JP2000109824A - 発光素子 - Google Patents
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- H10K50/00—Organic light-emitting devices
- H10K50/10—OLEDs or polymer light-emitting diodes [PLED]
- H10K50/11—OLEDs or polymer light-emitting diodes [PLED] characterised by the electroluminescent [EL] layers
- H10K50/135—OLEDs or polymer light-emitting diodes [PLED] characterised by the electroluminescent [EL] layers comprising mobile ions
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 発光性可溶性１次元π共役系高分子と非発光
性可溶性高分子を含有する発光層が特定の相分離構造を
有する単層で構成されており、電気的発光素子及び電気
化学的発光素子として有利に利用することができる発光
素子を提供する。 【解決手段】 金属又は金属酸化物アノード電極と金属
又は金属酸化物カソード電極との間に少なくとも１種の
発光性可溶性１次元π共役系高分子及び少なくとも１種
の非発光性可溶性高分子を含有する発光層を有する発光
素子であって、該発光層が、発光性可溶性１次元π共役
系高分子からなる母体中に非発光性可溶性高分子からな
る相がアノード電極とカソード電極に対し垂直方向に分
散した構造であるか、又は非発光性可溶性高分子からな
る母体中に発光性可溶性１次元π共役系高分子からなる
相がアノード電極とカソード電極に対し垂直方向に分散
した構造である発光素子。
性可溶性高分子を含有する発光層が特定の相分離構造を
有する単層で構成されており、電気的発光素子及び電気
化学的発光素子として有利に利用することができる発光
素子を提供する。 【解決手段】 金属又は金属酸化物アノード電極と金属
又は金属酸化物カソード電極との間に少なくとも１種の
発光性可溶性１次元π共役系高分子及び少なくとも１種
の非発光性可溶性高分子を含有する発光層を有する発光
素子であって、該発光層が、発光性可溶性１次元π共役
系高分子からなる母体中に非発光性可溶性高分子からな
る相がアノード電極とカソード電極に対し垂直方向に分
散した構造であるか、又は非発光性可溶性高分子からな
る母体中に発光性可溶性１次元π共役系高分子からなる
相がアノード電極とカソード電極に対し垂直方向に分散
した構造である発光素子。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、電気的または電気
化学的発光素子に関する。詳しくはアノード電極とカソ
ード電極との間に存在する発光層が、発光性可溶性１次
元π共役系高分子（いわゆる発光性可溶性導電性高分
子）と非発光性高分子が相分離した構造を有するもので
ある発光素子に関する。
化学的発光素子に関する。詳しくはアノード電極とカソ
ード電極との間に存在する発光層が、発光性可溶性１次
元π共役系高分子（いわゆる発光性可溶性導電性高分
子）と非発光性高分子が相分離した構造を有するもので
ある発光素子に関する。
【０００２】
【従来の技術】近年、発光性可溶性１次元π共役系高分
子のポリマーブレンドを用いて白色又はカラーチューナ
ブルな電気的発光を目的とする電気的発光素子の研究が
活発に行われてきている。また、発光性可溶性１次元π
共役系高分子とイオン導電性高分子のポリマーブレンド
からなる電気化学的発光素子の研究も活発に行われてい
る。
子のポリマーブレンドを用いて白色又はカラーチューナ
ブルな電気的発光を目的とする電気的発光素子の研究が
活発に行われてきている。また、発光性可溶性１次元π
共役系高分子とイオン導電性高分子のポリマーブレンド
からなる電気化学的発光素子の研究も活発に行われてい
る。
【０００３】発光性可溶性１次元π共役系高分子のポリ
マーブレンドを用いた白色又はカラーチューナブルな電
気的発光素子の場合、発光層が単層であるため発光素子
構造が単純であるという利点がある（Magnus Granstrom
and Olle Inganas,Appl.Phys.lett.68 147(1996) 、M.
Berggren,et al.Nature 372,444(1994) 等）。また電気
化学的発光素子においては発光性可溶性１次元π共役系
高分子に対する電気化学的ドーピングを利用するため
に、空気中で安定なカソード電極を使用できる、低い駆
動電圧で発光する、高い発光量子効率が得られる等の利
点が存在する（Q.Pei,et al.,Sciencs 269 1086(1995)
等）。
マーブレンドを用いた白色又はカラーチューナブルな電
気的発光素子の場合、発光層が単層であるため発光素子
構造が単純であるという利点がある（Magnus Granstrom
and Olle Inganas,Appl.Phys.lett.68 147(1996) 、M.
