JP2008038147A - 有機塩を含む伝導性高分子組成物及びこれを用いた有機光電素子 - Google Patents

Abstract

【課題】効率特性及び寿命特性を向上できる有機光電素子用伝導性高分子組成物を提供する。
【解決手段】有機光電素子用伝導性高分子組成物は、伝導性高分子およびアルキルイミダゾリウムテトラフルオボレート、アルキルピペリジニウムテトラフルオロボレート、アルキルイミダゾリウムビス（ペルフルオロメチル−スルホニル）イミドなどから選ばれる異項原子として窒素原子を含有する複素環式有機塩、及び溶媒を含む。
【選択図】なし

Description

本発明は、有機塩を含む伝導性高分子組成物及びこれを用いた有機光電素子に関するものである。

光電素子とは、有機電界発光素子（Ｏｒｇａｎｉｃ ｌｉｇｈｔ ｅｍｉｓｓｉｏｎ ｄｉｏｄｅ；ＯＬＥＤ）、有機太陽電池、有機トランジスタなどのように電気エネルギーを光エネルギーに変換するか、または、逆に光エネルギーを電気エネルギーに変換する素子のことをいう。

このような光電素子の中でも、特に有機電界発光素子は、最近平板ディスプレイ（Ｆｌａｔ−Ｐａｎｅｌ Ｄｉｓｐｌａｙ：以下、「ＦＰＤ」という。）技術が発展するに伴って大きく注目されている。

現在、ＦＰＤの中でも液晶ディスプレイ（ＬＣＤ）は、画期的な技術的発展からＦＰＤ市場で８０％以上のシェアを獲得しているが、４０ｉｎｃｈ以上の大画面における応答速度の低下、狭い視野角などの決定的短所があり、これを克服できる新しいディスプレイの必要性が高まっている。

これと関連して、有機電界発光素子は、ＦＰＤの中でも低電圧駆動、自己発光、薄膜型、広い視野角、高い応答速度、高いコントラスト、経済性などの多くの長所を持っているディスプレイで、次世代ＦＰＤに必要な全ての条件を揃えた唯一のディスプレイ方式として関心を集めている。

現在、このような有機電界発光素子を含め、光電素子分野では、電極で生成される電荷、すなわち、正孔及び電子を光電素子内に円滑に輸送して素子の効率を増大させるための目的から、伝導性高分子膜の形成に関する多くの研究がなされてきている。

特に、有機電界発光素子は、蛍光性または燐光性有機化合物薄膜（以下、「有機膜」という。）に電流を流すと、電子と正孔が有機膜で結合しながら光を発する現象を用いた能動発光型表示素子である。この有機電界発光素子は、効率向上及び駆動電圧低下のために有機層として単一発光層のみを使用するのではなく、発光層に加えて伝導性高分子を用いた正孔注入層、発光層、電子注入層などのような多層構造を有することが一般的である。

なお、このような構造は、１層が多数の機能を行うようにそれぞれの層を除去することによって単純化可能である。最も簡単なＯＬＥＤ構造は、２個の電極とこれらの電極間に発光層を含んで全ての機能を行う有機層が位置する場合である。

しかし、事実上、輝度を増加させるためには、電子注入層または正孔（ｈｏｌｅ）注入層を電気発光アセンブリーとして導入しなければならない。
電荷（正孔または電子）を伝達する多数の有機化合物及びその用途は、例えば、特許文献１から４に開示されている。

特に、電荷を伝達する有機化合物の代表には、可溶性（ｓｏｌｕｂｌｅ）有機ＥＬに用いられているもので、バイエル（Ｂａｙｅｒ ＡＧ）社が製造して販売しているバイトロン−Ｐ（Ｂａｙｔｒｏｎ−Ｐ）という製品があり、これは、ＰＥＤＯＴ（ポリ（３，４−エチレンジオキシチオフェン））−ＰＳＳ（ポリ（４−スチレンスルホネート））水溶液
の一種である。

このようなＰＥＤＯＴ−ＰＳＳは、有機発光素子の製作時に広く用いられており、ＩＴＯ（インジウムスズ酸化物）電極上にスピンコーティング（ｓｐｉｎ ｃｏａｔｉｎｇ）によって正孔注入層を形成するもので、下記の構造式（Ａ）のような構造を持つ。

上記の構造式（Ａ）に表示されたＰＥＤＯＴ−ＰＳＳは、ポリ（４−スチレンスルホネート）（ＰＳＳ）のポリ酸（ｐｏｌｙａｃｉｄ）とポリ（３，４−エチレンジオキシチオフェン）（ＰＥＤＯＴ）の伝導性高分子との単純イオン複合体で、ＰＥＤＯＴに水溶性ポリ酸がドーピングされている構造である。
ヨーロッパ特許公開第３８７７１５号 米国特許第４，５３９，５０７号 米国特許第４，７２０，４３２号 米国特許第４，７６９，２９２号

しかしながら、上記のようなＰＥＤＯＴ−ＰＳＳ伝導性高分子組成物を用いて正孔注入層を形成すると、劣化によって脱ドーピング（ｄｅｄｏｐｉｎｇ）されるか、または、ＰＳＳ部分が電子との反応によって分解されて硫酸塩（Ｓｕｌｆａｔｅ）などのような物質を放出し、このような物質が隣接した有機膜（例えば、発光層）に拡散されてエキシトン消滅（ｅｘｃｉｔｏｎ ｑｕｅｎｃｈｉｎｇ）を引き起こし、有機電界発光素子の効率及び寿命低下を招くという問題につながる。

したがって、上記のような問題を解決するために、電気伝導性高分子組成物を用いた有
機電界発光素子を製作して素子の効率及び寿命を向上しようとする研究がなされている。
本発明の目的は、効率特性及び寿命特性を向上できる有機光電素子用伝導性高分子組成物を提供することにある。

本発明による有機光電素子用伝導性高分子組成物は、伝導性高分子、下記の構造式（１）から（４）に示される有機塩より選択される１以上の有機塩、及び溶媒を含む。

本発明の実施例に係る有機光電素子用伝導性高分子組成物によると、次のような効果が得られる。
第一に、電子との反応によって分解される残基の含量が非常に少ない。

第二に、製造された伝導性高分子組成物膜が隣接する膜との関係で安定的なモフォロジーを維持することができ、エキシトン消滅などの問題点が発生しない。
第三に、ポリ酸と伝導性高分子とが化学結合によって連結され、この伝導性高分子共重合体を有機光電素子に適用する場合、優れた熱的安定性によって素子駆動時に脱ドーピング現象が発生しない。

