KR102270654B1 - 전하 수송성 바니시, 전하 수송성 박막, 유기 일렉트로루미네센스 소자 및 전하 수송성 박막의 제조 방법 - Google Patents

전하 수송성 바니시, 전하 수송성 박막, 유기 일렉트로루미네센스 소자 및 전하 수송성 박막의 제조 방법 Download PDF

Info

Publication number
KR102270654B1
KR102270654B1 KR1020140130945A KR20140130945A KR102270654B1 KR 102270654 B1 KR102270654 B1 KR 102270654B1 KR 1020140130945 A KR1020140130945 A KR 1020140130945A KR 20140130945 A KR20140130945 A KR 20140130945A KR 102270654 B1 KR102270654 B1 KR 102270654B1
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
charge
transporting
group
acid
thin film
Prior art date
Application number
KR1020140130945A
Other languages
English (en)
Other versions
KR20150040219A (ko
Inventor
나오키 나카이에
타이치 나카자와
Original Assignee
닛산 가가쿠 가부시키가이샤
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 닛산 가가쿠 가부시키가이샤 filed Critical 닛산 가가쿠 가부시키가이샤
Publication of KR20150040219A publication Critical patent/KR20150040219A/ko
Application granted granted Critical
Publication of KR102270654B1 publication Critical patent/KR102270654B1/ko

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
    • H10K50/15Hole transporting layers
    • 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]
    • H10K50/17Carrier injection layers
    • 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
    • H10K85/321Metal complexes comprising a group IIIA element, e.g. Tris (8-hydroxyquinoline) gallium [Gaq3]
    • H10K85/324Metal complexes comprising a group IIIA element, e.g. Tris (8-hydroxyquinoline) gallium [Gaq3] comprising aluminium, e.g. Alq3
    • 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
    • H10K85/60Organic 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
    • H10K85/6572Polycyclic condensed heteroaromatic hydrocarbons comprising only nitrogen in the heteroaromatic polycondensed ring system, e.g. phenanthroline or carbazole

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Spectroscopy & Molecular Physics (AREA)
  • Inorganic Chemistry (AREA)
  • Optics & Photonics (AREA)
  • Crystallography & Structural Chemistry (AREA)
  • Electroluminescent Light Sources (AREA)

Abstract

200℃ 미만의 저온에서 소성 가능함과 아울러, 그러한 소성 조건 하에서 제작한 박막이 고평탄성 또한 고전하 수송성을 가지고, 유기 EL 소자에 적용한 경우에 우수한 EL 소자 특성을 발휘시킬 수 있는 전하 수송성 바니시를 제공하는 것.
전하 수송성 물질, 도펀트 및 유기 용매를 포함하는 전하 수송성 바니시로서, 상기 도펀트가 헤테로폴리산과, 할로겐화테트라사이아노퀴노다이메테인 및 할로겐화 또는 사이아노화벤조퀴논으로부터 선택되는 적어도 1종을 포함하는 것을 특징으로 하는 전하 수송성 바니시.