Berggren,et al.Nature 372,444(1994) 等）。また電気
化学的発光素子においては発光性可溶性１次元π共役系
高分子に対する電気化学的ドーピングを利用するため
に、空気中で安定なカソード電極を使用できる、低い駆
動電圧で発光する、高い発光量子効率が得られる等の利
点が存在する（Q.Pei,et al.,Sciencs 269 1086(1995)
等）。
【０００４】しかしながら、前述した発光性可溶性１次
元π共役系高分子のポリマーブレンドを用いた電気的発
光素子、及び発光性可溶性１次元π共役系高分子とイオ
ン導電性高分子のポリマーブレンドを用いた電気化学的
発光素子ともに、それぞれ発光性可溶性１次元π共役系
高分子の相分離構造、及び発光性可溶性１次元π共役系
高分子とイオン導電性高分子の相分離構造を制御しては
いないため、相分離構造を有する発光素子における発光
強度及び発光効率の最適化ができないでいる。
元π共役系高分子のポリマーブレンドを用いた電気的発
光素子、及び発光性可溶性１次元π共役系高分子とイオ
ン導電性高分子のポリマーブレンドを用いた電気化学的
発光素子ともに、それぞれ発光性可溶性１次元π共役系
高分子の相分離構造、及び発光性可溶性１次元π共役系
高分子とイオン導電性高分子の相分離構造を制御しては
いないため、相分離構造を有する発光素子における発光
強度及び発光効率の最適化ができないでいる。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】前述したとおり、発光
性可溶性１次元π共役系高分子又は発光性可溶性１次元
π共役系高分子と非発光性高分子のポリマーブレンドを
用いた電気的発光素子、及び発光性可溶性１次元π共役
系高分子とイオン導電性高分子のポリマーブレンドを用
いた電気化学的発光素子においては、各高分子の相分離
構造を制御してはいなかった。本発明は、上記実情に鑑
みてなされたものであり、その目的は、発光層の相分離
構造を制御することにある。
性可溶性１次元π共役系高分子又は発光性可溶性１次元
π共役系高分子と非発光性高分子のポリマーブレンドを
用いた電気的発光素子、及び発光性可溶性１次元π共役
系高分子とイオン導電性高分子のポリマーブレンドを用
いた電気化学的発光素子においては、各高分子の相分離
構造を制御してはいなかった。本発明は、上記実情に鑑
みてなされたものであり、その目的は、発光層の相分離
構造を制御することにある。
【０００６】
【課題を解決するための手段】本発明者らは、上記の課
題を解決すべく鋭意検討を重ねた結果、発光層として、
発光性可溶性１次元π共役系高分子及び非発光性可溶性
高分子が特定の相分離構造を有するものが製造可能とな
ることを見出し本発明に到達した。即ち本発明の要旨
は、金属又は金属酸化物アノード電極と金属又は金属酸
化物カソード電極との間に少なくとも１種の発光性可溶
性１次元π共役系高分子及び少なくとも１種の非発光性
可溶性高分子を含有する発光層を有する発光素子であっ
て、該発光層が、発光性可溶性１次元π共役系高分子か
らなる母体中に非発光性可溶性高分子からなる相がアノ
ード電極とカソード電極に対し垂直方向に分散した構造
であるか、又は非発光性可溶性高分子からなる母体中に
発光性可溶性１次元π共役系高分子からなる相がアノー
ド電極とカソード電極に対し垂直方向に分散した構造で
あることを特徴とする発光素子、に存する。
題を解決すべく鋭意検討を重ねた結果、発光層として、
発光性可溶性１次元π共役系高分子及び非発光性可溶性
高分子が特定の相分離構造を有するものが製造可能とな
ることを見出し本発明に到達した。即ち本発明の要旨
は、金属又は金属酸化物アノード電極と金属又は金属酸
化物カソード電極との間に少なくとも１種の発光性可溶
性１次元π共役系高分子及び少なくとも１種の非発光性
可溶性高分子を含有する発光層を有する発光素子であっ
て、該発光層が、発光性可溶性１次元π共役系高分子か
らなる母体中に非発光性可溶性高分子からなる相がアノ
ード電極とカソード電極に対し垂直方向に分散した構造
であるか、又は非発光性可溶性高分子からなる母体中に
発光性可溶性１次元π共役系高分子からなる相がアノー
ド電極とカソード電極に対し垂直方向に分散した構造で
あることを特徴とする発光素子、に存する。
【０００７】
【発明の実施の形態】以下、本発明につきさらに詳細に
説明する。本発明に係る発光素子は、金属又は金属酸化
物アノード電極と金属又は金属酸化物カソード電極との
間に少なくとも１種の発光性可溶性１次元π共役系高分
子及び少なくとも１種の非発光性可溶性高分子を含有す
る発光層が挟み込まれた形状を有するものである。そし
て該発光層が、発光性可溶性１次元π共役系高分子から
なる母体中に非発光性可溶性高分子からなる相が分散し
た構造であるか、又は非発光性可溶性高分子からなる母
体中に発光性可溶性１次元π共役系高分子からなる相が
分散した構造、つまり、発光性可溶性１次元π共役系高
分子と非発光性可溶性高分子の相分離構造が制御された
ものであることを特徴とする。
説明する。本発明に係る発光素子は、金属又は金属酸化
物アノード電極と金属又は金属酸化物カソード電極との