第四に、優れた発光効率及び寿命特性を有する有機光電素子の具現化が可能である。

本発明の伝導性高分子組成物は、伝導性高分子、下記の構造式（１）から（４）に示される有機塩より選択される１以上の有機塩、及び溶媒を含む。

（前記Ｒ１及びＲ２は、それぞれ独立に、Ｃ１−Ｃ３０のアルキル基、Ｃ１−Ｃ３０のヘテロアルキル基、Ｃ１−Ｃ３０のアルコキシ基、Ｃ１−Ｃ３０のヘテロアルコキシ基、Ｃ６−Ｃ３０のアリール基、Ｃ６−Ｃ３０のアリールアルキル基、Ｃ６−Ｃ３０のアリールオキシ基、Ｃ２−Ｃ３０のヘテロアリール基、Ｃ２−Ｃ３０のヘテロアリールアルキル基、Ｃ２−Ｃ３０のヘテロアリールオキシ基、Ｃ５−Ｃ２０のシクロアルキル基、Ｃ２−Ｃ３０のヘテロシクロアルキル基、Ｃ１−Ｃ３０のアルキルエステル基、Ｃ１−Ｃ３０のヘテロアルキルエステル基、Ｃ６−Ｃ３０のアリールエステル基、及びＣ２−Ｃ３０のヘテロアリールエステル基からなる群から選択されるもので、各官能基の炭素と結合された水素は、他の官能基に置き換えることができ、
前記Ｒ３−Ｒ１２は、それぞれ独立に、Ｃ１−Ｃ３０のアルキル基、Ｃ１−Ｃ３０のヘテロアルキル基、Ｃ１−Ｃ３０のアルコキシ基、Ｃ１−Ｃ３０のヘテロアルコキシ基、Ｃ６−Ｃ３０のアリール基、Ｃ６−Ｃ３０のアリールアルキル基、Ｃ６−Ｃ３０のアリールオキシ基、Ｃ２−Ｃ３０のヘテロアリール基、Ｃ２−Ｃ３０のヘテロアリールアルキル基、Ｃ２−Ｃ３０のヘテロアリールオキシ基、Ｃ５−Ｃ２０のシクロアルキル基、Ｃ２−Ｃ３０のヘテロシクロアルキル基、Ｃ１−Ｃ３０のアルキルエステル基、Ｃ１−Ｃ３０のヘテロアルキルエステル基、Ｃ６−Ｃ３０のアリールエステル基、及びＣ２−Ｃ３０のヘテロアリールエステル基からなる群から選択されるもので、各官能基の炭素と結合された水素は、それぞれ独立にハロゲンなどに置き換えることができ、
Ｘ^-は陰イオン官能基で、Ｘは、Ｆ、 Ｃｌ、 Ｂｒ、 Ｉ、 ＢＦ₄、ＰＦ₆、または（Ｃ_nＦ_2n+1ＳＯ₂）₂Ｎ（ｎは、１〜５０の自然数）などのように、陰イオンになったときに安定化される全ての種類の原子または分子を示す。ここで、Ｃ１は炭素数１、Ｃ３０は炭素数３０を意味する。）
上記の他の技術的課題を解決するための本発明の伝導性高分子組成物膜は、伝導性高分子組成物から前記溶媒の全部または一部を除去することで形成される。

その他の実施例の具体的な事項は、詳細な説明及び添付の図面に含まれている。
本発明の利点、特徴及びそれらを達成する方法は、添付の図面に基づいて詳細に説明される実施例によって明確になるだろう。しかし、本発明は、以下で開示される実施例に限定されるものでなく、互いに異なる多様な形態で具現化する。ただし、本実施例は、本発明の開示を完全にし、本発明の属する技術分野で通常の知識を持つ者に本発明の範疇を完
全に知らせるために提供されるものであって、本発明は、特許請求の範囲の範疇によって定義されるものに過ぎない。明細書全体における同一の図面符号は、同一の構成要素を意味する。

また、図面において、層、膜または領域の大きさ及び厚さは、明細書の明確性のために誇張されて記述されたものであり、一つの膜または層が他の膜または層の「上に」形成されると記載された場合、前記一つの膜または層が前記他の膜または層の上に直接存在するか、それらの膜または層の間に第３の膜または層が介在することをいう。

本発明で使われる置換基であるアルキル基の具体的な例として、直鎖状または分岐状のメチル、エチル、プロピル、イソブチル、ｓｅｃ−ブチル、ｔｅｒｔ−ブチル、ペンチル、ｉｓｏ−アミル、へキシルなどが挙げられ、前記アルキル基に含まれている１以上の水素原子は、ハロゲン原子、ヒドロキシ基、ニトロ基、シアノ基、アミノ基（−ＮＨ₂、−ＮＨ（Ｒ）、−Ｎ（Ｒ’）（Ｒ”）、Ｒ’とＲ”は、互いに独立に炭素数１〜１０のアルキル基である）、アミジノ基、ヒドラジン、またはヒドラゾン基に置き換えることができる。

前記ヘテロアルキル基は、アルキル基の主鎖中の炭素原子のうちの１以上、好ましくは、１〜５個の炭素原子が酸素原子（Ｏ）、硫黄原子（Ｓ）、窒素原子（Ｎ）、リン原子（Ｐ）などのようなヘテロ原子に置換されたものを意味する。

前記本発明で使われる置換基であるアリール基は、１以上の芳香族環を含む炭素環芳香族分子を意味し、これらの環はペンダント法により共に付着されるか、または縮合（ｆｕｓｅｄ）される。アリール基の具体的な例には、フェニル、ナフチル、テトラヒドロナフチルなどのような芳香族基が挙げられ、このアリール基のうちの１以上の水素原子は、上記のアルキル基と同様に置換可能である。

本発明で使われる置換基であるヘテロアリール基は、Ｎ、Ｏ、ＰまたはＳから選択された１〜３個のヘテロ原子を含み、残りの環原子がＣである環原子数５〜３０の環芳香族化合物を意味し、これらの環は、ペンダント法により共に付着されるか、または縮合（ｆｕｓｅｄ）されることができる。そして、前記ヘテロアリール基中の１以上の水素原子は、上記のアルキル基と同様に置換可能である。

本発明で使われる置換基であるアルコキシ基の具体的な例には、メトキシ、エトキシ、プロポキシ、イソブチルオキシ、ｓｅｃ−ブチルオキシ、ペンチルオキシ、ｉｓｏ−アミルオキシ、へキシルオキシなどが挙げられ、このアルコキシ基中の１以上の水素原子は、上記のアルキル基と同様に置換可能である。

本発明で使われる置換基であるアリールアルキル基は、アリール基において水素原子中の一部が低級アルキル、例えば、メチル、エチル、プロピルなどのようなラジカルに置換されたものを意味し、例えば、ベンジルメチル、フェニルエチルなどがある。このアリールアルキル基に含まれている１以上の水素原子は、上記のアルキル基と同様に置換可能である。

本発明で使われる置換基であるヘテロアリールアルキル基は、ヘテロアリール基の水素原子の一部が低級アルキル基に置換されたものを意味し、ヘテロアリールアルキル基のうちヘテロアリールに対する定義は、上述した通りである。このヘテロアリールアルキル基に含まれている１以上の水素原子は、上記のアルキル基と同様に置換可能である。

本発明で使われる置換基であるアリールオキシ基は、−Ｏ−アリールラジカルを意味し
、ここで、アリールは、上記で定義された通りである。具体的な例には、フェノキシ、ナフトキシ、アントラセニルオキシ、フェナントレニルオキシ、フルオレニルオキシ、インデニルオキシなどがあり、アリールオキシ基に含まれている１以上の水素原子は、上記のアルキル基と同様に置換可能である。

本発明で使われる置換基であるヘテロアリールオキシ基は、−Ｏ−ヘテロアリールラジカルを意味し、ここで、ヘテロアリールは、上記で定義された通りである。
本発明で使われる置換基であるヘテロアリールオキシ基に含まれている１以上の水素原子は、上記のアルキル基と同様に置換可能である。

本発明で使われる置換基であるシクロアルキル基は、炭素原子数５〜３０の１価モノサイクリックシステムを意味する。このシクロアルキル基に含まれている１以上の水素原子は、上記のアルキル基と同様に置換可能である。

本発明で使われる置換基であるヘテロシクロアルキル基は、環原子数５〜３０の１価モノサイクリック化合物で、Ｎ、Ｏ、ＰまたはＳから選択された１〜３個のヘテロ原子を含むシクロアルキル基を意味する。このシクロアルキル基に含まれている１以上の水素原子は、上記のアルキル基と同様に置換可能である。

