JP2013219278A - Organic electroluminescent element - Google Patents

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Hiroshi Hasebe
浩 長谷部
Toshiya Sawai
俊哉 澤井
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Shin Etsu Polymer Co Ltd
Shin Etsu Chemical Co Ltd
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide an organic electroluminescent element capable of preventing a reduction in luminous efficiency while suppressing a leakage current in a hole injection layer.SOLUTION: An organic electroluminescent element 10 of the present invention is provided with a light-emitting part 14 between a pair of electrodes. The light-emitting part 14 has a light-emitting layer 14b, a hole injection layer 14a causing holes to move from one electrode to the light-emitting layer 14b, and an electron transport layer 14c causing electrons to move from the other electrode toward the light-emitting layer 14b. The hole injection layer 14a includes a semiconductive polymer film formed from a semiconductive polymer coating, and the semiconductive polymer coating contains a complex of a novolac resin having a bisphenol S unit and a phenol sulfonic acid unit with a polymer of thiophene or its derivative.

Description

本発明は、有機エレクトロルミネッセンス素子に関する。   The present invention relates to an organic electroluminescence element.

近年、薄型ディスプレイの分野において、プラズマディスプレイ、液晶ディスプレイの他に、有機エレクトロルミネッセンス素子を備えた有機エレクトロルミネッセンスディスプレイが商品化されている。また、照明分野においても、無機半導体を用いたLED照明の他に、有機エレクトロルミネッセンス素子を用いた薄型フラット照明の開発も進められている。
有機エレクトロルミネッセンス素子は、陽極より注入された正孔と陰極より注入された電子とが再結合した際に生じるエネルギーにより蛍光物質が発光する原理を用いた自発発光型の発光素子である。
有機エレクトロルミネッセンス素子の最も単純な構成は、陽極となる透明電極、自発発光する発光層、陰極となる金属電極の三層構成であるが、発光効率を高め、より低電圧で発光させるために、補助層を設けることが多い。例えば、陽極と発光層との間に正孔注入層を設けることがあり、発光層と陰極との間に電子注入層を設けることがある。
In recent years, in the field of thin displays, in addition to plasma displays and liquid crystal displays, organic electroluminescent displays including organic electroluminescent elements have been commercialized. Also in the lighting field, in addition to LED lighting using inorganic semiconductors, development of thin flat lighting using organic electroluminescence elements is also underway.
An organic electroluminescence element is a spontaneous emission type light emitting element using a principle that a fluorescent substance emits light by energy generated when holes injected from an anode and electrons injected from a cathode are recombined.
The simplest structure of an organic electroluminescence element is a three-layer structure of a transparent electrode that serves as an anode, a light emitting layer that emits light spontaneously, and a metal electrode that serves as a cathode, but in order to increase luminous efficiency and emit light at a lower voltage, An auxiliary layer is often provided. For example, a hole injection layer may be provided between the anode and the light emitting layer, and an electron injection layer may be provided between the light emitting layer and the cathode.

正孔注入層や電子注入層等の補助層を設ける理由の一つは、各電極から注入される正孔及び電子の注入におけるエネルギー障壁を下げることにある。
すなわち、トリス(8−キノリノラト)アルミニウム(以下 「Alq3」と表記する。)に代表される有機発光部材は、その最高被占軌道(HOMO)のエネルギー準位が6eV、最低空軌道(LUMO)のエネルギー準位が3eV付近にあるものが多い。一方、陽極に用いられる透明電極・酸化インジウムスズ(ITO)の仕事関数は4.5〜5eV、陰極に用いられるアルミ電極の仕事関数は4〜4.5eVとなっている。そのため、陽極、陰極それぞれに1eVものエネルギー障壁が存在することになり、陽極/発光層/陰極の構造で有機エレクトロルミネッセンス素子を構成すると、発光電位が高くなり、発光効率が低くなる。
そこで、各エネルギー障壁の傾きが小さくなるような補助層を設けることにより、有機エレクトロルミネッセンス素子の発光効率を向上させている。通常、陽極と発光層間にはHOMO準位エネルギーが5〜6eV程度の材料からなる正孔注入層を設け、発光層と陰極の間には、有機物の場合にはLUMOが、無機物の場合には仕事関数が3〜4eV程度の材料からなる電子注入層を設ける。
このように、有機エレクトロルミネッセンス素子の発光効率は、補助層のエネルギー準位が重要となっている。
One reason for providing an auxiliary layer such as a hole injection layer or an electron injection layer is to lower the energy barrier in the injection of holes and electrons injected from each electrode.
That is, an organic light-emitting member typified by tris (8-quinolinolato) aluminum (hereinafter referred to as “Alq3”) has an energy level of its highest occupied orbit (HOMO) of 6 eV and a lowest empty orbit (LUMO). Many have energy levels in the vicinity of 3 eV. On the other hand, the work function of the transparent electrode and indium tin oxide (ITO) used for the anode is 4.5 to 5 eV, and the work function of the aluminum electrode used for the cathode is 4 to 4.5 eV. Therefore, an energy barrier of 1 eV exists in each of the anode and the cathode, and when an organic electroluminescence element is configured with an anode / light emitting layer / cathode structure, the light emission potential becomes high and the light emission efficiency becomes low.
Therefore, by providing an auxiliary layer that reduces the inclination of each energy barrier, the light emission efficiency of the organic electroluminescence element is improved. Usually, a hole injection layer made of a material having a HOMO level energy of about 5 to 6 eV is provided between the anode and the light emitting layer, and LUMO is formed between the light emitting layer and the cathode in the case of organic materials and in the case of inorganic materials. An electron injection layer made of a material having a work function of about 3 to 4 eV is provided.
Thus, the energy level of the auxiliary layer is important for the light emission efficiency of the organic electroluminescence element.

また、正孔注入層については固有抵抗値を充分に大きくすることが求められる。正孔注入層の固有抵抗値が低いと、所定の発光回路以外を流れる漏れ電流が多くなり、所定の発光部位以外の場所で微弱な発光が起りやすくなる。この微弱発光は発光部位の近傍で多く見られるため、発光部位の輪郭がぼやける傾向にあり、隣接する発光部位のコントラストが問題となるディスプレイ用途では大きな問題となる。また、漏れ電流は熱エネルギーとして変換されるため、素子の寿命を短縮化する原因になる。漏れ電流を充分に抑制するためには、10Ωcm以上の固有抵抗値が必要であると言われている。 In addition, the hole injection layer is required to have a sufficiently large specific resistance value. When the specific resistance value of the hole injection layer is low, the leakage current flowing outside the predetermined light emitting circuit increases, and weak light emission is likely to occur at a place other than the predetermined light emitting portion. Since this weak light emission is often seen in the vicinity of the light emitting part, the outline of the light emitting part tends to be blurred, which becomes a big problem in display applications where the contrast between adjacent light emitting parts is a problem. Further, since the leakage current is converted as thermal energy, it causes a reduction in the lifetime of the element. It is said that a specific resistance value of 10 4 Ωcm or more is necessary to sufficiently suppress the leakage current.

ポリ(3,4−エチレンジオキシチオフェン)にポリスチレンスルホン酸をドープしたPEDOT/PSSは、電気導電の担い手が正孔であるp型有機半導体であり、また、HOMO準位エネルギーが約5.2eVで、陽極であるITOと発光層であるAlq3の中間に位置している。そのため、正孔注入層としての利用が検討されている(特許文献1)。
また、PEDOT/PSSは分散液として提供されているため、塗布によって層を形成できる。そのため、PEDOT/PSSを用いて正孔注入層を形成する場合には、蒸着プロセスを必要とせず、ウエットプロセスのみでの製膜できるため、ディスプレイの大画面化、低コスト化の要求に容易に応えることができる。
PEDOT / PSS in which poly (3,4-ethylenedioxythiophene) is doped with polystyrene sulfonic acid is a p-type organic semiconductor that plays a role in electrical conduction, and has a HOMO level energy of about 5.2 eV. Thus, it is positioned between ITO as the anode and Alq3 as the light emitting layer. Therefore, utilization as a hole injection layer is examined (patent document 1).
Further, since PEDOT / PSS is provided as a dispersion, a layer can be formed by coating. Therefore, when forming a hole injection layer using PEDOT / PSS, it is possible to form a film only by a wet process without requiring a vapor deposition process. I can respond.

PEDOT/PSSにおいては、PEDOTに対するPSSの質量比を大きくすれば、高抵抗化することができる。そのため、正孔注入層用のPEDOT/PSSでは、固有抵抗値を大きして漏れ電流を少なくするために、PSSの配合量が多めにされており、具体的には、PEDOT/PSSの質量比が1:6〜1:20程度とされている。
しかし、PSSを増やすことによる高抵抗化には限度があり、PSSがある一定の割合を超えると、PSSを増やしても、抵抗は殆ど上昇しなくなる。その際の固有抵抗値は10Ωcm程度であり、この程度では漏れ電流を充分に防ぐことは困難であった。
そこで、PEDOT/PSSに、アクリル樹脂やエポキシ樹脂等の非導電性のバインダ樹脂を含有させ、導電パスを阻害することによって高抵抗化することがある(特許文献2)。
In PEDOT / PSS, if the mass ratio of PSS to PEDOT is increased, the resistance can be increased. Therefore, in the PEDOT / PSS for the hole injection layer, the blending amount of PSS is increased in order to increase the specific resistance value and reduce the leakage current. Specifically, the mass ratio of PEDOT / PSS Is about 1: 6 to 1:20.
However, there is a limit to increasing the resistance by increasing the PSS, and when the PSS exceeds a certain ratio, the resistance hardly increases even if the PSS is increased. The specific resistance value at that time was about 10 3 Ωcm, and it was difficult to sufficiently prevent the leakage current at this level.
Therefore, PEDOT / PSS may contain a non-conductive binder resin such as an acrylic resin or an epoxy resin to increase the resistance by inhibiting the conductive path (Patent Document 2).

しかしながら、バインダ樹脂等の非導電性有機化合物のHOMOエネルギー準位は通常6eV以上であるため、非導電性有機化合物とPEDOT/PSSとを混合して得た混合物のHOMOエネルギー準位は、PEDOT/PSS固有のHOMOエネルギー準位よりも絶対値が大きい側、すなわちITOの仕事関数から離れる側にシフトする。このシフトにより、陽極であるITOとの正孔注入障壁が大きくなるため、非導電性有機化合物とPEDOT/PSSとの混合物を正孔注入層に用いた有機エレクトロルミネッセンス素子は、発光効率が大きく低下し、全く発光しないこともあった。   However, since the HOMO energy level of a non-conductive organic compound such as a binder resin is usually 6 eV or more, the HOMO energy level of a mixture obtained by mixing the non-conductive organic compound and PEDOT / PSS is PEDOT / It shifts to the side where the absolute value is larger than the HOMO energy level unique to PSS, that is, the side away from the work function of ITO. This shift increases the hole injection barrier with the anode ITO, so that the organic electroluminescent device using a mixture of a non-conductive organic compound and PEDOT / PSS for the hole injection layer has a significant decrease in luminous efficiency. In some cases, no light was emitted.

特許第4191801号公報Japanese Patent No. 4191801 特許第2916098号公報Japanese Patent No. 2916098

本発明は、正孔注入層における漏れ電流を抑制しながらも発光効率の低下を防止できる有機エレクトロルミネッセンス素子を提供することを目的とする。   An object of this invention is to provide the organic electroluminescent element which can prevent the fall of luminous efficiency, suppressing the leakage current in a positive hole injection layer.

本発明の有機エレクトロルミネッセンス素子は、一対の電極間に発光部が設けられ、該発光部は、発光層と、一方の電極から発光層に向けて正孔を移動させる正孔注入層と、他方の電極から発光層に向けて電子を移動させる電子移動層とを有する有機エレクトロルミネッセンス素子において、前記正孔注入層は、高分子半導体塗料から形成された高分子半導体膜を備え、前記高分子半導体塗料は、下記一般式(1)で表されるビスフェノールS単位及び下記一般式(2)で表されるフェノールスルホン酸単位を有するノボラック樹脂と、チオフェンまたはその誘導体の重合体との複合体を含有することを特徴とする。
(式中、Xは、H、Li、Na、K、NH(4−Y)のいずれかであり、Yは、0から4のいずれかの整数である。Rは、炭素数1から8のいずれかのアルキル基である、Yが2以上の場合、同一であってもよいし、異なってもよい。ビスフェノールS単位及びフェノールスルホン酸単位の芳香環を構成する水素はメチル基又はメトキシ基で置換されてもよい。また、1≦m<10000、1≦n<10000である。)
The organic electroluminescent element of the present invention is provided with a light emitting portion between a pair of electrodes, the light emitting portion comprising a light emitting layer, a hole injection layer for moving holes from one electrode toward the light emitting layer, and the other. In the organic electroluminescence device having an electron transfer layer that moves electrons from the electrode toward the light emitting layer, the hole injection layer includes a polymer semiconductor film formed of a polymer semiconductor paint, and the polymer semiconductor The paint contains a composite of a novolak resin having a bisphenol S unit represented by the following general formula (1) and a phenolsulfonic acid unit represented by the following general formula (2) and a polymer of thiophene or a derivative thereof. It is characterized by doing.
(In the formula, X is any one of H, Li, Na, K, NH (4-Y) R Y , and Y is an integer from 0 to 4. R is from 1 to C carbon atoms. When Y is 2 or more, which is any alkyl group of 8, they may be the same or different.The hydrogen constituting the aromatic ring of the bisphenol S unit and the phenolsulfonic acid unit is a methyl group or a methoxy group. And may be substituted with a group, and 1 ≦ m <10000 and 1 ≦ n <10000.)

