JP2005142109A - Manufacturing method of organic electroluminescent element - Google Patents

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Nobuhiro Nishida
伸洋 西田
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide an organic electroluminescent element restrained from generation of short-circuited part, excellent in durability. <P>SOLUTION: On the manufacturing method of the organic electroluminescent element having a positive electrode, an organic layer, and a negative electrode, at least one of the positive electrode, at least one layer out of the organic layer, or the negative electrode is formed by a vacuum evaporation method, and the range of the fluctuation of evaporation speed is controlled within ±20% of a prescribed value. <P>COPYRIGHT: (C)2005,JPO&NCIPI

Description

本発明は、短絡部位が生じるのを抑制し、耐久性が極めて優れ、かつ発光輝度、発光効率が高い有機電界発光素子の製造方法に関する。   The present invention relates to a method for producing an organic electroluminescent element that suppresses the occurrence of a short-circuited portion, has extremely excellent durability, and has high light emission luminance and light emission efficiency.

有機物質を使用した有機発光素子は、固体発光型の安価な大面積フルカラー表示素子や書き込み光源アレイとしての用途が有望視され、多くの開発が行われている。一般に有機電界発光素子は、発光層を含む有機層及び該層を挟んだ一対の対向電極から構成されている。発光は、両電極間に電界が印加されると、陰極から電子が注入され、陽極から正孔が注入される。この電子と正孔が発光層において再結合し、エネルギー準位が伝導帯から価電子帯に戻る際にエネルギーを光として放出する現象である。   Organic light-emitting devices using organic substances are promising for use as solid light-emitting, inexpensive large-area full-color display devices and writing light source arrays, and many developments have been made. In general, an organic electroluminescent element is composed of an organic layer including a light emitting layer and a pair of counter electrodes sandwiching the layer. In light emission, when an electric field is applied between both electrodes, electrons are injected from the cathode and holes are injected from the anode. This is a phenomenon in which energy is released as light when the electrons and holes recombine in the light emitting layer and the energy level returns from the conduction band to the valence band.

従来から、定電流駆動される有機電界発光素子では、陽極と陰極とが短絡すると、特定の画素が発光しなくなったり、短絡箇所が存在することにより素子の発光輝度が低下したり、更には電流のほとんど全てが短絡部位を流れることにより素子全体が発光しなくなったりする問題があった。   Conventionally, in an organic electroluminescence device driven by a constant current, when the anode and the cathode are short-circuited, a specific pixel does not emit light, the presence of a short-circuited portion reduces the light emission luminance of the device, and further There is a problem that the entire device does not emit light when almost all of the current flows through the short-circuited portion.

このような短絡の発生を防止するため、発光素子を封止する気密ケース内に支燃性ガスを封入し、この支燃性ガスにより短絡部位を酸化して絶縁化する有機電界発光素子が提案されている(例えば、特許文献1参照)。しかしこの素子では、気密ケース内の余分な支燃性ガスにより素子自体の劣化が促進されるおそれがある。   In order to prevent the occurrence of such a short circuit, an organic electroluminescent element is proposed in which a flame-supporting gas is enclosed in an airtight case that seals the light-emitting element, and the short-circuited portion is oxidized and insulated by this flame-supporting gas. (For example, refer to Patent Document 1). However, in this element, there is a possibility that deterioration of the element itself may be promoted by an extra combustion-supporting gas in the airtight case.

また、電極の成膜速度を段階的に変化させることにより発光層への熱的ダメージを抑えた発光素子の製造方法が提案されている(例えば、特許文献2参照)。しかし有機層の成膜条件については記述がなく、成膜速度の変動によるダークスポット発生や短絡箇所の生成の懸念は残っている。
特開平11−40346号公報 特開2003−229254号公報
In addition, a method for manufacturing a light-emitting element in which thermal damage to the light-emitting layer is suppressed by changing the deposition rate of the electrode in stages has been proposed (for example, see Patent Document 2). However, there is no description about the film forming conditions of the organic layer, and there are still concerns about the generation of dark spots and the generation of short-circuited portions due to fluctuations in the film forming speed.
Japanese Patent Laid-Open No. 11-40346 JP 2003-229254 A

本発明は、従来における前記問題を解決し、短絡部位の発生を抑制し、耐久性に優れた有機電界発光素子の製造方法を提供することを目的とする。   An object of the present invention is to solve the above-described problems, and to provide a method for manufacturing an organic electroluminescent element excellent in durability by suppressing the occurrence of a short-circuit portion.

本発明者らは鋭意検討の結果、有機層及び陰極の蒸着条件を最適化することにより素子の短絡が防止できること、特に有機層の蒸着速度の変動を抑えることにより、短絡部位をなくすことができることを見出した。即ち、前記課題は以下の手段によって解決された。
(1)陽極、有機層、及び陰極を有する有機電界発光素子の製造方法であって、陽極、有機層、及び陰極の少なくとも一層を真空蒸着法により形成し、該真空蒸着法での蒸着速度の変動幅を設定値に対して±20%以内とすることを特徴とする有機電界発光素子の製造方法。
As a result of intensive studies, the inventors have been able to prevent the short circuit of the element by optimizing the vapor deposition conditions of the organic layer and the cathode, and in particular, by suppressing fluctuations in the vapor deposition rate of the organic layer, the short circuit portion can be eliminated. I found. That is, the said subject was solved by the following means.
(1) A method of manufacturing an organic electroluminescent device having an anode, an organic layer, and a cathode, wherein at least one layer of the anode, the organic layer, and the cathode is formed by a vacuum deposition method, and the deposition rate of the vacuum deposition method is increased. A method for manufacturing an organic electroluminescent element, wherein the fluctuation range is within ± 20% of a set value.

本発明によれば、短絡部位が極めて少なく、耐久性に優れる有機発光電界素子を提供することができる。また、さらに発光輝度や発光効率にも優れる有機電界発光素子を提供できる。   ADVANTAGE OF THE INVENTION According to this invention, an organic light emitting electric field element which has very few short circuit parts and is excellent in durability can be provided. In addition, an organic electroluminescent device having excellent light emission luminance and light emission efficiency can be provided.

以下、本発明の有機電界発光素子(以下、本発明の素子または発光素子と称することもある)の製造方法について詳細に説明する。
本発明は、陽極、有機層、及び陰極を有する有機電界発光素子の製造方法であり、真空蒸着法により形成される有機層の蒸着速度の変動を設定値の±20%以内、好ましくは±10%以内、より好ましくは±5%以内とすることを特徴とする。蒸着速度の変動が大きいと、成膜が不均一となり、膜中に穴(スポット)や薄層(薄肉)部分が生じることがある。その部分に他の材料等が成膜されると、結果的に短絡が生じることなり、さらに素子の耐久性も低下することとなる。変動幅を±20%以内にすることで、短絡部位の発生を抑え、耐久性の高い素子を得ることができる。
Hereinafter, a method for producing the organic electroluminescent element of the present invention (hereinafter also referred to as the element of the present invention or the light emitting element) will be described in detail.
The present invention is a method for producing an organic electroluminescent device having an anode, an organic layer, and a cathode, and the fluctuation of the deposition rate of the organic layer formed by the vacuum deposition method is within ± 20% of the set value, preferably ± 10. %, More preferably within ± 5%. If the fluctuation of the deposition rate is large, the film formation becomes non-uniform, and holes (spots) and thin layers (thin wall) portions may be generated in the film. If another material or the like is deposited on that portion, a short circuit will occur as a result, and the durability of the element will also decrease. By setting the fluctuation range within ± 20%, it is possible to suppress the occurrence of a short-circuited portion and obtain a highly durable element.

蒸着速度の変動幅を設定値の±20%以内に抑えるのは、成膜時の蒸着速度を検出し、蒸着速度を適宜制御することにより行うことができる。そのため、本発明の発光素子の製造に用いる蒸着装置は、蒸着速度検出手段と蒸着速度制御手段を有することが好ましい。   The fluctuation range of the vapor deposition rate can be suppressed to within ± 20% of the set value by detecting the vapor deposition rate during film formation and appropriately controlling the vapor deposition rate. Therefore, it is preferable that the vapor deposition apparatus used for manufacturing the light emitting device of the present invention has a vapor deposition rate detecting unit and a vapor deposition rate control unit.

