JP2003221447A - キャリア輸送性を有する高分子材料、ならびにそれを用いた有機薄膜素子、電子デバイス、および配線 - Google Patents

キャリア輸送性を有する高分子材料、ならびにそれを用いた有機薄膜素子、電子デバイス、および配線

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Abstract

(57)【要約】 【課題】 アモルファス性に優れており、同時に厚さが
均一で欠陥のない数十ナノメートルスケールの薄膜を形
成することができる電界発光素子等に用いることが可能
なキャリア輸送性を有する高分子材料、およびその高分
子材料を用いた有機薄膜素子の製造方法を提供するこ
と。 【解決手段】 キャリア輸送性を有する高分子材料を用
いる。この高分子材料は、キャリア輸送性の程度がそれ
ぞれ異なる第１の状態または第２の状態を有している。
ここで、第１の状態における微視的構造と第２の状態に
おける微視的構造とは異なる。また、第１の状態および
第２の状態のうち一方の状態から他方の状態への変化が
可能である。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、キャリア輸送性を
有する高分子材料に関し、より詳細には、テレビ、コン
ピュータなどの情報機器のディスプレイ部、電子製品の
ディスプレイ部等に使用可能な有機エレクトロルミネセ
ント（ＥＬ）素子用の発光材料および輸送材料として有
用な高分子材料、ならびにそのような材料を用いた有機
薄膜素子、電子デバイス、および配線に関する。
【０００２】
【従来の技術】エレクトロニクス分野において、従来の
無機材料に代わり、近年、有機材料が多くの場面で用い
られるようになってきている。有機材料の中でも特に、
高分子材料は、取り扱いの容易性、安全性などの点で低
分子材料よりも有利であり、さらに高分子材料は共重
合、ポリマーブレンドなどの手法により比較的容易に、
また低コストでその物性の制御が可能であるため産業か
らの期待が大きい。
【０００３】エレクトロニクス分野で高分子材料を用い
る場合、要求される重要な物性として、アモルファス
性、キャリア輸送性などがある。このような物性を高分
子材料が安定して備えるようにすることができれば、エ
レクトロニクス分野において高分子材料の長所を生かし
つつも、性能的にも従来の無機材料と比べて遜色のない
優れた材料となり得る。このように大きな可能性を秘め
た高分子材料をエレクトロニクス分野で開拓するため、
各方面で様々な研究開発が行われている。
【０００４】一例として、近年、ブラウン管（ＣＲＴ）
や液晶ディスプレイ（ＬＣＤ）に置き換わる次世代の発
光型ディスプレイの研究開発が盛んに行われている。ま
た、発光型ディスプレイの表示素子に使用する発光材料
および輸送材料の研究開発も活発に行われている。
【０００５】次世代の発光型ディスプレイの例として
は、プラズマディスプレイ（ＰＤＰ）、フィールドエミ
ッションディスプレイ（ＦＥＤ）、有機エレクトロルミ
ネセントディスプレイ（有機ＥＬＤ）などが挙げられ
る。これらのうち有機ＥＬＤに関して、発光材料および
輸送材料（電子輸送材料および正孔輸送材料）の研究開
発が、高分子材料または低分子材料を含む様々な材料に
ついてなされている。さらにこれらの材料を用いた表示
素子の研究開発も活発であり、いくつかは実用化され始
めている。
【０００６】有機ＥＬＤ用表示素子の作製に関する従来
技術の文献には、発光層、電子輸送層および正孔輸送層
等の有機薄膜層の形成プロセスが記載されている（例え
ば、非特許文献１参照）。非特許文献１に記載される形
成プロセスによれば、低分子材料を原料として真空蒸着
法を用いて成膜を行っている。また非特許文献１では、
形成した低分子材料の薄膜をカラー化するために、異な
る発光色を有する発光材料を所定のパターンのマスクを
介して低分子薄膜上の対応する画素部分に蒸着してい
る。
【０００７】一方、別の従来技術を記載する文献には、
高分子材料を用いた有機薄膜層の形成プロセスが示され
ている（例えば、非特許文献２参照）。非特許文献２に
記載される形成プロセスによれば、基板に高分子溶液を
塗布し、次いで高分子溶液中の溶媒を除去することによ
り有機薄膜の成膜を行っている。基板に高分子溶液を塗
布する方法としては、スピンコート法やインクジェット
法が代表例である。
【０００８】また、有機ＥＬＤの表示素子として高分子
材料を用いた有機ＥＬ素子をカラー化する手段が、従来
技術の文献に開示されている（例えば、特許文献１、特
許文献２、特許文献３、特許文献４、特許文献５、およ
び特許文献６参照）。これらの特許文献では、有機薄膜
層を形成するためにパターニングが可能なインクジェッ
ト法が使用されている。
【０００９】有機薄膜素子の製造において、有機薄膜素
子を構成する薄膜に求められる特性は、安定した発光輝
度および発光効率、長期の発光寿命、ならびに良好な透
明性、均一性および発光安定性などである。これらの特
性を得るためには、アモルファス性の薄膜中に発光材料
や輸送材料を均一に分散または溶解させることが必要で
ある。
【００１０】従来、有機薄膜素子の原料として主に用い
られていた低分子材料は、薄膜の形成直後はアモルファ
ス状態であるので、使用初期の有機薄膜素子は良好な透
明性、均一性および発光安定性を有するものの、これを
長時間維持することはできず、実用上問題があった。
【００１１】また、低分子材料を用いて有機薄膜素子の
薄膜を製造するためには、上出の非特許文献１で行われ
ているように真空蒸着法を用いる必要があった。ところ
がこの真空蒸着法では大型ディスプレイの作製が難しい
という問題があった。
【００１２】一方、有機薄膜素子の原料として高分子材
料を用いた場合では、容易に安定なアモルファス状態を
得ることができるので、低分子材料を用いた場合よりも
長時間安定した発光を達成することができるという利点
がある。さらに、有機薄膜を形成させる方法として、高
分子材料を溶媒に溶解させた高分子溶液を基板に塗布す
るという比較的簡単な方法を採用することができるの
で、大型のディスプレイの製造にも対応しやすいという
利点もある。ところが、高分子材料を有機薄膜素子の原
料として使用した場合では、高品質の薄膜、すなわち厚
さが均一で欠陥のない薄膜を製造することが困難である
という解決すべき大きな問題があった。
【００１３】また、有機材料をエレクトロニクス分野に
用いる別の例として、有機高分子材料による電子デバイ
スおよび配線の設計がある。その１つのケースとして、
近年、インクジェット法の進歩により、電極材料、絶縁
層、半導体層の全てを有機高分子材料で作製した有機ト
ランジスタ素子が実現され始めている（例えば、非特許
文献３参照）。このような有機トランジスタ素子におい
て、とりわけ電極材料に有機高分子材料を用いる有機電
極材料では、キャリア輸送性（導電性およびホール輸送
性）を有することが要求される。キャリア輸送性の程度
は材料の配向性に依存し、配向性が大きい材料ほどキャ
リア輸送性も大きくなることが知られている。従来の有
機トランジスタ素子では、有機電極材料として、一般に
ポリエチレンジオキシチオフェン（ＰＥＤＯＴ）にドー
パントとしてポリスチレンスルホン酸塩（ＰＳＳ）を加
えたＰＥＤＯＴ−ＰＳＳが用いられていた。ところが、
ＰＥＤＯＴは電極中における配向性が悪く、電極材料と
して充分なキャリア輸送性を発現することができなかっ
た。
【００１４】また、有機トランジスタ素子における有機
半導体層のキャリア移動度を大きくするために、有機半
導体層の配向性を大きくする試みも行われている。具体
的には、絶縁層の材料にポリイミド等の高分子材料を使
用し、その絶縁層にラビング処理を施し、さらにその上
に有機半導体層を形成させることで、有機半導体層の配
向性を大きくしている。ところが、ラビング処理により
配向性をある程度までは大きくすることができるもの
の、それでもなお充分なレベルであるとは言えなかっ
た。従って、キャリア輸送性が不足するという問題は依
然として未解決のままであった。
【００１５】
【非特許文献１】アプライドフィジックスレターズ（Ａ
ｐｐｌｉｅｄ ＰｈｙｓｉｃｓＬｅｔｔｅｒｓ） １９
８７年９月２１日， 第５１巻， 第１２号， ｐ．９
１３
【非特許文献２】アプライドフィジックスレターズ（Ａ
ｐｐｌｉｅｄ ＰｈｙｓｉｃｓＬｅｔｔｅｒｓ） １９
９７年７月７日， 第７１巻， 第１号， ｐ．３４
【特許文献１】特開平７−２３５３７８号公報
【特許文献２】特開平１０−１２３７７号公報
