JP5617640B2 - 正孔または電子輸送性薄膜形成用ワニス - Google Patents

正孔または電子輸送性薄膜形成用ワニス Download PDF

Info

Publication number
JP5617640B2
JP5617640B2 JP2010539231A JP2010539231A JP5617640B2 JP 5617640 B2 JP5617640 B2 JP 5617640B2 JP 2010539231 A JP2010539231 A JP 2010539231A JP 2010539231 A JP2010539231 A JP 2010539231A JP 5617640 B2 JP5617640 B2 JP 5617640B2
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
thin film
hole
electron
solvent
varnish
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Active
Application number
JP2010539231A
Other languages
English (en)
Other versions
JPWO2010058776A1 (ja
Inventor
卓司 吉本
卓司 吉本
智久 山田
智久 山田
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Nissan Chemical Corp
Original Assignee
Nissan Chemical Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Nissan Chemical Corp filed Critical Nissan Chemical Corp
Publication of JPWO2010058776A1 publication Critical patent/JPWO2010058776A1/ja
Application granted granted Critical
Publication of JP5617640B2 publication Critical patent/JP5617640B2/ja
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Classifications

    • HELECTRICITY
    • H10SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H10KORGANIC ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES
    • H10K50/00Organic light-emitting devices
    • H10K50/10OLEDs or polymer light-emitting diodes [PLED]
    • H10K50/14Carrier transporting layers
    • HELECTRICITY
    • H05ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H05BELECTRIC HEATING; ELECTRIC LIGHT SOURCES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; CIRCUIT ARRANGEMENTS FOR ELECTRIC LIGHT SOURCES, IN GENERAL
    • H05B33/00Electroluminescent light sources
    • H05B33/12Light sources with substantially two-dimensional radiating surfaces
    • H05B33/14Light sources with substantially two-dimensional radiating surfaces characterised by the chemical or physical composition or the arrangement of the electroluminescent material, or by the simultaneous addition of the electroluminescent material in or onto the light source
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C09DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • C09KMATERIALS FOR MISCELLANEOUS APPLICATIONS, NOT PROVIDED FOR ELSEWHERE
    • C09K11/00Luminescent, e.g. electroluminescent, chemiluminescent materials
    • C09K11/06Luminescent, e.g. electroluminescent, chemiluminescent materials containing organic luminescent materials
    • HELECTRICITY
    • H10SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H10KORGANIC ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES
    • H10K85/00Organic materials used in the body or electrodes of devices covered by this subclass
    • H10K85/10Organic polymers or oligomers
    • H10K85/111Organic polymers or oligomers comprising aromatic, heteroaromatic, or aryl chains, e.g. polyaniline, polyphenylene or polyphenylene vinylene
    • H10K85/113Heteroaromatic compounds comprising sulfur or selene, e.g. polythiophene
    • HELECTRICITY
    • H10SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H10KORGANIC ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES
    • H10K85/00Organic materials used in the body or electrodes of devices covered by this subclass
    • H10K85/10Organic polymers or oligomers
    • H10K85/111Organic polymers or oligomers comprising aromatic, heteroaromatic, or aryl chains, e.g. polyaniline, polyphenylene or polyphenylene vinylene
    • H10K85/114Poly-phenylenevinylene; Derivatives thereof
    • HELECTRICITY
    • H10SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H10KORGANIC ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES
    • H10K85/00Organic materials used in the body or electrodes of devices covered by this subclass
    • H10K85/10Organic polymers or oligomers
    • H10K85/111Organic polymers or oligomers comprising aromatic, heteroaromatic, or aryl chains, e.g. polyaniline, polyphenylene or polyphenylene vinylene
    • H10K85/115Polyfluorene; Derivatives thereof
    • HELECTRICITY
    • H10SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H10KORGANIC ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES
    • H10K85/00Organic materials used in the body or electrodes of devices covered by this subclass
    • H10K85/10Organic polymers or oligomers
    • H10K85/141Organic polymers or oligomers comprising aliphatic or olefinic chains, e.g. poly N-vinylcarbazol, PVC or PTFE
    • HELECTRICITY
    • H10SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H10KORGANIC ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES
    • H10K85/00Organic materials used in the body or electrodes of devices covered by this subclass
    • H10K85/30Coordination compounds
    • H10K85/341Transition metal complexes, e.g. Ru(II)polypyridine complexes
    • H10K85/342Transition metal complexes, e.g. Ru(II)polypyridine complexes comprising iridium
    • HELECTRICITY
    • H10SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H10KORGANIC ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES
    • H10K85/00Organic materials used in the body or electrodes of devices covered by this subclass
    • H10K85/30Coordination compounds
    • H10K85/351Metal complexes comprising lanthanides or actinides, e.g. comprising europium
    • HELECTRICITY
    • H10SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H10KORGANIC ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES
    • H10K85/00Organic materials used in the body or electrodes of devices covered by this subclass
    • H10K85/60Organic compounds having low molecular weight
    • H10K85/631Amine compounds having at least two aryl rest on at least one amine-nitrogen atom, e.g. triphenylamine
    • HELECTRICITY
    • H10SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H10KORGANIC ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES
    • H10K85/00Organic materials used in the body or electrodes of devices covered by this subclass
    • H10K85/60Organic compounds having low molecular weight
    • H10K85/649Aromatic compounds comprising a hetero atom
    • H10K85/655Aromatic compounds comprising a hetero atom comprising only sulfur as heteroatom
    • HELECTRICITY
    • H10SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H10KORGANIC ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES
    • H10K85/00Organic materials used in the body or electrodes of devices covered by this subclass
    • H10K85/60Organic compounds having low molecular weight
    • H10K85/649Aromatic compounds comprising a hetero atom
    • H10K85/657Polycyclic condensed heteroaromatic hydrocarbons
    • H10K85/6574Polycyclic condensed heteroaromatic hydrocarbons comprising only oxygen in the heteroaromatic polycondensed ring system, e.g. cumarine dyes

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Optics & Photonics (AREA)
  • Electroluminescent Light Sources (AREA)
  • Hybrid Cells (AREA)
  • Photovoltaic Devices (AREA)
  • Inert Electrodes (AREA)