本発明で使われる置換基であるアミノ基は、−ＮＨ₂、−ＮＨ（Ｒ）または−Ｎ（Ｒ’
）（Ｒ”）を意味し、Ｒ’とＲ”は、それぞれ独立に、炭素数１〜１０のアルキル基である。

本発明で使われるハロゲンは、ふっ素、塩素、臭素、ヨード、またはアスタチンが好ましく、なかでもふっ素が特に好ましい。
本発明による伝導性高分子組成物に含まれる有機塩の場合、置換体の種類、炭素数、及び陰イオンの大きさによって、常温で液体状態、固体状態、またはその中間状態であるハイブリッド状態を維持することができる。

したがって、本発明において、有機塩を溶媒と伝導性高分子とが混合された組成物に添加するとき、その比率は特に制限されないが、液体状態である有機塩については全体組成物のうち３０重量％以下添加することが好ましく、固体状態である有機塩については５０重量％以下添加することが好ましい。

有機塩は、分子内に双極子モーメント（ｄｉｐｏｌｅ ｍｏｍｅｎｔ）を有するので、極性が非常に高く、水を含む極性溶媒に溶かして使用可能であり、伝導性高分子組成物と良好に混合される。したがって、これを用いる光電素子の場合、長寿命の特性を示すようになる。

また、前記有機塩は、極性有機溶媒によく溶解するので、これを光電素子に適用する場合、隣接する有機膜、すなわち、非極性溶媒を用いて製造される発光層膜の損傷を防止することができるのみならず、他の要因によって水を使用できない場合に水以外の他の極性有機溶媒を使用することもできる。

本発明による伝導性高分子組成物を製造するためには、伝導性高分子：溶媒を０．５：９９．５〜１０：９０の重量比で混合して伝導性高分子溶液を製造した後、前記伝導性高分子溶液１００重量部を基準にして、上記の構造式（１）から（４）に示された有機塩として、常温で液体である有機塩のうち１以上については０．０５〜３０重量部添加することが好ましく、常温で固体である有機塩については０．０５〜５０重量部添加することが好ましい。

本発明による伝導性高分子組成物に使われる伝導性高分子は、有機光電素子の製造に汎用的に用いられる伝導性高分子であっても構わないが、下記の構造式（５）に示されるポリアニリンもしくはその誘導体である単量体、下記の構造式（６）に示されるピロール、チオフェンもしくはそれらの誘導体である単量体、または、下記の構造式（７）に示される環状単量体を重合した高分子であってもよい。

（上記の構造式（５）及び（６）において、Ｘは、ＮＨ；Ｎ、Ｏ、ＳまたはＰなどのヘテロ原子にＣ１−Ｃ２０のアルキル基またはＣ６−Ｃ２０のアリール基が結合されたもので、
前記Ｒ_a、Ｒ_b、Ｒ_c、Ｒ_dは、それぞれ独立に、水素、Ｃ１−Ｃ３０のアルキル基、Ｃ１−Ｃ３０のヘテロアルキル基、Ｃ１−Ｃ３０のアルコキシ基、Ｃ１−Ｃ３０のヘテロアルコキシ基、Ｃ６−Ｃ３０のアリール基、Ｃ６−Ｃ３０のアリールアルキル基、Ｃ６−Ｃ３０のアリールオキシ基、Ｃ６−Ｃ３０のアリールアミン基、Ｃ６−Ｃ３０のピロール基、Ｃ６−Ｃ３０のチオフェン基、Ｃ２−Ｃ３０のヘテロアリール基、Ｃ２−Ｃ３０のヘテロアリールアルキル基、Ｃ２−Ｃ３０のヘテロアリールオキシ基、Ｃ５−Ｃ２０のシクロアルキル基、Ｃ２−Ｃ３０のヘテロシクロアルキル基、Ｃ１−Ｃ３０のアルキルエステル基、Ｃ１−Ｃ３０のヘテロアルキルエステル基、Ｃ６−Ｃ３０のアリールエステル基、及びＣ２−Ｃ３０のヘテロアリールエステル基からなる群から選択される一つであり、炭素原子に結合された水素は、他の官能基に置き換えることができ、
前記Ｒ_e、Ｒ_fは、それぞれ独立に、ＮＨ；Ｎ、Ｏ、ＳまたはＰなどのヘテロ原子にＣ１−Ｃ２０のアルキル基またはＣ６−Ｃ２０のアリール基が結合されたもの、Ｃ１−Ｃ３０のアルキル基、Ｃ６−Ｃ３０のアリール基、Ｃ１−Ｃ３０のアルコキシ基、Ｃ１−Ｃ３０のヘテロアルキル基、Ｃ１−Ｃ３０のヘテロアルコキシ基、Ｃ６−Ｃ３０のアリールアルキル基、Ｃ６−Ｃ３０のアリールオキシ基、Ｃ６−Ｃ３０のアリールアミン基、Ｃ６−Ｃ３０のピロール基、Ｃ６−Ｃ３０のチオフェン基、Ｃ２−Ｃ３０のヘテロアリール基、Ｃ２−Ｃ３０のヘテロアリールアルキル基、Ｃ２−Ｃ３０のヘテロアリールオキシ基、Ｃ５−Ｃ２０のシクロアルキル基、Ｃ２−Ｃ３０のヘテロシクロアルキル基、Ｃ１−Ｃ３０のアルキルエステル基、Ｃ１−Ｃ３０のヘテロアルキルエステル基、Ｃ６−Ｃ３０のアリールエステル基、及びＣ２−Ｃ３０のヘテロアリールエステル基からなる群から選択された一つであり、炭素原子に結合された水素は、他の官能基に置き換えることができる。）

（Ｘは、ＮＨ；Ｎ、Ｏ、ＳまたはＰなどのヘテロ原子にＣ１−Ｃ２０のアルキル基またはＣ６−Ｃ２０のアリール基が結合されたもので、
Ｙは、ＮＨ；Ｎ、Ｏ、ＳまたはＰなどのヘテロ原子にＣ１−Ｃ２０のアルキル基またはＣ６−Ｃ２０のアリール基が結合されたもので、
ｍとｎは、それぞれ独立に、０〜９の整数である。

Ｚは、−（ＣＨ₂）_X−ＣＲ_gＲ_h−（ＣＨ₂）_yで、このとき、Ｒ_g及びＲ_hは、それぞれ独立に、Ｈ、Ｃ１−Ｃ２０のアルキルラジカル、Ｃ６−Ｃ１４のアリールラジカルまたは−ＣＨ₂−ＯＲ_iであり、このとき、Ｒ_iは、Ｈ、Ｃ１−Ｃ６のアルキル酸、Ｃ１−Ｃ６のア
ルキルエステル、Ｃ１−Ｃ６のヘテロアルキル酸、またはＣ１−Ｃ６のアルキルスルホン酸であり、炭素に結合された１以上の水素は、他の置換基に置換されることができる。）
本発明の伝導性高分子組成物に使われる溶媒は、前記伝導性高分子を溶解させるものであれば全て使用可能であるが、水、アルコール類、ジメチルホルムアミド（ＤＭＦ）、ジメチルスルホキシド、トルエン、キシレン及びクロロベンゼンからなる群から選択される１以上の溶媒であることが好ましい。

また、本発明による伝導性高分子組成物の場合、伝導性高分子のグラフト架橋能を一層向上させるために、架橋剤（ｃｒｏｓｓ−ｌｉｎｋｉｎｇ ａｇｅｎｔ）をさらに含むことができ、このとき、架橋剤としては、物理的及び／または化学的架橋剤を用いると良い。