【特許文献３】特開平１０−１５３９６７号公報
【特許文献４】特開平１１−４０３５８号公報
【特許文献５】特開平１１−５４２７０号公報
【特許文献６】特開２０００−３２３２７６号公報
【非特許文献３】下田，川瀬，応用物理，２００１年，
第７０巻，第１２号
【００１６】
【発明が解決しようとする課題】このように、有機材料
をエレクトロニクス分野に適用する様々な試みが従来よ
りなされてきたが、今日でもなお以下のような課題が生
じている。
【００１７】エレクトロニクス分野で使用する有機材料
は、前述のようにキャリア輸送性、アモルファス性など
の物性を有することが必要不可欠である。しかし、この
ような物性を安定して保持することができ、かつ取り扱
いが容易な有機材料は未だになく、従来の有機材料を用
いてエレクトロニクス製品を製造すると、その性能の低
下を免れることはできなかった。
【００１８】具体的に説明すると、例えば、有機薄膜素
子およびその製造方法においては、従来、主に用いられ
てきた低分子材料では、安定した発光を長時間得ること
ができなかった。低分子材料で有機薄膜を形成すると、
それが時間とともに徐々に結晶化し、薄膜の物性（透明
性等）が不均一化するからである。また、有機薄膜素子
の発光層および輸送層に高分子材料を用いた場合では、
低分子材料と比べて安定した発光を長時間得ることはで
きるものの、従来の製造方法では厚さが均一で欠陥のな
い薄膜を形成することは非常に困難であった。高分子材
料では分子量が大きくなるにつれてその溶液粘度も大き
くなるので、スピンコート法またはインクジェット法等
によって基板に塗布することが困難になるからである。
【００１９】本発明は、このような問題点に鑑みてなさ
れたものであり、アモルファス性に優れており、同時に
厚さが均一で欠陥のない数十ナノメートルスケールの薄
膜を形成することができる有機ＥＬ素子等に用いること
が可能なキャリア輸送性を有する高分子材料、およびそ
の高分子材料を用いた有機薄膜素子の製造方法を提供す
ることを目的とする。
【００２０】また、電子デバイスおよび配線において
は、熱処理、ラビング処理等を施した上で有機高分子材
料を適用すると、材料の配向性を向上させることができ
るので、電子デバイスおよび配線としての用途に必須の
物性の１つであるキャリア輸送性をある程度は高めるこ
とが可能となる。しかし、ラビング処理などを行うだけ
では必ずしも高分子材料に充分な配向性が得られず、結
果としてキャリア輸送性も不十分であった。さらに、従
来の有機高分子材料では配向性を長時間維持することが
困難であるので、有機高分子材料を用いたエレクトロニ
クス製品の寿命が短くなるというデメリットもあった。
【００２１】本発明は、このような問題点に鑑みてなさ
れたものであり、配向性が大きいゆえにキャリア輸送性
が大きく、さらにはその性能を長時間維持することがで
きる有機高分子材料を用いた電子デバイスおよび配線を
提供することを目的とする。
【００２２】
【課題を解決するための手段】本発明は、キャリア輸送
性を有する高分子材料であって、前記キャリア輸送性の
程度がそれぞれ異なる第１の状態と第２の状態とを有し
ており、ここで、前記第１の状態における微視的構造と
前記第２の状態における微視的構造とは異なり、前記第
１の状態および前記第２の状態のうち一方の状態から他
方の状態への変化が可能である、高分子材料であり、こ
れにより上記目的が達成される。
【００２３】本発明の１つの実施形態は、前記変化は可
逆的である、上記に記載の高分子材料である。
【００２４】本発明の１つの実施形態は、前記変化は外
部エネルギーに依存している、上記に記載の高分子材料
である。
【００２５】本発明の１つの実施形態は、前記外部エネ
ルギーは熱または光である、上記に記載の高分子材料で
ある。
【００２６】本発明の１つの実施形態は、少なくとも１
種の架橋可能な官能基を含んでおり、前記第１の状態は
前記架橋可能な官能基が架橋乖離状態であり、前記第２
の状態は前記架橋可能な官能基が架橋状態である、上記
に記載の高分子材料である。
【００２７】本発明の１つの実施形態は、前記架橋可能
な官能基は、アミド基、カルボキシル基、ヒドロキシル
基、アミノ基、ハロゲン含有基、塩基含有基、あるいは
芳香族多官能化合物またはその複素化合物またはその誘
導体含有基である、上記に記載の高分子材料である。
【００２８】本発明の１つの実施形態は、ペンダントを
導入することにより前記キャリア輸送性が発現する、上
記に記載の高分子材料である。
【００２９】本発明の１つの実施形態は、π共役構造を
導入することにより前記キャリア輸送性が発現する、上
記に記載の高分子材料である。
【００３０】本発明の１つの実施形態は、１種または複
数種の高分子化合物を含む、上記に記載の高分子材料で
ある。
【００３１】また、本発明は、上記に記載の高分子材料
を含む有機薄膜素子であり、これにより上記目的が達成
される。
【００３２】また、本発明は、上記に記載の高分子材料
を用いて有機薄膜素子を製造する方法であって、前記高
分子材料を溶媒に溶解させて溶液を調製する工程と、前
記外部エネルギーを調節して、前記溶液中の前記高分子
材料を架橋乖離状態にする工程と、前記架橋乖離状態の
高分子材料の前記溶液を基板に塗布する工程と、前記溶
液が塗布された基板を焼成して有機薄膜を形成する工程
と、前記外部エネルギーを調節して、前記有機薄膜に含
まれる前記高分子材料を架橋乖離状態から架橋状態に変
化させる工程とを包含する、方法であり、これにより上
記目的が達成される。
【００３３】本発明の１つの実施形態は、前記架橋乖離
状態および前記架橋状態のうち一方の状態から他方の状
態への変化が可逆的である、上記に記載の方法である。
【００３４】本発明の１つの実施形態は、前記外部エネ
ルギーは熱または光である、上記に記載の方法である。
【００３５】本発明の１つの実施形態は、前記架橋可能
な官能基は、アミド基、カルボキシル基、ヒドロキシル
基、アミノ基、ハロゲン含有基、塩基含有基、あるいは
芳香族多官能化合物またはその複素化合物またはその誘
導体含有基である、上記に記載の方法である。
【００３６】本発明の１つの実施形態は、前記高分子材
料にペンダントを導入することにより前記キャリア輸送
性が発現する、上記に記載の方法である。
【００３７】本発明の１つの実施形態は、前記高分子材
料にπ共役構造を導入することにより前記キャリア輸送
性が発現する、上記に記載の方法である。
【００３８】本発明の１つの実施形態は、前記高分子材
料は、１種または複数種の高分子化合物を含む、上記に
記載の方法である。
【００３９】また、本発明は、請求項５に記載の高分子
材料を含む電子デバイス素子であり、これにより上記目
的が達成される。
【００４０】また、本発明は、請求項５に記載の高分子
材料を含む配線であり、これにより上記目的が達成され
る。
【００４１】
【発明の実施の形態】以下、図面を参照しながら、本発
明のキャリア輸送性を有する高分子材料、ならびにそれ
を用いた有機薄膜素子、電子デバイス、および配線の実
施の形態について順次説明する。
【００４２】なお、本明細書中において記載される「キ
ャリア輸送性の程度」は、例えば、発光素子の寿命や輝
度、トランジスタや配線におけるキャリア移動度または
導電率、太陽電池の変換効率などと関連し、「キャリア
輸送性の程度が異なる」とは、例えば、微視的構造によ
る発光素子の寿命や輝度の異なり、トランジスタや配線
におけるキャリア移動度または導電率の異なり、太陽電
池の変換効率の異なりを意味する。
【００４３】従来の有機薄膜素子に用いられている高分
子化合物は、高分子鎖が線状である分子構造を有してい
る。これを図１ａに模式的に示す。図１ａから分かるよ
うに、線状高分子化合物１では、各分子鎖間に化学的な
結合または相互作用は存在しない。従って、このような
線状高分子化合物では、その分子鎖の長さがその高分子
化合物の分子量を決定し、これにより、その高分子化合
物を含む高分子材料の物性が決まる。
【００４４】高分子材料の物性を制御するためには、高
分子材料の微視的構造を制御することが重要である。こ
こで、微視的構造とは、高分子材料の分子構造、結晶構
造、相構造などを示す。このような微視的構造は、ナノ
メートルオーダーからマイクロメートルオーダーまでの
サイズを有している。有機薄膜素子用の高分子材料に必
要な物性としては、キャリア輸送性、アモルファス性な
どが挙げられる。このうち、特にキャリア輸送性は、電
極や半導体としての性能に直接影響するため、極めて重
要で必要不可欠な物性である。キャリア輸送性を安定し
