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TW201815993A - 電荷輸送性薄膜形成用清漆 - Google Patents

電荷輸送性薄膜形成用清漆 Download PDF

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TW201815993A TW106123692A TW106123692A TW201815993A TW 201815993 A TW201815993 A TW 201815993A TW 106123692 A TW106123692 A TW 106123692A TW 106123692 A TW106123692 A TW 106123692A TW 201815993 A TW201815993 A TW 201815993A
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日商日產化學工業股份有限公司
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Abstract

本發明提供一種含有5價超原子價碘化合物、電荷輸送性物質與有機溶劑的電荷輸送性薄膜形成用清漆。

Description

電荷輸送性薄膜形成用清漆
本發明係關於電荷輸送性薄膜形成用清漆。
於有機電致發光(EL)元件中,作為發光層或電荷注入層,使用由有機化合物所成的電荷輸送性薄膜。該電荷輸送性薄膜之形成方法,大致分為以蒸鍍法作為代表的乾式製程與以旋轉塗佈法為代表的濕式製程。若比較乾式製程與濕式製程時,濕式製程可更有效率地製造出於大面積上平坦性高的薄膜,故對於可望如有機EL之薄膜的大面積化之領域中,藉由濕式製程形成薄膜之情況較為多。
由此觀點得知,本發明者們開發出以下的清漆,該清漆為使用於形成以下電荷輸送性薄膜,該電荷輸送性薄膜為使用於以濕式製程製造可適用於各種電子裝置者(例如參照專利文獻1)。
然而,對於近年的有機EL之領域中,由元件之輕量化‧薄型化.可撓性化的潮流來看,取代玻璃基板而開始使用由有機化合物所成的基板。因此,比過去的產品可在更低溫下燒烤,又此時亦期待賦予具有良好電荷輸 送性的薄膜之清漆。
〔先前技術文獻〕 〔專利文獻〕
[專利文獻1]日本特開2002-151272號公報
本發明為有鑑於前述事項所成者,以提供一種即使在低溫下燒烤時亦可顯示高電荷輸送性,作為有機EL元件的電洞注入層使用時,可維持該元件的電流效率下達成驅動電壓的減低或亮度特性的提高之含有5價超原子價碘化合物的電荷輸送性薄膜形成用清漆為目的。本發明又以使用如此電荷輸送性薄膜形成用清漆的減低有機EL元件之驅動電壓的方法、提高亮度的方法及提高亮度壽命之方法為目的。
本發明者欲達成前述目的而重複進行詳細檢討結果,發現由5價超原子價碘化合物兼具對於有機溶劑為優良溶解性與對於電荷輸送性物質為優良氧化性,將此同時與電荷輸送性物質溶解於有機溶劑所調製的清漆所得之電荷輸送性薄膜作為有機EL元件的電洞注入層使用時,即使將該清漆在低溫下燒烤時,可無損失該元件的電流效 率下達到驅動電壓之減低或亮度特性的提高,完成本發明。且,對於本發明,所謂「在低溫進行燒烤」表示「在180℃以下的溫度下進行燒烤」。
即,本發明為提供以下者;1.將含有5價超原子價碘化合物、電荷輸送性物質與有機溶劑作為特徵的電荷輸送性薄膜形成用清漆;2.前述5價超原子價碘化合物為選自由戴斯-馬丁過碘烷(Dess-Martin Periodinane)、2-二氧碘安息香酸、2-二氧碘苯磺酸、下述式(X1)及(X2)所示化合物所成群的1種以上之如1.的電荷輸送性薄膜形成用組成物;
3.前述5價超原子價碘化合物為戴斯-馬丁過碘烷之2.的電荷輸送性薄膜形成用組成物;4.以前述電荷輸送性物質為含有分子量200~9,500的電荷輸送性化合物者為特徵之如1.~3.中任一的電荷輸送性薄膜形成用清漆;5.前述電荷輸送性物質為含有選自由分子量200~9,500的芳基胺衍生物及噻吩衍生物所成群的至少1種為特徵的如1.~4.中任一的電荷輸送性薄膜形成用清漆;6.以更含有摻合物為特徵的如1.~5.中任一的電荷輸 送性薄膜形成用清漆;7.以前述摻合物為含有芳基磺酸者為特徵的如6.的電荷輸送性薄膜形成用清漆;8.使用如1.~7.中任一的電荷輸送性薄膜形成用清漆所製造之電荷輸送性薄膜;9.具有如8.之電荷輸送性薄膜的有機EL元件;10.以使用如1.~7.中任一的電荷輸送性薄膜形成用清漆者為特徵的電荷輸送性薄膜之製造方法;11.以使用如1.~7.中任一的電荷輸送性薄膜形成用清漆者為特徵的有機EL元件之製造方法;12.一種減低具有使用電荷輸送性薄膜形成用清漆所製造的電荷輸送性薄膜的有機EL元件之驅動電壓的方法,其特徵為作為前述電荷輸送性薄膜形成用清漆,使用如1.~7.中任一的電荷輸送性薄膜形成用清漆;13.一種提高具有使用電荷輸送性薄膜形成用清漆所製造的電荷輸送性薄膜的有機EL元件之亮度的方法,其特徵為作為前述電荷輸送性薄膜形成用清漆,使用如1.~7.中任一的電荷輸送性薄膜形成用清漆者;14.一種提高具有使用電荷輸送性薄膜形成用清漆所製造的電荷輸送性薄膜之有機EL元件的亮度壽命之方法,其特徵為作為前述電荷輸送性薄膜形成用清漆,使用如1.~7.中任一的電荷輸送性薄膜形成用清漆者。
藉由使用本發明之電荷輸送性薄膜形成用清漆,與使用未含有此的清漆或含有其他有機氧化劑的清漆時做比較,本發明為即使在低溫下進行燒烤時,亦可得到顯示高電荷輸送性之電荷輸送性薄膜。且將該薄膜作為電洞注入層使用時,可達到有機EL元件之驅動電壓的減低或亮度特性的提高。
又,由本發明之電荷輸送性薄膜形成用清漆所得的薄膜亦可期待作為帶電防止膜、有機薄膜太陽電池的電洞捕集層等使用。
有關本發明的電荷輸送性薄膜形成用清漆為含有5價超原子價碘化合物。本發明中,前述5價超原子價碘化合物以選自由戴斯-馬丁過碘烷(1,1,1-乙醯氧基-1,1-二氫-1,2-Benzoiodoxol-3-(1H)-酮)、2-二氧碘安息香酸(IBX)、2-二氧碘苯磺酸(IBS)、下述式(X1)及(X2)所示化合物所成群的1種以上者為佳,以戴斯-馬丁過碘烷為較佳。
本發明之清漆中的5價超原子價碘化合物之含 有量為對於電荷輸送性物質(含有摻合物時為電荷輸送性物質及摻合物)為10~80質量%程度,較佳為20~60質量%程度。
作為有關含有本發明的電荷輸送性薄膜形成用清漆之電荷輸送性物質,亦可使用在有機EL的領域中所用者。作為該具體例子,可舉出寡苯胺衍生物、N,N’-二芳基聯苯胺衍生物、N,N,N’,N’-四芳基聯苯胺衍生物等芳基胺衍生物、寡聚噻吩衍生物、噻吩並噻吩衍生物、噻吩並噻吩衍生物等噻吩衍生物、寡聚吡咯等吡咯衍生物等各種電荷輸送性化合物。其中由對有機溶劑顯示優良的溶解性來看,以芳基胺衍生物、噻吩衍生物為佳,芳基胺衍生物為較佳。
前述電荷輸送性化合物分子量由調製出賦予平坦性高薄膜之均勻清漆的觀點來看,通常為200~9,500程度,但由欲得到更優良電荷輸送性的薄膜之觀點來看,以300以上為佳,以400以上為較佳,由調製出對於平坦性高之薄膜賦予高再現性之均勻清漆的觀點來看,以8,000以下為佳,以7,000以下為較佳,以6,000以下為進一步較佳,以5,000以下為更佳。且,由進行薄膜化時可防止分離電荷輸送性物質的觀點來看,電荷輸送性化合物以未有分子量分布者(分散度為1)為佳(即,以單一分子量者為佳)。
作為芳基胺衍生物之具體例子,可舉出式(1)所示者。
式(1)中,X201表示-NY201-、-O-、-S-、-(CR207R208)L-或單鍵,m1或m2為0時,表示-NY201-。
Y201為彼此獨立表示氫原子,可由Z201所取代之碳數1~20的烷基、碳數2~20的烯基或者碳數2~20的炔基,或可由Z202所取代之碳數6~20的芳基或者碳數2~20的雜芳基。
作為碳數1~20的烷基之具體例子,可舉出可為直鏈狀、支鏈狀、環狀中任一種,例如可舉出甲基、乙基、n-丙基、異丙基、n-丁基、異丁基、s-丁基、t-丁基、n-戊基、n-己基、n-庚基、n-辛基、n-壬基、n-癸基等碳數1~20的直鏈狀或支鏈狀烷基;環丙基、環丁基、環戊基、環己基、環庚基、環辛基、環壬基、環癸基、聯環丁基、聯環戊基、聯環己基、聯環庚基、聯環辛基、聯環壬基、聯環癸基等碳數3~20的環狀烷基等。
作為碳數2~20的烯基之具體例子,可舉出乙烯基、n-1-丙烯基、n-2-丙烯基、1-甲基乙烯基、n-1-丁烯基、n-2-丁烯基、n-3-丁烯基、2-甲基-1-丙烯基、2-甲基-2-丙烯基、1-乙基乙烯基、1-甲基-1-丙烯基、1-甲基-2-丙烯基、n-1-戊烯基、n-1-癸烯基、n-1-二十碳烯基等。
作為碳數2~20的炔基之具體例子,可舉出乙 炔基、n-1-丙炔基、n-2-丙炔基、n-1-丁炔基、n-2-丁炔基、n-3-丁炔基、1-甲基-2-丙炔基、n-1-戊炔基、n-2-戊炔基、n-3-戊炔基、n-4-戊炔基、1-甲基-n-丁炔基、2-甲基-n-丁炔基、3-甲基-n-丁炔基、1,1-二甲基-n-丙炔基、n-1-己炔基、n-1-癸炔基、n-1-十五炔基、n-1-二十炔基等。
作為碳數6~20的芳基之具體例子,可舉出苯基、1-萘基、2-萘基、1-蒽基、2-蒽基、9-蒽基、1-菲基、2-菲基、3-菲基、4-菲基、9-菲基等。
作為碳數2~20的雜芳基之具體例子,可舉出2-噻吩基、3-噻吩基、2-呋喃基、3-呋喃基、2-噁唑基、4-噁唑基、5-噁唑基、3-異噁唑基、4-異噁唑基、5-異噁唑基、2-噻唑基、4-噻唑基、5-噻唑基、3-異噻唑基、4-異噻唑基、5-異噻唑基、2-咪唑基、4-咪唑基、2-吡啶基、3-吡啶基、4-吡啶基等。
R207及R208為彼此獨立表示氫原子、鹵素原子、硝基、氰基、胺基、醛基、羥基、硫醇基、磺酸基、羧基、可由Z201所取代之碳數1~20的烷基、碳數2~20的烯基或者碳數2~20的炔基、可由Z202所取代之碳數6~20的芳基或者碳數2~20的雜芳基或-NHY202、-NY203Y204、-C(O)Y205、-OY206、-SY207、-SO3Y208、-C(O)OY209、-OC(O)Y210、-C(O)NHY211或者-C(O)NY212Y213基。
Y202~Y213為彼此獨立表示可由Z201所取代之碳數1~20的烷基、碳數2~20的烯基或者碳數2~20的炔基或可由Z202所取代之碳數6~20的芳基或者碳數2~20的 雜芳基。
Z201表示可由鹵素原子、硝基、氰基、胺基、醛基、羥基、硫醇基、磺酸基、羧基或Z203所取代之碳數6~20的芳基或者碳數2~20的雜芳基。
Z202表示可由鹵素原子、硝基、氰基、胺基、醛基、羥基、硫醇基、磺酸基、羧基或Z203所取代之碳數1~20的烷基、碳數2~20的烯基或者碳數2~20的炔基。
Z203表示鹵素原子、硝基、氰基、胺基、醛基、羥基、硫醇基、磺酸基或羧基。
作為鹵素原子可舉出氟原子、氯原子、溴原子、碘原子等。
作為R207~R208及Y202~Y213的烷基、烯基、炔基、芳基及雜芳基,可舉出與前述相同者。
這些中,作為R207及R208,亦以氫原子或可由Z201所取代之碳數1~20的烷基為佳,以氫原子或可由Z201所取代之甲基為較佳,以氫原子為最佳。
L表示-(CR207R208)-所示2價基的數,雖為1~20的整數,但以1~10為佳,以1~5為較佳,以1~2為進一步較佳,以1為最佳。且,L若為2以上時,複數的R207彼此可為相同或相異,複數R208亦可彼此相同亦可為相異。
