JP2011171243A - Organic electroluminescent element and method of manufacturing the same - Google Patents

Organic electroluminescent element and method of manufacturing the same Download PDF

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康佑 佐伯
Shigehiro Ueno
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide an organic EL element with a barrier rib, capable of accurately patterning an organic layer such as a light emitting layer using a coating system, and capable of preventing disconnection of an electric wire, and also to provide a method of manufacturing the same. <P>SOLUTION: The organic electroluminescent element includes: a substrate; a first electrode layer formed on the substrate; the barrier rib formed on the substrate; a hole injection transport layer which is formed on the barrier rib and an opening of the barrier rib, and has a wettability change pattern formed of a liquid repellent region arranged on the barrier rib and a lyophilic region arranged on the opening of the barrier rib; an organic layer formed on the lyophilic region and having the light emitting layer; a second electrode layer formed on the organic layer and barrier rib; an extraction electrode for a second electrode layer formed on the substrate and arranged on the opening of the barrier rib. An organic layer forming region and an extraction electrode for a second electrode layer forming region are not overlapped. <P>COPYRIGHT: (C)2011,JPO&INPIT

Description

本発明は、カソードセパレータを有する、パッシブマトリクス方式の有機エレクトロルミネッセンス(以下、エレクトロルミネッセンスをELと略す場合がある。)素子およびその製造方法に関するものである。   The present invention relates to a passive matrix organic electroluminescence (hereinafter, electroluminescence may be abbreviated as EL) element having a cathode separator and a method for producing the same.

一般に、有機EL素子を用いたディスプレイの製造にあっては、発光層等の有機層のパターニングがなされている。有機層のパターニング方法としては、蒸着方式と塗布方式とが知られている。蒸着方式としては、有機材料をシャドウマスクを介して蒸着する方法が汎用されている。一方、塗布方式としては、インクジェット法、スクリーン印刷法などが提案されている。また、インクジェット法では、精度良く塗布するために、少なくとも表面に撥液性を有する隔壁を形成することが提案されている(例えば、特許文献1および特許文献2参照)。さらに、高精細なパターンの形成を可能とするために、光触媒を用いる方法(例えば、特許文献3および特許文献4参照)や、真空紫外光を用いる方法(例えば、特許文献5参照)も提案されている。塗布方式は有機EL素子の大型化に有利であることから盛んに開発がなされている。   In general, in the production of a display using an organic EL element, patterning of an organic layer such as a light emitting layer is performed. As a method for patterning the organic layer, a vapor deposition method and a coating method are known. As a vapor deposition method, a method of vapor-depositing an organic material through a shadow mask is widely used. On the other hand, as an application method, an inkjet method, a screen printing method, or the like has been proposed. In addition, in the ink jet method, it has been proposed to form a partition wall having liquid repellency at least on the surface in order to apply with high precision (see, for example, Patent Document 1 and Patent Document 2). Furthermore, in order to enable formation of a high-definition pattern, a method using a photocatalyst (see, for example, Patent Document 3 and Patent Document 4) and a method using vacuum ultraviolet light (for example, see Patent Document 5) are also proposed. ing. The coating method has been actively developed because it is advantageous for increasing the size of the organic EL element.

また、パッシブマトリクス方式の有機EL素子の作製においては、カソードセパレータ(断面形状が逆テーパー形状である隔壁)を設け、カソードセパレータの上から電極材料を蒸着することで、カソードセパレータによって電極を分断する方法が知られている。   In the production of a passive matrix organic EL device, a cathode separator (a partition wall having a reverse taper shape in cross section) is provided, and an electrode material is deposited on the cathode separator, so that the electrode is divided by the cathode separator. The method is known.

特許第3951445号公報Japanese Patent No. 3951445 特許第3328297号公報Japanese Patent No. 3328297 特開2004−71286号公報JP 2004-71286 A 特開2004−111220号公報JP 2004-111220 A 特開2007−178783号公報JP 2007-178783 A

パッシブマトリクス方式の有機EL素子の作製に際して、少なくとも表面に撥液性を有するカソードセパレータを設けることで、電極を分断するとともに、塗布方式により発光層を精細にパターニングすることができると考えられる。しかしながら、図15に例示するように、ストライプ状の第1電極層103および撥液性を有するストライプ状のカソードセパレータ105が交差するように形成された基板102上に、カソードセパレータ105の開口部に有機層形成用塗工液106を塗布すると、カソードセパレータ105の長手方向に有機層形成用塗工液106が流れてしまい、発光層をパターニングすることが困難である。   In producing a passive matrix organic EL element, it is considered that a cathode separator having liquid repellency is provided at least on the surface, whereby the electrodes can be divided and the light emitting layer can be finely patterned by a coating method. However, as illustrated in FIG. 15, the opening of the cathode separator 105 is formed on the substrate 102 formed so that the stripe-shaped first electrode layer 103 and the liquid-repellent stripe-shaped cathode separator 105 intersect. When the organic layer forming coating solution 106 is applied, the organic layer forming coating solution 106 flows in the longitudinal direction of the cathode separator 105, and it is difficult to pattern the light emitting layer.

そこで、発光層をパターニングするために、図16(a)に例示するように、ストライプ状の第1電極層103が形成された基板102上に、梯子状のカソードセパレータ105を形成し、このカソードセパレータ105の開口部に有機層形成用塗工液106を塗布することが考えられる。しかしながら、図16(b)に例示するように、カソードセパレータ105の上から電極材料を蒸着すると、カソードセパレータ105によって第2電極層108が分断され、第2電極層用取り出し電極109とカソードセパレータ105の開口部に形成された第2電極層108とを電気的に接続することができず、断線してしまう。なお、図16(b)は図16(a)のI−I線断面図であり、図16(a)において第2電極層は一点鎖線で示されている。   Therefore, in order to pattern the light emitting layer, a ladder-like cathode separator 105 is formed on the substrate 102 on which the stripe-shaped first electrode layer 103 is formed, as illustrated in FIG. It is conceivable that the organic layer forming coating liquid 106 is applied to the opening of the separator 105. However, as illustrated in FIG. 16B, when the electrode material is deposited from above the cathode separator 105, the second electrode layer 108 is divided by the cathode separator 105, and the second electrode layer take-out electrode 109 and the cathode separator 105 are separated. The second electrode layer 108 formed in the opening portion cannot be electrically connected, resulting in disconnection. Note that FIG. 16B is a cross-sectional view taken along the line II of FIG. 16A, and the second electrode layer is indicated by an alternate long and short dash line in FIG.

本発明は、上記問題点に鑑みてなされたものであり、カソードセパレータを有する、パッシブマトリクス方式の有機EL素子において、塗布方式により発光層などの有機層を精度良くパターニングすることが可能であり、電極の断線を防ぐことが可能な有機EL素子およびその製造方法を提供することを主目的とする。   The present invention has been made in view of the above problems, and in a passive matrix type organic EL element having a cathode separator, it is possible to accurately pattern an organic layer such as a light emitting layer by a coating method, An object of the present invention is to provide an organic EL element capable of preventing disconnection of an electrode and a manufacturing method thereof.