て有する高分子材料は、エレクトロニクス材料として好
適に使用することができる。
【００４５】ところで、高分子材料にキャリア輸送性を
付与した場合、高分子材料の微視的構造の状態に依存し
て、キャリア輸送性の程度が異なり得る。このことを説
明するために、ある２つの状態（第１の状態および第２
の状態）をとることが可能な高分子材料について考え
る。この高分子材料は、その第１の状態および第２の状
態において、材料の微視的構造がそれぞれ異なってお
り、このことが高分子材料のキャリア輸送性の程度に影
響を与えている。例えば、第１の状態は高分子間で架橋
した状態であってキャリア輸送性が大きい状態であり、
第２の状態は高分子間で架橋していない状態であってキ
ャリア輸送性が小さい状態である。この例では、高分子
材料を分子レベルで架橋または架橋乖離することによ
り、キャリア輸送性の程度を制御することができる。従
って、キャリア輸送性を有する高分子材料の微視的構造
を自由自在に制御することができ、かつその取り扱いが
容易であれば、有用なエレクトロニクス材料として用途
が広がり得る。なお、高分子材料の第１の状態−第２の
状態は、上記のような高分子の架橋状態−架橋乖離状態
の他、結晶状態−アモルファス状態、配向状態−非配向
状態、ゾル状態−ゲル状態などが挙げられる。つまり、
高分子材料の微視的構造が互いに異なる２つの状態をと
り得ることが、高分子材料のキャリア輸送性の程度を変
化させるための必須の条件である。
【００４６】本発明の理解をさらに深めるために、架橋
状態（第１の状態）−架橋乖離状態（第２の状態）によ
りキャリア輸送性の程度が異なる高分子材料を例にとっ
て、より具体的に説明する。なお、本発明においては、
架橋状態（第１の状態）および架橋乖離状態（第２の状
態）は、その一方から他方へ変化することが可能であ
り、さらにその変化は可逆的であってもよい。また、本
明細書中において架橋状態とは、高分子の側鎖または末
端の間での化学結合状態、非共有性化学結合状態、ある
いは会合に寄与する部位が少なくとも１つ以上会合した
状態などを意味する。架橋乖離状態とは、高分子の側鎖
または末端の間において、結合あるいは会合が存在しな
い状態を意味する。
【００４７】高分子材料は一般に、結晶領域とアモルフ
ァス（非結晶）領域とを有している。図１ｂは、高分子
材料の結晶領域とアモルファス（非結晶）領域とを模式
的に描いた図である。結晶領域とは、高分子材料を構成
する高分子化合物の分子鎖が規則正しく配列した状態の
領域（例えば、図１ｂ中のＡで示す領域）である。アモ
ルファス領域とは、高分子化合物の分子鎖がランダムに
存在する状態の領域（例えば、図１ｂ中のＢで示す領
域）である。この結晶領域とアモルファス領域との比率
は、高分子化合物の分子量により変動する。一般には、
高分子化合物の分子鎖が長くなるに連れて（すなわち、
分子量が大きくなるに連れて）、アモルファス領域が増
加する。アモルファス領域の増加は、高分子材料の結晶
性（結晶化度）の低下を意味する。従って、高分子化合
物の分子量を大きくすれば、アモルファス性に優れた有
機薄膜素子として好適な透明性の高い高分子材料を得る
ことができる。
【００４８】ところが、高分子化合物の分子量を大きく
すると、上述したように基板の塗布に用いる高分子溶液
の粘度が高くなってしまうので、薄膜の作製が困難にな
ってしまう。
【００４９】そこで、結晶性を低く抑えながら、高分子
溶液の粘度調節が可能な高分子材料が求められている。
このような要求を満たすためには、例えば架橋状態と架
橋乖離状態とを有し、熱や光などの外部エネルギーによ
り、架橋状態および架橋乖離状態のうちの一方の状態か
ら他方の状態へと変化することが可能な高分子材料が有
効である。このような高分子材料は、架橋可能な官能基
をその分子構造中に有しており、さらに架橋可能な官能
基の架橋可能部位は、例えば、熱や光に依存して架橋し
たり（架橋状態）、架橋しなかったり（架橋乖離状態）
する。上述したように、架橋状態と架橋乖離状態との間
の変化は一方的な変化であってもよいし、可逆的な変化
であってもよい。
【００５０】ここで、一例として、熱により架橋状態か
ら架橋乖離状態に、または架橋乖離状態から架橋状態に
可逆的に変化可能な高分子材料について説明する。
【００５１】図１ｃは、低温時に架橋状態にあり（図１
ｃの左側）、高温時に架橋乖離状態にある（図１ｃの右
側）高分子化合物の模式図である。ここで、図１ｃの模
式図では、高分子化合物の分子鎖の側鎖が架橋可能部位
であるように描画されているが、架橋可能部位は分子鎖
の末端に存在していてもよい。この高分子化合物は、低
温時は架橋状態にあるため分子量は大きいが、高温にな
ると架橋乖離状態になるため分子量は小さくなる。従っ
て、このような高分子化合物を含む高分子材料を溶媒に
溶解させて高分子溶液を作製した場合、その高分子溶液
を冷却するとその粘度が高くなり、逆に高分子溶液を温
めるとその粘度は低くなる。この性質を利用すると、高
分子溶液の基板への塗布時において高分子溶液を温めて
粘度を低くしておけば、容易に均一で欠陥のない、例え
ば、数十ナノメートルスケールのオーダーの薄膜を作製
することができる。また高分子溶液を基板へ塗布した後
は、高分子溶液が塗布された基板の温度を下げてやるこ
とで、高分子化合物中の架橋可能官能基の架橋可能部位
が他の架橋可能部位と結び付いて架橋状態となり、高分
子化合物の分子量は大きくなる。このようにして本発明
では、アモルファス性に優れた均一で欠陥のない有機薄
膜素子に好適な薄膜を形成することができる。ところ
で、本発明の上記の高分子材料を用いた有機薄膜素子
は、再度温度を上昇して有機薄膜素子に含まれる高分子
材料を架橋乖離状態にすれば、高分子の分子量が低下す
るので回収が容易になる。このように、本発明の高分子
材料は、リサイクル面でも適した材料と言える。
【００５２】次に、本発明の高分子材料について具体的
に説明する。なお、以後本明細書中に記載する高分子材
料（高分子化合物を含む）は、単に例示のためのみに示
すものであり、特に断りがある場合を除いて、いかなる
場合においても、その構造（主鎖、側鎖、繰り返し単位
など）や分子量等、共重合体である場合にあっては、そ
の構造（ランダム、ブロック、グラフトなど）、分子
量、モノマーの重合比率等、ポリマーブレンドである場
合にあっては、各ホモポリマーの種類、分子量、混合比
率等が特定のものに限定されることはない。
【００５３】図２ａおよびｂに、架橋可能な官能基を導
入した高分子化合物の例を示す。
【００５４】図２ａは、架橋可能な官能基としてイソプ
ロピルアミド基３が導入された高分子化合物の水素結合
による架橋を示す図である。図２ａでは、イソプロピル
アミド基３は高分子化合物の主鎖２に直接結合した状態
になっているが、任意の側鎖または分子鎖の末端に結合
した状態であってもよい。分子鎖間の架橋は、イソプロ
ピルアミド基３のアミド基部分４が、他のアミド基部分
５と水素結合６を形成することにより達成される。
【００５５】また、図２ｂは架橋可能な官能基としてイ
ソプロピルアミド基７と、カルボキシル基８とがそれぞ
れ導入された高分子化合物の水素結合による架橋を示す
図である。図２ｂでは、イソプロピルアミド基７および
カルボキシル基８は高分子化合物の主鎖２に直接結合し
た状態になっているが、任意の側鎖または分子鎖の末端
に結合した状態であってもよい。分子鎖間の架橋は、イ
ソプロピルアミド基７のアミド基部分９が、カルボキシ
ル基８と水素結合１０を形成することにより達成され
る。また図示していないが、イソプロピルアミド基のア
ミド基部分は他のイソプロピルアミド基のアミド基部分
と架橋を形成してもよいし、あるいは２つのカルボキシ
ル基がそれらの間で架橋を形成してもよい。
【００５６】上記の例では、分子鎖間の架橋を形成する
結合として水素結合を利用している。このような水素結
合を利用して架橋を形成することができる官能基の例と
しては、上記のようなアミド基、カルボキシル基の他、
ヒドロキシル基、アミノ基、ハロゲン含有基（ヨウ素、
臭素、塩素、フッ素）、塩基含有基（アデニン−シトシ
ン、グアニン−チミン）などが挙げられる。このような
官能基は、加熱または冷却により架橋状態を形成し、冷
却または加熱により架橋乖離状態にすることができる。
また、本発明の高分子材料は、外部エネルギーに依存し
て、架橋状態と架橋乖離状態との間を可逆的に変化でき
るものであればよいので、外部エネルギーが熱以外のエ
ネルギー、例えば、光であってもよい。光に依存して架
橋したり（架橋状態）、架橋しなかったり（架橋乖離状