Figure 2013219278
Figure 2013219278
Figure 2013219278
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本発明の有機エレクトロルミネッセンス素子は、正孔注入層における漏れ電流を抑制しながらも発光効率の低下を防止できる。   The organic electroluminescence device of the present invention can prevent a decrease in light emission efficiency while suppressing leakage current in the hole injection layer.

本発明の有機エレクトロルミネッセンス素子の一実施形態を示す平面図である。It is a top view which shows one Embodiment of the organic electroluminescent element of this invention. 図1のI−I’断面図である。It is I-I 'sectional drawing of FIG.

本発明の有機エレクトロルミネッセンス素子(以下、「OEL素子」という。)の一実施形態について説明する。
図1に、本実施形態のOEL素子の平面図、図2に図1におけるI−I’断面図を示す。本実施形態のOEL素子10は、基材11と、基材11の片面に帯状に設けられた陽極12及び陰極13と、これらの間に設けられた発光部14とを有する。また、陽極12と陰極13は、平面視の中央で直交するように配置されている。
このOEL素子10では、陽極12−陰極13間に電位を与えた際に、陽極12と陰極13との直交部にて、基材11を通して発光を視認できるようになっている。
An embodiment of the organic electroluminescence element (hereinafter referred to as “OEL element”) of the present invention will be described.
FIG. 1 is a plan view of the OEL element of this embodiment, and FIG. 2 is a cross-sectional view taken along the line II ′ in FIG. The OEL element 10 of this embodiment includes a base material 11, an anode 12 and a cathode 13 provided in a strip shape on one surface of the base material 11, and a light emitting unit 14 provided therebetween. The anode 12 and the cathode 13 are arranged so as to be orthogonal at the center in plan view.
In the OEL element 10, when a potential is applied between the anode 12 and the cathode 13, light emission can be visually recognized through the base material 11 at an orthogonal portion between the anode 12 and the cathode 13.

<発光部>
発光部14は、少なくとも、正孔注入層14a、発光層14b、電子注入層14cとの積層体となっている。正孔注入層14aは陽極12側に配置され、電子注入層14cは陰極13側に配置されている。
<Light emitting part>
The light emitting unit 14 is a laminate of at least a hole injection layer 14a, a light emitting layer 14b, and an electron injection layer 14c. The hole injection layer 14a is disposed on the anode 12 side, and the electron injection layer 14c is disposed on the cathode 13 side.

(正孔注入層)
正孔注入層14aは、陽極12から発光層14bに向けて正孔を移動させる層である。本実施形態における正孔注入層14aは、高分子半導体塗料から形成された高分子半導体膜からなっている。
前記高分子半導体塗料は、(ビスフェノールS−フェノールスルホン酸)ノボラック樹脂と、チオフェンまたはその誘導体の重合体(以下、「チオフェン又はその誘導体の重合体」のことを「ポリチオフェン」という。)とを含有する。(ビスフェノールS−フェノールスルホン酸)ノボラック樹脂はポリチオフェンに配位しているため、ポリチオフェンと(ビスフェノールS−フェノールスルホン酸)は複合体を形成している。
(Hole injection layer)
The hole injection layer 14a is a layer that moves holes from the anode 12 toward the light emitting layer 14b. The hole injection layer 14a in the present embodiment is made of a polymer semiconductor film formed from a polymer semiconductor paint.
The polymer semiconductor paint contains (bisphenol S-phenolsulfonic acid) novolak resin and a polymer of thiophene or a derivative thereof (hereinafter, “polymer of thiophene or a derivative thereof” is referred to as “polythiophene”). To do. Since the (bisphenol S-phenolsulfonic acid) novolac resin is coordinated to polythiophene, polythiophene and (bisphenol S-phenolsulfonic acid) form a complex.

[(ビスフェノールS−フェノールスルホン酸)ノボラック樹脂]
本発明で用いられる(ビスフェノールS−フェノールスルホン酸)ノボラック樹脂は、上記一般式(1)で表されるビスフェノールS単位と、一般式(2)で表されるフェノールスルホン酸単位とを有するノボラック樹脂である。
上記一般式(1)において、Xは、H、Li、Na、K、NH(4−Y)のいずれかである(ただし、Yは0から4のいずれかの整数である。)。NH(4−Y)におけるRは、炭素数1から8のいずれかのアルキル基(例えば、メチル基、エチル基、プロピル基、ブチル基、ペンチル基、ヘキシル基、オクチル基)である。炭素数が3以上のアルキル基の場合には、直鎖でもよいし、分岐していてもよい。また、Yが2以上である場合には、Rは同一であってもよいし、異なってもよい。
ビスフェノールS単位及びフェノールスルホン酸単位の芳香環を構成する水素は、メチル基またはメトキシ基で置換されていてもよい。
一般式(1)においては、1≦m<10,000であり、10≦m≦1,000が好ましい。一般式(2)においては、1≦n<10,000であり、10≦n≦1,000が好ましい。m、nが各々前記上限値未満であれば、高分子半導体塗料の粘度を抑制でき、塗布が容易になる。
[(Bisphenol S-phenolsulfonic acid) novolak resin]
The (bisphenol S-phenolsulfonic acid) novolak resin used in the present invention is a novolak resin having a bisphenol S unit represented by the general formula (1) and a phenolsulfonic acid unit represented by the general formula (2). It is.
In the general formula (1), X is any one of H, Li, Na, K, NH (4-Y) R Y (where Y is an integer from 0 to 4). R in NH (4-Y) R Y is an alkyl group having 1 to 8 carbon atoms (for example, methyl group, ethyl group, propyl group, butyl group, pentyl group, hexyl group, octyl group). In the case of an alkyl group having 3 or more carbon atoms, it may be linear or branched. Moreover, when Y is 2 or more, R may be the same or different.
Hydrogen constituting the aromatic ring of the bisphenol S unit and the phenolsulfonic acid unit may be substituted with a methyl group or a methoxy group.
In the general formula (1), 1 ≦ m <10,000, and preferably 10 ≦ m ≦ 1,000. In the general formula (2), 1 ≦ n <10,000, and preferably 10 ≦ n ≦ 1,000. If m and n are each less than the said upper limit, the viscosity of a polymer semiconductor coating material can be suppressed and application | coating becomes easy.

(ビスフェノールS−フェノールスルホン酸)ノボラック樹脂のビスフェノールS単位とフェノールスルホン酸単位のモル比(m/n)は50/50〜5/95が好ましく、40/60〜15/85がより好ましい。ビスフェノールS単位とフェノールスルホン酸単位のモル比が50/50以下であれば、酸性での水に対する溶解性が向上し、ポリチオフェンの重合度を容易に大きくでき、導電性をより高くできる。また、モル比(m/n)が5/95以上であれば、透明性をより高くできる。   (Bisphenol S-phenolsulfonic acid) The molar ratio (m / n) of bisphenol S units to phenolsulfonic acid units in the novolak resin is preferably 50/50 to 5/95, more preferably 40/60 to 15/85. If the molar ratio of the bisphenol S unit to the phenol sulfonic acid unit is 50/50 or less, the acid solubility in water is improved, the degree of polymerization of polythiophene can be easily increased, and the conductivity can be further increased. Moreover, if molar ratio (m / n) is 5/95 or more, transparency can be made higher.

上記(ビスフェノールS−フェノールスルホン酸)ノボラック樹脂の質量平均分子量は5,000〜500,000が好ましく、10000〜100,000がより好ましい。質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によって測定することができる。
(ビスフェノールS−フェノールスルホン酸)ノボラック樹脂の質量平均分子量が前記下限値以上であれば、導電性及び透明性をより高くできる。一方、(ビスフェノールS−フェノールスルホン酸)ノボラック樹脂の質量平均分子量が前記上限値以下であれば、高分子半導体塗料の粘度を抑制でき、塗布が容易になる。
The mass average molecular weight of the (bisphenol S-phenolsulfonic acid) novolak resin is preferably 5,000 to 500,000, more preferably 10,000 to 100,000. The mass average molecular weight can be measured by gel permeation chromatography.
When the mass average molecular weight of the (bisphenol S-phenolsulfonic acid) novolak resin is equal to or higher than the lower limit, the conductivity and transparency can be further increased. On the other hand, if the mass average molecular weight of the (bisphenol S-phenolsulfonic acid) novolak resin is equal to or less than the upper limit, the viscosity of the polymer semiconductor coating can be suppressed, and the coating becomes easy.

(ビスフェノールS−フェノールスルホン酸)ノボラック樹脂の含有量は、ポリチオフェン1モルに対して0.1〜10モルの範囲であることが好ましく、1〜7モルの範囲であることがより好ましい。(ビスフェノールS−フェノールスルホン酸)ノボラック樹脂の含有量が0.1モルより少なくなると、ポリチオフェンへのドーピング効果が弱くなる傾向にあり、導電性が不足することがある。その上、溶媒への分散性及び溶解性が低くなり、均一な分散液を得ることが困難になる。また、(ビスフェノールS−フェノールスルホン酸)ノボラック樹脂の含有量が10モルより多くなると、ポリチオフェンの含有量が少なくなり、やはり充分な導電性が得られにくい。   The content of (bisphenol S-phenolsulfonic acid) novolak resin is preferably in the range of 0.1 to 10 mol, more preferably in the range of 1 to 7 mol, relative to 1 mol of polythiophene. When the content of (bisphenol S-phenolsulfonic acid) novolak resin is less than 0.1 mol, the doping effect on polythiophene tends to be weakened, and the conductivity may be insufficient. In addition, the dispersibility and solubility in the solvent are reduced, making it difficult to obtain a uniform dispersion. On the other hand, when the content of (bisphenol S-phenolsulfonic acid) novolak resin is more than 10 mol, the content of polythiophene is decreased, and it is difficult to obtain sufficient conductivity.

[その他のアニオン]
前記(ビスフェノールS−フェノールスルホン酸)ノボラック樹脂以外にポリチオフェンへのドーピング可能なアニオンが併用されてもよい。この場合、ポリチオフェンからの脱ドープ特性及び複合体の溶剤溶解性、他成分への相溶性、分散性、及び耐熱性、耐環境特性を調整する等の観点からは、有機酸が好ましい。有機酸としては、有機カルボン酸、フェノール類、有機スルホン酸等が挙げられる。
有機カルボン酸としては、脂肪族、芳香族、環状脂肪族等にカルボキシ基を一つ又は二つ以上を含むものを使用できる。例えば、ギ酸、酢酸、シュウ酸、安息香酸、フタル酸、マレイン酸、フマル酸、マロン酸、酒石酸、クエン酸、乳酸、コハク酸、モノクロロ酢酸、ジクロロ酢酸、トリクロロ酢酸、トリフルオロ酢酸、ニトロ酢酸、トリフェニル酢酸等が挙げられる。フェノール類としては、クレゾール、フェノール、キシレノール等のフェノール類が挙げられる
[Other anions]
In addition to the (bisphenol S-phenolsulfonic acid) novolak resin, an anion capable of doping polythiophene may be used in combination. In this case, an organic acid is preferable from the viewpoint of adjusting the dedoping characteristics from polythiophene and the solvent solubility of the composite, compatibility with other components, dispersibility, heat resistance, and environmental resistance. Examples of organic acids include organic carboxylic acids, phenols, and organic sulfonic acids.
As the organic carboxylic acid, aliphatic, aromatic, cycloaliphatic and the like containing one or more carboxy groups can be used. For example, formic acid, acetic acid, oxalic acid, benzoic acid, phthalic acid, maleic acid, fumaric acid, malonic acid, tartaric acid, citric acid, lactic acid, succinic acid, monochloroacetic acid, dichloroacetic acid, trichloroacetic acid, trifluoroacetic acid, nitroacetic acid, And triphenylacetic acid. Examples of phenols include phenols such as cresol, phenol, and xylenol.

