JP2000299189A - 高分子発光素子ならびにそれを用いた表示装置および面状光源 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 （修正有） 【課題】低電圧、高発光効率で駆動できる高分子ＬＥＤ
並びにそれを用いた表示装置および面状光源を提供す
る。 【解決手段】下記式（１）で示される繰り返し単位を１
種類以上含み、かつそれらの繰り返し単位の合計が全繰
り返し単位の５０モル％以上であり、ポリスチレン換算
の数平均分子量が１０³〜１０⁸である高分子蛍光体を含
み、 −Ａｒ₁−（ＣＲ₁＝ＣＲ₂）_n− ・・・・・（１） 〔ここで、Ａｒ₁は、主鎖部分に含まれる炭素原子の数
が６個以上６０個以下からなるアリーレン基等。ｎは０
または１。Ｒ₁、Ｒ₂は、水素原子、炭素数１〜２０のア
ルキル基等〕かつ該陰極がアルカリ金属等の金属を含
み、かつ該発光層と陰極との間に、アルカリ金属のフッ
化物等の化合物を含む平均膜厚２ｎｍ以下のバッファー
層を有する高分子ＬＥＤ。および高分子ＬＥＤをバック
ライトとして用いた液晶表示装置。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、高分子発光素子
（以下、高分子ＬＥＤということがある）並びにそれを
用いた表示装置および面状光源に関する。

【０００２】

【従来の技術】無機蛍光体を発光材料として用いた無機
エレクトロルミネッセンス素子（以下、無機ＥＬ素子と
いうことがある）は、例えばバックライトとしての面状
光源やフラットパネルディスプレイ等の表示装置に用い
られているが、発光させるのに高電圧の交流が必要であ
った。

【０００３】近年、有機蛍光色素を発光層とし、これと
電子写真の感光体等に用いられている有機電荷輸送化合
物とを積層した二層構造を有する有機エレクトロルミネ
ッセンス素子（以下、有機ＥＬ素子ということがある）
が報告されている（特開昭５９−１９４３９３号公
報）。有機ＥＬ素子は、無機ＥＬ素子に比べ、低電圧駆
動、高輝度に加えて多数の色の発光が容易に得られると
いう特徴があることから素子構造や有機蛍光色素、有機
電荷輸送化合物について多くの改良が報告されている
〔ジャパニーズ・ジャーナル・オブ・アプライド・フィ
ジックス（Ｊｐｎ．Ｊ．Ａｐｐｌ．Ｐｈｙｓ．）第２７
巻、Ｌ２６９頁（１９８８年）〕、〔ジャーナル・オブ
・アプライド・フィジックス（Ｊ．Ａｐｐｌ．Ｐｈｙ
ｓ．）第６５巻、３６１０頁（１９８９年）〕。

【０００４】また、主に低分子の有機化合物を用いる有
機ＥＬ素子とは別に、高分子量の発光材料を用いる高分
子ＬＥＤについては、ＷＯ９０１３１４８号公開明細
書、特開平３−２４４６３０号公報、アプライド・フィ
ジックス・レターズ（Ａｐｐｌ．Ｐｈｙｓ．Ｌｅｔ
ｔ．）第５８巻、１９８２頁（１９９１年）などに開示
されている。ＷＯ９０１３１４８号公開明細書の実施例
には、可溶性前駆体を電極上に成膜し、熱処理を行うこ
とにより共役系高分子に変換されたポリ（ｐ−フェニレ
ンビニレン）薄膜が得られることおよびそれを用いた素
子が開示されている。

【０００５】さらに、特開平３−２４４６３０号公報に
は、それ自身が溶媒に可溶であり、熱処理が不要である
という特徴を有する共役系高分子からなる高分子蛍光体
が開示されている。

【０００６】高分子ＬＥＤにおいては、高分子蛍光体を
塗布することにより発光層を容易に形成できるので、有
機ＥＬ素子において、低分子の蛍光体を蒸着して発光層
を形成する場合と比較して、大面積化や低コスト化に有
利である。また発光層が高分子であることから層の機械
的強度も優れている。

【０００７】従来、これら高分子ＬＥＤに用いられる陰
極として、カルシウム等が汎用されている。〔ポリマー
ズ・フォー・アドバンスト・テクノロジーズ（Ｐｏｌｙ
ｍ．Ａｄｖ．Ｔｅｃｈｎｏｌ．）第９巻、４１９頁（１
９９８年）〕。しかし、カルシウム等からなる陰極を用
いた高分子ＬＥＤにおいて、駆動電圧、発光効率の点が
不十分であり、これらのさらなる改善が求められてい
た。

【０００８】

【発明が解決しようとする課題】本発明の目的は、低電
圧、高発光効率で駆動できる高分子ＬＥＤ並びにそれを
用いた表示装置および面状光源を提供することにある。

【０００９】

【課題を解決するための手段】本発明者等は、このよう
な事情をみて鋭意検討した結果、アルカリ金属、アルカ
リ土類金属、またはランタノイドのフッ化物からなる群
から選ばれる少なくとも１種類の金属を含む陰極を用
い、かつ特定のバッファー層を、特定の高分子蛍光体を
含む発光層と陰極との間に挿入することにより、低電
圧、高発光効率で駆動できる高分子ＬＥＤが得られるこ
とを見出し、本発明に至った。

【００１０】すなわち本発明は、［１］少なくとも一方
が透明または半透明である一対の陽極および陰極からな
る電極間に、少なくとも高分子蛍光体を含む発光層を有
する高分子発光素子において、該発光層が、下記式
（１）で示される繰り返し単位を１種類以上含み、かつ
それらの繰り返し単位の合計が全繰り返し単位の５０モ
ル％以上であり、ポリスチレン換算の数平均分子量が１
０³〜１０⁸である高分子蛍光体を含み、

【化２】 −Ａｒ₁−（ＣＲ₁＝ＣＲ₂）_n− ・・・・・（１） 〔ここで、Ａｒ₁は、主鎖部分に含まれる炭素原子の数
が６個以上６０個以下からなるアリーレン基、または主
鎖部分に含まれる炭素原子の数が４個以上６０個以下か
らなる複素環化合物基である。ｎは０または１である。
Ｒ₁、Ｒ₂は、それぞれ独立に水素原子、炭素数１〜２０
のアルキル基、炭素数６〜２０のアリール基、炭素数４
〜２０の複素環化合物基およびシアノ基からなる群から
選ばれる基を示す。〕 かつ該陰極がアルカリ金属、アルカリ土類金属およびラ
ンタノイドからなる群から選ばれる少なくとも１種類の
金属を含み、かつ該発光層と陰極との間に、アルカリ金
属のフッ化物および酸化物、アルカリ土類金属のフッ化
物および酸化物、並びにランタノイドのフッ化物および
酸化物からなる群から選ばれる少なくとも１種類の化合
物を含む平均膜厚２ｎｍ以下のバッファー層を有する高
分子ＬＥＤに係るものである。また本発明は、［２］上
記［１］の高分子ＬＥＤを用いた面状光源に係るもので
ある。さらに本発明は、［３］上記［１］の高分子ＬＥ
Ｄを用いたセグメント表示装置に係るものである。次い
で本発明は、［４］上記［１］の高分子ＬＥＤを用いた
ドットマトリックス表示装置に係るものである。次に本
発明は、［５］上記［１］の高分子ＬＥＤをバックライ
トとして用いた液晶表示装置に係るものである。

【００１１】

【発明の実施の形態】以下、本発明の高分子ＬＥＤにつ
いて詳細に説明する。本発明の高分子ＬＥＤの構造とし
ては、少なくとも一方が透明または半透明である一対の
陽極および陰極からなる電極間に高分子蛍光体を含む発
光層を有する高分子ＬＥＤであり、特定の陰極およびバ
ッファー層を有していればよい。また、本発明の高分子
ＬＥＤとしては、陰極と発光層との間に、電子輸送層を
設けた高分子ＬＥＤ、陽極と発光層との間に、正孔輸送
層を設けた高分子ＬＥＤ、陰極と発光層との間に、電子
輸送層を設け、かつ陽極と発光層との間に、正孔輸送層
を設けた高分子ＬＥＤ等が挙げられる。

【００１２】例えば、以下のａ）〜ｄ）の構造が例示さ
れる。 ａ）陽極／発光層／バッファー層／陰極 ｂ）陽極／正孔輸送層／発光層／バッファー層／陰極 ｃ）陽極／発光層／電子輸送層／バッファー層／陰極 ｄ）陽極／正孔輸送層／発光層／電子輸送層／バッファ
ー層／陰極 （ここで、／は積層を示す。）