換言之,作為X201,以-NY201-或單鍵為佳。又,作為Y201以氫原子或可由Z201所取代之碳數1~20的烷基為佳,以氫原子或可由Z201所取代之甲基為較佳,以氫原子為最佳。
R201~R206為彼此獨立表示氫原子、鹵素原子、硝基、氰基、胺基、醛基、羥基、硫醇基、磺酸基、羧基、可由Z201所取代之碳數1~20的烷基、碳數2~20的烯基或者碳數2~20的炔基、可由Z202所取代之碳數6~20的芳基或者碳數2~20的雜芳基,或-NHY202、-NY203Y204、-C(O)Y205、-OY206、-SY207、-SO3Y208、-C(O)OY209、-OC(O)Y210、-C(O)NHY211或者-C(O)NY212Y213基(Y202~Y213表示與前述相同意思)。作為這些鹵素原子、烷基、烯基、炔基、芳基及雜芳基,可舉出與前述相同者。
特別對於式(1),作為R201~R204以氫原子、鹵素原子、可由Z201所取代之碳數1~10的烷基,或可由Z202所取代之碳數6~14的芳基為佳,以氫原子、氟原子或可由氟原子所取代之碳數1~10的烷基為較佳,以皆為氫原子者為最佳。
又,作為R205及R206,以氫原子、鹵素原子、可由Z201所取代之碳數1~10的烷基、可由Z202所取代之碳數6~14的芳基或可由Z202所取代之二苯基胺基(Y203及Y204為可由Z202所取代之苯基的-NY203Y204基)為佳,以氫原子、氟原子或可由氟原子所取代之二苯基胺基為較佳,以同時皆為氫原子或二苯基胺基者為進一步佳。
彼等中,亦以R201~R204為氫原子、氟原子、可由氟原子所取代之碳數1~10的烷基,以R205及R206為氫原子、氟原子、可由氟原子所取代之二苯基胺基,X201為 -NY201-或單鍵,且Y201為氫原子或甲基之組合者為佳,以R201~R204為氫原子,R205及R206同時為氫原子或二苯基胺基,X201為-NH-或單鍵的組合為較佳。
對於式(1),m1及m2為彼此獨立表示0以上的整數,雖滿足1≦m1+m2≦20,若考慮到所得之薄膜的電荷輸送性與芳基胺衍生物之溶解性的平衡,以滿足2≦m1+m2≦8者為佳,以滿足2≦m1+m2≦6者為較佳,以滿足2≦m1+m2≦4者較更佳。
對於Y201~Y213及R201~R208,以Z201可由鹵素原子或Z203所取代之碳數6~20的芳基為佳,以可由鹵素原子或Z203所取代之苯基為較佳,以不存在者(即非取代者)為最佳。
以Z202可由鹵素原子或Z203所取代之碳數1~20的烷基為佳,以可由鹵素原子或Z203所取代之碳數1~4的烷基為較佳,以存在者(即非取代者)為最佳。
以Z203為鹵素原子為佳,以氟為較佳,以存在者(即非取代者)為最佳。
在Y201~Y213及R201~R208中,烷基、烯基及炔基的碳數以10以下為佳,較佳為6以下,進一步較佳為4以下。又,芳基及雜芳基的碳數以14以下為佳,較佳為10以下,進一步較佳為6以下。
式(1)所示芳基胺衍生物之分子量由可確保對有機溶劑之溶解性的觀點來看,以9,500以下者為佳,較佳為8,000以下,進一步較佳為7,000以下,更佳為6,000以 下,更進一步較佳為5,000以下。又,由提高電荷輸送性之觀點來看,該分子量以300以上為佳,較佳為400以上。且,由在薄膜化的情況下,可防止分離電荷輸送性物質之觀點來看,式(1)所示芳基胺衍生物以無分子量分布者(分散度為1)為佳(即,單一分子量者為佳)。
且,作為芳基胺衍生物之合成法,雖無特別限定,但可舉出Bulletin of Chemical Society of Japan,67,pp.1749-1752(1994)、Synthetic Metals,84,pp.119-120(1997)、Thin Solid Films,520(24),pp.7157-7163,(2012)、國際公開第2008/032617號、國際公開第2008/032616號、國際公開第2008/129947號、國際公開第2013/084664號等所記載的方法。
作為式(1)所示芳基胺衍生物的具體例子,可舉出下述式所示者,但並未限定於此等。
(式中,DPA表示二苯基胺基)
(式中,Ph表示苯基,TPA表示p-(二苯基胺基)苯基)
作為芳基胺衍生物之其他具體例子,可舉出式(2)或(3)所示者。
式(3)中,R1及R2為彼此獨立表示氫原子、鹵素原子、硝基、氰基或可由鹵素原子所取代之碳數1~20的烷基、碳數2~20的烯基、碳數2~20的炔基、碳數6~20的芳基或者碳數2~20的雜芳基。
作為鹵素原子,可舉出氟原子、氯原子、溴原子、碘原子等,以氟原子為佳。
作為碳數1~20的烷基、碳數2~20的烯基、碳數2~20的炔基及碳數6~20的芳基,可舉出與前述相同者。
作為碳數2~20的雜芳基之具體例子,可舉出2-呋喃基、3-呋喃基、2-噁唑基、4-噁唑基、5-噁唑基、3-異噁唑基、4-異噁唑基、5-異噁唑基等含氧雜芳基;2-噻吩基、3-噻吩基、2-噻唑基、4-噻唑基、5-噻唑基、3-異噻唑基、4-異噻唑基、5-異噻唑基等含硫雜芳基;2-咪唑基、4-咪唑基、2-吡啶基、3-吡啶基、4-吡啶基、2-吡 嗪基、3-吡嗪基、5-吡嗪基、6-吡嗪基、2-嘧啶基、4-嘧啶基、5-嘧啶基、6-嘧啶基、3-噠嗪基、4-噠嗪基、5-噠嗪基、6-噠嗪基、1,2,3-三嗪-4-基、1,2,3-三嗪-5-基、1,2,4-三嗪-3-基、1,2,4-三嗪-5-基、1,2,4-三嗪-6-基、1,3,5-三嗪-2-基、1,2,4,5-四嗪-3-基、1,2,3,4-四嗪-5-基、2-喹啉基、3-喹啉基、4-喹啉基、5-喹啉基、6-喹啉基、7-喹啉基、8-喹啉基、1-異喹啉基、3-異喹啉基、4-異喹啉基、5-異喹啉基、6-異喹啉基、7-異喹啉基、8-異喹啉基、2-喹喔啉基、5-喹喔啉基、6-喹喔啉基、2-喹唑啉基、4-喹唑啉基、5-喹唑啉基、6-喹唑啉基、7-喹唑啉基、8-喹唑啉基、3-噌啉基、4-噌啉基、5-噌啉基、6-噌啉基、7-噌啉基、8-噌啉基等含氮雜芳基等。
彼等中,作為R1及R2,以氫原子、氟原子、氰基、可由鹵素原子所取代之碳數1~20的烷基、可由鹵素原子所取代之碳數6~20的芳基或可由鹵素原子所取代之碳數2~20的雜芳基為佳,以氫原子、氟原子、氰基、可由鹵素原子所取代之碳數1~10的烷基或可由鹵素原子所取代之苯基為較佳,以氫原子、氟原子、甲基或三氟甲基為進一步較佳,以氫原子為最佳。
式(2)及(3)中,Ph1表示式(P1)所示基。
式中,R3~R6為彼此獨立表示氫原子、鹵素原子、硝基、氰基或可由鹵素原子所取代之碳數1~20的烷基、碳數2~20的烯基、碳數2~20的炔基、碳數6~20的芳基或者碳數2~20的雜芳基。作為這些具體例子,可舉出與在前述R1及R2所說明之相同者。
特別作為R3~R6,以氫原子、氟原子、氰基、可由鹵素原子所取代之碳數1~20的烷基、可由鹵素原子所取代之碳數6~20的芳基或可由鹵素原子所取代之碳數2~20的雜芳基為佳,以氫原子、氟原子、氰基、可由鹵素原子所取代之碳數1~10的烷基或可由鹵素原子所取代之苯基為較佳,以氫原子、氟原子、甲基或三氟甲基為進一步較佳,以氫原子為最佳。
以下舉出作為Ph1的較佳具體例子,但並未限定於此等。
式(2)中,Ar1為彼此獨立表示式(B1)~(B11)中任一所示基,但以式(B1’)~(B11’)中任一所示基為特佳。
式中,R7~R27、R30~R51及R53~R154為彼此獨立表示氫原子、鹵素原子、硝基、氰基或可由鹵素原子所取代之二苯基胺基、碳數1~20的烷基、碳數2~20的烯基、碳數2~20的炔基、碳數6~20的芳基或者碳數2~20的雜芳基。R28及R29為彼此獨立表示可由Z1所取代之碳數6~20的芳基或碳數2~20的雜芳基。R52表示氫原子、可由Z4所取代之碳數1~20的烷基、碳數2~20的烯基或者碳數2~20的炔基或可由Z1所取代之碳數6~20的芳基或者碳數 2~20的雜芳基。
Z1表示可由鹵素原子、硝基、氰基或Z2所取代之碳數1~20的烷基、碳數2~20的烯基或者碳數2~20的炔基。Z2表示可由鹵素原子、硝基、氰基,或可由Z3所取代之碳數6~20的芳基或者碳數2~20的雜芳基。Z3表示鹵素原子、硝基或氰基。
Z4表示可由鹵素原子、硝基、氰基或Z5所取代之碳數6~20的芳基或者碳數2~20的雜芳基。Z5表示可由鹵素原子、硝基、氰基或Z3所取代之碳數1~20的烷基、碳數2~20的烯基或者碳數2~20的炔基。
作為這些鹵素原子、碳數1~20的烷基、碳數2~20的烯基、碳數2~20的炔基、碳數6~20的芳基及碳數2~20的雜芳基之具體例子,可舉出與在前述R1及R2所說明的相同者。
特別作為R7~R27、R30~R51及R53~R154,以氫原子、氟原子、氰基、可由鹵素原子所取代之二苯基胺基、可由鹵素原子所取代之碳數1~20的烷基、可由鹵素原子所取代之碳數6~20的芳基或可由鹵素原子所取代之碳數2~20的雜芳基為佳,以氫原子、氟原子、氰基、可由鹵素原子所取代之碳數1~10的烷基或可由鹵素原子所取代之苯基為較佳,以氫原子、氟原子、甲基或三氟甲基為進一步較佳,以氫原子為最佳。
作為R28及R29,以可由Z1所取代之碳數6~14的芳基或可由Z1所取代之碳數2~14的雜芳基為佳,以可 由Z1所取代之碳數6~14的芳基為較佳,以可由Z1所取代之苯基、以可由Z1所取代之1-萘基或可由Z1所取代之2-萘基為進一步較佳。
作為R52,以氫原子、可由Z1所取代之碳數6~20的芳基、可由Z1所取代之碳數2~20的雜芳基或可由Z4所取代之碳數1~20的烷基為佳,以氫原子、可由Z1所取代之碳數6~14的芳基、可由Z1所取代之碳數2~14的雜芳基或可由Z4所取代之碳數1~10的烷基為較佳,以氫原子、可由Z1所取代之碳數6~14的芳基、可由Z1所取代之碳數2~14的含氮雜芳基或可由Z4所取代之碳數1~10的烷基為進一步較佳,以氫原子、可由Z1所取代之苯基、可由Z1所取代之1-萘基、可由Z1所取代之2-萘基、可由Z1所取代之2-吡啶基、可由Z1所取代之3-吡啶基、可由Z1所取代之4-吡啶基或可由Z4所取代之甲基為更佳。
Ar4為彼此獨立表示各芳基可由碳數6~20的芳基之二芳基胺基所取代之碳數6~20的芳基。作為碳數6~20的芳基之具體例子,可舉出與在前述R1及R2所說明的相同者,作為前述二芳基胺基之具體例子,可舉出二苯基胺基、1-萘苯基胺基、二(1-萘)胺基、1-萘-2-萘胺基、二(2-萘)胺基等。
作為Ar4,以苯基、1-萘基、2-萘基、1-蒽基、2-蒽基、9-蒽基、1-菲基、2-菲基、3-菲基、4-菲基、9-菲基、p-(二苯基胺基)苯基、p-(1-萘苯基胺基)苯基、p-(二(1-萘)胺基)苯基、p-(1-萘-2-萘胺基)苯基、p-(二 (2-萘)胺基)苯基等為佳,以p-(二苯基胺基)苯基為較佳。
以下雖舉出作為Ar1的較佳基之具體例子,但並未限定於此等。且,下述式中,DPA及R52表示與前述相同意思。
式(2)中,Ar2為彼此獨立表示式(A1)~(A18)中任一所示基,特別以式(A1’-1)~(A18’-2)中任一所示基 為佳。
式中,R155表示氫原子、可由Z4所取代之碳數1~20的烷基、碳數2~20的烯基或者碳數2~20的炔基,或可由Z1所取代之碳數6~20的芳基或者碳數2~20的雜芳 基。R156及R157為彼此獨立表示Z1所取代之碳數6~20的芳基或碳數2~20的雜芳基。DPA、Ar4、Z1及Z4表示與前述相同意思。作為這些鹵素原子、碳數1~20的烷基、碳數2~20的烯基、碳數2~20的炔基、碳數6~20的芳基及碳數2~20的雜芳基之具體例,可舉出在前述R1及R2所說明的相同者。