態）する官能基の例としては、アントラセン、フェナン
トレン、テトラセン、ペンタセン等の芳香族多官能化合
物またはその複素化合物またはその誘導体含有基が挙げ
られる。また、上記のような光架橋性官能基は、光で架
橋状態にし、熱で架橋乖離状態にすることも可能であ
る。
【００５７】さらに本発明では、複数の種類の架橋可能
な官能基を有する高分子化合物を用いることも可能であ
るが、官能基の種類は少なくとも１種あればよい。
【００５８】さらに本発明の高分子材料を構成する高分
子化合物の種類は１種だけであっても良く、あるいは複
数種の高分子化合物が混合していてもよい。
【００５９】上記の図２ａおよび図２ｂの場合では、水
素結合は約６５℃以上になると乖離するので、基板へ高
分子溶液を塗布する際には高分子溶液の温度をこの架橋
乖離が起こる温度以上に保持しておけばよい。このよう
な温度にすることで、スピンコート法、インクジェット
法などを用いて、高分子溶液を容易に基板上に塗布する
ことができる。
【００６０】高分子溶液の作製に用いる溶媒は、その沸
点があまり低すぎるものは好ましくない。溶媒の沸点が
低いと、高分子間の架橋が乖離してしまう前に溶媒が蒸
発してしまうからである。上記のように水素結合を架橋
に利用する場合では、沸点が約６５℃以上のものであれ
ば良く、約８０℃以上であることが好ましい。このよう
な溶媒の例としては、クロロホルム、ジオキサン、ＮＭ
Ｐ、γブチロラクトン、キシレン、トルエン等が挙げら
れるが、これらに限定されない。
【００６１】上述の少なくとも１種の架橋可能な官能基
を有する高分子化合物を有機薄膜素子の材料として用い
るためには、その高分子化合物にキャリア輸送性（発光
性または電荷輸送性）を付与することが必要である。発
光性または電荷輸送性を付与した高分子化合物のタイプ
は、大きく次の２つに分けることができる。
【００６２】第１のタイプは、ペンダント型高分子化合
物である。このペンダント型高分子化合物について、以
下に図を参照して説明する。
【００６３】図３は、架橋可能な官能基を有し、さらに
発光剤または電荷輸送剤をペンダントした高分子化合物
１１および１２を示す図である。図３において、１３お
よび１４は架橋可能な官能基であり、ペンダント部位Ｙ
は、発光剤またはドーピング剤、あるいは電荷輸送剤
（電子輸送剤または正孔輸送剤）などを表す。
【００６４】発光剤またはドーピング剤の例には、ナフ
タレン、アントラセン、フェナントレン、ピレン、テト
ラセン、フルオレセイン、ペリレン、フタロペリレン、
ナフタロペリレン、ペリノン、フタロペリノン、ナフタ
ロペリノン、ジフェニルブタジエン、テトラフェニルブ
タジエン、クマリン、キノリン金属錯体類、イミン、ジ
フェニルアントラセン、ジアミノカルバゾール、キナク
リドン、ルブレン、およびそれらの誘導体等が挙げられ
るが、これらに限定されない。
【００６５】正孔輸送剤の例には、フタロシアニン系化
合物、ナフタロシアニン系化合物、ポリフィリン系化合
物、オキサジアゾール、トリアゾール、イミダゾール、
テトラヒドロイミダゾール、オキサゾール、スチルベ
ン、ブタジエン、およびそれらの誘導体等が挙げられる
が、これらに限定されない。
【００６６】電子輸送剤の例には、フルオレノン、アン
トラキノジメタン、ジフェノキノン、チオピランジオキ
シド、オキサジアゾール、チアジアゾール、テトラゾー
ル、ペリレンテトラカルボン酸、アントラキノジメタ
ン、アントロン、およびそれらの誘導体等が挙げられる
が、これらに限定されない。
【００６７】第２のタイプは、π共役系高分子化合物で
ある。このπ共役系高分子化合物について、以下に図を
参照して説明する。
【００６８】図４は、架橋可能な官能基１５および１６
を有し、さらに主鎖がπ共役構造を有する高分子化合物
１７および１８を示す図である。高分子化合物の主鎖に
π共役構造を導入することにより、発光性または電荷輸
送性を付与することができる。 π共役構造を有する高
分子化合物の例としては、ポリフェニレンビニレン、ポ
リチオフェン、ポリフルオレン、およびそれらの誘導体
等が挙げられるが、これらに限定されない。
【００６９】（合成手順）次に、本発明の高分子材料を
構成する高分子化合物の合成手順について説明する。こ
こでは、一例として電荷輸送剤であるトリフェニルアミ
ンをペンダントした高分子化合物の合成手順を説明す
る。
【００７０】（手順１）：トリフェニルアミン誘導体で
あるトリフェニルアミンメチルアルコールとアクリル酸
クロライドとをベンゼンに溶解し、次いでこのベンゼン
溶液を０℃で５時間攪拌してトリフェニルアミンメチル
アルコールとアクリル酸クロライドとを反応させた。反
応終了後、ベンゼンを減圧下でエバポレートし、トリフ
ェニルアミンメチルアクリレートモノマーを粗結晶とし
て得た。次いでこの粗結晶をベンゼンで再結晶すること
によって精製した。トリフェニルアミンメチルアルコー
ルとアクリル酸クロライドとの反応スキームをスキーム
１に示す。
【００７１】
【化１】
【００７２】（手順２）：手順１で得られたトリフェニ
ルアミンメチルアクリレートモノマーとＮ−イソプロピ
ルアクリルアミドモノマーとをジオキサンに溶解させ、
この溶液に少量の２，２’−アゾビスイソブチロニトリ
ル（ＡＩＢＮ）を重合開始剤として添加した。この溶液
の温度を６０℃に維持し、１２時間攪拌しながらラジカ
ル重合を行った。重合終了後、ジオキサン溶液を貧溶媒
であるエーテル中に滴下し、生成したポリマーを沈澱さ
せた。沈澱した生成ポリマーを回収した後、さらに生成
ポリマー中に存在する未反応のモノマーまたは低分子量
のポリマーを取り除くため、この生成ポリマーを良溶媒
であるメタノールに溶解し、エーテルを貧溶媒としてさ
らに精製を行った。このようにして得られた高分子化合
物の分子量は、ゲルパーミエーションクロマトグラフィ
ー（ＧＰＣ）測定によりＭｗ＝５０，０００（ポリスチ
レン換算）であった。トリフェニルアミンメチルアクリ
レートモノマーとＮ−イソプロピルアクリルアミドモノ
マーとのラジカル重合の反応スキームをスキーム２に示
す。
【００７３】
【化２】
【００７４】次に、有機薄膜素子の製造方法について説
明する。
【００７５】図５は、本発明の高分子材料を用いた有機
薄膜素子の構造を示す概略図である。図５の有機薄膜素
子は、以下に示す工程により製造することができる。 （１）本発明の高分子材料を溶媒に溶解させて高分子溶
液を調製する工程。 （２）（１）で調製した高分子溶液に対して外部エネル
ギー（熱、光など）を調節して、溶液中の高分子材料を
架橋乖離状態にする工程。 （３）架橋乖離状態にした高分子材料の溶液を基板に塗
布する工程。 （４）高分子溶液が塗布された基板を焼成して有機薄膜
を形成する工程。 （５）外部エネルギーを調節して、有機薄膜に含まれる
高分子材料を架橋乖離状態から架橋状態に変化させる工
程。
【００７６】次に、実施例により、本発明の有機薄膜素
子、電子デバイス、および配線についてより具体的に説
明する。
【００７７】
【実施例】（実施例１）本実施例では、架橋可能な官能
基を有し、さらに発光剤または電荷輸送剤をペンダント
した高分子化合物からなる高分子材料を用いて有機薄膜
素子を作製した。具体的には、一方が透明な２枚の電極
（陽極および陰極）において、それらの間に発光剤をペ
ンダントした架橋可能な官能基を有する高分子化合物の
薄膜（発光層）と、正孔輸送剤をペンダントした架橋可
能な官能基を有する高分子化合物の薄膜（正孔輸送層）
とを挟持した２層構造の有機薄膜素子を作製した。その
作製手順を以下に示す。
【００７８】（手順１）：正孔輸送層（注入層）を形成
するために、インジウム錫酸化物（ＩＴＯ）がパターニ
ングされているガラス基板に、図６ａに示すトリフェニ
ルアミン誘導体１９をペンダントした架橋可能な官能基
を有する高分子化合物２０のキシレン溶液を、スピンコ
ート法により５０℃の温度条件で塗布した。ここで、温
度を５０℃としたのは、それより低い温度では高分子溶
液の粘度が大きく、スピンコート法による塗布ができな
いからである。次いで、高分子溶液を塗布した基板を真
空下、２００℃で１時間焼成し、キシレンを蒸発させ
た。このとき基板上に形成した正孔輸送層の膜厚は１０
０ｎｍであった。
【００７９】（手順２）：次に、発光層を形成するため
に、図６ｂに示す緑色発光材料であるアルミニウム−キ
ノリン錯体（Ａｌｑ３）２１をペンダントした架橋可能
な官能基を有する高分子化合物２２のキシレン溶液を、
スピンコート法により６０℃の温度条件で塗布した。こ
こで、温度を６０℃としたのは、それより低い温度では