【００１３】ここで、発光層とは、発光する機能を有す
る層であり、正孔輸送層とは、正孔を輸送する機能を有
する層であり、電子輸送層とは、電子を輸送する機能を
有する層である。なお、電子輸送層と正孔輸送層を総称
して電荷輸送層と呼ぶ。電極に隣接して設けた電荷輸送
層のうち、電極からの電荷注入効率を改善する機能を有
し、素子の駆動電圧を下げる効果を有するものは、特に
電荷注入層（正孔注入層、電子注入層）と一般に呼ばれ
ることがある。また、発光層、正孔輸送層、電子輸送層
は、それぞれ独立に２層以上用いてもよく、 さらに正
孔注入の改善あるいは界面の密着性向上や混合の防止等
のために陽極界面にバッファー層を挿入してもよい。さ
らに、界面の密着性向上や混合の防止等のために電荷輸
送層や発光層の界面に薄いバッファー層を挿入してもよ
い。積層する層の順番や数、および各層の厚さについて
は、陰極および陰極側バッファー層を除き、特に制限は
なく、発光効率や素子寿命を勘案して適宜用いることが
できる。電荷注入層の具体的な例としては、導電性高分
子を含む層、陽極と正孔輸送層との間に設けられ、陽極
材料と正孔輸送層に含まれる正孔輸送材料との中間の値
のイオン化ポテンシャルを有する材料を含む層、陰極と
電子輸送層との間に設けられ、陰極材料と電子輸送層に
含まれる電子輸送材料との中間の値の電子親和力を有す
る材料を含む層などが例示される。上記電荷注入層が導
電性高分子を含む層の場合、該導電性高分子の電気伝導
度は、１０^-5Ｓ／ｃｍ以上１０³Ｓ／ｃｍ以下であるこ
とが好ましく、発光画素間のリーク電流を小さくするた
めには、１０^-5Ｓ／ｃｍ以上１０²Ｓ／ｃｍ以下がより
好ましく、１０^-5Ｓ／ｃｍ以上１０¹Ｓ／ｃｍ以下がさ
らに好ましい。通常は該導電性高分子の電気伝導度を１
０^-5Ｓ／ｃｍ以上１０³Ｓ／ｃｍ以下とするために、該
導電性高分子に適量のイオンをドープする。ドープする
イオンの種類は、正孔注入層であればアニオン、電子注
入層であればカチオンである。アニオンの例としては、
ポリスチレンスルホン酸イオン、アルキルベンゼンスル
ホン酸イオン、樟脳スルホン酸イオンなどが例示され、
カチオンの例としては、リチウムイオン、ナトリウムイ
オン、カリウムイオン、テトラブチルアンモニウムイオ
ンなどが例示される。電荷注入層の平均膜厚としては、
例えば１ｎｍ〜１００ｎｍであり、２ｎｍ〜５０ｎｍが
好ましい。電荷注入層に用いる材料は、電極や隣接する
層の材料との関係で適宜選択すればよく、ポリアニリン
およびその誘導体、ポリチオフェンおよびその誘導体、
ポリピロールおよびその誘導体、ポリフェニレンビニレ
ンおよびその誘導体、ポリチエニレンビニレンおよびそ
の誘導体、ポリキノリンおよびその誘導体、ポリキノキ
サリンおよびその誘導体、芳香族アミン構造を主鎖また
は側鎖に含む重合体などの導電性高分子、金属フタロシ
アニン（銅フタロシアニンなど）、カーボンなどが例示
される。

【００１４】本発明の高分子ＬＥＤで用いる陰極側のバ
ッファー層は、アルカリ金属のフッ化物および酸化物、
アルカリ土類金属のフッ化物および酸化物、並びにラン
タノイドのフッ化物および酸化物からなる群から選ばれ
る化合物を含む層である。該化合物の含有量は、特に制
限はないが、バッファー層の機能を十分に有するために
は、バッファー層全体に対して１０重量％以上含まれる
ことが好ましく、３０重量％以上が特に好ましい。

【００１５】アルカリ金属のフッ化物としては、フッ化
リチウム、フッ化カリウム等が例示され、アルカリ土類
金属のフッ化物としては、フッ化カルシウム、フッ化マ
グネシウム、フッ化ストロンチウム等が例示され、ラン
タノイドのフッ化物としては、フッ化セリウム、フッ化
イッテルビウム等が例示される。アルカリ金属の酸化物
としては、酸化リチウム、酸化カリウム等が例示され、
アルカリ土類金属の酸化物としては、酸化カルシウム、
酸化マグネシウム、酸化ストロンチウム等が例示され、
ランタノイドの酸化物としては、酸化セリウム、酸化イ
ッテルビウム等が例示される。バッファー層の形成の容
易さからは、酸化物よりもフッ化物の方がより好まし
く、フッ化リチウム、フッ化カルシウム、フッ化マグネ
シウム、フッ化セリウム、フッ化イッテルビウムが特に
好ましい。

【００１６】該バッファー層は、陰極からの電子注入を
促進する機能を有すると考えられ、特に低電圧領域での
特性改善に効果がある。該バッファー層の平均膜厚は、
２ｎｍ以下であるが、１ｎｍ以下が特に好ましい。該バ
ッファー層の平均膜厚は、バッファー層を蒸着により形
成する場合には、バッファー層として蒸着した化合物の
蒸着量(を、蒸着量と膜厚の関係を示した検量線にあて
はめて換算することにより求めることができる。該バッ
ファー層の作製方法としては、真空蒸着法、スパッタリ
ング法等が用いられる。該バッファー層は、上記フッ化
物および酸化物のほかに、電荷輸送能を有する有機化合
物を含んでいてもよい。該有機化合物としては、公知の
電荷輸送材料を用いることができ、具体的には、キノリ
ノール誘導体の金属錯体、オキサジアゾール化合物など
の低分子材料、発光層に用いる高分子蛍光体などが例示
される。該有機化合物の含有量は、バッファー層全体に
対して、９０重量％以下であることが好ましく、より好
ましくは７０重量％以下である。

【００１７】本発明の高分子ＬＥＤで用いる陰極は、少
なくともアルカリ金属、アルカリ土類金属およびランタ
ノイドからなる群から選ばれる金属を含み、バッファー
層に接する層を有する。

【００１８】アルカリ金属、アルカリ土類金属、ランタ
ノイドとしては、リチウム、ナトリウム、カリウム、ル
ビジウム、セシウム、ベリリウム、マグネシウム、カル
シウム、ストロンチウム、バリウム、セリウム、サマリ
ウム、ユーロピウム、テルビウム、ツリウム、イッテル
ビウム等が例示される。このうち、リチウム、マグネシ
ウム、カルシウム、ストロンチウム、セリウム、イッテ
ルビウムが特に好ましい。該陰極の層は、安定化するた
めに合金であってもよく、上記のうち２つ以上の金属か
らなる合金、あるいは上記のうち１つ以上の金属と、
金、銀、白金、銅、マンガン、チタン、コバルト、ニッ
ケル、タングステン、錫のうち１つ以上の金属からなる
合金等が用いられる。合金としては、マグネシウム−銀
合金、マグネシウム−インジウム合金、マグネシウム−
アルミニウム合金、リチウム−アルミニウム合金、リチ
ウム−マグネシウム合金、リチウム−インジウム合金、
カルシウム−アルミニウム合金、ストロンチウム−アル
ミニウム合金、イッテルビウム−アルミニウム合金等が
例示される。合金を用いる場合、アルカリ金属、アルカ
リ土類金属またはランタノイドは、合金全体に対して
０．０１重量％以上含まれていることが好ましく、０．
１重量％以上であることがより好ましい。該陰極の層の
厚さは、特に制限はないが、あまり薄いと均一な薄膜を
形成せず、厚すぎると作成に時間がかかる場合等あるた
め、実用上は、０．１ｎｍ〜１μｍ、好ましくは０．５
ｎｍ〜２００ｎｍ、より好ましくは１ｎｍ〜１００ｎｍ
である。

【００１９】陰極は、上記層（陰極の第１層）に接し
て、前記バッファー層の反対側に、第１の層を保護する
ために陰極の第２層を有していてもよい。陰極の第２層
は、仕事関数４ｅＶ以上の金属を含む平均膜厚２０ｎｍ
以上の層であることが好ましい。陰極の第２層に用いる
材料としては、アルミニウム、金、白金、銀などが例示
される。 本発明の高分子ＬＥＤに用いる陰極は、これ
ら以外に３層以上の積層構造や、それら複数の層の界面
が一部混合している構造などであってもよい。

【００２０】陰極の作製方法としては、真空蒸着法、ス
パッタリング法、または金属薄膜を熱圧着するラミネー
ト法等が用いられる。金属薄膜のラミネート法を用いる
場合には、金属薄膜上に、蒸着または溶液からの塗布、
酸化剤やフッ素化合物による処理等によりバッファー層
を形成し、その面を内側にして熱圧着してもよい。ま
た、陰極作製後、該高分子ＬＥＤを保護する保護層を装
着していてもよい。

