JP2008243437A - 偏光した蛍光を発する共役系高分子薄膜の製造方法、該薄膜、該薄膜を用いた有機エレクトロルミネッセンス素子、および該素子を用いた表示装置 - Google Patents

Abstract

【課題】偏光した蛍光を発する共役系高分子薄膜の偏光発光を維持したままで、その蛍光量子効率を大幅に向上させる手段を提供する。
【解決手段】一方向に配向した蛍光性共役系高分子化合物を含有する層を有し、偏光した蛍光を発する共役系高分子薄膜の製造方法であって、該共役系高分子化合物を含有する層を有機溶媒蒸気に暴露する製造方法；該製造方法により得られる前記共役系高分子薄膜；陽極と、陰極と、１層以上の有機層を有し、正孔と電子の再結合で発光する有機薄膜からなる発光層と、を含有し、該陽極および該陰極の少なくとも一方が透明または半透明であり、該発光層が該陽極および該陰極の間に設けられた有機ＥＬ素子であって、該発光層が前記共役系高分子薄膜からなる有機ＥＬ素子；前記有機ＥＬ素子を含む面状光源、セグメント表示装置、ドットマトリックス表示装置、または前記有機ＥＬ素子からなるバックライトを含む液晶表示装置。
【選択図】なし

Description

本発明は、偏光した蛍光を発する共役系高分子薄膜の製造方法、該薄膜、該薄膜を用いた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。）、および該素子を用いた表示装置に関する。

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ＥＬ素子が報告されて以来、有機ＥＬ素子は、次世代のディスプレイとして注目されている。これまで、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試みが報告されている。
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（以下、高分子蛍光体と呼ぶ。）を用いる高分子発光素子（以下高分子ＬＥＤということがある。）が提案され、これら高分子ＬＥＤに用いられる高分子蛍光体として、ポリ（ｐ−フェニレンビニレン）（特許文献１）以外にも、ポリフルオレン（非特許文献１）、ポリパラフェニレン誘導体（特許文献２）などが報告されている。
高分子発光素子において、その発光層に用いる高分子量の発光材料を配向させて偏光ＥＬ発光を得ようという試みが、従来から行われている。
例えば、特許文献２には、発光層として、高分子蛍光体と液晶材料とを含む発光層を用いた素子が、偏光ＥＬ発光する旨記載されている。また、非特許文献３には、配向膜上に成膜した高分子蛍光体を含む発光層を用いた素子が、偏光ＥＬ発光する旨記載されている。
国際公開９０／１３１４８号パンフレット 特表平１０−５０８９７９号公報 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３０巻、Ｌ１９４１頁（１９９１年） アドバンスト・マテリアルズ（Ａｄｖ．Ｍａｔｅｒ．）第４巻、３６頁（１９９２年） アプライド・フィジックス・レターズ（Ａｐｐｌ．Ｐｈｙｓ．Ｌｅｔｔ．）第７６巻、ｐ．２９４６−２９４８（２０００年）

しかしながら上記公知の素子は、発光効率が低いなどの問題があった。
本発明の目的は、偏光した蛍光を発する共役系高分子薄膜の偏光発光を維持したままで、その蛍光量子効率を大幅に向上させる手段を提供することにある。

すなわち本発明は、一方向に配向した蛍光性共役系高分子化合物を含有する層を有し、偏光した蛍光を発する共役系高分子薄膜の製造方法であって、
該共役系高分子化合物を含有する層を有機溶媒蒸気に暴露することを特徴とする製造方法を提供する。
本発明は第二に、前記製造方法により得られる、一方向に配向した蛍光性共役系高分子化合物を含有する層を有し、偏光した蛍光を発する共役系高分子薄膜を提供する。

本発明は第三に、
陽極と
陰極と
１層以上の有機層を有し、正孔と電子の再結合で発光する有機薄膜からなる発光層と
を含有し、
該陽極および該陰極の少なくとも一方が透明または半透明であり、
該発光層が該陽極および該陰極の間に設けられた
有機エレクトロルミネッセンス素子であって、
該発光層が前記共役系高分子薄膜からなることを特徴とする有機エレクトロルミネッセンス素子を提供する。

本発明は第四に、前記有機エレクトロルミネッセンス素子を含むことを特徴とする面状光源を提供する。
本発明は第五に、前記有機エレクトロルミネッセンス素子を含むことを特徴とするセグメント表示装置を提供する。
本発明は第六に、前記有機エレクトロルミネッセンス素子を含むことを特徴とするドットマトリックス表示装置を提供する。
本発明は第七に、前記有機エレクトロルミネッセンス素子からなるバックライトを含むことを特徴とする液晶表示装置を提供する。

本発明の偏光した蛍光を発する共役系高分子薄膜の製造方法は、偏光発光を維持したままで、蛍光量子効率が大幅に向上した共役系高分子薄膜を提供することから、セグメントタイプの表示素子、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装置の製造に好ましく適用できる。また、液晶ディスプレイのバックライトまたは照明用としての曲面状や平面状の光源の製造にも適用できる。

［蛍光性共役系高分子化合物の一方向への配向］
本発明の偏光した蛍光を発する共役系高分子薄膜の製造方法において、偏光発光を得るためには、通常は発光層に用いる高分子蛍光体を配向させる処理を行う。配向させる処理としては、例えば、ラビング法、光配向法、シェアリング法、引き上げ塗布法等が挙げられる。

ラビング法とは、支持基板表面または支持基板上に形成させた配向させる材料を含む層を布などで軽く擦る方法である。支持基板としてはガラスや高分子フィルム等を用いることができる。ラビングした支持基板上に、配向させる共役系高分子化合物を含む層を形成させてもよいし、支持基板上に、配向させる共役系高分子化合物を含む層を形成させ、形成させた層をラビングしてもよい。薄膜表面を擦る布としては、ガーゼやポリエステル、コットン、ナイロン、レーヨンなどの布を用いることができる。また支持基板と配向させる共役系高分子化合物を含む層との間に別途配向膜を形成させると、より配向性能が高くなる。ここで配向膜としては、ポリイミド、ポリアミド、ポリビニルアルコール、ポリエステル、ナイロン等からなる配向膜などがあげられ、市販の液晶用配向膜も用いることができる。偏光した蛍光を発する共役系高分子薄膜を有機エレクトロルミネッセンス素子における発光層に用いる場合、導電性高分子化合物を配向膜の材料として用いる事により効率的にキャリア注入を行うことができることから、配向膜の材料としてはポリスチレンスルホン酸がより好ましい。配向膜はスピンコート法やフレキソ印刷などで形成させることができる。ラビングに用いる布は、用いる配向膜にあわせて適宜選択することができる。

光配向法とは、支持基板上に光反応性を有した材料を含む層を形成させ、それに偏光ＵＶ光を照射してあるいはＵＶ光を斜入射照射して配向機能を持たせる方法である。共役系高分子化合物に光反応性を有した材料を混合するまたは共役系高分子化合物に光反応性の置換基を導入するなどの方法により、光配向法で共役系高分子化合物を配向させることができる。また、光配向法で配向させた配向膜の上に、共役系高分子化合物を含む層を形成させ、配向させることも可能である。光配向させる配向膜としては、ポリイミド、ポリアミド、ポリビニルシンナメートなどがあげられ、市販の液晶用配向膜も用いることができる。偏光した蛍光を発する共役系高分子薄膜を有機エレクトロルミネッセンスにおける発光層に用いる場合、配向膜の材料として導電性高分子化合物を用いる事により効率的にキャリア注入を行なうことができることから、配向膜の材料としてはポリスチレンスルホン酸がより好ましい。