蒸着速度検出手段としては、基板上に堆積する蒸着物質の量の時系列変化を検出しうるものであれば特に限定されるものではなく、公知の蒸着速度検出手段の中から好適なものを選択して用いればよい。具体的には、振動子(例えば水晶)上に堆積した蒸着物質を、この振動子の固有振動の変化として検出する手段などが挙げられる。   The vapor deposition rate detection means is not particularly limited as long as it can detect a time-series change in the amount of vapor deposition material deposited on the substrate, and a suitable one is selected from known vapor deposition rate detection means. Can be used. Specifically, there is a means for detecting a vapor deposition material deposited on a vibrator (for example, quartz) as a change in the natural vibration of the vibrator.

本発明では、蒸着速度検出手段により検出された蒸着速度の情報を、蒸着速度制御手段にフィードバックし、該制御手段が蒸着速度検出手段からの蒸着速度情報をもとに蒸着速度が一定となるように蒸発源を制御することで、蒸着速度の変動を抑えることができる。この場合、蒸着速度の制御は、蒸発源のヒータに与える電流や、電力で直接行ってもよいし、すでに蒸発源の温度制御システムが既存の設備ないし既製品等として存在する場合には、この温度制御システムに対して所定の温度となるように制御してもよい。   In the present invention, the vapor deposition rate information detected by the vapor deposition rate detection means is fed back to the vapor deposition rate control means, and the control means makes the vapor deposition rate constant based on the vapor deposition rate information from the vapor deposition rate detection means. By controlling the evaporation source, fluctuations in the deposition rate can be suppressed. In this case, the vapor deposition rate may be controlled directly by the electric current or power supplied to the heater of the evaporation source, or when the evaporation source temperature control system already exists as existing equipment or off-the-shelf products. You may control so that it may become predetermined | prescribed temperature with respect to a temperature control system.

主たる蒸着速度制御手段は、蒸着速度検出手段から与えられる情報の解析や、これに応じたヒータ制御が行えるものであればその構成態様は特に限定されるものではない。この制御手段は、通常、汎用のマイクロプロセッサ(MPU)と、このMPUと接続されている記憶媒体(ROM、RAM等)上の制御アルゴリズム等により構成することができる。制御手段は、CISC、RISC、DSP等プロセッサの態様を問わず使用可能であり、その他ASICや、あるいは一般のIC等による論理回路の組み合わせ等や、オペアンプ等を用いたアナログ演算回路により構成してもよい。   The main vapor deposition rate control means is not particularly limited as long as it can analyze information provided from the vapor deposition rate detection means and perform heater control in accordance with the analysis. This control means can usually be constituted by a general-purpose microprocessor (MPU) and a control algorithm on a storage medium (ROM, RAM, etc.) connected to the MPU. The control means can be used regardless of the processor mode such as CISC, RISC, DSP, etc., and is composed of an analog operation circuit using an ASIC or a combination of logic circuits such as a general IC, an operational amplifier, etc. Also good.

次に、本発明の発光素子について説明する。
−有機層−
本発明の発光素子の有機層(有機化合物層)は、電極間に位置する層であり、有機化合物を主成分とした層を意味し、適宜無機化合物を含有してもよい。それぞれの特質から発光性有機層、電子輸送性有機層、正孔輸送性有機層、電子注入層、正孔注入層等が挙げられる。また発色性を向上するための種々の層を挙げることができる。各層に用いる化合物の具体例については、例えば「月刊ディスプレイ」1998年10月号別冊の「有機ELディスプレイ」(テクノタイムズ社)等に記載されている。
Next, the light emitting device of the present invention will be described.
-Organic layer-
The organic layer (organic compound layer) of the light emitting device of the present invention is a layer located between the electrodes, means a layer containing an organic compound as a main component, and may appropriately contain an inorganic compound. From each characteristic, a light emitting organic layer, an electron transporting organic layer, a hole transporting organic layer, an electron injection layer, a hole injection layer and the like can be mentioned. In addition, various layers for improving color developability can be exemplified. Specific examples of the compound used for each layer are described in, for example, “Monthly Display” October 1998 issue “Organic EL Display” (Techno Times).

本発明の発光素子における有機層の形成位置としては、特に制限はなく、該発光素子の用途、目的に応じて適宜選択することができるが、陽極上又は陰極上に形成されるのが好ましい。この場合、該有機層は電極の前面又は一面に形成される。
有機層の形状、大きさ、厚み等については、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができる。
There is no restriction | limiting in particular as a formation position of the organic layer in the light emitting element of this invention, Although it can select suitably according to the use and objective of this light emitting element, It is preferable to form on an anode or a cathode. In this case, the organic layer is formed on the front surface or one surface of the electrode.
There is no restriction | limiting in particular about the shape of a organic layer, a magnitude | size, thickness, etc., According to the objective, it can select suitably.

本発明の発光素子における電極間での有機層の具体的な層構成としては、陽極/正孔輸送性有機層/発光性有機層/電子輸送性有機層/陰極、陽極/正孔注入層/正孔輸送性有機層/発光性有機層/電子輸送性有機層/陰極、陽極/正孔輸送性有機層/発光性有機層/電子輸送性有機層/電子注入層/陰極、陽極/正孔注入層/正孔輸送性有機層/発光性有機層/電子輸送性有機層/電子注入層/陰極等が挙げられる。   As a specific layer structure of the organic layer between the electrodes in the light emitting device of the present invention, anode / hole transporting organic layer / light emitting organic layer / electron transporting organic layer / cathode, anode / hole injection layer / Hole transporting organic layer / light emitting organic layer / electron transporting organic layer / cathode, anode / hole transporting organic layer / light emitting organic layer / electron transporting organic layer / electron injection layer / cathode, anode / hole Examples include injection layer / hole transporting organic layer / light emitting organic layer / electron transporting organic layer / electron injection layer / cathode.

有機層は、蒸着法やスパッタ法等の乾式製膜法、ディッピング、スピンコート法、ディップコート法、キャスト法、ダイコート法、ロールコート法、バーコート法、グラビアコート法等の湿式製膜法、転写法、印刷法等いずれによっても好適に製膜することができる。本発明の発光素子における有機層(有機化合物層)の形成方法は、蒸着法であることが好ましい。蒸着法としては、抵抗加熱蒸着法が好ましい。   The organic layer is a dry film forming method such as a vapor deposition method or a sputtering method, a dipping method, a spin coating method, a dip coating method, a casting method, a die coating method, a roll coating method, a bar coating method, a wet film forming method such as a gravure coating method, A film can be suitably formed by any of a transfer method, a printing method, and the like. The method for forming the organic layer (organic compound layer) in the light emitting device of the present invention is preferably a vapor deposition method. As the vapor deposition method, a resistance heating vapor deposition method is preferable.

(a) 発光性有機層
発光性有機層は少なくとも一種の発光性化合物を含有する。発光性化合物は特に限定的ではなく、蛍光発光性化合物であっても燐光発光性化合物であってもよい。また蛍光発光性化合物及び燐光発光性化合物を同時に用いてもよい。本発明の発光素子においては、発光輝度及び発光効率の点から励起三重項状態からの発光を利用することが好ましく、燐光発光性化合物を用いるのが好ましい。なお、以下の発光性有機層の説明において、誘導体という用語は、その化合物自身とその誘導体を意味するものとする。
(a) Luminescent organic layer The luminescent organic layer contains at least one luminescent compound. The light emitting compound is not particularly limited, and may be a fluorescent light emitting compound or a phosphorescent light emitting compound. Further, a fluorescent compound and a phosphorescent compound may be used at the same time. In the light emitting device of the present invention, it is preferable to use light emission from an excited triplet state from the viewpoint of light emission luminance and light emission efficiency, and it is preferable to use a phosphorescent compound. In the following description of the light-emitting organic layer, the term derivative means the compound itself and its derivative.

