JP5609307B2 - Transparent conductive support - Google Patents

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Description

本発明は、有機エレクトロルミネッセンス素子(以下、有機EL素子)、有機太陽電池といった有機電子素子等に用いられる透明導電性支持体に関し、特に、透明支持体の上に透明導電層を設けた透明導電性支持体であって、有機電子素子の駆動電圧や効率、寿命といった素子性能を向上させることができる透明導電性支持体に関する。   The present invention relates to a transparent conductive support used for organic electronic elements such as organic electroluminescence elements (hereinafter referred to as organic EL elements) and organic solar cells, and in particular, transparent conductive having a transparent conductive layer provided on a transparent support. The present invention relates to a transparent conductive support that can improve device performance such as driving voltage, efficiency, and life of an organic electronic device.

近年、有機EL素子や有機太陽電池といった有機電子素子が注目されており、このような素子において、透明支持体の上に透明導電層を設けた透明導電性支持体は必須の構成技術となっている。   In recent years, organic electronic elements such as organic EL elements and organic solar cells have attracted attention, and in such elements, a transparent conductive support provided with a transparent conductive layer on a transparent support has become an essential constituent technology. Yes.

従来、透明導電性支持体は、ガラスや透明なプラスチックフィルム等の透明基板上に、インジウム−スズの複合酸化物(ITO)膜を真空蒸着法やスパッタリング法で製膜したITO透明導電性支持体が、その導電性や透明性といった性能の点から、主に使用されてきた。しかし、真空蒸着法やスパッタリング法を用いた透明導電性支持体は生産性が悪いため製造コストが高いことや、可撓性に劣るためフレキシブル性が求められる素子用途には適用できないことが問題であった。   Conventionally, a transparent conductive support is an ITO transparent conductive support in which an indium-tin composite oxide (ITO) film is formed on a transparent substrate such as glass or a transparent plastic film by vacuum deposition or sputtering. However, it has been mainly used from the viewpoint of performance such as conductivity and transparency. However, transparent conductive supports using a vacuum deposition method or a sputtering method are problematic in that they are inferior in productivity and are expensive to manufacture, and because they are inferior in flexibility, they cannot be applied to device applications that require flexibility. there were.

これに対し、π共役系高分子に代表される導電性ポリマーを適当な溶媒に溶解または分散した塗液を用い、塗布や印刷によって透明導電体層を形成する方法(例えば特許文献1参照)が提案されている。しかし、真空成膜法によるITO等の金属酸化物透明導電膜に較べると、透明性、導電性とも著しく低下するという課題があった。さらに、これを用いて有機EL素子といった有機電子素子を形成した場合、透明導電層自身の低導電性に加え、該透明導電層上に設けられる機能層との界面抵抗が高いと思われる挙動(例えば、有機エレクトロルミネッセンス(EL)素子では駆動電圧の上昇)が見られ、素子としての性能が低下するという課題があった。   In contrast, there is a method of forming a transparent conductor layer by coating or printing using a coating solution in which a conductive polymer typified by a π-conjugated polymer is dissolved or dispersed in an appropriate solvent (see, for example, Patent Document 1). Proposed. However, compared to a metal oxide transparent conductive film such as ITO formed by a vacuum film formation method, there is a problem that both transparency and conductivity are remarkably lowered. Furthermore, when an organic electronic device such as an organic EL device is formed using this, in addition to the low conductivity of the transparent conductive layer itself, a behavior that is considered to have a high interface resistance with the functional layer provided on the transparent conductive layer ( For example, in an organic electroluminescence (EL) element, an increase in driving voltage was observed, and there was a problem that the performance as an element was lowered.

一方、プラスチック基材の表面に接着剤を介して金属皮膜を接着したのち、フォトリソグラフィの手法を用いて金属細線パターンを形成した透明導電フィルムが提案されている(例えば、特許文献2参照)。   On the other hand, a transparent conductive film has been proposed in which a metal film is bonded to the surface of a plastic substrate via an adhesive, and then a fine metal wire pattern is formed using a photolithography technique (see, for example, Patent Document 2).

しかし、このような透明導電フィルムの作成においては、所謂ロール・トゥ・ロールの手法を用いて、高速に連続を用いて生産を行うことが困難であるという課題があった。   However, in the production of such a transparent conductive film, there is a problem that it is difficult to perform production at high speed using a so-called roll-to-roll technique.

さらに透明支持体上に金属細線パターンを形成する手段として、銀粒子等を含有する導電性ペーストを、スクリーン印刷等の印刷技術を用いたうえで、この金属細線パターンを覆うように導電性ポリマーを塗布し、全面に導電性を発現させた透明導電層が提案されている(例えば、特許文献3、4参照)。しかしながら、これらの例においては、支持体と金属細線パターンの間の接着性、および支持体と導電性ポリマー層の接着性を確保する手段が講じられておらず、たとえばこれらの手法でフレキシブルな樹脂基板上に作成した透明導電層を用いて有機EL素子を作成した場合に、折り曲げの力を加えると、基板と透明導電層の界面が剥離することにより、部分的な発光不良を生じるという課題があった。   Further, as a means for forming a fine metal wire pattern on a transparent support, a conductive paste containing silver particles or the like is used, and a conductive polymer is applied so as to cover the fine metal wire pattern after using a printing technique such as screen printing. There has been proposed a transparent conductive layer that has been applied and developed to exhibit conductivity on the entire surface (see, for example, Patent Documents 3 and 4). However, in these examples, there is no means for ensuring the adhesion between the support and the fine metal wire pattern and the adhesion between the support and the conductive polymer layer. When an organic EL element is formed using a transparent conductive layer formed on a substrate, if a bending force is applied, the interface between the substrate and the transparent conductive layer peels off, resulting in a partial light emission failure. there were.

また、特定の条件下で接着作用を発現することが知られているシランカップリング剤に関して、透明導電体層のバインダーマトリクス素材として使用する例(特許文献3)や、透明導電層上に他の層を積層する際の易接着層として使用する例(特許文献5)は知られているが、透明導電層と基材表面を接着するための有効な手段として用いることは知られていなかった。   In addition, with respect to a silane coupling agent that is known to exhibit an adhesive action under specific conditions, an example of using it as a binder matrix material of a transparent conductor layer (Patent Document 3), or other on a transparent conductive layer Although the example (patent document 5) used as an easily bonding layer at the time of laminating | stacking a layer is known, using as an effective means for adhere | attaching a transparent conductive layer and a base-material surface was not known.

特開平6−273964号公報JP-A-6-273964 特開2000−98912号公報JP 2000-98912 A 特開2008−130449号公報JP 2008-130449 A 特開2009−231194号公報JP 2009-231194 A 特開2007−140282号公報JP 2007-140282 A

本発明の目的は、前記事情に鑑みてなされたものであり、高い導電性と透明性を兼ね備えてかつ、高速生産可能であり、フレキシブルな有機エレクトロルミネッセンス(EL)素子、有機太陽電池といった有機電子素子を形成した際に、折り曲げに対する発光不良を生ずる懸念を低減することが可能な透明導電性支持体を提供することにある。   The object of the present invention has been made in view of the above circumstances, has both high conductivity and transparency, can be produced at high speed, and is an organic electron such as a flexible organic electroluminescence (EL) element or organic solar cell. An object of the present invention is to provide a transparent conductive support capable of reducing the fear of causing a light emission failure due to bending when an element is formed.

本発明の上記課題は以下の手段により達成される。   The above object of the present invention is achieved by the following means.

1.基板上に、パターン状に形成された金属細線からなる第一導電層と、該第一導電層を被覆してなり、かつ導電性ポリマーと水酸基含有非導電性ポリマーを含有する第二導電層とを設けた透明導電性支持体において、該水酸基含有非導電性ポリマーが下記構造を有するポリマー(A)であり、該基板表面にシランカップリング剤を塗布することにより形成された下引き層を有していることを特徴とする透明導電性支持体。

Figure 0005609307
(式中、X 〜X はそれぞれ独立に、水素原子またはメチル基を表し、R 〜R はそれぞれ独立に、炭素数5以下のアルキレン基を表す。l、m、nは構成率(mol%)を表し、50≦l+m+n≦100である。) 1. A first conductive layer made of fine metal wires formed in a pattern on a substrate, a second conductive layer covering the first conductive layer and containing a conductive polymer and a hydroxyl group-containing nonconductive polymer; The hydroxyl group-containing nonconductive polymer is a polymer (A) having the following structure, and has a subbing layer formed by applying a silane coupling agent to the substrate surface. A transparent conductive support characterized by comprising:
Figure 0005609307
(In the formula, X 1 to X 3 each independently represent a hydrogen atom or a methyl group, and R 1 to R 3 each independently represents an alkylene group having 5 or less carbon atoms. (Mol%), and 50 ≦ l + m + n ≦ 100.)

2.前記シランカップリング剤の少なくとも一部が、メルカプト基、アミノ基のいずれかの基を分子内に有する化合物であることを特徴とする前記1に記載の透明導電性支持体。   2. 2. The transparent conductive support according to 1 above, wherein at least a part of the silane coupling agent is a compound having either a mercapto group or an amino group in the molecule.

3.前記第二導電層に含まれる水酸基含有非導電性ポリマーが、炭素数5以下のヒドロキシアルキル基を有するポリヒドロキシアルキ(メタ)アクリレートであることを特徴とする前記1または2に記載の透明導電性支持体。 3. 3. The transparent conductive material according to 1 or 2 above, wherein the hydroxyl group-containing nonconductive polymer contained in the second conductive layer is a polyhydroxyalkyl (meth) acrylate having a hydroxyalkyl group having 5 or less carbon atoms . Support.

4.前記第二導電層に含有される導電性ポリマーが、ポリスルホン酸でドープされたポリチオフェン誘導体であることを特徴とする前記3に記載の透明導電性支持体。   4). 4. The transparent conductive support according to 3 above, wherein the conductive polymer contained in the second conductive layer is a polythiophene derivative doped with polysulfonic acid.

5.前記基板表面にエキシマ処理を施した後に、シランカップリング剤を塗布することにより下引き層を形成することを特徴とする前記1〜4のいずれか1項に記載の透明導電性支持体。   5. 5. The transparent conductive support according to any one of 1 to 4, wherein an undercoat layer is formed by applying a silane coupling agent after the substrate surface is subjected to excimer treatment.

6.前記基板が表面に水分および酸素を遮断するバリア層を設けた樹脂フィルムであることを特徴とする前記1〜5のいずれか1項に記載の透明導電性支持体。   6). 6. The transparent conductive support according to any one of 1 to 5, wherein the substrate is a resin film provided with a barrier layer that blocks moisture and oxygen on the surface.

7.前記第一導電層が、銀微粒子からなるペーストを印刷方式により細線状にパターニングし、かつ焼成することにより形成された細線状電極であることを特徴とする前記1〜6のいずれか1項に記載の透明導電性支持体。   7). Any one of 1 to 6 above, wherein the first conductive layer is a fine line electrode formed by patterning and baking a paste made of silver fine particles into a fine line shape by a printing method. The transparent conductive support described.

8.前記銀微粒子が、平均粒径30nm以下の銀ナノ粒子であることを特徴とする前記7に記載の透明導電性支持体。   8). 8. The transparent conductive support according to 7 above, wherein the silver fine particles are silver nanoparticles having an average particle size of 30 nm or less.

本発明により、高い導電性と透明性を兼ね備えてかつ、高速生産可能な透明導電性支持体を提供することができ、フレキシブルな有機EL素子、有機太陽電池といった有機電子素子を形成した際、折り曲げにより発光不良を生ずる懸念を低減することができた。   According to the present invention, a transparent conductive support that has both high conductivity and transparency and can be produced at high speed can be provided. When an organic electronic device such as a flexible organic EL device or an organic solar cell is formed, it is bent. As a result, it was possible to reduce the fear of causing light emission defects.

第一導電層の金属細線パターンの代表例を示す図である。It is a figure which shows the representative example of the metal fine wire pattern of a 1st conductive layer. 有機電子素子の断面図である。It is sectional drawing of an organic electronic element.

以下本発明を実施するための最良の形態について詳細に説明するが、本発明はこれらに限定されるものではない。   The best mode for carrying out the present invention will be described in detail below, but the present invention is not limited thereto.

〈基板〉
本発明では、前記基板として、プラスチックフィルム、プラスチック板、ガラスなどを用いることができ、軽量性と柔軟性の観点から透明プラスチックフィルムを用いることが好ましい。
<substrate>
In the present invention, a plastic film, a plastic plate, glass or the like can be used as the substrate, and a transparent plastic film is preferably used from the viewpoint of lightness and flexibility.

プラスチックフィルム及びプラスチック板の原料としては、例えば、ポリエチレンテレフタレート(PET)、ポリエチレンナフタレート(PEN)などのポリエステル類、ポリエチレン(PE)、ポリプロピレン(PP)、ポリスチレン、EVAなどのポリオレフィン類、ポリ塩化ビニル、ポリ塩化ビニリデンなどのビニル系樹脂、ポリエーテルエーテルケトン(PEEK)、ポリサルホン(PSF)、ポリエーテルサルホン(PES)、ポリカーボネート(PC)、ポリアミド、ポリイミド、アクリル樹脂、トリアセチルセルロース(TAC)などを用いることができる。中でも好ましいのは、PETおよびPENである。   Examples of raw materials for plastic films and plastic plates include polyesters such as polyethylene terephthalate (PET) and polyethylene naphthalate (PEN), polyolefins such as polyethylene (PE), polypropylene (PP), polystyrene and EVA, and polyvinyl chloride. , Vinyl resins such as polyvinylidene chloride, polyether ether ketone (PEEK), polysulfone (PSF), polyether sulfone (PES), polycarbonate (PC), polyamide, polyimide, acrylic resin, triacetyl cellulose (TAC), etc. Can be used. Of these, PET and PEN are preferred.