【００２１】本発明の高分子ＬＥＤを形成する基板は、
電極を形成し、塗布により高分子蛍光体からなる層を形
成できるものであればよく、例えば、ガラス、プラスチ
ック、高分子フィルム、シリコン基板などが例示され
る。不透明な基板の場合には、反対の電極が透明または
半透明であることが好ましい。本発明において、陽極側
が透明または半透明であることが好ましいが、該陽極の
材料としては、導電性の金属酸化物膜、半透明の金属薄
膜等が用いられる。具体的には、インジウム・スズ・オ
キサイド（ＩＴＯ）、酸化亜鉛（ＺｎＯ）、酸化スズ
（ＳｎＯ₂）、酸化インジウム、インジウム・亜鉛・オ
キサイド等からなる導電性ガラスを用いて作成された膜
（ＮＥＳＡなど）や、金、白金、銀、銅等が用いられ、
ＩＴＯ、ＺｎＯ、ＳｎＯ₂、インジウム・亜鉛・オキサ
イドが好ましい。本発明において、陽極の作製方法とし
ては、真空蒸着法、スパッタリング法、イオンプレーテ
ィング法、メッキ法等が挙げられる。また、該陽極とし
て、ポリアニリンもしくはその誘導体、またはポリチオ
フェンもしくはその誘導体などの有機の透明導電膜を用
いてもよい。陽極の平均膜厚は、光の透過性と電気伝導
度とを考慮して、適宜選択することができるが、例えば
１０ｎｍ〜１０μｍであり、好ましくは２０ｎｍ〜１μ
ｍであり、さらに好ましくは５０ｎｍから５００ｎｍで
ある。また、陽極上に、電荷注入を容易にするために、
バッファー層としてフタロシアニン誘導体や導電性高分
子、カーボンなどからなる層、あるいは金属酸化物や金
属フッ化物、有機絶縁材料からなる平均膜厚２ｎｍ以下
の層を設けてもよい。

【００２２】本発明の高分子ＬＥＤの発光層に用いる高
分子蛍光体は、少なくとも下記式（１）で示される繰り
返し単位を１種類以上含み、かつそれらの繰り返し単位
の合計が全繰り返し単位の５０モル％以上であり、ポリ
スチレン換算の数平均分子量が１０³〜１０⁸である高分
子蛍光体である。

【００２３】

【化３】 −Ａｒ₁−（ＣＲ₁＝ＣＲ₂）_n− ・・・・・（１） 該繰り返し単位の構造にもよるが、式（１）で示される
繰り返し単位の合計が全繰り返し単位の７０モル％以上
であることがより好ましい。

【００２４】上記式（１）のＡｒ₁としては、主鎖部分
に含まれる炭素原子数が６個以上６０個以下、好ましく
は６個以上２０個以下からなるアリーレン基、または主
鎖部分に含まれる炭素原子の数が４個以上６０個以下、
好ましくは４個以上２０個以下からなる複素環化合物基
である。Ａｒ₁としては、高分子蛍光体の蛍光特性を損
なわないように選択すればよく、特開平９−４５４７８
号公報の化９に示された２価の芳香族化合物基もしくは
その誘導体基、２価の複素環化合物基もしくはその誘導
体基、またはそれらを組み合わせて得られる基などが例
示される。また、具体的な例としては下記化４〜化１７
に例示された二価の基が挙げられる。

【化４】

【化５】

【化６】

【化７】

【化８】

【化９】

【化１０】

【化１１】

【化１２】

【化１３】

【化１４】

【化１５】

【化１６】

【化１７】

【００２５】これらのなかで、フェニレン基、置換フェ
ニレン基、ビフェニレン基、置換ビフェニレン基、ナフ
タレンジイル基、置換ナフタレンジイル基、アントラセ
ン−９，１０−ジイル基、置換アントラセン−９，１０
−ジイル基、ピリジン−２，５−ジイル基、置換ピリジ
ン−２，５−ジイル基、チエニレン基または置換チエニ
レン基が好ましい。さらに好ましくは、フェニレン基、
ビフェニレン基、ナフタレンジイル基、ピリジン−２，
５−ジイル基またはチエニレン基である。

【００２６】ここで、Ｒは、それぞれ独立に、水素原
子、炭素数１〜２０のアルキル基、炭素数１〜２０のア
ルコキシ基、炭素数１〜２０のアルキルチオ基、炭素数
１〜６０のアルキルシリル基、炭素数１〜４０のアルキ
ルアミノ基、炭素数６〜６０のアリール基、炭素数６〜
６０のアリールオキシ基、炭素数７〜６０のアリールア
ルキル基、炭素数７〜６０のアリールアルコキシ基、炭
素数８〜６０のアリールアルケニル基、炭素数８〜６０
のアリールアルキニル基、炭素数６〜６０のアリールア
ミノ基、炭素数４〜６０の複素環化合物基およびシアノ
基からなる群から選ばれる基を示す。上記の例におい
て、１つの構造式中に複数のＲを有しているが、それら
は同一であってもよいし、異なる基であってもよく、そ
れぞれ独立に選択される。Ａｒ₁が複数の置換基を有す
る場合、それらは同一であってもよいし、それぞれ異な
っていてもよい。溶媒への溶解性を高めるためには、水
素原子でない置換基を少なくとも１つ以上有しているこ
とが好ましく、また置換基を含めた繰り返し単位の形状
の対称性が少ないことが好ましい。

【００２７】Ｒが、水素原子またはシアノ基以外の置換
基である場合について述べると、炭素数１〜２０のアル
キル基としては、メチル基、エチル基、プロピル基、ブ
チル基、ペンチル基、ヘキシル基、ヘプチル基、オクチ
ル基、ノニル基、デシル基、ラウリル基などが挙げら
れ、ペンチル基、ヘキシル基、オクチル基、デシル基が
好ましい。

【００２８】炭素数１〜２０のアルコキシ基としては、
メトキシ基、エトキシ基、プロピルオキシ基、ブトキシ
基、ペンチルオキシ基、ヘキシルオキシ基、ヘプチルオ
キシ基、オクチルオキシ基、ノニルオキシ基、デシルオ
キシ基、ラウリルオキシ基などが挙げられ、ペンチルオ
キシ基、ヘキシルオキシ基、オクチルオキシ基、デシル
オキシ基が好ましい。

【００２９】炭素数１〜２０のアルキルチオ基として
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、ラウリルチオ基などが挙げられ、ペンチルチオ基、
ヘキシルチオ基、オクチルチオ基、デシルチオ基が好ま
しい。

【００３０】炭素数１〜６０のアルキルシリル基として
は、メチルシリル基、エチルシリル基、プロピルシリル
基、ブチルシリル基、ペンチルシリル基、ヘキシルシリ
ル基、ヘプチルシリル基、オクチルシリル基、ノニルシ
リル基、デシルシリル基、ラウリルシリル基、トリメチ
ルシリル基、エチルジメチルシリル基、プロピルジメチ
ルシリル基、ブチルジメチルシリル基、ペンチルジメチ
ルシリル基、ヘキシルジメチルシリル基、ヘプチルジメ
チルシリル基、オクチルジメチルシリル基、ノニルジメ
チルシリル基、デシルジメチルシリル基、ラウリルジメ
チルシリル基などが挙げられ、ペンチルシリル基、ヘキ
シルシリル基、オクチルシリル基、デシルシリル基、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が
好ましい。

【００３１】炭素数１〜４０のアルキルアミノ基として
は、メチルアミノ基、ジメチルアミノ基、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、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、ラウリル
アミノ基などが挙げられ、ペンチルアミノ基、ヘキシル
アミノ基、オクチルアミノ基、デシルアミノ基が好まし
い。

【００３２】炭素数６〜６０のアリール基としては、フ
ェニル基、Ｃ₁〜Ｃ₁₂アルコキシフェニル基（Ｃ₁〜Ｃ₁₂
は、炭素数１〜１２であることを示す。以下も同様であ
る。）、Ｃ₁〜Ｃ₁₂アルキルフェニル基、１−ナフチル
基、２−ナフチル基などが例示され、 Ｃ₁〜Ｃ₁₂アルコ
キシフェニル基、Ｃ₁〜Ｃ₁₂アルキルフェニル基が好ま
しい。

【００３３】炭素数６〜６０のアリールオキシ基として
は、フェノキシ基、Ｃ₁〜Ｃ₁₂アルコキシフェノキシ
基、Ｃ₁〜Ｃ₁₂アルキルフェノキシ基、１−ナフチルオ
キシ基、２−ナフチルオキシ基などが例示され、 Ｃ₁〜
Ｃ₁₂アルコキシフェノキシ基、Ｃ₁〜Ｃ₁₂アルキルフェ
ノキシ基が好ましい。

【００３４】炭素数６〜６０のアリールアルキル基とし
ては、フェニル−Ｃ₁〜Ｃ₁₂アルキル基、Ｃ₁〜Ｃ₁₂アル
コキシフェニル−Ｃ₁〜Ｃ₁₂アルキル基、Ｃ₁〜Ｃ₁₂アル
キルフェニル−Ｃ₁〜Ｃ₁₂アルキル基、１−ナフチル−
Ｃ₁〜Ｃ₁₂アルキル基、２−ナフチル−Ｃ₁〜Ｃ₁₂アルキ
ル基などが例示され、Ｃ₁〜Ｃ₁₂アルコキシフェニル−
Ｃ₁〜Ｃ₁₂アルキル基、Ｃ₁〜Ｃ₁₂アルキルフェニル−Ｃ
₁〜Ｃ₁₂アルキル基が好ましい。