Description

전하 수송성 바니시, 전하 수송성 박막, 유기 일렉트로루미네센스 소자 및 전하 수송성 박막의 제조 방법{CHARGE-TRANSPORTING VARNISH, CHARGE-TRANSPORTING THIN FILM, ORGANIC ELECTROLUMINESCENT DEVICE, AND MANUFACTURING METHOD FOR CHARGE-TRANSPORTING THIN FILM}
본 발명은 전하 수송성 바니시, 전하 수송성 박막, 유기 일렉트로루미네센스(이하, 유기 EL이라고 한다.) 소자 및 전하 수송성 박막의 제조 방법에 관한 것이다.
유기 EL 소자에는 발광층이나 전하 주입층으로서, 유기 화합물로 이루어지는 전하 수송성 박막이 사용된다. 이 전하 수송성 박막의 형성 방법은 증착법으로 대표되는 드라이 프로세스와 스핀 코트법으로 대표되는 웨트 프로세스로 크게 구별된다. 드라이 프로세스와 웨트 프로세스를 비교하면, 웨트 프로세스 쪽이 대면적에 평탄성이 높은 박막을 효율적으로 제조할 수 있는 점에서, 유기 EL과 같은 박막의 대면적화가 요망되는 분야에 있어서는 웨트 프로세스에 의해 박막이 형성되는 경우가 많다.
이러한 점을 감안하여, 본 발명자들은 각종 전자 디바이스에 적용 가능한 전하 수송성 박막을 웨트 프로세스로 제작하기 위한 전하 수송성 바니시의 개발을 해오고 있다(예를 들면 특허문헌 1 참조).
그러나, 최근의 유기 EL의 분야에 있어서는, 소자의 경량화나 박형화의 조류로부터, 유리 기판 대신에 유기 화합물로 이루어지는 기판이 사용되고 있어, 그 때문에 종래보다 저온에서 소성할 수 있고, 또 그러한 경우에도 양호한 전하 수송성을 가지는 박막을 부여하는 바니시가 요구되고 있다.
일본 공개특허공보 2002-151272호
본 발명은 상기 사정을 감안하여 이루어진 것으로, 200℃ 미만의 저온에서 소성 가능함과 아울러, 그러한 소성 조건하에서 제작한 박막이 고평탄성이며 또한 고전하 수송성을 가지고, 유기 EL 소자에 적용한 경우에 우수한 특성을 발휘시킬 수 있는 전하 수송성 바니시를 제공하는 것을 목적으로 한다.
본 발명자들은 상기 목적을 달성하기 위해서 예의 검토를 거듭한 결과, 도펀트로서 헤테로폴리산과, 할로겐화테트라사이아노퀴노다이메테인 및 할로겐화 또는 사이아노화벤조퀴논으로부터 선택되는 적어도 1종을 병용한 전하 수송성 바니시가, 200℃ 이상의 고온도 뿐만아니라, 200℃ 미만의 저온에서 소성 가능함과 아울러, 그러한 소성 조건 하에서 제작한 박막이 비정질이며, 고평탄성 및 고전하 수송성을 가지는 것, 및 당해 박막을 정공 주입층에 적용한 경우에, 우수한 휘도 특성을 실현할 수 있는 유기 EL 소자가 얻어지는 것을 알아내어, 본 발명을 완성시켰다.
즉, 본 발명은 하기 전하 수송성 바니시, 전하 수송성 박막, 유기 일렉트로루미네센스 소자 및 전하 수송성 박막의 제조 방법을 제공한다.
1. 전하 수송성 물질, 도펀트 및 유기 용매를 포함하는 전하 수송성 바니시로서, 상기 도펀트가 헤테로폴리산과, 할로겐화테트라사이아노퀴노다이메테인 및 할로겐화 또는 사이아노화벤조퀴논으로부터 선택되는 적어도 1종을 포함하는 것을 특징으로 하는 전하 수송성 바니시.
2. 상기 할로겐화테트라사이아노퀴노다이메테인이 불화테트라사이아노퀴노다이메테인을 포함하는 1의 전하 수송성 바니시.
3. 상기 헤테로폴리산이 인텅스텐산을 포함하는 1 또는 2의 전하 수송성 바니시.
4. 상기 전하 수송성 물질이 아닐린 유도체 또는 티오펜 유도체인 1~3 중 어느 하나의 전하 수송성 바니시.
5. 1~4 중 어느 하나의 전하 수송성 바니시를 사용하여 제작되는 전하 수송성 박막.
6. 5의 전하 수송성 박막을 가지는 유기 일렉트로루미네센스 소자.
7. 상기 전하 수송성 박막이 정공 주입층 또는 정공 수송층인 6의 유기 일렉트로루미네센스 소자.
8. 1~4 중 어느 하나의 전하 수송성 바니시를 기재 상에 도포하여 200℃ 미만에서 소성하는 것을 특징으로 하는 전하 수송성 박막의 제조 방법.
9. 5의 전하 수송성 박막을 사용하는 것을 특징으로 하는 유기 일렉트로루미네센스 소자의 제조 방법.
10. 전하 수송성 물질 및 도펀트로 이루어지는 전하 수송성 재료로서, 상기 도펀트가 헤테로폴리산과, 할로겐화테트라사이아노퀴노다이메테인 및 할로겐화 또는 사이아노화벤조퀴논으로부터 선택되는 적어도 1종을 포함하는 것을 특징으로 하는 전하 수송성 재료.
11. 할로겐화테트라사이아노퀴노다이메테인 및 할로겐화 또는 사이아노화벤조퀴논으로부터 선택되는 적어도 1종을 사용하는 전하 수송성 박막의 평탄화 방법으로서,
전하 수송성 물질, 도펀트 및 유기 용매를 포함하고, 상기 도펀트가 헤테로폴리산과, 할로겐화테트라사이아노퀴노다이메테인 및 할로겐화 또는 사이아노화벤조퀴논으로부터 선택되는 적어도 1종을 포함하는 전하 수송성 바니시를 사용하는 것을 특징으로 하는 전하 수송성 박막의 평탄화 방법.
도펀트로서 헤테로폴리산과, 할로겐화테트라사이아노퀴노다이메테인 및 할로겐화 또는 사이아노화벤조퀴논으로부터 선택되는 적어도 1종을 포함하는 본 발명의 전하 수송성 바니시를 사용함으로써, 200℃ 이상의 고온도 뿐만아니라, 200℃ 미만의 저온에서 소성한 경우에도, 비정질이며, 고평탄성 및 고전하 수송성을 가지고, 유기 EL 소자의 정공 주입층에 적용했을 때에 우수한 휘도 특성을 실현할 수 있는 박막을 얻을 수 있다. 이 이유는 확실하지 않지만, 고 전자 수용능을 가지는 할로겐화테트라사이아노퀴노다이메테인 등과 헤테로폴리산을 도펀트로서 함께 사용함으로써, 어느 한쪽만 사용한 경우에 일어날 수 있는 박막의 결정화나 도핑 부족을 억제할 수 있는 작용 때문이라고 추측된다.
또, 본 발명의 전하 수송성 바니시를 사용함으로써, 스핀 코트법이나 슬릿 코트법 등, 대면적에 성막 가능한 각종 웨트 프로세스를 사용한 경우에도 전하 수송성이 우수한 박막을 재현성 좋게 제조할 수 있기 때문에, 최근의 유기 EL 소자의 분야에 있어서의 진전에도 충분히 대응할 수 있다.
또한, 본 발명의 전하 수송성 바니시로부터 얻어지는 박막은 대전 방지막이나 유기 박막 태양전지의 양극 버퍼층 등으로서도 사용할 수 있다.
[전하 수송성 바니시]
본 발명의 전하 수송성 바니시는 전하 수송성 물질, 도펀트 및 유기 용매를 포함하고, 상기 도펀트가 헤테로폴리산과, 할로겐화테트라사이아노퀴노다이메테인 및 할로겐화 또는 사이아노화벤조퀴논으로부터 선택되는 적어도 1종을, 즉 할로겐화테트라사이아노퀴노다이메테인, 할로겐화벤조퀴논 및 사이아노화벤조퀴논으로부터 선택되는 적어도 1종을 포함한다.
[전하 수송성 물질]
본 발명의 전하 수송성 바니시에 포함되는 전하 수송성 물질은 전하 수송성 즉 도전성을 가지는 물질로서, 그 자체에 전하 수송성이 있는 것이면 되고, 도펀트와 함께 사용했을 때에 전하 수송성이 있는 것이어도 된다. 특히 정공 수송성을 가지는 물질이 적합하다.
이러한 전하 수송성 물질로서는 유기 EL의 분야 등에서 사용되는 전하 수송성 화합물을 사용할 수 있고, 그 구체예로서는 올리고아닐린 유도체, N,N'-다이아릴벤지딘 유도체, N,N,N',N'-테트라아릴벤지딘 유도체 등의 아릴아민 유도체(아닐린 유도체), 올리고티오펜 유도체, 티에노티오펜 유도체, 티에노벤조티오펜 유도체 등의 티오펜 유도체, 올리고파이롤 등의 파이롤 유도체 등을 들 수 있다.
아닐린 유도체로서는 퀴논다이이민 구조를 취할 수 없는 것, 즉, 하기 식으로 표시되는 부분 구조를 가지지 않는 아닐린 유도체가 바람직하다.
Figure 112014093329892-pat00001
또한, 퀴논다이이민 구조는 방향족 화합물의 탄소환 내의 이중 결합이 하나 줄고, 대신에 파라위 또는 오르토위에 환 외 이중 결합 2개를 가지는 구조(소위 퀴노이드 구조)이며, 예를 들면, 서로 파라위에 있는 2개의 아미노기를 가지는 아릴다이아민 화합물에 유래하는 퀴논다이이민 구조는, 하기 식으로 표시되는 구조가 된다.
Figure 112014093329892-pat00002
전하 수송성 물질의 분자량은 전하 수송성 물질이 사용하는 유기 용매에 용해하는 한 특별히 한정되는 것이 아니며, 대략 200~10,000정도인데, 전하 수송성이 보다 높은 박막을 재현성 좋게 얻는 관점에서, 300 이상이 바람직하고, 400 이상이 보다 바람직하고, 평탄성이 높은 박막을 보다 재현성 좋게 부여하는 균일한 바니시를 조제하는 관점에서, 8,000 이하가 바람직하고, 7,000 이하가 보다 바람직하고, 6,000 이하가 한층 더 바람직하고, 5,000 이하가 더욱 바람직하다. 또한, 박막화한 경우에 전하 수송성 물질끼리가 분리하는 것을 방지하는 관점에서, 전하 수송성 화합물은 분자량 분포가 없는(분산도가 1인) 것이 바람직하다(즉, 단일의 분자량인 것이 바람직하다).
[도펀트]
본 발명의 전하 수송성 바니시는 제1 도펀트로서 헤테로폴리산 및 제2 도펀트로서 할로겐화테트라사이아노퀴노다이메테인 및 할로겐화 또는 사이아노화벤조퀴논으로부터 선택되는 적어도 1종을 포함한다. 이하, 이들을 총칭하여 간단히 도펀트라고 한다.
제1 도펀트인 헤테로폴리산은 대표적으로 식(A1)으로 표시되는 Keggin형 또는 식(A2)으로 표시되는 Dawson형의 화학 구조로 표시되는, 헤테로 원자가 분자의 중심에 위치하는 구조를 가지고, 바나듐(V), 몰리브덴(Mo), 텅스텐(W) 등의 옥소산인 아이소폴리산과, 이종 원소의 옥소산이 축합하여 이루어지는 폴리산이다. 이러한 이종 원소의 옥소산으로서는 주로 규소(Si), 인(P), 비소(As)의 옥소산을 들 수 있다.
Figure 112014093329892-pat00003
헤테로폴리산의 구체예로서는 인몰리브덴산, 규몰리브덴산, 인텅스텐산, 규텅스텐산, 인텅스토몰리브덴산 등을 들 수 있다. 이들은 1종 단독으로 또는 2종 이상 조합하여 사용해도 된다. 또한, 본 발명에서 사용하는 헤테로폴리산은 시판품으로서 입수 가능하며, 또, 공지의 방법에 의해 합성할 수도 있다.
특히, 1종류의 헤테로폴리산을 사용하는 경우, 그 헤테로폴리산은 인텅스텐산 또는 인몰리브덴산인 것이 바람직하고, 인텅스텐산인 것이 보다 바람직하다. 또, 2종류 이상의 헤테로폴리산을 사용하는 경우, 그 2종류 이상의 헤테로폴리산 중 적어도 하나는 인텅스텐산 또는 인몰리브덴산인 것이 바람직하고, 인텅스텐산인 것이 보다 바람직하다.
또한, 헤테로폴리산은 원소 분석 등의 정량 분석에 있어서, 일반식으로 표시되는 구조로부터 원소의 수가 많은 것 또는 적은 것이어도, 그것이 시판품으로서 입수한 것, 또는 공지의 합성 방법에 따라 적절하게 합성한 것인 한, 본 발명에 있어서 사용할 수 있다.
즉, 예를 들면, 일반적으로 인텅스텐산은 화학식 H3(PW12O40)·nH2O이며, 인몰리브덴산은 화학식 H3(PMo12O40)·nH2O로 각각 표시되는데, 정량 분석에 있어서, 이 식 중의 P(인), O(산소) 또는 W(텅스텐) 혹은 Mo(몰리브덴)의 수가 많은 것 또는 적은 것이어도, 그것이 시판품으로서 입수한 것, 또는 공지의 합성 방법에 따라 적절하게 합성한 것인 한, 본 발명에 있어서 사용할 수 있다. 이 경우, 본 발명에 규정되는 헤테로폴리산의 질량은 합성물이나 시판품 중에 있어서의 순수한 인텅스텐산의 질량(인텅스텐산 함량)이 아니라, 시판품으로서 입수 가능한 형태 및 공지의 합성법으로 단리 가능한 형태에 있어서, 수화수나 그 밖의 불순물 등을 포함한 상태에서의 전체 질량을 의미한다.
제2 도펀트인 할로겐화테트라사이아노퀴노다이메테인은 식(1)으로 표시된다.
Figure 112014093329892-pat00004
식 중, R1~R4는 각각 독립으로, 수소 원자 또는 할로겐 원자를 나타내는데, 적어도 1개는 할로겐 원자이다. 할로겐 원자로서는 불소 원자 또는 염소 원자, 브롬 원자, 오오드 원자를 들 수 있고, 불소 원자 또는 염소 원자가 바람직하고, 불소 원자가 보다 바람직하다. 또, R1~R4의 적어도 2개가 할로겐 원자인 것이 바람직하고, 적어도 3개가 할로겐 원자인 것이 보다 바람직하고, 모두가 할로겐 원자인 것이 가장 바람직하다.
할로겐화테트라사이아노퀴노다이메테인으로서 구체적으로는 테트라플루오로테트라사이아노퀴노다이메테인(F4TCNQ), 테트라클로로테트라사이아노퀴노다이메테인, 2-플루오로테트라사이아노퀴노다이메테인, 2-클로로테트라사이아노퀴노다이메테인, 2,5-다이플루오로테트라사이아노퀴노다이메테인, 2,5-다이클로로테트라사이아노퀴노다이메테인 등을 들 수 있다. 할로겐화테트라사이아노퀴노다이메테인으로서 특별히 바람직하게는 F4TCNQ이다.
또 하나의 제2 도펀트인 할로겐화 또는 사이아노화벤조퀴논은 식(2)으로 표시된다.
Figure 112014093329892-pat00005
식 중, R5~R8은 각각 독립으로, 수소 원자, 할로겐 원자 또는 사이아노기를 나타내는데, 적어도 1개는 할로겐 원자 또는 사이아노기이다. 할로겐 원자로서는 상기와 동일한 것을 들 수 있고, 불소 원자 또는 염소 원자가 바람직하고, 불소 원자가 보다 바람직하다. 또, R5~R8의 적어도 2개가 할로겐 원자 또는 사이아노기인 것이 바람직하고, 적어도 3개가 할로겐 원자 또는 사이아노기인 것이 보다 바람직하고, 모두가 할로겐 원자 또는 사이아노기인 것이 한층 더 바람직하다.
할로겐화 또는 사이아노화벤조퀴논으로서 구체적으로는 2,3-다이클로로-5,6-다이사이아노-p-벤조퀴논, 트라이플루오로벤조퀴논, 테트라플루오로벤조퀴논, 테트라브로모벤조퀴논, 테트라사이아노벤조퀴논 등을 들 수 있다. 할로겐화 또는 사이아노화벤조퀴논으로서 바람직하게는 2,3-다이클로로-5,6-다이사이아노-p-벤조퀴논, 트라이플루오로벤조퀴논, 테트라플루오로벤조퀴논, 테트라사이아노벤조퀴논이며, 보다 바람직하게는 2,3-다이클로로-5,6-다이사이아노-p-벤조퀴논, 테트라플루오로벤조퀴논, 테트라사이아노벤조퀴논이며, 한층 더 바람직하게는 2,3-다이클로로-5,6-다이사이아노-p-벤조퀴논이다.
본 발명의 전하 수송성 바니시에 있어서의, 도펀트의 함유량은 전하 수송성 물질에 의해 적당히 결정되는 것이다.
티오펜 유도체를 전하 수송성 물질로서 사용하는 경우, 제1 도펀트의 함유량은 티오펜 유도체로 이루어지는 전하 수송성 물질에 대하여 질량비로 통상 0.01~100정도, 보다 바람직하게는 0.1~50정도, 더욱 바람직하게는 1~10정도이다. 제2 도펀트의 함유량은 총 고형분(소성 후에 남는 바니시에 포함되는 성분을 말한다. 이하 동일하다.) 중, 0.1~100질량%정도, 보다 바람직하게는 1~50질량%, 한층 더 바람직하게는 5~30질량%정도이다. 또한, 티오펜 부위와 아닐린 부위가 분자 내에 공존하는 화합물은 도펀트/호스트비의 산출에 있어서는, 티오펜 유도체로서 취급한다.
한편, 아닐린 유도체를 전하 수송성 물질로서 사용하는 경우, 제1 도펀트의 함유량은 총 고형분 중 통상 1~500질량%정도, 바람직하게는 10~200질량%정도, 보다 바람직하게는 50~150질량%정도이다. 또, 제2 도펀트의 함유량은 아닐린 유도체로 이루어지는 전하 수송성 물질에 대하여 당량비로 통상 0.01~100정도, 바람직하게는 0.1~50정도, 보다 바람직하게는 1~10정도이다.
본 발명의 전하 수송성 바니시는 제1 및 제2 도펀트를 포함함으로써, 200℃ 이상의 고온 소성 뿐만아니라, 200℃ 미만, 경우에 따라서는 180℃ 이하, 또한 160℃ 이하에서의 저온 소성이 가능하며, 휘도 등의 특성이 우수하고, 인듐주석 산화물(ITO), 인듐아연 산화물(IZO)로 대표되는 투명 전극으로부터의 고 정공 수용능 뿐만아니라, 알루미늄으로 대표되는 금속 양극으로부터의 고 정공 수용능을 나타내는 전하 수송성이 우수한 박막을 부여할 수 있다.
