TW201930416A - 有機薄膜及其製造方法、積層體、有機電致發光元件及其製造方法、顯示元件、照明裝置及顯示裝置 - Google Patents
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Abstract
關於使用包含電荷傳輸性化合物的有機電子材料所形成的有機薄膜,提供一種抑制成膜時的性能下降,可形成具有優異的性能的有機薄膜的製造方法。有機薄膜的製造方法包括:形成含有電荷傳輸性化合物的有機電子材料的塗佈膜的步驟;以及於惰性氣體環境下對所述塗佈膜進行加熱而形成有機薄膜的步驟。
Description
本揭示是有關於一種有機薄膜及其製造方法。另外,本揭示是有關於一種具有所述有機薄膜的有機電致發光(electroluminescence)元件、使用所述有機電致發光元件的顯示元件、照明裝置及顯示裝置。
有機電子元件為使用有機物來進行電氣動作的元件,期待可發揮省能源、低價、柔軟性等特長,作為代替先前的以矽為主體的無機半導體的技術而受到矚目。作為有機電子元件的一例,可列舉有機電致發光元件(以下亦稱為「有機EL元件」)、有機光電轉換元件、有機電晶體等。
有機EL元件作為例如用作白熾燈或氣體填充燈的替代品的大面積固態光源用途而受到矚目。另外,作為替代平板顯示器(flat panel display,FPD)領域中的液晶顯示器(liquid crystal display,LCD)的最有力的自發光顯示器亦受到矚目,推進製品化。
根據所使用的有機電子材料,有機EL元件大致區分為低分子型有機EL元件及高分子型有機EL元件兩種。作為有機電子材料,高分子型有機EL元件中使用的是高分子化合物,低分子型有機EL元件中使用的是低分子化合物。另一方面,有機EL元件的製造方法大致區分為主要於真空系統中進行成膜的乾式製程及可藉由凸版印刷、凹版印刷等有版印刷、噴墨等無版印刷等來進行成膜的濕式製程兩種。由於能夠實現簡易成膜,因而對於今後的大畫面有機EL顯示器而言濕式製程作為不可或缺的方法而受到期待。
因此,一直在推進適於濕式製程的材料開發,例如,一直在進行利用具有聚合性官能基的電荷傳輸性化合物來形成多層結構的研究(例如參照專利文獻1及非專利文獻1)。
[現有技術文獻]
[專利文獻]
[現有技術文獻]
[專利文獻]
專利文獻1:日本專利特開2006-279007號公報
[非專利文獻]
[非專利文獻]
非專利文獻1:廣瀨鍵吾、熊木大介、小池信明、栗山晃、池畑誠一郎、時任靜士,第53次應用物理學關係聯合講演會,26p-ZK-4(2006)
[發明所欲解決之課題]
依照濕式製程而製造的有機EL元件具有容易實現低成本化及大面積化的特長。但是,依照濕式製程而製造的先前的有機EL元件的驅動電壓、發光效率及發光壽命等元件特性未必充分,期望進一步的改善。
通常,於濕式製程中,塗佈使電荷傳輸性化合物溶解於溶劑中所得的溶液而形成塗佈膜,繼而,藉由對塗佈膜進行加熱而形成有機薄膜。因此,若用作有機薄膜的材料的電荷傳輸性化合物的氧化耐性不充分,則於加熱時,容易導致有機薄膜的表面氧化。
有機薄膜的表面氧化會使有機薄膜本身的性能下降,造成驅動電壓的上升等元件特性的下降,因而並不理想。具有聚合性官能基的電荷傳輸性化合物雖為適於濕式製程的材料,但就氧化耐性等觀點而言,期望進一步的改善。另一方面,為了提升元件特性,重要的不僅僅是開發有機薄膜的材料,抑制有機薄膜的性能下降的方法亦同樣重要。因此,關於利用濕式製程的有機薄膜的製造,期望一種抑制成膜時的有機薄膜的性能下降,可形成具有優異的性能的有機薄膜的製造方法。
依照濕式製程而製造的有機EL元件具有容易實現低成本化及大面積化的特長。但是,依照濕式製程而製造的先前的有機EL元件的驅動電壓、發光效率及發光壽命等元件特性未必充分,期望進一步的改善。
通常,於濕式製程中,塗佈使電荷傳輸性化合物溶解於溶劑中所得的溶液而形成塗佈膜,繼而,藉由對塗佈膜進行加熱而形成有機薄膜。因此,若用作有機薄膜的材料的電荷傳輸性化合物的氧化耐性不充分,則於加熱時,容易導致有機薄膜的表面氧化。
有機薄膜的表面氧化會使有機薄膜本身的性能下降,造成驅動電壓的上升等元件特性的下降,因而並不理想。具有聚合性官能基的電荷傳輸性化合物雖為適於濕式製程的材料,但就氧化耐性等觀點而言,期望進一步的改善。另一方面,為了提升元件特性,重要的不僅僅是開發有機薄膜的材料,抑制有機薄膜的性能下降的方法亦同樣重要。因此,關於利用濕式製程的有機薄膜的製造,期望一種抑制成膜時的有機薄膜的性能下降,可形成具有優異的性能的有機薄膜的製造方法。
鑒於以上所述,本揭示的目的在於提供一種抑制利用濕式製程成膜時的有機薄膜的性能下降,可形成具有優異的性能的有機薄膜的製造方法。另外,目的在於提供一種具有藉由所述製造方法而獲得的有機薄膜的有機EL元件、以及使用其的顯示元件、照明裝置及顯示裝置。
[解決課題之手段]
本發明者等人對利用濕式製程的有機薄膜的製造進行了努力研究,結果發現成膜時的加熱製程的環境大大影響有機薄膜的性能,從而完成本發明。
本發明者等人對利用濕式製程的有機薄膜的製造進行了努力研究,結果發現成膜時的加熱製程的環境大大影響有機薄膜的性能,從而完成本發明。
即,本發明是有關於以下所記載的實施形態。但本發明並不限定於以下實施形態。
一實施形態是有關於一種有機薄膜的製造方法,所述製造方法包括:塗佈含有電荷傳輸性化合物的有機電子材料而形成塗佈膜的步驟;以及於惰性氣體環境下對所述塗佈膜進行加熱而形成有機薄膜的步驟。
一實施形態是有關於一種有機薄膜的製造方法,所述製造方法包括:塗佈含有電荷傳輸性化合物的有機電子材料而形成塗佈膜的步驟;以及於惰性氣體環境下對所述塗佈膜進行加熱而形成有機薄膜的步驟。
所述實施形態的製造方法中,所述有機電子材料較佳為更包含溶劑。
所述電荷傳輸性化合物較佳為具有電洞注入性或電洞傳輸性。
所述電荷傳輸性化合物較佳為包含選自由芳香族胺結構、吡咯結構、咔唑結構、噻吩結構、苯結構、苯胺結構、啡噁嗪結構及茀結構所組成的群組中的一種以上的結構。
所述電荷傳輸性化合物較佳為具有分支為三方向以上的結構。
所述電荷傳輸性化合物較佳為具有至少一個聚合性官能基。
所述聚合性官能基較佳為選自由氧雜環丁烷基、環氧基、乙烯基、丙烯醯基及甲基丙烯醯基所組成的群組中的至少一個。
所述有機電子材料較佳為更包含聚合起始劑。
所述聚合起始較佳為離子化合物。所述離子化合物較佳為鎓鹽。
另一實施形態是有關於一種藉由所述實施形態的有機薄膜的製造方法而製造的有機薄膜。
又一實施形態是有關於一種積層體,其具有:由含有電荷傳輸性化合物的有機電子材料所形成的有機薄膜、及設置於所述有機薄膜之上的上層,所述積層體中,根據自所述上層側照射氣體團簇離子束,並藉由飛行時間型二次離子質譜儀於深度方向上所測定的氧離子強度而算出的包含所述有機薄膜與所述上層的界面在內的深度方向上的氧原子分佈的偏差為8.0%以下。
又一實施形態是有關於一種有機電致發光元件,其具有所述實施形態的有機薄膜、或所述實施形態的積層體。所述有機電致發光元件較佳為更具有可撓性基板。另外,所述有機電致發光元件較佳為更具有樹脂膜基板。
又一實施形態是有關於一種顯示元件,其包括所述實施形態的有機電致發光元件。
又一實施形態是有關於一種照明裝置,其包括所述實施形態的有機電致發光元件。
又一實施形態是有關於一種顯示裝置,其包括:所述實施形態的照明裝置、及作為顯示構件的液晶元件。
又一實施形態是有關於一種有機電致發光元件的製造方法,其是於陽極與陰極之間至少依序具有鄰接於所述陽極的有機薄膜及發光層的有機電致發光元件的製造方法,所述製造方法包括:於所述陽極之上,藉由所述實施形態的有機薄膜的製造方法而形成所述有機薄膜的步驟;形成所述發光層的步驟;以及形成所述陰極的步驟。
[發明的效果]
根據本揭示,可提供一種抑制成膜時的性能下降,且具有優異的性能的有機薄膜的製造方法。另外,可提供一種使用藉由所述製造方法而獲得的有機薄膜,驅動電壓等元件特性優異的有機EL元件、以及使用其的顯示元件、照明裝置及顯示裝置。
根據本揭示,可提供一種抑制成膜時的性能下降,且具有優異的性能的有機薄膜的製造方法。另外,可提供一種使用藉由所述製造方法而獲得的有機薄膜,驅動電壓等元件特性優異的有機EL元件、以及使用其的顯示元件、照明裝置及顯示裝置。
以下,對本發明的實施形態進行具體說明,但本發明並不限定於以下實施形態。
<有機薄膜的製造方法>
於一實施形態中,有機薄膜的製造方法包括:形成含有電荷傳輸性化合物的有機電子材料的塗佈膜的步驟;以及於惰性氣體環境下對所述塗佈膜進行加熱而形成有機薄膜的步驟。
<有機薄膜的製造方法>
於一實施形態中,有機薄膜的製造方法包括:形成含有電荷傳輸性化合物的有機電子材料的塗佈膜的步驟;以及於惰性氣體環境下對所述塗佈膜進行加熱而形成有機薄膜的步驟。
塗佈膜的形成是藉由於大氣環境下或惰性氣體環境下塗佈所述有機電子材料而實施。塗佈膜的形成較佳為於室溫下實施。此處,所謂室溫是指10℃~40℃的範圍內的任一溫度,較佳為20℃~30℃的範圍。所述有機電子材料較佳為以將該材料溶解於溶劑中所得的塗佈溶液(墨水組成物)的形態來使用。作為塗佈方法,例如可列舉:旋塗法;流延法;浸漬法;凸版印刷、凹版印刷、膠版印刷、平版印刷、凸版反轉膠版印刷、網版印刷、及凹版(gravure)印刷等有版印刷法;噴墨法等無版印刷法等公知的方法。
有機薄膜的形成是藉由於惰性氣體環境下對塗佈膜進行加熱而實施。藉由對塗佈膜進行加熱,可獲得塗佈膜經固化的有機薄膜。於一實施形態中,有機薄膜為塗佈膜中的溶劑蒸發而形成的乾燥膜。於另一實施形態中,於電荷傳輸性化合物具有聚合性官能基的情況下,有機薄膜為藉由加熱及視需要實施的光照射而進行電荷傳輸性化合物的聚合反應所形成的硬化膜。就濕式製程的多層化的觀點而言,有機薄膜較佳為硬化膜。根據本揭示的製造方法,藉由於惰性氣體環境下實施塗佈膜形成後的加熱,可獲得具有優異的性能的有機薄膜。
塗佈膜及有機薄膜的厚度並無特別限定,可考慮有機薄膜的用途來進行調整。於一實施形態中,厚度可為0.1 nm~300 nm的範圍。於設為0.1 nm以上的膜厚的情況下,容易提升電荷傳輸的效率。另一方面,於將膜厚設為300 nm的情況下,容易減小電阻。厚度更佳為1 nm~200 nm的範圍,進而佳為3 nm~100 nm的範圍。
塗佈膜及有機薄膜的厚度並無特別限定,可考慮有機薄膜的用途來進行調整。於一實施形態中,厚度可為0.1 nm~300 nm的範圍。於設為0.1 nm以上的膜厚的情況下,容易提升電荷傳輸的效率。另一方面,於將膜厚設為300 nm的情況下,容易減小電阻。厚度更佳為1 nm~200 nm的範圍,進而佳為3 nm~100 nm的範圍。
此處,所謂「惰性氣體」,例如可列舉氦氣及氬氣等稀有氣體、氮氣以及該些的混合氣體。所謂「惰性氣體環境下」,是指製程環境中的惰性氣體的濃度以體積比計為99.5%以上,較佳為99.9%以上。所述製造方法中,就成本及簡便性而言,塗佈膜的加熱較佳為於氮氣環境下實施。
「塗佈膜的加熱」是指對塗佈膜施加熱而使塗佈膜的溫度上升。加熱並無特別限定,就效率良好地去除溶劑的觀點而言,較佳為以墨水組成物中所使用的溶劑的沸點以上的溫度來實施。另外,於電荷傳輸性化合物具有聚合性官能基的情況下,較佳為聚合反應效率良好地進行的溫度。於一實施形態中,塗佈膜的加熱溫度較佳為140℃以上,更佳為170℃以上,進而佳為180℃以上。另一方面,就抑制由熱劣化等導致的有機薄膜的性能下降的觀點而言,所述加熱溫度較佳為300℃以下,更佳為280℃以下,進而佳為250℃以下。此處,所謂有機薄膜的性能下降,是指由熱劣化或表面氧化等導致的載子密度及電荷遷移率等的下降。根據所述實施形態的製造方法,可抑制有機薄膜的性能下降,容易獲得具有優異的性能的有機薄膜。藉由使用此種有機薄膜,元件的驅動電壓、發光效率及發光壽命容易提升。
加熱時間並無特別限定,就生產性的提升的觀點而言,較佳為2小時以下,更佳為1小時以下,進而佳為30分鐘以下。另外,就確實地進行溶劑去除及聚合反應的觀點而言,加熱時間較佳為1分鐘以上,更佳為3分鐘以上,進而佳為5分鐘以上。
塗佈膜的加熱例如可使用加熱板或烘箱來實施。惰性氣體環境下的加熱例如可藉由於惰性氣體環境下使用加熱板,或將烘箱內設為惰性氣體環境來實施。
塗佈膜的加熱例如可使用加熱板或烘箱來實施。惰性氣體環境下的加熱例如可藉由於惰性氣體環境下使用加熱板,或將烘箱內設為惰性氣體環境來實施。
於一實施形態中,塗佈膜的加熱較佳為於氮氣環境下,以180℃~250℃、更佳為190℃~240℃的溫度、進而佳為200℃~230℃的溫度,於加熱時間5分鐘~60分鐘的條件下來實施。即便為相同的加熱溫度,若加熱時間變長,則有機薄膜的性能容易下降。因此,加熱時間更佳為設為30分鐘以下。
塗佈膜的加熱較佳為藉由如下方式而實施,例如,使形成有塗膜的基板與設置於惰性氣體環境下且設定為180℃~250℃的範圍的溫度的加熱板的表面接觸5分鐘~60分鐘。加熱(與加熱板表面的接觸)時間更佳為設為30分鐘以下。
塗佈膜的加熱較佳為藉由如下方式而實施,例如,使形成有塗膜的基板與設置於惰性氣體環境下且設定為180℃~250℃的範圍的溫度的加熱板的表面接觸5分鐘~60分鐘。加熱(與加熱板表面的接觸)時間更佳為設為30分鐘以下。
所述有機薄膜的製造方法中使用的有機電子材料並無特別限定。就進一步提高有機薄膜的性能下降的抑制效果的觀點而言,較佳為使用包含耐熱性及氧化耐性等優異的電荷傳輸性化合物的有機電子材料。以下,對所述有機薄膜的製造方法中能夠使用的有機電子材料進行更具體的說明。
(有機電子材料)
於一實施形態中,就容易藉由濕式製程來實現有機薄膜的多層化的觀點而言,形成有機薄膜的有機電子材料較佳為包含分子內具有聚合性官能基的電荷傳輸性化合物。於一實施形態中,有機電子材料可包含兩種以上的具有聚合性官能基的電荷傳輸性化合物,亦可更包含其他電荷傳輸性化合物。
[電荷傳輸性化合物]
於一實施形態中,就容易藉由濕式製程來實現有機薄膜的多層化的觀點而言,形成有機薄膜的有機電子材料較佳為包含分子內具有聚合性官能基的電荷傳輸性化合物。於一實施形態中,有機電子材料可包含兩種以上的具有聚合性官能基的電荷傳輸性化合物,亦可更包含其他電荷傳輸性化合物。
[電荷傳輸性化合物]
於一實施形態中,電荷傳輸性化合物具有一個以上的具有電荷傳輸性的結構單元,且所述結構單元的至少一個具有下式所表示的結構部位。
-Ar-(L)a-Z
式中,Ar為伸芳基或雜伸芳基,L為連結基,a為0或1,Z表示經取代或未經取代的聚合性官能基。上式中,連結基L為二價有機基,並無特別限定。
-Ar-(L)a-Z
式中,Ar為伸芳基或雜伸芳基,L為連結基,a為0或1,Z表示經取代或未經取代的聚合性官能基。上式中,連結基L為二價有機基,並無特別限定。
於一實施形態中,電荷傳輸性化合物較佳為具有一個以上的具有電荷傳輸性的結構單元,且所述結構單元的至少一個具有下式(I)所表示的結構部位。
-Ar-X-Y-Z (I)
式中,Ar表示伸芳基或雜伸芳基,X表示後述連結基,Y表示碳數1~10的脂肪族烴基,Z表示經取代或未經取代的聚合性官能基。
-Ar-X-Y-Z (I)
式中,Ar表示伸芳基或雜伸芳基,X表示後述連結基,Y表示碳數1~10的脂肪族烴基,Z表示經取代或未經取代的聚合性官能基。
各式中,Ar表示伸芳基或雜伸芳基。伸芳基是指自芳香族烴去除兩個氫原子所得的原子團。作為芳香族烴的具體例,可列舉苯、萘、蒽、稠四苯、茀及菲等。伸芳基較佳為碳數為6~30。
雜伸芳基是指自芳香族雜環去除兩個氫原子所得的原子團。作為芳香族雜環的具體例,可列舉:吡啶、吡嗪、喹啉、異喹啉、吖啶、啡啉、呋喃、吡咯、噻吩、咔唑、噁唑、噁二唑、噻二唑、三唑、苯并噁唑、苯并噁二唑、苯并噻二唑、苯并三唑及苯并噻吩等。雜伸芳基較佳為碳數為2~30。
Ar可為例如苯般的單環結構,亦可為例如萘般環相互縮合而成的稠環結構。另外,Ar亦可為選自獨立的單環及稠環中的兩個以上鍵結的結構。作為此種結構的一例,可列舉聯苯、聯三苯、及三苯基苯。Ar未經取代,或者可具有一個以上的取代基。於Ar具有取代基的情況下,取代基例如可為碳數1~22的直鏈、環狀或分支的烷基。
於一實施形態中,Ar較佳為伸苯基或伸萘基,更佳為伸苯基。