上記目的を達成するために、本発明は、基板と、上記基板上にストライプ状に形成された第1電極層と、上記第1電極層が形成された上記基板上に上記第1電極層の長手方向と直交する方向にストライプ状に形成され、断面形状が逆テーパー形状である隔壁と、上記隔壁上および上記隔壁の開口部に形成され、上記隔壁上に配置されエネルギー照射に伴う光触媒の作用または真空紫外光の照射により濡れ性が変化し得る濡れ性変化材料を含有する撥液性領域および上記隔壁の開口部に配置され上記濡れ性変化材料の濡れ性が変化された親液性領域からなる濡れ性変化パターンを有する正孔注入輸送層と、上記親液性領域上に形成され、少なくとも発光層を有する有機層と、上記有機層上および上記隔壁上に形成され、上記隔壁によって分断されている第2電極層と、上記基板上に形成され、上記第2電極層に電気的に接続された第2電極層用取り出し電極とを有し、上記隔壁の開口部に上記第2電極層用取り出し電極が配置され、上記第2電極層が設けられている第2電極層形成領域と上記第2電極層用取り出し電極が設けられている第2電極層用取り出し電極形成領域とが重複しており、上記有機層が設けられている有機層形成領域と上記第2電極層用取り出し電極形成領域とが重複していないことを特徴とする有機EL素子を提供する。   In order to achieve the above object, the present invention provides a substrate, a first electrode layer formed in a stripe shape on the substrate, and the first electrode layer on the substrate on which the first electrode layer is formed. The partition formed in stripes in a direction perpendicular to the longitudinal direction and having a cross-sectional shape of a reverse taper shape, and the action of the photocatalyst formed on the partition and in the opening of the partition and disposed on the partition and accompanying energy irradiation Or from a liquid-repellent region containing a wettability changing material whose wettability can be changed by irradiation with vacuum ultraviolet light, and a lyophilic region in which the wettability of the wettability changing material is changed. A hole injecting and transporting layer having a wettability changing pattern, an organic layer formed on the lyophilic region and having at least a light emitting layer, formed on the organic layer and the partition, and divided by the partition A second electrode layer formed on the substrate and electrically connected to the second electrode layer, wherein the second electrode layer is formed in the opening of the partition wall. The second electrode layer forming region where the second electrode layer is provided overlaps the second electrode layer forming region where the second electrode layer is provided and the second electrode layer extraction electrode forming region where the second electrode layer extraction electrode is provided. The organic EL device is characterized in that the organic layer forming region provided with the organic layer does not overlap with the second electrode layer extraction electrode forming region.

本発明によれば、正孔注入輸送層表面に形成された濡れ性変化パターンを利用して、発光層等の有機層を精度良くパターニングすることができる。さらに、発光層等の有機層を精度良くパターニングすることができ、有機層、第2電極層および第2電極層用取り出し電極が所定の位置に形成されているので、第2電極層が断線することなく、第2電極層用取り出し電極と隔壁の開口部に形成された第2電極層とを電気的に接続することが可能である。   According to the present invention, it is possible to accurately pattern an organic layer such as a light emitting layer by using a wettability change pattern formed on the surface of a hole injecting and transporting layer. Furthermore, the organic layer such as the light emitting layer can be patterned with high accuracy, and the organic layer, the second electrode layer, and the second electrode layer take-out electrode are formed at predetermined positions, so that the second electrode layer is disconnected. The second electrode layer take-out electrode and the second electrode layer formed in the opening of the partition wall can be electrically connected without any problem.

上記発明においては、上記隔壁の長手方向の上記第2電極層の長さが、上記隔壁の長さよりも短いことが好ましい。ストライプ状の隔壁によって第2電極層を分断するためである。   In the said invention, it is preferable that the length of the said 2nd electrode layer of the longitudinal direction of the said partition is shorter than the length of the said partition. This is because the second electrode layer is divided by the stripe-shaped partition wall.

また本発明においては、上記濡れ性変化材料が、少なくとも遷移金属酸化物を含む遷移金属含有ナノ粒子または遷移金属含有ナノクラスターの表面に、フッ素含有有機化合物が付着している材料であることが好ましい。表面にフッ素含有有機化合物が付着している遷移金属酸化物を含む遷移金属含有ナノ粒子または遷移金属含有ナノクラスターは、エネルギー照射に伴う光触媒の作用や真空紫外光の照射により濡れ性が変化可能な上、プロセス耐性が高いこと、ならびに、ウェットプロセスにより正孔注入輸送層を形成でき製造プロセスが容易でありながら、正孔注入特性を向上し、かつ、隣接する第1電極層や有機層との密着性にも優れた、安定性の高い正孔注入輸送層となるからである。   In the present invention, the wettability changing material is preferably a material in which a fluorine-containing organic compound is attached to the surface of a transition metal-containing nanoparticle or transition metal-containing nanocluster containing at least a transition metal oxide. . Transition metal-containing nanoparticles or transition metal-containing nanoclusters containing transition metal oxides with fluorine-containing organic compounds attached to the surface can change wettability by the action of a photocatalyst associated with energy irradiation or irradiation with vacuum ultraviolet light In addition, the process resistance is high, and the hole injecting and transporting layer can be formed by a wet process, the manufacturing process is easy, and the hole injecting characteristics are improved, and the first electrode layer and the organic layer adjacent to each other are improved. This is because the hole injecting and transporting layer having excellent adhesion and high stability is obtained.

上記の場合、上記遷移金属酸化物中の遷移金属が、モリブデン、タングステン、レニウムおよびバナジウムからなる群から選択される少なくとも1種の金属であることが好ましい。駆動電圧が低下し、素子寿命が向上するからである。   In the above case, the transition metal in the transition metal oxide is preferably at least one metal selected from the group consisting of molybdenum, tungsten, rhenium and vanadium. This is because the driving voltage is lowered and the device life is improved.

また上記の場合、上記フッ素含有有機化合物がフッ素化アルキル基を含有することが好ましい。エネルギー照射に伴う光触媒の作用または真空紫外光の照射による濡れ性の変化が良好で、優れたパターニング特性が得られるからである。   In the above case, the fluorine-containing organic compound preferably contains a fluorinated alkyl group. This is because the action of the photocatalyst accompanying energy irradiation or the change in wettability due to irradiation with vacuum ultraviolet light is good, and excellent patterning characteristics can be obtained.

さらに本発明においては、上記濡れ性変化材料が、有機遷移金属錯体の反応生成物である有機−遷移金属酸化物複合体に、フッ素含有有機化合物が付着している材料であることも好ましい。表面にフッ素含有有機化合物が付着している、有機遷移金属錯体の反応生成物である有機−遷移金属酸化物複合体は、エネルギー照射に伴う光触媒の作用や真空紫外光の照射により濡れ性が変化可能な上、プロセス耐性が高いこと、ならびに、ウェットプロセスにより正孔注入輸送層を形成でき製造プロセスが容易でありながら、正孔注入特性を向上し、かつ、隣接する第1電極層や有機層との密着性にも優れた、安定性の高い正孔注入輸送層となるからである。   Furthermore, in the present invention, it is also preferable that the wettability changing material is a material in which a fluorine-containing organic compound is attached to an organic-transition metal oxide composite that is a reaction product of an organic transition metal complex. The organic-transition metal oxide complex, which is a reaction product of an organic transition metal complex with a fluorine-containing organic compound attached to the surface, changes its wettability due to the action of a photocatalyst associated with energy irradiation or irradiation with vacuum ultraviolet light. In addition, it has high process resistance, and the hole injection / transport layer can be formed by a wet process, and the manufacturing process is easy. However, the hole injection characteristics are improved, and the adjacent first electrode layer and organic layer This is because a highly stable hole injecting and transporting layer having excellent adhesion to the substrate is obtained.

上記の場合、上記遷移金属酸化物中の遷移金属が、モリブデン、タングステン、レニウムおよびバナジウムからなる群から選択される少なくとも1種の金属であることが好ましい。駆動電圧が低下し、素子寿命が向上するからである。   In the above case, the transition metal in the transition metal oxide is preferably at least one metal selected from the group consisting of molybdenum, tungsten, rhenium and vanadium. This is because the driving voltage is lowered and the device life is improved.

また上記の場合、上記有機−遷移金属酸化物複合体は、上記有機遷移金属錯体と、カルボニル基および/または水酸基を有する有機溶媒との反応生成物であることが好ましい。駆動電圧が低下し、素子寿命が向上するからである。   In the above case, the organic-transition metal oxide complex is preferably a reaction product of the organic transition metal complex and an organic solvent having a carbonyl group and / or a hydroxyl group. This is because the driving voltage is lowered and the device life is improved.

さらに上記の場合、上記フッ素含有有機化合物がフッ素化アルキル基を含有することが好ましい。エネルギー照射に伴う光触媒の作用または真空紫外光の照射による濡れ性の変化が良好で、優れたパターニング特性が得られるからである。   Furthermore, in the above case, the fluorine-containing organic compound preferably contains a fluorinated alkyl group. This is because the action of the photocatalyst accompanying energy irradiation or the change in wettability due to irradiation with vacuum ultraviolet light is good, and excellent patterning characteristics can be obtained.