特別作為R155以氫原子、可由Z1所取代之碳數6~20的芳基、可由Z1所取代之碳數2~20的雜芳基,或可由Z4所取代之碳數1~20的烷基為佳,以氫原子、可由Z1所取代之碳數6~14的芳基、可由Z1所取代之碳數2~14的雜芳基,或可由Z4所取代之碳數1~10的烷基為較佳,以氫原子、可由Z1所取代之碳數6~14的芳基、可由Z1所取代之碳數2~14的含氮雜芳基,或可由Z4所取代之碳數1~10的烷基為進一步較佳,以氫原子、可由Z1所取代之苯基、可由Z1所取代之1-萘基、可由Z1所取代之2-萘基、可由Z1所取代之2-吡啶基、可由Z1所取代之3-吡啶基、可由Z1所取代之4-吡啶基,或可由Z4所取代之甲基為更佳。
作為R156及R157,以可由Z1所取代之碳數6~14的芳基,或可由Z1所取代之碳數2~14的雜芳基為佳,以Z1所取代之碳數6~14的芳基為較佳,以Z1所取代之苯基、可由Z1所取代之1-萘基,或可由Z1所取代之2-萘基為進一步較佳。
以下舉出作為Ar2的較佳基的具體例子,但並未限定於此等。且,下述式中,R155及DPA表示與前述相 同意思。
對於式(2),若考慮到所得之芳基胺衍生物的合成容易性,以所有Ar1為相同基,以所有Ar2為相同基者為佳,以所有Ar1及Ar2為相同基者為更佳。即作為式(2)所示芳基胺衍生物,以式(2-1)所示者為較佳。
式(2-1)中,Ph1表示與前述相同意思。x如後述。Ar5雖同時表示式(D1)~(D13)中任一所示基,特別以式(D1’)~(D13’)中任一所示基者為佳。且,下述式中,R28、R29、R52、Ar4及DPA表示與前述相同意思。作為Ar5的具體例子,可舉出作為Ar1的較佳基之具體例子所舉出的與前述相同者。
又,作為如後述之原料化合物,使用比較便宜的雙(4-胺基苯基)胺可較簡單地合成,同時對於所得之芳基胺衍生物的有機溶劑之溶解性因優良,故式(2)所示芳基胺衍生物以式(2-2)所示者為佳。
式中,Ar6同時表示式(E1)~(E14)中任一所示基。且,下述式中,R52表示與前述相同意思。
式(3)中,Ar3表示式(C1)~(C8)中任一所示基,特別以(C1’)~(C8’)中任一所示基為佳。且,下述式中DPA表示與前述相同意思。
式(2)及(2-1)中,x表示1~10的整數,但由提高化合物對有機溶劑之溶解性的觀點來看,1~5為佳,1~3為較佳,1或2為進一步較佳,1為最佳。式(3)中,y表示1或2。
對於R28、R29、R52及R155~R157,Z1以鹵素原 子、硝基、氰基、可由Z2所取代之碳數1~10的烷基、可由Z2所取代之碳數2~10的烯基,或可由Z2所取代之碳數2~10的炔基為佳,以鹵素原子、硝基、氰基、可由Z2所取代之碳數1~3的烷基、可由Z2所取代之碳數2~3的烯基,或可由Z2所取代之碳數2~3的炔基為較佳,以氟原子、可由Z2所取代之碳數1~3的烷基、可由Z2所取代之碳數2~3的烯基,或可由Z2所取代之碳數2~3的炔基為進一步較佳。
對於R28、R29、R52及R155~R157,Z4以鹵素原子、硝基、氰基,或可由Z5所取代之碳數6~14的芳基為佳,以鹵素原子、硝基、氰基,或可由Z5所取代之碳數6~10的芳基為較佳,以氟原子,或可由Z5所取代之碳數6~10的芳基為進一步較佳,以氟原子,或可由Z5所取代之苯基為更佳。
對於R28、R29、R52及R155~R157,Z2以鹵素原子、硝基、氰基,或可由Z3所取代之碳數6~14的芳基為佳,以鹵素原子、硝基、氰基,或可由Z3所取代之碳數6~10的芳基為較佳,以氟原子,或可由Z3所取代之碳數6~10的芳基為進一步較佳,以氟原子,或可由Z3所取代之苯基為更佳
對於R28、R29、R52及R155~R157,Z5以鹵素原子、硝基、氰基、可由Z3所取代之碳數1~10的烷基、可由Z3所取代之碳數2~10的烯基,或可由Z3所取代之碳數2~10的炔基為佳,以鹵素原子、硝基、氰基、可由Z3所取 代之碳數1~3的烷基、可由Z3所取代之碳數2~3的烯基,或可由Z3所取代之碳數2~3的炔基為較佳,以氟原子、可由Z3所取代之碳數1~3的烷基、可由Z3所取代之碳數2~3的烯基,或可由Z3所取代之碳數2~3的炔基為更一層較佳。
對於R28、R29、R52及R155~R157,Z3以鹵素原子為佳,以氟原子為較佳。
對於R7~R27、R30~R51及R53~R154,Z1以鹵素原子、硝基、氰基、可由Z2所取代之碳數1~3的烷基、可由Z2所取代之碳數2~3的烯基,或可由Z2所取代之碳數2~3的炔基為佳,以鹵素原子,或可由Z2所取代之碳數1~3的烷基為較佳,以氟原子,或可由Z2所取代之甲基為更一層較佳。
對於R7~R27、R30~R51及R53~R154,Z4以鹵素原子、硝基、氰基,或可由Z5所取代之碳數6~10的芳基為佳,以鹵素原子,或可由Z5所取代之碳數6~10的芳基為較佳,氟原子,或可由Z5所取代之苯基為更一層較佳。
對於R7~R27、R30~R51及R53~R154,Z2以鹵素原子、硝基、氰基,或可由Z3所取代之碳數6~10的芳基為佳,以鹵素原子,或可由Z3所取代之碳數6~10的芳基為較佳,氟原子,或可由Z3所取代之苯基為更一層較佳。
對於R7~R27、R30~R51及R53~R154,Z5以鹵 素原子、硝基、氰基、可由Z3所取代之碳數1~3的烷基、可由Z3所取代之碳數2~3的烯基,或可由Z3所取代之碳數2~3的炔基為佳,以鹵素原子,或可由Z3所取代之碳數1~3的烷基為較佳,以氟原子,或可由Z3所取代之甲基為更一層較佳。
對於R7~R27、R30~R51及R53~R154,Z3以鹵素原子為佳,以氟原子為較佳。
對於本發明,作為R52及R155的較佳基之具體例子,可舉出以下所示者,但並未限定於此。
對於本發明,前述烷基、烯基及炔基的碳數以10以下者為佳,較佳為6以下,進一步較佳為4以下。又,前述芳基及雜芳基的碳數以14以下者為佳,較佳為10以下,進一步較佳為6以下。
式(2)所示芳基胺衍生物及式(3)所示芳基胺衍生物的分子量,由調製出賦予平坦性高的薄膜之均勻清漆的觀點來看,通常為200~9,500程度,但由調製出賦予更佳再現性之平坦性高的膜之均勻清漆的觀點來看,以8,000以下為佳,以7,000以下為較佳,以6,000以下為進一步較佳,以5,000以下為更佳,由得到具有更優良的電荷輸送性之薄膜的觀點來看,以300以上為佳,以400以上為較佳。且,於進行薄膜化的情況時,由防止電荷輸送性物 質分離的觀點來看,電荷輸送性化合物以無分子量分布(分散度為1)者為佳(即,單一分子量者為佳)。
式(2)所示芳基胺衍生物及式(3)所示芳基胺衍生物可依據國際公開第2015/050253號記載的方法而製造。
以下雖舉出式(2)或(3)所示芳基胺衍生物的具體例子,但並未限定於此等。且,式中,「Me」表示甲基,「Et」表示乙基,「Prn」表示n-丙基,「Pri」表示i-丙基,「Bun」表示n-丁基,「Bui」表示i-丁基,「Bus」表示s-丁基,「But」表示t-丁基,「DPA」表示二苯基胺基,「SBF」表示9,9’-螺二〔9H-芴〕-2-基。
本發明清漆中之電荷輸送性物質的含有量,可依據清漆的黏度及表面張力等或所製作的薄膜厚度等而做適宜設定,通常為清漆中0.1~10.0質量%程度,若考慮到提高清漆塗佈性,以0.5~5.0質量%程度為佳,較佳為1.0~3.0質量%程度。
本發明之電荷輸送性薄膜形成用清漆由可進一步提高所得之薄膜的電荷輸送性之觀點來看,可含有摻合物。作為摻合物,雖無特別限定,芳基磺酸為較佳。作為其中一例子,可舉出式(4)或(5)所示芳基磺酸。
式(4)中,A1表示-O-或-S-,以-O-為佳。A2雖表示萘環或蒽環,但以萘環為佳。A3表示2~4價的全氟聯苯基,j1表示A1與A3的鍵結數,滿足2≦j1≦4的整數,但以A3為2價全氟聯苯基,且j1為2者為佳。j2表示鍵結於A2的磺酸基數,滿足1≦j2≦4的整數,但以2為佳。
式(5)中,A4~A8為彼此獨立表示氫原子、鹵素原子、氰基、碳數1~20的烷基、碳數1~20的鹵素化烷基或碳數2~20的鹵素化烯基,但A4~A8中至少3個為鹵素原子。k表示鍵結於萘環的磺酸基數,滿足1≦k≦4的整數,但以2~4為佳,以2為較佳。
作為碳數1~20的鹵化烷基,可舉出三氟甲基、2,2,2-三氟乙基、1,1,2,2,2-五氟乙基、3,3,3-三氟丙基、2,2,3,3,3-五氟丙基、1,1,2,2,3,3,3-五氟丙基、4,4,4-三氟丁基、3,3,4,4,4-五氟丁基、2,2,3,3,4,4,4-五氟丁基、1,1,2,2,3,3,4,4,4-九氟丁基等。作為碳數2~20的鹵素化烯基,可舉出全氟乙烯基、1-全氟丙烯基、全氟烯丙基、全氟丁烯基等。
作為鹵素原子、碳數1~20的烷基之例子,可舉出與前述相同者,作為鹵素原子以氟原子為佳。
彼等中,亦以A4~A8為氫原子、鹵素原子、 氰基、碳數1~10的烷基、碳數1~10的鹵素化烷基或碳數2~10的鹵素化烯基,且A4~A8中至少3個為氟原子者為佳,以氫原子、氟原子、氰基、碳數1~5的烷基、碳數1~5的氟化烷基或碳數2~5的氟化烯基,且A4~A8中至少3個為氟原子者較佳,以氫原子、氟原子、氰基、碳數1~5的全氟烷基或碳數1~5的全氟烯基,且A4、A5及A8為氟原子者為更一層較佳。
且,所謂全氟烷基為,烷基的所有氫原子皆被取代為氟原子的基,所謂全氟烯基表示烯基的所有氫原子皆取代為氟原子的基。
雖舉出前述芳基磺酸的具體例子,但並未限定於此等。
本發明之清漆中的摻合物之含有量可依據電荷輸送性物質種類或量等而適宜設定,通常在質量比下對於電荷輸送性物質而言為0.5~10程度。
本發明之電荷輸送性薄膜形成用清漆中,將 由此所得之電荷輸送性薄膜的物性調整等作為目的,將提高三甲氧基矽烷、三乙氧基矽烷等有機矽烷化合物或該薄膜的電洞注入力等作為目的,可含有含氟原子之寡苯胺衍生物等其他成分。本發明之電荷輸送性薄膜形成用清漆中的其他成分之含有量在不損害本發明之效果的範圍下並無特別限定,雖為依據其他成分的性質、功能等而決定者,例如有關含有氟原子的寡苯胺衍生物,對於電荷輸送性物質,通常為5~50質量%程度,較佳為10~30質量%程度。
作為前述含有氟原子的寡苯胺衍生物之較佳例子,可舉出式(6)所示者。
式中,R301表示氫原子,或可由Z所取代之碳數1~20的烷基。Z表示鹵素原子、硝基、氰基、醛基、羥基、硫醇基、磺酸基、羧基、可由Z’所取代之碳數6~20的芳基或Z’所取代之碳數2~20的雜芳基,Z’表示鹵素原子、硝基、氰基、醛基、羥基、硫醇基、磺酸基或羧基。
R302~R310為彼此獨立表示氫原子、鹵素原子、硝基、氰基、或鹵素原子所取代之碳數1~20的烷基、碳數2~20的烯基、碳數2~20的炔基、碳數6~20的芳基或者碳數2~20的雜芳基。
作為鹵素原子、碳數1~20的烷基、碳數2~ 20的烯基、碳數2~20的炔基、碳數6~20的芳基及碳數2~20的雜芳基,可舉出與前述相同者。
此等中,作為R301,若考慮到含有氟原子之寡苯胺衍生物對有機溶劑的溶解性時,以氫原子,或可由Z所取代之碳數1~10的烷基為佳,以氫原子,或可由Z所取代之碳數1~4的烷基為較佳,以氫原子為最佳。且,複數R301各可相同或相異。
又,彼等中,作為R302~R310,若考慮到含有氟原子的寡苯胺衍生物對有機溶劑之溶解性時,以氫原子、鹵素原子、硝基、氰基、或鹵素原子所取代之碳數1~10的烷基為佳,以氫原子、鹵素原子、或鹵素原子所取代之碳數1~4的烷基為較佳,以氫原子為最佳。且,複數R302~R305各可為相同或相異。
