JP2003249367A - Organic el element having alkali metal/alkali earth metal trapping layer - Google Patents
Organic el element having alkali metal/alkali earth metal trapping layerInfo
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Abstract
Description
【０００１】[0001]
【発明の属する技術分野】本発明は、アルカリ金属・ア
ルカリ土類金属捕捉層を有する有機ＥＬ素子に関する。TECHNICAL FIELD The present invention relates to an organic EL device having an alkali metal / alkaline earth metal trapping layer.
【０００２】[0002]
【従来の技術】ＥＬ素子は自発光の面状表示素子として
の使用が注目されている。その中でも、有機物質を発光
材料として用いた有機薄膜ＥＬディスプレイは、印加電
圧が１０Ｖ弱であっても高輝度な発光が実現するなど発
光効率が高く、単純な素子構造で発光が可能で、特定の
パターンを発光表示させる広告その他低価格の簡易表示
用ディスプレイへの応用が期待されている。2. Description of the Related Art The use of EL elements as self-luminous planar display elements has been attracting attention. Among them, an organic thin film EL display using an organic substance as a light emitting material has high luminous efficiency such as high brightness light emission even when an applied voltage is a little less than 10 V, and can emit light with a simple element structure. It is expected to be applied to advertisements in which the pattern of illuminating is displayed and other low-priced displays for simple display.
【０００３】このようなＥＬ素子に用いられる陰極は、
典型的には、発光層上に直接に仕事関数の小さいアルカ
リ金属またはアルカリ土類金属層を形成したものであ
る。このような陰極を用いたＥＬ素子は、アルカリ金属
イオンやアルカリ土類金属イオンの拡散性が大きいため
発光劣化による陰極界面の剥離や輝度特性の低下が問題
となっている。また、大面積の有機ＥＬディスプレイを
開発するには、通常ＴＦＴ等の半導体素子を用いたアク
ティブマトリクス方式を用いるが、陰極や基体に含まれ
ることのあるアルカリ金属イオン・アルカリ土類金属イ
オンの拡散性が大きいため、ＴＦＴ等の半導体素子への
悪影響の防止も課題となっている。The cathode used in such an EL device is
Typically, an alkali metal or alkaline earth metal layer having a small work function is directly formed on the light emitting layer. Since the EL element using such a cathode has a large diffusibility of alkali metal ions and alkaline earth metal ions, peeling of the cathode interface and deterioration of brightness characteristics due to deterioration of light emission have become problems. Further, in order to develop a large-area organic EL display, an active matrix method using a semiconductor element such as a TFT is usually used, but diffusion of alkali metal ions or alkaline earth metal ions which may be contained in a cathode or a substrate. Because of its high properties, prevention of adverse effects on semiconductor elements such as TFTs is also an issue.
【０００４】[0004]
【発明が解決しようとする課題】本発明の目的は、上記
の問題点を解決すること、すなわちアルカリ金属電極を
用いた高輝度発光の有機ＥＬ素子を安定して発光させ、
さらにはＴＦＴを用いたアクティブマトリックス方式の
大面積有機ＥＬディスプレイの信頼性を向上することに
ある。SUMMARY OF THE INVENTION An object of the present invention is to solve the above-mentioned problems, that is, to make an organic EL element of high brightness light emission using an alkali metal electrode stably emit light.
Further, it is to improve the reliability of an active matrix type large area organic EL display using TFTs.
【０００５】[0005]
【課題を解決するための手段】本発明者らは、クラウン
エーテルがアルカリ金属を捕捉する性質に着目し、有機
ＥＬ素子のいずれかの位置にクラウンエーテルを含有さ
せることで、良好な接合界面を保ちつつ、上記の課題が
解決できることを見出し本発明を完成させた。DISCLOSURE OF THE INVENTION The present inventors have paid attention to the property of crown ether to capture an alkali metal, and by incorporating the crown ether into any position of the organic EL device, a good bonding interface can be obtained. The present invention has been completed by finding that the above problems can be solved while maintaining the above.
【０００６】したがって、本発明の有機ＥＬ素子は、基
体と、前記基体上に形成された第１電極と、前記第１電
極上に形成されたＥＬ層と、前記ＥＬ層上に形成された
第２電極から少なくともなる有機ＥＬ素子であって、前
記基体と第２電極との間のいずれかの位置にアルカリ金
属・アルカリ土類金属捕捉層が少なくとも１層形成され
てなることを特徴とするものである。Therefore, the organic EL device of the present invention comprises a substrate, a first electrode formed on the substrate, an EL layer formed on the first electrode, and a first electrode formed on the EL layer. An organic EL device having at least two electrodes, characterized in that at least one alkali metal / alkaline earth metal trapping layer is formed at any position between the substrate and the second electrode. Is.