間に少なくとも１種の発光性可溶性１次元π共役系高分
子及び少なくとも１種の非発光性可溶性高分子を含有す
る発光層が挟み込まれた形状を有するものである。そし
て該発光層が、発光性可溶性１次元π共役系高分子から
なる母体中に非発光性可溶性高分子からなる相が分散し
た構造であるか、又は非発光性可溶性高分子からなる母
体中に発光性可溶性１次元π共役系高分子からなる相が
分散した構造、つまり、発光性可溶性１次元π共役系高
分子と非発光性可溶性高分子の相分離構造が制御された
ものであることを特徴とする。
【０００８】上記の構造としては、一形態としては、発
光性可溶性１次元π共役系高分子からなる母体中の非発
光性可溶性高分子からなる相がアノード電極とカソード
電極に対し垂直方向に柱状もしくは板状に分散した構造
であるか、又は非発光性可溶性高分子からなる母体中の
発光性可溶性１次元π共役系高分子からなる相がアノー
ド電極とカソード電極に対し垂直方向に柱状もしくは板
状に分散した構造が挙げられる。
光性可溶性１次元π共役系高分子からなる母体中の非発
光性可溶性高分子からなる相がアノード電極とカソード
電極に対し垂直方向に柱状もしくは板状に分散した構造
であるか、又は非発光性可溶性高分子からなる母体中の
発光性可溶性１次元π共役系高分子からなる相がアノー
ド電極とカソード電極に対し垂直方向に柱状もしくは板
状に分散した構造が挙げられる。
【０００９】また別の形態としては、発光性可溶性１次
元π共役系高分子からなる母体中に非発光性可溶性高分
子からなる相が粒子状にアノード電極とカソード電極に
対し垂直方向に並んで分散した構造であるか、又は非発
光性可溶性高分子からなる母体中に発光性可溶性１次元
π共役系高分子からなる相が粒子状にアノード電極とカ
ソード電極に対し垂直方向に並んで分散した構造が挙げ
られる。ここでいう粒子状とは、例えば球状又は楕円状
である。本発明の発光素子の上記発光層の概念図の例を
図１〜図４に示す。
元π共役系高分子からなる母体中に非発光性可溶性高分
子からなる相が粒子状にアノード電極とカソード電極に
対し垂直方向に並んで分散した構造であるか、又は非発
光性可溶性高分子からなる母体中に発光性可溶性１次元
π共役系高分子からなる相が粒子状にアノード電極とカ
ソード電極に対し垂直方向に並んで分散した構造が挙げ
られる。ここでいう粒子状とは、例えば球状又は楕円状
である。本発明の発光素子の上記発光層の概念図の例を
図１〜図４に示す。
【００１０】本発明おいて発光性物質として用いられる
発光性可溶性１次元π共役系高分子としては、有機溶媒
に可溶で電気的発光または電気化学的発光を示すもので
あれば特に限定されない。具体的には例えば、ポリパラ
フェニレンビニレン誘導体、ポリパラフェニレン誘導
体、ポリチオフェン誘導体等が挙げられる。非発光性可
溶性高分子としては、有機溶媒に可溶で電気的発光及び
電気化学的発光を示さないものであれば特に制限されな
いが、発光素子が電気化学的発光素子である場合は、電
気化学的発光物質である発光性可溶性１次元π共役系高
分子に対して電気化学的ドーパントとして働くカチオン
種及びアニオン種をイオン種として運ぶことが可能なイ
オン導電性高分子が適している。具体的には、ポリエチ
レンオキシド、ポリプロピレンオキシド、ポリエチレン
グリコール、ポリプロピレングリコール、ポリエチレン
イミン等が挙げられる。
発光性可溶性１次元π共役系高分子としては、有機溶媒
に可溶で電気的発光または電気化学的発光を示すもので
あれば特に限定されない。具体的には例えば、ポリパラ
フェニレンビニレン誘導体、ポリパラフェニレン誘導
体、ポリチオフェン誘導体等が挙げられる。非発光性可
溶性高分子としては、有機溶媒に可溶で電気的発光及び
電気化学的発光を示さないものであれば特に制限されな
いが、発光素子が電気化学的発光素子である場合は、電
気化学的発光物質である発光性可溶性１次元π共役系高
分子に対して電気化学的ドーパントとして働くカチオン
種及びアニオン種をイオン種として運ぶことが可能なイ
オン導電性高分子が適している。具体的には、ポリエチ
レンオキシド、ポリプロピレンオキシド、ポリエチレン
グリコール、ポリプロピレングリコール、ポリエチレン
イミン等が挙げられる。
【００１１】また、発光素子が電気的発光素子の場合で
ある場合は、非発光性可溶性高分子としては、具体的に
は、ポリメチルメタクリレート、ポリスチレン、ポリア
ニリンエメラルジン塩等が挙げられる。また本願発明に
係る発光素子を電気化学的発光素子として用いる場合に
おける、発光性可溶性１次元π共役系高分子に対する電
気化学的ドーパントとして用いられるカチオン種及びア
ニオン種としては、発光性可溶性１次元π共役系高分子
にアノード電極及びカソード電極からそれぞれホール及
び電子が注入されて形成される正荷電ポーラロン及び負
荷電ポーラロンとイオン対（即ちドープ状態）を形成す
るものであれば特に制限なく使用することができる。具
体的には例えば、カチオン種としては、通常、Ｌｉ+ 、
Ｎａ+ 、（ＣＨ3 ＣＨ2 ＣＨ2 ＣＨ2 ）4Ｎ+ 等が挙げ
られ、アニオン種としては、通常、ＢＦ4 - 、Ｐ
Ｆ6 - 、ＣｌＯ4 - 等が用いられる。
