WO2004058850A1 - 高分子化合物、電界発光素子及び発光装置 - Google Patents

高分子化合物、電界発光素子及び発光装置 Download PDF

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Takako Takasu
Satoshi Seo
Ryoji Nomura
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Semiconductor Energy Laboratory Co., Ltd.
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    • Y10S428/917—Electroluminescent

Definitions

  • the present invention relates to a polymer compound that emits light by an electric field, and more particularly to a polymer compound that can be formed by an electrolytic polymerization method. Furthermore, the present invention provides
  • the present invention relates to an electroluminescent element, a light emitting device, and the like using the polymer compound.
  • Electroluminescent devices utilizing electroluminescence of organic compounds have high visibility due to self-emission and have characteristics such as low driving voltage, so that their use as light emitting devices in various display devices has attracted attention. I have.
  • multi-color display device that is, an area color or full-color display (hereinafter, referred to as “multi-color display device”) is expected.
  • the following method is known as a method for manufacturing a multicolor display device using an electroluminescent element.
  • the method is used for an electroluminescent device.
  • a technique of patterning an EL material by an ink jetting method by converting a conductive polymer material into an ink has been known (for example, Japanese Patent Application Laid-Open No. H10-1503967, Japanese Patent Application Laid-Open No. H11-87070). No. 62).
  • Electrochemical polymerization is known as one of the electrochemical methods.
  • electrolytic polymerization method at least one of an anode electrode and a force source electrode facing each other is immersed in an electrolyte solution (polymerization solution) containing a material for forming a hole transport layer or an electron transport layer, and then anodized.
  • a voltage is applied between the negative electrode and the force sword electrode so as to cover the hole transport layer or the electron transport layer on the immersed anode electrode or the force sword electrode.
  • the method that requires the formation of a color filter and a fluorescence conversion filter has the disadvantage that, like the conventional color filter for a liquid crystal display device, cost increases are unavoidable.
  • the ink jet method does not have these disadvantages, it requires advanced technology and has a problem in that the polymer material used must be soluble.
  • a conjugated polymer having excellent charge injection and transportability and high thermal stability can be converted into a charge transporting layer. It is known that it can be used as a light emitting layer, but it is not known that the light emitting layer is formed by an electrolytic polymerization method. That is, an organic material for forming a light emitting layer that can be synthesized by an electrolytic polymerization method is not known.
  • the structure of the polymer compound according to the present invention is characterized by using the following general formula (I) as a repeating unit.
  • m and n represent 1 or 2
  • A represents any of the following (a-1) to (a-20)
  • B, B are the same or different. Indicates either (b-1) or (b-2).
  • R i R e is a hydrogen atom, a halogen atom, or an organic residue which may contain an oxygen atom, a sulfur atom or a nitrogen atom.
  • R 7 and R 8 in (b-1) and R 9 in (b-2) are the same or different, respectively; .
  • the polymer compound represented by the general formula (I) is a compound designed mainly to be synthesized by an electrolytic polymerization method, and is a novel polymer compound discovered by the inventors.
  • the polymer compound according to the present invention can be synthesized not only by an electrolytic polymerization method but also by a known synthesis method.
  • the novel polymer compound represented by the general formula (I) can emit light by an electric field, and thus can be used as a light emitting layer (light emitting body) of an electroluminescent element. Therefore, as another invention, the present invention relates to an electroluminescent device, and includes a layer containing a high molecular compound having a repeating unit represented by the general formula (I) between a pair of electrodes.
  • the layer containing the polymer compound functions as a light emitting layer.
  • one or both of the pair of electrodes may be transparent or translucent.
  • the layer containing a polymer compound is formed by an electrolytic polymerization method.
  • a light emitting device can be formed by including a plurality of electroluminescent elements as described above as pixels.
  • the first light emitting device has a plurality of electroluminescent elements.
  • a layer containing the polymer compound represented by the above general formula (I) is suitable as a light-emitting layer of a so-called passive type electroluminescent display.
  • a second light-emitting device includes a substrate having an insulating surface, a plurality of stripe-shaped first electrodes formed on the insulating surface of the substrate, and a plurality of first electrodes on the plurality of first electrodes.
  • the polymer compound is a compound having a repeating unit represented by the general formula (I).
  • a third light emitting device includes a substrate having an insulating surface, a plurality of first electrodes formed on the insulating surface of the substrate, and a plurality of first electrodes formed on the plurality of first electrodes, respectively. And a second electrode facing each of the plurality of first electrodes with a plurality of layers containing the polymer compound interposed therebetween.
  • the molecular compound is a compound having a repeating unit represented by the general formula (I).
  • At least one of the plurality of layers containing the high molecular compound is a layer in which the high molecular compound contains another high molecular compound. It is different. With this configuration, light can be emitted in a plurality of colors, and a light-emitting display device capable of multicolor display can be obtained.
  • the fourth light emitting device according to the present invention is a device that enables multicolor display.
  • a light-emitting device having a plurality of first to third pixels that emit light of different colors on a substrate having an insulating surface, wherein the plurality of first electrodes and the plurality of first electrodes are respectively provided on the plurality of first electrodes;
  • a compound having a repeating unit represented by (I) wherein in the first to third pixels, the polymer compound of the layer containing the polymer compound is different from each other.
  • the electroluminescent element of the present invention using the novel polymer compound represented by the general formula (I) can be applied to an active matrix type light emitting device.
  • a non-linear signal line connected to the data signal line, the scanning signal line, the data signal line, the scanning signal line, and the first electrode is provided.
  • the device further comprises:
  • the non-linear element preferably comprises a combination of a thin film transistor and a capacitor connected to each other, or a combination of a thin film transistor and a parasitic capacitance of the thin film transistor.
  • a layer containing a high molecular compound refers to a component unavoidably incorporated for forming the layer, various additives, or a function not directly related to the function of the layer, or a function of the layer. Refers to a layer that may contain other components that do not hinder the process.
  • a light-emitting device in this specification refers to a light-emitting device, an image display device, or the like using a light-emitting layer that emits light by an electric field.
  • Connectors such as Anisotropic Conductive Film (ACF), Flexible Printed Circuit (FPC), TAB (Tape Automated Bonding) tape, or TCP (Tape Carrier Packa) ge), a module with a printed wiring board at the end of a TAB tape or TCP, or a module with an IC (integrated circuit) mounted directly by COG (Chip On Glass) method. Shall be included.
  • the polymer compound group represented by the general formula (I) of the present invention can be synthesized by an electrolytic polymerization method.
  • electrolytic polymerization method polymerization and formation of a patterned film can be performed at the same time, so that an electroluminescent device can be easily produced.
  • FIG. 1 is a diagram showing a cross-sectional structure of an electroluminescent device.
  • FIG. 2 is a top view of the light emitting device.
  • FIG. 3 is a top view and a cross-sectional view of the light emitting device.
  • Figure 4 is a specific example of an electrical appliance. BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION
  • an aliphatic hydrocarbon group having 4 to 30 carbon atoms (n-butyl group, isobutyl group, sec-butyl group, tert-butyl group, n-pentyl group, n-heptyl group, 2,6-dimethylheptyl group, 1-ethylpentyl group, n-octyl group, n-decyl group, n-pentadecyl group, n-heptanyl decyl group, etc., alicyclic hydrocarbon group having 4 to 10 carbon atoms (cyclobutyl group, cyclopentyl group, cyclohexyl group, cyclohexyl group, Cyclooctyl group, cyclononyl group, cyclodecyl group, etc.).
  • it may be an aromatic group such as a phenyl group, a naphthyl group, an anthrany
  • aromatic groups may be bonded to a carbonyl group through an alkylene group having 1 to 5 carbon atoms.
  • it may be a group having a heterocyclic ring.
  • the above substituent may be bonded to the thiophene skeleton or pyrrole by an oxygen atom, a sulfur atom, a nitrogen atom, or a silicon atom.
  • substituents R 7 to R 10 in B and B ′ in the general formula (I) include an aliphatic hydrocarbon group having 4 to 30 carbon atoms (n-butyl group, isobutyl group, sec-butyl group).
  • alicyclic hydrocarbon group having 4 to 10 carbon atoms (cyclobutyl group, cyclopentyl group, cyclohexyl group, cycloheptyl group, cyclooctyl group, cyclononyl group, cyclodecyl group, etc.)
