱撹拌した結果、完全溶解し、組成物Ａ３を得た。【０２３９】
［比較例１−４］
アニリン誘導体Ｂ（０．５２６ｇ）を芳香族炭化水素系溶媒のシクロヘキシルベンゼン（１０ｇ）に加え加熱撹拌した結果、完全溶解しなかった。
［比較例１−５］【０２４０】
アニリン誘導体Ｂ（０．５２６ｇ）を安息香酸ブチル（７ｇ）と３−フェノキシトルエン（３ｇ）からなる混合溶媒に加え加熱撹拌した結果、完全溶解しなかった。【０２４１】
［比較例１−６］
アニリン誘導体Ｂ（０．５２６ｇ）を１，３−ジメチル−２−イミダゾリジノン（７ｇ）、２，３−ブタンジオール（２ｇ）およびジプロピレングリコールモノメチルエーテル（１ｇ）からなる混合溶媒に加え加熱撹拌した結果、完全溶解し、組成物Ｂ３を得た。【０２４２】
［比較例１−７］
アニリン誘導体Ｄ（０．５２６ｇ）を芳香族炭化水素系溶媒のシクロヘキシルベンゼン（１０ｇ）に加え加熱撹拌した結果、完全溶解しなかった。【０２４３】
［比較例１−８］
アニリン誘導体Ｄ（０．５２６ｇ）を安息香酸ブチル（７ｇ）と３−フェノキシトルエン（３ｇ）からなる混合溶媒に加え加熱撹拌した結果、完全溶解し、組成物Ｄ２を得た。【０２４４】
［比較例１−９］
アニリン誘導体Ｄ（０．５２６ｇ）を１，３−ジメチル−２−イミダゾリジノン（７ｇ）、２，３−ブタンジオール（２ｇ）およびジプロピレングリコールモノメチルエーテル（１ｇ）からなる混合溶媒に加え加熱撹拌した結果、完全溶解し、組成物Ｄ３を得た。【０２４５】
実施例１−１〜１−６および比較例１−１〜１−９の結果を表１にまとめて示す。これらの結果から、以下のことが確認された。
実施例で用いたアニリン誘導体Ｃおよびアニリン誘導体Ｅは、高極性溶媒および低極性溶媒のいずれに対しても良好な溶解性を示した。比較例で用いたアニリン誘導体Ａも、高極性溶媒および低極性溶媒のいずれに対しても良好な溶解性を示した。
一方、比較例で用いたアニリン誘導体Ｂは、高極性溶媒には溶解するが、低極性溶媒には完全溶解しなかった。また、比較例で用いたアニリン誘導体Ｄは、高極性溶媒や極性基を有する低極性溶媒には溶解するが、極性基を有さない低極性溶媒には完全溶解しなかった。【０２４６】
【表１】
2020009184.tif 000052
【０２４７】
［３］電荷輸送性薄膜形成用組成物の調製
［実施例２−１］
３−フェノキシトルエン（３ｇ）および安息香酸ブチル（７ｇ）からなる混合溶媒にアニリン誘導体Ｃ（０．１５５ｇ）と、アリールスルホン酸エステルＳ（０．２６１ｇ）とを加え加熱撹拌し、電荷輸送性薄膜形成用組成物Ｃ４を調製した。【０２４８】
［実施例２−２］
１，３−ジメチル−２−イミダゾリジノン（７ｇ）、２，３−ブタンジオール（２ｇ）およびジプロピレングリコールモノメチルエーテル（１ｇ）からなる混合溶媒にアリールスルホン酸エステルＳ（０．２６１ｇ）を溶解後、アニリン誘導体Ｃ（０．１５５ｇ）を加え加熱撹拌し、電荷輸送性薄膜形成用組成物Ｃ５を調製した。【０２４９】
［実施例２−３］
３−フェノキシトルエン（３ｇ）および安息香酸ブチル（７ｇ）からなる混合溶媒にアリールスルホン酸エステルＳ（０．２６３ｇ）を溶解後、アニリン誘導体Ｅ（０．１５３ｇ）を加え加熱撹拌し、電荷輸送性薄膜形成用組成物Ｅ４を調製した。【０２５０】
［実施例２−４］