ある場合は、非発光性可溶性高分子としては、具体的に
は、ポリメチルメタクリレート、ポリスチレン、ポリア
ニリンエメラルジン塩等が挙げられる。また本願発明に
係る発光素子を電気化学的発光素子として用いる場合に
おける、発光性可溶性１次元π共役系高分子に対する電
気化学的ドーパントとして用いられるカチオン種及びア
ニオン種としては、発光性可溶性１次元π共役系高分子
にアノード電極及びカソード電極からそれぞれホール及
び電子が注入されて形成される正荷電ポーラロン及び負
荷電ポーラロンとイオン対（即ちドープ状態）を形成す
るものであれば特に制限なく使用することができる。具
体的には例えば、カチオン種としては、通常、Ｌｉ+ 、
Ｎａ+ 、（ＣＨ3 ＣＨ2 ＣＨ2 ＣＨ2 ）4Ｎ+ 等が挙げ
られ、アニオン種としては、通常、ＢＦ4 - 、Ｐ
Ｆ6 - 、ＣｌＯ4 - 等が用いられる。
【００１２】上述した本発明における特徴部分である高
分子の相分離構造が制御された発光層、つまり、発光性
可溶性１次元π共役系高分子からなる母体中に非発光性
可溶性高分子からなる相が分散した構造であるか、又は
非発光性可溶性高分子からなる母体中に発光性可溶性１
次元π共役系高分子からなる相が分散した構造、つま
り、発光性可溶性１次元π共役系高分子または非発光性
可溶性高分子からなる母体中に、それぞれ非発光性可溶
性高分子または発光性可溶性１次元π共役系高分子から
なる相がアノード電極とカソード電極に対し垂直方向に
柱状、板状、又は球状もしくは楕円状などの粒子状に並
んで分散した構造は、例えば以下の方法により製造する
ことが出来る。
分子の相分離構造が制御された発光層、つまり、発光性
可溶性１次元π共役系高分子からなる母体中に非発光性
可溶性高分子からなる相が分散した構造であるか、又は
非発光性可溶性高分子からなる母体中に発光性可溶性１
次元π共役系高分子からなる相が分散した構造、つま
り、発光性可溶性１次元π共役系高分子または非発光性
可溶性高分子からなる母体中に、それぞれ非発光性可溶
性高分子または発光性可溶性１次元π共役系高分子から
なる相がアノード電極とカソード電極に対し垂直方向に
柱状、板状、又は球状もしくは楕円状などの粒子状に並
んで分散した構造は、例えば以下の方法により製造する
ことが出来る。
【００１３】一例としては、金属又は金属酸化物アノー
ド電極及び／又は金属又は金属酸化物カソード電極と少
なくとも１種の発光性可溶性１次元π共役系高分子及び
少なくとも１種の非発光性可溶性高分子の物理的混合物
からなる層の間の少なくとも一方に１種以上の発光性可
溶性１次元π共役系高分子からなる薄膜を形成すること
によって製造する方法が挙げられる。
ド電極及び／又は金属又は金属酸化物カソード電極と少
なくとも１種の発光性可溶性１次元π共役系高分子及び
少なくとも１種の非発光性可溶性高分子の物理的混合物
からなる層の間の少なくとも一方に１種以上の発光性可
溶性１次元π共役系高分子からなる薄膜を形成すること
によって製造する方法が挙げられる。
【００１４】この場合、少なくとも１種の発光性可溶性
１次元π共役系高分子及び少なくとも１種の非発光性可
溶性高分子の物理的混合物からなる層、及び少なくとも
１種の発光性可溶性１次元π共役系高分子からなる薄膜
は、スピンコート法、ディップコート法、溶媒キャスト
法等の常法により形成することができる。本発明の発光
素子における発光層の相分離構造の各形状のサイズは発
光層の組成、発光層形成時の速度にも依存するが、前述
した柱状構造の場合、その円柱の直径が通常５〜５００
０ｎｍ、板状の場合、その厚みが５〜５０００ｎｍ、球
状の場合、その直径が通常５〜５０００ｎｍ、楕円状の
場合、その短軸及び長軸の長さが５〜５０００ｎｍの範
囲である。
１次元π共役系高分子及び少なくとも１種の非発光性可
溶性高分子の物理的混合物からなる層、及び少なくとも
１種の発光性可溶性１次元π共役系高分子からなる薄膜
は、スピンコート法、ディップコート法、溶媒キャスト
法等の常法により形成することができる。本発明の発光
素子における発光層の相分離構造の各形状のサイズは発
光層の組成、発光層形成時の速度にも依存するが、前述
した柱状構造の場合、その円柱の直径が通常５〜５００
０ｎｍ、板状の場合、その厚みが５〜５０００ｎｍ、球
状の場合、その直径が通常５〜５０００ｎｍ、楕円状の
場合、その短軸及び長軸の長さが５〜５０００ｎｍの範
囲である。
【００１５】本発明における発光素子の発光層の膜厚は
特に限定されないが、通常５００〜５０００Å、好まし
くは１０００〜２０００Å程度である。本発明おいて用
いられるアノード電極材料としては、発光物質である発
光性可溶性１次元π共役系高分子にホール注入を行わせ
ることから、その仕事関数値が該発光性可溶性１次元π
共役系高分子のイオン化ポテンシャルの値に近いものが
好ましく、より好ましくはイオン化ポテンシャルの値以
上であるものが適している。具体的には例えば、インジ
ウム錫酸化物（以下「ＩＴＯ」と称する）、Ａｕ、Ａｇ
等が挙げられる。これらアノード電極材料の仕事関数値
は用いられる発光性可溶性１次元π共役系高分子の種類
にもよるが、通常４．４〜５．２ｅＶ、好ましくは４．