  • it may be an aromatic group such as a phenyl group, a naphthyl group, an anthranyl group and a pyrenyl group.
  • aromatic groups may be bonded to a carbonyl group through an alkylene group having 1 to 5 carbon atoms.
  • it may be a group having a heterocyclic ring.
  • the above substituent may be bonded to a thiophene skeleton or a pyrrole by an oxygen atom, a sulfur atom, a nitrogen atom, or a silicon atom.
  • the polymer compound represented by the general formula (I) is represented by the following general formula (II). Obtained by cationic polymerization of the resulting monomer.
  • the general formula (II) Obtained by cationic polymerization of the resulting monomer.
  • A, B and B 'in II) are the same as A, B and B' in the above general formula (I), respectively.
  • the monomers represented by the following chemical formulas (1) to (20) are specific examples in the case where both B and B 'are thiophene represented by (b-1).
  • the polymer compound according to the present invention having the repeating unit represented by the general formula (I) can be synthesized and form a patterned film by using an electrolytic polymerization method.
  • a substrate having patterned electrodes is immersed in a specific electrolytic solution, and current is passed through the electrolytic solution.
  • a polymer having the repeating unit represented by the general formula (I) can be formed on the patterned electrode. That is, a layer containing a patterned high molecular compound can be easily formed.
  • patterned electrode refers to an electrode pattern for determining the shape of an electroluminescent device that emits light when it emits light.
  • the electroluminescent device is a dot matrix device, Represents a plurality of stripe-shaped electrode patterns, or a specific segment electrode pattern in the case of a segment element.
  • the specific electrolytic solution is a solution in which a supporting electrolyte is dissolved in a solvent.
  • the solvent used is preferably one having a high dielectric constant, such as water, acetonitrile, propylene nitrate or the like. Use chlorates, other salts, acids, etc.
  • a solution obtained by dissolving the monomer represented by the above general formula (II) is added to such an electrolytic solution, and electrolytic polymerization is performed.
  • the above-described electrolytic polymerization method can be used as a method for manufacturing an electroluminescent element using a layer containing the polymer compound represented by the general formula (I).
  • a layer containing a polymer compound having a repeating unit represented by the above general formula (I) is formed on a patterned electrode on a transparent substrate made of glass, synthetic resin, or the like by using an electrolytic polymerization method.
  • the layer containing the polymer compound having the repeating unit represented by the general formula (I) may be formed on and around the electrode, and is not necessarily limited to only the upper surface of the electrode.
  • the method includes a step of forming a layer containing a polymer compound having a repeating unit represented by the above general formula (I) by the electrolytic polymerization method as described above.
  • a layer containing a conductive polymer is provided over an electrode
  • a layer containing a conductive polymer is provided over an electrode
  • the other electrode paired with the electrode and the conductive Examples include a structure in which a layer made of an inorganic compound is provided between layers containing a conductive polymer.
  • each layer there is no particular limitation on the order and number of layers to be laminated, and the thickness of each layer. Not only a light emitting layer but also a hole transport layer and an electron transport layer may be formed. Alternatively, a charge injection layer may be provided in close contact with the electrode in order to improve adhesion to the electrode and improve charge injection from the electrode. Alternatively, a thin buffer layer may be inserted at the interface between the charge transport layer and the light emitting layer in order to improve the adhesion at the interface and prevent crystallization.
  • a plurality of patterned electrodes corresponding to a plurality of pixels on a transparent substrate made of glass or synthetic resin are formed.
  • This substrate is immersed in an electrolytic solution containing the monomer represented by the above general formula (II), and is electrically connected to at least one electrode to form a first height having a repeating unit represented by the above general formula (I).
  • a layer containing a molecular compound is formed as a light-emitting layer on the electrode that is energized.
  • the substrate is immersed in an electrolyte solution containing a monomer different from the previous one, and in the same process, on the electrode different from the electrode on which the first polymer compound is formed, the above-mentioned general formula (I) is applied.
  • a layer containing a second polymer compound different from the first polymer compound is formed as a light emitting layer.
  • Example 1 In this example, a method for manufacturing an electroluminescent element will be described.
  • Figure 1 shows the cross-sectional structure of the electroluminescent device.
  • a glass substrate 100 was coated with an ITO film 101 with a thickness of 110 nm by a sputtering method, and the ITO 101 was formed into dots of 2 mm ⁇ 2 mm by etching, and the patterning was performed.
  • the glass substrate 100 having the IT electrode 101 is immersed in an electrolytic solution using ammonium perchlorate in a supporting electrolyte having a monomer represented by the following chemical formula (61).
  • the ITO electrode 101 is used as one of the electrodes, a platinum wire is prepared as a pair of the electrodes, and a voltage is applied between the electrodes to electrochemically form the above formula (61).
  • a light emitting layer 102 containing a polymer is formed on the ITO electrode 101.
  • the second electrode may be an anode
  • the first electrode is a cathode
  • the second electrode may be an anode
  • Example 1 In this example, a method for manufacturing an active matrix type multicolor light emitting device will be described.
  • FIG. 2 is a partial top view of the active matrix light emitting device.
  • a plurality of patterned first electrodes 202 are formed on a transparent substrate 201 made of glass, synthetic resin, or the like, and are formed above the first electrodes 202.
  • An insulating partition wall 203 is formed so as to protrude and surround the pixel portion.
  • a data signal line 204, a scanning signal line 205, and a non-linear element 206 connected to the data signal line 204 and the scanning signal line 205 are provided. It is connected to the first electrode by 07.
  • the non-linear element 206 typically includes a combination of an electrically connected thin film transistor and a capacity, a combination of a thin film transistor and a parasitic capacity of the thin film transistor, and the like.
  • the substrate is immersed in a supporting electrolyte having a monomer represented by the above chemical formula (61) in an electrolytic solution using ammonium perchlorate.
  • the data signal line 204 is used as one electrode, and a platinum wire is used as a counter electrode, and a voltage is applied to these electrodes.
  • a film containing the polymer of 6 1) is formed on the electrodes on the non-linear element connected to the data signal line 204.
  • the substrate is immersed in an electrolytic solution using ammonium perchlorate in a supporting electrolyte having a monomer represented by the following chemical formula (62).
  • the membrane containing the polymer of the above chemical formula (62) is electrochemically connected to the data signal line 208.
  • the membrane containing the polymer of the above chemical formula (62) is electrochemically connected to the data signal line 208.
  • a second electrode common to the plurality of first electrodes is formed thereon in a sticky manner.
  • any one of the first electrode and the second electrode It suffices if one of them needs to have visible light transmittance.
  • the first electrode is an anode
  • the second electrode may be a cathode
  • the first electrode is a cathode
  • the second electrode may be an anode.
  • Example 1 a light-emitting device having an electroluminescent element in a pixel portion will be described with reference to FIGS.
  • FIG. 3A is a top view illustrating the light emitting device
  • FIG. 3B is a cross-sectional view of FIG. 3A cut along AA ′.
  • 301 is a driving circuit section (source-side driving circuit), 302 is a pixel section, and 303 is a driving circuit section (gate-side driving circuit). Circuit). Further, 304 is a sealing substrate, 305 is a sealant, and the inside 307 surrounded by the sealant 305 is a space (gap).
  • Reference numeral 308 denotes wiring for transmitting signals input to the source-side drive circuit 301 and the gate-side drive circuit 303, and a video signal and a video signal from an FPC (flexible print circuit) 309 serving as an external input terminal. Receives clock signal, stop signal, reset signal, etc. Although only the FPC is shown here as 2008, a printed wiring board (PWB) may be attached to the FPC.
  • the light emitting device in the present specification includes not only the light emitting device main body but also a state in which an FPC or a PWB is attached thereto. Next, the cross-sectional structure will be described with reference to FIG.
  • the source side drive circuit 301 forms a CMOS circuit combining the n-channel TFT 323 and the p-channel TFT 324. Further, the TFT forming the drive circuit may be formed by a known CMOS circuit, a PM ⁇ S circuit or an NMOS circuit.
  • the gate-side drive circuit 303 is the same as the source-side drive circuit 301.
  • a driver in which a drive circuit is formed on a substrate Although a one-piece type is shown, it is not always necessary, and it can be formed not on the substrate but outside.
  • the pixel portion 302 is formed of a plurality of pixels including a switching TFT 311, a current controlling TFT 31 and a first electrode 313 electrically connected to the drain thereof.
  • An insulator 314 is formed to cover an end of the first electrode 313.
