WO2009133903A1 - 正孔注入輸送層を有するデバイス、及びその製造方法、並びに正孔注入輸送層形成用インク - Google Patents

正孔注入輸送層を有するデバイス、及びその製造方法、並びに正孔注入輸送層形成用インク Download PDF

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complex
layer
molybdenum
tungsten
reaction product
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滋弘 上野
政人 岡田
慶介 橋本
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大日本印刷株式会社
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    • Y02P70/50Manufacturing or production processes characterised by the final manufactured product

Definitions

  • the present invention relates to a device having a hole injecting and transporting layer including an organic device such as an organic electroluminescence element and a quantum dot light emitting element, a manufacturing method thereof, and an ink for forming a hole injecting and transporting layer.
  • organic electroluminescence elements hereinafter referred to as organic EL elements
  • organic transistors organic transistors
  • organic solar cells organic semiconductors and the like.
  • Other devices having a hole injecting and transporting layer include quantum dot light emitting elements and oxide compound solar cells.
  • the organic EL element is a charge injection type self-luminous device using light emission generated when electrons and holes that have reached the light emitting layer are recombined.
  • This organic EL element was developed in 1987 by T.W. W. Since Tang et al. Demonstrated that a device in which a thin film composed of a fluorescent metal chelate complex and a diamine-based molecule is laminated exhibits high-luminance light emission at a low driving voltage, it has been actively developed.
  • the element structure of the organic EL element is composed of cathode / organic layer / anode.
  • This organic layer had a two-layer structure consisting of a light emitting layer / hole injection layer in the early organic EL elements, but now, in order to obtain high luminous efficiency and a long driving life, an electron injection layer / electron layer is used.
  • Various multilayer structures such as a five-layer structure composed of a transport layer / a light emitting layer / a hole transport layer / a hole injection layer have been proposed.
  • These layers other than the light-emitting layer such as the electron injection layer, the electron transport layer, the hole transport layer, and the hole injection layer, have an effect of facilitating the injection and transport of charges to the light-emitting layer, or are blocked by blocking the electron current. It is said that there are effects such as maintaining the balance of the hole current and suppressing diffusion of light energy excitons.
  • Patent Document 1 For the purpose of improving charge transport capability and charge injection capability, attempts have been made to increase the electrical conductivity by mixing an oxidizing compound with a hole transport material (Patent Document 1 and Patent Document 2).
  • an oxidizing compound that is, an electron-accepting compound
  • a compound containing a counter anion such as a triphenylamine derivative and antimony hexafluoride or a carbon such as 7,7,8,8-tetracyanoquinodimethane is used.
  • a compound having an extremely high electron-accepting property in which a cyano group is bonded to carbon of a carbon double bond is used.
  • Patent Document 2 as an oxidizing dopant, a general oxidizing agent is exemplified, and a metal halide, Lewis acid, organic acid, and a salt of an arylamine and a metal halide or Lewis acid are exemplified.
  • Patent Documents 3 to 6 a metal oxide that is a compound semiconductor is used as an oxidizing compound, that is, an electron-accepting compound.
  • a metal oxide such as vanadium pentoxide or molybdenum trioxide, or molybdenum oxide and amine
  • a mixed film is formed by co-evaporation with a low molecular weight compound.
  • Patent Document 7 a solution in which oxovanadium (V) tri-i-propoxide oxide is dissolved is used as an oxidizing compound, that is, an electron accepting compound, and a mixed coating film is formed with the hole transporting polymer.
  • Patent Document 8 A production method in which a charge transfer complex is formed as vanadium oxide by hydrolysis in water vapor later is mentioned.
  • Patent Document 8 as an attempt to form a coating film of molybdenum trioxide, fine particles produced by physically pulverizing molybdenum trioxide are dispersed in a solution to prepare a slurry, which is then applied to inject holes. It describes that a long-life organic EL element is formed by forming a layer.
  • an organic transistor is a thin film transistor using an organic semiconductor material composed of a ⁇ -conjugated organic polymer or a small organic molecule in the channel region.
  • a general organic transistor includes a substrate, a gate electrode, a gate insulating layer, source / drain electrodes, and an organic semiconductor layer.
  • the voltage (gate voltage) applied to the gate electrode by changing the voltage (gate voltage) applied to the gate electrode, the amount of charge at the interface between the gate insulating film and the organic semiconductor film is controlled, and the current value between the source electrode and the drain electrode is changed. Perform switching.
  • JP 2000-36390 A Japanese Patent No. 3748491 JP 2006-155978 A JP 2007-287586 A Japanese Patent No. 3748110 Japanese Patent No. 2824411 SID 07 DIGEST p.1840-1843 (2007) JP 2008-041894 A Japanese Patent Laid-Open No. 2002-204012
  • Patent Document 1 to Patent Document 9 Even if an oxidizing material as disclosed in Patent Document 1 to Patent Document 9 is used as the hole transporting material, it is difficult to realize a long-life element, or the life needs to be further improved. It is assumed that the oxidizing materials disclosed in Patent Documents 1, 2, and 9 have low oxidation ability to the hole transporting material or poor dispersion stability in the thin film. For example, when an oxide material composed of a cationic triphenylamine derivative and antimony hexafluoride used in both Patent Document 1 and Patent Document 2 is mixed with a hole transport material, a charge transfer complex is generated. , Antimony hexafluoride, the same number of free counter anion species as the charge transfer complex, is present in the thin film.
  • Patent Document 7 discloses a charge transfer complex as a vanadium oxide which is hydrolyzed in water vapor after formation of a mixed coating film of oxovanadium (V) tri-i-propoxide oxide and a hole transporting polymer.
  • Patent Document 7 since solidification is caused by a hydrolysis-polycondensation reaction, vanadium tends to aggregate, film quality control is difficult, and a good film cannot be obtained.
  • oxovanadium (V) tri-i-propoxide oxide alone does not form a coating film and is mixed with a hole transporting polymer, the coating composition of Patent Document 7 inevitably has a high organic component concentration. Therefore, the concentration of vanadium considered to be an effective component for the lifetime of the element becomes insufficient. As described above, in Patent Document 7, it is necessary to further improve the life characteristics and device characteristics.
  • Patent Document 8 describes that a charge injection layer is produced by a screen printing method using a slurry in which molybdenum oxide fine particles having an average particle diameter of 20 nm are dispersed in a solvent.
  • the method of pulverizing the MoO 3 powder as in Patent Document 8 for example, to produce fine particles having a uniform particle size on a scale of 10 nm or less in response to a request to form a hole injection layer of about 10 nm, Actually it is very difficult. Moreover, it is more difficult to stably disperse molybdenum oxide fine particles prepared by pulverization in a solution without agglomeration.
  • the solution of the fine particles is unstable, only a film with large irregularities and poor smoothness can be formed during the preparation of the coating film, which causes a short circuit of the device. If a thin film can be formed only by the vapor deposition method, there is a problem that even if the light emitting layer is separately formed by a solution coating method such as an ink jet method, the advantages of the solution coating method cannot be utilized. That is, in order not to impair the liquid repellency of the partition walls (banks) between the light emitting layers by the lyophilic molybdenum oxide, a hole injection layer or a hole transport layer containing molybdenum oxide of an inorganic compound is provided.
  • Molybdenum oxide an inorganic compound
  • Molybdenum oxide semiconductor is an oxygen-deficient oxide semiconductor, and its electrical conductivity is higher than that of MoO 3 with an oxidation number of +6.
  • Mo 2 O 5 with an oxidation number of +5 is a good conductor at room temperature but unstable in the atmosphere.
  • the compounds that can be easily thermally deposited are limited to oxide compounds having a stable valence such as MoO 3 or MoO 2 .
  • the film formability and thin film stability are greatly related to the lifetime characteristics of the device. In general, the lifetime of an organic EL element is the luminance half-life when continuously driven by constant current driving or the like, and an element having a longer luminance half-time has a longer driving lifetime.
  • the present invention has been made in view of the above problems, and its main purpose is to provide a device that can form a hole injection transport layer by a solution coating method and that can achieve a long life while being easy to manufacture.
  • the purpose is to do.
  • the present inventors have used a molybdenum complex or a tungsten complex for the hole injecting and transporting layer to obtain a reaction product of the molybdenum complex or a reaction product of the tungsten complex.
  • a charge transfer complex can be formed, a hole injection characteristic is improved, and a highly stable film having excellent adhesion to an adjacent electrode or organic layer is obtained. It came.
  • the device of the present invention is a device having two or more electrodes opposed to each other on a substrate and a hole injecting and transporting layer disposed between the two electrodes,
  • the hole injecting and transporting layer includes a molybdenum complex reaction product or a tungsten complex reaction product.
  • the molybdenum complex reaction product or tungsten complex reaction product used in the device of the present invention is different from the inorganic compound molybdenum oxide or tungsten oxide, depending on the valence and ligand of the metal. Transportability can be controlled.
  • the molybdenum complex or tungsten complex can contain an organic moiety in the ligand, so the compatibility with the hole transporting compound that is an organic substance is improved, And the adhesiveness of the interface with an adjacent organic layer also becomes favorable.
  • molybdenum complexes or tungsten complexes are more reactive than conventionally used metal complexes such as copper phthalocyanine, and the reaction products of molybdenum complexes or tungsten complexes form charge transfer complexes. It is considered easy. Therefore, the device of the present invention including a hole injection transport layer containing a reaction product of a molybdenum complex or a reaction product of a tungsten complex can realize a low voltage drive, high power efficiency, and long-life device. It is.
  • the device of the present invention by selecting the ligand type of the molybdenum complex or tungsten complex or modifying the ligand, solvent solubility, hydrophilicity / hydrophobicity, charge transportability, or adhesion It is easy to make it multifunctional, for example, by adding functionality such as.
  • the molybdenum complex or tungsten complex used for the hole injecting and transporting layer of the device of the present invention can be easily synthesized with a small number of synthesis steps by appropriately selecting it, so that a high performance device can be produced at low cost.
  • the molybdenum complexes or tungsten complexes used in the device of the present invention have solvent solubility or high compatibility with the hole transporting compound used together.
  • the merit in the manufacturing process is great.
  • the molybdenum complex or the tungsten complex does not tend to aggregate, for example, like a pigment, and has an advantage of high yield because of high stability in the solution.
  • the hole injection / transport layer is formed by a solution coating method, the hole injection / transport layer to the light emitting layer can be sequentially formed only on the substrate having a liquid repellent bank only by a coating process.
  • the hole transport layer and the light-emitting layer are formed by solution coating, and the second electrode is further deposited Compared with such a process, there is an advantage that a device can be manufactured at a low cost and is simple.
  • the molybdenum complex reaction product or the tungsten complex reaction product is a complex of molybdenum oxidation numbers +5 and +6 or a tungsten oxidation number of +5 and +6, respectively. Is preferable from the viewpoint of lowering the driving voltage and improving the element life.
  • the driving voltage is that the reaction product of the molybdenum complex or the reaction product of the tungsten complex is molybdenum oxide or tungsten oxide reacted with an organic solvent having a carbonyl group and / or a hydroxyl group, respectively. It is preferable from the viewpoint of lowering the lifetime and improving the device life.
  • the reaction product of the molybdenum complex or the reaction product of the tungsten complex is an anion state of a complex of molybdenum oxidation numbers +5 and +6 or a complex of tungsten oxidation numbers +5 and +6, respectively. It is preferable from the viewpoint of lowering the driving voltage and improving the element life.
  • the hole injecting and transporting layer contains at least a reaction product of a molybdenum complex or a reaction product of a tungsten complex, and a hole transporting compound. From the point which improves further.
  • the hole injecting and transporting layer is a layer in which a layer containing a reaction product of a molybdenum complex or a reaction product of a tungsten complex and a layer containing a hole transporting compound are laminated at least.
  • the layer which consists of may be sufficient.
  • the device of the present invention contains at least a layer containing a reaction product of a molybdenum complex or a reaction product of a tungsten complex, a reaction product of a molybdenum complex or a reaction product of a tungsten complex, and a hole transporting compound.
  • stacked may be sufficient.
  • the hole transporting compound is a hole transporting polymer compound from the viewpoint of further reducing driving voltage and device life.
  • the device of the present invention is suitably used as an organic EL element containing an organic layer including at least a light emitting layer.
  • a device manufacturing method is a device manufacturing method having two or more electrodes facing each other on a substrate and a hole injecting and transporting layer disposed between the two electrodes.
  • the device manufacturing method of the present invention it is possible to provide a device capable of forming a hole injecting and transporting layer by a solution coating method and facilitating the manufacturing process, while achieving a long life.
  • the oxidation step may be performed after preparing the hole injection transport layer forming ink and before the step of forming the hole injection transport layer, or may be performed by hole injection. You may carry out after the process of forming a transport layer. That is, as one aspect, a step of forming a hole injection transport layer containing a molybdenum complex or a tungsten complex on any layer on the electrode, and a molybdenum complex or a tungsten complex in the hole injection transport layer An oxidation step in which at least a part of molybdenum oxide or tungsten oxide is used.
  • the oxidation step is performed, and the oxidized hole injection / transport is performed.
  • the oxidation step is performed in the presence of oxygen.
  • a heating step and / or a light irradiation step and / or a step of applying active oxygen can be used as the oxidation step.
  • the ink for forming a hole injecting and transporting layer according to the present invention includes a composite having molybdenum oxidation numbers of +5 and +6 or a composite having tungsten oxidation numbers of +5 and +6. And an organic solvent having a carbonyl group and / or a hydroxyl group.
  • the molybdenum oxidation number +5 and +6 complex or tungsten oxidation number +5 and +6 complex is molybdenum complex or tungsten complex and carbonyl. It is a reaction product with an organic solvent having a group and / or a hydroxyl group, and is preferably molybdenum oxide or tungsten oxide from the viewpoint of further reducing the driving voltage and further improving the device life.
  • the device of the present invention can achieve a long life while the manufacturing process is easy. According to the device manufacturing method of the present invention, it is possible to provide a device that can achieve a long life while the manufacturing process is easy. In addition, according to the ink for forming a hole injecting and transporting layer according to the present invention, it is possible to provide a device that can achieve a long life while the manufacturing process is easy.
  • FIG. 1 is a conceptual cross-sectional view showing a basic layer configuration of a device according to the present invention. It is a cross-sectional schematic diagram which shows an example of the laminated constitution of the organic EL element which is one Embodiment of the device which concerns on this invention. It is a cross-sectional schematic diagram which shows another example of the layer structure of the organic EL element which is one Embodiment of the device which concerns on this invention. It is a cross-sectional schematic diagram which shows another example of the layer structure of the organic EL element which is one Embodiment of the device which concerns on this invention. It is a cross-sectional schematic diagram which shows an example of the layer structure of the organic transistor which is another embodiment of the device which concerns on this invention.
  • FIG. 6 is a diagram showing IR measurement results of a reaction product of a molybdenum complex obtained in Synthesis Example 2.
  • the device of the present invention is a device having two or more electrodes facing each other on a substrate and a hole injecting and transporting layer disposed between the two electrodes, the hole injecting and transporting layer comprising molybdenum It contains a reaction product of a complex or a reaction product of a tungsten complex.
  • the hole injecting and transporting layer contains a reaction product of a molybdenum complex or a reaction product of a tungsten complex, so that a charge transfer complex can be formed and the hole injecting characteristics are improved. Since it becomes a highly stable film with excellent adhesion to adjacent electrodes and organic layers, it is possible to extend the life of the element. Further, the hole injecting and transporting layer can be formed using a solution coating method. In this case, a long life can be achieved while the manufacturing process is easy.
  • the reaction product of the molybdenum complex or the reaction product of the tungsten complex used in the device of the present invention can improve the lifetime. That is, the molybdenum complex or the tungsten complex has high reactivity, and can form a reaction product between the complexes through, for example, an oxidation-reduction reaction with an organic solvent used when forming a layer by a solution coating method. Since the reaction product of the molybdenum complex or the reaction product of the tungsten complex easily forms a charge transfer complex with the hole transporting compound or between the reaction products of the complexes, It is estimated that the charge injection and transport capability can be improved efficiently, and the lifetime can be improved.
  • the complex reaction product can control the charge injection property and the charge transport property by the metal valence and the ligand.
  • the charge injection / transport capability of the hole injection / transport layer can be improved efficiently.
  • the molybdenum complex or tungsten complex can contain an organic moiety in the ligand, so the compatibility with the hole transporting compound that is an organic substance is improved, And the adhesiveness of the interface with an adjacent organic layer also becomes favorable.
  • the device of the present invention provided with a hole injecting and transporting layer containing a reaction product of a molybdenum complex or a reaction product of a tungsten complex can realize a device with low voltage driving, high power efficiency, and particularly improved lifetime. It is estimated to be. Further, according to the device of the present invention, solvent solubility, hydrophilicity / hydrophobicity, charge transportability, or adhesion can be selected by selecting the type of ligand in the molybdenum complex or tungsten complex or modifying the ligand. It is easy to make it multifunctional, such as adding functionality such as functionality.
  • the molybdenum complex or tungsten complex used for the hole injecting and transporting layer of the device of the present invention can be easily synthesized with a small number of synthesis steps by appropriately selecting it, so that a high performance device can be produced at low cost.
  • the molybdenum complexes or tungsten complexes used in the device of the present invention have solvent solubility or high compatibility with the hole transporting compound used together.
  • the thin film can be formed by the solution coating method, the merit in the manufacturing process is great.
  • the molybdenum complex or the tungsten complex does not tend to agglomerate like, for example, metal nanoparticles and pigments, and has a high yield because it has high stability in the solution. is there.
  • the hole injection / transport layer is formed by a solution coating method, the hole injection / transport layer to the light emitting layer can be sequentially formed only on the substrate having a liquid repellent bank only by a coating process.
  • the hole transport layer and the light-emitting layer are formed by solution coating, and the second electrode is further deposited Compared with such a process, there is an advantage that a device can be manufactured at a low cost and is simple.
  • reaction product of molybdenum complex or the reaction product of tungsten complex is in an anionic state by detecting anion by MALDI-TOF-MS or detecting pentavalent by XPS measurement.
  • a charge transfer complex means that, for example, when a molybdenum complex is mixed with a solution of a charge transporting compound by 1H NMR measurement, the aromatic ring is observed in the vicinity of 6 to 10 ppm of the charge transporting compound. This is suggested by the observation of a phenomenon in which the shape of the proton signal derived and the chemical shift value change compared to before mixing the molybdenum complex.
  • the device according to the present invention is a device having two or more electrodes facing each other on a substrate and a hole injecting and transporting layer disposed between the two electrodes.
  • the device according to the present invention includes an organic EL element, an organic transistor, a dye-sensitized solar cell, an organic thin film solar cell, an organic device including an organic semiconductor, a quantum dot light emitting device having a hole injection transport layer, and an oxide. System compound solar cells and the like are also included.
  • FIG. 1 is a conceptual cross-sectional view showing the basic layer structure of an organic device according to the present invention.
  • the basic layer configuration of the device of the present invention includes two electrodes (1 and 6) facing each other on a substrate 7, and at least a hole injection transport layer 2 disposed between the two electrodes (1 and 6). It has an organic layer 3.
  • substrate 7 is a support body for forming each layer which comprises a device, and does not necessarily need to be provided in the surface of the electrode 1, and should just be provided in the outermost surface of a device.
  • the hole injecting and transporting layer 2 contains at least a reaction product of a molybdenum complex or a reaction product of a tungsten complex, and is a layer responsible for injecting and / or transporting holes from the electrode 1 to the organic layer 3.
  • the organic layer 3 is a layer that exhibits various functions depending on the type of device by being hole-injected and transported, and may be composed of a single layer or a multilayer.
  • the organic layer is further a layer serving as the center of the function of the device (hereinafter referred to as a functional layer) or an auxiliary layer for the functional layer. Layers (hereinafter referred to as auxiliary layers).
  • a hole transport layer further laminated on the surface of the hole injection transport layer corresponds to the auxiliary layer, and a light emitting layer laminated on the surface of the hole transport layer corresponds to the functional layer.
  • the electrode 6 is provided in a place where the organic layer 3 including the hole injecting and transporting layer 2 exists between the opposing electrode 1. Moreover, you may have the 3rd electrode which is not shown in figure as needed. By applying an electric field between these electrodes, the function of the device can be expressed.
  • FIG. 2 is a schematic cross-sectional view showing an example of a layer configuration of an organic EL element which is an embodiment of the device according to the present invention.
  • a hole injecting and transporting layer 2 is laminated on the surface of the electrode 1, and a hole transporting layer 4a as an auxiliary layer and a light emitting layer 5 as a functional layer are laminated on the surface of the hole injecting and transporting layer 2.
  • a hole injecting and transporting layer 2 is laminated on the surface of the electrode 1
  • a hole transporting layer 4a as an auxiliary layer and a light emitting layer 5 as a functional layer are laminated on the surface of the hole injecting and transporting layer 2.
  • the hole injection / transport layer characteristic of the present invention is used at the position of the hole injection layer, in addition to improving the conductivity, the hole injection / transport layer forms a charge transfer complex to form a solution.
  • FIG. 3 is a schematic cross-sectional view showing another example of the layer configuration of the organic EL element which is an embodiment of the device according to the present invention.
  • a hole injection layer 4b is formed as an auxiliary layer on the surface of the electrode 1
  • a hole injection transport layer 2 is laminated on the surface of the hole injection layer 4b
  • a light emitting layer 5 is laminated as a functional layer.
  • FIG. 4 is a schematic cross-sectional view showing another example of the layer structure of the organic EL element which is an embodiment of the device according to the present invention.
  • the organic EL device of the present invention has a configuration in which a hole injection transport layer 2 and a light emitting layer 5 as a functional layer are sequentially laminated on the surface of an electrode 1.
  • each of the hole injection transport layer 2, the hole transport layer 4a, and the hole injection layer 4b may be composed of a plurality of layers instead of a single layer. .
  • the electrode 1 functions as an anode and the electrode 6 functions as a cathode.
  • the organic EL device when an electric field is applied between the anode and the cathode, holes are injected from the anode to the light emitting layer 5 through the hole injection transport layer 2 and the hole transport layer 4, and electrons are transmitted from the cathode.
  • the holes and electrons injected inside the light emitting layer 5 are recombined to have a function of emitting light to the outside of the device.
  • all the layers existing on at least one surface of the light emitting layer need to be transparent to light having at least a part of wavelengths in the visible wavelength range.
  • an electron transport layer and / or an electron injection layer may be provided between the light emitting layer and the electrode 6 (cathode) as required (not shown).
  • FIG. 5 is a schematic cross-sectional view showing an example of a layer structure of an organic transistor which is another embodiment of the device according to the present invention.
  • the organic transistor is disposed on a substrate 7 between an electrode 9 (gate electrode), an opposing electrode 1 (source electrode) and electrode 6 (drain electrode), and the electrode 9, electrode 1, and electrode 6.
  • An organic semiconductor layer 8 as an organic layer, and an insulating layer 10 interposed between the electrode 9 and the electrode 1 and between the electrode 9 and the electrode 6, and a hole injection transport layer on the surface of the electrode 1 and the electrode 6 2 is formed.
  • the organic transistor has a function of controlling a current between the source electrode and the drain electrode by controlling charge accumulation in the gate electrode.
  • FIG. 6 is a schematic cross-sectional view showing an example of another layer configuration of an organic transistor which is an embodiment of a device according to the present invention.
  • the organic transistor is disposed on a substrate 7 between the electrode 9 (gate electrode), the opposing electrode 1 (source electrode) and electrode 6 (drain electrode), and the electrode 9, electrode 1, and electrode 6.
  • the hole injecting and transporting layer 2 of the present invention is formed as an organic layer to form an organic semiconductor layer 8, and an insulating layer 10 is interposed between the electrode 9 and the electrode 1 and between the electrode 9 and the electrode 6.
  • the hole injection transport layer 2 is an organic semiconductor layer 8.
  • the layer structure of the device of the present invention is not limited to the above-described examples, and has substantially the same structure as the technical idea described in the claims of the present invention, and has the same functions and effects. Anything that exhibits is included in the technical scope of the present invention.
  • each layer of the device according to the present invention will be described in detail.
  • the device of the present invention includes at least a hole injecting and transporting layer.
  • the organic layer When the device of the present invention is an organic device and the organic layer is a multilayer, the organic layer further assists the layer serving as the center of the function of the device and the functional layer in addition to the hole injecting and transporting layer.
  • the auxiliary layer which plays a role is included, those functional layers and an auxiliary layer are described in detail in the specific example of a device mentioned later.
  • the hole injecting and transporting layer in the device of the present invention contains at least a reaction product of a molybdenum complex or a reaction product of a tungsten complex.
  • the hole injecting and transporting layer in the device of the present invention may be composed only of a reaction product of a molybdenum complex or a reaction product of a tungsten complex, but may further contain other components. Among these, it is preferable to further contain a hole transporting compound from the viewpoint of further reducing the driving voltage and improving the device life.
  • the reaction product of molybdenum complex or tungsten complex that may be contained in the hole injection transport layer of the present invention is a process of forming a hole injection transport layer, for example, a hole injection transport layer.
  • reaction product of the molybdenum complex or tungsten complex means one containing molybdenum or tungsten.
  • the hole injecting and transporting layer in the device of the present invention is a mixed layer containing a reaction product of a molybdenum complex or a reaction product of a tungsten complex and a hole transporting compound. It may be composed of a plurality of layers including the mixed layer.
  • the hole injecting and transporting layer is composed of a plurality of layers in which a layer containing a reaction product of a molybdenum complex or a reaction product of a tungsten complex and a layer containing a hole transporting compound are laminated at least. There may be.