６〜５．２ｅＶ程度である。
特に限定されないが、通常５００〜５０００Å、好まし
くは１０００〜２０００Å程度である。本発明おいて用
いられるアノード電極材料としては、発光物質である発
光性可溶性１次元π共役系高分子にホール注入を行わせ
ることから、その仕事関数値が該発光性可溶性１次元π
共役系高分子のイオン化ポテンシャルの値に近いものが
好ましく、より好ましくはイオン化ポテンシャルの値以
上であるものが適している。具体的には例えば、インジ
ウム錫酸化物（以下「ＩＴＯ」と称する）、Ａｕ、Ａｇ
等が挙げられる。これらアノード電極材料の仕事関数値
は用いられる発光性可溶性１次元π共役系高分子の種類
にもよるが、通常４．４〜５．２ｅＶ、好ましくは４．
６〜５．２ｅＶ程度である。
【００１６】カソード電極材料としては、発光物質であ
る発光性可溶性１次元π共役系高分子に電子注入を行わ
せることから、その仕事関数値が該発光性可溶性１次元
π共役系高分子の電気親和力の絶対値に近いものが好ま
しく、より好ましくは電気親和力の絶対値以下であるも
のが適している。具体的には例えば、Ａｌ、Ｉｎ、Ｃａ
等が挙げられる。これらカソード電極材料の仕事関数値
は用いられる発光性可溶性１次元π共役系高分子の種類
にもよるが、通常２．６〜５．２ｅＶ、好ましくは２．
９〜４．３ｅＶ程度である。
る発光性可溶性１次元π共役系高分子に電子注入を行わ
せることから、その仕事関数値が該発光性可溶性１次元
π共役系高分子の電気親和力の絶対値に近いものが好ま
しく、より好ましくは電気親和力の絶対値以下であるも
のが適している。具体的には例えば、Ａｌ、Ｉｎ、Ｃａ
等が挙げられる。これらカソード電極材料の仕事関数値
は用いられる発光性可溶性１次元π共役系高分子の種類
にもよるが、通常２．６〜５．２ｅＶ、好ましくは２．
９〜４．３ｅＶ程度である。
【００１７】これらアノード電極及びカソード電極の膜
厚は、通常５００Å以下、好ましくは２５０〜４００Å
程度である。この膜厚があまりに大き過ぎると光透過性
が低下する傾向がある。本願発明の発光素子の作成方法
の一例としては、通常、透明基板上に前述したアノード
電極材料またはカソード電極材料のどちらか一方を、ス
パッタリング法、真空蒸着法等により膜形成し、次いで
その上に上述した方法により発光層を形成する。さらに
その上に、先に透明基板上にアノード電極が形成されて
いる場合にはカソード電極材料を、カソード電極材料が
形成されている場合にはアノード電極材料をスパッタリ
ング法、真空蒸着法等により膜形成する方法が挙げられ
る。この際に用いられる透明基板としては透明であれば
いかなるものでも使用可能であるが、ガラス製又は樹脂
製の板状、或いはフィルム状のものが好ましく用いられ
る。
厚は、通常５００Å以下、好ましくは２５０〜４００Å
程度である。この膜厚があまりに大き過ぎると光透過性
が低下する傾向がある。本願発明の発光素子の作成方法
の一例としては、通常、透明基板上に前述したアノード
電極材料またはカソード電極材料のどちらか一方を、ス
パッタリング法、真空蒸着法等により膜形成し、次いで
その上に上述した方法により発光層を形成する。さらに
その上に、先に透明基板上にアノード電極が形成されて
いる場合にはカソード電極材料を、カソード電極材料が
形成されている場合にはアノード電極材料をスパッタリ
ング法、真空蒸着法等により膜形成する方法が挙げられ
る。この際に用いられる透明基板としては透明であれば
いかなるものでも使用可能であるが、ガラス製又は樹脂
製の板状、或いはフィルム状のものが好ましく用いられ
る。
【００１８】
【実施例】次に実施例により本発明の具体的態様を更に
詳細に説明するが、本発明はその要旨を越えない限り、
以下の実施例によって限定されるものではない。 実施例１ ＩＴＯコート石英ガラスの上に、１５ｍｇ／ｍｌのポリ
（３−ヘキシルチオフェン）−クロロホルム溶液を用
い、回転数１５００ｒｐｍで３０秒間スピンコート法に
よりポリ（３−ヘキシルチオフェン）の層を形成した。
用いたポリ（３−ヘキシルチオフェン）の分子量は数平
均分子量で約３×１０4 、重量平均分子量で約１×１０
5 （ポリスチレン標準）であった。この上から、ポリ
（３−ヘキシルチオフェン）、ポリエチレンオキシド、
及びＬｉＣＦ3 ＳＯ3 をピリジン、クロロホルムの混合
溶媒で溶解した溶液を用い、回転数５００ｒｐｍで６０
秒間スピンコート法により薄膜を形成した。用いたポリ
エチレンオキシドの分子量は約１×１０５であった。ま
たピリジン、クロロホルムの混合溶液はポリ（３−ヘキ
シルチオフェン）３０ｍｇ、ポリエチレンオキシド４．
５ｍｇ、ＬｉＣＦ3 ＳＯ 3 ２．２ｍｇをピリジン１．８
ｍｌの混合溶媒に溶解して調製した。さらにこの上に１
５ｍｇ／ｍｌのポリ（３−ヘキシルチオフェン）／クロ
ロホルム溶液を用いて回転数１５００ｒｐｍで３０秒間
スピンコート法によりポリ（３−ヘキシルチオフェン）
の薄膜を形成した。
詳細に説明するが、本発明はその要旨を越えない限り、
以下の実施例によって限定されるものではない。 実施例１ ＩＴＯコート石英ガラスの上に、１５ｍｇ／ｍｌのポリ
（３−ヘキシルチオフェン）−クロロホルム溶液を用