有機スルホン酸としては、脂肪族、芳香族、環状脂肪族等にスルホン酸基が一つまたは二つ以上を含むものが使用できる。スルホン酸基を一つ含むものとしては、例えば、メタンスルホン酸、エタンスルホン酸、1−プロパンスルホン酸、1−ブタンスルホン酸、1−ヘキサンスルホン酸、1−ヘプタンスルホン酸、1−オクタンスルホン酸、1−ノナンスルホン酸、1−デカンスルホン酸、1−ドデカンスルホン酸、1−テトラデカンスルホン酸、1−ペンタデカンスルホン酸、2−ブロモエタンスルホン酸、3−クロロ−2−ヒドロキシプロパンスルホン酸、トリフルオロメタンスルホン酸、コリスチンメタンスルホン酸、2−アクリルアミド−2−メチルプロパンスルホン酸、アミノメタンスルホン酸、1−アミノ−2−ナフト−ル−4−スルホン酸、2−アミノ−5−ナフト−ル−7−スルホン酸、3−アミノプロパンスルホン酸、N−シクロヘキシル−3−アミノプロパンスルホン酸、ベンゼンスルホン酸、p−トルエンスルホン酸、キシレンスルホン酸、エチルベンゼンスルホン酸、プロピルベンゼンスルホン酸、ブチルベンゼンスルホン酸、ペンチルベンゼンスルホン酸、ヘキシルベンゼンスルホン酸、ヘプチルベンゼンスルホン酸、オクチルベンゼンスルホン酸、ノニルベンゼンスルホン酸、デシルベンゼンスルホン酸、ウンデシルベンゼンスルホン酸、ドデシルベンゼンスルホン酸、ペンタデシルベンゼンスルホン酸、へキサデシルベンゼンスルホン酸、2,4−ジメチルベンゼンスルホン酸、ジプロピルベンゼンスルホン酸、ブチルベンゼンスルホン酸、4−アミノベンゼンスルホン酸 、o−アミノベンゼンスルホン酸、m−アミノベンゼンスルホン酸、4−アミノ−2−クロロトルエン−5−スルホン酸、4−アミノ−3−メチルベンゼン−1−スルホン酸、4−アミノ−5−メトキシ−2−メチルベンゼンスルホン酸 、2−アミノ−5−メチルベンゼン−1−スルホン酸、4−アミノ−2−メチルベンゼン−1−スルホン酸、5−アミノ−2−メチルベンゼン−1−スルホン酸、4−アミノ−3−メチルベンゼン−1−スルホン酸、4−アセトアミド−3−クロロベンゼンスルホン酸、4−クロロ−3−ニトロベンゼンスルホン酸、p−クロロベンゼンスルホン酸、ナフタレンスルホン酸、メチルナフタレンスルホン酸、プロピルナフタレンスルホン酸、ブチルナフタレンスルホン酸、ペンチルナフタレンスルホン酸、ジメチルナフタレンスルホン酸、4−アミノ−1−ナフタレンスルホン酸、8−クロロナフタレン−1−スルホン酸、ナフタレンスルホン酸ホルマリン重縮合物、メラミンスルホン酸ホルマリン重縮合物等のスルホン酸基を含むスルホン酸化合物等を例示できる。   As the organic sulfonic acid, an aliphatic, aromatic, cycloaliphatic or the like containing one or more sulfonic acid groups can be used. Examples of those containing one sulfonic acid group include methanesulfonic acid, ethanesulfonic acid, 1-propanesulfonic acid, 1-butanesulfonic acid, 1-hexanesulfonic acid, 1-heptanesulfonic acid, and 1-octanesulfonic acid. 1-nonanesulfonic acid, 1-decanesulfonic acid, 1-dodecanesulfonic acid, 1-tetradecanesulfonic acid, 1-pentadecanesulfonic acid, 2-bromoethanesulfonic acid, 3-chloro-2-hydroxypropanesulfonic acid, trifluoro L-methanesulfonic acid, colistin methanesulfonic acid, 2-acrylamido-2-methylpropanesulfonic acid, aminomethanesulfonic acid, 1-amino-2-naphthol-4-sulfonic acid, 2-amino-5-naphthol 7-sulfonic acid, 3-aminopropanesulfonic acid, N-cyclohexyl- -Aminopropanesulfonic acid, benzenesulfonic acid, p-toluenesulfonic acid, xylenesulfonic acid, ethylbenzenesulfonic acid, propylbenzenesulfonic acid, butylbenzenesulfonic acid, pentylbenzenesulfonic acid, hexylbenzenesulfonic acid, heptylbenzenesulfonic acid, octyl Benzenesulfonic acid, nonylbenzenesulfonic acid, decylbenzenesulfonic acid, undecylbenzenesulfonic acid, dodecylbenzenesulfonic acid, pentadecylbenzenesulfonic acid, hexadecylbenzenesulfonic acid, 2,4-dimethylbenzenesulfonic acid, dipropylbenzene Sulfonic acid, butylbenzenesulfonic acid, 4-aminobenzenesulfonic acid, o-aminobenzenesulfonic acid, m-aminobenzenesulfonic acid, 4-amino-2-chloroto Ene-5-sulfonic acid, 4-amino-3-methylbenzene-1-sulfonic acid, 4-amino-5-methoxy-2-methylbenzenesulfonic acid, 2-amino-5-methylbenzene-1-sulfonic acid, 4-amino-2-methylbenzene-1-sulfonic acid, 5-amino-2-methylbenzene-1-sulfonic acid, 4-amino-3-methylbenzene-1-sulfonic acid, 4-acetamido-3-chlorobenzenesulfone Acid, 4-chloro-3-nitrobenzenesulfonic acid, p-chlorobenzenesulfonic acid, naphthalenesulfonic acid, methylnaphthalenesulfonic acid, propylnaphthalenesulfonic acid, butylnaphthalenesulfonic acid, pentylnaphthalenesulfonic acid, dimethylnaphthalenesulfonic acid, 4-amino -1-Naphthalenesulfonic acid, 8-chloronaphthalene- Examples thereof include sulfonic acid compounds containing a sulfonic acid group such as 1-sulfonic acid, naphthalenesulfonic acid formalin polycondensate, and melamine sulfonic acid formalin polycondensate.

スルホン酸基を二つ以上含むものとしては、例えば、エタンジスルホン酸、ブタンジスルホン酸、ペンタンジスルホン酸、デカンジスルホン酸、m−ベンゼンジスルホン酸、o−ベンゼンジスルホン酸、p−ベンゼンジスルホン酸、トルエンジスルホン酸、キシレンジスルホン酸、クロロベンゼンジスルホン酸、フルオロベンゼンジスルホン酸、アニリン−2,4−ジスルホン酸、アニリン−2,5−ジスルホン酸、ジメチルベンゼンジスルホン酸、ジエチルベンゼンジスルホン酸、ジブチルベンゼンスルホン酸、ナフタレンジスルホン酸、メチルナフタレンジスルホン酸、エチルナフタレンジスルホン酸、ドデシルナフタレンジスルホン酸、ペンタデシルナフタレンジスルホン酸、ブチルナフタレンジスルホン酸、2−アミノ−1,4−ベンゼンジスルホン酸、1−アミノ−3,8−ナフタレンジスルホン酸、3−アミノ−1,5−ナフタレンジスルホン酸、8−アミノ−1−ナフト−ル−3,6−ジスルホン酸、4−アミノ−5−ナフト−ル−2,7−ジスルホン酸、アントラセンジスルホン酸、ブチルアントラセンジスルホン酸、4−アセトアミド−4′−イソチオ−シアナトスチルベン−2,2′−ジスルホン酸、4−アセトアミド−4′−イソチオシアナトスチルベン−2,2′−ジスルホン酸、4−アセトアミド−4′−マレイミジルスチルベン−2,2′−ジスルホン酸、1−アセトキシピレン−3,6,8−トリスルホン酸、7−アミノ−1,3,6−ナフタレントリスルホン酸、8−アミノナフタレン−1,3,6−トリスルホン酸、3−アミノ−1,5,7−ナフタレントリスルホン酸等が挙げられる。   Examples of those containing two or more sulfonic acid groups include ethanedisulfonic acid, butanedisulfonic acid, pentanedisulfonic acid, decanedisulfonic acid, m-benzenedisulfonic acid, o-benzenedisulfonic acid, p-benzenedisulfonic acid, and toluenedisulfone. Acid, xylene disulfonic acid, chlorobenzene disulfonic acid, fluorobenzene disulfonic acid, aniline-2,4-disulfonic acid, aniline-2,5-disulfonic acid, dimethylbenzene disulfonic acid, diethylbenzene disulfonic acid, dibutylbenzene sulfonic acid, naphthalene disulfonic acid , Methyl naphthalene disulfonic acid, ethyl naphthalene disulfonic acid, dodecyl naphthalene disulfonic acid, pentadecyl naphthalene disulfonic acid, butyl naphthalene disulfonic acid, 2-amino-1,4-benzene Zendisulfonic acid, 1-amino-3,8-naphthalenedisulfonic acid, 3-amino-1,5-naphthalenedisulfonic acid, 8-amino-1-naphthol-3,6-disulfonic acid, 4-amino-5 -Naphthol-2,7-disulfonic acid, anthracene disulfonic acid, butylanthracene disulfonic acid, 4-acetamido-4'-isothio-cyanatostilbene-2,2'-disulfonic acid, 4-acetamido-4'-isothi Ocyanatostilbene-2,2'-disulfonic acid, 4-acetamido-4'-maleimidylstilbene-2,2'-disulfonic acid, 1-acetoxypyrene-3,6,8-trisulfonic acid, 7-amino -1,3,6-naphthalene trisulfonic acid, 8-aminonaphthalene-1,3,6-trisulfonic acid, 3-amino-1,5,7- Full talent re-sulfonic acid, and the like.

この(ビスフェノールS−フェノールスルホン酸)ノボラック樹脂以外のアニオンは、後述する製造方法において、ポリチオフェンの前駆体モノマーの重合前に、前記前駆体モノマー、(ビスフェノールS−フェノールスルホン酸)ノボラック樹脂と、酸化剤及び又は酸化重合触媒を含む溶液に添加してもよい。また、重合後の、複合体を含む分散液に添加してもよい。
前駆体モノマーと(ビスフェノールS−フェノールスルホン酸)ノボラック樹脂との質量比率は、前駆体モノマー:(ビスフェノールS−フェノールスルホン酸)ノボラック樹脂=1:20〜5:1が好ましく、10:1〜1:1がより好ましい
The anion other than this (bisphenol S-phenolsulfonic acid) novolak resin is oxidized with the precursor monomer, (bisphenol S-phenolsulfonic acid) novolak resin, before polymerization of the precursor monomer of polythiophene in the production method described later. You may add to the solution containing an agent and / or an oxidation polymerization catalyst. Moreover, you may add to the dispersion liquid containing a composite_body | complex after superposition | polymerization.
The mass ratio of the precursor monomer to the (bisphenol S-phenolsulfonic acid) novolak resin is preferably precursor monomer: (bisphenol S-phenolsulfonic acid) novolak resin = 1: 20 to 5: 1, preferably 10: 1 to 1. : 1 is more preferable

[ポリチオフェン]
ポリチオフェンを構成する単量体の具体例としては、チオフェン、3−メチルチオフェン、3−エチルチオフェン、3−プロピルチオフェン、3−ブチルチオフェン、3−ヘキシルチオフェン、3−ヘプチルチオフェン、3−オクチルチオフェン、3−デシルチオフェン、3−ドデシルチオフェン、3−オクタデシルチオフェン、3−ブロモチオフェン、3−クロロチオフェン、3−ヨードチオフェン、3−シアノチオフェン、3−フェニルチオフェン、3,4−ジメチルチオフェン、3,4−ジブチルチオフェン、3−ヒドロキシチオフェン、3−メトキシチオフェン、3−エトキシチオフェン、3−ブトキシチオフェン、3−ヘキシルオキシチオフェン、3−ヘプチルオキシチオフェン、3−オクチルオキシチオフェン、3−デシルオキシチオフェン、3−ドデシルオキシチオフェン、3−オクタデシルオキシチオフェン、3,4−ジヒドロキシチオフェン、3,4−ジメトキシチオフェン、3,4−ジエトキシチオフェン、3,4−ジプロポキシチオフェン、3,4−ジブトキシチオフェン、3,4−ジヘキシルオキシチオフェン、3,4−ジヘプチルオキシチオフェン、3,4−ジオクチルオキシチオフェン、3,4−ジデシルオキシチオフェン、3,4−ジドデシルオキシチオフェン、3,4−エチレンジオキシチオフェン、3,4−プロピレンジオキシチオフェン、3,4−ブテンジオキシチオフェン、3−メチル−4−メトキシチオフェン、3−メチル−4−エトキシチオフェン、3−カルボキシチオフェン、3−メチル−4−カルボキシチオフェン、3−メチル−4−カルボキシエチルチオフェン、3−メチル−4−カルボキシブチルチオフェン等が挙げられる。中でも、導電性、透明性、耐熱性の点から、3,4−エチレンジオキシチオフェンが好ましい。
[Polythiophene]
Specific examples of monomers constituting polythiophene include thiophene, 3-methylthiophene, 3-ethylthiophene, 3-propylthiophene, 3-butylthiophene, 3-hexylthiophene, 3-heptylthiophene, 3-octylthiophene, 3-decylthiophene, 3-dodecylthiophene, 3-octadecylthiophene, 3-bromothiophene, 3-chlorothiophene, 3-iodothiophene, 3-cyanothiophene, 3-phenylthiophene, 3,4-dimethylthiophene, 3,4 -Dibutylthiophene, 3-hydroxythiophene, 3-methoxythiophene, 3-ethoxythiophene, 3-butoxythiophene, 3-hexyloxythiophene, 3-heptyloxythiophene, 3-octyloxythiophene, 3-decyloxy Thiophene, 3-dodecyloxythiophene, 3-octadecyloxythiophene, 3,4-dihydroxythiophene, 3,4-dimethoxythiophene, 3,4-diethoxythiophene, 3,4-dipropoxythiophene, 3,4-dibutoxy Thiophene, 3,4-dihexyloxythiophene, 3,4-diheptyloxythiophene, 3,4-dioctyloxythiophene, 3,4-didecyloxythiophene, 3,4-didodecyloxythiophene, 3,4-ethylene Dioxythiophene, 3,4-propylenedioxythiophene, 3,4-butenedioxythiophene, 3-methyl-4-methoxythiophene, 3-methyl-4-ethoxythiophene, 3-carboxythiophene, 3-methyl-4 -Carboxythiophene, 3-methyl- - carboxyethyl thiophene, and 3-methyl-4-carboxybutyl thiophene. Among these, 3,4-ethylenedioxythiophene is preferable from the viewpoint of conductivity, transparency, and heat resistance.