前記透明導電性支持体において、これに用いる基板は、表面平滑性に優れているものが好ましい。表面の平滑性は算術平均粗さRaが5nm以下かつ最大高さRzが50nm以下であることが好ましく、Raが2nm以下かつRzが30nm以下であることがより好ましく、さらに好ましくはRaが1nm以下かつRzが20nm以下である。基板の表面は、熱硬化性樹脂、紫外線硬化性樹脂、電子線硬化性樹脂、放射線硬化性樹脂等の下塗り層を付与して平滑化してもよいし、研磨などの機械加工によって平滑にすることもできる。ここで、表面の平滑性は、原子間力顕微鏡(AFM)等による測定から、表面粗さ規格(JIS B 0601−2001)に従い、求めることができる。   In the transparent conductive support, the substrate used for this is preferably one having excellent surface smoothness. The smoothness of the surface is preferably an arithmetic average roughness Ra of 5 nm or less and a maximum height Rz of 50 nm or less, more preferably Ra of 2 nm or less and Rz of 30 nm or less, and still more preferably Ra of 1 nm or less. Rz is 20 nm or less. The surface of the substrate may be smoothed by applying an undercoat layer such as a thermosetting resin, an ultraviolet curable resin, an electron beam curable resin, or a radiation curable resin, or may be smoothed by mechanical processing such as polishing. You can also. Here, the smoothness of the surface can be determined according to the surface roughness standard (JIS B 0601-2001) from measurement by an atomic force microscope (AFM) or the like.

前記基板には、大気中の酸素、水分を遮断する目的でガスバリア層を設けるのが好ましい。ガスバリア層の形成材料としては、酸化シリコン、窒化シリコン、酸化窒化シリコン、窒化アルミニウム、酸化アルミニウム等の金属酸化物、金属窒化物が使用できる。これらの材料は、水蒸気バリア機能のほかに酸素バリア機能も有する。特にバリア性、耐溶剤性、透明性が良好な窒化シリコン、酸化窒化シリコンが好ましい。   The substrate is preferably provided with a gas barrier layer for the purpose of blocking oxygen and moisture in the atmosphere. As a material for forming the gas barrier layer, metal oxides such as silicon oxide, silicon nitride, silicon oxynitride, aluminum nitride, and aluminum oxide, and metal nitrides can be used. These materials have an oxygen barrier function in addition to a water vapor barrier function. In particular, silicon nitride and silicon oxynitride having favorable barrier properties, solvent resistance, and transparency are preferable.

また、バリア層は必要に応じて多層構成とすることも可能である。ガスバリア層の形成方法は、材料に応じて、抵抗加熱蒸着法、電子ビーム蒸着法、反応性蒸着法、イオンプレーティング法、スパッタリング法を用いることができる。前記ガスバリア層を構成する各無機層の厚みに関しては特に限定されないが、典型的には1層あたり5nm〜500nmの範囲内であることが好ましく、さらに好ましくは1層あたり10nm〜400nmである。ガスバリア層は基板の少なくとも一方の面に設けられ、両面に設けられるのがより好ましい。   In addition, the barrier layer may have a multilayer structure as necessary. As a method for forming the gas barrier layer, a resistance heating vapor deposition method, an electron beam vapor deposition method, a reactive vapor deposition method, an ion plating method, or a sputtering method can be used depending on the material. The thickness of each inorganic layer constituting the gas barrier layer is not particularly limited, but typically it is preferably in the range of 5 nm to 500 nm per layer, more preferably 10 nm to 400 nm per layer. The gas barrier layer is provided on at least one surface of the substrate, and more preferably on both surfaces.

さらに前記基板の表面は、ハードコート層等による保護層処理がされていてもよい。ハードコート層は、光ラジカル発生材、ラジカル重合性の単官能および/又は多官能モノマーの混合物を所望の膜厚に均一に塗布したのち、必要なエネルギー量の紫外光を照射することによってラジカル重合させることにより得られる、透明かつ高硬度のポリマー層である。   Further, the surface of the substrate may be subjected to a protective layer treatment with a hard coat layer or the like. The hard coat layer is formed by uniformly applying a photo-radical generating material and a mixture of radical polymerizable monofunctional and / or polyfunctional monomers to a desired film thickness, and then irradiating the necessary amount of ultraviolet light with radical polymerization. It is a transparent and high-hardness polymer layer obtained by making it.

また、本発明では、基板に下引層としてシランカップリング材を塗布する前に、エキシマ処理を施すことが好ましい。エキシマ処理に用いる光源としてはキセノンエキシマーランプ、メタルハライドランプ、エキシマーレーザーなどを用いることができる。ランプの出力としては400W〜30kW、照度としては100mW/cm〜100kW/cm、照射エネルギーとしては10〜5000mJ/cmが好ましく、100〜2000mJ/cmがより好ましい。紫外線照射の際の照度は1mW〜10W/cmが好ましい。 Moreover, in this invention, it is preferable to perform an excimer process before apply | coating a silane coupling material as a subbing layer to a board | substrate. As the light source used for the excimer treatment, a xenon excimer lamp, a metal halide lamp, an excimer laser, or the like can be used. The output of the lamp 400W~30kW, 100mW / cm 2 ~100kW / cm 2 as illuminance, preferably 10~5000mJ / cm 2 as irradiation energy, 100 to 2000 mJ / cm 2 is more preferable. The illuminance at the time of ultraviolet irradiation is preferably 1 mW to 10 W / cm 2 .

〈下引き層〉
本発明の透明導電性支持体は、基板表面にシランカップリング剤を塗布することにより形成された下引き層を有していることを特徴とする。
<Underlayer>
The transparent conductive support of the present invention has an undercoat layer formed by applying a silane coupling agent to the substrate surface.

下引層に使用可能なシランカップリング剤としては、例えば、γ−(2−アミノエチル)アミノプロピルトリメトキシシラン、γ−(2−アミノエチル)アミノプロピルメチルジメトキシシラン、β−(3,4−エポキシシクロヘキシル)エチルトリメトキシシラン、γ−アミノプロピルトリエトキシシラン、γ−メタクリロキシプロピルトリメトキシシラン、N−β−(N−ビニルベンジルアミノエチル)−γ−アミノプロピルメトキシシラン・塩酸塩、γ−グリシドキシプロピルトリメトキシシラン、アミノシラン、メチルトリメトキシシラン、ビニルトリアセトキシシラン、γ−メルカプトプロピルトリメトキシシラン、γ−クロロプロピルトリメトキシシラン、ヘキサメチルジシラザン、ビニルトリス(β−メトキシエトキシ)シラン、オクタデシルジメチル[3−(トリメトキシシリル)プロピル]アンモニウムクロリド、メチルトリクロロシラン、ジメチルジクロロシラン等が挙げられる。なかでもメルカプト基、ジアルキルアミノ基のいずれかの基を分子内に有するものが好ましく、具体的にはγ−(2−アミノエチル)アミノプロピルトリメトキシシラン、γ−(2−アミノエチル)アミノプロピルメチルジメトキシシラン、γ−アミノプロピルトリエトキシシラン、N−β−(N−ビニルベンジルアミノエチル)−γ−アミノプロピルメトキシシラン・塩酸塩、γ−メルカプトプロピルトリメトキシシラン等が特に好ましい。   Examples of the silane coupling agent that can be used for the undercoat layer include γ- (2-aminoethyl) aminopropyltrimethoxysilane, γ- (2-aminoethyl) aminopropylmethyldimethoxysilane, and β- (3,4). -Epoxycyclohexyl) ethyltrimethoxysilane, γ-aminopropyltriethoxysilane, γ-methacryloxypropyltrimethoxysilane, N-β- (N-vinylbenzylaminoethyl) -γ-aminopropylmethoxysilane hydrochloride, γ -Glycidoxypropyltrimethoxysilane, aminosilane, methyltrimethoxysilane, vinyltriacetoxysilane, γ-mercaptopropyltrimethoxysilane, γ-chloropropyltrimethoxysilane, hexamethyldisilazane, vinyltris (β-methoxyethoxy) silane , Ok Tadecyldimethyl [3- (trimethoxysilyl) propyl] ammonium chloride, methyltrichlorosilane, dimethyldichlorosilane and the like can be mentioned. Of these, those having either a mercapto group or a dialkylamino group in the molecule are preferred. Specifically, γ- (2-aminoethyl) aminopropyltrimethoxysilane, γ- (2-aminoethyl) aminopropyl are preferred. Methyldimethoxysilane, γ-aminopropyltriethoxysilane, N-β- (N-vinylbenzylaminoethyl) -γ-aminopropylmethoxysilane / hydrochloride, γ-mercaptopropyltrimethoxysilane and the like are particularly preferable.

シランカップリング剤を用いて下引層を形成するには、シランカップリング剤を水や有機溶剤等に溶かし、塗布した後に乾燥させる。   In order to form an undercoat layer using a silane coupling agent, the silane coupling agent is dissolved in water, an organic solvent, or the like, applied, and then dried.

溶媒は、シランカップリング剤を単に溶かすだけでなく、無機基材への展開性、濡れ性等に影響する。水を使用する場合は、アミノシランの場合は溶解し易く、pH調節は必要ないが、その他のシランカップリング剤はpH4付近の水を使用下することが好ましい。   The solvent not only dissolves the silane coupling agent but also affects the developability and wettability on the inorganic substrate. In the case of using water, in the case of aminosilane, it is easy to dissolve and pH adjustment is not necessary, but other silane coupling agents are preferably used in the vicinity of pH 4.

乾燥は、室温〜100℃の温度で、2〜30分程度が好ましい。乾燥によって、シランカップリング剤と基板が化学反応を起こし、シランカップリング剤の有機官能基が基板表面の外に配向し、その上にパターン状に形成する金属細線からなる第一導電層と、該第一導電層が形成するパターンの開口部分で下引層と接する、導電性ポリマーを含有する第二導電層と相互作用し、接着性を向上させると考えられる。   Drying is preferably performed at a temperature of room temperature to 100 ° C. for about 2 to 30 minutes. By drying, a chemical reaction occurs between the silane coupling agent and the substrate, the organic functional group of the silane coupling agent is oriented outside the substrate surface, and a first conductive layer made of fine metal wires formed in a pattern on the substrate, It is considered that the adhesiveness is improved by interacting with the second conductive layer containing a conductive polymer that is in contact with the undercoat layer at the opening portion of the pattern formed by the first conductive layer.

〈導電層〉
本発明における導電層は、金属の細線パターン(以下、細線、または細線パターン)からなる第一導電層と、導電性ポリマーからなる第二導電層から構成される。
<Conductive layer>
The conductive layer in the present invention is composed of a first conductive layer made of a metal fine line pattern (hereinafter, a thin line or a fine line pattern) and a second conductive layer made of a conductive polymer.

導電層の形成方法としては、前記下引き層を有する基板上に印刷方式により、金属粒子のペーストで細線パターンを印刷、焼成して、第一導電層を形成することが好ましい。前記基板と該基板上に形成された第一導電層とを覆うように、第二導電層の塗布液を塗布することにより、第一導電層の無い細線パターンの間にも電極を展開することが出来る。   As a method for forming the conductive layer, it is preferable that the first conductive layer is formed by printing and baking a fine line pattern with a paste of metal particles on the substrate having the undercoat layer by a printing method. By applying a coating solution for the second conductive layer so as to cover the substrate and the first conductive layer formed on the substrate, the electrode is developed even between the thin line patterns without the first conductive layer. I can do it.

(第一導電層)
まず支持体上に第一導電層として、金属の細線パターンを形成する。
(First conductive layer)
First, a fine metal wire pattern is formed as a first conductive layer on a support.

図1は、本発明の透明導電性支持体において、基板上に形成される第一導電層の金属細線パターンを、電極面法線方向からみた幾つかの例を示している。パターンは特に限定されず、図におけるようにストライプ状、網目状、またランダムな網目状等特に限定はない。線幅が10〜400μm、ピッチが200μm〜3000μmの任意の繰り返しパターン、また平均ピッチが前記の値をもつたランダムなパターンでも良い。   FIG. 1 shows some examples of the fine metal wire pattern of the first conductive layer formed on the substrate in the transparent conductive support of the present invention as seen from the normal direction of the electrode surface. The pattern is not particularly limited, and there is no particular limitation such as a stripe shape, a mesh shape, or a random mesh shape as shown in the figure. An arbitrary repeating pattern having a line width of 10 to 400 μm and a pitch of 200 μm to 3000 μm, or a random pattern having an average pitch having the above values may be used.

細線パターンは、金属粒子の分散液を用い、グラビア印刷法、フレキソ印刷法、スクリーン印刷法等の印刷法により形成できる。各印刷の方式は、一般的に電極パターン形成に使われる手法が本発明に関しても適用可能である。具体的な例として、グラビア印刷法については特開2009−295980号、特開2009−259826号、特開2009−96189号、特開2009−90662号記載の方法等が、グラビア印刷法については特開2004−268319号、特開2003−168560号記載の方法等が、スクリーン印刷法については特開2010−34161号、特開2010−10245号、特開2009−302345号記載の方法等が例として挙げられる。   The fine line pattern can be formed by a printing method such as a gravure printing method, a flexographic printing method, and a screen printing method using a dispersion of metal particles. For each printing method, a method generally used for electrode pattern formation can be applied to the present invention. Specific examples of the gravure printing method include the methods described in JP2009-295980, JP2009-259826, JP2009-96189, and JP2009-90662, and the gravure printing method is special. Examples of the methods described in JP-A-2004-268319 and JP-A-2003-168560 and the like, and examples of the screen printing method include methods described in JP-A 2010-34161, JP-A 2010-10245, and JP-A 2009-302345. Can be mentioned.

第一導電層における細線の線幅は任意であるが、10〜400μmが好ましく、20〜200μmがさらに好ましく、30〜120μmがより好ましい。細線の高さ(厚み)は、0.2〜2.0μmが好ましく、0.5〜1.5μmがより好ましい。   Although the line | wire width of the thin wire | line in a 1st conductive layer is arbitrary, 10-400 micrometers is preferable, 20-200 micrometers is more preferable, 30-120 micrometers is more preferable. The height (thickness) of the fine wire is preferably 0.2 to 2.0 μm, and more preferably 0.5 to 1.5 μm.