また本発明は、ストライプ状の第1電極層、上記第1電極層の長手方向と直交するストライプ状の隔壁、および上記隔壁の開口部に位置する第2電極層用取り出し電極が形成された基板上に、撥液性を有し、エネルギー照射に伴う光触媒の作用により濡れ性が変化し得る正孔注入輸送層を形成する正孔注入輸送層形成工程と、基体上に少なくとも光触媒を含有する光触媒含有層が形成されている光触媒含有層基板を、上記正孔注入輸送層に対して、エネルギーの照射に伴う光触媒の作用が及び得る間隙をおいて配置した後、上記正孔注入輸送層にパターン状にエネルギーを照射することにより、上記正孔注入輸送層の表面に上記隔壁上に配置された撥液性領域および上記隔壁の開口部に配置された親液性領域からなる濡れ性変化パターンを形成する濡れ性変化パターン形成工程と、上記正孔注入輸送層上に有機層形成用塗工液をパターン状に塗布して、上記第2電極層用取り出し電極が設けられている第2電極層用取り出し電極形成領域に重ならないように、上記親液性領域上に少なくとも発光層を含む有機層を形成する有機層形成工程と、上記隔壁上および上記有機層上に、上記隔壁により分断され、上記第2電極層用取り出し電極形成領域に重なるように、第2電極層を形成する第2電極層形成工程とを有することを特徴とする有機EL素子の製造方法を提供する。   The present invention also provides a substrate on which a striped first electrode layer, a striped partition perpendicular to the longitudinal direction of the first electrode layer, and a second electrode layer take-out electrode located in an opening of the partition are formed. A hole injection / transport layer forming step for forming a hole injection / transport layer having liquid repellency and wettability changeable by the action of the photocatalyst accompanying energy irradiation, and a photocatalyst containing at least a photocatalyst on the substrate After the photocatalyst-containing layer substrate on which the containing layer is formed is arranged with a gap that can act as a photocatalyst upon irradiation of energy with respect to the hole injection / transport layer, a pattern is formed on the hole injection / transport layer. The wettability change pattern comprising a liquid repellent region disposed on the partition wall and a lyophilic region disposed on the opening of the partition wall on the surface of the hole injecting and transporting layer form A wettability changing pattern forming step, and a coating solution for forming an organic layer is applied in a pattern on the hole injecting and transporting layer, and the second electrode layer is provided with a takeout electrode for the second electrode layer An organic layer forming step of forming an organic layer including at least a light-emitting layer on the lyophilic region so as not to overlap with the extraction electrode forming region, and the partition wall and the organic layer are separated by the partition wall, And a second electrode layer forming step of forming a second electrode layer so as to overlap the extraction electrode forming region for the second electrode layer.

本発明によれば、正孔注入輸送層表面に形成された濡れ性変化パターンを利用して、発光層等の有機層を精度良くパターニングすることができる。さらに、発光層等の有機層を精度良くパターニングすることができ、第2電極層用取り出し電極、有機層および第2電極層を所定の位置に形成するので、第2電極層を断線させることなく、第2電極層用取り出し電極と隔壁の開口部に形成された第2電極層とを電気的に接続することが可能である。   According to the present invention, it is possible to accurately pattern an organic layer such as a light emitting layer by using a wettability change pattern formed on the surface of a hole injecting and transporting layer. Furthermore, the organic layer such as the light emitting layer can be patterned with high precision, and the second electrode layer extraction electrode, the organic layer, and the second electrode layer are formed at predetermined positions, so that the second electrode layer is not disconnected. The second electrode layer take-out electrode and the second electrode layer formed in the opening of the partition wall can be electrically connected.

さらに本発明は、ストライプ状の第1電極層、上記第1電極層の長手方向と直交するストライプ状の隔壁、および上記隔壁の開口部に位置する第2電極層用取り出し電極が形成された基板上に、撥液性を有し、真空紫外光の照射により濡れ性が変化し得る正孔注入輸送層を形成する正孔注入輸送層形成工程と、上記正孔注入輸送層にパターン状に真空紫外光を照射することにより、上記正孔注入輸送層の表面に上記隔壁上に配置された撥液性領域および上記隔壁の開口部に配置された親液性領域からなる濡れ性変化パターンを形成する濡れ性変化パターン形成工程と、上記正孔注入輸送層上に有機層形成用塗工液をパターン状に塗布して、上記第2電極層用取り出し電極が設けられている第2電極層用取り出し電極形成領域に重ならないように、上記親液性領域上に少なくとも発光層を含む有機層を形成する有機層形成工程と、上記隔壁上および上記有機層上に、上記隔壁により分断され、上記第2電極層用取り出し電極形成領域に重なるように、第2電極層を形成する第2電極層形成工程とを有することを特徴とする有機EL素子の製造方法を提供する。   Furthermore, the present invention provides a substrate on which a striped first electrode layer, a striped partition perpendicular to the longitudinal direction of the first electrode layer, and a second electrode layer take-out electrode located in an opening of the partition are formed. A hole injection / transport layer forming step for forming a hole injection / transport layer having liquid repellency and wettability that can be changed by irradiation with vacuum ultraviolet light; and a vacuum in a pattern on the hole injection / transport layer. Irradiation with ultraviolet light forms a wettability change pattern consisting of a liquid-repellent region disposed on the partition and a lyophilic region disposed on the opening of the partition on the surface of the hole injecting and transporting layer A wettability changing pattern forming step, and a coating solution for forming an organic layer is applied in a pattern on the hole injecting and transporting layer, and the second electrode layer is provided with a takeout electrode for the second electrode layer Do not overlap the extraction electrode formation area An organic layer forming step of forming an organic layer including at least a light-emitting layer on the lyophilic region, and the second electrode layer take-out electrode forming region separated by the partition on the partition and the organic layer. And a second electrode layer forming step of forming a second electrode layer so as to overlap with the organic EL element.

本発明によれば、正孔注入輸送層表面に形成された濡れ性変化パターンを利用して、発光層等の有機層を精度良くパターニングすることができる。さらに、発光層等の有機層を精度良くパターニングすることができ、第2電極層用取り出し電極、有機層および第2電極層を所定の位置に形成するので、第2電極層を断線させることなく、第2電極層用取り出し電極と隔壁の開口部に形成された第2電極層とを電気的に接続することが可能である。   According to the present invention, it is possible to accurately pattern an organic layer such as a light emitting layer by using a wettability change pattern formed on the surface of a hole injecting and transporting layer. Furthermore, the organic layer such as the light emitting layer can be patterned with high precision, and the second electrode layer extraction electrode, the organic layer, and the second electrode layer are formed at predetermined positions, so that the second electrode layer is not disconnected. The second electrode layer take-out electrode and the second electrode layer formed in the opening of the partition wall can be electrically connected.

本発明においては、正孔注入輸送層表面に形成された濡れ性変化パターンを利用して発光層等の有機層を精度良くパターニングすることができるとともに、第2電極層が断線することなく、第2電極層用取り出し電極と隔壁の開口部に形成された第2電極層とを電気的に接続することができるという効果を奏する。   In the present invention, it is possible to accurately pattern an organic layer such as a light emitting layer by utilizing the wettability change pattern formed on the surface of the hole injecting and transporting layer, and the second electrode layer is disconnected without breaking the second electrode layer. There is an effect that the two-electrode extraction electrode and the second electrode layer formed in the opening of the partition wall can be electrically connected.