【０００７】[0007]
【発明の実施の形態】ＥＬ素子
本発明の有機ＥＬ素子は、前記のように、少なくとも基
体と、基体上に形成された第１電極と、第１電極上に形
成されたＥＬ層と、ＥＬ層上に形成された第２電極から
なり、基体と第２電極との間のいずれかの位置にアルカ
リ金属・アルカリ土類金属捕捉層が少なくとも１層形成
されているものである。本発明の有機ＥＬ素子は通常有
機ＥＬ素子に用いることのある任意の層を含むことがで
きる。また、本発明の有機ＥＬ素子を用いてフルカラー
表示のディスプレイとしてもよい。BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION EL Element As described above, the organic EL element of the present invention comprises at least a base, a first electrode formed on the base, an EL layer formed on the first electrode, and an EL. The second electrode is formed on the layer, and at least one alkali metal / alkaline earth metal trapping layer is formed at any position between the substrate and the second electrode. The organic EL device of the present invention can include any layer that is usually used in organic EL devices. Further, the organic EL element of the present invention may be used for a full color display.
【０００８】アルカリ金属・アルカリ土類金属捕捉層
本発明のアルカリ金属・アルカリ土類金属捕捉層は、ア
ルカリ金属イオン、場合によってはアルカリ土類金属イ
オン等をも捕捉する物質の層であり、ＥＬ素子中のアル
カリ金属イオン等を含む層から拡散するアルカリ金属イ
オン等から、アルカリ金属イオンにより劣化する部材例
えば、ＥＬ層、ＴＦＴなどの半導体素子を保護する作用
を有する。 Alkali metal / alkaline earth metal scavenging layer The alkali metal / alkaline earth metal scavenging layer of the present invention is a layer of a substance that traps alkali metal ions, and in some cases, alkaline earth metal ions, etc. It has a function of protecting a member which is deteriorated by alkali metal ions, such as an EL layer and a semiconductor element such as a TFT, from alkali metal ions or the like diffused from a layer containing alkali metal ions or the like in the element.
【０００９】本発明のアルカリ金属・アルカリ土類金属
捕捉層は、基体と第２電極との間のいずれの位置にも設
けることができる。具体的には例えば、陰極がアルカリ
金属やアルカリ土類金属を含む場合には、陰極のＥＬ層
側に陰極に隣接してアルカリ金属・アルカリ土類金属捕
捉層を形成すると、陰極から拡散するアルカリ金属やア
ルカリ土類金属を遮断して他のＥＬ素子部材の保護を図
ることができるので好ましい。また、基体がアルカリ金
属やアルカリ土類金属を含む場合には、基体に隣接して
アルカリ金属・アルカリ土類金属捕捉層を形成すると、
基体から拡散するアルカリ金属やアルカリ土類金属を遮
断してＴＦＴなどの他のＥＬ素子部材その他の部材の保
護を図ることができるので好ましい。The alkali metal / alkaline earth metal trapping layer of the present invention can be provided at any position between the substrate and the second electrode. Specifically, for example, when the cathode contains an alkali metal or an alkaline earth metal, when an alkali metal / alkaline earth metal trapping layer is formed adjacent to the cathode on the EL layer side of the cathode, the alkali diffused from the cathode Since it is possible to protect other EL element members by blocking metals and alkaline earth metals, it is preferable. Further, when the substrate contains an alkali metal or an alkaline earth metal, when the alkali metal / alkaline earth metal capturing layer is formed adjacent to the substrate,
This is preferable because it is possible to protect other EL element members such as TFTs and other members by blocking alkali metals and alkaline earth metals that diffuse from the substrate.
【００１０】本発明のアルカリ金属・アルカリ土類金属
捕捉層を形成する材料は、アルカリ金属やアルカリ土類
金属を捕捉できる材料が含まれているものであれば特に
限定されない。好ましいアルカリ金属・アルカリ土類金
属捕捉材料としては、電子供与性原子として酸素、窒
素、硫黄などのヘテロ原子をもつ大環状化合物であるク
ラウンエーテルおよびその誘導体が挙げられる。The material for forming the alkali metal / alkaline earth metal trapping layer of the present invention is not particularly limited as long as it contains a material capable of trapping an alkali metal or an alkaline earth metal. Preferred alkali metal / alkaline earth metal trapping materials include crown ethers and their derivatives, which are macrocyclic compounds having heteroatoms such as oxygen, nitrogen and sulfur as electron donating atoms.