第一導電層の細線部の表面比抵抗は、100Ω/□以下であることが好ましく、10Ω/□以下であることがより好ましい。表面比抵抗は、例えば、JIS K6911、ASTM D257、等に準拠して測定することができ、また市販の表面抵抗率計を用いて簡便に測定することができる。   The surface specific resistance of the thin wire portion of the first conductive layer is preferably 100Ω / □ or less, and more preferably 10Ω / □ or less. The surface specific resistance can be measured based on, for example, JIS K6911, ASTM D257, etc., and can be easily measured using a commercially available surface resistivity meter.

(金属ナノ粒子)
前記金属の細線パターンは金属粒子のペーストを印刷することにより設けることが好ましい。印刷後、導電性を高めるために、加熱し焼成する。基材にPETフィルムを用いる場合、焼成の温度は110℃以下が好ましい。前記金属粒子は、高い導電性が得られることから、金属ナノ粒子が好ましい。
(Metal nanoparticles)
The metal fine line pattern is preferably provided by printing a paste of metal particles. After printing, in order to increase conductivity, heating and baking are performed. When a PET film is used as the substrate, the firing temperature is preferably 110 ° C. or lower. The metal particles are preferably metal nanoparticles because high conductivity is obtained.

前記金属ナノ粒子とは、粒子径が原子スケールからnmサイズの微粒子状の金属のことをいう。金属ナノ粒子の平均粒径としては3〜300nmが好ましく、5〜100nmであることがより好ましい。本発明に係る金属ナノ粒子に用いられる金属としては、導電性の観点から銀または銅が好ましく、銀または銅単独でもよいし、それぞれの組み合わせでもよく、銀と銅の合金、銀または銅が一方の金属でめっきされていてもよい。中でも特に銀のナノ粒子が好ましい。中でも、平均粒径30nm以下の銀ナノ粒子が好ましい。   The metal nanoparticles refer to fine metal particles having a particle size of from atomic scale to nm size. As an average particle diameter of a metal nanoparticle, 3-300 nm is preferable and it is more preferable that it is 5-100 nm. The metal used in the metal nanoparticles according to the present invention is preferably silver or copper from the viewpoint of conductivity, and may be silver or copper alone, or a combination of them, either silver and copper alloy, silver or copper. It may be plated with any metal. Among these, silver nanoparticles are particularly preferable. Among these, silver nanoparticles having an average particle size of 30 nm or less are preferable.

(第二導電層)
さらに、第二導電層として、パターン形成された第一導電層を被覆するように、導電性ポリマーからなる分散液を塗布、乾燥して膜形成する。第二導電層の塗布は、前述のグラビア印刷法、フレキソ印刷法、スクリーン印刷法等の印刷方法に加えて、ロールコート法、バーコート法、ディップコーティング法、スピンコーティング法、キャスティング法、ダイコート法、ブレードコート法、バーコート法、グラビアコート法、カーテンコート法、スプレーコート法、ドクターコート法、インクジェット法等の塗布法を用いることができる。
(Second conductive layer)
Further, as the second conductive layer, a dispersion liquid made of a conductive polymer is applied and dried so as to cover the patterned first conductive layer, thereby forming a film. In addition to the above-mentioned printing methods such as gravure printing method, flexographic printing method, screen printing method, the application of the second conductive layer is performed by roll coating method, bar coating method, dip coating method, spin coating method, casting method, die coating method. A coating method such as a blade coating method, a bar coating method, a gravure coating method, a curtain coating method, a spray coating method, a doctor coating method, or an inkjet method can be used.

第二導電層は、さらに導電性ポリマーの導電性増強効果を有する水酸基含有非導電性ポリマーとしてポリマー(A)を含む。これにより、高い導電性、高い透明性、耐水性を同時に満たすことができる。 The second conductive layer further contains a polymer (A) as a hydroxyl group-containing non-conductive polymer having a conductivity enhancing effect of the conductive polymer. Thereby, high electroconductivity, high transparency, and water resistance can be satisfy | filled simultaneously.

このような積層構造を有する本発明の導電層を形成することで、金属細線、あるいは導電性ポリマー層単独では得ることのできない高い導電性を、電極面内において均一に得ることができる。   By forming the conductive layer of the present invention having such a laminated structure, high conductivity that cannot be obtained by a metal thin wire or a conductive polymer layer alone can be obtained uniformly in the electrode plane.

第二導電層の導電性ポリマーと水酸基含有非導電性ポリマーとの比率は、導電性ポリマーを100質量部とした時、水酸基含有非導電性ポリマーが30質量部から900質量部であることが好ましく、電流リーク防止、水酸基含有非導電性ポリマーの導電性増強効果、透明性の観点から、水酸基含有非導電性ポリマーが100質量部以上であることがより好ましい。   The ratio of the conductive polymer of the second conductive layer to the hydroxyl group-containing non-conductive polymer is preferably 30 to 900 parts by mass of the hydroxyl group-containing non-conductive polymer when the conductive polymer is 100 parts by mass. From the viewpoints of preventing current leakage, enhancing the conductivity of the hydroxyl group-containing non-conductive polymer, and transparency, the hydroxyl group-containing non-conductive polymer is more preferably 100 parts by mass or more.

第二導電層の乾燥膜厚は30nmから2000nmであることが好ましい。導電性の点から、100nm以上であることがより好ましく、電極の表面平滑性の点から、200nm以上であることがさらに好ましい。また、透明性の点から、1000nm以下であることがより好ましい。   The dry film thickness of the second conductive layer is preferably 30 nm to 2000 nm. From the viewpoint of conductivity, the thickness is more preferably 100 nm or more, and from the viewpoint of the surface smoothness of the electrode, it is further preferably 200 nm or more. Moreover, it is more preferable that it is 1000 nm or less from the point of transparency.

第二導電層を塗布した後、適宜乾燥処理を施すことができる。乾燥処理の条件として特に制限はないが、基材や導電層が損傷しない範囲の温度で乾燥処理することが好ましい。例えば、80℃から150℃で10秒から10分の乾燥処理をすることができる。本発明において、乾燥終了後、さらに熱処理を行う事で、水酸基含有非導電性ポリマーの架橋反応を促進、完了させることができる。これにより電極の洗浄耐性、溶媒耐性が著しく向上し、さらに素子性能が向上する。特に、有機EL素子においては、駆動電圧の低減、寿命の向上といった効果が得られる。   After apply | coating a 2nd conductive layer, a drying process can be given suitably. Although there is no restriction | limiting in particular as conditions of a drying process, It is preferable to dry-process at the temperature of the range which does not damage a base material or a conductive layer. For example, a drying process can be performed at 80 to 150 ° C. for 10 seconds to 10 minutes. In the present invention, after the completion of drying, the crosslinking reaction of the hydroxyl group-containing nonconductive polymer can be promoted and completed by further heat treatment. Thereby, the cleaning resistance and solvent resistance of the electrode are remarkably improved, and the device performance is further improved. In particular, in an organic EL element, effects such as reduction in driving voltage and improvement in life can be obtained.

熱処理は、50℃以上200℃以下の温度で、30分以上行うことが好ましい。50℃未満では、反応促進効果が小さく、200℃を超える場合、素材への熱的ダメージが増えるためか、効果が小さくなる。処理温度としては80℃以上150℃以下であることがより好ましく、処理時間としては1時間以上であることがより好ましい。処理時間の上限は特にないが、生産性の観点から24時間以下であることが好ましい。熱処理は、導電層を塗布、乾燥した後、オンラインで行ってもよく、オフラインで行ってもよい。オフラインで行う場合、さらに減圧下で行うことが、水分の乾燥促進にもつながり、好ましい。   The heat treatment is preferably performed at a temperature of 50 ° C. or higher and 200 ° C. or lower for 30 minutes or longer. If it is less than 50 ° C., the reaction promoting effect is small, and if it exceeds 200 ° C., thermal damage to the material increases, or the effect is small. The treatment temperature is more preferably 80 ° C. or more and 150 ° C. or less, and the treatment time is more preferably 1 hour or more. The upper limit of the treatment time is not particularly limited, but is preferably 24 hours or less from the viewpoint of productivity. The heat treatment may be performed on-line or off-line after applying and drying the conductive layer. In the case of off-line, it is preferable to further perform under reduced pressure because it leads to accelerated drying of moisture.

本発明において、酸触媒を用いて水酸基含有非導電性ポリマーの架橋反応を促進、完了させることができる。酸触媒としては、塩酸、硫酸や硫酸アンモニウムを用いることができる。また導電性ポリマーにドーパントとして用いるポリアニオンにおいて、スルホ基含有ポリアニオンを使用することで、ドーパントと触媒を兼用することができる。また、酸触媒の使用と合わせて、前述の熱処理を行う事ができ、処理時間の短縮にもつながり、好ましい。   In the present invention, the crosslinking reaction of the hydroxyl group-containing nonconductive polymer can be promoted and completed using an acid catalyst. As the acid catalyst, hydrochloric acid, sulfuric acid or ammonium sulfate can be used. Moreover, in the polyanion used as a dopant for a conductive polymer, a dopant and a catalyst can be used together by using a sulfo group-containing polyanion. In addition, the heat treatment described above can be performed in combination with the use of an acid catalyst, which is preferable because it shortens the treatment time.

〈導電性ポリマー〉
本発明の導電性ポリマーはπ共役系導電性高分子とポリアニオンとを含んで成る導電性ポリマーであることが好ましい。こうした導電性ポリマーは、後述するπ共役系導電性高分子を形成する前駆体モノマーを、適切な酸化剤と酸化触媒と後述のポリアニオンの存在下で化学酸化重合することによって容易に製造できる。
<Conductive polymer>
The conductive polymer of the present invention is preferably a conductive polymer comprising a π-conjugated conductive polymer and a polyanion. Such a conductive polymer can be easily produced by chemically oxidatively polymerizing a precursor monomer that forms a π-conjugated conductive polymer described later in the presence of an appropriate oxidizing agent, an oxidation catalyst, and a polyanion described later.

(π共役系導電性高分子)
本発明に用いるπ共役系導電性高分子としては、特に限定されず、例えば、ポリチオフェン(基本のポリチオフェンを含む、以下同様)類、ポリピロール類、ポリインドール類、ポリカルバゾール類、ポリアニリン類、ポリアセチレン類、ポリフラン類、ポリパラフェニレンビニレン類、ポリアズレン類、ポリパラフェニレン類、ポリパラフェニレンサルファイド類、ポリイソチアナフテン類、ポリチアジル類の鎖状導電性ポリマーを利用することができる。中でも、導電性、透明性、安定性等の観点からポリチオフェン類やポリアニリン類が好ましい。ポリエチレンジオキシチオフェンであることが最も好ましい。
(Π-conjugated conductive polymer)
The π-conjugated conductive polymer used in the present invention is not particularly limited, and examples thereof include polythiophenes (including basic polythiophene, the same applies hereinafter), polypyrroles, polyindoles, polycarbazoles, polyanilines, and polyacetylenes. A chain conductive polymer such as polyfurans, polyparaphenylene vinylenes, polyazulenes, polyparaphenylenes, polyparaphenylene sulfides, polyisothianaphthenes, and polythiazyl compounds can be used. Of these, polythiophenes and polyanilines are preferable from the viewpoints of conductivity, transparency, stability, and the like. Most preferred is polyethylene dioxythiophene.

(π共役系導電性高分子前駆体モノマー)
前駆体モノマーは、分子内にπ共役系を有し、適切な酸化剤の作用によって高分子化した際にもその主鎖にπ共役系が形成されるものである。例えば、ピロール類及びその誘導体、チオフェン類及びその誘導体、アニリン類及びその誘導体等が挙げられる。
(Π-conjugated conductive polymer precursor monomer)
The precursor monomer has a π-conjugated system in the molecule, and a π-conjugated system is formed in the main chain even when polymerized by the action of an appropriate oxidizing agent. Examples thereof include pyrroles and derivatives thereof, thiophenes and derivatives thereof, anilines and derivatives thereof, and the like.

前駆体モノマーの具体例としては、ピロール、3−メチルピロール、3−エチルピロール、3−n−プロピルピロール、3−ブチルピロール、3−オクチルピロール、3−デシルピロール、3−ドデシルピロール、3,4−ジメチルピロール、3,4−ジブチルピロール、3−カルボキシルピロール、3−メチル−4−カルボキシルピロール、3−メチル−4−カルボキシエチルピロール、3−メチル−4−カルボキシブチルピロール、3−ヒドロキシピロール、3−メトキシピロール、3−エトキシピロール、3−ブトキシピロール、3−ヘキシルオキシピロール、3−メチル−4−ヘキシルオキシピロール、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、アニリン、2−メチルアニリン、3−イソブチルアニリン、2−アニリンスルホン酸、3−アニリンスルホン酸等が挙げられる。   Specific examples of the precursor monomer include pyrrole, 3-methylpyrrole, 3-ethylpyrrole, 3-n-propylpyrrole, 3-butylpyrrole, 3-octylpyrrole, 3-decylpyrrole, 3-dodecylpyrrole, 3, 4-dimethylpyrrole, 3,4-dibutylpyrrole, 3-carboxylpyrrole, 3-methyl-4-carboxylpyrrole, 3-methyl-4-carboxyethylpyrrole, 3-methyl-4-carboxybutylpyrrole, 3-hydroxypyrrole 3-methoxypyrrole, 3-ethoxypyrrole, 3-butoxypyrrole, 3-hexyloxypyrrole, 3-methyl-4-hexyloxypyrrole, thiophene, 3-methylthiophene, 3-ethylthiophene, 3-propylthiophene, 3 -Butylthiophene, 3-hexylchi Phen, 3-heptylthiophene, 3-octylthiophene, 3-decylthiophene, 3-dodecylthiophene, 3-octadecylthiophene, 3-bromothiophene, 3-chlorothiophene, 3-iodothiophene, 3-cyanothiophene, 3-phenyl Thiophene, 3,4-dimethylthiophene, 3,4-dibutylthiophene, 3-hydroxythiophene, 3-methoxythiophene, 3-ethoxythiophene, 3-butoxythiophene, 3-hexyloxythiophene, 3-heptyloxythiophene, 3- Octyloxythiophene, 3-decyloxythiophene, 3-dodecyloxythiophene, 3-octadecyloxythiophene, 3,4-dihydroxythiophene, 3,4-dimethoxythiophene, 3,4-diethoxythiol 3,4-dipropoxythiophene, 3,4-dibutoxythiophene, 3,4-dihexyloxythiophene, 3,4-diheptyloxythiophene, 3,4-dioctyloxythiophene, 3,4-didecyloxy Thiophene, 3,4-didodecyloxythiophene, 3,4-ethylenedioxythiophene, 3,4-propylenedioxythiophene, 3,4-butenedioxythiophene, 3-methyl-4-methoxythiophene, 3-methyl -4-ethoxythiophene, 3-carboxythiophene, 3-methyl-4-carboxythiophene, 3-methyl-4-carboxyethylthiophene, 3-methyl-4-carboxybutylthiophene, aniline, 2-methylaniline, 3-isobutyl Aniline, 2-aniline sulfonic acid, 3-aniline A sulfonic acid etc. are mentioned.