本発明の有機EL素子の一例を示す概略平面図である。It is a schematic plan view which shows an example of the organic EL element of this invention. 図1のA−A線断面図、B−B線断面図およびC−C線断面図である。It is the sectional view on the AA line of FIG. 1, BB sectional drawing, and CC sectional drawing. 本発明の有機EL素子の製造方法の一例を示す工程図である。It is process drawing which shows an example of the manufacturing method of the organic EL element of this invention. 本発明の有機EL素子の製造方法の他の例を示す工程図である。It is process drawing which shows the other example of the manufacturing method of the organic EL element of this invention. 本発明の有機EL素子の他の例を示す概略平面図である。It is a schematic plan view which shows the other example of the organic EL element of this invention. 本発明の有機EL素子の他の例を示す概略平面図および断面図である。It is the schematic plan view and sectional drawing which show the other example of the organic EL element of this invention. 本発明の有機EL素子の他の例を示す概略平面図である。It is a schematic plan view which shows the other example of the organic EL element of this invention. 本発明の有機EL素子の製造方法の他の例を示す工程図である。It is process drawing which shows the other example of the manufacturing method of the organic EL element of this invention. 本発明の有機EL素子の製造方法の他の例を示す工程図である。It is process drawing which shows the other example of the manufacturing method of the organic EL element of this invention. 本発明に用いられる光触媒含有層基板の一例を示す概略断面図である。It is a schematic sectional drawing which shows an example of the photocatalyst containing layer board | substrate used for this invention. 本発明の有機EL素子の製造方法の他の例を示す工程図である。It is process drawing which shows the other example of the manufacturing method of the organic EL element of this invention. 実施例の有機EL素子の製造方法を示す工程図である。It is process drawing which shows the manufacturing method of the organic EL element of an Example. 実施例の有機EL素子の製造方法を示す工程図である。It is process drawing which shows the manufacturing method of the organic EL element of an Example. 実施例の有機EL素子の製造方法を示す工程図である。It is process drawing which shows the manufacturing method of the organic EL element of an Example. 有機EL素子の製造方法の一例を示す模式図である。It is a schematic diagram which shows an example of the manufacturing method of an organic EL element. 有機EL素子の一例を示す概略平面図および断面図である。It is the schematic plan view and sectional drawing which show an example of an organic EL element.

以下、本発明の有機EL素子およびその製造方法について詳細に説明する。   Hereinafter, the organic EL device of the present invention and the manufacturing method thereof will be described in detail.

A.有機EL素子
まず、本発明の有機EL素子について説明する。
本発明の有機EL素子は、基板と、上記基板上にストライプ状に形成された第1電極層と、上記第1電極層が形成された上記基板上に上記第1電極層の長手方向と直交する方向にストライプ状に形成され、断面形状が逆テーパー形状である隔壁と、上記隔壁上および上記隔壁の開口部に形成され、上記隔壁上に配置されエネルギー照射に伴う光触媒の作用または真空紫外光の照射により濡れ性が変化し得る濡れ性変化材料を含有する撥液性領域および上記隔壁の開口部に配置され上記濡れ性変化材料の濡れ性が変化された親液性領域からなる濡れ性変化パターンを有する正孔注入輸送層と、上記親液性領域上に形成され、少なくとも発光層を有する有機層と、上記有機層上および上記隔壁上に形成され、上記隔壁によって分断されている第2電極層と、上記基板上に形成され、上記第2電極層に電気的に接続された第2電極層用取り出し電極とを有し、上記隔壁の開口部に上記第2電極層用取り出し電極が配置され、上記第2電極層が設けられている第2電極層形成領域と上記第2電極層用取り出し電極が設けられている第2電極層用取り出し電極形成領域とが重複しており、上記有機層が設けられている有機層形成領域と上記第2電極層用取り出し電極形成領域とが重複していないことを特徴とするものである。
A. Organic EL Element First, the organic EL element of the present invention will be described.
The organic EL device of the present invention includes a substrate, a first electrode layer formed in a stripe shape on the substrate, and a longitudinal direction of the first electrode layer on the substrate on which the first electrode layer is formed. A partition wall having a reverse taper shape in cross-section, and an action of a photocatalyst or vacuum ultraviolet light that is formed on the partition wall and in the opening of the partition wall and is disposed on the partition wall in response to energy irradiation. Change of wettability comprising a liquid-repellent region containing a wettability-changing material whose wettability can be changed by irradiation of the liquid and a lyophilic region disposed in the opening of the partition wall and having changed wettability of the wettability-changing material A hole injecting and transporting layer having a pattern, an organic layer having at least a light emitting layer formed on the lyophilic region, a second layer formed on the organic layer and on the partition, and divided by the partition A second electrode layer extraction electrode formed on the substrate and electrically connected to the second electrode layer, wherein the second electrode layer extraction electrode is formed in the opening of the partition wall; And the second electrode layer forming region where the second electrode layer is provided and the second electrode layer extraction electrode forming region where the second electrode layer extraction electrode is provided overlap, The organic layer forming region in which the organic layer is provided is not overlapped with the second electrode layer extraction electrode forming region.

本発明の有機EL素子について、図面を参照しながら説明する。
図1は本発明の有機EL素子の一例を示す概略平面図であり、図2(a)は図1のA−A線断面図、図2(b)は図1のB−B線断面図、図2(c)は図1のC−C線断面図である。
図1および図2(a)〜(c)に例示するように、有機EL素子1は、基板2と、基板2上にストライプ状に形成された第1電極層3と、基板2上に第1電極層3の端部を覆うように形成され、発光領域を画定する絶縁層4(図1では省略。)と、絶縁層4上に第1電極層3の長手方向と直交する方向にストライプ状に形成され、断面形状が逆テーパー形状である隔壁5と、隔壁5上および隔壁5の開口部に形成され、表面に撥液性領域11(図1では一点二短鎖線で示す。)および親液性領域12(図1では破線で示す。)からなる濡れ性変化パターンを有する正孔注入輸送層6と、正孔注入輸送層6の親液性領域12上に形成され、少なくとも発光層を有する有機層7と、有機層7上および隔壁5上に形成され、隔壁5によって分断されている第2電極層8(図1では一点鎖線で示す。)と、基板2上に形成され、第2電極層8に電気的に接続された第2電極層用取り出し電極9とを有している。
The organic EL element of the present invention will be described with reference to the drawings.
FIG. 1 is a schematic plan view showing an example of the organic EL device of the present invention, FIG. 2 (a) is a cross-sectional view taken along line AA in FIG. 1, and FIG. 2 (b) is a cross-sectional view taken along line BB in FIG. 2C is a cross-sectional view taken along the line CC of FIG.
As illustrated in FIGS. 1 and 2A to 2C, the organic EL element 1 includes a substrate 2, a first electrode layer 3 formed in a stripe shape on the substrate 2, and a second electrode on the substrate 2. An insulating layer 4 (not shown in FIG. 1) that is formed so as to cover an end portion of the one electrode layer 3 and defines a light emitting region, and stripes in a direction perpendicular to the longitudinal direction of the first electrode layer 3 on the insulating layer 4 The partition wall 5 having a reverse-tapered cross-sectional shape and the partition wall 5 and the opening of the partition wall 5 are formed, and the liquid-repellent region 11 is formed on the surface (indicated by a one-dot and two-short chain line in FIG. 1). And a hole injection transport layer 6 having a wettability change pattern composed of a lyophilic region 12 (shown by a broken line in FIG. 1) and the lyophilic region 12 of the hole injection transport layer 6 and at least light emission. Formed on the organic layer 7 and the partition wall 5 and divided by the partition wall 5. A second electrode layer 8 (shown by a one-dot chain line in FIG. 1), and a second electrode layer extraction electrode 9 formed on the substrate 2 and electrically connected to the second electrode layer 8. Yes.

正孔注入輸送層6は、表面に、撥液性領域11と親液性領域12とからなる濡れ性変化パターンを有している。撥液性領域11は、隔壁5上に配置され、エネルギー照射に伴う光触媒の作用または真空紫外光の照射により濡れ性が変化し得る濡れ性変化材料を含有している。一方、親液性領域12は、隔壁5の開口部に配置され、撥液性領域11に含まれる濡れ性変化材料の濡れ性が変化されたものとなっている。   The hole injecting and transporting layer 6 has a wettability change pattern including a liquid repellent region 11 and a lyophilic region 12 on the surface. The liquid repellent region 11 is disposed on the partition wall 5 and contains a wettability changing material whose wettability can be changed by the action of a photocatalyst accompanying energy irradiation or irradiation with vacuum ultraviolet light. On the other hand, the lyophilic region 12 is disposed in the opening of the partition wall 5 and the wettability of the wettability changing material included in the liquid repellent region 11 is changed.