[유기 용매]
전하 수송성 바니시를 조제할 때에 사용되는 유기 용매로서는, 전하 수송성 물질, 도펀트 및 후술하는 그 밖의 성분을 양호하게 용해할 수 있는 고용해성 용매를 사용할 수 있다.
이러한 고용해성 용매로서는, 예를 들면, N,N-다이메틸폼아마이드, N,N-다이메틸아세토아마이드, N-메틸파이롤리돈, 1,3-다이메틸―2-이미다졸리디논, 다이에틸렌글라이콜모노메틸에터 등의 유기 용매를 사용할 수 있다. 이들 용매는 1종 단독으로 또는 2종 이상 혼합하여 사용할 수 있고, 그 사용량은 바니시에 사용하는 용매 전체에 대하여 5~100질량%로 할 수 있다.
또한, 전하 수송성 물질 및 도펀트는 모두 상기 용매에 완전히 용해하고 있는 것이 바람직하다.
또, 본 발명에 있어서는, 바니시에 25℃에서 10~200mPa·s, 특히 35~150mPa·s의 점도를 가지고, 상압(대기압)에서 비점 50~300℃, 특히 150~250℃의 고점도 유기 용매를 적어도 1종류 함유시킴으로써, 바니시의 점도의 조정이 용이하게 되고, 그 결과, 평탄성이 높은 박막을 재현성 좋게 부여하고, 사용하는 도포 방법에 따른 바니시 조제가 가능하게 된다.
고점도 유기 용매로서는 특별히 한정되는 것은 아니고, 예를 들면, 사이클로헥산올, 에틸렌글라이콜, 에틸렌글라이콜다이글라이시딜에터, 1,3-옥틸렌글라이콜, 다이에틸렌글라이콜, 다이프로필렌글라이콜, 트라이에틸렌글라이콜, 트라이프로필렌글라이콜, 1,3-뷰테인다이올, 2,3-뷰테인다이올, 1,4-뷰테인다이올, 프로필렌글라이콜, 헥실렌글라이콜 등을 들 수 있다. 이들 용매는 단독으로 사용해도 되고, 2종 이상 혼합하여 사용해도 된다.
본 발명의 바니시에 사용되는 용매 전체에 대한 고점도 유기 용매의 첨가 비율은 고체가 석출하지 않는 범위 내인 것이 바람직하고, 고체가 석출하지 않는 한, 첨가 비율은 5~80질량%가 바람직하다.
또한, 기판에 대한 젖음성의 향상, 용매의 표면장력의 조정, 극성의 조정, 비점의 조정 등의 목적에서, 그 밖의 용매를 바니시에 사용하는 용매 전체에 대하여 1~90질량%, 바람직하게는 1~50질량%의 비율로 혼합할 수도 있다.
이러한 용매로서는 예를 들면 에틸렌글라이콜모노뷰틸에터, 다이에틸렌글라이콜다이에틸에터, 다이에틸렌글라이콜다이메틸에터, 다이에틸렌글라이콜모노에틸에터아세테이트, 다이에틸렌글라이콜모노뷰틸에터아세테이트, 다이프로필렌글라이콜모노메틸에터, 프로필렌글라이콜모노메틸에터아세테이트, 다이에틸렌글라이콜모노에틸에터, 다이아세톤알코올, γ-뷰티로락톤, 에틸락테이트, n-헥실아세테이트, 프로필렌글라이콜모노메틸에터 등을 들 수 있는데, 이들에 한정되는 것은 아니다. 이들 용매는 1종 단독으로, 또는 2종 이상 혼합하여 사용할 수 있다.
본 발명의 바니시의 점도는 제작하는 박막의 두께 등이나 고형분 농도에 따라 적당히 설정되는 것이지만, 통상, 25℃에서 1~50mPa·s이다.
또, 본 발명에 있어서의 전하 수송성 바니시의 고형분 농도는 바니시의 점도 및 표면장력 등이나, 제작하는 박막의 두께 등을 감안하여 적당히 설정되는 것이지만, 통상, 0.1~10.0질량%정도이며, 바니시의 도포성을 향상시키는 것을 고려하면, 바람직하게는 0.5~5.0질량%정도, 보다 바람직하게는 1.0~3.0질량%정도이다.
[그 밖의 성분]
본 발명의 전하 수송성 바니시는 유기 실레인 화합물을 포함해도 된다. 유기 실레인 화합물의 구체예로서는 다이알콕시실레인 화합물, 트라이알콕시실레인 화합물 또는 테트라알콕시실레인 화합물을 들 수 있다. 이들은 1종 단독으로 또는 2종 이상 조합하여 사용할 수 있다.
특히, 유기 실레인 화합물은 다이알콕시실레인 화합물 및 트라이알콕시실레인 화합물로부터 선택되는 1종을 포함하는 것이 바람직하고, 트라이알콕시실레인 화합물을 포함하는 것이 보다 바람직하다.
다이알콕시실레인 화합물, 트라이알콕시실레인 화합물 및 테트라알콕시실레인 화합물로서는, 예를 들면, 식(B1)~(B3)으로 표시되는 것을 들 수 있다.
SiR'2(OR)2 (B1)
SiR'(OR)3 (B2)
Si(OR)4 (B3)
식 중, R은 각각 독립으로, Z101로 치환되어 있어도 되는 탄소수 1~20의 알킬기, Z101로 치환되어 있어도 되는 탄소수 2~20의 알케닐기, Z101로 치환되어 있어도 되는 탄소수 2~20의 알키닐기, Z102로 치환되어 있어도 되는 탄소수 6~20의 아릴기 또는 Z102로 치환되어 있어도 되는 탄소수 2~20의 헤테로아릴기를 나타낸다.
R'는 각각 독립으로, Z103으로 치환되어 있어도 되는 탄소수 1~20의 알킬기, Z103으로 치환되어 있어도 되는 탄소수 2~20의 알케닐기, Z103으로 치환되어 있어도 되는 탄소수 2~20의 알키닐기, Z104로 치환되어 있어도 되는 탄소수 6~20의 아릴기 또는 Z104로 치환되어 있어도 되는 탄소수 2~20의 헤테로아릴기를 나타낸다.
Z101은 할로겐 원자, Z105로 치환되어 있어도 되는 탄소수 6~20의 아릴기 또는 Z105로 치환되어 있어도 되는 탄소수 2~20의 헤테로아릴기를 나타낸다.
Z1O2는 할로겐 원자, Z105로 치환되어 있어도 되는 탄소수 1~20의 알킬기, Z105로 치환되어 있어도 되는 탄소수 2~20의 알케닐기 또는 Z105로 치환되어 있어도 되는 탄소수 2~20의 알키닐기를 나타낸다.
Z103은 할로겐 원자, Z105로 치환되어 있어도 되는 탄소수 6~20의 아릴기, Z105로 치환되어 있어도 되는 탄소수 2~20의 헤테로아릴기, 에폭시사이클로헥실기, 글라이시독시기, 메타크릴록시기, 아크릴록시기, 유레이드기(-NHCONH2), 티올기, 아이소시아네이트기(-NCO), 아미노기, -NHY101기 또는 -NY102Y1O3기를 나타낸다.
Z104는 할로겐 원자, Z105로 치환되어 있어도 되는 탄소수 1~20의 알킬기, Z105로 치환되어 있어도 되는 탄소수 2~20의 알케닐기, Z105로 치환되어 있어도 되는 탄소수 2~20의 알키닐기, 에폭시사이클로헥실기, 글라이시독시기, 메타크릴록시기, 아크릴록시기, 유레이드기(-NHCONH2), 티올기, 아이소시아네이트기(-NCO), 아미노기, -NHY101기 또는 -NY102Y103기를 나타낸다.
Y101~Y103은 각각 독립으로, Z105로 치환되어 있어도 되는 탄소수 1~20의 알킬기, Z105로 치환되어 있어도 되는 탄소수 2~20의 알케닐기, Z105로 치환되어 있어도 되는 탄소수 2~20의 알키닐기, Z105로 치환되어 있어도 되는 탄소수 6~20의 아릴기 또는 Z105로 치환되어 있어도 되는 탄소수 2~20의 헤테로아릴기를 나타낸다.
Z105는 할로겐 원자, 아미노기, 나이트로기, 사이아노기 또는 티올기를 나타낸다.
할로겐 원자로서는 불소, 염소, 브롬, 요오드 원자 등을 들 수 있다.
탄소수 1~20의 알킬기로서는 직쇄상, 분기쇄상, 환상의 어느 것이어도 되고, 예를 들면, 메틸기, 에틸기, n-프로필기, 아이소프로필기, n-뷰틸기, 아이소뷰틸기, s-뷰틸기, t-뷰틸기, n-펜틸기, n-헥실기, n-헵틸기, n-옥틸기, n-노닐기, n-데실기 등의 탄소수 1~20의 직쇄 또는 분기상 알킬기; 사이클로프로필기, 사이클로뷰틸기, 사이클로펜틸기, 사이클로헥실기, 사이클로헵틸기, 사이클로옥틸기, 사이클로노닐기, 사이클로데실기, 바이사이클로뷰틸기, 바이사이클로펜틸기, 바이사이클로헥실기, 바이사이클로헵틸기, 바이사이클로옥틸기, 바이사이클로노닐기, 바이사이클로데실기 등의 탄소수 3~20의 환상 알킬기 등을 들 수 있다.
탄소수 2~20의 알케닐기의 구체예로서는 에테닐기, n-1-프로페닐기, n-2-프로페닐기, 1-메틸에테닐기, n-1-뷰테닐기, n-2-뷰테닐기, n-3-뷰테닐기, 2-메틸-1-프로페닐기, 2-메틸-2-프로페닐기, 1-에틸에테닐기, 1-메틸-1-프로페닐기, 1-메틸-2-프로페닐기, n-1-펜테닐기, n-1-데세닐기, n-1-에이코세닐기 등을 들 수 있다.
탄소수 2~20의 알키닐기의 구체예로서는 에티닐기, n-1-프로피닐기, n-2-프로피닐기, n-1-뷰티닐기, n-2-뷰티닐기, n-3-뷰티닐기, 1-메틸-2-프로피닐기, n-1-펜티닐기, n-2-펜티닐기, n-3-펜티닐기, n-4-펜티닐기, 1-메틸-n-뷰티닐기, 2-메틸-n-뷰티닐기, 3-메틸-n-뷰티닐기, 1,1-다이메틸-n-프로피닐기, n-1-헥시닐, n-1-데시닐기, n-1-펜타데시닐기, n-1-에이코시닐기 등을 들 수 있다.
탄소수 6~20의 아릴기의 구체예로서는 페닐기, 1-나프틸기, 2-나프틸기, 1-안트릴기, 2-안트릴기, 9-안트릴기, 1-페난트릴기, 2-페난트릴기, 3-페난트릴기, 4-페난트릴기, 9-페난트릴기 등을 들 수 있다.
R로서는 Z101로 치환되어 있어도 되는 탄소수 1~20의 알킬기, Z1O1로 치환되어 있어도 되는 탄소수 2~20의 알케닐기 또는 Z102로 치환되어 있어도 되는 탄소수 6~20의 아릴기가 바람직하고, Z101로 치환되어 있어도 되는 탄소수 1~6의 알킬기, Z101로 치환되어 있어도 되는 탄소수 2~6의 알케닐기 또는 Z102로 치환되어 있어도 되는 페닐기가 보다 바람직하고, Z101로 치환되어 있어도 되는 탄소수 1~4의 알킬기 또는 Z102로 치환되어 있어도 되는 페닐기가 한층 더 바람직하고, Z101로 치환되어 있어도 되는 메틸기 또는 에틸기가 더욱 바람직하다.
또, R'로서는 Z103으로 치환되어 있어도 되는 탄소수 1~20의 알킬기 또는 Z104로 치환되어 있어도 되는 탄소수 6~20의 아릴기가 바람직하고, Z103으로 치환되어 있어도 되는 탄소수 1~10의 알킬기 또는 Z104로 치환되어 있어도 되는 탄소수 6~14의 아릴기가 보다 바람직하고, Z103으로 치환되어 있어도 되는 탄소수 1~6의 알킬기 또는 Z104로 치환되어 있어도 되는 탄소수 6~10의 아릴기가 한층 더 바람직하고, Z103으로 치환되어 있어도 되는 탄소수 1~4의 알킬기 또는 Z104로 치환되어 있어도 되는 페닐기가 더욱 바람직하다.
또한, 복수의 R은 모두 동일해도 되고 상이해도 되며, 복수의 R'도 모두 동일해도 되고 상이해도 된다.
Z101로서는 할로겐 원자 또는 Z105로 치환되어 있어도 되는 탄소수 6~20의 아릴기가 바람직하고, 불소 원자 또는 Z105로 치환되어 있어도 되는 페닐기가 보다 바람직하고, 존재하지 않는 것(즉, 비치환인 것)이 최적이다.
또, Z102로서는 할로겐 원자 또는 Z105로 치환되어 있어도 되는 탄소수 6~20의 알킬기가 바람직하고, 불소 원자 또는 Z105로 치환되어 있어도 되는 탄소수 1~10의 알킬이 보다 바람직하고, 존재하지 않는 것(즉, 비치환인 것)이 최적이다.
한편, Z103으로서는 할로겐 원자, Z105로 치환되어 있어도 되는 페닐기, Z105로 치환되어 있어도 되는 퓨라닐기, 에폭시사이클로헥실기, 글라이시독시기, 메타크릴록시기, 아크릴록시기, 유레이드기, 티올기, 아이소시아네이트기, 아미노기, Z105로 치환되어 있어도 되는 페닐아미노기 또는 Z104로 치환되어 있어도 되는 다이페닐아미노기가 바람직하고, 할로겐 원자가 보다 바람직하고, 불소 원자 또는 존재하지 않는 것(즉, 비치환인 것)이 한층 더 바람직하다.
또, Z104로서는 할로겐 원자, Z105로 치환되어 있어도 되는 탄소수 1~20의 알킬기, Z105로 치환되어 있어도 되는 퓨라닐기, 에폭시사이클로헥실기, 글라이시독시기, 메타크릴록시기, 아크릴록시기, 유레이드기, 티올기, 아이소시아네이트기, 아미노기, Z105로 치환되어 있어도 되는 페닐아미노기 또는 Z105로 치환되어 있어도 되는 다이페닐아미노기가 바람직하고, 할로겐 원자가 보다 바람직하고, 불소 원자 또는 존재하지 않는 것(즉, 비치환인 것)이 한층 더 바람직하다.
그리고, Z105로서는 할로겐 원자가 바람직하고, 불소 원자 또는 존재하지 않는 것(즉, 비치환인 것)이 보다 바람직하다.
이하, 본 발명에서 사용 가능한 유기 실레인 화합물의 구체예를 드는데, 이들에 한정되지 않는다.
다이알콕시실레인 화합물의 구체예로서는 다이메틸다이메톡시실레인, 다이메틸다이에톡시실레인, 메틸에틸다이메톡시실레인, 다이에틸다이메톡시실레인, 다이에틸다이에톡시실레인, 메틸프로필다이메톡시실레인, 메틸프로필다이에톡시실레인, 다이아이소프로필다이메톡시실레인, 페닐메틸다이메톡시실레인, 비닐메틸다이메톡시실레인, 3-글라이시독시프로필메틸다이메톡시실레인, 3-글라이시독시프로필메틸다이에톡시실레인, 3-(3,4-에폭시사이클로헥실)에틸메틸다이메톡시실레인, 3-메타크릴록시프로필메틸다이메톡시실레인, 3-메타크릴록시프로필메틸다이에톡시실레인, 3-머캅토프로필메틸다이메톡시실레인, 3-아미노프로필메틸다이에톡시실레인, N-(2-아미노에틸)아미노프로필메틸다이메톡시실레인, 3,3,3-트라이플루오로프로필메틸다이메톡시실레인 등을 들 수 있다.
트라이알콕시실레인 화합물의 구체예로서는 메틸트라이메톡시실레인, 메틸트라이에톡시실레인, 에틸트라이메톡시실레인, 에틸트라이에톡시실레인, 프로필트라이메톡시실레인, 프로필트라이에톡시실레인, 뷰틸트라이메톡시실레인, 뷰틸트라이에톡시실레인, 펜틸트라이메톡시실레인, 펜틸트라이에톡시실레인, 헵틸트라이메톡시실레인, 헵틸트라이에톡시실레인, 옥틸트라이메톡시실레인, 옥틸트라이에톡시실레인, 도데실트라이메톡시실레인, 도데실트라이에톡시실레인, 헥사데실트라이메톡시실레인, 헥사데실트라이에톡시실레인, 옥타데실트라이메톡시실레인, 옥타데실트라이에톡시실레인, 페닐트라이메톡시실레인, 페닐트라이에톡시실레인, 비닐트라이메톡시실레인, 비닐트라이에톡시실레인, 3-아미노프로필트라이메톡시실레인, 3-아미노프로필트라이에톡시실레인, 3-글라이시독시프로필트라이메톡시실레인, 3-글라이시독시프로필트라이에톡시실레인, 3-메타크릴록시프로필트라이메톡시실레인, 3-메타크릴록시프로필트라이에톡시실레인, 트라이에톡시(4-(트라이플루오로메틸)페닐)실레인, 도데실트라이에톡시실레인, 3,3,3-트라이플루오로프로필트라이메톡시실레인, (트라이에톡시실릴)사이클로헥세인, 퍼플루오로옥틸에틸트라이에톡시실레인, 트라이에톡시플루오로실레인, 트라이데카플루오로-1,1,2,2-테트라하이드로옥틸트라이에톡시실레인, 펜타플루오로페닐트라이메톡시실레인, 펜타플루오로페닐트라이에톡시실레인, 3-(헵타플루오로아이소프로폭시)프로필트라이에톡시실레인, 헵타데카플루오로-1,1,2,2-테트라하이드로데실트라이에톡시실레인, 트라이에톡시-2-티에닐실레인, 3-(트라이에톡시실릴)퓨란 등을 들 수 있다.
테트라알콕시실레인 화합물의 구체예로서는 테트라메톡시실레인, 테트라에톡시실레인, 테트라프로폭시실레인 등을 들 수 있다.
이들 중에서도 3,3,3-트라이플루오로프로필메틸다이메톡시실레인, 트라이에톡시(4-(트라이플루오로메틸)페닐)실레인, 3,3,3-트라이플루오로프로필트라이메톡시실레인, 퍼플루오로옥틸에틸트라이에톡시실레인, 펜타플루오로페닐트라이메톡시실레인, 펜타플루오로페닐트라이에톡시실레인 등이 바람직하다.
본 발명의 전하 수송성 바니시에 있어서의 유기 실레인 화합물의 함유량은 전하 수송성 물질 및 도펀트의 총질량에 대하여 통상 0.1~50질량%정도인데, 얻어지는 박막의 전하 수송성의 저하를 억제하고, 또한 정공 수송층이나 발광층과 같은 양극과는 반대측에 정공 주입층에 접하도록 적층되는 층에 대한 정공 주입능을 높이는 것을 고려하면, 바람직하게는 0.5~40질량%정도, 보다 바람직하게는 0.8~30질량%정도, 한층 더 바람직하게는 1~20질량%정도이다.