【００１１】代表的なクラウンエーテルのうち本発明に
おいて有用なものとしては、例えば以下の一般式で表さ
れるものが挙げられる。Among the typical crown ethers, those useful in the present invention include, for example, those represented by the following general formula.
【００１２】[0012]
【化１】
（式中、ｎは０〜３の整数である）
これは、一般的には３（ｎ＋４）−Ｃｒｏｗｎ−（ｎ＋
４）と表すことができ、例えば、上記式においてｎ＝０
の場合は、１２−Ｃｒｏｗｎ−４、ｎ＝１の場合は、１
５−Ｃｒｏｗｎ−５、ｎ＝２の場合は、１８−Ｃｒｏｗ
ｎ−６、ｎ＝３の場合は、２１−Ｃｒｏｗｎ−７と呼ば
れる。[Chemical 1] (In the formula, n is an integer of 0 to 3) This is generally 3 (n + 4) -Crown- (n +
4) and, for example, n = 0 in the above formula.
12-crown-4 in the case of, and 1 in the case of n = 1
5-Crown-5, 18-Crow when n = 2
When n-6 and n = 3, it is called 21-crown-7.
【００１３】[0013]
【化２】
（式中、ｎは１〜２の整数、ｍは１〜２の整数である）
例えば、上記式においてｎ＝ｍ＝１の場合は、ジベンゾ
１８−Ｃｒｏｗｎ−６、ｎ＝ｍ＝２の場合は、ジベンゾ
２４−Ｃｒｏｗｎ−８と呼ばれる。[Chemical 2] (In the formula, n is an integer of 1 to 2 and m is an integer of 1 to 2) For example, in the above formula, when n = m = 1, dibenzo18-Crown-6 and n = m = 2 Is called dibenzo 24-Crown-8.
【００１４】上記のクラウンエーテルのうちより好まし
いものは、包摂されるアルカリ金属イオンの種類との関
連で選択される。一般に、クラウンエーテルのホールサ
イズがアルカリ金属イオンの直径と同じ場合は、クラウ
ンエーテルとアルカリ金属イオンが１：１型錯体を形成
し、包摂率が高く望ましい。More preferred of the above crown ethers are selected in relation to the type of alkali metal ion to be included. Generally, when the hole size of the crown ether is the same as the diameter of the alkali metal ion, the crown ether and the alkali metal ion form a 1: 1 type complex, and the inclusion rate is high, which is desirable.
【００１５】さらに、それに限られず、アルカリ金属イ
オンの直径より小さなホールサイズを有するクラウンエ
ーテルや大きなホールサイズを有するクラウンエーテル
でも包摂可能である。この場合、２つのクラウンエーテ
ルの間に１つのアルカリ金属イオンが包摂されるサンド
イッチ型の錯体や、１つのクラウンエーテル中に２つの
アルカリ金属イオンが包摂される複核型の錯体などが形
成される。Furthermore, the present invention is not limited thereto, and a crown ether having a hole size smaller than the diameter of the alkali metal ion or a crown ether having a large hole size can be included. In this case, a sandwich type complex in which one alkali metal ion is included between two crown ethers, a dinuclear type complex in which two alkali metal ions are included in one crown ether, and the like are formed.
【００１６】例えば、アルカリ金属イオンがＣｓイオン
でクラウンエーテルが１８−Ｃｒｏｗｎ−６である場
合、Ｃｓイオンの直径は１８−Ｃｒｏｗｎ−６の内孔径
よりも大きな値を示すので、クラウン環からはみ出す部
分が多いが、Ｃｓイオンと１８−Ｃｒｏｗｎ−６とは
１：１型錯体ではなくサンドイッチ型の錯体を形成して
いるとみられている。For example, when the alkali metal ion is Cs ion and the crown ether is 18-crown-6, the diameter of the Cs ion is larger than the inner pore diameter of 18-crown-6, and therefore the portion protruding from the crown ring. However, it is considered that Cs ions and 18-crown-6 form not a 1: 1 type complex but a sandwich type complex.
【００１７】本発明において、これらの好ましい組み合
わせを例示すると、Ｒｂについては２１−Ｃｒｏｗｎ−
７、Ｋについては１８−Ｃｒｏｗｎ−６、Ｎａについて
は１５−Ｃｒｏｗｎ−５、Ｌｉについては、１２−Ｃｒ
ｏｗｎ−４、が挙げられるアルカリ金属・アルカリ土類
金属捕捉層は、クラウンエーテルまたはその誘導体その
ものからなることができるが、所望によりα−シクロデ
キストリン、カリックスアーレン等の包摂化合物を添加
することができる。In the present invention, an example of these preferable combinations is as follows: Rb is 21-Crown-
7 and 18-Crown-6 for K, 15-Crown-5 for Na, and 12-Cr for Li.