雜伸芳基是指自芳香族雜環去除兩個氫原子所得的原子團。作為芳香族雜環的具體例,可列舉:吡啶、吡嗪、喹啉、異喹啉、吖啶、啡啉、呋喃、吡咯、噻吩、咔唑、噁唑、噁二唑、噻二唑、三唑、苯并噁唑、苯并噁二唑、苯并噻二唑、苯并三唑及苯并噻吩等。雜伸芳基較佳為碳數為2~30。
Ar可為例如苯般的單環結構,亦可為例如萘般環相互縮合而成的稠環結構。另外,Ar亦可為選自獨立的單環及稠環中的兩個以上鍵結的結構。作為此種結構的一例,可列舉聯苯、聯三苯、及三苯基苯。Ar未經取代,或者可具有一個以上的取代基。於Ar具有取代基的情況下,取代基例如可為碳數1~22的直鏈、環狀或分支的烷基。
於一實施形態中,Ar較佳為伸苯基或伸萘基,更佳為伸苯基。
所述式(I)中,X為選自由下式(x1)~式(x10)所組成的群組中的任一個連結基。
[化1]
[化1]
式中,R分別獨立地表示氫原子、碳數1~22的直鏈、環狀或分支的烷基、或者碳數6~30的芳基或碳數2~30的雜芳基。於一實施形態中,R較佳為碳數1~22的直鏈、環狀或分支的烷基。碳數更佳為2~16,進而佳為3~12,特佳為4~8。於另一實施形態中,R較佳為碳數6~30的芳基,更佳為苯基或萘基,進而佳為苯基。
於一實施形態中,所述連結基X較佳為x1。即,電荷傳輸性化合物較佳為具有下式(I-1)所表示的結構部位。
-Ar-O-Y-Z (I-1)
-Ar-O-Y-Z (I-1)
式(I)中,Y為碳數1~10的二價脂肪族烴基。脂肪族烴基可具有直鏈、分支、環狀或將該些組合的結構。脂肪族烴基可為飽和,亦可為不飽和。
於一實施形態中,就容易獲得作為原料的單體的觀點而言,Y較佳為直鏈的脂肪族烴基,更佳為飽和。就該些觀點而言,式(I)中,Y較佳為-(CH2
)n
-。即,於一實施形態中,電荷傳輸性化合物較佳為具有下式(I-2)所表示的結構部位。
-Ar-X-(CH2 )n -Z (I-2)
式中,n為1~10,較佳為1~8,更佳為1~6。就耐熱性的觀點而言,進而佳為n為1~4,最佳為n為1或2。
-Ar-X-(CH2 )n -Z (I-2)
式中,n為1~10,較佳為1~8,更佳為1~6。就耐熱性的觀點而言,進而佳為n為1~4,最佳為n為1或2。
如上所述,電荷傳輸性化合物較佳為具有上式(I-1)或式(I-2)所表示的結構部位,更佳為具有下式(I-3)所表示的結構部位。
-Ar-O-(CH2 )n -Z (I-3)
式中,n為1~10,較佳為1~8,更佳為1~6。就耐熱性的觀點而言,進而佳為n為1~4,最佳為n為1或2。
-Ar-O-(CH2 )n -Z (I-3)
式中,n為1~10,較佳為1~8,更佳為1~6。就耐熱性的觀點而言,進而佳為n為1~4,最佳為n為1或2。
所述各式中,Z表示聚合性官能基。所謂「重合性官能基」,是指藉由施加熱及/或光而可形成鍵的官能基。聚合性官能基Z可未經取代,亦可具有取代基。作為聚合性官能基Z的具體例,可列舉:具有碳-碳多重鍵的基(例如乙烯基、烯丙基、丁烯基、乙炔基、丙烯醯基、甲基丙烯醯基)、具有小員環的基(例如環丙基、環丁基等環狀烷基;環氧基(氧雜環丙基)、氧雜環丁烷基(氧雜環丁基)等環狀醚基;雙乙烯酮(diketene)基;環硫基;內酯基;內醯胺基等)、雜環基(例如呋喃-基、吡咯-基、噻吩-基、噻咯-基)等。
作為聚合性官能基Z,特佳為乙烯基、丙烯醯基、甲基丙烯醯基、環氧基、及氧雜環丁烷基。就反應性及有機電子元件的特性的觀點而言,更佳為乙烯基、氧雜環丁烷基、或環氧基。該些聚合性官能基亦可具有取代基。取代基較佳為碳數1~22的直鏈、環狀或分支的烷基。碳數更佳為1~8,進而佳為1~4。取代基最佳為1~4的直鏈的烷基。
於一實施形態中,就保存穩定性的觀點而言,聚合性官能基Z較佳為下式(z1)所表示的氧雜環丁烷基。式中,R可為氫原子或碳數1~4的烷基。R特佳為甲基或乙基。
[化2]
[化2]
具有至少一個式(I)所表示的結構部位的電荷傳輸性化合物於其結構內包含至少一個聚合性官能基Z。包含聚合性官能基的化合物藉由聚合反應而能夠硬化,藉由硬化而能夠使對溶劑的溶解度發生變化。因此,具有至少一個式(I)所表示的結構部位的電荷傳輸性化合物具有優異的硬化性,為適於濕式製程的材料。
於一實施形態中,電荷傳輸性化合物只要具有所述式(I)所表示的結構部位,且具有傳輸電荷的能力即可。於一實施形態中,所傳輸的電荷較佳為電洞。若為電洞傳輸性的化合物,則例如可用作有機EL元件的電洞注入層或電洞傳輸層的材料。另外,若為電子傳輸性的化合物,則可用作電子傳輸層或電子注入層的材料。另外,若為傳輸電洞及電子兩者的化合物,則可用於發光層的材料等中。
於一實施形態中,所述電荷傳輸性化合物較佳為用作電洞注入層及/或電洞傳輸層的材料,更佳為用作電洞注入層材料。因此,所述電荷傳輸性化合物較佳為具有電洞注入性或電洞傳輸性,更佳為具有電洞注入性。
於一實施形態中,所述電荷傳輸性化合物較佳為用作電洞注入層及/或電洞傳輸層的材料,更佳為用作電洞注入層材料。因此,所述電荷傳輸性化合物較佳為具有電洞注入性或電洞傳輸性,更佳為具有電洞注入性。
電荷傳輸性化合物較佳為具有一個或兩個以上的具有電荷傳輸性的結構單元,且所述結構單元的至少一個具有所述式(I)所表示的結構部位。電荷傳輸性材料大致分為包含一個結構單元的低分子化合物、及包含多個結構單元的高分子化合物,可為該些的任一者。
於電荷傳輸性化合物為低分子化合物的情況下,就容易獲得高純度的材料的方面而言較佳。於電荷傳輸性化合物為高分子化合物的情況下,就組成物的製備容易,另外成膜性優異的方面而言較佳。進而,就獲得兩者的優點的觀點而言,亦能夠將低分子化合物與高分子化合物混合而用作電荷傳輸性化合物。以下,作為電荷傳輸性化合物的一例,對包含具有電荷傳輸性的多個結構單元的高分子化合物進行更具體的說明。
[電荷傳輸性聚合物]
於電荷傳輸性化合物為高分子化合物的情況下,電荷傳輸性化合物可為聚合物或寡聚物。以下,將該些總稱為「電荷傳輸性聚合物」。電荷傳輸性聚合物較佳為於其結構內具有上文所說明的下式(I)所表示的至少一個結構部位。
-Ar-X-Y-Z (I)
於電荷傳輸性化合物為高分子化合物的情況下,電荷傳輸性化合物可為聚合物或寡聚物。以下,將該些總稱為「電荷傳輸性聚合物」。電荷傳輸性聚合物較佳為於其結構內具有上文所說明的下式(I)所表示的至少一個結構部位。
-Ar-X-Y-Z (I)
當於電荷傳輸性聚合物的末端部介隔包含-Ar-CH2
-O-所表示的結構的連結基而存在聚合性官能基時,電荷傳輸性聚合物在與聚合起始劑併用的情況下,有藉由加熱而分子內的鍵被切斷,容易產生分解物的傾向。相對於此,具有式(I)所表示的結構部位的電荷傳輸性聚合物在與聚合起始劑併用的情況下,亦不易產生因加熱而形成的分解物。根據如上所述的情況,於所述實施形態的有機薄膜的製造方法中,在使用包含具有上式(I)所表示的至少一個結構部位的電荷傳輸性聚合物的有機電子材料的情況下,更容易獲得具有優異的性能的有機薄膜。
電荷傳輸性聚合物可為直鏈狀,或者亦可具有分支結構。電荷傳輸性聚合物較佳為至少包含具有電荷傳輸性的二價結構單元L及構成末端部的一價結構單元T,亦可更包含構成分支部的三價以上的結構單元B。關於各結構單元,電荷傳輸性聚合物中可分別僅包含一種,或者亦可分別包含多種。電荷傳輸性聚合物中,各結構單元於「一價」~「三價以上」的鍵結部位互相鍵結。
(電荷傳輸性聚合物的結構)
作為電荷傳輸性聚合物中所包含的部分結構的例子,可列舉以下。電荷傳輸性聚合物並不限定於具有以下部分結構的聚合物。部分結構中,「L」表示結構單元L,「T」表示結構單元T,「B」表示結構單元B。「*」表示與其他結構單元的鍵結部位。以下的部分結構中,多個L可為彼此相同的結構單元,亦可為彼此不同的結構單元。關於T及B,亦同樣如此。
作為電荷傳輸性聚合物中所包含的部分結構的例子,可列舉以下。電荷傳輸性聚合物並不限定於具有以下部分結構的聚合物。部分結構中,「L」表示結構單元L,「T」表示結構單元T,「B」表示結構單元B。「*」表示與其他結構單元的鍵結部位。以下的部分結構中,多個L可為彼此相同的結構單元,亦可為彼此不同的結構單元。關於T及B,亦同樣如此。
直鏈狀的電荷傳輸性聚合物
[化3]
[化3]
具有分支結構的電荷傳輸性聚合物
[化4]
[化5]
[化4]
[化5]
於一實施形態中,電荷傳輸性聚合物較佳為具有電荷傳輸性的二價結構單元L。另外,於一實施形態中,電荷傳輸性聚合物較佳為具有分支為三方向以上的結構,即具有所述結構單元B。電荷傳輸性聚合物較佳為包含選自由芳香族胺結構、咔唑結構、噻吩結構、聯噻吩結構、苯結構、啡噁嗪結構及茀結構所組成的群組中的至少一種結構。該結構可較佳地包含於後述結構單元L中,亦可包含於結構單元B中,亦可包含於結構單元L及結構單元B兩者中。藉由電荷傳輸性聚合物包含所述結構的任一者,可提升電荷傳輸性,特別是電洞傳輸性。
於一實施形態中,電荷傳輸性聚合物只要於構成聚合物的結構單元L、結構單元B及結構單元T的至少一個中包含式(I)所表示的結構部位即可,其導入位置並無特別限定。於較佳實施形態中,就提高硬化性的觀點而言,式(I)所表示的結構部位較佳為存在於構成電荷傳輸性聚合物的至少一個末端部的構成單元T中。就構成電荷傳輸性聚合物的單體化合物的合成容易的觀點而言,式(I)所表示的結構部位亦較佳為存在於構成末端部的結構單元T中。以下,對電荷傳輸性聚合物的結構單元進行更具體的說明。
(結構單元L)
結構單元L為具有電荷傳輸性的二價結構單元。結構單元L只要包含具有傳輸電荷的能力的原子團即可,並無特別限定。例如,結構單元L選自經取代或未經取代的芳香族胺結構、咔唑結構、噻吩結構、茀結構、苯結構、聯苯結構、聯三苯結構、萘結構、蒽結構、稠四苯結構、菲結構、二氫菲結構、吡啶結構、吡嗪結構、喹啉結構、異喹啉結構、喹噁啉結構、吖啶結構、二氮雜啡結構、呋喃結構、吡咯結構、噁唑結構、噁二唑結構、噻唑結構、噻二唑結構、三唑結構、苯并噻吩結構、苯并噁唑結構、苯并噁二唑結構、苯并噻唑結構、苯并噻二唑結構、苯并三唑結構、及包含該些的一種或兩種以上的結構中。芳香族胺結構較佳為三芳基胺結構,更佳為三苯基胺結構。
結構單元L為具有電荷傳輸性的二價結構單元。結構單元L只要包含具有傳輸電荷的能力的原子團即可,並無特別限定。例如,結構單元L選自經取代或未經取代的芳香族胺結構、咔唑結構、噻吩結構、茀結構、苯結構、聯苯結構、聯三苯結構、萘結構、蒽結構、稠四苯結構、菲結構、二氫菲結構、吡啶結構、吡嗪結構、喹啉結構、異喹啉結構、喹噁啉結構、吖啶結構、二氮雜啡結構、呋喃結構、吡咯結構、噁唑結構、噁二唑結構、噻唑結構、噻二唑結構、三唑結構、苯并噻吩結構、苯并噁唑結構、苯并噁二唑結構、苯并噻唑結構、苯并噻二唑結構、苯并三唑結構、及包含該些的一種或兩種以上的結構中。芳香族胺結構較佳為三芳基胺結構,更佳為三苯基胺結構。
於一實施形態中,就獲得優異的電洞傳輸性的觀點而言,結構單元L較佳為選自經取代或未經取代的芳香族胺結構、咔唑結構、噻吩結構、茀結構、苯結構、吡咯結構、及包含該些的一種或兩種以上的結構中,更佳為選自經取代或未經取代的芳香族胺結構、咔唑結構、及包含該些的一種或兩種以上的結構中。於另一實施形態中,就獲得優異的電子傳輸性的觀點而言,結構單元L較佳為選自經取代或未經取代的茀結構、苯結構、菲結構、吡啶結構、喹啉結構、及包含該些的一種或兩種以上的結構中。
作為結構單元L的具體例,可列舉以下。結構單元L並不限定於以下。
[化6]
[化7]
R分別獨立地表示氫原子或取代基。較佳為R分別獨立地選自由-R1
、-OR2
、-SR3
、-OCOR4
、-COOR5
、-SiR6
R7
R8
、鹵素原子、及後述的包含聚合性官能基的基所組成的群組中。R1
~R8
分別獨立地表示氫原子;碳數1~22個的直鏈、環狀或分支烷基;或者碳數6~30的芳基或碳數2~30的雜芳基。芳基為自芳香族烴去除一個氫原子所得的原子團。雜芳基為自芳香族雜環去除一個氫原子所得的原子團。烷基可進而由碳數2~20個的芳基或雜芳基取代,芳基或雜芳基可進而由碳數1~22個的直鏈、環狀或分支烷基取代。
於一實施形態中,R較佳為分別獨立地為氫原子、或者選自由烷基、芳基或經烷基取代的芳基、及鹵素原子所組成的群組中的取代基。鹵素原子可為氯原子、氟原子、溴原子等,較佳為氟原子。
Ar表示碳數6~30的伸芳基或碳數2~30雜伸芳基。伸芳基為自芳香族烴去除兩個氫原子所得的原子團。雜伸芳基為自芳香族雜環去除兩個氫原子所得的原子團。Ar較佳為伸芳基,更佳為伸苯基。
於一實施形態中,R較佳為分別獨立地為氫原子、或者選自由烷基、芳基或經烷基取代的芳基、及鹵素原子所組成的群組中的取代基。鹵素原子可為氯原子、氟原子、溴原子等,較佳為氟原子。
Ar表示碳數6~30的伸芳基或碳數2~30雜伸芳基。伸芳基為自芳香族烴去除兩個氫原子所得的原子團。雜伸芳基為自芳香族雜環去除兩個氫原子所得的原子團。Ar較佳為伸芳基,更佳為伸苯基。
作為芳香族烴,可列舉單環、稠環、或選自單環及稠環中的兩個以上經由單鍵而鍵結的多環。作為芳香族雜環,可列舉單環、稠環、或選自單環及稠環中的兩個以上經由單鍵而鍵結的多環。
於一實施形態中,結構單元L較佳為包含下式所表示的結構單元L1。
[化7A]
式中,R與上文所說明的R相同。於該實施形態中,R較佳為碳數1~22的直鏈烷基或鹵素原子。所述直鏈烷基更佳為碳數為2~16,進而佳為碳數為3~12,特佳為碳數為4~8。所述鹵素原子可為氯原子、氟原子、或溴原子,較佳為氟原子。結構單元L1中,就有容易抑制成膜時的有機薄膜的性能下降的傾向而言,更佳為R為氟原子的結構。
於一實施形態中,結構單元L較佳為包含下式所表示的結構單元L1。
[化7A]
式中,R與上文所說明的R相同。於該實施形態中,R較佳為碳數1~22的直鏈烷基或鹵素原子。所述直鏈烷基更佳為碳數為2~16,進而佳為碳數為3~12,特佳為碳數為4~8。所述鹵素原子可為氯原子、氟原子、或溴原子,較佳為氟原子。結構單元L1中,就有容易抑制成膜時的有機薄膜的性能下降的傾向而言,更佳為R為氟原子的結構。
(結構單元B)
結構單元B為於電荷傳輸性聚合物具有分支結構的情況下,構成分支部的三價以上的結構單元。就提升有機電子元件的耐久性的觀點而言,結構單元B較佳為六價以下,更佳為三價或四價。結構單元B較佳為具有電荷傳輸性的單元。例如,就提升有機電子元件的耐久性的觀點而言,結構單元B選自經取代或未經取代的芳香族胺結構、咔唑結構、縮合多環式芳香族烴結構、及含有該些的一種或兩種以上的結構中。
結構單元B為於電荷傳輸性聚合物具有分支結構的情況下,構成分支部的三價以上的結構單元。就提升有機電子元件的耐久性的觀點而言,結構單元B較佳為六價以下,更佳為三價或四價。結構單元B較佳為具有電荷傳輸性的單元。例如,就提升有機電子元件的耐久性的觀點而言,結構單元B選自經取代或未經取代的芳香族胺結構、咔唑結構、縮合多環式芳香族烴結構、及含有該些的一種或兩種以上的結構中。
作為結構單元B的具體例,可列舉以下。結構單元B並不限定於以下。
[化8]
[化8]
W表示三價連結基,例如表示碳數6~30的芳烴三基或碳數2~30的雜芳烴三基。芳烴三基為自芳香族烴去除三個氫原子所得的原子團。雜芳烴三基為自芳香族雜環去除三個氫原子所得的原子團。Ar分別獨立地表示二價連結基,例如分別獨立地表示碳數6~30的伸芳基或碳數2~30的雜伸芳基。Ar較佳為伸芳基,更佳為伸苯基。Y表示二價連結基,例如可列舉自結構單元L中的R(其中將包含聚合性官能基的基除外)中具有一個以上的氫原子的基,進而去除一個氫原子的二價基。Z表示碳原子、矽原子、或磷原子的任一者。結構單元中,苯環及Ar可具有取代基,作為取代基的例子,可列舉上文所說明的結構單元L中的R。
於一實施形態中,結構單元B較佳為包含下式所表示的結構單元B1。
[化8A]
於一實施形態中,結構單元B較佳為包含下式所表示的結構單元B1。
[化8A]
(結構單元T)
結構單元T為構成電荷傳輸性聚合物的末端部的一價結構單元。就提高硬化性的觀點而言,電荷傳輸性聚合物較佳為於末端部具有聚合性官能基。因此,結構單元T較佳為具有包含聚合性官能基的結構。以下,將包含聚合性官能基的結構單元T稱為結構單元T1。於一實施形態中,結構單元T1具有下式所表示的結構。
-Ar-(L)a-Z
式中,Ar為伸芳基或雜伸芳基,L為連結基,a為0或1,Z表示經取代或未經取代的聚合性官能基。上式中,連結基L為二價有機基,並無特別限定。
於另一實施形態中,結構單元T1例如可為吡咯-基等其自身為聚合性官能基的結構。