  • the insulator 314 is formed of a positive photosensitive acrylic resin.
  • a curved surface having a curvature is formed at the upper end or the lower end of the insulator 314.
  • a positive photosensitive acrylic is used as the material of the insulator 314
  • only the upper end of the insulator 314 has a curved surface having a radius of curvature (0.2! To 3n). Can be easily done.
  • the insulator 314 either a negative type which becomes insoluble in an etchant by photosensitive light or a positive type which becomes soluble in an etchant by light can be used.
  • a light emitting layer 3 16 and a second electrode 3 17 are formed, respectively.
  • a material used for the first electrode 3 13 functioning as an anode it is desirable to use a material having a large work function.
  • single-layer films such as ITO (indium tin oxide) film, indium zinc oxide (IZO) film, titanium nitride film, chromium film, tungsten film, Zn film, and Pt film, titanium nitride and aluminum
  • a three-layer structure of a titanium nitride film a film mainly containing aluminum, and a titanium nitride film. Note that, when a laminated structure is used, the resistance as a wiring is low, a good uniform contact can be obtained, and the layer can function as an anode.
  • the light-emitting layer 316 is formed by an electrochemical polymerization method, which is an electrochemical method.
  • the light-emitting layer 316 includes a polymer having a repeating unit of the general formula (I) of the present invention. This is a layer containing a child compound.
  • the light-emitting layer 316 may contain not only this polymer compound but also other materials. Even if the other materials are low-molecular compounds or other high-molecular compounds, It may be a compound.
  • the light-emitting layer 316 may be a single layer or a laminate of an organic compound composed of a high molecular compound or a low molecular compound, or a layer containing an inorganic compound may be laminated together with the organic compound.
  • a material used for the second electrode (cathode) 317 formed on the light-emitting layer 316 a material having a small work function (Al, Ag, Li, Ca, or a mixture of these materials, MgAg, mg ln, when the a l L i, C a F 2 or yo Re ⁇ Note the use of the C aN),
  • light generated in the light emitting layer 3 1 6 is transmitted through the second electrode 3 1 7, first as second electrode (cathode) 3 17, a metal thin film and a transparent conductive film (I tO (indium oxide-tin oxide alloy), indium oxide-zinc oxide alloy (I n 2 0 3 _Z nO) oxide
  • I tO indium oxide-tin oxide alloy
  • I n 2 0 3 _Z nO indium oxide-zinc oxide alloy
  • the sealing substrate 304 to the element substrate 310 with the sealing agent 305, the electroluminescent element 3 18 is placed in the space 307 surrounded by the element substrate 301, the sealing substrate 304, and the sealing agent 305. It is a structure provided with. Note that the space 307 is filled with an inert gas (such as nitrogen or argon). Alternatively, the sealant 305 may be filled.
  • an inert gas such as nitrogen or argon.
  • the sealant 305 be made of a material that does not transmit moisture or oxygen as much as possible.
  • a material used for the sealing substrate 304 in addition to a glass substrate or a quartz substrate, a plastic substrate made of FRP (Fiberglass-Reinforced Plastics), PVF (polyvinyl fluoride), Mylar, polyester, acrylic, or the like can be used. it can.
  • Example 1 various electric appliances completed using the light-emitting device having the electroluminescent element of the present invention will be described.
  • Examples of electrical appliances manufactured using the light emitting device having the electroluminescent element of the present invention include a video camera, a digital camera, a goggle type display (head mounted display), a navigation system, and a sound reproducing device (car audio, audio component). ), Notebook personal computers, game consoles, portable information terminals (mobile computers, mobile phones, portable game consoles, electronic books, etc.), and image playback devices equipped with recording media (specifically, digital video (A device equipped with a display device capable of reproducing a recording medium such as a disc (DVD) and displaying the image).
  • Fig. 4 shows specific examples of these electric appliances.
  • FIG. 4A shows a display device, which includes a housing 200, a support base 200, a display portion 2003, a part of speakers 204, a video input terminal 205, and the like. . It is manufactured by using the light emitting device having the electroluminescent element of the present invention for the display portion 203.
  • Display devices include all information display devices for personal computers, TV broadcast reception, and advertisement display.
  • Fig. 4 (B) shows a laptop personal computer, main body 2201, housing 222, display unit 2203, keypad 222, external connection port 222, pointing Includes mouse 222, etc. It is manufactured by using the light emitting device having the electroluminescent element of the present invention for the display portion 220 3.
  • FIG. 4C illustrates a mobile computer, which includes a main body 2301, a display section 2302, a switch 2303, an operation key 2304, an infrared port 2305, and the like. It is manufactured by using the light emitting device having the electroluminescent element of the present invention for the display portion 2302.
  • FIG. 4 (D) shows a portable image reproducing apparatus (specifically, a DVD reproducing apparatus) provided with a recording medium, and includes a main body 2401, a housing 2402, a display section A2403, Display unit B 224, recording medium (DVD, etc.) Reading unit 245, operation key 246, speaker part 224, etc. are included.
  • the display portion A2403 mainly displays image information
  • the display portion B2404 mainly displays character information.
  • the light emitting device having the electroluminescent element of the present invention is referred to as a display portion A or B2. It is produced by using for 400 and 2404. Note that the image reproducing device provided with the recording medium includes a home game machine
  • FIG. 4E shows a goggle type display (head-mounted display), which includes a main body 2501, a display section 2502, and an arm section 2503. It is manufactured by using the light emitting device having the electroluminescent element of the present invention for the display portion 2502.
  • Fig. 4 (F) shows a video camera, main body 2601, display unit 2602, housing
  • Fig. 4 (G) shows a mobile phone, main body 2701, housing 270, display unit 270, audio input unit 274, audio output unit 270 , Operation keys 270, external connection port 277, antenna 270, etc. It is manufactured by using the light emitting device having the electric field light emitting element of the present invention for the display portion 270 3. Note that the display portion 2703 displays white characters on a black background, thereby reducing power consumption of the mobile phone. Industrial applicability Since the novel polymer compound of the present invention can easily form a layer patterned by the electrolytic polymerization method, a full-color electroluminescent display can be manufactured with high productivity.
  • the applicable range of the light emitting device of the present invention is extremely wide, and this light emitting device can be applied to electric appliances in various fields.