蛍光発光性化合物としては特に限定されないが、例えば、ベンゾオキサゾール、ベンゾイミダゾール、ベンゾチアゾール、スチリルベンゼン、ポリフェニル、ジフェニルブタジエン、テトラフェニルブタジエン、ナフタルイミド、クマリン、ペリレン、ペリノン、オキサジアゾール、アルダジン、ピラリジン、シクロペンタジエン、ビススチリルアントラセン、キナクリドン、ピロロピリジン、チアジアゾロピリジン、スチリルアミン、芳香族ジメチリディン化合物、8−キノリノール誘導体の金属錯体、フェニルピリジン誘導体の金属錯体、有機金属錯体や希土類錯体に代表される各種金属錯体等、ポリチオフェン、ポリフェニレン、ポリフェニレンビニレン等のポリマー化合物、又は上記化合物の誘導体等が挙げられる。   The fluorescent compound is not particularly limited, for example, benzoxazole, benzimidazole, benzothiazole, styrylbenzene, polyphenyl, diphenylbutadiene, tetraphenylbutadiene, naphthalimide, coumarin, perylene, perinone, oxadiazole, aldazine, Typical examples include pyraridine, cyclopentadiene, bisstyrylanthracene, quinacridone, pyrrolopyridine, thiadiazolopyridine, styrylamine, aromatic dimethylidin compounds, metal complexes of 8-quinolinol derivatives, metal complexes of phenylpyridine derivatives, organometallic complexes, and rare earth complexes. And various metal complexes, polymer compounds such as polythiophene, polyphenylene, and polyphenylene vinylene, or derivatives of the above compounds.

燐光発光性化合物としても特に限定されないが、遷移金属錯体が好ましい。遷移金属錯体の中心金属は特に限定されないが、好ましくはイリジウム、白金、レニウム、又はルテニウムであり、より好ましくはイリジウム又は白金であり、特に好ましくはイリジウムである。遷移金属錯体の中でも、オルトメタル化錯体が非常に好ましい。オルトメタル化錯体(Orthometalated Complex)とは、山本明夫著「有機金属 基礎と応用」、150頁及び232頁、裳華房社(1982年)やH.Yersin著「Photochemistry and Photophysics of Coordination Compound」、71〜77頁及び135〜146頁、Springer−Verlag社(1987年)等に記載されている化合物群の総称である。   The phosphorescent compound is not particularly limited, but a transition metal complex is preferable. The central metal of the transition metal complex is not particularly limited, but is preferably iridium, platinum, rhenium, or ruthenium, more preferably iridium or platinum, and particularly preferably iridium. Of the transition metal complexes, orthometalated complexes are very preferred. The orthometalated complex is “A foundation and application of organometallics” written by Akio Yamamoto, pages 150 and 232, Houhuabosha (1982) and H.H. Yersin's “Photochemistry and Photophysics of Coordination Compound”, pages 71 to 77 and pages 135 to 146, Springer-Verlag (1987), etc.

上記燐光発光性化合物は、20℃以上における燐光量子収率が70%以上であるのが好ましく、より好ましくは80%以上であり、さらに好ましくは85%以上である。   The phosphorescent compound preferably has a phosphorescent quantum yield of 70% or higher at 20 ° C. or higher, more preferably 80% or higher, and still more preferably 85% or higher.

上記燐光発光性化合物としては、例えばUS 6303231 B1、US6097147、WO 00/57676、WO 00/70655、WO 01/08230、WO 01/39234 A2、WO 01/41512 A1、WO 02/02714 A2、WO 02/15645 A1、特開2001−247859、特願2000−33561、特開2002−117978、特願2001−248165、特開2002−235076、特願2001−239281、特開2002−170684、EP 1211257、特開2002−226495、特開2002−234894、特開2001−247859、特開2001−298470、特開2002−173674、特開2002−203678、特開2002−203679等の特許文献や、Nature、395巻、151頁(1998年)、Applied Physics Letters、75巻、4頁(1999年)、Polymer Preprints、41巻、770頁(2000年)、Jounal of American Chemical Society、123巻、4304頁(2001年)、Applied Physics Letters、79巻、2082頁(1999年)等の非特許文献に記載されているものが好適に利用できる。   Examples of the phosphorescent compound include US 6303231 B1, US 6097147, WO 00/57676, WO 00/70655, WO 01/08230, WO 01/39234 A2, WO 01/41512 A1, WO 02/02714 A2, and WO 02. / 15645 A1, Japanese Patent Application Laid-Open No. 2001-247659, Japanese Patent Application No. 2000-33561, Japanese Patent Application No. 2002-117978, Japanese Patent Application No. 2001-248165, Japanese Patent Application No. 2002-239281, Japanese Patent Application No. 2002-239684, Japanese Patent Application Laid-Open No. 2002-170684, Japanese Patent No. JP 2002-226495, JP 2002-234894, JP 2001-247659, JP 2001-298470, JP 2002-173684, JP 2002-203678, JP 2002-2 No. 03679, Nature, 395, 151 (1998), Applied Physics Letters, 75, 4 (1999), Polymer Preprints, 41, 770 (2000), Journal of American Chemical. Those described in non-patent literature such as Society, 123, 4304 (2001), Applied Physics Letters, 79, 2082 (1999) can be suitably used.

発光性有機層は必要に応じてホスト化合物、正孔輸送材料、電子輸送材料、電気的に不活性なポリマーバインダー等を含有してもよい。なおこれらの材料の機能は1つの化合物により同時に達成できることがある。例えば、カルバゾール誘導体はホスト化合物として機能するのみならず、正孔輸送材料としても機能する。   The light-emitting organic layer may contain a host compound, a hole transport material, an electron transport material, an electrically inactive polymer binder, and the like as necessary. Note that the functions of these materials may be achieved simultaneously by one compound. For example, a carbazole derivative not only functions as a host compound but also functions as a hole transport material.

ホスト化合物とは、その励起状態から発光性化合物へエネルギー移動が起こり、その結果その発光性化合物を発光させる化合物である。その具体例としては、カルバゾール誘導体、トリアゾール誘導体、オキサゾール誘導体、オキサジアゾール誘導体、イミダゾール誘導体、ポリアリールアルカン誘導体、ピラゾリン誘導体、ピラゾロン誘導体、フェニレンジアミン誘導体、アリールアミン誘導体、アミノ置換カルコン誘導体、スチリルアントラセン誘導体、フルオレノン誘導体、ヒドラゾン誘導体、スチルベン誘導体、シラザン誘導体、芳香族第三級アミン化合物、スチリルアミン化合物、芳香族ジメチリデン化合物、ポルフィリン化合物、アントラキノジメタン誘導体、アントロン誘導体、ジフェニルキノン誘導体、チオピランジオキシド誘導体、カルボジイミド誘導体、フルオレニリデンメタン誘導体、ジスチリルピラジン誘導体、ナフタレンペリレン等の複素環テトラカルボン酸無水物、フタロシアニン誘導体、8−キノリノール誘導体の金属錯体、メタルフタロシアニン、ベンゾオキサゾールやベンゾチアゾール等を配位子とする金属錯体、ポリシラン化合物、ポリ(N−ビニルカルバゾール)誘導体、アニリン共重合体、チオフェンオリゴマー、ポリチオフェン等の導電性高分子、ポリチオフェン誘導体、ポリフェニレン誘導体、ポリフェニレンビニレン誘導体、ポリフルオレン誘導体等が挙げられる。ホスト化合物は1種単独で使用しても2種以上を併用してもよい。ホスト化合物の発光性有機層における含有率としては0〜99.9質量%が好ましく、さらに好ましくは、0〜99.0質量%である。   A host compound is a compound that causes energy transfer from its excited state to the luminescent compound, and as a result, causes the luminescent compound to emit light. Specific examples include carbazole derivatives, triazole derivatives, oxazole derivatives, oxadiazole derivatives, imidazole derivatives, polyarylalkane derivatives, pyrazoline derivatives, pyrazolone derivatives, phenylenediamine derivatives, arylamine derivatives, amino-substituted chalcone derivatives, styrylanthracene derivatives. , Fluorenone derivatives, hydrazone derivatives, stilbene derivatives, silazane derivatives, aromatic tertiary amine compounds, styrylamine compounds, aromatic dimethylidene compounds, porphyrin compounds, anthraquinodimethane derivatives, anthrone derivatives, diphenylquinone derivatives, thiopyran dioxide oxide Derivatives, carbodiimide derivatives, fluorenylidenemethane derivatives, distyrylpyrazine derivatives, and heterocyclic tetra Rubonic acid anhydride, phthalocyanine derivative, metal complex of 8-quinolinol derivative, metal phthalocyanine, metal complex having benzoxazole or benzothiazole as a ligand, polysilane compound, poly (N-vinylcarbazole) derivative, aniline copolymer , Conductive polymers such as thiophene oligomers and polythiophenes, polythiophene derivatives, polyphenylene derivatives, polyphenylene vinylene derivatives, polyfluorene derivatives, and the like. A host compound may be used individually by 1 type, or may use 2 or more types together. The content of the host compound in the light-emitting organic layer is preferably 0 to 99.9% by mass, and more preferably 0 to 99.0% by mass.