１，３−ジメチル−２−イミダゾリジノン（７ｇ）、２，３−ブタンジオール（２ｇ）およびジプロピレングリコールモノメチルエーテル（１ｇ）からなる混合溶媒にアリールスルホン酸エステルＳ（０．２６３ｇ）を溶解後、アニリン誘導体Ｅ（０．１５３ｇ）を加え加熱撹拌し、電荷輸送性薄膜形成用組成物Ｅ５を調製した。【０２５１】
［比較例２−１］
３−フェノキシトルエン（３ｇ）および安息香酸ブチル（７ｇ）からなる混合溶媒に、下記式で表されるアニリン誘導体Ａ（０．１５１ｇ）と、アリールスルホン酸エステルＳ（０．２６６ｇ）とを加え加熱撹拌し、電荷輸送性薄膜形成用組成物Ａ４を調製した。【０２５２】
［比較例２−２］
１，３−ジメチル−２−イミダゾリジノン（７ｇ）、２，３−ブタンジオール（２ｇ）およびジプロピレングリコールモノメチルエーテル（１ｇ）からなる混合溶媒にアリールスルホン酸エステルＳ（０．２６６ｇ）を溶解後、アニリン誘導体Ａ（０．１５１ｇ）を加え加熱撹拌し、電荷輸送性薄膜形成用組成物Ａ５を調製した。【０２５３】
［比較例２−３］
３−フェノキシトルエン（３ｇ）および安息香酸ブチル（７ｇ）からなる混合溶媒に、アニリン誘導体Ｂ（０．１３４ｇ）と、アリールスルホン酸エステルＳ（０．２８３ｇ）とを加え撹拌し、電荷輸送性薄膜形成用組成物Ｂ４の調製を試みたが、完全溶解せず、薄膜の形成に使用し得る組成物は得られなかった。【０２５４】
［比較例２−４］
１，３−ジメチル−２−イミダゾリジノン（７ｇ）、２，３−ブタンジオール（２ｇ）およびジプロピレングリコールモノメチルエーテル（１ｇ）からなる混合溶媒にアリールスルホン酸エステルＳ（０．２８３ｇ）を溶解後、アニリン誘導体Ｂ（０．１３４ｇ）を加え加熱撹拌し、電荷輸送性薄膜形成用組成物Ｂ５を調製した。【０２５５】
上記実施例および比較例で調製した電荷輸送性薄膜形成用組成物を表２にまとめた。表２に示した結果から、以下のことが確認された。
実施例２−１〜２−４では、使用したアニリン誘導体が高極性溶媒および低極性溶媒のいずれに対しても良好な溶解性を示し、均一な電荷輸送性薄膜形成用組成物が得られることが確認された。
比較例２−１および２−２（カルバゾール基の窒素原子上にフェニル基を有するアニリン誘導体を使用した場合）は、上記実施例と同様、アニリン誘導体が高極性溶媒および低極性溶媒のいずれに対しても良好な溶解性を示し、均一な電荷輸送性薄膜形成用組成物が得られることが確認された。
一方、比較例２−３および２−４（カルバゾール基の窒素原子上に置換基を有しないアニリン誘導体を使用した場合）は、使用したアニリン誘導体は高極性溶媒に溶解したものの、低極性溶媒には完全に溶解せず、適用可能な有機溶媒が限られることが確認された。【０２５６】
【表２】
2020009184.tif 000053
【０２５７】
［４］単層素子（ＳＬＤ）の作製および特性評価
以下の実施例および比較例において、ＩＴＯ基板としては、ＩＴＯが表面上に膜厚１５０ｎｍでパターニングされた２５ｍｍ×２５ｍｍ×０．７ｔのガラス基板を用い、使用前にＯ2プラズマ洗浄装置（１５０Ｗ、３０秒間）によって表面上の不純物を除去したものを使用した。【０２５８】
［実施例３−１］
実施例２−１で得られた電荷輸送性薄膜形成用組成物Ｃ４を、スピンコーターを用いてＩＴＯ基板に塗布した後、大気下で、１２０℃で１分間仮焼成をし、次いで２００℃で１５分間本焼成をし、ＩＴＯ基板上に５０ｎｍの薄膜を形成した。
その上に、蒸着装置（真空度４．０×１０-5Ｐａ）を用いてアルミニウム薄膜を形成してＳＬＤを得た。蒸着は、蒸着レート０．２ｎｍ／秒の条件で行った。アルミニウム薄膜の膜厚は８０ｎｍとした。