Description

高分子化合物、 電界発光素子及び発光装置
技術分野
本発明は、 電界により発光する高分子化合物に関するものであり、 特に、 電解重合法で形成可能な高分子化明合物に関するものである。更に、本発明は、 細
この高分子化合物を用いた電界発光素子、 発光装置等に関するものである。
背景技術
有機化合物の電界発光を利用した電界発光素子は、 自己発光のため視認性 が高く、 また、 低駆動電圧などの特徴を有することから、 各種表示装置にお ける発光素子としての利用が注目されている。
また特に、 上記の電界発光素子の用途を広げるためには、 多色化すなわち エリアカラーやフルカラーのディスプレイ （以下、 「多色表示装置」 という。 ) への適用が期待されている。
電界発光素子を用いた多色表示装置の作製方法として、 次の方法が知られ ている。
(1)赤 （R)、 緑（G)、 青（B)の三原色で発光する EL材料をマトリックス に配置する方法 （例えば、 特開昭 5 7 - 1 5748 7号公報、 特開昭 58―
147989号公報、 特開平 3— 2 14593号公報を参照。）。
(2) 白色で発光する EL素子とカラ一フィルターを組み合わせた RGBの 三原色を取り出す方法 （例えば、 特開平 1一 3 1 5988号公報、 特開平 2 - 273496号公報を参照。）。
(3) 青色で発光する EL素子と蛍光変換膜とを組み合わせた RGBの三 原色に変換する方法 （例えば、 特開平 3— 1 5 2 8 9 7号公報を参照。）。
( 4 ) さらに、 上記 （2 ) や （3 ) の方法で必要とされているカラーフィ ルターたは蛍光変換フィルターを形成せずに多色表示装置を作製する方法と して、 電界発光素子に用いる導電性高分子材料をィンク化してィンクジエツ ト法により E L材料をパターンニングする技術が知られている （例えば、 特 開平 1 0 _ 1 5 3 9 6 7号公報、 特開平 1 1一 8 7 0 6 2号公報）。
しかしながら、 従来より、 安定性などの利点から導電性高分子材料として 研究されている一群の C共役高分子は、 剛直な主鎖を有し、 一般的に不溶、 不融であるものが多く、上記のィンクジエツ卜法では用いることができない。 したがって、 インクジェット法で用いるには、 導電性高分子材料を可溶化す るための化学的な工夫 （置換基の導入など） が必要となるが、 可溶化した場 合には電荷の輸送性や熱的安定性の低下等の問題がある。 さらに、 インクジ エツト法により導電性高分子材料を正孔注入層と形成する場合は、 各画素間 の漏電 （クロストーク） を防ぐには高度な技術が必要とされる。
また、他の電界発光素子の製造方法として、電気化学法が提案されている。 電気化学法の 1つとして電解重合法が知られている。 電解重合法とは、 相対 向するアノード電極と力ソード電極の少なくとも一方を正孔輸送層または電 子輸送層を形成するための材料を含む電解液 （重合液） に浸漬させた後、 ァ ノ一ド電極と力ソード電極の間に電圧を印加することにより、 浸漬させたァ ノード電極あるいは力ソード電極上に、 正孔輸送層或いは電子輸送層を覆う ように形成する方法である。 電解重合法による電界発光素子の作製は、 正孔 または電子の注入や、 電荷輸送性能に優れ、 且つ熱的にも安定性の高い共役 系高分子材料の使用が可能である （例えば、 特開平 9一 9 7 6 9 7 9号公報 参照。）。 だだし、 特開平 9 _ 9 7 6 9 7 9号公報には、 発光層を電気化学法 で形成するための有機材料については一切言及されていない。 発明の開示
(発明が解決しょうとする課題）
多色表示装置の作製方法のうち、 カラーフィルタ一や蛍光変換フィルタ一 を形成しなければならない方法は、 従来の液晶表示装置向けカラ一フィルタ 一と同様にコストアップが避けられないという欠点がある。 また、 インクジ エツト法を用いる場合はこれらの欠点は無いものの、高度な技術を必要とし、 用いられる高分子材料は可溶性でなければならない点が問題である。
また、 電解重合法などの電気化学法を用いて正孔輸送層または電子輸送層 を形成すると、 電荷の注入、 輸送性に優れ、 熱的にも安定性の高い共役系高 分子を電荷輸送層として用いることができることは知られているが、 発光層 を電解重合法で形成することは知られていなく。 すなわち電解重合法で合成 可能な発光層を形成するための有機材料については知られていない。
本発明の目的は、 従来技術が持つ欠点を解消し、 電解重合が可能であり、 なおかつ、 電界により様々な発光色を呈する高分子化合物群を提案すること にある。 更に、 この高分子化合物群を用いた電界発光素子や、 多色表示装置 等の発光装置を提供することにある。
(課題を解決するための手段）
上述した課題を解決するために、 本発明に係る高分子化合物の構造は、 下 記一般式 （I ) を繰り返し単位とすることを特徴とする。
Figure imgf000005_0001
[一般式 （ I ) 中、 m及び nは 1または 2を表し、 Aは下記 （a— 1) 〜 （ a— 20) の何れかを表し、 B、 B， は同一または異なっており、 下記 （b 一 1) 又は （b— 2) のいずれかを表す。
Figure imgf000006_0001
(( a - 1 ) の と R2、 及び （a— 20) の R 5と R 6は同一または異なつ ており、 R i R eは水素原子、 ハロゲン原子、 又は酸素原子、 硫黄原子もし くは窒素原子を含有していても良い有機残基である。） n7一, R8
Figure imgf000007_0001
( ( b - 1 ) の R 7と R 8、及び （b— 2 ) の R 9と 。は、 それぞれ、 同一ま たは異なっており、
Figure imgf000007_0002
。は水素原子、 ハロゲン原子、 又は酸素原子、 硫黄原子もしくは窒素原子を含有していても良い有機残基である。）]
上記一般式 （I ) で示される高分子化合物は、 電解重合法により合成でき ることを主眼に設計された化合物であって、 発明者らが知見した新規な高分 子化合物である。 もちろん、 本発明による高分子化合物は電解重合法により 合成できるだけでなく、公知の合成方法によって形成することも可能である。 また、 上記一般式 （ I ) で示される新規な高分子化合物は電界により発光 させることができるため電界発光素子の発光層 （発光体） として用いること ができる。 よって、 他の発明として、 本発明は電界発光素子に係るものであ り、 一対の電極間に、 上記一般式 （ I ) で示される繰り返し単位を有する高 分子化合物を含有する層を有することを特徴とする。
上記構成を有する電界発光素子において、 高分子化合物を含有してなる層 が発光層として機能する。 また、 高分子化合物を含有してなる層が発した光 を取出すため、 一対の電極の一方又は両方が透明又は半透明であればよい。 また、 上記発光素子において、 高分子化合物を含有する層は電解重合法で 形成されたことを特徴とする。
また、 画素として上記のような電界発光素子を複数有することにより、 発 光装置を構成することができる。
すなわち、 本発明に係る第 1の発光装置は、 複数の電界発光素子を有する 発光装置であって、 前記複数の電界発光素子は、 それぞれ、 対向する一対の 電極と、 前記一対の電極の間に形成された高分子化合物を含有する層とを有 し、 前記高分子化合物は、 上記一般式 （ I ) で示される繰り返し単位を有す る化合物であることを特徴とする。
また、 上記一般式 （ I ) で示される高分子化合物を含有する層は、 いわゆ るパッシブ型のエレクトロルミネッセンスディスプレイの発光層として好適 である。
すなわち、 本発明に係る第 2の発光装置は、 絶縁表面を有する基板と、 前 記基板の絶縁表面に形成されたストライプ状の複数の第 1の電極と、 前記複 数の第 1の電極上にそれぞれ形成された高分子化合物を含有する層と、 複数 の前記高分子化合物を含有する層上に形成され、 第 1の電極に直交するよう に配置されたストライプ状の複数の第 2の電極と、 を有し、 前記高分子化合 物は、 上記一般式 （ I ) で示される繰り返し単位を有する化合物であること を特徴とする。
また、 本発明に係る第 3の発光装置は、 絶縁表面を有する基板と、 前記基 板の絶縁表面に形成された複数の第 1の電極と、 前記複数の第 1の電極上に それぞれ形成された高分子化合物を含有する層と、 複数の前記高分子化合物 を含有する層を挟んで、 前記複数の第 1の電極のそれぞれと対向する 1つの 第 2の電極と、 を有し、 前記高分子化合物は、 上記一般式 （ I ) で示される 繰り返し単位を有する化合物であることを特徴とする。