ラビング法または光配向法において、共役系高分子化合物を配向させるためには、通常は、支持基板を共役系高分子化合物のガラス転移温度（以下、Ｔｇとする）以上あるいは液晶相または等方相の温度にすることが好ましい。この温度にするのは、共役系高分子化合物を支持基板上に塗布する前でも、あとでもよい。共役系高分子化合物を共役系高分子化合物のＴｇ以上あるいは液晶相または等方相の温度にした後、急冷してもよいし、徐冷してもよいが、１度／分以下の速度で徐冷することが好ましく、より好ましくは０．２度／分以下の速度である。共役系高分子化合物を含む層の形成は、共役系高分子化合物を支持基板上にのせてＴｇ以上あるいは液晶相または等方相を示す温度に設定し、ロッドなどで一方向にコーティングするか、共役系高分子化合物を有機溶媒に溶解した溶液を調製し、スピンコートやフレキソ印刷などで塗布する方法で行うことができる。

シェアリング法とは、支持基板上にのせた配向させる共役系高分子化合物を含む層の上に別の基板をのせ、液晶相または等方相になる温度下で上にのせた基板を一方向にずらす方法である。このとき、上記ラビング法や光配向法で記載したような配向処理を施した支持基板を用いると、より配向度が高いものが得られる。支持基板としては、ガラスや高分子フィルム等を用いることができる。応力でずらすものは、支持基板ではなく金属製のロッド等でもよい。

引き上げ塗布法とは、配向させる材料を溶液として塗布することができる場合、支持基板を、配向させる材料の溶液に浸し、引き上げる手法である。配向させる共役系高分子化合物を溶解させる溶媒や、支持基板の引き上げ速度は特に限定はされないが、共役系高分子化合物の重合度、分子量、溶液の粘度などにあわせて選択、調整することができる。

［蛍光性共役系高分子化合物］
本発明の製造方法に用いる蛍光性共役系高分子化合物は、単独重合体であってもよいし、ランダム共重合体、ブロック共重合体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重合体、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。また、該共役系高分子化合物としては、配向させやすいという点から液晶性を示すものが好ましい。該共役系高分子化合物としては、π電子系が分子鎖に沿って非極在化している分子構造を有しているもの；σ電子系が分子鎖に沿って非極在化しているもの；等があげられる。これらの共役系高分子化合物は、一種単独で用いても二種以上を併用してもよい。

π電子系が分子鎖に沿って非極在化している分子構造を有しているものとしては、例えば、ポリアセチレン；ポリパラフェニレン、ポリピロール、ポリピリジン、ポリアニリン、ポリフルオレン、ポリチオフェン等のポリアリーレン類；ポリパラフェニレンビニレン、ポリチエニレンビニレン等のポリアリーレンビニレン類；ポリフェニレンサルファイド；ポリカルバゾールなどがあげられる。

σ電子系が分子鎖に沿って非極在化しているものとしては、例えばポリシランがあげられる。

本発明の製造方法において、前記共役系高分子化合物が、下記一般式（１）で表される繰り返し単位を該共役系高分子化合物中の全繰り返し単位に対して好ましくは５０モル％以上１００モル％以下、より好ましくは７０モル％以上１００モル％以下、さらに好ましくは８０モル％以上１００モル％以下含有することが蛍光量子効率の観点から好適である。

（式中、Ｒ^1a、Ｒ^1b、Ｒ^1c、Ｒ^1d、Ｒ^2a、Ｒ^2b、Ｒ^2c及びＲ^2dは、独立に、水素原子、炭素原子数１〜２０のアルキル基、炭素原子数１〜２０のアルコキシ基、炭素原子数７〜２６のフェニルアルキル基、炭素原子数７〜２６のフェニルアルコキシ基、フェニル基、フェノキシ基、炭素原子数７〜２６のアルキル基置換フェニル基、炭素原子数７〜２６のアルコキシ基置換フェニル基、炭素原子数２〜２１のアルキルカルボニル基、ホルミル基、炭素原子数２〜２１のアルコキシカルボニル基、カルボキシル基、又は１価の共役系多環式芳香族化合物残基を表す。あるいは、Ｒ^1bとＲ^1c、及びＲ^2bとＲ^2cは、上記の原子または基を表す代わりに、一緒になって、それぞれが結合する炭素原子とともに環を形成していてもよい。）

アルキル基としては、例えば、炭素原子数が、通常１〜２０、好ましくは５〜１５、より好ましくは８〜１２のものが挙げられ、具体的には、例えば、メチル基、エチル基、プロピル基、イソプロピル基、ブチル基、イソブチル基、ｓ−ブチル基、ｔ−ブチル基、ペンチル基、イソアミル基、ヘキシル基、ヘプチル基、オクチル基、２−エチルヘキシル基、ノニル基、デシル基、３，７−ジメチルオクチル基、ドデシル基などが挙げられる。

アルコキシ基としては、例えば、炭素原子数が、通常１〜２０、好ましくは５〜１５、より好ましくは８〜１２のものが挙げられ、具体的には、例えば、メトキシ基、エトキシ基、プロピルオキシ基、イソプロピルオキシ基、ブトキシ基、イソブトキシ基、ｓ−ブトキシ基、ｔ−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、２−エチルヘキシルオキシ基、ノニルオキシ基、デシルオキシ基、３，７−ジメチルオクチルオキシ基、ドデシルオキシ基などが挙げられる。

フェニルアルキル基としては、例えば、炭素原子数が、通常７〜２６、好ましくは１１〜２１、より好ましくは１４〜１８のものが挙げられ、具体的には、例えば、フェニルメチル基、フェニルエチル基、フェニルプロピル基、フェニルブチル基、フェニルペンチル基、フェニルヘキシル基、フェニルヘプチル基、フェニルオクチル基、フェニルノニル基、フェニルデシル基、フェニルドデシル基などが挙げられる。

フェニルアルコキシ基としては、例えば、炭素原子数が、通常７〜２６、好ましくは１１〜２１、より好ましくは１４〜１８のものが挙げられ、具体的には、例えば、フェニルメトキシ基、フェニルエトキシ基、フェニルプロピルオキシ基、フェニルブトキシ基、フェニルペンチルオキシ基、フェニルヘキシルオキシ基、フェニルヘプチルオキシ基、フェニルオクチルオキシ基、フェニルノニルオキシ基、フェニルデシルオキシ基、フェニルドデシルオキシ基などが挙げられる。