【００３５】炭素数６〜６０のアリールアルコキシ基と
しては、フェニル−Ｃ₁〜Ｃ₁₂アルコキシ基、Ｃ₁〜Ｃ₁₂
アルコキシフェニル−Ｃ₁〜Ｃ₁₂アルコキシ基、Ｃ₁〜Ｃ
₁₂アルキルフェニル−Ｃ₁〜Ｃ₁₂アルコキシ基、１−ナ
フチル−Ｃ₁〜Ｃ₁₂アルコキシ基、２−ナフチル−Ｃ₁〜
Ｃ₁₂アルコキシ基などが例示され、Ｃ₁〜Ｃ₁₂アルコキ
シフェニル−Ｃ₁〜Ｃ₁₂アルコキシ基、Ｃ₁〜Ｃ₁₂アルキ
ルフェニル−Ｃ₁〜Ｃ_{1 2}アルコキシ基が好ましい。

【００３６】炭素数６〜６０のアリールアミノ基として
は、フェニルアミノ基、ジフェニルアミノ基、Ｃ₁〜Ｃ
₁₂アルコキシフェニルアミノ基、ジ（Ｃ₁〜Ｃ₁₂アルコ
キシフェニル）アミノ基、ジ（Ｃ₁〜Ｃ₁₂アルキルフェ
ニル）アミノ基、１−ナフチルアミノ基、２−ナフチル
アミノ基などが例示され、Ｃ₁〜Ｃ₁₂アルキルフェニル
アミノ基、ジ（Ｃ₁〜Ｃ₁₂アルキルフェニル）アミノ基
が好ましい。

【００３７】炭素数４〜６０の複素環化合物基として
は、チエニル基、Ｃ₁〜Ｃ₁₂アルキルチエニル基、ピロ
リル基、フリル基、ピリジル基、Ｃ₁〜Ｃ₁₂アルキルピ
リジル基などが例示され、チエニル基、Ｃ₁〜Ｃ₁₂アル
キルチエニル基、ピリジル基、Ｃ₁〜Ｃ₁₂アルキルピリ
ジル基が好ましい。これらの置換基から、成膜性と電荷
輸送特性を損なわない範囲で適宜選択すればよいが、高
分子蛍光体の蛍光強度と溶解性の観点からは、Ａｒ₁が
１つ以上の置換基を有することが好ましく、また２つ以
上の置換基を有する場合はそれらが同一でないことがよ
り好ましい。

【００３８】Ｒの例のうち、アルキル鎖を含む置換基に
おいては、それらは直鎖、分岐枝付きまたは環状のいず
れかまたはそれらの組み合わせであってもよく、直鎖で
ない場合、例えば、イソアミル基、２−エチルヘキシル
基、３，７−ジメチルオクチル基、シクロヘキシル基、
４−Ｃ₁〜Ｃ₁₂アルキルシクロヘキシル基などが例示さ
れる。高分子蛍光体の溶媒への溶解性を高めるために
は、Ａｒ₁の置換基のうちの１つ以上に環状または分岐
のあるアルキル鎖が含まれることが好ましい。また、２
つのアルキル鎖の先端が連結されて環を形成していても
よい。さらに、アルキル鎖の一部の炭素原子がヘテロ原
子を含む基で置き換えられていてもよく、それらのヘテ
ロ原子としては、酸素原子、硫黄原子、窒素原子などが
例示される。

【００３９】さらに、Ｒの例のうち、アリール基や複素
環化合物基をその一部に含む場合は、それらがさらに１
つ以上の置換基を有していてもよい。上記式（１）にお
いて、ｎは０または１である。上記式（１）におけるＲ
₁、Ｒ₂は、それぞれ独立に水素原子、炭素数１〜２０の
アルキル基、炭素数６〜６０のアリール基、炭素数４〜
６０の複素環化合物基およびシアノ基からなる群から選
ばれる基を示す。

【００４０】式（１）のＲ₁、Ｒ₂が水素原子またはシア
ノ基以外の置換基である場合について述べると、炭素数
１〜２０のアルキル基としては、メチル基、エチル基、
プロピル基、ブチル基、ペンチル基、ヘキシル基、ヘプ
チル基、オクチル基、デシル基、ラウリル基などが挙げ
られ、メチル基、エチル基、ペンチル基、ヘキシル基、
ヘプチル基、オクチル基が好ましい。

【００４１】アリール基としては、フェニル基、Ｃ₁〜
Ｃ₁₂アルコキシフェニル基（Ｃ₁〜Ｃ ₁₂は、炭素数１〜
１２であることを示す。以下も同様である）、Ｃ₁〜Ｃ
₁₂アルキルフェニル基、１−ナフチル基、２−ナフチル
基などが例示される。

【００４２】式（１）のＡｒ₁は、１つ以上の置換基を
有していてもよい。置換基としては、特に制限はない
が、アルキル基、アルコキシ基、アルキルチオ基、アリ
ール基、アリールオキシ基、アリールエテニル基等が例
示される。

【００４３】これらの置換基としては、メチル基、エチ
ル基、プロピル基、ブチル基、ペンチル基、ヘキシル
基、ヘプチル基、オクチル基、イソアミル基、２−エチ
ルヘキシル基、メトキシ基、エトキシ基、プロピルオキ
シ基、ブチルオキシ基、ペンチルオキシ基、ヘキシルオ
キシ基、ヘプチルオキシ基、オクチルオキシ基、イソア
ミルオキシ基、２−エチルヘキシルオキシ基、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、イソアミルチオ基、２−エチルヘキシル
チオ基などが挙げられる。

【００４４】アリール基としては、フェニル基、Ｃ₁〜
Ｃ₁₂アルコキシフェニル基（Ｃ₁〜Ｃ ₁₂は、炭素数１〜
１２であることを示す。以下も同様である）、Ｃ₁〜Ｃ
₁₂アルキルフェニル基、１−ナフチル基、２−ナフチル
基などが例示される。

【００４５】アリールオキシ基としては、フェノキシ
基、Ｃ₁〜Ｃ₁₂アルコキシフェノキシ基、Ｃ₁〜Ｃ₁₂アル
キルフェノキシ基、１−ナフチルオキシ基、２−ナフチ
ルオキシ基などが例示される。

【００４６】アリールエテニル基としては、フェニルエ
テニル基、Ｃ₁〜Ｃ₁₂アルコキシフェニルエテニル基、
Ｃ₁〜Ｃ₁₂アルキルフェニルエテニル基、１−ナフチル
エテニル基、２−ナフチルエテニル基などが例示され
る。

【００４７】また、高分子蛍光体の末端基は、特に限定
されないが、重合活性基がそのまま残っていると、素子
にしたときの発光特性や寿命が低下する可能性があるの
で、安定な基で保護されていてもよい。主鎖の共役構造
と連続した共役結合を有しているものが好ましく、例え
ば、ビニレン基を介してアリール基または複素環化合物
基と結合している構造が例示される。具体的には、特開
平９−４５４７８号公報の化１０に記載の置換基等が例
示される。

【００４８】具体的な高分子蛍光体の例としては、特開
平３−２４４６３０、特開平５−２０２３５５、特開平
６−７３３７４、特開平７−９７５６９、特開平７−１
４７１９０、特開平７−２７８２７６、特開平７−３０
０５８０、特開平９−３５８７０、特開平９−４５４７
８、特開平９−１１１２３３、特開平９−２６３７５
４、特開平１０−１１４８９１、特開平１０−３２４８
７０号公報、ＷＯ９４／２９８８３、ＷＯ９８／２１２
６２、ＷＯ９８／１８９９６、ＷＯ９８２７１３６号公
開明細書に記載されるポリアリーレンビニレン類や特開
平１０−３６４８７号公報に記載されるフルオレン系重
合体等が好適に使用できる。

【００４９】該高分子蛍光体の合成法としては、特に限
定されないが、主鎖にビニレン基を有する場合には、例
えば特開平５−２０２３５５号公報に記載の方法が挙げ
られる。すなわち、ジアルデヒド化合物とジホスホニウ
ム塩化合物とのＷｉｔｔｉｇ反応による重合、ジビニル
化合物とジハロゲン化合物との、もしくはビニルハロゲ
ン化合物単独でのＨｅｃｋ反応による重合、ジアルデヒ
ド化合物とジ亜燐酸エステル化合物とのＨｏｒｎｅｒ−
Ｗａｄｓｗｏｒｔｈ−Ｅｍｍｏｎｓ法による重合、ハロ
ゲン化メチル基を２つ有する化合物の脱ハロゲン化水素
法による重縮合、スルホニウム塩基を２つ有する化合物
のスルホニウム塩分解法による重縮合、ジアルデヒド化
合物とジアセトニトリル化合物とのＫｎｏｅｖｅｎａｇ
ｅｌ反応による重合などの方法、ジアルデヒド化合物の
ＭｃＭｕｒｒｙ反応による重合などの方法が例示され
る。