正孔輸送材料は、陽極から正孔が注入される機能、正孔を輸送する機能、陰極から注入された電子を障壁する機能のいずれかを有しているものであればよく、具体例としてはカルバゾール、イミダゾール、トリアゾール、オキサゾール、オキサジアゾール、ポリアリールアルカン、ピラゾリン、ピラゾロン、フェニレンジアミン、アリールアミン、アミノ置換カルコン、スチリルアントラセン、フルオレノン、ヒドラゾン、スチルベン、シラザン、芳香族第三級アミン化合物、スチリルアミン、芳香族ジメチリディン化合物、ポルフィリン系化合物、ポリシラン系化合物、ポリ(N−ビニルカルバゾール)、アニリン系共重合体、チオフェンオリゴマー、ポリチオフェン等の導電性高分子オリゴマー、有機金属錯体、遷移金属錯体、又は上記化合物の誘導体等が挙げられる。   The hole transport material may have any one of the function of injecting holes from the anode, the function of transporting holes, and the function of blocking electrons injected from the cathode. Is carbazole, imidazole, triazole, oxazole, oxadiazole, polyarylalkane, pyrazoline, pyrazolone, phenylenediamine, arylamine, amino-substituted chalcone, styrylanthracene, fluorenone, hydrazone, stilbene, silazane, aromatic tertiary amine compound, Conductive polymer oligomers such as styrylamine, aromatic dimethylidin compounds, porphyrin compounds, polysilane compounds, poly (N-vinylcarbazole), aniline copolymers, thiophene oligomers, polythiophenes, organometallic complexes, transition metal complexes, Or above Derivatives of compounds, and the like.

電子輸送材料は、陰極から電子を注入する機能、電子を輸送する機能、陽極から注入され得た正孔を障壁する機能のいずれかを有しているものであればよい。その具体例としては、例えばトリアゾール、トリアジン、オキサゾール、オキサジアゾール、フルオレノン、アントラキノジメタン、アントロン、ジフェニルキノン、チオピランジオキシド、カルボジイミド、フルオレニリデンメタン、ジスチリルピラジン、シロール、ナフタレンペリレン等の芳香環テトラカルボン酸無水物、フタロシアニン、8−キノリノール誘導体の金属錯体やメタルフタロシアニン、ベンゾオキサゾールやベンゾチアゾールを配位子とする金属錯体に代表される各種金属錯体、又は上記化合物の誘導体等が挙げられる。   The electron transport material may have any one of the function of injecting electrons from the cathode, the function of transporting electrons, and the function of blocking holes that can be injected from the anode. Specific examples thereof include, for example, triazole, triazine, oxazole, oxadiazole, fluorenone, anthraquinodimethane, anthrone, diphenylquinone, thiopyran dioxide, carbodiimide, fluorenylidenemethane, distyrylpyrazine, silole, naphthaleneperylene, and the like. Aromatic metal tetracarboxylic anhydrides, phthalocyanines, metal complexes of 8-quinolinol derivatives, metal phthalocyanines, various metal complexes represented by metal complexes having benzoxazole or benzothiazole as ligands, or derivatives of the above compounds Can be mentioned.

ポリマーバインダーとしては、ポリ塩化ビニル、ポリカーボネート、ポリスチレン、ポリメチルメタクリレート、ポリブチルメタクリレート、ポリエステル、ポリスルホン、ポリフェニレンオキシド、ポリブタジエン、炭化水素樹脂、ケトン樹脂、フェノキシ樹脂、ポリアミド、エチルセルロース、酢酸ビニル、ABS樹脂、ポリウレタン、メラミン樹脂、不飽和ポリエステル、アルキド樹脂、エポキシ樹脂、シリコン樹脂、ポリビニルブチラール、ポリビニルアセタール等が使用可能である。これらは1種単独で使用してもよいし、2種以上を併用してもよい。ポリマーバインダーを含有する発光性有機層は、湿式製膜法により容易に大面積に塗布形成することができる。
発光性有機層の厚さは10〜200nmとするのが好ましく、20〜80nmとするのがより好ましい。厚さが200nmを超えると駆動電圧が上昇することがある。一方10nm未満であると有機電界発光素子が短絡することがある。
Examples of the polymer binder include polyvinyl chloride, polycarbonate, polystyrene, polymethyl methacrylate, polybutyl methacrylate, polyester, polysulfone, polyphenylene oxide, polybutadiene, hydrocarbon resin, ketone resin, phenoxy resin, polyamide, ethyl cellulose, vinyl acetate, ABS resin, Polyurethane, melamine resin, unsaturated polyester, alkyd resin, epoxy resin, silicone resin, polyvinyl butyral, polyvinyl acetal, etc. can be used. These may be used individually by 1 type and may use 2 or more types together. The light-emitting organic layer containing a polymer binder can be easily applied and formed in a large area by a wet film forming method.
The thickness of the light emitting organic layer is preferably 10 to 200 nm, and more preferably 20 to 80 nm. When the thickness exceeds 200 nm, the driving voltage may increase. On the other hand, when the thickness is less than 10 nm, the organic electroluminescent device may be short-circuited.

(b) 正孔輸送性有機層
有機電界発光素子は、必要に応じて上記正孔輸送材料からなる正孔輸送性有機層を有してよい。正孔輸送性有機層は上記ポリマーバインダーを含有してもよい。正孔輸送性有機層の厚さは10〜200nmとするのが好ましく、20〜80nmとするのがより好ましい。厚さが200nmを超えると駆動電圧が上昇することがある。一方10nm未満であると有機電界発光素子が短絡することがある。
(b) Hole transporting organic layer The organic electroluminescent device may have a hole transporting organic layer made of the above hole transporting material, if necessary. The hole transporting organic layer may contain the polymer binder. The thickness of the hole transporting organic layer is preferably 10 to 200 nm, and more preferably 20 to 80 nm. When the thickness exceeds 200 nm, the driving voltage may increase. On the other hand, when the thickness is less than 10 nm, the organic electroluminescent device may be short-circuited.

(c) 電子輸送性有機層
有機電界発光素子は、必要に応じて上記電子輸送材料からなる電子輸送性有機層を有してもよい。電子輸送性有機層は上記ポリマーバインダーを含有してもよい。電子輸送性有機層の厚さは10〜200nmとするのが好ましく、20〜80nmとするのがより好ましい。厚さが200nmを超えると駆動電圧が上昇することがある。一方10nm未満であると有機電界発光素子が短絡することがある。
(c) Electron transporting organic layer The organic electroluminescent device may have an electron transporting organic layer made of the above electron transporting material, if necessary. The electron transporting organic layer may contain the polymer binder. The thickness of the electron transporting organic layer is preferably 10 to 200 nm, and more preferably 20 to 80 nm. When the thickness exceeds 200 nm, the driving voltage may increase. On the other hand, when the thickness is less than 10 nm, the organic electroluminescent device may be short-circuited.