  • the hole injecting and transporting layer includes a layer containing a reaction product of a molybdenum complex or a reaction product of a tungsten complex, a reaction product of a molybdenum complex or a reaction product of a tungsten complex, and a hole transporting compound. May be a layer in which at least a layer containing at least is laminated.
  • the molybdenum complex used in the present invention is a coordination compound containing molybdenum and includes a ligand in addition to molybdenum.
  • the molybdenum complex there are complexes having an oxidation number of ⁇ 2 to +6.
  • the tungsten complex used in the present invention is a coordination compound containing tungsten and contains a ligand in addition to tungsten.
  • Tungsten complexes also include complexes with an oxidation number of ⁇ 2 to +6. Tungsten complexes tend to be polynuclear and have oxo ligands, and tend to resemble molybdenum complexes, and the coordination number may be 7 or more.
  • the type of the ligand is appropriately selected and is not particularly limited.
  • an organic part (carbon atom) is included in view of solvent solubility and adhesion with an adjacent organic layer.
  • disassembles from a complex at comparatively low temperature for example, 200 degrees C or less.
  • Examples of the monodentate ligand include acyl, carbonyl, thiocyanate, isocyanate, cyanate, isocyanate, halogen atom and the like. Among these, hexacarbonyl which is easily decomposed at a relatively low temperature is preferable.
  • the structure containing an aromatic ring and / or a heterocyclic ring include benzene, triphenylamine, fluorene, biphenyl, pyrene, anthracene, carbazole, phenylpyridine, trithiophene, phenyloxadiazole, and phenyltriazole. , Benzimidazole, phenyltriazine, benzodiathiazine, phenylquinoxaline, phenylene vinylene, phenylsilole, and combinations of these structures. Moreover, unless the effect of this invention is impaired, you may have a substituent in the structure containing an aromatic ring and / or a heterocyclic ring.
  • substituents examples include a linear or branched alkyl group having 1 to 20 carbon atoms, a halogen atom, an alkoxy group having 1 to 20 carbon atoms, a cyano group, and a nitro group.
  • straight-chain or branched alkyl groups having 1 to 20 carbon atoms straight-chain or branched alkyl groups having 1 to 12 carbon atoms, such as methyl group, ethyl group, propyl group, isopropyl group, butyl group, isobutyl group , Sec-butyl group, tert-butyl group, pentyl group, hexyl group, heptyl group, octyl group, nonyl group, decyl group, undecyl group, dodecyl group and the like are preferable.
  • a monodentate ligand or a bidentate ligand is preferable from the viewpoint of increasing the reactivity of the molybdenum complex. If the complex itself becomes too stable, the reactivity may be poor.
  • molybdenum complexes e.g., metal carbonyl [Mo -II (CO) 5] 2-, [(CO) 5 Mo -I Mo -I (CO) 5] 2-, [Mo (CO) 6 ] and the like.
  • molybdenum (I) complex having an oxidation number of +1 include non-Werner type complexes containing diphosphane and ⁇ 5 -cyclopentadienide.
  • Examples of the molybdenum (II) complex having an oxidation number of +2 include Mo 2 compounds in which molybdenum becomes a binuclear complex and exists in the state of (Mo 2 ) 4+ ions.
  • Mo 2 compounds in which molybdenum becomes a binuclear complex and exists in the state of (Mo 2 ) 4+ ions For example, [Mo 2 (RCOO) 4 ] And [Mo 2 X 2 L 2 (RCOO) 4 ].
  • R in the RCOO is a hydrocarbon group which may have a substituent, and various carboxylic acids can be used.
  • carboxylic acid examples include fatty acids such as formic acid, acetic acid, propionic acid, butyric acid, and valeric acid, halogenated alkyl carboxylic acids such as trifluoromethane carboxylic acid, benzoic acid, naphthalene carboxylic acid, anthracene carboxylic acid, and 2-phenylpropanoic acid.
  • hydrocarbon aromatic carboxylic acids such as cinnamic acid and fluorene carboxylic acid, and heterocyclic carboxylic acids such as furan carboxylic acid, thiophene carboxylic acid and pyridine carboxylic acid.
  • a carboxylic acid having a carboxyl group in a hole transporting compound (arylamine derivative, carbazole derivative, thiophene derivative, fluorene derivative, distyrylbenzene derivative, etc.) as described later may be used.
  • arylamine derivative, carbazole derivative, thiophene derivative, fluorene derivative, distyrylbenzene derivative, etc. arylamine derivative, carbazole derivative, thiophene derivative, fluorene derivative, distyrylbenzene derivative, etc.
  • a structure containing an aromatic ring and / or a heterocyclic ring as described above is preferably used for the carboxylic acid.
  • Carboxylic acid has many choices, and is suitable for optimizing the interaction with the mixed hole transporting compound, optimizing the hole injection transport function, and optimizing the adhesion with the adjacent layer. A child.
  • X is halogen or alkoxide, and chlorine, bromine, iodine, methoxide, ethoxide, isopropoxide, sec-butoxide, and tert-butoxide can be used.
  • L is a neutral ligand, and triarylphosphine such as trialkylphosphine such as P (n—C 4 H 9 ) 3 or P (CH 3 ) 3 or triphenylphosphine can be used.
  • the molybdenum (II) complex having an oxidation number of +2
  • other halogen complexes such as [Mo II 2 X 4 L 4 ] and [Mo II X 2 L 4 ] can be used.
  • Examples of the molybdenum (III) complex having an oxidation number of +3 include [(RO) 3 Mo ⁇ Mo (OR) 3 ] and [Mo (CN) 7 (H 2 O)] 4 ⁇ .
  • R is a linear or branched alkyl group having 1 to 20 carbon atoms.
  • straight-chain or branched alkyl groups having 1 to 20 carbon atoms straight-chain or branched alkyl groups having 1 to 12 carbon atoms, such as methyl group, ethyl group, propyl group, isopropyl group, butyl group, isobutyl group , Sec-butyl group, tert-butyl group, pentyl group, hexyl group, heptyl group, octyl group, nonyl group, decyl group, undecyl group, dodecyl group and the like are preferable.
  • straight-chain or branched alkyl groups having 1 to 20 carbon atoms straight-chain or branched alkyl groups having 1 to 12 carbon atoms, such as methyl group, ethyl group, propyl group, isopropyl group, butyl group, isobutyl group , Sec-butyl group, tert-butyl group, pentyl group, he
  • Examples of the molybdenum (IV) complex having an oxidation number of +4 include [Mo ⁇ N (CH 3 ) 2 ⁇ 4 ], [Mo (CN) 8 ] 4 ⁇ , and MoO 2+ having an oxo ligand. And a complex of Mo 2 O 2 4+ double-crosslinked with O 2 ⁇ .
  • Examples of the molybdenum (V) complex having an oxidation number of +5 include [Mo (CN) 8 ] 3 ⁇ and binuclear Mo 2 O 3 4+ in which Mo ⁇ O is bridged by O 2 ⁇ in the trans position.
  • Examples of the oxo complexes include xanthogenic acid complexes Mo 2 O 3 (S 2 COC 2 H 5 ) 4 , and oxo complexes having binuclear Mo 2 O 4 2+ in which Mo ⁇ O is double-bridged with O 2 ⁇ in the cis position. Examples thereof include histidine complex [Mo 2 O 4 (L-histidine) 2 ] ⁇ 3H 2 O.
  • examples of the molybdenum (VI) complex having an oxidation number of +6 include MoO 2 (acetylacetonate) 2 ].
  • MoO 2 acetylacetonate
  • Examples of the tungsten complex having an oxidation number of 0 or less include, for example, metal carbonyl [W 2 -II (CO) 5 ] 2 ⁇ , [(CO) 5 W ⁇ I W ⁇ I (CO) 5 ] 2 ⁇ , [W ( CO) 6 ] and the like.
  • Examples of the tungsten (I) complex having an oxidation number of +1 include non-Werner type complexes containing diphosphane and ⁇ 5 -cyclopentadienide.
  • Examples of the tungsten (II) complex having an oxidation number of +2 include W 2 compounds in which tungsten becomes a binuclear complex and exists in the state of (W 2 ) 4+ ions. For example, [W 2 (RCOO) 4 ] And [W 2 X 2 L 2 (RCOO) 4 ].
  • R in the RCOO may be the same as that described for the molybdenum complex.
  • Other examples of the tungsten (II) complex having an oxidation number of +2 include halogen complexes such as [W II 2 X 4 L 4 ] and [W II X 2 L 4 ].
  • Examples of the tungsten (III) complex having an oxidation number of +3 include [(RO) 3 W ⁇ W (OR) 3 ] and [W (CN) 7 (H 2 O)] 4 ⁇ .
  • R is a linear or branched alkyl group having 1 to 20 carbon atoms.
  • Examples of the tungsten (IV) complex having an oxidation number of +4 include [W ⁇ N (CH 3 ) 2 ⁇ 4 ], [W (CN) 8 ] 4 ⁇ , and WO 2+ having an oxo ligand. And a complex of W 2 O 2 4+ double-crosslinked with O 2 ⁇ .
  • Examples of the tungsten (V) complex having an oxidation number of +5 include [W (CN) 8 ] 3 ⁇ and binuclear W 2 O 3 4+ in which W ⁇ O is bridged by O 2 ⁇ in the trans position.
  • the oxo complex for example, xanthogenic acid complex W 2 O 3 (S 2 COC 2 H 5 ) 4 , oxo complex having binuclear W 2 O 4 2+ in which W ⁇ O is double-bridged with O 2 ⁇ in the cis position Examples thereof include histidine complex [W 2 O 4 (L-histidine) 2 ] ⁇ 3H 2 O.
  • Examples of the tungsten (VI) complex having an oxidation number of +6 include WO 2 (acetylacetonate) 2 ]. In the case of a complex having two or more nuclei, there is a mixed valence complex.
  • reaction product of the molybdenum complex or the reaction product of the tungsten complex is a composite of molybdenum oxidation numbers +5 and +6 or a composite of tungsten oxidation numbers +5 and +6, respectively. And from the viewpoint of improving the device life. Further, the reaction product of the molybdenum complex or the reaction product of the tungsten complex may exist in an anionic state of a complex with molybdenum oxidation numbers +5 and +6 or a complex with tungsten oxidation numbers +5 and +6, respectively. From the viewpoint of lowering the driving voltage and improving the element life.
  • the oxidation number is +5 and +6 or the tungsten oxidation number is +5 and +6, the oxidation number is +6 molybdenum or tungsten, and the oxidation number is +5 molybdenum or tungsten.
  • the reaction product of the molybdenum complex or the reaction product of the tungsten complex is preferably molybdenum oxide or tungsten oxide reacted with an organic solvent having a carbonyl group and / or a hydroxyl group, respectively.
  • Molybdenum complex or tungsten complex is highly reactive, so in the process of forming a hole injecting and transporting layer, for example, in the ink for forming a hole injecting and transporting layer, or when forming a layer using the ink, heating, light irradiation Or when active oxygen is allowed to act, when the organic solvent contained in the hole injection transport layer forming ink is an organic solvent having a carbonyl group and / or a hydroxyl group, an oxidation-reduction reaction is performed with the organic solvent, and at least Part of the complex becomes molybdenum oxide or tungsten oxide.
  • the organic solvent having a carbonyl group and / or a hydroxyl group used in the present invention is not particularly limited as long as it can appropriately undergo a redox reaction with a molybdenum complex or a tungsten complex.
  • organic solvent having a carbonyl group and / or a hydroxyl group examples include aldehyde-based, ketone-based, carboxylic acid-based, ester-based, amide-based, alcohol-based, and phenol-based solvents having a boiling point of 50 ° C to 250 ° C. Are preferably used.
  • organic solvent having a carbonyl group and / or a hydroxyl group examples include acetone, methyl ethyl ketone, 2-pentanone, 3-pentanone, 2-hexanone, 2-heptanone, 4-heptanone, methyl isopropyl ketone, diisobutyl ketone, Ketone solvents such as acetonylacetone, isophorone, cyclohexanone; aldehyde solvents such as acetaldehyde, propionaldehyde, furfural, benzaldehyde; carboxylic solvents such as acetic acid, propionic acid, butyric acid, valeric acid; ethyl acetate, n-propyl acetate Ester solvents such as i-propyl acetate, n-butyl acetate, i-butyl acetate, n-amyl acetate, ethyl benzoate, buty
  • the hole transporting compound used in the present invention can be appropriately used as long as it has a hole transporting property.
  • the hole transportability means that an overcurrent due to hole transport is observed by a known photocurrent method.
  • a high molecular compound is also preferably used.
  • the hole transporting polymer compound refers to a polymer compound having a hole transporting property and having a weight average molecular weight of 2000 or more according to polystyrene conversion value of gel permeation chromatography.
  • a stable coating film that is easily dissolved in an organic solvent and hardly aggregates with a compound. It is preferable to use a polymer compound that can be formed.
  • the hole transporting compound is not particularly limited, and examples thereof include arylamine derivatives, anthracene derivatives, carbazole derivatives, thiophene derivatives, fluorene derivatives, distyrylbenzene derivatives, and spiro compounds.
  • arylamine derivatives include N, N′-bis- (3-methylphenyl) -N, N′-bis- (phenyl) -benzidine (TPD), bis (N- (1-naphthyl-N— Phenyl) benzidine) ( ⁇ -NPD), 4,4 ′, 4 ′′ -tris (3-methylphenylphenylamino) triphenylamine (MTDATA), 4,4 ′, 4 ′′ -tris (N- (2-naphthyl) ) -N-phenylamino) triphenylamine (2-TNATA) and the like, 4,4-N, N′-dicarbazole-biphenyl (CBP) and the like as the carbazole derivative, and N, N′-bis as the fluorene derivative Distyrylbenzene derivatives such as (3-methylphenyl) -N, N′-bis (phenyl) -9,9-dimethylfluorene (DMFL-TP
  • Examples of the hole transporting polymer compound include polymers containing repeating units of arylamine derivatives, anthracene derivatives, carbazole derivatives, thiophene derivatives, fluorene derivatives, distyrylbenzene derivatives, spiro compounds and the like.
  • polymer containing an arylamine derivative as a repeating unit examples include copoly [3,3′-hydroxy-tetraphenylbenzidine / diethylene glycol] carbonate (PC-TPD-DEG) as a non-conjugated polymer having the following structure:
  • PC-TPD-DEG copoly [3,3′-hydroxy-tetraphenylbenzidine / diethylene glycol] carbonate
  • PC-TPD-DEG polyethylene glycol
  • Poly [N, N′-bis (4-butylphenyl) -N, N′-bis (phenyl) -benzidine] can be given as a conjugated polymer such as PTPDES and Et-PTPDK shown.
  • polymer containing anthracene derivatives in the repeating unit include poly [(9,9-dioctylfluorenyl-2,7-diyl) -co- (9,10-anthracene)]. it can.
  • polymer containing carbazoles in the repeating unit include polyvinyl carbazole (PVK).
  • polymer containing thiophene derivatives in the repeating unit include poly [(9,9-dioctylfluorenyl-2,7-diyl) -co- (bithiophene)].
  • polymer containing a fluorene derivative as a repeating unit poly [(9,9-dioctylfluorenyl-2,7-diyl) -co- (4,4 ′-(N- (4-sec- Butylphenyl)) diphenylamine)] (TFB) and the like.
  • polymer containing a spiro compound as a repeating unit include poly [(9,9-dioctylfluorenyl-2,7-diyl) -alt-co- (9,9′-spiro-bifluorene-2, 7-diyl)] and the like.
  • These hole transporting polymer compounds may be used alone or in combination of two or more.
  • the compound represented by the following general formula (1) tends to improve the adhesion stability with the adjacent organic layer, and the HOMO energy value emits light from the anode substrate. It is also preferable from the point of being between the layer materials.
  • Ar 1 to Ar 4 may be the same as or different from each other, and are unsubstituted or substituted aromatic carbonized carbon atoms having 6 to 60 carbon atoms with respect to the conjugated bond.
  • a hydrogen group or an unsubstituted or substituted heterocyclic group having 4 to 60 carbon atoms with respect to a conjugated bond, where n is 0 to 10,000, m is 0 to 10,000, and n + m 10 to 20,000
  • the arrangement of the two repeating units is arbitrary.
  • the arrangement of the two repeating units is arbitrary, and for example, any of a random copolymer, an alternating copolymer, a periodic copolymer, and a block copolymer may be used.
  • the average of n is preferably 5 to 5000, and more preferably 10 to 3000.
  • the average m is preferably 5 to 5000, and more preferably 10 to 3000.
  • the average of n + m is preferably 10 to 10,000, and more preferably 20 to 6000.
  • the aromatic hydrocarbon in the aromatic hydrocarbon group specifically includes, for example, benzene, fluorene, naphthalene, anthracene, combinations thereof, and derivatives thereof Furthermore, a phenylene vinylene derivative, a styryl derivative, etc. are mentioned.
  • Specific examples of the heterocyclic ring in the heterocyclic group include thiophene, pyridine, pyrrole, carbazole, combinations thereof, and derivatives thereof.
  • the substituent is a linear or branched alkyl group or alkenyl group having 1 to 12 carbon atoms, such as a methyl group, an ethyl group, or a propyl group.
  • the content of the hole transporting compound is 100 parts by weight of the reaction product of the molybdenum complex or the reaction product of the tungsten complex.
  • the content is preferably 10 to 10,000 parts by weight from the viewpoints of increasing the hole injecting and transporting property, achieving high film stability, and achieving a long life.
  • the hole injecting and transporting layer when the content of the hole transporting compound is too small, it is difficult to obtain a synergistic effect obtained by mixing the hole transporting compound.
  • the effect using a molybdenum complex or a tungsten complex will become difficult to be acquired.
  • the hole injecting and transporting layer of the present invention may contain additives such as a binder resin, a curable resin, and a coating property improving agent as long as the effects of the present invention are not impaired.
  • the binder resin include polycarbonate, polystyrene, polyarylate, and polyester.
  • a material that is cured by heat or light such as light a material in which a curable functional group is introduced into the molecule in the hole transporting compound, a curable resin, or the like can be used.
  • examples of the curable functional group include acrylic functional groups such as acryloyl group and methacryloyl group, vinylene group, epoxy group, and isocyanate group.
  • the curable resin may be a thermosetting resin or a photocurable resin, and examples thereof include an epoxy resin, a phenol resin, a melamine resin, a polyester resin, a polyurethane resin, a silicon resin, and a silane coupling agent. be able to.
  • the thickness of the hole injecting and transporting layer can be appropriately determined depending on the purpose and the adjacent layer, but is usually 0.1 to 1000 nm, preferably 1 to 500 nm.
  • the work function of the hole injection transport layer is preferably 5.0 to 6.0 eV, more preferably 5.0 to 5.8 eV, from the viewpoint of hole injection efficiency.
  • the hole injecting and transporting layer of the present invention is formed by a solution coating method, and the manufacturing process is easy and the yield is high because a short circuit hardly occurs, and a long life is achieved by forming a charge transfer complex.
  • the hole injecting and transporting layer of the present invention is a solution coating method using a solution (ink for forming a hole injecting and transporting layer) dissolved or dispersed in a solvent in which at least a molybdenum complex or a tungsten complex is well dissolved or dispersed. It is preferable that it is formed by.
  • the hole injecting and transporting layer of the present invention is a solvent in which both the molybdenum complex or the tungsten complex and the hole transporting compound are dissolved or dispersed well. It is preferably formed by a solution coating method using the solution mixed in (1).
  • the reaction product of the molybdenum complex or the reaction product of the tungsten complex and the hole transporting property in the solution when mixed in a solvent in which both the molybdenum complex or tungsten complex and the hole transporting compound are well dissolved or dispersed, the reaction product of the molybdenum complex or the reaction product of the tungsten complex and the hole transporting property in the solution. Since the compound interacts and it is easy to form a charge transfer complex, it is possible to form a hole injecting and transporting layer having excellent hole transportability and stability over time of the film.
  • the hole injecting and transporting layer in which the charge transfer complex is formed in this way tends to become insoluble in the solvent used for forming the hole injecting and transporting layer. Also in the case of forming a layer, the possibility of using the solution coating method without elution of the hole injection transport layer is widened.
  • the solution coating method will be described below in the item of device manufacturing method.
  • the substrate serves as a support for the device of the present invention, and may be a flexible material or a hard material, for example.
  • materials that can be used include glass, quartz, polyethylene, polypropylene, polyethylene terephthalate, polymethacrylate, polymethyl methacrylate, polymethyl acrylate, polyester, and polycarbonate.
  • the thickness of the substrate is not particularly limited, but is usually about 0.5 to 2.0 mm.
  • Electrode has two or more electrodes which oppose on a board
  • the electrode is preferably formed of a metal or a metal oxide, and a known material can be appropriately employed. Usually, it can be formed of a metal such as aluminum, gold, silver, nickel, palladium, platinum, or a metal oxide such as an oxide of indium and / or tin.
  • the electrode is usually often formed on the substrate by a method such as sputtering or vacuum deposition, but can also be formed by a wet method such as a coating method or a dipping method.
  • the thickness of the electrode varies depending on the transparency required for each electrode. When transparency is required, it is desirable that the light transmittance in the visible wavelength region of the electrode is usually 60% or more, preferably 80% or more. In this case, the thickness is usually 10 to 1000 nm, The thickness is preferably about 20 to 500 nm.
  • a metal layer may be further provided on the electrode in order to improve the adhesion stability with the charge injection material.
  • the metal layer refers to a layer containing metal, and is formed from the metal or metal oxide used in the normal electrode as described above.
  • the device of the present invention may have a conventionally known electron injection layer and / or electron transport layer between the electron injection electrode and the hole injection transport layer as necessary.
  • an organic EL element containing an organic layer including at least the hole injection transport layer and the light emitting layer of the present invention can be mentioned.
  • each layer constituting the organic EL element will be described in order with reference to FIGS. (substrate)
  • the substrate 7 serves as a support for the organic EL element, and may be a flexible material or a hard material, for example. Specifically, for example, those described in the description of the substrate of the device can be used.
  • the substrate 7 needs to be made of a transparent material.
  • the electrode 1 and the electrode 6 differ depending on the direction in which the light emitted from the light emitting layer 5 is extracted. Which electrode is required to have transparency or not, the electrode 1 is transparent when the light is extracted from the substrate 7 side. It is necessary to form the electrode 6 with a transparent material.
  • the electrode 1 provided on the light emitting layer side of the substrate 7 acts as an anode for injecting holes into the light emitting layer, and the electrode 6 provided on the light emitting layer side of the substrate 7 injects electrons into the light emitting layer 5. Acting as a cathode.
  • the anode and the cathode are preferably formed of the metals or metal oxides listed in the description of the electrode of the device.
  • the hole injection transport layer 2, the hole transport layer 4a, and the hole injection layer 4b are appropriately formed between the light emitting layer 5 and the electrode 1 (anode) as shown in FIGS.
  • a hole transport layer 4a may be further stacked on the hole injection transport layer 2 according to the present invention, and a light emitting layer may be stacked thereon, or as shown in FIG.
  • the hole injecting and transporting layer 2 according to the present invention may be further laminated on the injection layer 4b, and the light emitting layer may be further laminated thereon.
  • the hole injecting and transporting layer 2 may be laminated and a light emitting layer may be laminated thereon.
  • the hole transport material used for the hole transport layer 4a is not particularly limited. It is preferable to use the hole transporting compound described in the hole injecting and transporting layer according to the present invention. Among them, the use of the same compound as the hole transporting compound used in the adjacent hole injection transport layer 2 according to the present invention improves the adhesion stability of the interface between the hole injection transport layer and the hole transport layer. Therefore, it is preferable because it contributes to a longer driving life.
  • the hole transport layer 4a can be formed using a hole transport material in the same manner as the light emitting layer described later.
  • the film thickness of the hole transport layer 4a is usually 0.1 to 1 ⁇ m, preferably 1 to 500 nm.
  • the hole injection material used for the hole injection layer 4b is not particularly limited.
  • Known compounds can be used. Examples thereof include phenylamine, starburst amine, phthalocyanine, vanadium oxide, molybdenum oxide, ruthenium oxide, oxides such as aluminum oxide, amorphous carbon, polyaniline, and polythiophene derivatives.
  • the hole injection layer 4b can be formed using a hole injection material in the same manner as the light emitting layer described later.
  • the thickness of the hole injection layer 4b is usually 1 nm to 1 ⁇ m, preferably 2 nm to 500 nm, more preferably 5 nm to 200 nm.
  • HOMO work function
  • the work function or HOMO value was quoted from the measured value of photoelectron spectroscopy using a photoelectron spectrometer AC-1 (manufactured by Riken Keiki).
  • a large energy barrier of hole injection between the electrode 1 (work function 5.0 eV immediately after UV ozone cleaning) and the light-emitting layer 5 (for example, HOMO 5.7 eV) the HOMO value is stepped.
  • a hole injection / transport layer having excellent hole injection efficiency and excellent hole injection efficiency can be obtained.
  • the light emitting layer 5 is formed of a light emitting material between the substrate 7 on which the electrode 1 is formed and the electrode 6, as shown in FIGS.
  • the material used for the light emitting layer of the present invention is not particularly limited as long as it is a material usually used as a light emitting material, and either a fluorescent material or a phosphorescent material can be used. Specifically, materials such as a dye-based light emitting material and a metal complex-based light emitting material can be given, and either a low molecular compound or a high molecular compound can be used.
  • dye-based luminescent materials include arylamine derivatives, anthracene derivatives, (phenylanthracene derivatives), oxadiazole derivatives, oxazole derivatives, oligothiophene derivatives, carbazole derivatives, cyclopentadiene derivatives, silole derivatives, distyrylbenzene derivatives, Distyrylpyrazine derivatives, distyrylarylene derivatives, silole derivatives, stilbene derivatives, spiro compounds, thiophene ring compounds, tetraphenylbutadiene derivatives, triazole derivatives, triphenylamine derivatives, trifumanylamine derivatives, pyrazoloquinoline derivatives, hydrazone derivatives, pyras Examples include zoline dimer, pyridine ring compound, fluorene derivative, phenanthroline, perinone derivative, perylene derivative. These dime dimer, pyridine ring compound, fluorene derivative
  • metal complex light emitting materials include aluminum quinolinol complex, benzoquinolinol beryllium complex, benzoxazole zinc complex, benzothiazole zinc complex, azomethylzinc complex, porphyrin zinc complex, europium complex, etc., or central metal such as Al, Zn, Be, etc.
  • a metal complex having a rare earth metal such as Tb, Eu, or Dy and having a oxadiazole, thiadiazole, phenylpyridine, phenylbenzimidazole, quinoline structure, or the like as a ligand can be given. These materials may be used alone or in combination of two or more.
  • Polymer-based luminescent materials As the high molecular weight light emitting material, a material obtained by introducing the above low molecular weight material into the molecule as a straight chain, a side chain or a functional group, a polymer, a dendrimer, or the like can be used. Examples thereof include polyparaphenylene vinylene derivatives, polythiophene derivatives, polyparaphenylene derivatives, polysilane derivatives, polyacetylene derivatives, polyvinyl carbazole, polyfluorenone derivatives, polyfluorene derivatives, polyquinoxaline derivatives, and copolymers thereof.
  • a doping material may be added to the light emitting layer for the purpose of improving the light emission efficiency or changing the light emission wavelength.
  • these may be included as a luminescent group in the molecular structure.
  • doping materials include perylene derivatives, coumarin derivatives, rubrene derivatives, quinacdrine derivatives, squalium derivatives, porphyrin derivatives, styryl dyes, tetracene derivatives, pyrazoline derivatives, decacyclene, phenoxazone, quinoxaline derivatives, carbazole derivatives, and fluorene derivatives. Can be mentioned.
  • transduced the spiro group into these can also be used. These materials may be used alone or in combination of two or more.
  • a phosphorescent dopant an organometallic complex having a heavy metal ion such as platinum or iridium at the center and exhibiting phosphorescence can be used.
  • Ir (ppy) 3 is used.
  • the material of the light emitting layer any of a low molecular compound or a high molecular compound that emits fluorescence, or a low molecular compound or a high molecular compound that emits phosphorescence can be used.
  • the hole injection / transport layer forms a charge transfer complex and is a non-aqueous solvent such as xylene used in the solution coating method.
  • a material for the light emitting layer it is possible to use a polymer material that is easily dissolved in a non-aqueous solvent such as xylene and forms a layer by a solution coating method.
  • a high molecular compound containing a fluorescent compound or a low molecular compound that emits fluorescence, or a high molecular compound containing a phosphor compound or a low molecular compound that emits phosphor can be preferably used.
  • the light emitting layer can be formed using a light emitting material by a solution coating method, a vapor deposition method, or a transfer method.
  • a solution coating method and the vapor deposition method the same method as described in the item of the device manufacturing method described later can be used.
  • the transfer method for example, a light emitting layer previously formed on a film by a solution coating method or a vapor deposition method is bonded to the hole injection transport layer 2 provided on the electrode, and the light emitting layer 5 is heated to form the hole injection transport layer 2. It is formed by transferring it upward.
  • the hole injecting and transporting layer side of the laminate laminated in the order of the film, the light emitting layer 5 and the hole injecting and transporting layer 2 may be transferred onto the electrode.
  • the thickness of the light emitting layer is usually about 1 to 500 nm, preferably about 20 to 1000 nm.
  • the process cost can be reduced when the light emitting layer is also formed by a solution coating method.
  • Organic Transistor Another embodiment of the device according to the present invention is an organic transistor.
  • each layer which comprises an organic transistor is demonstrated using FIG.5 and FIG.6. Since the hole injecting and transporting layer 2 is formed on the surfaces of the electrode 1 (source electrode) and the electrode 6 (drain electrode), the organic transistor of the present invention as shown in FIG.
  • the hole injecting and transporting capability between the two and the hole injecting and transporting layer of the present invention is high and the film stability of the hole injecting and transporting layer of the present invention is high.
  • the hole injection transport layer 2 of the present invention may function as the organic semiconductor layer 8 as shown in FIG. Further, as shown in FIG.
  • the organic transistor of the present invention has a hole injecting and transporting layer 2 formed on the surfaces of the electrode 1 (source electrode) and the electrode 6 (drain electrode), and the surface of the electrode as an organic semiconductor layer 8.
  • the hole injecting and transporting layer 2 of the present invention may be formed of a material different from that of the hole injecting and transporting layer.