(ポリアニオン)
前記ポリアニオンは、置換若しくは未置換のポリアルキレン、置換若しくは未置換のポリアルケニレン、置換若しくは未置換のポリイミド、置換若しくは未置換のポリアミド、置換若しくは未置換のポリエステル及びこれらの共重合体であって、アニオン基を有する構成単位とアニオン基を有さない構成単位とからなるものである。
(Polyanion)
The polyanion is a substituted or unsubstituted polyalkylene, a substituted or unsubstituted polyalkenylene, a substituted or unsubstituted polyimide, a substituted or unsubstituted polyamide, a substituted or unsubstituted polyester, and a copolymer thereof. It consists of a structural unit having an anionic group and a structural unit having no anionic group.

前記ポリアニオンは、π共役系導電性高分子を溶媒に可溶化させる可溶化高分子である。また、ポリアニオンのアニオン基は、π共役系導電性高分子に対するドーパントとして機能して、π共役系導電性高分子の導電性と耐熱性を向上させる。   The polyanion is a solubilized polymer that solubilizes the π-conjugated conductive polymer in a solvent. The anion group of the polyanion functions as a dopant for the π-conjugated conductive polymer, and improves the conductivity and heat resistance of the π-conjugated conductive polymer.

前記ポリアニオンのアニオン基としては、π共役系導電性高分子への化学酸化ドープが起こりうる官能基であればよいが、中でも、製造の容易さ及び安定性の観点からは、一置換硫酸エステル基、一置換リン酸エステル基、リン酸基、カルボキシ基、スルホ基等が好ましい。さらに、官能基のπ共役系導電性高分子へのドープ効果の観点より、スルホ基、一置換硫酸エステル基、カルボキシ基がより好ましい。   The anion group of the polyanion may be a functional group capable of undergoing chemical oxidation doping to the π-conjugated conductive polymer. Among them, from the viewpoint of ease of production and stability, a monosubstituted sulfate group A monosubstituted phosphate group, a phosphate group, a carboxy group, a sulfo group and the like are preferable. Furthermore, from the viewpoint of the doping effect of the functional group on the π-conjugated conductive polymer, a sulfo group, a monosubstituted sulfate group, and a carboxy group are more preferable.

前記ポリアニオンの具体例としては、ポリビニルスルホン酸、ポリスチレンスルホン酸、ポリアリルスルホン酸、ポリアクリル酸エチルスルホン酸、ポリアクリル酸ブチルスルホン酸、ポリ−2−アクリルアミド−2−メチルプロパンスルホン酸、ポリイソプレンスルホン酸等のポリスルホン酸、ポリビニルカルボン酸、ポリスチレンカルボン酸、ポリアリルカルボン酸、ポリアクリルカルボン酸、ポリメタクリルカルボン酸、ポリ−2−アクリルアミド−2−メチルプロパンカルボン酸、ポリイソプレンカルボン酸、ポリアクリル酸等のポリカルボン酸が挙げられる。   Specific examples of the polyanion include polyvinyl sulfonic acid, polystyrene sulfonic acid, polyallyl sulfonic acid, polyacrylic acid ethyl sulfonic acid, polyacrylic acid butyl sulfonic acid, poly-2-acrylamido-2-methylpropane sulfonic acid, polyisoprene. Polysulfonic acid such as sulfonic acid, polyvinyl carboxylic acid, polystyrene carboxylic acid, polyallyl carboxylic acid, polyacryl carboxylic acid, polymethacryl carboxylic acid, poly-2-acrylamido-2-methylpropane carboxylic acid, polyisoprene carboxylic acid, polyacrylic Examples thereof include polycarboxylic acids such as acids.

これらの単独重合体であってもよいし、2種以上の共重合体であってもよい。また、化合物内にフッ素を有するポリアニオンであっても良い。具体的には、パーフルオロスルホン酸基を含有するナフィオン(Dupont社製)、カルボン酸基を含有するパーフルオロ型ビニルエーテルからなるフレミオン(旭硝子社製)などをあげることができる。   These homopolymers may be sufficient and 2 or more types of copolymers may be sufficient. Moreover, the polyanion which has a fluorine in a compound may be sufficient. Specific examples include Nafion containing a perfluorosulfonic acid group (manufactured by Dupont), Flemion made of perfluoro vinyl ether containing a carboxylic acid group (manufactured by Asahi Glass Co., Ltd.), and the like.

これらのうち、スルホ基を有する化合物であると、導電性ポリマー含有層を塗布、乾燥することによって形成した後に、100℃以上200℃以下の温度で加熱処理を施した場合、この塗布膜の洗浄耐性や溶媒耐性が著しく向上することから、より好ましい。さらに、これらの中でも、ポリスチレンスルホン酸、ポリイソプレンスルホン酸、ポリアクリル酸エチルスルホン酸、ポリアクリル酸ブチルスルホン酸が好ましい。これらのポリアニオンは、バインダー樹脂との相溶性が高く、また、得られる導電性ポリマーの導電性をより高くできる。   Among these, when the compound having a sulfo group is formed by coating and drying the conductive polymer-containing layer, the coating film is washed when heat treatment is performed at a temperature of 100 ° C. or more and 200 ° C. or less. Since resistance and solvent tolerance improve remarkably, it is more preferable. Furthermore, among these, polystyrene sulfonic acid, polyisoprene sulfonic acid, polyacrylic acid ethylsulfonic acid, and polyacrylic acid butylsulfonic acid are preferable. These polyanions have high compatibility with the binder resin, and can further increase the conductivity of the obtained conductive polymer.

ポリアニオンの重合度は、モノマー単位が10〜100000個の範囲であることが好ましく、溶媒溶解性及び導電性の点からは、50〜10000個の範囲がより好ましい。   The degree of polymerization of the polyanion is preferably in the range of 10 to 100,000 monomer units, and more preferably in the range of 50 to 10,000 from the viewpoint of solvent solubility and conductivity.

ポリアニオンの製造方法としては、例えば、酸を用いてアニオン基を有さないポリマーにアニオン基を直接導入する方法、アニオン基を有さないポリマーをスルホ化剤によりスルホン酸化する方法、アニオン基含有重合性モノマーの重合により製造する方法が挙げられる。   Examples of methods for producing polyanions include a method of directly introducing an anionic group into a polymer having no anionic group using an acid, a method of sulfonating a polymer having no anionic group with a sulfonating agent, and anionic group-containing polymerization. And a method of production by polymerization of a functional monomer.

アニオン基含有重合性モノマーの重合により製造する方法は、溶媒中、アニオン基含有重合性モノマーを、酸化剤及び/又は重合触媒の存在下で、酸化重合又はラジカル重合によって製造する方法が挙げられる。具体的には、所定量のアニオン基含有重合性モノマーを溶媒に溶解させ、これを一定温度に保ち、それに予め溶媒に所定量の酸化剤及び/又は重合触媒を溶解した溶液を添加し、所定時間で反応させる。その反応により得られたポリマーは溶媒によって一定の濃度に調整される。この製造方法において、アニオン基含有重合性モノマーにアニオン基を有さない重合性モノマーを共重合させてもよい。アニオン基含有重合性モノマーの重合に際して使用する酸化剤及び酸化触媒、溶媒は、π共役系導電性高分子を形成する前駆体モノマーを重合する際に使用するものと同様である。得られたポリマーがポリアニオン塩である場合には、ポリアニオン酸に変質させることが好ましい。アニオン酸に変質させる方法としては、イオン交換樹脂を用いたイオン交換法、透析法、限外ろ過法等が挙げられ、これらの中でも、作業が容易な点から限外ろ過法が好ましい。   Examples of the method for producing an anion group-containing polymerizable monomer by polymerization include a method for producing an anion group-containing polymerizable monomer in a solvent by oxidative polymerization or radical polymerization in the presence of an oxidizing agent and / or a polymerization catalyst. Specifically, a predetermined amount of the anionic group-containing polymerizable monomer is dissolved in a solvent, kept at a constant temperature, and a solution in which a predetermined amount of an oxidizing agent and / or a polymerization catalyst is dissolved in the solvent is added to the predetermined amount. React with time. The polymer obtained by the reaction is adjusted to a certain concentration by the solvent. In this production method, an anionic group-containing polymerizable monomer may be copolymerized with a polymerizable monomer having no anionic group. The oxidizing agent, oxidation catalyst, and solvent used in the polymerization of the anionic group-containing polymerizable monomer are the same as those used in the polymerization of the precursor monomer that forms the π-conjugated conductive polymer. When the obtained polymer is a polyanionic salt, it is preferably transformed into a polyanionic acid. Examples of the method for converting to an anionic acid include an ion exchange method using an ion exchange resin, a dialysis method, an ultrafiltration method, and the like. Among these, the ultrafiltration method is preferable from the viewpoint of easy work.

こうした導電性ポリマーは市販の材料も好ましく利用できる。例えば、ポリ(3,4−エチレンジオキシチオフェン)とポリスチレンスルホン酸からなる導電性ポリマー(PEDOT:PSSと略す)が、H.C.Starck社からCleviosシリーズとして、Aldrich社からPEDOT:PSSの483095、560596として、Nagase Chemtex社からDenatronシリーズとして市販されている。また、ポリアニリンが、日産化学社からORMECONシリーズとして市販されている。本発明において、こうした剤も好ましく用いることが出来る。   A commercially available material can be preferably used for such a conductive polymer. For example, a conductive polymer (abbreviated as PEDOT: PSS) made of poly (3,4-ethylenedioxythiophene) and polystyrene sulfonic acid is H.264. C. It is commercially available from Starck as the Clevios series, from Aldrich as PEDOT: PSS 483095, 560596 and from Nagase Chemtex as the Denatron series. Polyaniline is also commercially available from Nissan Chemical as the ORMECON series. In the present invention, such an agent can also be preferably used.

第二のドーパントとして水溶性有機化合物を含有してもよい。該水溶性有機化合物には特に制限はなく、公知のものの中から適宜選択することができ、例えば、酸素含有化合物が好適に挙げられる。該酸素含有化合物としては、酸素を含有する限り特に制限はなく、例えば、水酸基含有化合物、カルボニル基含有化合物、エーテル基含有化合物、スルホキシド基含有化合物などが挙げられる。該水酸基含有化合物としては、例えば、エチレングリコール、ジエチレングリコール、プロピレングリコール、トリメチレングリコール、1,4−ブタンジオール、グリセリンなどが挙げられ、これらの中でも、エチレングリコール、ジエチレングリコールが好ましい。前記カルボニル基含有化合物としては、例えば、イソホロン、プロピレンカーボネート、シクロヘキサノン、γ−ブチロラクトンなどが挙げられる。前記エーテル基含有化合物としては、例えば、ジエチレングリコールモノエチルエーテル、などが挙げられる。前記スルホキシド基含有化合物としては、例えば、ジメチルスルホキシドなどが挙げられる。これらは、1種単独で使用してもよいし、2種以上を併用してもよいが、ジメチルスルホキシド、エチレングリコール、ジエチレングリコールから選ばれる少なくとも1種を用いることが好ましい。   A water-soluble organic compound may be contained as the second dopant. There is no restriction | limiting in particular in this water-soluble organic compound, It can select suitably from well-known things, For example, an oxygen containing compound is mentioned suitably. The oxygen-containing compound is not particularly limited as long as it contains oxygen, and examples thereof include a hydroxyl group-containing compound, a carbonyl group-containing compound, an ether group-containing compound, and a sulfoxide group-containing compound. Examples of the hydroxyl group-containing compound include ethylene glycol, diethylene glycol, propylene glycol, trimethylene glycol, 1,4-butanediol, glycerin, and the like. Among these, ethylene glycol and diethylene glycol are preferable. Examples of the carbonyl group-containing compound include isophorone, propylene carbonate, cyclohexanone, and γ-butyrolactone. Examples of the ether group-containing compound include diethylene glycol monoethyl ether. Examples of the sulfoxide group-containing compound include dimethyl sulfoxide. These may be used alone or in combination of two or more, but at least one selected from dimethyl sulfoxide, ethylene glycol, and diethylene glycol is preferably used.

前記第二導電層は、導電性ポリマーおよび水酸基含有非導電性ポリマーの溶解特性から、塗布液の作製には、水系溶媒を用いることが好ましい。   For the second conductive layer, it is preferable to use an aqueous solvent for the preparation of the coating liquid from the solubility characteristics of the conductive polymer and the hydroxyl group-containing non-conductive polymer.

〈水酸基含有非導電性ポリマー〉
本発明における水酸基含有非導電性ポリマーとしては、ポリマー(A)が用いられる
<Hydroxyl-containing non-conductive polymer>
As the hydroxyl group-containing non-conductive polymer in the present invention, polymer (A) is used .

Figure 0005609307
Figure 0005609307

式中、X〜Xはそれぞれ独立に、水素原子またはメチル基を表し、R〜Rはそれぞれ独立に、炭素数5以下のアルキレン基を表す。l、m、nは構成率(mol%)を表し、50≦l+m+n≦100である。)
ポリマー(A)の主たる共重合成分は下記モノマーM1、M2、M3からなり、共重合成分の50mol%以上の成分が該モノマーのいずれか、あるいは、合計が50mol%以上ある共重合ポリマーである。該モノマー成分の合計が80mol%以上であることがより好ましく、さらに、いずれか単独のモノマーから形成されたホモポリマーであっても良く、また、好ましい実施形態である。
In the formula, X 1 to X 3 each independently represent a hydrogen atom or a methyl group, and R 1 to R 3 each independently represents an alkylene group having 5 or less carbon atoms. l, m, and n represent the composition ratio (mol%), and 50 ≦ l + m + n ≦ 100. )
The main copolymerization component of the polymer (A) is composed of the following monomers M1, M2, and M3, and the copolymer component is a copolymer polymer in which 50 mol% or more of the copolymer components are any of the monomers or the total is 50 mol% or more. The total of the monomer components is more preferably 80 mol% or more, and it may be a homopolymer formed from any single monomer, which is a preferred embodiment.