Description

本発明は、電荷輸送性材料および電荷輸送性ワニスに関し、さらに詳述すると、ヘテロポリ酸化合物を含む電荷輸送性材料および電荷輸送性ワニスに関する。
従来、低分子有機エレクトロルミネッセンス(以下、OLEDと略す)素子では、正孔注入層として銅フタロシアニン(CuPC)層を設けることによって、駆動電圧の低下や発光効率向上等の初期特性向上、さらには寿命特性向上を実現し得ることが報告されている(非特許文献1:アプライド・フィジックス・レターズ(Applied Physics Letters)、米国、1996年、69巻、p.2160−2162)。
また、金属酸化物を真空蒸着させて薄膜を形成し、正孔注入層として用いることで駆動電圧の低下が可能となることが報告されている(非特許文献2:ジャーナル・オブ・フィジックス・ディー:アプライド・フィジックス(Journal of Physics D:Applied Physics)、英国、1996年、29巻、p.2750−2753)。
一方、高分子発光材料を用いた有機エレクトロルミネッセンス(以下、PLEDと略す)素子では、ポリアニリン系材料(特許文献1:特開平3−273087号公報、非特許文献3:ネイチャー(Nature)、英国、1992年、第357巻、p.477−479)や、ポリチオフェン系材料(非特許文献4:アプライド・フィジックス・レターズ(Applied Physics Letters)、米国、1998年、72巻、p.2660−2662)からなる薄膜を正孔輸送層として用いることで、OLED素子と同様の効果が得られることが報告されている。
近年、高溶解性の低分子オリゴアニリン系材料やオリゴチオフェン系材料を利用し、有機溶媒に完全溶解させた均一系溶液からなる電荷輸送性ワニスが見出された。そして、このワニスから得られる正孔注入層を有機エレクトロルミネッセンス(以下、有機ELという)素子中に挿入することで、下地基板の平坦化効果や、優れたEL素子特性が得られることが報告されている(特許文献2:特開2002−151272号公報、特許文献3:国際公開第2005/043962号パンフレット)。
当該低分子オリゴマー化合物は、それ自体の粘度が低く、通常の有機溶媒を使用した場合、成膜操作におけるプロセスマージンが狭いため、スピンコート、インクジェット塗布、スプレー塗布等の種々の塗布方式や、種々の焼成条件を用いる場合、高い均一性を有する成膜を行うことは困難であった。
この点、各種添加溶媒を用いることで、粘度や、沸点および蒸気圧の調整が可能となり、種々の塗布方式に対応して高い均一性を有する成膜面を得ることが可能になってきている(特許文献4:国際公開第2004/043117号パンフレット、特許文献5:国際公開第2005/107335号パンフレット)。
しかしながら、有機ELデバイスの本格量産を目前に控えた現在、素子の駆動電圧のさらなる低下が求められている。
一方で近年、金属酸化物を用いた正孔注入層が見直されており、正孔注入層を形成している金属酸化物が正孔輸送層との接触に際してその界面を酸化することで正孔輸送層にドーピング層を生成させ、駆動電圧を低下させうることが報告されている(非特許文献5:アプライド・フィジックス・レターズ(Applied Physics Letters)、米国、2007年、91巻、p.253504、非特許文献6:アプライド・フィジックス・レターズ(Applied Physics Letters)、米国、2008年、93巻、p.043308)が、正孔輸送材料に対して酸化性を有する塗布型材料は例がなく、新たな材料の開発が求められている。
特開平3−273087号公報 特開2002−151272号公報 国際公開第2005/043962号パンフレット 国際公開第2004/043117号パンフレット 国際公開第2005/107335号パンフレット
アプライド・フィジックス・レターズ、米国、1996年、69巻、p.2160−2162 ジャーナル・オブ・フィジックス・ディー:アプライド・フィジックス(Journal of Physics D:Applied Physics)、英国、1996年、29巻、p.2750−2753 ネイチャー、英国、1992年、第357巻、p.477−479 アプライド・フィジックス・レターズ、米国、1998年、72巻、p.2660−2662 アプライド・フィジックス・レターズ(Applied Physics Letters)、米国、2007年、91巻、p.253504 アプライド・フィジックス・レターズ(Applied Physics Letters)、米国、2008年、93巻、p.043308
本発明は、このような事情に鑑みてなされたものであり、有機溶媒に対する高い溶解性と電荷輸送性、さらには正孔輸送材料に対する酸化性を兼ね備えた物質を含む電荷輸送性材料、およびこの電荷輸送性材料を含む電荷輸送性ワニスを提供することを目的とする。
本発明者らは、上記目的を達成するために鋭意検討を重ねた結果、リンモリブデン酸等のヘテロポリ酸化合物が、有機溶媒に対する高溶解性と電荷輸送性、さらには正孔輸送材料に対する酸化性を兼ね備えていることを見出すとともに、当該ヘテロポリ酸化合物を含む電荷輸送性薄膜をOLED素子の正孔注入層として用いた場合に、駆動電圧を低下させ、素子寿命を向上し得ることを見出し、本発明を完成した。
なお、リンモリブデン酸等のヘテロポリ酸化合物は、代表的に化1で示されるKeggin型あるいは化2で示されるDawson型の化学構造、すなわちヘテロ原子が分子の中心に位置する構造を有している。
Figure 0005617640
Figure 0005617640
これらの特殊な化学構造によって、金属の酸素酸のみで構成されるイソポリ酸や単純な金属酸化物とは溶解特性や酸化還元特性に大きな違いを示す。この化合物は、従来、重合触媒や有機化合物の呈色試薬としてよく知られていたが、それ自体を電荷輸送性物質として利用した例は少ない。
本発明者らは、このヘテロポリ酸化合物を、有機EL素子中、極薄膜で層を形成させることで有効な正孔注入層として機能することを見出した。
すなわち、本発明は、
1. 電荷輸送性物質としてヘテロポリ酸化合物を含む電荷輸送性材料と、有機溶媒とを含み、前記ヘテロポリ酸が、有機溶媒を蒸発させて得られる薄膜中で正孔または電子輸送性を発揮する正孔または電子輸送性物質であり、かつ、前記ヘテロポリ酸化合物が、前記有機溶媒に均一に溶解していることを特徴とする正孔または電子輸送性薄膜形成用ワニス、
2. 前記有機溶媒が、良溶媒と25℃での粘度が10〜200mPa・sである高粘度溶媒とを含む1の正孔または電子輸送性薄膜形成用ワニス、
3. 前記良溶媒が、N,N−ジメチルホルムアミド、N,N−ジメチルアセトアミド、N−メチルピロリドン、1,3−ジメチル−2−イミダゾリジノン、ジメチルスルホキシド、N−シクロヘキシル−2−ピロリジノン、シクロヘキサノール、エチレングリコール、1,3−オクチレングリコール、ジエチレングリコール、ジプロピレングリコール、トリエチレングリコール、トリプロピレングリコール、アセトン、メチルエチルケトン、メチルイソプロピルケトン、ジエチルケトン、メチルイソブチルケトン、メチルn−ブチルケトン、シクロヘキサノン、エチルn−アミルケトン、メタノール、エタノール、イソプロパノール、t−ブタノール、アリルアルコール、n−プロパノール、2−メチル−2−ブタノール、イソブタノール、n−ブタノール、2−メチル−1−ブタノール、1−ペンタノール、2−メチル−1−ペンタノール、2−エチルヘキサノール、1−オクタノール、1−メトキシ−2−ブタノール、ジアセトンアルコール、フルフリルアルコール、テトラヒドロフルフリルアルコール、ベンジルアルコール、プロピレングリコールモノメチルエーテル、エチレングリコールモノメチルエーテル、エチレングリコールモノブチルエーテル、プロピレングリコールモノエチルエーテル、エチレングリコールモノエチルエーテル、エチレングリコールモノイソプロピルエーテル、プロピレングリコールモノブチルエーテル、ジプロピレングリコールモノメチルエーテル、ジエチレングリコールモノメチルエーテル、ジプロピレングリコールモノエチルエーテル、ジエチレングリコールモノエチルエーテルおよびトリエチレングリコールジメチルエーテルから選ばれる少なくとも1種である2の正孔または電子輸送性薄膜形成用ワニス、
4. 前記ヘテロポリ酸化合物が、リンモリブデン酸、ケイモリブデン酸、ケイタングステン酸およびリンタングストモリブデン酸から選ばれる少なくとも1種である1〜3のいずれか1の正孔または電子輸送性薄膜形成用ワニス、
5. 前記ヘテロポリ酸化合物が、ケイモリブデン酸、リンタングステン酸、ケイタングステン酸およびリンタングストモリブデン酸から選ばれる少なくとも1種である1〜3のいずれか1の正孔または電子輸送性薄膜形成用ワニス、
6. 1〜5のいずれかの正孔または電子輸送性薄膜形成用ワニスを基材上に塗布し、溶媒を蒸発させることで作製される正孔または電子輸送性薄膜、
7. 6の正孔または電子輸送性薄膜を備える有機エレクトロルミネッセンス素子、
8. 前記正孔または電子輸送性薄膜が、正孔注入層を構成する7の有機エレクトロルミネッセンス素子、
9. 6の正孔または電子輸送性薄膜を備える太陽電池
を提供する。
本発明の電荷輸送性材料およびワニスに含まれるヘテロポリ酸化合物は、一般的な電荷輸送性ワニスの調製に用いられる有機溶媒に対して良好な溶解性を有しており、特に、一旦、良溶媒に溶解させることで、低表面張力溶媒をはじめとした各種有機溶媒に対しても優れた溶解性を示す。このため、低表面張力溶媒を一部、またはほぼ全量使用して低極性有機溶媒系の電荷輸送性ワニスを調製することができる。
このような低極性有機溶媒系の電荷輸送性ワニスは、溶剤耐性が問題となるインクジェット塗布装置にて塗布することができるだけでなく、基板上に絶縁膜や隔壁などの耐溶剤性が問題となる構造物が存在する場合でも用いることができ、その結果、高平坦性を有する非晶質固体薄膜を問題なく作製することができる。