  • a donor (p-type) low molecular or high molecular organic semiconductor material can be used as a material for forming the organic semiconductor layer.
  • the organic semiconductor material include porphyrin derivatives, arylamine derivatives, polyacene derivatives, perylene derivatives, rubrene derivatives, coronene derivatives, perylenetetracarboxylic acid diimide derivatives, perylenetetracarboxylic acid dianhydride derivatives, polythiophene derivatives, polyparaphenylene derivatives, Polyparaphenylene vinylene derivatives, polypyrrole derivatives, polyaniline derivatives, polyfluorene derivatives, polythiophene vinylene derivatives, polythiophene-heterocyclic aromatic copolymers and derivatives thereof, ⁇ -6-thiophene, ⁇ -4-thiophene, naphthalene oligoacene derivatives, Oligothiophene derivatives of ⁇ -5
  • porphyrin derivatives include metal phthalocyanines such as phthalocyanine and copper phthalocyanine.
  • arylamine derivatives include m-TDATA.
  • polyacene derivatives include naphthalene, anthracene, and naphthacene. And pentacene.
  • the compound constituting the organic semiconductor layer 8 is the hole injecting and transporting layer of the present invention.
  • a hole transporting compound especially a hole transporting polymer compound, improves the adhesion stability of the interface between the hole injecting and transporting layer 2 and the organic semiconductor layer 8 of the present invention and prolonging the driving life. It is preferable from the point of contribution.
  • the carrier mobility of the organic semiconductor layer is preferably 10 ⁇ 6 cm / Vs or more, particularly preferably 10 ⁇ 3 cm / Vs or more for an organic transistor from the viewpoint of transistor characteristics.
  • the organic semiconductor layer can be formed by a solution coating method or a dry process, similarly to the light emitting layer of the organic EL element.
  • the substrate, gate electrode, source electrode, drain electrode, and insulating layer are not particularly limited, and can be formed using the following materials, for example.
  • a flexible material may be sufficient as a hard material.
  • the same substrate as that of the organic EL element can be used.
  • the gate electrode, the source electrode, and the drain electrode are not particularly limited as long as they are conductive materials, but hole injection formed by adsorbing a compound coordinated with metal ions using the charge transport material according to the present invention. From the viewpoint of forming the transport layer 2, a metal or a metal oxide is preferable.
  • the same metal or metal oxide as the electrode in the organic EL element described above can be used, but platinum, gold, silver, copper, aluminum, indium, ITO, and carbon are particularly preferable.
  • insulating materials can be used for the insulating layer that insulates the gate electrode, and an inorganic oxide or an organic compound can be used.
  • an inorganic oxide having a high relative dielectric constant is preferable.
  • Inorganic oxides include silicon oxide, aluminum oxide, tantalum oxide, titanium oxide, tin oxide, vanadium oxide, barium strontium titanate, barium zirconate titanate, lead zirconate titanate, lead lanthanum titanate, strontium titanate, Examples thereof include barium titanate, barium magnesium fluoride, bismuth titanate, strontium bismuth titanate, strontium bismuth tantalate, bismuth tantalate niobate, and yttrium trioxide.
  • silicon oxide, aluminum oxide, tantalum oxide, and titanium oxide are preferable.
  • Inorganic nitrides such as silicon nitride and aluminum nitride can also be suitably used.
  • organic compounds examples include polyimides, polyamides, polyesters, polyacrylates, photo-curing resins based on radical photopolymerization, photocationic polymerization, or copolymers containing an acrylonitrile component, polyvinylphenol, polyvinyl alcohol, novolac resins, and cyanoethyl.
  • a pullulan, a polymer body, a phosphazene compound including an elastomer body, and the like can be used.
  • a hole injection / transport layer is also used.
  • the hole injecting and transporting layer according to the present invention other configurations are not particularly limited, and may be the same as known configurations as appropriate.
  • the device manufacturing method of the present invention is a method for manufacturing a device having two or more electrodes opposed to each other on a substrate and a hole injection transport layer disposed between the two electrodes.
  • the hole injection transport layer is formed by a solution coating method using the hole injection transport layer forming ink as described above.
  • a vapor deposition apparatus is not required when forming the hole injection transport layer, and coating can be performed without using mask vapor deposition, etc., and productivity is high.
  • a device having high adhesion stability between the interface of the injection transport layer and the interface of the hole injection transport layer and the organic layer can be formed.
  • the solution coating method refers to preparing an ink for forming a hole injection transport layer containing at least a molybdenum complex or a tungsten complex and an organic solvent having a carbonyl group and / or a hydroxyl group, and using the ink as an underlying electrode or
  • This is a method of forming a hole injecting and transporting layer by coating on a layer and drying.
  • the hole injection / transport layer forming ink is dissolved or dispersed by adding a hole transporting compound and additives such as a binder resin and a coating property improving agent that do not trap holes as necessary to a solvent. May be prepared.
  • solution coating method examples include immersion methods, spray coating methods, spin coating methods, blade coating methods, dip coating methods, casting methods, roll coating methods, bar coating methods, die coating methods, and liquid dropping methods such as inkjet methods. It is done. When it is desired to form a monomolecular film, a dipping method or a dip coating method is preferably used.
  • an organic solvent having a carbonyl group and / or a hydroxyl group capable of oxidation-reduction reaction with a molybdenum complex or a tungsten complex is used.
  • an organic solvent the same solvents as described above can be used.
  • organic solvents having a carbonyl group and / or a hydroxyl group those which are dissolved or dispersed well with other components such as a hole transporting compound are selected and used as necessary.
  • molybdenum oxide or tungsten oxide having no solvent solubility is obtained by having an oxidation step in which at least part of the molybdenum complex or tungsten complex is molybdenum oxide or tungsten oxide.
  • the layer containing can be formed using a solution coating method without using a vapor deposition method.
  • the hole injecting and transporting property can be appropriately maintained while maintaining the adhesion with the adjacent organic layer. It is also possible to change. Moreover, it is also possible to improve film
  • the oxidation step may be performed after preparing the hole injection transport layer forming ink and before the step of forming the hole injection transport layer, or may be performed by hole injection transport. You may perform after the process of forming a layer.
  • an ink for forming a hole injection transport layer containing a molybdenum complex or a tungsten complex and an organic solvent having a carbonyl group and / or a hydroxyl group is prepared, and the ink is formed on any layer on the electrode.
  • a step of forming a hole injecting and transporting layer containing a molybdenum complex or a tungsten complex, and an oxidization step in which at least a part of the molybdenum complex or tungsten complex in the hole injecting and transporting layer is molybdenum oxide or tungsten oxide The manufacturing method which has this.
  • a hole injecting and transporting layer containing a molybdenum complex reaction product or a tungsten complex reaction product can be formed.
  • the organic layer in the layer containing the molybdenum complex or the tungsten complex and the organic solvent is used. You may carry out, drying a solvent.
  • the molybdenum oxide or tungsten oxide obtained in the oxidation step is preferably a composite having molybdenum oxidation numbers of +5 and +6 or a composite having tungsten oxidation numbers of +5 and +6.
  • the molybdenum oxidation number +5 and +6 complex or tungsten oxidation number +5 and +6 complex is a reaction product of a molybdenum complex or a tungsten complex and an organic solvent having a carbonyl group and / or a hydroxyl group. Preferably there is.
  • the oxidation step is performed, and the oxide is converted into molybdenum oxide or
  • the manufacturing method which has the process of forming the hole injection transport layer containing molybdenum oxide or tungsten oxide on any layer on the said electrode using the ink for hole injection transport layer formation containing tungsten oxide Is mentioned.
  • a hole injecting and transporting layer containing a molybdenum complex reaction product or a tungsten complex reaction product can be formed.
  • an oxidation process may be further performed.
  • the oxided hole injection transport layer forming ink can be obtained by performing a redox reaction between a molybdenum complex or a tungsten complex and an organic solvent having a carbonyl group and / or a hydroxyl group.
  • the hole injection / transport layer forming ink may be a composite of molybdenum having a oxidation number of +5 and +6 or a composite of tungsten having an oxidation number of +5 and +6.
  • an organic solvent having a carbonyl group and / or a hydroxyl group are preferable from the viewpoint of lowering driving voltage and improving device life.
  • Examples of the means for oxidizing include a heating step, a light irradiation step, a step of applying active oxygen, and the like, and these may be used in combination as appropriate. Oxidation is preferably performed in the presence of oxygen in order to efficiently oxidize.
  • examples of the heating means include a method of heating on a hot plate and a method of heating in an oven. The heating temperature is preferably 50 to 250 ° C. Depending on the heating temperature, the reactivity of the molybdenum complex or tungsten complex, the interaction between the molybdenum complex or tungsten complex, and the interaction of the molybdenum complex or tungsten complex with the hole-transporting compound can be adjusted accordingly. preferable.
  • examples of the light irradiation means include a method of exposing to ultraviolet rays.
  • the reactivity of the molybdenum complex or tungsten complex, the interaction between the molybdenum complexes or tungsten complexes, and the interaction of the molybdenum complex or tungsten complexes with the hole-transporting compound can be adjusted accordingly. preferable.
  • Sample 1 Molybdenum hexacarbonyl powder
  • Sample 2 High-boiling distillate obtained in Synthesis Example 2 (reaction product of molybdenum complex)
  • Sample 3 The hole injection / transport layer forming ink obtained in Synthesis Example 2 was spin-coated on a glass substrate to form a thin film (film thickness 50 nm). The thin film was air-dried in the air at room temperature (22 ° C.), and the thin film was shaved with a cutter to obtain Sample 3 powder.
  • Sample 4 The hole injection transport layer forming ink obtained in Synthesis Example 2 was spin-coated on a glass substrate to form a thin film (film thickness 50 nm). The thin film was heated in the atmosphere at 200 ° C.
  • Sample 5 Molybdenum hexacarbonyl was dissolved in cyclohexanone and heated in a glove box (oxygen concentration 0.1 ppm or less, moisture concentration 0.1 ppm or less) at 100 ° C. for 10 minutes to form a hole injection transport layer forming ink. Prepared. In a glove box, the ink was spin-coated on a glass substrate to form a thin film (film thickness 50 nm). The thin film was heated at 200 ° C. for 30 minutes in a glove box, and then was cut with a cutter to obtain a powder of sample 5.
  • Sample 6 Powder of MoO 3 (manufactured by KOCH CHEMICALS LTD.)
  • Sample 7 MoO 3 film (100 nm) formed on a glass substrate by evaporation in a vacuum by resistance heating method was shaved with a cutter. did.
  • Sample 8 NPD (bis (N- (1-naphthyl-N-phenyl) benzidine)) and MoO 3 were deposited on a glass substrate by vapor deposition in a vacuum by a resistance heating method so that the volume ratio was 9: 1.
  • the obtained MoO 3 film (100 nm) was shaved with a cutter to obtain Sample 8 powder.
  • the complex (sample 2) of Mo oxidation numbers +5 and +6 synthesized from the Mo complex is soluble in an organic solvent such as cyclohexanone, but samples 7 and 8 are insoluble in the organic solvent. Therefore, the composite of Mo oxidation numbers +5 and +6 synthesized from the Mo complex is clearly different from the composite obtained by vapor deposition of the inorganic compound. Furthermore, in samples 2, 3, and 4 containing a complex of Mo oxidation numbers +5 and +6 synthesized from a Mo complex, a peak typified by 975 cm-1 appears strongly. This is probably because the lifetime of the element has been greatly improved.
  • X-ray source Monochromated Al K ⁇ (monochromatic X-ray)
  • X-ray output 100 W
  • lens mode Standard
  • photoelectron capture angle 53 ° (provided the sample normal is 0 °)
  • charge neutralization electron neutralization gun (+6 V, 0.05 mA)
  • low acceleration Measurement was performed under Ar + ion irradiation conditions. The measurement results are shown in Table 2.
  • Table 2 shows the peak intensity of the oxidation number +5 when peak separation is performed on the Mo oxidation number +6 and oxidation number +5 peaks and the oxidation number +6 is normalized to 100.
  • the XPS spectra of Sample 4, Sample 7 and Sample 8 are shown in FIG.
  • the molybdenum in the reaction product of the molybdenum complex of the present application is characterized in that the normally unstable oxidation number +5 state remains stable in the air and in the heating process.
  • the co-deposited film of NPD and inorganic compound (sample 8), it is presumed that the oxidation number of molybdenum +5 exists due to the weak interaction of charge transfer complex formation, and this oxidation number +5 disappears when NPD is removed.
  • the deposited film of NPD and an inorganic compound is insoluble in a solvent.
  • the reason why the device lifetime is greatly improved by using the hole injecting and transporting layer of the present application is presumed to be the difference in the stability of the oxidation number +5 of molybdenum, the strength of interaction, and the ratio.
  • molybdenum complex reaction product of the present application molybdenum with a low oxidation number (such as 0 or +2) is oxidized, and the organic solvent cyclohexanone is reduced to form a reaction product that is considered to be an organic-inorganic composite. .
  • a co-deposited film of NPD and MoO 3 it is presumed that the amine of NPD is oxidized and MoO 3 is reduced to weakly interact with the charge transfer complex.
  • the difference in the amount of molybdenum oxidation number +5 and the difference in element lifetime are presumed to be caused by the reverse oxidation / reduction of the reaction pathway in which molybdenum oxidation number +5 is generated.
  • Example 1 A transparent anode on a glass substrate, a laminate of a layer containing a molybdenum complex as a hole injection transport layer and a layer containing a hole transport compound, a hole transport layer, a light emitting layer, an electron injection layer, and a cathode in this order
  • the organic EL element was produced by depositing and laminating, and finally sealing. The work was performed in a nitrogen-substituted glove box having a moisture concentration of 0.1 ppm or less and an oxygen concentration of 0.1 ppm or less except for the transparent anode and the hole injection transport layer.
  • a thin film (thickness: 150 nm) of indium tin oxide (ITO) was used as a transparent anode.
  • a glass substrate with ITO manufactured by Sanyo Vacuum Co., Ltd.
  • the patterned ITO substrate was ultrasonically cleaned in the order of neutral detergent and ultrapure water, and then subjected to UV ozone treatment.
  • the HOMO of ITO after UV ozone treatment was 5.0 eV.
  • the molybdenum complex 1 obtained by the above synthesis was dissolved in ethyl benzoate at a concentration of 0.4% by weight to prepare a coating solution for forming the hole injection transport layer (1).
  • the hole injecting and transporting layer (1) forming coating solution was applied onto the cleaned anode by a spin coating method to form a hole injecting and transporting layer containing a molybdenum complex.
  • the coating liquid for forming the hole injecting and transporting layer (1) it was dried at 200 ° C. for 30 minutes using a hot plate in order to evaporate the solvent.
  • the thickness of the hole injection transport layer (1) after drying was 5 nm or less.
  • TFB poly [(9,9-dioctylfluorenyl-2,7- Diyl) -co- (4,4 ′-(N- (4-sec-butylphenyl)) diphenylamine)] (TFB) thin film (thickness: 10 nm) was formed.
  • a bis (N- (1-naphthyl-N-phenyl) benzidine) ( ⁇ -NPD) thin film (thickness: 100 nm) is formed as a hole transport layer on the formed hole injection transport layer (2)
  • a tris (8-quinolinolato) aluminum complex (Alq 3 ) thin film (thickness: 60 nm) was formed as a light emitting layer on the hole transport layer.
  • the hole transport layer and the light emitting layer were formed by resistance heating evaporation in vacuum (pressure: 1 ⁇ 10 ⁇ 4 Pa).
  • lithium fluoride (LiF) (thickness: 0.5 nm) as an electron injection layer and Al (thickness: 100 nm) as a cathode were sequentially formed on the produced light emitting layer.
  • a film was formed by resistance heating vapor deposition in vacuum (pressure: 1 ⁇ 10 ⁇ 4 Pa).
  • sealing was carried out in the glove box using non-alkali glass and a UV curable epoxy adhesive to produce the organic EL device of Example 1.
  • Example 2 The hole injecting and transporting layer in Example 1 was only a layer (one layer) in which TFB and molybdenum complex 1 were mixed at a weight ratio of 2: 1, except that the hole injecting and transporting layer (2) was not formed.
  • the hole injecting and transporting layer was prepared by preparing a coating solution for forming a hole injecting and transporting layer in which TFB and molybdenum complex 1 were dissolved at a concentration of 0.4% by weight in ethyl benzoate at a weight ratio of 2: 1.
  • the hole injecting and transporting layer forming coating solution was formed on the cleaned anode by applying it by spin coating. After application of the coating solution for forming the hole injection transport layer, it was dried at 200 ° C. for 30 minutes using a hot plate in order to evaporate the solvent.
  • the thickness of the hole injection transport layer after drying was 10 nm.
  • Example 3 In Example 2, an organic EL device was produced in the same manner as in Example 2 except that the hole injecting and transporting layer was dried at 100 ° C. for 30 minutes instead of 30 minutes at 200 ° C.
  • Example 4 In Example 1, an organic EL device was prepared in the same manner as in Example 1 except that instead of TFB, a layer in which TFB and molybdenum complex 1 were mixed at a weight ratio of 2: 1 was used as the hole injecting and transporting layer (2).
  • the hole injecting and transporting layer (2) is a coating solution for forming the hole injecting and transporting layer (2) in which TFB and molybdenum complex 1 are dissolved at a concentration of 0.4% by weight in ethyl benzoate at a weight ratio of 2: 1.
  • the hole injection / transport layer (2) forming coating solution was formed on the formed hole injection / transport layer (1) by spin coating. After application of the hole injecting and transporting layer (2) -forming coating solution, it was dried at 200 ° C. for 30 minutes using a hot plate in order to evaporate the solvent. The thickness of the hole injection transport layer (2) after drying was 10 nm.
  • Example 2 an organic EL device of Comparative Example 1 was produced in the same manner as in Example 2 except that a TFB thin film (thickness: 10 nm) was used as the hole injecting and transporting layer.
  • Comparative Example 2 In Comparative Example 1, the organic EL of Comparative Example 2 was the same as Comparative Example 1 except that a molybdenum oxide (MoO 3 ) thin film (thickness: 1 nm) was formed instead of forming the TFB thin film as the hole injecting and transporting layer. An element was produced.
  • the MoO 3 thin film was formed by resistance heating vapor deposition in vacuum (pressure: 1 ⁇ 10 ⁇ 4 Pa).
  • Photoelectron spectrometer AC-1 manufactured by Riken Keiki Co., Ltd.
  • MoO 3 molybdenum oxide
  • Comparative Example 2 was used to measure the HOMO (work function).
  • An ink was prepared by dissolving the molybdenum complex obtained in Synthesis Example 1 in ethyl benzoate, and the ink was spin-coated on a glass substrate with ITO (manufactured by Sanyo Vacuum Co., Ltd.) to form a thin film. .
  • This thin film was heated in the atmosphere at 200 ° C.
  • a thin film of a reaction product of a molybdenum complex having a film thickness of 40 nm was formed.
  • MoO 3 a MoO 3 film (40 nm) was formed on a glass substrate with ITO (manufactured by Sanyo Vacuum Co., Ltd.) by vacuum evaporation using a resistance heating method. It was determined by the energy value at which photoelectrons were emitted by the photoelectron spectrometer AC-1. Measurement conditions were such that the molybdenum complex reaction product had a light intensity of 50 nW and MoO 3 had a light intensity of 200 nW, each in increments of 0.05 eV.
  • the work function of the thin film formed using the molybdenum complex of Synthesis Example 1 was 5.04 eV
  • the work function of the molybdenum oxide (MoO 3 ) thin film was 5.63 eV.
  • the measurement result of MoO 3 almost coincided with the literature value with an accuracy within ⁇ 0.05 eV.
  • the reason why the reaction product of the molybdenum complex has a lower ionization potential than MoO 3 may reflect the interaction with the reacting organic substance or the ionization potential of the organic substance in the reaction product.
  • the organic EL elements produced in the above examples and comparative examples all emitted green light derived from Alq 3 .
  • evaluation of the applied voltage at the time of a drive by 10 mA / cm ⁇ 2 > and a lifetime characteristic was performed with the following method.
  • the results are shown in Table 3.
  • the lifetime characteristics of the organic EL element were evaluated by observing the luminance gradually decreasing with time by constant current driving.
  • the time (hr.) Until the retention rate deteriorates to a luminance of 80% with respect to the initial luminance of 5000 cd / m 2 is defined as a lifetime (LT80).
  • Example 4 is a lamination of a layer of molybdenum complex 1 and a mixed layer of TFB and molybdenum complex 1 (combination of Example 1 and Example 2), but the molybdenum complex is used between the electrode (ITO) and the mixed layer.
  • the drive voltage was further reduced by inserting the existing layer. Since the reaction product of molybdenum complex 1 is an organic-inorganic composite at the interface between the electrode (ITO) and the mixed layer, the affinity with ITO and TFB is increased, thereby improving the adhesion stability of the interface. It is believed that there is. In any of Examples 1 to 4, the life characteristics LT80 were longer than when MoO 3 of Comparative Example 2 was used. Compared to the case of using MoO 3 which is an inorganic substance, by using a molybdenum complex containing a metal and a ligand, an interface between an adjacent electrode (ITO) and a hole transport layer a (TFB) is used. This is thought to be due to the increased adhesion.
  • MoO 3 which is an inorganic substance
  • An organic EL element has a layer containing a reaction product of a Mo complex (hole injection layer) and a layer containing a hole transporting compound (positive) on a glass substrate with a transparent anode as a hole injection / transport layer.
  • a layered product with a hole transport layer), a light emitting layer, a hole blocking layer, an electron transport layer, an electron injection layer, and a cathode were formed in this order and laminated, and finally sealed.
  • ITO indium tin oxide
  • Thickness: 150 nm was used as a transparent anode.
  • a glass substrate with ITO manufactured by Sanyo Vacuum Co., Ltd.
  • the patterned ITO substrate was ultrasonically cleaned in order of neutral detergent and ultrapure water, and then subjected to UV ozone treatment.
  • a hole injection transport layer (1) forming ink 0.5 wt% of molybdenum hexacarbonyl was dissolved in cyclohexanone and heated in air at 100 ° C. for 10 minutes to prepare a hole injection transport layer (1) forming ink. Next, it formed so that the film thickness after drying might be set to 10 nm with the spin coat method using the ink. After application of the hole injection transport layer, it was dried at 200 ° C. for 30 minutes using a hot plate in order to evaporate the solvent in the thin film. The formation and drying steps of the hole injection transport layer described above were all performed in the atmosphere.
  • TFB thin film (thickness: 30 nm), which is a conjugated polymer material, was formed as a hole injection / transport layer (2) on the hole injection / transport layer thus prepared.
  • a solution in which TFB was dissolved in xylene at a concentration of 0.7% by weight was applied by spin coating to form a film. After application of the TFB solution, it was dried at 200 ° C. for 30 minutes using a hot plate in order to evaporate the solvent.
  • a bis (2-methyl-8-quinolato) (p-phenylphenolate) aluminum complex (BAlq) thin film was formed as a hole blocking layer on the light emitting layer by vapor deposition.
  • the BAlq thin film was formed in vacuum (pressure: 1 ⁇ 10 ⁇ 4 Pa) so as to have a film thickness of 15 nm by a resistance heating method.
  • a tris (8-quinolinolato) aluminum complex (Alq3) thin film was deposited on the hole blocking layer as an electron transporting layer.
  • the Alq3 thin film was formed in vacuum (pressure: 1 ⁇ 10 ⁇ 4 Pa) so as to have a film thickness of 15 nm by a resistance heating method.
  • LiF thinness: 0.5 nm
  • Al thinness: 100 nm
  • a film was formed by resistance heating vapor deposition in vacuum (pressure: 1 ⁇ 10 ⁇ 4 Pa).
  • sealing was carried out in the glove box using non-alkali glass and a UV curable epoxy adhesive to produce an organic EL device of Example 5.
  • Example 6 In Example 5, except that molybdenum (II) acetate dimer (manufactured by Sigma-Aldrich) was used instead of molybdenum hexacarbonyl as the molybdenum complex used for the hole injecting and transporting layer (1), the same as in Example 5, The organic EL element of Example 6 was produced.
  • molybdenum (II) acetate dimer manufactured by Sigma-Aldrich
  • Example 7 In Example 5, except that bis (2,4-pentadionato) molybdenum dioxide (manufactured by Sigma-Aldrich) was used instead of molybdenum hexacarbonyl as the molybdenum complex used for the hole injecting and transporting layer (1), Similarly, an organic EL device of Example 7 was produced.
  • Example 8 In Example 5, the molybdenum complex used in the hole injecting and transporting layer (1) was the same as in Example 5 except that instead of molybdenum hexacarbonyl, a 1-naphthalenecarboxylic acid type molybdenum complex represented by the following chemical formula was used. Thus, an organic EL device of Example 8 was produced.
  • the 1-naphthalenecarboxylic acid type molybdenum complex was synthesized in the same manner as in Synthesis Example 1 except that 4-methyl-1-naphthalenecarboxylic acid manufactured by Tokyo Chemical Industry Co., Ltd. was used instead of benzoic acid in Synthesis Example 1. did.
  • Example 9 In Example 5, the same procedure as in Example 5 was carried out except that the benzoic acid type molybdenum complex of Synthesis Example 1 was used instead of molybdenum hexacarbonyl as the molybdenum complex used for the hole injecting and transporting layer (1). 9 organic EL elements were produced.
  • Example 10 In Example 5, as the molybdenum complex used for the hole injecting and transporting layer (1), 4-t-butylbenzoic acid type molybdenum complex represented by the following chemical formula was used instead of molybdenum hexacarbonyl, and Example 5 and Similarly, the organic EL element of Example 10 was produced.
  • the 3,5-dimethylbenzoic acid type molybdenum complex was synthesized in the same manner as in Synthesis Example 1 except that 4-t-butylbenzoic acid manufactured by Tokyo Chemical Industry Co., Ltd. was used instead of benzoic acid in Synthesis Example 1. did.
  • Example 11 In Example 5, as the molybdenum complex used for the hole injecting and transporting layer (1), a 3,5-dimethylbenzoic acid type molybdenum complex represented by the following chemical formula was used instead of molybdenum hexacarbonyl. Similarly, the organic EL element of Example 11 was produced. The 3,5-dimethylbenzoic acid type molybdenum complex was synthesized in the same manner as in Synthesis Example 1 except that 3,5-dimethylbenzoic acid manufactured by Tokyo Chemical Industry Co., Ltd. was used instead of benzoic acid in Synthesis Example 1. did.
  • Example 12 In Example 5, the molybdenum complex used in the hole injecting and transporting layer (1) was replaced with molybdenum hexacarbonyl, except that a 3,4-dimethylbenzoic acid type molybdenum complex represented by the following chemical formula was used. Similarly, an organic EL device of Example 12 was produced. The 3,4-dimethylbenzoic acid type molybdenum complex was synthesized in the same manner as in Synthesis Example 1 except that 3,5-dimethylbenzoic acid manufactured by Tokyo Chemical Industry Co., Ltd. was used instead of benzoic acid in Synthesis Example 1. did.
  • Example 13 In Example 5, the organic EL device of Example 13 was produced in the same manner as in Example 5 except that ethyl benzoate was used instead of cyclohexanone as the solvent in the ink for forming the hole injection transport layer (1). did.
  • Example 14 In Example 5, the organic EL device of Example 13 was produced in the same manner as in Example 5 except that isopropyl alcohol was used instead of cyclohexanone as the solvent in the hole injection transport layer (1) forming ink. .
  • Example 15 In Example 5, the organic EL element of Example 14 was produced in the same manner as Example 5 except that tungsten hexacarbonyl was used instead of molybdenum hexacarbonyl as the complex used for the hole injecting and transporting layer (1). did.
  • Example 5 the organic EL device of Comparative Example 3 was produced in the same manner as in Example 5 except that the hole injecting and transporting layer (1) was not produced.
  • Example 5 hole-injecting and transporting layer (1) forming ink was used in the same manner as in Example 5 except that toluene was used instead of cyclohexanone as the solvent in the hole-injecting and transporting layer (1) forming ink. was prepared. However, the molybdenum complex could not be dissolved in toluene, a hole injecting and transporting layer could not be formed, and a reaction product of the molybdenum complex could not be obtained.
  • Example 5 the organic of Comparative Example 5 was prepared in the same manner as in Example 5 except that the preparation of the ink for forming the hole injection / transport layer (1) and the formation of the hole injection / transport layer were all performed in the glove box. An EL element was produced. The molybdenum complex did not react with cyclohexanone, and a reaction product of the molybdenum complex was not obtained (see IR measurement result of sample 5).
  • the current efficiency (cd / A) was calculated from the light emitting area, current and luminance.
  • the lifetime characteristics of the organic EL element were evaluated by observing the luminance gradually decreasing with time by constant current driving.
  • the time (hr.) Until the retention rate deteriorates to a luminance of 80% with respect to the initial luminance of 5000 cd / m 2 is defined as a lifetime (LT80).
  • Comparing Example 15 and Comparative Example 3 it can be seen that tungsten, which is the same group as molybdenum, also has the effect of improving the device characteristics by forming a reaction product containing tungsten oxide.
  • Comparative Example 5 it can be seen that the reaction of the Mo complex does not proceed easily when not in the presence of oxygen, and the device characteristics are very poor as in Comparative Example 3.
  • Electrode 2 Hole injection transport layer 3 Organic layer 4a Hole transport layer 4b Hole injection layer 5 Light emitting layer 6 Electrode 7 Substrate 8 Organic semiconductor layer 9 Electrode 10 Insulating layer