上記本発明に係る第 1〜第 3の表示装置において、 複数の前記高分子化合 物を含有する層の少なくとも 1つは、 含有する高分子化合物が他の高分子化 合物を含有する層と異なることを特徴とする。 この構成により、 複数色で発 光させることができ、 多色表示可能な発光表示装置を得ることができる。 同様に、 本発明に係る第 4の発光装置は多色表示を可能にした装置であつ て、 絶縁表面を有する基板上に、 互い異なる色で発光する第 1〜第 3の画素 を複数有する発光装置であって、 複数の第 1の電極と、 複数の前記第 1の電 極上にそれぞれ形成された高分子化合物を含有する層と、 前記高分子化合物 を含有する層上に形成され、前記複数の第 1の電極と対向する第 2の電極と、 を有し、 前記第 1の電極は前記複数の第 1〜第 3の画素ごとに設けられ、 前 記第 2の電極は前記複数の第 1〜第 3の画素に共通に設けられており、 前記 高分子化合物は、 上記一般式 （ I ) で示される繰り返し単位を有する化合物 であって、 前記第 1〜第 3の画素において、 前記高分子化合物を含有する層 の高分子化合物は互いに異なることを特徴とする。
さらに、 上記一般式 （I ) で示される新規な高分子化合物を用いた本発明 の電界発光素子は、 ァクティブマトリクス型の発光装置に適用することもで きる。 この場合は、 上記本発明の第 3及び第 4の発光装置において、 デ一夕 信号ラインと、 走査信号ラインと、 前記データ信号ライン及び前記走査信号 ライン及び前記第 1電極に接続された非線型素子と、 をさらに含むことが好 ましい。 前記非線型素子としては、 互いに接続された薄膜トランジスタとキ ャパシ夕との組み合わせ、 または、 薄膜トランジスタと前記薄膜トランジス 夕の寄生のキャパシ夕との組み合わせ、 からなることが好ましい。
なお、 本明細書中における高分子化合物を含む層とは、 層を形成するため に不可避的に取込まれた成分や、各種添加剤や、層の機能に直接関係の無い、 又は層の機能を妨げないような他の成分を含んでいてもよい層をいう。
また、 本明細書中における発光装置とは、 電界により発光する発光層を用 いた発光デバイス、 画像表示デバイス等を指す。 また、 コネクター、 例えば 異方導電性フィルム （ACF： Anisotropic Conductive Film) もしくはフレ キシブルプリント基板 （F PC ： Flexible printed circuit) もしくは TA B (Tape Automated Bonding) テープもしくは TCP (Tape Carrier Packa ge) が取り付けられたモジュール、 TABテープや TC Pの先にプリント配 線板が設けられたモジュール、 または COG (Chip On Glass)方式により I C (集積回路） が直接実装されたモジュールも全て発光装置に含むものとす る。
(発明の効果）
本発明の一般式 （I ) で示される高分子化合物群は、 電解重合法により合 成することができる。 電解重合法は重合とパターニングされた膜の形成が同 時にできるため、 容易に電界発光素子を作成することができる。
よって、 本発明の新規な高分子化合物を含む層を発光層に用いた、 多色表 示可能な発光装置を提供することができる。 図面の簡単な説明
図 1は、 電界発光素子の断面構造を示す図である。
図 2は、 発光装置の上面図である。
図 3は、 発光装置の上面図及び断面図である。
図 4は、 電気器具の具体例である。 発明を実施するための最良の形態
まず、 上記一般式 （ I ) で示される高分子化合物の具体例について説明す る。
まず、 一般式 （I) における Aの Ri〜R6の具体例について説明する。
R i ~ R 6としては、炭素数 4から 30の脂肪族炭化水素基（n—ブチル機、 イソブチル基、 sec -プチル基、 tert -ブチル基、 n—ペンチル基、 n—へプチ ル基、 2， 6—ジメチルヘプチル基、 1ーェチルペンチル基、 n—ォクチル基、 n—デジル基、 n—ゥンデシル基、 n—ヘプ夕デシル基など）、 炭素数 4から 1 0の脂環式炭化水素基 （シクロプチル基、 シクロペンチル基、 シクロへキシ ル基、 シクロへプチル基、 シクロォクチル基、 シクロノニル基、 シクロデシ ル基など） が挙げられる。 あるいは、 フエニル基、 ナフチル基、 アントラニ ル基、 ピレニル基などの芳香族基であってもよい。
これらの芳香族基は、 炭素数 1から 5のアルキレン基を介してカルポニル 基と結合してもよい。 この他、 複素環を有する基であってもよい。 また、 上 記置換基は、 酸素原子や硫黄原子、 窒素原子、 あるいは珪素原子によって、 チォフェン骨格またはピロ一ルと結合してもよい。
また、 一般式 （I ) の B、 B ' における置換 R 7〜R 1 0の具体例としては、 炭素数 4から 3 0の脂肪族炭化水素基 （n—ブチル機、 イソプチル基、 sec— プチル基、 ter t—ブチル基、 n—ペンチル基、 n—へプチル基、 2 , 6 —ジメチ ルへプチル基、 1—ェチルペンチル基、 n—ォクチル基、 n—デジル基、 n—ゥ ンデシル基、 n—ヘプ夕デシル基など）、 炭素数 4から 1 0の脂環式炭化水素 基 （シクロプチル基、 シクロペンチル基、 シクロへキシル基、 シクロへプチ ル基、 シクロォクチル基、 シクロノニル基、 シクロデシル基など） が挙げら れる。 あるいは、 フエニル基、 ナフチル基、 アントラニル基、 ピレニル基な どの芳香族基であってもよい。
これらの芳香族基は、 炭素数 1から 5のアルキレン基を介してカルポニル 基と結合してもよい。 この他、 複素環を有する基であってもよい。 また、 上 記置換基は、 酸素原子や硫黄原子、 窒素原子、 あるいは珪素原子によって、 チォフェン骨格またはピロールと結合してもよい。
次に、 一般式 （ I ) で示される高分子化合物を形成するための材料につい て説明する。
この一般式 （ I ) で示される高分子化合物は、 以下の一般式 （ I I ) で示 されるモノマ一をカチオン重合することによって得られる。 なお、 一般式 （
I I ) における A、 B及び B' は、 それぞれ、 上記一般式 （ I) 中の A、 B 及び B' と同様である。
Figure imgf000012_0001
以下に、 次に、 上記一般式 （I I ) で示されるモノマーの好ましい具体例 を示す。 もちろん、 本発明の高分子化合物を合成するにはこれらのモノマー に限定されるものではない
次の化学式 （ 1) 〜 （20) で示されるモノマーは、 B、 B' 双方が （b — 1) で示されるチォフェンの場合の具体例である。
Figure imgf000012_0002
Figure imgf000013_0001
Figure imgf000013_0002
Z09T0/C00Zdf/X3d 0S88 ΟΟΖ OAV
Figure imgf000014_0001
次の化学式 （2 1) 〜 （40) で示されるモノマーは、 (b- 2) で示されるピロールの場合の具体例である。
25)
Figure imgf000014_0002
//:/ O 6ίο9ϊοεοοί1£ 0S88S0さAV
Figure imgf000015_0001
Figure imgf000016_0001
の一方が
5
Figure imgf000016_0002
Figure imgf000017_0001
Z09T0/C00Zdf/X3d 0S88 OOZ OAV
Figure imgf000018_0001
上記一般式 （I ) で示される繰り返し単位を有する本発明に係る高分子化 合物は、 電解重合法を用いることにより、 合成され、 かつパターニングされ た膜を形成することができる。
電解重合法で合成 ·成膜する場合は、 ある特定の電解液中にパターニング された電極を有する基板を浸漬し、 その電解液に通電することにより、 上記 一般式 （ I ) で示される繰り返し単位を有する高分子化合物を、 パターニン グされた電極上に成膜することができる。 すなわち、 パターニングされた高 分子化合物を含む層を容易に形成することができる。
本明細書中におけるパターニングされた電極とは、 電界発光素子を発光さ せたときに発光するその形状を決定するための電極パターンのことであり、 例えば、 電界発光素子がドットマトリックス素子の場合にはストライプ状の 複数の電極パターン、 セグメント素子の場合には特定のセグメント電極パ夕 —ンになる。
ある特定の電解液とは、 溶媒に支持電解質が溶解しているものであり、 用 いられる溶媒は水、 ァセトニトリル、 プロピレン力一ポネート等の誘電率の 高いものが好ましく、 支持電解質としては各種過塩素酸塩、 その他の塩、 酸 などを用いる。 このような電解液に、 上記一般式 （ I I ) で示されるモノマ 一を溶解したものを加え、 電解重合を行う。