−保護層−
本発明の発光素子は有機層以外に保護層などを有していてもよい。これらの層は、本発明における上記有機層とは別層であり、保護層の材料としては水分や酸素等の素子劣化を促進するものが素子内に入る事を抑止する機能を有しているものであればよい。その具体例としては、In、Sn、Pb、Au、Cu、Ag、Al、Ti、Ni等の金属、MgO、SiO、SiO2、Al23、GeO、NiO、CaO、BaO、Fe23、Y23、TiO2等の金属酸化物、MgF2、LiF、AlF3、CaF2等の金属フッ化物、ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリメチルメタクリレート、ポリイミド、ポリウレア、ポリテトラフルオロエチレン、ポリクロロトリフルオロエチレン、ポリジクロロジフルオロエチレン、クロロトリフルオロエチレンとジクロロジフルオロエチレンの共重合体、テトラフルオロエチレンと少なくとも1種のコモノマーを含むモノマー混合物を共重合させて得られる共重合体、共重合主鎖に環状構造を有する含フッ素共重合体、吸水率1%以上の吸水性物質、吸水率0.1%以下の防湿性物質等が挙げられる。
保護層の形成方法についても特に限定はなく、例えば真空蒸着法、スパッタリング法、反応性スパッタリング法、MBE(分子線エピタキシー)法、クラスターイオンビーム法、イオンプレーティング法、プラズマ重合法(高周波励起イオンプレーティング法)、プラズマCVD法、レーザーCVD法、熱CVD法、ガスソースCVD法、コーティング法、インクジェット法、印刷法、転写法、電子写真法を適用できる。
-Protective layer-
The light-emitting element of the present invention may have a protective layer in addition to the organic layer. These layers are separate layers from the organic layer in the present invention, and the protective layer material has a function of preventing substances that promote device deterioration such as moisture and oxygen from entering the device. Anything is acceptable. Specific examples thereof include metals such as In, Sn, Pb, Au, Cu, Ag, Al, Ti, and Ni, MgO, SiO, SiO 2 , Al 2 O 3 , GeO, NiO, CaO, BaO, and Fe 2 O. 3 , metal oxides such as Y 2 O 3 and TiO 2 , metal fluorides such as MgF 2 , LiF, AlF 3 and CaF 2 , polyethylene, polypropylene, polymethyl methacrylate, polyimide, polyurea, polytetrafluoroethylene, polychloro Trifluoroethylene, polydichlorodifluoroethylene, a copolymer of chlorotrifluoroethylene and dichlorodifluoroethylene, a copolymer obtained by copolymerizing a monomer mixture containing tetrafluoroethylene and at least one comonomer, and a copolymer main chain A fluorine-containing copolymer having a cyclic structure, a water-absorbing substance having a water absorption rate of 1% or more, Examples include moisture-proof substances having a water content of 0.1% or less.
There is no particular limitation on the method for forming the protective layer. For example, vacuum deposition, sputtering, reactive sputtering, MBE (molecular beam epitaxy), cluster ion beam, ion plating, plasma polymerization (high frequency excitation ions) Plating method), plasma CVD method, laser CVD method, thermal CVD method, gas source CVD method, coating method, ink jet method, printing method, transfer method, and electrophotographic method can be applied.

−基板−
本発明で使用する基板は有機層から発せられる光を散乱又は減衰させないことが好ましい。その具体例としては、ジルコニア安定化イットリウム(YSZ)、ガラス等の無機材料、ポリエチレンテレフタレート、ポリブチレンフタレート、ポリエチレンナフタレート等のポリエステルやポリスチレン、ポリカーボネート、ポリエーテルスルホン、ポリアリレート、ポリイミド、ポリシクロオレフィン、ノルボルネン樹脂、ポリ(クロロトリフルオロエチレン)等の有機材料が挙げられる。有機材料の場合、耐熱性、寸法安定性、耐溶剤性、電気絶縁性、及び加工性に優れていることが好ましい。
-Board-
The substrate used in the present invention preferably does not scatter or attenuate light emitted from the organic layer. Specific examples include zirconia stabilized yttrium (YSZ), inorganic materials such as glass, polyesters such as polyethylene terephthalate, polybutylene phthalate, polyethylene naphthalate, polystyrene, polycarbonate, polyethersulfone, polyarylate, polyimide, polycycloolefin. , Organic materials such as norbornene resin and poly (chlorotrifluoroethylene). In the case of an organic material, it is preferable that it is excellent in heat resistance, dimensional stability, solvent resistance, electrical insulation, and workability.

基板の形状、構造、大きさ等については、特に制限はなく、発光素子の用途、目的等に応じて適宜選択することができる。一般的には、前記形状としては、板状である。前記構造としては、単層構造であってもよいし、積層構造であってもよく、また、単一部材で形成されていてもよいし、2以上の部材で形成されていてもよい。   There is no restriction | limiting in particular about the shape of a board | substrate, a structure, a magnitude | size, It can select suitably according to the use, purpose, etc. of a light emitting element. Generally, the shape is a plate shape. The structure may be a single layer structure, a laminated structure, may be formed of a single member, or may be formed of two or more members.

基板は、無色透明であってもよいし、有色透明であってもよいが、前記発光層から発せられる光を散乱あるいは減衰等させることがない点で、無色透明で有ることが好ましい。   The substrate may be colorless and transparent, or may be colored and transparent. However, the substrate is preferably colorless and transparent in that it does not scatter or attenuate light emitted from the light emitting layer.

基板には、その表面又は裏面(陽極側)に透湿防止層(ガスバリア層)を設けることができる。
透湿防止層(ガスバリア層)の材料としては、窒化珪素、酸化珪素などの無機物が好適に用いられる。該透湿防止層(ガスバリア層)は、例えば、高周波スパッタリング法などにより形成することができる。基板には、さらに必要に応じて、ハードコート層、アンダーコート層などを設けてもよい。
The substrate can be provided with a moisture permeation preventing layer (gas barrier layer) on the front surface or back surface (anode side).
As a material for the moisture permeation preventive layer (gas barrier layer), inorganic materials such as silicon nitride and silicon oxide are preferably used. The moisture permeation preventing layer (gas barrier layer) can be formed by, for example, a high frequency sputtering method. If necessary, the substrate may be further provided with a hard coat layer, an undercoat layer, or the like.

−陽極−
陽極としては、通常、前記有機層に正孔を供給する機能を有していればよく、その形状、構造、大きさ等については特に制限はなく、発光素子の用途、目的に応じて、公知の電極の中から適宜選択することができる。
-Anode-
The anode usually has a function of supplying holes to the organic layer, and there is no particular limitation on the shape, structure, size, etc., depending on the use and purpose of the light-emitting element. The electrode can be appropriately selected from these electrodes.

陽極の材料としては、例えば、金属、合金、金属酸化物、有機導電性化合物、又はこれらの混合物を好適に挙げられ、仕事関数が4.0eV以上の材料が好ましい。具体例としては、アンチモンやフッ素等をドープした酸化錫(ATO、FTO)、酸化錫、酸化亜鉛、酸化インジウム、酸化インジウム錫(ITO)、酸化亜鉛インジウム(IZO)等の半導性金属酸化物、金、銀、クロム、ニッケル等の金属、さらにこれらの金属と導電性金属酸化物との混合物又は積層物、ヨウ化銅、硫化銅などの無機導電性物質、ポリアニリン、ポリチオフェン、ポリピロールなどの有機導電性材料、及びこれらとITOとの積層物などが挙げられる。   As a material of the anode, for example, a metal, an alloy, a metal oxide, an organic conductive compound, or a mixture thereof can be preferably cited, and a material having a work function of 4.0 eV or more is preferable. Specific examples include semiconductive metal oxides such as tin oxide (ATO, FTO) doped with antimony or fluorine, tin oxide, zinc oxide, indium oxide, indium tin oxide (ITO), indium zinc oxide (IZO), etc. Metals such as gold, silver, chromium and nickel, and mixtures or laminates of these metals and conductive metal oxides, inorganic conductive materials such as copper iodide and copper sulfide, organics such as polyaniline, polythiophene and polypyrrole Examples thereof include conductive materials and laminates of these with ITO.