アルキル基置換フェニル基とは、フェニル基上の１つ以上の水素原子が炭素原子数１〜２０のアルキル基で置換された基、即ち、モノアルキルフェニル基、ジアルキルフェニル基、トリアルキルフェニル基、テトラアルキルフェニル基、およびペンタアルキルフェニル基をいう。アルキル基置換フェニル基としては、例えば、炭素原子数が、通常７〜２６、好ましくは１１〜２１、より好ましくは１４〜１８のものが挙げられ、具体的には、例えば、モノ、ジ、トリ、テトラ、又はペンタメチルフェニル基；モノ、ジ、トリ、テトラ、又はペンタエチルフェニル基；モノ、ジ、トリ、テトラ、又はペンタプロピルフェニル基；モノ、ジ、トリ、テトラ、又はペンタイソプロピルフェニル基；モノ、ジ、トリ、テトラ、又はペンタブチルフェニル基；モノ、ジ、トリ、テトラ、又はペンタイソブチルフェニル基；モノ、ジ、トリ、テトラ、又はペンタ−ｓ−ブチルフェニル基；モノ、ジ、トリ、テトラ、又はペンタ−ｔ−ブチルフェニル基；モノ、ジ、トリ、テトラ、又はペンタペンチルフェニル基；モノ、ジ、トリ、テトラ、又はペンタイソアミルフェニル基；モノ、ジ、トリ、テトラ、又はペンタヘキシルフェニル基；モノ、ジ、トリ、テトラ、又はペンタヘプチルフェニル基；モノ、ジ、トリ、テトラ、又はペンタオクチルフェニル基；モノ、ジ、トリ、テトラ、又はペンタ（２−エチルヘキシル）フェニル基；モノ、ジ、トリ、テトラ、又はペンタノニルフェニル基；モノ、ジ、トリ、テトラ、又はペンタデシルフェニル基；モノ、ジ、トリ、テトラ、又はペンタ（３，７−ジメチルオクチル）フェニル基；モノ、ジ、トリ、テトラ、又はペンタドデシルフェニル基などが挙げられる。

アルコキシ基置換フェニル基とは、フェニル基上の１つ以上の水素原子が炭素原子数１〜２０のアルコキシ基で置換された基、即ち、モノアルコキシフェニル基、ジアルコキシフェニル基、トリアルコキシフェニル基、テトラアルコキシフェニル基、およびペンタアルコキシフェニル基をいう。アルコキシ基置換フェニル基としては、例えば、炭素原子数が、通常７〜２６、好ましくは１１〜２１、より好ましくは１４〜１８のものが挙げられ、具体的には、例えば、モノ、ジ、トリ、テトラ、又はペンタメトキシフェニル基；モノ、ジ、トリ、テトラ、又はペンタエトキシフェニル基；モノ、ジ、トリ、テトラ、又はペンタプロピルオキシフェニル基；モノ、ジ、トリ、テトラ、又はペンタイソプロピルオキシフェニル基；モノ、ジ、トリ、テトラ、又はペンタブトキシフェニル基；モノ、ジ、トリ、テトラ、又はペンタイソブトキシフェニル基；モノ、ジ、トリ、テトラ、又はペンタ−ｓ−ブトキシフェニル基；モノ、ジ、トリ、テトラ、又はペンタ−ｔ−ブトキシフェニル基；モノ、ジ、トリ、テトラ、又はペンタペンチルオキシフェニル基；モノ、ジ、トリ、テトラ、又はペンタヘキシルオキシフェニル基；モノ、ジ、トリ、テトラ、又はペンタヘプチルオキシフェニル基；モノ、ジ、トリ、テトラ、又はペンタオクチルオキシフェニル基；モノ、ジ、トリ、テトラ、又はペンタ（２−エチルヘキシルオキシ）フェニル基；モノ、ジ、トリ、テトラ、又はペンタノニルオキシフェニル基；モノ、ジ、トリ、テトラ、又はペンタデシルオキシフェニル基；モノ、ジ、トリ、テトラ、又はペンタ（３，７−ジメチルオクチルオキシ）フェニル基；モノ、ジ、トリ、テトラ、又はペンタドデシルオキシフェニル基などが挙げられる。

アルキルカルボニル基としては、例えば、炭素原子数が、通常２〜２１、好ましくは５〜１５、より好ましくは８〜１２のものが挙げられ、具体的には、例えば、アセチル基、プロピオニル基、ブチリル基、イソブチリル基、ペンタノイル基、ヘキサノイル基、ヘプタノイル基、オクタノイル基、２−エチルヘキサノイル基、ノナノイル基、デカノイル基、３，７−ジメチルオクタノイル基、ドデカノイル基などが挙げられる。

アルコキシカルボニル基としては、例えば、炭素原子数が、通常２〜２１、好ましくは５〜１５、より好ましくは８〜１２のものが挙げられ、具体的には、例えば、メトキシカルボニル基、エトキシカルボニル基、プロピルオキシカルボニル基、イソプロピルオキシカルボニル基、ブトキシカルボニル基、イソブトキシカルボニル基、ｓ−ブトキシカルボニル基、ｔ−ブトキシカルボニル基、ペンチルオキシカルボニル基、ヘキシルオキシカルボニル基、ヘプチルオキシカルボニル基、オクチルオキシカルボニル基、２−エチルヘキシルオキシカルボニル基、ノニルオキシカルボニル基、デシルオキシカルボニル基、３，７−ジメチルオクチルオキシカルボニル基、ドデシルオキシカルボニル基などが挙げられる。

１価の共役系多環式芳香族化合物残基とは、共役系多環式芳香族化合物から水素原子１個を除いた残りの原子団をいう。共役系多環式芳香族化合物としては、下記の正孔輸送性を有する部分構造または下記の電子輸送性を有する部分構造を与える化合物が挙げられる。

本発明の共役系高分子薄膜において、共役系高分子化合物は、正孔注入性および／または正孔輸送性が高いことが好ましい。よって、該共役系高分子化合物は、主鎖及び/又は側鎖に、正孔輸送性を有する部分構造を含んでいてもよい。正孔輸送性を有する部分構造とは、正孔を輸送する機能を有する部分構造であり、非局在化したＨＯＭＯの分布を有する２個以上の芳香環が共役した構造を有するものが挙げられる。広い意味で、正孔注入性を有する部分構造、電子阻止性を有する部分構造も正孔輸送性を有する部分構造に含まれる。正孔輸送性を有する部分構造としては、従来、正孔の電荷注入輸送材料として慣用されているものやＥＬ素子の正孔注入層、正孔輸送層に使用される公知の化合物の部分構造を用いることができる。その具体的な構造としては、芳香族アミン骨格を有する基、ジアゾ骨格、無金属フタロシアニン骨格、金属フタロシアニン骨格、ペリレン骨格、多環キノン骨格、スクアリリウム骨格、アズレニウム骨格、チアピリリウム骨格、カルバゾール骨格とその誘導体、シロキサン誘導体からなる骨格、ピラゾリン誘導体からなる骨格、アリールアミン誘導体からなる骨格、スチルベン誘導体からなる骨格、トリフェニルジアミン骨格、アニリン骨格及びその誘導体、チオフェン骨格及びその誘導体が例示される。

本発明の共役系高分子薄膜において、共役系高分子化合物は、電子輸送性に優れることが好ましい。よって、該共役系高分子化合物は、主鎖及び/又は側鎖に、電子輸送性を有する部分構造を有していてもよい。電子輸送性を有する部分構造とは、電子を輸送する機能を有する部分構造であり、非局在化したＬＵＭＯの分布を有する２個以上の芳香環が共役した構造を有するものが挙げられる。広い意味で、電子注入性を有する部分構造、正孔阻止性を有する部分構造も電子輸送性を有する部分構造に含まれる。電子輸送性を有する部分構造としては、従来、電子の電荷注入輸送材料として慣用されているものやＥＬ素子の電子注入層、電子輸送層に使用される公知の化合物の部分構造を用いることができる。その具体的な構造としては、例えばピリジン環、オキサジアゾール環、トリアゾール環のような含窒素芳香環が含まれる共役した構造を有する基が挙げられる。