い、回転数１５００ｒｐｍで３０秒間スピンコート法に
よりポリ（３−ヘキシルチオフェン）の層を形成した。
用いたポリ（３−ヘキシルチオフェン）の分子量は数平
均分子量で約３×１０4 、重量平均分子量で約１×１０
5 （ポリスチレン標準）であった。この上から、ポリ
（３−ヘキシルチオフェン）、ポリエチレンオキシド、
及びＬｉＣＦ3 ＳＯ3 をピリジン、クロロホルムの混合
溶媒で溶解した溶液を用い、回転数５００ｒｐｍで６０
秒間スピンコート法により薄膜を形成した。用いたポリ
エチレンオキシドの分子量は約１×１０５であった。ま
たピリジン、クロロホルムの混合溶液はポリ（３−ヘキ
シルチオフェン）３０ｍｇ、ポリエチレンオキシド４．
５ｍｇ、ＬｉＣＦ3 ＳＯ 3 ２．２ｍｇをピリジン１．８
ｍｌの混合溶媒に溶解して調製した。さらにこの上に１
５ｍｇ／ｍｌのポリ（３−ヘキシルチオフェン）／クロ
ロホルム溶液を用いて回転数１５００ｒｐｍで３０秒間
スピンコート法によりポリ（３−ヘキシルチオフェン）
の薄膜を形成した。
【００１９】ＩＴＯ上に形成された一連の有機薄膜（発
光層）の全厚みは約８００Åであった。さらにこの上に
Ａｌを真空蒸着法にて蒸着しカソード電極を形成した。
蒸着時の真空度は約７×１０-6Ｔｏｒｒ、蒸着速度は２
〜３Å／ｓ、膜厚は約３６０Å、蒸着面積は２５ｍｍ2
であった。この素子に対し約７×１０-6Ｔｏｒｒの真空
下で直流電圧を印加させ発光を測定した。発光は光電子
倍増管を用いて測定した。図５に示すように確かに発光
が観察された。また図６に示したのは素子のＩ−Ｖ特性
であり、発光は３．５Ｖ以上で観測された。さらに発光
が観察される場合の一定電圧印加下での電流値の変化を
示す図７から、この発光は電気化学的発光であることが
判明する。
光層）の全厚みは約８００Åであった。さらにこの上に
Ａｌを真空蒸着法にて蒸着しカソード電極を形成した。
蒸着時の真空度は約７×１０-6Ｔｏｒｒ、蒸着速度は２
〜３Å／ｓ、膜厚は約３６０Å、蒸着面積は２５ｍｍ2
であった。この素子に対し約７×１０-6Ｔｏｒｒの真空
下で直流電圧を印加させ発光を測定した。発光は光電子
倍増管を用いて測定した。図５に示すように確かに発光
が観察された。また図６に示したのは素子のＩ−Ｖ特性
であり、発光は３．５Ｖ以上で観測された。さらに発光
が観察される場合の一定電圧印加下での電流値の変化を
示す図７から、この発光は電気化学的発光であることが
判明する。
【００２０】作成した素子を水に浸し、ポリエチレンオ
キシドを溶かし出した後、走査型トンネル顕微鏡（ＳＥ
Ｍ：scannning electoron microscope）観察した図８に
おいては、ポリエチレンオキシドを溶出した跡が円柱状
の穴として観察され、また最下層のＩＴＯ層が見えてお
り、一連の有機層（発光層）の形成後、最終的に得られ
た層構成としては、ポリ（３−ヘキシルチオフェン）の
母体中、ポリエチレンオキシドの相がアノード電極とカ
ソード電極に対し垂直方向に柱状に分散しているか、又
は球状もしくは楕円状に並んだ形状で分散していること
が判る。また、ポリエチレンオキシドを溶出する前の素
子を原子間力顕微鏡（ＡＦＭ：atomic force microscop
e ）観察した図９において、約６００ｎｍの直径の突起
が観察されることから、相分離しているポリエチレンオ
キシドの直径は約６００ｎｍであることが判る。
キシドを溶かし出した後、走査型トンネル顕微鏡（ＳＥ
Ｍ：scannning electoron microscope）観察した図８に
おいては、ポリエチレンオキシドを溶出した跡が円柱状
の穴として観察され、また最下層のＩＴＯ層が見えてお
り、一連の有機層（発光層）の形成後、最終的に得られ
た層構成としては、ポリ（３−ヘキシルチオフェン）の
母体中、ポリエチレンオキシドの相がアノード電極とカ
ソード電極に対し垂直方向に柱状に分散しているか、又
は球状もしくは楕円状に並んだ形状で分散していること
が判る。また、ポリエチレンオキシドを溶出する前の素
子を原子間力顕微鏡（ＡＦＭ：atomic force microscop
e ）観察した図９において、約６００ｎｍの直径の突起
が観察されることから、相分離しているポリエチレンオ
キシドの直径は約６００ｎｍであることが判る。
【００２１】
【発明の効果】本発明の発光素子は、発光性可溶性１次
元π共役系高分子と非発光性可溶性高分子を含有する発
光層が特定の相分離構造を有する単層で構成されている
ため、電気的発光素子及び電気化学的発光素子として有
利に利用することができる。
元π共役系高分子と非発光性可溶性高分子を含有する発
光層が特定の相分離構造を有する単層で構成されている
ため、電気的発光素子及び電気化学的発光素子として有
利に利用することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明における発光層の相分離構造を示す概念
図である。 （ａ）非発光性可溶性高分子母体（又は発光性可溶性１
次元π共役系高分子母体） （ｂ）円柱状に形成された少なくとも１種の発光性可溶
性１次元π共役系高分子（又は少なくとも１種の非発光
性可溶性高分子）