本発明に使われる物理的架橋剤とは、化学的な結合なしに物理的に高分子鎖間での架橋の役割を担うもので、ヒドロキシ基（−ＯＨ）を含む低分子または高分子化合物をいう。
物理的架橋剤の具体的な例には、グリセロール及びブタノールなどの低分子化合物と、ポリビニルアルコール及びポリエチレングリコールなどの高分子化合物があり、この他にも、ポリエチレンイミン（ｐｏｌｙｅｔｈｙｌｅｎｅｉｍｉｎｅ）、ポリビニルピロリドン（ｐｏｌｙｖｉｎｙｌｐｙｒｏｌｉｄｏｎｅ）なども物理的架橋剤として使用可能である。

添加される物理的架橋剤の含量は、前記有機塩を含む伝導性高分子組成物１００重量部に対して０．００１〜５重量部であることが好ましく、０．１〜３重量部であることが一層好ましい。

物理的架橋剤の含量が上記の範囲内である場合、架橋剤の性能が効率的に発揮され、伝導性高分子膜の薄膜モフォロジー（ｍｏｒｐｈｏｌｏｇｙ）が効果的に維持される。
化学的架橋剤とは、化学的に架橋させる役割を担うもので、ｉｎ−ｓｉｔｕ重合（ｉｎ−ｓｉｔｕ ｐｏｌｙｍｅｒｉｚａｔｉｏｎ）が可能であり、ＩＰＮ（Ｉｎｔｅｒｐｅｎｅｔｒａｔｉｎｇ ｐｏｌｙｍｅｒ ｎｅｔｗｏｒｋ）を形成できる化学物質のことをいう。
化学的架橋剤としてはシラン系物質が多く用いられるが、その具体的な例には、テトラエチルオキシシラン（ＴＥＯＳ）がある。この他にも、ポリアジリジン（Ｐｏｌｙａｚｉｒｉｄｉｎｅ）、メラミン（Ｍｅｌａｍｉｎｅ）系、エポキシ（Ｅｐｏｘｙ）系物質が用いられる。

化学的架橋剤の含量は、有機塩を含む伝導性高分子組成物１００重量部に対して０．００１〜５０重量部であることが好ましく、１〜１０重量部であることが一層好ましい。
化学的架橋剤の含量が上記の範囲内である場合、架橋剤の性能が効果的に発揮され、伝導性高分子に大きな影響を与えないので、伝導性も充分に維持される。

以上では伝導性高分子組成物について説明したが、このような組成物を用いて伝導性高分子膜を製造するには、組成物中のほとんどの溶媒を除去しなければならない。このとき、溶媒が全部除去されたと仮定したとき、伝導性高分子膜は、伝導性高分子１００重量部に対して上記の構造式（１）から（４）に示される有機塩より選択される１以上の有機塩が０．０５〜５０重量部含まれている。

また、本発明は、前記伝導性高分子組成物による伝導性高分子膜及びこれを含む有機光電素子を提供する。ここで、光電素子とは、有機電界発光素子、有機太陽電池、有機トランジスタ、及び有機メモリ素子などを意味する。

以下では、本発明による伝導性高分子組成物が有機電界発光素子に適用される場合について説明する。
有機電界発光素子では、前記伝導性高分子組成物が電荷注入層、すなわち、正孔注入層または電子注入層に用いられ、正孔及び電子を均衡的かつ効率的に注入することで、有機電界発光素子の発光強度と効率を高める役割を担う。

また、有機太陽電池では、本発明による伝導性高分子膜組成物が電極や電極バッファ層に用いられて量子効率を増加させ、有機トランジスタでは、ゲート、ソース−ドレイン電極などで電極物質として用いられる。

上記のような有機光電素子のうち、本発明による伝導性高分子膜組成物を用いた有機電界発光素子の構造及びその製造方法について説明すると、下記の通りである。
図１から図４に示される各図は、本発明の好ましい実施例によって製造される有機電界発光素子の積層構造を概略的に示す断面図である。

図１の有機電界発光素子は、第１電極１０上に発光層１２が積層され、この電極と発光層との間に、本発明の伝導性高分子組成物を含む正孔注入層（ＨＩＬ）（または、「バッファ層」ともいう。）１１が積層され、発光層１２上に正孔抑制層（ＨＢＬ）１３が積層されており、その上部には第２電極１４が形成される。

図２の有機電界発光素子は、発光層１２上に正孔抑制層（ＨＢＬ）１３の代わりに電子輸送層（ＥＴＬ）１５が形成されたことを除けば、図１と同一の積層構造を持つ。
図３の有機電界発光素子は、発光層１２上に正孔抑制層（ＨＢＬ）１３と電子輸送層１５が順次積層された２層膜が用いられたことを除けば、図１と同一の積層構造を持つ。

図４の有機電界発光素子は、正孔注入層１１と発光層１２との間に正孔輸送層１６がさらに形成されたことを除けば、図３の有機電界発光素子と同一の構造を持つ。ここで、正孔輸送層１６は、正孔注入層１１から発光層１２への不純物浸透を抑える役割を担う。

上記図１から図４に示される積層構造を持つ有機電界発光素子は、一般の製作方法によって形成すれば良い。
すなわち、まず、基板（図示せず）上に、パターニングされた第１電極１０を形成する。ここで、前記基板は、通常の有機電界発光素子で使われる基板とすれば良く、透明性、表面平滑性、取扱容易性及び防水性に優れたガラス基板または透明プラスチック基板が好ましい。また、前記基板の厚さは、０．３〜１．１ｍｍであることが好ましい。

第１電極１０の形成材料は特に制限されることはない。もし第１電極が正極（ｃａｔｈｏｄｅ）である場合、正極は正孔注入が容易な伝導性金属またはその酸化物からなり、具体的には、ＩＴＯ（Ｉｎｄｉｕｍ Ｔｉｎ Ｏｘｉｄｅ）、ＩＺＯ（Ｉｎｄｉｕｍ Ｚｉｎｃ Ｏｘｉｄｅ）、ニッケル（Ｎｉ）、白金（Ｐｔ）、金（Ａｕ）、イリジウム（Ｉｒ
）などを使用する。

続いて、第１電極１０の形成された基板を洗浄した後、ＵＶオゾン処理を実施する。このとき、洗浄にはイソプロパノール（ＩＰＡ）、アセトンなどの有機溶媒を使用する。
洗浄済み基板の第１電極１０上に、本発明による伝導性高分子組成物を含む正孔注入層（バッファ層）１１を形成する。このようにして正孔注入層１１が形成されると、第１電極１０と発光層１２の接触抵抗を減少させるとともに、発光層１２に対する第１電極１０の正孔輸送能力が向上し、素子の駆動電圧と寿命特性が全般的に改善されるという効果を得られる。

正孔注入層１１は、伝導性高分子を溶媒に溶解させて製造した本発明の組成物を、第１電極１０上にスピンコーティングした後、これを乾燥して形成する。
ここで、正孔注入層１１の厚さは、５〜２００ｎｍであることが好ましく、２０〜１００ｎｍであることが一層好ましい。正孔注入層１１の厚さが上記の範囲である場合、正孔注入が十分になされ、光の透過度も良好に維持される。