Landscapes

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Abstract

製造プロセスが容易でありながら、長寿命を達成可能なデバイスを提供する。 基板上に対向する2つ以上の電極と、そのうちの2つの電極間に配置された正孔注入輸送層を有するデバイスであって、前記正孔注入輸送層が、モリブデン錯体の反応生成物又はタングステン錯体の反応生成物を含有することを特徴とする、デバイスである。

Description

正孔注入輸送層を有するデバイス、及びその製造方法、並びに正孔注入輸送層形成用インク
 本発明は、有機エレクトロルミネッセンス素子などの有機デバイス及び量子ドット発光素子を含む正孔注入輸送層を有するデバイス及びその製造方法、並びに正孔注入輸送層形成用インクに関するものである。
 有機物を用いたデバイスは、有機エレクトロルミネセンス素子(以下、有機EL素子という。)、有機トランジスタ、有機太陽電池、有機半導体等、広範な基本素子及び用途への展開が期待されている。また、その他に正孔注入輸送層を有するデバイスには、量子ドット発光素子、酸化物系化合物太陽電池等がある。
 有機EL素子は、発光層に到達した電子と正孔とが再結合する際に生じる発光を利用した電荷注入型の自発光デバイスである。この有機EL素子は、1987年にT.W.Tangらにより蛍光性金属キレート錯体とジアミン系分子とからなる薄膜を積層した素子が低い駆動電圧で高輝度な発光を示すことが実証されて以来、活発に開発されている。
 有機EL素子の素子構造は、陰極/有機層/陽極から構成される。この有機層は、初期の有機EL素子においては発光層/正孔注入層とからなる2層構造であったが、現在では、高い発光効率と長駆動寿命を得るために、電子注入層/電子輸送層/発光層/正孔輸送層/正孔注入層とからなる5層構造など、様々な多層構造が提案されている。
これら電子注入層、電子輸送層、正孔輸送層、正孔注入層などの発光層以外の層には、電荷を発光層へ注入・輸送しやすくする効果、あるいはブロックすることにより電子電流と正孔電流のバランスを保持する効果や、光エネルギー励起子の拡散を抑制するなどの効果があるといわれている。
 電荷輸送能力および電荷注入能力の向上を目的として、酸化性化合物を、正孔輸送性材料に混合して電気伝導度を高くすることが試みられている(特許文献1、特許文献2)。
 特許文献1においては、酸化性化合物すなわち電子受容性化合物として、トリフェニルアミン誘導体と6フッ化アンチモン等の対アニオンを含む化合物や7,7,8,8-テトラシアノキノジメタン等の炭素-炭素二重結合の炭素にシアノ基が結合した電子受容性が極めて高い化合物が用いられている。
 特許文献2においては、酸化性ドーパントとして、一般的な酸化剤が挙げられ、ハロゲン化金属、ルイス酸、有機酸、及びアリールアミンとハロゲン化金属又はルイス酸との塩が挙げられている。
 特許文献3~6においては、酸化性化合物すなわち電子受容性化合物として、化合物半導体である金属酸化物が用いられている。注入特性や電荷移動特性が良い正孔注入層を得ることを目的として、例えば五酸化バナジウムや三酸化モリブデンなどの金属酸化物を用いて蒸着法で薄膜を形成したり、或いはモリブデン酸化物とアミン系の低分子化合物との共蒸着により混合膜を形成している。
 特許文献7においては、酸化性化合物すなわち電子受容性化合物として、オキソバナジウム(V)トリ-i-プロポキシドオキシドを溶解させた溶液を用い、それと正孔輸送性高分子との混合塗膜の形成後に水蒸気中で加水分解させてバナジウム酸化物として、電荷移動錯体を形成させる作製方法が挙げられている。
 特許文献8においては、三酸化モリブデンの塗膜形成の試みとして、三酸化モリブデンを物理的に粉砕して作製した微粒子を溶液に分散させてスラリーを作製し、それを塗工して正孔注入層を形成して長寿命な有機EL素子を作製することが記載されている。
 一方、有機トランジスタは、π共役系の有機高分子や有機低分子からなる有機半導体材料をチャネル領域に使用した薄膜トランジスタである。一般的な有機トランジスタは、基板、ゲート電極、ゲート絶縁層、ソース・ドレイン電極、及び有機半導体層の構成からなる。有機トランジスタにおいては、ゲート電極に印加する電圧(ゲート電圧)を変化させることで、ゲート絶縁膜と有機半導体膜の界面の電荷量を制御し、ソース電極及びドレイン電極間の電流値を変化させてスイッチングを行なう。
 有機半導体層とソース電極またはドレイン電極との電荷注入障壁を低減することにより、有機トランジスタのオン電流値を向上させ、かつ素子特性を安定化させる試みとして、有機半導体中に電荷移動錯体を導入することによって、電極近傍の有機半導体層中のキャリア密度を増加させることが知られている(例えば、特許文献9)。
特開2000-36390号公報 特許第3748491号公報 特開2006-155978号公報 特開2007-287586号公報 特許第3748110号公報 特許第2824411公報 SID 07 DIGEST p.1840-1843 (2007) 特開2008-041894号公報 特開2002-204012号公報
 しかしながら、特許文献1から特許文献9で開示されたような酸化性材料を正孔輸送性材料に用いても、長寿命素子の実現は困難であるか、更に寿命を向上させる必要があった。特許文献1、2、及び9で開示されている酸化性材料では、正孔輸送性材料への酸化能力が低いか、薄膜中での分散安定性が悪いためと推測される。例えば、特許文献1及び特許文献2の両方で用いられているカチオン性トリフェニルアミン誘導体と6フッ化アンチモンとからなる酸化性材料を正孔輸送材料に混合した場合、電荷移動錯体を生成させる一方、電荷移動錯体と同数の遊離の対アニオン種である6フッ化アンチモンが薄膜中に存在する。この遊離の6フッ化アンチモンは駆動時に泳動し、材料が一部で凝集したり、隣接層との界面に析出するなど、薄膜中の材料の駆動時の分散安定性が悪くなると推定される。このような駆動中における分散安定性の変化は、素子中のキャリア注入や輸送を変化させるために、寿命特性に悪影響を及ぼすと考えられる。また、特許文献3~5で開示されている金属酸化物では、正孔注入特性は向上するものの、隣接する有機化合物層との界面の密着性が不十分になり、寿命特性に悪影響を及ぼしていると考えられる。
 また、特許文献1から特許文献9で開示されていたような酸化性材料は、溶液塗布法により成膜する正孔輸送性高分子化合物と、同時に溶解するような溶剤溶解性が十分ではなく、酸化性材料のみで凝集しやすかったり、使用可能な溶剤種も限られるため汎用性に欠けるなどの問題があった。特に無機化合物のモリブデン酸化物においては比較的高い特性が得られているものの、溶剤に不溶であり溶液塗布法を用いることができないという課題があった。例えば、特許文献7には、オキソバナジウム(V)トリ-i-プロポキシドオキシドと正孔輸送性高分子との混合塗膜の形成後に水蒸気中で加水分解させてバナジウム酸化物として、電荷移動錯体を形成させる作製方法が挙げられている。しかしながら、特許文献7では、加水分解-重縮合反応により固化するため、バナジウムが凝集し易く、膜質制御が困難で、良好な膜が得られない。また、オキソバナジウム(V)トリ-i-プロポキシドオキシドだけでは塗膜にならないため、正孔輸送性高分子と混合しているので、特許文献7の塗膜は有機成分濃度が必然的に高く、素子の寿命の有効成分と考えられるバナジウムの濃度が不十分となる。このように特許文献7では、寿命特性や素子特性に更なる改善が必要であった。また、特許文献8には平均粒径20nmの酸化モリブデン微粒子を溶媒に分散させたスラリーを用いて、スクリーン印刷法により電荷注入層を作製した旨の記述がある。しかしながら、特許文献8のようにMoO粉末を粉砕する方法だと、例えば10nm程度の正孔注入層を形成する要求に対して10nm以下のスケールで粒径のそろった微粒子を作製することは、実際には非常に困難である。また、粉砕されて作成される酸化モリブデン微粒子は凝集させることなく溶液中に安定的に分散させることはさらに困難である。微粒子の溶液化が不安定であると、塗布膜作製の際に凹凸の大きな平滑性が悪い膜しか形成できず、デバイスの短絡の原因となる。蒸着法でしか薄膜形成できないと、発光層をインクジェット法等の溶液塗布法で塗り分けて形成しても、結局、溶液塗布法の利点を活かすことができないという問題があった。すなわち、親液性となるモリブデン酸化物によって各発光層の間の隔壁(バンク)の撥液性を損なわないために、無機化合物のモリブデン酸化物を含有する正孔注入層あるいは正孔輸送層を、高精細マスクを用いて蒸着する必要があり、結局コストや歩留まりの点から、溶液塗布法の利点を活かすことができなくなる。さらに、無機化合物のモリブデン酸化物は酸素欠損型の酸化物半導体で、電気伝導性は酸化数+6のMoOよりも酸化数+5のMoは常温で良導体であるが大気中では不安定であり、容易に熱蒸着できる化合物は、MoOあるいはMoOなどの安定な価数をもつ酸化化合物に限定される。
 成膜性や薄膜の安定性は素子の寿命特性と大きく関係する。一般的に有機EL素子の寿命とは、一定電流駆動などで連続駆動させたときの輝度半減時間とし、輝度半減時間が長い素子ほど長駆動寿命であるという。
 本発明は上記問題点に鑑みてなされたものであり、その主目的は、溶液塗布法により正孔注入輸送層を形成可能で製造プロセスが容易でありながら、長寿命を達成可能なデバイスを提供することを目的とする。
 本発明者らは、上記目的を達成すべく鋭意検討した結果、正孔注入輸送層に、モリブデン錯体又はタングステン錯体を用い、当該モリブデン錯体の反応生成物又はタングステン錯体の反応生成物とすることにより、電荷移動錯体を形成可能で正孔注入特性を向上し、且つ、隣接する電極や有機層との密着性にも優れた、安定性の高い膜となることを見出し、本発明を完成させるに至った。
 すなわち、本発明のデバイスは、基板上に対向する2つ以上の電極と、そのうちの2つの電極間に配置された正孔注入輸送層を有するデバイスであって、
 前記正孔注入輸送層が、モリブデン錯体の反応生成物又はタングステン錯体の反応生成物を含有することを特徴とする。
 本発明のデバイスに用いられるモリブデン錯体の反応生成物又はタングステン錯体の反応生成物は、無機化合物のモリブデン酸化物又はタングステン酸化物と異なり、金属の価数や配位子により、電荷注入性や電荷輸送性をコントロールできる。また、モリブデン錯体又はタングステン錯体は、無機化合物のモリブデン酸化物又はタングステン酸化物と異なり、配位子中に有機部分を含み得るため、有機物である正孔輸送性化合物との相溶性が良好となり、且つ、隣接する有機層との界面の密着性も良好となる。また、従来用いられていた銅フタロシアニンのような金属錯体と比べて、モリブデン錯体又はタングステン錯体は反応性が高く、モリブデン錯体の反応生成物又はタングステン錯体の反応生成物は、電荷移動錯体を形成しやすいと考えられる。そのため、モリブデン錯体の反応生成物又はタングステン錯体の反応生成物を含有する正孔注入輸送層を備えた本発明のデバイスは、低電圧駆動、高電力効率、長寿命なデバイスを実現することが可能である。
 また、本発明のデバイスにおいては、モリブデン錯体又はタングステン錯体の配位子の種類を選択したり配位子を修飾することにより、溶剤溶解性や親水性・疎水性、電荷輸送性、あるいは密着性などの機能性を付与するなど、多機能化することが容易である。
 本発明のデバイスの正孔注入輸送層に用いられるモリブデン錯体又はタングステン錯体は、適宜選択することにより合成ステップ数が少なく簡単に合成できるため、安価に高性能なデバイスを作製することができる。
 本発明のデバイスに用いられるモリブデン錯体又はタングステン錯体は、溶剤溶解性を有するか、或いは共に用いる正孔輸送性化合物との相溶性が高いものが多い。この場合には、溶液塗布法によっても薄膜形成が可能であるため、製造プロセス上のメリットが大きい。このように溶液塗布法を適用する場合において、モリブデン錯体又はタングステン錯体は、例えば顔料のように凝集する傾向がなく、溶液中での安定性が高いため、歩留まりが高いという利点がある。また、溶液塗布法によって正孔注入輸送層を形成する場合には、撥液性バンクを持つ基板に正孔注入輸送層から発光層までを順次塗布プロセスのみで形成できる。そのため、無機化合物のモリブデン酸化物の場合のように正孔注入層を高精細なマスク蒸着等で蒸着した後に、正孔輸送層や発光層を溶液塗布法で形成し、さらに第二電極を蒸着するようなプロセスと比較して、単純であり、低コストでデバイスを作製できる利点がある。
 本発明のデバイスにおいては、前記モリブデン錯体の反応生成物又はタングステン錯体の反応生成物がそれぞれ、モリブデンの酸化数が+5と+6の複合体又はタングステンの酸化数が+5と+6の複合体であることが駆動電圧の低下や素子寿命を向上させる点から好ましい。
 本発明のデバイスにおいては、前記モリブデン錯体の反応生成物又はタングステン錯体の反応生成物がそれぞれ、カルボニル基及び/又は水酸基を有する有機溶媒と反応したモリブデン酸化物又はタングステン酸化物であることが駆動電圧の低下や素子寿命を向上させる点から好ましい。
 本発明のデバイスにおいては、前記モリブデン錯体の反応生成物又はタングステン錯体の反応生成物がそれぞれ、モリブデンの酸化数が+5と+6の複合体又はタングステンの酸化数が+5と+6の複合体のアニオン状態で存在することが駆動電圧の低下や素子寿命を向上させる点から好ましい。
 本発明のデバイスにおいては、前記正孔注入輸送層は、モリブデン錯体の反応生成物又はタングステン錯体の反応生成物、並びに、正孔輸送性化合物を少なくとも含有することが、駆動電圧の低下や素子寿命を更に向上させる点から好ましい。
 本発明のデバイスにおいては、前記正孔注入輸送層は、モリブデン錯体の反応生成物又はタングステン錯体の反応生成物を含有する層と、正孔輸送性化合物を含有する層とが少なくとも積層された層からなる層であっても良い。
 本発明のデバイスにおいては、モリブデン錯体の反応生成物又はタングステン錯体の反応生成物を含有する層と、モリブデン錯体の反応生成物又はタングステン錯体の反応生成物、並びに、正孔輸送性化合物を少なくとも含有する層とが少なくとも積層された層からなる層であっても良い。
 本発明のデバイスにおいては、前記正孔輸送性化合物が、正孔輸送性高分子化合物であることが、駆動電圧の低下や素子寿命を更に向上させる点から好ましい。
 本発明のデバイスは、少なくとも発光層を含む有機層を含有する有機EL素子として好適に用いられる。
 また、本発明に係るデバイスの製造方法は、基板上に対向する2つ以上の電極と、そのうちの2つの電極間に配置された正孔注入輸送層を有するデバイスの製造方法であって、
 モリブデン錯体又はタングステン錯体と、カルボニル基及び/又は水酸基を有する有機溶媒とを含有する正孔注入輸送層形成用インクを調製する工程と、前記正孔注入輸送層形成用インクを用いて、前記電極上のいずれかの層上に正孔注入輸送層を形成する工程と、前記モリブデン錯体又はタングステン錯体の少なくとも一部をモリブデン酸化物又はタングステン酸化物とする酸化物化工程とを有することを特徴とする。
 本発明に係るデバイスの製造方法によれば、溶液塗布法により正孔注入輸送層を形成可能で製造プロセスが容易でありながら、長寿命を達成可能なデバイスを提供することが可能である。
 本発明に係るデバイスの製造方法においては、前記酸化物化工程は、前記正孔注入輸送層形成用インクを調製後、正孔注入輸送層を形成する工程前に行ってもよいし、正孔注入輸送層を形成する工程後に行ってもよい。
 すなわち、一態様としては、前記電極上のいずれかの層上に、モリブデン錯体又はタングステン錯体を含有する正孔注入輸送層を形成する工程と、前記正孔注入輸送層中のモリブデン錯体又はタングステン錯体の少なくとも一部をモリブデン酸化物又はタングステン酸化物とする酸化物化工程を有する。
 別の一態様としては、前記正孔注入輸送層形成用インクを調製する工程後、正孔注入輸送層を形成する工程前に、前記酸化物化工程が実施され、酸化物化された正孔注入輸送層形成用インクを用いて、前記電極上のいずれかの層上にモリブデン酸化物又はタングステン酸化物を含有する正孔注入輸送層を形成する工程を有する。
 本発明に係るデバイスの製造方法においては、前記酸化物化工程が、酸素存在下で実施されることが好ましい。
 本発明に係るデバイスの製造方法においては、前記酸化物化工程として、加熱工程、及び/又は、光照射工程、及び/又は、活性酸素を作用させる工程を用いることができる。
 また、本発明に係る正孔注入輸送層形成用インクは、モリブデン錯体又はタングステン錯体の反応生成物であるモリブデンの酸化数が+5と+6の複合体又はタングステンの酸化数が+5と+6の複合体と、カルボニル基及び/又は水酸基を有する有機溶媒とを含有することを特徴とする。
 また、本発明に係る正孔注入輸送層形成用インクにおいては、前記モリブデンの酸化数が+5と+6の複合体又はタングステンの酸化数が+5と+6の複合体が、モリブデン錯体又はタングステン錯体とカルボニル基及び/又は水酸基を有する有機溶媒との反応生成物であって、モリブデン酸化物又はタングステン酸化物であることが、駆動電圧の低下や素子寿命を更に向上させる点から好ましい。
 本発明のデバイスは、製造プロセスが容易でありながら、長寿命を達成可能である。
 本発明に係るデバイスの製造方法によれば、製造プロセスが容易でありながら、長寿命を達成可能なデバイスを提供することが可能である。
 また、本発明に係る正孔注入輸送層形成用インクによれば、製造プロセスが容易でありながら、長寿命を達成可能なデバイスを提供することが可能である。
本発明に係るデバイスの基本的な層構成を示す断面概念図である。 本発明に係るデバイスの一実施形態である有機EL素子の層構成の一例を示す断面模式図である。 本発明に係るデバイスの一実施形態である有機EL素子の層構成の他の一例を示す断面模式図である。 本発明に係るデバイスの一実施形態である有機EL素子の層構成の他の一例を示す断面模式図である。 本発明に係るデバイスの別の実施形態である有機トランジスタの層構成の一例を示す断面模式図である。 本発明に係るデバイスの別の実施形態である有機トランジスタの層構成の他の一例を示す断面模式図である。 合成例2で得られたモリブデン錯体の反応生成物のIR測定結果を示した図である。 サンプル4、サンプル7及びサンプル8について得られたXPSスペクトルの一部拡大図を示す。 合成例2で得られたモリブデン錯体の反応生成物の粒度分布計による粒子径測定結果を示した図である。 モリブデン錯体の反応生成物のMALDI-TOF-MSスペクトルを示した図である。 モリブデン錯体の反応生成物のNMRスペクトルを示した図である。
1.デバイス
 本発明のデバイスは、基板上に対向する2つ以上の電極と、そのうちの2つの電極間に配置された正孔注入輸送層を有するデバイスであって、前記正孔注入輸送層が、モリブデン錯体の反応生成物又はタングステン錯体の反応生成物を含有することを特徴とする。
 本発明のデバイスは、前記正孔注入輸送層が、モリブデン錯体の反応生成物又はタングステン錯体の反応生成物を含有することにより、電荷移動錯体を形成可能で正孔注入特性を向上し、且つ、隣接する電極や有機層との密着性にも優れた、安定性の高い膜となるため、素子の長寿命化を達成可能である。また、溶液塗布法を用いて前記正孔注入輸送層を形成可能であり、この場合には、製造プロセスが容易でありながら、長寿命を達成可能である。
 このように、本発明のデバイスに用いられるモリブデン錯体の反応生成物又はタングステン錯体の反応生成物が寿命を向上できるのは、以下のように推定される。すなわち、モリブデン錯体又はタングステン錯体は、反応性が高く、例えば溶液塗布法により層を形成する際に用いる有機溶媒との酸化還元反応を経て、錯体同士で反応生成物を形成し得る。当該モリブデン錯体の反応生成物又はタングステン錯体の反応生成物は、正孔輸送性化合物との間で、或いは錯体の反応生成物同士で、電荷移動錯体を形成し易いため、正孔注入輸送層の電荷注入輸送能力を効率よく向上することが可能になり、寿命を向上できると推定される。また、錯体の反応生成物は、無機化合物の酸化物と異なり、金属の価数や配位子により、電荷注入性や電荷輸送性をコントロールできる。その結果、本発明では正孔注入輸送層の電荷注入輸送能力を効率よく向上することが可能である。また、モリブデン錯体又はタングステン錯体は、無機化合物のモリブデン酸化物又はタングステン酸化物と異なり、配位子中に有機部分を含み得るため、有機物である正孔輸送性化合物との相溶性が良好となり、且つ、隣接する有機層との界面の密着性も良好となる。そのため、モリブデン錯体の反応生成物又はタングステン錯体の反応生成物を含有する正孔注入輸送層を備えた本発明のデバイスは、低電圧駆動、高電力効率で、特に寿命が向上したデバイスを実現できると推定される。
 また、本発明のデバイスによれば、モリブデン錯体又はタングステン錯体において配位子の種類を選択したり配位子を修飾することにより、溶剤溶解性や親水性・疎水性、電荷輸送性、あるいは密着性などの機能性を付与するなど、多機能化することが容易である。
 本発明のデバイスの正孔注入輸送層に用いられるモリブデン錯体又はタングステン錯体は、適宜選択することにより合成ステップ数が少なく簡単に合成できるため、安価に高性能なデバイスを作製することができる。
 本発明のデバイスに用いられるモリブデン錯体又はタングステン錯体は、溶剤溶解性を有するか、或いは共に用いる正孔輸送性化合物との相溶性が高いものが多い。この場合には、溶液塗布法によって薄膜形成が可能であるため、製造プロセス上のメリットが大きい。このように溶液塗布法を適用する場合において、モリブデン錯体又はタングステン錯体は、例えば金属ナノ粒子や顔料のように凝集する傾向がなく、溶液中での安定性が高いため、歩留まりが高いという利点がある。また、溶液塗布法によって正孔注入輸送層を形成する場合には、撥液性バンクを持つ基板に正孔注入輸送層から発光層までを順次塗布プロセスのみで形成できる。そのため、無機化合物のモリブデン酸化物の場合のように正孔注入層を高精細なマスク蒸着等で蒸着した後に、正孔輸送層や発光層を溶液塗布法で形成し、さらに第二電極を蒸着するようなプロセスと比較して、単純であり、低コストでデバイスを作製できる利点がある。
 なお、モリブデン錯体の反応生成物又はタングステン錯体の反応生成物がアニオン状態であることは、MALDI-TOF-MSによってアニオンが検出されることや、XPS測定で5価が検出されることによって示唆される。
 また、電荷移動錯体を形成していることは、例えば、1H NMR測定により、モリブデン錯体を電荷輸送性化合物の溶液へ混合した場合、電荷輸送性化合物の6~10ppm付近に観測される芳香環に由来するプロトンシグナルの形状やケミカルシフト値が、モリブデン錯体を混合する前と比較して変化する現象が観測されることによって示唆される。
 以下、本発明に係るデバイスの層構成について説明する。
 本発明に係るデバイスは、基板上に対向する2つ以上の電極と、そのうちの2つの電極間に配置された正孔注入輸送層を有するデバイスである。
 本発明に係るデバイスには、有機EL素子、有機トランジスタ、色素増感太陽電池、有機薄膜太陽電池、有機半導体を包含する有機デバイスのほか、正孔注入輸送層を有する量子ドット発光素子、酸化物系化合物太陽電池等も含まれる。
 図1は本発明に係る有機デバイスの基本的な層構成を示す断面概念図である。本発明のデバイスの基本的な層構成は、基板7上に対向する2つの電極(1及び6)と、その2つの電極(1及び6)間に配置され少なくとも正孔注入輸送層2を含む有機層3を有する。
 基板7は、デバイスを構成する各層を形成するための支持体であり、必ずしも電極1の表面に設けられる必要はなく、デバイスの最も外側の面に設けられていればよい。
 正孔注入輸送層2は、少なくともモリブデン錯体の反応生成物又はタングステン錯体の反応生成物を含有し、電極1から有機層3への正孔の注入及び/又は輸送を担う層である。
 有機層3は、正孔注入輸送されることにより、デバイスの種類によって様々な機能を発揮する層であり、単層からなる場合と多層からなる場合がある。有機層が多層からなる場合は、有機層は、正孔注入輸送層の他に更に、デバイスの機能の中心となる層(以下、機能層と称呼する。)や、当該機能層の補助的な層(以下、補助層と称呼する。)を含んでいる。例えば、有機EL素子の場合、正孔注入輸送層の表面に更に積層される正孔輸送層が補助層に該当し、当該正孔輸送層の表面に積層される発光層が機能層に該当する。
 電極6は、対向する電極1との間に正孔注入輸送層2を含む有機層3が存在する場所に設けられる。また、必要に応じて、図示しない第三の電極を有していてもよい。これらの電極間に電場を印加することにより、デバイスの機能を発現させることができる。
 図2は、本発明に係るデバイスの一実施形態である有機EL素子の層構成の一例を示す断面模式図である。本発明の有機EL素子は、電極1の表面に正孔注入輸送層2が積層され、当該正孔注入輸送層2の表面に補助層として正孔輸送層4a、機能層として発光層5が積層された形態を有する。このように、本発明に特徴的な正孔注入輸送層を正孔注入層の位置で用いる場合には、導電率の向上に加え、当該正孔注入輸送層は電荷移動錯体を形成して溶液塗布法に用いた溶媒に不溶になるので、上層の正孔輸送層を積層する際にも溶液塗布法を適用することが可能である。更に、電極との密着性向上も期待できる。
 図3は、本発明に係るデバイスの一実施形態である有機EL素子の層構成の別の一例を示す断面模式図である。本発明の有機EL素子は、電極1の表面に補助層として正孔注入層4bが形成され、当該正孔注入層4bの表面に正孔注入輸送層2、機能層として発光層5が積層された形態を有する。このように、本発明に特徴的な正孔注入輸送層を正孔輸送層の位置で用いる場合には、導電率の向上に加え、当該正孔注入輸送層は電荷移動錯体を形成して溶液塗布法に用いた溶媒に不溶になるので、上層の発光層を積層する際にも溶液塗布法を適用することが可能である。
 図4は、本発明に係るデバイスの一実施形態である有機EL素子の層構成の別の一例を示す断面模式図である。本発明の有機EL素子は、電極1の表面に正孔注入輸送層2、機能層として発光層5が順次積層された形態を有する。このように、本発明に特徴的な正孔注入輸送層を1層で用いる場合には、工程数が削減されるというプロセス上のメリットがある。
 なお、上記図2~図4においては、正孔注入輸送層2、正孔輸送層4a、正孔注入層4bのそれぞれが、単層ではなく複数層から構成されているものであっても良い。
 上記図2~図4においては、電極1は陽極、電極6は陰極として機能する。上記有機EL素子は、陽極と陰極の間に電場を印加されると、正孔が陽極から正孔注入輸送層2及び正孔輸送層4を経て発光層5に注入され、且つ電子が陰極から発光層に注入されることにより、発光層5の内部で注入された正孔と電子が再結合し、素子の外部に発光する機能を有する。
 素子の外部に光を放射するため、発光層の少なくとも一方の面に存在する全ての層は、可視波長域のうち少なくとも一部の波長の光に対する透過性を有することを必要とする。また、発光層と電極6(陰極)の間には、必要に応じて電子輸送層及び/又は電子注入層が設けられていてもよい(図示せず)。