高分子溶液の粘度が大きく、スピンコート法による塗布
ができないからである。次いで、高分子溶液を塗布した
基板を真空下、２００℃で１時間焼成し、キシレンを蒸
発させた。このとき基板上に形成した発光層の膜厚は５
０ｎｍであった。
【００８０】上記の手順１および手順２により作製した
２層構造の有機薄膜素子に、所定の電圧を印加して発光
試験を行った。その結果、初期輝度として１０００ｃｄ
／ｍ ２の輝度が得られた。さらにこのまま有機薄膜素子
への電圧の印加を連続的に行ったところ、輝度が半減す
るのに２０００時間以上の時間を要した。このように実
施例１の有機薄膜素子では、長期にわたって安定した発
光を得ることができた。
【００８１】（比較例１）実施例１の比較例として、架
橋可能な官能基を有しておらず、発光剤または電荷輸送
剤をペンダントした高分子化合物からなる高分子材料を
用いて有機薄膜素子を作製し、発光試験を行った。比較
例１では、高分子化合物が架橋可能な官能基を有してい
ないこと、およびスピンコートを室温で行ったこと以外
は、有機薄膜素子の作製条件、作製手順、および発光試
験条件は実施例１と同一である。なお、比較例１で用い
た高分子化合物として、図６ｃに正孔輸送剤としてトリ
フェニルアミン誘導体２３をペンダントしているが架橋
可能な官能基を有さない高分子化合物２４を示し、さら
に図６ｄに発光剤としてＡｌｑ３２５をペンダントして
いるが架橋可能な官能基を有さない高分子化合物２６を
示す。
【００８２】発光試験の結果、初期輝度は８００ｃｄ／
ｍ２であった。さらにこのまま有機薄膜素子への電圧の
印加を連続的に行ったところ、１２００時間で輝度が半
減した。
【００８３】実施例１および比較例１の結果から、発光
剤または電荷輸送剤をペンダントした高分子化合物にお
いて高分子化合物の分子間を架橋すると、高分子材料は
安定なアモルファス状態を維持することができるので、
高輝度、高寿命の有機薄膜素子を得ることができること
が分かった。
【００８４】（実施例２）本実施例では、架橋可能な官
能基を有し、さらに主鎖がπ共役構造を有する高分子化
合物からなる高分子材料を用いて有機薄膜素子を作製し
た。具体的には、一方が透明な２枚の電極（陽極および
陰極）において、それらの間に発光性を付与するπ共役
構造を主鎖に有しかつ架橋可能な官能基を有する高分子
化合物の薄膜（発光層）と、正孔輸送性を付与するπ共
役構造を主鎖に有しかつ架橋可能な官能基を有する高分
子化合物の薄膜（正孔輸送層）とを挟持した２層構造の
有機薄膜素子を作製した。その作製手順を以下に示す。
【００８５】（手順１）：正孔輸送層（注入層）を形成
するために、ＩＴＯがパターニングされているガラス基
板に、図７ａに示すポリチオフェンを主鎖とする架橋可
能な官能基２７を有する高分子化合物２８のキシレン溶
液を、スピンコート法により５０℃の温度条件で塗布し
た。ここで、温度を５０℃としたのは、それより低い温
度では高分子溶液の粘度が大きく、スピンコート法によ
る塗布ができないからである。次いで、高分子溶液を塗
布した基板を真空下、２００℃で１時間焼成し、キシレ
ンを蒸発させた。このとき基板上に形成した正孔輸送層
の膜厚は１００ｎｍであった。
【００８６】（手順２）：次に、発光層を形成するため
に、図７ｂに示すポリオクチルフルオレンを主鎖とする
架橋可能な官能基２９を有する高分子化合物３０のキシ
レン溶液を、スピンコート法により６０℃の温度条件で
塗布した。ここで、温度を６０℃としたのは、それより
低い温度では高分子溶液の粘度が大きく、スピンコート
法による塗布ができないからである。次いで、高分子溶
液を塗布した基板を真空下、２００℃で１時間焼成し、
キシレンを蒸発させた。このとき基板上に形成した発光
層の膜厚は５０ｎｍであった。
【００８７】上記の手順１および手順２により作製した
２層構造の有機薄膜素子に、所定の電圧を印加して発光
試験を行った。その結果、初期輝度として７００ｃｄ／
ｍ２の輝度が得られた。さらにこのまま有機薄膜素子へ
の電圧の印加を連続的に行ったところ、輝度が半減する
のに２０００時間以上の時間を要した。このように実施
例２の有機薄膜素子では、長期にわたって安定した発光
を得ることができた。
【００８８】（比較例２）実施例２の比較例として、架
橋可能な官能基を有しておらず、主鎖がπ共役構造を有
する高分子化合物からなる高分子材料を用いて有機薄膜
素子を作製し、発光試験を行った。比較例２では、高分
子化合物が架橋可能な官能基を有していないこと、およ
びスピンコートを室温で行ったこと以外は、有機薄膜素
子の作製条件、作製手順、および発光試験条件は実施例
２と同一である。なお、比較例２で用いた高分子化合物
として、図７ｃに正孔輸送性を付与するポリチオフェン
を主鎖とし、架橋可能な官能基を有さない高分子化合物
３１を示し、さらに図７ｄに発光性を付与するポリオク
チルフルオレンを主鎖とし、架橋可能な官能基を有さな
い高分子化合物３２を示す。
【００８９】発光試験の結果、初期輝度は３００ｃｄ／
ｍ２であった。さらにこのまま有機薄膜素子への電圧の
印加を連続的に行ったところ、１４００時間で輝度が半
減した。
【００９０】実施例２および比較例２の結果から、発光
性または電荷輸送性を付与するπ共役構造を有する高分
子化合物において高分子化合物の分子間を架橋すると、
高分子材料は安定なアモルファス状態を維持することが
できるので、高輝度、高寿命の有機薄膜素子を得ること
ができることが分かった。
【００９１】なお、上記の実施例２で用いたポリオクチ
ルフルオレンを主鎖とする架橋可能な官能基２９を有す
る高分子化合物３０は、図７ｂに示すように側鎖に架橋
可能な官能基２９を有している。しかし、このような構
造には限定されず、図７ｅに示す高分子化合物３３のよ
うに、架橋可能な官能基３４を高分子鎖の末端に有して
いてもよい。
【００９２】以上のように、本発明のキャリア輸送性を
有する高分子材料の応用について、有機薄膜素子を例に
挙げて説明した。しかし、本発明は有機薄膜素子以外に
も、例えば、有機ＴＦＴ素子、有機太陽電池、スイッチ
ング素子、整流素子などの電子デバイス素子、および配
線にも適用することが可能である。
【００９３】次に、電子デバイス素子の一例として、有
機ＴＦＴ素子、および配線としての実施例を説明する。
【００９４】（実施例３）図８は、本発明のキャリア輸
送性を有する高分子材料を用いた有機ＴＦＴ素子の製造
工程を示す図である。
【００９５】図８の有機ＴＦＴ素子においては、図７ｂ
に示すポリオクチルフルオレンを主鎖とし、架橋可能な
官能基２９を有する高分子化合物３０を電極材料として
用いた。フルオレンは高温処理により配向性を示し、そ
の結果フルオレン中をキャリアが流れやすくなるために
導電性が大きくなる。さらに、この電極材料に用いられ
る高分子化合物３０は、架橋可能な官能基２９が水素結
合により架橋を形成する。この水素結合は、最も効果的
に高分子化合物３０に導入されており、分子間の架橋に
よりフルオレンの配向性を長期にわたって維持すること
ができるので、電極の寿命を長くすることができる。
【００９６】また、図７ａに示すポリチオフェンを主鎖
とし、架橋可能な官能基２７を有する高分子化合物２８
を有機半導体層として用いた。この有機半導体層は、ラ
ビング処理により配向性を発現する。そして、有機半導
体層を構成する高分子化合物２８の架橋可能な官能基２
７を水素結合により架橋させると、有機半導体層の配向
性が固定され、安定した有機半導体層を得ることができ
る。
【００９７】なお、本実施例における有機ＴＦＴ素子ア
レイの素子構造はゲート下置き型である。また、有機Ｔ
ＦＴ素子アレイの走査線はゲート配線プロセスで、信号
線はソース−ドレイン配線プロセスでそれぞれ形成され
る。また、本実施形態では、高分子にドーパントを添加
しているが、このドーパントは高分子の導電性を高める
ために添加するものである。ドーパントの種類として
は、後述する工程で使用するポリスチレンスルホン酸塩
（ＰＳＳ）の他に、ドナードーパントとして、アルカリ
金属（例えば、Ｌｉ、Ｎａ、Ｋ、Ｃｓ等）、アルカリア
ンモニウムイオン（例えば、テトラエチルアンモニウ
ム、テトラブチルアンモニウム）などが、アクセプタド
ーパントとして、ハロゲン類（例えば、Ｂｒ２、Ｉ２、
Ｃｌ２）、ルイス酸（例えば、ＢＦ２、ＰＦ５、ＡｓＦ
５、ＢＦ４、ＰＦ６、ＡｓＦ６）、プロトン酸（例え
ば、ＨＮＯ３、Ｈ２ＳＯ４、ＨＦ、ＨＣｌ）、遷移金属
ハライド（例えば、ＦｅＣｌ３、ＭｏＣｌ５、ＷＣ
ｌ５、ＳｎＣｌ４、ＭｏＦ５、ＲｕＦ ５）などが、さら
にその他のドーパントして、ポルフィリン類、アミノ酸