The alkali metal / alkaline earth metal scavenging layer such as own-4 can be made of crown ether or its derivative itself, but an inclusion compound such as α-cyclodextrin and calixarene can be added if desired. .
【００１８】本発明の好適態様においては、アルカリ金
属・アルカリ土類金属捕捉層として、アルカリ金属を包
摂させたクラウンエーテルまたはその誘導体を用い、こ
のアルカリ金属・アルカリ土類金属捕捉層を発光層と陰
極の界面に形成すると特に好ましい。このようにする
と、アルカリ金属・アルカリ土類金属の持つ界面の電気
特性を保持しつつ発光劣化による界面の剥離を防止し更
にアルカリ金属・アルカリ土類金属イオンの拡散を防止
することができるというように、電気的に優れさらに付
着力の強固な界面が形成される。In a preferred embodiment of the present invention, as the alkali metal / alkaline earth metal trapping layer, a crown ether containing an alkali metal or a derivative thereof is used, and the alkali metal / alkaline earth metal trapping layer is used as a light emitting layer. It is particularly preferable to form it on the interface of the cathode. By doing so, it is possible to prevent the peeling of the interface due to light emission deterioration and to prevent the diffusion of alkali metal / alkaline earth metal ions while maintaining the electrical characteristics of the interface of the alkali metal / alkaline earth metal. In addition, an interface which is electrically excellent and has a strong adhesive force is formed.
【００１９】アルカリ金属・アルカリ土類金属捕捉層の
形成には、特に限定されないが、例えばクラウンエーテ
ルをＩＲランプで加熱溶解しながらスプレー噴霧しスピ
ンコートを行なう方法などの方法が挙げられる。The formation of the alkali metal / alkaline earth metal trapping layer is not particularly limited, but for example, a method such as a method of spray-spraying by spraying while crown ether is heated and dissolved by an IR lamp can be mentioned.
【００２０】また、アルカリ金属・アルカリ土類金属捕
捉層以外の層は、通常の有機ＥＬ素子の製造法によるこ
とができる。The layers other than the alkali metal / alkaline earth metal trapping layer can be formed by a conventional method for manufacturing an organic EL device.
【００２１】第１電極および第２電極
本明細書においては、基体上に先に設ける電極を第１電
極、その後ＥＬ層上に設ける電極を第２電極として呼
ぶ。これらの電極は陽極と陰極からなり、この場合第１
電極は陽極、陰極のいずれであってもよい。陽極と陰極
のどちらか一方が、透明または、半透明であり、陽極と
しては、正孔が注入し易いように仕事関数の大きい導電
性材料が好ましく、逆に陰極としては、電子が注入し易
いように仕事関数の小さい導電性材料が好ましい。ま
た、複数の材料を混合させてもよい。いずれの電極も、
抵抗はできるだけ小さいものが好ましく、一般には、金
属材料が用いられるが、有機物あるいは無機化合物を用
いてもよい。 First Electrode and Second Electrode In the present specification, the electrode provided first on the substrate is referred to as the first electrode, and the electrode subsequently provided on the EL layer is referred to as the second electrode. These electrodes consist of an anode and a cathode, in this case the first
The electrode may be either an anode or a cathode. Either one of the anode and the cathode is transparent or semitransparent, and the anode is preferably a conductive material having a large work function so that holes can be easily injected, and conversely, the cathode can be easily injected with electrons. As described above, a conductive material having a low work function is preferable. Also, a plurality of materials may be mixed. Both electrodes are
It is preferable that the resistance is as low as possible. Generally, a metal material is used, but an organic substance or an inorganic compound may be used.
【００２２】具体的には好ましい陽極材料は、ＩＴＯ、
酸化インジウム、金、ポリアニリンが挙げられる。Specifically, a preferable anode material is ITO,
Examples include indium oxide, gold, and polyaniline.