モノマーM1 CH=C(X)O−R−OH
モノマーM2 CH=C(X)COO−R−OH
モノマーM3 CH=C(X)CONH−R−OH
式中、X〜Xは、水素原子またはメチル基、R〜Rはそれぞれ独立に、炭素数5以下のアルキレン基を示す。
Monomer M1 CH 2 = C (X 1 ) O-R 1 -OH
Monomer M2 CH 2 = C (X 2 ) COO-R 2 -OH
Monomer M3 CH 2 = C (X 3 ) CONH-R 3 -OH
In the formula, X 1 to X 3 each independently represent a hydrogen atom or a methyl group, and R 1 to R 3 each independently represents an alkylene group having 5 or less carbon atoms.

中でもモノマーM1の重合体が特に好ましい。更に具体的には、モノマーM1においてXは水素原子が好ましい。またRは特にエチレン基が好ましい。 Among these, a polymer of the monomer M1 is particularly preferable. More specifically, in the monomer M1, X 1 is preferably a hydrogen atom. R 1 is particularly preferably an ethylene group.

ポリマー(A)においては、水系溶媒に可溶である範囲において、他のモノマー成分が共重合されていてもかまわないが、親水性の高いモノマー成分であることがより好ましい。また、ポリマー(A)は数平均分子量1000以下の含有量が0〜5%であることが好ましい。低分子成分が少ないことで、素子の保存性や、導電層に対して垂直方向の導電性に障壁があるような挙動をより低下させることができる。   In the polymer (A), other monomer components may be copolymerized as long as they are soluble in an aqueous solvent, but a monomer component having high hydrophilicity is more preferable. The polymer (A) preferably has a number average molecular weight of 1000 or less in a content of 0 to 5%. When there are few low molecular components, the preservation | save property of an element and the behavior which has a barrier in the electroconductivity perpendicular | vertical with respect to a conductive layer can be reduced more.

このポリマー(A)の数平均分子量1000以下の含有量を0〜5%とする方法としては、再沈殿法、分取GPCに、リビング重合による単分散のポリマーを合成等により、低分子量成分を除去する、または低分子量成分の生成を抑制する方法を用いることができる。   As a method for adjusting the content of the polymer (A) having a number average molecular weight of 1000 or less to 0 to 5%, a low molecular weight component is obtained by synthesizing a monodisperse polymer by living polymerization in a reprecipitation method or preparative GPC. A method of removing or suppressing the generation of low molecular weight components can be used.

再沈殿法は、ポリマーが溶解可能な溶媒へ溶解し、ポリマーを溶解した溶媒より溶解性の低い溶媒中へ滴下することにより、ポリマーを析出させ、モノマー、触媒、オリゴマー等の低分子量成分を除去する方法である。   In the reprecipitation method, the polymer is dissolved in a solvent in which the polymer can be dissolved and dropped into a solvent having a lower solubility than the solvent in which the polymer is dissolved, thereby precipitating the polymer and removing low molecular weight components such as monomers, catalysts, and oligomers. It is a method to do.

また、分取GPCは例えばリサイクル分取GPCLC−9100(日本分析工業社製)、ポリスチレンゲルカラムで、ポリマーを溶解した溶液をカラムに通すことにより分子量で分けることができ、所望の低分子量をカットすることができる方法である。   In addition, preparative GPC is, for example, recycled preparative GPCLC-9100 (manufactured by Nihon Analytical Industrial Co., Ltd.), polystyrene gel column, and the polymer dissolved solution can be separated by molecular weight to cut the desired low molecular weight. This is how you can do it.

リビング重合は、開始種の生成が経時で変化せず、また停止反応等の副反応が少なく、分子量の揃ったポリマーが得られる。分子量はモノマーの添加量により調整できるため、例えば分子量を2万のポリマーを合成すれば、低分子量体の生成を抑制することができる。生産適正から、再沈殿法、リビング重合が好ましい。   In the living polymerization, the generation of the starting species does not change with time, and there are few side reactions such as termination reaction, and a polymer having a uniform molecular weight can be obtained. Since the molecular weight can be adjusted by the addition amount of the monomer, for example, if a polymer having a molecular weight of 20,000 is synthesized, the formation of a low molecular weight body can be suppressed. The reprecipitation method and living polymerization are preferable from the viewpoint of production suitability.

本発明のポリマー(A)の分子量は3,000〜2,000,000の範囲が好ましく、より好ましくは4,000〜500,000、更に好ましくは5000〜100000の範囲内である。本発明のポリマー(A)の分子量分布は1.01〜1.30が好ましく、より好ましくは1.01〜1.25である。数平均分子量1000以下の含有量はGPCにより得られた分布において、数平均分子量1000以下の面積を積算し、分布全体の面積で割ることで割合を換算した。リビングラジカル重合溶剤は、反応条件化で不活性であり、モノマー、生成するポリマーを溶解できれば特に制限はないが、アルコール系溶媒と水の混合溶媒が好ましい。リビングラジカル重合温度は、使用する開始剤によって異なるが、一般に−10〜250℃、好ましくは0〜200℃、より好ましくは10〜100℃で実施される。   The molecular weight of the polymer (A) of the present invention is preferably in the range of 3,000 to 2,000,000, more preferably 4,000 to 500,000, still more preferably 5,000 to 100,000. The molecular weight distribution of the polymer (A) of the present invention is preferably from 1.01 to 1.30, more preferably from 1.01 to 1.25. In the distribution obtained by GPC, the content having a number average molecular weight of 1000 or less was converted by multiplying the area having a number average molecular weight of 1000 or less and dividing by the area of the entire distribution. The living radical polymerization solvent is inactive under the reaction conditions and is not particularly limited as long as it can dissolve the monomer and the polymer to be formed, but a mixed solvent of an alcohol solvent and water is preferable. The living radical polymerization temperature varies depending on the initiator used, but is generally -10 to 250 ° C, preferably 0 to 200 ° C, more preferably 10 to 100 ° C.

本発明において、水系溶媒とは、50質量%以上が水である溶媒を表す。もちろん、他の溶媒を含有しない純水であっても良い。水系溶媒の水以外の成分は、水に相溶する溶剤であれば特に制限はないが、アルコール系の溶媒を好ましく用いることができ、中でも、沸点が比較的水に近いイソプロピルアルコールを用いることが形成する膜の平滑性などには有利である。   In the present invention, the aqueous solvent represents a solvent in which 50% by mass or more is water. Of course, pure water containing no other solvent may be used. The component other than water in the aqueous solvent is not particularly limited as long as it is a solvent compatible with water, but an alcoholic solvent can be preferably used, and isopropyl alcohol having a boiling point relatively close to water can be used. This is advantageous for the smoothness of the film to be formed.

本発明の導電性ポリマー及び水酸基含有非導電性ポリマーを含む分散液は、導電層の導電性、透明性、平滑性を同時に満たす範囲において、さらに他の透明な非導電性ポリマーや添加剤を含有してもよい。   The dispersion containing the conductive polymer of the present invention and the hydroxyl group-containing non-conductive polymer further contains other transparent non-conductive polymers and additives as long as the conductivity, transparency and smoothness of the conductive layer are simultaneously satisfied. May be.

透明な非導電性ポリマーとしては、天然高分子樹脂または合成高分子樹脂から広く選択して使用することができ、水溶性高分子又は水性高分子エマルジョンが特に好ましい。水溶性高分子としては、天然高分子のデンプン、ゼラチン、寒天等、半合成高分子のヒドロキシプロピルメチルセルロース、カルボキシメチルセルロース、ヒドロキシエチルセルロース等のセルロース誘導体、合成高分子のポリビニルアルコール、ポリアクリル酸系高分子、ポリアクリルアミド、ポリエチレンオキシド、ポリビニルピロリドン等が、水性高分子エマルションとしては、アクリル系樹脂(アクリルシリコン変性樹脂、フッ素変性アクリル樹脂、ウレタン変性アクリル樹脂、エポキシ変性アクリル樹脂等)、ポリエステル系樹脂、ウレタン系樹脂、酢酸ビニル系樹脂等が、使用することができる。   As the transparent non-conductive polymer, a natural polymer resin or a synthetic polymer resin can be widely selected and used, and a water-soluble polymer or an aqueous polymer emulsion is particularly preferable. Examples of water-soluble polymers include natural polymers such as starch, gelatin, and agar, semi-synthetic polymers such as hydroxypropylmethylcellulose, carboxymethylcellulose, and hydroxyethylcellulose, cellulose derivatives, synthetic polymers such as polyvinyl alcohol, and polyacrylic acid polymers. , Polyacrylamide, polyethylene oxide, polyvinylpyrrolidone, etc., and aqueous polymer emulsions include acrylic resins (acrylic silicone modified resins, fluorine modified acrylic resins, urethane modified acrylic resins, epoxy modified acrylic resins, etc.), polyester resins, urethanes Resin, vinyl acetate resin and the like can be used.

また、前記水性高分子エマルジョンの合成高分子樹脂としては、透明な熱可塑性樹脂(例えば、ポリ塩化ビニル、塩化ビニル−酢酸ビニル共重合体、ポリメチルメタクリレート、ニトロセルロース、塩素化ポリエチレン、塩素化ポリプロピレン、フッ化ビニリデン)や、熱・光・電子線・放射線で硬化する透明硬化性樹脂(例えば、メラミンアクリレート、ウレタンアクリレート、エポキシ樹脂、ポリイミド樹脂、アクリル変性シリケート等のシリコーン樹脂)を使用することができる。   In addition, the synthetic polymer resin of the aqueous polymer emulsion may be a transparent thermoplastic resin (for example, polyvinyl chloride, vinyl chloride-vinyl acetate copolymer, polymethyl methacrylate, nitrocellulose, chlorinated polyethylene, chlorinated polypropylene). , Vinylidene fluoride) and transparent curable resins that are cured by heat, light, electron beam, or radiation (for example, melamine acrylate, urethane acrylate, epoxy resin, polyimide resin, silicone resin such as acrylic-modified silicate). it can.

添加剤としては、可塑剤、酸化防止剤や硫化防止剤などの安定剤、界面活性剤、溶解促進剤、重合禁止剤、染料や顔料などの着色剤などが挙げられる。更に、塗布性などの作業性を高める観点から、溶媒(例えば、水や、アルコール類、グリコール類、セロソルブ類、ケトン類、エステル類、エーテル類、アミド類、炭化水素類等の有機溶媒)を含んでいてもよい。   Examples of the additive include plasticizers, stabilizers such as antioxidants and sulfurization inhibitors, surfactants, dissolution accelerators, polymerization inhibitors, and colorants such as dyes and pigments. Furthermore, from the viewpoint of improving workability such as coating properties, solvents (for example, water, organic solvents such as alcohols, glycols, cellosolves, ketones, esters, ethers, amides, hydrocarbons, etc.) are used. May be included.

〈有機電子素子の構成〉
図を用いて有機電子素子の構成を説明する。図2において、基板(10)上に対向する第一電極(11)と第二電極(12)を有し、第一電極(11)と第二電極(12)電極間に少なくとも1層の有機機能層(13)を有する。本発明において第一電極(11)は、金属ナノ粒子からなる第一導電層(14)と、導電性ポリマーと水酸基含有非導電性ポリマーとからなる第二導電層(15)を含み、導電性ポリマーと水酸基含有非導電性ポリマーからなる第二導電層は、金属ナノ粒子からなる第一導電層の隙間に充填されている。
<Configuration of organic electronic device>
The configuration of the organic electronic element will be described with reference to the drawings. In FIG. 2, it has the 1st electrode (11) and the 2nd electrode (12) which oppose on a board | substrate (10), and at least 1 layer of organic is between a 1st electrode (11) and a 2nd electrode (12) electrode. It has a functional layer (13). In the present invention, the first electrode (11) includes a first conductive layer (14) made of metal nanoparticles, and a second conductive layer (15) made of a conductive polymer and a hydroxyl group-containing non-conductive polymer. The second conductive layer made of a polymer and a hydroxyl group-containing non-conductive polymer is filled in the gap between the first conductive layer made of metal nanoparticles.

本発明の有機機能層(13)としては、有機発光層、有機光電変換層、液晶ポリマー層など特に限定無く挙げることができるが、本発明は、機能層が薄膜でかつ電流駆動系の素子である有機発光層、有機光電変換層である場合において、特に有効である。   Examples of the organic functional layer (13) of the present invention include an organic light emitting layer, an organic photoelectric conversion layer, a liquid crystal polymer layer, and the like without any particular limitation. This is particularly effective in the case of a certain organic light emitting layer or organic photoelectric conversion layer.

〈有機機能層構成〉
(有機EL素子)
〔有機発光層〕
本発明において有機発光層を有する有機電子素子は、有機発光層に加えて、ホール注入層、ホール輸送層、電子輸送層、電子注入層、ホールブロック層、電子ブロック層などの有機発光層と併用して発光を制御する層を有しても良い。本発明の導電性ポリマー含有層はホール注入層として働くことも可能であるので、ホール注入層を兼ねることも可能だが、独立にホール注入層を設けても良い。
<Organic functional layer configuration>
(Organic EL device)
(Organic light emitting layer)
The organic electronic device having an organic light emitting layer in the present invention is used in combination with an organic light emitting layer such as a hole injection layer, a hole transport layer, an electron transport layer, an electron injection layer, a hole block layer, and an electron block layer in addition to the organic light emitting layer. Thus, a layer for controlling light emission may be provided. Since the conductive polymer-containing layer of the present invention can also function as a hole injection layer, it can also serve as a hole injection layer, but a hole injection layer may be provided independently.