よって、１価の共役系多環式芳香族化合物残基のうち、正孔輸送性を有する部分構造を与える化合物由来のものとしては、例えば、下記式（２）または（３）の、芳香族アミン骨格を有する基が挙げられる。

（式中、Ａｒ^１、Ａｒ^２及びＡｒ^４は、独立に、アリーレン基又は２価の複素環基を表す。Ａｒ^３’、Ａｒ^５、Ａｒ^６及びＡｒ^７は、独立に、アリール基又は１価の複素環基を表す。ｏ及びｐは、独立に、０又は１を表す。）

（式中、Ａｒ^１’は、アリール基又は１価の複素環基を表す。Ａｒ^２、Ａｒ^３、Ａｒ^４、Ａｒ^５、Ａｒ^６、Ａｒ^７、ｏ及びｐは前記のとおりである。）

前記式(２)または(３)中、アリーレン基の具体例としては、フェニレン基、ビフェニレン基、ターフェニレン基、ナフタレンジイル基、アントラセンジイル基、フェナントレンジイル基、ペンタレンジイル基、インデンジイル基、ヘプタレンジイル基、インダセンジイル基、トリフェニレンジイル基、ビナフチルジイル基、フェニルナフチレンジイル基、スチルベンジイル基、フルオレンジイル基等が挙げられる。２価の複素環基（２価の複素環基とは、複素環式化合物から水素原子２個を取り除いてなる原子団を意味する。）の具体例としては、ピリジン−ジイル基、ジアザフェニレン基、キノリンジイル基、キノキサリンジイル基、アクリジンジイル基、ビピリジルジイル基、フェナントロリンジイル基等が挙げられる。アリール基は、炭素原子数が、通常、６〜６０のものであり、具体的には、例えばフェニル基等である。また、１価の複素環基は、複素環式化合物から水素原子１個を取り除いてなる原子団を意味し、具体的には、例えばピリジル基等である。

前記式（２）または（３）で表される１価の共役系多環式芳香族化合物残基の具体例としては、下記式で表される基が挙げられる。

１価の共役系多環式芳香族化合物残基の具体例として上記した構造式中、芳香環上の水素原子は独立に、炭素原子数１〜２０のアルキル基、炭素原子数１〜２０のアルコキシ基、炭素原子数７〜２６のフェニルアルキル基、炭素原子数７〜２６のフェニルアルコキシ基、フェニル基、フェノキシ基、炭素原子数７〜２６のアルキル基置換フェニル基、炭素原子数７〜２６のアルコキシ基置換フェニル基、炭素原子数２〜２１のアルキルカルボニル基、ホルミル基、炭素原子数２〜２１のアルコキシカルボニル基、又はカルボキシル基で置換されていてもよい。これらの基は、具体的には、前記式（１）中のＲ^1a、Ｒ^1b、Ｒ^1c、Ｒ^1d、Ｒ^2a、Ｒ^2b、Ｒ^2c及びＲ^2dで表される基として具体的に説明し例示したものと同様である。また、芳香環の隣接位に２つの置換基が存在する場合、それらが互いに結合して環を形成していてもよい。

また、１価の共役系多環式芳香族化合物残基のうち、電子輸送性を有する部分構造を与える化合物由来のものとしては、以下に示すような化合物から水素原子１個を除いた残りの１価の基が挙げられる。

Ｒ^1bとＲ^1c、及びＲ^2bとＲ^2cが、上記の原子または基を表す代わりに、一緒になって、それぞれが結合する炭素原子とともに環を形成する場合、その環としては、例えば、炭素原子数４〜１０のシクロアルカン環、炭素原子数６〜１４の芳香族炭化水素環、炭素原子数４〜１４の複素環等が挙げられる。

シクロアルカン環としては、例えば、シクロブタン環、シクロペンタン環、シクロヘキサン環、シクロヘプタン環、シクロオクタン環、シクロノナン環、シクロデカン環などが挙げられる。

芳香族炭化水素環としては、例えば、ベンゼン環、ナフタレン環、アントラセン環などが挙げられる。

複素環としては、例えば、フラン環、テトラヒドロフラン環、チオフェン環、テトラヒドロチオフェン環、インドール環、テトラヒドロインドール環、イソキノリン環、ピリジン環、チアゾール環、オキサゾール環などが挙げられる。

蛍光量子効率がさらに高いという点から、本発明の製造方法において、前記共役系高分子化合物が、下記一般式（４）で表される繰り返し単位を該共役系高分子化合物中の全繰り返し単位に対して５０モル％以上１００モル％以下含有することがさらに好ましい。

（式中、Ｒ^１及びＲ^２は、独立に、水素原子、炭素原子数１〜２０のアルキル基、炭素原子数１〜２０のアルコキシ基、炭素原子数７〜２６のフェニルアルキル基、炭素原子数７〜２６のフェニルアルコキシ基、フェニル基、フェノキシ基、炭素原子数７〜２６のアルキル基置換フェニル基、炭素原子数７〜２６のアルコキシ基置換フェニル基、炭素原子数２〜２１のアルキルカルボニル基、ホルミル基、炭素原子数２〜２１のアルコキシカルボニル基、カルボキシル基、又は１価の共役系多環式芳香族化合物残基を表す。）

上記一般式（１）で表される繰り返し単位の具体例としては、

などが挙げられる。

上記一般式（１）で表される繰り返し単位の含有量が共役系高分子化合物中の全繰り返し単位に対して１００モル％未満である場合、上記一般式（１）で表される繰り返し単位以外の繰り返し単位としては、例えば、２価の共役系多環式芳香族化合物残基からなる繰り返し単位が挙げられる。２価の共役系多環式芳香族化合物残基とは、共役系多環式芳香族化合物から水素原子２個を除いた残りの原子団をいう。上記のとおり、共役系多環式芳香族化合物としては、正孔輸送性を有する部分構造または電子輸送性を有する部分構造を与える化合物が挙げられる。

２価の共役系多環式芳香族化合物残基からなる繰り返し単位のうち、正孔輸送性を有する部分構造を与える化合物由来のものとしては、例えば、下記式（５）で表される繰り返し単位が挙げられる。

（式中、Ａｒ^１、Ａｒ^２、Ａｒ^３、Ａｒ^４、Ａｒ^５、Ａｒ^６、Ａｒ^７、ｏ及びｐは前記のとおりである。）

前記式（５）で表される繰り返し単位の具体例としては、下記式で表される繰り返し単位が挙げられる。

前記式（５）で表される繰り返し単位の具体例として上記した構造式中、芳香環上の水素原子は独立に、炭素原子数１〜２０のアルキル基、炭素原子数１〜２０のアルコキシ基、炭素原子数７〜２６のフェニルアルキル基、炭素原子数７〜２６のフェニルアルコキシ基、フェニル基、フェノキシ基、炭素原子数７〜２６のアルキル基置換フェニル基、炭素原子数７〜２６のアルコキシ基置換フェニル基、炭素原子数２〜２１のアルキルカルボニル基、ホルミル基、炭素原子数２〜２１のアルコキシカルボニル基、又はカルボキシル基で置換されていてもよい。これらの基は、具体的には、前記式（１）中のＲ^1a、Ｒ^1b、Ｒ^1c、Ｒ^1d、Ｒ^2a、Ｒ^2b、Ｒ^2c及びＲ^2dで表される基として具体的に説明し例示したものと同様である。また、芳香環の隣接位に２つの置換基が存在する場合、それらが互いに結合して環を形成していてもよい。