式(6)中,A表示可由氰基、氯原子、溴原子、碘原子、硝基或者碳數1~20的氟烷氧基所取代之碳數1~20的氟烷基、碳數3~20的氟環烷基、碳數4~20的氟聯環烷基、碳數2~20的氟烯基或者碳數2~20的氟炔基;可由氰基、氯原子、溴原子、碘原子、硝基、碳數1~20的烷基、碳數1~20的氟烷基或者碳數1~20的氟烷氧基所取代之碳數6~20的氟芳基;可由碳數1~20的氟烷基、碳數3~20的氟環烷基、碳數4~20的氟聯環烷基、碳數2~20的氟烯基或者碳數2~20的氟炔基所取代之同時,可由氰基、鹵素原子或者碳數1~20的氟烷氧基所取代之碳數6~20的芳基;可由氰基、氯原子、溴原子、碘原 子、硝基、碳數1~20的氟烷氧基、碳數1~20的氟烷基、碳數3~20的氟環烷基、碳數4~20的氟聯環烷基、碳數2~20的氟烯基或者碳數2~20的氟炔基所取代之碳數7~20的氟芳烷基;或可由碳數1~20的氟烷基、碳數3~20的氟環烷基、碳數4~20的氟聯環烷基、碳數2~20的氟烯基或者碳數2~20的氟炔基所取代之同時,可由氰基、鹵素原子或者碳數1~20的氟烷氧基所取代之碳數7~20的芳烷基。
前述氟烷基若為在碳原子上的至少1個氫原子由氟原子所取代之直鏈狀或支鏈狀的烷基即可,並無特別限定,例如可舉出氟甲基、二氟甲基、三氟甲基、1-氟乙基、2-氟乙基、1,2-二氟乙基、1,1-二氟乙基、2,2-二氟乙基、1,1,2-三氟乙基、1,2,2-三氟乙基、2,2,2-三氟乙基、1,1,2,2-四氟乙基、1,2,2,2-四氟乙基、1,1,2,2,2-五氟乙基、1-氟丙基、2-氟丙基、3-氟丙基、1,1-二氟丙基、1,2-二氟丙基、1,3-二氟丙基、2,2-二氟丙基、2,3-二氟丙基、3,3-二氟丙基、1,1,2-三氟丙基、1,1,3-三氟丙基、1,2,3-三氟丙基、1,3,3-三氟丙基、2,2,3-三氟丙基、2,3,3-三氟丙基、3,3,3-三氟丙基、1,1,2,2-四氟丙基、1,1,2,3-四氟丙基、1,2,2,3-四氟丙基、1,3,3,3-四氟丙基、2,2,3,3-四氟丙基、2,3,3,3-四氟丙基、1,1,2,2,3-五氟丙基、1,2,2,3,3-五氟丙基、1,1,3,3,3-五氟丙基、1,2,3,3,3-五氟丙基、2,2,3,3,3-五氟丙基、五氟丙基等。
前述氟環烷基若為在碳原子上的至少1個氫原 子由氟原子所取代之環烷基即可,並無特別限定,例如可舉出1-氟環丙基、2-氟環丙基、2,2-二氟環丙基、2,2,3,3-四氟環丙基、五氟環丙基、2,2-二氟環丁基、2,2,3,3-四氟環丁基、2,2,3,3,4,4-六氟環丁基、五氟環丁基、1-氟環戊基、3-氟環戊基、3,3-二氟環戊基、3,3,4,4-四氟環戊基、九氟環戊基、1-氟環己基、2-氟環己基、4-氟環己基、4,4-二氟環己基、2,2,3,3-四氟環己基、2,3,4,5,6-五氟環己基、十一氟環己基等。
前述氟聯環烷基若為在碳原子上的至少1個氫原子由氟原子所取代之聯環烷基即可,並無特別限定,例如可舉出3-氟聯環〔1.1.0〕丁烷-1-基、2,2,4,4-四氟聯環〔1.1.0〕丁烷-1-基、五氟聯環〔1.1.0〕丁烷-1-基、3-氟聯環〔1.1.1〕戊烷-1-基、2,2,4,4,5-五氟聯環〔1.1.1〕戊烷-1-基、2,2,4,4,5,5-六氟聯環〔1.1.1〕戊烷-1-基、5-氟聯環〔3.1.0〕己烷-6-基、6-氟聯環〔3.1.0〕己烷-6-基、6,6-二氟聯環〔3.1.0〕己烷-2-基、2,2,3,3,5,5,6,6-八氟聯環〔2.2.0〕己烷-1-基、1-氟聯環〔2.2.1〕庚烷-2-基、3-氟聯環〔2.2.1〕庚烷-2-基、4-氟聯環〔2.2.1〕庚烷-1-基、5-氟聯環〔3.1.1〕庚烷-1-基、1,3,3,4,5,5,6,6,7,7-十氟聯環〔2.2.1〕庚烷-2-基、十一氟聯環〔2.2.1〕庚烷-2-基、3-氟聯環〔2.2.2〕辛烷-1-基、4-氟聯環〔2.2.2〕辛烷-1-基等。
前述氟烯基若為在碳原子上的至少1個氫原子由氟原子所取代的烯基即可,並無特別限定,例如可舉出 1-氟乙烯基、2-氟乙烯基、1,2-二氟乙烯基、1,2,2-三氟乙烯基、2,3,3-三氟-1-丙烯基、3,3,3-三氟-1-丙烯基、2,3,3,3-四氟-1-丙烯基、五氟-1-丙烯基、1-氟-2-丙烯基、1,1-二氟-2-丙烯基、2,3-二氟-2-丙烯基、3,3-二氟-2-丙烯基、2,3,3-三氟-2-丙烯基、1,2,3,3-四氟-2-丙烯基、五氟-2-丙烯基等。
前述氟炔基若為在碳原子上的至少1個氫原子由氟原子所取代的炔基即可,並無特別限定,例如可舉出氟乙炔基、3-氟-1-丙炔基、3,3-二氟-1-丙炔基、3,3,3-三氟-1-丙炔基、1-氟-2-丙炔基、1,1-二氟-2-丙炔基等。
前述氟芳基若為在碳原子上的至少1個氫原子由氟原子所取代的芳基即可,並無特別限定,例如可舉出2-氟苯基、3-氟苯基、4-氟苯基、2,3-二氟苯基、2,4-二氟苯基、2,5-二氟苯基、2,6-二氟苯基、3,4-二氟苯基、3,5-二氟苯基、2,3,4-三氟苯基、2,3,5-三氟苯基、2,3,6-三氟苯基、2,4,5-三氟苯基、2,4,6-三氟苯基、3,4,5-三氟苯基、2,3,4,5-四氟苯基、2,3,4,6-四氟苯基、2,3,5,6-四氟苯基、五氟苯基、2-氟-1-萘基、3-氟-1-萘基、4-氟-1-萘基、6-氟-1-萘基、7-氟-1-萘基、8-氟-1-萘基、4,5-二氟-1-萘基、5,7-二氟-1-萘基、5,8-二氟-1-萘基、5,6,7,8-四氟-1-萘基、五氟-1-萘基、1-氟-2-萘基、5-氟-2-萘基、6-氟-2-萘基、7-氟-2-萘基、5,7-二氟-2-萘基、五氟-2-萘基等。
作為前述氟芳基,若考慮到含有氟原子的寡苯胺衍生物對有機溶劑之溶解性、含有氟原子的寡苯胺衍 生物之原料獲得容易性等平衡時,可為可由氰基、氯原子、溴原子、碘原子、硝基、碳數1~20的烷基、碳數1~20的氟烷基或者碳數1~20的氟烷氧基所取代,以由3個以上的氟原子所取代之苯基為佳。
作為前述氟烷氧基,若為在碳原子上的至少1個氫原子由氟原子所取代的烷氧基即可,並無特別限定,例如可舉出氟甲氧基、二氟甲氧基、三氟甲氧基、1-氟乙氧基、2-氟乙氧基、1,2-二氟乙氧基、1,1-二氟乙氧基、2,2-二氟乙氧基、1,1,2-三氟乙氧基、1,2,2-三氟乙氧基、2,2,2-三氟乙氧基、1,1,2,2-四氟乙氧基、1,2,2,2-四氟乙氧基、1,1,2,2,2-五氟乙氧基、1-氟丙氧基、2-氟丙氧基、3-氟丙氧基、1,1-二氟丙氧基、1,2-二氟丙氧基、1,3-二氟丙氧基、2,2-二氟丙氧基、2,3-二氟丙氧基、3,3-二氟丙氧基、1,1,2-三氟丙氧基、1,1,3-三氟丙氧基、1,2,3-三氟丙氧基、1,3,3-三氟丙氧基、2,2,3-三氟丙氧基、2,3,3-三氟丙氧基、3,3,3-三氟丙氧基、1,1,2,2-四氟丙氧基、1,1,2,3-四氟丙氧基、1,2,2,3-四氟丙氧基、1,3,3,3-四氟丙氧基、2,2,3,3-四氟丙氧基、2,3,3,3-四氟丙氧基、1,1,2,2,3-五氟丙氧基、1,2,2,3,3-五氟丙氧基、1,1,3,3,3-五氟丙氧基、1,2,3,3,3-五氟丙氧基、2,2,3,3,3-五氟丙氧基、五氟丙氧基等。
作為由前述碳數1~20的氟烷基、碳數3~20的氟環烷基、碳數4~20的氟聯環烷基、碳數2~20的氟烯基或者碳數2~20的氟炔基所取代之同時,可由氰基、鹵 素原子或者碳數1~20的氟烷氧基所取代之碳數6~20的芳基(以下亦簡稱為取代芳基),若在碳原子上的至少1個氫原子為可由碳數1~20的氟烷基、碳數3~20的氟環烷基、碳數4~20的氟聯環烷基、碳數2~20的氟烯基或碳數2~20的氟炔基所取代之芳基即可,並無特別限定,例如可舉出2-(三氟甲基)苯基、3-(三氟甲基)苯基、4-(三氟甲基)苯基、4-乙氧基-3-(三氟甲基)苯基、3-氟-4-三氟甲基苯基、4-氟-3-三氟甲基苯基、4-氟-2-三氟甲基苯基、2-氟-5-(三氟甲基)苯基、3-氟-5-(三氟甲基)苯基、3,5-二(三氟甲基)苯基、2,4,6-三(三氟甲基)苯基、4-(五氟乙基)苯基、4-(3,3,3-三氟丙基)苯基、2,3,5,6-四氟-4-三氟甲基苯基、4-(全氟乙烯基)苯基、4-(全氟丙烯基)苯基、4-(全氟丁烯基)苯基等。
作為前述取代芳基,若考慮到含有氟原子的寡苯胺衍生物對於有機溶劑的溶解性、含有氟原子的寡苯胺衍生物之原料獲得容易性等平衡來看,以由碳數3~20的氟環烷基、碳數4~20的氟聯環烷基、碳數2~20的氟烯基或者碳數2~20的氟炔基所取代之同時,可由氰基、鹵素原子或者碳數1~20的氟烷氧基所取代之苯基(以下亦簡稱為取代苯基)為佳,以由1~3個三氟甲基所取代之苯基為較佳,以p-三氟甲基苯基為更一層較佳。
作為前述氟芳烷基,若為在碳原子上的至少1個氫原子由氟原子所取代的芳烷基即可,並無特別限定,例如可舉出2-氟苯甲基、3-氟苯甲基、4-氟苯甲基、2,3- 二氟苯甲基、2,4-二氟苯甲基、2,5-二氟苯甲基、2,6-二氟苯甲基、3,4-二氟苯甲基、3,5-二氟苯甲基、2,3,4-三氟苯甲基、2,3,5-三氟苯甲基、2,3,6-三氟苯甲基、2,4,5-三氟苯甲基、2,4,6-三氟苯甲基、2,3,4,5-四氟苯甲基、2,3,4,6-四氟苯甲基、2,3,5,6-四氟苯甲基、2,3,4,5,6-五氟苯甲基等。
作為由前述碳數1~20的氟烷基、碳數3~20的氟環烷基、碳數4~20的氟聯環烷基、碳數2~20的氟烯基或者碳數2~20的氟炔基所取代之同時,可由氰基、鹵素原子或者碳數1~20的氟烷氧基所取代之碳數7~20的芳烷基,若為在碳原子上的至少1個氫原子由碳數1~20的氟烷基、碳數3~20的氟環烷基、碳數4~20的氟聯環烷基、碳數2~20的氟烯基或碳數2~20的氟炔基所取代的芳烷基即可,並無特別限定,例如可舉出2-三氟甲基苯甲基、3-三氟甲基苯甲基、4-三氟甲基苯甲基、2,4-二(三氟甲基)苯甲基、2,5-二(三氟甲基)苯甲基、2,6-二(三氟甲基)苯甲基、3,5-二(三氟甲基)苯甲基、2,4,6-三(三氟甲基)苯甲基等。
彼等中,亦以A為可被前述取代的碳數1~20的氟烷基、可由前述取代的碳數6~20的氟芳基或前述取代芳基為佳,以可由前述取代的碳數6~20的氟芳基或前述取代芳基為較佳,以可由前述取代的氟苯基或前述取代苯基為進一步較佳,以可由前述取代的三氟苯基、可由前述取代的四氟苯基、可由前述取代的五氟苯基或可由1~3 個三氟甲基所取代的苯基為更佳
以下舉出作為A的較佳基之具體例子,但並未限定於此等。
又,式(6)中,n1雖為1~20的整數,以2~10為佳,較佳為2~8,進一步較佳為3~5,更佳為3~4。
前述含有氟原子的寡苯胺衍生物可係如下述流程A所示,將式(7)所示胺化合物與式(8)所示含有氟原子的酸鹵素化物進行反應而合成。此時,將使反應可更有效率地進行作為目的,較佳為在鹼的存在下進行反應。
(式中,R301~R310、A及n1與前述相同。X表示氟原子、氯原子、溴原子、碘原子等鹵素原子,但以氯原子或 溴原子為佳)
作為式(7)所示胺化合物,例如可舉出下述式所示者,但並未限定於此等。