構成の好ましい具体例を以下に示すが、本発明はこれらに限定されない。
(i)(第一電極部)/発光層/電子輸送層/(第二電極部)
(ii)(第一電極部)/正孔輸送層/発光層/電子輸送層/(第二電極部)
(iii)(第一電極部)/正孔輸送層/発光層/正孔ブロック層/電子輸送層/(第二電極部)
(iv)(第一電極部)/正孔輸送層/発光層/正孔ブロック層/電子輸送層/陰極バッファー層/(第二電極部)
(v)(第一電極部)/陽極バッファー層/正孔輸送層/発光層/正孔ブロック層/電子輸送層/陰極バッファー層/(第二電極部)
ここで、発光層は、発光極大波長が各々430〜480nm、510〜550nm、600〜640nmの範囲にある単色発光層であってもよく、また、これらの少なくとも3層の発光層を積層して白色発光層としたものであってもよく、さらに発光層間には非発光性の中間層を有していてもよい。本発明の有機EL素子としては、白色発光層であることが好ましい。
Although the preferable specific example of a structure is shown below, this invention is not limited to these.
(I) (first electrode part) / light emitting layer / electron transport layer / (second electrode part)
(Ii) (first electrode part) / hole transport layer / light emitting layer / electron transport layer / (second electrode part)
(Iii) (first electrode part) / hole transport layer / light emitting layer / hole block layer / electron transport layer / (second electrode part)
(Iv) (first electrode part) / hole transporting layer / light emitting layer / hole blocking layer / electron transporting layer / cathode buffer layer / (second electrode part)
(V) (first electrode part) / anode buffer layer / hole transport layer / light emitting layer / hole block layer / electron transport layer / cathode buffer layer / (second electrode part)
Here, the light-emitting layer may be a monochromatic light-emitting layer having a light emission maximum wavelength in the range of 430 to 480 nm, 510 to 550 nm, and 600 to 640 nm, respectively, or by laminating at least three of these light emitting layers. A white light emitting layer may be used, and a non-light emitting intermediate layer may be provided between the light emitting layers. The organic EL device of the present invention is preferably a white light emitting layer.

また、本発明において有機発光層に使用できる発光材料またはドーピング材料としては、アントラセン、ナフタレン、ピレン、テトラセン、コロネン、ペリレン、フタロペリレン、ナフタロペリレン、ジフェニルブタジエン、テトラフェニルブタジエン、クマリン、カルバゾール、アザカルバゾール、オキサジアゾール、ビスベンゾキサゾリン、ビススチリル、シクロペンタジエン、キノリン金属錯体、トリス(8−ヒドロキシキノリナート)アルミニウム錯体、トリス(4−メチル−8−キノリナート)アルミニウム錯体、トリス(5−フェニル−8−キノリナート)アルミニウム錯体、アミノキノリン金属錯体、ベンゾキノリン金属錯体、トリ−(p−ターフェニル−4−イル)アミン、1−アリール−2,5−ジ(2−チエニル)ピロール誘導体、ピラン、キナクリドン、ルブレン、ジスチルベンゼン誘導体、ジスチルアリーレン誘導体、及び各種蛍光色素及び希土類金属錯体、燐光発光材料等があるが、これらに限定されるものではない。またこれらの化合物のうちから選択される発光材料を90〜99.5質量部、ドーピング材料を0.5〜10質量部含むようにすることも好ましい。有機発光層は上記の材料等を用いて公知の方法によって作製されるものであり、蒸着、塗布、転写などの方法が挙げられる。この有機発光層の厚みは0.5〜500nmが好ましく、特に、0.5〜200nmが好ましい。   In addition, as the light emitting material or doping material that can be used in the organic light emitting layer in the present invention, anthracene, naphthalene, pyrene, tetracene, coronene, perylene, phthaloperylene, naphthaloperylene, diphenylbutadiene, tetraphenylbutadiene, coumarin, carbazole, azacarbazole, oxacarbane Diazole, bisbenzoxazoline, bisstyryl, cyclopentadiene, quinoline metal complex, tris (8-hydroxyquinolinato) aluminum complex, tris (4-methyl-8-quinolinato) aluminum complex, tris (5-phenyl-8- Quinolinate) aluminum complex, aminoquinoline metal complex, benzoquinoline metal complex, tri- (p-terphenyl-4-yl) amine, 1-aryl-2,5-di (2-thienyl) pyro Le derivative, pyran, quinacridone, rubrene, distyrylbenzene derivatives, di still arylene derivatives, and various fluorescent dyes and rare earth metal complex, there are phosphorescent materials, but is not limited thereto. It is also preferable to include 90 to 99.5 parts by mass of a light emitting material selected from these compounds and 0.5 to 10 parts by mass of a doping material. The organic light emitting layer is prepared by a known method using the above materials and the like, and examples thereof include vapor deposition, coating, and transfer. The thickness of the organic light emitting layer is preferably 0.5 to 500 nm, particularly preferably 0.5 to 200 nm.

〔第二電極部〕
本発明において第二電極は有機EL素子においては陰極となる。本発明の第二電極部は導電材単独層であっても良いが、導電性を有する材料に加えて、これらを保持する樹脂を併用してもよい。第二電極部の導電材としては、仕事関数の小さい(4eV以下)金属(電子注入性金属と称する)、合金、電気伝導性化合物及びこれらの混合物を電極物質とするものが用いられる。このような電極物質の具体例としては、ナトリウム、ナトリウム−カリウム合金、マグネシウム、リチウム、マグネシウム/銅混合物、マグネシウム/銀混合物、マグネシウム/アルミニウム混合物、マグネシウム/インジウム混合物、アルミニウム/酸化アルミニウム(Al)混合物、インジウム、リチウム/アルミニウム混合物、希土類金属等が挙げられる。
[Second electrode part]
In the present invention, the second electrode serves as a cathode in the organic EL device. The second electrode portion of the present invention may be a single conductive material layer, but in addition to a conductive material, a resin that holds these may be used in combination. As the conductive material of the second electrode portion, a material having a work function (4 eV or less) metal (referred to as an electron injecting metal), an alloy, an electrically conductive compound, and a mixture thereof as an electrode material is used. Specific examples of such electrode materials include sodium, sodium-potassium alloy, magnesium, lithium, magnesium / copper mixture, magnesium / silver mixture, magnesium / aluminum mixture, magnesium / indium mixture, aluminum / aluminum oxide (Al 2 O 3 ) Mixtures, indium, lithium / aluminum mixtures, rare earth metals and the like.

これらの中で、電子注入性及び酸化等に対する耐久性の点から、電子注入性金属とこれより仕事関数の値が大きく安定な金属である第二金属との混合物、例えば、マグネシウム/銀混合物、マグネシウム/アルミニウム混合物、マグネシウム/インジウム混合物、アルミニウム/酸化アルミニウム(Al)混合物、リチウム/アルミニウム混合物、アルミニウム等が好適である。陰極はこれらの電極物質を蒸着やスパッタリング等の方法により薄膜を形成させることにより、作製することができる。また、陰極としてのシート抵抗は数百Ω/□以下が好ましく、膜厚は通常10nm〜5μm、好ましくは50〜200nmの範囲で選ばれる。 Among these, from the point of durability against electron injection and oxidation, etc., a mixture of an electron injecting metal and a second metal which is a stable metal having a larger work function than this, for example, a magnesium / silver mixture, Magnesium / aluminum mixtures, magnesium / indium mixtures, aluminum / aluminum oxide (Al 2 O 3 ) mixtures, lithium / aluminum mixtures, aluminum and the like are preferred. The cathode can be produced by forming a thin film of these electrode materials by a method such as vapor deposition or sputtering. The sheet resistance as the cathode is preferably several hundred Ω / □ or less, and the film thickness is usually selected in the range of 10 nm to 5 μm, preferably 50 to 200 nm.

第二電極部の導電材として金属材料を用いれば第二電極側に来た光は反射されて第一電極部側にもどる。第一電極部の金属ナノワイヤは光の一部を後方に散乱、あるいは反射するが第二電極部の導電材として金属材料を用いることで、この光が再利用可能となりより取り出しの効率が向上する。   If a metal material is used as the conductive material of the second electrode part, the light coming to the second electrode side is reflected and returns to the first electrode part side. The metal nanowire of the first electrode part scatters or reflects part of the light backward, but by using a metal material as the conductive material of the second electrode part, this light can be reused and the extraction efficiency is improved. .

〈有機光電変換素子〉
有機光電変換素子は、第一電極部、バルクヘテロジャンクション構造(p型半導体層およびn型半導体層)を有する光電変換層(以下、バルクヘテロジャンクション層とも呼ぶ)、第二電極部が積層された構造を有する。
<Organic photoelectric conversion element>
The organic photoelectric conversion element has a structure in which a first electrode portion, a photoelectric conversion layer (hereinafter also referred to as a bulk heterojunction layer) having a bulk heterojunction structure (p-type semiconductor layer and n-type semiconductor layer), and a second electrode portion are stacked. Have.

光電変換層と第二電極部との間に電子輸送層などの中間層を有しても良い。   An intermediate layer such as an electron transport layer may be provided between the photoelectric conversion layer and the second electrode portion.

〔光電変換層〕
光電変換層は、光エネルギーを電気エネルギーに変換する層であって、p型半導体材料とn型半導体材料とを一様に混合したバルクヘテロジャンクション層を構成している。p型半導体材料は、相対的に電子供与体(ドナー)として機能し、n型半導体材料は、相対的に電子受容体(アクセプター)として機能する。
[Photoelectric conversion layer]
The photoelectric conversion layer is a layer that converts light energy into electric energy, and constitutes a bulk heterojunction layer in which a p-type semiconductor material and an n-type semiconductor material are uniformly mixed. The p-type semiconductor material functions relatively as an electron donor (donor), and the n-type semiconductor material functions relatively as an electron acceptor (acceptor).

ここで、電子供与体及び電子受容体は、“光を吸収した際に、電子供与体から電子受容体に電子が移動し、正孔と電子のペア(電荷分離状態)を形成する電子供与体及び電子受容体”であり、電極のように単に電子を供与あるいは受容するものではなく、光反応によって、電子を供与あるいは受容するものである。   Here, the electron donor and the electron acceptor are “an electron donor in which, when light is absorbed, electrons move from the electron donor to the electron acceptor to form a hole-electron pair (charge separation state)”. And an electron acceptor ”, which does not simply donate or accept electrons like an electrode, but donates or accepts electrons by a photoreaction.

p型半導体材料としては、種々の縮合多環芳香族化合物や共役系化合物が挙げられる。   Examples of the p-type semiconductor material include various condensed polycyclic aromatic compounds and conjugated compounds.

縮合多環芳香族化合物としては、例えば、アントラセン、テトラセン、ペンタセン、ヘキサセン、ヘプタセン、クリセン、ピセン、フルミネン、ピレン、ペロピレン、ペリレン、テリレン、クオテリレン、コロネン、オバレン、サーカムアントラセン、ビスアンテン、ゼスレン、ヘプタゼスレン、ピランスレン、ビオランテン、イソビオランテン、サーコビフェニル、アントラジチオフェン等の化合物、及びこれらの誘導体や前駆体が挙げられる。   As the condensed polycyclic aromatic compound, for example, anthracene, tetracene, pentacene, hexacene, heptacene, chrysene, picene, fluorene, pyrene, peropyrene, perylene, terylene, quaterylene, coronene, ovalene, sarkham anthracene, bisanthene, zestrene, heptazelene, Examples thereof include compounds such as pyranthrene, violanthene, isoviolanthene, cacobiphenyl, anthradithiophene, and derivatives and precursors thereof.

共役系化合物としては、例えば、ポリチオフェン及びそのオリゴマー、ポリピロール及びそのオリゴマー、ポリアニリン、ポリフェニレン及びそのオリゴマー、ポリフェニレンビニレン及びそのオリゴマー、ポリチエニレンビニレン及びそのオリゴマー、ポリアセチレン、ポリジアセチレン、テトラチアフルバレン化合物、キノン化合物、テトラシアノキノジメタン等のシアノ化合物、フラーレン及びこれらの誘導体あるいは混合物を挙げることができる。   Examples of the conjugated compound include polythiophene and its oligomer, polypyrrole and its oligomer, polyaniline, polyphenylene and its oligomer, polyphenylene vinylene and its oligomer, polythienylene vinylene and its oligomer, polyacetylene, polydiacetylene, tetrathiafulvalene compound, quinone Compounds, cyano compounds such as tetracyanoquinodimethane, fullerenes and derivatives or mixtures thereof.

また、特にポリチオフェン及びそのオリゴマーのうち、チオフェン6量体であるα−セクシチオフェンα,ω−ジヘキシル−α−セクシチオフェン、α,ω−ジヘキシル−α−キンケチオフェン、α,ω−ビス(3−ブトキシプロピル)−α−セクシチオフェン、等のオリゴマーが好適に用いることができる。   In particular, among polythiophene and oligomers thereof, thiophene hexamer, α-seccithiophene α, ω-dihexyl-α-sexualthiophene, α, ω-dihexyl-α-kinkethiophene, α, ω-bis (3- An oligomer such as butoxypropyl) -α-sexithiophene can be preferably used.

その他、高分子p型半導体の例としては、ポリアセチレン、ポリパラフェニレン、ポリピロール、ポリパラフェニレンスルフィド、ポリチオフェン、ポリフェニレンビニレン、ポリカルバゾール、ポリイソチアナフテン、ポリヘプタジイン、ポリキノリン、ポリアニリンなどが挙げられ、更には特開2006−36755号公報などの置換−無置換交互共重合ポリチオフェン、特開2007−51289号公報、特開2005−76030号公報、J.Amer.Chem.Soc.,2007,p4112、J.Amer.Chem.Soc.,2007,p7246などの縮環チオフェン構造を有するポリマー、WO2008/000664、Adv.Mater.,2007,p4160、Macromolecules,2007,Vol.40,p1981などのチオフェン共重合体などを挙げることができる。   Other examples of the polymer p-type semiconductor include polyacetylene, polyparaphenylene, polypyrrole, polyparaphenylene sulfide, polythiophene, polyphenylene vinylene, polycarbazole, polyisothianaphthene, polyheptadiyne, polyquinoline, polyaniline, and the like. Substituted-unsubstituted alternating copolymer polythiophenes such as JP-A-2006-36755, JP-A-2007-51289, JP-A-2005-76030, J. Org. Amer. Chem. Soc. , 2007, p4112, J.A. Amer. Chem. Soc. , 2007, p7246, etc., polymers having a condensed ring thiophene structure, WO2008 / 000664, Adv. Mater. , 2007, p4160, Macromolecules, 2007, Vol. Examples thereof include thiophene copolymers such as 40 and p1981.