また、２価の共役系多環式芳香族化合物残基からなる繰り返し単位のうち、電子輸送性を有する部分構造を与える化合物由来のものとしては、以下に示すような化合物から水素原子２個を除いた残りの２価の基からなる繰り返し単位が挙げられる。

本発明に用いる共役系高分子化合物のポリスチレン換算の重量平均分子量は通常１×１０^４〜１×１０^８であり、好ましくは２×１０^４〜１×１０^７であり、より好ましくは５×１０^４〜６×１０⁶である。該重量平均分子量がこの範囲内にあると、該共役系高分子化合物は、溶媒への溶解性が良くなる傾向にあり、薄膜にしたときの成膜性が良くなる傾向にある。

本発明において、ポリスチレン換算の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）により求める。ＧＰＣ測定には、(株)東ソー製のTSKgel SuperHM-H（商品名）２本と(株)東ソー製のTSKgel SuperH2000（商品名、4.6mm I.d.×15cm）１本とをカラムとして用い、ポリマー溶出時間の検出には、示差屈折率計（島津製作所製、商品名：SHIMADZU RID-10A）を用い、移動相にはテトラヒドロフラン（ＴＨＦ）を用いる。

本発明に用いる共役系高分子化合物の具体例としては、例えば、下記式（６）または（７）で表される共役系高分子化合物が挙げられる。

（式中、Ｒ^1a、Ｒ^1b、Ｒ^1c、Ｒ^1d、Ｒ^2a、Ｒ^2b、Ｒ^2c及びＲ^2dは前記のとおりであり、Ａは上記式（５）で表される繰り返し単位、または、電子輸送性を有する部分構造を与える化合物として上記で具体的に例示した化合物から水素原子２個を除いた残りの２価の基からなる繰り返し単位を表し、ｑおよびｒ＋ｓはそれぞれ上記式（６）および（７）で表される共役系高分子化合物のポリスチレン換算の重量平均分子量が１×１０^４〜１×１０^８、好ましくは２×１０^４〜１×１０^７、より好ましくは５×１０^４〜６×１０⁶となるような整数を表し、上記式（７）において、上記一般式（１）で表される繰り返し単位と上記Ａで表される繰り返し単位との配列は規則的でもランダムでもよく、部分的に規則的で部分的にランダムでもよい。）

［蛍光性共役系高分子化合物の合成方法］
前記共役系高分子化合物の合成方法としては、特に限定されないが、例えば、所望の共役系高分子化合物に応じたモノマーから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、適切な脱離基を有する中間体高分子化合物の分解による方法等が挙げられる。これらのうち、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が、反応制御が容易である点で好ましい。

前記反応においては、反応促進のために、適宜、アルカリ、適切な触媒を添加することができる。これらアルカリ、適切な触媒は、反応の種類に応じて選択すればよいが、反応に用いる溶媒に十分に溶解するものが好ましい。アルカリとしては、例えば、炭酸カリウム、炭酸ナトリウム等の無機塩基；トリエチルアミン、テトラエチルアンモニウムヒドロキシド等の有機塩基；フッ化セシウム等の無機塩が挙げられる。触媒としては、例えば、テトラキス（トリフェニルホスフィン）パラジウム、パラジウムアセテート類が挙げられる。

前記共役系高分子化合物を有機ＥＬ素子用の材料として用いる場合、その純度が素子特性に影響を与えるので、反応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後に重合（反応）させることが好ましく、また、共役系高分子化合物の合成後、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。

前記反応に用いられる溶媒としては、例えば、ペンタン、ヘキサン、ヘプタン、オクタン、シクロヘキサン等の飽和炭化水素；ベンゼン、トルエン、エチルベンゼン、キシレン等の芳香族炭化水素；四塩化炭素、クロロホルム、ジクロロメタン、クロロブタン、ブロモブタン、クロロペンタン、ブロモペンタン、クロロヘキサン、ブロモヘキサン、クロロシクロヘキサン、ブロモシクロヘキサン等のハロゲン化飽和炭化水素；クロロベンゼン、ジクロロベンゼン、トリクロロベンゼン等のハロゲン化芳香族炭化水素；メタノール、エタノール、プロパノール、イソプロパノール、ブタノール、ｔ−ブチルアルコール等のアルコール類；蟻酸、酢酸、プロピオン酸等のカルボン酸類；ジメチルエーテル、ジエチルエーテル、メチル−ｔ−ブチルエーテル、テトラヒドロフラン、テトラヒドロピラン、ジオキサン等のエーテル類；塩酸、臭化水素酸、フッ化水素酸、硫酸、硝酸等の無機酸等が挙げられる。これらの溶媒は、一種単独で用いても二種以上を併用してもよい。

反応後は、例えば、水でクエンチした後に有機溶媒で抽出し、該有機溶媒を留去する等の通常の後処理で、粗製の共役系高分子化合物を得ることができる。また、上記のとおり、共役系高分子化合物の単離及び精製はクロマトグラフィーによる分取、再結晶等の方法により行うことができる。

前記共役系高分子化合物の合成方法の具体例としては、下記式（８）で表される化合物を単独で、または、下記式（８）で表される化合物と下記式（９）で表される化合物とを、上記の方法により重合させる方法が挙げられる。

Ｘ^３−Ａ−Ｘ^４ （９）
（式中、Ｒ^1a、Ｒ^1b、Ｒ^1c、Ｒ^1d、Ｒ^2a、Ｒ^2b、Ｒ^2c、Ｒ^2d及びＡは前記のとおりであり、Ｘ¹〜Ｘ^４は独立に、ハロゲン原子、アルキルスルホ基、アリールスルホ基、アリールアルキルスルホ基、ホウ酸エステル残基、スルホニウムメチル基、ホスホニウムメチル基、ホスホネートメチル基、モノハロゲン化メチル基、ホウ酸残基（−Ｂ(ＯＨ)₂）、ホルミル基、又はビニル基を表す。）

前記式（８）または（９）で表される化合物の合成上の観点及び反応のし易さの観点から、Ｘ¹〜Ｘ^４は独立に、ハロゲン原子、アルキルスルホ基、アリールスルホ基、アリールアルキルスルホ基、ホウ酸エステル残基、又はホウ酸残基であることが好ましい。

ハロゲン原子としては、フッ素原子、塩素原子、臭素原子、及びヨウ素原子が例示される。

アルキルスルホ基としては、メタンスルホ基、エタンスルホ基、トリフルオロメタンスルホ基などが例示される。アリールスルホ基としては、ベンゼンスルホ基、ｐ−トルエンスルホ基などが例示される。アリールアルキルスルホ基としては、ベンジルスルホ基などが例示される。