【００５０】また、主鎖にビニレン基を有しない場合に
は、例えば該当するモノマーからＳｕｚｕｋｉカップリ
ング反応により重合する方法、Ｇｒｉｇｎａｒｄ反応に
より重合する方法、Ｎｉ（０）触媒により重合する方
法、ＦｅＣｌ₃等の酸化剤により重合する方法、電気化
学的に酸化重合する方法、あるいは適当な脱離基を有す
る中間体高分子の分解による方法などが例示される。

【００５１】なお、該高分子蛍光体は、蛍光特性や電荷
輸送特性を損なわない範囲で、式（１）で示される繰り
返し単位以外の繰り返し単位を含んでいてもよい。ま
た、式（１）で示される繰り返し単位や他の繰り返し単
位が、非共役の単位で連結されていてもよいし、繰り返
し単位にそれらの非共役部分が含まれていてもよい。結
合構造としては、下記化１８に示すもの、下記化１８に
示すものとビニレン基を組み合わせたもの、および下記
化１８に示すもののうち２つ以上を組み合わせたものな
どが例示される。ここで、Ｒは前記のものと同じ置換基
から選ばれる基であり、Ａｒは炭素数６〜６０個の炭化
水素基を示す。

【化１８】 また、該高分子蛍光体は、ランダム、ブロックまたはグ
ラフト共重合体であってもよいし、それらの中間的な構
造を有する高分子、例えばブロック性を帯びたランダム
共重合体であってもよい。蛍光の量子収率の高い高分子
蛍光体を得る観点からは完全なランダム共重合体よりブ
ロック性を帯びたランダム共重合体やブロックまたはグ
ラフト共重合体が好ましい。主鎖に枝分かれがあり、末
端部が３つ以上ある場合やデンドリマーも含まれる。

【００５２】また、薄膜からの発光を利用するので該高
分子蛍光体は、固体状態で蛍光を有するものが好適に用
いられる。

【００５３】該高分子蛍光体に対する良溶媒としては、
クロロホルム、塩化メチレン、ジクロロエタン、テトラ
ヒドロフラン、トルエン、キシレン、メシチレン、デカ
リン、ｎ−ブチルベンゼンなどが例示される。高分子蛍
光体の構造や分子量にもよるが、通常はこれらの溶媒に
０．１重量％以上溶解させることができる。

【００５４】該高分子蛍光体は、分子量がポリスチレン
換算で１０³〜１０⁸、好ましくは１０³〜１０⁷であり、
それらの重合度は、繰り返し構造やその割合によっても
変わる。成膜性の点から一般には繰り返し構造の合計数
が、好ましくは２０〜１００００、さらに好ましくは３
０〜１００００、特に好ましくは５０〜５０００であ
る。

【００５５】これらの高分子蛍光体を高分子ＬＥＤの発
光材料として用いる場合、その純度が発光特性に影響を
与えるため、重合前のモノマーを蒸留、昇華精製、再結
晶等の方法で精製したのちに重合することが好ましく、
また合成後、再沈精製、クロマトグラフィーによる分別
等の純化処理をすることが好ましい。

【００５６】高分子ＬＥＤ作成の際に、これらの有機溶
媒可溶性の高分子蛍光体を用いることにより、溶液から
成膜する場合、この溶液を塗布後乾燥により溶媒を除去
するだけでよく、また電荷輸送材料や発光材料を混合し
た場合においても同様な手法が適用でき、製造上非常に
有利である。溶液からの成膜方法としては、スピンコー
ト法、キャスティング法、マイクログラビアコート法、
グラビアコート法、バーコート法、ロールコート法、ワ
イアーバーコート法、ディップコート法、スプレーコー
ト法、スクリーン印刷法、フレキソ印刷法、オフセット
印刷法、インクジェットプリント法等の塗布法を用いる
ことができる。発光層の平均膜厚としては、用いる高分
子蛍光体によって最適値が異なり、駆動電圧と発光効率
が適度な値となるように選択すればよいが、例えば１ｎ
ｍから１μｍであり、好ましくは２ｎｍ〜５００ｎｍで
あり、さらに好ましくは５ｎｍ〜２００ｎｍである。

【００５７】本発明の高分子ＬＥＤにおいては、発光層
に上記高分子蛍光体以外の発光材料を混合して使用して
もよい。該発光材料としては、公知のものが使用でき
る。低分子化合物では、例えば、ナフタレン誘導体、ア
ントラセンもしくはその誘導体、ペリレンもしくはその
誘導体、ポリメチン系、キサンテン系、クマリン系、シ
アニン系などの色素類、８−ヒドロキシキノリンもしく
はその誘導体の金属錯体、芳香族アミン、テトラフェニ
ルシクロペンタジエンもしくはその誘導体、またはテト
ラフェニルブタジエンもしくはその誘導体などを用いる
ことができる。

【００５８】具体的には、例えば特開昭５７−５１７８
１号、同５９−１９４３９３号公報に記載されているも
の等、公知のものが使用可能である。

【００５９】本発明の高分子ＬＥＤが正孔輸送層を有す
る場合、使用される正孔輸送材料としては、特に制限は
ないが、ポリビニルカルバゾールもしくはその誘導体、
ポリシランもしくはその誘導体、側鎖に芳香族アミンを
有するポリシロキサン誘導体、ピラゾリン誘導体、アリ
ールアミン誘導体、スチルベン誘導体、トリフェニルジ
アミン誘導体、ポリアニリンもしくはその誘導体、ポリ
チオフェンもしくはその誘導体、ポリ（ｐ−フェニレン
ビニレン）もしくはその誘導体、またはポリ（２，５−
チエニレンビニレン）もしくはその誘導体が例示され
る。

【００６０】具体的には、該正孔輸送材料として、特開
昭６３−７０２５７号公報、同６３−１７５８６０号公
報、特開平２−１３５３５９号公報、同２−１３５３６
１号公報、同２−２０９９８８号公報、同３−３７９９
２号公報、同３−１５２１８４号公報に記載されている
もの等が例示される。

【００６１】これらの中で、正孔輸送層に用いる正孔輸
送材料として、ポリビニルカルバゾールもしくはその誘
導体、ポリシランもしくはその誘導体、側鎖もしくは主
鎖に芳香族アミン化合物基を有するポリシロキサン誘導
体、ポリアニリンもしくはその誘導体、ポリチオフェン
もしくはその誘導体、ポリ（ｐ−フェニレンビニレン）
もしくはその誘導体、またはポリ（２，５−チエニレン
ビニレン）もしくはその誘導体等の高分子正孔輸送材料
が好ましく、さらに好ましくはポリビニルカルバゾール
もしくはその誘導体、ポリシランもしくはその誘導体、
側鎖もしくは主鎖に芳香族アミンを有するポリシロキサ
ン誘導体である。低分子の正孔輸送材料の場合には、高
分子バインダーに分散させて用いることが好ましい。

【００６２】ポリビニルカルバゾールもしくはその誘導
体は、例えばビニルモノマーからカチオン重合またはラ
ジカル重合によって得られる。ポリシランもしくはその
誘導体としては、ケミカル・レビュー（Ｃｈｅｍ．Ｒｅ
ｖ．）第８９巻、１３５９頁（１９８９年）、ＧＢ２３
００１９６号公開明細書に記載の化合物等が例示され
る。合成方法もこれらに記載の方法を用いることができ
るが、特にキッピング法が好適に用いられる。

【００６３】ポリシロキサンもしくはその誘導体は、シ
ロキサン骨格構造には正孔輸送性がほとんどないので、
側鎖または主鎖に上記低分子正孔輸送材料の構造を有す
るものが好適に用いられる。特に正孔輸送性の芳香族ア
ミンを側鎖または主鎖に有するものが例示される。

【００６４】正孔輸送層の成膜の方法に制限はないが、
低分子正孔輸送材料では、高分子バインダーとの混合溶
液からの成膜による方法が例示される。また、高分子正
孔輸送材料では、溶液からの成膜による方法が例示され
る。

【００６５】溶液からの成膜に用いる溶媒としては、正
孔輸送材料を溶解させるものであれば特に制限はない。
該溶媒として、クロロホルム、塩化メチレン、ジクロロ
エタン等の塩素系溶媒、テトラヒドロフラン等のエーテ
ル系溶媒、トルエン、キシレン等の芳香族炭化水素系溶
媒、アセトン、メチルエチルケトン等のケトン系溶媒、
酢酸エチル、酢酸ブチル、エチルセルソルブアセテート
等のエステル系溶媒が例示される。

【００６６】溶液からの成膜方法としては、溶液からの
スピンコート法、キャスティング法、マイクログラビア
コート法、グラビアコート法、バーコート法、ロールコ
ート法、ワイアーバーコート法、ディップコート法、ス
プレーコート法、スクリーン印刷法、フレキソ印刷法、
オフセット印刷法、インクジェットプリント法等の塗布
法を用いることができる。