さらに、ポルフィリンや銅フタロシアニン、テトラチアフルバレン(TTF)−テトラシアノキノジメタン(TCNQ)錯体、ビスエチレンテトラチアフルバレン(BEDTTTF)−過塩素酸錯体、BEDTTTF−ヨウ素錯体、TCNQ−ヨウ素錯体、等の有機分子錯体、C60、C70、C76、C78、C84等のフラーレン類、SWNT等のカーボンナノチューブ、メロシアニン色素類、ヘミシアニン色素類等の色素等、さらにポリシラン、ポリゲルマン等のσ共役系ポリマーや特開2000−260999号に記載の有機・無機混成材料も用いることができる。   Furthermore, porphyrin, copper phthalocyanine, tetrathiafulvalene (TTF) -tetracyanoquinodimethane (TCNQ) complex, bisethylenetetrathiafulvalene (BEDTTTTF) -perchloric acid complex, BEDTTTF-iodine complex, TCNQ-iodine complex, etc. Organic molecular complexes, fullerenes such as C60, C70, C76, C78 and C84, carbon nanotubes such as SWNT, dyes such as merocyanine dyes and hemicyanine dyes, σ-conjugated polymers such as polysilane and polygerman, and Organic / inorganic hybrid materials described in 2000-260999 can also be used.

これらのπ共役系材料のうちでも、ペンタセン等の縮合多環芳香族化合物、フラーレン類、縮合環テトラカルボン酸ジイミド類、金属フタロシアニン、金属ポルフィリンよりなる群から選ばれた少なくとも1種が好ましい。また、ペンタセン類がより好ましい。   Among these π-conjugated materials, at least one selected from the group consisting of condensed polycyclic aromatic compounds such as pentacene, fullerenes, condensed ring tetracarboxylic acid diimides, metal phthalocyanines, and metal porphyrins is preferable. Further, pentacenes are more preferable.

ペンタセン類の例としては、国際公開第03/16599号パンフレット、国際公開第03/28125号パンフレット、米国特許第6,690,029号明細書、特開2004−107216号公報等に記載の置換基をもったペンタセン誘導体、米国特許出願公開第2003/136964号明細書等に記載のペンタセンプレカーサ、J.Amer.Chem.Soc.,vol127.No14.4986等に記載の置換アセン類及びその誘導体等が挙げられる。   Examples of pentacenes include substituents described in International Publication No. 03/16599, International Publication No. 03/28125, US Pat. No. 6,690,029, Japanese Patent Application Laid-Open No. 2004-107216, and the like. A pentacene derivative described in U.S. Patent Application Publication No. 2003/136964 and the like; Amer. Chem. Soc. , Vol127. Examples thereof include substituted acenes described in No. 14.4986 and the like and derivatives thereof.

これらの化合物の中でも、溶液プロセスが可能な程度に有機溶剤への溶解性が高く、かつ乾燥後は結晶性薄膜を形成し、高い移動度を達成することが可能な化合物が好ましい。そのような化合物としては、J.Amer.Chem.Soc.,vol.123、p9482、J.Amer.Chem.Soc.,vol.130(2008)、No.9、2706等に記載のトリアルキルシリルエチニル基で置換されたアセン系化合物、及び米国特許出願公開第2003/136964号明細書等に記載のペンタセンプレカーサ、特開2007−224019号公報等に記載のポルフィリンプレカーサー等のような、プレカーサータイプの化合物(前駆体)が挙げられる。   Among these compounds, compounds that have high solubility in organic solvents to the extent that solution processing is possible, can form a crystalline thin film after drying, and can achieve high mobility are preferable. Such compounds include those described in J. Org. Amer. Chem. Soc. , Vol. 123, p9482; Amer. Chem. Soc. , Vol. 130 (2008), no. No. 9, 2706 and the like, acene-based compounds substituted with a trialkylsilylethynyl group, a pentacene precursor described in U.S. Patent Application Publication No. 2003/136964, etc., and Japanese Patent Application Laid-Open No. 2007-224019 Examples include precursor type compounds (precursors) such as porphyrin precursors.

これらの中でも、後者のプリカーサータイプの方が好ましく用いることができる。   Among these, the latter precursor type can be preferably used.

これは、プリカーサータイプの方が、変換後に不溶化するため、バルクヘテロジャンクション層の上に正孔輸送層・電子輸送層・正孔ブロック層・電子ブロック層等を溶液プロセスで形成する際に、バルクヘテロジャンクション層が溶解してしまうことがなくなるため、前記の層を構成する材料とバルクヘテロジャンクション層を形成する材料とが混合することがなくなり、一層の効率向上・寿命向上を達成することができるためである。   This is because the precursor type is insolubilized after conversion, so when forming the hole transport layer, electron transport layer, hole block layer, electron block layer, etc. on the bulk hetero junction layer by solution process, bulk hetero junction This is because the layer does not dissolve and the material constituting the layer and the material forming the bulk heterojunction layer are not mixed, and further improvement in efficiency and life can be achieved. .

p型半導体材料としては、p型半導体材料前駆体に熱・光・放射線・化学反応を引き起こす化合物の蒸気に晒す、等の方法によって化学構造変化を起こし、p型半導体材料に変換された化合物であることが好ましい。中でも熱によって科学構造変化を起こす化合物が好ましい。   The p-type semiconductor material is a compound that has undergone a chemical structural change by a method such as exposing the precursor of the p-type semiconductor material to vapor of a compound that causes heat, light, radiation, or a chemical reaction, and converted into a p-type semiconductor material. Preferably there is. Among them, compounds that cause a scientific structural change by heat are preferred.

n型半導体材料の例としては、フラーレン、オクタアザポルフィリン、p型半導体のパーフルオロ体(パーフルオロペンタセンやパーフルオロフタロシアニン等)、ナフタレンテトラカルボン酸無水物、ナフタレンテトラカルボン酸ジイミド、ペリレンテトラカルボン酸無水物、ペリレンテトラカルボン酸ジイミド等の芳香族カルボン酸無水物やそのイミド化物を骨格として含む、高分子化合物が挙げられる。   Examples of n-type semiconductor materials include fullerene, octaazaporphyrin, p-type semiconductor perfluoro compounds (perfluoropentacene, perfluorophthalocyanine, etc.), naphthalenetetracarboxylic anhydride, naphthalenetetracarboxylic diimide, perylenetetracarboxylic acid Examples thereof include polymer compounds containing an anhydride, an aromatic carboxylic acid anhydride such as perylenetetracarboxylic acid diimide, or an imidized product thereof as a skeleton.

中でも、フラーレン含有高分子化合物が好ましい。フラーレン含有高分子化合物としては、フラーレンC60、フラーレンC70、フラーレンC76、フラーレンC78、フラーレンC84、フラーレンC240、フラーレンC540、ミックスドフラーレン、フラーレンナノチューブ、多層ナノチューブ、単層ナノチューブ、ナノホーン(円錐型)等を骨格に持つ高分子化合物が挙げられる。フラーレン含有高分子化合物では、フラーレンC60を骨格に持つ高分子化合物(誘導体)が好ましい。   Among these, fullerene-containing polymer compounds are preferable. Fullerene-containing polymer compounds include fullerene C60, fullerene C70, fullerene C76, fullerene C78, fullerene C84, fullerene C240, fullerene C540, mixed fullerene, fullerene nanotubes, multi-walled nanotubes, single-walled nanotubes, nanohorns (conical type), etc. Examples thereof include a polymer compound having a skeleton. As the fullerene-containing polymer compound, a polymer compound (derivative) having fullerene C60 as a skeleton is preferable.

フラーレン含有ポリマーとしては、大別してフラーレンが高分子主鎖からペンダントされたポリマーと、フラーレンが高分子主鎖に含有されるポリマーとに大別されるが、フラーレンがポリマーの主鎖に含有されている化合物が好ましい。   The fullerene-containing polymers are roughly classified into polymers in which fullerene is pendant from a polymer main chain and polymers in which fullerene is contained in the polymer main chain. Fullerene is contained in the polymer main chain. Are preferred.

これは、フラーレンが主鎖に含有されているポリマーは、ポリマーが分岐構造を有さないため、固体化した際に高密度なパッキングができ、結果として高い移動度を得ることができるためではないかと推定される。   This is not because fullerene is contained in the main chain because the polymer does not have a branched structure, so that it can be packed with high density when solidified, resulting in high mobility. It is estimated that.

電子受容体と電子供与体とが混合されたバルクヘテロジャンクション層の形成方法としては、蒸着法、塗布法(キャスト法、スピンコート法を含む)等を例示することができる。   Examples of a method for forming a bulk heterojunction layer in which an electron acceptor and an electron donor are mixed include a vapor deposition method and a coating method (including a casting method and a spin coating method).

光電変換素子を、太陽電池などの光電変換材料として用いる形態としては、光電変換素子を単層で利用してもよいし、積層して(タンデム型)利用してもよい。   As a form which uses a photoelectric conversion element as photoelectric conversion materials, such as a solar cell, a photoelectric conversion element may be utilized by a single layer and may be laminated | stacked (tandem type) and may be utilized.

また、光電変換材料、また有機EL素子等は、環境中の酸素、水分等で劣化しないために、公知の手法によって封止することが好ましい。   In addition, the photoelectric conversion material, the organic EL element, and the like are preferably sealed by a known method in order not to be deteriorated by oxygen, moisture, or the like in the environment.

例えば前記ガスバリア層等が形成されたバリアフィルムを封止材料として用い、前記光電変換素子或いは有機EL素子の基板として前記ガスバリア層が設けられた基板を用い、光電変換素子或いは有機EL素子を形成後、これに重ね接着することで封止することができる。   For example, after forming a photoelectric conversion element or an organic EL element using a barrier film on which the gas barrier layer or the like is formed as a sealing material, and using a substrate on which the gas barrier layer is provided as a substrate for the photoelectric conversion element or the organic EL element It can be sealed by overlapping and bonding to this.

以下、実施例を挙げて本発明を具体的に説明するが、本発明はこれらに限定されるものではない。   EXAMPLES Hereinafter, the present invention will be specifically described with reference to examples, but the present invention is not limited thereto.

〈基板〉
基板材料として、両面に易接着加工された125μmの厚さのポリエステルフィルム(帝人デュポンフィルム株式会社製、テトロンO3)を、170℃で30分アニール加熱処理したものを用いた。
<substrate>
As a substrate material, a 125 μm-thick polyester film (Tetron O3, manufactured by Teijin DuPont Films, Ltd.) that was easily bonded on both sides was annealed and heated at 170 ° C. for 30 minutes.

基板材料の片面にJSR株式会社製 UV硬化型有機/無機ハイブリッドハードコート材 OPSTAR Z7501を塗布、乾燥後の(平均)膜厚が4μmになるようにワイヤーバーで塗布した後、乾燥条件;80℃、3分で乾燥後、空気雰囲気下、高圧水銀ランプ使用、硬化条件;1.0J/cmで硬化を行い、平滑層を形成した。 Apply UV curable organic / inorganic hybrid hard coating material OPSTAR Z7501 manufactured by JSR Corporation on one side of the substrate material, apply it with a wire bar so that the (average) film thickness after drying is 4 μm, and then dry conditions: 80 ° C. After drying in 3 minutes, curing was performed in an air atmosphere using a high-pressure mercury lamp, curing conditions; 1.0 J / cm 2 to form a smooth layer.

このときの最大断面高さRzは16nmであった。   The maximum cross-sectional height Rz at this time was 16 nm.

表面粗さは、AFM(原子間力顕微鏡)で、極小の先端半径の触針を持つ検出器で連続測定した凹凸の断面曲線から算出され、極小の先端半径の触針により測定方向が30μmの区間内を多数回測定し、微細な凹凸の振幅に関する平均の粗さである。   The surface roughness is calculated from an uneven cross-sectional curve continuously measured with an AFM (Atomic Force Microscope) and a detector having a stylus with a minimum tip radius, and the measurement direction is 30 μm with a stylus with a minimum tip radius. This is the average roughness for the amplitude of fine irregularities, measured many times in the section.

次に、上記平滑層を設けた試料を、この上にガスバリア層を以下に示す条件で、形成した。   Next, a gas barrier layer was formed on the sample provided with the smooth layer under the following conditions.

(ガスバリア層塗布液)
パーヒドロポリシラザン(PHPS)の20質量%ジブチルエーテル溶液
AZエレクトロニックマテリアルズ(株)製アクアミカ NN320
ワイヤレスバーにて、乾燥後の(平均)膜厚が、0.30μmとなるように塗布し、塗布試料を得た。
(Gas barrier layer coating solution)
Perhydropolysilazane (PHPS) 20% by weight dibutyl ether solution AQUAMICA NN320 manufactured by AZ Electronic Materials Co., Ltd.
With a wireless bar, coating was performed so that the (average) film thickness after drying was 0.30 μm to obtain a coated sample.

(第一工程;乾燥処理)
得られた塗布試料を温度85℃、湿度55%RHの雰囲気下で1分処理し、乾燥試料を得た。
(First step; drying treatment)
The obtained coated sample was treated for 1 minute in an atmosphere having a temperature of 85 ° C. and a humidity of 55% RH to obtain a dried sample.

(第二工程;除湿処理)
乾燥試料をさらに温度25℃、湿度10%RH(露点温度−8℃)の雰囲気下に10分間保持し、除湿処理を行った。
(Second step; dehumidification treatment)
The dried sample was further held for 10 minutes in an atmosphere of a temperature of 25 ° C. and a humidity of 10% RH (dew point temperature −8 ° C.) to perform dehumidification.