結構單元T為構成電荷傳輸性聚合物的末端部的一價結構單元。就提高硬化性的觀點而言,電荷傳輸性聚合物較佳為於末端部具有聚合性官能基。因此,結構單元T較佳為具有包含聚合性官能基的結構。以下,將包含聚合性官能基的結構單元T稱為結構單元T1。於一實施形態中,結構單元T1具有下式所表示的結構。
-Ar-(L)a-Z
式中,Ar為伸芳基或雜伸芳基,L為連結基,a為0或1,Z表示經取代或未經取代的聚合性官能基。上式中,連結基L為二價有機基,並無特別限定。
於另一實施形態中,結構單元T1例如可為吡咯-基等其自身為聚合性官能基的結構。
於一實施形態中,結構單元T1較佳為具有下式(I)所表示的結構。
-Ar-X-Y-Z (I)
式中,Ar表示伸芳基或雜伸芳基,X表示連結基,Y表示碳數1~10的脂肪族烴基,Z表示經取代或未經取代的聚合性官能基。
各式中,Ar、X、Y、Z如上文對式(I)所表示的結構部位所說明般。
-Ar-X-Y-Z (I)
式中,Ar表示伸芳基或雜伸芳基,X表示連結基,Y表示碳數1~10的脂肪族烴基,Z表示經取代或未經取代的聚合性官能基。
各式中,Ar、X、Y、Z如上文對式(I)所表示的結構部位所說明般。
藉由使用包含所述結構單元T1的電荷傳輸性聚合物,於利用濕式製程的成膜時容易獲得優異的硬化性。另外,藉由所述實施形態的製造方法,更容易獲得具有優異的性能的有機薄膜。結構單元T1較佳為上文所示的式(I-1)或式(I-2)所表示的有機基。結構單元T1更佳為上文所示的式(I-3)所表示的有機基。
於一實施形態中,所述結構單元T1可包含式(I)所表示的具有聚合性官能基Z的結構單元、及具有其以外的聚合性官能基的結構單元。其中,就容易有效果地抑制成膜時的有機薄膜的性能下降的觀點而言,以所述結構單元T1的總量為基準,式(I)所表示的結構單元的比例較佳為50莫耳%以上,更佳為75莫耳%以上,進而佳為85莫耳%以上。所述結構單元的比例最佳為100莫耳%。
於一實施形態中,除所述結構單元T1以外,電荷傳輸性聚合物亦可包含不具有聚合性官能基的一價結構單元(以下稱為結構單元T2)。於電荷傳輸性聚合物具有結構單元T1及結構單元T2的情況下,藉由所述實施形態的製造方法,更加容易獲得具有優異的性能的有機薄膜。
結構單元T2可為結構內不具有聚合性官能基的任意的一價有機基,亦可為除價數外具有與上文所說明的結構單元L及結構單元B相同的結構的一價有機基。於一實施形態中,就賦予耐久性而不使電荷的傳輸性降低的觀點而言,結構單元T2較佳為經取代或未經取代的芳香族烴結構,更佳為經取代或未經取代的苯結構。
作為結構單元T2的具體例,可列舉以下。
[化9]
[化9]
式中,R表示氫原子或取代基。關於取代基,可與結構單元L中所說明的R相同(其中將聚合性官能基除外)。*表示與其他結構單元的鍵結部位。於一實施形態中,R較佳為碳數1~22的直鏈、環狀或分支的烷基。烷基的碳數更佳為2~16,進而佳為3~12,特佳為4~8。於另一實施形態中,所述烷基的氫原子的一部分可經氯原子、氟原子、溴原子等鹵素原子取代。
雖並無特別限定,但作為較佳的結構單元T2的一實施形態,可列舉式(II)中,R的一個為烷基,其他R為氫原子的結構。其中,自與其他結構單元的鍵結部位而言,較佳為於對位具有烷基的結構,更佳為烷基具有直鏈結構。所述烷基的碳數較佳為碳數為2~16,更佳為碳數為3~12,進而佳為碳數為4~8。
作為結構單元T2的另一實施形態,可列舉式(II)中,R的兩個為烷基,其他R為氫原子的結構。其中,自與其他結構單元的鍵結部位而言,較佳為於間位分別具有烷基的結構。關於此種結構,烷基中氫原子的一部分或全部可經氯原子、氟原子、溴原子等鹵素原子取代。作為經鹵素原子取代的烷基的一例,可列舉-CF3 、-CH(CF3 )2 、及-CF(CF3 )2 等,其中較佳為-CF3 。
作為結構單元T2的另一實施形態,可列舉式(II)中,R的兩個為烷基,其他R為氫原子的結構。其中,自與其他結構單元的鍵結部位而言,較佳為於間位分別具有烷基的結構。關於此種結構,烷基中氫原子的一部分或全部可經氯原子、氟原子、溴原子等鹵素原子取代。作為經鹵素原子取代的烷基的一例,可列舉-CF3 、-CH(CF3 )2 、及-CF(CF3 )2 等,其中較佳為-CF3 。
於一實施形態中,就提高電荷傳輸性聚合物的硬化性的觀點而言,以所有結構單元T為基準,結構單元T1的比例較佳為50莫耳%以上,更佳為75莫耳%以上,進而佳為85莫耳%以上。所述結構單元T1的比例亦可設為100莫耳%。於電荷傳輸性聚合物包含式(I)所表示的結構單元、及其以外的含有聚合性官能基的結構單元的情況下,所述結構單元T1的比例是指該些結構單元的合計。
於一實施形態中,於除結構單元T1外亦使用結構單元T2的情況下,以所有結構單元T(T1+T2)為基準,結構單元T2的比例較佳為75莫耳%以下,更佳為50莫耳%以下,進而佳為25莫耳%以下。另一方面,結構單元T1的比例較佳為25莫耳%以上,更佳為50莫耳%以上,進而佳為75莫耳%以上。藉由將結構單元T1及結構單元T2的比例調整為所述範圍內,更容易獲得不會降低硬化性而具有優異的性能的有機薄膜。
於一實施形態中,電荷傳輸性聚合物於分子內具有至少一個聚合性官能基,且所述聚合性官能基的至少一個為式(I)所表示的結構部位中包含的聚合性官能基Z。聚合性官能基可導入至電荷傳輸性聚合物的末端部(即結構單元T),亦可導入至末端部以外的部分(即結構單元L或結構單元B),亦可導入至末端部及末端部以外的部分的兩者。就硬化性的觀點而言,較佳為至少導入至末端部,就可實現兼具硬化性及電荷傳輸性兩者的觀點而言,較佳為僅導入至末端部。另外,於電荷傳輸性聚合物具有分支結構的情況下,聚合性官能基可導入至電荷傳輸性聚合物的主鏈,亦可導入至側鏈,亦可導入至主鏈及側鏈兩者。
就有助於硬化性的觀點而言,聚合性官能基較佳為於電荷傳輸性聚合物中大量包含。另一方面,就不妨礙電荷傳輸性的觀點而言,較佳為電荷傳輸性聚合物中所包含的量少。聚合性官能基的含量可考慮該些而適當設定。
例如,就獲得優異的硬化性的觀點而言,電荷傳輸性聚合物每一分子的聚合性官能基的個數較佳為兩個以上,更佳為三個以上。另外,就確保電荷傳輸性的觀點而言,聚合性官能基個數較佳為1,000個以下,更佳為500個以下。此處,聚合性官能基的個數是指式(I)所表示的結構部位中所包含的聚合性官能基Z及其他結構部位中所包含的聚合性官能基的合計。
電荷傳輸性聚合物每一分子的聚合性官能基的個數可使用為了合成電荷傳輸性聚合物而使用的,具有聚合性官能基的單體的添加量相對於各結構單元所對應的單體的添加量的合計的比例、電荷傳輸性聚合物的重量平均分子量等,作為平均值而求出。
另外,聚合性官能基的個數可利用電荷傳輸性聚合物的1 H核磁共振(nuclear magnetic resonance,NMR)光譜中的源自聚合性官能基的訊號的積分值與所有光譜的積分值的比、電荷傳輸性聚合物的重量平均分子量等,作為平均值而算出。就簡便而言,於添加量明確的情況下,較佳為採用使用添加量而求出的值。
另外,聚合性官能基的個數可利用電荷傳輸性聚合物的1 H核磁共振(nuclear magnetic resonance,NMR)光譜中的源自聚合性官能基的訊號的積分值與所有光譜的積分值的比、電荷傳輸性聚合物的重量平均分子量等,作為平均值而算出。就簡便而言,於添加量明確的情況下,較佳為採用使用添加量而求出的值。
(數量平均分子量)
電荷傳輸性聚合物的數量平均分子量可考慮對溶劑的溶解性、成膜性等而適當調整。就電荷傳輸性優異的觀點而言,數量平均分子量較佳為500以上,更佳為1,000以上,進而佳為2,000以上。另外,就保持對溶劑的良好溶解性、使墨水組成物的製備容易的觀點而言,數量平均分子量較佳為1,000,000以下,更佳為100,000以下,進而佳為50,000以下。於一實施形態中,電荷傳輸性聚合物的數量平均分子量較佳為5,000~40,000,更佳為8,000~30,000,進而佳為10,000~20,000。
電荷傳輸性聚合物的數量平均分子量可考慮對溶劑的溶解性、成膜性等而適當調整。就電荷傳輸性優異的觀點而言,數量平均分子量較佳為500以上,更佳為1,000以上,進而佳為2,000以上。另外,就保持對溶劑的良好溶解性、使墨水組成物的製備容易的觀點而言,數量平均分子量較佳為1,000,000以下,更佳為100,000以下,進而佳為50,000以下。於一實施形態中,電荷傳輸性聚合物的數量平均分子量較佳為5,000~40,000,更佳為8,000~30,000,進而佳為10,000~20,000。
(重量平均分子量)
電荷傳輸性聚合物的重量平均分子量可考慮對溶劑的溶解性、成膜性等而適當調整。就電荷傳輸性優異的觀點而言,重量平均分子量較佳為1,000以上,更佳為5,000以上,進而佳為10,000以上。另外,就保持對溶劑的良好溶解性、使墨水組成物的製備容易的觀點而言,重量平均分子量較佳為1,000,000以下,更佳為700,000以下,進而佳為400,000以下。於一實施形態中,電荷傳輸性聚合物的重量數量平均分子量較佳為20,000~200,000,更佳為30,000~150,000,進而佳為40,000~100,000。
電荷傳輸性聚合物的重量平均分子量可考慮對溶劑的溶解性、成膜性等而適當調整。就電荷傳輸性優異的觀點而言,重量平均分子量較佳為1,000以上,更佳為5,000以上,進而佳為10,000以上。另外,就保持對溶劑的良好溶解性、使墨水組成物的製備容易的觀點而言,重量平均分子量較佳為1,000,000以下,更佳為700,000以下,進而佳為400,000以下。於一實施形態中,電荷傳輸性聚合物的重量數量平均分子量較佳為20,000~200,000,更佳為30,000~150,000,進而佳為40,000~100,000。
數量平均分子量及重量平均分子量可藉由凝膠滲透層析法(Gel Permeation Chromatography,GPC)並使用標準聚苯乙烯的校準曲線,於下述條件下進行測定。
送液泵:L-6050 日立高新技術股份有限公司
UV-Vis檢測器:L-3000 日立高新技術股份有限公司
管柱:吉爾帕(Gelpack)(註冊商標)GL-A160S/GL-A150S日立化成股份有限公司
洗滌液:四氫呋喃(tetrahydrofuran)(高效液相層析(High Performance Liquid Chromatography,HPLC)用,不含穩定劑) 和光純藥工業股份有限公司
流速:1 mL/min
管柱溫度:室溫
分子量標準物質:標準聚苯乙烯
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管柱溫度:室溫
分子量標準物質:標準聚苯乙烯
(結構單元的比例)
就獲得充分的電荷傳輸性的觀點而言,以所有結構單元為基準,電荷傳輸性聚合物中所包含的結構單元L的比例較佳為10莫耳%以上,更佳為20莫耳%以上,進而佳為30莫耳%以上。另外,若考慮結構單元T及視需要所導入的結構單元B,則結構單元L的比例較佳為95莫耳%以下,更佳為90莫耳%以下,進而佳為85莫耳%以下。
就獲得充分的電荷傳輸性的觀點而言,以所有結構單元為基準,電荷傳輸性聚合物中所包含的結構單元L的比例較佳為10莫耳%以上,更佳為20莫耳%以上,進而佳為30莫耳%以上。另外,若考慮結構單元T及視需要所導入的結構單元B,則結構單元L的比例較佳為95莫耳%以下,更佳為90莫耳%以下,進而佳為85莫耳%以下。
就有機電子元件的特性提升的觀點或抑制黏度的上升、良好地進行電荷傳輸性聚合物的合成的觀點而言,以所有結構單元為基準,電荷傳輸性聚合物中所包含的結構單元T的比例較佳為5莫耳%以上,更佳為10莫耳%以上,進而佳為15莫耳%以上。另外,就獲得充分的電荷傳輸性的觀點而言,結構單元T的比例較佳為60莫耳%以下,更佳為55莫耳%以下,進而佳為50莫耳%以下。於一實施形態中,結構單元T的比例是指具有式(I)所表示的結構部位的結構單元T1的比例。於另一實施形態中,結構單元T的比例是指所述結構單元T1與其以外的結構單元T2的合計量。
於電荷傳輸性聚合物包含結構單元B的情況下,就有機電子元件的耐久性提升的觀點而言,以所有結構單元為基準,結構單元B的比例較佳為1莫耳%以上,更佳為5莫耳%以上,進而佳為10莫耳%以上。另外,就抑制黏度的上升、良好地進行電荷傳輸性聚合物的合成的觀點或獲得充分的電荷傳輸性的觀點而言,結構單元B的比例較佳為50莫耳%以下,更佳為40莫耳%以下,進而佳為30莫耳%以下。
就使電荷傳輸性聚合物效率良好地硬化的觀點而言,以所有結構單元為基準,電荷傳輸性聚合物中的聚合性官能基的比例較佳為0.1莫耳%以上,更佳為1莫耳%以上,進而佳為3莫耳%以上。另外,就獲得良好的電荷傳輸性的觀點而言,聚合性官能基的比例較佳為70莫耳%以下,更佳為60莫耳%以下,進而佳為50莫耳%以下。再者,此處所謂的「聚合性官能基的比例」是指具有聚合性官能基的結構單元的比例。於電荷傳輸性聚合物具有式(I)的結構部位中所包含的聚合性官能基Z,且在其以外的結構部位具有聚合性官能基的情況下,是指該些的合計量。
若考量電荷傳輸性、耐久性、生產性等的平衡,則結構單元L及結構單元T的比例(莫耳比)較佳為L:T=100:1~70,更佳為100:3~50,進而佳為100:5~30。另外,於電荷傳輸性聚合物包含結構單元B的情況下,結構單元L、結構單元T及結構單元B的比例(莫耳比)較佳為L:T:B=100:10~200:10~100,更佳為100:20~180:20~90,進而佳為100:40~160:30~80。
結構單元的比例可使用為了合成電荷傳輸性聚合物而使用的,各結構單元所對應的單體的添加量而求出。另外,結構單元的比例可利用電荷傳輸性聚合物的1
H NMR光譜中的源自各結構單元的訊號的積分值,作為平均值而算出。就簡便而言,於添加量明確的情況下,較佳為採用使用添加量而求出的值。
當電荷傳輸性聚合物為電洞傳輸性材料時,就獲得高的電洞注入性及電洞傳輸性的觀點而言,較佳為包含具有芳香族胺結構的單元及/或具有咔唑結構的單元作為主要的結構單元的化合物。就該觀點而言,具有芳香族胺結構的單元及/或具有咔唑結構的單元的總數相對於高分子化合物中的所有結構單元數(其中將末端的結構單元除外)的比例較佳為40%以上,更佳為45%以上,進而佳為50%以上。亦能夠將具有芳香族胺結構的單元及/或具有咔唑結構的單元的總數的比例設為100%。
於一實施形態中,電荷傳輸性聚合物較佳為包含衍生自三苯基胺的二價及/或三價的結構單元作為芳香族胺結構。所述三苯基胺結構中,苯環亦可具有取代基。於一實施形態中,電荷傳輸性聚合物較佳為包含衍生自具有烷基或鹵素原子的三苯基胺結構的結構單元。
於一實施形態中,電荷傳輸性聚合物較佳為包含以下所示的結構。式中,R為烷基或鹵素原子,詳細情況如上文所說明般。另外,-Ar-X-Y-Z如上文作為式(I)所表示的結構部位所說明般。
[化9A]
於一實施形態中,電荷傳輸性聚合物較佳為包含上文所記載的結構單元L1及結構單元B1。式中,R如上文關於結構單元L1所說明般。
該實施形態的電荷傳輸性聚合物有於成膜時難以引起由加熱製程導致的有機薄膜的性能下降的傾向。因此,所述實施形態的製造方法中,可適宜使用所述實施形態的電荷傳輸性聚合物,藉由該些的組合而能夠容易地提供具有更優異的性能的有機薄膜。該實施形態的電荷傳輸性聚合物例如較佳為包含以下所示的結構。式中,R如上文關於結構單元L1所說明般。
[化9B]
於一實施形態中,電荷傳輸性聚合物更佳為包含下式所表示的結構單元L1-1及結構單元B1。
[化9C]
另外,所述電荷傳輸性聚合物較佳為包含所述結構單元L1-1及結構單元B1、以及下式所表示的結構單元T1-1。
[化9D]
所述實施形態的電荷傳輸性聚合物更佳為進而包含下式所表示的結構單元T2-1或結構單元T2-2的任一者。式中,R如上文所說明般。
[化9E]
於一實施形態中,電荷傳輸性聚合物較佳為包含衍生自三苯基胺的二價及/或三價的結構單元作為芳香族胺結構。所述三苯基胺結構中,苯環亦可具有取代基。於一實施形態中,電荷傳輸性聚合物較佳為包含衍生自具有烷基或鹵素原子的三苯基胺結構的結構單元。
於一實施形態中,電荷傳輸性聚合物較佳為包含以下所示的結構。式中,R為烷基或鹵素原子,詳細情況如上文所說明般。另外,-Ar-X-Y-Z如上文作為式(I)所表示的結構部位所說明般。