さらに、ヘテロポリ酸化合物はそれ単独で良好な電荷輸送性を発揮するため、電荷輸送性材料としてヘテロポリ酸化合物のみを用い、ドーパント物質やその他の電荷輸送性物質を用いなくとも得られた薄膜は良好な電荷輸送性を示す。この薄膜を、正孔注入層として使用することで、有機EL素子の駆動電圧を低下させるとともに、素子の長寿命化を実現することができる。
そして、ヘテロポリ酸化合物は一般に高屈折率であることから、有効な光学設計によって光取り出し効率の向上も期待できる。
また、この薄膜は、有機EL素子だけでなく、太陽電池のバッファ層または正孔輸送層、燃料電池用電極、コンデンサ電極保護膜、帯電防止膜へ応用することもできる。
以下、本発明についてさらに詳しく説明する。
本発明に係る電荷輸送性材料は、電荷輸送性物質としてヘテロポリ酸化合物を含むものである。
ここで、電荷輸送性とは、導電性と同義であり、正孔輸送性、電子輸送性、正孔および電子の両電荷輸送性のいずれかを意味する。
上記ヘテロポリ酸化合物とは、バナジウム(V)、モリブデン(Mo)、タングステン(W)等の酸素酸であるイソポリ酸と、異種元素の酸素酸とが縮合してなるポリ酸である。
この場合、異種元素の酸素酸としては、主にケイ素(Si)、リン(P)、ヒ素(As)等の酸素酸が挙げられる。
ヘテロポリ酸化合物の具体例としては、リンモリブデン酸、ケイモリブデン酸、リンタングステン酸、ケイタングステン酸、リンタングストモリブデン酸等が挙げられるが、本発明においては、有機溶媒に対する高溶解性、電荷輸送性、並びに有機EL素子中で用いた場合の駆動電圧低下および寿命向上という点から、リンモリブデン酸、リンタングステン酸、リンタングストモリブデン酸が好適であり、リンモリブデン酸が特に好ましい。
なお、これらのヘテロポリ酸化合物は、市販品として入手可能であり、例えば、リンモリブデン酸(Phosphomolybdic acid hydrate 、または12 Molybdo(VI) phosphoric acid n−hydrate,示性式:H3(PMo1240)・nH2O)は、関東化学(株)、和光純薬(株)、シグマアルドリッチジャパン(株)等から入手可能である。
本発明に係る電荷輸送性ワニスは、上述したヘテロポリ酸化合物(電荷輸送性物質)と、有機溶媒とを含み、ヘテロポリ酸化合物が、有機溶媒に均一に溶解しているものである。
なお、本発明の電荷輸送性材料であるヘテロポリ酸化合物に対して、塗布時やその後の焼成プロセスにおける膜の平坦性の向上、有機EL特性の向上および電荷輸送性ワニスの固体析出抑制をはじめとした保存安定性の向上のために、それぞれの目的に応じた固形材料を併用して用いても良い。
電荷輸送性ワニスを調製する際に用いられる有機溶媒としては、ヘテロポリ酸化合物の溶解能を有する良溶媒を用いることができる。
ここで、良溶媒とはヘテロポリ酸化合物を良く溶解することのできる溶媒を意味する。
ヘテロポリ酸化合物は高極性溶媒に対する溶解性が高いため、良溶媒は高極性であることが望ましい。また塗布後の焼成プロセスにて除去できる溶媒が好ましいため、常圧での沸点は50〜300℃であることが好ましい。ただしヘテロポリ酸化合物を完全に溶解して均一溶液とすることができ、成膜プロセスにおいて除去可能な溶媒であれば特に限定されない。
このような良溶媒としては、例えば、N,N−ジメチルホルムアミド、N,N−ジメチルアセトアミド、N−メチルピロリドン、1,3−ジメチル−2−イミダゾリジノン、ジメチルスルホキシド、N−シクロヘキシル−2−ピロリジノン、シクロヘキサノール、エチレングリコール、1,3−オクチレングリコール、ジエチレングリコール、ジプロピレングリコール、トリエチレングリコール、トリプロピレングリコール、1,3−ブタンジオール、2,3−ブタンジオール、1,4−ブタンジオール、プロピレングリコール、へキシレングリコール、o−クレゾール、m−クレゾール、p−クレゾール、アセトン、メチルエチルケトン、メチルイソプロピルケトン、ジエチルケトン、メチルイソブチルケトン、メチルn−ブチルケトン、シクロヘキサノン、エチルn−アミルケトン、メタノール、エタノール、イソプロパノール、t−ブタノール、アリルアルコール、n−プロパノール、2−メチル−2−ブタノール、イソブタノール、n−ブタノール、2−メチル−1−ブタノール、1−ペンタノール、2−メチル−1−ペンタノール、2−エチルヘキサノール、1−オクタノール、1−メトキシ−2−ブタノール、ジアセトンアルコール、フルフリルアルコール、テトラヒドロフルフリルアルコール、ベンジルアルコール、プロピレングリコールモノメチルエーテル、エチレングリコールモノメチルエーテル、エチレングリコールモノブチルエーテル、プロピレングリコールモノエチルエーテル、エチレングリコールモノエチルエーテル、エチレングリコールモノイソプロピルエーテル、プロピレングリコールモノブチルエーテル、ジプロピレングリコールモノメチルエーテル、ジエチレングリコールモノメチルエーテル、ジプロピレングリコールモノエチルエーテル、ジエチレングリコールモノエチルエーテル、トリエチレングリコールジメチルエーテル等が挙げられる。これらの溶媒は1種単独で、または2種以上混合して用いることができ、その使用量は、ワニスに使用する溶媒全体に対して5〜100質量%とすることができる。
本発明で用いるヘテロポリ酸は有機溶媒に対する溶解性に優れているため、上記良溶媒とともに、高粘度溶媒および/または低表面張力溶媒を用いることができる。良溶媒、高粘度溶媒および低表面張力溶媒は、それぞれお互いの性質を兼ねていてもよい。
高粘度溶媒とは、各種塗布装置における噴霧や塗布に適した粘性を付与して均一なウェット膜を形成し、焼成時にはウェット膜の凝集や凹凸の発生を抑制しながら溶媒揮発を生じさせ、高度な膜厚均一性を有する薄膜を形成し得る溶媒を意味する。
高粘度溶媒としては、25℃で10〜200mPa・s、特に50〜150mPa・sの粘度を有するものが挙げられ、具体的には、常圧で沸点50〜300℃、特に150〜250℃の高粘度溶媒であるシクロヘキサノール、エチレングリコール、1,3−オクチレングリコール、ジエチレングリコール、ジプロピレングリコール、トリエチレングリコール、トリプロピレングリコール、1,3−ブタンジオール、2,3−ブタンジオール、1,4−ブタンジオール、プロピレングリコール、へキシレングリコール、o−クレゾール、m−クレゾール、p−クレゾール等が好適である。
これらの高粘度溶媒を使用する場合、その使用割合は、ワニス中の溶媒全体に対して10〜90質量%が好ましく、20〜80質量%がより好ましい。
本発明で用いるヘテロポリ酸化合物は、有機溶媒に対する溶解性に優れているため、上記良溶媒とともに、低表面張力溶媒を用いることもできる。
低表面張力溶媒とは、表面張力の低下、揮発性の付与等によって基板に対する塗れ性の向上や、各種塗布装置における噴霧あるいは塗布に適した物性を付与したり、塗布装置に対する腐食性の低下を可能にしたりする溶媒を意味する。
このような低表面張力溶媒としては、例えば、ベンゼン、トルエン、エチルベンゼン、p−キシレン、o−キシレン、スチレン等の芳香族炭化水素類;n−ペンタン、n−ヘキサン、n−ヘプタン、n−オクタン、n−ノナン、n−デカン等の炭化水素類;酢酸エチル、酢酸イソプロピル、酢酸n−プロピル、酢酸i−ブチル、酢酸n−ブチル、酢酸n−アミル、酢酸n−ヘキシル、カプロン酸メチル、酢酸−2−メチルペンチル、乳酸n−エチル、乳酸n−ブチル等のエステル類;エチレングリコールジメチルエーテル、エチレングリコールメチルエーテルアセテート、プロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート、エチレングリコールエチルエーテルアセテート、ジエチレングリコールジメチルエーテル、ジエチレングリコールジエチルエーテル、ジエチレングリコールモノエチルエーテルアセテート等のグリコールエステルまたはグリコールエーテル類;ジエチルエーテル、ジ−n−プロピルエーテル、ジ−i−プロピルエーテル、i−プロピルエーテル、1,4−ジオキサン、酢酸、γ−ブチルラクトン等のエーテルまたはカルボン酸類などが挙げられる。
良溶媒と低表面張力溶媒とを併用する場合、それらの使用割合は特に限定されるものではないが、低表面張力溶媒の使用割合を多くすると、上述のように、粘度の向上、表面張力の低下、揮発性の付与、基板表面に対する塗れ性の向上、塗布、噴霧性の向上等の新たな好ましい物性を付与することが可能となる。また、得られたワニスの極性が低くなる結果、溶剤耐性が問題となる塗布装置や基板などを用いることができるようになり、その応用範囲が広がる。
低表面張力溶媒を使用する場合には、具体的に良溶媒と低表面張力溶媒との比率は、質量比で9:1〜1:9程度が好ましく、1:1〜1:4程度がより好ましい。
また、溶媒を2種以上混合して用いる場合には、良溶媒の沸点はその他の溶媒と同等またはそれ以上であることが望ましい。
電荷輸送性ワニスの調製法としては、特に限定されるものではなく、ヘテロポリ酸化合物および各種溶媒を任意の順序で混合して調製することができるが、上述したヘテロポリ酸化合物は、一旦、良溶媒に溶解させると、より極性の低い低表面張力溶媒を添加しても析出が生じにくいという性質を有しているため、ヘテロポリ酸化合物を良溶媒に溶解させた溶液と、低表面張力溶媒とを混合して調製することが好ましい。
このような手法を用いると、電荷輸送性ワニス中における低表面張力溶媒の割合を増加させることができる。
電荷輸送性ワニス中におけるヘテロポリ酸の含有量は、特に限定されるものではないが、通常、0.01〜50質量%程度であり、0.1〜200nmの薄膜を形成させることを考慮すると、0.1〜10質量%が好ましく、0.5〜5質量%がより好ましい。