前記正孔注入層１１上には発光層１２を形成する。発光層を形成する物質に特に制限はない。より具体的には、オキサジアゾールダイマー染料（ｏｘａｄｉａｚｏｌｅ ｄｉｍｅｒ ｄｙｅｓ（Ｂｉｓ−ＤＡＰＯＸＰ））、スピロ化合物（ｓｐｉｒｏ ｃｏｍｐｏｕｎｄｓ）（Ｓｐｉｒｏ−ＤＰＶＢｉ、Ｓｐｉｒｏ−６Ｐ）、トリアリールアミン化合物（ｔｒｉａｒｙｌａｍｉｎｅ ｃｏｍｐｏｕｎｄｓ）、ビス（スチリル）アミン（ｂｉｓ（ｓｔｙｒｙｌ）ａｍｉｎｅ）、ＤＰＶＢｉ、ＤＳＡ、Ｆｌｒｐｉｃ、ＣｚＴＴ、アントラセン（Ａｎｔｈｒａｃｅｎｅ）、ＴＰＢ、ＰＰＣＰ、ＤＳＴ、ＴＰＡ、ＯＸＤ−４、ＢＢＯＴ及びＡＺＭ−Ｚｎ（以上、青色）；クマリン６（Ｃｏｕｍａｒｉｎ ６）、Ｃ５４５Ｔ、キナクリドン（Ｑｕｉｎａｃｒｉｄｏｎｅ）及びＩｒ（ｐｐｙ）₃（以上、緑色）；
ＤＣＭ１、ＤＣＭ２、トリス（テノイルトリフルオロアセトン）ユーロピウム（Ｅｕ（ｔｈｅｎｏｙｌｔｒｉｆｌｕｏｒｏａｃｅｔｏｎｅ）₃）（Ｅｕ（ＴＴＡ）₃）及びブチル−６−（１，１，７，７−テトラメチルジュロリジル−９−エニル）−４Ｈ−ピラン（ｂｕｔｙｌ−６−（１，１，７，７−ｔｅｔｒａｍｅｔｈｙｌｊｕｌｏｌｉｄｙｌ−９−ｅｎｙｌ）−４Ｈ−ｐｙｒａｎ）（ＤＣＪＴＢ）（以上、赤色）などを用いることができる。また、高分子発光物質には、フェニレン（ｐｈｅｎｙｌｅｎｅ）系、フェニレンビニレン（ｐｈｅｎｙｌｅｎｅｖｉｎｙｌｅｎｅ）系、チオフェン（ｔｈｉｏｐｈｅｎｅ）系、フルオレン（ｆｌｕｏｒｅｎｅ）系及びスピロフルオレン（ｓｐｉｒｏ−ｆｌｕｏｒｅｎｅ）系高分子などのような高分子または窒素を含む芳香族化合物などが含まれるが、これに限定されることはない。

前記発光層１２の厚さは、１０〜５００ｎｍであることが好ましく、５０〜１２０ｎｍであることが一層好ましい。発光層１２の厚さが上記の範囲である場合、漏れ電流量及び駆動電圧上昇幅が適切に維持され、寿命が効果的に維持される。

場合によっては、前記発光層形成用組成物にドーパント（ｄｏｐａｎｔ）をさらに添加しても良い。この場合、ドーパントの含量は、発光層形成材料によって可変的であるが、一般的に、発光層形成材料（ホストとドーパントの総重量）１００重量部を基準にして３０〜８０重量部であることが好ましい。ドーパントの含量が上記の範囲内である場合、ＥＬ素子の発光特性が効果的に維持される。前記ドーパントの具体的な例には、アリールアミン、フェリル系化合物、ピロール系化合物、ヒドラゾン系化合物、カルバゾール系化合物、スチルベン系化合物、スターバースト系化合物、オキサジアゾール系化合物などが挙げられる。

前記正孔注入層１１と発光層１２との間には、正孔輸送層１６を選択的に形成しても良
い。
前記正孔輸送層形成物質は、特に制限されず、例えば、正孔輸送の役割を担うカルバゾール基及び／またはアリールアミン基を持つ化合物、フタロシアニン系化合物及びトリフェニレン誘導体からなる群から選択された１以上の物質を含むことができる。より具体的に、前記正孔輸送層は、１，３，５−トリカルバゾリルベンゼン、４，４'−ビスカルバゾリルビフェニル、ポリビニルカルバゾール、ｍ−ビスカルバゾリルフェニル、４，４'−ビスカルバゾリル−２，２'−ジメチルビフェニル、４，４'，４"−トリ（Ｎ−カルバゾリル）トリフェニルアミン、１，３，５−トリ（２−カルバゾリルフェニル）ベンゼン、１，３，５−トリス（２−カルバゾリル−５−メトキシフェニル）ベンゼン、ビス（４−カルバゾリルフェニル）シラン、Ｎ，Ｎ'−ビス（３−メチルフェニル）−Ｎ，Ｎ'−ジフェニル−[１，１−ビフェニル]−４，４'ジアミン（ＴＰＤ）、Ｎ，Ｎ'−ジ（ナフタレン−１−イル）−Ｎ，Ｎ'−ジフェニルベンジジン（α−ＮＰＤ）、Ｎ，Ｎ'−ジフェニル−Ｎ，Ｎ'−ビス（１−ナフチル）−（１、１'−ビフェニル）−４、４'−ジアミン（ＮＰＢ）、ＩＤＥ３２０（出光社）、ポリ（９，９−ジオクチルフルオレン−ｃｏ−Ｎ−（４−ブチルフェニル）ジフェニルアミン）（ｐｏｌｙ（９，９−ｄｉｏｃｔｙｌｆｌｕｏｒｅｎｅ−ｃｏ−Ｎ−（４−ｂｕｔｙｌｐｈｅｎｙｌ）ｄｉｐｈｅｎｙｌａｍｉｎｅ）（ＴＦＢ））及びポリ（９，９−ジオクチルフルオレン−ｃｏ−ビス−Ｎ，Ｎ−フェニル−１，４−フェニレンジアミン（ｐｏｌｙ（９，９−ｄｉｏｃｔｙｌｆｌｕｏｒｅｎｅ−ｃｏ−ｂｉｓ−（４−ｂｕｔｙｌｐｈｅｎｙｌ−ｂｉｓ−Ｎ，Ｎ−ｐｈｅｎｙｌ−１，４−ｐｈｅｎｙｌｅｎｅｄｉａｍｉｎｅ））（ＰＦＢ））からなる群から選択された１以上の物質を含んでなされることができるが、これに限定されることはない。

前記正孔輸送層１６の厚さは、１〜１００ｎｍであることが好ましく、５〜５０ｎｍであることが一層好ましい。正孔輸送層１６の厚さが上記の範囲である場合、正孔輸送能力が十分に維持され、駆動電圧が適正水準に維持される。

前記発光層１２上には、蒸着またはスピンコーティング方法によって正孔抑制層１３及び／または電子輸送層１５が形成される。ここで、正孔抑制層１３は、発光物質によって形成されるエキシトンの電子輸送層１５への移動を防ぐか、または、正孔の電子輸送層１５への移動を防ぐ役割を担う。

前記正孔抑制層１３の形成材料としては、フェナントロリン（ｐｈｅｎａｎｔｈｒｏｌｉｎｅｓ）系化合物（例：ＵＤＣ社、ＢＣＰ）、イミダゾール系化合物、トリアゾール（ｔｒｉａｚｏｌｅｓ）系化合物、オキサジアゾール（ｏｘａｄｉａｚｏｌｅｓ）系化合物（例：商品名ＰＢＤ）、アルミニウム錯体（ａｌｕｍｉｎｕｍ ｃｏｍｐｌｅｘ）（ＵＤＣ社製品）及びＢＡｌｑなどが好ましい。

前記電子輸送層１５の形成材料としては、オキサゾール系化合物、イソオキサゾール系化合物、トリアゾール系化合物、イソトリアゾール（ｉｓｏｔｈｉａｚｏｌｅ）系化合物、オキサジアゾール系化合物、チアジアゾール（ｔｈｉａｄｉａｚｏｌｅ）系化合物、ペリレン（ｐｅｒｙｌｅｎｅ）系化合物、アルミニウム錯体（例：Ａｌｑ３（トリス（８−キノリノラート）−アルミニウム（ｔｒｉｓ（８−ｑｕｉｎｏｌｉｎｏｌａｔｏ）ａｌｕｍｉｎｉｕｍ））、ＢＡｌｑ、ＳＡｌｑ、Ａｌｍｑ３及びガリウム錯体（例：Ｇａｑ’２ＯＰｉｖ、Ｇａｑ’２ＯＡｃ、２（Ｇａｑ’２）などが好ましい。