陽極は例えば、印刷方式、コーティング方式等の湿式方式、真空蒸着法、スパッタリング法、イオンプレーティング法等の物理的方式、CVD、プラズマCVD法等の化学的方式、などの中から前記材料との適性を考慮して適宜選択した方法に従って前記基板上に形成することができる。例えば、陽極材料として、ITOを選択する場合には、該陽極の形成は、直流あるいは高周波スパッタ法、真空蒸着法、イオンプレーティング法等に従って行うことができる。また陽極材料として有機導電性化合物を選択する場合には湿式製膜法に従って行うことができる。   The anode may be, for example, a printing method, a wet method such as a coating method, a physical method such as a vacuum deposition method, a sputtering method, or an ion plating method, a chemical method such as a CVD method or a plasma CVD method, or the like. It can be formed on the substrate according to a method appropriately selected in consideration of suitability. For example, when ITO is selected as the anode material, the anode can be formed according to a direct current or high frequency sputtering method, a vacuum deposition method, an ion plating method, or the like. Moreover, when selecting an organic electroconductive compound as an anode material, it can carry out according to the wet film forming method.

陽極の本発明の発光素子における形成位置としては、特に制限はなく、該発光素子の用途、目的に応じて適宜選択することができるが、基板上に形成されるのが好ましい。この場合、該陽極は、基板における一方の表面の全部に形成されていてもよく、その一部に形成されていてもよい。   There is no restriction | limiting in particular as a formation position in the light emitting element of this invention of an anode, Although it can select suitably according to the use and objective of this light emitting element, forming on a board | substrate is preferable. In this case, the anode may be formed on the entire one surface of the substrate or may be formed on a part thereof.

なお、陽極のパターニングは、フォトリソグラフィーなどによる化学的エッチングにより行ってもよいし、レーザーなどによる物理的エッチングにより行ってもよく、また、マスクを重ねて真空蒸着やスパッタ等をして行ってもよいし、リフトオフ法や印刷法により行ってもよい。   The patterning of the anode may be performed by chemical etching such as photolithography, or may be performed by physical etching using a laser or the like, or may be performed by vacuum deposition or sputtering with a mask overlapped. It may be performed by a lift-off method or a printing method.

陽極の厚みとしては、材料により適宜選択することができ、一概に規定することはできないが、通常10nm〜50μmであり、50nm〜20μmが好ましい。陽極の抵抗値としては、103Ω/□以下が好ましく、102Ω/□以下がより好ましい。
陽極は、陽極側から発光を取り出すためには、その透過率として好ましくは60%以上、より好ましくは70%以上の透明陽極であることが好ましく、この場合、無色透明であっても、有色透明であってもよい。上記透過率は、分光光度計を用いた公知の方法に従って測定することができる。
The thickness of the anode can be appropriately selected depending on the material and cannot be generally defined, but is usually 10 nm to 50 μm, and preferably 50 nm to 20 μm. The resistance value of the anode is preferably 10 3 Ω / □ or less, and more preferably 10 2 Ω / □ or less.
In order to extract light emission from the anode side, the anode is preferably a transparent anode having a transmittance of preferably 60% or more, more preferably 70% or more. In this case, even if it is colorless and transparent, it is colored and transparent. It may be. The transmittance can be measured according to a known method using a spectrophotometer.

なお、陽極については、沢田豊監修「透明電極膜の新展開」シーエムシー刊(1999)に詳述があり、これらを本発明に適用することができる。耐熱性の低いプラスティック基材を用いる場合は、ITO又はIZOを使用し、150℃以下の低温で製膜した透明陽極が好ましい。   The anode is described in detail in “New Development of Transparent Electrode Film”, published by CMC (1999), supervised by Yutaka Sawada, and these can be applied to the present invention. When using a plastic substrate with low heat resistance, a transparent anode formed using ITO or IZO at a low temperature of 150 ° C. or lower is preferable.

−陰極−
陰極としては、通常、有機層に電子を注入する機能を有していればよく、その形状、構造、大きさ等については特に制限はなく、発光素子の用途、目的に応じて、公知の電極の中から適宜選択することができる。
-Cathode-
The cathode usually has a function of injecting electrons into the organic layer, and there is no particular limitation on the shape, structure, size, etc., and a known electrode can be used depending on the use and purpose of the light-emitting element. Can be selected as appropriate.

陰極の材料としては、例えば、金属、合金、金属酸化物、電気伝導性化合物、これらの混合物などが挙げられ、仕事関数が4.5eV以下のものが好ましい。具体例としてはアルカリ金属(たとえば、Li、Na、K、Cs等)、アルカリ土類金属(たとえばMg、Ca等)、金、銀、鉛、アルミニウム、ナトリウム−カリウム合金、リチウム−アルミニウム合金、マグネシウム−銀合金、インジウム、イッテルビウム等の希土類金属、などが挙げられる。これらは、1種単独で使用してもよいが、安定性と電子注入性とを両立させる観点からは、2種以上を好適に併用することができる。   Examples of the material for the cathode include metals, alloys, metal oxides, electrically conductive compounds, and mixtures thereof, and those having a work function of 4.5 eV or less are preferable. Specific examples include alkali metals (eg, Li, Na, K, Cs, etc.), alkaline earth metals (eg, Mg, Ca, etc.), gold, silver, lead, aluminum, sodium-potassium alloys, lithium-aluminum alloys, magnesium. -Rare earth metals such as silver alloys, indium, ytterbium, and the like. These may be used alone, but two or more can be suitably used in combination from the viewpoint of achieving both stability and electron injection.

これらの中でも、電子注入性の点で、アルカリ金属やアルカリ度類金属が好ましく、保存安定性に優れる点で、アルミニウムを主体とする材料が好ましい。
アルミニウムを主体とする材料とは、アルミニウム単独、又はアルミニウムと0.01〜10重量%のアルカリ金属若しくはアルカリ土類金属との合金若しくは混合物(例えば、リチウム−アルミニウム合金、マグネシウム−アルミニウム合金など)をいう。
Among these, alkali metals and alkalinity metals are preferable from the viewpoint of electron injection properties, and materials mainly composed of aluminum are preferable from the viewpoint of excellent storage stability.
The material mainly composed of aluminum is aluminum alone, or an alloy or mixture of aluminum and 0.01 to 10% by weight of alkali metal or alkaline earth metal (for example, lithium-aluminum alloy, magnesium-aluminum alloy, etc.). Say.

なお、陰極材料については、特開平2−15595号公報、特開平5−121172号公報に詳述されている。   The cathode material is described in detail in JP-A-2-15595 and JP-A-5-121172.

陰極の形成法は、特に制限はなく、公知の方法に従って行うことができる。例えば、印刷方式、コーティング方式等の湿式方式、真空蒸着法、スパッタリング法、イオンプレーティング法等の物理的方式、CVD、プラズマCVD法等の化学的方式、などの中から前記材料との適性を考慮して適宜選択した方法に従って形成することができる。中でも特に蒸着法により形成することが好ましい。蒸着法としては、抵抗加熱蒸着法が好ましい。例えば、陰極材料として、金属等を選択する場合には、単体で蒸着することも、2成分以上を同時に蒸着することもできる。更に、複数の金属を同時に蒸着して合金電極を形成することも可能であり、またあらかじめ調製した合金を蒸着させてもよい。   There is no restriction | limiting in particular in the formation method of a cathode, It can carry out according to a well-known method. For example, suitability with the above materials from among wet methods such as printing methods, coating methods, physical methods such as vacuum deposition methods, sputtering methods and ion plating methods, chemical methods such as CVD and plasma CVD methods, etc. It can be formed according to a method appropriately selected in consideration. In particular, it is preferable to form by vapor deposition. As the vapor deposition method, a resistance heating vapor deposition method is preferable. For example, when a metal or the like is selected as the cathode material, it can be vapor-deposited alone or two or more components can be vapor-deposited simultaneously. Furthermore, a plurality of metals can be vapor-deposited simultaneously to form an alloy electrode, or a previously prepared alloy may be vapor-deposited.