【００２３】陰極材料としては、Ｃｓ，Ｒｂ，Ｋ，Ｎ
ａ、Ｌｉ等のアルカリ金属やマグネシウム合金（ＭｇＡ
ｇ他）、アルミニウム合金（ＡｌＬｉ、ＡｌＣａ、Ａｌ
Ｍｇ他）、金属カルシウムが有機ＥＬの輝度特性を向上
させる好ましい材料として挙げられる。このうち、特に
Ｃｓ，Ｒｂ，Ｋ，Ｎａ、Ｌｉ等のアルカリ金属とアルカ
リ金属・アルカリ土類金属捕捉層を組み合わせることは
本発明において好ましい。As the cathode material, Cs, Rb, K, N
Alkali metals such as a and Li and magnesium alloys (MgA
g, etc.), aluminum alloys (AlLi, AlCa, Al
Mg, etc.) and metallic calcium are mentioned as preferable materials for improving the luminance characteristics of the organic EL. Of these, it is particularly preferable in the present invention to combine an alkali metal such as Cs, Rb, K, Na and Li with an alkali metal / alkaline earth metal trapping layer.
【００２４】ＥＬ層
本発明の有機ＥＬ素子に設けられるＥＬ層は、エレクト
ロルミネッセンスを起こすものであれば限定されない。
また、ＥＬ層は第１電極上（第１電極と第２電極の間）
に設けられるが、第１電極上に直接設けられたものであ
っても、必要に応じ第１電極とＥＬ層との間に他の層を
介在させたものであってもよい。 EL Layer The EL layer provided in the organic EL device of the present invention is not limited as long as it causes electroluminescence.
The EL layer is on the first electrode (between the first electrode and the second electrode).
However, it may be provided directly on the first electrode, or may be provided with another layer interposed between the first electrode and the EL layer as necessary.
【００２５】本発明のＥＬ層はさらに、その構成要素と
して、必須の層として発光層、任意の層として、発光層
に正孔を輸送する正孔輸送層および電子を輸送する電子
輸送層、ならびに、発光層または正孔輸送層に正孔を注
入する正孔注入層および発光層または電子輸送層に電子
を注入する電子注入層を設けることができる。The EL layer of the present invention further has, as its constituent elements, a light emitting layer as an essential layer, a hole transporting layer for transporting holes and an electron transporting layer for transporting electrons to the light emitting layer as an optional layer, and A hole injection layer for injecting holes into the light emitting layer or the hole transport layer and an electron injection layer for injecting electrons into the light emitting layer or the electron transport layer can be provided.
【００２６】これらＥＬ層を構成する材料としては例え
ば以下のものが挙げられる。Examples of the material forming these EL layers include the following.
【００２７】（発光層）
＜色素系＞シクロペンタジエン誘導体、テトラフェニル
ブタジエン誘導体、トリフェニルアミン誘導体、オキサ
ジアゾール誘導体、ピラゾロキノリン誘導体、ジスチリ
ルベンゼン誘導体、ジスチリルアリーレン誘導体、シロ
ール誘導体、チオフェン環化合物、ピリジン環化合物、
ペリノン誘導体、ペリレン誘導体、オリゴチオフェン誘
導体、トリフマニルアミン誘導体、オキサジアゾールダ
イマー、ビラゾリンダイマー
＜金属錯体系＞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、ユーロビウム錯体、等、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ゾー
ル、キノリン構造等を有する金属錯体。(Light Emitting Layer) <Dye System> Cyclopentadiene derivative, tetraphenylbutadiene derivative, triphenylamine derivative, oxadiazole derivative, pyrazoloquinoline derivative, distyrylbenzene derivative, distyrylarylene derivative, silole derivative, thiophene ring Compound, pyridine ring compound,
Perinone derivative, perylene derivative, oligothiophene derivative, trifumanylamine derivative, oxadiazole dimer, birazolin dimer <metal complex system> aluminum quinolinol complex, benzoquinolinol beryllium complex, benzoxazole zinc complex,
Benzothiazole zinc complex, azomethylzinc complex, porphyrin zinc complex, eurobium complex, etc., having Al, Zn, Be or the like as a central metal or a rare earth metal such as Tb, Eu or Dy and having an oxadiazole as a ligand, A metal complex having a thiadiazole, phenylpyridine, phenylbenzimidazole, quinoline structure, or the like.