 図5は、本発明に係るデバイスの別の実施形態である有機トランジスタの層構成の一例を示す断面模式図である。この有機トランジスタは、基板7上に、電極9(ゲート電極)と、対向する電極1(ソース電極)及び電極6(ドレイン電極)と、電極9、電極1、及び電極6間に配置された前記有機層としての有機半導体層8と、電極9と電極1の間、及び電極9と電極6の間に介在する絶縁層10を有し、電極1と電極6の表面に、正孔注入輸送層2が形成されている。
 上記、有機トランジスタは、ゲート電極における電荷の蓄積を制御することにより、ソース電極-ドレイン電極間の電流を制御する機能を有する。
 図6は、本発明に係るデバイスの実施形態である有機トランジスタの別の層構成の一例を示す断面模式図である。この有機トランジスタは、基板7上に、電極9(ゲート電極)と、対向する電極1(ソース電極)及び電極6(ドレイン電極)と、電極9、電極1、及び電極6間に配置された前記有機層として本発明の正孔注入輸送層2を形成して有機半導体層8とし、電極9と電極1の間、及び電極9と電極6の間に介在する絶縁層10を有している。この例においては、正孔注入輸送層2が有機半導体層8となっている。
 尚、本発明のデバイスの層構成は、上記例示に限定されるものではなく、本発明の特許請求の範囲に記載された技術的思想と実質的に同一な構成を有し、同様な作用効果を奏するものは、いかなるものであっても本発明の技術的範囲に包含される。
 以下、本発明に係るデバイスの各層について詳細に説明する。
(1)正孔注入輸送層
 本発明のデバイスは、少なくとも正孔注入輸送層を含む。本発明のデバイスが有機デバイスであって、有機層が多層の場合には、有機層は、正孔注入輸送層の他に更に、デバイスの機能の中心となる層や、当該機能層を補助する役割を担う補助層を含んでいるが、それらの機能層や補助層は、後述するデバイスの具体例において、詳細に述べる。
 本発明のデバイスにおける正孔注入輸送層は、少なくともモリブデン錯体の反応生成物又はタングステン錯体の反応生成物を含有するものである。本発明のデバイスにおける正孔注入輸送層は、モリブデン錯体の反応生成物又はタングステン錯体の反応生成物のみからなるものであっても良いが、更に他の成分を含有していても良い。中でも、更に正孔輸送性化合物を含有することが、駆動電圧の低下や素子寿命を更に向上させる点から、好ましい。なお、本発明の正孔注入輸送層において含まれていても良いモリブデン錯体の反応生成物又はタングステン錯体の反応生成物とは、正孔注入輸送層を形成する過程、例えば、正孔注入輸送層形成用インク(塗布溶液)中、或いは、層形成時又は層形成後において、加熱時、光照射時、活性酸素を作用させる時、素子駆動時等に行われる、モリブデン錯体又はタングステン錯体の反応によって生成される反応生成物のことをいう。ここでのモリブデン錯体の反応生成物又はタングステン錯体の反応生成物は、モリブデン又はタングステンが含まれるものをいう。
 更に正孔輸送性化合物を含有する場合に、本発明のデバイスにおける正孔注入輸送層は、モリブデン錯体の反応生成物又はタングステン錯体の反応生成物と正孔輸送性化合物を含有する混合層1層からなるものであっても良いし、当該混合層を含む複数層からなるものであっても良い。また、前記正孔注入輸送層は、モリブデン錯体の反応生成物又はタングステン錯体の反応生成物を含有する層と、正孔輸送性化合物を含有する層とが少なくとも積層された複数層からなるものであっても良い。更に、前記正孔注入輸送層は、モリブデン錯体の反応生成物又はタングステン錯体の反応生成物を含有する層と、モリブデン錯体の反応生成物又はタングステン錯体の反応生成物、並びに、正孔輸送性化合物を少なくとも含有する層とが少なくとも積層された層からなるものであっても良い。
 本発明で用いられるモリブデン錯体とは、モリブデンを含む配位化合物であって、モリブデンの他に配位子を含む。モリブデン錯体としては、酸化数-2から+6までの錯体がある。また本発明で用いられるタングステン錯体は、タングステンを含む配位化合物であって、タングステンの他に配位子を含む。タングステン錯体としても、酸化数-2から+6までの錯体がある。タングステン錯体は、多核になりやすくオキソ配位子がつきやすいなど、モリブデン錯体に似た傾向を示し、配位数が7以上になることもある。配位子の種類は適宜選択され、特に限定されないが、溶剤溶解性や隣接する有機層との密着性から有機部分(炭素原子)を含むことが好ましい。また、配位子は、比較的低温(例えば200℃以下)で錯体から分解するものであることが好ましい。
 単座配位子としては、例えば、アシル、カルボニル、チオシアネート、イソシアネート、シアネート、イソシアネート、ハロゲン原子等が挙げられる。中でも、比較的低温で分解しやすいヘキサカルボニルが好ましい。
 また、芳香環及び/又は複素環を含む構造としては、具体的には例えば、ベンゼン、トリフェニルアミン、フルオレン、ビフェニル、ピレン、アントラセン、カルバゾール、フェニルピリジン、トリチオフェン、フェニルオキサジアゾール、フェニルトリアゾール、ベンゾイミダゾール、フェニルトリアジン、ベンゾジアチアジン、フェニルキノキサリン、フェニレンビニレン、フェニルシロール、及びこれらの構造の組み合わせ等が挙げられる。
 また、本発明の効果を損なわない限り、芳香環及び/又は複素環を含む構造に置換基を有していても良い。置換基としては、例えば、炭素数1~20の直鎖または分岐のアルキル基、ハロゲン原子、炭素数1~20のアルコキシ基、シアノ基、ニトロ基等が挙げられる。炭素数1~20の直鎖または分岐のアルキル基の中では、炭素数1~12の直鎖または分岐のアルキル基、例えば、メチル基、エチル基、プロピル基、イソプロピル基、ブチル基、イソブチル基、sec-ブチル基、tert-ブチル基、ペンチル基、ヘキシル基、ヘプチル基、オクチル基、ノニル基、デシル基、ウンデシル基、ドデシル基等が好ましい。
 また、配位子としては、単座配位子又は二座配位子が、モリブデン錯体の反応性が高くなる点から好ましい。錯体自身が安定になりすぎると反応性が劣る場合がある。
 酸化数0以下のモリブデン錯体としては、例えば、金属カルボニル[Mo-II(CO)]2-、[(CO)Mo-IMo-I(CO)2-、[Mo(CO)]等が挙げられる。
 また、酸化数が+1のモリブデン(I)錯体としては、ジホスファンやη-シクロペンタジエニドを含む非ウェルナー型錯体が挙げられ、具体的には、Mo-C],[MoCl(N)(diphos)](diphosは、2座配位子(CPCHCHP(C)が挙げられる。
 酸化数が+2のモリブデン(II)錯体としては、モリブデンが2核錯体となって、(Mo4+イオンの状態で存在するMo化合物が挙げられ、例えば、[Mo(RCOO)]や[Mo(RCOO)]などが挙げられる。ここで前記RCOOのうちのRは、置換基を有していても良い炭化水素基であり、各種カルボン酸を用いることができる。カルボン酸としては、例えば、ギ酸、酢酸、プロピオン酸や酪酸、吉草酸などの脂肪酸、トリフルオロメタンカルボン酸などのハロゲン化アルキルカルボン酸、安息香酸、ナフタレンカルボン酸、アントラセンカルボン酸、2-フェニルプロパン酸、ケイ皮酸、フルオレンカルボン酸などの炭化水素芳香族カルボン酸、フランカルボン酸やチオフェンカルボン酸、ピリジンカルボン酸などの複素環カルボン酸等が挙げられる。また、後述するような、正孔輸送性化合物(アリールアミン誘導体、カルバゾール誘導体、チオフェン誘導体、フルオレン誘導体、ジスチリルベンゼン誘導体等)においてカルボキシル基を有するカルボン酸であっても良い。中でも、カルボン酸に、上述のような芳香環及び/又は複素環を含む構造が好適に用いられる。カルボン酸は選択肢が多く、混合する正孔輸送性化合物との相互作用を最適化したり、正孔注入輸送機能を最適化したり、隣接する層との密着性を最適化するのに適した配位子である。また前記Xはハロゲンやアルコキシドであり、塩素、臭素、ヨウ素やメトキシド、エトキシド、イソプロポキシド、sec-ブチトキシド、tert-ブチトキシドを用いることができる。またLは中性の配位子であり、P(n-CやP(CHなどのトリアルキルホスフィンやトリフェニルホスフィンなどのトリアリールホスフィンを用いることができる。
 酸化数が+2のモリブデン(II)錯体としては、その他、[MoII ] 、[MoII] などのハロゲン錯体を用いることができ、例えば、[MoIIBr(P(n-C] や[MoII(diars)](diarsは、ジアルシン(CH)As-C-As(CH))などが挙げられる。
 酸化数が+3のモリブデン(III)錯体としては、例えば、[(RO)Mo≡Mo(OR)]や、[Mo(CN)(HO)]4-などが挙げられる。Rは炭素数1~20の直鎖または分岐のアルキル基である。炭素数1~20の直鎖または分岐のアルキル基の中では、炭素数1~12の直鎖または分岐のアルキル基、例えば、メチル基、エチル基、プロピル基、イソプロピル基、ブチル基、イソブチル基、sec-ブチル基、tert-ブチル基、ペンチル基、ヘキシル基、ヘプチル基、オクチル基、ノニル基、デシル基、ウンデシル基、ドデシル基等が好ましい。
 また、酸化数が+4のモリブデン(IV)錯体としては、例えば、[Mo{N(CH)}]、[Mo(CN)]4-、それにオキソ配位子をもつMoO2+の錯体や、O2-で2重架橋したMo 4+の錯体が挙げられる。
 酸化数が+5のモリブデン(V)錯体としては、例えば、[Mo(CN)]3-や、Mo=Oがトランス位でO2-で架橋された2核のMo 4+を有するオキソ錯体としては例えばキサントゲン酸錯体Mo(SCOC、Mo=Oがシス位でO2-で2重架橋された2核のMo 2+を有するオキソ錯体としては例えばヒスチジン錯体[Mo(L-histidine)]・3HOなどが挙げられる。
 また、酸化数が+6のモリブデン(VI)錯体としては、例えば、MoO(acetylacetonate)]が挙げられる。なお、2核以上の錯体の場合には、混合原子価錯体もある。
 また、酸化数0以下のタングステン錯体としては、例えば、金属カルボニル[W-II(CO)]2-、[(CO)-I-I(CO)2-、[W(CO)]等が挙げられる。
 また、酸化数が+1のタングステン(I)錯体としては、ジホスファンやη-シクロペンタジエニドを含む非ウェルナー型錯体が挙げられ、具体的には、W-C],[ WCl(N)(diphos)](diphosは、2座配位子(CPCHCHP(C)が挙げられる。
 酸化数が+2のタングステン(II)錯体としては、タングステンが2核錯体となって、(W4+イオンの状態で存在するW化合物が挙げられ、例えば、[W(RCOO)]や[W(RCOO)]などが挙げられる。ここで前記RCOOのうちのRは、上記モリブデン錯体で説明したものと同様のものを用いることができる。酸化数が+2のタングステン(II)錯体としては、その他、[WII ] 、[WII] などのハロゲン錯体を用いることができ、例えば、[WIIBr(P(n-C] や[WII(diars)](diarsは、ジアルシン(CH)As-C-As(CH))などが挙げられる。
 酸化数が+3のタングステン(III)錯体としては、例えば、[(RO)W≡W(OR)]や、[W(CN)(HO)]4-などが挙げられる。Rは炭素数1~20の直鎖または分岐のアルキル基である。
 また、酸化数が+4のタングステン(IV)錯体としては、例えば、[W{N(CH)}]、[W(CN)]4-、それにオキソ配位子をもつWO2+の錯体や、O2-で2重架橋したW 4+の錯体が挙げられる。
 酸化数が+5のタングステン(V)錯体としては、例えば、[W(CN)]3-や、W=Oがトランス位でO2-で架橋された2核のW 4+を有するオキソ錯体としては例えばキサントゲン酸錯体W(SCOC、W=Oがシス位でO2-で2重架橋された2核のW 2+を有するオキソ錯体としては例えばヒスチジン錯体[W(L-histidine)]・3HOなどが挙げられる。
 また、酸化数が+6のタングステン(VI)錯体としては、例えば、WO(acetylacetonate)]が挙げられる。なお、2核以上の錯体の場合には、混合原子価錯体もある。
 モリブデン錯体の反応生成物又はタングステン錯体の反応生成物としては、それぞれ、モリブデンの酸化数が+5と+6の複合体又はタングステンの酸化数が+5と+6の複合体であることが、駆動電圧の低下や素子寿命を向上させる点から好ましい。更に、前記モリブデン錯体の反応生成物又はタングステン錯体の反応生成物がそれぞれ、モリブデンの酸化数が+5と+6の複合体又はタングステンの酸化数が+5と+6の複合体のアニオン状態で存在することが、駆動電圧の低下や素子寿命を向上させる点から好ましい。
 モリブデンの酸化数が+5と+6の複合体又はタングステンの酸化数が+5と+6の複合体である場合に、酸化数が+6のモリブデン又はタングステン100モルに対して、酸化数が+5のモリブデン又はタングステンが10モル以上であることが、駆動電圧の低下や素子寿命を向上させる点から好ましい。
 モリブデン錯体の反応生成物又はタングステン錯体の反応生成物は、それぞれ、カルボニル基及び/又は水酸基を有する有機溶媒と反応したモリブデン酸化物又はタングステン酸化物であることが好ましい。モリブデン錯体又はタングステン錯体は、反応性が高いため、正孔注入輸送層を形成する過程、例えば、正孔注入輸送層形成用インク中、或いは、当該インクを用いた層形成時に、加熱、光照射、又は活性酸素を作用させると、正孔注入輸送層形成用インクに含まれる有機溶媒がカルボニル基及び/又は水酸基を有する有機溶媒である場合には、当該有機溶媒と酸化還元反応を行い、少なくとも錯体の一部がモリブデン酸化物又はタングステン酸化物となる。このような場合は、モリブデンの酸化数が+5と+6の複合体又はタングステンの酸化数が+5と+6の複合体のアニオン状態が形成され、本来不安定な酸化数が+5のモリブデン又はタングステンが比較的多い状態で保持され得るため、駆動電圧の低下や素子寿命を向上させる点から好ましい。
 本発明に用いられる上記カルボニル基及び/又は水酸基を有する有機溶媒としては、適宜モリブデン錯体又はタングステン錯体と酸化還元反応を行うことができれば特に限定されない。
 上記カルボニル基及び/又は水酸基を有する有機溶媒としては、アルデヒド系、ケトン系、カルボン酸系、エステル系、アミド系、アルコール系、フェノール系などが挙げられ、沸点が50℃~250℃であるものが好適に用いられる。上記カルボニル基及び/又は水酸基を有する有機溶媒は、具体的には例えば、アセトン、メチルエチルケトン、2-ペンタノン、3-ペンタノン、2-ヘキサノン、2-ヘプタノン、4-ヘプタノン、メチルイソプロピルケトン、ジイソブチルケトン、アセトニルアセトン、イソホロン、シクロヘキサノン等のケトン系溶媒;アセトアルデヒド、プロピオンアルデヒド、フルフラール、ベンズアルデヒド等のアルデヒド系溶媒;酢酸、プロピオン酸、酪酸、吉草酸等のカルボン酸系溶媒;酢酸エチル、酢酸n-プロピル、酢酸i-プロピル、酢酸n-ブチル、酢酸i-ブチル、酢酸n-アミル、安息香酸エチル、安息香酸ブチル等のエステル系溶媒;N-メチルホルムアミド、N,N-ジメチルホルムアミド、N-エチルアセトアミド等のアミド系溶媒;例えば、メチルアルコール、エチルアルコール、プロピルアルコール、イソプロピルアルコール、グリセリン、エチレングリコール、プロピレングリコール、1,2-ブチレングリコール、シクロヘキサノール、エチレングリコールモノメチルエーテル、エチレングリコールモノエチルエーテル、ジエチレングリコールモノエチルエーテル等のアルコール系溶媒;フェノール、クレゾール、キシレノール、エチルフェノール、トリメチルフェノール、イソプロピルフェノール、t-ブチルフェノール等のフェノール系溶媒等が挙げられる。
 一方、本発明で用いられる正孔輸送性化合物は、正孔輸送性を有する化合物であれば、適宜用いることができる。ここで、正孔輸送性とは、公知の光電流法により、正孔輸送による過電流が観測されることを意味する。
 正孔輸送性化合物としては、低分子化合物の他、高分子化合物も好適に用いられる。正孔輸送性高分子化合物は、正孔輸送性を有し、且つ、ゲル浸透クロマトグラフィーのポリスチレン換算値による重量平均分子量が2000以上の高分子化合物をいう。本発明の正孔注入輸送層においては、溶液塗布法により安定な膜を形成することを目的として、正孔輸送性材料としては有機溶媒に溶解しやすく且つ化合物が凝集し難い安定な塗膜を形成可能な高分子化合物を用いることが好ましい。
 正孔輸送性化合物としては、特に限定されることなく、例えばアリールアミン誘導体、アントラセン誘導体、カルバゾール誘導体、チオフェン誘導体、フルオレン誘導体、ジスチリルベンゼン誘導体、スピロ化合物等を挙げることができる。アリールアミン誘導体の具体例としては、N,N’-ビス-(3-メチルフェニル)-N,N’-ビス-(フェニル)-ベンジジン(TPD)、ビス(N-(1-ナフチル-N-フェニル)ベンジジン)(α-NPD)、4,4',4”-トリス(3-メチルフェニルフェニルアミノ)トリフェニルアミン(MTDATA)、4,4’,4”-トリス(N-(2-ナフチル)-N-フェニルアミノ)トリフェニルアミン(2-TNATA)など、カルバゾール誘導体としては4,4-N,N’-ジカルバゾール-ビフェニル(CBP)など、フルオレン誘導体としては、N,N’-ビス(3-メチルフェニル)-N,N’-ビス(フェニル)-9,9-ジメチルフルオレン(DMFL-TPD)など、ジスチリルベンゼン誘導体としては、4-(ジ-p-トリルアミノ)-4’-[(ジ-p-トリルアミノ)スチリル]スチルベン(DPAVB)など、スピロ化合物としては、2,7-ビス(N-ナフタレン-1-イル-N-フェニルアミノ)-9,9-スピロビフルオレン(Spiro-NPB)、2,2’,7,7’-テトラキス(N,N-ジフェニルアミノ)-9,9’-スピロビフルオレン(Spiro-TAD)などが挙げられる。
 また、正孔輸送性高分子化合物としては、例えばアリールアミン誘導体、アントラセン誘導体、カルバゾール誘導体、チオフェン誘導体、フルオレン誘導体、ジスチリルベンゼン誘導体、スピロ化合物等を繰り返し単位に含む重合体を挙げることができる。
 アリールアミン誘導体を繰り返し単位に含む重合体の具体例としては、非共役系の高分子としてコポリ[3,3’-ヒドロキシ-テトラフェニルベンジジン/ジエチレングリコール]カーボネート(PC-TPD-DEG)、下記構造で表されるPTPDES及びEt-PTPDEK等、共役系の高分子としてポリ[N,N’-ビス(4-ブチルフェニル)-N,N’-ビス(フェニル)-ベンジジン]を挙げることができる。アントラセン誘導体類を繰り返し単位に含む重合体の具体例としては、ポリ[(9,9-ジオクチルフルオレニル-2,7-ジイル)-co-(9,10-アントラセン)]等を挙げることができる。カルバゾール類を繰り返し単位に含む重合体の具体例としては、ポリビニルカルバゾール(PVK)等を挙げることができる。チオフェン誘導体類を繰り返し単位に含む重合体の具体例としては、ポリ[(9,9-ジオクチルフルオレニル-2,7-ジイル)-co-(ビチオフェン)]等を挙げることができる。フルオレン誘導体を繰り返し単位に含む重合体の具体例としては、ポリ[(9,9-ジオクチルフルオレニル-2,7-ジイル)-co-(4,4’-(N-(4-sec-ブチルフェニル))ジフェニルアミン)](TFB)等を挙げることができる。スピロ化合物を繰り返し単位に含む重合体の具体例としては、ポリ[(9,9-ジオクチルフルオレニル-2,7-ジイル)-alt-co-(9,9’-スピロ-ビフルオレン-2,7-ジイル)]等を挙げることができる。これらの正孔輸送性高分子化合物は単独で用いてもよく2種以上を併用してもよい。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000001
 正孔輸送性高分子化合物としては、中でも、下記一般式(1)で示される化合物であることが、隣接する有機層との密着安定性が良好になりやすく、HOMOエネルギー値が陽極基板と発光層材料の間である点からも好ましい。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000002
(式(1)において、Ar~Arは、相互に同一であっても異なっていてもよく、共役結合に関する炭素原子数が6個以上60個以下からなる未置換もしくは置換の芳香族炭化水素基、または共役結合に関する炭素原子数が4個以上60個以下からなる未置換もしくは置換の複素環基を示す。nは0~10000、mは0~10000であり、n+m=10~20000である。また、2つの繰り返し単位の配列は任意である。)
 また、2つの繰り返し単位の配列は任意であり、例えば、ランダム共重合体、交互共重合体、周期的共重合体、ブロック共重合体のいずれであってもよい。
 nの平均は、5~5000であることが好ましく、更に10~3000であることが好ましい。また、mの平均は、5~5000であることが好ましく、更に10~3000であることが好ましい。また、n+mの平均は、10~10000であることが好ましく、更に20~6000であることが好ましい。
 上記一般式(1)のAr~Arにおいて、芳香族炭化水素基における芳香族炭化水素としては、具体的には例えば、ベンゼン、フルオレン、ナフタレン、アントラセン、及びこれらの組み合わせ、並びにそれらの誘導体、更に、フェニレンビニレン誘導体、スチリル誘導体等が挙げられる。また、複素環基における複素環としては、具体的には例えば、チオフェン、ピリジン、ピロール、カルバゾール、及びこれらの組み合わせ、並びにそれらの誘導体等が挙げられる。
 上記一般式(1)のAr~Arが置換基を有する場合、当該置換基は、炭素数1~12の直鎖または分岐のアルキル基やアルケニル基、例えば、メチル基、エチル基、プロピル基、イソプロピル基、ブチル基、イソブチル基、sec-ブチル基、tert-ブチル基、ペンチル基、ヘキシル基、ヘプチル基、オクチル基、ノニル基、デシル基、ウンデシル基、ドデシル基、ビニル基、アリル基等であることが好ましい。
 上記一般式(1)で示される化合物として、具体的には例えば、下記式(2)で示されるポリ[(9,9-ジオクチルフルオレニル-2,7-ジイル)-co-(4,4’-(N-(4-sec-ブチルフェニル))ジフェニルアミン)](TFB)、下記式(3)で示されるポリ[(9,9-ジオクチルフルオレニル-2,7-ジイル)-alt-co-(N,N’-ビス{4-ブチルフェニル}-ベンジジンN,N’-{1,4-ジフェニレン})]、下記式(4)で示されるポリ[(9,9-ジオクチルフルオレニル-2,7-ジイル)](PFO)が好適な化合物として挙げられる。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000003
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000004
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000005
 本発明の正孔注入輸送層において、前記正孔輸送性化合物が用いられる場合には、正孔輸送性化合物の含有量は、前記モリブデン錯体の反応生成物又はタングステン錯体の反応生成物100重量部に対して、10~10000重量部であることが、正孔注入輸送性を高くし、且つ、膜の安定性が高く長寿命を達成する点から好ましい。
 正孔注入輸送層において、前記正孔輸送性化合物の含有量が少なすぎると、正孔輸送性化合物を混合した相乗効果が得られ難い。一方、前記正孔輸送性化合物の含有量が多すぎると、モリブデン錯体又はタングステン錯体を用いる効果が得られ難くなる。
 本発明の正孔注入輸送層は、本発明の効果を損なわない限り、バインダー樹脂や硬化性樹脂や塗布性改良剤などの添加剤を含んでいても良い。バインダー樹脂としては、ポリカーボネート、ポリスチレン、ポリアリレート、ポリエステル等が挙げられる。また、熱または光等により硬化するバインダー樹脂を含有していてもよい。熱または光等光等により硬化する材料としては、上記正孔輸送性化合物において分子内に硬化性の官能基が導入されたもの、あるいは、硬化性樹脂等を使用することができる。具体的に、硬化性の官能基としては、アクリロイル基やメタクリロイル基などのアクリル系の官能基、またはビニレン基、エポキシ基、イソシアネート基等を挙げることができる。硬化性樹脂としては、熱硬化性樹脂であっても光硬化性樹脂であってもよく、例えばエポキシ樹脂、フェノール樹脂、メラミン樹脂、ポリエステル樹脂、ポリウレタン樹脂、シリコン樹脂、シランカップリング剤等を挙げることができる。
 上記正孔注入輸送層の膜厚は、目的や隣接する層により適宜決定することができるが、通常0.1~1000nm、好ましくは1~500nmである。
 また、上記正孔注入輸送層の仕事関数は5.0~6.0eV、更に5.0~5.8eVであることが、正孔注入効率の点から好ましい。
 本発明の正孔注入輸送層は、溶液塗布法により形成されることが、製造プロセスが容易な上、ショートが発生しにくいため歩留まりが高く、電荷移動錯体を形成して長寿命を達成する点から好ましい。中でも本発明の正孔注入輸送層は、少なくともモリブデン錯体又はタングステン錯体が良好に溶解乃至分散する溶媒中で溶解乃至分散させた溶液(正孔注入輸送層形成用インク)を用いて、溶液塗布法により形成されたものであることが好ましい。また、更に正孔輸送性化合物が用いられる場合には、本発明の正孔注入輸送層は、モリブデン錯体又はタングステン錯体と、正孔輸送性化合物とを、双方が良好に溶解乃至分散する溶媒中で混合した溶液を用いて、溶液塗布法により形成されたものであることが好ましい。この場合、モリブデン錯体又はタングステン錯体と正孔輸送性化合物の双方が良好に溶解乃至分散する溶媒中で混合すると、溶液中でモリブデン錯体の反応生成物又はタングステン錯体の反応生成物と正孔輸送性化合物が相互作用し、電荷移動錯体を形成しやすくなるため、正孔輸送性及び膜の経時安定性に優れた正孔注入輸送層を形成できる。このように電荷移動錯体を形成した正孔注入輸送層は、正孔注入輸送層を形成する際に用いた溶媒に不溶になる傾向があるため、当該正孔注入輸送層の上層に該当する有機層を形成する場合も、当該正孔注入輸送層を溶出させることなく溶液塗布法を用いる可能性が広がる。
 溶液塗布法は、下記、デバイスの製造方法の項目において説明する。
(2)基板
 基板は、本発明のデバイスの支持体になるものであり、例えばフレキシブルな材質であっても、硬質な材質であってもよい。具体的に用いることができる材料としては、例えば、ガラス、石英、ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリエチレンテレフタレート、ポリメタクリレート、ポリメチルメタクリレート、ポリメチルアクリレート、ポリエステル、ポリカーボネート等を挙げることができる。
 これらのうち、合成樹脂製の基板を使用する場合には、ガスバリア性を有することが望ましい。基板の厚さは特に限定されないが、通常、0.5~2.0mm程度である。
(3)電極
 本発明のデバイスは、基板上に対向する2つ以上の電極を有する。
 本発明のデバイスにおいて、電極は、金属又は金属酸化物で形成されることが好ましく、公知の材料を適宜採用することができる。通常、アルミニウム、金、銀、ニッケル、パラジウム、白金等の金属、インジウム及び/又はスズの酸化物などの金属酸化物により形成することができる。