図である。 （ａ）非発光性可溶性高分子母体（又は発光性可溶性１
次元π共役系高分子母体） （ｂ）円柱状に形成された少なくとも１種の発光性可溶
性１次元π共役系高分子（又は少なくとも１種の非発光
性可溶性高分子）
【図２】本発明における発光層の相分離構造を示す概念
図である。 （ａ）非発光性可溶性高分子（又は発光性可溶性１次元
π共役系高分子） （ｂ）球状に形成された少なくとも１種の発光性可溶性
１次元π共役系高分子（又は少なくとも１種の非発光性
可溶性高分子）
図である。 （ａ）非発光性可溶性高分子（又は発光性可溶性１次元
π共役系高分子） （ｂ）球状に形成された少なくとも１種の発光性可溶性
１次元π共役系高分子（又は少なくとも１種の非発光性
可溶性高分子）
【図３】本発明における発光層の相分離構造を示す概念
図である。 （ａ）非発光性可溶性高分子（又は発光性可溶性１次元
π共役系高分子） （ｂ）楕円状に形成された少なくとも１種の発光性可溶
性１次元π共役系高分子（又は少なくとも１種の非発光
性可溶性高分子）
図である。 （ａ）非発光性可溶性高分子（又は発光性可溶性１次元
π共役系高分子） （ｂ）楕円状に形成された少なくとも１種の発光性可溶
性１次元π共役系高分子（又は少なくとも１種の非発光
性可溶性高分子）
【図４】本発明における発光層の相分離構造を示す概念
図である。 （ａ）非発光性可溶性高分子（又は発光性可溶性１次元
π共役系高分子） （ｂ）円柱状に形成された少なくとも１種の発光性可溶
性１次元π共役系高分子（又は少なくとも１種の非発光
性可溶性高分子）
図である。 （ａ）非発光性可溶性高分子（又は発光性可溶性１次元
π共役系高分子） （ｂ）円柱状に形成された少なくとも１種の発光性可溶
性１次元π共役系高分子（又は少なくとも１種の非発光
性可溶性高分子）
【図５】実施例１において得られた発光素子のエレクト
ロルミネッセンス強度（EL Intensity) を示すグラフで
ある。
ロルミネッセンス強度（EL Intensity) を示すグラフで
ある。
【図６】実施例１において得られた発光素子の電流値の
変化を示すグラフである。
変化を示すグラフである。
【図７】実施例１において得られた発光素子の印加電圧
３．５Ｖにおける電流値の時間変化を示すグラフであ
る。
３．５Ｖにおける電流値の時間変化を示すグラフであ
る。
【図８】実施例１において得られた発光素子のポリエチ
レンオキシドを水で溶出した後の膜をカソード電極側か
らＳＥＭ観察した写真である。
レンオキシドを水で溶出した後の膜をカソード電極側か
らＳＥＭ観察した写真である。
【図９】実施例１において得られた発光素子のポリエチ
レンオキシドを水で溶出した後の膜をカソード電極側か
らＡＦＭ観察した写真である。
レンオキシドを水で溶出した後の膜をカソード電極側か
らＡＦＭ観察した写真である。
フロントページの続き (72)発明者 竹内 久雄 神奈川県横浜市青葉区鴨志田町1000番地 三菱化学株式会社横浜総合研究所内 Ｆターム(参考） 3K007 AB03 AB06 CA01 CB01 DA01 DB03 EB00 FA01
Claims (6)
- 【請求項１】 金属又は金属酸化物アノード電極と金属
又は金属酸化物カソード電極との間に少なくとも１種の
発光性可溶性１次元π共役系高分子及び少なくとも１種
の非発光性可溶性高分子を含有する発光層を有する発光
素子であって、該発光層が、発光性可溶性１次元π共役
系高分子からなる母体中に非発光性可溶性高分子からな
る相がアノード電極とカソード電極に対し垂直方向に分
散した構造であるか、又は非発光性可溶性高分子からな
る母体中に発光性可溶性１次元π共役系高分子からなる
相がアノード電極とカソード電極に対し垂直方向に分散
した構造であることを特徴とする発光素子。 - 【請求項２】 発光層が、発光性可溶性１次元π共役系
高分子からなる母体中の非発光性可溶性高分子からなる
相がアノード電極とカソード電極に対し垂直方向に柱状
もしくは板状に分散した構造であるか、又は非発光性可
溶性高分子からなる母体中の発光性可溶性１次元π共役
系高分子からなる相がアノード電極とカソード電極に対
し垂直方向に柱状もしくは板状に分散した構造である請
求項１に記載の発光素子。 - 【請求項３】 発光層が、発光性可溶性１次元π共役系
高分子からなる母体中に非発光性可溶性高分子からなる
相が粒子状にアノード電極とカソード電極に対し垂直方
向に並んで分散した構造であるか、又は非発光性可溶性
高分子からなる母体中に発光性可溶性１次元π共役系高
分子からなる相がアノード電極とカソード電極に対し垂
直方向に並んで分散した構造である請求項１に記載の発
光素子。 - 【請求項４】 粒子状が、球状又は楕円状である請求項
３に記載の発光素子。 - 【請求項５】 発光層が、発光性物質である発光性可溶
性１次元π共役系高分子、非発光性可溶性高分子である
イオン導電性高分子、並びに発光性可溶性１次元π共役
系高分子に対する電気化学的ドーパントとして働くカチ
オン種及びアニオン種を含有するものである請求項１〜
４のいずれかに記載の発光素子。 - 【請求項６】 非発光性可溶性高分子が、ポリアニリン
エメラルジン塩である請求項１〜４のいずれかに記載の