【００２８】＜高分子系＞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等、ポリフルオレン誘導体
（ドーピング材料）ペリレン誘導体、クマリン誘導体、
ルブレン誘導体、キナクリドン誘導体、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
（正孔注入層（陽極バッファー材料））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
（電子注入層（陰極バッファー材料））アルミリチウ
ム、フッ化リチウム、ストロンチウム、酸化マグネシウ
ム、フッ化マグネシウム、フッ化ストロンチウム、フッ
化カルシウム、フッ化バリウム、酸化アルミニウム、酸
化ストロンチウム、カルシウム、ポリメチルメタクリレ
ート、ポリスチレンスルホン酸ナトリウム
（電荷輸送層）本発明の有機ＥＬ層としては電荷輸送層
も挙げることができ、この電荷輸送層には正孔輸送層、
および／または電子輸送層が含まれる。これらは、例え
ば特願平９−１５５２８４号明細書に記載のものよう
に、ＥＬ素子に一般に用いられるものであれば特に限定
されない。<Polymer> Polyparaphenylene vinylene derivative, polythiophene derivative, polyparaphenylene derivative, polysilane derivative, polyacetylene derivative, polyvinylcarbazole, etc., polyfluorene derivative (doping material) perylene derivative, coumarin derivative,
Rubrene derivative, quinacridone derivative, squalium derivative, porphyrin derivative, styryl dye, tetracene derivative, pyrazoline derivative, decacyclene, phenoxazone (hole injection layer (anode buffer material)) phenylamine system, starburst amine system, phthalocyanine system, oxidation Oxides such as vanadium, molybdenum oxide, ruthenium oxide, and aluminum oxide, amorphous carbon, polyaniline, polythiophene derivatives (electron injection layer (cathode buffer material)) aluminum lithium, lithium fluoride, strontium, magnesium oxide, magnesium fluoride, fluorinated Strontium, calcium fluoride, barium fluoride, aluminum oxide, strontium oxide, calcium, polymethylmethacrylate, sodium polystyrenesulfonate Um (charge transport layer) as the organic EL layer of the present invention can also be mentioned a charge transport layer, the hole transport layer to the charge transport layer,
And / or an electron transport layer is included. These are not particularly limited as long as they are generally used for EL elements, as described in Japanese Patent Application No. 9-155284.
【００２９】（ＥＬ層内の隔壁層材料）ＥＬ層には隔壁
を設けることもでき、この隔壁は、異なる色を発光する
ＥＬ層を組み合わせるときに特に有用である。このよう
な材料としては、感光性ポリイミド樹脂、アクリル系樹
脂、他、光硬化型樹脂、熱硬化型樹脂、撥水性樹脂など
が挙げられる。(Partition Layer Material in EL Layer) The EL layer may be provided with a partition, and this partition is particularly useful when combining EL layers which emit different colors. Examples of such a material include a photosensitive polyimide resin, an acrylic resin, a photocurable resin, a thermosetting resin, and a water-repellent resin.
【００３０】これらのＥＬ層材料としては、１５０℃以
下で形成できるものが好ましい。As these EL layer materials, those which can be formed at 150 ° C. or lower are preferable.
【００３１】基体
本発明において基体とは、その上に電極やＥＬ層が設け
られるものであり、所望により透明材料からなることが
できるが、不透明材料であってもよい。本発明の有機Ｅ
Ｌ素子においては、基体は第１電極そのものであっても
よいが、通常は強度を保持する基体の表面に第１電極
が、直接または中間層を介して設けられる。 Substrate In the present invention, the substrate is a substrate on which an electrode and an EL layer are provided, and may be made of a transparent material if desired, but may be an opaque material. Organic E of the present invention
In the L element, the substrate may be the first electrode itself, but normally, the first electrode is provided on the surface of the substrate that retains strength directly or through the intermediate layer.
【００３２】基体の材料は特に限定されるものではない
が、例えばプラスチック、ガラス、表面を絶縁コートし
た金属などが挙げられる。これらの基体の材料うち、本
発明のアルカリ金属・アルカリ土類金属捕捉層との組み
合わせて用いると好ましいものは、アルカリ金属・アル
カリ土類金属を含む材料、例えばソーダライムガラスが
挙げられる。The material of the substrate is not particularly limited, but examples thereof include plastic, glass, and metal whose surface is insulation-coated. Of these materials for the substrate, those which are preferably used in combination with the alkali metal / alkaline earth metal capturing layer of the present invention include materials containing alkali metal / alkaline earth metal, for example, soda lime glass.
