[发明专利]具有空穴注入传输层的器件及其制造方法、以及用于形成空穴注入传输层的墨液

说明书

技术领域

本发明涉及一种包含有机电致发光元件等有机器件及量子点发光元件的具有空穴注入传输层的器件及其制造方法、以及用于形成空穴注入传输层的墨液。

背景技术

对使用了有机物的器件希望在有机电致发光元件(以下称为有机EL元件。)、有机晶体管、有机太阳能电池、有机半导体等广泛的基本元件及用途中进行开发。另外，除此以外，具有空穴注入传输层的器件还有量子点发光元件、氧化物系化合物太阳能电池等。

有机EL元件是利用到达发光层的电子和空穴复合时产生的光的电荷注入型的自发光器件。该有机EL元件是1987年被T.W.Tang等人证实层叠包含荧光性金属螯合络合物和二胺系分子的薄膜而成的元件在低驱动电压下显示出高亮度发光以后积极开发的。

有机EL元件的元件结构由阴极/有机层/阳极构成。对于该有机层而言，初期的有机EL元件是包含发光层/空穴注入层的2层结构，到现在为止，为了得到高发光效率和长驱动寿命，提案了包含电子注入层/电子传输层/发光层/空穴传输层/空穴注入层的5层结构等各种多层结构。

这些电子注入层、电子传输层、空穴传输层、空穴注入层等发光层以外的层具有容易向发光层注入·传输电荷的效果、或通过阻断来保持电子电流和空穴电流间的平衡的效果、或抑制光能激子的扩散等效果。

以改善电荷传输能力及电荷注入能力为目的，正在尝试将氧化性化合物混合于空穴传输性材料中以提高电导率(专利文献1、专利文献2)。

在专利文献1中，作为氧化性化合物即受电子性化合物，使用的是包含三苯基胺衍生物和六氟化锑等平衡阴离子的化合物或7，7，8，8-四氰基对苯二醌二甲烷等在碳-碳双键的碳上键合有氰基的受电子性非常高的化合物。

在专利文献2中，作为氧化性掺杂剂，可列举普通的氧化剂，可列举卤化金属、路易斯酸、有机酸及芳基胺与卤化金属或路易斯酸的盐。

在专利文献3～6中，作为氧化性化合物即受电子性化合物，使用的是作为化合物半导体的金属氧化物。以得到注入特性、电荷转移特性良好的空穴注入层为目的，通常使用例如五氧化钒、三氧化钼等金属氧化物用蒸镀法形成薄膜，或者利用共蒸镀钼氧化物和胺系低分子化合物来形成混合膜。

在专利文献7中，作为形成五氧化钒的涂膜的尝试，可列举如下制作方法，即，作为氧化性化合物即受电子性化合物，使用溶解有三异丙氧基氧化钒(V)的溶液，在形成其与空穴传输性高分子的混合涂膜后，在水蒸汽中使其水解形成钒氧化物，形成电荷转移络合物。

在专利文献8中，作为形成三氧化钼的涂膜的尝试，记载的是使将三氧化钼物理粉碎制成的微粒分散于溶液中制作浆液，涂敷该浆液来形成空穴注入层，从而制作长寿命的有机EL元件。

另一方面，有机晶体管是将包含π共轭系的有机高分子或有机低分子的有机半导体材料用于通道区域中的薄膜晶体管。通常情况下，有机晶体管的构成包含基板、栅电极、栅绝缘层、源·漏电极及有机半导体层。对于有机晶体管而言，通过使施加于栅电极的电压(栅电压)发生变化，可控制栅绝缘膜和有机半导体膜的界面的电荷量，使源电极及漏电极间的电流值发生变化来进行转换。

作为通过减少有机半导体层和源电极或漏电极的电荷注入障壁来提高有机晶体管的通态电流值且使元件特性稳定的尝试，已知有通过在有机半导体中导入电荷转移络合物来增加电极附近的有机半导体层中的载流子密度(例如：专利文献9)。

专利文献1：日本特开2000-36390号公报

专利文献2：日本特许第3748491号公报

专利文献3：日本特开2006-155978号公报

专利文献4：日本特开2007-287586号公报

专利文献5：日本特许第3748110号公报

专利文献6：日本特许第2824411公报

专利文献7：SID 07DIGEST p.1840-1843(2007)

专利文献8：日本特开2008-041894号公报

专利文献9：日本特开2002-204012号公报

发明内容