なお、陰極のパターニングは、フォトリソグラフィーなどによる化学的エッチングにより行ってもよいし、レーザーなどによる物理的エッチングにより行ってもよく、また、マスクを重ねて真空蒸着やスパッタ等をして行ってもよいし、リフトオフ法や印刷法により行ってもよい。   The cathode patterning may be performed by chemical etching such as photolithography, physical etching by a laser, or the like, or by vacuum deposition or sputtering with a mask overlapped. It may be performed by a lift-off method or a printing method.

陰極の本発明の発光素子における形成位置としては、特に制限はなく、該発光素子の用途、目的に応じて適宜選択することができるが、前記有機層上に形成されるのが好ましい。この場合、該陰極は、前記有機層上の全部に形成されていてもよく、その一部に形成されていてもよい。
また、陰極と有機層との間に前記アルカリ金属又は前記アルカリ土類金属のフッ化物等による誘電体層を0.1〜5nmの厚みで挿入してもよい。なお、該誘電体層は、例えば、真空蒸着法、スパッタリング法、イオンプレーティング法等により形成することができる。
There is no restriction | limiting in particular as a formation position in the light emitting element of this invention of a cathode, Although it can select suitably according to the use and objective of this light emitting element, It is preferable to form on the said organic layer. In this case, the cathode may be formed on the entire organic layer or a part thereof.
In addition, a dielectric layer made of the alkali metal or the alkaline earth metal fluoride may be inserted between the cathode and the organic layer with a thickness of 0.1 to 5 nm. The dielectric layer can be formed by, for example, a vacuum deposition method, a sputtering method, an ion plating method, or the like.

陰極の厚みとしては、陰極材料により適宜選択することができるが、有機層の総膜厚の0.6〜1.5倍の膜厚が好ましく、0.7〜1.4倍が更に好ましく、0.8〜1.2倍が特に好ましい。
陰極は、透明であってもよいし、不透明であってもよい。なお、透明な陰極は、陰極材料を1〜10nmの厚みに薄く成膜し、更にITOやIZO等の透明な導電性材料を積層することにより形成することができる。
The thickness of the cathode can be appropriately selected depending on the cathode material, but is preferably 0.6 to 1.5 times the total thickness of the organic layer, more preferably 0.7 to 1.4 times, 0.8 to 1.2 times is particularly preferable.
The cathode may be transparent or opaque. The transparent cathode can be formed by depositing a thin cathode material to a thickness of 1 to 10 nm and further laminating a transparent conductive material such as ITO or IZO.

−その他−
さらに本発明の発光素子においては、封止容器と発光素子の間の空間に水分吸収剤又は不活性液体を設けることができる。水分吸収剤としては、特に限定されることはないが例えば酸化バリウム、酸化ナトリウム、酸化カリウム、酸化カルシウム、硫酸ナトリウム、硫酸カルシウム、硫酸マグネシウム、五酸化燐、塩化カルシウム、塩化マグネシウム、塩化銅、フッ化セシウム、フッ化ニオブ、臭化カルシウム、臭化バナジウム、モレキュラーシーブ、ゼオライト、酸化マグネシウム等を挙げることができる。不活性液体としては、特に限定されることはないが例えば、パラフィン類、流動パラフィン類、パーフルオロアルカンやパーフルオロアミン、パーフルオロエーテル等のフッ素系溶剤、塩素系溶剤、シリコーンオイル類が挙げられる。
-Others-
Furthermore, in the light emitting device of the present invention, a moisture absorbent or an inert liquid can be provided in the space between the sealing container and the light emitting device. The moisture absorbent is not particularly limited, but for example, barium oxide, sodium oxide, potassium oxide, calcium oxide, sodium sulfate, calcium sulfate, magnesium sulfate, phosphorus pentoxide, calcium chloride, magnesium chloride, copper chloride, fluorine Examples thereof include cesium fluoride, niobium fluoride, calcium bromide, vanadium bromide, molecular sieve, zeolite, and magnesium oxide. The inert liquid is not particularly limited, and examples thereof include paraffins, liquid paraffins, fluorinated solvents such as perfluoroalkane, perfluoroamine, and perfluoroether, chlorinated solvents, and silicone oils. .

本発明の発光素子は、陽極と陰極との間に直流(必要に応じて交流成分を含んでもよい)電圧(通常2ボルト〜40ボルト)、又は直流電流を印加することにより、発光を得ることができる。
本発明の発光素子の駆動については、特開平2−148687号、同6−301355号、同5−29080号、同7−134558号、同8−234685号、同8−241047号、米国特許5828429号、同6023308号、日本特許第2784615号、等に記載の方法を利用することができる。
The light-emitting element of the present invention obtains light emission by applying a direct current (which may include an alternating current component as necessary) voltage (usually 2 to 40 volts) or a direct current between the anode and the cathode. Can do.
Regarding the driving of the light emitting device of the present invention, JP-A-2-148687, JP-A-6-301355, JP-A-5-290080, JP-A-7-134558, JP-A-8-234485, JP-A-8-2441047, US Pat. No. 5,828,429. No. 6023308, Japanese Patent No. 2784615, etc. can be used.

本発明の発光素子は、フルカラーディスプレイ、バックライト、照明光源等の面光源や、プリンター等の光源アレイなどに有効に利用できる。   The light emitting device of the present invention can be effectively used for a surface light source such as a full color display, a backlight and an illumination light source, a light source array such as a printer, and the like.

以下に、本発明を実施例により説明するが、本発明はこれら実施例により何ら限定されるものではない。   EXAMPLES The present invention will be described below with reference to examples, but the present invention is not limited to these examples.

(実施例1)
0.5mm厚み、2.5cm角のガラス基板にIn23含有率が95重量%であるITOターゲットを用いて、DCマグネトロンスパッタ(条件:基材温度100℃、酸素圧1×10-3Pa)により、透明陽極としてのITO薄膜(厚み0.2μm)を形成した。ITO薄膜の表面抵抗は10Ω/□であった。
(Example 1)
Using an ITO target having an In 2 O 3 content of 95% by weight on a 0.5 mm thick, 2.5 cm square glass substrate, DC magnetron sputtering (conditions: substrate temperature 100 ° C., oxygen pressure 1 × 10 −3 Pa), an ITO thin film (thickness 0.2 μm) was formed as a transparent anode. The surface resistance of the ITO thin film was 10Ω / □.

次に、透明陽極を形成した基板を洗浄容器に入れ、IPA洗浄した後、これにUV−オゾン処理を30分おこなった。
この透明陽極上に銅フタロシアニンを真空蒸着法にて蒸着速度の設定値0.30nm/秒で蒸着し、10nmの正孔注入層を設けた。実際の蒸着速度は0.27〜0.31nm/秒であった。
その上に正孔輸送材料として、N,N’−ジナフチル−N,N’−ジフェニルベンジジジン(NPD)を真空蒸着法にて蒸着速度の設定値0.20nm/秒で蒸着し、50nmの正孔輸送性有機層を設けた。実際の蒸着速度は0.18〜0.22nm/秒であった。
この上に発光材料兼電子輸送材料としてAlq3(トリス(8−ヒドロキシキノリナト)アルミニウム)を真空蒸着法にて蒸着速度の設定値0.22nm/秒で蒸着し60nmの発光性有機層兼電子輸送性有機層を設けた。実際の蒸着速度は0.20〜0.24nm/秒であった。
Next, the substrate on which the transparent anode was formed was put into a cleaning container and subjected to IPA cleaning, and then UV-ozone treatment was performed for 30 minutes.
Copper phthalocyanine was vapor-deposited on the transparent anode by a vacuum vapor deposition method at a vapor deposition rate set value of 0.30 nm / sec to provide a 10 nm hole injection layer. The actual deposition rate was 0.27 to 0.31 nm / second.
On top of that, N, N′-dinaphthyl-N, N′-diphenylbenzidine (NPD) was deposited as a hole transporting material by a vacuum deposition method at a deposition rate set value of 0.20 nm / sec. A hole transporting organic layer was provided. The actual deposition rate was 0.18 to 0.22 nm / sec.
On top of this, Alq 3 (tris (8-hydroxyquinolinato) aluminum) as a light emitting material / electron transporting material is deposited by a vacuum deposition method at a deposition rate set value of 0.22 nm / sec. A transportable organic layer was provided. The actual deposition rate was 0.20 to 0.24 nm / sec.