電荷輸送性ワニスの粘度は、特に限定されるものではないが、スピンコート法、インクジェット法あるいはスプレーコート法で0.1〜200nmの薄膜を高い膜厚均一性で作製することを考慮すると、25℃で1〜100mPa・sが好ましく、3〜30mPa・sがより好ましく、5〜20mPa・sがより一層好ましい。
以上で説明した電荷輸送性ワニスを基材上に塗布し、溶媒を蒸発させることで基材上に電荷輸送性薄膜を形成させることができる。
ワニスの塗布方法としては、特に限定されるものではなく、ディップ法、スピンコート法、転写印刷法、ロールコート法、刷毛塗り、インクジェット法、スプレー法、スリットコート法等が挙げられる。
溶媒の蒸発法としては、特に限定されるものではなく、例えば、ホットプレートやオーブンを用いて、適切な雰囲気下、すなわち、大気、窒素等の不活性ガス、真空中等で蒸発させればよい。これにより、均一な成膜面を有する薄膜を得ることが可能である。
焼成温度は、溶媒を蒸発させることができれば特に限定されないが、40〜250℃で行うことが好ましい。この場合、より高い均一成膜性を発現させたり、基材上で反応を進行させたりする目的で、2段階以上の温度変化をつけてもよい。
電荷輸送性薄膜の膜厚は、特に限定されないが、有機EL素子内で電荷注入層として用いる場合、0.1〜200nmが好ましく、0.5〜50nmがより好ましく、1.0〜15nmがさらに好ましい。膜厚を変化させる方法としては、ワニス中の固形分濃度を変化させたり、塗布時の基板上の溶液量を変化させたりする等の方法がある。
本発明の電荷輸送性ワニスを用いてOLED素子を作製する場合の使用材料や、作製方法としては、下記のようなものが挙げられるが、これらに限定されるものではない。
使用する電極基板は、洗剤、アルコール、純水等による液体洗浄を予め行って浄化しておくことが好ましく、例えば、陽極基板では使用直前にオゾン処理、酸素−プラズマ処理等の表面処理を行うことが好ましい。ただし陽極材料が有機物を主成分とする場合、表面処理を行わなくともよい。
正孔輸送性ワニスをOLED素子に使用する場合、以下の方法を挙げることができる。
陽極基板上に当該正孔輸送性ワニスを塗布し、上記の方法により蒸発、焼成を行い、電極上に正孔輸送性薄膜を作製して正孔注入層または正孔輸送層とする。これを真空蒸着装置内に導入し、正孔輸送層、発光層、電子輸送層、電子注入層、陰極金属を順次蒸着してOLED素子とする。ただし、必要に応じていずれかの一層または複数層を除いて素子を作製してもよい。発光領域をコントロールするために任意の層間にキャリアブロック層を設けてもよい。
陽極材料としては、インジウム錫酸化物(ITO)、インジウム亜鉛酸化物(IZO)に代表される透明電極が挙げられ、平坦化処理を行ったものが好ましい。高電荷輸送性を有するポリチオフェン誘導体やポリアニリン誘導体を用いることもできる。
正孔輸送層を形成する材料としては、(トリフェニルアミン)ダイマー誘導体(TPD)、(α−ナフチルジフェニルアミン)ダイマー(α−NPD)、[(トリフェニルアミン)ダイマー]スピロダイマー(Spiro−TAD)等のトリアリールアミン類、4,4’,4”−トリス[3−メチルフェニル(フェニル)アミノ]トリフェニルアミン(m−MTDATA)、4,4’,4”−トリス[1−ナフチル(フェニル)アミノ]トリフェニルアミン(1−TNATA)等のスターバーストアミン類、5,5”−ビス−{4−[ビス(4−メチルフェニル)アミノ]フェニル}−2,2’:5’,2”−ターチオフェン(BMA−3T)等のオリゴチオフェン類を挙げることができる。
本発明で用いるヘテロポリ酸化合物に対して還元性を有している正孔輸送材料は、有機EL素子特性における駆動電圧低下の観点において好ましい。特に、トリフェニルアミン、トリアリールアミン類あるいはスターバーストアミン類は、本発明で用いるヘテロポリ酸化合物によって酸化されやすいため、これらの化合物を含む層を、当該へテロポリ酸化合物を含有する正孔注入層に隣接する正孔輸送層として使用すると好適である。
発光層を形成する材料としては、トリス(8−キノリノラート)アルミニウム(III)(Alq3)、ビス(8−キノリノラート)亜鉛(II)(Znq2)、ビス(2−メチル−8−キノリノラート)(p−フェニルフェノラート)アルミニウム(III)(BAlq)および4,4’−ビス(2,2−ジフェニルビニル)ビフェニル(DPVBi)等が挙げられ、電子輸送材料または正孔輸送材料と発光性ドーパントとを共蒸着することによって、発光層を形成してもよい。
電子輸送材料としては、Alq3、BAlq、DPVBi、(2−(4−ビフェニル)−5−(4−t−ブチルフェニル)−1,3,4−オキサジアゾール)(PBD)、トリアゾール誘導体(TAZ)、バソクプロイン(BCP)、シロール誘導体等が挙げられる。
発光性ドーパントとしては、キナクリドン、ルブレン、クマリン540、4−(ジシアノメチレン)−2−メチル−6−(p−ジメチルアミノスチリル)−4H−ピラン(DCM)、トリス(2−フェニルピリジン)イリジウム(III)(Ir(ppy)3)、(1,10−フェナントロリン)−トリス(4,4,4−トリフルオロ−1−(2−チエニル)−ブタン−1,3−ジオナート)ユーロピウム(III)(Eu(TTA)3phen)等が挙げられる。
キャリアブロック層を形成する材料としては、PBD、TAZ、BCP等が挙げられる。
電子注入層を形成する材料としては、酸化リチウム(Li2O)、酸化マグネシウム(MgO)、アルミナ(Al23)、フッ化リチウム(LiF)、フッ化マグネシウム(MgF2)、フッ化ストロンチウム(SrF2)、Liq、Li(acac)、酢酸リチウム、安息香酸リチウム等が挙げられる。
陰極材料としては、アルミニウム、マグネシウム−銀合金、アルミニウム−リチウム合金、リチウム、ナトリウム、カリウム、セシウム等が挙げられる。
また、電子輸送性ワニスをOLED素子に使用する場合、以下の方法を挙げることができる。
陰極基板上に当該電子輸送性ワニスを塗布して電子輸送性薄膜を作製し、これを真空蒸着装置内に導入し、上記と同様の材料を用いて電子輸送層、発光層、正孔輸送層、正孔注入層を形成した後、陽極材料をスパッタリング等の方法により成膜してOLED素子とする。
本発明の電荷輸送性ワニスを用いたPLED素子の作製方法は、特に限定されないが、以下の方法が挙げられる。
上記OLED素子作製において、正孔輸送層、発光層、電子輸送層、電子注入層の真空蒸着操作を行う代わりに、発光性電荷輸送性高分子層を形成することによって本発明の電荷輸送性ワニスによって形成される電荷輸送性薄膜を含むPLED素子を作製することができる。
具体的には、陽極基板上に、本発明の電荷輸送性ワニス(正孔輸送性ワニス)を塗布して上記の方法により正孔輸送性薄膜を作製し、その上部に発光性電荷輸送性高分子層を形成し、さらに陰極電極を蒸着してPLED素子とする。発光効率向上および素子寿命向上のために、正孔輸送性薄膜と発光性高分子層の間にインターレイヤーを設けてもよい。
あるいは、陰極基板上に、本発明の電荷輸送性ワニス(電子輸送性ワニス)を塗布して上記の方法により電子輸送性薄膜を作製し、その上部に発光性電荷輸送性高分子層および正孔輸送層を順次形成し、さらにスパッタリング、蒸着、スピンコート等の方法により陽極電極を作製してPLED素子とする。発光効率向上および素子寿命向上のために、正孔輸送性薄膜と発光性高分子層の間にインターレイヤーを設けてもよい。
使用する陰極および陽極材料としては、上記OLED素子作製時と同様の物質が使用でき、同様の洗浄処理、表面処理を行うことができる。
発光性電荷輸送性高分子層の形成法としては、発光性電荷輸送性高分子材料、またはこれに発光性ドーパントを加えた材料に溶媒を加えて溶解するか、均一に分散し、正孔注入層を形成してある電極基板に塗布した後、溶媒の蒸発により成膜する方法が挙げられる。
発光性電荷輸送性高分子材料としては、ポリ(9,9−ジアルキルフルオレン)(PDAF)等のポリフルオレン誘導体、ポリ(2−メトキシ−5−(2’−エチルヘキソキシ)−1,4−フェニレンビニレン)(MEH−PPV)等のポリフェニレンビニレン誘導体、ポリ(3−アルキルチオフェン)(PAT)等のポリチオフェン誘導体、ポリビニルカルバゾール(PVCz)などが挙げられる。
溶媒としては、トルエン、キシレン、クロロホルム等を挙げることができ、溶解または均一分散法としては撹拌、加熱撹拌、超音波分散等の方法が挙げられる。
塗布方法としては、特に限定されるものではなく、インクジェット法、スプレー法、ディップ法、スピンコート法、スリットコート法、転写印刷法、ロールコート法、刷毛塗り等が挙げられる。なお、塗布は、窒素、アルゴン等の不活性ガス下で行うことが望ましい。
溶媒の蒸発法としては、不活性ガス下または真空中、オーブンまたはホットプレートで加熱する方法が挙げられる。
以下、実施例および比較例を挙げて、本発明をより具体的に説明するが、本発明は下記の実施例に限定されるものではない。なお化合物中の正確な水分量が不明であるため、以下に記載する固形分濃度は秤量値のまま水分量を差し引かずに算出した。秤量に際しても水分除去等の前処理は行わず、購入した化合物をそのまま使用した。
[1]電荷輸送性ワニスおよび電荷輸送性薄膜の作製
[実施例1]
リンモリブデン酸(関東化学(株)製、H3PMo1240・n水和物)0.30gに対し、窒素雰囲気中で良溶媒であるDMI2.93gを加えて溶解した。この溶液に、プロピレングリコール1.47gおよび40℃まで加熱して融解させたシクロヘキサノール4.40gを加え、室温まで放冷して淡褐色透明溶液を得た。
得られた溶液を孔径0.2μmのPTFE製フィルターを用いて濾過し、淡褐色透明の電荷輸送性ワニスを得た(固形分濃度3.3質量%、粘度11mPa・s,25℃)。
30分間オゾン洗浄を行ったITO基板上に、得られたワニスをスピンコート法により塗布し、ホットプレート上、大気中220℃で30分間焼成して電荷輸送性薄膜を形成した。得られた薄膜は均一な非晶質固体であった。
[実施例2]