類、アルキルスルホン酸塩等の界面活性剤などが挙げら
れる。しかし、本発明はこれらに限定されない。
【００９８】以下に本発明のキャリア輸送性を有する高
分子材料を用いた有機ＴＦＴ素子の製造工程について詳
細に説明する。製造工程図を図８に示す。
【００９９】（工程１）：ＰＳＳをドーパントとして添
加した、図７ｂに示すポリオクチルフルオレンを主鎖と
し、架橋可能な官能基２９を有する高分子化合物３０の
キシレン溶液を、６０℃でインクジェット法によりガラ
ス基板３５上に吹き付け塗布した。インクジェット法に
よる吹き付け塗布は、６０℃より高い温度で行うことが
好ましい。６０℃より低い温度では、高分子溶液の粘度
が大きく、インクジェット法による塗布が困難になるた
め好ましくない。次いで、高分子溶液が塗布されたガラ
ス基板を真空下、２８０℃の条件で１時間焼成し、キシ
レンを蒸発させてゲート電極３６を形成した。このと
き、形成したゲート電極３６に含まれる高分子化合物３
０には、焼成時の高温処理による配向性が発現した。
【０１００】（工程２）：ゲート電極３６が形成された
ガラス基板３５上に、ポリイミド（ＰＩ）のγ−ブチロ
ラクトン溶液を室温で、スピンコート法により塗布し
た。次いで、溶液を塗布したガラス基板を１８０℃で１
時間焼成し、溶媒を蒸発させてゲート絶縁膜３７を形成
した。このときのゲート絶縁膜の膜厚は５０ｎｍであっ
た。また、後に形成する有機半導体層の配向性を大きく
するため、このゲート絶縁膜の表面にラビング処理を行
った。
【０１０１】（工程３）：ゲート絶縁膜３７のゲート電
極３６と重畳しない領域にインジウム錫酸化物（ＩＴ
Ｏ）薄膜３８を形成した後、ＰＳＳをドーパントとして
添加した、図７ｂに示すポリオクチルフルオレンを主鎖
とし、架橋可能な官能基２９を有する高分子化合物３０
のキシレン溶液を、６０℃でインクジェット法によりガ
ラス基板３５上に吹き付け塗布した。インクジェット法
による吹き付け塗布は、上記の工程１と同様に、６０℃
より高い温度で行うことが好ましい。次いで、高分子溶
液が塗布されたガラス基板を真空下、２８０℃の条件で
１時間焼成し、キシレンを蒸発させてソース・ドレイン
電極３９を形成した。このとき、形成したソース・ドレ
イン電極３９に含まれる高分子化合物３０には、焼成時
の高温処理による配向性が発現した。
【０１０２】（工程４）：ソース・ドレイン電極３９が
形成されたガラス基板３５上に、図７ａに示すポリチオ
フェンを主鎖とし、架橋可能な官能基２７を有する高分
子化合物２８のキシレン溶液を、５０℃でスピンコート
法によりガラス基板３５上に塗布した。スピンコート法
による塗布は、５０℃より高い温度で行うことが好まし
い。５０℃より低い温度では、高分子溶液の粘度が大き
く、スピンコート法による塗布が困難になるため好まし
くない。次いで、高分子溶液が塗布されたガラス基板を
真空下、２００℃の条件で１時間焼成し、キシレンを蒸
発させて有機半導体層４０を形成した。このときの有機
半導体層の膜厚は１００ｎｍであった。
【０１０３】上記の工程１〜工程４によって作製した有
機ＴＦＴ素子において、電極材料の膜抵抗率を測定した
ところ、４０μΩ／ｃｍの測定値を得た。この測定値
は、従来から電極材料として使用されているモリブデン
−タンタル合金（Ｍｏ−Ｔａ）と同等のレベルであっ
た。また、キャリア輸送性を示す有機半導体層のキャリ
ア移動度は、１ｃｍ２／Ｖｓであった。この値は、従来
の材料であるアモルファスシリコンと同等のレベルであ
った。
【０１０４】以上より、本発明のキャリア輸送性を有す
る高分子材料を用いた有機ＴＦＴ素子では、高分子材料
が水素結合で架橋可能な官能基を有しており、この水素
結合が最も効果的に高分子化合物に導入されているの
で、従来のアモルファスシリコンを用いたＴＦＴ素子と
同等レベルの性能を有する素子を作製することが可能で
あった。
【０１０５】なお、ラビング処理を施したゲート絶縁層
の上に有機半導体層を形成し、さらに半導体層を構成す
る高分子材料を水素結合によって架橋して配向を固定さ
せると、キャリア移動度が飛躍的に向上するため好まし
い。
【０１０６】（実施例４）図９ａは、本発明のキャリア
輸送性を有する高分子材料を用いた、分子単電子トラン
ジスタ（Ｍｏｌｅｃｕｌａｒ Ｓｉｎｇｌｅ Ｅｌｅｃ
ｔｒｏｎ Ｔｒａｎｓｉｓｔｏｒ；ＭＯＳＥＳ）４３の
配線を示す模式図である。また、図９ｂは、図９ａのＭ
ＯＳＥＳ４３をＳ方向から見たソース分子４４の側面を
示す模式図である。
【０１０７】本実施例では、本発明のキャリア輸送性を
有する高分子材料を用いた、分子単電子トランジスタ
（ＭＯＳＥＳ）４３の配線の設計において、高分子材料
の水素結合の効果をシミュレーションした。なお、ＭＯ
ＳＥＳ４３は、公知のもの（工業材料、２００２年６月
号、Ｖｏｌ．５０、Ｎｏ．６、ｐｐ２２〜２５０）を使
用した。ＭＯＳＥＳ４３は、図９ａのようにソース分子
４４が走査線４１に接続され、ゲート分子４５が信号線
４２に接続されている。また、走査線４１および信号線
４２を構成する材料は、図７ｂに示すポリオクチルフル
オレンを主鎖とし、架橋可能な官能基２９を有する高分
子化合物３０である。
【０１０８】本実施例のＭＯＳＥＳ４３は、ソース分子
４４およびゲート分子４５に水素結合残基４７がそれぞ
れ２箇所ずつ取り付けられている。ドレイン分子４６に
は、水素結合残基はあってもよいし、なくてもよい。ま
た、各配線部分とトランジスタ部分（ソース分子４４お
よびゲート分子４５）との間にはπ電子雲の重なり（π
−π相互作用）４８が存在し、これによりキャリアが各
配線からトランジスタに流れるようになっている。本実
施例では、ＭＯＳＥＳ４３の水素結合残基４７が走査線
４１および信号線４２を構成する高分子材料の架橋可能
な官能基と水素結合を生成するので、π−π相互作用４
８が安定になり、その結果、各配線からＭＯＳＥＳ４３
へのキャリア注入が効果的に起こった。
【０１０９】比較のため、ソース分子およびゲート分子
に水素結合残基を取り付けていないＭＯＳＥＳ（図示せ
ず）についても同様のシミュレーションを行った。水素
結合残基を有さないＭＯＳＥＳは、走査線および信号線
と水素結合を形成することができないので、π−π相互
作用は不安定になり、各配線からＭＯＳＥＳ４３へのキ
ャリア注入効率が低下する結果となった。
【０１１０】ところで、上記のような水素結合による架
橋は、８０℃以上の高温にすることで架橋乖離状態にす
ることができる。この性質を利用すると、ＭＯＳＥＳを
本発明の高分子材料を用いた配線とともに液晶表示素子
に用いた場合、液晶材料の劣化を防止することができ
る。液晶表示素子は、高温で電圧印加を行うと液晶材料
の劣化が進行し、液晶表示素子の寿命を大幅に短縮して
しまうことが問題となっている。しかし、本発明の高分
子材料を含む配線を用いると、８０℃の温度にすれば配
線とＭＯＳＥＳとの間の水素結合が架橋乖離状態になる
ので、各配線からＭＯＳＥＳへのキャリアの流れが低下
し、その結果液晶材料への電圧印加を抑制することがで
きる。このようにして、液晶材料の劣化が防止される。
【０１１１】このように、水素結合による架橋および架
橋乖離を利用して配線とトランジスタとの間の結合を可
逆的に操作可能にすることは、電子デバイス素子（特
に、液晶表示素子）の用途にとって非常に有効である。
【０１１２】
【発明の効果】本発明のキャリア輸送性を有する高分子
材料は、キャリア輸送性の程度がそれぞれ異なる第１の
状態または第２の状態を有しており、第１の状態におけ
る微視的構造と第２の状態における微視的構造とは異な
り、第１の状態および第２の状態のうち一方の状態から
他方の状態への変化が可能である。このような特徴を有
しているので、製造条件や加工条件等のその時の条件に
応じて、より好適な物性を示す状態を選択することが可
能となる。このため、本発明の高分子材料は取り扱いが
容易であり、また本発明の高分子材料を用いた製品は、
従来のものよりもより高品質な製品となり得る。さら
に、本発明の高分子材料の第１の状態と第２の状態との
間の変化が可逆的である場合は、リサイクル性に優れる
という効果も有する。
【０１１３】また、本発明の高分子材料を用いると、従
来低分子材料において見られていた結晶化し易いという
問題は発生せず、アモルファス性に優れた高品質な薄膜
を得ることができる。この薄膜は透明性が高いので、発
光素子として長時間使用することができる。従って、本
発明の高分子材料は、有機薄膜素子の材料として好適で
ある。
【０１１４】また、本発明の高分子材料を用いて有機薄