 電極は、通常、基板上にスパッタリング法、真空蒸着法などの方法により形成されることが多いが、塗布法やディップ法等の湿式法により形成することもできる。電極の厚さは、各々の電極に要求される透明性等により異なる。透明性が必要な場合には、電極の可視光波長領域の光透過率が、通常、60%以上、好ましくは80%以上となることが望ましく、この場合の厚さは、通常10~1000nm、好ましくは20~500nm程度である。
 本発明においては、電極上に、電荷注入材料との密着安定性を向上させるために、更に金属層を有していても良い。金属層は金属が含まれる層をいい、上述のような通常電極に用いられる金属や金属酸化物から形成される。
(4)その他
 本発明のデバイスは、必要に応じて、電子注入電極と正孔注入輸送層の間に、従来公知の電子注入層及び/又は電子輸送層を有していてもよい。
2.有機EL素子
 本発明のデバイスの一実施形態として、少なくとも本発明の正孔注入輸送層及び発光層を含む有機層を含有する、有機EL素子が挙げられる。
 以下、有機EL素子を構成する各層について、図2~4を用いて順に説明する。
 (基板)
 基板7は、有機EL素子の支持体になるものであり、例えばフレキシブルな材質であっても、硬質な材質であってもよい。具体的には、例えば、上記デバイスの基板の説明において挙げたものを用いることができる。
 発光層5で発光した光が基板7側を透過して取り出される場合においては、少なくともその基板7が透明な材質である必要がある。
 (陽極、陰極)
 電極1および電極6は、発光層5で発光した光の取り出し方向により、どちらの電極に透明性が要求されるか否かが異なり、基板7側から光を取り出す場合には電極1を透明な材料で形成する必要があり、また電極6側から光を取り出す場合には電極6を透明な材料で形成する必要がある。
 基板7の発光層側に設けられている電極1は、発光層に正孔を注入する陽極として作用し、基板7の発光層側に設けられている電極6は、発光層5に電子を注入する陰極として作用する。
 本発明において、陽極及び陰極は、上記デバイスの電極の説明において列挙した金属又は金属酸化物で形成されることが好ましい。
 (正孔注入輸送層、正孔輸送層、及び正孔注入層)
 正孔注入輸送層2、正孔輸送層4a、及び正孔注入層4bは、図2~4に示すように、発光層5と電極1(陽極)の間に適宜形成される。図2のように、本発明に係る正孔注入輸送層2の上に更に正孔輸送層4aを積層し、その上に発光層を積層してもよいし、図3のように、正孔注入層4bの上に更に本発明に係る正孔注入輸送層2を積層し、その上に発光層を積層してもよいし、図4のように、電極1の上に、本発明に係る正孔注入輸送層2を積層しその上に発光層を積層してもよい。
 図2のように、本発明に係る正孔注入輸送層2の上に更に正孔輸送層4aを積層する場合に、正孔輸送層4aに用いられる正孔輸送材料は特に限定されない。本発明に係る正孔注入輸送層において説明した正孔輸送性化合物を用いることが好ましい。中でも、隣接する本発明に係る正孔注入輸送層2に用いられている正孔輸送性化合物と同じ化合物を用いることが、正孔注入輸送層と正孔輸送層の界面の密着安定性を向上させ、長駆動寿命化に寄与する点から好ましい。
 正孔輸送層4aは、正孔輸送材料を用いて、後述の発光層と同様方法で形成することができる。正孔輸送層4aの膜厚は、通常0.1~1μm、好ましくは1~500nmである。
 図3のように、正孔注入層4bの上に更に本発明に係る正孔注入輸送層2を積層する場合に、正孔注入層4bに用いられる正孔注入材料は特に限定されず、従来公知の化合物を用いることができる。例えば、フェニルアミン系、スターバースト型アミン系、フタロシアニン系、酸化バナジウム、酸化モリブデン、酸化ルテニウム、酸化アルミニウム等の酸化物、アモルファスカーボン、ポリアニリン、ポリチオフェン誘導体等が挙げられる。
 正孔注入層4bは、正孔注入材料を用いて、後述の発光層と同様方法で形成することができる。正孔注入層4bの膜厚は、通常1nm~1μm、好ましくは2nm~500nm、さらに好ましくは5nm~200nmである。
 さらに、正孔注入特性を考慮すると、電極1側から有機層である発光層5に向かって各層の仕事関数(HOMO)の値が階段状に大きくなるような正孔注入材料及び正孔輸送材料を選択して、各界面での正孔注入のエネルギー障壁をできるだけ小さくし、電極1と発光層5の間の大きな正孔注入のエネルギー障壁を補完することが好ましい。
 具体的には例えば、電極1にITO(UVオゾン洗浄直後の仕事関数5.0eV)を用い、発光層5にAlq3(HOMO5.7eV)を用いた場合、正孔注入輸送層を構成する材料としてTFB(仕事関数5.4eV)とモリブデン錯体(仕事関数5.0eV)の混合物、正孔輸送層を構成する材料としてTFB(仕事関数5.4eV)というように選択して、電極1側から発光層5に向かって各層の仕事関数の値が順に大きくなるような層構成をとるように配置することが好ましい。なお、上記仕事関数又はHOMOの値は、光電子分光装置AC-1(理研計器製)を使用した光電子分光法の測定値より引用した。
 このような層構成の場合、電極1(UVオゾン洗浄直後の仕事関数5.0eV)と発光層5(例えばHOMO5.7eV)の間の正孔注入の大きなエネルギー障壁を、HOMOの値が階段状になるように補完可能で、正孔注入効率に非常に優れた正孔注入輸送層が得られる。
 (発光層)
 発光層5は、図2~4に示すように、電極1が形成された基板7と電極6との間に、発光材料により形成される。
 本発明の発光層に用いられる材料としては、通常、発光材料として用いられている材料であれば特に限定されず、蛍光材料およびりん光材料のいずれも用いることができる。具体的には、色素系発光材料、金属錯体系発光材料等の材料を挙げることができ、低分子化合物または高分子化合物のいずれも用いることができる。
(色素系発光材料の具体例)
 色素系発光材料としては、例えば、アリールアミン誘導体、アントラセン誘導体、(フェニルアントラセン誘導体、)、オキサジアゾール誘導体、オキサゾール誘導体、オリゴチオフェン誘導体、カルバゾール誘導体、シクロペンタジエン誘導体、シロール誘導体、ジスチリルベンゼン誘導体、ジスチリルピラジン誘導体、ジスチリルアリーレン誘導体、シロール誘導体、スチルベン誘導体、スピロ化合物、チオフェン環化合物、テトラフェニルブタジエン誘導体、トリアゾール誘導体、トリフェニルアミン誘導体、トリフマニルアミン誘導体、ピラゾロキノリン誘導体、ヒドラゾン誘導体、ピラゾリンダイマー、ピリジン環化合物、フルオレン誘導体、フェナントロリン類、ペリノン誘導体、ペリレン誘導体等を挙げることができる。またこれらの2量体や3量体やオリゴマー、2種類以上の誘導体の化合物も用いることができる。
 これらの材料は単独で用いてもよく2種以上を併用してもよい。
(金属錯体系発光材料の具体例)
金属錯体系発光材料としては、例えばアルミキノリノール錯体、ベンゾキノリノールベリリウム錯体、ベンゾオキサゾール亜鉛錯体、ベンゾチアゾール亜鉛錯体、アゾメチル亜鉛錯体、ポルフィリン亜鉛錯体、ユーロピウム錯体等、あるいは中心金属にAl、Zn、Be等または、Tb、Eu、Dy等の希土類金属を有し、配位子にオキサジアゾール、チアジアゾール、フェニルピリジン、フェニルベンゾイミダール、キノリン構造等を有する金属錯体を挙げることができる。
 これらの材料は単独で用いてもよく2種以上を併用してもよい。
(高分子系発光材料)
 高分子系発光材料としては、分子内に上記低分子系材料を分子内に直鎖あるいは側鎖あるいは官能基として導入されたもの、重合体およびデンドリマー等を使用することができる。
例えば、ポリパラフェニレンビニレン誘導体、ポリチオフェン誘導体、ポリパラフェニレン誘導体、ポリシラン誘導体、ポリアセチレン誘導体、ポリビニルカルバゾール、ポリフルオレノン誘導体、ポリフルオレン誘導体、ポリキノキサリン誘導体、及びそれらの共重合体等を挙げることができる。
(ドーパントの具体例)
上記発光層中には、発光効率の向上や発光波長を変化させる等の目的でドーピング材料を添加してもよい。高分子系材料の場合は、これらを分子構造の中に発光基として含んでいても良い。このようなドーピング材料としては、例えばペリレン誘導体、クマリン誘導体、ルブレン誘導体、キナクドリン誘導体、スクアリウム誘導体、ポルフィリン誘導体、スチリル系色素、テトラセン誘導体、ピラゾリン誘導体、デカシクレン、フェノキサゾン、キノキサリン誘導体、カルバゾール誘導体、フルオレン誘導体を挙げることができる。またこれらにスピロ基を導入した化合物も用いることができる。
これらの材料は単独で用いてもよく2種以上を併用してもよい。
 また、りん光系のドーパントとして、白金やイリジウムなどの重金属イオンを中心に有し、燐光を示す有機金属錯体が使用可能である。具体的には、Ir(ppy)、(ppy)Ir(acac)、Ir(BQ)、(BQ)Ir(acac)、Ir(THP)、(THP)Ir(acac)、Ir(BO)、(BO)(acac)、Ir(BT)、(BT)Ir(acac)、Ir(BTP)、(BTP)Ir(acac)、FIr6、PtOEP等を用いることができる。これらの材料は単独で用いてもよく2種以上を併用してもよい。
 本発明においては、発光層の材料としては蛍光発光する低分子化合物または高分子化合物や、燐光発光する低分子化合物または高分子化合物のいずれをも用いることができる。本発明において、発光層を設ける下地層が本発明の上記正孔注入輸送層である場合、当該正孔注入輸送層は電荷移動錯体を形成して溶液塗布法に用いたキシレン等の非水系溶媒に不溶になるので、発光層の材料としては、キシレン等の非水系溶媒に溶解しやすく溶液塗布法により層を形成する高分子型材料を用いることが可能である。この場合、蛍光発光する高分子化合物または蛍光発光する低分子化合物を含む高分子化合物や、燐光発光する高分子化合物または燐光発光する低分子化合物を含む高分子化合物を好適に用いることができる。
 発光層は、発光材料を用いて、溶液塗布法または蒸着法または転写法により形成することができる。溶液塗布法及び蒸着法は、後述のデバイスの製造方法の項目において説明するのと同様の方法を用いることができる。転写法は、例えば、予めフィルム上に溶液塗布法又は蒸着法で形成した発光層を、電極上に設けた正孔注入輸送層2に貼り合わせ、加熱により発光層5を正孔注入輸送層2上に転写することにより形成される。また、フィルム、発光層5、正孔注入輸送層2の順に積層された積層体の正孔注入輸送層側を、電極上に転写してもよい。
 発光層の膜厚は、通常、1~500nm、好ましくは20~1000nm程度である。本発明は、正孔注入輸送層を溶液塗布法で形成することが好適であるため、発光層も溶液塗布法で形成する場合はプロセスコストを下げることができるという利点がある。
3.有機トランジスタ
 本発明に係るデバイスの別の実施形態として、有機トランジスタが挙げられる。以下、有機トランジスタを構成する各層について、図5及び図6を用いて説明する。
 図5に示されるような本発明の有機トランジスタは、電極1(ソース電極)と電極6(ドレイン電極)の表面に正孔注入輸送層2が形成されているため、それぞれの電極と有機半導体層との間の正孔注入輸送能力が高くなり、且つ本発明の正孔注入輸送層の膜安定性が高いため、長駆動寿命化に寄与する。
 本発明の有機トランジスタは、図6に示されるような、本発明の正孔注入輸送層2が有機半導体層8として機能するものであっても良い。
 また、本発明の有機トランジスタは、図5に示されるように電極1(ソース電極)と電極6(ドレイン電極)の表面に正孔注入輸送層2を形成し、更に有機半導体層8として電極表面に形成した正孔注入輸送層とは材料が異なる本発明の正孔注入輸送層2を形成してもよい。
 図5に示されるような有機トランジスタを形成する場合に、有機半導体層を形成する材料としては、ドナー性(p型)の、低分子あるいは高分子の有機半導体材料が使用できる。
 上記有機半導体材料としては、ポルフィリン誘導体、アリールアミン誘導体、ポリアセン誘導体、ペリレン誘導体、ルブレン誘導体、コロネン誘導体、ペリレンテトラカルボン酸ジイミド誘導体、ペリレンテトラカルボン酸二無水化物誘導体、ポリチオフェン誘導体、ポリパラフェニレン誘導体、ポリパラフェニレンビニレン誘導体、ポリピロール誘導体、ポリアニリン誘導体、ポリフルオレン誘導体、ポリチオフェンビニレン誘導体、ポリチオフェン-複素環芳香族共重合体とその誘導体、α-6-チオフェン、α-4-チオフェン、ナフタレンのオリゴアセン誘導体、α-5-チオフェンのオリゴチオフェン誘導体、ピロメリト酸二無水物誘導体、ピロメリト酸ジイミド誘導体を用いることができる。具体的には、ポルフィリン誘導体としては例えばフタロシアニンや銅フタロシアニンなどの金属フタロシアニンを挙げることができ、アリールアミン誘導体としては例えばm-TDATAを用いることができ、ポリアセン誘導体としては、例えばナフタレン、アントラセン、ナフタセン、ペンタセンを挙げることができる。また、これらポルフィリン誘導体やトリフェニルアミン誘導体などにルイス酸や四フッ化テトラシアノキノジメタン(F-TCNQ)、バナジウムやモリブデンなど無機の酸化物などを混合し、導電性を高くした層を用いることもできる。
 図5に示されるような、本発明の正孔注入輸送層を含む有機トランジスタを形成する場合であっても、前記有機半導体層8を構成する化合物としては、本発明の正孔注入輸送層に用いられる正孔輸送性化合物、中でも正孔輸送性高分子化合物を用いることが、本発明の正孔注入輸送層2と有機半導体層8の界面の密着安定性を向上させ、長駆動寿命化に寄与する点から好ましい。
 有機半導体層のキャリア移動度は10-6cm/Vs以上であることが、特に有機トランジスタに対しては10-3cm/Vs以上であることが、トランジスタ特性の点から好ましい。
 また、有機半導体層は、上記有機EL素子の発光層と同様に、溶液塗布法またはドライプロセスにより形成することが可能である。
 基板、ゲート電極、ソース電極、ドレイン電極と、絶縁層については、特に限定されず、例えば以下のような材料を用いて形成することができる。
 基板7は、本発明のデバイスの支持体になるものであり、例えばフレキシブルな材質であっても、硬質な材質であってもよい。具体的には、上記有機EL素子の基板と同様のもの用いることができる。
 ゲート電極、ソース電極、ドレイン電極としては、導電性材料であれば特に限定されないが、本発明に係る電荷輸送材料を用いて、金属イオンが配位している化合物が吸着してなる正孔注入輸送層2を形成する点からは、金属又は金属酸化物であることが好ましい。具体的には、上述の有機EL素子における電極と同様の金属又は金属酸化物を用いることができるが、特に、白金、金、銀、銅、アルミニウム、インジウム、ITOおよび炭素が好ましい。
 ゲート電極を絶縁する絶縁層には種々の絶縁材料を用いることができ、無機酸化物でも有機化合物でも用いることが出来るが、特に、比誘電率の高い無機酸化物が好ましい。無機酸化物としては、酸化ケイ素、酸化アルミニウム、酸化タンタル、酸化チタン、酸化スズ、酸化バナジウム、チタン酸バリウムストロンチウム、ジルコニウム酸チタン酸バリウム、ジルコニウム酸チタン酸鉛、チタン酸鉛ランタン、チタン酸ストロンチウム、チタン酸バリウム、フッ化バリウムマグネシウム、チタン酸ビスマス、チタン酸ストロンチウムビスマス、タンタル酸ストロンチウムビスマス、タンタル酸ニオブ酸ビスマス、トリオキサイドイットリウムなどが挙げられる。それらのうち好ましいのは、酸化ケイ素、酸化アルミニウム、酸化タンタル、酸化チタンである。窒化ケイ素、窒化アルミニウムなどの無機窒化物も好適に用いることができる。
 有機化合物としては、ポリイミド、ポリアミド、ポリエステル、ポリアクリレート、光ラジカル重合系、光カチオン重合系の光硬化性樹脂、あるいはアクリロニトリル成分を含有する共重合体、ポリビニルフェノール、ポリビニルアルコール、ノボラック樹脂、およびシアノエチルプルラン、ポリマー体、エラストマー体を含むホスファゼン化合物、等を用いることができる。
 なお、色素増感太陽電池、有機薄膜太陽電池、有機半導体等のその他の有機デバイス、正孔注入輸送層を有する量子ドット発光素子、酸化物系化合物太陽電池等についても、正孔注入輸送層を上記本発明に係る正孔注入輸送層とすれば、その他の構成は特に限定されず、適宜公知の構成と同じであって良い。
4.デバイスの製造方法
 本発明のデバイスの製造方法は、基板上に対向する2つ以上の電極と、そのうちの2つの電極間に配置された正孔注入輸送層を有するデバイスの製造方法であって、モリブデン錯体又はタングステン錯体と、カルボニル基及び/又は水酸基を有する有機溶媒とを含有する正孔注入輸送層形成用インクを調製する工程と、前記正孔注入輸送層形成用インクを用いて、前記電極上のいずれかの層上に正孔注入輸送層を形成する工程と、前記モリブデン錯体又はタングステン錯体の少なくとも一部をモリブデン酸化物又はタングステン酸化物とする酸化物化工程とを有することを特徴とする。
 本発明に係るデバイスの製造方法においては、正孔注入輸送層は、上述のように正孔注入輸送層形成用インクを用いて、溶液塗布法により形成される。溶液塗布法を用いることにより、正孔注入輸送層の形成の際に蒸着装置が不要で、マスク蒸着等を用いることなく、塗り分けも可能であり、生産性が高く、また、電極と正孔注入輸送層の界面、及び正孔注入輸送層と有機層界面の密着安定性が高いデバイスを形成できる。
 ここで溶液塗布法とは、少なくともモリブデン錯体又はタングステン錯体と、カルボニル基及び/又は水酸基を有する有機溶媒とを含有する正孔注入輸送層形成用インクを調製し、当該インクを下地となる電極又は層上に塗布し、乾燥して正孔注入輸送層を形成する方法である。正孔注入輸送層形成用インクは、必要に応じて正孔輸送性化合物、及び、正孔のトラップにならないバインダー樹脂や塗布性改良剤などの添加剤とを溶媒に添加し、溶解乃至分散して調製しても良い。
 溶液塗布法として、例えば、浸漬法、スプレーコート法、スピンコート法、ブレードコート法、デイップコート法、キャスト法、ロールコート法、バーコート法、ダイコート法、インクジェット法などの液体滴下法などが挙げられる。単分子膜を形成したい場合には、浸漬法、デイップコート法が好適に用いられる。
 インクに用いられる溶媒としては、モリブデン錯体又はタングステン錯体と酸化還元反応が可能な、カルボニル基及び/又は水酸基を有する有機溶媒を用いる。このような有機溶媒としては、前述と同様のものを用いることができる。カルボニル基及び/又は水酸基を有する有機溶媒の中から、必要に応じて正孔輸送性化合物などのその他成分と良好に溶解乃至分散するものを選択して用いる。
 本発明のデバイスの製造方法においては、前記モリブデン錯体又はタングステン錯体の少なくとも一部をモリブデン酸化物又はタングステン酸化物とする酸化物化工程を有することにより、溶剤溶解性のないモリブデン酸化物又はタングステン酸化物を含有する層を、蒸着法を用いることなく溶液塗布法を用いて形成することが可能である。また、正孔注入輸送層中のモリブデン錯体又はタングステン錯体の少なくとも一部をモリブデン酸化物又はタングステン酸化物とすることにより、隣接する有機層との密着性を保持したまま、適宜正孔注入輸送性を変化させることも可能である。また、酸化物化工程を有することにより、膜強度を向上させることも可能である。
 本発明に係るデバイスの製造方法において、前記酸化物化工程は、前記正孔注入輸送層形成用インクを調製後、正孔注入輸送層を形成する工程前に行ってもよいし、正孔注入輸送層を形成する工程後に行ってもよい。
 すなわち、一態様としては、モリブデン錯体又はタングステン錯体と、カルボニル基及び/又は水酸基を有する有機溶媒とを含有する正孔注入輸送層形成用インクを調製し、前記電極上のいずれかの層上に、モリブデン錯体又はタングステン錯体を含有する正孔注入輸送層を形成する工程と、前記正孔注入輸送層中のモリブデン錯体又はタングステン錯体の少なくとも一部をモリブデン酸化物又はタングステン酸化物とする酸化物化工程を有する製造方法が挙げられる。このようにすると、モリブデン錯体の反応生成物又はタングステン錯体の反応生成物を含有する正孔注入輸送層を形成することができる。前記酸化物化工程は、前記電極上のいずれかの層上に前記正孔注入輸送層形成用インクが層状に塗布された後、モリブデン錯体又はタングステン錯体と前記有機溶媒とを含有する層中の有機溶媒を乾燥しながら行われてもよい。
 前記酸化物化工程で得られるモリブデン酸化物又はタングステン酸化物としては、モリブデンの酸化数が+5と+6の複合体又はタングステンの酸化数が+5と+6の複合体であることが好ましい。また、前記モリブデンの酸化数が+5と+6の複合体又はタングステンの酸化数が+5と+6の複合体は、モリブデン錯体又はタングステン錯体とカルボニル基及び/又は水酸基を有する有機溶媒との反応生成物であることが好ましい。
 別の一態様としては、前記正孔注入輸送層形成用インクを調製する工程後、正孔注入輸送層を形成する工程前に、前記酸化物化工程が実施され、酸化物化されてモリブデン酸化物又はタングステン酸化物を含む正孔注入輸送層形成用インクを用いて、前記電極上のいずれかの層上にモリブデン酸化物又はタングステン酸化物を含有する正孔注入輸送層を形成する工程を有する製造方法が挙げられる。このようにすると、モリブデン錯体の反応生成物又はタングステン錯体の反応生成物を含有する正孔注入輸送層を形成することができる。当該層を形成後、さらに、酸化物化工程を行っても良い。
 前記酸化物化された正孔注入輸送層形成用インクは、モリブデン錯体又はタングステン錯体と、カルボニル基及び/又は水酸基を有する有機溶媒との間で酸化還元反応が行われることにより得ることができる。
 このような場合の正孔注入輸送層形成用インクとしては、モリブデン錯体又はタングステン錯体の反応生成物であるモリブデンの酸化数が+5と+6の複合体又はタングステンの酸化数が+5と+6の複合体と、カルボニル基及び/又は水酸基を有する有機溶媒とを含有することが、駆動電圧の低下や素子寿命を向上させる点から好ましい。
 酸化物化する手段としては、例えば、加熱工程、光照射工程、活性酸素を作用させる工程などが挙げられ、これらを適宜併用しても良い。酸化物化は、効率的に酸化を行うため、酸素存在下で実施されることが好ましい。
 加熱工程を用いる場合には、加熱手段としては、ホットプレート上で加熱する方法やオーブン中で加熱する方法などが挙げられる。加熱温度としては、50~250℃が好ましい。加熱温度により、モリブデン錯体又はタングステン錯体の反応性や、モリブデン錯体又はタングステン錯体同士の相互作用や、モリブデン錯体又はタングステン錯体の正孔輸送性化合物に対する相互作用に違いが生じるため、適宜調節することが好ましい。
 光照射工程を用いる場合には、光照射手段としては、紫外線を露光する方法等が挙げられる。光照射量により、モリブデン錯体又はタングステン錯体の反応性や、モリブデン錯体又はタングステン錯体同士の相互作用やモリブデン錯体又はタングステン錯体の正孔輸送性化合物に対する相互作用に違いが生じるため、適宜調節することが好ましい。
 活性酸素を作用させる工程を用いる場合には、活性酸素を作用させる手段としては、紫外線によって活性酸素を発生させて作用させる方法や、酸化チタンなどの光触媒に紫外線を照射することによって活性酸素を発生させて作用させる方法が挙げられる。活性酸素量により、モリブデン錯体又はタングステン錯体の反応性や、モリブデン錯体又はタングステン錯体の正孔輸送性化合物に対する相互作用やモリブデン錯体又はタングステン錯体同士の相互作用に違いが生じるため、適宜調節することが好ましい。
 デバイスの製造方法における、その他の工程については、従来公知の工程を適宜用いることができる。
 以下、実施例を挙げて、本発明を更に具体的に説明する。これらの記載により本発明を制限するものではない。尚、実施例中、部は特に特定しない限り重量部を表す。
[合成例1]
 下記式に示したモリブデン錯体1の合成はInorganic Chemistry,13,1974,p.1824 に記載の方法に従い、下記スキームのように行った。日本電子社製核磁気共鳴スペクトルJNM-LA400WBを用いて、1H NMRスペクトルを測定し、合成されたモリブデン錯体1が下記構造を有することを確認した。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000006
[合成例2]
 モリブデン錯体の反応生成物を含む正孔注入輸送層形成用インクを調製した。
 モリブデンヘキサカルボニルをシクロヘキサノン中に溶解させて大気中100℃で10分加熱して正孔注入輸送層形成用インクを調製した。次に前記インクの溶媒成分をダイアフラムポンプによる減圧下で溶媒を留去した。残った黒色分散液をさらにロータリーポンプによる減圧下でオイルバスを用い150℃に加熱して高沸点蒸留物(モリブデン錯体の反応生成物:モリブデン含有有機-無機複合酸化物)を得た。
[モリブデン錯体の反応生成物の酸化数の測定]
 合成例2で得られたモリブデン錯体の反応生成物中のモリブデンの酸化数+5の存在を調べるために、赤外分光法で8つのサンプルのスペクトルを比較した。赤外分光測定にはFT-IR装置(VARIAN社製、FTS6000)を用いた。
 サンプル1:モリブデンヘキサカルボニルの粉末
 サンプル2:合成例2で得られた高沸点蒸留物(モリブデン錯体の反応生成物)
 サンプル3:合成例2で得られた正孔注入輸送層形成用インクをガラス基板上にスピンコートし、薄膜(膜厚50nm)を形成した。この薄膜を室温(22℃)大気中で風乾させ、この薄膜をカッターで削り、サンプル3の粉末とした。
 サンプル4:合成例2で得られた正孔注入輸送層形成用インクをガラス基板上にスピンコートし、薄膜(膜厚50nm)を形成した。この薄膜を200℃大気中で30分加熱後、この薄膜をカッターで削り、サンプル4の粉末とした。
 サンプル5:モリブデンヘキサカルボニルをシクロヘキサノン中に溶解させてグローブボックス中(酸素濃度0.1ppm以下、水分濃度0.1ppm以下)で、100℃で10分加熱して正孔注入輸送層形成用インクを調製した。グローブボックス中で、当該インクをガラス基板上にスピンコートし、薄膜(膜厚50nm)を形成した。グローブボックス中で、この薄膜を200℃30分加熱後、カッターで削り、サンプル5の粉末とした。
 サンプル6:MoO(KOCH CHEMICALS LTD.社製)の粉末
 サンプル7:抵抗加熱法により真空中で蒸着してガラス基板上に形成したMoO膜(100nm)をカッターで削り、サンプル7の粉末とした。
 サンプル8:NPD(ビス(N-(1-ナフチル-N-フェニル)ベンジジン))とMoOを体積比が9:1になるように抵抗加熱法により真空中で蒸着してガラス基板上に形成したMoO3膜(100nm)をカッターで削り、サンプル8の粉末とした。
 サンプル1~8の測定結果を表1に示す。サンプル2のIRスペクトルを図7に示す。
なお、表1中の記号は、スペクトルの強さで表わしている。
◎:強い吸収がある。
○:強くない吸収がある。
△:弱い吸収がある。
×:吸収がない。
不明:他の成分のピークと重なり判別不明
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000007
 (測定結果)