【００６７】混合する高分子バインダーとしては、電荷
輸送を極度に阻害しないものが好ましく、また可視光に
対する吸収が強くないものが好適に用いられる。該高分
子バインダーとして、ポリカーボネート、ポリアクリレ
ート、ポリメチルアクリレート、ポリメチルメタクリレ
ート、ポリスチレン、ポリ塩化ビニル、ポリシロキサン
等が例示される。

【００６８】正孔輸送層の平均膜厚としては、用いる材
料によって最適値が異なり、駆動電圧と発光効率が適度
な値となるように選択すればよいが、少なくともピンホ
ールが発生しないような厚さが必要であり、あまり厚い
と、素子の駆動電圧が高くなり好ましくない。従って、
例えば１ｎｍ〜１μｍであり、好ましくは、２ｎｍ〜５
００ｎｍであり、さらに好ましくは５ｎｍ〜２００ｎｍ
である。

【００６９】本発明において、高分子ＬＥＤが電子輸送
層を有する場合、使用される電子輸送材料としては公知
のものが使用でき、オキサジアゾール誘導体、アントラ
キノジメタンもしくはその誘導体、ベンゾキノンもしく
はその誘導体、ナフトキノンもしくはその誘導体、アン
トラキノンもしくはその誘導体、テトラシアノアンスラ
キノジメタンもしくはその誘導体、フルオレノン誘導
体、ジフェニルジシアノエチレンもしくはその誘導体、
ジフェノキノン誘導体、または８−ヒドロキシキノリン
もしくはその誘導体の金属錯体等が例示される。

【００７０】具体的には、特開昭６３−７０２５７号公
報、同６３−１７５８６０号公報、特開平２−１３５３
５９号公報、同２−１３５３６１号公報、同２−２０９
９８８号公報、同３−３７９９２号公報、同３−１５２
１８４号公報に記載されているもの等が例示される。

【００７１】これらのうち、オキサジアゾール誘導体、
ベンゾキノンもしくはその誘導体、アントラキノンもし
くはその誘導体、または８−ヒドロキシキノリンもしく
はその誘導体の金属錯体が好ましく、２−（４−ビフェ
ニリル）−５−（４−ｔ−ブチルフェニル）−１，３，
４−オキサジアゾール、ベンゾキノン、アントラキノ
ン、トリス（８−キノリノール）アルミニウムがさらに
好ましい。

【００７２】電子輸送層の成膜法としては特に制限はな
いが、低分子電子輸送材料では、粉末からの真空蒸着
法、または溶液もしくは溶融状態からの成膜による方法
が、高分子電子輸送材料では溶液または溶融状態からの
成膜による方法がそれぞれ例示される。溶液または溶融
状態からの成膜時には、高分子バインダーを併用しても
よい。

【００７３】溶液からの成膜に用いる溶媒としては、電
子輸送材料および／または高分子バインダーを溶解させ
るものであれば特に制限はない。該溶媒として、クロロ
ホルム、塩化メチレン、ジクロロエタン等の塩素系溶
媒、テトラヒドロフラン等のエーテル系溶媒、トルエ
ン、キシレン等の芳香族炭化水素系溶媒、アセトン、メ
チルエチルケトン等のケトン系溶媒、酢酸エチル、酢酸
ブチル、エチルセルソルブアセテート等のエステル系溶
媒が例示される。

【００７４】溶液または溶融状態からの成膜方法として
は、スピンコート法、キャスティング法、マイクログラ
ビアコート法、グラビアコート法、バーコート法、ロー
ルコート法、ワイアーバーコート法、ディップコート
法、スプレーコート法、スクリーン印刷法、フレキソ印
刷法、オフセット印刷法、インクジェットプリント法等
の塗布法を用いることができる。

【００７５】混合する高分子バインダーとしては、電荷
輸送を極度に阻害しないものが好ましく、また、可視光
に対する吸収が強くないものが好適に用いられる。該高
分子バインダーとして、ポリ（Ｎ−ビニルカルバゾー
ル）、ポリアニリンもしくはその誘導体、ポリチオフェ
ンもしくはその誘導体、ポリ（ｐ−フェニレンビニレ
ン）もしくはその誘導体、ポリ（２，５−チエニレンビ
ニレン）もしくはその誘導体、ポリカーボネート、ポリ
アクリレート、ポリメチルアクリレート、ポリメチルメ
タクリレート、ポリスチレン、ポリ塩化ビニル、または
ポリシロキサンなどが例示される。電子輸送層の平均膜
厚としては、用いる材料によって最適値が異なり、駆動
電圧と発光効率が適度な値となるように選択すればよい
が、少なくともピンホールが発生しないような厚さが必
要であり、あまり厚いと、素子の駆動電圧が高くなり好
ましくない。従って、例えば１ｎｍ〜１μｍであり、好
ましくは、２ｎｍ〜５００ｎｍであり、さらに好ましく
は５ｎｍ〜２００ｎｍである。該高分子ＬＥＤを長期安
定的に用いるためには、素子を外部から保護するため
に、保護膜および／または保護カバーを装着することが
好ましい。該保護層としては、高分子化合物、金属酸化
物、金属フッ化物、金属ホウ化物などを用いることがで
きる。また、保護カバーとしては、ガラス板、表面に低
透水率処理を施したプラスチック板などを用いることが
でき、該カバーを熱効果樹脂や光硬化樹脂で素子基板と
貼り合わせて密閉する方法が好適に用いられる。スペー
サーを用いて空間を維持すれば、素子がキズつくのを防
ぐことが容易である。該空間に窒素やアルゴンのような
不活性なガスを封入すれば、陰極の酸化を防止すること
ができ、さらに酸化バリウム等の乾燥剤を該空間内に設
置することにより製造工程で吸着した水分が素子にタメ
ージを与えるのを抑制することが容易となる。これらの
うち、いずれか１つ以上の方策をとることが好ましい。

【００７６】なお、本発明の高分子ＬＥＤは、陰極とし
て、カルシウムを用いた場合に、素子の発光特性が作成
条件により大きく変化するという問題点〔ポリマーズ・
フォー・アドバンスト・テクノロジーズ（Ｐｏｌｙｍ．
Ａｄｖ．Ｔｅｃｈｎｏｌ．）第９巻、４１９頁（１９９
８年）〕も少ないという特徴を有する。

【００７７】本発明の高分子ＬＥＤを用いて面状の発光
を得るためには、面状の陽極と陰極が重なり合うように
配置すればよい。また、パターン状の発光を得るために
は、前記面状の発光素子の表面にパターン状の窓を設け
たマスクを設置する方法、非発光部の有機物層を極端に
厚く形成し実質的に非発光とする方法、陽極または陰極
のいずれか一方、または両方の電極をパターン状に形成
する方法がある。これらのいずれかの方法でパターンを
形成し、いくつかの電極を独立にＯｎ／ＯＦＦできるよ
うに配置することにより、数字や文字、簡単な記号など
を表示できるセグメントタイプの表示素子が得られる。
更に、ドットマトリックス素子とするためには、陽極と
陰極をともにストライプ状に形成して直交するように配
置すればよい。複数の種類の発光色の異なる高分子蛍光
体を塗り分ける方法や、カラーフィルターまたは蛍光変
換フィルターを用いる方法により、部分カラー表示、マ
ルチカラー表示が可能となる。ドットマトリックス素子
は、パッシブ駆動も可能であるし、ＴＦＴなどと組み合
わせてアクティブ駆動してもよい。これらの表示素子
は、コンピュータ、テレビ、携帯端末、携帯電話、カー
ナビゲーション、ビデオカメラのビューファインダーな
どの表示装置として用いることができる。さらに、前記
面状の発光素子は、自発光薄型であり、液晶表示装置の
バックライト用の面状光源、あるいは面状の照明用光源
として好適に用いることができる。また、フレキシブル
な基板を用いれば、曲面状の光源や表示装置としても使
用できる。

【００７８】

【実施例】以下、本発明をさらに詳細に説明するために
実施例を示すが、本発明はこれらに限定されるものでは
ない。ここで、数平均分子量については、クロロホルム
を溶媒として、ゲルパーミエーションクロマトグラフィ
ー（ＧＰＣ）によりポリスチレン換算の数平均分子量を
求めた。

【００７９】実施例１ ＜高分子蛍光体１の合成＞２−メトキシー５−（２’−
エチルヘキシルオキシ）―ｐ−キシリレンジクロライド
３．３２ｇをテトラヒドロフラン（ＴＨＦ）３００ｇに
溶解した溶液に、tert-ブトキシカリウム６．７２ｇを
ＴＨＦ３０ｇに溶解した溶液を、室温で滴下した後、引
き続いて室温で７時間反応させた。次に、この反応液
を、氷酢酸３．５ｍｌを含むメタノール５００ｍｌ中に
そそぎこみ、生成した赤色の沈殿を、ろ過して、回収し
た。次に、この沈殿をエタノールで洗浄、続いて、エタ
ノール／イオン交換水混合溶媒で繰り返し洗浄し、最後
に、エタノールで洗浄した。これを減圧乾燥して重合体
１．３ｇを得た。次に、この重合体をトルエンに溶解し
た。この重合体溶液をメタノール中にそそぎこみ、再沈
精製した。沈殿を回収した後、これを減圧乾燥して重合
体（高分子蛍光体１）１．０ｇを得た。該高分子蛍光体
１のポリスチレン換算の数平均分子量は、７．６×１０
⁴であった。該高分子蛍光体１の構造については¹Ｈ−Ｎ
ＭＲ、ＩＲスペクトルで確認した。