作為式(8)所示含有氟原子的酸鹵素化物,可舉出2-氟苯甲醯氯、3-氟苯甲醯氯、4-氟苯甲醯氯、2-氟-4-甲基苯甲醯氯、2-氟-5-甲基苯甲醯氯、3-氟-4-甲基苯甲醯氯、3-氟-6-甲基苯甲醯氯、4-氟-2-甲基苯甲醯氯、4-氟-3-甲基苯甲醯氯、2,3-二氟苯甲醯氯、2,4-二氟苯甲醯氯、2,5-二氟苯甲醯氯、2,6-二氟苯甲醯氯、3,4-二氟苯甲醯氯、3,5-二氟苯甲醯氯、3-氯-2-氟苯甲醯氯、4-氯-2-氟苯甲醯氯、5-氯-2-氟苯甲醯氯、2-氯-6-氟苯甲醯氯、2-氯-3-氟苯甲醯氯、2-氯-4-氟苯甲醯氯、2-氯-5-氟苯甲醯氯、3-氯-4-氟苯甲醯氯、3-氯-5-氟苯甲醯氯、3-溴-2-氟苯甲醯氯、4-溴-2-氟苯甲醯氯、5-溴-2-氟苯甲醯氯、2-溴-6-氟苯甲醯氯、2-溴-3-氟苯甲醯氯、2-溴-4-氟苯甲醯氯、2-溴-5-氟苯甲醯氯、3-溴-4-氟苯甲醯氯、3-溴-5-氟苯甲醯氯、2-氟-5-碘苯甲醯氯、2-氟-6-碘苯甲醯氯、2-氟-3-(三氟甲基)苯甲醯氯、2-氟-5-(三氟甲基)苯甲醯氯、2- 氟-6-(三氟甲基)苯甲醯氯、3-氟-4-(三氟甲基)苯甲醯氯、3-氟-5-(三氟甲基)苯甲醯氯、3-氟-6-(三氟甲基)苯甲醯氯、4-氟-2-(三氟甲基)苯甲醯氯、4-氟-3-(三氟甲基)苯甲醯氯、2-氟-4-硝基苯甲醯氯、2-氟-5-硝基苯甲醯氯、3-氟-2-硝基苯甲醯氯、3-氟-4-硝基苯甲醯氯、3-氟-6-硝基苯甲醯氯、4-氟-2-硝基苯甲醯氯、4-氟-3-硝基苯甲醯氯、4-氰基-2-氟苯甲醯氯、3-氰基-5-氟苯甲醯氯、2,3,4-三氟苯甲醯氯、2,3,5-三氟苯甲醯氯、2,3,6-三氟苯甲醯氯、2,4,5-三氟苯甲醯氯、2,4,6-三氟苯甲醯氯、3,4,5-三氟苯甲醯氯、4-氯-2,4-二氟苯甲醯氯、2,4-二氯-5-氟-4-硝基苯甲醯氯、2,4,5-三氟-3-甲基-6-硝基苯甲醯氯、2,3,4,5-四氟苯甲醯氯、2,3,5,6-四氟苯甲醯氯、2,3,5,6-四氟-4-甲基-苯甲醯氯、2,3,4,5-四氟-6-硝基苯甲醯氯、2,3,4,5,6-五氟苯甲醯氯、2-(三氟甲基)苯甲醯氯、3-(三氟甲基)苯甲醯氯、4-(三氟甲基)苯甲醯氯、3-三氟甲基-4-乙氧基苯甲醯氯、3,5-雙(三氟甲基)苯甲醯氯、2,4,6-參(三氟甲基)苯甲醯氯、4-(五氟乙基)苯甲醯氯、4-(3-四氟丙基)苯甲醯氯、2,3,5,6-四氟-4-(三氟甲基)苯甲醯氯、2,3,5,6-四氟-4-(三氟乙烯基)苯甲醯氯、2,3,5,6-四氟-4-(五氟烯丙基)苯甲醯氯等,但並未限定於此等。
作為鹼,可舉出t-丁氧基鈉(t-BuONa)、t-丁氧基鉀等烷氧化物類;氟化鋰、氟化鉀、氟化銫等氟化物鹽類;碳酸鈉、碳酸鉀、碳酸氫鈉、碳酸氫鉀等碳酸鹽類;三甲基胺、三乙基胺、二異丙基乙基胺、四甲基乙二胺、 吡啶、嗎啉、N-甲基嗎啉、喹寧環、1,4-二氮雜雙環〔2.2.2〕辛烷、4-二甲基胺基吡啶等胺類,若為可使用該種類反應者即可,並無特別限定。特別由處理性容易來看,以三乙基胺、吡啶、二異丙基乙基胺等為佳。
反應溶劑以非質子性極性有機溶劑為佳,例如可舉出N,N-二甲基甲醯胺、N,N-二甲基乙醯胺、N-甲基吡咯啶酮、1,3-二甲基-2-咪唑啉酮、二甲基亞碸、四氫呋喃、二噁烷等。由反應後反應溶劑之除去容易性的觀點來看,以N,N-二甲基甲醯胺、N,N-二甲基乙醯胺、四氫呋喃、二噁烷等為佳。
反應溫度若考慮到所使用的原料化合物或觸媒種類或量,可適宜地設定在自溶劑熔點至沸點的範圍,通常為0~200℃程度,較佳為20~150℃。又,反應時間因依據所使用的原料化合物或觸媒種類或量、反應溫度等而不同,故無法一概定論,通常為1~24小時程度。
反應終了後,依據常法進行後處理,可得到作為目的之含有氟原子的寡苯胺衍生物。
且,式(8)所示含有氟原子的酸鹵素化物可藉由將對應的含有氟原子之羧酸,例如與亞硫醯氯或草醯氯、氯化磷醯基、硫醯氯、三氯化磷、五氯化磷等求電子的鹵素化劑進行反應而得。又,所對應的含有氟原子之羧酸可使用市售品,亦可藉由公知方法(例如日本特開平9-67303號公報、日本特開平9-67304號公報、日本特開2002-284733號公報等所記載的方法)所合成者。
以下雖舉出式(6)所示含有氟原子的寡苯胺衍生物之具體例子,但並未限定於此等。且,表中之「R301~R310」、「A」及「n1」表示有關各行所示各化合物之相關式(6)中的規定者,例如式(E-1)所示化合物及式(E-138)所示化合物各如以下所示。
作為調製電荷輸送性薄膜形成用清漆時所使用的有機溶劑,可使用可良好地溶解電荷輸送性物質及摻合物所得之良溶劑。
作為如此良溶劑,例如可舉出N,N-二甲基甲醯胺、N,N-二甲基乙醯胺、N,N-二甲基丁基醯胺、N,N-二乙基丁基醯胺、N,N-甲基乙基丁基醯胺、N,N-二甲基異丁基醯胺、N,N-二乙基異丁基醯胺、N-乙基-N-甲基異丁基醯胺、N-甲基吡咯啶酮、1,3-二甲基-2-咪唑啉酮等有機溶劑,但並未限定於此等。這些溶劑可單獨使用1種,或混合2種以上後使用。該使用量為清漆的溶劑中之5~100質量%。
且電荷輸送性物質、摻合物等皆可完全地溶解於前述溶劑者為佳。
又,對於本發明,以對基板之濕潤性的提高、溶劑表面張力之調整、極性之調整、沸點的調整等作為目的下,可含有除前述有機溶劑以外的其他有機溶劑。作為如此其他有機溶劑,可舉出二乙二醇、三乙二醇、四乙二醇、二丙二醇、1,2-乙二醇(乙二醇)、1,2-丙烷二醇(丙二醇)、1,2-丁二醇、2,3-丁二醇、1,3-丁二醇、1,4-丁二醇、1,5-戊烷二醇、2-甲基-2,4-戊二醇(己二醇)、1,3-辛二醇、3,6-辛二醇等甘醇類;甘油等三醇類;乙二醇單甲基醚、乙二醇單乙基醚、乙二醇單丙基醚、乙二醇單異丙基醚、乙二醇單丁基醚、乙二醇單異丁基醚、乙二醇單己基醚等乙二醇單烷基醚類、丙二醇單甲基醚、丙二醇單乙基醚、丙二醇單丙基醚、丙二醇單異丙基醚、丙二醇單丁基醚、丙二醇單異丁基醚、丙二醇單己 基醚等丙二醇單烷基醚類等烷二醇單烷基醚類;乙二醇單苯基醚等乙二醇單芳基醚類、丙二醇單苯基醚等丙二醇單芳基醚類等烷二醇單芳基醚類;乙二醇單苯甲基醚等乙二醇單芳烷基醚類、丙二醇單苯甲基醚等丙二醇單芳烷基醚類等烷二醇單芳烷基醚類;乙二醇丁氧基乙基醚等乙二醇烷氧基烷基醚類、丙二醇丁氧基乙基醚等丙二醇烷氧基烷基醚類等烷二醇烷氧基烷基醚類;乙二醇二甲基醚、乙二醇二乙基醚、乙二醇二丙基醚、乙二醇二異丙基醚、乙二醇二丁基醚等乙二醇二烷基醚類、丙二醇二甲基醚、丙二醇二乙基醚、丙二醇二丙基醚、丙二醇二異丙基醚、丙二醇二丁基醚等丙二醇二烷基醚類等烷二醇二烷基醚類;乙二醇單甲基醚乙酸酯、乙二醇單乙基醚乙酸酯、乙二醇單丙基醚乙酸酯、乙二醇單異丙基醚乙酸酯、乙二醇單丁基醚乙酸酯等乙二醇單烷基醚乙酸酯類、丙二醇單甲基醚乙酸酯、丙二醇單乙基醚乙酸酯、丙二醇單丙基醚乙酸酯、丙二醇單異丙基醚乙酸酯、丙二醇單丁基醚乙酸酯等丙二醇單烷基醚乙酸酯類等烷二醇單烷基醚乙酸酯類;乙二醇單乙酸酯等乙二醇單乙酸酯類、丙二醇單乙酸酯等丙二醇單乙酸酯類等烷二醇單乙酸酯類;乙二醇二乙酸酯等乙二醇二乙酸酯類、丙二醇二乙酸酯等丙二醇二乙酸酯類等烷二醇二乙酸酯類;二乙二醇單甲基醚、二乙二醇單乙基醚、二乙二醇單 丙基醚、二乙二醇單異丙基醚、二乙二醇單丁基醚、二乙二醇單異丁基醚、二乙二醇單己基醚的二乙二醇單烷基醚類、二丙二醇單甲基醚、二丙二醇單乙基醚、二丙二醇單丙基醚、二丙二醇單異丙基醚、二丙二醇單丁基醚、二丙二醇單異丁基醚、二丙二醇單己基醚等二丙二醇單烷基醚類等二烷二醇單烷基醚類;二乙二醇單苯基醚等二乙二醇單芳基醚類、二丙二醇單苯基醚等二丙二醇單芳基醚類等二烷二醇單芳基醚類;二乙二醇二甲基醚、二乙二醇二乙基醚、二乙二醇二丙基醚、二乙二醇二異丙基醚、二乙二醇二丁基醚等二乙二醇二烷基醚類、二丙二醇二甲基醚、二丙二醇二乙基醚、二丙二醇二丙基醚、二丙二醇二異丙基醚、二丙二醇二丁基醚等二丙二醇二烷基醚類等二烷二醇二烷基醚類;二乙二醇單甲基醚乙酸酯、二乙二醇單乙基醚乙酸酯、二乙二醇單丙基醚乙酸酯、二乙二醇單異丙基醚乙酸酯、二乙二醇單丁基醚乙酸酯、二乙二醇單異丁基醚乙酸酯、二乙二醇單己基醚乙酸酯的二乙二醇單烷基醚乙酸酯類、二丙二醇單甲基醚乙酸酯、二丙二醇單乙基醚乙酸酯、二丙二醇單丙基醚乙酸酯、二丙二醇單異丙基醚乙酸酯、二丙二醇單丁基醚乙酸酯、二丙二醇單異丁基醚乙酸酯、二丙二醇單己基醚乙酸酯等二丙二醇單烷基醚乙酸酯類等二烷二醇單烷基醚乙酸酯類;三乙二醇單甲基醚、三乙二醇單乙基醚等三乙二醇單烷基醚類、三丙二醇單甲基醚、三丙二醇單乙基醚等三丙 二醇單烷基醚類等三烷二醇單烷基醚類;三乙二醇二甲基醚、三乙二醇二乙基醚等三乙二醇二烷基醚類、三丙二醇二甲基醚、三丙二醇二乙基醚等三丙二醇二烷基醚類等三烷二醇二烷基醚類;1-丙醇、2-丙醇、1-丁醇、2-丁醇、1-戊醇、1-己醇、1-庚醇、1-壬醇、1-癸醇、1-十一醇、1-十二醇、1-四癸醇等直鏈脂肪族醇類、環己醇、2-甲基環己醇等環狀脂肪族醇類等脂肪族醇類;酚等酚類;苯甲基醇等芳香族醇類;糠基醇等雜環含有醇類;四氫糠基醇等氫化雜環含有醇類;二異丙基醚、二-n-丁基醚、二-n-己基醚等二烷基醚類;甲基苯基醚、乙基苯基醚、n-丁基苯基醚、苯甲基(3-甲基丁基)醚、(2-甲基苯基)甲基醚、(3-甲基苯基)甲基醚、(4-甲基苯基)甲基醚等烷基芳基醚類;乙基苯甲基醚等烷基芳烷基醚類;2-甲基呋喃、四氫呋喃、四氫吡喃等環狀烷基單醚類;1,4-二噁烷等環狀烷基二醚類;三噁烷等環狀烷基三醚類;二縮水甘油基醚等二環氧基烷基醚類;乙基乙酸酯、n-丙基乙酸酯、異丙基乙酸酯、n-丁基 乙酸酯、異丁基乙酸酯、s-丁基乙酸酯、t-丁基乙酸酯、n-戊基乙酸酯、(3-甲基丁基)乙酸酯、n-己基乙酸酯、(2-乙基丁基)乙酸酯、(2-乙基己基)乙酸酯等直鏈狀或支鏈狀烷基乙酸酯類、環己基乙酸酯、2-甲基環己基乙酸酯等環狀烷基乙酸酯類等烷基乙酸酯類;乙基丙酸酯、n-丙基丙酸酯、異丙基丙酸酯、n-丁基丙酸酯、異丁基丙酸酯、s-丁基丙酸酯、t-丁基丙酸酯、n-戊基丙酸酯、(3-甲基丁基)丙酸酯、n-己基丙酸酯、(2-乙基丁基)丙酸酯、(2-乙基己基)丙酸酯等直鏈狀或支鏈狀烷基丙酸酯類、環己基丙酸酯、2-甲基環己基丙酸酯等環狀烷基丙酸酯類等烷基丙酸酯類;乙基丁酸酯、n-丙基丁酸酯、異丙基丁酸酯、n-丁基丁酸酯、異丁基丁酸酯、s-丁基丁酸酯、t-丁基丁酸酯、n-戊基丁酸酯、(3-甲基丁基)丁酸酯、n-己基丁酸酯、(2-乙基丁基)丁酸酯、(2-乙基己基)丁酸酯等直鏈狀或支鏈狀烷基丁酸酯類、環己基丁酸酯、2-甲基環己基丁酸酯等環狀烷基丁酸酯類等烷基丁酸酯類;乙基乳酸酯、n-丙基乳酸酯、異丙基乳酸酯、n-丁基乳酸酯、異丁基乳酸酯、s-丁基乳酸酯、t-丁基乳酸酯、n-戊基乳酸酯、(3-甲基丁基)乳酸酯、n-己基乳酸酯、(2-乙基丁基)乳酸酯、(2-乙基己基)乳酸酯等直鏈狀或支鏈狀烷基乳酸酯類、環己基乳酸酯、2-甲基環己基乳酸酯等環狀烷基乳酸酯類等烷基乳酸酯類等烷基酯類;苯甲基乙酸酯等芳烷基乙酸酯類、苯甲基丙酸酯等芳烷基丙酸酯類、苯甲基丁酸酯等芳烷基丁酸酯類、苯甲基 乳酸酯等芳烷基乳酸酯類等芳烷基烷基酯類;二乙基酮、二異丁基酮、甲基乙基酮、甲基n-丙基酮、甲基n-丁基酮、甲基異丁基酮、甲基n-丙基酮、甲基n-己基酮、乙基n-丁基酮、二-n-丙基酮等二烷基酮類;異佛爾酮等環狀烯基酮類;環己酮等環狀烷基酮類;4-羥基-4-甲基-2-戊酮(二丙酮醇)等羥基二烷基酮類;糠醛等雜環含有醛類;庚烷、辛烷、2,2,3-三甲基己烷、癸烷、十二烷等直鏈狀或支鏈狀烷烴類;甲苯、二甲苯、o-二甲苯、m-二甲苯、p-二甲苯、三甲苯、四氫萘、環己基苯等烷基苯類;環己烷、甲基環己烷、乙基環己烷等環狀烷烴類等,但並未限定於此等。這些溶劑可單獨使用1種或混合2種以上後使用。該使用量可依據同時使用的良溶劑之量而決定。且,藉由電荷輸送性物質之種類,前述其他溶劑可兼具作為良溶劑之功能。