 Moの酸化数+5と+6の遷移に関係するといわれている(“Synthetic Metals”,(1997),vol.85,p.1229-1232)5つの吸収波数(1620、975、910、750、560cm-1)に対して上記8つのサンプルに吸収があるかを調べた。サンプル1(Mo錯体粉末)とサンプル5(酸素のないグローブボックス雰囲気で調整されたサンプル)ではMoの酸化数+5と+6の吸収に帰属されるピークは観察されていなかった。それに対して、サンプル2、3、4ではMoの酸化数+5と+6の特徴的なピークが観察された。この結果は、大気中でインクを作製する際に、インク中でMo酸化物が形成され、Moの酸化数+5と+6の共存状態が実現し、薄膜中でもその状態が保持され、200℃の乾燥後にも安定的に保持されていることがわかる。一方、サンプル6(無機化合物のMoOの粉末)にはMoの酸化数+5の存在は確認されないが、無機化合物のMoOを蒸着したサンプル7及び8では、Moの酸化数+5の存在が確認されている。これは蒸着によるエネルギーで結合が切断され、酸素欠損の状態で膜になることにより、Moの酸化数+5が存在するようになったものと考えられる。しかし、Mo錯体から合成されたMoの酸化数+5と+6の複合体(サンプル2)はシクロヘキサノンなどの有機溶媒に可溶であるが、サンプル7及び8は有機溶媒に不溶である。従って、Mo錯体から合成されたMoの酸化数+5と+6の複合体と、無機化合物の蒸着により得られた複合体とでは、明らかに化合物として異なるものである。さらに、Mo錯体から合成されたMoの酸化数+5と+6の複合体を含むサンプル2,3,4では、975 cm-1に代表されるピークが強く現れており、これらの違いが、本願において素子寿命が大きく向上した理由ではないかと推察される。また、サンプル4のIR測定においては、薄膜形成時に200℃で加熱したにもかかわらず、溶媒であるシクロヘキサノン(沸点151℃)に由来するピークが強く観察されている。Mo錯体は溶媒中で酸化されながらMoの酸化数+5と+6のアニオンクラスターを形成していると推定される。そのMoアニオンクラスターが生成するのと同時にシクロヘキサノンが還元的に重合変質し、その結果、Moアニオンクラスターとシクロヘキサノンの重合変質物とが化学結合するなど強く相互作用して、Mo錯体の反応生成物は溶媒に可溶化しているものと推察される。上記サンプル2において、高沸点蒸留物としてシクロヘキサノンの重合変質物が得られたこともこのMoクラスターアニオンの推定生成機構を支持する。
[モリブデン錯体の反応生成物の酸化数+5と+6の割合の測定]
 モリブデン錯体の反応生成物(有機-無機複合酸化物)中のモリブデンの酸化数+6と酸化数+5の比率を調べるために、XPS(X線光電子分光法)で3つのサンプル(上記サンプル4、サンプル7、サンプル8)のスペクトルを比較した。測定には、X線光電子分光測定装置(Theta-Probe、サーモフィッシャーサイエンティフィック株式会社)を用い、X線源:Monochromated Al Kα(単色化X線)X線照射領域(=測定領域):400μmφ、X線出力:100W、レンズモード:Standard、光電子取り込み角度:53°(但し、試料法線を0°とした場合)、帯電中和:電子中和銃(+6V、0.05mA)、低加速Ar+イオン照射条件で測定した。測定結果を表2に示す。表2においては、Moの酸化数+6と酸化数+5のピークに対して、ピーク分離を行い、酸化数+6を100と規格化した場合の酸化数+5のピーク強度を示した。サンプル4とサンプル7とサンプル8のXPSスペクトルを図8に示す。
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000008
 (測定結果)
 モリブデン錯体の反応生成物(サンプル4)のスペクトルは、MoO蒸着膜(サンプル7)と比較してショルダー状にモリブデンの酸化数+5の成分が観測されている。このモリブデン錯体の反応生成物(サンプル4)中のモリブデンの酸化数+5の比率は、NPDと無機化合物を共蒸着した場合(サンプル8)に比べて2倍存在していた。サンプル7のMoO3蒸着膜では、モリブデンの酸化数+5は検出限界以下であった。特に、本願のモリブデン錯体の反応生成物中のモリブデンは、通常不安定である酸化数+5の状態が大気中でも加熱過程でも安定的に残っていることが特徴的である。一方、NPDと無機化合物の共蒸着膜(サンプル8)では電荷移動錯体形成の弱い相互作用によりモリブデンの酸化数+5が存在すると推定され、NPDを取り去ればこの酸化数+5は消失する。また、NPDと無機化合物の蒸着膜は溶媒にも不溶である。本願の正孔注入輸送層を用いると素子寿命が大きく向上した理由は、このモリブデンの酸化数+5の安定性や相互作用の強さとその割合の違いではないかと推察される。
 本願のモリブデン錯体の反応生成物は、低酸化数(0や+2など)のモリブデンが酸化され、有機溶媒であるシクロヘキサノンが還元されて有機-無機複合体と考えられる反応生成物を形成している。一方、NPDとMoOの共蒸着膜の場合はNPDのアミンが酸化され、MoOが還元されて、弱く相互作用する電荷移動錯体と推定される。モリブデンの酸化数+5の量の違いや素子寿命の違いは、モリブデンの酸化数+5が生成される反応経路の酸化還元が逆であることに起因すると推測される。
[粒度分布計による粒子径の測定]
 動的光散乱法にて、モリブデン錯体の反応生成物の粒子径を測定した。測定には動的光散乱測定装置(日機装株式会社製、ナノトラック粒度分布測定装置 UPA-EX150)を用いた。
 合成例2で得られた正孔注入輸送層形成用インクを、0.2μmのフィルターでろ過させてから測定した。
 その結果、MV(Mean Volume Diameter)は15nm、MN(Mean Number Diameter)は6.2nmであった。測定結果を図9に示す。
[アニオン状態の観測]
 上記サンプル4、5、6、7を用いて、モリブデンのイオン状態を、MALDI-TOF-MSを用いて測定した。測定にはMALDI-TOF-MS装置(Bruker Japan社製、REFLEX II)を用い、ネガティブモードで測定した。
 本願に該当するサンプル4では、モリブデン錯体の反応生成物がアニオンとして検出された。この結果は、IRやXPSの測定結果と一致する。さらにサンプル4からは、クラスターを形成していることを示唆するスペクトルが得られた(図10)。
 一方、グローブボックス中でサンプルが処理されたサンプル5では、アニオンは検出されなかった。この結果は、IRやXPSの測定結果と一致する。
 また、無機化合物を用いたサンプル6と7では、モリブデンがアニオンとして検出されたが、アニオンクラスターであることを示唆するm/zが600以上のピークは検出されなかった(サンプル6; m/z=287.70、431.75、サンプル7;285.67、233.73)。この結果は、IRやXPSの測定結果と一致する。
 以上の結果から、サンプル4は、モリブデン錯体の反応生成物が有機-無機複合酸化物としてアニオンクラスターを形成しているものと推測される。
[NMRによるシクロヘキサノンの測定]
 IR測定で観測されたシクロヘキサノンの状態を調べるために、1H-NMR測定及び13C-NMR測定をした。サンプル4の粉末を重クロロホルムに0.5重量%溶解させ、核磁気共鳴装置(日本電子社製、JNU-LA400W 400 MHz)を用い測定した。サンプル4の1H-NMRスペクトルを図11に示す。原料のモリブデン錯体であるモリブデンヘキサカルボニルと、有機溶媒であるシクロヘキサノンについても同様にNMR測定を行った。
 サンプル4と、原料のモリブデン錯体であるモリブデンヘキサカルボニルと、有機溶媒であるシクロヘキサノンのスペクトルをそれぞれ比較した。
 サンプル4の13C-NMR測定で得られたチャートから、モリブデンヘキサカルボニルを示すスペクトルは消失していることが確認された。この結果は、サンプル4のXPSスペクトルでMoが酸化物に変質していることを示す結果と一致する。さらにサンプル4の1H-NMRスペクトルでは、溶媒として使用したシクロヘキサノン由来のスペクトルにおいて、シクロヘキサノンのC=O結合が還元されてアルコールあるいはオリゴマーかポリマーを形成していることを示唆するスペクトルが得られた。この酸化還元反応により、モリブデンのアニオンクラスターとシクロヘキサノンの重合変質物とが同時に生成し、化学結合するなど強く相互作用して溶媒に可溶化するとともに、Moアニオンクラスターの+5と+6の酸化状態を安定化しているものと推察される。
[実施例1]
 ガラス基板の上に透明陽極、正孔注入輸送層としてモリブデン錯体を含有する層と正孔輸送性化合物を含有する層との積層体、正孔輸送層、発光層、電子注入層、陰極の順番に成膜して積層し、最後に封止して有機EL素子を作製した。透明陽極と正孔注入輸送層以外は、水分濃度0.1ppm以下、酸素濃度0.1ppm以下の窒素置換グローブボックス内で作業を行った。
 まず、透明陽極として酸化インジウム錫(ITO)の薄膜(厚み:150nm)を用いた。ITO付ガラス基板(三容真空社製)をストリップ状にパターン形成した。パターン形成されたITO基板を、中性洗剤、超純水の順番に超音波洗浄し、UVオゾン処理を施した。UVオゾン処理後のITOのHOMOは5.0eVであった。
 次に、上記の合成で得られたモリブデン錯体1を、安息香酸エチル中に0.4重量%の濃度で溶解させ、正孔注入輸送層(1)形成用塗布溶液を調製した。
 続いて、上記正孔注入輸送層(1)形成用塗布液を、洗浄された陽極の上にスピンコート法により塗布して、モリブデン錯体を含有する正孔注入輸送層を形成した。正孔注入輸送層(1)形成用塗布液の塗布後、溶剤を蒸発させるためにホットプレートを用いて200℃で30分乾燥させた。乾燥後の正孔注入輸送層(1)の厚みは5nm以下であった。
 次に、作製した正孔注入輸送層(1)の上に、正孔注入輸送層(2)として共役系の高分子材料であるポリ[(9,9-ジオクチルフルオレニル-2,7-ジイル)-co-(4,4’-(N-(4-sec-ブチルフェニル))ジフェニルアミン)](TFB)薄膜(厚み:10nm)を形成した。キシレンにTFBを0.4重量%の濃度で溶解させた溶液を、スピンコート法により塗布して成膜した。TFB溶液の塗布後、溶剤を蒸発させるためにホットプレートを用いて200℃で30分乾燥させた。
 次に、成膜した正孔注入輸送層(2)の上に、正孔輸送層としてビス(N-(1-ナフチル-N-フェニル)ベンジジン)(α-NPD)薄膜(厚み:100nm)、さらに当該正孔輸送層の上に発光層としてトリス(8-キノリノラト)アルミニウム錯体(Alq)薄膜(厚み:60nm)を形成した。正孔輸送層および発光層は真空中(圧力:1×10-4Pa)で、抵抗加熱蒸着法により成膜した。
 次に、作製した発光層の上に、電子注入層としてフッ化リチウム(LiF)(厚み:0.5nm)、陰極としてAl(厚み:100nm)を順次成膜した。真空中(圧力:1×10-4Pa)で、抵抗加熱蒸着法により成膜した。
 最後に陰極形成後、グローブボックス内にて無アルカリガラスとUV硬化型エポキシ接着剤を用いて封止し、実施例1の有機EL素子を作製した。
 [実施例2]
 実施例1における正孔注入輸送層を、TFBとモリブデン錯体1を重量比2:1で混合した層(1層)のみとし、正孔注入輸送層(2)を形成しなかったこと以外は、実施例1と同様にして、実施例2の有機EL素子を作製した。
 正孔注入輸送層は、TFBとモリブデン錯体1を重量比2:1で安息香酸エチル中に0.4重量%の濃度で溶解させた正孔注入輸送層形成用塗布溶液を調製し、この正孔注入輸送層形成用塗布液を、洗浄された陽極の上にスピンコート法により塗布することにより形成した。正孔注入輸送層形成用塗布液の塗布後、溶剤を蒸発させるためにホットプレートを用いて200℃で30分乾燥させた。乾燥後の正孔注入輸送層の厚みは10nmであった。
 [実施例3]
 実施例2において、正孔注入輸送層の乾燥を200℃で30分の代わりに、100℃で30分とした以外は、実施例2と同様にして有機EL素子を作製した。
 [実施例4]
 実施例1において、正孔注入輸送層(2)としてTFBの代わりに、TFBとモリブデン錯体1を重量比2:1で混合した層を用いた以外は、実施例1と同様にして有機EL素子を作製した。
 正孔注入輸送層(2)は、TFBとモリブデン錯体1を重量比2:1で安息香酸エチル中に0.4重量%の濃度で溶解させた正孔注入輸送層(2)形成用塗布溶液を調製し、この正孔注入輸送層(2)形成用塗布液を、成膜された正孔注入輸送層(1)の上にスピンコート法により塗布することにより形成した。正孔注入輸送層(2)形成用塗布液の塗布後、溶剤を蒸発させるためにホットプレートを用いて200℃で30分乾燥させた。乾燥後の正孔注入輸送層(2)の厚みは10nmであった。
[比較例1]
 実施例2において、正孔注入輸送層としてTFB薄膜(厚み:10nm)を用いた以外は、実施例2と同様にして比較例1の有機EL素子を作製した。
[比較例2]
 比較例1において、正孔注入輸送層としてTFB薄膜を形成する代わりに、酸化モリブデン(MoO)薄膜(厚み:1nm)を形成した以外は、比較例1と同様にして比較例2の有機EL素子を作製した。
 MoO薄膜は、真空中(圧力:1×10-4Pa)で、抵抗加熱蒸着法により成膜した。
 <HOMO(仕事関数)の測定>
 実施例1のように合成例1で得られたモリブデン錯体を用いて形成された薄膜と、比較例2で使用した酸化モリブデン(MoO)薄膜について、光電子分光装置AC-1(理研計器製)を用いてHOMO(仕事関数)を測定した。
 合成例1で得られたモリブデン錯体を安息香酸エチル中に溶解させてインクを調製し、当該インクを洗浄済みのITO付きガラス基板(三容真空社製)上にスピンコートし、薄膜を形成した。この薄膜を200℃大気中で30分加熱し、乾燥後膜厚が40nmのモリブデン錯体の反応物の薄膜を形成した。
 また、MoOについては、洗浄済みのITO付きガラス基板(三容真空社製)上に、抵抗加熱法により真空中で蒸着してMoO膜(40nm)を形成した。
 前記の光電子分光装置AC-1で光電子が放出されるエネルギー値で決定した。測定条件としては、モリブデン錯体の反応生成物は50nWの光量で、MoO3は200nWの光量で、それぞれ0.05eV刻みで行った。
 その結果、合成例1のモリブデン錯体を用いて形成された薄膜の仕事関数は5.04eVであり、酸化モリブデン(MoO)薄膜の仕事関数は5.63eVであった。MoOの測定結果は、文献値と±0.05eV以内の精度でほぼ一致した。モリブデン錯体の反応生成物がMoOと比較してイオン化ポテンシャルが小さい理由は、反応する有機物との相互作用か、あるいは反応生成物中の有機物のイオン化ポテンシャルを反映している可能性がある。
 上記実施例及び比較例において作製した有機EL素子は、いずれもAlq由来の緑色に発光した。これらについて、10mA/cmでの駆動時の印加電圧、及び寿命特性の評価を下記方法により行った。結果を表3に示す。
 有機EL素子の寿命特性は、定電流駆動で輝度が経時的に徐々に低下する様子を観察して評価した。ここでは初期輝度5000cd/mに対して保持率が80%の輝度に劣化するまでの時間(hr.)を寿命(LT80)とした。
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000009
<結果のまとめ>
 比較例1と実施例1を比較すると、比較例1のTFBのみの場合より、モリブデン錯体1とTFBを積層した方が駆動電圧は下がり、寿命特性LT80も長くなった。これは、モリブデン錯体1の反応物とTFBが層界面において相互作用し、TFBへの電荷注入特性およびTFBの電荷輸送の安定性が向上したことと、さらに、モリブデン錯体1の反応物が有機-無機複合体であることにより隣接する電極(ITO)および正孔輸送層(TFB)との親和性が高まり、これにより層間の界面の密着安定性が向上したからであると考えられる。
 さらに、比較例1と実施例2および3を比較すると、TFBにモリブデン錯体1を混合した方が、駆動電圧が低下し、寿命特性LT80も長くなった。これは、モリブデン錯体1とTFBを混合することにより、相互作用がしやすくなり、電荷注入特性及び電荷輸送の安定性がさらに向上したからと考えられる。実施例2と実施例3で乾燥温度によって特性に差が出ており、加熱温度によりモリブデン錯体の反応状態や、モリブデン錯体の反応生成物の正孔輸送性化合物に対する相互作用やモリブデン錯体の反応生成物同士の相互作用に違いがあることが考えられる。すなわち、200℃乾燥で寿命特性LT80が長いのは、モリブデン錯体の反応性が良好になり、モリブデン錯体の生成物のTFBとの相互作用やモリブデン錯体の反応生成物同士の相互作用が強く、100℃乾燥では加熱による相互作用が200℃に比較して弱いと予想される。また、駆動電圧も5.6Vから5.3Vに低下しており、基材であるITOとの相互作用にも上記と同様な違いがあることが推定された。
 実施例4は、モリブデン錯体1の層とTFBとモリブデン錯体1の混合層の積層(実施例1と実施例2の組み合わせ)であるが、電極(ITO)と混合層の間にモリブデン錯体を用いた層が挿入されることにより、駆動電圧がさらに低下した。電極(ITO)と混合層の界面において、モリブデン錯体1がの反応物が有機-無機複合体であることによってITOおよびTFBとの親和性が高まり、これにより界面の密着安定性が向上したからであると考えられる。
 実施例1~4のいずれにおいても、比較例2のMoOを用いたときと比較して寿命特性LT80が長かった。これは無機物であるMoOを用いたときに比べて、金属と配位子を含有するモリブデン錯体を用いることにより、隣接する電極(ITO)および正孔輸送層a(TFB)との間の界面密着性が高くなったことによると考えられる。
[実施例5]
 有機EL素子は、透明陽極付ガラス基板の上に、正孔注入輸送層として、Mo錯体の反応生成物を含有する層(正孔注入層)と、正孔輸送性化合物を含有する層(正孔輸送層)との積層体、発光層、正孔ブロック層、電子輸送層、電子注入層、陰極の順番に成膜して積層し、最後に封止して作製した。
 まず、透明陽極として酸化インジウム錫(ITO)の薄膜(厚み:150nm)を用いた。ITO付ガラス基板(三容真空社製)をストリップ状にパターン形成した。パターン形成されたITO基板を、中性洗剤、超純水の順番に超音波洗浄し、UVオゾン処理を施した。
 次に、モリブデンヘキサカルボニルをシクロヘキサノンに0.5wt%溶解させ、大気中100℃で10分加熱して正孔注入輸送層(1)形成用インクを作製した。次に、そのインキを用いてスピンコート法により乾燥後の膜厚が10nmになるように形成した。正孔注入輸送層の塗布後、薄膜中の溶剤を蒸発させるためにホットプレートを用いて200℃で30分間乾燥させた。以上の正孔注入輸送層の塗布による形成と乾燥工程はすべて大気中で行った。
 次に、作製した正孔注入輸送層の上に、正孔注入輸送層(2)として共役系の高分子材料であるTFB薄膜(厚み:30nm)を形成した。キシレンにTFBを0.7重量%の濃度で溶解させた溶液を、スピンコート法により塗布して成膜した。TFB溶液の塗布後、溶剤を蒸発させるためにホットプレートを用いて200℃で30分乾燥させた。
 次に、上記正孔注入輸送層(2)の上に、発光層としてトリス(2-フェニルピリジン)イリジウム(III)(Ir(ppy)3)を発光性ドーパントとして含有し、4,4’-ビス(2、2-カルバゾール-9-イル)ビフェニル(CBP)をホストとして含有した混合薄膜を蒸着形成した。混合薄膜は、真空中(圧力:1×10-4Pa)で抵抗加熱法によりホストとドーパントの体積比が20:1、合計膜厚が40nmになるように共蒸着で形成した。
 次に、上記発光層の上に、正孔ブロック層としてビス(2-メチル-8-キノリラト)(p-フェニルフェノラート)アルミニウム錯体(BAlq)薄膜を蒸着形成した。BAlq薄膜は、真空中(圧力:1×10-4Pa)で抵抗加熱法により膜厚が15nmになるように形成した。
 次に、上記正孔ブロック層の上に、電子輸送層としてトリス(8-キノリノラト)アルミニウム錯体(Alq3)薄膜を蒸着形成した。Alq3薄膜は、真空中(圧力:1×10-4Pa)で抵抗加熱法により膜厚が15nmになるように形成した。
 次に、作製した発光層の上に、電子注入層としてLiF(厚み:0.5nm)、陰極としてAl(厚み:100nm)を順次成膜した。真空中(圧力:1×10-4Pa)で、抵抗加熱蒸着法により成膜した。
 最後に陰極形成後、グローブボックス内にて無アルカリガラスとUV硬化型エポキシ接着剤を用いて封止し、実施例5の有機EL素子を作製した。
[実施例6]
 実施例5において、正孔注入輸送層(1)に用いるモリブデン錯体として、モリブデンヘキサカルボニルの代わりにモリブデン(II)アセテートダイマー(シグマアルドリッチ製)を用いた以外は、実施例5と同様にして、実施例6の有機EL素子を作製した。
[実施例7]
 実施例5において、正孔注入輸送層(1)に用いるモリブデン錯体として、モリブデンヘキサカルボニルの代わりにビス(2,4-ペンタジオナト)モリブデンジオキサイド(シグマアルドリッチ製)を用いた以外は、実施例5と同様にして、実施例7の有機EL素子を作製した。
[実施例8]
 実施例5において、正孔注入輸送層(1)に用いるモリブデン錯体として、モリブデンヘキサカルボニルの代わりに、下記化学式で表わされる1-ナフタレンカルボン酸型モリブデン錯体を用いた以外は、実施例5と同様にして、実施例8の有機EL素子を作製した。
 なお、1-ナフタレンカルボン酸型モリブデン錯体は、合成例1において安息香酸の代わりに、東京化成社製の4-メチル-1-ナフタレンカルボン酸を用いた以外は、合成例1と同様にして合成した。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000010
[実施例9]
 実施例5において、正孔注入輸送層(1)に用いるモリブデン錯体として、モリブデンヘキサカルボニルの代わりに合成例1の安息香酸型モリブデン錯体を用いた以外は、実施例5と同様にして、実施例9の有機EL素子を作製した。
[実施例10]
 実施例5において、正孔注入輸送層(1)に用いるモリブデン錯体として、モリブデンヘキサカルボニルの代わりに下記化学式で表わされる4-t-ブチル安息香酸型モリブデン錯体を用いた以外は、実施例5と同様にして、実施例10の有機EL素子を作製した。
 なお、3,5-ジメチル安息香酸型モリブデン錯体は、合成例1において安息香酸の代わりに、東京化成社製の4-t-ブチル安息香酸を用いた以外は、合成例1と同様にして合成した。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000011
[実施例11]
 実施例5において、正孔注入輸送層(1)に用いるモリブデン錯体として、モリブデンヘキサカルボニルの代わりに下記化学式で表わされる3,5-ジメチル安息香酸型モリブデン錯体を用いた以外は、実施例5と同様にして、実施例11の有機EL素子を作製した。
 なお、3,5-ジメチル安息香酸型モリブデン錯体は、合成例1において安息香酸の代わりに、東京化成社製の3,5-ジメチル安息香酸を用いた以外は、合成例1と同様にして合成した。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000012
[実施例12]
 実施例5において、正孔注入輸送層(1)に用いるモリブデン錯体として、モリブデンヘキサカルボニルの代わりに下記化学式で表わされる3,4-ジメチル安息香酸型モリブデン錯体を用いた以外は、実施例5と同様にして、実施例12の有機EL素子を作製した。
 なお、3,4-ジメチル安息香酸型モリブデン錯体は、合成例1において安息香酸の代わりに、東京化成社製の3,5-ジメチル安息香酸を用いた以外は、合成例1と同様にして合成した。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000013
[実施例13]
 実施例5において、正孔注入輸送層(1)形成用インクにおける溶媒として、シクロヘキサノンの代わりに安息香酸エチルを用いた以外は、実施例5と同様にして、実施例13の有機EL素子を作製した。
[実施例14]
 実施例5において、正孔注入輸送層(1)形成用インクにおける溶媒として、シクロヘキサノンの代わりにイソプロピルアルコールを用いた以外は、実施例5と同様にして、実施例13の有機EL素子を作製した。
[実施例15]
 実施例5において、正孔注入輸送層(1)に用いる錯体として、モリブデンヘキサカルボニルの代わりにタングステンヘキサカルボニルを用いた以外は、実施例5と同様にして、実施例14の有機EL素子を作製した。
[比較例3]
 実施例5において、正孔注入輸送層(1)を作成しなかった以外は、実施例5と同様にして、比較例3の有機EL素子を作製した。
[比較例4]
 実施例5において、正孔注入輸送層(1)形成用インクにおける溶媒として、シクロヘキサノンの代わりにトルエンを用いた以外は、実施例5と同様にして、正孔注入輸送層(1)形成用インクを調製した。しかしながら、モリブデン錯体をトルエン中に溶解させることができず、正孔注入輸送層を形成することができず、モリブデン錯体の反応生成物も得ることができなかった。
[比較例5]
 実施例5において、正孔注入輸送層(1)形成用インクの調製及び正孔注入輸送層の形成の全てをグローブボックス中で行った以外は、実施例5と同様にして比較例5の有機EL素子を作製した。モリブデン錯体はシクロヘキサノンと反応せず、モリブデン錯体の反応生成物が得られなかった(サンプル5のIR測定結果参照)。
 上記実施例5~15、並びに比較例3及び5において作製した有機EL素子は、いずれも緑色に発光した。これらについて、10mA/cmでの駆動時の印加電圧、電流効率、及び寿命特性の評価を下記方法により行った。結果を表4に示す。
 電流効率は、電流-電圧-輝度(I-V-L)測定により算出した。I-V-L測定は、陰極を接地して陽極に正の直流電圧を100mV刻みで走査(1sec./div.)して印加し、各電圧における電流と輝度を記録して行った。輝度はトプコン(株)製輝度計BM-8を用いて測定した。得られた結果を基に、電流効率(cd/A)は発光面積と電流と輝度から計算して算出した。
 有機EL素子の寿命特性は、定電流駆動で輝度が経時的に徐々に低下する様子を観察して評価した。ここでは初期輝度5000cd/mに対して保持率が80%の輝度に劣化するまでの時間(hr.)を寿命(LT80)とした。
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000014
<結果のまとめ>
 実施例5~12と比較例3を比較すると、さまざまな種類のMo錯体から反応したモリブデン反応生成物を正孔注入輸送層に用いると、素子の電圧は低くなり、電流効率は高くなり、寿命は長くなることがわかる。また、出発物であるMo錯体の種類に大きく依存しないことがわかる。
 実施例5、13,14と比較例4を比較すると、C=O結合のある有機溶媒を用いた場合には、Mo錯体は溶解しながら反応して酸化モリブデンを含む反応生成物を形成するのに対し、芳香族系のトルエンでは反応が進行しないことがわかる。
 実施例15と比較例3を比較すると、モリブデンと同属であるタングステンも同様に酸化タングステンを含む反応生成物を形成して、素子特性を向上させる効果があることがわかる。
 比較例5では、酸素存在下ではない場合には、Mo錯体の反応が進行しづらく、素子特性は比較例3と同様に非常に悪いことがわかる。
 1 電極
 2 正孔注入輸送層
 3 有機層
 4a 正孔輸送層
 4b 正孔注入層
 5 発光層
 6 電極
 7 基板
 8 有機半導体層
 9 電極
 10 絶縁層