前記正孔抑制層の厚さは５〜１００ｎｍ、電子輸送層の厚さは５ｎｍ〜１００ｎｍであることが好ましい。上記の厚さ範囲である場合、電子輸送能力や正孔抑制能力が効果的に維持される。

上記のように製造された積層構造物に第２電極１４を積層し、前記結果を封止して有機
電界発光素子を完成する。
前記第２電極１４の形成材料は、特に制限されることはないが、なかでも仕事関数の小さい金属、すなわち、Ｌｉ、Ｃｓ、Ｂａ、Ｃａ、Ｃａ／Ａｌ、ＬｉＦ／Ｃａ、ＬｉＦ／Ａｌ、ＢａＦ₂／Ｃａ、Ｍｇ、Ａｇ、Ａｌまたはその合金、あるいはその多重層を用いて形
成することが好ましい。この第２電極１４の厚さは、５０〜３０００Åであることが好ましい。なお、この第２電極１４が、ＬｉＦなどの化合物からなる層の上に金属等からなる層が形成している積層構造を有する場合、該化合物からなる層は、電子注入層としての役割を有する。

以下では、本発明の伝導性高分子組成物によって有機光電素子の効率特性が非常に向上することを、具体的な実施例に基づいて説明する。ただし、ここに記載されていない内容は、当該技術分野における熟練された者であれば十分に技術的に類推可能であるので、それに対する説明を省略する。
［実施例］
１．有機塩の合成及び有機電界発光素子の製作
（１）有機塩の合成
Ｎ−メチルイミダゾール（ｍｅｔｈｙｌｉｍｉｄａｚｏｌｅ）５ｇをアセトニトリル２５０ｍＬに溶かした。この混合溶液に臭化エチル７．２ｇを滴加した後、８０℃で反応させた。このようにして得られた塩を、再結晶過程後に乾燥させた。この塩を再びアセトンに溶かした後、テトラフルオロほう酸ナトリウム（Ｓｏｄｉｕｍ ｔｅｔｒａｆｌｕｏｒｏｂｏｒａｔｅ）７ｇを添加した。この混合物を２４時間の間反応した後、フィルタを通して不溶塩を除去し、シリカを用いて精製した後、濃縮して所望のエチルメチルイミダゾリウムテトラフルオロボレート（ｅｔｈｙｌｍｅｔｈｙｌｉｍｉｄａｚｏｌｉｕｍ ｔｅｔｒａｆｌｕｏｒｏｂｏｒａｔｅ）約１３ｇを得た。
（２）有機塩の合成
Ｎ−メチルイミダゾール（ｍｅｔｈｙｌｉｍｉｄａｚｏｌｅ）５ｇをアセトニトリル２５０ｍＬに溶かした。この混合溶液に臭化ブチル８ｇを滴加した後、８０℃で反応させた。このようにして得られた塩を、再結晶過程後に乾燥させた。この塩を再びアセトンに溶かした後、テトラフルオロほう酸ナトリウム（Ｓｏｄｉｕｍ ｔｅｔｒａｆｌｕｏｒｏｂｏｒａｔｅ）７ｇを添加した。この混合物を２４時間の間反応した後、フィルタを通して不溶塩を除去し、シリカを用いて精製した後、濃縮して所望のブチルメチルイミダゾリウムテトラフルオロボレート（ｂｕｔｈｙｌｍｅｔｈｙｌｉｍｉｄａｚｏｌｉｕｍ ｔｅｔｒａｆｌｕｏｒｏｂｏｒａｔｅ）約１４ｇを得た。
（３）有機塩の合成
Ｎ−メチルピペリジン（ｍｅｔｈｙｌｐｉｐｅｒｉｄｉｎｅ）５ｇをアセトニトリル２５０ｍＬに溶かした。この混合溶液に臭化ブチル８ｇを滴加した後、８０℃で反応させた。このようにして得られた塩を、再結晶過程後に乾燥させた。この塩を再びアセトンに溶かした後、テトラフルオロほう酸ナトリウム７ｇを添加した。この混合物を２４時間の間反応した後、フィルタを通して不溶塩を除去し、シリカを用いて精製した後、濃縮してブチルメチルピペリジニウムテトラフルオロボレート（ｂｕｔｙｌｍｅｔｈｙｌｐｉｐｅｒｉｄｉｎｉｕｍ ｔｅｔｒａｆｌｕｏｒｏ−ｂｏｒａｔｅ）約１４ｇを得た。
（４）有機塩の合成
Ｎ−メチルイミダゾール（ｍｅｔｈｙｌｉｍｉｄａｚｏｌｅ）５ｇをアセトニトリル２５０ｍＬに溶かした。この混合溶液に臭化エチル７．２ｇを滴加した後、８０℃で反応させた。このようにして得られた塩を、再結晶過程後に乾燥させた。この塩を再びアセトンに溶かした後、ＬｉＮ（ＳＯ₂ＣＦ₃）₂１２ｇを添加した。この混合物を２４時間の間反応させた後、フィルタを通して不溶塩を除去し、シリカを用いて精製した後、濃縮してエチルメチルイミダゾリウムビス（ペルフルオロメチル−スルホニル）イミド）（ｅｔｈｙｌｍｅｔｈｙｌｉｍｉｄａｚｏｌｉｕｍ ｂｉｓ（ｐｅｒｆｌｕｏｒｏｍｅｔｈｙｌ−ｓｕｌｆｏｎｙｌ）ｉｍｉｄｅ）約１５ｇを得た。
（５）有機塩の合成
３−メチルピペリジン（ｍｅｔｈｙｌｐｉｐｅｒｉｄｉｎｅ）５ｇをアセトニトリル２５０ｍＬに溶かした。この混合溶液に臭化イソブチル８ｇを滴加した後、８０℃で反応させた。このようにして得られた塩を、再結晶過程後に乾燥させた。この塩を再びアセトンに溶かした後、ＬｉＮ（ＳＯ₂ＣＦ₃）₂１２ｇを添加した。この混合物を２４時間の間反応させた後、フィルタを通して不溶塩を除去し、シリカを用いて精製した後、濃縮してエチルメチルイミダゾリウムビス（ペルフルオロメチル−スルホニル）イミド）（ｅｔｈｙｌｍｅｔｈｙｌｉｍｉｄａｚｏｌｉｕｍ ｂｉｓ（ｐｅｒｆｌｕｏｒｏｍｅｔｈｙｌ−ｓｕｌｆｏｎｙｌ）ｉｍｉｄｅ）約１５ｇを得た。
（６）有機塩の合成
Ｎ−メチルピロリジン（ｍｅｔｈｙｌｐｙｒｒｏｌｉｄｉｎｅ）５ｇをアセトニトリル２５０ｍＬに溶かした。この混合溶液に臭化ブチル８ｇを滴加した後、８０℃で反応させた。このようにして得られた塩を、再結晶過程後に乾燥させた。この塩を再びアセトンに溶かした後、テトラフルオロほう酸ナトリウム７ｇを添加した。この混合物を２４時間の間反応させた後、フィルタを通して不溶塩を除去し、シリカを用いて精製した後、濃縮して所望のブチルメチルイミダゾリウムテトラフルオロボレート（ｂｕｔｈｙｌｍｅｔｈｙｌｉｍｉｄａｚｏｌｉｕｍ ｔｅｔｒａｆｌｕｏｒｏｂｏｒａｔｅ）約１３ｇを得た。
（７）有機塩と伝導性高分子組成物
シグマアルドリッチ（Ｓｉｇｍａ Ａｌｄｒｉｃｈ）社のポリスチレンスルホン酸（ｐｏｌｙｓｔｙｒｅｎｅ ｓｕｌｆｏｎｉｃ ａｃｉｄ）と、３，４−エチレンジオキシチオフェン（ｅｔｈｙｌｅｎｅｄｉｏｘｙｔｈｉｏｐｈｅｎｅ）を用いて、米国特許ＵＳ５，０３５，９２６号明細書に開示された製造方法によって水溶性伝導性高分子であるＰＥＤＯＴ／ＰＳＳを合成した。合成されたＰＥＤＯＴ／ＰＳＳを水に１．５ｗｔ％で溶解した後、有機塩（実施例（１）〜（６）に限定されない）をＰＥＤＯＴ／ＰＳＳ対比１重量％添加し、有機塩を含有した伝導性高分子組成物を調製した。
（８）有機電界発光素子の製作
コーニング（Ｃｏｒｎｉｎｇ）社の１５Ψ／ｃｍ²（１２００Å）ＩＴＯガラス基板を
、横×縦×厚５０ｍｍ×５０ｍｍ×０．７ｍｍ大きさに切ってイソプロピルアルコールと純粋水中で各５分間超音波洗浄した後、３０分間ＵＶ、オゾン洗浄した。