図3(a)〜(e)は、本発明の有機EL素子の製造方法の一例を示す工程図である。まず、図3(a)に示すように、第1電極層3と絶縁層4と隔壁5とが形成された基板2上に、エネルギー照射に伴う光触媒の作用により濡れ性が変化し得る濡れ性変化材料を含有する正孔注入輸送層6を形成する。次に、図3(b)に示すように、基体22と、基体22上にパターン状に形成された遮光部23と、基体22上に遮光部23を覆うように形成され、光触媒を含有する光触媒含有層24とを有する光触媒含有層基板21を準備する。次いで、光触媒含有層基板21を、光触媒含有層24と正孔注入輸送層6とが向かい合うように配置し、光触媒含有層基板21を介して正孔注入輸送層6に対して紫外光27を照射する。紫外光27の照射により、図3(c)に示すように、光触媒含有層24に含有される光触媒の作用から、正孔注入輸送層6の露光部では、正孔注入輸送層6に含有される濡れ性変化材料の濡れ性が変化し、親液性領域12となる。一方、正孔注入輸送層6の未露光部では、正孔注入輸送層6に含有される濡れ性変化材料の濡れ性は変化せず、撥液性領域11となる。次に、図3(d)に示すように、正孔注入輸送層6上に有機層形成用塗工液をパターン状に塗布し、親液性領域12上に有機層7を形成する。次いで、図3(e)に示すように、隔壁5上および有機層7上に第2電極層8を形成する。   3A to 3E are process diagrams showing an example of a method for producing an organic EL element of the present invention. First, as shown in FIG. 3A, wettability in which wettability can be changed by the action of a photocatalyst associated with energy irradiation on the substrate 2 on which the first electrode layer 3, the insulating layer 4, and the partition wall 5 are formed. A hole injecting and transporting layer 6 containing a change material is formed. Next, as shown in FIG. 3B, the base 22, the light shielding part 23 formed in a pattern on the base 22, and the base 22 are formed so as to cover the light shielding part 23 and contain a photocatalyst. A photocatalyst containing layer substrate 21 having a photocatalyst containing layer 24 is prepared. Next, the photocatalyst-containing layer substrate 21 is arranged so that the photocatalyst-containing layer 24 and the hole injection / transport layer 6 face each other, and the hole injection / transport layer 6 is irradiated with ultraviolet light 27 through the photocatalyst-containing layer substrate 21. To do. As shown in FIG. 3 (c), the exposed portion of the hole injection / transport layer 6 contains the hole injection / transport layer 6 by the irradiation of the ultraviolet light 27, due to the action of the photocatalyst contained in the photocatalyst containing layer 24. The wettability of the material that changes wettability changes and becomes the lyophilic region 12. On the other hand, in the unexposed portion of the hole injection / transport layer 6, the wettability of the wettability changing material contained in the hole injection / transport layer 6 does not change and becomes the liquid repellent region 11. Next, as shown in FIG. 3D, an organic layer forming coating solution is applied in a pattern on the hole injecting and transporting layer 6 to form the organic layer 7 on the lyophilic region 12. Next, as shown in FIG. 3E, the second electrode layer 8 is formed on the partition walls 5 and the organic layer 7.

図4(a)〜(e)は、本発明の有機EL素子の製造方法の他の例を示す工程図である。まず、図4(a)に示すように、第1電極層3と絶縁層4と隔壁5とが形成された基板2上に、真空紫外光の照射により濡れ性が変化し得る濡れ性変化材料を含有する正孔注入輸送層6を形成する。次に、図4(b)に示すように、メタルマスク31を正孔注入輸送層6の表面に配置し、メタルマスク31を介して正孔注入輸送層6に対して真空紫外光37を照射する。真空紫外光37の照射により、図4(c)に示すように、正孔注入輸送層6の露光部では、正孔注入輸送層6に含有される濡れ性変化材料の濡れ性が変化し、親液性領域12となる。一方、正孔注入輸送層6の未露光部では、正孔注入輸送層6に含有される濡れ性変化材料の濡れ性は変化せず、撥液性領域11となる。次に、図4(d)に示すように、正孔注入輸送層6上に有機層形成用塗工液をパターン状に塗布し、親液性領域12上に有機層7を形成する。次いで、図4(e)に示すように、隔壁5上および有機層7上に第2電極層8を形成する。   4A to 4E are process diagrams showing another example of the method for producing an organic EL element of the present invention. First, as shown in FIG. 4A, the wettability changing material whose wettability can be changed by irradiation with vacuum ultraviolet light on the substrate 2 on which the first electrode layer 3, the insulating layer 4, and the partition walls 5 are formed. The hole injection transport layer 6 containing is formed. Next, as shown in FIG. 4B, a metal mask 31 is disposed on the surface of the hole injection / transport layer 6 and the hole injection / transport layer 6 is irradiated with vacuum ultraviolet light 37 through the metal mask 31. To do. By the irradiation with the vacuum ultraviolet light 37, as shown in FIG. 4C, the wettability of the wettability changing material contained in the hole injection transport layer 6 changes in the exposed portion of the hole injection transport layer 6, It becomes the lyophilic region 12. On the other hand, in the unexposed portion of the hole injection / transport layer 6, the wettability of the wettability changing material contained in the hole injection / transport layer 6 does not change and becomes the liquid repellent region 11. Next, as shown in FIG. 4 (d), an organic layer forming coating solution is applied in a pattern on the hole injection transport layer 6 to form the organic layer 7 on the lyophilic region 12. Next, as shown in FIG. 4E, the second electrode layer 8 is formed on the partition walls 5 and the organic layer 7.

このように、エネルギー照射に伴う光触媒の作用が及んだ部分または真空紫外光が照射された部分では、正孔注入輸送層に含有される濡れ性変化材料の濡れ性が撥液性から親液性に変化する。その結果、表面に撥液性領域および親液性領域からなる濡れ性変化パターンを有する正孔注入輸送層を得ることができる。本発明においては、隔壁の開口部に配置された親液性領域上には有機層が形成され、隔壁上に配置された撥液性領域上には有機層が形成されないので、正孔注入輸送層表面の濡れ性変化パターンを利用して、発光層等の有機層を精度良くパターニングすることが可能である。   Thus, the wettability of the wettability changing material contained in the hole injecting and transporting layer changes from the liquid repellency to the lyophilic liquid in the part that has been affected by the photocatalyst due to energy irradiation or the part that has been irradiated with vacuum ultraviolet light. Change to sex. As a result, a hole injecting and transporting layer having a wettability changing pattern composed of a liquid repellent region and a lyophilic region on the surface can be obtained. In the present invention, an organic layer is formed on the lyophilic region disposed in the opening of the partition wall, and no organic layer is formed on the liquid-repellent region disposed on the partition wall. By using the wettability change pattern on the surface of the layer, it is possible to accurately pattern an organic layer such as a light emitting layer.

また、図1および図2(a)〜(c)に例示するように、第2電極層用取り出し電極9は、隔壁5の開口部に配置されている。
なお、隔壁の開口部とは、隣接するストライプ状の隔壁により画定される領域をいう。ストライプ状の隔壁とは、第1電極層の長手方向と直交するストライプ状の隔壁をいう。図5に示す例においては、隣接するストライプ状の隔壁5により画定される領域が隔壁の開口部15である。
Further, as illustrated in FIG. 1 and FIGS. 2A to 2C, the second electrode layer extraction electrode 9 is disposed in the opening of the partition wall 5.
Note that the opening of the partition wall refers to a region defined by adjacent stripe-shaped partition walls. The striped partition means a striped partition perpendicular to the longitudinal direction of the first electrode layer. In the example shown in FIG. 5, a region defined by adjacent stripe-shaped partition walls 5 is an opening 15 of the partition walls.