其中作為良溶劑以外的其他有機溶劑,以含有甘醇類、三醇類、烷二醇單烷基醚類、烷二醇二烷基醚類、二烷二醇單烷基醚類、二烷二醇二烷基醚類者為佳,以含有甘醇類、烷二醇單烷基醚類、二烷二醇單烷基醚類者為較佳,以含有二乙二醇、三乙二醇、二丙二醇、1,2-乙烷二醇、1,2-丙烷二醇、1,2-丁二醇、2,3-丁二醇、1,3-丁二醇、1,4-丁二醇、乙二醇單甲基醚、乙二醇單乙基 醚、乙二醇丙基醚、乙二醇異丙基醚、乙二醇單丁基醚、乙二醇單異丁基醚、丙二醇單甲基醚、丙二醇單乙基醚、丙二醇單丙基醚、丙二醇單異丙基醚、丙二醇單丁基醚、丙二醇單異丁基醚二乙二醇單甲基醚、二乙二醇單乙基醚、二乙二醇丙基醚、二乙二醇異丙基醚、二乙二醇單丁基醚、二乙二醇單異丁基醚、二丙二醇單甲基醚、二丙二醇單乙基醚、二丙二醇單丙基醚、二丙二醇單異丙基醚、二丙二醇單丁基醚、二丙二醇單異丁基醚者為進一步較佳,以含有二乙二醇、三乙二醇、二丙二醇、1,2-乙烷二醇、1,2-丙烷二醇、1,2-丁二醇、2,3-丁二醇、1,3-丁二醇、1,4-丁二醇、乙二醇單甲基醚、丙二醇單甲基醚、二乙二醇單甲基醚、二丙二醇單甲基醚者為更佳,若考慮到電荷輸送性物質或摻合物的種類或量,藉由選擇由此等溶劑中所使用的溶劑,可容易地調製出具有所望液物性之清漆。
本發明之清漆的黏度雖配合所製作的薄膜厚度等或固體成分濃度而做適宜設定,但通常在25℃下為1~50mPa.s,該表面張力通常為20~50mN/m。
作為電荷輸送性薄膜形成用清漆之調製法,並無特別限定,例如將電荷輸送性物質先溶解於溶劑,於此依序加入摻合物、5價超原子價碘化合物的方法,或將電荷輸送性物質、摻合物、5價超原子價碘化合物之混合物溶解於溶劑之方法可舉出。
又,有機溶劑為複數時,於可良好地溶解電 荷輸送性物質、摻合物及5價超原子價碘化合物之溶劑中,首先將此等溶解後,亦可於此加入其他溶劑,於複數有機溶劑之混合溶劑中,將電荷輸送性物質、摻合物、5價超原子價碘化合物依序或者將此等同時地溶解。
對於本發明,電荷輸送性薄膜形成用清漆由可得到優良再現性的高平坦性薄膜之觀點,將電荷輸送性物質、摻合物等溶解於有機溶劑後,使用亞微米級濾器等進行過濾者為佳。
將本發明之電荷輸送薄膜形成用清漆塗佈於基材上並經燒烤後,可於基材上上形成電荷輸送性薄膜。
作為清漆之塗佈方法,可舉出浸漬法、旋轉塗佈法、轉印印刷法、輥塗佈法、刷毛塗佈法、噴墨法、噴霧法、狹縫塗佈等,但並未限定於此等。塗佈方法若考慮到可優良再現性下得到平坦性高之電荷輸送薄膜時,以旋轉塗佈法、噴墨法、噴霧法為佳。且對應塗佈方法,調整清漆之黏度及表面張力者為佳。
又,使用本發明之清漆時,欲得到具有均勻成膜面及高電荷輸送性之薄膜時,考慮於本發明所含有的電荷輸送性物質、摻合物、溶劑之種類等,必須選擇燒烤環境(大氣環境下、氮等惰性氣體下、真空下等),但大致情況為,在大氣環境下進行燒烤後,可得到均勻且電荷輸送性優良的薄膜。
燒烤溫度可考慮到所得之薄膜的用途、賦予所得之薄膜的電荷輸送性之程度等,大概設定在100~260 ℃之範圍內為適宜,但作為有機EL元件之電洞注入層使用時,以140~250℃程度為佳,以150~230℃程度為較佳。特別為本發明之清漆可在未達200℃,特別因具有可在150~190℃之低溫下燒烤的特徵,即使在比較低溫下進行燒烤時,亦可實現優良電荷輸送性之薄膜。且,燒烤時,在表現高均勻成膜性,或在基材上進行反應的目的下,可賦予2段階以上的溫度變化。又,加熱例如可使用加熱板或烤箱等適當機器進行。
電荷輸送性薄膜的膜厚並無特別限定,作為有機EL元件之電洞注入層使用時,以5~200nm為佳。作為使膜厚產生變化的方法,有使清漆中之電荷輸送性物質等濃度產生變化,或使塗佈時之基板上的溶液量產生變化等方法。
本發明之電荷輸送性薄膜對於有機EL元件,可作為電洞注入層使用為佳,但亦可作為電洞注入輸送層等電荷輸送性功能層使用。
本發明之有機EL元件為具有一對電極,於此等電極之間,具有前述本發明之電荷輸送性薄膜者。
作為有機EL元件的代表性構成,可舉出下述(a)~(f),但並未限定於此等。且,對於下述構成,視必要於發光層與陽極之間可設置電子阻擋層等,於發光層與陰極之間可設置孔(電洞)阻擋層等。又,電洞注入層、電洞輸送層或者電洞注入輸送層可兼備作為電子阻擋層等功能,電子注入層、電子輸送層或者電子注入輸送層亦可兼 備作為孔(電洞)阻擋層等功能。
(a)陽極/電洞注入層/電洞輸送層/發光層/電子輸送層/電子注入層/陰極
(b)陽極/電洞注入層/電洞輸送層/發光層/電子注入輸送層/陰極
(c)陽極/電洞注入輸送層/發光層/電子輸送層/電子注入層/陰極
(d)陽極/電洞注入輸送層/發光層/電子注入輸送層/陰極
(e)陽極/電洞注入層/電洞輸送層/發光層/陰極
(f)陽極/電洞注入輸送層/發光層/陰極
所謂「電洞注入層」、「電洞輸送層」及「電洞注入輸送層」為形成於發光層與陽極之間的層,其為具有將電洞自陽極輸送至發光層之功能者。於發光層與陽極之間,僅設置電洞輸送性材料的層之1層時,此為「電洞注入輸送層」,於發光層與陽極之間,電洞輸送性材料之層設置2層以上時,接近陽極的層為「電洞注入層」,此以外的層為「電洞輸送層」。特別為電洞注入層及電洞注入輸送層並非僅為自陽極的電洞受容性,使用對各電洞輸送層及發光層的電洞注入性亦優良的薄膜。
所謂「電子注入層」、「電子輸送層」及「電子注入輸送層」為,形成於發光層與陰極之間的層,具有將電子自陰極輸送至發光層的功能者。於發光層與陰極之間,僅設置電子輸送性材料的層之1層時,此為「電 子注入輸送層」,於發光層與陰極之間,設置2層以上的電子輸送性材料之層時,接近陰極的層為「電子注入層」,此以外的層為「電子輸送層」。
所謂「發光層」表示具有發光功能之有機層,採用摻雜系統時,含有主體材料與摻合物材料。此時,主體材料為主要促進電子與電洞之再結合,具有將激起子於發光層內封閉之功能,摻合物材料為具有使在再結合所得之激起子可有效率地發光的功能。磷光元件的場合,主體材料為主要具有在摻合物所生成的激起子封閉於發光層內之功能。
作為使用本發明之電荷輸送性薄膜形成用清漆製造有機EL元件時的使用材料或製作方法,可舉出如下述者,但並未限定於此等。
使用的電極基板以預先藉由洗劑、醇、純水等進行液體洗淨使其淨化者為佳,例如在陽極基板上於使用前可進行UV臭氧處理、氧-電漿處理等表面處理為佳。但,陽極材料將有機物作為主成分時,亦可不進行表面處理。
由本發明之電荷輸送性薄膜形成用清漆所得之薄膜為電洞注入層時的本發明之有機EL元件之製作方法的一例子如以下所示。
藉由前述方法,於陽極基板上塗佈本發明之電荷輸送性薄膜形成用清漆並燒烤,於電極上製作出電洞注入層。於該電洞注入層上,將電洞輸送層、發光層、電 子輸送層、電子注入層、陰極之順序設置。電洞輸送層、發光層、電子輸送層及電子注入層配合所使用的材料特性等,藉由蒸鍍法或塗佈法(濕式製程)中任一方法形成即可。
作為陽極材料,以銦錫氧化物(ITO)、銦鋅氧化物(IZO)為代表的透明電極或,以鋁為代表的金屬或這些合金等所構成之金屬陽極可舉出,進行平坦化處理者亦佳。亦可使用具有高電荷輸送性之聚噻吩衍生物或聚苯胺衍生物。
且,作為構成金屬陽極之其他金屬,可舉出鈧、鈦、釩、鉻、錳、鐵、鈷、鎳、銅、鋅、鎵、釔、鋯、鈮、鉬、釕、銠、鈀、鎘、銦、鈧、鑭、鈰、鐠、釹、鉤、釤、銪、釓、鋱、鏑、鈥、鉺、銩、鐿、鉿、鉈、鎢、錸、鋨、銥、鉑、金、鈦、鉛、鉍或這些合金等,但並未限定於此等。
作為形成電洞輸送層之材料,可舉出(三苯基胺)二聚物衍生物、〔(三苯基胺)二聚物〕螺二聚物、N,N’-雙(萘-1-基)-N,N’-雙(苯基)-聯苯胺(α-NPD)、N,N’-雙(萘-2-基)-N,N’-雙(苯基)-聯苯胺、N,N’-雙(3-甲基苯基)-N,N’-雙(苯基)-聯苯胺、N,N’-雙(3-甲基苯基)-N,N’-雙(苯基)-9,9-螺二芴、N,N’-雙(萘-1-基)-N,N’-雙(苯基)-9,9-螺二芴、N,N’-雙(3-甲基苯基)-N,N’-雙(苯基)-9,9-二甲基-芴、N,N’-雙(萘-1-基)-N,N’-雙(苯基)-9,9-二甲基-芴、N,N’-雙(3-甲基苯基)-N,N’-雙(苯基)-9,9-二苯基-芴、 N,N’-雙(萘-1-基)-N,N’-雙(苯基)-9,9-二苯基-芴、N,N’-雙(萘-1-基)-N,N’-雙(苯基)-2,2’-二甲基聯苯胺、2,2’,7,7’-肆(N,N-二苯基胺基)-9,9-螺二芴、9,9-雙〔4-(N,N-雙-聯苯基-4-基-胺基)苯基〕-9H-芴、9,9-雙〔4-(N,N-雙-萘-2-基-胺基)苯基〕-9H-芴、9,9-雙〔4-(N-萘-1-基-N-苯基胺基)-苯基〕-9H-芴、2,2’,7,7’-肆〔N-萘基(苯基)-胺基〕-9,9-螺二芴、N,N’-雙(菲-9-基)-N,N’-雙(苯基)-聯苯胺、2,2’-雙〔N,N-雙(聯苯基-4-基)胺基〕-9,9-螺二芴、2,2’-雙(N,N-二苯基胺基)-9,9-螺二芴、二-〔4-(N,N-二(p-甲苯基)胺基)-苯基〕環己烷、2,2’,7,7’-四(N,N-二(p-甲苯基)胺基)-9,9-螺二芴、N,N,N’,N’-四-萘-2-基-聯苯胺、N,N,N’,N’-四-(3-甲基苯基)-3,3’-二甲基聯苯胺、N,N’-二(萘基)-N,N’-二(萘-2-基)-聯苯胺、N,N,N’,N’-四(萘基)-聯苯胺、N,N’-二(萘-2-基)-N,N’-二苯基聯苯胺-1,4-二胺、N1,N4-二苯基-N1,N4-二(m-甲苯基)苯-1,4-二胺、N2,N2,N6,N6-四苯基萘-2,6-二胺、參(4-(喹啉-8-基)苯基)胺、2,2’-雙(3-(N,N-二(p-甲苯基)胺基)苯基)聯苯基、4,4’,4’’-參〔3-甲基苯基(苯基)胺基〕三苯基胺(m-MTDATA)、4,4’,4’’-參〔1-萘(苯基)胺基〕三苯基胺(1-TNATA)等三芳基胺類、5,5’’-雙-{4-〔雙(4-甲基苯基)胺基〕苯基}-2,2’:5’,2’’-三噻吩(BMA-3T)等寡聚噻吩類等電洞輸送性低分子材料等。