본 발명의 전하 수송성 바니시에는 본 발명의 효과를 방해하지 않는 한 공지의 그 밖의 도펀트를 사용할 수도 있다.
그 밖의 도펀트로서는 예를 들면 벤젠설폰산, 토실산, p-스티렌설폰산, 2-나프탈렌설폰산, 4-하이드록시벤젠설폰산, 5-설포살리실산, p-도데실벤젠설폰산, 다이헥실벤젠설폰산, 2,5-다이헥실벤젠설폰산, 다이뷰틸나프탈렌설폰산, 6,7-다이뷰틸-2-나프탈렌설폰산, 도데실나프탈렌설폰산, 3-도데실-2-나프탈렌설폰산, 헥실나프탈렌설폰산, 4-헥실-1-나프탈렌설폰산, 옥틸나프탈렌설폰산, 2-옥틸-1-나프탈렌설폰산, 헥실나프탈렌설폰산, 7-헥실-1-나프탈렌설폰산, 6-헥실-2-나프탈렌설폰산, 다이노닐나프탈렌설폰산, 2,7-다이노닐-4-나프탈렌설폰산, 다이노닐나프탈렌다이설폰산, 2,7-다이노닐-4,5-나프탈렌다이설폰산, 국제공개 제2005/000832호에 기재되어 있는 1,4-벤조다이옥세인다이설폰산 화합물, 국제공개 제2006/025342호에 기재되어 있는 아릴설폰산 화합물, 국제공개 제2009/096352호에 기재되어 있는 아릴설폰산 화합물, 폴리스티렌설폰산 등의 아릴설폰 화합물; 10-캠퍼설폰산 등의 비 아릴설폰 화합물 등을 들 수 있다.
[전하 수송성 재료]
본 발명의 전하 수송성 재료는 전하 수송성 물질, 도펀트 및 유기 용매를 포함하고, 상기 도펀트가 헤테로폴리산과, 할로겐화테트라사이아노퀴노다이메테인 및 할로겐화 또는 사이아노화벤조퀴논으로부터 선택되는 적어도 1종을, 즉, 할로겐화테트라사이아노퀴노다이메테인, 할로겐화벤조퀴논 및 사이아노화벤조퀴논으로부터 선택되는 적어도 1종을 포함한다. 이러한 전하 수송성 재료는 유기 용매에 대한 양호한 용해성을 나타내고, 상기 서술한 바와 같이, 당해 전하 수송성 재료를 유기 용매에 용해시킴으로써, 용이하게 전하 수송성 바니시를 제조할 수 있다.
[전하 수송성 박막]
본 발명의 전하 수송성 바니시를 기재 상에 도포하여 소성함으로써, 기재 상에 전하 수송성 박막을 형성시킬 수 있다.
바니시의 도포 방법으로서는 특별히 한정되는 것은 아니며, 딥법, 스핀 코트법, 전사 인쇄법, 롤 코트법, 브러싱, 잉크젯법, 스프레이법 등을 들 수 있고, 도포 방법에 따라 바니시의 점도 및 표면장력을 조절하는 것이 바람직하다.
또, 본 발명의 바니시를 사용하는 경우, 소성 분위기도 특별히 한정되는 것은 아니며, 대기 분위기 뿐만아니라, 질소 등의 불활성 가스나 진공 중에서도 균일한 성막면 및 높은 전하 수송성을 가지는 박막을 얻을 수 있다.
본 발명의 바니시는 200℃ 이상의 고온 뿐만아니라, 200℃ 미만의 저온에서 소성 가능한 것에 특징이 있다. 소성 온도는 얻어지는 박막의 용도, 얻어지는 박막에 부여하는 전하 수송성의 정도, 용매의 종류 등을 감안하여, 100℃ 이상 250℃ 미만의 범위 내에서 적당히 설정되는 것인데, 얻어지는 박막을 유기 EL 소자의 정공 수송층이나 정공 주입층으로서 사용하는 경우, 130~245℃정도가 바람직하고, 140~240℃정도가 보다 바람직하다.
또한, 소성시, 보다 높은 균일 성막성을 발현시키거나, 기재 상에서 반응을 진행시키거나 할 목적에서, 2단계 이상의 온도 변화를 두어도 된다. 가열은 예를 들면, 핫플레이트나 오븐 등 적당한 기기를 사용하여 행하면 된다.
전하 수송성 박막의 막두께는 특별히 한정되지 않지만, 유기 EL 소자 내에서 정공 주입층으로서 사용하는 경우, 5~200nm가 바람직하다. 막두께를 변화시키는 방법으로서는 바니시 중의 고형분 농도를 변화시키거나, 도포시의 기판 상의 용액량을 변화시키거나 하는 등의 방법이 있다.
본 발명의 전하 수송성 박막은 상기 서술한 본 발명의 전하 수송성 바니시를 사용하여 제조되는 점에서, 전하 수송성 뿐만아니라 평탄성도 우수한 것이다.
[유기 EL 소자]
본 발명의 전하 수송성 바니시를 사용하여 OLED 소자를 제작하는 경우의 사용 재료나, 제작 방법으로서는, 하기와 같은 것을 들 수 있는데, 이들에 한정되지 않는다.
사용하는 전극 기판은 세제, 알코올, 순수 등에 의한 액체 세정을 미리 행하여 정화해두는 것이 바람직하고, 예를 들면, 양극 기판에서는 사용 직전에 UV 오존 처리, 산소-플라즈마 처리 등의 표면 처리를 행하는 것이 바람직하다. 단 양극 재료가 유기물을 주성분으로 하는 경우, 표면 처리를 행하지 않아도 된다.
본 발명의 전하 수송성 바니시로부터 얻어지는 박막으로 이루어지는 정공 주입층을 가지는 OLED 소자의 제작 방법의 예는, 이하와 같다.
상기한 방법에 의해, 양극 기판 상에 본 발명의 전하 수송성 바니시를 도포하여 소성하고, 전극 상에 정공 주입층을 제작한다. 이것을 진공 증착 장치 내에 도입하고, 정공 수송층, 발광층, 전자 수송층, 전자 수송층/홀 블록층, 전자 주입층, 음극 금속을 순차 증착하여 OLED 소자로 한다. 또한, 필요에 따라 발광층과 정공 수송층 사이에 전자 블록층을 설치해도 된다.
양극 재료로서는 인듐주석 산화물(ITO), 인듐아연 산화물(IZO)로 대표되는 투명 전극이나, 알루미늄으로 대표되는 금속이나 이들의 합금 등으로 구성되는 금속 양극을 들 수 있고, 평탄화 처리를 행한 것이 바람직하다. 고전하 수송성을 가지는 폴리티오펜 유도체나 폴리아닐린 유도체를 사용할 수도 있다.
또한, 금속 양극을 구성하는 그 밖의 금속으로서는 스칸듐, 티탄, 바나듐, 크롬, 망간, 철, 코발트, 니켈, 구리, 아연, 갈륨, 이트륨, 지르코늄, 니오브, 몰리브덴, 루테늄, 로듐, 팔라듐, 카드뮴, 인듐, 스칸듐, 란탄, 세륨, 프라세오디뮴, 네오디뮴, 프로메튬, 사마륨, 유로퓸, 가돌리늄, 터븀, 디스프로슘, 홀뮴, 어븀, 툴륨, 이터븀, 하프늄, 탈륨, 텅스텐, 레늄, 오스뮴, 이리듐, 플래티넘, 금, 티탄, 납, 비스무트나 이들의 합금 등을 들 수 있는데, 이들에 한정되지 않는다.
정공 수송층을 형성하는 재료로서는 (트라이페닐아민)다이머 유도체, [(트라이페닐아민)다이머]스피로다이머, N,N'-비스(나프탈렌-1-일)-N,N'-비스(페닐)-벤지딘(α-NPD), N,N'-비스(나프탈렌-2-일)-N,N'-비스(페닐)-벤지딘, N,N'-비스(3-메틸페닐)-N,N'-비스(페닐)-벤지딘, N,N'-비스(3-메틸페닐)-N,N'-비스(페닐)-9,9-스피로바이플루오렌, N,N'-비스(나프탈렌-1-일)-N,N'-비스(페닐)-9,9-스피로바이플루오렌, N,N'-비스(3-메틸페닐)-N,N'-비스(페닐)-9,9-다이메틸-플루오렌, N,N'-비스(나프탈렌-1-일)-N,N'-비스(페닐)-9,9-다이메틸-플루오렌, N,N'-비스(3-메틸페닐)-N,N'-비스(페닐)-9,9-다이페닐-플루오렌, N,N'-비스(나프탈렌-1-일)-N,N'-비스(페닐)-9,9-다이페닐-플루오렌, N,N'-비스(나프탈렌-1-일)-N,N'-비스(페닐)-2,2'-다이메틸벤지딘, 2,2',7,7'-테트라키스(N,N-다이페닐아미노)-9,9-스피로바이플루오렌, 9,9-비스[4-(N,N-비스-바이페닐-4-일-아미노)페닐]-9H-플루오렌, 9,9-비스[4-(N,N-비스-나프탈렌-2-일-아미노)페닐]-9H-플루오렌, 9,9-비스[4-(N-나프탈렌-1-일-N-페닐아미노)-페닐]-9H-플루오렌, 2,2',7,7'-테트라키스[N-나프탈레닐(페닐)-아미노]-9,9-스피로바이플루오렌, N,N'-비스(페난트렌-9-일)-N,N'-비스(페닐)-벤지딘, 2,2'-비스[N,N-비스(바이페닐-4-일)아미노]-9,9-스피로바이플루오렌, 2,2'-비스(N,N-다이페닐아미노)-9,9-스피로바이플루오렌, 다이-[4-(N,N-다이(p-톨릴)아미노)-페닐]사이클로헥세인, 2,2',7,7'-테트라(N,N-다이(p-톨릴))아미노-9,9-스피로바이플루오렌, N,N,N',N'-테트라-나프탈렌-2-일-벤지딘, N,N,N',N'-테트라-(3-메틸페닐)-3,3'-다이메틸벤지딘, N,N'-다이(나프탈레닐)-N,N'-다이(나프탈렌-2-일)-벤지딘, N,N,N',N'-테트라(나프탈레닐)-벤지딘, N,N'-다이(나프탈렌-2-일)-N,N'-다이페닐벤지딘-1,4-다이아민, N1,N4-다이페닐-N1,N4-다이(m-톨릴)벤젠-1,4-다이아민, N2,N2,N6,N6-테트라페닐나프탈렌-2,6-다이아민, 트리스(4-(퀴놀린-8-일)페닐)아민, 2,2'-비스(3-(N,N-다이(p-톨릴)아미노)페닐)바이페닐, 4,4',4”-트리스[3-메틸페닐(페닐)아미노]트라이페닐아민(m-MTDATA), 4,4',4”-트리스[1-나프틸(페닐)아미노]트라이페닐아민(1-TNATA) 등의 트라이아릴아민류, 5,5”-비스-{4-[비스(4-메틸페닐)아미노]페닐}-2,2':5',2”-터티오펜(BMA-3T) 등의 올리고티오펜류 등을 들 수 있다.
발광층을 형성하는 재료로서는 트리스(8-퀴놀리노라토)알루미늄(III)(Alq3), 비스(8-퀴놀리노라토)아연(II)(Znq2), 비스(2-메틸-8-퀴놀리노라토)-4-(p-페닐페놀라토)알루미늄(III)(BAlq), 4,4'-비스(2,2-다이페닐비닐)바이페닐, 9,10-다이(나프탈렌-2-일)안트라센, 2-t-뷰틸-9,10-다이(나프탈렌-2-일)안트라센, 2,7-비스[9,9-다이(4-메틸페닐)-플루오렌-2-일]-9,9-다이(4-메틸페닐)플루오렌, 2-메틸-9,10-비스(나프탈렌-2-일)안트라센, 2-(9,9-스피로바이플루오렌-2-일)-9,9-스피로바이플루오렌, 2,7-비스(9,9-스피로바이플루오렌-2-일)-9,9-스피로바이플루오렌, 2-[9,9-다이(4-메틸페닐)-플루오렌-2-일]-9,9-다이(4-메틸페닐)플루오렌, 2,2'-다이파이레닐-9,9-스피로바이플루오렌, 1,3,5-트리스(파이렌-1-일)벤젠, 9,9-비스[4-(파이레닐)페닐]-9H-플루오렌, 2,2'-바이(9,10-다이페닐안트라센), 2,7-다이파이레닐-9,9-스피로바이플루오렌, 1,4-다이(파이렌-1-일)벤젠, 1,3-다이(파이렌-1-일)벤젠, 6,13-다이(바이페닐-4-일)펜타센, 3,9-다이(나프탈렌-2-일)페릴렌, 3,10-다이(나프탈렌-2-일)페릴렌, 트리스[4-(파이레닐)-페닐]아민, 10,10'-다이(바이페닐-4-일)-9,9'-바이안트라센, N,N'-다이(나프탈렌-1-일)-N,N'-다이페닐-[1,1':4',1”:4”,1"'-쿼터페닐]-4,4'''-다이아민, 4,4'-다이[10-(나프탈렌-1-일)안트라센-9-일]바이페닐, 다이벤조{[f,f']-4,4',7,7'-테트라페닐}다이인데노[1,2,3-cd:1',2',3'-lm]페릴렌, 1-(7-(9,9'-바이안트라센-10-일)-9,9-다이메틸-9H-플루오렌-2-일)파이렌, 1-(7-(9,9'-바이안트라센-10-일)-9,9-다이헥실-9H-플루오렌-2-일)파이렌, 1,3-비스(카바졸-9-일)벤젠, 1,3,5-트리스(카바졸-9-일)벤젠, 4,4',4”-트리스(카바졸-9-일)트라이페닐아민, 4,4'-비스(카바졸-9-일)바이페닐(CBP), 4,4'-비스(카바졸-9-일)-2,2'-다이메틸바이페닐, 2,7-비스(카바졸-9-일)-9,9-다이메틸플루오렌, 2,2',7,7'-테트라키스(카바졸-9-일)-9,9-스피로바이플루오렌, 2,7-비스(카바졸-9-일)-9,9-다이(p-톨릴)플루오렌, 9,9-비스[4-(카바졸-9-일)-페닐]플루오렌, 2,7-비스(카바졸-9-일)-9,9-스피로바이플루오렌, 1,4-비스(트라이페닐실릴)벤젠, 1,3-비스(트라이페닐실릴)벤젠, 비스(4-N,N-다이에틸아미노-2-메틸페닐)-4-메틸페닐메테인, 2,7-비스(카바졸-9-일)-9,9-다이옥틸플루오렌, 4,4”-다이(트라이페닐실릴)-p-터페닐, 4,4'-다이(트라이페닐실릴)바이페닐, 9-(4-t-뷰틸페닐)-3,6-비스(트라이페닐실릴)-9H-카바졸, 9-(4-t-뷰틸페닐)-3,6-다이트리틸-9H-카바졸, 9-(4-t-뷰틸페닐)-3,6-비스(9-(4-메톡시페닐)-9H-플루오렌-9-일)-9H-카바졸, 2,6-비스(3-(9H-카바졸-9-일)페닐)파이리딘, 트라이페닐(4-(9-페닐-9H-플루오렌-9-일)페닐)실레인, 9,9-다이메틸-N,N-다이페닐-7-(4-(1-페닐-1H-벤조[d]이미다졸-2-일)페닐)-9H-플루오렌-2-아민, 3,5-비스(3-(9H-카바졸-9-일)페닐)파이리딘, 9,9-스피로바이플루오렌-2-일-다이페닐-포스핀옥사이드, 9,9'-(5-(트라이페닐실릴)-1,3-페닐렌)비스(9H-카바졸), 3-(2,7-비스(다이페닐포스포릴)-9-페닐-9H-플루오렌-9-일)-9-페닐-9H-카바졸, 4,4,8,8,12,12-헥사(p-톨릴)-4H-8H-12H-12C-아자다이벤조[cd,mn]파이렌, 4,7-다이(9H-카바졸-9-일)-1,10-페난트롤린, 2,2'-비스(4-(카바졸-9-일)페닐)바이페닐, 2,8-비스(다이페닐포스포릴)다이벤조[b,d]티오펜, 비스(2-메틸페닐)다이페닐실레인, 비스[3,5-다이(9H-카바졸-9-일)페닐]다이페닐실레인, 3,6-비스(카바졸-9-일)-9-(2-에틸-헥실)-9H-카바졸, 3-(다이페닐포스포릴)-9-(4-(다이페닐포스포릴)페닐)-9H-카바졸, 3,6-비스[(3,5-다이페닐)페닐]-9-페닐카바졸 등을 들 수 있고, 발광성 도펀트와 공증착함으로써 발광층을 형성해도 된다.
발광성 도펀트로서는 3-(2-벤조티아졸릴)-7-(다이에틸아미노)쿠마린, 2,3,6,7-테트라하이드로-1,1,7,7-테트라메틸-1H,5H,11H-10-(2-벤조티아졸릴)퀴놀리디노[9,9a,1gh]쿠마린, 퀴나크리돈, N,N'-다이메틸-퀴나크리돈, 트리스(2-페닐파이리딘)이리듐(III)(Ir(ppy)3), 비스(2-페닐파이리딘)(아세틸아세토네이트)이리듐(III)(Ir(ppy)2(acac)), 트리스[2-(p-톨릴)파이리딘]이리듐(III)(Ir(mppy)3), 9,10-비스[N,N-다이(p-톨릴)아미노]안트라센, 9,10-비스[페닐(m-톨릴)아미노]안트라센, 비스[2-(2-하이드록시페닐)벤조티아졸라토]아연(II), N10,N10,N10,N10-테트라(p-톨릴)-9,9'-바이안트라센-10,10'-다이아민, N10,N10,N10,N10-테트라페닐-9,9'-바이안트라센-10,10'-다이아민, N10,N10-다이페닐-N10,N10-다이나프탈레닐-9,9'-바이안트라센-10,10'-다이아민, 4,4'-비스(9-에틸-3-카바조비닐렌)-1,1'-바이페닐, 페릴렌, 2,5,8,11-테트라-t-뷰틸페릴렌, 1,4-비스[2-(3-N-에틸카바졸릴)비닐]벤젠, 4,4'-비스[4-(다이-p-톨릴아미노)스티릴]바이페닐, 4-(다이-p-톨릴아미노)-4'-[(다이-p-톨릴아미노)스티릴]스틸벤, 비스[3,5-다이플루오로-2-(2-파이리딜)페닐-(2-카복시파이리딜)]이리듐(III), 4,4'-비스[4-(다이페닐아미노)스티릴]바이페닐, 비스(2,4-다이플루오로페닐파이리디나토)테트라키스(1-파이라졸릴)보레이트이리듐(III), N,N'-비스(나프탈렌-2-일)-N,N'-비스(페닐)-트리스(9,9-다이메틸플루오레닐렌), 2,7-비스{2-[페닐(m-톨릴)아미노]-9,9-다이메틸-플루오렌-7-일}-9,9-다이메틸-플루오렌, N-(4-((E)-2-(6((E)-4-(다이페닐아미노)스티릴)나프탈렌-2-일)비닐)페닐)-N-페닐벤젠아민, fac-이리듐(III)트리스(1-페닐-3-메틸벤즈이미다졸린-2-이리덴-C,C2), mer-이리듐(III)트리스(1-페닐-3-메틸벤즈이미다졸린-2-이리덴-C,C2), 2,7-비스[4-(다이페닐아미노)스티릴]-9,9-스피로바이플루오렌, 6-메틸-2-(4-(9-(4-(6-메틸벤조[d]티아졸-2-일)페닐)안트라센-10-일)페닐)벤조[d]티아졸, 1,4-다이[4-(N,N-다이페닐)아미노]스티릴벤젠, 