リンタングステン酸(日本新金属(株)製、H3PW1240・n水和物)0.30gに対し、窒素雰囲気中で良溶媒であるDMI2.93gを加えて溶解した。この溶液に、プロピレングリコール1.47gおよび40℃まで加熱して融解させたシクロヘキサノール4.40gを加え、室温まで放冷して淡褐色透明溶液を得た。
得られた溶液を孔径0.2μmのPTFE製フィルターを用いて濾過し、淡褐色透明の電荷輸送性ワニスを得た(固形分濃度3.3質量%、粘度11mPa・s,25℃)。
30分間オゾン洗浄を行ったITO基板上に、得られたワニスをスピンコート法により塗布し、ホットプレート上、大気中220℃で30分間焼成して電荷輸送性薄膜を形成した。得られた薄膜は均一な非晶質固体であった。
[実施例3]
リンタングストモリブデン酸(日本新金属(株)製、H3PW6Mo640・n水和物)0.30gに対し、窒素雰囲気中で良溶媒であるDMI2.93gを加えて溶解した。この溶液に、プロピレングリコール1.47gおよび40℃まで加熱して融解させたシクロヘキサノール4.40gを加え、室温まで放冷して淡褐色透明溶液を得た。
得られた溶液を孔径0.2μmのPTFE製フィルターを用いて濾過し、淡褐色透明の電荷輸送性ワニスを得た(固形分濃度3.3質量%、粘度11mPa・s,25℃)。
30分間オゾン洗浄を行ったITO基板上に、得られたワニスをスピンコート法により塗布し、ホットプレート上、大気中220℃で30分間焼成して電荷輸送性薄膜を形成した。得られた薄膜は均一な非晶質固体であった。
[実施例4〜7]
導電率測定を行うために以下の実験を行った。溶媒による影響を避けるためにいずれも同一溶媒としてDMAcを用いた。なお導電率測定においてはサンプル薄膜自体の抵抗値が測定素子の抵抗を十分に上回る必要があり、厚膜を形成させる必要がある。そのため高濃度ワニスを調製した。
上記のリンモリブデン酸(H3PMo1240・n水和物)、リンタングステン酸(H3PW1240・n水和物)、リンタングストモリブデン酸(H3PW6Mo640・n水和物)およびケイタングステン酸(日本新金属(株)製、H4SiW1240・n水和物)それぞれ1.00gに対し、窒素雰囲気下DMAc5.67gを加え、室温で撹拌してそれぞれのDMAc溶液を得た(固形分濃度15質量%)。いずれも透明溶液となった。
30分間オゾン洗浄を行ったITO基板上に、得られたそれぞれのワニスをスピンコート法により塗布し(1500rpm−20秒)、ホットプレート上、大気中220℃で30分間焼成して電荷輸送性薄膜を形成した。得られた薄膜は均一な非晶質固体であった。
[比較例1]
PEDOT/PSS(H.C.Starck社製、グレード名CH8000)をスピンコート法によりITO基板上に塗布し、ホットプレート上、大気中100℃で60分間焼成して電荷輸送性薄膜を形成した。得られた薄膜は均一な非晶質固体であった。
[比較例2]
酸化モリブデン(関東化学(株)製、MoO3)、モリブデン酸(関東化学(株)製、H2MoO4)、モリブデン酸アンモニウム(関東化学(株)製、(NH46Mo724)、酸化タングステン(関東化学(株)製、WO3)、酸化バナジウム(関東化学(株)製、V25)、酸化マンガン(関東化学(株)製、MnO2)に対し、電荷輸送性ワニスの調製を試みたが、上記良溶媒に対する十分な溶解性を有していないことから均一溶液は得られなかった。
[比較例3]
酸化バナジウムアセチルアセトナート(関東化学(株)製、VO(acac)2)をクロロホルムに溶解して1質量%クロロホルム溶液を得た。
この溶液を用いて、上記実施例と同様にして薄膜を形成したが、膜面結晶化した。
[比較例4]
酢酸マンガンをクロロホルムに溶解して1質量%クロロホルム溶液を得た。
この溶液を用いて、上記実施例と同様にして薄膜を試みたが、成膜時に凝集し、均一な薄膜は得られなかった。
上記実施例1〜7および比較例1で得られた薄膜の物性値を表1に示す。
なお、イオン化ポテンシャルは、理研計器(株)製 光電子分光装置 AC−2を使用して測定した。膜厚は、(株)小坂研究所製 サーフコーダET−4000Aを使用して測定した。
また、実施例4〜7および比較例1では、得られたそれぞれの基板を真空蒸着装置内に導入し、蒸着マスクによってAlを膜厚150nm蒸着したサンドイッチ型素子(ITO/sample/Al(150nm))を用いて導電率を測定した(電極面積0.2mm2、電流密度100mA/cm2時)。
Figure 0005617640
高粘度溶媒を含む実施例1〜3では粘度が10mPa・s程度であることからスピンコート法およびインクジェット法による成膜用途において好適であり、膜厚も正孔注入層に必要な値を十分に満たすことができることがわかる。
また、本発明の化合物はいずれも導電率の電界依存性が小さく、わずかな電圧で良好な電荷輸送性を示し、正孔注入層材料として十分な高導電率を示した(一般に10-7S/cm以上が必要)。電極からの電界注入障壁が小さい材料では、Ip値は正孔輸送材料に近い値かより深い値、すなわち5.4eV程度かより深い値であることが望ましいが、Ip値はいずれも適正な範囲であった。
また、実施例4で得られた薄膜について波長450nmおよび650nmにおける屈折率を測定した(測定装置:M−2000、ジェー・エー・ウーラム・ジャパン製)ところ、それぞれ1.95および1.89であり、リンモリブデン酸薄膜は高屈折率値を示した。
[2]OLED素子の作製
[実施例8]
実施例1と同様の方法を用い、スピン回転数を変化させてITO基板上に2種類の膜厚の正孔輸送性薄膜を形成した後、この基板を真空蒸着装置内に導入し、α−NPD、Alq3、LiF、Alを順次蒸着し、OLED素子を作製した。膜厚は、それぞれ40nm、60nm、0.8nm、150nmとし、それぞれ2×10-4Pa以下の圧力となってから蒸着操作を行った。蒸着レートは、α−NPDおよびAlq3では0.1〜0.2nm/s、LiFでは0.01〜0.02nm/s、Alでは0.2〜0.4nm/sとした。蒸着操作間の移動操作は真空中で行った。
[比較例5]
リンモリブデン酸を含む正孔輸送性薄膜を設けずに、正孔輸送層であるα−NPDの膜厚を70nmとした以外は、実施例8と同様の方法を用いてOLED素子を作製した。
[比較例6]
正孔注入層としてPEDOT/PSS(H.C.Starck社製、グレード名AI4083)を用いた以外は、実施例8と同様の方法を用いてOLED素子を作製した。
実施例8および比較例5,6で得られた素子特性を表2に示す。
なお、OLED素子の特性は、有機EL発光効率測定装置(EL1003、プレサイスゲージ(株)製)を使用して測定した。
Figure 0005617640
表2に示されるように、実施例8の素子は、リンモリブデン酸を含む正孔輸送性薄膜がPEDOT/PSSを含む薄膜と比べて膜の平坦性が極めて高いため、10mm角でも特性の安定性に問題が無く、膜厚10nmでは初期特性(電圧および電流効率)、寿命ともに同等あるいは同等以上であることがわかる。
[参考例1]
現在、正孔注入層に隣接して積層される正孔輸送層には、ほとんどトリフェニルアミン含有材料をはじめとしたトリアリールアミン含有材料が使用されている。本発明のヘテロポリ酸化合物のトリフェニルアミン含有化合物に対する酸化性について評価するため、以下の実験を行った。トリフェニルアミン含有化合物は正孔輸送層材料として使用されている他のトリアリールアミン含有化合物と物性が類似しているため、これによりトリアリールアミン系正孔輸送層材料全般に対する酸化性を評価できる。正孔輸送層材料に対して酸化性を有するということは、正孔輸送層の一部に静電的にキャリアを生成させることができることを意味しており、これにより有機EL素子における駆動電圧を低下させることが可能となる。
下記式に示すトリフェニルアミン2量体0.15gおよび上記リンモリブデン酸0.30g(質量比でトリフェニルアミン2量体の2倍)に対し、DMI7.05gを加え、60℃で加熱撹拌して溶解し、室温まで放冷して均一溶液を得た。
得られた溶液を孔径0.2μmのPTFE製フィルターを用いて濾過し、淡褐色透明の電荷輸送性ワニスを得た(固形分濃度6.0質量%)。
30分間オゾン洗浄を行った石英基板上に、得られたワニスをスピンコート法により塗布し、ホットプレート上、大気中150℃で30分間焼成して電荷輸送性薄膜を形成した。得られた薄膜は均一な非晶質固体であった。得られた薄膜のUV−VISスペクトルを測定した(測定装置:UV−3100、(株)島津製作所製)ところ、550nmおよび730nmにブロードの吸収ピークが発生した。
トリフェニルアミン2量体のみの薄膜およびリンモリブデン酸のみの薄膜ではこれらの吸収ピークは存在しないことから、この吸収ピークトリフェニルアミン2量体のカチオンあるいはジカチオン由来と考えられる。なおトリアリールアミン系材料のカチオン生成についてはα−NPDを用いた研究がよく行われており、カチオンでは490nmおよび1330nmに吸収ピークが発生し、作用させる酸化剤を増量させることでジカチオン由来である610nmおよび810nmへと吸収ピークが移行することがわかっている。
以上の結果より、リンモリブデン酸はトリフェニルアミン2量体に対する酸化性を有していることがわかる。
このことから、リンモリブデン酸を含む正孔注入層は、トリフェニルアミンあるいはその類縁骨格を含有する正孔輸送材料からなる正孔輸送層に対し、その接触界面を酸化してドーピング層を形成する可能性があり、それにより有機EL素子の駆動電圧低下に寄与する可能性が示唆される。
Figure 0005617640
[比較参考例1]
リンモリブデン酸(Aldrich製)をジノニルナフタレンジスルホン酸に変更した以外は同様にして電荷輸送性薄膜を形成した。得られた薄膜のUV−VISスペクトルを測定したところ、それぞれの単体膜で得られる吸収ピーク以外の新たな吸収ピークは発生しなかった。ジノニルナフタレンジスルホン酸はトリフェニルアミン2量体に対する酸化性を有していないことがわかる。