作為形成發光層之材料,可舉出參(8-羥基喹啉)鋁(III)(Alq3)、雙(8-羥基喹啉)鋅(II)(Znq2)、雙(2-甲基-8-羥基喹啉)-4-(p-苯基苯酚)鋁(III)(BAlq)、4,4’-雙(2,2- 二苯基乙烯基)聯苯基、9,10-二(萘-2-基)蒽、2-t-丁基-9,10-二(萘-2-基)蒽、2,7-雙〔9,9-二(4-甲基苯基)-芴-2-基〕-9,9-二(4-甲基苯基)芴、2-甲基-9,10-雙(萘-2-基)蒽、2-(9,9-螺二芴-2-基)-9,9-螺二芴、2,7-雙(9,9-螺二芴-2-基)-9,9-螺二芴、2-〔9,9-二(4-甲基苯基)-芴-2-基〕-9,9-二(4-甲基苯基)芴、2,2’-二芘基-9,9-螺二芴、1,3,5-參(芘-1-基)苯、9,9-雙〔4-(芘基)苯基〕-9H-芴、2,2’-雙(9,10-二苯基蒽)、2,7-二芘基-9,9-螺二芴、1,4-二(芘-1-基)苯、1,3-二(芘-1-基)苯、6,13-二(聯苯基-4-基)五苯、3,9-二(萘-2-基)苝、3,10-二(萘-2-基)苝、參〔4-(芘基)-苯基〕胺、10,10’-二(聯苯基-4-基)-9,9’-雙蒽、N,N’-二(萘-1-基)-N,N’-二苯基-〔1,1’:4’,1’’:4’’,1’’’-季苯〕-4,4’’’-二胺、4,4’-雙〔10-(萘-1-基)蒽-9-基〕聯苯基、二苯並{〔f,f’〕-4,4’,7,7’-四苯基}二茚並〔1,2,3-cd:1’,2’,3’-lm〕苝、1-(7-(9,9’-雙蒽-10-基)-9,9-二甲基-9H-芴-2-基)芘、1-(7-(9,9’-雙蒽-10-基)-9,9-二己基-9H-芴-2-基)芘、1,3-雙(咔唑-9-基)苯、1,3,5-參(咔唑-9-基)苯、4,4’,4’’-參(咔唑-9-基)三苯基胺、4,4’-雙(咔唑-9-基)聯苯基(CBP)、4,4’-雙(咔唑-9-基)-2,2’-二甲基聯苯基、2,7-雙(咔唑-9-基)-9,9-二甲基芴、2,2’,7,7’-肆(咔唑-9-基)-9,9-螺二芴、2,7-雙(咔唑-9-基)-9,9-二(p-甲苯基)芴、9,9-雙〔4-(咔唑-9-基)-苯基〕芴、2,7-雙(咔唑-9-基)-9,9-螺二芴、1,4-雙(三苯基矽基)苯、1,3-雙(三苯基矽基)苯、雙(4-N,N-二乙基胺基-2-甲基苯基)-4-甲基苯基甲烷、2,7-雙(咔唑-9-基)-9,9-二辛基 芴、4,4’’-二(三苯基矽基)-p-三聯苯、4,4’-二(三苯基矽基)聯苯基、9-(4-t-丁基苯基)-3,6-雙(三苯基矽基)-9H-咔唑、9-(4-t-丁基苯基)-3,6-雙三苯甲基-9H-咔唑、9-(4-t-丁基苯基)-3,6-雙(9-(4-甲氧基苯基)-9H-芴-9-基)-9H-咔唑、2,6-雙(3-(9H-咔唑-9-基)苯基)吡啶、三苯基(4-(9-苯基-9H-芴-9-基)苯基)矽烷、9,9-二甲基-N,N-二苯基-7-(4-(1-苯基-1H-苯並〔d〕咪唑-2-基)苯基)-9H-芴-2-胺、3,5-雙(3-(9H-咔唑-9-基)苯基)吡啶、9,9-螺二芴-2-基-二苯基-膦氧化物、9,9’-(5-(三苯基矽基)-1,3-亞苯基)雙(9H-咔唑)、3-(2,7-雙(二苯基磷醯基)-9-苯基-9H-芴-9-基)-9-苯基-9H-咔唑、4,4,8,8,12,12-六(p-甲苯基)-4H-8H-12H-12C-氮雜二苯並〔cd,mn〕芘、4,7-二(9H-咔唑-9-基)-1,10-菲咯啉、2,2’-雙(4-(咔唑-9-基)苯基)聯苯基、2,8-雙(二苯基磷醯基)二苯並〔b,d〕噻吩、雙(2-甲基苯基)二苯基矽烷、雙〔3,5-二(9H-咔唑-9-基)苯基〕二苯基矽烷、3,6-雙(咔唑-9-基)-9-(2-乙基-己基)-9H-咔唑、3-(二苯基磷醯基)-9-(4-(二苯基磷醯基)苯基)-9H-咔唑、3,6-雙〔(3,5-二苯基)苯基〕-9-苯基咔唑等。藉由將這些材料與發光性摻合物進行共蒸鍍,可形成發光層。
作為發光性摻合物,可舉出3-(2-苯並噻唑基)-7-(二乙基胺基)香豆素、2,3,6,7-四氫-1,1,7,7-四甲基-1H,5H,11H-10-(2-苯並噻唑基)喹嗪並〔9,9a,1gh〕香豆素、喹吖啶酮、N,N’-二甲基-喹吖啶酮、參(2-苯基吡啶)銥(III)(Ir(ppy)3)、雙(2-苯基吡啶)(乙醯丙酮酸鹽)銥 (III)(Ir(ppy)2(acac))、參〔2-(p-甲苯基)吡啶〕銥(III)(Ir(mppy)3)、9,10-雙〔N,N-二(p-甲苯基)胺基〕蒽、9,10-雙〔苯基(m-甲苯基)胺基〕蒽、雙〔2-(2-羥基苯基)苯並噻唑根〕鋅(II)、N10,N10,N10,N10-四(p-甲苯基)-9,9’-雙蒽-10,10’-二胺、N10,N10,N10,N10-四苯基-9,9’-雙蒽-10,10’-二胺、N10,N10-二苯基-N10,N10-二萘基-9,9’-雙蒽-10,10’-二胺、4,4’-雙(9-乙基-3-咔唑並乙烯基)-1,1’-聯苯基、苝、2,5,8,11-四-t-丁基苝、1,4-雙〔2-(3-N-乙基咔唑基)乙烯基〕苯、4,4’-雙〔4-(二-p-甲苯基胺基)苯乙烯〕聯苯基、4-(二-p-甲苯基胺基)-4’-〔(二-p-甲苯基胺基)苯乙烯〕芪、雙〔3,5-二氟-2-(2-吡啶基)苯基-(2-羧基吡啶基)〕銥(III)、4,4’-雙〔4-(二苯基胺基)苯乙烯〕聯苯基、雙(2,4-二氟苯基吡咬基(pyrindinato))肆(1-吡唑基)硼酸鹽銥(III)、N,N’-雙(萘-2-基)-N,N’-雙(苯基)-參(9,9-二甲基芴)、2,7-雙{2-〔苯基(m-甲苯基)胺基〕-9,9-二甲基-芴-7-基}-9,9-二甲基-芴、N-(4-((E)-2-(6((E)-4-(二苯基胺基)苯乙烯)萘-2-基)乙烯基)苯基)-N-苯基苯胺、fac-銥(III)參(1-苯基-3-甲基苯甲咪唑啉-2-亞基-C,C2)、mer-銥(III)參(1-苯基-3-甲基苯甲咪唑啉-2-亞基-C,C2)、2,7-雙〔4-(二苯基胺基)苯乙烯〕-9,9-螺二芴、6-甲基-2-(4-(9-(4-(6-甲基苯並〔d〕噻唑-2-基)苯基)蒽-10-基)苯基)苯並〔d〕噻唑、1,4-雙〔4-(N,N-二苯基)胺基〕苯乙烯苯、1,4-雙(4-(9H-咔唑-9-基)苯乙烯)苯、(E)-6-(4-(二苯基胺基)苯乙烯)-N,N-二苯基萘-2-胺、雙(2,4-二氟苯基吡咬基 (pyrindinato))(5-(吡啶-2-基)-1H-四唑)銥(III)、雙(3-三氟甲基-5-(2-吡啶基)吡唑)((2,4-二氟苯甲基)二苯基膦酸鹽)銥(III)、雙(3-三氟甲基-5-(2-吡啶基)吡唑鹽)(苯甲基二苯基膦酸鹽)銥(III)、雙(1-(2,4-二氟苯甲基)-3-甲基苯甲咪唑鎓)(3-(三氟甲基)-5-(2-吡啶基)-1,2,4-三唑)銥(III)、雙(3-三氟甲基-5-(2-吡啶基)吡唑鹽)(4’,6’-二氟苯基吡啶鹽)銥(III)、雙(4’,6’-二氟苯基吡咬基(pyrindinato))(3,5-雙(三氟甲基)-2-(2’-吡啶基)吡咯鹽)銥(III)、雙(4’,6’-二氟苯基吡咬基(pyrindinato))(3-(三氟甲基)-5-(2-吡啶基)-1,2,4-三唑)銥(III)、(Z)-6-三甲苯基-N-(6-三甲苯基喹啉-2(1H)-亞基)喹啉-2-胺-BF2、(E)-2-(2-(4-(二甲基胺基)苯乙烯)-6-甲基-4H-吡喃-4-亞基)丙二腈、4-(二氰基伸甲基)-2-甲基-6-久洛尼定基(Julolidyl)-9-烯基-4H-吡喃、4-(二氰基伸甲基)-2-甲基-6-(1,1,7,7-四甲基久洛尼定基(Julolidyl)-9-烯基)-4H-吡喃、4-(二氰基伸甲基)-2-t-丁基-6-(1,1,7,7-四甲基久洛尼定(Julolidine)-4-基-乙烯基)-4H-吡喃、參(二苯甲醯基甲烷)菲咯啉銪(III)、5,6,11,12-四苯基萘並萘、雙(2-苯並〔b〕噻吩-2-基-吡啶)(乙醯丙酮酸鹽)銥(III)、參(1-苯基異喹啉)銥(III)、雙(1-苯基異喹啉)(乙醯丙酮酸鹽)銥(III)、雙〔1-(9,9-二甲基-9H-芴-2-基)-異喹啉〕(乙醯丙酮酸鹽)銥(III)、雙〔2-(9,9-二甲基-9H-芴-2-基)喹啉〕(乙醯丙酮酸鹽)銥(III)、參〔4,4’-二-t-丁基-(2,2’)-雙吡啶〕釕(III).雙(六氟磷酸鹽)、參(2-苯基喹啉)銥(III)、雙(2-苯基喹啉)(乙醯丙酮酸鹽)銥(III)、2,8-二-t-丁基-5,11-雙(4-t-丁 基苯基)-6,12-二苯基四苯(tetracene)、雙(2-苯基苯並噻唑根)(乙醯丙酮酸鹽)銥(III)、5,10,15,20-四苯基四苯並卟啉鉑、鋨(II)雙(3-三氟甲基-5-(2-吡啶)-吡唑鹽)二甲基苯基膦、鋨(II)雙(3-(三氟甲基)-5-(4-t-丁基吡啶基)-1,2,4-三唑)二苯基甲基膦、鋨(II)雙(3-(三氟甲基)-5-(2-吡啶基)-1,2,4-三唑)二甲基苯基膦、鋨(II)雙(3-(三氟甲基)-5-(4-t-丁基吡啶基)-1,2,4-三唑)二甲基苯基膦、雙〔2-(4-n-己基苯基)喹啉〕(乙醯丙酮酸鹽)銥(III)、參〔2-(4-n-己基苯基)喹啉〕銥(III)、參〔2-苯基-4-甲基喹啉〕銥(III)、雙(2-苯基喹啉)(2-(3-甲基苯基)吡啶鹽)銥(III)、雙(2-(9,9-二乙基-芴-2-基)-1-苯基-1H-苯並〔d〕咪唑根(imidazolato))(乙醯丙酮酸鹽)銥(III)、雙(2-苯基吡啶)(3-(吡啶-2-基)-2H-色烯-2-酮醯)銥(III)、雙(2-苯基喹啉)(2,2,6,6-四甲基庚烷-3,5-二酮醯)銥(III)、雙(苯基異喹啉)(2,2,6,6-四甲基庚烷-3,5-二酮醯)銥(III)、銥(III)雙(4-苯基噻吩並〔3,2-c〕吡咬基(pyrindinato)-N,C2)乙醯丙酮酸鹽、(E)-2-(2-t-丁基-6-(2-(2,6,6-三甲基-2,4,5,6-四氫-1H-吡咯并〔3,2,1-ij〕喹啉-8-基)乙烯基)-4H-吡喃-4-亞基)丙二腈、雙(3-三氟甲基-5-(1-異喹啉基)吡唑鹽)(甲基二苯基膦)釕、雙〔(4-n-己基苯基)異喹啉〕(乙醯丙酮酸鹽)銥(III)、鉑(II)八乙基卟吩(Porphin)、雙(2-甲基二苯並〔f,h〕喹喔啉)(乙醯丙酮酸鹽)銥(III)、參〔(4-n-己基苯基)氧喹啉〕銥(III)等。
作為形成電子輸送層之材料,可舉出8-羥基 喹啉根(quinolinolato)-鋰、2,2’,2’’-(1,3,5-苯三基)-參(1-苯基-1-H-苯並咪唑)、2-(4-聯苯基)5-(4-t-丁基苯基)-1,3,4-噁二唑、2,9-二甲基-4,7-二苯基-1,10-菲咯啉、4,7-二苯基-1,10-菲咯啉、雙(2-甲基-8-羥基喹啉根(quinolinolato))-4-(苯基苯酚根)鋁、1,3-雙〔2-(2,2’-聯吡啶-6-基)-1,3,4-噁二唑-5-基〕苯、6,6’-雙〔5-(聯苯基-4-基)-1,3,4-噁二唑-2-基〕-2,2’-雙吡啶、3-(4-聯苯基)-4-苯基-5-t-丁基苯基-1,2,4-三唑、4-(萘-1-基)-3,5-二苯基-4H-1,2,4-三唑、2,9-雙(萘-2-基)-4,7-二苯基-1,10-菲咯啉、2,7-雙〔2-(2,2’-聯吡啶-6-基)-1,3,4-噁二唑-5-基〕-9,9-二甲基芴、1,3-雙〔2-(4-t-丁基苯基)-1,3,4-噁二唑-5-基〕苯、參(2,4,6-三甲基-3-(吡啶-3-基)苯基)硼烷、1-甲基-2-(4-(萘-2-基)苯基)-1H-咪唑並〔4,5f〕〔1,10〕菲咯啉、2-(萘-2-基)-4,7-二苯基-1,10-菲咯啉、苯基-二芘基膦氧化物、3,3’,5,5’-四〔(m-吡啶基)-苯基-3-基〕聯苯基、1,3,5-參〔(3-吡啶基)-苯基-3-基〕苯、4,4’-雙(4,6-二苯基-1,3,5-三嗪-2-基)聯苯基、1,3-雙〔3,5-二(吡啶-3-基)苯基〕苯、雙(10-羥基苯並〔h〕喹啉根)鈹、二苯基雙(4-(吡啶-3-基)苯基)矽烷、3,5-二(芘-1-基)吡啶等。
作為形成電子注入層之材料,可舉出氧化鋰(Li2O)、氧化鎂(MgO)、氧化鋁(Al2O3)、氟化鋰(LiF)、氟化鈉(NaF)、氟化鎂(MgF2)、氟化銫(CsF)、氟化鍶(SrF2)、三氧化鉬(MoO3)、鋁、鋰乙醯丙酮酸鹽(Li(acac))、乙酸鋰、安息香酸鋰等。
作為陰極材料,可舉出鋁、鎂-銀合金、鋁-鋰合金、鋰、鈉、鉀、銫等。
又,由本發明之電荷輸送性薄膜形成用清漆所得之薄膜為電洞注入層時的本發明之有機EL元件的製作方法之其他例子如以下所示。
又對於前述之有機EL元件製作方法,取代進行電洞輸送層、發光層、電子輸送層、電子注入層之真空蒸鍍操作,可藉由依序形成電洞輸送層、發光層,可製造出具有經本發明之電荷輸送性薄膜形成用清漆所形成的電荷輸送性薄膜的有機EL元件。具體為藉由於陽極基板上塗佈於本發明之電荷輸送性薄膜形成用清漆,經前述方法製造出電洞注入層,於上面依序形成電洞輸送層、發光層,進一步將陰極材料經蒸鍍成為有機EL元件。