更にこの電子輸送層上にパターニングしたマスク(発光面積が5mm×5mmとなるマスク)を設置し、フッ化リチウムを真空蒸着法にて0.001μmの電子注入層を設けた。この上にアルミニウムを真空蒸着法にて0.1μmの陰極を設けた。
前記陽極及び陰極より、それぞれアルミニウムのリード線を結線し、発光積層体を形成した。
このものを、アルゴンガスで置換したグローブボックス内に入れ、ステンレス製の封止缶及び紫外線硬化型の接着剤(XNR5516HV、長瀬チバ製)を用いて封止し、本発明の発光素子を得た。
Further, a patterned mask (a mask having a light emission area of 5 mm × 5 mm) was placed on the electron transport layer, and an electron injection layer having a thickness of 0.001 μm was formed by lithium vacuum evaporation. A 0.1 μm cathode was provided on this by vacuum evaporation.
Aluminum lead wires were respectively connected from the anode and the cathode to form a light emitting laminate.
This was put in a glove box substituted with argon gas and sealed with a stainless steel sealing can and an ultraviolet curable adhesive (XNR5516HV, manufactured by Nagase Ciba) to obtain the light emitting device of the present invention. .

東洋テクニカ製ソースメジャーユニット2400型を用いて、直流電圧を作成した発光素子に印加し発光させた。同様の蒸着条件で作成した複数個の発光素子に対し電圧を印加し発光させたが、短絡により発光しなかった素子は1割以下であった。   Using a source measure unit type 2400 manufactured by Toyo Technica, a direct current voltage was applied to the prepared light emitting element to emit light. A voltage was applied to a plurality of light emitting elements prepared under the same vapor deposition conditions to emit light, but the number of elements that did not emit light due to a short circuit was 10% or less.

(比較例1)
実施例1において、銅フタロシアニン(正孔注入層)を0.05〜0.10nm/秒の速度で蒸着し、NPD(正孔輸送性有機層)を0.1〜0.25nm/秒の速度で蒸着し、Alq3(発光性有機層兼電子輸送性有機層)を0.2〜0.6nm/秒の速度で蒸着する以外は実施例1と同様にして比較例1の発光素子を作成した。
(Comparative Example 1)
In Example 1, copper phthalocyanine (hole injection layer) was deposited at a rate of 0.05 to 0.10 nm / second, and NPD (hole transporting organic layer) was deposited at a rate of 0.1 to 0.25 nm / second. The light emitting device of Comparative Example 1 was prepared in the same manner as in Example 1 except that Alq 3 (light emitting organic layer / electron transporting organic layer) was deposited at a rate of 0.2 to 0.6 nm / sec. did.

実施例1と同様に、同様の蒸着条件で作成した複数個の素子に対して電圧を印加し発光させたところ、短絡により発光しなかった素子は半数であった。
また、実施例1と比較例1の発光素子の耐久性を、初期輝度2000Cd/m2で定電流駆動した場合の輝度半減時間で比較したところ、実施例1の発光素子の方が1.5倍長寿命であった。
Similarly to Example 1, when a voltage was applied to a plurality of devices prepared under the same vapor deposition conditions to emit light, half of the devices did not emit light due to a short circuit.
In addition, when the durability of the light-emitting elements of Example 1 and Comparative Example 1 was compared with the luminance half-life time when driven at a constant current with an initial luminance of 2000 Cd / m 2 , the light-emitting element of Example 1 was 1.5. The service life was twice as long.

(実施例2)
実施例1と同様にして洗浄したITO基板上に、正孔輸送材料NPDを真空蒸着法にて蒸着速度の設定値0.20nm/秒で蒸着し50nmの正孔輸送層を設けた。実際の蒸着速度は0.18〜0.22nm/秒であった。この上にトリス(2−フェニルピリジル)イリジウム錯体及び4,4’−N,N’−ジカルバゾールビフェニルIr(ppy)3を1:17の質量比で膜厚36nmに蒸着した。更にこの上に下記電子輸送性化合物を蒸着速度の設定値0.30nm/秒で蒸着し36nmの電子輸送層を設けた。実際の蒸着速度は0.28〜0.32nmであった。得られた有機薄膜上に実施例1と同様にして陰極を蒸着し、封止を行った。
(Example 2)
On the ITO substrate cleaned in the same manner as in Example 1, the hole transport material NPD was deposited by a vacuum deposition method at a deposition rate set value of 0.20 nm / sec to provide a 50 nm hole transport layer. The actual deposition rate was 0.18 to 0.22 nm / sec. On top of this, tris (2-phenylpyridyl) iridium complex and 4,4′-N, N′-dicarbazolebiphenyl Ir (ppy) 3 were deposited in a film thickness of 36 nm at a mass ratio of 1:17. Further, the following electron transporting compound was vapor-deposited at a vapor deposition rate set value of 0.30 nm / sec to provide a 36 nm electron-transporting layer. The actual deposition rate was 0.28 to 0.32 nm. A cathode was vapor-deposited on the obtained organic thin film in the same manner as in Example 1, and sealing was performed.

Figure 2005142109
Figure 2005142109

(比較例2)
実施例2において、正孔輸送材料NPDを0.1〜0.25nm/秒の速度で蒸着し、前記電子輸送性化合物を0.3〜0.9nm/秒の速度で蒸着する以外は実施例2と同様にして比較例2の発光素子を作成した。
(Comparative Example 2)
In Example 2, the hole transport material NPD was vapor-deposited at a rate of 0.1 to 0.25 nm / sec, and the electron-transport compound was vapor-deposited at a rate of 0.3 to 0.9 nm / sec. In the same manner as in Example 2, a light emitting device of Comparative Example 2 was produced.

実施例2と比較例2の素子についても、実施例1と比較例1の素子と同様に、実施例2の素子の方が短絡により発光しない素子の割合が極めて少なく、耐久性にも優れていた。   As for the elements of Example 2 and Comparative Example 2, like the elements of Example 1 and Comparative Example 1, the element of Example 2 has a much lower proportion of elements that do not emit light due to a short circuit, and is excellent in durability. It was.

以上の結果から、本発明の蒸着条件で作成した素子は短絡を防止することができ歩留まりが向上し、更に駆動耐久性も良化させることができることが分かる。   From the above results, it can be seen that the element prepared under the vapor deposition conditions of the present invention can prevent a short circuit, improve the yield, and improve the driving durability.

Claims (1)

陽極、有機層、及び陰極を有する有機電界発光素子の製造方法であって、陽極、有機層、及び陰極の少なくとも一層を真空蒸着法により形成し、該真空蒸着法での蒸着速度の変動幅を設定値に対して±20%以内とすることを特徴とする有機電界発光素子の製造方法。   A method for manufacturing an organic electroluminescent device having an anode, an organic layer, and a cathode, wherein at least one layer of the anode, the organic layer, and the cathode is formed by a vacuum deposition method, and a fluctuation range of a deposition rate in the vacuum deposition method is increased. The manufacturing method of the organic electroluminescent element characterized by setting it as less than +/- 20% with respect to a setting value.
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