Claims (9)

  1. 電荷輸送性物質としてヘテロポリ酸化合物を含む電荷輸送性材料と、有機溶媒とを含み、
    前記ヘテロポリ酸が、有機溶媒を蒸発させて得られる薄膜中で正孔または電子輸送性を発揮する正孔または電子輸送性物質であり、かつ、
    前記ヘテロポリ酸化合物が、前記有機溶媒に均一に溶解していることを特徴とする正孔または電子輸送性薄膜形成用ワニス。
  2. 前記有機溶媒が、良溶媒と25℃での粘度が10〜200mPa・sである高粘度溶媒とを含む請求項1記載の正孔または電子輸送性薄膜形成用ワニス。
  3. 前記良溶媒が、N,N−ジメチルホルムアミド、N,N−ジメチルアセトアミド、N−メチルピロリドン、1,3−ジメチル−2−イミダゾリジノン、ジメチルスルホキシド、N−シクロヘキシル−2−ピロリジノン、シクロヘキサノール、エチレングリコール、1,3−オクチレングリコール、ジエチレングリコール、ジプロピレングリコール、トリエチレングリコール、トリプロピレングリコール、アセトン、メチルエチルケトン、メチルイソプロピルケトン、ジエチルケトン、メチルイソブチルケトン、メチルn−ブチルケトン、シクロヘキサノン、エチルn−アミルケトン、メタノール、エタノール、イソプロパノール、t−ブタノール、アリルアルコール、n−プロパノール、2−メチル−2−ブタノール、イソブタノール、n−ブタノール、2−メチル−1−ブタノール、1−ペンタノール、2−メチル−1−ペンタノール、2−エチルヘキサノール、1−オクタノール、1−メトキシ−2−ブタノール、ジアセトンアルコール、フルフリルアルコール、テトラヒドロフルフリルアルコール、ベンジルアルコール、プロピレングリコールモノメチルエーテル、エチレングリコールモノメチルエーテル、エチレングリコールモノブチルエーテル、プロピレングリコールモノエチルエーテル、エチレングリコールモノエチルエーテル、エチレングリコールモノイソプロピルエーテル、プロピレングリコールモノブチルエーテル、ジプロピレングリコールモノメチルエーテル、ジエチレングリコールモノメチルエーテル、ジプロピレングリコールモノエチルエーテル、ジエチレングリコールモノエチルエーテルおよびトリエチレングリコールジメチルエーテルから選ばれる少なくとも1種である請求項2記載の正孔または電子輸送性薄膜形成用ワニス。
  4. 前記ヘテロポリ酸化合物が、リンモリブデン酸、ケイモリブデン酸、ケイタングステン酸およびリンタングストモリブデン酸から選ばれる少なくとも1種である請求項1〜3のいずれか1項記載の正孔または電子輸送性薄膜形成用ワニス。
  5. 前記ヘテロポリ酸化合物が、ケイモリブデン酸、リンタングステン酸、ケイタングステン酸およびリンタングストモリブデン酸から選ばれる少なくとも1種である請求項1〜3のいずれか1項記載の正孔または電子輸送性薄膜形成用ワニス。
  6. 請求項1〜5のいずれか1項記載の正孔または電子輸送性薄膜形成用ワニスを基材上に塗布し、溶媒を蒸発させることで作製される正孔または電子輸送性薄膜。
  7. 請求項6記載の正孔または電子輸送性薄膜を備える有機エレクトロルミネッセンス素子。
  8. 前記正孔または電子輸送性薄膜が、正孔注入層を構成する請求項7記載の有機エレクトロルミネッセンス素子。
  9. 請求項6記載の正孔または電子輸送性薄膜を備える太陽電池。
JP2010539231A 2008-11-19 2009-11-18 正孔または電子輸送性薄膜形成用ワニス Active JP5617640B2 (ja)