作為使用的陰極及陽極材料,可使用與前述相同者,進行同樣之洗淨處理、表面處理。
作為電洞輸送層及發光層之形成方法,可舉出電洞輸送性高分子材料或者發光性高分子材料或於此等加入摻合物的材料中加入溶劑使其溶解或均勻地分散後,於各電洞注入層或電洞輸送層上面進行塗佈後,藉由燒烤而成膜之方法。
作為電洞輸送性高分子材料,可舉出聚〔(9,9-二己基芴基-2,7-二基)-co-(N,N’-雙{p-丁基苯基}-1,4-二胺基亞苯基)〕、聚〔(9,9-二辛基芴基-2,7-二基)-co-(N,N’-雙{p-丁基苯基}-1,1’-亞聯苯-4,4-二胺)〕、聚 〔(9,9-雙{1’-戊烯-5’-基}芴基-2,7-二基)-co-(N,N’-雙{p-丁基苯基}-1,4-二胺基亞苯基)〕、聚〔N,N’-雙(4-丁基苯基)-N,N’-雙(苯基)-聯苯胺〕-封端與聚倍半矽氧烷、聚〔(9,9-二辛基芴基-2,7-二基)-co-(4,4’-(N-(p-丁基苯基))二苯基胺)〕等。
作為發光性高分子材料,可舉出聚(9,9-二烷基芴)(PDAF)等聚芴衍生物、聚(2-甲氧基-5-(2’-乙基己氧基)-1,4-苯乙炔(Phenylene vinylene))(MEH-PPV)等聚苯乙炔衍生物、聚(3-烷基噻吩)(PAT)等聚噻吩衍生物、聚乙烯咔唑(PVCz)等。
作為溶劑,可舉出甲苯、二甲苯、氯仿等。作為溶解或均勻分散法,可舉出攪拌、加熱攪拌、超音波分散等方法。
作為塗佈方法,並無特別限定,可舉出噴墨法、噴霧法、浸漬法、旋轉塗佈法、轉印印刷法、輥塗佈法、刷毛塗佈等。且塗佈可在氮、氬等惰性氣體下進行為佳。
作為燒烤方法,可舉出在惰性氣體下或真空中、烤箱或加熱板進行加熱之方法。
由本發明之電荷輸送性薄膜形成用清漆所得的薄膜為電洞注入輸送層時的本發明之有機EL元件的製作方法之一例子如以下所示。
於陽極基板上形成電洞注入輸送層,於該電洞注入輸送層上面,依序設置發光層、電子輸送層、電子 注入層、陰極。作為發光層、電子輸送層及電子注入層的形成方法及具體例子,可舉出與前述相同者。
作為形成陽極材料、發光層、發光性摻合物、電子輸送層及電子阻擋層的材料、作為陰極材料可舉出與前述相同者。
且,於電極及前述各層間之任意間,視必要可設置孔阻擋層、電子阻擋層等。例如作為形成電子阻擋層之材料,可舉出參(苯基吡唑)銥等。
構成於陽極與陰極及這些間所形成的層之材料,因依據是否製造具備底部發射結構、頂部發射結構的任一者的元件而相異,故考慮到此點而選擇適宜材料。
通常在底部發射結構之元件中,於基板側使用透明陽極,對於自基板側取出光,在頂部發射結構之元件中,使用由金屬所成的反射陽極,由與基板為反方向的透明電極(陰極)側取出光。因此,例如對於陽極材料,製造底部發射結構之元件時,使用ITO等透明陽極,製造頂部發射結構之元件時使用Al/Nd等反射陽極。
本發明之有機EL元件欲防止特性惡化,依據一定方法,視必要可與捕水劑等同時封鎖。
〔實施例〕
以下舉出實施例及比較例,更具體說明本發明,但本發明並未限定於下述實施例。且,所使用的裝置如以下所示。
(1)基板洗淨:長州產業(股)製的基板洗淨裝置(減壓電漿方式)
(2)清漆之塗佈:三笠(股)製的旋轉塗佈機MS-A100
(3)膜厚測定:(股)小坂研究所製的微細形狀測定機SurfcoderET-4000
(4)有機EL元件之製作:長州產業(股)製的多功能蒸鍍裝置系統C-E2L1G1-N
(5)有機EL元件的亮度等測定:(有)Tech World製的I-V-L測定系統
(6)有機EL元件的壽命測定(亮度半衰期之測定):(股)Ecchsea製的有機EL亮度壽命評估系統PEL-105S
〔1〕電荷輸送性薄膜形成用清漆之調製 〔實施例1-1〕
將式(f)所示芳基胺衍生物0.094g、式(b-1)所示芳基磺酸0.215g與戴斯-馬丁過碘烷(東京化成工業(股)製)0.031g溶解於1,3-二甲基-2-咪唑啉酮(DMI)3.3g。於此加入2,3-丁二醇(2,3-BD)4g與二丙二醇單甲基醚(DPM)2.7g並攪拌,將所得之溶液使用孔徑0.2μm的PTFE製濾器並過濾得到清漆。於所得之清漆中之戴斯-馬丁過碘烷的含有量對於電荷輸送性物質為10質量%。且,前述芳基胺衍生物為依據國際公開第2015/050253號記載之方法而合成,前述芳基磺酸為依據國際公開第2006/025342號記載之方法而合成。
〔實施例1-2〕
將戴斯-馬丁過碘烷的含有量變更為對於電荷輸送性物質為20質量%以外,得到與實施例1-1之相同清漆。
〔實施例1-3〕
將戴斯-馬丁過碘烷的含有量變更為對於電荷輸送性物質為40質量%以外得到與實施例1-1之相同清漆。
〔實施例1-4〕
將戴斯-馬丁過碘烷的含有量變更為對於電荷輸送性物質為60質量%以外得到與實施例1-1之相同清漆。
〔比較例1-1〕
將式(f)所示芳基胺衍生物0.094g與式(b-1)所示芳基磺 酸0.215g溶解於DMI3.3g。於此加入2,3-BD4g與DPM2.7g並攪拌,將所得之溶液使用孔徑0.2μm的PTFE製濾器進行過濾後得到清漆。
〔2〕單層元件之製作及特性評估
對於以下實施例及比較例,作為ITO基板,使用ITO在表面上製圖成膜厚150nm的25mm×25mm×0.7t之玻璃基板,於使用前藉由O2電漿洗淨裝置(150W、30秒)除去表面上雜質者。
〔實施例2-1〕
將在實施例1-1所得之清漆,使用旋轉塗佈機塗佈於ITO基板後,在大氣下於80℃進行1分鐘乾燥,其次在150℃進行15分鐘燒烤,於ITO基板上形成65nm的薄膜。
於其上面,得到使用蒸鍍裝置(真空度4.0×10-5Pa)形成鋁薄膜之單層元件。蒸鍍係以蒸鍍速率0.2nm/秒的條件下進行。鋁薄膜的膜厚為80nm。
且,欲防止空氣中之氧、水等影響所引起的特性劣化,單層元件藉由封閉基板進行封止後,評估其特性。封止以以下程序進行。
在氧濃度2ppm以下,露點-85℃以下之氮環境中,將單層元件收在封閉基板之間,將封閉基板藉由接著材((股)MORESCO製Moresco Moisture CutWB90US(P))進行貼合。此時,將捕水劑(Dynic(股)製HD-071010W-40)與單 層元件同時收在封閉基板內。對於經貼合的封閉基板,經UV光照射(波長365nm、照射量6,000mJ/cm2)後,在80℃進行1小時的熱處理(annealing)處理使接著材硬化。
〔實施例2-2~2-4、比較例2-1〕
取代在實施例1-1所得之清漆,使用在實施例1-2~1-4、比較例1-1所得之清漆以外,藉由與實施例2-1之相同方法製作出單層元件。
對於在前述實施例及比較例所製作的各單層元件,測定於驅動電壓3V中之電流密度。結果如表22所示。
〔3〕有機EL元件之製造及特性評估
對於以下實施例及比較例,作為ITO基板,與上述〔2〕同樣地,使用ITO於表面上製圖為膜厚150nm的25mm×25mm×0.7t之玻璃基板,於使用前藉由O2電漿洗淨裝置(150W、30秒)除去表面上的雜質者。
〔實施例3-1〕
將在實施例1-1所得之清漆,使用旋轉塗佈機塗佈於ITO基板後,在80℃進行1分鐘乾燥,進一步在大氣環境下,在150℃進行15分鐘燒烤,在ITO基板上形成65nm之均勻薄膜。
其次,對於形成薄膜之ITO基板,使用蒸鍍裝置(真空度1.0×10-5Pa),將α-NPD以0.2nm/秒進行30nm成膜。其次,將CBP與Ir(PPy)3進行共蒸鍍。共蒸鍍為將之蒸鍍速率控制至Ir(PPy)3的濃度成為6%,進行40nm層合。其次,依序層合參(8-羥基喹啉)鋁(III)(Alq3)、氟化鋰及鋁的薄膜後得到有機EL元件。此時,蒸鍍速率對於Alq3及鋁為0.2nm/秒的條件下進行,對於氟化鋰為0.02nm/秒的條件下進行,膜厚各為20nm、0.5nm及80nm。
且,欲防止因空氣中之氧、水等影響所造成的特性劣化,有機EL元件藉由封閉基板進行封止後,評估該特性。封止在以下程序下進行。在氧濃度2ppm以下、露點-85℃以下之氮環境中,將有機EL元件在封閉基板之間收回,將封閉基板藉由接著材(Nagase Chemtex(股)製的XNR5516Z-B1)進行貼合。此時,將捕水劑(Dynic(股)製的HD-071010W-40)與有機EL元件同時收在封閉基板內。對於進行貼合的封閉基板,照射UV光(波長:365nm、照射量:6,000mJ/cm2)後,在80℃進行1小時之熱處理(annealing)使接著材硬化。
〔實施例3-2~3-4、比較例3-1〕
取代在實施例1-1所得之清漆,使用在實施例1-2~1-4、比較例1-1所得之清漆以外,與實施例3-1之相同方法,製作出有機EL元件。
評估製作之元件的特性。將元件以5,000cd/m2發光時的驅動電壓、電流密度及電流效率於表23所示。將元件在9V進行驅動時的電流密度、亮度及電流效率如表24所示。又,元件之亮度的半衰期(初期亮度5,000cd/m2)如表25所示。
如表23及24所示,與具備自未含有5價超原子價碘化合物的清漆所得之薄膜的元件(比較例3-1)做比較,具備自含有5價超原子價碘化合物之清漆所得之薄膜的元件為,在相同亮度下進行發光時的驅動電壓為低,在相同驅動電壓下進行發光時的亮度提高。又,如表25所示,具備自含有5價超原子價碘化合物的清漆所得之薄膜的元件的耐久性亦優良。

Claims (14)

  1. 一種電荷輸送性薄膜形成用清漆,其特徵為含有5價超原子價碘化合物、電荷輸送性物質與有機溶劑。
  2. 如請求項1之電荷輸送性薄膜形成用組成物,其中前述5價超原子價碘化合物為選自由戴斯-馬丁過碘烷、2-二氧碘安息香酸、2-二氧碘苯磺酸、下述式(X1)及(X2)所示化合物所成群的1種以上;
  3. 如請求項2之電荷輸送性薄膜形成用組成物,其中前述5價超原子價碘化合物為戴斯-馬丁過碘烷。
  4. 如請求項1~3中任1項之電荷輸送性薄膜形成用清漆,其中前述電荷輸送性物質為含有分子量200~9,500的電荷輸送性化合物者。
  5. 如請求項1~4中任1項之電荷輸送性薄膜形成用清漆,其中前述電荷輸送性物質含有選自由分子量200~ 9,500的芳基胺衍生物及噻吩衍生物所成群的至少1種。
  6. 如請求項1~5中任1項之電荷輸送性薄膜形成用清漆,其中更含有摻合物。
  7. 如請求項6之電荷輸送性薄膜形成用清漆,其中前述摻合物含有芳基磺酸。
  8. 一種電荷輸送性薄膜,其特徵為使用如請求項1~7中任1項之電荷輸送性薄膜形成用清漆所製造者。
  9. 一種有機電致發光元件,其特徵為具有如請求項8之電荷輸送性薄膜。
  10. 一種電荷輸送性薄膜的製造方法,其特徵為使用如請求項1~7中任1項之電荷輸送性薄膜形成用清漆。
  11. 一種有機電致發光元件的製造方法,其特徵為使用如請求項1~7中任1項之電荷輸送性薄膜形成用清漆。
  12. 一種具有使用電荷輸送性薄膜形成用清漆所製造的電荷輸送性薄膜之減低有機電致發光元件的驅動電壓之方法,其特徵為作為前述電荷輸送性薄膜形成用清漆,使用如請求項1~7中任1項之電荷輸送性薄膜形成用清漆者。
  13. 一種具有使用電荷輸送性薄膜形成用清漆所製造的電荷輸送性薄膜之提高有機電致發光元件的亮度之方法,其特徵為作為前述電荷輸送性薄膜形成用清漆,使用如請求項1~7中任1項之電荷輸送性薄膜形成用清漆者。
  14. 一種具有使用電荷輸送性薄膜形成用清漆所製造的電荷輸送性薄膜之提高有機電致發光元件的亮度壽命之方法,其特徵為作為前述電荷輸送性薄膜形成用清漆,使用如請求項1~7中任1項之電荷輸送性薄膜形成用清漆者。
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