ホウ酸エステル残基としては、例えば、下記式で示される基が挙げられる。

（式中、Ｍｅはメチル基を示し、Ｅｔはエチル基を示す。）

スルホニウムメチル基としては、下記式で示される基が例示される。
−ＣＨ₂Ｓ⁺Ｍｅ₂Ｘ^-、 −ＣＨ₂Ｓ⁺Ｐｈ₂Ｘ^-
（式中、Ｘはハロゲン原子を示し、Ｍｅはメチル基を示し、Ｐｈはフェニル基を示す。）

ホスホニウムメチル基としては、下記式で示される基が例示される。
−ＣＨ₂Ｐ⁺Ｐｈ₃Ｘ^-
（式中、Ｘはハロゲン原子を示し、Ｐｈはフェニル基を示す。）

ホスホネートメチル基としては、下記式で示される基が例示される。
−ＣＨ₂ＰＯ（ＯＲ’）₂
（式中、Ｒ’はアルキル基、アリール基、アリールアルキル基を示す。）

モノハロゲン化メチル基としては、フッ化メチル基、塩化メチル基、臭化メチル基またはヨウ化メチル基が例示される。

［共役系高分子薄膜およびその製造方法］
本発明の共役系高分子薄膜の膜厚としては、用いる材料によって最適値が異なり、発光効率が最適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、逆に、あまり厚いと、エレクトロルミネッセンス素子の駆動電圧が高くなる傾向がある。従って、該膜厚は、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。

本発明の共役系高分子薄膜の溶液からの成膜に用いる溶媒としては、共役系高分子化合物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、メシチレン、テトラリン、ｎ−ブチルベンゼン等の芳香族炭化水素系溶媒、デカリン等の飽和炭化水素系溶媒、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。共役系高分子化合物の構造や分子量にもよるが、通常はこれらの溶媒に該共役系高分子化合物を０．１重量％以上溶解させることができる。

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。

本発明の偏光した蛍光を発する共役系高分子薄膜において、発光の二色比、すなわち共役系高分子化合物を一方向に配向させた方向と平行な方向に偏光した光による発光強度（I//）と垂直な方向に偏光した光による発光強度（I⊥）との比（I//／I⊥）が大きいことが好ましい。このために、共役系高分子化合物を配向させた膜の光吸収係数の二色比、すなわち共役系高分子化合物を一方向に配向させた方向と平行な方向に偏光した光による光吸収係数（α//）と垂直な方向に偏光した光による光吸収係数（α⊥）との比（α//／α⊥）が２以上であることが好ましく、より好ましくは５以上、さらに好ましくは１０以上である。

本発明の製造方法において、共役系高分子化合物を含有する層を暴露する有機溶媒蒸気に特に制限はないが、該有機溶媒蒸気が、該共役系高分子化合物が可溶である溶媒の蒸気を含有することが好ましい。本発明の製造方法において用いる有機溶媒蒸気を与える有機溶媒として、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、メシチレン、テトラリン、ｎ−ブチルベンゼン等の芳香族炭化水素系溶媒、デカリン等の飽和炭化水素系溶媒、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。共役系高分子化合物の構造や分子量にもよるが、該有機溶媒は、沸点が５０℃以上３００℃以下であることが好ましく、８０℃以上１５０℃以下であることがさらに好ましい。その蒸気に暴露することで最も効果的に高蛍光量子効率化させるための好ましい有機溶媒として、芳香族炭化水素系溶媒の蒸気を含有する有機溶媒蒸気が挙げられる。中でも特に好ましい有機溶媒蒸気は、トルエン又はキシレンの蒸気を含有する有機溶媒蒸気である。

共役系高分子薄膜を有機溶媒中に暴露する時間は、蛍光量子効率向上の効果が得られるのに十分な時間であればよく、当業者は各高分子化合物ごとに簡単なテストで容易に発見できるが、暴露による効果と生産性の関係から、通常、１分〜５０時間でよく、好ましくは５分〜１０時間、より好ましくは５分〜１時間、更により好ましくは５分〜１０分でよい。

本発明の偏光した蛍光を発する共役系高分子薄膜は、発光効率が高いことが好ましい。すなわち、該共役系高分子薄膜は、ＰＬ量子効率が５０〜１００％であることが好ましく、７０〜１００％であることがさらに好ましい。

［有機エレクトロルミネッセンス素子］
本発明の有機エレクトロルミネッセンス素子は、
陽極と
陰極と
１層以上の有機層を有し、正孔と電子の再結合で発光する有機薄膜からなる発光層と
を含有し、
該陽極および該陰極の少なくとも一方が透明または半透明であり、
該発光層が該陽極および該陰極の間に設けられた
有機エレクトロルミネッセンス素子であって、
該発光層が前記共役系高分子薄膜からなることを特徴とする有機エレクトロルミネッセンス素子である。正孔注入する電極（陽極と呼ぶ）と電子注入する電極（陰極と呼ぶ）との間の有機層としては、正孔注入層、正孔輸送層、発光層、電子輸送層、電子注入層から適宜選定して積層することが例示される。以下に代表的な構造を例示するが、これに限定されるものではなく、他の有機層、電子ブロック層、正孔ブロック層、電子注入層、正孔注入層などをそれぞれ効果的な積層構造の位置に挿入することができる。
陽極／発光層／陰極
陽極／正孔輸送層／発光層／陰極
陽極／発光層／電子輸送層／陰極
陽極／正孔輸送層／発光層／電子輸送層／陰極
陽極／正孔輸送層／発光層／正孔ブロック層／陰極
ここで、／は、この記号の両側に記載された層どうしまたは層と電極を積層したことを示す。さらに、正孔輸送層、発光層、電子輸送層、正孔ブロック層は一層でもよいし、同じ機能を有する層を２層以上積層してもよい。

本発明の有機層に用いることのできる材料として、低分子型有機ＥＬ素子や高分子型有機ＥＬ素子に用いられる電荷輸送材料が例示される。発光色としては、赤、青、緑の３原色以外に、中間色や白色が例示される。フルカラー素子には、３原色の発光を示す材料が、平面光源には白色や中間色の発光を示す材料が好適に使用される。

これらの各層の厚みとしては、発光効率や駆動電圧が望みの値になるように、適宜選択されるが、５ｎｍから２００ｎｍが一般的である。特に、正孔輸送層の厚みとしては、１０〜１００ｎｍが例示され、好ましくは２０〜８０ｎｍである。正孔ブロック層の厚みとしは、５〜５０ｎｍが例示され、１０ｎｍから３０ｎｍが好ましい。電子注入層の厚みとしては、１０〜１００ｎｍが例示され、２０〜８０ｎｍが好ましい。
これらの層の製膜方法としては、真空蒸着、クラスター蒸着、分子線蒸着などの真空プロセス以外に、溶解性があるものやエマルジョンを形成できるものについては、前述のコーティング法や印刷法にて製膜する方法が例示される。