Claims (19)

  1.  基板上に対向する2つ以上の電極と、そのうちの2つの電極間に配置された正孔注入輸送層を有するデバイスであって、
     前記正孔注入輸送層が、モリブデン錯体の反応生成物又はタングステン錯体の反応生成物を含有することを特徴とする、デバイス。
  2.  前記モリブデン錯体の反応生成物又はタングステン錯体の反応生成物がそれぞれ、モリブデンの酸化数が+5と+6の複合体又はタングステンの酸化数が+5と+6の複合体であることを特徴とする、請求項1に記載のデバイス。
  3.  前記モリブデン錯体の反応生成物又はタングステン錯体の反応生成物がそれぞれ、カルボニル基及び/又は水酸基を有する有機溶媒と反応したモリブデン酸化物又はタングステン酸化物であることを特徴とする、請求項1又は2に記載のデバイス。
  4.  前記モリブデン錯体の反応生成物又はタングステン錯体の反応生成物がそれぞれ、モリブデンの酸化数が+5と+6の複合体又はタングステンの酸化数が+5と+6の複合体のアニオン状態で存在することを特徴とする、請求項1乃至3のいずれかに記載のデバイス。
  5.  前記正孔注入輸送層は、モリブデン錯体の反応生成物又はタングステン錯体の反応生成物、並びに、正孔輸送性化合物を少なくとも含有することを特徴とする、請求項1乃至4のいずれかに記載のデバイス。
  6.  前記正孔注入輸送層は、モリブデン錯体の反応生成物又はタングステン錯体の反応生成物を含有する層と、正孔輸送性化合物を含有する層とが少なくとも積層された層からなることを特徴とする、請求項1乃至5いずれかに記載のデバイス。
  7.  前記正孔注入輸送層は、モリブデン錯体の反応生成物又はタングステン錯体の反応生成物を含有する層と、モリブデン錯体の反応生成物又はタングステン錯体の反応生成物、並びに、正孔輸送性化合物を少なくとも含有する層とが少なくとも積層された層からなることを特徴とする、請求項1乃至6のいずれかに記載のデバイス。
  8.  前記正孔輸送性化合物が、正孔輸送性高分子化合物であることを特徴とする、請求項5乃至7のいずれかに記載のデバイス。
  9.  前記デバイスが、少なくとも発光層を含む有機層を含有する有機EL素子である、請求項1乃至8のいずれかに記載のデバイス。
  10.  基板上に対向する2つ以上の電極と、そのうちの2つの電極間に配置された正孔注入輸送層を有するデバイスの製造方法であって、
     モリブデン錯体又はタングステン錯体と、カルボニル基及び/又は水酸基を有する有機溶媒とを含有する正孔注入輸送層形成用インクを調製する工程と、前記正孔注入輸送層形成用インクを用いて、前記電極上のいずれかの層上に正孔注入輸送層を形成する工程と、前記モリブデン錯体又はタングステン錯体の少なくとも一部をモリブデン酸化物又はタングステン酸化物とする酸化物化工程とを有することを特徴とする、デバイスの製造方法。
  11.  前記電極上のいずれかの層上に、モリブデン錯体又はタングステン錯体を含有する正孔注入輸送層を形成する工程と、前記正孔注入輸送層中のモリブデン錯体又はタングステン錯体の少なくとも一部をモリブデン酸化物又はタングステン酸化物とする酸化物化工程を有することを特徴とする、請求項10に記載のデバイスの製造方法。
  12.  前記正孔注入輸送層形成用インクを調製する工程後、正孔注入輸送層を形成する工程前に、前記酸化物化工程が実施され、酸化物化された正孔注入輸送層形成用インクを用いて、前記電極上のいずれかの層上にモリブデン酸化物又はタングステン酸化物を含有する正孔注入輸送層を形成する工程を有することを特徴とする、請求項10に記載のデバイスの製造方法。
  13.  前記酸化物化工程が、酸素存在下で実施されることを特徴とする、請求項10乃至12のいずれかに記載のデバイスの製造方法。
  14.  前記酸化物化工程が、加熱工程を含むことを特徴とする、請求項10乃至13のいずれかに記載のデバイスの製造方法。
  15.  前記酸化物化工程が、光照射工程を含むことを特徴とする、請求項10乃至14のいずれかに記載のデバイスの製造方法。
  16.  前記酸化物化工程が、活性酸素を作用させる工程を含むことを特徴とする、請求項10乃至15のいずれかに記載のデバイスの製造方法。
  17.  前記酸化物化工程が、活性酸素を作用させる工程を含むことを特徴とする、請求項10乃至16のいずれかに記載のデバイスの製造方法。
  18.  モリブデン錯体又はタングステン錯体の反応生成物であるモリブデンの酸化数が+5と+6の複合体又はタングステンの酸化数が+5と+6の複合体と、カルボニル基及び/又は水酸基を有する有機溶媒とを含有することを特徴とする、正孔注入輸送層形成用インク。
  19.  前記モリブデンの酸化数が+5と+6の複合体又はタングステンの酸化数が+5と+6の複合体が、モリブデン錯体又はタングステン錯体とカルボニル基及び/又は水酸基を有する有機溶媒との反応生成物であって、モリブデン酸化物又はタングステン酸化物であることを特徴とする、請求項18に記載の正孔注入輸送層形成用インク。
PCT/JP2009/058399 2008-04-28 2009-04-28 正孔注入輸送層を有するデバイス、及びその製造方法、並びに正孔注入輸送層形成用インク WO2009133903A1 (ja)

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US12/989,729 US8860009B2 (en) 2008-04-28 2009-04-28 Device comprising positive hole injection transport layer, method for producing the same and ink for forming positive hole injection transport layer
CN2009801149487A CN102017216B (zh) 2008-04-28 2009-04-28 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
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Cited By (13)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2011013761A1 (ja) * 2009-07-31 2011-02-03 大日本印刷株式会社 正孔注入輸送層用デバイス材料、正孔注入輸送層形成用インク、正孔注入輸送層を有するデバイス、及びその製造方法
WO2011013759A1 (ja) * 2009-07-31 2011-02-03 大日本印刷株式会社 正孔注入輸送層用デバイス材料、正孔注入輸送層形成用インク、正孔注入輸送層を有するデバイス、及びその製造方法
WO2011052648A1 (ja) * 2009-10-27 2011-05-05 大日本印刷株式会社 正孔注入輸送層を有するデバイス、及びその製造方法、並びに正孔注入輸送層形成用インク
JP2011173788A (ja) * 2009-10-27 2011-09-08 Dainippon Printing Co Ltd 遷移金属化合物含有ナノ粒子及びその製造方法、正孔注入輸送層用インク、並びに正孔注入輸送層を有するデバイス及びその製造方法
JP2011176324A (ja) * 2011-03-22 2011-09-08 Dainippon Printing Co Ltd 正孔注入輸送層を有するデバイス、及びその製造方法、並びに正孔注入輸送層形成用インク
CN103026523A (zh) * 2010-07-30 2013-04-03 松下电器产业株式会社 有机el元件
CN103038909A (zh) * 2010-08-06 2013-04-10 松下电器产业株式会社 有机el元件及其制造方法
CN103053042A (zh) * 2010-08-06 2013-04-17 松下电器产业株式会社 有机el元件及其制造方法
US20130140542A1 (en) * 2010-08-06 2013-06-06 Panasonic Corporation Organic electroluminescence element and method of manufacturing thereof
JP2015097215A (ja) * 2015-01-21 2015-05-21 コニカミノルタ株式会社 有機エレクトロルミネッセンス素子
US9130187B2 (en) 2010-08-06 2015-09-08 Joled Inc. Organic EL element, display device, and light-emitting device
JP5783179B2 (ja) * 2010-08-06 2015-09-24 大日本印刷株式会社 遷移金属化合物含有ナノ粒子及びその製造方法、遷移金属化合物含有ナノ粒子分散インク及びその製造方法、並びに正孔注入輸送層を有するデバイス及びその製造方法
US9843010B2 (en) 2010-08-06 2017-12-12 Joled Inc. Light-emitting element, light-emitting device provided with light-emitting element, and light-emitting element production method

Families Citing this family (47)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US8785921B2 (en) * 2008-04-28 2014-07-22 Dai Nippon Printing Co., Ltd. Device comprising positive hole injection transport layer, method for producing the same and ink for forming positive hole injection transport layer
EP2398085B1 (en) 2009-02-10 2018-06-27 Joled Inc. Light-emitting element, display device, and method for manufacturing light-emitting element
JP5357194B2 (ja) 2009-02-10 2013-12-04 パナソニック株式会社 発光素子、発光素子を備えた発光装置および発光素子の製造方法
JP5267446B2 (ja) 2009-12-22 2013-08-21 日産自動車株式会社 内燃機関の燃料供給装置
JP5375593B2 (ja) * 2009-12-24 2013-12-25 大日本印刷株式会社 デバイス、及びその製造方法
WO2012017485A1 (ja) 2010-08-06 2012-02-09 パナソニック株式会社 有機el素子、表示装置および発光装置
WO2012017499A1 (ja) 2010-08-06 2012-02-09 パナソニック株式会社 有機el素子
JP5543599B2 (ja) 2010-08-06 2014-07-09 パナソニック株式会社 発光素子の製造方法
JP5677433B2 (ja) 2010-08-06 2015-02-25 パナソニック株式会社 有機el素子、表示装置および発光装置
JP5620495B2 (ja) 2010-08-06 2014-11-05 パナソニック株式会社 発光素子、発光素子を備えた発光装置および発光素子の製造方法
WO2012017503A1 (ja) 2010-08-06 2012-02-09 パナソニック株式会社 有機el素子
WO2012017497A1 (ja) 2010-08-06 2012-02-09 パナソニック株式会社 有機el素子
US8884281B2 (en) * 2011-01-21 2014-11-11 Panasonic Corporation Organic EL element
US8975511B2 (en) * 2011-02-15 2015-03-10 Xerox Corporation Photovoltaic device
CN102884650A (zh) 2011-05-11 2013-01-16 松下电器产业株式会社 有机el显示面板及有机el显示装置
JP5811640B2 (ja) 2011-07-04 2015-11-11 ソニー株式会社 電子デバイス及び半導体装置の製造方法
KR101484453B1 (ko) * 2011-10-25 2015-01-19 다이니폰 인사츠 가부시키가이샤 정공 주입 수송층용 재료, 정공 주입 수송층 형성용 잉크, 디바이스 및 이들의 제조 방법
JP5817490B2 (ja) * 2011-12-12 2015-11-18 コニカミノルタ株式会社 有機エレクトロルミネッセンス素子、表示装置及び照明装置
CN102532932B (zh) * 2012-01-12 2014-01-08 复旦大学 一类含有吡嗪环的有机染料及其制备方法和应用
US9005357B2 (en) 2012-05-24 2015-04-14 Agency For Science, Technology And Research Method of preparing molybdenum oxide films
DE102012209520A1 (de) * 2012-06-06 2013-12-12 Osram Opto Semiconductors Gmbh Metallkomplexe als p-Dotanden für organische elektronische Matrixmaterialien
DE102012209523A1 (de) 2012-06-06 2013-12-12 Osram Opto Semiconductors Gmbh Hauptgruppenmetallkomplexe als p-Dotanden für organische elektronische Matrixmaterialien
JP6278347B2 (ja) * 2013-08-22 2018-02-14 国立大学法人山形大学 有機エレクトロルミネッセンス素子
JP5672352B2 (ja) * 2013-09-19 2015-02-18 大日本印刷株式会社 電荷輸送性有機層形成用材料及びその製造方法、並びに電荷輸送性有機層形成用インク
JP6475909B2 (ja) * 2013-10-16 2019-02-27 日本放送協会 有機電界発光素子
KR102291741B1 (ko) * 2015-01-28 2021-08-20 엘지디스플레이 주식회사 유기전계발광 소자 및 이를 구비하는 유기전계발광 표시장치
JP2016195070A (ja) * 2015-04-01 2016-11-17 ソニー株式会社 表示装置、表示装置の製造方法、及び、電子機器
JP6052326B2 (ja) * 2015-04-15 2016-12-27 コニカミノルタ株式会社 有機エレクトロルミネッセンス素子、表示装置及び照明装置
KR102452176B1 (ko) * 2015-05-29 2022-10-07 엘지디스플레이 주식회사 유기발광다이오드 및 그 제조 방법
JP2017091946A (ja) * 2015-11-16 2017-05-25 株式会社ジャパンディスプレイ 表示装置および表示装置の製造方法
US11871655B2 (en) * 2016-05-10 2024-01-09 Lg Chem, Ltd. Organic electroluminescent device and manufacturing method therefor
KR101937846B1 (ko) * 2016-05-11 2019-01-14 주식회사 엘지화학 유기 전계 발광 소자 및 이의 제조 방법
CN106083573B (zh) * 2016-07-01 2021-03-23 京东方科技集团股份有限公司 有机配体及制备方法、量子点、量子点层及发光二级管
KR102078435B1 (ko) * 2016-07-14 2020-02-17 주식회사 엘지화학 유기 전계 발광 소자 및 이의 제조 방법
US10707531B1 (en) 2016-09-27 2020-07-07 New Dominion Enterprises Inc. All-inorganic solvents for electrolytes
JP6816344B2 (ja) * 2017-08-11 2021-01-20 エルジー・ケム・リミテッド 有機電界発光素子およびその製造方法
WO2020158566A1 (ja) 2019-01-31 2020-08-06 大日本印刷株式会社 蒸着マスク群、電子デバイスの製造方法及び電子デバイス
KR102238865B1 (ko) * 2019-10-31 2021-04-12 울산대학교 산학협력단 저온 용액 공정이 가능한 벌크 헤테로정션 고분자 태양 전지 및 이의 제조방법
JP2021192363A (ja) 2020-06-03 2021-12-16 大日本印刷株式会社 電子デバイス、電子デバイスの製造方法及び蒸着マスク群
KR102401218B1 (ko) * 2020-07-08 2022-05-23 한화솔루션 주식회사 페로브스카이트 태양전지의 제조방법 및 그로부터 제조된 페로브스카이트 태양전지
CN112216797B (zh) * 2020-10-09 2022-06-03 电子科技大学 冠醚类材料掺杂Spiro-OMeTAD的空穴传输层及其制备方法和应用
JP2022104578A (ja) 2020-12-28 2022-07-08 大日本印刷株式会社 有機デバイス、マスク群、マスク、及び有機デバイスの製造方法
JP2022104577A (ja) 2020-12-28 2022-07-08 大日本印刷株式会社 有機デバイス、マスク群、マスク、及び有機デバイスの製造方法
CN114695712A (zh) * 2020-12-31 2022-07-01 Tcl科技集团股份有限公司 光电器件
US20220399503A1 (en) 2021-06-14 2022-12-15 Dai Nippon Printing Co., Ltd. Mask group, method of manufacturing organic device and organic device
US20220406853A1 (en) 2021-06-21 2022-12-22 Dai Nippon Printing Co., Ltd. Organic device, group of masks, mask, and manufacturing method for organic device
US20230006168A1 (en) 2021-07-01 2023-01-05 Dai Nippon Printing Co., Ltd. Organic device and manufacturing method for organic device

Citations (13)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2824411B2 (ja) 1995-08-25 1998-11-11 株式会社豊田中央研究所 有機薄膜発光素子
JP2000036390A (ja) 1998-05-13 2000-02-02 Mitsubishi Chemicals Corp 有機電界発光素子
JP2002151257A (ja) * 2000-11-15 2002-05-24 Ricoh Co Ltd 有機電界発光素子及びその製造方法
JP2002204012A (ja) 2000-12-28 2002-07-19 Toshiba Corp 有機トランジスタ及びその製造方法
JP2003031366A (ja) * 2001-07-11 2003-01-31 Semiconductor Energy Lab Co Ltd ドーパントを用いた有機発光素子および発光装置
JP2005206925A (ja) * 2004-01-26 2005-08-04 Jsr Corp 導電性積層膜およびその形成方法
JP2006024791A (ja) * 2004-07-08 2006-01-26 International Manufacturing & Engineering Services Co Ltd 有機素子、有機エレクトロルミネッセント素子、及び有機太陽電池
JP3748491B2 (ja) 1998-03-27 2006-02-22 出光興産株式会社 有機エレクトロルミネッセンス素子
JP3748110B1 (ja) 2003-09-26 2006-02-22 株式会社半導体エネルギー研究所 発光装置およびそれを用いた電子機器
JP2006155978A (ja) 2004-11-26 2006-06-15 Seiko Epson Corp 有機el装置の製造方法、および電子機器
JP2007287586A (ja) 2006-04-19 2007-11-01 Matsushita Electric Ind Co Ltd 有機エレクトロルミネッセント素子の製造方法、有機エレクトロルミネッセント素子、これを用いた表示装置および露光装置
JP2008041894A (ja) 2006-08-04 2008-02-21 Matsushita Electric Ind Co Ltd 有機エレクトロルミネッセント素子およびその製造方法
JP2008251626A (ja) * 2007-03-29 2008-10-16 Kyocera Corp 有機el素子および有機el素子の製造方法、並びに有機elディスプレイ

Family Cites Families (22)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2000340366A (ja) * 1999-05-27 2000-12-08 Tdk Corp 発光ダイオード
JP2002305078A (ja) 2001-04-04 2002-10-18 Honda Motor Co Ltd 有機エレクトロルミネッセンス素子の製造方法
CN101789497B (zh) * 2003-09-26 2013-03-13 株式会社半导体能源研究所 发光元件及其制造方法
JP4243237B2 (ja) * 2003-11-10 2009-03-25 淳二 城戸 有機素子、有機el素子、有機太陽電池、及び、有機fet構造、並びに、有機素子の製造方法
JP4521182B2 (ja) 2003-12-26 2010-08-11 富士フイルム株式会社 有機電界発光素子
JP2006036889A (ja) 2004-07-26 2006-02-09 Sekisui Chem Co Ltd 加水分解性金属化合物の硬化物の製造方法及び加水分解性金属化合物の硬化物
JP4963172B2 (ja) 2004-10-22 2012-06-27 株式会社半導体エネルギー研究所 複合材料及び発光素子
JP2006156981A (ja) * 2004-10-29 2006-06-15 Semiconductor Energy Lab Co Ltd 複合材料、発光素子、発光装置及びそれらの作製方法
JP2006148012A (ja) * 2004-11-24 2006-06-08 Fuji Photo Film Co Ltd 有機電界発光素子
JP2006190995A (ja) 2004-12-06 2006-07-20 Semiconductor Energy Lab Co Ltd 有機化合物と無機化合物とを含む複合材料、前記複合材料を用いた発光素子および発光装置、並びに前記発光素子の作製方法
EP2528127B1 (en) * 2005-03-23 2017-04-19 Semiconductor Energy Laboratory Co., Ltd. Light-emitting device and electronic device
JP5008324B2 (ja) 2005-03-23 2012-08-22 株式会社半導体エネルギー研究所 複合材料、発光素子用材料、発光素子、発光装置及び電子機器。
US8017252B2 (en) * 2005-06-22 2011-09-13 Semiconductor Energy Laboratory Co., Ltd. Light emitting device and electronic appliance using the same
US20070241665A1 (en) * 2006-04-12 2007-10-18 Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. Organic electroluminescent element, and manufacturing method thereof, as well as display device and exposure apparatus using the same
JP5012277B2 (ja) 2006-07-19 2012-08-29 大日本印刷株式会社 有機デバイス及び有機デバイスの製造方法
KR100919352B1 (ko) * 2007-05-30 2009-09-25 파나소닉 주식회사 유기 el 디스플레이 패널 및 그 제조 방법
JP5267009B2 (ja) 2007-09-28 2013-08-21 大日本印刷株式会社 発光デバイス
JP2009211890A (ja) * 2008-03-03 2009-09-17 Toshiba Corp 有機el表示装置
US8785921B2 (en) * 2008-04-28 2014-07-22 Dai Nippon Printing Co., Ltd. Device comprising positive hole injection transport layer, method for producing the same and ink for forming positive hole injection transport layer
JP5560996B2 (ja) 2009-07-31 2014-07-30 大日本印刷株式会社 正孔注入輸送層用デバイス材料、正孔注入輸送層形成用インク、正孔注入輸送層を有するデバイス、及びその製造方法
US8927099B2 (en) 2009-10-27 2015-01-06 Dai Nippon Printing Co., Ltd. Transition metal compound-containing nanoparticle and method for producing the same, ink for positive hole injection transport layer, device comprising positive hole injection transport layer and method for producing the same
JP4798282B2 (ja) 2009-10-27 2011-10-19 大日本印刷株式会社 正孔注入輸送層を有するデバイス、及びその製造方法、並びに正孔注入輸送層形成用インク

Patent Citations (13)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2824411B2 (ja) 1995-08-25 1998-11-11 株式会社豊田中央研究所 有機薄膜発光素子
JP3748491B2 (ja) 1998-03-27 2006-02-22 出光興産株式会社 有機エレクトロルミネッセンス素子
JP2000036390A (ja) 1998-05-13 2000-02-02 Mitsubishi Chemicals Corp 有機電界発光素子
JP2002151257A (ja) * 2000-11-15 2002-05-24 Ricoh Co Ltd 有機電界発光素子及びその製造方法
JP2002204012A (ja) 2000-12-28 2002-07-19 Toshiba Corp 有機トランジスタ及びその製造方法
JP2003031366A (ja) * 2001-07-11 2003-01-31 Semiconductor Energy Lab Co Ltd ドーパントを用いた有機発光素子および発光装置
JP3748110B1 (ja) 2003-09-26 2006-02-22 株式会社半導体エネルギー研究所 発光装置およびそれを用いた電子機器
JP2005206925A (ja) * 2004-01-26 2005-08-04 Jsr Corp 導電性積層膜およびその形成方法
JP2006024791A (ja) * 2004-07-08 2006-01-26 International Manufacturing & Engineering Services Co Ltd 有機素子、有機エレクトロルミネッセント素子、及び有機太陽電池
JP2006155978A (ja) 2004-11-26 2006-06-15 Seiko Epson Corp 有機el装置の製造方法、および電子機器
JP2007287586A (ja) 2006-04-19 2007-11-01 Matsushita Electric Ind Co Ltd 有機エレクトロルミネッセント素子の製造方法、有機エレクトロルミネッセント素子、これを用いた表示装置および露光装置
JP2008041894A (ja) 2006-08-04 2008-02-21 Matsushita Electric Ind Co Ltd 有機エレクトロルミネッセント素子およびその製造方法
JP2008251626A (ja) * 2007-03-29 2008-10-16 Kyocera Corp 有機el素子および有機el素子の製造方法、並びに有機elディスプレイ

Non-Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
See also references of EP2276086A4
SYNTHETIC METALS, vol. 85, 1997, pages 1,229 - 1,232

Cited By (24)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2011013761A1 (ja) * 2009-07-31 2011-02-03 大日本印刷株式会社 正孔注入輸送層用デバイス材料、正孔注入輸送層形成用インク、正孔注入輸送層を有するデバイス、及びその製造方法
WO2011013759A1 (ja) * 2009-07-31 2011-02-03 大日本印刷株式会社 正孔注入輸送層用デバイス材料、正孔注入輸送層形成用インク、正孔注入輸送層を有するデバイス、及びその製造方法
JP2011049547A (ja) * 2009-07-31 2011-03-10 Dainippon Printing Co Ltd 正孔注入輸送層用デバイス材料、正孔注入輸送層形成用インク、正孔注入輸送層を有するデバイス、及びその製造方法
JP2011049545A (ja) * 2009-07-31 2011-03-10 Dainippon Printing Co Ltd 正孔注入輸送層用デバイス材料、正孔注入輸送層形成用インク、正孔注入輸送層を有するデバイス、及びその製造方法
US9102872B2 (en) 2009-07-31 2015-08-11 Dai Nippon Printing Co., Ltd. Device material for hole injection transport layer, ink for forming hole injection transport layer, device comprising hole injection transport layer, and method for producing the device
US9105859B2 (en) 2009-07-31 2015-08-11 Dai Nippon Printing Co., Ltd. Device material for hole injection transport layer, ink for forming hole injection transport layer, device comprising hole injection transport layer, and method for producing the device
JP2011173788A (ja) * 2009-10-27 2011-09-08 Dainippon Printing Co Ltd 遷移金属化合物含有ナノ粒子及びその製造方法、正孔注入輸送層用インク、並びに正孔注入輸送層を有するデバイス及びその製造方法
JP2011096733A (ja) * 2009-10-27 2011-05-12 Dainippon Printing Co Ltd 正孔注入輸送層を有するデバイス、及びその製造方法、並びに正孔注入輸送層形成用インク
US9391277B2 (en) 2009-10-27 2016-07-12 Dai Nippon Printing Co., Ltd. Device comprising positive hole injection transport layer, method for producing the same and ink for forming positive hole injection transport layer
WO2011052648A1 (ja) * 2009-10-27 2011-05-05 大日本印刷株式会社 正孔注入輸送層を有するデバイス、及びその製造方法、並びに正孔注入輸送層形成用インク
CN103026523A (zh) * 2010-07-30 2013-04-03 松下电器产业株式会社 有机el元件
US9490445B2 (en) 2010-07-30 2016-11-08 Joled Inc. Organic el element, organic el panel, organic el light-emitting apparatus, organic el display apparatus, and method of manufacturing organic el element
US9130187B2 (en) 2010-08-06 2015-09-08 Joled Inc. Organic EL element, display device, and light-emitting device
US8927976B2 (en) 2010-08-06 2015-01-06 Panasonic Corporation Organic EL element and production method for same
US9029842B2 (en) * 2010-08-06 2015-05-12 Joled Inc. Organic electroluminescence element and method of manufacturing thereof
US9048448B2 (en) * 2010-08-06 2015-06-02 Joled Inc. Organic electroluminescence element and method of manufacturing thereof
US20130140542A1 (en) * 2010-08-06 2013-06-06 Panasonic Corporation Organic electroluminescence element and method of manufacturing thereof
US20130126848A1 (en) * 2010-08-06 2013-05-23 Panasonic Corporation Organic electroluminescence element and method of manufacturing thereof
JP5783179B2 (ja) * 2010-08-06 2015-09-24 大日本印刷株式会社 遷移金属化合物含有ナノ粒子及びその製造方法、遷移金属化合物含有ナノ粒子分散インク及びその製造方法、並びに正孔注入輸送層を有するデバイス及びその製造方法
CN103053042A (zh) * 2010-08-06 2013-04-17 松下电器产业株式会社 有机el元件及其制造方法
CN103038909A (zh) * 2010-08-06 2013-04-10 松下电器产业株式会社 有机el元件及其制造方法
US9843010B2 (en) 2010-08-06 2017-12-12 Joled Inc. Light-emitting element, light-emitting device provided with light-emitting element, and light-emitting element production method
JP2011176324A (ja) * 2011-03-22 2011-09-08 Dainippon Printing Co Ltd 正孔注入輸送層を有するデバイス、及びその製造方法、並びに正孔注入輸送層形成用インク
JP2015097215A (ja) * 2015-01-21 2015-05-21 コニカミノルタ株式会社 有機エレクトロルミネッセンス素子

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