Applications Claiming Priority (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2008295895 2008-11-19
JP2008295895 2008-11-19
PCT/JP2009/069522 WO2010058776A1 (ja) 2008-11-19 2009-11-18 電荷輸送性材料および電荷輸送性ワニス

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JPWO2010058776A1 JPWO2010058776A1 (ja) 2012-04-19
JP5617640B2 true JP5617640B2 (ja) 2014-11-05

Family

ID=42198215

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2010539231A Active JP5617640B2 (ja) 2008-11-19 2009-11-18 正孔または電子輸送性薄膜形成用ワニス

Country Status (7)

Country Link
US (1) US9049771B2 (ja)
EP (1) EP2355197B1 (ja)
JP (1) JP5617640B2 (ja)
KR (3) KR20170090515A (ja)
CN (1) CN102272968B (ja)
TW (1) TWI499649B (ja)
WO (1) WO2010058776A1 (ja)

Families Citing this family (31)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP5488473B2 (ja) * 2008-11-19 2014-05-14 日産化学工業株式会社 電荷輸送性ワニス
JP5391808B2 (ja) * 2009-04-24 2014-01-15 株式会社豊田中央研究所 高耐久性電解質膜、電極及び固体高分子型燃料電池
JP5760334B2 (ja) * 2009-06-19 2015-08-05 大日本印刷株式会社 有機電子デバイス及びその製造方法
JP6086131B2 (ja) * 2009-06-19 2017-03-01 大日本印刷株式会社 有機電子デバイス及びその製造方法
GB2486202A (en) * 2010-12-06 2012-06-13 Cambridge Display Tech Ltd Adhesion layer for solution-processed transition metal oxides on inert metal contacts of organic thin film transistors.
GB2486203A (en) * 2010-12-06 2012-06-13 Cambridge Display Tech Ltd Transition metal oxide doped interface by deposition and drying of precursor
CN102315392A (zh) * 2011-09-26 2012-01-11 华北电力大学 一种无pedot的聚合物太阳能电池及其制备方法
US9005357B2 (en) * 2012-05-24 2015-04-14 Agency For Science, Technology And Research Method of preparing molybdenum oxide films
CN102769103A (zh) * 2012-07-11 2012-11-07 华北电力大学 一种聚合物太阳能电池阳极修饰材料及其修饰方法
WO2014115865A1 (ja) * 2013-01-28 2014-07-31 日産化学工業株式会社 電荷輸送性ワニス
EP2963699A4 (en) * 2013-02-26 2016-08-10 Nissan Chemical Ind Ltd CARGO TRANSPORT PAINT
WO2014141998A1 (ja) * 2013-03-11 2014-09-18 日産化学工業株式会社 電荷輸送性ワニス
TWI650385B (zh) * 2013-05-17 2019-02-11 日商日產化學工業股份有限公司 電荷輸送性清漆
CN103400941B (zh) * 2013-08-05 2015-10-28 苏州大学 基于杂多酸阳极修饰层的有机太阳能电池及其制备方法
WO2015050253A1 (ja) 2013-10-04 2015-04-09 日産化学工業株式会社 アニリン誘導体およびその利用
WO2015053320A1 (ja) 2013-10-09 2015-04-16 日産化学工業株式会社 アリールスルホン酸化合物及びその利用並びにアリールスルホン酸化合物の製造方法
JP6433128B2 (ja) * 2014-02-13 2018-12-05 国立大学法人山形大学 有機エレクトロルミネッセンス素子
CN106103411B (zh) * 2014-03-14 2020-10-30 日产化学工业株式会社 苯胺衍生物及其利用
EP3118191A4 (en) * 2014-03-14 2017-11-01 Nissan Chemical Industries, Ltd. Aniline derivative and use thereof
US9865816B2 (en) * 2014-03-17 2018-01-09 Joled Inc. Solution for forming function layer contained in organic light emitting element and method for manufacturing organic light emitting element
KR102372211B1 (ko) * 2014-03-27 2022-03-08 닛산 가가쿠 가부시키가이샤 전하 수송성 바니시
WO2015194429A1 (ja) * 2014-06-17 2015-12-23 株式会社ダイセル 有機el素子製造用溶剤
FR3046602B1 (fr) * 2016-01-12 2022-08-05 Centre Nat Rech Scient Solution d'ions tungstates et dispositif photovoltaique hybride
JP6717372B2 (ja) 2016-03-03 2020-07-01 日産化学株式会社 電荷輸送性ワニス
JP6763425B2 (ja) 2016-03-24 2020-09-30 日産化学株式会社 アリールアミン誘導体とその利用
US20200020860A1 (en) 2017-02-07 2020-01-16 Nissan Chemical Corporation Charge transporting varnish
CN110476265A (zh) 2017-04-05 2019-11-19 日产化学株式会社 电荷传输性清漆
CN108039416A (zh) * 2017-12-06 2018-05-15 华南理工大学 基于量子点电致发光的叠层白光发光二极管及其制备方法
CN108417736A (zh) * 2018-01-29 2018-08-17 天津大学 一种过渡金属氧化物作为空穴注入层的制备方法
TWI711685B (zh) * 2018-05-23 2020-12-01 國立交通大學 有機發光二極體及其製備方法
JP2020129454A (ja) * 2019-02-07 2020-08-27 国立大学法人山形大学 塗布用インキ並びに該塗布用インキを用いた電子デバイス及びエレクトロルミネッセンス素子