なお、空気中の酸素、水等の影響による特性劣化を防止するため、ＳＬＤは封止基板により封止した後、その特性を評価した。封止は、以下の手順で行った。
酸素濃度２ｐｐｍ以下、露点−８５℃以下の窒素雰囲気中で、ＳＬＤを封止基板の間に収め、封止基板を接着材（（株）ＭＯＲＥＳＣＯ製モレスコモイスチャーカットＷＢ９０ＵＳ（Ｐ））により貼り合わせた。この際、捕水剤（ダイニック（株）製ＨＤ−０７１０１０Ｗ−４０）をＳＬＤと共に封止基板内に収めた。貼り合わせた封止基板に対し、ＵＶ光を照射（波長３６５ｎｍ、照射量６，０００ｍＪ／ｃｍ2）した後、８０℃で１時間、アニーリング処理して接着材を硬化させた。【０２５９】
［実施例３−２〜３−４、比較例３−１〜３−３］
実施例２−１で得られた電荷輸送性薄膜形成用組成物Ｃ４の代わりに、それぞれ実施例２−２〜２−４、比較例２−１、２−２または２−４で得られた電荷輸送性薄膜形成用組成物Ｃ２、Ｅ１，Ｅ２、Ａ１、Ａ２またはＢ２を用いた以外は、実施例３−１と同様の方法でＳＬＤを作製した。【０２６０】
上記実施例および比較例で作製した各ＳＬＤについて、駆動電圧３Ｖにおける電流密度を測定した。結果を表３に示す。【０２６１】
【表３】
2020009184.tif 000054
【０２６２】
表３の結果から、９−ｔ−ブトキシカルボニルカルバゾール構造を分子内に有する電荷輸送性物質前駆体を含む組成物から得られた薄膜は、そのような９−ｔ−ブトキシカルボニルカルバゾール構造を有さず、そのＮ位に９−ｔ−ブトキシカルボニルではなく、例えば水素原子を持つカルバゾール構造を有する電荷輸送性物質を含む組成物から得られた薄膜と比べ、高い正孔輸送性を示した。【０２６３】
［５］ホールオンリー素子（ＨＯＤ）の作製および特性評価
以下の実施例および比較例において、ＩＴＯ基板としては、上記と同様のものを使用した。【０２６４】
［実施例４−１］
実施例２−１で得られた電荷輸送性薄膜形成用組成物Ｃ４を、スピンコーターを用いてＩＴＯ基板に塗布した後、大気下で、１２０℃で１分間仮焼成をし、次いで２００℃で１５分間本焼成をし、ＩＴＯ基板上に５０ｎｍの薄膜を形成した。
その上に、蒸着装置（真空度２．０×１０-5Ｐａ）を用いてα−ＮＰＤおよびアルミニウムの薄膜を順次積層し、ＨＯＤを得た。蒸着は、蒸着レート０．２ｎｍ／秒の条件で行った。α−ＮＰＤおよびアルミニウムの薄膜の膜厚は、それぞれ３０ｎｍおよび８０ｎｍとした。
なお、空気中の酸素、水等の影響による特性劣化を防止するため、ＨＯＤは封止基板により封止した後、その特性を評価した。封止は、以下の手順で行った。
酸素濃度１０ｐｐｍ以下、露点−７５℃以下の窒素雰囲気中で、ＨＯＤを封止基板の間に収め、封止基板を接着材（（株）ＭＯＲＥＳＣＯ製モレスコモイスチャーカットＷＢ９０ＵＳ（Ｐ））により貼り合わせた。この際、捕水剤（ダイニック（株）製ＨＤ−０７１０１０Ｗ−４０）をＨＯＤと共に封止基板内に収めた。貼り合わせた封止基板に対し、ＵＶ光を照射（波長３６５ｎｍ、照射量６，０００ｍＪ／ｃｍ2）した後、８０℃で１時間、アニーリング処理して接着材を硬化させた。【０２６５】
［実施例４−２〜４−４、比較例４−１〜４−２］
電荷輸送性薄膜形成用組成物Ｃ４の代わりに、それぞれ実施例２−２〜２−４、比較例２−１または２−４で得られた電荷輸送性薄膜形成用組成物Ｃ５、Ｅ４、Ｅ５、Ａ４、Ａ５またはＢ５を用いた以外は、実施例３−１と同様の方法でＨＯＤを作製した。【０２６６】