1,4-비스(4-(9H-카바졸-9-일)스티릴)벤젠, (E)-6-(4-(다이페닐아미노)스티릴)-N,N-다이페닐나프탈렌-2-아민, 비스(2,4-다이플루오로페닐파이리디나토)(5-(파이리딘-2-일)-1H-테트라졸레이트)이리듐(III), 비스(3-트라이플루오로메틸-5-(2-파이리딜)파이라졸)((2,4-다이플루오로벤질)다이페닐포스피네이트)이리듐(III), 비스(3-트라이플루오로메틸-5-(2-파이리딜)파이라졸레이트)(벤질다이페닐포스피네이트)이리듐(III), 비스(1-(2,4-다이플루오로벤질)-3-메틸벤즈이미다졸륨)(3-(트라이플루오로메틸)-5-(2-파이리딜)-1,2,4-트리아졸레이트)이리듐(III), 비스(3-트라이플루오로메틸-5-(2-파이리딜)파이라졸레이트)(4',6'-다이플루오로페닐파이리디네이트)이리듐(III), 비스(4',6'-다이플루오로페닐파이리디나토)(3,5-비스(트라이플루오로메틸)-2-(2'-파이리딜)파이롤레이트)이리듐(III), 비스(4',6'-다이플루오로페닐파이리디나토)(3-(트라이플루오로메틸)-5-(2-파이리딜)-1,2,4-트리아졸레이트)이리듐(III), (Z)-6-메시틸-N-(6-메시틸퀴놀린-2(1H)-이리덴)퀴놀린-2-아민-BF2, (E)-2-(2-(4-(다이메틸아미노)스티릴)-6-메틸-4H-파이란-4-이리덴)말로노나이트릴, 4-(다이사이아노메틸렌)-2-메틸-6-줄로리딜-9-에닐-4H-파이란, 4-(다이사이아노메틸렌)-2-메틸-6-(1,1,7,7-테트라메틸줄로리딜-9-에닐)-4H-파이란, 4-(다이사이아노메틸렌)-2-t-뷰틸-6-(1,1,7,7-테트라메틸줄로리딘-4-일-비닐)-4H-파이란, 트리스(다이벤조일메테인)페난트롤린유로퓸(III), 5,6,11,12-테트라페닐나프타센, 비스(2-벤조[b]티오펜-2-일-파이리딘)(아세틸아세토네이트)이리듐(III), 트리스(1-페닐아이소퀴놀린)이리듐(III), 비스(1-페닐아이소퀴놀린)(아세틸아세토네이트)이리듐(III), 비스[1-(9,9-다이메틸-9H-플루오렌-2-일)-아이소퀴놀린](아세틸아세토네이트)이리듐(III), 비스[2-(9,9-다이메틸-9H-플루오렌-2-일)퀴놀린](아세틸아세토네이트)이리듐(III), 트리스[4,4'-다이-t-뷰틸-(2,2')-바이파이리딘]루테늄(III)·비스(헥사플루오로포스페이트), 트리스(2-페닐퀴놀린)이리듐(III), 비스(2-페닐퀴놀린)(아세틸아세토네이트)이리듐(III), 2,8-다이-t-뷰틸-5,11-비스(4-t-뷰틸페닐)-6,12-다이페닐테트라센, 비스(2-페닐벤조티아졸라토)(아세틸아세토네이트)이리듐(III), 5,10,15,20-테트라페닐테트라벤조포피린백금, 오스뮴(II)비스(3-트라이플루오로메틸-5-(2-파이리딘)-파이라졸레이트)다이메틸페닐포스핀, 오스뮴(II)비스(3-(트라이플루오로메틸)-5-(4-t-뷰틸파이리딜)-1,2,4-트리아졸레이트)다이페닐메틸포스핀, 오스뮴(II)비스(3-(트라이플루오로메틸)-5-(2-파이리딜)-1,2,4-트리아졸)다이메틸페닐포스핀, 오스뮴(II)비스(3-(트라이플루오로메틸)-5-(4-t-뷰틸파이리딜)-1,2,4-트리아졸레이트)다이메틸페닐포스핀, 비스[2-(4-n-헥실페닐)퀴놀린](아세틸아세토네이트)이리듐(III), 트리스[2-(4-n-헥실페닐)퀴놀린]이리듐(III), 트리스[2-페닐-4-메틸퀴놀린]이리듐(III), 비스(2-페닐퀴놀린)(2-(3-메틸페닐)파이리디네이트)이리듐(III), 비스(2-(9,9-다이에틸-플루오렌-2-일)-1-페닐-1H-벤조[d]이미다졸라토)(아세틸아세토네이트)이리듐(III), 비스(2-페닐파이리딘)(3-(파이리딘-2-일)-2H-크로멘-2-오네이트)이리듐(III), 비스(2-페닐퀴놀린)(2,2,6,6-테트라메틸헵테인-3,5-다이오네이트)이리듐(III), 비스(페닐아이소퀴놀린)(2,2,6,6-테트라메틸헵테인-3,5-다이오네이트)이리듐(III), 이리듐(III)비스(4-페닐티에노[3,2-c]파이리디나토-N,C2)아세틸아세토네이트, (E)-2-(2-t-뷰틸-6-(2-(2,6,6-트라이메틸-2,4,5,6-테트라하이드로-1H-파이롤로[3,2,1-ij]퀴놀린-8-일)비닐)-4H-파이란-4-이리덴)말로노나이트릴, 비스(3-트라이플루오로메틸-5-(1-아이소퀴놀릴)파이라졸레이트)(메틸다이페닐포스핀)루테늄, 비스[(4-n-헥실페닐)아이소퀴놀린](아세틸아세토네이트)이리듐(III), 백금(II)옥타에틸포핀, 비스(2-메틸다이벤조[f,h]퀴녹살린)(아세틸아세토네이트)이리듐(III), 트리스[(4-n-헥실페닐)키소퀴놀린]이리듐(III) 등을 들 수 있다.
전자 수송층/홀 블록층을 형성하는 재료로서는 8-하이드록시퀴놀리노레이트-리튬, 2,2',2”-(1,3,5-벤진톨릴)-트리스(1-페닐-1-H-벤즈이미다졸), 2-(4-바이페닐)5-(4-t-뷰틸페닐)-1,3,4-옥사다이아졸, 2,9-다이메틸-4,7-다이페닐-1,10-페난트롤린, 4,7-다이페닐-1,10-페난트롤린, 비스(2-메틸-8-퀴놀리노레이트)-4-(페닐페놀라토)알루미늄, 1,3-비스[2-(2,2'-바이파이리딘-6-일)-1,3,4-옥사다이아조-5-일]벤젠, 6,6'-비스[5-(바이페닐-4-일)-1,3,4-옥사다이아조-2-일]-2,2'-바이파이리딘, 3-(4-바이페닐)-4-페닐-5-t-뷰틸페닐-1,2,4-트리아졸, 4-(나프탈렌-1-일)-3,5-다이페닐-4H-1,2,4-트리아졸, 2,9-비스(나프탈렌-2-일)-4,7-다이페닐-1,10-페난트롤린, 2,7-비스[2-(2,2'-바이파이리딘-6-일)-1,3,4-옥사다이아조-5-일]-9,9-다이메틸플루오렌, 1,3-비스[2-(4-t-뷰틸페닐)-1,3,4-옥사다이아조-5-일]벤젠, 트리스(2,4,6-트라이메틸-3-(파이리딘-3-일)페닐)보란, 1-메틸-2-(4-(나프탈렌-2-일)페닐)-1H-이미다조[4,5f][1,10]페난트롤린, 2-(나프탈렌-2-일)-4,7-다이페닐-1,10-페난트롤린, 페닐-다이파이레닐포스핀옥사이드, 3,3',5,5'-테트라[(m-파이리딜)-펜-3-일]바이페닐, 1,3,5-트리스[(3-파이리딜)-펜-3-일]벤젠, 4,4'-비스(4,6-다이페닐-1,3,5-트리아진-2-일)바이페닐, 1,3-비스[3,5-다이(파이리딘-3-일)페닐]벤젠, 비스(10-하이드록시벤조[h]퀴놀리나토)베릴륨, 다이페닐비스(4-(파이리딘-3-일)페닐)실레인, 3,5-다이(파이렌-1-일)파이리딘 등을 들 수 있다.
전자 주입층을 형성하는 재료로서는 산화리튬(Li2O), 산화마그네슘(MgO), 알루미나(Al203), 불화리튬(LiF), 불화나트륨(NaF), 불화마그네슘(MgF2), 불화세슘(CsF), 불화스트론튬(SrF2), 3산화몰리브덴(Mo03), 알루미늄, Li(acac), 아세트산리튬, 벤조산리튬 등을 들 수 있다.
음극 재료로서는 알루미늄, 마그네슘-은 합금, 알루미늄-리튬 합금, 리튬, 나트륨, 칼륨, 세슘 등을 들 수 있다.
전자 블록층을 형성하는 재료로서는 트리스(페닐파이라졸)이리듐 등을 들 수 있다.
본 발명의 전하 수송성 바니시를 사용한 PLED 소자의 제작 방법은, 특별히 한정되지 않지만, 이하의 방법을 들 수 있다.
상기 OLED 소자 제작에 있어서, 정공 수송층, 발광층, 전자 수송층, 전자 주입층의 진공 증착 조작을 행하는 대신에, 정공 수송성 고분자층, 발광성 고분자층을 순차 형성함으로써 본 발명의 전하 수송성 바니시에 의해 형성되는 전하 수송성 박막을 가지는 PLED 소자를 제작할 수 있다.
구체적으로는 양극 기판 상에 본 발명의 전하 수송성 바니시를 도포하여 상기한 방법에 의해 정공 주입층을 제작하고, 그 위에 정공 수송성 고분자층, 발광성 고분자층을 순차 형성하고, 또한 음극 전극을 증착하여 PLED 소자로 한다.
사용하는 음극 및 양극 재료로서는 상기 OLED 소자 제작시와 동일한 것을 사용할 수 있고, 동일한 세정 처리, 표면 처리를 행할 수 있다.
정공 수송성 고분자층 및 발광성 고분자층의 형성법으로서는, 정공 수송성 고분자 재료 혹은 발광성 고분자 재료, 또는 이들에 도펀트를 가한 재료에 용매를 가하여 용해하거나, 균일하게 분산하고, 정공 주입층 또는 정공 수송성 고분자층 상에 도포한 후, 각각 소성함으로써 성막하는 방법을 들 수 있다.
정공 수송성 고분자 재료로서는 폴리[(9,9-다이헥실플루오레닐-2,7-다이일)-co-(N,N'-비스{p-뷰틸페닐}-1,4-다이아미노페닐렌)], 폴리[(9,9-다이옥틸플루오레닐-2,7-다이일)-co-(N,N'-비스{p-뷰틸페닐}-1,1'-바이페닐렌-4,4-다이아민)], 폴리[(9,9-비스{1'-펜텐-5'-일}플루오레닐-2,7-다이일)-co-(N,N'-비스{p-뷰틸페닐}-1,4-다이아미노페닐렌)], 폴리[N,N'-비스(4-뷰틸페닐)-N,N'-비스(페닐)-벤지딘]-엔드캡드 위드 폴리실세스퀴옥세인, 폴리[(9,9-다이다이옥틸플루오레닐-2,7-다이일)-co-(4,4'-(N-(p-뷰틸페닐))다이페닐아민)] 등을 들 수 있다.
발광성 고분자 재료로서는 폴리(9,9-다이알킬플루오렌)(PDAF) 등의 폴리플루오렌 유도체, 폴리(2-메톡시-5-(2'-에틸헥속시)-1,4-페닐렌비닐렌)(MEH-PPV) 등의 폴리페닐렌비닐렌 유도체, 폴리(3-알킬티오펜)(PAT) 등의 폴리티오펜 유도체, 폴리비닐카바졸(PVCz) 등을 들 수 있다.
용매로서는 톨루엔, 자일렌, 클로로폼 등을 들 수 있다. 용해 또는 균일 분산법으로서는 교반, 가열 교반, 초음파 분산 등의 방법을 들 수 있다.
도포 방법으로서는 특별히 한정되는 것은 아니며, 잉크젯법, 스프레이법, 딥법, 스핀 코트법, 전사 인쇄법, 롤 코트법, 브러싱 등을 들 수 있다. 또한, 도포는 질소, 아르곤 등의 불활성 가스하에서 행하는 것이 바람직하다.
소성 방법으로서는 불활성 가스하 또는 진공중, 오븐 또는 핫플레이트에서 가열하는 방법을 들 수 있다.
(실시예)
이하, 합성예, 실시예 및 비교예를 들어 본 발명을 보다 구체적으로 설명하는데, 본 발명은 하기의 실시예에 한정되는 것은 아니다. 또한, 사용한 장치는 이하와 같다.
(1) 기판 세정:조슈산교(주)제 기판 세정 장치(감압 플라즈마 방식)
(2) 바니시의 도포:미카사(주)제 스핀 코터 MS-A100
(3) 막두께 측정:(주)고사카켄큐쇼제 미세 형상 측정기 서프 코더 ET-4000
(4) EL 소자의 제작:조슈산교(주)제 다기능 증착 장치 시스템 C-E2L1G1-N
(5) EL 소자의 휘도 등의 측정:(유)테크·월드제 I-V-L 측정 시스템
(6) EL 소자의 수명 측정(내구성 시험):(주)이에이치씨제 유기 EL 휘도 수명 평가 시스템 PEL-105S
(7) NMR 측정:니혼덴시(주)제 JNM-ECX300 FT NMR SYSTEM
(8) MS 측정:브루커(주)제 autoflex III smartbem
[1] 화합물의 합성
[합성예 1] 티오펜 유도체 2의 합성
식(X1)으로 표시되는 티오펜 유도체 2(TP2)를 이하의 방법에 의해 합성했다.
Figure 112014093329892-pat00006
플라스크 내에 2,3-다이하이드로티에노[3,4-b][1,4]다이옥신 2.0g 및 테트라하이드로퓨란 150mL를 넣어 질소 치환한 후, -78℃까지 냉각했다. 거기에 n-뷰틸리튬의 n-헥세인 용액(농도 1.64mol/L)을 10mL 적하하고, -78℃인채로 30분간 교반하고, 이어서 -40℃까지 승온하여 트라이뷰틸클로로스타난 5mL를 적하하고나서 실온까지 승온하고, 추가로 16시간 교반했다.
교반 종료 후, 반응 혼합물을 농축하고, 그 농축액과 n-헥세인을 혼합하고, 그것을 여과했다. 그리고, 얻어진 여액을 농축함으로써, 트라이뷰틸(2,3-다이하이드로티에노[3,4-b][1,4]다이옥신-5-일)스타난을 포함하는 혼합물 7.4g을 얻었다.
다음에, 별도의 플라스크 내에 5,5'-다이브로모-2,2'-바이티오펜 1.5g과 테트라키스(트라이페닐포스핀)팔라듐(Pd(PPh3)4) 0.27g을 넣고 질소 치환했다. 거기에 상기 트라이뷰틸(2,3-다이하이드로티에노[3,4-b][1,4]다이옥신-5-일)스타난을 포함하는 혼합물 6.2g과 N,N-다이메틸폼아마이드 20mL를 가하고, 125℃로 승온하여 2시간 교반했다.
교반 종료 후, 실온까지 방랭하고, 거기에 n-헥세인을 가하여 분액하고, 얻어진 N,N-다이메틸폼아마이드층을 이온 교환수와 메탄올의 혼합액 중에 적하하여 재침전을 행했다.
그리고, 침전물을 여과에 의해 회수하여 건조시키고, TP2를 얻었다(수량 1.4g, 수율 66%). 1H-NMR의 측정 결과를 이하에 나타낸다.
1H-NMR(CDCL3) δ:7.11(d, J=4.2Hz, 2H), 7.07(d, J=4.2Hz, 2H), 6.23(s,2H), 4.37-4.33(m,4H), 4.28-4.24(m,4H).
[합성예 2] 티오펜 유도체 3의 합성
(1) 5-트라이뷰틸스타닐-2,2'-바이티오펜의 합성
Figure 112014093329892-pat00007
2,2'-바이티오펜(도쿄카세이코교(주)제) 4.0g을 반응 용기에 넣고, 질소 치환을 한 후, 테트라하이드로퓨란 120mL를 넣고, -78℃로 냉각했다. -78℃로 유지하면서 n-뷰틸리튬의 n-헥세인 용액 (농도 1.64mol/L) 14.7mL를 적하하고, 30분 교반했다. 또한 거기에 트라이-n-뷰틸클로로스타난 7.8mL(d 1.20)를 적하하고, 10분 교반한 후, 실온까지 승온시켜 교반했다. 6시간 후에 반응액을 농축하고, 얻어진 잔사에 n-헥세인 50mL를 가하고, 여과에 의해 불용물을 제거했다(케이크 세정:n-헥세인 30mL). 얻어진 여액을 농축·건조하여, 5-트라이뷰틸스타닐-2,2'-바이티오펜을 포함하는 암적색의 오일 12.64g을 얻었다. 또한, 정제는 이 이상 행하지 않고, 본 공정의 수율을 100%(이론 수량 10.96g)로 하여, 순도를 산출하고(10.96/12.64×100=86.7%), 다음 공정의 원료로서 사용했다.
(2) 티오펜 유도체 3의 합성
식(X4)으로 표시되는 티오펜 유도체 3(TP3)을 이하의 방법에 의해 합성했다.
Figure 112014093329892-pat00008
트라이뷰틸페닐아민(도쿄카세이코교(주)제) 2.0g 및 Pd(PPh3)4 0.24g을 반응 용기에 넣고, 질소 치환한 후, [1]에서 합성한 5-트라이뷰틸스타닐-2,2'-바이티오펜 7.8g(순도 86.7%)의 다이메틸폼아마이드(DMF) 용액 100mL를 가했다. 110℃에서 2.5시간 교반한 후, 반응액을 1.5L의 메탄올로 재침전시켰다. 슬러리를 실온에서 15시간 교반한 후, 여과를 행하고, 얻어진 여과물에 톨루엔 90mL, 에탄올 10mL 및 활성탄 0.75g을 가하고, 환류 조건하 1시간 교반했다. 열시 여과를 행하고, 얻어진 여액을 교반하면서 0℃까지 냉각하고, 0℃에서 2시간 교반을 계속했다. 슬러리를 여과하고, 여과물을 건조(80℃, 2시간)하여, TP3을 얻었다(수량 1.4g, 수율 47%). 1H-NMR 및 TOF-MS의 측정 결과를 이하에 나타낸다.
1H-NMR(300MHz, CDCl3) δ[ppm]:7.51(d, J=8.4Hz, 6H), 7.13-7.22(m,18H), 7.01-7.04(m,3H).
MALDI-TOF-MS m/Z found:737.29([M]+ calcd:737.05)
[합성예 3] 티오펜 유도체 4의 합성
식(X2)으로 표시되는 티오펜 유도체 4(TP4)를 이하의 방법에 의해 합성했다.
Figure 112014093329892-pat00009