【００３３】[0033]
【実施例】ガラス基材／ＩＴＯ／正孔輸送層／発光層
（ＩＴＯ：１５０ｎｍ，正孔輸送層：８０ｎｍ，発光
層：８０ｎｍ）を形成し１８−Ｃｒｏｗｎ−６をＩＲラ
ンプで加熱溶解（ｍｐ４０℃程度）しながらスプレー噴
霧しスピンコート（２０ｎｍ）を行なった。これにより
薄い均一膜の１８−Ｃｒｏｗｎ−６が形成された。その
後グローボックス中でＣｓが酸化しない状態でＩＲラン
プで加熱溶解（ｍｐ３８℃程度）させ、光電効果（ハロ
ゲンランプ照射）を利用しイオン化したＣｓをスピンコ
ートした（２０ｎｍ）。次いでその上にＡｇ電極（２５
０ｎｍ）形成した。この有機ＥＬ素子（以下、電極処理
有機ＥＬ素子ともいう）をＵＶ硬化樹脂を用いて周辺部
を幅約３ｍｍの接着領域を設けて無酸素・無水蒸気のグ
ローブボックス内で基板に貼りつけた。EXAMPLE A glass substrate / ITO / hole transport layer / light emitting layer (ITO: 150 nm, hole transport layer: 80 nm, light emitting layer: 80 nm) was formed, and 18-Crown-6 was heated and melted with an IR lamp (mp40). Spray coating was performed while spin coating (20 nm). As a result, a thin uniform film of 18-Crown-6 was formed. Then, in a glow box, Cs was heated and melted (mp 38 ° C.) in a state where Cs was not oxidized, and Cs ionized by utilizing photoelectric effect (halogen lamp irradiation) was spin-coated (20 nm). Then, the Ag electrode (25
0 nm) was formed. This organic EL element (hereinafter, also referred to as an electrode-treated organic EL element) was attached to a substrate in an oxygen-free and water-vapor-free glove box by using UV curable resin to provide an adhesive region having a width of about 3 mm.
【００３４】同様にガラス基材上のみに１８−Ｃｒｏｗ
ｎ−６とＣｓの層を設けた有機ＥＬ素子（基材処理有機
ＥＬ素子）、ガラス基材上と発光層上に１８−Ｃｒｏｗ
ｎ−６とＣｓの層を設けた有機ＥＬ素子（基材・電極処
理有機ＥＬ素子）、１８−Ｃｒｏｗｎ−６とＣｓの層を
設けなかった有機ＥＬ素子（未処理有機ＥＬ素子）を作
成した。Similarly, 18-Crow is only applied on the glass substrate.
Organic EL device having n-6 and Cs layers (base-treated organic EL device), 18-Crow on glass substrate and light emitting layer
An organic EL element provided with n-6 and Cs layers (base / electrode-treated organic EL element) and an organic EL element not provided with 18-crown-6 and Cs layers (untreated organic EL element) were prepared. .
【００３５】各有機ＥＬ素子につき、発光開始電圧、１
００cd/m２の発光をするための電圧（Ｖ）と電流密度
（mW/cm２）、発光開始時に１００cd/m２の発光が得ら
れた電流密度を維持したまま１５０日間発光後の輝度(c
d/m２)とダークスポットの拡大量をまとめて表１に示し
た。For each organic EL element, the light emission starting voltage, 1
00cd / m voltage for the light emission of 2 (V) and current density (mW / cm 2), light emission at the start 100 cd / leave luminescence m 2 was maintaining current density obtained 150 days luminance after emission ( c
Table 1 summarizes d / m 2 ) and the amount of dark spot expansion.
【００３６】[0036]
【表１】
電極処理により、発光開始電圧、１００cd/m２の発光を
するための電圧、１００cd/m２の発光をするための電流
密度が低下できた。また、電極処理により、１５０日間
発光後の輝度の低下を抑制でき、１５０日間発光後のダ
ークスポットの拡大を抑制できた。[Table 1] The electrode treatment, light emission start voltage, the voltage for the light emission of 100 cd / m 2, the current density for the emission of 100 cd / m 2 could be reduced. In addition, the electrode treatment was able to suppress a decrease in luminance after 150 days of light emission and suppress the expansion of dark spots after 150 days of light emission.
【００３７】また、基材処理により、１５０日間発光後
の輝度の低下を大幅に抑制でき、１５０日間発光後のダ
ークスポットの拡大も大幅に抑制できた。Further, the substrate treatment was able to significantly suppress the decrease in luminance after 150 days of light emission, and significantly suppress the expansion of dark spots after 150 days of light emission.
【００３８】さらに基材処理と電極処理をともに行った
有機ＥＬ素子は、発光開始電圧が低下できるうえ、最も
経時劣化が少ない有機ＥＬ素子となった。Further, the organic EL element which was subjected to both the base material treatment and the electrode treatment was an organic EL element in which the light emission starting voltage could be lowered and the deterioration with time was minimal.