前記基板上に、前記（４）で製造した有機塩を１重量％溶解させた伝導性高分子膜組成物水溶液をスピンコーティングし、４０ｎｍ厚さの正孔注入層を形成した。
前記正孔注入層の上部にＤｏｗ社の緑色発光高分子を用いて４５ｎｍ厚さの発光層を形成した後、前記発光層の上部にＬｉＦを蒸着して２ｎｍ厚さの電子注入層を形成した。前記電子注入層の上部に、第２電極としてＡｌを１００ｎｍ厚さで形成し、有機電界発光素子（以下、「実施例１」という。）を製作した。

また、実施例２においては、伝導性高分子膜組成物水溶液として、前記（４）で製造した有機塩の溶解量を３重量％とした点を除けば、実施例１の場合と同一の方法で有機電界発光素子を製作した。
（９）有機電界発光素子の製作
正孔注入層形成物質として、（５）で製造した有機塩を１重量％及び３重量％溶解させた各伝導性高分子組成物水溶液を用いた点を除けば、上記の（８）と同一の方法で有機電界発光素子（以下、それぞれ「実施例３」及び「実施例４」という。）を製作した。
（１０）有機電界発光素子の製作
正孔注入層形成物質として、（６）で製造した有機塩を３重量％含有した伝導性高分子組成物水溶液を用いた点を除けば、上記の（８）と同一の方法で有機電界発光素子（以下、「実施例５」という。）を製作した。
（１１）比較例１：有機電界発光素子の製作
正孔注入層形成物質として、Ｂａｙｅｒ社のＢａｔｒｏｎ Ｐ ＡＩ ４０８３である
ＰＥＤＯＴ／ＰＳＳの水溶液を用いた点を除けば、上記の（８）と同一の方法で有機電界発光素子（以下、「比較例１」という。）を製作した。

２．特性評価
図５は、上記の実施例によって製造された比較例１及び実施例１〜実施例５に対する発光効率特性を測定した結果グラフである。特性評価は、ＳｐｅｃｔｒａＳｃａｎ ＰＲ６５０スペクトロラジオメーター（ｓｐｅｃｔｒｏｒａｄｉｏｍｅｔｅｒ）を用いて測定した。この実験の結果、本発明の伝導性高分子組成物によって製造された有機電界発光素子において、比較例に比べて約１０％の効率向上を示しており、高電圧で一層安定した特性を示すことが確認された。

以上、添付の図面及び表を参照して本発明の実施例を説明してきたが、本発明は、上記実施例に限定されるものではなく、他の様々な形態に製造されることができ、本発明の属する技術分野における通常の知識を持つ者にとっては、本発明の技術的思想や必須な特徴を逸脱しない限度内で他の具体的な形態に実施できることは明らかである。したがって、以上で記述された実施例はあらゆる面で例示的なもので、限定的なものとして理解してはいけない。

本発明の好適な実施例によって製造される有機電界発光素子の積層構造を概略的に示した断面図である。 本発明の好適な実施例によって製造される有機電界発光素子の積層構造を概略的に示した断面図である。 本発明の好適な実施例によって製造される有機電界発光素子の積層構造を概略的に示した断面図である。 本発明の好適な実施例によって製造される有機電界発光素子の積層構造を概略的に示した断面図である。 図５（ａ）及び（ｂ）は、実施例及び比較例によって製造された有機発光素子に対する発光効率特性を測定した結果グラフである。

符号の説明

１０ 第１電極
１１ 正孔注入層
１２ 発光層
１３ 正孔抑制層
１４ 第２電極
１５ 電子輸送層
１６ 正孔輸送層

Claims (14)

1. 伝導性高分子、下記の構造式（１）から（４）に示される有機塩より選択される１以上の有機塩、及び溶媒を含む有機光電素子用伝導性高分子組成物。
   

   

   （前記Ｒ１及びＲ２は、それぞれ独立にＣ１−Ｃ３０のアルキル基、Ｃ１−Ｃ３０のヘテロアルキル基、Ｃ１−Ｃ３０のアルコキシ基、Ｃ１−Ｃ３０のヘテロアルコキシ基、Ｃ６−Ｃ３０のアリール基、Ｃ６−Ｃ３０のアリールアルキル基、Ｃ６−Ｃ３０のアリールオキシ基、Ｃ２−Ｃ３０のヘテロアリール基、Ｃ２−Ｃ３０のヘテロアリールアルキル基、Ｃ２−Ｃ３０のヘテロアリールオキシ基、Ｃ５−Ｃ２０のシクロアルキル基、Ｃ２−Ｃ３０のヘテロシクロアルキル基、Ｃ１−Ｃ３０のアルキルエステル基、Ｃ１−Ｃ３０のヘテロアルキルエステル基、Ｃ６−Ｃ３０のアリールエステル基、及びＣ２−Ｃ３０のヘテロアリールエステル基からなる群から選択されるもので、各官能基内の水素は、ハロゲンなどの他の官能基に置き換えることができ、
   前記Ｒ３〜Ｒ１２は、それぞれ独立にＣ１−Ｃ３０のアルキル基、Ｃ１−Ｃ３０のヘテロアルキル基、Ｃ１−Ｃ３０のアルコキシ基、Ｃ１−Ｃ３０のヘテロアルコキシ基、Ｃ６−Ｃ３０のアリール基、Ｃ６−Ｃ３０のアリールアルキル基、Ｃ６−Ｃ３０のアリールオキシ基、Ｃ２−Ｃ３０のヘテロアリール基、Ｃ２−Ｃ３０のヘテロアリールアルキル基、Ｃ２−Ｃ３０のヘテロアリールオキシ基、Ｃ５−Ｃ２０のシクロアルキル基、Ｃ２−Ｃ３０のヘテロシクロアルキル基、Ｃ１−Ｃ３０のアルキルエステル基、Ｃ１−Ｃ３０のヘテロアルキルエステル基、Ｃ６−Ｃ３０のアリールエステル基、及びＣ２−Ｃ３０のヘテロアリールエステル基からなる群から選択されるもので、各官能基内の水素は、ハロゲンなどの他の官能基に置き換えることができ、
   Ｘ^-は陰イオン官能基で、Ｘは、Ｆ、Ｃｌ、Ｂｒ、Ｉ、ＢＦ₄、ＰＦ₆、または（Ｃ_nＦ_2n+1ＳＯ₂）₂Ｎ（ｎは、１〜５０の自然数）などのように、陰イオンになったときに安定化される原子または分子である。）
2. 前記有機塩のうち常温で液体である有機塩は、前記伝導性高分子及び溶媒１００重量部に対して、０．０５〜３０重量部添加されることを特徴とする、請求項１に記載の有機光電素子用伝導性高分子組成物。
3. 前記有機塩のうち常温で固体である有機塩は、前記伝導性高分子及び溶媒１００重量部に対して、０．０５〜５０重量部添加されることを特徴とする、請求項１に記載の有機光
   電素子用伝導性高分子組成物。
4. 前記伝導性高分子は、下記の構造式（５）に示されるポリアニリンもしくはその誘導体、または下記の構造式（６）に示されるピロール、チオフェンもしくはそれらの誘導体を単量体として重合した高分子であることを特徴とする、請求項１に記載の有機光電素子用伝導性高分子組成物。
   