高分子型有機ＥＬ素子用の材料としては、「高分子ＥＬ材料」（大西敏博、小山珠美 共著 共立出版 ２００４年刊 初版版第１刷発行）３３ページから５８ページに記載の材料が例示され、発光層を電荷注入層や電荷輸送層と積層した構造で有機エレクトロルミネッセンス素子を構築することができる。より具体的には、高分子化合物である正孔輸送性材料、電子輸送性材料および発光材料としては、ＷＯ９９／１３６９２号公開明細書、ＷＯ９９／４８１６０公開明細書、ＧＢ２３４０３０４Ａ、ＷＯ００／５３６５６公開明細書、ＷＯ０１／１９８３４公開明細書、ＷＯ００／５５９２７公開明細書、ＧＢ２３４８３１６、ＷＯ００／４６３２１公開明細書、ＷＯ００／０６６６５公開明細書、ＷＯ９９／５４９４３公開明細書、ＷＯ９９／５４３８５公開明細書、ＵＳ５７７７０７０、ＷＯ９８／０６７７３公開明細書、ＷＯ９７／０５１８４公開明細書、ＷＯ００／３５９８７公開明細書、ＷＯ００／５３６５５公開明細書、ＷＯ０１／３４７２２公開明細書、ＷＯ９９／２４５２６公開明細書、ＷＯ００／２２０２７公開明細書、ＷＯ００／２２０２６公開明細書、ＷＯ９８／２７１３６公開明細書、ＵＳ５７３６３６、ＷＯ９８／２１２６２公開明細書、ＵＳ５７４１９２１、ＷＯ９７／０９３９４公開明細書、ＷＯ９６／２９３５６公開明細書、ＷＯ９６／１０６１７公開明細書、ＥＰ０７０７０２０、ＷＯ９５／０７９５５公開明細書、特開２００１−１８１６１８号公報、特開２００１−１２３１５６号公報、特開２００１−３０４５号公報、特開２０００−３５１９６７号公報、特開２０００−３０３０６６号公報、特開２０００−２９９１８９号公報、特開２０００−２５２０６５号公報、特開２０００−１３６３７９号公報、特開２０００−１０４０５７号公報、特開２０００−８０１６７号公報、特開平１０−３２４８７０号公報、特開平１０−１１４８９１号公報、特開平９−１１１２３３号公報、特開平９−４５４７８号公報等に開示されているポリフルオレン、その誘導体および共重合体、ポリアリーレン、その誘導体および共重合体、ポリアリーレンビニレン、その誘導体および共重合体、芳香族アミンおよびその誘導体の（共）重合体が例示される。

前記の高分子化合物である発光材料や電荷輸送材料には、低分子型有機ＥＬ素子用の発光材料や電荷輸送材料を混合して用いてもよい。低分子型有機ＥＬ素子用の正孔輸送材料としては、例えば、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が挙げられる。低分子型有機ＥＬ素子用の電子輸送材料としては、例えば、オキサジアゾール誘導体、アントラキノジメタン及びその誘導体、ベンゾキノン及びその誘導体、ナフトキノン及びその誘導体、アントラキノン及びその誘導体、テトラシアノアンスラキノジメタン及びその誘導体、フルオレノン誘導体、ジフェニルジシアノエチレン及びその誘導体、ジフェノキノン誘導体、８−ヒドロキシキノリン及びその誘導体の金属錯体等が挙げられる。具体的には、特開昭63-70257号公報、同63-175860号公報、特開平2-135359号公報、同2-135361号公報、同2-209988号公報、同3-37992号公報、同3-152184号公報に記載されている正孔輸送材料や電子輸送材料等が好適に利用できる。低分子型有機ＥＬ素子用の発光材料としては、例えば、ナフタレン誘導体、アントラセン及びその誘導体、ペリレン及びその誘導体、ポリメチン系色素、キサンテン系色素、クマリン系色素、シアニン系色素等の色素類、８−ヒドロキシキノリンの金属錯体、８−ヒドロキシキノリン誘導体の金属錯体、芳香族アミン、テトラフェニルシクロペンタジエン及びその誘導体、テトラフェニルブタジエン及びその誘導体等が挙げられる。具体的には、例えば、特開昭57-51781号公報、特開昭59-194393号公報等に記載されているもの等の、公知のものを使用することができる。

これらの低分子化合物や高分子化合物である発光材料、正孔輸送材料、電子輸送材料はそれぞれ併用することができる。

陰極に接して１０ｎｍ以下の絶縁層を設けてもよい。絶縁層の材料としては、金属フッ化物や金属酸化物、または有機絶縁材料等が挙げられ、アルカリ金属あるいはアルカリ土類金属等の金属フッ化物や金属酸化物が好ましい。
絶縁層の成膜方法としては真空蒸着法が例示される。

本発明の有機ＥＬ素子は、通常、基板上に形成される。この基板は、電極や該素子の各層を形成する際に変化しないものであればよい。基板の材料としては、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。不透明な基板を用いる場合には、該基板により近い電極に対して反対側の電極（即ち、基板から遠い方の電極）が透明または半透明であることが好ましい。

次に本発明の有機ＥＬ素子が有する陽極および陰極について説明する。
本発明の有機ＥＬ素子においては、陽極又は陰極の少なくともいずれか一方が透明又は半透明であれば、発生した光が透過するため、発光の取出し効率がよく好都合である。

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。該陽極の材料としては、導電性の金属酸化物、半透明の金属等が用いられる。具体的には、酸化インジウム、酸化亜鉛、酸化スズ、およびそれらの複合体であるインジウム・スズ・オキサイド（ＩＴＯ）、インジウム・亜鉛・オキサイド等からなる導電性ガラス（ＮＥＳＡなど）や、金、白金、銀、銅等が用いられ、ＩＴＯ、インジウム・亜鉛・オキサイド、酸化スズが好ましい。また、該陽極として、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などの有機の透明導電膜を用いてもよい。

陽極の膜厚は、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〜１μｍであり、さらに好ましくは５０ｎｍ〜５００ｎｍである。

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。

本発明の有機エレクトロルミネッセンス素子において、陰極は、通常、透明又は半透明である。このような陰極の材料としては、仕事関数の小さいものが好ましく、例えば、リチウム、ナトリウム、カリウム、ルビジウム、セシウム等のアルカリ金属、ベリリウム、マグネシウム、カルシウム、ストロンチウム、バリウム等のアルカリ土類金属、アルミニウム、スカンジウム、バナジウム、亜鉛、イットリウム、インジウム、セリウム、サマリウム、ユーロピウム、テルビウム、イッテルビウム等の他の金属、及びそれらのうち２つ以上の合金、又はそれらのうち１つ以上と、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つ以上との合金、グラファイト、グラファイト層間化合物等が用いられる。合金としては、例えば、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、インジウム−銀合金、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−アルミニウム合金等が挙げられる。なお、陰極は、一層であっても二層以上であってもよい。また、前記陰極の材料は、一種単独で用いても二種以上を併用してもよい。

陰極の厚さは、電気伝導度や耐久性を考慮して、適宜調整することができるが、例えば、１０ｎｍ〜１０μｍであり、好ましくは２０ｎｍ〜１μｍであり、さらに好ましくは５０ｎｍ〜５００ｎｍである。

陰極の作製には、真空蒸着法、スパッタリング法、金属薄膜を熱圧着するラミネート法等の方法が用いられる。また、陰極と有機層との間に、導電性高分子化合物からなる層、金属酸化物、金属フッ化物、有機絶縁材料等からなる層（通常、平均膜厚２ｎｍ以下の層である）を設けてもよい。