よって、 一般式 （ I ) で示される高分子化合物を含有する層を用いた電界 発光素子を作製する方法としては、 上述した電解重合法を用いることができ る。 例えばガラスや合成樹脂などからなる透明基板上のパターニングされた 電極上に、 上記一般式 （ I ) で示される繰り返し単位を有する高分子化合物 を含む層を電解重合法を用いて形成する。 上記一般式 （ I ) で示される繰り 返し単位を有する高分子化合物を含む層は、 電極上及びその周辺に形成され ていてよく、 必ずしも電極の上面のみに限定されるものではない。
電界発光素子を電解重合法を利用して作製する場合は、 上述のように電解 重合法により上記一般式 （ I ) で示される繰り返し単位を有する高分子化合 物を含む層を形成する工程が含まれていればよく、 電界発光素子として機能 する限り、 電解重合の工程前後または工程内に、 別の操作 ·処理等を含んで いてもよい。 また電界発光素子として、電極の上に導電性高分子を含む層を設けた素子、 電極の上に導電性高分子を含む層を設け、 前記電極と対になるもう一方の電 極と前記導電性高分子を含む層の間に無機化合物からなる層を設けた素子な どの構造が例示される。積層する層の順番や数、及び各層の厚さについては、 特に制限がない。 発光層だけでなく、 正孔輸送層、 電子輸送層が形成されて いてもよい。 あるいは、 電極との密着性向上や、 電極からの電荷注入の改善 の為に、 電極に密着して電荷注入層を設けてもよい。 あるいは界面の密着性 向上や結晶化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一 層を揷入してもよい。
次に、 多色表示可能な発光装置の作製方法について説明する。
例えば、 ガラスや合成樹脂などからなる透明基板上の複数の画素に対応す る複数のパターニングされた電極を形成する。 この基板を、 上記一般式 （ I I ) で示されるモノマーを含む電解液に浸漬し、 少なくとも一つの電極に通 電することにより、 上記一般式 （ I ) で示される繰り返し単位を有する第一 の高分子化合物を含む層が発光層として、 通電した電極上に形成される。
再び、 先と異なるモノマーを含む電解液に基板を浸潤し、 同様の工程によ り、 第一の高分子化合物が成膜された電極とは異なる電極に上に、 上記一般 式 （ I ) で示されるが第一の高分子化合物とは異なる第二の高分子化合物を 含む層を発光層として形成する。 このような工程を繰り返すことにより、 透 明基板上に異なる色で発光する複数の各画素が形成される。 実施例
以下、 図面を用いて本発明の実施例について説明をする。 本発明はその要 旨を超えない限り、 以下の実施例の記載に限定されるものではない。
[実施例 1 ] 本実施例では、 電界発光素子の作製方法について説明する。
図 1に電界発光素子の断面構造を示す。
ガラス基板 1 0 0に、 スパッ夕法により 1 1 0 n mの厚みで I T O膜 1 0 1を付け、 エッチングにより I T O 1 0 1を 2 mm X 2 mmのドット状にし て、 パ夕一ニングされた I T〇電極 1 0 1を有するガラス基板 1 0 0を、 以 下の化学式 （6 1 ) で表されるモノマーを有する支持電解質に過塩素酸アン モニゥムを用いた電解液に浸漬する。
H ° o 、H
そして、 I T O電極 1 0 1を一方の電極に用い、 白金線をその対になる電 極として用意し、 これらの間に電圧を印加することにより電気化学的に、 上 記化学式 （6 1 ) の重合体を含有する発光層 1 0 2が、 I T O電極 1 0 1上 に形成される。
これを水で洗浄してから、 真空乾燥する。 次に、 C a、 続いて A 1を蒸着 して陰極 1 0 3を形成し、 電界発光素子を作製する。
なお、 図 1において、 第 1の電極及び第 2の電極の何れか一方が可視光透 過性を有して要れば良い。 また、 第 1の電極が陽極の場合は第 2の電極を陰 極に、 第 1の電極が陰極の場合は第 2電極を陽極とすれば良い。
[実施例 2 ]
本実施例では、 ァクティプマトリクス型の多色化された発光装置の作製方 法を示す。
図 2はァクティブマトリックス型発光装置の部分的な上面図である。
ガラスや合成樹脂などからなる透明基板 2 0 1上に複数のパターニングさ れた第 1の電極 2 0 2が形成されており、 その第 1の電極 2 0 2より上方に 突き出たなおかつ、 画素部を囲む形で絶縁体隔壁 2 0 3が形成されている。 さらに、 データ信号ライン 2 0 4と、 走査信号ライン 2 0 5と、 データ信 号ライン 2 0 4及び走査信号ライン 2 0 5に接続された非線形素子 2 0 6が 設けられ、 非線形素子はコンタクト 2 0 7により第 1の電極に接続されてい る。 これより、 各画素をそれぞれ単独でスィッチすることができる。 非線形 素子 2 0 6は代表的には電気的に接続された薄膜トランジスタとキャパシ夕 や、 薄膜トランジスタと当該薄膜トランジスタの寄生キャパシ との組み合 わせ等、 からなる。 実施例 1と同様に、 前記基板を上記化学式 （6 1 ) で示 されるモノマーを有する支持電解質に過塩素酸アンモニゥムを用いた電解液 に浸漬する。
そして、 データ信号ライン 2 0 4を一方の電極に用い、 白金線を対極とし て、 これらの電極に電圧を印加することにより、 電気化学的に上記化学式 （
6 1 ) の重合体を含む膜が、 データ信号ライン 2 0 4に接続される非線形素 子上の電極上に形成される。
次に前記基板を以下の化学式 （6 2 ) で示されるモノマーを有する支持電 解質に過塩素酸アンモニゥムを用いた電解液に浸潰する。
Figure imgf000022_0001
そして、 データ信号ライン 2 0 8を用い、 白金線を対極として電圧を印加 することにより、 電気化学的に上記化学式 （6 2 ) の重合体を含む膜をデー 夕信号ライン 2 0 8と接続される非線形素子上の電極上に形成する。 その上 に、 ベた付けの形で複数の第 1の電極に対して共通の第 2の電極が形成され る。
図 2の発光装置の発光素子において、 第 1の電極及び第 2の電極の何れか 一方が可視光透過性を有して要れば良い。 また、 第 1の電極が陽極の場合は 第 2の電極を陰極に、 第 1の電極が陰極の場合は第 2電極を陽極とすれば良 い。 [実施例 3 ]
本実施例では、 画素部に電界発光素子を有する発光装置について図 3を用 いて説明する。 図 3 (A) は、 発光装置を示す上面図であり、 図 3 (B) は 図 3 (A) を A— A' で切断した断面図である。
図 3 (A) において点線で示された矩形の領域は、 それぞれ、 3 0 1は駆 動回路部 （ソース側駆動回路）、 302は画素部、 3 03は駆動回路部 （ゲ一 ト側駆動回路） である。 また、 304は封止基板、 305はシール剤、 シ一 ル剤 305で囲まれた内側 307は、 空間 （空隙） になっている。
30 8は、 ソース側駆動回路 30 1及びゲート側駆動回路 303に入力さ れる信号を伝送するための配線であり、 外部入力端子となる FP C (フレキ シブルプリントサ一キット） 309からビデオ信号、 クロック信号、 ス夕一 ト信号、 リセット信号等を受け取る。 3 08として、 ここでは FP Cしか図 示されていないが、 この F P Cにはプリント配線基盤 （PWB) が取り付け られていても良い。 本明細書における発光装置には、 発光装置本体だけでな く、それに F P Cもしくは PWBが取り付けられた状態をも含むものとする。 次に、 断面構造について図 3 (B) を用いて説明する。
ソ一ス側駆動回路 3 0 1は nチャネル型 T FT 323と pチャネル型 TF T 324とを組み合わせた CMOS回路が形成される。 また、 駆動回路を形 成する TFTは、 公知の CMOS回路、 PM〇 S回路もしくは NMO S回路 で形成しても良い。 ゲート側駆動回路 3 03もソース側駆動回路 3 0 1と同 様である。 また、 本実施の形態では、 基板上に駆動回路を形成したドライバ 一一体型を示すが、 必ずしもその必要はなく、 基板上ではなく外部に形成す ることもできる。
画素部 3 0 2はスイッチング用 T F T 3 1 1と、 電流制御用 T F T 3 1 2 とそのドレインに電気的に接続された第 1の電極 3 1 3とを含む複数の画素 により形成される。
第 1の電極 3 1 3の端部を覆って絶縁物 3 1 4が形成されている。 ここで は、 絶縁物 3 1 4をポジ型の感光性アクリル樹脂により形成する。 また、 力 バレッジを良好なものとするため、 絶縁物 3 1 4の上端部または下端部に曲 率を有する曲面が形成されるようにする。 例えば、 絶縁物 3 1 4の材料とし てポジ型の感光性アクリルを用いた場合は、 絶縁物 3 1 4の上端部のみに曲 率半径（0 . 2 ！〜 3 n )を有する曲面を持たせることが容易にできる。 また、 絶縁物 3 1 4として、 感光性の光によってエツチャントに不溶解性と なるネガ型、 或いは光によってエツチヤントに溶解性となるポジ型のいずれ も使用することができる。