【００８０】＜素子の作成および評価＞スパッタ法によ
り１５０ｎｍの厚みでＩＴＯ膜を付けたガラス基板に、
高分子蛍光体１の０．２ｗｔ％クロロホルム溶液を用い
てスピンコートにより４０ｎｍの厚みで成膜した。さら
に、これを減圧下１２０℃で１時間乾燥した後、バッフ
ァー層としてフッ化リチウムを０．４ｎｍ蒸着した。そ
の上に陰極として、カルシウムを２５ｎｍ、次いでアル
ミニウムを４０ｎｍ蒸着して、高分子ＬＥＤを作製し
た。蒸着のときの真空度は、すべて１〜８×１０^-6Ｔｏ
ｒｒであった。得られた素子は、電圧を印加することに
より、赤橙色で明るく発光した。発光ピーク波長は、高
分子蛍光体１の薄膜の蛍光ピーク波長（約５９０ｎｍ）
とほぼ一致しており、高分子蛍光体１からのＥＬ発光が
確認された。輝度はほぼ電流密度に比例していた。輝度
が１ｃｄ／ｍ²を越える電圧は２．０Ｖで発光効率は
０．７５ｃｄ／Ａであった。

【００８１】比較例１ バッファー層を用いなかった以外は、実施例１と同様に
して高分子ＬＥＤを作成した。該素子の輝度が１ｃｄ／
ｍ²を越える電圧は２．３Ｖで発光効率は０．５０ｃｄ
／Ａであった。

【００８２】実施例２ ＩＴＯ上に、ポリスチレンスルホン酸をドープしたポリ
アニリンバッファー層を厚さ２０ｎｍで設け、発光層の
厚さを７０ｎｍとした以外は、実施例１と同様にして高
分子ＬＥＤを作成した。該素子の輝度が１ｃｄ／ｍ²を
越える電圧は、２．３Ｖで発光効率は０．７０ｃｄ／Ａ
であった。

【００８３】比較例２ 陰極として、アルミニウムのみを用いた以外は、実施例
２と同様にして高分子ＬＥＤを作成した。該素子の輝度
が１ｃｄ／ｍ²を越える電圧は２．８Ｖで発光効率は
０．１４ｃｄ／Ａであった。

【００８４】実施例１と比較例１とを比較すると、Ｌｉ
Ｆバッファー層のある実施例１の方が、低電圧、高発光
効率である。また、実施例２と比較例２とを比較する
と、陰極にＣａ層のある実施例２の方が、低電圧、高発
光効率である。

【００８５】実施例３ ＜高分子蛍光体２の合成＞２、５−ビス（クロロメチ
ル）−４’−（３，７−ジメチルオクチルオキシ）ビフ
ェニル １２ｇと、２−メトキシー５−（２’−エチル
ヘキシルオキシ）―ｐ−キシリレンジクロライド ０．
２ｇとを、脱水した１，４−ジオキサン ２１００ｇに
溶解した。この溶液を、２０分間窒素バブリングするこ
とで系内を窒素置換した後、窒素雰囲気中、９５℃まで
昇温した。この液に、あらかじめ、脱水１，４−ジオキ
サン ２１０ｇに、tert-ブトキシカリウム １５．５
ｇを溶かした溶液を、およそ１０分間で滴下した。滴下
後、９５〜９７℃で２．５時間保温し重合させた。重合
後、重合液を５０℃まで冷却した後、酢酸を加えて中和
した。室温まで冷却した後、この重合液を、イオン交換
水２５００ｇ中に注ぎ込み、生成した沈殿を、ろ過し
て、回収した。次に、この沈殿をメタノールで洗浄した
後、減圧乾燥した。得られた重合体 ７ｇを、テトラヒ
ドロフラン１５００ｇに溶解した。この溶液を、メタノ
ール２０００ｇ中に注ぎ込み、生成した沈殿を回収し
た。この沈殿を、エタノールで洗浄した後、減圧乾燥し
て、重合体５ｇを得た。この重合体を高分子蛍光体２と
呼ぶ。高分子蛍光体２の数平均分子量は、４×１０⁵で
あった。

【００８６】＜素子の作成および評価＞スパッタ法によ
り１５０ｎｍの厚みでＩＴＯ膜を付けたガラス基板に、
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（Ｂａｙｅｒ製、Ｂａｙｔｒｏｎ Ｐ
ＴＰ ＡＩ ４０８３）の懸濁液を０．５μｍメンブ
ランフィルターで濾過した後、スピンコートにより７０
ｎｍの厚みで成膜し、真空下１２０℃で、１時間乾燥し
た。その後、高分子蛍光体２の０．４ｗｔ％クロロホル
ム溶液を用いてスピンコートにより約７０ｎｍの厚みで
発光層を成膜した。さらに、これを減圧下８０℃で１時
間乾燥した後、バッファー層としてフッ化リチウムを約
０．４ｎｍ蒸着した。その上に陰極として、カルシウム
を２５ｎｍ、次いでアルミニウムを４０ｎｍ蒸着して、
高分子ＬＥＤを作製した。蒸着のときの真空度は、すべ
て１〜８×１０^-6Ｔｏｒｒであった。得られた素子は、
電圧を印加することにより、黄色で明るく発光した。発
光ピーク波長は、高分子蛍光体２の薄膜の蛍光ピーク波
長（約５４８ｎｍ）とほぼ一致しており、高分子蛍光体
２からのＥＬ発光が確認された。輝度はほぼ電流密度に
比例していた。輝度が１ｃｄ／ｍ²を越える電圧は２．
７Ｖで、発光効率は最大９．６ｃｄ／Ａであり、そのと
きの電圧は、４．２Ｖであった。

【００８７】比較例３ バッファー層を用いなかった以外は、実施例３と同様に
して高分子ＬＥＤを作製した。該素子の輝度が１ｃｄ／
ｍ²を越える電圧は３．０Ｖで、発光効率は最大７．９
ｃｄ／Ａであり、そのときの電圧は、６．７Ｖであっ
た。

【００８８】比較例４ バッファー層を用いず、陰極としてアルミニウムのみを
用いた以外は、実施例３と同様にして高分子ＬＥＤを作
製した。該素子の輝度が１ｃｄ／ｍ²を越える電圧は
５．７Ｖで、発光効率は最大２．４ｃｄ／Ａであり、そ
のときの電圧は、１２．０Ｖであった。

【００８９】比較例５ 陰極としてアルミニウムのみを用いた以外は、実施例３
と同様にして高分子ＬＥＤを作製した。該素子の輝度が
１ｃｄ／ｍ²を越える電圧は３．７Ｖで、発光効率は最
大６．１ｃｄ／Ａであり、そのときの電圧は、８．０Ｖ
であった。

【００９０】実施例４ 陰極として、アルミニウムとリチウムの共蒸着により作
製した膜厚４０ｎｍのアルミニウム−リチウム合金（重
量比Ａｌ：Ｌｉ＝約１００：１）薄膜を用いた以外は、
実施例３と同様にして高分子ＬＥＤを作製した。該素子
の輝度が１ｃｄ／ｍ²を越える電圧は２．７Ｖで、発光
効率は最大１０．７ｃｄ／Ａであり、そのときの電圧
は、５．５Ｖであった。

【００９１】実施例５ バッファー層としてフッ化カルシウムを用いた以外は、
実施例３と同様にして高分子ＬＥＤを作製した。該素子
の輝度が１ｃｄ／ｍ²を越える電圧は３．０Ｖで、発光
効率は最大８．３ｃｄ／Ａであり、そのときの電圧は、
６．５Ｖであった。

【００９２】比較例６ バッファー層としてフッ化カルシウムを用い、陰極とし
てアルミニウムのみを用いた以外は、実施例３と同様に
して高分子ＬＥＤを作製した。該素子の輝度が１ｃｄ／
ｍ²を越える電圧は３．７Ｖで、発光効率は最大８．０
ｃｄ／Ａであり、そのときの電圧は、９．０Ｖであっ
た。

【００９３】実施例６ カルシウムの代わりにイッテルビウムを用いた以外は、
実施例３と同様にして高分子ＬＥＤを作製した。該素子
の輝度が１ｃｄ／ｍ²を越える電圧は３．０Ｖで、発光
効率は最大１１．４ｃｄ／Ａであり、そのときの電圧
は、５．０Ｖであった。実施例３〜６と比較例３〜６と
を比較すると、バッファー層がなかったり、陰極がアル
ミニウムしかないなど、本発明の要件を満たさない比較
例３〜５に比べて、実施例３〜６の方が、低電圧、高発
光効率である。