陰極作製後、該有機ＥＬ素子を保護する保護層を装着していてもよい。該有機ＥＬ素子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、保護層および／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、金属窒化物、金属窒酸化物、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、該カバーを熱硬化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、素子が破損する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、酸化カルシ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の性能を低下させるのを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。

本発明の有機エレクトロルミネッセンス素子は、面状光源、セグメント表示装置、ドットマトリックス表示装置、液晶表示装置のバックライト等として用いることができる。

本発明の製造方法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重合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、パッシブ駆動でも、アモルファスシリコンや低温ポリシリコンを用いた薄膜トランジスタなどと組み合わせたアクティブ駆動でもよい。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。

以下、本発明をさらに詳細に説明するために実施例および比較例を示すが、本発明はこれら実施例に限定されるものではない。

［実施例１］（偏光した蛍光を発する共役系高分子薄膜の作製）
ポリ（９，９−ジオクチルフルオレン）（以下、Ｆ８とする。）は、ＷＯ００／５３６５６記載の方法で合成した。得られたＦ８の重量平均分子量は１２００００であった。
ガラス基板上にポリイミド前駆体（ＳＥ−１５０；日産化学製）をスピンコート法により塗布し、８０℃で５分熱処理後、さらに２９０℃で６０分熱処理してポリイミド膜を形成させた。その後、ナイロン布によりラビング処理し、配向ポリイミド膜を作製した。トルエンに１．５ｗｔ％の濃度で溶解したＦ８を、上記配向ポリイミド膜上にスピンコートし、１００ｎｍの厚みのＦ８を含む層を形成させた。そのＦ８が塗布された基板を２５０℃に加熱し、９０分保持後１℃／分の速度で室温まで冷却した。その後、得られたＦ８薄膜をトルエンからなる溶媒を滴下したシャーレの近傍に置き、シャーレとＦ８薄膜の両方を覆うようにビーカーをかぶせることで、トルエンと直接接触させることなくＦ８をトルエン蒸気に暴露させた。この状態を１２時間保持し、その後、Ｆ８薄膜を８０℃で３０分間真空乾燥することで、残留溶媒を完全に揮発させた。

＜偏光した蛍光を発する共役系高分子薄膜の評価＞
（１）２色比
上記で得られる薄膜にＨｅ−Ｃｄレーザーを照射することにより、青色蛍光が観測された。蛍光スペクトルより、Ｆ８からの発光であることが確認できた。
得られたＦ８を含む層の偏光吸収スペクトルを測定したところ、配向膜のラビング方向に平行な方向に偏光した光による光吸収係数（α//）と垂直な方向に偏光した光による光吸収係数（α⊥）との比（α//／α⊥）、１０が得られ、Ｆ８が配向膜のラビング方向に配向していることを確認した。

（２）発光２色比
上記で得られたＦ８を含む層の偏光発光スペクトルを測定したところ、配向方向に垂直な方向および平行な方向の蛍光強度から、その発光２色比、３１が得られた。

（３）蛍光量子効率
得られたＦ８を含む層の蛍光量子効率を測定したところ、６７．３％であった。

［比較例１］
Ｆ８をトルエン蒸気に暴露させなかった以外は実施例１と同様にしてＦ８を含有する薄膜を作製した。得られた薄膜の蛍光量子効率の測定を行ったところ、４３．７％であった。得られたＦ８を含む層の偏光吸収スペクトルを測定したところ、配向膜のラビング方向に平行な方向に偏光した光による光吸収係数（α//）と垂直な方向に偏光した光による光吸収係数（α⊥）との比（α//／α⊥）、１８が得られた。得られたＦ８を含む層の偏光発光スペクトルを測定したところ、配向方向に垂直な方向および平行な方向の蛍光強度から、その発光２色比、３１が得られた。

実施例１と比較例１から、配向したＦ８薄膜をトルエンからなる有機溶媒蒸気に暴露することで、偏光発光を維持したままで、蛍光量子効率の大幅な向上が見られた。

Claims (11)

1. 一方向に配向した蛍光性共役系高分子化合物を含有する層を有し、偏光した蛍光を発する共役系高分子薄膜の製造方法であって、
   該共役系高分子化合物を含有する層を有機溶媒蒸気に暴露することを特徴とする製造方法。
2. 前記共役系高分子化合物が、下記一般式（１）で表される繰り返し単位を該共役系高分子化合物中の全繰り返し単位に対して５０モル％以上１００モル％以下含有することを特徴とする請求項１に係る製造方法。
   

   

   
   （式中、Ｒ^1a、Ｒ^1b、Ｒ^1c、Ｒ^1d、Ｒ^2a、Ｒ^2b、Ｒ^2c及びＲ^2dは、独立に、水素原子、炭素原子数１〜２０のアルキル基、炭素原子数１〜２０のアルコキシ基、炭素原子数７〜２６のフェニルアルキル基、炭素原子数７〜２６のフェニルアルコキシ基、フェニル基、フェノキシ基、炭素原子数７〜２６のアルキル基置換フェニル基、炭素原子数７〜２６のアルコキシ基置換フェニル基、炭素原子数２〜２１のアルキルカルボニル基、ホルミル基、炭素原子数２〜２１のアルコキシカルボニル基、カルボキシル基、又は一価の共役系多環式芳香族化合物残基を表す。あるいは、Ｒ^1bとＲ^1c、及びＲ^2bとＲ^2cは、上記の原子または基を表す代わりに、一緒になって、それぞれが結合する炭素原子とともに環を形成していてもよい。）
3. 前記有機溶媒蒸気が、前記共役系高分子化合物が可溶である溶媒の蒸気を含有する請求項１または２に係る製造方法。
4. 請求項１〜３のいずれか１項に記載の製造方法により得られる、一方向に配向した蛍光性共役系高分子化合物を含有する層を有し、偏光した蛍光を発する共役系高分子薄膜。
5. 陽極と
   陰極と
   １層以上の有機層を有し、正孔と電子の再結合で発光する有機薄膜からなる発光層と
   を含有し、
   該陽極および該陰極の少なくとも一方が透明または半透明であり、
   該発光層が該陽極および該陰極の間に設けられた
   有機エレクトロルミネッセンス素子であって、
   該発光層が請求項４に記載の共役系高分子薄膜からなることを特徴とする有機エレクトロルミネッセンス素子。
6. 前記陰極と前記発光層との間に、該発光層に隣接して設けられた電子輸送層
   を更に含有することを特徴とする請求項５に係る有機エレクトロルミネッセンス素子。
7. 前記陽極と前記発光層との間に、該発光層に隣接して設けられた正孔輸送層
   を更に含有することを特徴とする請求項５または６に係る有機エレクトロルミネッセンス素子。
8. 請求項５〜７のいずれか１項に記載の有機エレクトロルミネッセンス素子を含むことを特徴とする面状光源。
9. 請求項５〜７のいずれか１項に記載の有機エレクトロルミネッセンス素子を含むことを特徴とするセグメント表示装置。
10. 請求項５〜７のいずれか１項に記載の有機エレクトロルミネッセンス素子を含むことを特徴とするドットマトリックス表示装置。
11. 請求項５〜７のいずれか１項に記載の有機エレクトロルミネッセンス素子からなるバックライトを含むことを特徴とする液晶表示装置。