膜素子を製造する方法では、本発明の高分子材料は外部
エネルギー（熱、光など）によって高分子鎖を架橋状態
または架橋乖離状態にすることができるので、成膜時に
は架橋可能な官能基の架橋可能部位が架橋乖離状態にな
るように外部エネルギーを適切に調節することで高分子
溶液の粘度上昇を抑えることができる。従って、スピン
コート法またはインクジェット法等の汎用の方法によっ
て、厚さが均一で欠陥のない数十ナノメートルスケール
の薄膜を安定して形成することができる。
【０１１５】また、本発明の高分子材料を用いた電子デ
バイス素子では、高分子材料が水素結合によって架橋可
能な官能基を有しており、この水素結合が最も効果的に
高分子材料を構成する高分子化合物に導入されているの
で、従来のアモルファスシリコンを用いたＴＦＴ素子と
同等レベルの性能を有する素子を作製することが可能と
なる。なお、電子デバイス素子として、特に有機ＴＦＴ
素子を作製する場合には、ラビング処理を施したゲート
絶縁層の上に有機半導体層を形成し、さらに半導体層を
構成する高分子材料を水素結合によって架橋状態にして
配向を固定すると、キャリア移動度が飛躍的に向上する
のでより効果的である。
【０１１６】また、本発明の高分子材料を用いた配線で
は、高分子材料を高温にすれば架橋乖離状態になり、低
温にすれば架橋状態にすることができるので、この性質
を利用すると、液晶表示素子の配線として使用した場
合、高温での電圧印加が原因で問題となる液晶材料の劣
化を防止することができる。このように、水素結合を利
用して配線と液晶表示素子との間の結合を可逆的に操作
し得ることは、電子デバイス（特に、液晶表示素子）に
とって非常に有効である。
【図面の簡単な説明】
【図１ａ】従来の有機薄膜素子に用いられてきた高分子
材料を構成する高分子化合物の模式図である。
【図１ｂ】高分子材料の結晶領域とアモルファス（非結
晶）領域とを示す模式図である。
【図１ｃ】本発明による、低温時に架橋状態にあり、高
温時に架橋乖離状態になる高分子化合物の模式図であ
る。
【図２ａ】架橋可能な官能基としてイソプロピルアミド
基が導入された高分子化合物の水素結合による架橋を示
す図である。
【図２ｂ】架橋可能な官能基としてイソプロピルアミド
基と、カルボキシル基とがそれぞれ導入された高分子化
合物の水素結合による架橋を示す図である。
【図３】架橋可能な官能基を有し、さらに発光剤または
電荷輸送剤をペンダントした高分子化合物を示す図であ
る。
【図４】架橋可能な官能基を有し、さらに主鎖がπ共役
構造を有する高分子化合物を示す図である。
【図５】本発明の高分子材料を用いた有機薄膜素子の構
造を示す概略図である。
【図６ａ】トリフェニルアミン誘導体をペンダントした
架橋可能な官能基を有する高分子化合物を示す図であ
る。
【図６ｂ】緑色発光材料であるアルミニウム−キノリン
錯体（Ａｌｑ３）をペンダントした架橋可能な官能基を
有する高分子化合物を示す図である。
【図６ｃ】正孔輸送剤としてトリフェニルアミン誘導体
をペンダントした架橋可能な官能基を有さない高分子化
合物を示す図である。
【図６ｄ】発光剤としてＡｌｑ３をペンダントした架橋
可能な官能基を有さない高分子化合物を示す図である。
【図７ａ】正孔輸送性を付与するポリチオフェンを主鎖
とし、架橋可能な官能基を有する高分子化合物を示す図
である。
【図７ｂ】発光性を付与するポリオクチルフルオレンを
主鎖とし、架橋可能な官能基を有する高分子化合物を示
す図である。
【図７ｃ】正孔輸送性を付与するポリチオフェンを主鎖
とし、架橋可能な官能基を有さない高分子化合物を示す
図である。
【図７ｄ】発光性を付与するポリオクチルフルオレンを
主鎖とし、架橋可能な官能基を有さない高分子化合物を
示す図である。
【図７ｅ】発光性を付与するポリオクチルフルオレンを
主鎖とし、架橋可能な官能基を高分子鎖の末端に有する
高分子化合物を示す図である。
【図８】本発明のキャリア輸送性を有する高分子材料を
用いた有機ＴＦＴ素子アレイの製造工程を示す図であ
る。
【図９ａ】本発明のキャリア輸送性を有する高分子材料
を用いた、分子単電子トランジスタ（ＭＯＳＥＳ）の配
線を示す模式図である。
【図９ｂ】図９ａにおいて、Ｓ方向から見たソース電極
の側面を示す模式図である。
【符号の説明】
２ 高分子主鎖 ３、７ イソプロピルアミド基 ４、５、９ アミド基部分 ６、１０ 水素結合 ８ カルボキシル基 １１、１２ 架橋可能な官能基を有し、さらに発光剤ま
たは電荷輸送剤をペンダントした高分子化合物 １７、１８ 架橋可能な官能基を有し、さらに主鎖がπ
共役構造を有する高分子化合物 ３５ ガラス基板 ３６ ゲート電極 ３７ ゲート絶縁膜 ３８ ＩＴＯ薄膜 ３９ ソース・ドレイン電極 ４０ 有機半導体層 ４１ 走査線 ４２ 信号線 ４３ ＭＯＳＥＳ ４４ ソース分子 ４５ ゲート分子 ４６ ドレイン分子 ４７ 水素結合残基 ４８ π−π相互作用
───────────────────────────────────────────────────── 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 33/10 Ｈ０５Ｂ 33/22 Ｂ 33/14 Ｄ 33/22 Ｃ０８Ｆ 220/34 Ｈ０１Ｌ 29/28 // Ｃ０８Ｆ 220/34 29/78 ６１８Ｂ Ｆターム(参考） 3K007 AB11 AB18 DB03 FA01 FA03 4J031 BA21 BD07 BD23 BD25 4J100 AL08P AM17Q BA27P BC43P JA43 JA45 5F110 AA01 BB01 CC03 DD02 EE01 EE42 FF01 FF27 FF36 GG05 GG25 GG42 HK01 HK32

Claims (19)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 キャリア輸送性を有する高分子材料であ
    って、 前記キャリア輸送性の程度がそれぞれ異なる第１の状態
    と第２の状態とを有しており、ここで、前記第１の状態
    における微視的構造と前記第２の状態における微視的構
    造とは異なり、前記第１の状態および前記第２の状態の
    うち一方の状態から他方の状態への変化が可能である、
    高分子材料。
  2. 【請求項２】 前記変化は可逆的である、請求項１に記
    載の高分子材料。
  3. 【請求項３】 前記変化は外部エネルギーに依存してい
    る、請求項１に記載の高分子材料。
  4. 【請求項４】 前記外部エネルギーは熱または光であ
    る、請求項３に記載の高分子材料。
  5. 【請求項５】 少なくとも１種の架橋可能な官能基を含
    んでおり、前記第１の状態は前記架橋可能な官能基が架
    橋乖離状態であり、前記第２の状態は前記架橋可能な官
    能基が架橋状態である、請求項３に記載の高分子材料。
  6. 【請求項６】 前記架橋可能な官能基は、アミド基、カ
    ルボキシル基、ヒドロキシル基、アミノ基、ハロゲン含
    有基、塩基含有基、あるいは芳香族多官能化合物または
    その複素化合物またはその誘導体含有基である、請求項
    ５に記載の高分子材料。
  7. 【請求項７】 ペンダントを導入することにより前記キ
    ャリア輸送性が発現する、請求項５に記載の高分子材
    料。
  8. 【請求項８】 π共役構造を導入することにより前記キ
    ャリア輸送性が発現する、請求項５に記載の高分子材
    料。
  9. 【請求項９】 １種または複数種の高分子化合物を含
    む、請求項１に記載の高分子材料。
  10. 【請求項１０】 請求項５に記載の高分子材料を含む有
    機薄膜素子。
  11. 【請求項１１】 請求項５に記載の高分子材料を用いて
    有機薄膜素子を製造する方法であって、 前記高分子材料を溶媒に溶解させて溶液を調製する工程
    と、 前記外部エネルギーを調節して、前記溶液中の前記高分
    子材料を架橋乖離状態にする工程と、 前記架橋乖離状態の高分子材料の前記溶液を基板に塗布
    する工程と、 前記溶液が塗布された基板を焼成して有機薄膜を形成す
    る工程と、 前記外部エネルギーを調節して、前記有機薄膜に含まれ
    る前記高分子材料を架橋乖離状態から架橋状態に変化さ
    せる工程とを包含する、方法。
  12. 【請求項１２】 前記架橋乖離状態および前記架橋状態
    のうち一方の状態から他方の状態への変化が可逆的であ
    る、請求項１１に記載の方法。