上記実施例および比較例で作製した各ＨＯＤについて、駆動電圧３Ｖにおける電流密度を測定した。結果を表４に示す。【０２６７】
【表４】
2020009184.tif 000055
【０２６８】
表４の結果から、９−ｔ−ブトキシカルボニルカルバゾール構造を分子内に有する電荷輸送性物質前駆体を含む組成物から得られた薄膜は、そのような９−ｔ−ブトキシカルボニルカルバゾール構造を有さず、そのＮ位に９−ｔ−ブトキシカルボニルではなく、例えば水素原子を持つカルバゾール構造を有する電荷輸送性物質を含む組成物から得られた薄膜と比べ、正孔輸送層としてよく用いられるα−ＮＰＤへの優れた正孔注入性を示した。【０２６９】
［実施例５−１］
後述の方法で得た正孔注入層形成用組成物をスピンコートにより塗布し、大気中、ホットプレート上で８０℃に加熱して１分間乾燥後、さらに２３０℃で１５分間の加熱焼成を行い、正孔注入層としての電荷輸送性薄膜（膜厚：３０ｎｍ）を形成した。
次に、実施例１−１で得られた電荷輸送性薄膜形成用組成物Ｃ１を、スピンコーターを用いて正孔注入層上に塗布した後、大気雰囲気下、２００℃で１５分間焼成し、４０ｎｍの正孔輸送層としての電荷輸送性薄膜を形成した。
この上に、蒸着装置（真空度１．０×１０-5Ｐａ）を用いて０．２ｎｍ／秒にて８０ｎｍのアルミニウム薄膜を形成してホールオンリー素子（ＨＯＤ）を得た。
なお、正孔注入層形成用組成物は、次の手順で調製した。国際公開第２０１３／０８４６６４号記載の方法に従って合成した式（３）で表されるアニリン誘導体０．１３７ｇと、国際公開第２００６／０２５３４２号記載の方法に従って合成した式（４）で表されるアリールスルホン酸０．２７１ｇとを、窒素雰囲気下で１，３−ジメチル−２−イミダゾリジノン６．７ｇに溶解させた。得られた溶液に、シクロヘキサノール１０ｇ、プロピレングリコール３．３ｇを順次加えて撹拌し、正孔注入層形成用組成物を得た（以下同様）。【０２７０】
【化５１】
2020009184.tif 000056
【０２７１】
［実施例５−２、比較例５−１〜５−２］
電荷輸送性薄膜形成用組成物Ｃ１の代わりに、実施例１−４，比較例１−１または１−８で得られた電荷輸送性薄膜形成用組成物Ｅ１、Ａ１またはＤ２をそれぞれ用いた以外は、実施例５−１と同様の方法でＨＯＤを作製した。なお、高極性溶媒を含む電荷輸送性薄膜形成用組成物Ａ３、Ｂ３、Ｃ３、Ｄ３またはＥ３を用いた場合は、いずれも下層の正孔注入層がダメージを受け、電気特性の評価が可能なＨＯＤを作製することができなかった。【０２７２】
上記実施例および比較例で作製した各ＨＯＤについて、駆動電圧４Ｖにおける電流密度を測定した。結果を表５に示す。【０２７３】
【表５】
2020009184.tif 000057
【０２７４】
表５の結果から、９−ｔ−ブトキシカルボニルカルバゾール構造を分子内に有する電荷輸送性物質前駆体を含む組成物から得られた薄膜は、そのような９−ｔ−ブトキシカルボニルカルバゾール構造を有さず、そのＮ位に９−ｔ−ブトキシカルボニルではなく、例えば水素原子を持つカルバゾール構造を有する電荷輸送性物質を含む組成物から得られた薄膜と比べ、正孔輸送層としても良好に機能することが確認できた。
【国際調査報告】
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