티에노티오펜(도쿄카세이코교(주)제) 2.00g 및 다이메틸폼아마이드(DMF) 30mL를 반응 용기에 넣고, 실온하에서 교반하여 용해를 확인 후, N-브로모석신이미드(NBS) 6.10g(2.4eq)을 분체로 투입했다. 원료의 소실을 확인 후, 반응액에 n-헥세인 및 이온 교환수를 가하고, 분액을 행했다. 유기층을 이온 교환수 및 포화 식염수로 각각 1회 세정한 후, Na2SO4로 건조를 행했다. 용매를 감압 증류제거, 건조를 행하여 목적으로 하는 티에노티오펜다이브로모체 4.21g을 얻었다(수량 99%).
다음에, 질소 분위기하, 티에노티오펜다이브로모체 1.93g, Pd(PPh3)4 0.75g(10mol%), 3-헥실티오펜보론산피나콜에스터(알드리치사제) 4.00g, 다이메톡시에테인(DME) 43mL 및 2mol/L의 K2CO3 수용액 16.2mL(5eq)를 넣고, 가열 환류 조건 하 5시간 교반하여 반응시켰다. 반응 종료 후, n-헥세인을 가하고, 실온에서 30분 교반한 후, 불용물을 여과로 제거하고, 여액을 이온 교환수로 2회, 포화 식염수로 1회 세정했다. Na2SO4로 건조 후, 용매를 감압 증류제거하고, 잔사를 칼럼 크로마토그래피로 분리, 정제하여, TP4를 얻었다(수율 85%). 1H-NMR의 측정 결과를 이하에 나타낸다.
1H-NMR(300MHz, CDCl3) δ[ppm]:7.24(s,2H), 7.21(d, J=5.1Hz, 2H), 6.96(d, J=5.3Hz, 2H), 2.79(t, J=7.4Hz, 4H), 1.60-1.70(m,4H), 1.27-1.42(m,12H), 0.88(t, J=6.9Hz, 6H).
[합성예 4] 티오펜 유도체 5의 합성
식(X3)으로 표시되는 티오펜 유도체 5(TP5)를 이하의 방법에 의해 합성했다.
Figure 112014093329892-pat00010
질소 분위기하, 벤조다이티오펜(도쿄카세이코교(주)제) 1.50g을 반응 용기에 넣고, 테트라하이드로퓨란(THF) 50mL를 가한 후, -78℃로 냉각했다. 거기에 n-뷰틸리튬의 n-헥세인 용액 19.2mL(농도 1.64mol/L, 4eq)를 적하한 후, 1.5시간 교반했다. 또한 거기에 트라이-n-뷰틸클로로스타난 8.6mL(4eq)를 적하하고, 추가로 1시간, -78℃에서 반응시킨 후, 냉각 배스를 분리하여 실온까지 승온시켰다. 실온 도달 후, 용매를 감압 증류제거하여 얻어진 슬러리 중의 석출물을 여과 구별하고, 건조를 행하여, 목적으로 하는 벤조다이티오펜비스스타닐체를 포함하는 혼합물 11.84g을 얻었다. 또한, 정제는 이 이상 행하지 않고, 본 공정의 수율을 100%(이론 수량 6.07g)로 하여, 순도를 산출하고(6.07/11.84×100=51.3%), 다음 공정의 원료로서 사용했다.
다음에, 질소 분위기하, 얻어진 벤조다이티오펜비스스타닐체를 포함하는 혼합물 5.92g, 2-브로모-3-n-헥실티오펜(도쿄카세이코교(주)제) 2.15g(2.2eq), 톨루엔 25mL 및 Pd(PPh3)4 0.230g(5mol%)을 반응 용기에 넣고, 가열 환류 조건하, 4.5시간 교반하여 반응시켰다. 실온까지 방랭한 후, 클로로폼 및 이온 교환수를 가하여 분액했다. 얻어진 유기층의 용매를 감압 증류제거하고, 얻어진 황색 슬러리에 메탄올을 가한 후, 불용물을 여과 구별했다. 여액에 대하여 활성탄 처리를 행한 후, 용매를 감압 증류제거하고, 잔사에 에탄올과 톨루엔을 가하여 가열 환류 조건하 교반하고, 완전히 용해한 것을 확인 후, 실온까지 방랭했다. 그대로 실온에서 하룻밤 교반한 후, 여과하여 취하고, 건조를 행하여, TP5를 얻었다(수량 1.40g, 2단계 수율 68%). 1H-NMR 및 TOF-MS의 측정 결과를 이하에 나타낸다.
1H-NMR(300MHz, CDCl3) δ[ppm]:8.16(s,2H), 7.34(s,2H), 7.26(d, J=5.1Hz, 2H), 6.98(d, J=5.1Hz, 2H), 2.87(t J=8.0Hz, 4H), 1.63-1.74(m,4H), 1.30-1.42(m,12H), 0.88(t, J=6.6Hz, 6H).
MALDI-TOF-MS m/Z found:521.87([M]+ calcd:522.15)
[합성예 5] 아닐린 유도체 1(AN1)의 합성
식(X5)으로 표시되는 아닐린 유도체 1(AN1)을 이하의 방법에 의해 합성했다.
Figure 112014093329892-pat00011
N,N'-다이페닐벤지딘 2.00g, 4-브로모-N,N-다이페닐아닐린 4.25g, Pd(dba)2 68.4mg 및 tBuONa 1.49g을 반응 용기에 넣고, 질소 치환을 한 후, 톨루엔 20mL 및 별도 준비한 P(tBu)3의 톨루엔 용액 1.0mL(농도 47.2g/L)를 가하여, 50℃에서 7시간 교반하고 반응시켰다. 실온까지 냉각한 후, 반응액을 여과하고, 얻어진 여과물을 이온 교환수로 세정했다. 다시 여과를 행하고, 얻어진 여과물을 건조시켜, AN1을 얻었다(수량 4.46g, 수율 91%). TOF-MS의 측정 결과를 이하에 나타낸다.
MALDI-TOF-MS m/Z found:822.25([M]+ calcd:822.37)
[합성예 6]아닐린 유도체 2(AN2)의 합성
식(X6)으로 표시되는 아닐린 유도체 2(AN2)를 이하의 방법에 의해 합성했다.
Figure 112014093329892-pat00012
N,N'-다이페닐벤지딘 1.00g, 3-브로모-9-에틸카바졸 1.96g, Pd(dba)2 34.7mg 및 tBuONa 0.860g을 반응 용기에 넣고, 질소 치환을 한 후, 톨루엔 15mL 및 별도 준비한 P(tBu)3의 톨루엔 용액 0.51mL(농도 47.2g/L)를 가하고, 50℃에서 6.5시간 교반하고 반응시켰다. 실온까지 냉각한 후, 톨루엔과 포화 식염수를 가하여 분액했다. 얻어진 유기층을 Na2SO4로 건조 후, 활성탄을 가하고, 실온에서 30분 교반했다. 여과로 활성탄을 제거하고, 농축을 행했다. 얻어진 농축액을 MeOH-AcOEt 혼합 용매 중에 적하하고, 실온하에서 교반했다. 슬러리 용액을 여과한 후, 건조를 행한 후, 톨루엔-메탄올 혼합 용매로 슬러리 세정을 행했다. 여과를 행한 후, 얻어진 분말을 건조시켜, AN2를(수량 1.87g, 수율 87%) 얻었다. 1H-NMR의 측정 결과를 이하에 나타낸다.
1H-NMR(300MHz, DMSO-d6) δ[ppm]:8.10(d, J=7.8Hz, 2H), 7.99(d, J=1.8Hz, 2H), 7.59-7.66(m,4H), 7.42-7.51(m,6H), 7.23-7.29(m,7H), 6.94-7.18(m,11H).
[2] 전하 수송성 바니시의 조제
[실시예 1-1]
3,3'''-다이헥실-2,2':5',2”:5”,2'''-쿼터티오펜(Sigma-Aldrich Co. LLC.제, 이하, TP1이라고 한다.) 0.050g, 인텅스텐산(PTA, 간토카가쿠(주)제) 0.250g 및 F4TCNQ(도쿄카세이코교(주)제) 0.045g을 질소 분위기하에서 1,3-다이메틸-2-이미다졸리디논(DMI) 3.2g에 용해시켰다. 얻어진 용액에 사이클로헥산올(CHA) 4.9g 및 프로필렌글라이콜(PG) 1.6g을 가하여 교반하여, 전하 수송성 바니시를 조제했다.
[실시예 1-2]
TP1 0.052g, PTA 0.258g 및 F4TCNQ 0.031g을 질소 분위기하에서 DMI 2g에 용해시켰다. 얻어진 용액에 CHA 2g 및 다이에틸렌글라이콜다이메틸에터(Diglyme) 6g을 가하여 교반하여, 전하 수송성 바니시를 조제했다.
[실시예 1-3]
TP1 0.052g, PTA 0.258g 및 F4TCNQ 0.031g을 질소 분위기하에서 DMI 2g에 용해시켰다. 얻어진 용액에 프로필렌글라이콜모노메틸에터(PGME) 8g을 가하여 교반하여, 전하 수송성 바니시를 조제했다.
[실시예 1-4]
TP1 0.052g, PTA 0.258g 및 F4TCNQ 0.031g을 질소 분위기하에서 DMI 2g에 용해시켰다. 얻어진 용액에 PGME 8g을 가하여 교반하고, 거기에 펜타플루오로페닐트라이에톡시실레인 0.031g을 가하여 추가로 교반하여, 전하 수송성 바니시를 조제했다.
[실시예 1-5]
TP1 0.017g, PTA 0.083g 및 F4TCNQ 0.010g을 질소 분위기하에서 DMI 0.98g에 용해시켰다. 얻어진 용액에 다이에틸렌글라이콜모노메틸에터(DEGME) 0.49g 및 PGME 3.43g을 가하여 교반하고, 거기에 3,3,3-트라이플루오로프로필트라이메톡시실레인 0.001g 및 페닐트라이메톡시실레인 0.009g을 가하여 더욱 교반하여, 전하 수송성 바니시를 조제했다.
[실시예 1-6]
TP2 0.052g, PTA 0.258g 및 F4TCNQ 0.031g을 질소 분위기하에서 DMI 2g에 용해시켰다. 얻어진 용액에 CHA 2g 및 Diglyme 6g을 가하여 교반하여, 전하 수송성 바니시를 조제했다.
[실시예 1-7]
TP3 0.062g, PTA 0.309g 및 F4TCNQ 0.026g을 질소 분위기하에서 DMI 3.6g에 용해시켰다. 얻어진 용액에 1,3-뷰테인다이올 2.4g 및 Diglyme 6.0g을 가하여 교반하여, 전하 수송성 바니시를 조제했다.
[실시예 1-8]
TP4 0.034g, PTA 0.170g 및 F4TCNQ 0.020g을 질소 분위기하에서 DMI 2g에 용해시켰다. 얻어진 용액에 DEGME 1g 및 PGME 7g을 가하여 교반하고, 거기에 3,3,3-트라이플루오로프로필트라이메톡시실레인 0.007g 및 페닐트라이메톡시실레인 0.014g을 가하여 교반하여, 전하 수송성 바니시를 조제했다.
[실시예 1-9]
TP5 0.034g, PTA 0.170g 및 F4TCNQ 0.031g을 질소 분위기하에서 DMI 2g에 용해시켰다. 얻어진 용액에 DEGME 1g 및 PGME 7g을 가하여 교반하고, 거기에 3,3,3-트라이플루오로프로필트라이메톡시실레인 0.007g 및 페닐트라이메톡시실레인 0.014g을 가하여 교반하여, 전하 수송성 바니시를 조제했다.
[실시예 1-10]
AN1 0.046g, PTA 0.202g 및 F4TCNQ 0.156g을 질소 분위기하에서 사이클로헥산온(CHN) 20g에 용해시켰다. 얻어진 용액에 3,3,3-트라이플루오로프로필트라이메톡시실레인 0.007g 및 페닐트라이메톡시실레인 0.014g을 가하여 교반하여, 전하 수송성 바니시를 조제했다.
[실시예 1-11]
AN2 0.042g, PTA 0.202g 및 F4TCNQ 0.160g을 질소 분위기하에서 CHN 20g에 용해시켰다. 얻어진 용액에 3,3,3-트라이플루오로프로필트라이메톡시실레인 0.007g 및 페닐트라이메톡시실레인 0.014g을 가하여 교반하여, 전하 수송성 바니시를 조제했다.
[비교예 1-1]
TP1 0.124g 및 PTA 0.247g을 질소 분위기하에서 DMI 4g에 용해시켰다. 얻어진 용액에 CHA 6g 및 PG 2g을 가하여 교반하여, 전하 수송성 바니시를 조제했다.
[비교예 1-2]
질소 분위기하에서 TP1 0.050g, PTA 0.250g 및 테트라사이아노퀴노다이메테인 0.045g 및 DMI 3.2g, CHA 4.9g 및 PG 1.6g을 사용하여 전하 수송성 바니시의 조제를 시험했다. 그러나, 고형분이 용해하지 않고, 유기 EL 소자에 사용할 수 있는 박막을 부여할 수 있는 균일한 바니시를 얻을 수 없었다.
[3] 유기 EL 소자의 제조 및 특성 평가
[실시예 2-1]
실시예 1-1에서 얻어진 바니시를 스핀 코터를 사용하여 ITO 기판에 도포한 후, 50℃에서 5분간 건조시키고, 또한 대기 분위기하, 150℃에서 10분간 소성하여, ITO 기판 상에 30nm의 균일한 박막을 형성했다. ITO 기판으로서는 인듐주석 산화물(ITO)이 표면 상에 막두께 150nm로 패터닝된 25mm×25mm×0.7t의 유리 기판을 사용하고, 사용 전에 O2 플라즈마 세정 장치(150W, 30초간)에 의해 표면 상의 불순물을 제거했다.
다음에, 박막을 형성한 ITO 기판에 대하여, 증착 장치(진공도 1.0×10-5Pa)를 사용하여 α-NPD, Alq3, 불화리튬 및 알루미늄의 박막을 순차 적층하여, 유기 EL 소자를 얻었다. 이 때, 증착 레이트는 α-NPD, Alq3 및 알루미늄에 대해서는 0.2nm/초, 불화리튬에 대해서는 0.02nm/초의 조건에서 각각 행하고, 막두께는 각각 30nm, 40nm, 0.5nm 및 120nm로 했다.
또한, 공기 중의 산소, 물 등의 영향에 의한 특성 열화를 방지하기 위해서, 유기 EL 소자는 봉지 기판에 의해 봉지한 후, 그 특성을 평가했다. 봉지는 이하의 순서로 행했다. 산소 농도 2ppm 이하, 노점 -85℃ 이하의 질소 분위기 중에서, 유기 EL 소자를 봉지 기판 사이에 수용하고, 봉지 기판을 접착재(나가세켐텍스(주)제 XNR5516Z-B1)에 의해 첩합했다. 이 때, 포수제(다이닉(주)제 HD-071010W-40)를 유기 EL 소자와 함께 봉지 기판 내에 수용했다. 첩합한 봉지 기판에 대하여, UV광을 조사(파장:365nm, 조사량:6,000mJ/cm2)한 후, 80℃에서 1시간, 어닐링 처리하여 접착재를 경화시켰다.
[실시예 2-2~2-7]
실시예 1-1에서 얻어진 바니시 대신에 각각 실시예 1-2~1-7에서 얻어진 바니시를 사용한 것 이외에는 실시예 2-1과 마찬가지의 방법으로 유기 EL 소자를 제작했다.
[실시예 2-8~2-9]
실시예 1-1에서 얻어진 바니시 대신에 각각 실시예 1-8~1-9에서 얻어진 바니시를 사용하고, 150℃에서 소성하는 대신에 각각 160℃에서 소성한 것 이외에는 실시예 2-1과 마찬가지의 방법으로 유기 EL 소자를 제작했다.
[비교예 2-1]
실시예 1-1에서 얻어진 바니시 대신에 비교예 1-1에서 얻어진 바니시를 사용한 것 이외에는 실시예 2-1과 마찬가지의 방법으로 유기 EL 소자를 제작했다.
[실시예 2-10]
실시예 1-1에서 얻어진 바니시 대신에 실시예 1-10에서 얻어진 바니시를 사용하고, 증착 장치(진공도 1.0×10-5Pa)를 사용하여 Alq3을 40nm의 박막을 형성하는 대신에 증착 장치(진공도 1.0×10-5Pa)를 사용하여 CBP와 Ir(PPy)3의 박막 및 BAlq의 박막을 순차 형성한 것 이외에는 실시예 2-1과 마찬가지의 방법으로 유기 EL 소자를 제작했다.
또한, CBP와 Ir(PPy)3의 박막은 Ir(PPy)3의 농도가 6%가 되도록 증착 레이트를 컨트롤하면서 CBP와 Ir(PPy)3을 공증착하여 성막하고, 막두께는 40nm로 했다. 또, BAlq의 막두께의 증착 레이트는 0.2nm/초로 하고, 막두께는 20nm로 했다.
Figure 112014093329892-pat00013
[실시예 2-11]
실시예 1-10에서 얻어진 바니시 대신에 실시예 1-11에서 얻어진 바니시를 사용한 것 이외에는 실시예 2-10과 마찬가지의 방법으로 유기 EL 소자를 제작했다.
구동 전압 5V에 있어서의 실시예 2-1~2-9의 소자의 휘도 및 구동 전류 0.4mA에 있어서의 실시예 2-10~2-11의 소자의 휘도를 각각 측정했다. 결과를 표 1 및 2에 나타낸다.
Figure 112014093329892-pat00014
Figure 112014093329892-pat00015
표 1 및 2에 나타낸 바와 같이, 본 발명의 바니시에 의해, 200℃ 미만의 저온에서 소성한 경우에도 우수한 휘도 특성을 가지는 유기 EL 소자를 실현할 수 있었다.
실시예 2-2~2-8에서 얻어진 소자의 내구성을 평가했다. 휘도의 반감기(초기 휘도 5,000cd/m2)를 표 3에 나타낸다.
Figure 112014093329892-pat00016
표 3에 나타낸 바와 같이, 본 발명의 유기 EL 소자는 내구성이 우수했다.