(厚さ)
正孔注入層14aの厚さは、1nm〜1μmであることが好ましく、10〜500nmであることがより好ましい。
(thickness)
The thickness of the hole injection layer 14a is preferably 1 nm to 1 μm, and more preferably 10 to 500 nm.

(高分子半導体塗料)
高分子半導体膜を形成する高分子半導体塗料は、水及び有機溶剤の少なくとも一方に上記複合体が分散した分散液である。
高分子半導体塗料において、複合体の合計の含有量は、全固形分を100質量%とした際の0.05〜99.5質量%であることが好ましく、0.5〜99.5質量%であることがより好ましい。複合体の合計の含有量が前記下限値未満であると、適切な導電性が得られないことがあり、前記上限値を超えると、均一な塗膜が得られないことがある。
(Polymer semiconductor paint)
The polymer semiconductor paint that forms the polymer semiconductor film is a dispersion liquid in which the composite is dispersed in at least one of water and an organic solvent.
In the polymer semiconductor paint, the total content of the composite is preferably 0.05 to 99.5% by mass when the total solid content is 100% by mass, and preferably 0.5 to 99.5% by mass. It is more preferable that When the total content of the composite is less than the lower limit, appropriate conductivity may not be obtained, and when the upper limit is exceeded, a uniform coating film may not be obtained.

[有機溶剤]
有機溶剤としては、例えば、N−メチル−2−ピロリドン、N,N−ジメチルホルムアミド、N,N−ジメチルアセトアミド、ジメチルスルホキシド、ヘキサメチレンホスホルトリアミド等の極性溶媒、メタノ−ル、エタノ−ル、プロパノ−ル、ブタノ−ル等のアルコ−ル類、エチレングリコール、プロピレングリコール、ジプロピレングリコール、1,3−ブチレングリコール、1,4−ブチレングリコール、イソプレングリコール、ブタンジオール、1,5−ペンタンジオール、1,6−ヘキサンジオール、1,9−ノナンジオール、ネオペンチルグリコール等の多価脂肪族アルコール類、エチレンカーボネート、プロピレンカーボネート等のカーボネート化合物、ジオキサン、テトラヒドロフラン等の環状エーテル化合物、ジアルキルエーテル、エチレングリコールモノアルキルエーテル、エチレングリコールジアルキルエーテル、プロピレングリコールモノアルキルエーテル、プロピレングリコールジアルキルエーテル、ポリエチレングリコールジアルキルエーテル、ポリプロピレングリコールジアルキルエーテル等の鎖状エーテル類、酢酸エチル、酢酸プロピル、酢酸ブチルなどのエステル系溶媒、ジエチルケトン、メチルプロピルケトン、メチルブチルケトン、メチルイソプロピルケトン、メチルイソブチルケトン、メチルアミルケトン、ジイソプロピルケトン、メチルエチルケトン、アセトンなどのケトン系溶媒、ベンゼン、トルエン、キシレン、エチルベンゼン、プロピルベンゼン、イソプロピルベンゼンなどの芳香族系溶媒、3−メチル−2−オキサゾリジノン等の複素環化合物、アセトニトリル、グルタロニトリル、メトキシアセトニトリル、プロピオニトリル、ベンゾニトリル等のニトリル化合物等などが挙げられる。これら有機溶剤は単独で使用してもよいし、2種以上を併用してもよい。
[Organic solvent]
Examples of the organic solvent include polar solvents such as N-methyl-2-pyrrolidone, N, N-dimethylformamide, N, N-dimethylacetamide, dimethyl sulfoxide, hexamethylene phosphortriamide, methanol, ethanol, Alcohols such as propanol, butanol, ethylene glycol, propylene glycol, dipropylene glycol, 1,3-butylene glycol, 1,4-butylene glycol, isoprene glycol, butanediol, 1,5-pentanediol Polyhydric aliphatic alcohols such as 1,6-hexanediol, 1,9-nonanediol, neopentyl glycol, carbonate compounds such as ethylene carbonate and propylene carbonate, cyclic ether compounds such as dioxane and tetrahydrofuran, dialkyl Chain ethers such as ether, ethylene glycol monoalkyl ether, ethylene glycol dialkyl ether, propylene glycol monoalkyl ether, propylene glycol dialkyl ether, polyethylene glycol dialkyl ether, polypropylene glycol dialkyl ether, ethyl acetate, propyl acetate, butyl acetate, etc. Ester solvents, diethyl ketone, methyl propyl ketone, methyl butyl ketone, methyl isopropyl ketone, methyl isobutyl ketone, methyl amyl ketone, diisopropyl ketone, methyl ethyl ketone, acetone and other ketone solvents, benzene, toluene, xylene, ethylbenzene, propylbenzene, Aromatic solvents such as isopropylbenzene, 3-methyl-2-oxazolidinone Heterocyclic compounds, acetonitrile, glutaronitrile, methoxyacetonitrile, propionitrile, and the like nitrile compounds such as benzonitrile. These organic solvents may be used alone or in combination of two or more.

水と有機溶剤の両方を用いる場合、有機溶剤の水に対する質量割合は、50質量%以下が好ましい。
有機溶剤の含有量は、塗布性と漏れ電流に影響を与えており、有機溶剤含有量が多くなる程、塗布性が良好になるが、多くの有機溶剤は導電性高分子複合体に対して導電性を向上させる働きを有する。そのため、正孔注入層14aの抵抗値を下げて、漏れ電流の量を増やすおそれがある。
When both water and an organic solvent are used, the mass ratio of the organic solvent to water is preferably 50% by mass or less.
The content of the organic solvent has an influence on the coating property and leakage current. The higher the organic solvent content, the better the coating property. Has the function of improving conductivity. For this reason, the resistance value of the hole injection layer 14a may be lowered to increase the amount of leakage current.

[アミン化合物]
上記高分子半導体塗料は、アミン化合物を配合することで、さらに安定に分散した分散液とすることができる。また適当な量のアミン化合物を添加することで、分散液の水素イオン指数を調整し、基材や他の層の腐食を防ぐことも可能である。
アミン化合物としては、(ビスフェノールS−フェノールスルホン酸)ノボラック樹脂のスルホ基またはフェノール性水酸基に配位あるいは結合するものであれば特に限定されない。アミン化合物(特に分子量の大きなアミン化合物)の中には、それ自身のHOMOエネルギー準位の作用により、正孔注入層14aのHOMOエネルギー準位を好ましくない方向へシフトさせるものもある。このことから、アミン化合物としては、1級アミン、2級アミン、3級アミン、複素環式アミンが好ましい。ここで、配位あるいは結合とは、スルホ基またはフェノール性水酸基とアミン化合物とが電子を互いに供与/受容することにより、それらの分子間距離が短くなる結合形態のことである。
[Amine compound]
The polymer semiconductor paint can be made a more stably dispersed liquid by blending an amine compound. In addition, by adding an appropriate amount of an amine compound, it is possible to adjust the hydrogen ion index of the dispersion and prevent corrosion of the substrate and other layers.
The amine compound is not particularly limited as long as it is coordinated or bonded to a sulfo group or a phenolic hydroxyl group of (bisphenol S-phenolsulfonic acid) novolak resin. Some amine compounds (particularly amine compounds having a large molecular weight) shift the HOMO energy level of the hole injection layer 14a in an unfavorable direction by the action of its own HOMO energy level. Therefore, the amine compound is preferably a primary amine, a secondary amine, a tertiary amine, or a heterocyclic amine. Here, the coordination or bond refers to a bond form in which the distance between molecules of the sulfo group or phenolic hydroxyl group and the amine compound is shortened by donating / accepting electrons to each other.

1級アミンとしては、例えば、モノメチルアミン、モノエチルアミン、モノプロピルアミン、モノブチルアミン、モノペンチルアミン、モノヘキシルアミン、モノヘプチルアミン、モノオクチルアミン、モノデシルアミン、モノウンデシルアミン、モノドデシルアミン、モノステアリルアミン、シクロヘキシルアミン等が挙げられる。
2級アミンとしては、例えば、ジメチルアミン、ジエチルアミン、ジプロピルアミン、ジブチルアミン、ジペンチルアミン、ジヘキシルアミン、ジヘプチルアミン、ジオクチルアミン、ジデシルアミン、ジウンデシルアミン、ジドデシルアミン、ジシクロヘキシルアミン等が挙げられる。
3級アミンとしては、例えば、トリメチルアミン、トリエチルアミン、トリプロピルアミン、トリブチルアミン、トリペンチルアミン、トリヘキシルアミン、トリヘプチルアミン、トリオクチルアミン、トリデシルアミン、トリウンデシルアミン、トリドデシルアミン、トリフェニルアミン、トリベンジルアミン、ジメチルヘキシルアミン、ジメチルデシルアミン、ジメチルヘキサデシルアミン、ジメチルベンジルアミン、トリエタノールアミン、ジメチルアミノエタノール、ジエチルアミノエタノール等が挙げられる。
複素環式アミンとしては、例えば、イミダゾール、N−メチル−イミダゾール、N−エチル−イミダゾール、N−プロピル−イミダゾール、N−ブチル−イミダゾール、N−ペンチル−イミダゾール、N−ヘキシル−イミダゾール、N−ヘプチル−イミダゾール、N−オクチル−イミダゾール、1,2,4−トリメチルイミダゾール、1,2−ジメチルイミダゾール、2−メチルイミダゾール、ベンズイミダゾール、ピリジン、ピリミジン、ピラジン、キナゾリン等が挙げられる。これらは単独で用いてもよく、2種類以上を混合して用いてもよい。
Examples of the primary amine include monomethylamine, monoethylamine, monopropylamine, monobutylamine, monopentylamine, monohexylamine, monoheptylamine, monooctylamine, monodecylamine, monoundecylamine, monododecylamine, Monostearylamine, cyclohexylamine and the like can be mentioned.
Examples of secondary amines include dimethylamine, diethylamine, dipropylamine, dibutylamine, dipentylamine, dihexylamine, diheptylamine, dioctylamine, didecylamine, diundecylamine, didodecylamine, and dicyclohexylamine.
Examples of tertiary amines include trimethylamine, triethylamine, tripropylamine, tributylamine, tripentylamine, trihexylamine, triheptylamine, trioctylamine, tridecylamine, triundecylamine, tridodecylamine, triphenyl. Examples include amine, tribenzylamine, dimethylhexylamine, dimethyldecylamine, dimethylhexadecylamine, dimethylbenzylamine, triethanolamine, dimethylaminoethanol, diethylaminoethanol and the like.
Examples of the heterocyclic amine include imidazole, N-methyl-imidazole, N-ethyl-imidazole, N-propyl-imidazole, N-butyl-imidazole, N-pentyl-imidazole, N-hexyl-imidazole, and N-heptyl. -Imidazole, N-octyl-imidazole, 1,2,4-trimethylimidazole, 1,2-dimethylimidazole, 2-methylimidazole, benzimidazole, pyridine, pyrimidine, pyrazine, quinazoline and the like. These may be used alone or in combination of two or more.