さらに、図1および図2(a)〜(c)に例示するように、第2電極層用取り出し電極9が設けられている第2電極層用取り出し電極形成領域19(図1では二点鎖線で示す。)は、有機層7が設けられている有機層形成領域17(図1では破線で示す。)と重複していない。一方、第2電極層用取り出し電極9が設けられている第2電極層用取り出し電極形成領域19は、第2電極層8が設けられている第2電極層形成領域18(図1では一点鎖線で示す。)と重複しており、第2電極層用取り出し電極9は第2電極層8に電気的に接続されている。   Furthermore, as illustrated in FIG. 1 and FIGS. 2A to 2C, the second electrode layer extraction electrode forming region 19 provided with the second electrode layer extraction electrode 9 (two-dot chain line in FIG. 1). Is not overlapped with an organic layer forming region 17 (shown by a broken line in FIG. 1) where the organic layer 7 is provided. On the other hand, the second electrode layer lead-out electrode forming region 19 in which the second electrode layer lead-out electrode 9 is provided is a second electrode layer forming region 18 in which the second electrode layer 8 is provided (in FIG. The second electrode layer extraction electrode 9 is electrically connected to the second electrode layer 8.

本発明によれば、上述したように正孔注入輸送層表面の濡れ性変化パターンを利用して発光層等の有機層を精度良くパターニングすることができ、有機層、第2電極層および第2電極層用取り出し電極が所定の位置に形成されているので、第2電極層が断線することなく、第2電極層用取り出し電極と隔壁の開口部に形成された第2電極層とを電気的に接続することが可能である。有機EL素子において、一般に正孔注入輸送層および有機層の膜厚は薄いので、正孔注入輸送層および有機層によって第2電極層が断線することはない。   According to the present invention, the organic layer such as the light emitting layer can be accurately patterned using the wettability change pattern on the surface of the hole injecting and transporting layer as described above, and the organic layer, the second electrode layer, and the second electrode layer can be patterned. Since the electrode layer take-out electrode is formed at a predetermined position, the second electrode layer take-out electrode and the second electrode layer formed in the opening of the partition wall are electrically connected without disconnecting the second electrode layer. It is possible to connect to. In the organic EL element, since the hole injection / transport layer and the organic layer are generally thin, the second electrode layer is not disconnected by the hole injection / transport layer and the organic layer.

以下、本発明の有機EL素子の各構成について説明する。   Hereinafter, each structure of the organic EL element of this invention is demonstrated.

1.正孔注入輸送層
本発明における正孔注入輸送層は、隔壁上および隔壁の開口部に形成され、隔壁上に配置されエネルギー照射に伴う光触媒の作用または真空紫外光の照射により濡れ性が変化し得る濡れ性変化材料を含有する撥液性領域と隔壁の開口部に配置され濡れ性変化材料の濡れ性が変化された親液性領域とからなる濡れ性変化パターンを有するものである。
以下、正孔注入輸送層の各構成について説明する。
1. Hole Injecting and Transporting Layer The hole injecting and transporting layer in the present invention is formed on the barrier ribs and the openings of the barrier ribs, and is disposed on the barrier ribs. It has a wettability change pattern composed of a liquid repellent region containing the obtained wettability changing material and a lyophilic region that is disposed in the opening of the partition wall and has changed wettability.
Hereinafter, each structure of a positive hole injection transport layer is demonstrated.

(1)材料
正孔注入輸送層は、エネルギー照射に伴う光触媒の作用や真空紫外光の照射により、正孔注入輸送層に含まれる濡れ性変化材料の濡れ性が撥液性から親液性に変化するものである。したがって、正孔注入輸送層の親液性領域以外の部分は、濡れ性変化材料を含有し、撥液性を有している。
(1) Material In the hole injection / transport layer, the wettability of the wettability changing material contained in the hole injection / transport layer is changed from lyophobic to lyophilic by the action of a photocatalyst accompanying energy irradiation or irradiation with vacuum ultraviolet light. It will change. Therefore, the portion other than the lyophilic region of the hole injecting and transporting layer contains the wettability changing material and has liquid repellency.

正孔注入輸送層に用いられる濡れ性変化材料は、撥液性を有し、エネルギー照射に伴う光触媒の作用または真空紫外光の照射により濡れ性が撥液性から親液性に変化するものであれば特に限定されるものではない。このような濡れ性変化材料としては、例えば、少なくとも遷移金属酸化物を含む遷移金属含有ナノ粒子または遷移金属含有ナノクラスターの表面にフッ素含有有機化合物が付着している材料(第1態様)、有機遷移金属錯体の反応生成物である有機−遷移金属酸化物複合体にフッ素含有有機化合物が付着している材料(第2態様)、オルガノポリシロキサン(第3態様)などを用いることができる。
以下、各材料について説明する。
The wettability changing material used for the hole injecting and transporting layer has liquid repellency, and the wettability changes from liquid repellency to lyophilicity by the action of a photocatalyst accompanying energy irradiation or vacuum ultraviolet light irradiation. There is no particular limitation as long as it is present. Examples of such a wettability changing material include a material in which a fluorine-containing organic compound is attached to the surface of a transition metal-containing nanoparticle or transition metal-containing nanocluster containing at least a transition metal oxide (first embodiment), organic A material in which a fluorine-containing organic compound is attached to an organic-transition metal oxide complex that is a reaction product of a transition metal complex (second embodiment), organopolysiloxane (third embodiment), or the like can be used.
Hereinafter, each material will be described.

(a)第1態様
本態様の濡れ性変化材料は、少なくとも遷移金属酸化物を含む遷移金属含有ナノ粒子または遷移金属含有ナノクラスターの表面にフッ素含有有機化合物が付着している材料である。
(A) 1st aspect The wettability change material of this aspect is a material in which a fluorine-containing organic compound is attached to the surface of a transition metal-containing nanoparticle or transition metal-containing nanocluster containing at least a transition metal oxide.

本態様の濡れ性変化材料は、表面にフッ素含有有機化合物が付着している遷移金属酸化物を含む遷移金属含有ナノ粒子または遷移金属含有ナノクラスターであるため、エネルギー照射に伴う光触媒の作用や真空紫外光の照射によって、表面に付着しているフッ素含有有機化合物を分解して除去可能であることにより、撥液性から親液性に濡れ性が変化する材料である。本態様の濡れ性変化材料を用いると、エネルギー照射に伴う光触媒の作用が及んだ部分または真空紫外光が照射された部分が親液性領域となり、エネルギー照射に伴う光触媒の作用が及ばない部分または真空紫外光が照射されない部分が撥液性領域となる。本態様の濡れ性変化材料は、エネルギー照射に伴う光触媒の作用や真空紫外光の照射により、表面に付着しているフッ素含有有機化合物は分解除去されるが、遷移金属酸化物を含む遷移金属含有ナノ粒子または遷移金属含有ナノクラスター自体は、紫外光や比較的高温の加熱にも耐性があるため、遷移金属酸化物を含む遷移金属含有ナノ粒子または遷移金属含有ナノクラスターが有する優れた正孔注入輸送性が、エネルギー照射、光触媒の作用時および加熱時等のプロセス時に損なわれないというメリットがある。さらに、本態様の濡れ性変化材料は、フッ素を分解する光触媒処理等の処理を経ることによって、酸化されてイオン化ポテンシャルが大きくなり、正孔注入性が向上するというメリットがある。   Since the wettability changing material of this embodiment is a transition metal-containing nanoparticle or transition metal-containing nanocluster containing a transition metal oxide having a fluorine-containing organic compound attached to the surface, the action of a photocatalyst accompanying energy irradiation or vacuum It is a material whose wettability changes from lyophobic to lyophilic by allowing the fluorine-containing organic compound attached to the surface to be decomposed and removed by irradiation with ultraviolet light. When the wettability changing material of this embodiment is used, the portion where the photocatalyst action due to energy irradiation or the portion irradiated with vacuum ultraviolet light becomes a lyophilic region, and the portion where the photocatalyst action due to energy irradiation does not reach Alternatively, a portion that is not irradiated with vacuum ultraviolet light becomes a liquid repellent region. The wettability-changing material of this embodiment is capable of decomposing and removing the fluorine-containing organic compound adhering to the surface by the action of a photocatalyst accompanying energy irradiation or irradiation of vacuum ultraviolet light, but contains transition metals including transition metal oxides. Nanoparticles or transition metal-containing nanoclusters themselves are resistant to ultraviolet light and relatively high-temperature heating, so excellent hole injection in transition metal-containing nanoparticles or transition metal-containing nanoclusters including transition metal oxides There is a merit that transportability is not impaired during processes such as energy irradiation, photocatalytic action and heating. Furthermore, the wettability changing material of this embodiment has the merit that it undergoes a treatment such as a photocatalytic treatment for decomposing fluorine to be oxidized to increase the ionization potential and improve the hole injection property.