   

   （Ｘは、ＮＨ；Ｎ、Ｏ、ＳまたはＰなどのヘテロ原子に、Ｃ１−Ｃ２０のアルキル基またはＣ６−Ｃ２０のアリール基が結合されたもので、
   前記Ｒ_a、Ｒ_b、Ｒ_c、Ｒ_dは、それぞれ独立に水素、Ｃ１−Ｃ３０のアルキル基、Ｃ１−Ｃ３０のヘテロアルキル基、Ｃ１−Ｃ３０のアルコキシ基、Ｃ１−Ｃ３０のヘテロアルコキシ基、Ｃ６−Ｃ３０のアリール基、Ｃ６−Ｃ３０のアリールアルキル基、Ｃ６−Ｃ３０のアリールオキシ基、Ｃ６−Ｃ３０のアリールアミン基、Ｃ６−Ｃ３０のピロール基、Ｃ６−Ｃ３０のチオフェン基、Ｃ２−Ｃ３０のヘテロアリール基、Ｃ２−Ｃ３０のヘテロアリールアルキル基、Ｃ２−Ｃ３０のヘテロアリールオキシ基、Ｃ５−Ｃ２０のシクロアルキル基、Ｃ２−Ｃ３０のヘテロシクロアルキル基、Ｃ１−Ｃ３０のアルキルエステル基、Ｃ１−Ｃ３０のヘテロアルキルエステル基、Ｃ６−Ｃ３０のアリールエステル基、及びＣ２−Ｃ３０のヘテロアリールエステル基からなる群から選択される一つであり、各官能基内の水素は、他の官能基に置き換えることができ、
   前記Ｒ_e、Ｒ_fは、それぞれ独立にＮＨ；Ｎ、Ｏ、ＳまたはＰなどのヘテロ原子にＣ１−Ｃ２０のアルキル基またはＣ６−Ｃ２０のアリール基が結合されたもの、Ｃ１−Ｃ３０のアルキル基、Ｃ６−Ｃ３０のアリール基、Ｃ１−Ｃ３０のアルコキシ基、Ｃ１−Ｃ３０のヘテロアルキル基、Ｃ１−Ｃ３０のヘテロアルコキシ基、Ｃ６−Ｃ３０のアリールアルキル基、Ｃ６−Ｃ３０のアリールオキシ基、Ｃ６−Ｃ３０のアリールアミン基、Ｃ６−Ｃ３０のピロール基、Ｃ６−Ｃ３０のチオフェン基、Ｃ２−Ｃ３０のヘテロアリール基、Ｃ２−Ｃ３０のヘテロアリールアルキル基、Ｃ２−Ｃ３０のヘテロアリールオキシ基、Ｃ５−Ｃ２０のシクロアルキル基、Ｃ２−Ｃ３０のヘテロシクロアルキル基、Ｃ１−Ｃ３０のアルキルエステル基、Ｃ１−Ｃ３０のヘテロアルキルエステル基、Ｃ６−Ｃ３０のアリールエステル基、及びＣ２−Ｃ３０のヘテロアリールエステル基からなる群から選択された一つであり、各官能基内の水素は、他の官能基に置き換えることができる。）
5. 前記伝導性高分子は、下記の構造式（７）に示される単量体を重合した高分子であることを特徴とする、請求項１に記載の有機光電素子用伝導性高分子組成物。
   

   

   （Ｘは、ＮＨ；Ｎ、Ｏ、ＳまたはＰなどのヘテロ原子にＣ１−Ｃ２０のアルキル基また
   はＣ６−Ｃ２０のアリール基が結合されたもので、
   Ｙは、ＮＨ；Ｎ、Ｏ、ＳまたはＰなどのヘテロ原子にＣ１−Ｃ２０のアルキル基またはＣ６−Ｃ２０のアリール基が結合されたもので、
   ｍとｎは、それぞれ独立に、０〜９の整数であり、
   Ｚは、−（ＣＨ₂）_X−ＣＲ_gＲ_h−（ＣＨ₂）_yで、Ｒ_g及びＲ_hは、それぞれ独立にＨ、Ｃ１−Ｃ２０のアルキルラジカル、Ｃ６−Ｃ１４のアリールラジカル、及び−ＣＨ₂−ＯＲ_iから選択される一つであり、このとき、Ｒ_iは、Ｈ、Ｃ１−Ｃ６のアルキル酸、Ｃ１−Ｃ
   ６のアルキルエステル、Ｃ１−Ｃ６のヘテロアルキル酸、及びＣ１−Ｃ６のアルキルスルホン酸から選択される一つであり、各官能基内の水素は、他の置換基に置き換えることができる。）
6. 前記溶媒は、水、アルコール、ジメチルホルムアミド（ＤＭＦ）、ジメチルスルホキシド、トルエン、キシレン及びクロロベンゼンからなる群から選択される１以上の溶媒を含むことを特徴とする、請求項１に記載の有機光電素子用伝導性高分子組成物。
7. 前記伝導性高分子組成物は、物理的架橋剤または化学的架橋剤をさらに含むことを特徴とする、請求項１に記載の有機光電素子用伝導性高分子組成物。
8. 前記物理的架橋剤は、グリセロール、ブタノール、ポリビニルアルコール、ポリエチレングリコール、ポリエチレンイミン、及びポリビニルピロリドンからなる群から選択される１以上であることを特徴とする、請求項７に記載の有機光電素子用伝導性高分子組成物。
9. 前記化学的架橋剤は、テトラエチルオキシシラン、ポリアジリジン、メラミン系高分子、及びエポキシ系高分子からなる群から選択される１以上であることを特徴とする、請求項７に記載の有機光電素子用伝導性高分子組成物。
10. 前記物理的架橋剤は、請求項１の伝導性高分子組成物１００重量部に対して０．００１〜５重量部含まれることを特徴とする、請求項７または８に記載の有機光電素子用伝導性高分子組成物。
11. 前記化学的架橋剤は、請求項１の伝導性高分子組成物１００重量部に対して０．００１〜５０重量部含まれることを特徴とする、請求項７または９に記載の有機光電素子用伝導性高分子組成物。
12. 請求項１から１１のうちいずれか１項の伝導性高分子組成物によって形成される、有機光電素子用伝導性高分子組成物膜。
13. 請求項４の伝導性高分子１００重量部に対して前記構造式（１）から（４）に示される有機塩より選択される１以上の有機塩０．０５〜５０重量部を含む、伝導性高分子組成物膜。
14. 請求項１２の伝導性高分子組成物膜を含む有機光電素子。

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