【００３９】これらの結果から、電極にクラウンエーテ
ルを用いたものは印加電力の低下により長寿命化してお
り、基材にクラウンエーテルを用いたものは汚染物のト
ラップによるプロテクト効果から長寿命化が起こってい
るものと考えられる。From these results, the one using crown ether for the electrode has a longer life due to the reduction of the applied power, and the one using crown ether for the base material has a longer life due to the protection effect by trapping the contaminants. It is thought to be happening.
【００４０】[0040]
【発明の効果】本発明によって、アルカリ金属等の拡散
を抑制して、有機ＥＬ素子の長寿命化、ＴＦＴ素子等の
半導体素子を用いたディスプレイの信頼性向上が実現で
きる。また、陰極−発光層間の電気的接合状態を良好に
し、ＥＬ素子の発光効率を向上できる。According to the present invention, diffusion of alkali metals and the like can be suppressed to prolong the service life of organic EL elements and improve the reliability of displays using semiconductor elements such as TFT elements. Further, the electrical connection between the cathode and the light emitting layer can be improved, and the light emitting efficiency of the EL element can be improved.
Claims (11)
と、前記第１電極上に形成されたＥＬ層と、前記ＥＬ層
上に形成された第２電極から少なくともなる有機ＥＬ素
子であって、 前記基体と第２電極との間のいずれかの位置にアルカリ
金属・アルカリ土類金属捕捉層が少なくとも１層形成さ
れてなることを特徴とする、有機ＥＬ素子。1. An organic EL device comprising at least a substrate, a first electrode formed on the substrate, an EL layer formed on the first electrode, and a second electrode formed on the EL layer. The organic EL element, wherein at least one alkali metal / alkaline earth metal trapping layer is formed at any position between the base and the second electrode.
層が、クラウンエーテルまたはその誘導体を含む層であ
る、請求項１に記載の有機ＥＬ素子。2. The organic EL device according to claim 1, wherein the alkali metal / alkaline earth metal trapping layer is a layer containing crown ether or a derivative thereof.
陰極であり、前記陰極のＥＬ層側に隣接してアルカリ金
属・アルカリ土類金属捕捉層を形成してなる、請求項１
に記載の有機ＥＬ素子。3. The first electrode or the second electrode is a cathode, and an alkali metal / alkaline earth metal trapping layer is formed adjacent to the EL layer side of the cathode.
The organic EL device described in 1.
層が、クラウンエーテルまたはその誘導体がアルカリ金
属と錯体を形成してなるものである、請求項３に記載の
有機ＥＬ素子。4. The organic EL device according to claim 3, wherein the alkali metal / alkaline earth metal trapping layer is formed by crown ether or a derivative thereof forming a complex with an alkali metal.
属・アルカリ土類金属捕捉層を形成してなる、請求項１
に記載の有機ＥＬ素子。5. An alkali metal / alkaline earth metal trapping layer is formed adjacent to the EL layer side of the substrate.
The organic EL device described in 1.
ｎ−４、１５−Ｃｒｏｗｎ−５、１８−Ｃｒｏｗｎ−
６、２１−Ｃｒｏｗｎ−７、２４−Ｃｒｏｗｎ−８から
選ばれるものである、請求項２に記載の有機ＥＬ素子。6. The crown ether is 12-Crow.
n-4, 15-crown-5, 18-crown-
The organic EL device according to claim 2, which is selected from 6, 21-crown-7 and 24-crown-8.
層が、さらにα−シクロデキストリン、カリックスアー
レンから選ばれる包摂化合物を含む、請求項２に記載の
有機ＥＬ素子。7. The organic EL device according to claim 2, wherein the alkali metal / alkaline earth metal trapping layer further contains an inclusion compound selected from α-cyclodextrin and calixarene.
陰極であり、前記陰極が、Ｌｉ、Ｎａ、Ｋ、Ｒｂ、Ｃｓ
から選ばれるものである、請求項１に記載の有機ＥＬ素
子。8. Either the first electrode or the second electrode is a cathode, and the cathode is Li, Na, K, Rb, Cs.
The organic EL element according to claim 1, which is selected from the group consisting of:
ＭＥＨ−ＰＰＶ、ＣＮ−ＰＰＶ、ＰＶＫから選ばれるも
のである、請求項１に記載の有機ＥＬ素子。9. The light emitting layer forming the EL layer is PPV,
The organic EL device according to claim 1, which is selected from MEH-PPV, CN-PPV, and PVK.
である、請求項１に記載の有機ＥＬ素子。10. The organic EL device according to claim 1, wherein the material of the substrate is soda lime glass.
た、有機ＥＬディスプレイ。11. An organic EL display using the organic EL element according to claim 1.
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