[バインダ樹脂]
上述したように、非導電性高分子であるバインダ樹脂を配合すると、正孔注入層14aのHOMOエネルギー準位がずれるため、HOMOエネルギー準位を重視すれば好ましくない。しかし、バインダ樹脂を配合すると、耐水性、耐溶剤性、硬度を向上させることができる。そのため、実用的な発光効率を維持できる範囲でバインダ樹脂を含有させてもよい。
バインダ樹脂としては、前記複合体と相溶又は混合分散可能であれば熱硬化性樹脂であってもよいし、熱可塑性樹脂であってもよい。例えば、ポリエチレンテレフタレート、ポリブチレンテレフタレート、ポリエチレンナフタレート等のポリエステル;ポリイミド、ポリアミドイミド等のポリイミド;ポリアミド6、ポリアミド6,6、ポリアミド12、ポリアミド11等のポリアミド;ポリフッ化ビニリデン、ポリフッ化ビニル、ポリテトラフルオロエチレン、エチレンテトラフルオロエチレンコポリマー、ポリクロロトリフルオロエチレン等のフッ素樹脂;ポリビニルアルコール、ポリビニルエーテル、ポリビニルブチラール、ポリ酢酸ビニル、ポリ塩化ビニル等のビニル樹脂;エポキシ樹脂;オキセタン樹脂;キシレン樹脂;アラミド樹脂;ポリイミドシリコーン;ポリウレタン;ポリウレア;メラミン樹脂;フェノール樹脂;ポリエーテル;アクリル樹脂及びこれらの共重合体等が挙げられる。
また、バインダ樹脂には、必要に応じて、架橋剤、重合開始剤等の硬化剤、重合促進剤、溶媒、粘度調整剤等を加えて使用することができる。
[Binder resin]
As described above, when a binder resin that is a non-conductive polymer is blended, the HOMO energy level of the hole injection layer 14a is shifted. However, when a binder resin is blended, water resistance, solvent resistance, and hardness can be improved. Therefore, you may contain binder resin in the range which can maintain practical luminous efficiency.
The binder resin may be a thermosetting resin or a thermoplastic resin as long as it is compatible or mixed and dispersible with the composite. For example, polyesters such as polyethylene terephthalate, polybutylene terephthalate and polyethylene naphthalate; polyimides such as polyimide and polyamideimide; polyamides such as polyamide 6, polyamide 6,6, polyamide 12, and polyamide 11; polyvinylidene fluoride, polyvinyl fluoride, poly Fluorine resin such as tetrafluoroethylene, ethylenetetrafluoroethylene copolymer, polychlorotrifluoroethylene; vinyl resin such as polyvinyl alcohol, polyvinyl ether, polyvinyl butyral, polyvinyl acetate, polyvinyl chloride; epoxy resin; oxetane resin; xylene resin; Polyamide silicone; Polyurethane; Polyurea; Melamine resin; Phenol resin; Polyether; Acrylic resin and these Copolymers.
Further, the binder resin can be used by adding a curing agent such as a cross-linking agent and a polymerization initiator, a polymerization accelerator, a solvent, a viscosity adjusting agent, and the like as necessary.

バインダ樹脂の中でも、容易に混合できることから、ポリウレタン、ポリエステル、アクリル樹脂、ポリアミド、ポリイミド、エポキシ樹脂、ポリイミドシリコーンのいずれか1種以上が好ましい。また、アクリル樹脂は、硬度が硬いとともに透明性に優れるため、光学的機能部材のような用途には適している。   Among the binder resins, one or more of polyurethane, polyester, acrylic resin, polyamide, polyimide, epoxy resin, and polyimide silicone are preferable because they can be easily mixed. An acrylic resin is suitable for applications such as an optical functional member because it has high hardness and excellent transparency.

(高分子半導体塗料の製造方法)
高分子半導体塗料は、(ビスフェノールS−フェノールスルホン酸)ノボラック樹脂の存在下で、ポリチオフェンの前駆体モノマーを重合することにより得られる。
具体的には、(ビスフェノールS−フェノールスルホン酸)ノボラック樹脂の水溶液または水・有機溶剤混合溶液中にポリチオフェンの前駆体モノマーを加え、酸化剤及び必要に応じて酸化触媒を添加し、酸化重合を行うことにより、高分子半導体塗料を得ることができる。この方法は、通常の酸化重合を適用する方法であるから、高分子半導体塗料を容易に大量製造できる。
(ビスフェノールS−フェノールスルホン酸)ノボラック樹脂がアルカリ金属塩、アンモニウム塩またはアミン塩等の形で溶解している場合には、高分子半導体塗料に硫酸、塩酸、硝酸、リン酸、過塩素酸等の無機酸や有機酸を加えて酸性にすることが好ましい。
(Manufacturing method of polymer semiconductor paint)
The polymer semiconductor coating is obtained by polymerizing a precursor monomer of polythiophene in the presence of (bisphenol S-phenolsulfonic acid) novolak resin.
Specifically, a precursor monomer of polythiophene is added to an aqueous solution of (bisphenol S-phenolsulfonic acid) novolak resin or a mixed solution of water and organic solvent, an oxidizing agent and an oxidation catalyst are added if necessary, and oxidative polymerization is performed. By doing so, a polymer semiconductor paint can be obtained. Since this method is a method in which ordinary oxidative polymerization is applied, a polymer semiconductor paint can be easily mass-produced.
(Bisphenol S-phenolsulfonic acid) When novolak resin is dissolved in the form of an alkali metal salt, ammonium salt or amine salt, sulfuric acid, hydrochloric acid, nitric acid, phosphoric acid, perchloric acid, etc. in the polymer semiconductor coating It is preferable to add an inorganic acid or an organic acid to make it acidic.

酸化剤及び酸化触媒としては、ペルオキソ二硫酸アンモニウム、ぺルオキソ二硫酸ナトリウム、ぺルオキソ二硫酸カリウム等のぺルオキソ二硫酸塩、塩化第二鉄、硫酸第二鉄、塩化第二銅等の遷移金属化合物、酸化銀、酸化セシウム等の金属酸化物、過酸化水素、オゾン等の過酸化物、過酸化ベンゾイル等の有機過酸化物、酸素等が使用できる。
酸化重合を行う際に用いる反応溶媒としては、水または水と有機溶剤との混合溶媒を用いることができる。ここで用いられる有機溶剤は、水と混和可能であり、前記(ビスフェノールS−フェノールスルホン酸)ノボラック樹脂又はポリチオフェンを溶解または分散しうる溶媒であり、例えば、上記のように例示したものが挙げられる。
Examples of oxidizing agents and oxidation catalysts include peroxodisulfates such as ammonium peroxodisulfate, sodium peroxodisulfate, and potassium peroxodisulfate; transition metal compounds such as ferric chloride, ferric sulfate, and cupric chloride. Metal oxides such as silver oxide and cesium oxide, peroxides such as hydrogen peroxide and ozone, organic peroxides such as benzoyl peroxide, oxygen, and the like can be used.
As a reaction solvent used when oxidative polymerization is performed, water or a mixed solvent of water and an organic solvent can be used. The organic solvent used here is a solvent that is miscible with water and can dissolve or disperse the (bisphenol S-phenolsulfonic acid) novolak resin or polythiophene, and examples thereof include those exemplified above. .

得られた高分子半導体塗料は、ホモジナイザやボールミルなどで細粒化してから用いることが好ましい。
細粒化には、高い剪断力を付与できる混合分散機を用いることが好ましい。混合分散機としては、例えば、ホモジナイザ、高圧ホモジナイザ、ビーズミル等が挙げられ、中でも、高圧ホモジナイザが好ましい。
高圧ホモジナイザの具体例としては、吉田機械興業製の商品名ナノマイザー、マイクロフルイディスク製の商品名マイクロフルイダイザー、スギノマシン製のアルティマイザーなどが挙げられる。
高圧ホモジナイザを用いた分散処理としては、例えば、分散処理を施す前の高分子半導体塗料を高圧で対向衝突させる処理、オリフィスやスリットに高圧で通す処理等が挙げられる。
なお、細粒化の前または後には、ろ過、限外ろ過、透析等の手法により不純物を除去し、陽イオン交換樹脂、陰イオン交換樹脂、キレート樹脂等で精製してもよい。
The obtained polymer semiconductor paint is preferably used after being finely divided by a homogenizer or a ball mill.
It is preferable to use a mixing and dispersing machine capable of applying a high shearing force for the fine graining. Examples of the mixing and dispersing machine include a homogenizer, a high-pressure homogenizer, and a bead mill. Among them, a high-pressure homogenizer is preferable.
Specific examples of the high-pressure homogenizer include a nanomizer manufactured by Yoshida Kikai Kogyo, a microfluidizer manufactured by Microfluidics, and an optimizer manufactured by Sugino Machine.
Examples of the dispersion process using the high-pressure homogenizer include a process in which the polymer semiconductor paint before the dispersion process is collided at high pressure and a process in which the polymer semiconductor paint is passed through an orifice or slit at a high pressure.
In addition, before or after the atomization, impurities may be removed by a technique such as filtration, ultrafiltration, or dialysis, and purification may be performed using a cation exchange resin, an anion exchange resin, a chelate resin, or the like.

混合分散機により分散処理を施した場合、原理上、処理により得られる導電性高分子溶液の温度が高くなる。そのため、分散処理前の高分子半導体塗料の温度を−20〜60℃にすることが好ましく、−10〜40℃にすることがより好ましく、−5〜30℃にすることが特に好ましい。高分子半導体塗料の温度を−20以上にすれば、凍結を防止でき、60℃以下にすれば、ポリチオフェンまたは(ビスフェノールS−フェノールスルホン酸)ノボラック樹脂の変質を防止できる。
また、分散処理後の高分子半導体塗料を、例えば、冷媒温度−30〜20℃の熱交換器に通して冷却しても構わない。
When a dispersion treatment is performed by a mixing and dispersing machine, in principle, the temperature of the conductive polymer solution obtained by the treatment becomes high. Therefore, the temperature of the polymer semiconductor paint before the dispersion treatment is preferably -20 to 60 ° C, more preferably -10 to 40 ° C, and particularly preferably -5 to 30 ° C. Freezing can be prevented if the temperature of the polymer semiconductor coating is −20 or higher, and alteration of the polythiophene or (bisphenol S-phenolsulfonic acid) novolak resin can be prevented if the temperature is 60 ° C. or lower.
Moreover, you may cool the polymer semiconductor coating material after a dispersion process through the heat exchanger with a refrigerant | coolant temperature of -30-20 degreeC, for example.

細粒化は、高分子半導体塗料のキュムラント平均粒子径が好ましくは2000nm以下、より好ましくは500nm以下、特に好ましくは200nm以下になるように分散処理する。複合体のキュムラント平均粒子径が2000nm以下になるように分散処理すれば、得られる高分子半導体塗料の安定性が高くなり、複合体のゲル化や沈殿をより防止できる。 ここで、キュムラント平均粒子径は、動的光散乱法による粒径分布の測定から求められる。キュムラント平均粒子径は、分散工程での混合条件(例えば、圧力等)により調整される。具体的には、圧力が高い程、平均粒子径は小さくなる。   The finer particles are dispersed so that the average particle diameter of the polymer semiconductor coating is preferably 2000 nm or less, more preferably 500 nm or less, and particularly preferably 200 nm or less. If dispersion treatment is performed so that the average cumulant particle diameter of the composite is 2000 nm or less, the stability of the resulting polymer semiconductor coating is increased, and gelation and precipitation of the composite can be further prevented. Here, the cumulant average particle diameter is obtained from measurement of particle diameter distribution by a dynamic light scattering method. The cumulant average particle size is adjusted by mixing conditions (for example, pressure) in the dispersion step. Specifically, the higher the pressure, the smaller the average particle size.

また、上記(ビスフェノールS−フェノールスルホン酸)ノボラック樹脂は親水性と親油性を兼ね備えているため、水溶液中だけでなく有機溶剤中でも安定に存在する。そのため、(ビスフェノールS−フェノールスルホン酸)ノボラック樹脂とポリチオフェンとの複合体も有機溶剤中で安定に存在する。また、上記複合体は、電解酸化重合の必要がないため、簡便に製造できる。   Moreover, since the (bisphenol S-phenolsulfonic acid) novolak resin has both hydrophilicity and lipophilicity, it is stably present not only in an aqueous solution but also in an organic solvent. Therefore, a complex of (bisphenol S-phenolsulfonic acid) novolak resin and polythiophene is also stably present in the organic solvent. Moreover, since the said composite does not need electrolytic oxidation polymerization, it can be manufactured simply.

(正孔注入層の形成方法)
正孔注入層14aは、高分子半導体塗料を、陽極12がパターニングされた基材11に塗布し、加熱乾燥することにより形成することができる。
塗布方法としては、例えばスピンコーター、グラビアコーター、ロールコーター、カーテンフローコーター、バーコーター、リバースコーター、キスコーター、ファンテンコーター、ロッドコーター、エアドクターコーター、ナイフコーター、ブレードコーター、キャストコーター、スクリーンコーター等の塗工機を用いた塗布方法、エアスプレー、エアレススプレー等のスプレーコーティング等の噴霧方法、ディップなどの浸漬方法が挙げられる。
加熱乾燥の際には、熱風乾燥機、赤外線乾燥機等の乾燥機を用いることができる。加熱乾燥の前には、必要に応じて、加熱せずに送風乾燥してもよい。また、予め加熱したホットプレート上に放置することにより基材11を介して加熱乾燥することも可能である。
加熱温度は、使用する基材11の融点にもよるが、100℃〜300℃にすることが好ましい。100℃以上であれば、塗料中の水分を速やかに除去でき、300℃以下であれば熱による劣化を防ぐことができる。
(Method for forming hole injection layer)
The hole injection layer 14a can be formed by applying a polymer semiconductor paint to the base material 11 on which the anode 12 is patterned, and drying by heating.
Examples of coating methods include spin coaters, gravure coaters, roll coaters, curtain flow coaters, bar coaters, reverse coaters, kiss coaters, phantom coaters, rod coaters, air doctor coaters, knife coaters, blade coaters, cast coaters, screen coaters, etc. Application methods using the above coating machine, spraying methods such as spray coating such as air spray and airless spray, and dipping methods such as dip.
In heat drying, a dryer such as a hot air dryer or an infrared dryer can be used. Before heat drying, if necessary, air drying may be performed without heating. Moreover, it is also possible to heat-dry through the base material 11 by leaving it on the hot plate heated beforehand.
Although heating temperature is based also on melting | fusing point of the base material 11 to be used, it is preferable to set it as 100 to 300 degreeC. If it is 100 degreeC or more, the water | moisture content in a coating material can be removed rapidly, and if it is 300 degrees C or less, deterioration by a heat | fever can be prevented.