[化9A]
於一實施形態中,電荷傳輸性聚合物較佳為包含上文所記載的結構單元L1及結構單元B1。式中,R如上文關於結構單元L1所說明般。
該實施形態的電荷傳輸性聚合物有於成膜時難以引起由加熱製程導致的有機薄膜的性能下降的傾向。因此,所述實施形態的製造方法中,可適宜使用所述實施形態的電荷傳輸性聚合物,藉由該些的組合而能夠容易地提供具有更優異的性能的有機薄膜。該實施形態的電荷傳輸性聚合物例如較佳為包含以下所示的結構。式中,R如上文關於結構單元L1所說明般。
[化9B]
於一實施形態中,電荷傳輸性聚合物更佳為包含下式所表示的結構單元L1-1及結構單元B1。
[化9C]
另外,所述電荷傳輸性聚合物較佳為包含所述結構單元L1-1及結構單元B1、以及下式所表示的結構單元T1-1。
[化9D]
所述實施形態的電荷傳輸性聚合物更佳為進而包含下式所表示的結構單元T2-1或結構單元T2-2的任一者。式中,R如上文所說明般。
[化9E]
(電荷傳輸性聚合物的製造方法)
電荷傳輸性聚合物可藉由各種合成方法來製造,並無特別限定。例如,可利用鈴木偶合、根岸偶合、薗頭偶合、施蒂勒(Stille)偶合、布赫瓦爾德-哈特維希(Buchwald-Hartwig)偶合等公知的偶合反應。鈴木偶合為在芳香族硼酸衍生物與芳香族鹵化物之間,引起使用Pd觸媒的交叉偶合反應者。根據鈴木偶合,可藉由使所期望的芳香環彼此鍵結而簡便地製造電荷傳輸性聚合物。
電荷傳輸性聚合物可藉由各種合成方法來製造,並無特別限定。例如,可利用鈴木偶合、根岸偶合、薗頭偶合、施蒂勒(Stille)偶合、布赫瓦爾德-哈特維希(Buchwald-Hartwig)偶合等公知的偶合反應。鈴木偶合為在芳香族硼酸衍生物與芳香族鹵化物之間,引起使用Pd觸媒的交叉偶合反應者。根據鈴木偶合,可藉由使所期望的芳香環彼此鍵結而簡便地製造電荷傳輸性聚合物。
偶合反應中,作為觸媒,例如使用Pd(0)化合物、Pd(II)化合物、Ni化合物等。另外,亦可使用將三(二亞苄基丙酮)二鈀(0)、乙酸鈀(II)等作為前驅物,藉由與膦配位體混合而產生的觸媒種類。關於電荷傳輸性聚合物的合成方法,例如可參照國際公開第2010/140553號的記載。
[摻雜劑]
有機電子材料可更含有摻雜劑。摻雜劑只要為藉由添加於有機電子材料而顯現摻雜效果、可提升電荷的傳輸性的化合物即可,並無特別限制。摻雜有p型摻雜及n型摻雜,p型摻雜中,摻雜劑使用作為電子受體發揮作用的物質,n型摻雜中,摻雜劑使用作為電子供體發揮作用的物質。為了提升電洞傳輸性,較佳為進行p型摻雜,為了提升電子傳輸性,較佳為進行n型摻雜。有機電子材料中使用的摻雜劑可為顯現p型摻雜或n型摻雜的任一效果的摻雜劑。另外,可單獨添加一種摻雜劑,亦可混合添加多種摻雜劑。
有機電子材料可更含有摻雜劑。摻雜劑只要為藉由添加於有機電子材料而顯現摻雜效果、可提升電荷的傳輸性的化合物即可,並無特別限制。摻雜有p型摻雜及n型摻雜,p型摻雜中,摻雜劑使用作為電子受體發揮作用的物質,n型摻雜中,摻雜劑使用作為電子供體發揮作用的物質。為了提升電洞傳輸性,較佳為進行p型摻雜,為了提升電子傳輸性,較佳為進行n型摻雜。有機電子材料中使用的摻雜劑可為顯現p型摻雜或n型摻雜的任一效果的摻雜劑。另外,可單獨添加一種摻雜劑,亦可混合添加多種摻雜劑。
p型摻雜中使用的摻雜劑為電子接受性的化合物,例如可列舉:路易斯酸、質子酸、過渡金屬化合物、離子化合物、鹵素化合物、π共軛系化合物等。具體而言,作為路易斯酸,可列舉:FeCl3
、PF5
、AsF5
、SbF5
、BF5
、BCl3
、BBr3
等;作為質子酸,可列舉:HF、HCl、HBr、HNO3
、H2
SO4
、HClO4
等無機酸,苯磺酸、對甲苯磺酸、十二烷基苯磺酸、聚乙烯基磺酸、甲磺酸、三氟甲磺酸、三氟乙酸、1-丁磺酸、乙烯基苯基磺酸、樟腦磺酸等有機酸;作為過渡金屬化合物,可列舉:FeOCl、TiCl4
、ZrCl4
、HfCl4
、NbF5
、AlCl3
、NbCl5
、TaCl5
、MoF5
;作為離子化合物,可列舉:四(五氟苯基)硼酸根離子、三(三氟甲磺醯基)甲基化物離子、雙(三氟甲磺醯基)醯亞胺離子、六氟銻酸根離子、AsF6 -
(六氟砷酸根離子)、BF4 -
(四氟硼酸根離子)、PF6 -
(六氟磷酸根離子)等具有全氟陰離子的鹽、具有所述質子酸的共軛鹼作為陰離子的鹽等;作為鹵素化合物,可列舉Cl2
、Br2
、I2
、ICl、ICl3
、IBr、IF等;作為π共軛系化合物,可列舉TCNE(四氰基乙烯)、TCNQ(四氰基對苯二醌二甲烷)等。另外,亦能夠使用日本專利特開2000-36390號公報、日本專利特開2005-75948號公報、日本專利特開2003-213002號公報等中記載的電子接受性化合物。較佳為路易斯酸、離子化合物、π共軛系化合物等,較佳為離子化合物。離子化合物中,較佳為鎓鹽。所謂鎓鹽是指具有包含錪及銨等鎓離子的陽離子部及陰離子部的化合物。
n型摻雜中所使用的摻雜劑為供電子性的化合物,例如可列舉:Li、Cs等鹼金屬;Mg、Ca等鹼土金屬;LiF、Cs2
CO3
等鹼金屬及/或鹼土金屬的鹽;金屬錯合物;供電子性有機化合物等。
為了提高有機薄膜的硬化性,較佳為使用可對聚合性官能基發揮作為聚合起始劑的作用的化合物作為摻雜劑。作為兼具作為摻雜劑的功能及作為聚合起始劑的功能的物質,例如可列舉所述離子化合物。
[其他任意成分]
有機電子材料亦可更含有電荷傳輸性低分子化合物、及其他電荷傳輸性聚合物等。
有機電子材料亦可更含有電荷傳輸性低分子化合物、及其他電荷傳輸性聚合物等。
[含量]
就獲得良好的電荷傳輸性的觀點而言,相對於有機電子材料的總質量,電荷傳輸性化合物的含量較佳為50質量%以上,更佳為70質量%以上,進而佳為80質量%以上。亦能夠設為100質量%。
就獲得良好的電荷傳輸性的觀點而言,相對於有機電子材料的總質量,電荷傳輸性化合物的含量較佳為50質量%以上,更佳為70質量%以上,進而佳為80質量%以上。亦能夠設為100質量%。
於含有摻雜劑的情況下,就提升有機電子材料的電荷傳輸性的觀點而言,相對於有機電子材料的總質量,摻雜劑的含量較佳為0.01質量%以上,更佳為0.1質量%以上,進而佳為0.5質量%以上。另外,就良好地保持成膜性的觀點而言,相對於有機電子材料的總質量,較佳為50質量%以下,更佳為30質量%以下,進而佳為20質量%以下。
[聚合起始劑]
有機電子材料較佳為含有聚合起始劑。作為聚合起始劑,可使用公知的自由基聚合起始劑、陽離子聚合起始劑、陰離子聚合起始劑等。就可簡便地製備墨水組成物的觀點而言,較佳為使用兼具作為摻雜劑的功能及作為聚合起始劑的功能的物質。作為亦具有作為摻雜劑的功能的聚合起始劑,例如可列舉所述離子化合物。離子化合物中,較佳為鎓鹽。所謂鎓鹽是指具有包含錪及銨等鎓離子的陽離子部及陰離子部的化合物。例如可列舉具有全氟陰離子部的化合物,作為具體例,可列舉以下化合物。
[化10]
有機電子材料較佳為含有聚合起始劑。作為聚合起始劑,可使用公知的自由基聚合起始劑、陽離子聚合起始劑、陰離子聚合起始劑等。就可簡便地製備墨水組成物的觀點而言,較佳為使用兼具作為摻雜劑的功能及作為聚合起始劑的功能的物質。作為亦具有作為摻雜劑的功能的聚合起始劑,例如可列舉所述離子化合物。離子化合物中,較佳為鎓鹽。所謂鎓鹽是指具有包含錪及銨等鎓離子的陽離子部及陰離子部的化合物。例如可列舉具有全氟陰離子部的化合物,作為具體例,可列舉以下化合物。
[化10]
<墨水組成物>
有機電子材料可為於所述實施形態的有機電子材料中更含有可溶解或分散該材料的溶劑的墨水組成物。藉由構成此種墨水組成物來使用,可藉由塗佈法等簡便的方法而容易地形成有機薄膜。
有機電子材料可為於所述實施形態的有機電子材料中更含有可溶解或分散該材料的溶劑的墨水組成物。藉由構成此種墨水組成物來使用,可藉由塗佈法等簡便的方法而容易地形成有機薄膜。
[溶劑]
作為溶劑,可使用水、有機溶劑、或該些的混合溶劑。作為有機溶劑,可列舉:甲醇、乙醇、異丙醇等醇;戊烷、己烷、辛烷等烷烴;環己烷等環狀烷烴;苯、甲苯、二甲苯、均三甲苯、稠四苯、二苯基甲烷等芳香族烴;乙二醇二甲醚、乙二醇二乙醚、丙二醇-1-單甲醚乙酸酯等脂肪族醚;1,2-二甲氧基苯、1,3-二甲氧基苯、苯甲醚、苯乙醚、2-甲氧基甲苯、3-甲氧基甲苯、4-甲氧基甲苯、2,3-二甲基苯甲醚、2,4-二甲基苯甲醚等芳香族醚;乙酸乙酯、乙酸正丁酯、乳酸乙酯、乳酸正丁酯等脂肪族酯;乙酸苯酯、丙酸苯酯、苯甲酸甲酯、苯甲酸乙酯、苯甲酸丙酯、苯甲酸正丁酯等芳香族酯;N,N-二甲基甲醯胺、N,N-二甲基乙醯胺等醯胺系溶劑;二甲基亞碸、四氫呋喃、丙酮、氯仿、二氯甲烷等。較佳為芳香族烴、脂肪族酯、芳香族酯、脂肪族醚、芳香族醚等。
作為溶劑,可使用水、有機溶劑、或該些的混合溶劑。作為有機溶劑,可列舉:甲醇、乙醇、異丙醇等醇;戊烷、己烷、辛烷等烷烴;環己烷等環狀烷烴;苯、甲苯、二甲苯、均三甲苯、稠四苯、二苯基甲烷等芳香族烴;乙二醇二甲醚、乙二醇二乙醚、丙二醇-1-單甲醚乙酸酯等脂肪族醚;1,2-二甲氧基苯、1,3-二甲氧基苯、苯甲醚、苯乙醚、2-甲氧基甲苯、3-甲氧基甲苯、4-甲氧基甲苯、2,3-二甲基苯甲醚、2,4-二甲基苯甲醚等芳香族醚;乙酸乙酯、乙酸正丁酯、乳酸乙酯、乳酸正丁酯等脂肪族酯;乙酸苯酯、丙酸苯酯、苯甲酸甲酯、苯甲酸乙酯、苯甲酸丙酯、苯甲酸正丁酯等芳香族酯;N,N-二甲基甲醯胺、N,N-二甲基乙醯胺等醯胺系溶劑;二甲基亞碸、四氫呋喃、丙酮、氯仿、二氯甲烷等。較佳為芳香族烴、脂肪族酯、芳香族酯、脂肪族醚、芳香族醚等。
[添加劑]
墨水組成物可更含有添加劑作為任意成分。作為添加劑,例如可列舉:聚合抑制劑、穩定劑、增稠劑、凝膠化劑、阻燃劑、抗氧化劑、還原防止劑、氧化劑、還原劑、表面改質劑、乳化劑、消泡劑、分散劑、界面活性劑等。
墨水組成物可更含有添加劑作為任意成分。作為添加劑,例如可列舉:聚合抑制劑、穩定劑、增稠劑、凝膠化劑、阻燃劑、抗氧化劑、還原防止劑、氧化劑、還原劑、表面改質劑、乳化劑、消泡劑、分散劑、界面活性劑等。
[含量]
墨水組成物中的溶劑的含量可考慮於各種塗佈方法中的應用來確定。例如,溶劑的含量較佳為相對於溶劑而電荷傳輸性聚合物的比例為0.1質量%以上的量,更佳為0.2質量%以上的量,進而佳為0.5質量%以上的量。另外,溶劑的含量較佳為相對於溶劑而電荷傳輸性聚合物的比例為20質量%以下的量,更佳為15質量%以下的量,進而佳為10質量%以下的量。
墨水組成物中的溶劑的含量可考慮於各種塗佈方法中的應用來確定。例如,溶劑的含量較佳為相對於溶劑而電荷傳輸性聚合物的比例為0.1質量%以上的量,更佳為0.2質量%以上的量,進而佳為0.5質量%以上的量。另外,溶劑的含量較佳為相對於溶劑而電荷傳輸性聚合物的比例為20質量%以下的量,更佳為15質量%以下的量,進而佳為10質量%以下的量。
<有機薄膜>
作為本揭示的一實施形態的有機薄膜是有關於一種藉由所述實施形態的製造方法而製造的有機薄膜。即,有機薄膜可藉由於惰性氣體環境下實施塗膜形成後的加熱而獲得,成膜時的有機薄膜的特性劣化少,可維持本來的特性。因此,藉由使用此種有機薄膜來構成有機電子元件,而能夠獲得優異的元件特性。
就提升電荷傳輸的效率的觀點而言,乾燥後或硬化後的有機薄膜的厚度較佳為0.1 nm以上,更佳為1 nm以上,進而佳為3 nm以上。另外,就減小電阻的觀點而言,有機薄膜的厚度較佳為300 nm以下,更佳為200 nm以下,進而佳為100 nm以下。
作為本揭示的一實施形態的有機薄膜是有關於一種藉由所述實施形態的製造方法而製造的有機薄膜。即,有機薄膜可藉由於惰性氣體環境下實施塗膜形成後的加熱而獲得,成膜時的有機薄膜的特性劣化少,可維持本來的特性。因此,藉由使用此種有機薄膜來構成有機電子元件,而能夠獲得優異的元件特性。
就提升電荷傳輸的效率的觀點而言,乾燥後或硬化後的有機薄膜的厚度較佳為0.1 nm以上,更佳為1 nm以上,進而佳為3 nm以上。另外,就減小電阻的觀點而言,有機薄膜的厚度較佳為300 nm以下,更佳為200 nm以下,進而佳為100 nm以下。
就成本的觀點而言,利用濕式製程的有機薄膜的形成通常是於大氣下實施。特別是於有機EL元件的製造中形成有機薄膜作為電洞注入層或電洞傳輸層的情況下,就氧摻雜的觀點而言,亦認為較佳為於大氣下形成有機薄膜。但是,就本發明者等人的研究而言,可知於形成有機薄膜作為電洞注入層或電洞傳輸層的情況下,藉由於惰性氣體環境下實施塗佈膜的加熱,而能夠提升有機薄膜的性能。雖不拘泥於理論,但認為原因在於,藉由於惰性氣體環境下實施塗佈膜的加熱,而減輕由加熱製程的環境造成的影響,抑制有機薄膜的熱劣化或表面氧化,容易維持本來的性能。雖無特別限定,但所述實施形態的有機薄膜較佳為形成為鄰接於陽極的電洞注入層或電洞傳輸層。
<積層體>
作為本揭示的一實施形態的積層體具有:由含有電荷傳輸性化合物的有機電子材料所形成的有機薄膜、及設置於所述有機薄膜之上的上層。所述積層體中,根據自所述上層側照射氣體團簇離子束,並藉由飛行時間型二次離子質譜儀所測定的深度方向上的氧離子強度而算出的包含所述有機薄膜與所述上層的界面在內的深度方向上的氧原子分佈的偏差較佳為1.0%~8.0%。於所述深度方向上的氧化原子分佈的偏差為8.0%以下的情況下,認為有機薄膜的表面氧化得到抑制,有機EL元件容易獲得優異的元件特性。
作為本揭示的一實施形態的積層體具有:由含有電荷傳輸性化合物的有機電子材料所形成的有機薄膜、及設置於所述有機薄膜之上的上層。所述積層體中,根據自所述上層側照射氣體團簇離子束,並藉由飛行時間型二次離子質譜儀所測定的深度方向上的氧離子強度而算出的包含所述有機薄膜與所述上層的界面在內的深度方向上的氧原子分佈的偏差較佳為1.0%~8.0%。於所述深度方向上的氧化原子分佈的偏差為8.0%以下的情況下,認為有機薄膜的表面氧化得到抑制,有機EL元件容易獲得優異的元件特性。
更具體而言,所述氧原子分佈的偏差可以如下方式求出。
(1)自所述積層體的上層側照射氣體團簇離子束,並藉由飛行時間型二次離子質譜儀來測定深度方向上的氧離子強度。
(2)使用由測定而得的分佈,分別求出包含有機薄膜與上層的界面在內的,例如深度方向(膜厚方向)10 nm~40 nm的一定範圍內的深度方向上的氧離子強度的平均值A及標準偏差B。繼而,根據平均值A及標準偏差B而獲得氧原子分佈的偏差(B/A)的比例(%)。
(1)自所述積層體的上層側照射氣體團簇離子束,並藉由飛行時間型二次離子質譜儀來測定深度方向上的氧離子強度。
(2)使用由測定而得的分佈,分別求出包含有機薄膜與上層的界面在內的,例如深度方向(膜厚方向)10 nm~40 nm的一定範圍內的深度方向上的氧離子強度的平均值A及標準偏差B。繼而,根據平均值A及標準偏差B而獲得氧原子分佈的偏差(B/A)的比例(%)。
認為以所述方式求出的深度方向上的氧原子分佈的偏差(%)越小,則有機薄膜的表面氧化越少,從而抑制有機薄膜的成膜時的性能下降。因此,於一實施形態中,所述深度方向上的氧原子分佈的偏差更佳為7.0%以下,進而佳為5.0%以下,進而更佳為4.0%以下。最佳為實質上不存在氧原子分佈的偏差。
於一實施形態中,所述積層體的有機薄膜可為由上文所說明的有機電子材料所形成的有機薄膜。其中,較佳為由包含具有結構單元T1的電荷傳輸性化合物的有機電子材料所形成的有機薄膜。更佳為由包含具有結構單元T1及結構單元T2的電荷傳輸性化合物的有機電子材料所形成的有機薄膜。所述有機薄膜可為藉由任意的成膜方法而製造者,於依照所述實施形態的有機薄膜的製造方法來形成的情況下,容易獲得所述深度方向上的氧原子分佈的偏差處於所述範圍內的積層體。
所述積層體中,上層可為由任意的材料所形成的薄膜。較佳為由有機電子材料所形成的薄膜。於一實施形態中,所述積層體的上層可為由上文所說明的有機電子材料所形成的有機薄膜。其中,上層較佳為由與構成下層的有機薄膜的材料不同的包含具有結構單元T1的電荷傳輸性化合物的有機電子材料所形成的有機薄膜。上層的有機薄膜更佳為由包含具有結構單元T1及結構單元T2的電荷傳輸性化合物的有機電子材料所形成的有機薄膜。於另一實施形態中,上層可為由包含不含結構單元T1(不具有聚合性官能基)的電荷傳輸性化合物的有機電子材料所形成的有機薄膜。上層可為藉由任意的成膜方法而製造者,於依照所述實施形態的有機薄膜的製造方法來形成的情況下,容易獲得所述深度方向上的氧原子分佈的偏差處於所述範圍內的積層體。