(改質処理A)
除湿処理を行った試料を下記の条件で改質処理を行い、ガスバリア層を形成した。改質処理時の露点温度は−8℃で実施した。
(Modification A)
The sample subjected to the dehumidification treatment was modified under the following conditions to form a gas barrier layer. The dew point temperature during the reforming treatment was -8 ° C.

(改質処理装置)
株式会社 エム・ディ・コム製エキシマ照射装置MODEL:MECL−M−1−200、波長172nm、ランプ封入ガス Xe
稼動ステージ上に固定した試料を以下の条件で改質処理を行った。
(Modification equipment)
Ex. Irradiator MODEL: MECL-M-1-200, wavelength 172 nm, lamp filled gas Xe manufactured by M.D.Com
The sample fixed on the operation stage was modified under the following conditions.

(改質処理条件)
エキシマ光強度 60mW/cm(172nm)
試料と光源の距離 1mm
ステージ加熱温度 70℃
照射装置内の酸素濃度 1%
エキシマ照射時間 3秒
上記のようにしてガスバリア性を有する透明電極用基板を作成した。
(Reforming treatment conditions)
Excimer light intensity 60 mW / cm 2 (172 nm)
1mm distance between sample and light source
Stage heating temperature 70 ℃
Oxygen concentration in irradiation device 1%
Excimer irradiation time 3 seconds A transparent electrode substrate having gas barrier properties was prepared as described above.

〈下引き層〉
上記透明電極用基板上に下表の下引き処理を施した。
<Underlayer>
The transparent electrode substrate was subjected to a subbing treatment as shown in the table below.

Figure 0005609307
Figure 0005609307

〈第一導電層〉
上記で得られた下引層付きの透明電極用基板上に、下表の第一導電層パターニングを施した。
<First conductive layer>
The first conductive layer patterning shown in the table below was performed on the transparent electrode substrate with an undercoat layer obtained above.

Figure 0005609307
Figure 0005609307

〈第二導電層〉
上記で得られた第一導電層パターニング済み透明電極用基板上に、下表の第二導電層パターニングを施した。
<Second conductive layer>
On the transparent electrode substrate obtained by patterning the first conductive layer obtained above, the second conductive layer patterning shown in the table below was performed.

Figure 0005609307
Figure 0005609307

《有機EL素子の作製》
作製した各透明電極において、パターン辺長20mmの正方形タイル状透明パターン一個が中央に配置される様に30mm角に切り出し、第一電極(陽極)に用いて、以下の手順でそれぞれ有機EL素子を作製した。
<< Production of organic EL element >>
In each of the produced transparent electrodes, a square tile-shaped transparent pattern having a pattern side length of 20 mm was cut into a 30 mm square so as to be arranged at the center, and used for the first electrode (anode). Produced.

切り出した透明パターン電極を市販の真空蒸着装置内にセットし、真空蒸着装置内の蒸着用るつぼの各々に、各層の構成材料を各々素子作製に最適の量を充填した。蒸着用るつぼはモリブデン製またはタングステン製の抵抗加熱用材料で作製されたものを用いた。   The cut out transparent pattern electrode was set in a commercially available vacuum deposition apparatus, and each of the deposition materials in the vacuum deposition apparatus was filled with the constituent material of each layer in the optimum amount for device fabrication. The evaporation crucible used was made of a resistance heating material made of molybdenum or tungsten.

次いで、以下の手順で各発光層を設けた。   Subsequently, each light emitting layer was provided in the following procedures.

まず、真空度1×10−4Paまで減圧した後、下記α−NPDの入った前記蒸着用るつぼに通電して加熱し、蒸着速度0.1nm/秒で蒸着し、30nmの正孔輸送層を設けた。 First, after depressurizing to a vacuum degree of 1 × 10 −4 Pa, the energization crucible containing the following α-NPD was energized and heated, evaporated at a deposition rate of 0.1 nm / second, and a 30 nm hole transport layer. Was established.

下記Ir−1が13質量%、下記Ir−14が3.7質量%の濃度になるように、Ir−1、Ir−14及び下記化合物1−7を蒸着速度0.1nm/秒で共蒸着し、発光極大波長が622nm、厚さ10nmの緑赤色燐光発光層を形成した。   Ir-1 and Ir-14 and the following compound 1-7 were co-deposited at a deposition rate of 0.1 nm / sec so that the following Ir-1 would be 13% by mass and the following Ir-14 would be 3.7% by mass. Then, a green-red phosphorescent light emitting layer having an emission maximum wavelength of 622 nm and a thickness of 10 nm was formed.

次いで、下記E−66が10質量%になるように、E−66及び化合物1−7を蒸着速度0.1nm/秒で共蒸着し、発光極大波長が471nm、厚さ15nmの青色燐光発光層を形成した。   Subsequently, E-66 and compound 1-7 were co-evaporated at a deposition rate of 0.1 nm / second so that the following E-66 was 10% by mass, and a blue phosphorescent light emitting layer having an emission maximum wavelength of 471 nm and a thickness of 15 nm. Formed.

その後、下記M−1を膜厚5nmに蒸着して正孔阻止層を形成し、更にCsFを膜厚比で10%になるようにM−1と共蒸着し、厚さ45nmの電子輸送層を形成した。   Thereafter, the following M-1 was deposited to a thickness of 5 nm to form a hole blocking layer, and CsF was co-deposited with M-1 so that the film thickness ratio was 10%. Formed.

各層形成に用いた化合物を下記に示す。   The compounds used for forming each layer are shown below.

Figure 0005609307
Figure 0005609307

形成した電子輸送層の上に、透明電極を陽極として陽極外部取り出し端子および15mm×15mmの陰極形成用材料としてAlを5×10−4Paの真空下にてマスク蒸着し、厚さ100nmの陽極を形成した。 On the formed electron transport layer, a transparent electrode is used as an anode, an anode external extraction terminal, and Al as a 15 mm × 15 mm cathode forming material is mask-deposited under a vacuum of 5 × 10 −4 Pa, and a 100 nm thick anode Formed.

さらに、陰極及び陽極の外部取り出し端子が形成できるように、端部を除き陽極の周囲に接着剤を塗り、ポリエチレンテレフタレートを基材としAlを厚さ300nmで蒸着した可撓性封止部材を貼合した後、熱処理で接着剤を硬化させ封止膜を形成し、発光エリア15mm×15mmの有機EL素子を作製した。 Further, a flexible seal in which an adhesive is applied around the anode except for the end portion, and polyethylene terephthalate is used as a base material and Al 2 O 3 is deposited in a thickness of 300 nm so that external terminals for the cathode and anode can be formed. After pasting the members, the adhesive was cured by heat treatment to form a sealing film, and an organic EL device having a light emitting area of 15 mm × 15 mm was produced.

〈評価〉
〈表面比抵抗の測定〉
第二導電層のパターニング終了後、透明電極の表面比抵抗を測定した。
<Evaluation>
<Measurement of surface resistivity>
After the patterning of the second conductive layer, the surface specific resistance of the transparent electrode was measured.

各透明電極の表面比抵抗を、ダイアインスツルメンツ製抵抗率計ロレスタGPを用いて透明電極の表面比抵抗を四端子法で測定した。   The surface specific resistance of each transparent electrode was measured by the four-terminal method using a resistivity meter Loresta GP manufactured by Dia Instruments.

〈透過率〉
第二導電層のパターニング終了後、透明電極の透過率を測定した。
<Transmissivity>
After the patterning of the second conductive layer, the transmittance of the transparent electrode was measured.

透過率は、東京電色社製AUTOMATICHAZEMETER(MODEL TC−HIIIDP)を用いて、透明電極の全光線透過率を測定した。   For the transmittance, the total light transmittance of the transparent electrode was measured using AUTOMATIC ZEMETER (MODEL TC-HIIIDP) manufactured by Tokyo Denshoku.

〈有機EL素子の測定及び評価〉
下記方法で、作製した各有機EL素子の発光ムラおよび折り曲げ耐性について測定し評価した。
<Measurement and evaluation of organic EL elements>
The following methods were used to measure and evaluate the light emission unevenness and bending resistance of each organic EL element produced.

〈輝度ムラ〉
輝度ムラは、KEITHLEY製ソースメジャーユニット2400型を用いて、各有機EL素子に直流電圧を印加して輝度が1000cd/mになるよう発光させ、発光状態を下記基準で目視評価した。
<Luminance unevenness>
The luminance unevenness was evaluated by visually applying the light emission state according to the following criteria by applying a DC voltage to each organic EL element to emit light with a luminance of 1000 cd / m 2 using a KEITHLEY source measure unit 2400 type.

◎:完全に均一発光しており、申し分ない
○:殆ど均一発光しており、問題ない
△:部分的に若干発光ムラが見られるが、許容できる
×:全面に渡って発光ムラが見られ、許容できない
××:発光しない
〈折り曲げ耐性〉
有機EL素子を直径50mmの円筒形ステンレス棒の曲面に沿わせて巻きつけ3秒間保持することを1回の折り曲げ試験とし、所定回数(1回、10回、100回)の折り曲げを行った。複数の折り曲げを行う際には、3秒の間隔をおいて折り曲げを行った。所定回数の折り曲げ試験を行った後、上記の輝度ムラを測定し、同様の基準で目視評価を行った。
A: Completely uniform light emission, satisfactory O: Almost uniform light emission, no problem Δ: Partial emission unevenness is partially observed, but acceptable X: Irregular emission emission is observed over the entire surface, Unacceptable XX: No light emission <Bending resistance>
The organic EL element was wound along a curved surface of a cylindrical stainless steel rod having a diameter of 50 mm and held for 3 seconds as a one-time bending test, and was bent a predetermined number of times (one time, ten times, and 100 times). When performing a plurality of folding, the folding was performed at intervals of 3 seconds. After performing a predetermined number of bending tests, the luminance unevenness was measured, and visual evaluation was performed based on the same criteria.

Figure 0005609307
Figure 0005609307

本発明の透明導電性支持体が折り曲げに対する耐性が高いことがわかる。   It can be seen that the transparent conductive support of the present invention has high resistance to bending.

10 基板
11 第一電極
12 第二電極
13 有機機能層
14 第一導電層
15 第二導電層
DESCRIPTION OF SYMBOLS 10 Board | substrate 11 1st electrode 12 2nd electrode 13 Organic functional layer 14 1st conductive layer 15 2nd conductive layer

Claims (8)

基板上に、パターン状に形成された金属細線からなる第一導電層と、該第一導電層を被覆してなり、かつ導電性ポリマーと水酸基含有非導電性ポリマーを含有する第二導電層とを設けた透明導電性支持体において、該水酸基含有非導電性ポリマーが下記構造を有するポリマー(A)であり、該基板表面にシランカップリング剤を塗布することにより形成された下引き層を有していることを特徴とする透明導電性支持体。
Figure 0005609307
(式中、X 〜X はそれぞれ独立に、水素原子またはメチル基を表し、R 〜R はそれぞれ独立に、炭素数5以下のアルキレン基を表す。l、m、nは構成率(mol%)を表し、50≦l+m+n≦100である。)
A first conductive layer made of fine metal wires formed in a pattern on a substrate, a second conductive layer covering the first conductive layer and containing a conductive polymer and a hydroxyl group-containing nonconductive polymer; The hydroxyl group-containing nonconductive polymer is a polymer (A) having the following structure, and has a subbing layer formed by applying a silane coupling agent to the substrate surface. A transparent conductive support characterized by comprising:
Figure 0005609307
(In the formula, X 1 to X 3 each independently represent a hydrogen atom or a methyl group, and R 1 to R 3 each independently represents an alkylene group having 5 or less carbon atoms. (Mol%), and 50 ≦ l + m + n ≦ 100.)
前記シランカップリング剤の少なくとも一部が、メルカプト基、アミノ基のいずれかの基を分子内に有する化合物であることを特徴とする請求項1に記載の透明導電性支持体。   The transparent conductive support according to claim 1, wherein at least a part of the silane coupling agent is a compound having either a mercapto group or an amino group in the molecule. 前記第二導電層に含まれる水酸基含有非導電性ポリマーが、炭素数5以下のヒドロキシアルキル基を有するポリヒドロキシアルキル(メタ)アクリレートであることを特徴とする請求項1または2に記載の透明導電性支持体
The transparent conductive material according to claim 1 or 2, wherein the hydroxyl group-containing nonconductive polymer contained in the second conductive layer is a polyhydroxyalkyl (meth) acrylate having a hydroxyalkyl group having 5 or less carbon atoms. Sex support.
前記第二導電層に含有される導電性ポリマーが、ポリスルホン酸でドープされたポリチオフェン誘導体であることを特徴とする請求項3に記載の透明導電性支持体。   4. The transparent conductive support according to claim 3, wherein the conductive polymer contained in the second conductive layer is a polythiophene derivative doped with polysulfonic acid. 前記基板表面にエキシマ処理を施した後に、シランカップリング剤を塗布することにより下引き層を形成することを特徴とする請求項1〜4のいずれか1項に記載の透明導電性支持体。   The transparent conductive support according to claim 1, wherein an undercoat layer is formed by applying a silane coupling agent after the substrate surface is subjected to excimer treatment. 前記基板が表面に水分および酸素を遮断するバリア層を設けた樹脂フィルムであることを特徴とする請求項1〜5のいずれか1項に記載の透明導電性支持体。   The transparent conductive support according to any one of claims 1 to 5, wherein the substrate is a resin film provided with a barrier layer for blocking moisture and oxygen on the surface. 前記第一導電層が、銀微粒子からなるペーストを印刷方式により細線状にパターニングし、かつ焼成することにより形成された細線状電極であることを特徴とする請求項1〜6のいずれか1項に記載の透明導電性支持体。   The said 1st conductive layer is a fine wire-like electrode formed by patterning the paste which consists of silver fine particles into a fine wire shape by a printing system, and baking it, The any one of Claims 1-6 characterized by the above-mentioned. The transparent conductive support described in 1. 前記銀微粒子が、平均粒径30nm以下の銀ナノ粒子であることを特徴とする請求項7に記載の透明導電性支持体。   The transparent conductive support according to claim 7, wherein the silver fine particles are silver nanoparticles having an average particle size of 30 nm or less.
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