(発光層)
発光層14bは、発光材料を含有する層である。ここで発光材料としては、色素発光材料、金属錯体発光材料、高分子系発光材料が挙げられる。
色素系発光材料としては、例えば、シクロペンダミン誘導体、テトラフェニフブタジエン誘導体、トリフェニルアミン誘導体、ジスチリルアリーレン誘導体、シロール誘導体、チオフェン環化合物、ピリジン環化合物、ペリノン誘導体、ペリレン誘導体、オリゴチオフェン誘導体、トリフェニルアミン誘導体、オキサジアゾールダイマー、ポラゾリンダイマー等が挙げられる。
金属錯体型発光材料としては、例えば、アルミキノリール錯体、ベンゾキノリール錯体、ベリリウム錯体、ベンゾオキサゾール亜鉛錯体、ベンゾチアゾール亜鉛錯体、アゾメチル亜鉛錯体、ポルフィリン亜鉛錯体、ユーロピウム錯体、あるいは、中心金属に、Al、Zn、Be等またはTb、Eu、Dy等の希土類金属を有し、配位子に、オキサジアゾール、チアジアゾール、フェニルピリジン、フェニルベンゾイミダゾール、キノリン構造などを有する金属錯体等が挙げられる。
高分子系発光材料としては、例えば、ポリパラフェニレンビニレン誘導体、ポリチオフェン誘導体(酸がドーピングされていないもの)、ポリパラフェニレン誘導体、ポリビニルカルバゾール誘導体などが挙げられる。また、上記の色素系発光材料や金属錯体発光材料を高分子化したもの等が挙げられる。
(Light emitting layer)
The light emitting layer 14b is a layer containing a light emitting material. Here, examples of the light emitting material include a dye light emitting material, a metal complex light emitting material, and a polymer light emitting material.
Examples of the dye-based luminescent material include cyclopentamine derivatives, tetraphenifbutadiene derivatives, triphenylamine derivatives, distyrylarylene derivatives, silole derivatives, thiophene ring compounds, pyridine ring compounds, perinone derivatives, perylene derivatives, oligothiophene derivatives. , Triphenylamine derivatives, oxadiazole dimers, porazoline dimers, and the like.
Examples of the metal complex light emitting material include an aluminum quinolyl complex, a benzoquinolyl complex, a beryllium complex, a benzoxazole zinc complex, a benzothiazole zinc complex, an azomethylzinc complex, a porphyrin zinc complex, a europium complex, or a central metal, Examples thereof include metal complexes having a rare earth metal such as Al, Zn, Be, etc. or Tb, Eu, Dy, etc., and having an oxadiazole, thiadiazole, phenylpyridine, phenylbenzimidazole, quinoline structure, etc. as a ligand.
Examples of the polymeric light-emitting material include polyparaphenylene vinylene derivatives, polythiophene derivatives (those not doped with acid), polyparaphenylene derivatives, and polyvinylcarbazole derivatives. Moreover, what polymerized said pigment-type luminescent material and metal complex luminescent material etc. are mentioned.

発光層14bの厚さは、使用する発光材料によって適宜選択されるが、発光電圧、発光効率などの発光特性を考慮すると、1nm〜1μmであることが好ましく、5〜500nmであることがより好ましく、10〜200nmであることが更に好ましい。   The thickness of the light emitting layer 14b is appropriately selected depending on the light emitting material to be used, but considering light emitting characteristics such as light emitting voltage and light emitting efficiency, it is preferably 1 nm to 1 μm, and more preferably 5 to 500 nm. 10 to 200 nm is more preferable.

発光層14bの形成方法としては、例えば、蒸着法、インクジェット法、スピンコート法、キャスティング法、ディッピング法、バーコート法、ブレードコート法、ロールコート法、グラビアコート法、フレキソ印刷法、スピンコート法が挙げられる。これらのうち、蒸着法、スピンコート法及びインクジェット法が好ましい。   Examples of the method for forming the light emitting layer 14b include vapor deposition, inkjet, spin coating, casting, dipping, bar coating, blade coating, roll coating, gravure coating, flexographic printing, and spin coating. Is mentioned. Among these, the vapor deposition method, the spin coat method, and the ink jet method are preferable.

(電子注入層)
電子注入層14cは、発光層14bと陰極13の間に、陰極13に接するように形成され、陰極13から発光層14bに向けて電子を移動させて、発光層14bと陰極13の電子注入におけるエネルギー障壁を緩和する働きをする層である。
電子注入層14cを形成する材料としては、2,9−ジメチル−4,7−ジフェニル−1,20−フェナントロリン(BCP)、2−(4−ビフェニリル)−5−4(4−tert−ブチルフェニル−1,3,4−オキサジアゾール(PBD)、シロール誘導体、フッ化リチウム(LiF)等が挙げられる。
電子注入層14cの厚さは0.1nm〜1μmであることが好ましく、0.2〜500nmであることがより好ましい。
(Electron injection layer)
The electron injection layer 14 c is formed between the light emitting layer 14 b and the cathode 13 so as to be in contact with the cathode 13, moves electrons from the cathode 13 toward the light emitting layer 14 b, and performs electron injection in the light emitting layer 14 b and the cathode 13. It is a layer that works to alleviate energy barriers.
As a material for forming the electron injection layer 14c, 2,9-dimethyl-4,7-diphenyl-1,20-phenanthroline (BCP), 2- (4-biphenylyl) -5-4 (4-tert-butylphenyl) -1,3,4-oxadiazole (PBD), silole derivatives, lithium fluoride (LiF) and the like.
The thickness of the electron injection layer 14c is preferably 0.1 nm to 1 μm, and more preferably 0.2 to 500 nm.

<基材>
基材11は、透明なシート又は板からなる。
基材11の具体例としては、ソーダライムガラス、石英ガラスなどのガラス類、ポリ塩化ビニル、アクリル樹脂、ポリスチレン、アモルファスポリエチレンテレフタレート等の透明熱可塑樹脂を主成分とするシートが挙げられる。
<Base material>
The substrate 11 is made of a transparent sheet or plate.
Specific examples of the substrate 11 include a sheet mainly composed of glass such as soda lime glass and quartz glass, and a transparent thermoplastic resin such as polyvinyl chloride, acrylic resin, polystyrene, and amorphous polyethylene terephthalate.

<陽極>
陽極12は、透明導電層からなる電極である。透明電極層としては、導電性の金属酸化物の層、金属の層が挙げられる。導電性酸化物としては、酸化インジウム、酸化亜鉛、酸化錫、錫ドープ酸化インジウム(ITO)が挙げられ、なかでも、透明性や固有の仕事関数値の関連からITOが好ましい、金属としては、金、白金、銀、銅等が挙げられる。
陽極12の形成方法としては、真空蒸着法、スパッタリング法、イオンプレーティング法、メッキ法などが挙げられる。
陽極12をパターン状にすることもあるが、そのパターンの形成方法としては、予めパターンが形成されたマスクを介して、陽極材料を付着させる方法、予め全面に陽極材料層が形成されている基材を入手し、所望の大きさに切断の上、エッチング処理する方法が挙げられる。後者の方法は、より容易、且つ安価に陽極パターン付き基材を形成できる。
<Anode>
The anode 12 is an electrode made of a transparent conductive layer. Examples of the transparent electrode layer include a conductive metal oxide layer and a metal layer. Examples of the conductive oxide include indium oxide, zinc oxide, tin oxide, and tin-doped indium oxide (ITO). Among these, ITO is preferable in terms of transparency and inherent work function value. Platinum, silver, copper and the like.
Examples of the method for forming the anode 12 include a vacuum deposition method, a sputtering method, an ion plating method, and a plating method.
Although the anode 12 may be formed into a pattern, the pattern can be formed by a method in which an anode material is attached through a mask in which a pattern is previously formed, or a group in which an anode material layer is previously formed on the entire surface. A method is available in which a material is obtained, cut into a desired size, and then etched. The latter method can form a substrate with an anode pattern more easily and inexpensively.

陽極12の厚さは、10nm〜10μmであることが好ましく、20nm〜5μmであることがより好ましく、50〜2μmであることが更に好ましい。陽極12の厚さが前記下限値以上であれば、陽極12の導電性が向上し、前記上限値以下であれば、陽極12の透明性が向上する。
また、陽極12の表面は、正孔注入層14a以降の薄膜を形成する際の均一性を高めるために、平坦性に優れていることが好ましい。具体的に、正孔注入層14aの表面粗さは、平均表面粗さRaが10nm以下であることが好ましく、Raが1nm以下であることがより好ましい。
The thickness of the anode 12 is preferably 10 nm to 10 μm, more preferably 20 nm to 5 μm, and still more preferably 50 to 2 μm. If the thickness of the anode 12 is not less than the lower limit, the conductivity of the anode 12 is improved, and if it is not more than the upper limit, the transparency of the anode 12 is improved.
In addition, the surface of the anode 12 is preferably excellent in flatness in order to improve uniformity when forming a thin film after the hole injection layer 14a. Specifically, the surface roughness of the hole injection layer 14a is preferably an average surface roughness Ra of 10 nm or less, and more preferably Ra of 1 nm or less.

<陰極>
陰極13は発光層14bのLUMOエネルギー準位よりも絶対値の小さな仕事関数を有する金属の層からなる。これを満たす材料としてはインジウム、アルミニウム、マグネシウム、カルシウム、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、アルミニウム−リチウム合金、アルミニウム−スカンジウム−リチウム合金、マグネシウム−銀合金等が挙げられる。
<Cathode>
The cathode 13 is made of a metal layer having a work function having an absolute value smaller than the LUMO energy level of the light emitting layer 14b. Examples of the material satisfying this include indium, aluminum, magnesium, calcium, magnesium-indium alloy, magnesium-aluminum alloy, aluminum-lithium alloy, aluminum-scandium-lithium alloy, and magnesium-silver alloy.

陰極13の厚さは、電子注入層14cに電子が供給できる厚さであれば問題ないが、外部回路との接点としての機能も必要であるため、10nm以上であることが好ましい。
また、陰極13の厚さは10nm〜10μmであることがより好ましく、20nm〜1μmであることがさらに好ましく、50nm〜500nmであることが特に好ましい。陰極13の厚さが前記下限値以上であれば、陰極13の導電性が向上し、接点との耐久性も向上する。
The thickness of the cathode 13 is not a problem as long as electrons can be supplied to the electron injection layer 14c. However, since it also needs a function as a contact point with an external circuit, it is preferably 10 nm or more.
Further, the thickness of the cathode 13 is more preferably 10 nm to 10 μm, further preferably 20 nm to 1 μm, and particularly preferably 50 nm to 500 nm. When the thickness of the cathode 13 is equal to or greater than the lower limit, the conductivity of the cathode 13 is improved and the durability with the contact is also improved.

<OEL素子の作用効果>
上記実施形態のOEL素子10は、正孔注入層14aが、(ビスフェノールS−フェノールスルホン酸)ノボラック樹脂とポリチオフェンとを含有しており、非導電性高分子のバインダ樹脂を含有させなくても、正孔注入層14a用として適度に高い電気抵抗値(具体的には固有抵抗値が10Ωcm程度)を示す。そのため、OEL素子10の発光の際の漏れ電流を充分に抑制できる。また、漏れ電流の抑制のために非導電性のバインダ樹脂を含有させる必要がないため、HOMOエネルギー準位に変動がなく、発光効率の低下を防ぐことができる。
<Operation effect of OEL element>
In the OEL element 10 of the above embodiment, the hole injection layer 14a contains (bisphenol S-phenolsulfonic acid) novolak resin and polythiophene, and does not contain a binder resin of a nonconductive polymer. It exhibits a reasonably high electrical resistance value (specifically, a specific resistance value of about 10 5 Ωcm) for the hole injection layer 14a. Therefore, the leakage current at the time of light emission of the OEL element 10 can be sufficiently suppressed. In addition, since it is not necessary to contain a non-conductive binder resin in order to suppress leakage current, there is no change in the HOMO energy level, and a reduction in light emission efficiency can be prevented.

<OEL素子の他の実施形態>
尚、本発明は、上記実施形態に限定されない。
本発明における、正孔注入層及び電子注入層は各一層の構造であるが、正孔注入及び電子注入のエネルギー障壁を更になだらかにするため、正孔注入層や電子注入層を複数層設けてもよい。例えば、正孔注入層を2層、電子注入層を2層備えたOEL素子でもよく、この場合、発光層に接する側の正孔注入層を正孔輸送層、発光層に接する側の電子注入層を電子輸送層と称することもある。
ただし、正孔注入層及び電子注入層は、多層にして各層間のエネルギー障壁の傾きを小さくするほど、発光効率が高くなるが、多層にするほど、厚さの管理が難しくなり、製造コストも上昇することから、通常は1〜2層とされる。
また、正孔注入層は、高分子半導体塗料から形成された高分子半導体膜を備えていればよく、高分子半導体膜以外の層を備えても構わない。
<Other Embodiments of OEL Element>
In addition, this invention is not limited to the said embodiment.
In the present invention, each of the hole injection layer and the electron injection layer has a single-layer structure. In order to further smooth the energy barrier for hole injection and electron injection, a plurality of hole injection layers and electron injection layers are provided. Also good. For example, an OEL device having two hole injection layers and two electron injection layers may be used. In this case, the hole injection layer on the side in contact with the light emitting layer is the hole transport layer, and the electron injection on the side in contact with the light emitting layer is used. The layer may be referred to as an electron transport layer.
However, as the hole injection layer and the electron injection layer are multilayered and the slope of the energy barrier between each layer is reduced, the luminous efficiency increases. However, the multilayered layer becomes more difficult to manage the thickness and the manufacturing cost also increases. Since it rises, it is usually made into 1 to 2 layers.
Moreover, the hole injection layer should just be provided with the polymer semiconductor film formed from the polymer semiconductor coating material, and may be provided with layers other than a polymer semiconductor film.