於一實施形態中,所述積層體較佳為具有第一有機薄膜及第二有機薄膜的積層體,更佳為具有電洞注入層及電洞傳輸層的積層體。認為於使用此種積層體來構成有機電子元件的情況下,容易獲得所期望的優異的元件特性。
於一實施形態中,所述積層體較佳為具有第一有機薄膜及第二有機薄膜的積層體,更佳為具有電洞注入層及電洞傳輸層的積層體。認為於使用此種積層體來構成有機電子元件的情況下,容易獲得所期望的優異的元件特性。
<有機電子元件>
作為本揭示的一實施形態的有機電子元件至少具有所述實施形態的有機薄膜、或積層體。作為有機電子元件,例如可列舉有機EL元件、有機光電轉換元件、有機電晶體等。有機電子元件較佳為於包含陽極及陰極的至少一對電極之間具有配置有有機薄膜的結構。
作為本揭示的一實施形態的有機電子元件至少具有所述實施形態的有機薄膜、或積層體。作為有機電子元件,例如可列舉有機EL元件、有機光電轉換元件、有機電晶體等。有機電子元件較佳為於包含陽極及陰極的至少一對電極之間具有配置有有機薄膜的結構。
[有機EL元件]
所述實施形態的有機EL元件至少具有所述實施形態的有機薄膜。有機EL元件通常包括發光層、陽極、陰極及基板,視需要而包括電洞注入層、電子注入層、電洞傳輸層、電子傳輸層等其他功能層。各層可藉由蒸鍍法形成,亦可藉由塗佈法形成。有機EL元件較佳為具有有機薄膜作為發光層或其他功能層,更佳為具有有機薄膜作為功能層,進而佳為具有有機薄膜作為電洞注入層及電洞傳輸層的至少一者。
所述實施形態的有機EL元件至少具有所述實施形態的有機薄膜。有機EL元件通常包括發光層、陽極、陰極及基板,視需要而包括電洞注入層、電子注入層、電洞傳輸層、電子傳輸層等其他功能層。各層可藉由蒸鍍法形成,亦可藉由塗佈法形成。有機EL元件較佳為具有有機薄膜作為發光層或其他功能層,更佳為具有有機薄膜作為功能層,進而佳為具有有機薄膜作為電洞注入層及電洞傳輸層的至少一者。
圖1是表示有機EL元件的一實施形態的剖面示意圖。圖1的有機EL元件為多層結構的元件,依序包括:基板8、陽極2、包含所述實施形態的有機薄膜的電洞注入層3及電洞傳輸層6、發光層1、電子傳輸層7、電子注入層5、以及陰極4。圖1中,例如電洞注入層3及電洞傳輸層6為藉由所述實施形態的製造方法而形成的有機薄膜。但是,本揭示的實施形態的有機EL元件並不限於此種結構,亦可為其他層為藉由所述實施形態的製造方法而形成的有機薄膜。以下對各層進行說明。
[發光層]
作為發光層中所使用的材料,可使用低分子化合物、聚合物、樹枝狀聚合物(dendrimer)等發光材料。聚合物對溶劑的溶解性高,適用於塗佈法,因而較佳。作為發光材料,可列舉螢光材料、磷光材料、熱活化延遲螢光材料(thermally activated delayed fluorescence,TADF)等。
作為發光層中所使用的材料,可使用低分子化合物、聚合物、樹枝狀聚合物(dendrimer)等發光材料。聚合物對溶劑的溶解性高,適用於塗佈法,因而較佳。作為發光材料,可列舉螢光材料、磷光材料、熱活化延遲螢光材料(thermally activated delayed fluorescence,TADF)等。
作為螢光材料,可列舉:芘、香豆素、紅螢烯(rubrene)、喹吖啶酮、二苯乙烯、染料雷射用色素、鋁錯合物、該些的衍生物等低分子化合物;聚茀、聚伸苯、聚苯乙炔、聚乙烯基咔唑、茀-苯并噻二唑共聚物、茀-三苯基胺共聚物、該些的衍生物等聚合物;該些的混合物等。
作為磷光材料,可使用包含Ir、Pt等金屬的金屬錯合物等。作為Ir錯合物,例如可列舉:發藍色光的Fir(pic)(銥(III)雙[(4,6-二氟苯基)-吡啶-N,C2
]吡啶甲酸)、發綠色光的Ir(ppy)3
(面式-三(2-苯基吡啶)銥)、發紅色光的(btp)2
Ir(acac)(雙[2-(2'-苯并[4,5-α]噻嗯基)吡啶-N,C3
]銥(乙醯丙酮化物))、Ir(piq)3
(三(1-苯基異喹啉)銥)等。作為Pt錯合物,例如可列舉發紅色光的PtOEP(2,3,7,8,12,13,17,18-八乙基-21H,23H-卟吩鉑)等。
於發光層包含磷光材料的情況下,較佳為除磷光材料以外更包含主體材料。作為主體材料,可使用低分子化合物、聚合物、或樹枝狀聚合物。作為低分子化合物,例如可列舉:CBP(4,4'-雙(9H-咔唑-9-基)聯苯)、mCP(1,3-雙(9-咔唑基)苯)、CDBP(4,4'-雙(咔唑-9-基)-2,2'-二甲基聯苯)、該些的衍生物等,作為聚合物,可列舉所述實施形態的有機電子材料、聚乙烯基咔唑、聚伸苯、聚茀、該些的衍生物等。
作為熱活化延遲螢光材料,例如可列舉:先進材料(Adv. Mater.), 21, 4802-4906(2009);應用物理快報(Appl. Phys. Lett.), 98, 083302(2011);化學通訊(Chem. Comm.), 48, 9580(2012);應用物理快報(Appl. Phys. Lett.), 101, 093306(2012);美國化學學會誌(J. Am. Chem. Soc.), 134, 14706(2012);化學通訊(Chem. Comm.), 48, 11392(2012);自然(Nature), 492, 234(2012);先進材料(Adv. Mater.), 25, 3319(2013);物理化學雜誌A(J. Phys. Chem. A), 117, 5607(2013);物理化學化學物理(Phys. Chem. Chem. Phys.), 15, 15850(2013);化學通訊(Chem. Comm.), 49, 10385(2013);化學快報(Chem. Lett.), 43, 319(2014)等中記載的化合物。
[電洞傳輸層、電洞注入層]
圖1中,電洞注入層3及電洞傳輸層6的至少一者可為藉由所述實施形態的製造方法而形成的有機薄膜。有機EL元件並不限於此種結構,亦可為其他功能層為藉由所述實施形態的製造方法而形成的有機薄膜。於一實施形態中,較佳為將所述有機薄膜用作電洞傳輸層及電洞注入層的至少一者,進而佳為至少用作電洞注入層。
於將所述有機薄膜用作電洞注入層及電洞傳輸層的情況下,作為成膜時使用的有機電子材料,例如可列舉芳香族胺系化合物(例如N,N'-二(萘-1-基)-N,N'-二苯基-聯苯胺(α-NPD)等芳香族二胺)、酞青系化合物、噻吩系化合物(例如噻吩系導電性聚合物(例如聚(3,4-乙烯二氧基噻吩):聚(4-苯乙烯磺酸鹽)(PEDOT:PSS)等)等)。有機電子材料的較佳實施形態如上文所說明般。
圖1中,電洞注入層3及電洞傳輸層6的至少一者可為藉由所述實施形態的製造方法而形成的有機薄膜。有機EL元件並不限於此種結構,亦可為其他功能層為藉由所述實施形態的製造方法而形成的有機薄膜。於一實施形態中,較佳為將所述有機薄膜用作電洞傳輸層及電洞注入層的至少一者,進而佳為至少用作電洞注入層。
於將所述有機薄膜用作電洞注入層及電洞傳輸層的情況下,作為成膜時使用的有機電子材料,例如可列舉芳香族胺系化合物(例如N,N'-二(萘-1-基)-N,N'-二苯基-聯苯胺(α-NPD)等芳香族二胺)、酞青系化合物、噻吩系化合物(例如噻吩系導電性聚合物(例如聚(3,4-乙烯二氧基噻吩):聚(4-苯乙烯磺酸鹽)(PEDOT:PSS)等)等)。有機電子材料的較佳實施形態如上文所說明般。
[電子傳輸層、電子注入層]
作為電子傳輸層及電子注入層中所使用的材料,例如可列舉:啡啉(phenanthroline)衍生物、聯吡啶衍生物、硝基取代茀衍生物、二苯基醌衍生物、二氧化噻喃衍生物、萘、苝等稠環四羧酸酐、碳二亞胺、亞茀基甲烷衍生物、蒽醌二甲烷及蒽酮衍生物、噁二唑衍生物、噻二唑衍生物、苯并咪唑衍生物(例如2,2',2''-(1,3,5-苯三基)三(1-苯基-1H-苯并咪唑)(TPBi))、喹噁啉衍生物、鋁錯合物(例如雙(2-甲基-8-羥基喹啉)-4-(苯基苯氧基)鋁(BAlq)、三(8-羥基喹啉)鋁(Alq3 ))等。另外,亦可使用上文所說明的有機電子材料。
作為電子傳輸層及電子注入層中所使用的材料,例如可列舉:啡啉(phenanthroline)衍生物、聯吡啶衍生物、硝基取代茀衍生物、二苯基醌衍生物、二氧化噻喃衍生物、萘、苝等稠環四羧酸酐、碳二亞胺、亞茀基甲烷衍生物、蒽醌二甲烷及蒽酮衍生物、噁二唑衍生物、噻二唑衍生物、苯并咪唑衍生物(例如2,2',2''-(1,3,5-苯三基)三(1-苯基-1H-苯并咪唑)(TPBi))、喹噁啉衍生物、鋁錯合物(例如雙(2-甲基-8-羥基喹啉)-4-(苯基苯氧基)鋁(BAlq)、三(8-羥基喹啉)鋁(Alq3 ))等。另外,亦可使用上文所說明的有機電子材料。
[陰極]
作為陰極材料,例如可使用Li、Ca、Mg、Al、In、Cs、Ba、Mg/Ag、LiF、CsF等金屬或金屬合金。
作為陰極材料,例如可使用Li、Ca、Mg、Al、In、Cs、Ba、Mg/Ag、LiF、CsF等金屬或金屬合金。
[陽極]
作為陽極材料,例如可使用金屬(例如Au)或具有導電性的其他材料。作為其他材料,例如可列舉:氧化物(例如ITO:氧化銦/氧化錫)、導電性高分子(例如聚噻吩-聚苯乙烯磺酸混合物(PEDOT:PSS))。
作為陽極材料,例如可使用金屬(例如Au)或具有導電性的其他材料。作為其他材料,例如可列舉:氧化物(例如ITO:氧化銦/氧化錫)、導電性高分子(例如聚噻吩-聚苯乙烯磺酸混合物(PEDOT:PSS))。
[基板]
作為基板,可使用玻璃、塑膠等。基板較佳為透明,另外,較佳為具有可撓性。可較佳地使用石英玻璃、透光性的樹脂膜等。
作為基板,可使用玻璃、塑膠等。基板較佳為透明,另外,較佳為具有可撓性。可較佳地使用石英玻璃、透光性的樹脂膜等。
作為樹脂膜,例如可列舉包含聚對苯二甲酸乙二酯、聚萘二甲酸乙二酯、聚醚碸、聚醚醯亞胺、聚醚醚酮、聚苯硫醚、聚芳酯、聚醯亞胺、聚碳酸酯、三乙酸纖維素、纖維素乙酸酯丙酸酯等的膜。
於使用樹脂膜的情況下,為了抑制水蒸氣、氧等透過,亦可對樹脂膜塗佈氧化矽、氮化矽等無機物來使用。
[發光色]
有機EL元件的發光色並無特別限定。白色的有機EL元件可用於家庭用照明、車內照明、時鐘或液晶的背光等各種照明器具中,因而較佳。
有機EL元件的發光色並無特別限定。白色的有機EL元件可用於家庭用照明、車內照明、時鐘或液晶的背光等各種照明器具中,因而較佳。
作為形成白色的有機EL元件的方法,可利用使用多種發光材料同時發出多種發色光來進行混色的方法。多種發光色的組合並無特別限定,可列舉:含有藍色、綠色及紅色三個最大發光波長的組合;含有藍色與黃色、黃綠色與橙色等兩個最大發光波長的組合等。發光色的控制可藉由調整發光材料的種類及量來進行。
於一實施形態中,有機EL元件的製造方法包括依照所述實施形態的有機薄膜的製造方法,於陽極與陰極之間形成有機薄膜的步驟。雖無特別限定,但有機薄膜較佳為形成為電洞注入層或電洞傳輸層。就此種觀點而言,於一實施形態中,有機EL元件較佳為依序具有鄰接於陽極的有機薄膜、及發光層。所述實施形態的有機電致發光元件的製造方法包括:於陽極之上,藉由所述實施形態的有機薄膜的製造方法而形成有機薄膜的步驟;形成發光層的步驟;以及形成陰極的步驟。於所述實施形態中,形成發光層及陰極的步驟可應用該技術領域中所使用的通常的成膜方法來實施。例如,可為塗佈法及蒸鍍法的任一者,就能夠使用的材料特性的觀點而言,較佳為應用蒸鍍法。於另一實施形態中,可重覆進行所述形成有機薄膜的步驟而形成多層的有機薄膜。
<顯示元件、照明裝置、顯示裝置>
於一實施形態中,顯示元件包括所述實施形態的有機EL元件。例如,作為對應於紅、綠及藍(RGB)各畫素的元件,可藉由使用有機EL元件來獲得彩色的顯示元件。圖像的形成方法有:單純矩陣型,其利用呈矩陣狀配置的電極直接驅動平板上所排列的各個有機EL元件;以及主動矩陣型,其對各元件配置薄膜電晶體來進行驅動。
於一實施形態中,顯示元件包括所述實施形態的有機EL元件。例如,作為對應於紅、綠及藍(RGB)各畫素的元件,可藉由使用有機EL元件來獲得彩色的顯示元件。圖像的形成方法有:單純矩陣型,其利用呈矩陣狀配置的電極直接驅動平板上所排列的各個有機EL元件;以及主動矩陣型,其對各元件配置薄膜電晶體來進行驅動。
另外,於一實施形態中,照明裝置包括所述實施形態的有機EL元件。進而,於一實施形態中,顯示裝置包括照明裝置、及作為顯示構件的液晶元件。例如,顯示裝置可為使用所述實施形態的照明裝置作為背光,使用公知的液晶元件作為顯示構件的顯示裝置,即液晶顯示裝置。
[實施例]
[實施例]
以下,依據實施例來對本發明的實施形態進行更具體的說明,但本發明並不限定於以下實施例,包含各種變形例。
<電洞傳輸性聚合物的製備>
(Pd觸媒的製備)
於氮氣環境下的套手工作箱(glove box)中,於室溫下向樣品管中秤取三(二亞苄基丙酮)二鈀(73.2 mg、80 μmol),加入甲苯(15 mL),攪拌30分鐘。同樣地,向樣品管中秤取三(第三丁基)膦(129.6 mg、640 μmol),加入甲苯(5 mL),攪拌5分鐘。將該些溶液混合,於室溫下攪拌30分鐘後作為觸媒來使用。所有溶劑是於藉由30分鐘以上的氮氣起泡而脫氣後使用。
<電洞傳輸性聚合物的製備>
(Pd觸媒的製備)
於氮氣環境下的套手工作箱(glove box)中,於室溫下向樣品管中秤取三(二亞苄基丙酮)二鈀(73.2 mg、80 μmol),加入甲苯(15 mL),攪拌30分鐘。同樣地,向樣品管中秤取三(第三丁基)膦(129.6 mg、640 μmol),加入甲苯(5 mL),攪拌5分鐘。將該些溶液混合,於室溫下攪拌30分鐘後作為觸媒來使用。所有溶劑是於藉由30分鐘以上的氮氣起泡而脫氣後使用。
後述的各電洞傳輸性聚合物的製備中所使用的單體如以下所述。
[化11]
[化11]
(電洞傳輸性聚合物1的製備)
於三口圓底燒瓶中加入單體A1(5.0 mmol)、單體B1(2.0 mmol)、單體C1(4.0 mmol)、甲基三-正辛基氯化銨(阿法埃莎(Alfa Aesar)公司「阿里誇特(Aliquat)336」)(0.03 g)、氫氧化鉀(1.12 g)、純水(5.54 mL)及甲苯(50 mL),進而加入之前所製備的Pd觸媒甲苯溶液(3.0 mL)進行混合,藉由將該混合液加熱回流2小時而進行反應。至此為止的所有操作是於氮氣流下進行。另外,所有溶劑是於藉由30分鐘以上的氮氣起泡而脫氣後使用。
於三口圓底燒瓶中加入單體A1(5.0 mmol)、單體B1(2.0 mmol)、單體C1(4.0 mmol)、甲基三-正辛基氯化銨(阿法埃莎(Alfa Aesar)公司「阿里誇特(Aliquat)336」)(0.03 g)、氫氧化鉀(1.12 g)、純水(5.54 mL)及甲苯(50 mL),進而加入之前所製備的Pd觸媒甲苯溶液(3.0 mL)進行混合,藉由將該混合液加熱回流2小時而進行反應。至此為止的所有操作是於氮氣流下進行。另外,所有溶劑是於藉由30分鐘以上的氮氣起泡而脫氣後使用。
於所述反應結束後,對有機層進行水洗,將有機層注入至甲醇-水(9:1)中。藉由抽吸過濾來回收所產生的沈澱,利用甲醇-水(9:1)進行清洗。將所獲得的沈澱溶解於甲苯中,利用甲醇進行再沈澱。藉由抽吸過濾來回收所獲得的沈澱,並溶解於甲苯中,加入金屬吸附劑(施特雷姆化學(Strem Chemicals)公司製造的「三苯基膦(Triphenylphosphine),鍵結於苯乙烯-二乙烯基苯共聚物上的聚合物(polymer-bound on styrene-divinylbenzene copolymer)」,相對於沈澱物100 mg為200 mg),於80℃下攪拌2小時。
攪拌結束後,將金屬吸附劑及不溶物過濾去除,利用甲醇對濾液進行再沈澱。藉由抽吸過濾來回收所產生的沈澱,利用甲醇進行清洗。對所獲得的沈澱進行真空乾燥,獲得電洞注入性化合物1。分子量是如後述般藉由使用THF作為洗滌液的GPC(聚苯乙烯換算)而測定。所獲得的電洞傳輸性聚合物1的數量平均分子量為14,700,重量平均分子量為46,100。
攪拌結束後,將金屬吸附劑及不溶物過濾去除,利用甲醇對濾液進行再沈澱。藉由抽吸過濾來回收所產生的沈澱,利用甲醇進行清洗。對所獲得的沈澱進行真空乾燥,獲得電洞注入性化合物1。分子量是如後述般藉由使用THF作為洗滌液的GPC(聚苯乙烯換算)而測定。所獲得的電洞傳輸性聚合物1的數量平均分子量為14,700,重量平均分子量為46,100。