発光素子。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP10286318A JP2000109824A (ja) | 1998-10-08 | 1998-10-08 | 発光素子 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP10286318A JP2000109824A (ja) | 1998-10-08 | 1998-10-08 | 発光素子 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2000109824A true JP2000109824A (ja) | 2000-04-18 |
Family
ID=17702842
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP10286318A Pending JP2000109824A (ja) | 1998-10-08 | 1998-10-08 | 発光素子 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2000109824A (ja) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2004523876A (ja) * | 2001-04-12 | 2004-08-05 | ケンブリッジ ユニバーシティ テクニカル サービシーズ リミテッド | 光電子素子及びその製造方法 |
| EP1459396A1 (de) * | 2001-12-28 | 2004-09-22 | Osram Opto Semiconductors GmbH | Organische leuchtdiode (led) und verfahren zu ihrer herstellung |
| JP2010177301A (ja) * | 2009-01-27 | 2010-08-12 | Panasonic Electric Works Co Ltd | 有機ｅｌ発光装置 |
| JP2013522816A (ja) * | 2010-03-11 | 2013-06-13 | メルク パテント ゲーエムベーハー | 発光ファイバー |
-
1998
- 1998-10-08 JP JP10286318A patent/JP2000109824A/ja active Pending
Cited By (9)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2004523876A (ja) * | 2001-04-12 | 2004-08-05 | ケンブリッジ ユニバーシティ テクニカル サービシーズ リミテッド | 光電子素子及びその製造方法 |
| JP2009027208A (ja) * | 2001-04-12 | 2009-02-05 | Cambridge Enterprise Ltd | 光電子素子及びその製造方法 |
| US8049406B2 (en) | 2001-04-12 | 2011-11-01 | Cambridge University Technical Services Limited | Optoelectronic devices and a method for producing the same |
| US8709529B2 (en) | 2001-04-12 | 2014-04-29 | Cambridge Enterprise Ltd | Optoelectronic devices and a method for producing the same |
| EP1459396A1 (de) * | 2001-12-28 | 2004-09-22 | Osram Opto Semiconductors GmbH | Organische leuchtdiode (led) und verfahren zu ihrer herstellung |
| DE10164016B4 (de) | 2001-12-28 | 2020-01-23 | Osram Opto Semiconductors Gmbh | Organische Leuchtdiode (OLED) und Verfahren zu ihrer Herstellung |
| JP2010177301A (ja) * | 2009-01-27 | 2010-08-12 | Panasonic Electric Works Co Ltd | 有機ｅｌ発光装置 |
| JP2013522816A (ja) * | 2010-03-11 | 2013-06-13 | メルク パテント ゲーエムベーハー | 発光ファイバー |
| US9373807B2 (en) | 2010-03-11 | 2016-06-21 | Merck Patent Gmbh | Radiative fibers |
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