第 1の電極 3 1 3上には、 発光層 3 1 6、 及び第 2の電極 3 1 7がそれぞ れ形成されている。 ここで、 陽極として機能する第 1の電極 3 1 3に用いる 材料としては、 仕事関数の大きい材料を用いることが望ましい。 例えば、 I T O (インジウムスズ酸化物） 膜、 インジウム亜鉛酸化物 （ I Z O ) 膜、 窒 化チタン膜、 クロム膜、 タングステン膜、 Z n膜、 P t膜などの単層膜の他、 窒化チタンとアルミニウムを主成分とする膜との積層、 窒化チタン膜とアル ミニゥムを主成分とする膜と窒化チタン膜との 3層構造等を用いることがで きる。 なお、 積層構造とすると、 配線としての抵抗も低く、 良好なォ一ミツ クコンタク卜がとれ、 さらに陽極として機能させることができる。
また、発光層 3 1 6は、電気化学法である電解重合法によって形成される。 発光層 3 1 6には、 本発明の上記一般式 （ I ) の繰り返し単位を有する高分 子化合物が含まれる層である。 また、 発光層 3 1 6はこの高分子化合物だけ でなく、 他の材料を含んでいてもよく、 その他の材料が低分子化合物であつ ても他の高分子化合物であっても、 また、 無機化合物でも良い。 また、 発光 層 3 1 6は、 高分子化合物や低分子化合物でなる有機化合物の単層もしくは 積層でなるものや、 これらと合わせて無機化合物を含む層を積層させてもよ い。
発光層 31 6上に形成される第 2の電極 （陰極） 3 1 7に用いる材料とし ては、 仕事関数の小さい材料 （A l、 Ag、 L i、 C a、 またはこれらの合 金 MgAg、 Mg l n、 A l L i、 C a F2、 または C aN) を用いればよ レ^ なお、 発光層 3 1 6で生じた光が第 2の電極 3 1 7を透過させる場合に は、 第 2の電極 （陰極） 3 17として、 膜厚を薄くした金属薄膜と、 透明導 電膜（ I TO (酸化インジウム酸化スズ合金）、 酸化インジウム酸化亜鉛合金 ( I n 203 _Z nO)、酸化亜鉛（Z nO)等） との積層を用いるのがよい。 さらにシール剤 30 5で封止基板 304を素子基板 3 1 0と貼り合わせる ことにより、 素子基板 30 1、 封止基板 304、 及びシール剤 30 5で囲ま れた空間 307に電界発光素子 3 1 8が備えられた構造になっている。なお、 空間 307には、不活性気体（窒素やアルゴン等）が充填されている。 また、 シール剤 305で充填してもよい。
シ一ル剤 30 5にはエポキシ系樹脂を用いるのが好ましく、 できるだけ水 分や酸素を透過しない材料であることが望ましい。 また、 封止基板 304に 用いる材料としてガラス基板や石英基板の他、 FRP (Fiberglass- Reinfor ced Plastics), P VF (ポリビニルフロライド）、 マイラ一、 ポリエステル またはアクリル等からなるプラスチック基板を用いることができる。
以上のようにして、 本実施例の電界発光素子を有する発光装置を得ること ができる。 [実施例 4 ]
本実施例では、 本発明の電界発光素子を有する発光装置を用いて完成させ た様々な電気器具について説明する。
本発明の電界発光素子を有する発光装置を用いて作製された電気器具とし て、 ビデオカメラ、 デジタルカメラ、 ゴーグル型ディスプレイ （ヘッドマウ ントディスプレイ）、 ナビゲーシヨンシステム、 音響再生装置 （カーオーディ ォ、 オーディオコンポ等）、 ノート型パーソナルコンピュータ、 ゲーム機器、 携帯情報端末 （モバイルコンピュ一夕、 携帯電話、 携帯型ゲーム機または電 子書籍等）、記録媒体を備えた画像再生装置（具体的にはデジタルビデオディ スク （D V D ) 等の記録媒体を再生し、 その画像を表示しうる表示装置を備 えた装置） などが挙げられる。 これらの電気器具の具体例を図 4に示す。
図 4 ( A) は表示装置であり、 筐体 2 0 0 1、 支持台 2 0 0 2、 表示部 2 0 0 3、 スピーカ一部 2 0 0 4、 ビデオ入力端子 2 0 0 5等を含む。 本発明 の電界発光素子を有する発光装置をその表示部 2 0 0 3に用いることにより 作製される。 なお、 表示装置は、 パソコン用、 T V放送受信用、 広告表示用 などの全ての情報表示用装置が含まれる。
図 4 ( B ) はノート型パーソナルコンピュータであり、 本体 2 2 0 1、 筐 体 2 2 0 2、 表示部 2 2 0 3、 キーポード 2 2 0 4、 外部接続ポ一ト 2 2 0 5、 ポインティングマウス 2 2 0 6等を含む。 本発明の電界発光素子を有す る発光装置をその表示部 2 2 0 3に用いることにより作製される。
図 4 ( C ) はモバイルコンピュー夕であり、 本体 2 3 0 1、 表示部 2 3 0 2、スィッチ 2 3 0 3、操作キ一 2 3 0 4、赤外線ポート 2 3 0 5等を含む。 本発明の電界発光素子を有する発光装置をその表示部 2 3 0 2に用いること により作製される。 図 4 ( D ) は記録媒体を備えた携帯型の画像再生装置 （具体的には D V D 再生装置） であり、 本体 2 4 0 1、 筐体 2 4 0 2、 表示部 A 2 4 0 3、 表示 部 B 2 4 0 4、 記録媒体 （D V D等） 読み込み部 2 4 0 5、 操作キ一 2 4 0 6、 スピーカ一部 2 4 0 7等を含む。 表示部 A 2 4 0 3は主として画像情報 を表示し、 表示部 B 2 4 0 4は主として文字情報を表示するが、 本発明の電 界発光素子を有する発光装置をこれら表示部 A、 B 2 4 0 3、 2 4 0 4に用 いることにより作製される。 なお、 記録媒体を備えた画像再生装置には家庭 用ゲーム機器なども含まれる。
図 4 ( E ) はゴーグル型ディスプレイ （ヘッドマウントディスプレイ） で あり、 本体 2 5 0 1、 表示部 2 5 0 2、 アーム部 2 5 0 3を含む。 本発明の 電界発光素子を有する発光装置をその表示部 2 5 0 2に用いることにより作 製される。
図 4 ( F ) はビデオカメラであり、 本体 2 6 0 1、 表示部 2 6 0 2、 筐体
2 6 0 3、 外部接続ポート 2 6 0 4、 リモコン受信部 2 6 0 5、 受像部 2 6 0 6、 バッテリー 2 6 0 7、 音声入力部 2 6 0 8、 操作キー 2 6 0 9、 接眼 部 2 6 1 0等を含む。 本発明の電界発光素子を有する発光装置をその表示部
2 6 0 2に用いることにより作製される。
ここで、 図 4 ( G) は携帯電話であり、 本体 2 7 0 1、 筐体 2 7 0 2、 表 示部 2 7 0 3、 音声入力部 2 7 0 4、 音声出力部 2 7 0 5、 操作キ一 2 7 0 6、 外部接続ポート 2 7 0 7、 アンテナ 2 7 0 8等を含む。 本発明の電界発 光素子を有する発光装置をその表示部 2 7 0 3に用いることにより作製され る。 なお、 表示部 2 7 0 3は黒色の背景に白色の文字を表示することで携帯 電話の消費電力を抑えることができる。 産業上の利用可能性 本発明の新規な高分子化合物は電解重合法によりパターニングされた層を 容易に形成することができるため、 フルカラーのエレクトロルミネッセンス ディスプレイを生産性よく製造することができる。
また、実施例 4で述べたとおり、本発明発光装置の適用範囲は極めて広く、 この発光装置をあらゆる分野の電気器具に適用することが可能である。

Claims

RI 請求の範囲
3
1. 下記一般式 （I) を繰り返し単位とする高分子化合物
Figure imgf000029_0001
[一般式 （I) 中、 m及び nは 1または 2を表し、 Aは下記 （a— 1) 〜 （ a— 20) の何れかを表し、 B、 B' は同一または異なっており、 下記 （b — 1) 又は （b— 2) のいずれかを表す。
(a - 12)
Figure imgf000029_0002
(a— 18)
Figure imgf000030_0001
(( a - 1 ) の Riと R2、 及び （a _ 20) の R 5と R 6は同一または異なつ ており、 Ri Reは水素原子、 ハロゲン原子、 又は酸素原子、 硫黄原子もし くは窒素原子を含有していても良い有機残基である。）
Figure imgf000030_0002
((b -1) の R7と R8、及び （b— 2) の R9と 。は、 それぞれ、 同一ま たは異なっており、 R7~R10は水素原子、 ハロゲン原子、 又は酸素原子、 硫黄原子もしくは窒素原子を含有していても良い有機残基である。）]
2. 一対の電極間に、 下記一般式 （I ) で示される繰り返し単位を有する 高分子化合物を含有する層を有することを特徴とする電界発光素子。
