[发明专利]空穴注入传输层用材料、空穴注入传输层形成用油墨、器件以及它们的制造方法

说明书

技术领域

本发明涉及空穴注入传输层用材料、空穴注入传输层形成用油墨、器件以及它们的制造方法。 

背景技术

对于使用有机物的器件而言，一直期待其在有机电致发光元件(以下，称作有机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的发展。此外，作为除此以外的具有空穴注入传输层的器件，有量子点发光元件、氧化物类化合物太阳能电池等。 

有机EL元件是利用了到达发光层的电子与空穴再结合时产生的发光的电荷注入型的自发光器件。自1987年T.W.Tang等人证实层叠有包含荧光性金属螯合络合物和二胺类分子的薄膜的元件在低驱动电压下显示高亮度的发光以来，正在对该有机EL元件进行活跃地开发。 

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，在初期的有机EL元件中，为由发光层/空穴注入层构成的2层结构，目前，为了得到高发光效率和长驱动寿命，提出了由电子注入层/电子传输层/发光层/空穴传输层/空穴注入层构成的5层结构等各种多层结构。 

据说这些电子注入层、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将电荷注入或传输到发光层的效果、通过阻挡(block)来保持电子电流和空穴电流的平衡的效果、或者抑制光能激子的扩散等效果。 

为了提高电荷传输能力和电荷注入能力，尝试了将氧化性化合物与空穴传输性材料混合来提高电导率(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，使用了三苯胺衍生物和六氟化锑等含有抗衡阴离子的化合物、7，7，8，8-四氰基醌二甲烷等在碳-碳双键的碳上键合有氰基的受电子性极高的化合物。 

在专利文献2中，作为氧化性掺杂剂，可列举一般的氧化剂，可列举卤化金属、路易斯酸、有机酸、以及芳基胺与卤化金属或路易斯酸形成的盐。 

在专利文献3～6中，作为氧化性化合物即受电子性化合物，使用了作为化合物半导体的金属氧化物。为了得到注入特性和电荷迁移特性良好的空穴注入层，例如使用五氧化二钒、三氧化钼等金属氧化物并利用蒸镀法来形成薄膜，或者利用钼氧化物与胺类的低分子化合物的共蒸镀来形成混合膜。 

在专利文献7中，关于利用五氧化二钒形成涂膜的尝试，作为氧化性化合物即受电子性化合物，列举了如下的制作方法：使用溶解有三异丙氧基氧化钒(V)的溶液，在形成三异丙氧基氧化钒(V)和空穴传输性高分子的混合涂膜后，使其在水蒸气中水解，制成钒氧化物，从而形成电荷迁移络合物。 

在专利文献8中，作为利用三氧化钼形成涂膜的尝试，记载了如下内容：将三氧化钼进行物理性粉碎，使所制作出的微粒分散于溶液，制作浆料，将该浆料进行涂敷，形成空穴注入层，从而制作长寿命的有机EL元件。 

另一方面，有机晶体管为将包含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沟道区域的薄膜晶体管。一般的有机晶体管由基板、栅电极、栅绝缘层、源电极、漏电极及有机半导体层的构成形成。在有机晶体管中，通过使施加于栅电极的栅电压发生变化，从而控制栅绝缘膜与有机半导体膜的界面的电荷量，并且通过使源电极和漏电极间的电流值发生变化，从而进行开关处理。 

作为通过降低有机半导体层与源电极或漏电极之间的电荷注入势垒来提高有机晶体管的通态电流值、且使元件特性稳定化的尝试，已知通过向有机半导体中引入电荷迁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)。 

但是，即使在空穴传输性材料中使用如专利文献1～专利文献9所公开的氧化性材料，也难以实现长寿命元件，或者需要进一步提高寿命。 

在专利文献10中，作为利用溶液涂布法形成空穴注入传输层并使器件的寿命提高的做法，公开了具有含有钼络合物的反应产物或钨络合物的反应产物的空穴注入传输层的器件。但是，期待器件的寿命的进一步提高。 

现有技术文献 

专利文献 

专利文献1：日本特开2000-36390号公报 

专利文献2：日本专利第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：日本专利第3748110号公报 

专利文献6：日本专利第2824411公报 

专利文献7：SID07DIGEST p.1840-1843(2007) 

专利文献8：日本特开2008-041894号公报