  13. 【請求項１３】 前記外部エネルギーは熱または光であ
    る、請求項１１に記載の方法。
  14. 【請求項１４】 前記架橋可能な官能基は、アミド基、
    カルボキシル基、ヒドロキシル基、アミノ基、ハロゲン
    含有基、塩基含有基、あるいは芳香族多官能化合物また
    はその複素化合物またはその誘導体含有基である、請求
    項１１に記載の方法。
  15. 【請求項１５】 前記高分子材料にペンダントを導入す
    ることにより前記キャリア輸送性が発現する、請求項１
    １に記載の方法。
  16. 【請求項１６】 前記高分子材料にπ共役構造を導入す
    ることにより前記キャリア輸送性が発現する、請求項１
    １に記載の方法。
  17. 【請求項１７】 前記高分子材料は、１種または複数種
    の高分子化合物を含む、請求項１１に記載の方法。
  18. 【請求項１８】 請求項５に記載の高分子材料を含む電
    子デバイス素子。
  19. 【請求項１９】 請求項５に記載の高分子材料を含む配
    線。
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Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2006506792A (ja) * 2002-11-15 2006-02-23 ユニバーサル ディスプレイ コーポレイション 有機素子の製造方法及び構造
JP2007504657A (ja) * 2003-09-04 2007-03-01 メルク パテント ゲーエムベーハー 有機導体および半導体と架橋したポリマーからなる中間バッファー層とを備えた電子デバイス
JP2014037517A (ja) * 2012-08-17 2014-02-27 Harvatek Corp キャリア輸送用新規化合物、該新規化合物を用いた素子および電子装置
JP2016149371A (ja) * 2003-12-19 2016-08-18 ケンブリッジ ディスプレイ テクノロジー リミテッド 光学装置
JP2017057288A (ja) * 2015-09-17 2017-03-23 日立化成株式会社 組成物、電荷輸送材料、及びインク並びにそれらの利用

Families Citing this family (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US7105617B2 (en) 2003-02-06 2006-09-12 Georgia Tech Research Corporation Metal 8-hydroxyquinoline-functionalized polymers and related materials and methods of making and using the same
KR20070015260A (ko) * 2005-07-30 2007-02-02 삼성전자주식회사 선형나노선재의 제조방법 및 이에 의한 선형나노선재그리고 선형나노선재를 이용한 박막트랜지스터 기판
CN102760838B (zh) 2012-07-27 2014-12-17 深圳市华星光电技术有限公司 有机发光器件
CN103665333A (zh) * 2012-09-05 2014-03-26 宏齐科技股份有限公司 聚合物、空穴传递材料及有机发光二极管元件
CN110137387B (zh) * 2019-05-16 2021-11-16 京东方科技集团股份有限公司 纳米粒子层图案化的方法、量子点发光器件及显示装置

Family Cites Families (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP3463362B2 (ja) 1993-12-28 2003-11-05 カシオ計算機株式会社 電界発光素子の製造方法および電界発光素子
WO1996020253A1 (en) * 1994-12-28 1996-07-04 Cambridge Display Technology Ltd. Polymers for use in optical devices
FR2736061B1 (fr) * 1995-06-27 1997-08-08 Thomson Csf Materiau electroluminescent a base de polymere, procede de fabrication et diode electroluminescente utilisant ce materiau
US5708130A (en) * 1995-07-28 1998-01-13 The Dow Chemical Company 2,7-aryl-9-substituted fluorenes and 9-substituted fluorene oligomers and polymers
JP3036436B2 (ja) 1996-06-19 2000-04-24 セイコーエプソン株式会社 アクティブマトリックス型有機ｅｌ表示体の製造方法
FR2755898A1 (fr) 1996-11-21 1998-05-22 Michelin & Cie Fabrication d'un renforcement de carcasse pour pneumatique au moyen de deux demi-renforcements de carcasse
JP3911775B2 (ja) 1997-07-30 2007-05-09 セイコーエプソン株式会社 有機ｅｌ素子の製造方法
JP3941169B2 (ja) 1997-07-16 2007-07-04 セイコーエプソン株式会社 有機ｅｌ素子の製造方法
JP2000323276A (ja) 1999-05-14 2000-11-24 Seiko Epson Corp 有機ｅｌ素子の製造方法、有機ｅｌ素子およびインク組成物

Cited By (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2006506792A (ja) * 2002-11-15 2006-02-23 ユニバーサル ディスプレイ コーポレイション 有機素子の製造方法及び構造
JP2007504657A (ja) * 2003-09-04 2007-03-01 メルク パテント ゲーエムベーハー 有機導体および半導体と架橋したポリマーからなる中間バッファー層とを備えた電子デバイス
EP1671379B2 (de) † 2003-09-04 2014-10-01 Merck Patent GmbH Elektronische vorrichtung enthaltend einen organischen leiter und einen organischen halbleiter und dazwischen eine pufferschicht bestehend aus einem polymer welches kationisch polymerisierbar ist
JP2016149371A (ja) * 2003-12-19 2016-08-18 ケンブリッジ ディスプレイ テクノロジー リミテッド 光学装置
US9660212B2 (en) 2003-12-19 2017-05-23 Cambridge Display Technology Limited Optical device comprising a charge transport layer of insoluble organic material and method for the production thereof
JP2014037517A (ja) * 2012-08-17 2014-02-27 Harvatek Corp キャリア輸送用新規化合物、該新規化合物を用いた素子および電子装置
US9074043B2 (en) 2012-08-17 2015-07-07 Harvatek Corporation Compound for carrier transport, element and electronic device using the same
JP2017057288A (ja) * 2015-09-17 2017-03-23 日立化成株式会社 組成物、電荷輸送材料、及びインク並びにそれらの利用

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