Claims (12)

  1. 전하 수송성 물질, 도펀트 및 유기 용매를 포함하는 전하 수송성 바니시로서, 상기 도펀트가 인몰리브덴산, 규몰리브덴산, 인텅스텐산, 규텅스텐산 및 인텅스토몰리브덴산으로부터 선택되는 1종 또는 2종 이상의 헤테로폴리산과, 하기 식(1)으로 표시되는 불화테트라사이아노퀴노다이메테인을 포함하는 것을 특징으로 하는 전하 수송성 바니시.
    Figure 112021008278675-pat00017

    (식 중, R1~R4는 각각 독립으로, 수소 원자 또는 불소 원자를 나타내는데, 적어도 1개는 불소 원자이다.)
  2. 제 1 항에 있어서, R1~R4의 적어도 2개가 불소 원자인 것을 특징으로 하는 전하 수송성 바니시.
  3. 제 1 항에 있어서, R1~R4의 적어도 3개가 불소 원자인 것을 특징으로 하는 전하 수송성 바니시.
  4. 제 1 항에 있어서, 상기 헤테로폴리산이 인텅스텐산 및 인몰리브덴산으로부터 선택되는 적어도 1종이며, R1~R4의 모두가 불소 원자인 것을 특징으로 하는 전하 수송성 바니시.
  5. 제 1 항에 있어서, 상기 전하 수송성 물질이 아닐린 유도체 또는 티오펜 유도체인 것을 특징으로 하는 전하 수송성 바니시.
  6. 제 1 항 내지 제 5 항 중 어느 한 항에 기재된 전하 수송성 바니시를 사용하여 제작되는 전하 수송성 박막.
  7. 제 6 항에 기재된 전하 수송성 박막을 가지는 유기 일렉트로루미네센스 소자.
  8. 제 7 항에 있어서, 상기 전하 수송성 박막이 정공 주입층 또는 정공 수송층인 것을 특징으로 하는 유기 일렉트로루미네센스 소자.
  9. 제 1 항 내지 제 5 항 중 어느 한 항에 기재된 전하 수송성 바니시를 기재 상에 도포하여 200℃ 미만에서 소성하는 것을 특징으로 하는 전하 수송성 박막의 제조 방법.
  10. 제 6 항에 기재된 전하 수송성 박막을 사용하는 것을 특징으로 하는 유기 일렉트로루미네센스 소자의 제조 방법.
  11. 전하 수송성 물질 및 도펀트로 이루어지는 전하 수송성 재료로서, 상기 도펀트가 인몰리브덴산, 규몰리브덴산, 인텅스텐산, 규텅스텐산 및 인텅스토몰리브덴산으로부터 선택되는 1종 또는 2종 이상의 헤테로폴리산과, 하기 식(1)으로 표시되는 불화테트라사이아노퀴노다이메테인을 포함하는 것을 특징으로 하는 전하 수송성 재료.
    Figure 112021008278675-pat00018