また、本態様の濡れ性変化材料は、遷移金属含有ナノ粒子または遷移金属含有ナノクラスター表面に保護剤として少なくともフッ素含有有機化合物を含む有機部分を含有するため、隣接する有機層との界面の密着性も良好となる。フッ素含有有機化合物が分解された親液性領域上に有機層が形成されるため、隣接する有機層との界面においてフッ素含有有機化合物由来の撥液性の影響もなくなり、界面の密着性が優れたものになる。また、遷移金属含有ナノ粒子または遷移金属含有ナノクラスターは含まれる遷移金属酸化物または遷移金属化合物の反応性が高く、電荷移動錯体を形成しやすいと考えられる。そのため、本態様の濡れ性変化材料は、低電圧駆動、高電力効率、長寿命な有機EL素子を実現可能な正孔注入輸送層を形成することが可能である。   In addition, since the wettability changing material of this embodiment contains an organic part containing at least a fluorine-containing organic compound as a protective agent on the surface of the transition metal-containing nanoparticle or transition metal-containing nanocluster, the adhesion between the adjacent organic layers is close. The property is also good. Since the organic layer is formed on the lyophilic region where the fluorine-containing organic compound has been decomposed, there is no influence of the liquid repellency derived from the fluorine-containing organic compound at the interface with the adjacent organic layer, and the adhesion at the interface is excellent. It becomes a thing. In addition, transition metal-containing nanoparticles or transition metal-containing nanoclusters are considered to have a high reactivity of transition metal oxides or transition metal compounds contained therein, and are likely to form a charge transfer complex. Therefore, the wettability changing material of this embodiment can form a hole injecting and transporting layer capable of realizing an organic EL element with low voltage driving, high power efficiency, and long life.

さらに、本態様の濡れ性変化材料に用いられる遷移金属酸化物を含む遷移金属含有ナノ粒子または遷移金属含有ナノクラスターは、表面に保護剤として少なくともフッ素含有有機化合物を含む有機部分を含有するため、溶媒への分散性を有する。そのため、ウェットプロセスによって薄膜形成が可能であることから、正孔注入輸送層から発光層等の有機層までを順次ウェットプロセスのみで形成でき、製造プロセス上のメリットが大きい。
以下、本態様の濡れ性変化材料の構成を順に説明する。
Furthermore, since the transition metal-containing nanoparticle or transition metal-containing nanocluster containing a transition metal oxide used for the wettability changing material of this embodiment contains an organic moiety containing at least a fluorine-containing organic compound as a protective agent on the surface, Dispersibility in solvent. Therefore, since a thin film can be formed by a wet process, the hole injection / transport layer to the organic layer such as the light emitting layer can be sequentially formed only by the wet process, which has a great merit in the manufacturing process.
Hereinafter, the structure of the wettability changing material of this embodiment will be described in order.

(遷移金属含有ナノ粒子および遷移金属含有ナノクラスター)
本態様の濡れ性変化材料に含まれる遷移金属含有ナノ粒子は、少なくとも遷移金属酸化物を含むものである。なおここで、ナノ粒子とは、直径がnm(ナノメートル)オーダー、すなわち1μm未満の粒子をいう。
少なくとも遷移金属酸化物を含む遷移金属含有ナノ粒子は、単一構造であっても複合構造であってもよく、コア・シェル構造、合金、島構造等であってもよい。遷移金属含有ナノ粒子内には処理条件によって様々な価数の遷移金属原子や化合物、例えば遷移金属の炭化物、硫化物、ホウ化物、セレン化物、ハロゲン化物、錯体等を含んでいてもよい。
(Transition metal-containing nanoparticles and transition metal-containing nanoclusters)
The transition metal-containing nanoparticles contained in the wettability changing material of this embodiment include at least a transition metal oxide. Here, the nanoparticle means a particle having a diameter of the order of nm (nanometer), that is, less than 1 μm.
The transition metal-containing nanoparticles containing at least a transition metal oxide may have a single structure or a composite structure, and may have a core / shell structure, an alloy, an island structure, or the like. The transition metal-containing nanoparticles may contain transition metal atoms and compounds of various valences, such as transition metal carbides, sulfides, borides, selenides, halides, complexes, etc., depending on the processing conditions.

一方、本態様の濡れ性変化材料に含まれる、遷移金属酸化物を含む遷移金属含有ナノクラスターは、少なくとも遷移金属原子と酸素原子が複数集まって特定の構造単位を形成している原子団、当該原子団を含む化合物、または当該化合物の集合体をいう。ナノクラスターとは、その形状の最長部がnm(ナノメートル)オーダー、すなわち1μm未満のものをいう。
遷移金属含有ナノクラスターは、化学的に合成されたポリオキソメタレート(POM)を含有する巨大分子であることが好ましい。POMとはオキソ酸からなるポリ酸構造を有する。この化学的に合成されたPOMを含有する遷移金属含有ナノクラスターは、巨大な分子であるため、大きさと重量は分子量で規定され、一つ一つのクラスター形状や大きさは、異性体が存在するものの、基本的には同じであることが特徴である。また化学的に合成されたPOMを含有する遷移金属含有ナノクラスターは、電気的性質がアニオンで、各クラスターの特性がそれぞれ同様となるという特徴がある。例えば、Na15[MoVI 126Mo 28O462H14(H2O)70]0.5[MoVI 124Mo 28O457H14(H2O)68]0.5・400H2Oクラスター({Mo154}の1種)の場合には、分子はドーナツ形状をしていて直径は約4nmである。さらに、このモリブデン酸化物ナノクラスターは、1つ1つの分子内に6価(MoVI)と5価のモリブデン(MoV)が共存する混合原子価ポリオキソメタレートであり、アニオンクラスターになるという特徴もある。
On the other hand, transition metal-containing nanoclusters including transition metal oxides included in the wettability changing material of this embodiment are atomic groups in which a plurality of transition metal atoms and oxygen atoms are gathered to form a specific structural unit, It refers to a compound containing an atomic group or a collection of such compounds. A nanocluster has a shape whose longest part is on the order of nm (nanometer), that is, less than 1 μm.
The transition metal-containing nanocluster is preferably a macromolecule containing a chemically synthesized polyoxometalate (POM). POM has a polyacid structure composed of an oxo acid. This chemically synthesized POM-containing transition metal-containing nanocluster is a large molecule, so its size and weight are defined by molecular weight, and each cluster shape and size has isomers. However, it is basically the same feature. In addition, chemically synthesized POM-containing transition metal-containing nanoclusters are characterized in that the electrical properties are anions and the properties of each cluster are the same. For example, Na 15 [Mo VI 126 Mo V 28 O 462 H 14 (H 2 O) 70 ] 0.5 [Mo VI 124 Mo V 28 O 457 H 14 (H 2 O) 68 ] 0.5・ 400H 2 O cluster ({Mo 154 }), the molecule has a donut shape and a diameter of about 4 nm. Furthermore, this molybdenum oxide nanocluster is a mixed-valence polyoxometalate in which hexavalent (Mo VI ) and pentavalent molybdenum (Mo V ) coexist in each molecule, and becomes an anion cluster. There are also features.