【００９４】実施例７ ＜高分子蛍光体３の合成＞２、５−ビス（クロロメチ
ル）−４’−（３，７−ジメチルオクチルオキシ）ビフ
ェニル １．８３ｇと、２−メチル−５−（３，７−ジ
メチルオクチルオキシ）−ｐ−キシリレンジブロミド
１．６３ｇと、２−メトキシー５−（２’−エチルヘキ
シルオキシ）―ｐ−キシリレンジクロライド ０．２４
４ｇとを、脱水した１，４−ジオキサン ６６０ｇに溶
解した。この溶液を、２０分間窒素バブリングすること
で系内を窒素置換した後、窒素雰囲気中、９５℃まで昇
温した。この液に、あらかじめ、脱水１，４−ジオキサ
ン ８０ｇに、tert-ブトキシカリウム ４．７ｇを溶
かした溶液を、およそ１０分間で滴下した。滴下後、９
５〜９７℃で２．５時間保温し重合させた。重合後、重
合液を５０℃まで冷却した後、酢酸を加えて中和した。
室温まで冷却した後、この重合液を、メタノール８００
ｇ中に注ぎ込み、生成した沈殿を、ろ過して、回収し
た。次に、この沈殿をエタノールで洗浄した後、減圧乾
燥した。得られた重合体 １．５ｇを、テトラヒドロフ
ラン４００ｇに溶解した。この溶液を、メタノール８０
０ｇ中に注ぎ込み、生成した沈殿を回収した。この沈殿
を、エタノールで洗浄した後、減圧乾燥して、重合体
１．４ｇを得た。この重合体を高分子蛍光体３と呼ぶ。
高分子蛍光体３の数平均分子量は、２×１０⁵であっ
た。

【００９５】＜素子の作成および評価＞スパッタ法によ
り１５０ｎｍの厚みでＩＴＯ膜を付けたガラス基板に、
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（Ｂａｙｅｒ製、Ｂａｙｔｒｏｎ Ｐ
ＴＰ ＡＩ ４０８３）の懸濁液を０．５μｍメンブ
ランフィルターで濾過した後、スピンコートにより７０
ｎｍの厚みで成膜し、真空下１２０℃で、１時間乾燥し
た。その後、高分子蛍光体３の０．６ｗｔ％トルエン溶
液を用いてスピンコートにより約１００ｎｍの厚みで発
光層を成膜した。さらに、これを減圧下８０℃で１時間
乾燥した後、バッファー層としてフッ化リチウムを約
０．４ｎｍ蒸着した。その上に陰極として、カルシウム
を２５ｎｍ、次いでアルミニウムを４０ｎｍ蒸着して、
高分子ＬＥＤを作製した。蒸着のときの真空度は、すべ
て１〜８×１０^-6Ｔｏｒｒであった。得られた素子は、
電圧を印加することにより、黄色で明るく発光した。発
光ピーク波長は、高分子蛍光体３の薄膜の蛍光ピーク波
長（約５５６ｎｍ）とほぼ一致しており、高分子蛍光体
３からのＥＬ発光が確認された。輝度はほぼ電流密度に
比例していた。輝度が１ｃｄ／ｍ²を越える電圧は２．
５Ｖで、発光効率は最大９．０ｃｄ／Ａであり、そのと
きの電圧は、４．７Ｖであった。

【００９６】実施例８ バッファー層としてフッ化イッテルビウムを用いた以外
は、実施例７と同様にして高分子ＬＥＤを作製した。該
素子の輝度が１ｃｄ／ｍ²を越える電圧は２．７Ｖで、
発光効率は最大９．１ｃｄ／Ａであり、そのときの電圧
は、５．２Ｖであった。

【００９７】実施例９ バッファー層としてフッ化セリウムを用いた以外は、実
施例７と同様にして高分子ＬＥＤを作製した。該素子の
輝度が１ｃｄ／ｍ²を越える電圧は２．７Ｖで、発光効
率は最大７．８ｃｄ／Ａであり、そのときの電圧は、
５．５Ｖであった。

【００９８】実施例１０ カルシウムの代わりにストロンチウムを用いた以外は、
実施例７と同様にして高分子ＬＥＤを作製した。該素子
の輝度が１ｃｄ／ｍ²を越える電圧は２．７Ｖで、発光
効率は最大９．３ｃｄ／Ａであり、そのときの電圧は、
４．５Ｖであった。

【００９９】

【発明の効果】本発明の高分子ＬＥＤは、低電圧、高発
光効率で駆動できる。したがって、該高分子ＬＥＤは、
バックライトまたは照明用としての曲面状や面状光源、
セグメントタイプやドットマトリックスのフラットパネ
ルディスプレイ等の表示装置に好ましく使用できる。

フロントページの続き (51)Int.Cl.⁷ 識別記号 ＦＩ テーマコート゛(参考） Ｈ０５Ｂ 33/26 Ｈ０５Ｂ 33/26 Ｚ (72)発明者 森川 通孝 茨城県つくば市北原６ 住友化学工業株式 会社内 (72)発明者 上田 将人 茨城県つくば市北原６ 住友化学工業株式 会社内

Claims (12)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】少なくとも一方が透明または半透明である
   一対の陽極および陰極からなる電極間に、少なくとも高
   分子蛍光体を含む発光層を有する高分子発光素子におい
   て、該発光層が、下記式（１）で示される繰り返し単位
   を１種類以上含み、かつそれらの繰り返し単位の合計が
   全繰り返し単位の５０モル％以上であり、ポリスチレン
   換算の数平均分子量が１０³〜１０⁸である高分子蛍光体
   を含み、 【化１】 −Ａｒ₁−（ＣＲ₁＝ＣＲ₂）_n− ・・・・・（１） 〔ここで、Ａｒ₁は、主鎖部分に含まれる炭素原子の数
   が６個以上６０個以下からなるアリーレン基、または主
   鎖部分に含まれる炭素原子の数が４個以上６０個以下か
   らなる複素環化合物基である。ｎは０または１である。
   Ｒ₁、Ｒ₂は、それぞれ独立に水素原子、炭素数１〜２０
   のアルキル基、炭素数６〜２０のアリール基、炭素数４
   〜２０の複素環化合物基およびシアノ基からなる群から
   選ばれる基を示す。〕 かつ該陰極がアルカリ金属、アルカリ土類金属およびラ
   ンタノイドからなる群から選ばれる少なくとも１種類の
   金属を含み、かつ該発光層と陰極との間に、アルカリ金
   属のフッ化物および酸化物、アルカリ土類金属のフッ化
   物および酸化物、並びにランタノイドのフッ化物および
   酸化物からなる群から選ばれる少なくとも１種類の化合
   物を含む平均膜厚２ｎｍ以下のバッファー層を有するこ
   とを特徴とする高分子発光素子。
2. 【請求項２】陰極が少なくとも２層からなり、バッファ
   ー層に接する陰極の第１層がアルカリ金属、アルカリ土
   類金属およびランタノイドからなる群から選ばれる少な
   くとも１種類の金属を含み、該陰極の第１層に接する陰
   極の第２層は、仕事関数４ｅＶ以上の金属を含む平均膜
   厚２０ｎｍ以上の層であることを特徴とする請求項１記
   載の高分子発光素子。
3. 【請求項３】バッファー層が、アルカリ金属のフッ化
   物、アルカリ土類金属のフッ化物およびランタノイドの
   フッ化物からなる群から選ばれる少なくとも１種類の化
   合物を含むことを特徴とする請求項１または２記載の高
   分子発光素子。
4. 【請求項４】バッファー層が、電荷輸送能を有する有機
   化合物を含むことを特徴とする請求項１〜３のいずれか
   に記載の高分子発光素子。
5. 【請求項５】陽極と発光層との間に該陽極に隣接して導
   電性高分子を含む層を設けたことを特徴とする請求項１
   〜４のいずれかに記載の高分子発光素子。
6. 【請求項６】陰極と発光層との間に、該発光層に隣接し
   て電子輸送性化合物からなる層を設けたことを特徴とす
   る請求項１〜５のいずれかに記載の高分子発光素子。
7. 【請求項７】陽極と発光層との間に、該発光層に隣接し
   て正孔輸送性化合物からなる層を設けたことを特徴とす
   る請求項１〜５のいずれかに記載の高分子発光素子。
8. 【請求項８】陰極と発光層との間に、該発光層に隣接し
   て電子輸送性化合物からなる層、および陽極と発光層と
   の間に、該発光層に隣接して正孔輸送性化合物からなる
   層を設けたことを特徴とする請求項１〜５のいずれかに
   記載の高分子発光素子。
9. 【請求項９】請求項１〜８のいずれかに記載の高分子発
   光素子を用いたことを特徴とする面状光源。
10. 【請求項１０】請求項１〜８のいずれかに記載の高分子
    発光素子を用いたことを特徴とするセグメント表示装
    置。
11. 【請求項１１】請求項１〜８のいずれかに記載の高分子
    発光素子を用いたことを特徴とするドットマトリックス
    表示装置。
12. 【請求項１２】請求項１〜８のいずれかに記載の高分子
    発光素子をバックライトとして用いたことを特徴とする
    液晶表示装置。