數量平均分子量及重量平均分子量是藉由洗滌液使用四氫呋喃(THF)的GPC(聚苯乙烯換算)而測定。測定條件如以下所述。
送液泵:L-6050 日立高新技術股份有限公司
UV-Vis檢測器:L-3000 日立高新技術股份有限公司
管柱:吉爾帕(Gelpack)(註冊商標)GL-A160S/GL-A150S日立化成股份有限公司
洗滌液:四氫呋喃(HPLC用,不含穩定劑) 和光純藥工業股份有限公司
流速:1 mL/min
管柱溫度:室溫
分子量標準物質:標準聚苯乙烯
送液泵:L-6050 日立高新技術股份有限公司
UV-Vis檢測器:L-3000 日立高新技術股份有限公司
管柱:吉爾帕(Gelpack)(註冊商標)GL-A160S/GL-A150S日立化成股份有限公司
洗滌液:四氫呋喃(HPLC用,不含穩定劑) 和光純藥工業股份有限公司
流速:1 mL/min
管柱溫度:室溫
分子量標準物質:標準聚苯乙烯
(電洞傳輸性聚合物2的製備)
於三口圓底燒瓶中加入單體A2(5.0 mmol)、單體B1(2.0 mmol)、單體C1(2.0 mmol)、單體C2(2.0 mmol)、甲基三-正辛基氯化銨(阿法埃莎(Alfa Aesar)公司「阿里誇特(Aliquat)336」)(0.03 g)、氫氧化鉀(1.12 g)、純水(5.54 mL)及甲苯(50 mL),進而加入之前所製備的Pd觸媒甲苯溶液(3.0 mL)進行混合,藉由將該混合液加熱回流2小時而進行反應。至此為止的所有操作是於氮氣流下進行。另外,所有溶劑是於藉由30分鐘以上的氮氣起泡而脫氣後使用。在此之後,進行與電洞傳輸性聚合物1相同的操作,獲得電洞傳輸性聚合物2。所獲得的電洞傳輸性聚合物2的數量平均分子量為13,800,重量平均分子量為50,100。
於三口圓底燒瓶中加入單體A2(5.0 mmol)、單體B1(2.0 mmol)、單體C1(2.0 mmol)、單體C2(2.0 mmol)、甲基三-正辛基氯化銨(阿法埃莎(Alfa Aesar)公司「阿里誇特(Aliquat)336」)(0.03 g)、氫氧化鉀(1.12 g)、純水(5.54 mL)及甲苯(50 mL),進而加入之前所製備的Pd觸媒甲苯溶液(3.0 mL)進行混合,藉由將該混合液加熱回流2小時而進行反應。至此為止的所有操作是於氮氣流下進行。另外,所有溶劑是於藉由30分鐘以上的氮氣起泡而脫氣後使用。在此之後,進行與電洞傳輸性聚合物1相同的操作,獲得電洞傳輸性聚合物2。所獲得的電洞傳輸性聚合物2的數量平均分子量為13,800,重量平均分子量為50,100。
(電洞傳輸性聚合物3的製備)
於三口圓底燒瓶中加入單體A2(5.0 mmol)、單體B1(2.0 mmol)、單體C1(2.0 mmol)、單體C3(2.0 mmol)、甲基三-正辛基氯化銨(阿法埃莎(Alfa Aesar)公司「阿里誇特(Aliquat)336」)(0.03 g)、氫氧化鉀(1.12 g)、純水(5.54 mL)及甲苯(50 mL),進而加入之前所製備的Pd觸媒甲苯溶液(3.0 mL)進行混合,藉由將該混合液加熱回流2小時而進行反應。至此為止的所有操作是於氮氣流下進行。另外,所有溶劑是於藉由30分鐘以上的氮氣起泡而脫氣後使用。在此之後,進行與電洞傳輸性聚合物1相同的操作,獲得電洞傳輸性聚合物3。所獲得的電洞傳輸性聚合物3的數量平均分子量為15,000,重量平均分子量為51,300。
於三口圓底燒瓶中加入單體A2(5.0 mmol)、單體B1(2.0 mmol)、單體C1(2.0 mmol)、單體C3(2.0 mmol)、甲基三-正辛基氯化銨(阿法埃莎(Alfa Aesar)公司「阿里誇特(Aliquat)336」)(0.03 g)、氫氧化鉀(1.12 g)、純水(5.54 mL)及甲苯(50 mL),進而加入之前所製備的Pd觸媒甲苯溶液(3.0 mL)進行混合,藉由將該混合液加熱回流2小時而進行反應。至此為止的所有操作是於氮氣流下進行。另外,所有溶劑是於藉由30分鐘以上的氮氣起泡而脫氣後使用。在此之後,進行與電洞傳輸性聚合物1相同的操作,獲得電洞傳輸性聚合物3。所獲得的電洞傳輸性聚合物3的數量平均分子量為15,000,重量平均分子量為51,300。
<有機單電洞器件(hole-only device,HOD)的製造及評價>
以下是有關於包括有機薄膜的形成步驟的有機HOD的製造及其導電性的評價。
以下是有關於包括有機薄膜的形成步驟的有機HOD的製造及其導電性的評價。
1.有機HOD的製造
(實施例1)
於大氣下,於混合有電洞傳輸性聚合物1(10.0 mg)及甲苯(516 μL)的溶液中,加入51 μL的預先混合有下述聚合起始劑1(5.0 mg)及甲苯2.5 mL的溶液並加以混合,製備墨水組成物1。另外,將電洞傳輸性聚合物1(10.0 mg)及甲苯(2301 μL)混合,製備墨水組成物2。
[化12]
於將ITO圖案化為1.6 mm的寬度的玻璃基板上,於大氣下(25℃)以轉數3,000 min-1 旋塗墨水組成物1,形成塗佈膜。繼而,於氮氣環境下,將具有所述塗佈膜的玻璃基板於加熱板上以200℃加熱30分鐘,藉此而使塗佈膜硬化,形成膜厚80 nm的有機薄膜(電洞注入層)。
其次,於所述電洞注入層上,於大氣下(25℃)以轉數3,000 min-1 旋塗墨水組成物2,形成塗佈膜。繼而,於氮氣環境下,將具有所述塗佈膜的玻璃基板於加熱板上以230℃加熱30分鐘,藉此而使塗佈膜硬化,形成膜厚20 nm的有機薄膜(電洞傳輸層)。
將以所述方式獲得的具有ITO/電洞注入層/電洞傳輸層的玻璃基板移至真空蒸鍍機中,藉由蒸鍍法將Al(100 nm)成膜於電洞傳輸層上而形成Al電極,繼而進行密封處理而獲得有機HOD(1A)。
(實施例1)
於大氣下,於混合有電洞傳輸性聚合物1(10.0 mg)及甲苯(516 μL)的溶液中,加入51 μL的預先混合有下述聚合起始劑1(5.0 mg)及甲苯2.5 mL的溶液並加以混合,製備墨水組成物1。另外,將電洞傳輸性聚合物1(10.0 mg)及甲苯(2301 μL)混合,製備墨水組成物2。
[化12]
於將ITO圖案化為1.6 mm的寬度的玻璃基板上,於大氣下(25℃)以轉數3,000 min-1 旋塗墨水組成物1,形成塗佈膜。繼而,於氮氣環境下,將具有所述塗佈膜的玻璃基板於加熱板上以200℃加熱30分鐘,藉此而使塗佈膜硬化,形成膜厚80 nm的有機薄膜(電洞注入層)。
其次,於所述電洞注入層上,於大氣下(25℃)以轉數3,000 min-1 旋塗墨水組成物2,形成塗佈膜。繼而,於氮氣環境下,將具有所述塗佈膜的玻璃基板於加熱板上以230℃加熱30分鐘,藉此而使塗佈膜硬化,形成膜厚20 nm的有機薄膜(電洞傳輸層)。
將以所述方式獲得的具有ITO/電洞注入層/電洞傳輸層的玻璃基板移至真空蒸鍍機中,藉由蒸鍍法將Al(100 nm)成膜於電洞傳輸層上而形成Al電極,繼而進行密封處理而獲得有機HOD(1A)。
(比較例1)
於大氣環境下實施用於形成電洞注入層(下層的有機薄膜)的塗佈膜的加熱,除此以外,以與實施例1的有機HOD(1A)的製造方法相同的方式製造有機HOD(1B)。即,首先,以與實施例1相同的方式,於將ITO圖案化為1.6 mm的寬度的玻璃基板上,於大氣下以轉數3,000 min-1 旋塗墨水組成物1,形成塗佈膜。
其次,於大氣環境下,將具有所述塗佈膜的玻璃基板於加熱板上以200℃加熱30分鐘,藉此而使塗佈膜硬化,形成膜厚80 nm的有機薄膜(電洞注入層)。繼而,以與實施例1相同的方式,於電洞注入層上形成電洞傳輸層及Al電極,並進行密封處理而獲得有機HOD(1B)。
於大氣環境下實施用於形成電洞注入層(下層的有機薄膜)的塗佈膜的加熱,除此以外,以與實施例1的有機HOD(1A)的製造方法相同的方式製造有機HOD(1B)。即,首先,以與實施例1相同的方式,於將ITO圖案化為1.6 mm的寬度的玻璃基板上,於大氣下以轉數3,000 min-1 旋塗墨水組成物1,形成塗佈膜。
其次,於大氣環境下,將具有所述塗佈膜的玻璃基板於加熱板上以200℃加熱30分鐘,藉此而使塗佈膜硬化,形成膜厚80 nm的有機薄膜(電洞注入層)。繼而,以與實施例1相同的方式,於電洞注入層上形成電洞傳輸層及Al電極,並進行密封處理而獲得有機HOD(1B)。
(實施例2)
於大氣下,於混合有電洞傳輸性聚合物2(10.0 mg)及甲苯(516 μL)的溶液中,加入51 μL的預先混合有所述聚合起始劑1(5.0 mg)及甲苯2.5 mL的溶液並加以混合,製備墨水組成物3。另外,將電洞傳輸性聚合物2(10.0 mg)及甲苯(2301 μL)混合,製備墨水組成物4。
於將ITO圖案化為1.6 mm的寬度的玻璃基板上,於大氣下(25℃)以轉數3,000 min-1 旋塗墨水組成物3,形成塗佈膜。繼而,於氮氣環境下,將具有所述塗佈膜的玻璃基板於加熱板上以200℃加熱30分鐘,藉此而使塗佈膜硬化,形成膜厚80 nm的有機薄膜(電洞注入層)。
其次,於所述電洞注入層上,於大氣下(25℃)以轉數3,000 min-1 旋塗墨水組成物4,形成塗佈膜。繼而,於氮氣環境下,將具有所述塗佈膜的玻璃基板於加熱板上以230℃加熱30分鐘,藉此而使塗佈膜硬化,形成膜厚20 nm的有機薄膜(電洞傳輸層)。
將以所述方式獲得的具有ITO/電洞注入層/電洞傳輸層的玻璃基板移至真空蒸鍍機中,藉由蒸鍍法將Al(100 nm)成膜於電洞傳輸層上而形成Al電極,繼而進行密封處理而獲得有機HOD(2A)。
於大氣下,於混合有電洞傳輸性聚合物2(10.0 mg)及甲苯(516 μL)的溶液中,加入51 μL的預先混合有所述聚合起始劑1(5.0 mg)及甲苯2.5 mL的溶液並加以混合,製備墨水組成物3。另外,將電洞傳輸性聚合物2(10.0 mg)及甲苯(2301 μL)混合,製備墨水組成物4。
於將ITO圖案化為1.6 mm的寬度的玻璃基板上,於大氣下(25℃)以轉數3,000 min-1 旋塗墨水組成物3,形成塗佈膜。繼而,於氮氣環境下,將具有所述塗佈膜的玻璃基板於加熱板上以200℃加熱30分鐘,藉此而使塗佈膜硬化,形成膜厚80 nm的有機薄膜(電洞注入層)。
其次,於所述電洞注入層上,於大氣下(25℃)以轉數3,000 min-1 旋塗墨水組成物4,形成塗佈膜。繼而,於氮氣環境下,將具有所述塗佈膜的玻璃基板於加熱板上以230℃加熱30分鐘,藉此而使塗佈膜硬化,形成膜厚20 nm的有機薄膜(電洞傳輸層)。
將以所述方式獲得的具有ITO/電洞注入層/電洞傳輸層的玻璃基板移至真空蒸鍍機中,藉由蒸鍍法將Al(100 nm)成膜於電洞傳輸層上而形成Al電極,繼而進行密封處理而獲得有機HOD(2A)。
(比較例2)
於大氣環境下實施用於形成電洞注入層(下層的有機薄膜)的塗佈膜的加熱,除此以外,以與實施例2的有機HOD(2A)的製造方法相同的方式製造有機HOD(2B)。即,首先,以與實施例2相同的方式,於將ITO圖案化為1.6 mm的寬度的玻璃基板上,於大氣下以轉數3,000 min-1 旋塗墨水組成物3,形成塗佈膜。
其次,於大氣環境下,將具有所述塗佈膜的玻璃基板於加熱板上以200℃加熱30分鐘,藉此而使塗佈膜硬化,形成膜厚80 nm的有機薄膜(電洞注入層)。繼而,以與實施例2相同的方式,於電洞注入層上形成電洞傳輸層及Al電極,並進行密封處理而獲得有機HOD(2B)。
於大氣環境下實施用於形成電洞注入層(下層的有機薄膜)的塗佈膜的加熱,除此以外,以與實施例2的有機HOD(2A)的製造方法相同的方式製造有機HOD(2B)。即,首先,以與實施例2相同的方式,於將ITO圖案化為1.6 mm的寬度的玻璃基板上,於大氣下以轉數3,000 min-1 旋塗墨水組成物3,形成塗佈膜。
其次,於大氣環境下,將具有所述塗佈膜的玻璃基板於加熱板上以200℃加熱30分鐘,藉此而使塗佈膜硬化,形成膜厚80 nm的有機薄膜(電洞注入層)。繼而,以與實施例2相同的方式,於電洞注入層上形成電洞傳輸層及Al電極,並進行密封處理而獲得有機HOD(2B)。
(實施例3)
於大氣下,於混合有電洞傳輸性聚合物3(10.0 mg)及甲苯(516 μL)的溶液中,加入51 μL的預先混合有所述聚合起始劑1(5.0 mg)及甲苯2.5 mL的溶液並加以混合,製備墨水組成物5。另外,將電洞傳輸性聚合物3(10.0 mg)及甲苯(2301 μL)混合,製備墨水組成物6。
於將ITO圖案化為1.6 mm的寬度的玻璃基板上,於大氣下(25℃)以轉數3,000 min-1 旋塗墨水組成物5,形成塗佈膜。繼而,於氮氣環境下,將具有所述塗佈膜的玻璃基板於加熱板上以200℃加熱30分鐘,藉此而使塗佈膜硬化,形成膜厚80 nm的有機薄膜(電洞注入層)。
其次,於所述電洞注入層上,於大氣下(25℃)以轉數3,000 min-1 旋塗墨水組成物6,形成塗佈膜。繼而,於氮氣環境下,將具有所述塗佈膜的玻璃基板於加熱板上以230℃加熱30分鐘,藉此而使塗佈膜硬化,形成膜厚20 nm的有機薄膜(電洞傳輸層)。
將以所述方式獲得的具有ITO/電洞注入層/電洞傳輸層的玻璃基板移至真空蒸鍍機中,藉由蒸鍍法將Al(100 nm)成膜於電洞傳輸層上而形成Al電極,並進行密封處理而獲得有機HOD(3A)。
於大氣下,於混合有電洞傳輸性聚合物3(10.0 mg)及甲苯(516 μL)的溶液中,加入51 μL的預先混合有所述聚合起始劑1(5.0 mg)及甲苯2.5 mL的溶液並加以混合,製備墨水組成物5。另外,將電洞傳輸性聚合物3(10.0 mg)及甲苯(2301 μL)混合,製備墨水組成物6。
於將ITO圖案化為1.6 mm的寬度的玻璃基板上,於大氣下(25℃)以轉數3,000 min-1 旋塗墨水組成物5,形成塗佈膜。繼而,於氮氣環境下,將具有所述塗佈膜的玻璃基板於加熱板上以200℃加熱30分鐘,藉此而使塗佈膜硬化,形成膜厚80 nm的有機薄膜(電洞注入層)。
其次,於所述電洞注入層上,於大氣下(25℃)以轉數3,000 min-1 旋塗墨水組成物6,形成塗佈膜。繼而,於氮氣環境下,將具有所述塗佈膜的玻璃基板於加熱板上以230℃加熱30分鐘,藉此而使塗佈膜硬化,形成膜厚20 nm的有機薄膜(電洞傳輸層)。
將以所述方式獲得的具有ITO/電洞注入層/電洞傳輸層的玻璃基板移至真空蒸鍍機中,藉由蒸鍍法將Al(100 nm)成膜於電洞傳輸層上而形成Al電極,並進行密封處理而獲得有機HOD(3A)。
(比較例3)
於大氣環境下實施用於形成電洞注入層(下層的有機薄膜)的塗佈膜的加熱,除此以外,以與實施例3的有機HOD(3A)的製造方法相同的方式製造有機HOD(3B)。即,首先,以與實施例3相同的方式,於將ITO圖案化為1.6 mm的寬度的玻璃基板上,於大氣下以轉數3,000 min-1 旋塗墨水組成物5,形成塗佈膜。
其次,於大氣環境下,將具有所述塗佈膜的玻璃基板於加熱板上以200℃加熱30分鐘,藉此而使塗佈膜硬化,形成膜厚80 nm的有機薄膜(電洞注入層)。繼而,以與實施例3相同的方式,於電洞注入層上形成電洞傳輸層及Al電極,並進行密封處理而獲得有機HOD(3B)。
於大氣環境下實施用於形成電洞注入層(下層的有機薄膜)的塗佈膜的加熱,除此以外,以與實施例3的有機HOD(3A)的製造方法相同的方式製造有機HOD(3B)。即,首先,以與實施例3相同的方式,於將ITO圖案化為1.6 mm的寬度的玻璃基板上,於大氣下以轉數3,000 min-1 旋塗墨水組成物5,形成塗佈膜。
其次,於大氣環境下,將具有所述塗佈膜的玻璃基板於加熱板上以200℃加熱30分鐘,藉此而使塗佈膜硬化,形成膜厚80 nm的有機薄膜(電洞注入層)。繼而,以與實施例3相同的方式,於電洞注入層上形成電洞傳輸層及Al電極,並進行密封處理而獲得有機HOD(3B)。
(實施例4)
於大氣下,於混合有電洞傳輸性聚合物1(10.0 mg)及甲苯(516 μL)的溶液中,加入51 μL的預先混合有所述聚合起始劑1(5.0 mg)及甲苯2.5 mL的溶液並加以混合,製備墨水組成物1。另外,將電洞傳輸性聚合物1(10.0 mg)及甲苯(2301 μL)混合,製備墨水組成物2。