以下に実施例を示すが、本発明は実施例により限定されるものではない。
(製造例1)ITOパターン付基材の作製
市販のOEL用ITO膜付ガラス(ITO側表面粗さRa10nm未満、厚さ0.5mm)を、ガラス切りを用いて20×20mmの大きさに切断した(チップA)。このチップAの中央を、幅3mmのメンディングテープでマスクした後、王水(塩酸:硝酸=1:3、体積比)に10分間浸し、チップA上のマスク部以外のITO膜を除去した(チップB)。チップBをイオン交換水で十分にすすいだ後、更に流水ですすぎ、水分を拭き取った後、メンディングテープの粘着剤が残らないように注意深く剥がし、ITOパターン付基材を得た。
Examples are shown below, but the present invention is not limited to the examples.
Production Example 1 Production of ITO Patterned Substrate A commercially available glass with ITO film for OEL (ITO surface roughness Ra less than 10 nm, thickness 0.5 mm) is cut into a size of 20 × 20 mm using a glass cutter. (Chip A). The center of the chip A was masked with a 3 mm wide mending tape, and then immersed in aqua regia (hydrochloric acid: nitric acid = 1: 3, volume ratio) for 10 minutes to remove the ITO film other than the mask part on the chip A. (Chip B). After thoroughly rinsing the chip B with ion-exchanged water, the chip B was further rinsed with running water, and after wiping off the moisture, it was carefully peeled off so that the adhesive of the mending tape did not remain, to obtain a substrate with an ITO pattern.

(製造例2)
ITOパターン付基材の洗浄ITOパターン付き基材を、固形洗剤(和光純薬工業 コンタミノンO:3%水溶液)で10分間の超音波洗浄を行った後、更にイオン交換水で10分間の超音波洗浄を行って、固形洗剤洗浄済み基材を得た。
次いで、この固形洗剤洗浄済み基材を、中性液体洗剤(メルク株式会社 エキストラン MA02 ニュートラル:2%水溶液)で10分間超音波洗浄を行った後、更にイオン交換水で10分間の超音波洗浄を行って、液体洗剤洗浄済み基材を得た。
次いで、上記液体洗剤洗浄済み基材を、アセトン中で10分間の超音波洗浄を行った後、IPA(イソプロピルアルコール)中で10分間の超音波洗浄を行って、溶剤洗浄済み基材を得た。
そして、上記溶剤洗浄基材を十分に乾燥させた後、オゾン洗浄機(Filgen UV253E)で20分間の洗浄を行って、洗浄済みチップを得た。
(Production Example 2)
Cleaning the substrate with ITO pattern The substrate with ITO pattern was subjected to ultrasonic cleaning for 10 minutes with a solid detergent (Wako Pure Chemical Industries Contaminon O: 3% aqueous solution) and then further with ion-exchanged water for 10 minutes. Sonic cleaning was performed to obtain a solid detergent cleaned substrate.
Subsequently, this solid detergent cleaned substrate was subjected to ultrasonic cleaning with a neutral liquid detergent (Merck Co., Ltd. Extra MA02 neutral: 2% aqueous solution) for 10 minutes, and then further subjected to ultrasonic cleaning with ion exchange water for 10 minutes. To obtain a liquid detergent cleaned substrate.
Subsequently, the liquid detergent cleaned substrate was subjected to ultrasonic cleaning for 10 minutes in acetone, and then subjected to ultrasonic cleaning for 10 minutes in IPA (isopropyl alcohol) to obtain a solvent cleaned substrate. .
And after drying the said solvent washing | cleaning base material fully, it wash | cleaned for 20 minutes with the ozone washing machine (Filgen UV253E), and the chip | tip after washing | cleaning was obtained.

(製造例3)高分子半導体塗料Aの調製
1.42g(0.01mol)の3,4−エチレンジオキシチオフェンと、100mlのイオン交換水に12.0gの(ビスフェノールS−フェノールスルホン酸)ノボラック樹脂(上記一般式(2)のXがNaのもの。固形分濃度35.6質量%、ビスフェノールS/フェノールスルホン酸ナトリウム=3/7(mol/mol)、質量平均分子量:約15,000、小西化学工業株式会社製)及び濃硫酸4.26gを溶かした溶液とを20℃で混合して、モノマー分散液を得た。
これにより得られたモノマー分散液を20℃に保ち、かき混ぜながら、20mlのイオン交換水に溶かした2.84g(0.012mol)の過硫酸アンモニウムと0.14g(0.35mmol)の硫酸第二鉄の酸化触媒溶液とを添加し、16時間攪拌して反応させた。
得られた反応液を透析し、未反応モノマー、酸化剤、酸化触媒を除去し、高圧ホモジナイザ(吉田機械興業社製ナノマイザー)を用いて、圧力100MPaで分散処理後、イオン交換樹脂IR120BH(オルガノ株式会社製)20g(wet)及びIRA96BS(オルガノ株式会社製)10g(wet)を加えて3時間攪拌し、ろ過した。このイオン交換樹脂による処理を計3回行い、ロータリーエバポレーターで減圧濃縮し、約1.5質量%の青色の(ビスフェノールS−フェノールスルホン酸)ノボラック樹脂ドープポリ(3,4−エチレンジオキシチオフェン)分散液からなる高分子半導体塗料Aを得た。
Production Example 3 Preparation of Polymer Semiconductor Coating A 1.42 g (0.01 mol) of 3,4-ethylenedioxythiophene and 12.0 g of (bisphenol S-phenolsulfonic acid) novolak in 100 ml of ion-exchanged water Resin (X in the general formula (2) is Na. Solid content concentration 35.6% by mass, bisphenol S / sodium phenol sulfonate = 3/7 (mol / mol), mass average molecular weight: about 15,000, (Manufactured by Konishi Chemical Co., Ltd.) and a solution prepared by dissolving 4.26 g of concentrated sulfuric acid were mixed at 20 ° C. to obtain a monomer dispersion.
2.84 g (0.012 mol) of ammonium persulfate and 0.14 g (0.35 mmol) of ferric sulfate dissolved in 20 ml of ion-exchanged water while stirring the monomer dispersion thus obtained at 20 ° C. The oxidation catalyst solution was added and stirred for 16 hours to react.
The resulting reaction solution was dialyzed to remove unreacted monomers, oxidizing agent and oxidation catalyst, and after dispersion treatment at a pressure of 100 MPa using a high pressure homogenizer (Nanomizer manufactured by Yoshida Kikai Kogyo Co., Ltd.), ion exchange resin IR120BH (organo stock) 20 g (wet) manufactured by company) and 10 g (wet) IRA96BS (manufactured by Organo Corporation) were added and stirred for 3 hours, followed by filtration. This ion exchange resin treatment was performed three times in total, concentrated under reduced pressure on a rotary evaporator, and dispersed with about 1.5% by mass of blue (bisphenol S-phenolsulfonic acid) novolac resin doped poly (3,4-ethylenedioxythiophene) A polymer semiconductor paint A comprising a liquid was obtained.

(製造例4)高分子半導体塗料Bの調製
(ビスフェノールS−フェノールスルホン酸)ノボラック樹脂の量を16.0gに変更した他は製造例3と同様に操作して、(ビスフェノールS−フェノールスルホン酸)ノボラック樹脂ドープポリ(3,4−エチレンジオキシチオフェン)分散液からなる高分子半導体塗料Bを得た。
(Production Example 4) Preparation of Polymer Semiconductor Coating B (Bisphenol S-phenolsulfonic acid) The same procedure as in Production Example 3 was carried out except that the amount of novolak resin was changed to 16.0 g. ) A polymer semiconductor coating B comprising a novolac resin-doped poly (3,4-ethylenedioxythiophene) dispersion was obtained.

(製造例5)ポリスチレンスルホン酸の調製
1000mlのイオン交換水に206gのスチレンスルホン酸ナトリウムを溶解し、80℃で攪拌しながら、予め10mlの水に溶解した1.14gの過硫酸アンモニウム酸化剤溶液を20分間滴下し、この溶液を2時間攪拌した。
これにより得られたスチレンスルホン酸ナトリウム含有溶液に10質量%に希釈した硫酸を1000mlと10000mlのイオン交換水を添加し、限外ろ過法を用いてポリスチレンスルホン酸含有溶液の約10000ml溶液を除去し、残液に10000mlのイオン交換水を加え、限外ろ過法を用いて約10000ml溶液を除去した。上記の限外ろ過操作を3回繰り返した。
さらに、得られたろ液に約10000mlのイオン交換水を添加し、限外ろ過法を用いて約10000ml溶液を除去した。この限外ろ過操作を3回繰り返した。
限外ろ過条件は下記の通りとした。
限外ろ過膜の分画分子量:30K
クロスフロー式
供給液流量:3000ml/分
膜分圧:0.12Pa
得られた溶液中の水を減圧除去して、無色の固形状のポリスチレンスルホン酸を得た。
(Production Example 5) Preparation of polystyrene sulfonic acid 206 g of sodium styrene sulfonate was dissolved in 1000 ml of ion-exchanged water and stirred at 80 ° C., and 1.14 g of ammonium persulfate oxidizing agent solution previously dissolved in 10 ml of water was added. The solution was added dropwise for 20 minutes, and the solution was stirred for 2 hours.
1000 ml and 10,000 ml of ion-exchanged water diluted with 10% by mass of sulfuric acid diluted to 10% by mass were added to the sodium styrenesulfonate-containing solution thus obtained, and about 10,000 ml of the polystyrenesulfonic acid-containing solution was removed using an ultrafiltration method. Then, 10,000 ml of ion-exchanged water was added to the remaining liquid, and about 10,000 ml of solution was removed using an ultrafiltration method. The above ultrafiltration operation was repeated three times.
Furthermore, about 10,000 ml of ion-exchanged water was added to the obtained filtrate, and about 10,000 ml of solution was removed using an ultrafiltration method. This ultrafiltration operation was repeated three times.
The ultrafiltration conditions were as follows.
Molecular weight cut off of ultrafiltration membrane: 30K
Cross flow type Supply liquid flow rate: 3000 ml / min Membrane partial pressure: 0.12 Pa
Water in the obtained solution was removed under reduced pressure to obtain colorless solid polystyrene sulfonic acid.

(製造例6)高分子半導体塗料Cの調製
7.3gの3,4−エチレンジオキシチオフェンと、43.6gの製造例5で得たポリスチレンスルホン酸を2000mlのイオン交換水に溶かした溶液とを20℃で混合した。
これにより得られた混合溶液を20℃に保ち、掻き混ぜながら、200mlのイオン交換水に溶かした29.64gの過硫酸アンモニウムと8.0gの硫酸第二鉄の酸化触媒溶液とをゆっくり添加し、3時間攪拌して反応させた。
得られた反応液に2000mlのイオン交換水を添加し、限外ろ過法を用いて約2000ml溶液を除去した。この操作を3回繰り返した。
そして、上記ろ過処理が行われた処理液に200mlの10質量%に希釈した硫酸と2000mlのイオン交換水を加え、限外ろ過法を用いて約2000mlの処理液を除去し、これに2000mlのイオン交換水を加え、限外ろ過法を用いて約2000mlの液を除去した。この操作を3回繰り返した。
さらに、得られた処理液に2000mlのイオン交換水を加え、限外ろ過法を用いて約2000mlの処理液を除去した。この操作を5回繰り返し、約1.2質量%の青色のPEDOT/PSS水分散液からなる高分子半導体塗料Cを得た。
(Production Example 6) Preparation of Polymer Semiconductor Coating C 7.3 g of 3,4-ethylenedioxythiophene and 43.6 g of the polystyrene sulfonic acid obtained in Production Example 5 dissolved in 2000 ml of ion-exchanged water Were mixed at 20 ° C.
While maintaining the mixed solution thus obtained at 20 ° C. and stirring, 29.64 g of ammonium persulfate dissolved in 200 ml of ion exchange water and 8.0 g of ferric sulfate oxidation catalyst solution were slowly added, The reaction was stirred for 3 hours.
2000 ml of ion-exchanged water was added to the resulting reaction solution, and about 2000 ml of solution was removed using an ultrafiltration method. This operation was repeated three times.
Then, 200 ml of sulfuric acid diluted to 10% by mass and 2000 ml of ion-exchanged water are added to the treatment liquid that has been subjected to the filtration treatment, and about 2000 ml of the treatment liquid is removed using an ultrafiltration method. Ion exchange water was added and about 2000 ml of liquid was removed using ultrafiltration. This operation was repeated three times.
Furthermore, 2000 ml of ion-exchanged water was added to the obtained treatment liquid, and about 2000 ml of the treatment liquid was removed using an ultrafiltration method. This operation was repeated 5 times to obtain a polymer semiconductor paint C composed of about 1.2% by mass of a blue PEDOT / PSS aqueous dispersion.