    (식 중, R1~R4는 각각 독립으로, 수소 원자 또는 불소 원자를 나타내는데, 적어도 1개는 불소 원자이다.)
  12. 하기 식(1)으로 표시되는 불화테트라사이아노퀴노다이메테인을 사용하는 전하 수송성 박막의 평탄화 방법으로서,
    전하 수송성 물질, 도펀트 및 유기 용매를 포함하고, 상기 도펀트가 인몰리브덴산, 규몰리브덴산, 인텅스텐산, 규텅스텐산 및 인텅스토몰리브덴산으로부터 선택되는 1종 또는 2종 이상의 헤테로폴리산과, 하기 식(1)으로 표시되는 불화테트라사이아노퀴노다이메테인을 포함하는 전하 수송성 바니시를 사용하는 것을 특징으로 하는 전하 수송성 박막의 평탄화 방법.
    Figure 112021008278675-pat00019

    (식 중, R1~R4는 각각 독립으로, 수소 원자 또는 불소 원자를 나타내는데, 적어도 1개는 불소 원자이다.)
KR1020140130945A 2013-10-04 2014-09-30 전하 수송성 바니시, 전하 수송성 박막, 유기 일렉트로루미네센스 소자 및 전하 수송성 박막의 제조 방법 KR102270654B1 (ko)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2013209243 2013-10-04
JPJP-P-2013-209243 2013-10-04

Publications (2)

Publication Number Publication Date
KR20150040219A KR20150040219A (ko) 2015-04-14
KR102270654B1 true KR102270654B1 (ko) 2021-06-30

Family

ID=52792844

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020140130945A KR102270654B1 (ko) 2013-10-04 2014-09-30 전하 수송성 바니시, 전하 수송성 박막, 유기 일렉트로루미네센스 소자 및 전하 수송성 박막의 제조 방법

Country Status (4)

Country Link
JP (1) JP6467842B2 (ko)
KR (1) KR102270654B1 (ko)
CN (1) CN104517665B (ko)
TW (1) TWI630193B (ko)

Families Citing this family (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP6551411B2 (ja) * 2014-07-24 2019-07-31 日産化学株式会社 電荷輸送性材料
US10590287B2 (en) * 2015-06-15 2020-03-17 Nissan Chemical Industries, Ltd. Charge-transporting varnish and organic electroluminescent element
DE102015117207A1 (de) * 2015-10-08 2017-04-13 Silas Mehmet Aslan Verfahren zur Herstellung von polythiophenhaltigen Fluiden
WO2017135117A1 (ja) * 2016-02-03 2017-08-10 日産化学工業株式会社 電荷輸送性ワニス
CN105669544B (zh) * 2016-03-09 2017-11-17 电子科技大学 一种含溴空穴传输材料及其制备方法
US20220278281A1 (en) * 2017-05-25 2022-09-01 Nissan Chemical Corporation Method for producing charge transporting thin film
EP4327931A3 (en) * 2017-12-31 2024-05-01 Evertron Holdings Pte Ltd. Moisture control apparatus, moisture control method, program, storage medium, produced object, product, apparatus, and facility
CN109166970B (zh) * 2018-08-14 2022-03-29 陕西师范大学 一种钙钛矿器件及其制备方法
CN111454294B (zh) * 2019-01-18 2021-05-25 天津大学 基于d-a型有机掺杂晶体余辉材料的余辉浆料及其制备方法和应用
JPWO2020262419A1 (ko) * 2019-06-26 2020-12-30

Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2010058777A1 (ja) * 2008-11-19 2010-05-27 日産化学工業株式会社 電荷輸送性材料および電荷輸送性ワニス

Family Cites Families (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP4868099B2 (ja) 2000-11-09 2012-02-01 日産化学工業株式会社 電界発光素子
US9130183B2 (en) * 2005-08-18 2015-09-08 Konica Minolta, Inc. Organic electroluminescent element, displaying device and lighting device
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
US9444052B2 (en) * 2011-09-21 2016-09-13 Nissan Chemical Industries, Ltd. Charge-transporting varnish
JP6426468B2 (ja) * 2012-03-02 2018-11-21 日産化学株式会社 電荷輸送性ワニス

Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2010058777A1 (ja) * 2008-11-19 2010-05-27 日産化学工業株式会社 電荷輸送性材料および電荷輸送性ワニス

Also Published As

Publication number Publication date
KR20150040219A (ko) 2015-04-14
TWI630193B (zh) 2018-07-21
CN104517665B (zh) 2018-12-11
TW201529537A (zh) 2015-08-01
CN104517665A (zh) 2015-04-15
JP6467842B2 (ja) 2019-02-13
JP2015092560A (ja) 2015-05-14

Similar Documents

Publication Publication Date Title
KR102270654B1 (ko) 전하 수송성 바니시, 전하 수송성 박막, 유기 일렉트로루미네센스 소자 및 전하 수송성 박막의 제조 방법
KR102392403B1 (ko) 설폰산에스터 화합물 및 그 이용
KR102411286B1 (ko) 아닐린 유도체 및 그 이용
KR20150040216A (ko) 전하 수송성 바니시, 전하 수송성 박막 및 유기 일렉트로루미네센스 소자
JP6760455B2 (ja) アニリン誘導体およびその製造方法
KR102408597B1 (ko) 아닐린 유도체 및 그 이용
KR102255192B1 (ko) 아릴설폰산 화합물 및 그 이용
KR102226126B1 (ko) 트라이페닐아민 유도체 및 그 이용
KR102255160B1 (ko) 아릴설폰산 화합물 및 그 이용
KR102257209B1 (ko) 아닐린 유도체, 전하 수송성 바니시 및 유기 일렉트로루미네선스 소자
KR102320598B1 (ko) 아닐린 유도체 및 그 이용
JP6488616B2 (ja) 電荷輸送性薄膜形成用ワニス、電荷輸送性薄膜及び有機エレクトロルミネッセンス素子
KR102270642B1 (ko) 전하 수송성 바니시, 전하 수송성 박막 및 유기 일렉트로루미네센스 소자
KR102219003B1 (ko) 전하 수송성 바니시

Legal Events

Date Code Title Description
A201 Request for examination
E902 Notification of reason for refusal
E701 Decision to grant or registration of patent right
GRNT Written decision to grant