Figure imgf000030_0003
[一般式 （ I ) 中、 m及び nは 1または 2を表し、 Aは下記 （a— 1) a— 20) の何れかを表し、 B、 B ' は同一または異なっており、 下記 -1) 又は （b— 2) のいずれかを表す。 )
Figure imgf000031_0001
((a— 1) の と R2、 及び （a— 2 0) の R 5と R 6は同一または異なつ ており、 Ri Reは水素原子、 ハロゲン原子、 又は酸素原子、 硫黄原子もし くは窒素原子を含有していても良い有機残基である。）
Figure imgf000032_0001
((b -1) の R7と R8、及び （b— 2) の R9と R 。は、 それぞれ、 同一ま たは異なっており、 RT Rt。は水素原子、 ハロゲン原子、 又は酸素原子、 硫黄原子もしくは窒素原子を含有していても良い有機残基である。）]
3. 請求項 1又は 3において、 前記高分子化合物を含有する層は、 電解重 合法により形成された層であることを特徴とする電界発光素子。
4. 複数の電界発光素子を有する発光装置であって、
前記複数の電界発光素子は、 それぞれ、 対向する一対の電極と、 前記一対 の電極の間に形成された高分子化合物を含有する層とを有し、
前記高分子化合物は、 下記一般式 （I) で示される繰り返し単位を有する 化合物であることを特徴とする発光装置。
Figure imgf000032_0002
[一般式 （I) 中、 m及び nは 1または 2を表し、 Aは下記 （a— 1) 〜 （ a— 20) の何れかを表し、 B、 B ' は同一または異なっており、 下記 （b — 1) 又は （b— 2) のいずれかを表す。
Figure imgf000032_0003
- 8)
- 9) （a - 12)
Figure imgf000033_0001
((a- 1) の 丄と R2、 及び （a— 2 0) の R 5と R 6は同一または異なつ ており、 Ri~R6は水素原子、 ハロゲン原子、 又は酸素原子、 硫黄原子もし くは窒素原子を含有していても良い有機残基である。）
Figure imgf000033_0002
((b -1) の R7と R。 及び （b— 2) の R。と 。は、 それぞれ、 同一ま たは異なっており、 R7〜R1 Qは水素原子、 ハロゲン原子、 又は酸素原子、 硫黄原子もしくは窒素原子を含有していても良い有機残基である。）]
5. 請求項 4において、 前記複数の電界発光素子の少なくとも 1つは、 前 記高分子化合物が他の電界発光素子と異なることを特徴とする発光装置。
6. 絶縁表面を有する基板と、
前記基板の絶縁表面に形成されたストライプ状の複数の第 1の電極と、 前記複数の第 1の電極上にそれぞれ形成された高分子化合物を含有する層 と、
複数の前記高分子化合物を含有する層上に形成され、 第 1の電極に直交す るように配置されたストライプ状の複数の第 2の電極と、
を有し、
前記高分子化合物は、 下記一般式 （I ) で示される繰り返し単位を有する 化合物であることを特徴とする発光装置。
Figure imgf000034_0001
[一般式 （ I ) 中、 m及び nは 1または 2を表し、 Aは下記 （a— 1) 〜 （ a— 2 0) の何れかを表し、 B、 B， は同一または異なっており、 下記 （b -1) 又は （b— 2) のいずれかを表す。
Figure imgf000034_0002
Figure imgf000035_0001
(( a- 1 ) の と R2、 及び （a— 20) の R 5と R 6は同一または異なつ ており、 Ri Reは水素原子、 ハロゲン原子、 又は酸素原子、 硫黄原子もし くは窒素原子を含有していても良い有機残基である。）
Figure imgf000035_0002
((b -1) の R7と R8 及ぴ （b— 2) の R9と 。は、 それぞれ、 たは異なっており、 R7〜R1Qは水素原子、 ハロゲン原子、 又は酸素原子、 硫黄原子もしくは窒素原子を含有していても良い有機残基である。）]
7. 請求項 6において、 前記複数の高分子化合物を含有する層の少なくと も 1つは、 前記高分子化合物が他の高分子化合物を含有する層と異なること を特徴とする発光装置。
8. 請求項 6又は 7において、 前記複数の高分子化合物を含有する層は、 電解重合法により形成された層であることを特徴とする発光装置。
9. 絶縁表面を有する基板と、
前記基板の絶縁表面に形成された複数の第 1の電極と、
前記複数の第 1の電極上にそれぞれ形成された高分子化合物を含有する層 と、
複数の前記高分子化合物を含有する層を挟んで、 前記複数の第 1の電極の それぞれと対向する 1つの第 2の電極と、
を有し、
前記高分子化合物は、 下記一般式 （I) で示される繰り返し単位を有する 化合物であることを特徴とする発光装置。
Figure imgf000036_0001
[一般式 （I) 中、 m及び nは 1または 2を表し、 Aは下記 （a— 1) 〜 （ a— 20) の何れかを表し、 B、 B' は同一または異なっており、 下記 （b 一 1) 又は （b— 2) のいずれかを表す。 )
Figure imgf000037_0001
CH3 CH3 Ph
-Si- 〜（a-10) -C- 〜（a-ll) -Si——（a - 12)
CH3 CH3 Ph
Figure imgf000037_0002
((a— 1) の と R2、 及び （a— 20) の R 5と R 6は同一または異なつ ており、 Ri Reは水素原子、 ハロゲン原子、 又は酸素原子、 硫黄原子もし くは窒素原子を含有していても良い有機残基である。）
Figure imgf000038_0001
((b -1) の R7と R8、及び （b_ 2) の R9と 。は、 それぞれ、 同一ま たは異なっており、 R7~R1 Qは水素原子、 ハロゲン原子、 又は酸素原子、 硫黄原子もしくは窒素原子を含有していても良い有機残基である。）]
1 0. 請求項 9において、 複数の前記高分子化合物を含有する層の少なく とも 1つは、 含有する高分子化合物が他の高分子化合物を含有する層と異な ることを特徴とする発光装置。
1 1. 絶縁表面を有する基板上に、 互い異なる色で発光する第 1〜第 3の 画素を複数有する発光装置であって、
複数の第 1の電極と、
複数の前記第 1の電極上にそれぞれ形成された高分子化合物を含有する層 と、
前記高分子化合物を含有する層上に形成され、 前記複数の第 1の電極と対 向する第 2の電極と、
を有し、
前記第 1の電極は前記複数の第 1〜第 3の画素ごとに設けられ、 前記第 2 の電極は前記複数の第 1〜第 3の画素に共通に設けられており、
前記高分子化合物は、 下記一般式 （ I ) で示される繰り返し単位を有する 化合物であって、 前記第 1〜第 3の画素において、 前記高分子化合物を含有 する層の高分子化合物は互いに異なることを特徴とする発光装置。
Figure imgf000039_0001
[一般式 （I) 中、 m及び nは 1または 2を表し、 Aは下記 （a— 1) 〜 （ a— 20) の何れかを表し、 B、 B， は同一または異なっており、 下記 （b 一 1) 又は （b— 2) のいずれかを表す。 )
Figure imgf000039_0002
〜（a - 20)
Figure imgf000040_0001
((a- 1) の と R2、 及ぴ （a— 2 0) の R 5と R 6は同一または異なつ ており、 Ri Reは水素原子、 ハロゲン原子、 又は酸素原子、 硫黄原子もし くは窒素原子を含有していても良い有機残基である。）
Figure imgf000040_0002
((b -1) の R7と R8、及び （b— 2) の R9と 。は、 それぞれ、 同一ま たは異なっており、 R7〜R1 Qは水素原子、 ハロゲン原子、 又は酸素原子、 硫黄原子もしくは窒素原子を含有していても良い有機残基である。）]
1 2. 請求項 9乃至 1 1のいずれか 1項において、 前記高分子化合物を含 有する層は電解重合法により形成された層であることを特徴とする発光装置。
13. 請求項 9乃至請求項 1 1のいずれか一項に記載の発光装置は、
複数のデータ信号ラインと、 前記複数の走査信号ラインと、 前記データ信 号ラインの 1つ及び前記走査信号ラインの 1つに接続された複数の非線型素 子とを有し、 前記複数の第 1の電極は、 それぞれ、 前記非線形素子に接続さ れていることを特徴とする発光装置。
14. 請求項 1 3において、 前記非線型素子として、 少なくとも薄膜トラ ンジス夕を用いたことを特徴とする発光装置。
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