(製造例7)高分子半導体塗料Dの調製
製造例6で得られたPEDOT/PSS水分散液1000mlに、製造例5で得られたポリスチレンスルホン酸24g、イオン交換水200mlを加え、高圧ホモジナイザ(吉田機械興業社製ナノマイザー)を用いて圧力100MPaで分散処理を行い、高抵抗化したPEDOT/PSS水分散液からなる高分子半導体塗料Dを得た。
(Production Example 7) Preparation of Polymer Semiconductor Coating D To 1000 ml of the PEDOT / PSS aqueous dispersion obtained in Production Example 6, 24 g of polystyrene sulfonic acid obtained in Production Example 5 and 200 ml of ion-exchanged water were added, and a high-pressure homogenizer ( Using a nanomizer manufactured by Yoshida Kikai Kogyo Co., Ltd., dispersion treatment was performed at a pressure of 100 MPa to obtain a polymer semiconductor paint D composed of a PEDOT / PSS aqueous dispersion with increased resistance.

(実施例1)
高分子半導体塗料Aを、スピンコーター(ミカサ株式会社 MS−A100)を用いて洗浄済みチップ上に塗布した。その際の塗布条件は、3,000回転/分、60秒とした。次いで、150℃に予熱したホットプレート上に15分間放置して乾燥させて、正孔注入層を形成し、チップAを得た。
次いで、チップAの正孔注入層上に、トリス(8−キノリノラト)アルミニウム(Alq3)からなる発光層を、蒸着装置(株式会社エイコー EO−6S)を用いて形成して、チップA’を得た。蒸着時の真空度は、1.0×10−4Pa以下とし、発光層の膜厚は50nmとした。
次いで、チップA’の発光層面上に、フッ化リチウム(LiF)からなる電子注入層を、上記と同様の蒸着装置を用いて形成して、チップA”を得た。蒸着時の真空度は、1.0×10−4Pa以下とし、電子注入層の厚さは0.5nmとした。
次いで、チップA”の電子注入層上に、予め幅3mmで作成した蒸着マスクを、チップA”のITOパターンと直交するように配置し、上記と同様の蒸着装置を用いてアルミニウムからなる陰極を形成した。蒸着時の真空度は、1.0×10−4Pa以下とし、Alの膜厚は130nmとした。
以上により、OEL素子Aを得た。
Example 1
Polymer semiconductor coating A was applied onto the cleaned chip using a spin coater (Mikasa Corporation MS-A100). The coating conditions at that time were 3,000 rpm / 60 seconds. Subsequently, it was left to dry on a hot plate preheated to 150 ° C. for 15 minutes to form a hole injection layer, and a chip A was obtained.
Next, a light emitting layer made of tris (8-quinolinolato) aluminum (Alq3) is formed on the hole injection layer of chip A using a vapor deposition apparatus (Eiko EO-6S Co., Ltd.) to obtain chip A ′. It was. The degree of vacuum during vapor deposition was 1.0 × 10 −4 Pa or less, and the thickness of the light emitting layer was 50 nm.
Next, an electron injection layer made of lithium fluoride (LiF) was formed on the light emitting layer surface of the chip A ′ using a vapor deposition apparatus similar to the above to obtain a chip A ″. 1.0 × 10 −4 Pa or less, and the thickness of the electron injection layer was 0.5 nm.
Next, an evaporation mask prepared in advance with a width of 3 mm is arranged on the electron injection layer of the chip A ″ so as to be orthogonal to the ITO pattern of the chip A ″, and a cathode made of aluminum is formed using the same evaporation apparatus as described above. Formed. The degree of vacuum during vapor deposition was 1.0 × 10 −4 Pa or less, and the film thickness of Al was 130 nm.
Thus, OEL element A was obtained.

(実施例2)
高分子半導体塗料Aの代わりに、製造例4で得られた高分子半導体塗料Bを用いた以外は、実施例1と同様にして、OEL素子Bを得た。
(Example 2)
An OEL element B was obtained in the same manner as in Example 1 except that the polymer semiconductor paint B obtained in Production Example 4 was used instead of the polymer semiconductor paint A.

(比較例1)
高分子半導体塗料Aの代わりに、製造例6で得られた高分子半導体塗料Cを用いた以外は、実施例1と同様にして、OEL素子Cを得た。
(Comparative Example 1)
An OEL element C was obtained in the same manner as in Example 1 except that the polymer semiconductor paint C obtained in Production Example 6 was used instead of the polymer semiconductor paint A.

(比較例2)
高分子半導体塗料Aの代わりに、製造例7で得られた高分子半導体塗料Dを用いた以外は、実施例1と同様にして、OEL素子Dを得た。
(Comparative Example 2)
An OEL element D was obtained in the same manner as in Example 1 except that the polymer semiconductor paint D obtained in Production Example 7 was used instead of the polymer semiconductor paint A.

<評価>
各実施例及び各比較例のOEL素子について、以下のように、正孔注入層のHOMOエネルギー準位、漏れ電流・発光効率を測定した。測定結果を表1に示す。
<Evaluation>
About the OEL element of each Example and each comparative example, the HOMO energy level of the positive hole injection layer, the leakage current, and the luminous efficiency were measured as follows. The measurement results are shown in Table 1.

[HOMOエネルギー準位の測定]
市販のPTFE(ポリテトラフルオロエチレン)製板に、高分子半導体塗料を滴下した後、150℃のオーブンで乾燥させて薄膜試料を得た。この薄膜試料について、光電子分光装置(理研計器株式会社 AC−3、光量:10nW、測定誤差:±0.02eV)を用いてHOMOエネルギー準位を測定した。
[Measurement of HOMO energy level]
A polymer semiconductor paint was dropped onto a commercially available PTFE (polytetrafluoroethylene) plate, and then dried in an oven at 150 ° C. to obtain a thin film sample. About this thin film sample, the HOMO energy level was measured using the photoelectron spectrometer (Riken Keiki Co., Ltd. AC-3, light quantity: 10nW, measurement error: +/- 0.02eV).

[漏れ電流・発光効率の測定]
直流電圧・電流源/モニタ(株式会社エーディーシー 6241A)及び輝度計(コニカミノルタセンシング株式会社 LS−100)を用い、電圧1.0Vにおける電流密度を測定し、これを漏れ電流値とした。
また、電圧6.0Vにおける電流密度及び輝度を測定し、この値から発光効率を算出した。なお、大気中の酸素及び水分による劣化を防ぐため、測定は乾燥窒素の充填されたチャンバー内で行った。
[Measurement of leakage current and luminous efficiency]
Using a DC voltage / current source / monitor (ADC 6241A) and a luminance meter (LS-100, Konica Minolta Sensing Co., Ltd.), the current density at a voltage of 1.0 V was measured and used as a leakage current value.
Further, the current density and luminance at a voltage of 6.0 V were measured, and the luminous efficiency was calculated from these values. In order to prevent deterioration due to atmospheric oxygen and moisture, the measurement was performed in a chamber filled with dry nitrogen.

Figure 2013219278
Figure 2013219278

一般式(1)で表されるビスフェノールS単位及び一般式(2)で表されるフェノールスルホン酸単位を有するノボラック樹脂とポリチオフェンとを含有する高分子半導体塗料Aまたは高分子半導体塗料Bを用いて正孔注入層を形成した実施例1の有機EL素子A、実施例2の有機EL素子Bは、漏れ電流値が充分小さかった。また、発光効率も高い値を示した。   Using a polymer semiconductor paint A or a polymer semiconductor paint B containing a novolak resin having a bisphenol S unit represented by the general formula (1) and a phenolsulfonic acid unit represented by the general formula (2) and polythiophene The leakage current value of the organic EL element A of Example 1 and the organic EL element B of Example 2 in which the hole injection layer was formed was sufficiently small. Moreover, the luminous efficiency also showed a high value.

上記実施例に対し、PEDOT/PSSを用いて正孔注入層を形成した比較例1の有機EL素子Cは、HOMOエネルギー準位は同等であるものの、漏れ電流値が大きく、それに伴って発光効率が低下していた。
また、PSSの増量により高抵抗化したPEDOT/PSSを用いて正孔注入層を形成した比較例2の有機EL素子Dは、漏れ電流値は比較例1よりも小さくなっていたが、HOMOエネルギー準位がシフトして正孔注入障壁が大きくなったことにより、発光効率が小さくなっていた。
In contrast to the above examples, the organic EL device C of Comparative Example 1 in which the hole injection layer is formed using PEDOT / PSS has the same HOMO energy level, but has a large leakage current value, and accordingly, luminous efficiency. Had fallen.
Further, the organic EL element D of Comparative Example 2 in which the hole injection layer was formed using PEDOT / PSS whose resistance was increased by increasing the amount of PSS had a leakage current value smaller than that of Comparative Example 1, but the HOMO energy Luminous efficiency was reduced due to the shift of the level and the increased hole injection barrier.

本発明によって得られた高分子半導体塗膜は、それ自体で固有抵抗値が10Ω・cm程度の導電性を有するため、OEL素子の正孔注入層以外にも、導電性梱包材料、電子部品容器(キャリアテープ、カバーテープ、トレイ、マガジン、バルクケース、OA機器カバー等)などの帯電防止が要求される製品にも使用できる。導電性梱包材料や電子部品容器に収容されるものとして、例えば、IC、LSI、VLSI等の半導体デバイス、LCD(液晶ディスプレイ)、PDP(プラズマディスプレイ)、シリコンウエハ、ハードディスク、液晶基板、磁気デバイス、光デバイス、光磁気デバイス及びこれらを形成する電子部品などが挙げられる。さらに、本発明における高分子半導体塗膜は、帯電防止性が求められる家電や日用品などにも利用できる。 Since the polymer semiconductor coating film obtained by the present invention has a conductivity of about 10 5 Ω · cm by itself, in addition to the hole injection layer of the OEL element, the conductive packaging material, the electron It can also be used for products that require antistatic properties such as component containers (carrier tape, cover tape, tray, magazine, bulk case, OA equipment cover, etc.). For example, semiconductor devices such as IC, LSI, VLSI, LCD (liquid crystal display), PDP (plasma display), silicon wafer, hard disk, liquid crystal substrate, magnetic device, etc. Examples thereof include an optical device, a magneto-optical device, and electronic components that form these. Furthermore, the polymer semiconductor coating film of the present invention can be used for home appliances and daily necessities that require antistatic properties.

10 OEL素子
11 基材
12 陽極
13 陰極
14 発光部
14a 正孔注入層
14b 発光層
14c 電子注入層
DESCRIPTION OF SYMBOLS 10 OEL element 11 Base material 12 Anode 13 Cathode 14 Light emission part 14a Hole injection layer 14b Light emission layer 14c Electron injection layer

Claims (1)

一対の電極間に発光部が設けられ、該発光部は、発光層と、一方の電極から発光層に向けて正孔を移動させる正孔注入層と、他方の電極から発光層に向けて電子を移動させる電子移動層とを有する有機エレクトロルミネッセンス素子において、
前記正孔注入層は、高分子半導体塗料から形成された高分子半導体膜を備え、前記高分子半導体塗料は、下記一般式(1)で表されるビスフェノールS単位及び下記一般式(2)で表されるフェノールスルホン酸単位を有するノボラック樹脂と、チオフェンまたはその誘導体の重合体との複合体を含有す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。
Figure 2013219278
Figure 2013219278
(式中、Xは、H、Li、Na、K、NH(4−Y)のいずれかであり、Yは、0から4のいずれかの整数である。Rは、炭素数1から8のいずれかのアルキル基である、Yが2以上の場合、同一であってもよいし、異なってもよい。ビスフェノールS単位及びフェノールスルホン酸単位の芳香環を構成する水素はメチル基又はメトキシ基で置換されてもよい。また、1≦m<10000、1≦n<10000である。)
A light emitting unit is provided between a pair of electrodes, and the light emitting unit includes a light emitting layer, a hole injection layer that moves holes from one electrode to the light emitting layer, and an electron from the other electrode to the light emitting layer. In an organic electroluminescence device having an electron transfer layer that moves
The hole injection layer includes a polymer semiconductor film formed of a polymer semiconductor paint, and the polymer semiconductor paint is represented by the bisphenol S unit represented by the following general formula (1) and the following general formula (2). An organic electroluminescence device comprising a composite of a novolak resin having a phenolsulfonic acid unit represented by a polymer of thiophene or a derivative thereof.
Figure 2013219278
Figure 2013219278
(In the formula, X is any one of H, Li, Na, K, NH (4-Y) R Y , and Y is an integer from 0 to 4. R is from 1 to C carbon atoms. When Y is 2 or more, which is any alkyl group of 8, they may be the same or different.The hydrogen constituting the aromatic ring of the bisphenol S unit and the phenolsulfonic acid unit is a methyl group or a methoxy group. And may be substituted with a group, and 1 ≦ m <10000 and 1 ≦ n <10000.)
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