於將ITO圖案化為1.6 mm的寬度的玻璃基板上,於大氣下(25℃)以轉數3,000 min-1 旋塗墨水組成物1,形成塗佈膜。繼而,於氮氣環境下,將具有所述塗佈膜的玻璃基板於加熱板上以200℃加熱60分鐘,藉此而使塗佈膜硬化,形成膜厚80 nm的有機薄膜(電洞注入層)。
其次,於所述電洞注入層上,於大氣下(25℃)以轉數3,000 min-1 旋塗墨水組成物2,形成塗佈膜。繼而,於氮氣環境下,將具有所述塗佈膜的玻璃基板於加熱板上以230℃加熱30分鐘,藉此而使塗佈膜硬化,形成膜厚20 nm的有機薄膜(電洞傳輸層)。
將以所述方式獲得的具有ITO/電洞注入層/電洞傳輸層的玻璃基板移至真空蒸鍍機中,藉由蒸鍍法將Al(100 nm)成膜於電洞傳輸層上而形成Al電極,並進行密封處理而獲得有機HOD(4A)。
於大氣下,於混合有電洞傳輸性聚合物1(10.0 mg)及甲苯(516 μL)的溶液中,加入51 μL的預先混合有所述聚合起始劑1(5.0 mg)及甲苯2.5 mL的溶液並加以混合,製備墨水組成物1。另外,將電洞傳輸性聚合物1(10.0 mg)及甲苯(2301 μL)混合,製備墨水組成物2。
於將ITO圖案化為1.6 mm的寬度的玻璃基板上,於大氣下(25℃)以轉數3,000 min-1 旋塗墨水組成物1,形成塗佈膜。繼而,於氮氣環境下,將具有所述塗佈膜的玻璃基板於加熱板上以200℃加熱60分鐘,藉此而使塗佈膜硬化,形成膜厚80 nm的有機薄膜(電洞注入層)。
其次,於所述電洞注入層上,於大氣下(25℃)以轉數3,000 min-1 旋塗墨水組成物2,形成塗佈膜。繼而,於氮氣環境下,將具有所述塗佈膜的玻璃基板於加熱板上以230℃加熱30分鐘,藉此而使塗佈膜硬化,形成膜厚20 nm的有機薄膜(電洞傳輸層)。
將以所述方式獲得的具有ITO/電洞注入層/電洞傳輸層的玻璃基板移至真空蒸鍍機中,藉由蒸鍍法將Al(100 nm)成膜於電洞傳輸層上而形成Al電極,並進行密封處理而獲得有機HOD(4A)。
(比較例4)
於大氣環境下實施用於形成電洞注入層(下層的有機薄膜)的塗佈膜的加熱,除此以外,以與實施例4的有機HOD(4A)的製造方法相同的方式製造有機HOD(4B)。即,首先,以與實施例4相同的方式,於將ITO圖案化為1.6 mm的寬度的玻璃基板上,於大氣下以轉數3,000 min-1 旋塗墨水組成物1,形成塗佈膜。繼而,於大氣環境下,將具有所述塗佈膜的玻璃基板於加熱板上以200℃加熱60分鐘,藉此而使塗佈膜硬化,形成膜厚80 nm的有機薄膜(電洞注入層)。繼而,於電洞注入層上形成電洞傳輸層及Al電極,並進行密封處理,以與實施例4相同的方式獲得有機HOD(4B)。
於大氣環境下實施用於形成電洞注入層(下層的有機薄膜)的塗佈膜的加熱,除此以外,以與實施例4的有機HOD(4A)的製造方法相同的方式製造有機HOD(4B)。即,首先,以與實施例4相同的方式,於將ITO圖案化為1.6 mm的寬度的玻璃基板上,於大氣下以轉數3,000 min-1 旋塗墨水組成物1,形成塗佈膜。繼而,於大氣環境下,將具有所述塗佈膜的玻璃基板於加熱板上以200℃加熱60分鐘,藉此而使塗佈膜硬化,形成膜厚80 nm的有機薄膜(電洞注入層)。繼而,於電洞注入層上形成電洞傳輸層及Al電極,並進行密封處理,以與實施例4相同的方式獲得有機HOD(4B)。
2.有機HOD的評價
對實施例1~實施例4及比較例1~比較例4中所獲得的各有機HOD施加電壓,結果可知均有電流流動,從而確認到具有電洞注入性的功能。對各有機HOD測定電流密度300 mA/cm時的驅動電壓。將測定結果示於表1中。
[表1]
對實施例1~實施例4及比較例1~比較例4中所獲得的各有機HOD施加電壓,結果可知均有電流流動,從而確認到具有電洞注入性的功能。對各有機HOD測定電流密度300 mA/cm時的驅動電壓。將測定結果示於表1中。
[表1]
根據表1所示的結果可知:與於大氣下進行塗佈膜的加熱的比較例1~比較例4的有機HOD(1B~4B)相比較,於惰性氣體(氮氣)環境下進行塗佈膜的加熱的實施例1~實施例4的有機HOD(1A~4A)以更低的電壓進行驅動。因此,可知如實施例1~實施例4般,於惰性氣體(氮氣)環境下進行塗膜形成後的加熱的情況下,可抑制成膜時的有機薄膜的性能下降。更詳細而言,對比實施例1與實施例4,實施例1的驅動電壓更低,因此可知藉由縮短惰性氣體環境下的加熱時間,則更容易抑制有機薄膜的性能下降。另外,對比實施例1與實施例2及實施例3,可知於減少電荷傳輸性聚合物中的聚合性官能基的比例的情況下,容易進一步提升藉由惰性氣體環境下的加熱而實現的有機薄膜的性能下降的抑制效果。
<有機EL元件的製造及評價>
以下是有關於包括有機薄膜的形成步驟的有機EL元件的製造及其特性評價。
1.有機EL元件的製造
(實施例5)
於大氣下,於混合有電洞傳輸性聚合物1(10.0 mg)及甲苯(516 μL)的溶液中,加入51 μL的預先混合有所述聚合起始劑1(5.0 mg)及甲苯2.5 mL的溶液並加以混合,製備墨水組成物1。另外,將電洞傳輸性聚合物1(10.0 mg)及甲苯(2301 μL)混合,製備墨水組成物2。
於將ITO圖案化為1.6 mm的寬度的玻璃基板上,於大氣下(25℃)以轉數3,000 min-1 旋塗墨水組成物1,形成塗佈膜。繼而,於氮氣環境下,將具有塗佈膜的玻璃基板於加熱板上以200℃加熱30分鐘,藉此而使塗佈膜硬化,形成膜厚80 nm的有機薄膜(電洞注入層)。
其次,於所述電洞注入層上,於大氣下(25℃)以轉數3,000 min-1 旋塗墨水組成物2,形成塗佈膜。繼而,於氮氣環境下,將具有所述塗佈膜的玻璃基板於加熱板上以230℃加熱30分鐘,藉此而使塗佈膜硬化,形成膜厚20 nm的有機薄膜(電洞傳輸層)。
將以所述方式獲得的具有ITO/電洞注入層/電洞傳輸層的玻璃基板移至真空蒸鍍機中,藉由蒸鍍法,依照CBP:Ir(ppy)3 (94:6,30 nm)、BAlq(10 nm)、Alq3 (30 nm)、LiF(0.8 nm)及Al(100 nm)的順序將各層成膜於電洞傳輸層上,並進行密封處理而製造有機EL元件(1A)。
以下是有關於包括有機薄膜的形成步驟的有機EL元件的製造及其特性評價。
1.有機EL元件的製造
(實施例5)
於大氣下,於混合有電洞傳輸性聚合物1(10.0 mg)及甲苯(516 μL)的溶液中,加入51 μL的預先混合有所述聚合起始劑1(5.0 mg)及甲苯2.5 mL的溶液並加以混合,製備墨水組成物1。另外,將電洞傳輸性聚合物1(10.0 mg)及甲苯(2301 μL)混合,製備墨水組成物2。
於將ITO圖案化為1.6 mm的寬度的玻璃基板上,於大氣下(25℃)以轉數3,000 min-1 旋塗墨水組成物1,形成塗佈膜。繼而,於氮氣環境下,將具有塗佈膜的玻璃基板於加熱板上以200℃加熱30分鐘,藉此而使塗佈膜硬化,形成膜厚80 nm的有機薄膜(電洞注入層)。
其次,於所述電洞注入層上,於大氣下(25℃)以轉數3,000 min-1 旋塗墨水組成物2,形成塗佈膜。繼而,於氮氣環境下,將具有所述塗佈膜的玻璃基板於加熱板上以230℃加熱30分鐘,藉此而使塗佈膜硬化,形成膜厚20 nm的有機薄膜(電洞傳輸層)。
將以所述方式獲得的具有ITO/電洞注入層/電洞傳輸層的玻璃基板移至真空蒸鍍機中,藉由蒸鍍法,依照CBP:Ir(ppy)3 (94:6,30 nm)、BAlq(10 nm)、Alq3 (30 nm)、LiF(0.8 nm)及Al(100 nm)的順序將各層成膜於電洞傳輸層上,並進行密封處理而製造有機EL元件(1A)。
(比較例5)
於大氣環境下實施形成電洞注入層的塗佈膜的硬化,除此以外,以與實施例5的有機EL元件(1A)的製造方法相同的方式製造有機EL元件(1B)。即,以與實施例5相同的方式,於將ITO圖案化為1.6 mm的寬度的玻璃基板上,於大氣(25℃)下以轉數3,000 min-1 旋塗墨水組成物1,形成塗佈膜。繼而,於大氣環境下,將具有塗佈膜的玻璃基板於加熱板上以200℃加熱30分鐘,藉此而使塗佈膜硬化,形成膜厚20 nm的有機薄膜(電洞注入層)。繼而,以與實施例5相同的方式,將各層成膜於電洞注入層上,並進行密封處理而製造有機EL元件(1B)。
於大氣環境下實施形成電洞注入層的塗佈膜的硬化,除此以外,以與實施例5的有機EL元件(1A)的製造方法相同的方式製造有機EL元件(1B)。即,以與實施例5相同的方式,於將ITO圖案化為1.6 mm的寬度的玻璃基板上,於大氣(25℃)下以轉數3,000 min-1 旋塗墨水組成物1,形成塗佈膜。繼而,於大氣環境下,將具有塗佈膜的玻璃基板於加熱板上以200℃加熱30分鐘,藉此而使塗佈膜硬化,形成膜厚20 nm的有機薄膜(電洞注入層)。繼而,以與實施例5相同的方式,將各層成膜於電洞注入層上,並進行密封處理而製造有機EL元件(1B)。
(實施例6)
於大氣下,於混合有電洞傳輸性聚合物2(10.0 mg)及甲苯(516 μL)的溶液中,加入51 μL的預先混合有所述聚合起始劑1(5.0 mg)及甲苯2.5 mL的溶液並加以混合,製備墨水組成物3。另外,將電洞傳輸性聚合物2(10.0 mg)及甲苯(2301 μL)混合,製備墨水組成物4。
於將ITO圖案化為1.6 mm的寬度的玻璃基板上,於大氣下(25℃)以轉數3,000 min-1 旋塗墨水組成物3,形成塗佈膜。繼而,於氮氣環境下,將具有塗佈膜的玻璃基板於加熱板上以200℃加熱30分鐘,藉此而使塗佈膜硬化,形成膜厚80 nm的有機薄膜(電洞注入層)。
其次,於所述電洞注入層上,於大氣下(25℃)以轉數3,000 min-1 旋塗墨水組成物4,形成塗佈膜。繼而,於氮氣環境下,將具有所述塗佈膜的玻璃基板於加熱板上以230℃加熱30分鐘,藉此而使塗佈膜硬化,形成膜厚20 nm的有機薄膜(電洞傳輸層)。
將以所述方式獲得的具有ITO/電洞注入層/電洞傳輸層的玻璃基板移至真空蒸鍍機中,藉由蒸鍍法,依照CBP:Ir(ppy)3 (94:6,30 nm)、BAlq(10 nm)、Alq3 (30 nm)、LiF(0.8 nm)及Al(100 nm)的順序將各層成膜於電洞傳輸層上,並進行密封處理而製造有機EL元件(2A)。
於大氣下,於混合有電洞傳輸性聚合物2(10.0 mg)及甲苯(516 μL)的溶液中,加入51 μL的預先混合有所述聚合起始劑1(5.0 mg)及甲苯2.5 mL的溶液並加以混合,製備墨水組成物3。另外,將電洞傳輸性聚合物2(10.0 mg)及甲苯(2301 μL)混合,製備墨水組成物4。
於將ITO圖案化為1.6 mm的寬度的玻璃基板上,於大氣下(25℃)以轉數3,000 min-1 旋塗墨水組成物3,形成塗佈膜。繼而,於氮氣環境下,將具有塗佈膜的玻璃基板於加熱板上以200℃加熱30分鐘,藉此而使塗佈膜硬化,形成膜厚80 nm的有機薄膜(電洞注入層)。
其次,於所述電洞注入層上,於大氣下(25℃)以轉數3,000 min-1 旋塗墨水組成物4,形成塗佈膜。繼而,於氮氣環境下,將具有所述塗佈膜的玻璃基板於加熱板上以230℃加熱30分鐘,藉此而使塗佈膜硬化,形成膜厚20 nm的有機薄膜(電洞傳輸層)。
將以所述方式獲得的具有ITO/電洞注入層/電洞傳輸層的玻璃基板移至真空蒸鍍機中,藉由蒸鍍法,依照CBP:Ir(ppy)3 (94:6,30 nm)、BAlq(10 nm)、Alq3 (30 nm)、LiF(0.8 nm)及Al(100 nm)的順序將各層成膜於電洞傳輸層上,並進行密封處理而製造有機EL元件(2A)。
(比較例6)
於大氣環境下實施形成電洞注入層的塗佈膜的硬化,除此以外,以與實施例6的有機EL元件(2A)的製造方法相同的方式製造有機EL元件(2B)。即,以與實施例6相同的方式,於將ITO圖案化為1.6 mm的寬度的玻璃基板上,於大氣(25℃)下以轉數3,000 min-1 旋塗墨水組成物3,形成塗佈膜。繼而,於大氣環境下,將具有塗佈膜的玻璃基板於加熱板上以200℃加熱30分鐘,藉此而使塗佈膜硬化,形成膜厚20 nm的有機薄膜(電洞注入層)。繼而,以與實施例6相同的方式,將各層成膜於電洞注入層上,並進行密封處理而製造有機EL元件(2B)。
於大氣環境下實施形成電洞注入層的塗佈膜的硬化,除此以外,以與實施例6的有機EL元件(2A)的製造方法相同的方式製造有機EL元件(2B)。即,以與實施例6相同的方式,於將ITO圖案化為1.6 mm的寬度的玻璃基板上,於大氣(25℃)下以轉數3,000 min-1 旋塗墨水組成物3,形成塗佈膜。繼而,於大氣環境下,將具有塗佈膜的玻璃基板於加熱板上以200℃加熱30分鐘,藉此而使塗佈膜硬化,形成膜厚20 nm的有機薄膜(電洞注入層)。繼而,以與實施例6相同的方式,將各層成膜於電洞注入層上,並進行密封處理而製造有機EL元件(2B)。
(實施例7)
於大氣下,於混合有電洞傳輸性聚合物3(10.0 mg)及甲苯(516 μL)的溶液中,加入51 μL的預先混合有所述聚合起始劑1(5.0 mg)及甲苯2.5 mL的溶液並加以混合,製備墨水組成物5。另外,將電洞傳輸性聚合物3(10.0 mg)及甲苯(2301 μL)混合,製備墨水組成物6。
於將ITO圖案化為1.6 mm的寬度的玻璃基板上,於大氣下(25℃)以轉數3,000 min-1 旋塗墨水組成物5,形成塗佈膜。繼而,於氮氣環境下,將具有塗佈膜的玻璃基板於加熱板上以200℃加熱30分鐘,藉此而使塗佈膜硬化,形成膜厚80 nm的有機薄膜(電洞注入層)。
其次,於所述電洞注入層上,於大氣下(25℃)以轉數3,000 min-1 旋塗墨水組成物6,形成塗佈膜。繼而,於氮氣環境下,將具有所述塗佈膜的玻璃基板於加熱板上以230℃加熱30分鐘,藉此而使塗佈膜硬化,形成膜厚20 nm的有機薄膜(電洞傳輸層)。
將以所述方式獲得的具有ITO/電洞注入層/電洞傳輸層的玻璃基板移至真空蒸鍍機中,藉由蒸鍍法,依照CBP:Ir(ppy)3 (94:6,30 nm)、BAlq(10 nm)、Alq3 (30 nm)、LiF(0.8 nm)及Al(100 nm)的順序成膜於電洞傳輸層上,並進行密封處理而製造有機EL元件(3A)。
於大氣下,於混合有電洞傳輸性聚合物3(10.0 mg)及甲苯(516 μL)的溶液中,加入51 μL的預先混合有所述聚合起始劑1(5.0 mg)及甲苯2.5 mL的溶液並加以混合,製備墨水組成物5。另外,將電洞傳輸性聚合物3(10.0 mg)及甲苯(2301 μL)混合,製備墨水組成物6。
於將ITO圖案化為1.6 mm的寬度的玻璃基板上,於大氣下(25℃)以轉數3,000 min-1 旋塗墨水組成物5,形成塗佈膜。繼而,於氮氣環境下,將具有塗佈膜的玻璃基板於加熱板上以200℃加熱30分鐘,藉此而使塗佈膜硬化,形成膜厚80 nm的有機薄膜(電洞注入層)。
其次,於所述電洞注入層上,於大氣下(25℃)以轉數3,000 min-1 旋塗墨水組成物6,形成塗佈膜。繼而,於氮氣環境下,將具有所述塗佈膜的玻璃基板於加熱板上以230℃加熱30分鐘,藉此而使塗佈膜硬化,形成膜厚20 nm的有機薄膜(電洞傳輸層)。
將以所述方式獲得的具有ITO/電洞注入層/電洞傳輸層的玻璃基板移至真空蒸鍍機中,藉由蒸鍍法,依照CBP:Ir(ppy)3 (94:6,30 nm)、BAlq(10 nm)、Alq3 (30 nm)、LiF(0.8 nm)及Al(100 nm)的順序成膜於電洞傳輸層上,並進行密封處理而製造有機EL元件(3A)。
(比較例7)
於大氣環境下實施形成電洞注入層的塗佈膜的硬化,除此以外,以與實施例7的有機EL元件(3A)的製造方法相同的方式製造有機EL元件(3B)。即,以與實施例7相同的方式,於將ITO圖案化為1.6 mm的寬度的玻璃基板上,於大氣下以轉數3,000 min-1 旋塗墨水組成物5,形成塗佈膜。繼而,於大氣環境下,將具有塗佈膜的玻璃基板於加熱板上以200℃加熱30分鐘,藉此而使塗佈膜硬化,形成膜厚20 nm的有機薄膜(電洞注入層)。繼而,以與實施例7相同的方式,將各層成膜於電洞注入層上,並進行密封處理而製造有機EL元件(3B)。