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH01252666A (ja) * 1987-12-30 1989-10-09 Commiss Energ Atom ヘテロポリアニオンを添加した電子伝導重合体、その調製方法並びに化学及び電気化学触媒
WO2004043117A1 (ja) * 2002-11-07 2004-05-21 Nissan Chemical Industries,Ltd. 電荷輸送性ワニス
JP2006505099A (ja) * 2002-08-23 2006-02-09 アグフア−ゲヴエルト 日光暴露への安定性が向上した層配置
WO2007049631A1 (ja) * 2005-10-28 2007-05-03 Nissan Chemical Industries, Ltd. スプレー又はインクジェット塗布用電荷輸送性ワニス

Family Cites Families (16)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3502947A (en) * 1967-01-23 1970-03-24 Sangamo Electric Co Electrolytic capacitor and novel electrolyte
US4031436A (en) * 1975-05-09 1977-06-21 United Chemi-Con, Inc. Electrolyte capacitors
US4921651A (en) * 1985-07-11 1990-05-01 Allied-Signal Inc. Thin film polymer blend membranes
JPH0216712A (ja) * 1988-07-05 1990-01-19 Nichicon Corp 電解コンデンサの駆動用電解液
JP3265395B2 (ja) 1990-03-22 2002-03-11 住友化学工業株式会社 有機エレクトロルミネッセンス素子
EP0443861B2 (en) * 1990-02-23 2008-05-28 Sumitomo Chemical Company, Limited Organic electroluminescence device
JPH05179188A (ja) * 1991-12-26 1993-07-20 Pentel Kk 消去性インキ組成物
JP4868099B2 (ja) 2000-11-09 2012-02-01 日産化学工業株式会社 電界発光素子
JP2003197377A (ja) * 2001-10-18 2003-07-11 Fuji Xerox Co Ltd 有機電界発光素子
US7795452B2 (en) * 2003-10-31 2010-09-14 Nissan Chemical Industries, Ltd. Charge-transporting organic material containing compound having 1,4-dithiin ring
JP4662073B2 (ja) * 2004-04-30 2011-03-30 日産化学工業株式会社 良溶媒及び貧溶媒を含有するワニス
JP2006072293A (ja) * 2004-08-06 2006-03-16 Fuji Xerox Co Ltd 電子写真感光体、画像形成装置及びプロセスカートリッジ
KR101197691B1 (ko) 2004-09-24 2012-11-05 가부시키가이샤 한도오따이 에네루기 켄큐쇼 발광장치
GB0510382D0 (en) * 2005-05-20 2005-06-29 Cambridge Display Tech Ltd Ink jet printing compositions in opto-electrical devices
US7473503B2 (en) * 2005-06-24 2009-01-06 Fuji Xerox Co., Ltd. Electrophotographic photoreceptor, image-forming device, process cartridge and image-forming method
WO2007041473A1 (en) 2005-09-30 2007-04-12 Battelle Memorial Institute Fuel cell components including immobilized heteropolyacids

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH01252666A (ja) * 1987-12-30 1989-10-09 Commiss Energ Atom ヘテロポリアニオンを添加した電子伝導重合体、その調製方法並びに化学及び電気化学触媒
JP2006505099A (ja) * 2002-08-23 2006-02-09 アグフア−ゲヴエルト 日光暴露への安定性が向上した層配置
WO2004043117A1 (ja) * 2002-11-07 2004-05-21 Nissan Chemical Industries,Ltd. 電荷輸送性ワニス
WO2007049631A1 (ja) * 2005-10-28 2007-05-03 Nissan Chemical Industries, Ltd. スプレー又はインクジェット塗布用電荷輸送性ワニス

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
JPN6010000172; Chen, D. et al.: 'A novel composite polymer electrolyte containing room-temperature ionic liquids and heteropolyacids' Electrochemistry Communications vol.9, No.12, 20071022, pp.2755-2759, International Society of Electrochemistry *

Also Published As

Publication number Publication date
KR20110095883A (ko) 2011-08-25
US9049771B2 (en) 2015-06-02
US20110220853A1 (en) 2011-09-15
EP2355197A4 (en) 2015-07-29
TWI499649B (zh) 2015-09-11
KR20160088440A (ko) 2016-07-25
JPWO2010058776A1 (ja) 2012-04-19
KR20170090515A (ko) 2017-08-07
WO2010058776A1 (ja) 2010-05-27
CN102272968A (zh) 2011-12-07
TW201024386A (en) 2010-07-01
CN102272968B (zh) 2015-07-22
EP2355197A1 (en) 2011-08-10
EP2355197B1 (en) 2019-10-09

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP5617640B2 (ja) 正孔または電子輸送性薄膜形成用ワニス
JP5729496B2 (ja) 電荷輸送性材料
JP5720709B2 (ja) スプレー塗布用電荷輸送性ワニス
JP4662073B2 (ja) 良溶媒及び貧溶媒を含有するワニス
JP6519617B2 (ja) 電荷輸送性ワニス
JP4591681B2 (ja) 電荷輸送性ワニス
JP2005108828A (ja) 電荷輸送性ワニス、電荷輸送性薄膜および有機エレクトロルミネッセンス素子
JP4561997B2 (ja) 電荷輸送性ワニス
JPWO2018135580A1 (ja) 電荷輸送性ワニス及びそれを用いる電荷輸送性薄膜
JP2010123930A (ja) 電荷輸送性材料および電荷輸送性ワニス

Legal Events

Date Code Title Description
A621 Written request for application examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621

Effective date: 20121016

A521 Request for written amendment filed

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20131122

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20140121

A521 Request for written amendment filed

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20140318

TRDD Decision of grant or rejection written
A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

Effective date: 20140819

A61 First payment of annual fees (during grant procedure)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61

Effective date: 20140901

R151 Written notification of patent or utility model registration

Ref document number: 5617640

Country of ref document: JP

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R151

S531 Written request for registration of change of domicile

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R313531

S533 Written request for registration of change of name

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R313533

R350 Written notification of registration of transfer

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R350