於大氣環境下實施形成電洞注入層的塗佈膜的硬化,除此以外,以與實施例7的有機EL元件(3A)的製造方法相同的方式製造有機EL元件(3B)。即,以與實施例7相同的方式,於將ITO圖案化為1.6 mm的寬度的玻璃基板上,於大氣下以轉數3,000 min-1 旋塗墨水組成物5,形成塗佈膜。繼而,於大氣環境下,將具有塗佈膜的玻璃基板於加熱板上以200℃加熱30分鐘,藉此而使塗佈膜硬化,形成膜厚20 nm的有機薄膜(電洞注入層)。繼而,以與實施例7相同的方式,將各層成膜於電洞注入層上,並進行密封處理而製造有機EL元件(3B)。
(實施例8)
於大氣下,於混合有電洞傳輸性聚合物1(10.0 mg)及甲苯(516 μL)的溶液中,加入51 μL的預先混合有所述聚合起始劑1(5.0 mg)及甲苯2.5 mL的溶液並加以混合,製備墨水組成物1。另外,將電洞傳輸性聚合物1(10.0 mg)及甲苯(2301 μL)混合,製備墨水組成物2。
於將ITO圖案化為1.6 mm的寬度的玻璃基板上,於大氣下(25℃)以轉數3,000 min-1 旋塗墨水組成物1,形成塗佈膜。繼而,於氮氣環境下,將具有塗佈膜的玻璃基板於加熱板上以200℃加熱60分鐘,藉此而使塗佈膜硬化,形成膜厚80 nm的有機薄膜(電洞注入層)。
其次,於所述電洞注入層上,於大氣下(25℃)以轉數3,000 min-1 旋塗墨水組成物2,形成塗佈膜。繼而,於氮氣環境下,將具有所述塗佈膜的玻璃基板於加熱板上以230℃加熱30分鐘,藉此而使塗佈膜硬化,形成膜厚20 nm的有機薄膜(電洞傳輸層)。
將以所述方式獲得的具有ITO/電洞注入層/電洞傳輸層的玻璃基板移至真空蒸鍍機中,藉由蒸鍍法,依照CBP:Ir(ppy)3 (94:6,30 nm)、BAlq(10 nm)、Alq3 (30 nm)、LiF(0.8 nm)及Al(100 nm)的順序將各層成膜於電洞傳輸層上,並進行密封處理而製造有機EL元件(4A)。
於大氣下,於混合有電洞傳輸性聚合物1(10.0 mg)及甲苯(516 μL)的溶液中,加入51 μL的預先混合有所述聚合起始劑1(5.0 mg)及甲苯2.5 mL的溶液並加以混合,製備墨水組成物1。另外,將電洞傳輸性聚合物1(10.0 mg)及甲苯(2301 μL)混合,製備墨水組成物2。
於將ITO圖案化為1.6 mm的寬度的玻璃基板上,於大氣下(25℃)以轉數3,000 min-1 旋塗墨水組成物1,形成塗佈膜。繼而,於氮氣環境下,將具有塗佈膜的玻璃基板於加熱板上以200℃加熱60分鐘,藉此而使塗佈膜硬化,形成膜厚80 nm的有機薄膜(電洞注入層)。
其次,於所述電洞注入層上,於大氣下(25℃)以轉數3,000 min-1 旋塗墨水組成物2,形成塗佈膜。繼而,於氮氣環境下,將具有所述塗佈膜的玻璃基板於加熱板上以230℃加熱30分鐘,藉此而使塗佈膜硬化,形成膜厚20 nm的有機薄膜(電洞傳輸層)。
將以所述方式獲得的具有ITO/電洞注入層/電洞傳輸層的玻璃基板移至真空蒸鍍機中,藉由蒸鍍法,依照CBP:Ir(ppy)3 (94:6,30 nm)、BAlq(10 nm)、Alq3 (30 nm)、LiF(0.8 nm)及Al(100 nm)的順序將各層成膜於電洞傳輸層上,並進行密封處理而製造有機EL元件(4A)。
(比較例8)
於大氣環境下實施形成電洞注入層的塗佈膜的硬化,除此以外,以與實施例8的有機EL元件(4A)的製造方法相同的方式製造有機EL元件(4B)。即,以與實施例8相同的方式,於將ITO圖案化為1.6 mm的寬度的玻璃基板上,於大氣下以轉數3,000 min-1 旋塗墨水組成物1,形成塗佈膜。繼而,於大氣環境下,將具有塗佈膜的玻璃基板於加熱板上以200℃加熱30分鐘,藉此而使塗佈膜硬化,形成膜厚20 nm的有機薄膜(電洞注入層)。繼而,以與實施例8相同的方式,將各層成膜於電洞注入層上,並進行密封處理而製造有機EL元件(4B)。
於大氣環境下實施形成電洞注入層的塗佈膜的硬化,除此以外,以與實施例8的有機EL元件(4A)的製造方法相同的方式製造有機EL元件(4B)。即,以與實施例8相同的方式,於將ITO圖案化為1.6 mm的寬度的玻璃基板上,於大氣下以轉數3,000 min-1 旋塗墨水組成物1,形成塗佈膜。繼而,於大氣環境下,將具有塗佈膜的玻璃基板於加熱板上以200℃加熱30分鐘,藉此而使塗佈膜硬化,形成膜厚20 nm的有機薄膜(電洞注入層)。繼而,以與實施例8相同的方式,將各層成膜於電洞注入層上,並進行密封處理而製造有機EL元件(4B)。
2.有機EL元件的評價
對實施例5~實施例8及比較例5~比較例8中所獲得的各有機EL元件施加電壓,結果確認到發出綠色光。對各有機EL元件測定發光亮度1,000 cd/m2 時的驅動電壓及發光效率、以及初始亮度5,000 cd/m2 下的發光壽命(亮度半衰時間)。將測定結果示於表2中。
對實施例5~實施例8及比較例5~比較例8中所獲得的各有機EL元件施加電壓,結果確認到發出綠色光。對各有機EL元件測定發光亮度1,000 cd/m2 時的驅動電壓及發光效率、以及初始亮度5,000 cd/m2 下的發光壽命(亮度半衰時間)。將測定結果示於表2中。
[表2]
根據表2所示的結果可知:與於大氣下進行形成電洞注入層的塗佈膜的加熱的比較例的有機EL元件(1B~4B)相比較,於惰性氣體(氮氣)環境下進行所述塗佈膜的加熱的實施例的有機EL元件(1A~4A)的驅動電壓低、發光效率高、發光壽命長。根據以上結果可知:藉由於惰性氣體下將有機薄膜加熱,可形成具有優異的特性的有機薄膜。因此,可知藉由使用利用本發明的製造方法所製造的有機薄膜,可提升有機EL元件的特性。
<有機薄膜(積層體)的氧濃度分佈>
1.積層體的製造
(實施例9)
於大氣下,於混合有電洞傳輸性聚合物1(10.0 mg)及甲苯(516 μL)的溶液中,加入51 μL的預先混合有所述聚合起始劑1(5.0 mg)及甲苯2.5 mL的溶液並加以混合,製備墨水組成物1。另外,將電洞傳輸性聚合物1(10.0 mg)及甲苯(2301 μL)混合,製備墨水組成物2。
於ITO成膜的石英玻璃基板(以下稱為ITO基板)上,於大氣下(25℃)以轉數3,000 min-1 旋塗墨水組成物1,形成塗佈膜。繼而,於氮氣環境下,將具有塗佈膜的石英玻璃基板於加熱板上以200℃加熱30分鐘,藉此而使塗佈膜硬化,形成膜厚80 μm的有機薄膜(電洞注入層)。
其次,於所述電洞注入層上,於大氣下(25℃)以轉數3,000 min-1 旋塗墨水組成物2,形成塗佈膜。繼而,於氮氣環境下,將塗佈膜於加熱板上以230℃加熱30分鐘,藉此而使塗佈膜硬化,形成膜厚20 nm的有機薄膜(電洞傳輸層)。以所述方式製造於ITO基板上具有電洞注入層及電洞傳輸層的積層體,用作測定用樣品(1A)。
1.積層體的製造
(實施例9)
於大氣下,於混合有電洞傳輸性聚合物1(10.0 mg)及甲苯(516 μL)的溶液中,加入51 μL的預先混合有所述聚合起始劑1(5.0 mg)及甲苯2.5 mL的溶液並加以混合,製備墨水組成物1。另外,將電洞傳輸性聚合物1(10.0 mg)及甲苯(2301 μL)混合,製備墨水組成物2。
於ITO成膜的石英玻璃基板(以下稱為ITO基板)上,於大氣下(25℃)以轉數3,000 min-1 旋塗墨水組成物1,形成塗佈膜。繼而,於氮氣環境下,將具有塗佈膜的石英玻璃基板於加熱板上以200℃加熱30分鐘,藉此而使塗佈膜硬化,形成膜厚80 μm的有機薄膜(電洞注入層)。
其次,於所述電洞注入層上,於大氣下(25℃)以轉數3,000 min-1 旋塗墨水組成物2,形成塗佈膜。繼而,於氮氣環境下,將塗佈膜於加熱板上以230℃加熱30分鐘,藉此而使塗佈膜硬化,形成膜厚20 nm的有機薄膜(電洞傳輸層)。以所述方式製造於ITO基板上具有電洞注入層及電洞傳輸層的積層體,用作測定用樣品(1A)。
(比較例9)
對於實施例9中製造的測定用樣品(1A),於大氣環境下實施用於形成電洞注入層的塗佈膜的加熱,除此以外,全部藉由與實施例9相同的方法來製造測定用樣品(1B)。即,首先,將以與實施例9相同的方式製備的墨水組成物1,於大氣(25℃)下以轉數3,000 min-1 旋塗於ITO基板上,形成塗佈膜。繼而,於大氣環境下,將具有塗佈膜的ITO基板於加熱板上以200℃加熱30分鐘,藉此而使塗佈膜硬化,形成膜厚80 μm的有機薄膜(電洞注入層)。
其次,於電洞注入層上,於大氣下(25℃),以轉數3,000 min-1 旋塗以與所述實施例9相同的方式製備的墨水組成物2,形成塗佈膜。繼而,於氮氣環境下,將塗佈膜於加熱板上以200℃加熱30分鐘,藉此而使塗佈膜硬化,形成膜厚20 μm的有機薄膜(電洞傳輸層)。以所述方式製造於ITO基板上包含電洞注入層及電洞傳輸層的積層體,用作測定用樣品(1B)。
對於實施例9中製造的測定用樣品(1A),於大氣環境下實施用於形成電洞注入層的塗佈膜的加熱,除此以外,全部藉由與實施例9相同的方法來製造測定用樣品(1B)。即,首先,將以與實施例9相同的方式製備的墨水組成物1,於大氣(25℃)下以轉數3,000 min-1 旋塗於ITO基板上,形成塗佈膜。繼而,於大氣環境下,將具有塗佈膜的ITO基板於加熱板上以200℃加熱30分鐘,藉此而使塗佈膜硬化,形成膜厚80 μm的有機薄膜(電洞注入層)。
其次,於電洞注入層上,於大氣下(25℃),以轉數3,000 min-1 旋塗以與所述實施例9相同的方式製備的墨水組成物2,形成塗佈膜。繼而,於氮氣環境下,將塗佈膜於加熱板上以200℃加熱30分鐘,藉此而使塗佈膜硬化,形成膜厚20 μm的有機薄膜(電洞傳輸層)。以所述方式製造於ITO基板上包含電洞注入層及電洞傳輸層的積層體,用作測定用樣品(1B)。
2.氧原子分佈偏差的評價
對於實施例9及比較例9中所製造的各測定樣品,以如下方式,依照使用氣體團簇離子束的飛行時間型二次離子質譜法(GCIB-TOF-SIMS),測定包含兩個有機薄膜的界面在內的積層體的深度方向(縱向)上的氧離子強度(計數值)。繼而,根據測定值來評價氧原子分佈的偏差。
(1)測定
自各測定用樣品的表面(電洞傳輸層)側照射Ar團簇作為氣體團簇離子束,並藉由飛行時間型二次離子質譜儀來測定深度方向上的氧離子強度(計數值)。測定條件如以下所述。
(測定條件)
測定裝置:日立麥克賽爾(Hitachi Maxell Science)股份有限公司製造的「TOF.SIMS5-200P」
一次離子源:Bi
一次加速電壓:25 kV
將以所述方式,藉由GCIB-TOF-SIMS於深度方向上測定的氧原子分佈的分佈圖示於圖2(a)與,圖2(b。圖2(a)為實施例9的測定結果,圖2(b)為比較例9的測定結果。各分佈圖中,分佈圖的縱軸表示氧離子強度(計數值)。
(2)氧原子分佈的偏差
於深度方向10 nm~40 nm的範圍內,根據每1 nm讀取的各分佈圖的氧離子強度的值的平均值A及標準偏差B,求出氧原子分佈的偏差(B/A)的比例(%)。將其結果示於表3中。
[表3]
對於實施例9及比較例9中所製造的各測定樣品,以如下方式,依照使用氣體團簇離子束的飛行時間型二次離子質譜法(GCIB-TOF-SIMS),測定包含兩個有機薄膜的界面在內的積層體的深度方向(縱向)上的氧離子強度(計數值)。繼而,根據測定值來評價氧原子分佈的偏差。
(1)測定
自各測定用樣品的表面(電洞傳輸層)側照射Ar團簇作為氣體團簇離子束,並藉由飛行時間型二次離子質譜儀來測定深度方向上的氧離子強度(計數值)。測定條件如以下所述。
(測定條件)
測定裝置:日立麥克賽爾(Hitachi Maxell Science)股份有限公司製造的「TOF.SIMS5-200P」
一次離子源:Bi
一次加速電壓:25 kV
將以所述方式,藉由GCIB-TOF-SIMS於深度方向上測定的氧原子分佈的分佈圖示於圖2(a)與,圖2(b。圖2(a)為實施例9的測定結果,圖2(b)為比較例9的測定結果。各分佈圖中,分佈圖的縱軸表示氧離子強度(計數值)。
(2)氧原子分佈的偏差
於深度方向10 nm~40 nm的範圍內,根據每1 nm讀取的各分佈圖的氧離子強度的值的平均值A及標準偏差B,求出氧原子分佈的偏差(B/A)的比例(%)。將其結果示於表3中。
[表3]
如根據表3可知般,比較例9中氧原子量的偏差大,與此相對,實施例9的結果中氧偏差明顯少。據此可知:當依照濕式製程來形成鄰接於ITO基板上的有機薄膜時,藉由於惰性氣體環境中實施塗佈膜的加熱,可有效果地抑制有機薄膜的表面氧化。實際上,如根據上文所示的實施例與比較例的對比亦可知般,有機HOD及有機EL元件中,視有機薄膜的製造方法的不同而有機薄膜的性能產生明顯的差異。因此可知:當依照濕式製程來形成有機薄膜時,藉由於惰性氣體環境中實施塗佈膜的加熱,可抑制有機薄膜的性能下降,且藉由使用此種有機薄膜來構成有機EL元件,而能夠實現驅動電壓等元件特性的提升。
1‧‧‧發光層
2‧‧‧陽極
3‧‧‧電洞注入層
4‧‧‧陰極
5‧‧‧電子注入層
6‧‧‧電洞傳輸層
7‧‧‧電子傳輸層
8‧‧‧基板
圖1是表示作為本發明的一實施形態的有機EL元件的一例的剖面示意圖。
圖2(a)與圖2(b)是藉由使用氣體團簇離子束(gas cluster ion beam)的飛行時間(time of flight)型二次離子質譜法(secondary ion mass spectroscopy)(GCIB-TOF-SIMS)於深度方向上所測定的氧原子分佈的分佈圖,圖2(a)表示實施例9的測定結果,圖2(b)表示比較例9的測定結果。
Claims (19)
- 一種有機薄膜的製造方法,其包括:塗佈含有電荷傳輸性化合物的有機電子材料而形成塗佈膜的步驟;以及於惰性氣體環境下對所述塗佈膜進行加熱而形成有機薄膜的步驟。
- 如申請專利範圍第1項所述的有機薄膜的製造方法,其中所述有機電子材料更包含溶劑。
- 如申請專利範圍第1項或第2項所述的有機薄膜的製造方法,其中所述電荷傳輸性化合物具有電洞注入性或電洞傳輸性。
- 如申請專利範圍第1項至第3項中任一項所述的有機薄膜的製造方法,其中所述電荷傳輸性化合物包含選自由芳香族胺結構、吡咯結構、咔唑結構、噻吩結構、苯結構、苯胺結構、啡噁嗪結構及茀結構所組成的群組中的一種以上的結構。
- 如申請專利範圍第1項至第4項中任一項所述的有機薄膜的製造方法,其中所述電荷傳輸性化合物具有分支為三方向以上的結構。
- 如申請專利範圍第1項至第5項中任一項所述的有機薄膜的製造方法,其中所述電荷傳輸性化合物具有至少一個聚合性官能基。
- 如申請專利範圍第6項所述的有機薄膜的製造方法,其中所述聚合性官能基為選自由氧雜環丁烷基、環氧基、乙烯基、丙烯醯基及甲基丙烯醯基所組成的群組中的至少一個。
- 如申請專利範圍第1項至第7項中任一項所述的有機薄膜的製造方法,其中所述有機電子材料更包含聚合起始劑。
- 如申請專利範圍第8項所述的有機薄膜的製造方法,其中所述聚合起始劑為離子化合物。
- 如申請專利範圍第9項所述的有機薄膜的製造方法,其中所述離子化合物為鎓鹽。
- 一種有機薄膜,其是藉由如申請專利範圍第1項至第10項中任一項所述的有機薄膜的製造方法而製造。
- 一種積層體,其具有:由含有電荷傳輸性化合物的有機電子材料所形成的有機薄膜、及設置於所述有機薄膜之上的上層,所述積層體中,根據自所述上層側照射氣體團簇離子束,並藉由飛行時間型二次離子質譜儀於深度方向上所測定的氧離子強度而算出的包含所述有機薄膜與所述上層的界面在內的深度方向上的氧原子分佈的偏差為8.0%以下。
- 一種有機電致發光元件,其具有如申請專利範圍第11項所述的有機薄膜、或如申請專利範圍第12項所述的積層體。
- 如申請專利範圍第13項所述的有機電致發光元件,其更具有可撓性基板。
- 如申請專利範圍第13項所述的有機電致發光元件,其更具有樹脂膜基板。
- 一種顯示元件,其包括如申請專利範圍第13項至第15項中任一項所述的有機電致發光元件。
- 一種照明裝置,其包括如申請專利範圍第13項至第15項中任一項所述的有機電致發光元件。
- 一種顯示裝置,其包括:如申請專利範圍第17項所述的照明裝置、及作為顯示構件的液晶元件。
- 一種有機電致發光元件的製造方法,其是於陽極與陰極之間至少依序具有鄰接於所述陽極的有機薄膜及發光層的有機電致發光元件的製造方法,所述有機電致發光元件的製造方法包括: 於所述陽極之上,藉由如申請專利範圍第1項至第10項中任一項所述的有機薄膜的製造方法而形成所述有機薄膜的步驟;形成所述發光層的步驟;以及形成所述陰極的步驟。
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