遷移金属含有ナノ粒子および遷移金属含有ナノクラスター中には、遷移金属酸化物が必ず含まれる。遷移金属酸化物が必ず含まれることにより、イオン化ポテンシャルの値が最適になったり、不安定な酸化数+0の金属からの酸化による変化をあらかじめ抑制しておくことにより、駆動電圧の低下や素子寿命を向上させたりすることが可能になる。中でも、遷移金属含有ナノ粒子および遷移金属含有ナノクラスターは、酸化数の異なる遷移金属酸化物が共存して含まれることが好ましい。酸化数の異なる遷移金属酸化物が共存して必ず含まれることにより、酸化数のバランスによって正孔輸送性や正孔注入性が適度に制御されることにより、駆動電圧の低下や素子寿命を向上させることが可能になる。   The transition metal-containing nanoparticles and transition metal-containing nanoclusters always contain a transition metal oxide. By always including transition metal oxides, the value of ionization potential is optimized, and changes due to oxidation from unstable oxidation number +0 metal are suppressed in advance, so that the drive voltage is reduced and the device lifetime is reduced. It becomes possible to improve. Among these, transition metal-containing nanoparticles and transition metal-containing nanoclusters preferably contain coexisting transition metal oxides having different oxidation numbers. By including transition metal oxides with different oxidation numbers together, the hole transportability and hole injection properties are appropriately controlled by the balance of the oxidation numbers, which improves drive voltage and device life. It becomes possible to make it.

本発明で用いられる遷移金属含有ナノ粒子および遷移金属含有ナノクラスターに含まれる、遷移金属、または、遷移金属化合物に含まれる遷移金属は、周期表で第3族〜第11族の間に存在する金属元素の総称である。遷移金属は、例えば、モリブデン、タングステン、バナジウム、レニウム、ニッケル、銅、チタン、白金、銀等が挙げられる。   The transition metal contained in the transition metal-containing nanoparticles and transition metal-containing nanoclusters used in the present invention, or the transition metal contained in the transition metal compound, exists between Group 3 to Group 11 in the periodic table. A generic term for metal elements. Examples of the transition metal include molybdenum, tungsten, vanadium, rhenium, nickel, copper, titanium, platinum, silver, and the like.

中でも、遷移金属含有ナノ粒子および遷移金属含有ナノクラスターに含まれる、遷移金属酸化物中の遷移金属は、モリブデン、タングステン、レニウムおよびバナジウムよりなる群から選択される少なくとも1種の金属を含むことが、反応性が高いことから、電荷移動錯体を形成し易く、駆動電圧の低下や素子寿命を向上させる点から好ましい。   Among them, the transition metal in the transition metal oxide included in the transition metal-containing nanoparticle and the transition metal-containing nanocluster may include at least one metal selected from the group consisting of molybdenum, tungsten, rhenium, and vanadium. Since the reactivity is high, it is preferable from the viewpoint of easily forming a charge transfer complex and reducing the driving voltage and improving the device life.

遷移金属含有ナノ粒子および遷移金属含有ナノクラスターに含まれる金属は、単一金属であってもよいし、2種以上含まれていてもよい。ナノ粒子中に金属が2種以上含まれる態様としては、2種以上の金属微粒子または金属酸化物微粒子が複合して含まれていてもよいし、2種以上の金属が合金として含まれていてもよい。
なお、遷移金属含有ナノ粒子および遷移金属含有ナノクラスターに含まれる金属は、少なくとも遷移金属が含まれれば、非遷移金属が含まれていてもよい。2種以上の金属を含むことにより、正孔輸送性や正孔注入性を互いに補い合ったり、光触媒性を付与したり、薄膜の屈折率や透過率を制御するなど他の機能を併せ持つ正孔注入輸送層を形成できるというメリットがある。
A single metal may be sufficient as the metal contained in a transition metal containing nanoparticle and a transition metal containing nanocluster, and 2 or more types may be contained. As an aspect in which two or more kinds of metals are contained in the nanoparticles, two or more kinds of metal fine particles or metal oxide fine particles may be contained in combination, or two or more kinds of metals are contained as an alloy. Also good.
In addition, as long as the metal contained in a transition metal containing nanoparticle and a transition metal containing nanocluster contains at least a transition metal, the non-transition metal may be contained. By including two or more metals, hole injection with other functions such as complementing each other with hole transportability and hole injection property, imparting photocatalytic properties, and controlling the refractive index and transmittance of the thin film There is an advantage that a transport layer can be formed.

遷移金属含有ナノ粒子に含まれる、遷移金属酸化物は、遷移金属および遷移金属化合物中に30モル%以上含まれることが好ましく、さらに、50モル%以上含まれることが駆動電圧の低下や素子寿命を向上させる点から好ましい。   The transition metal oxide contained in the transition metal-containing nanoparticle is preferably contained in the transition metal and the transition metal compound in an amount of 30 mol% or more, and more preferably 50 mol% or more in order to reduce the driving voltage or device life. It is preferable from the point of improving.

遷移金属含有ナノクラスターとしては、下記式で表されるポリオキソメタレートを用いることができる。
[XxMyOz]n-
ここで、Xは第13−18族から選ばれる少なくとも1種の元素、コバルト、または希土類から選ばれる少なくとも1種の元素であり、Mは第4−11族から選ばれる少なくとも1種の遷移金属元素またはアルミニウムであり、少なくともXかMのいずれかに遷移金属元素が含まれる。Oは酸素原子を表す。
Mは、例えば、Mo、W、Cr、V、Nb、Fe、Ta、Alなどが挙げられる。Xは、例えば、P、As、Si、B、Coなどが挙げられる。xは0以上の整数であり、yは1以上の整数であり、zは1以上の整数である。x=0の場合は、イソポリ酸であり、xが1以上の整数の場合は、ヘテロポリ酸である。また、上記X及びMは、それぞれ独立に、1種単独でもよいし、2種以上含まれていてもよい。
As the transition metal-containing nanocluster, a polyoxometalate represented by the following formula can be used.
[XxMyOz] n-
Here, X is at least one element selected from Group 13-18, at least one element selected from cobalt or rare earth, and M is at least one transition metal selected from Group 4-11 Element or aluminum, and at least one of X and M contains a transition metal element. O represents an oxygen atom.
Examples of M include Mo, W, Cr, V, Nb, Fe, Ta, and Al. Examples of X include P, As, Si, B, and Co. x is an integer of 0 or more, y is an integer of 1 or more, and z is an integer of 1 or more. When x = 0, it is an isopolyacid, and when x is an integer of 1 or more, it is a heteropolyacid. In addition, the above X and M may be independently one kind or two or more kinds may be contained.

イソポリ酸の具体例は、[Mo6O19]2-、[Mo10O32]4-などが挙げられる。ヘテロポリ酸の具体例としては、[PMo12O40]3-、[BW12O40]5-、[SbW6O24]8-、[SiV2W10O40]6-、[V18O44N3]n-などが挙げられる。通常のMoO3などのモリブデン酸化物の組成式がMoVI nO3nに対し、[MoVI 6O19]2-などのポリ酸はMonO3n+m (m=1,2,3,・・・)と、同じ6価のモリブデンでも、ポリ酸は酸素が多く、アニオン状態に寄与している。これらのアニオンクラスターは通常対カチオンと共に水和物として存在しており、例えば、[BW12O40]5-の場合は、K5[BW12O40]・13H2Oとして存在することが知られている。 Specific examples of the isopolyacid include [Mo 6 O 19 ] 2− , [Mo 10 O 32 ] 4− and the like. Specific examples of heteropolyacids include [PMo 12 O 40 ] 3- , [BW 12 O 40 ] 5- , [SbW 6 O 24 ] 8- , [SiV 2 W 10 O 40 ] 6- , [V 18 O 44 N 3 ] n- and the like. The composition formula of molybdenum oxides such as ordinary MoO 3 is Mo VI n O 3n, while polyacids such as [Mo VI 6 O 19 ] 2- are Mo n O 3n + m (m = 1, 2, 3, ...), even in the same hexavalent molybdenum, the polyacid is rich in oxygen and contributes to the anion state. These anion clusters usually exist as hydrates together with counter cations. For example, in the case of [BW 12 O 40 ] 5- , it is known to exist as K 5 [BW 12 O 40 ] · 13H 2 O. It has been.

遷移金属含有ナノクラスターの金属酸化物クラスターの構造としては、例えば、ケギン型、ドーソン型、アンダーソン型などを用いることができる。POMは遷移金属イオンに酸化物イオンが4〜6個配位することができるので、四面体、四角錐、八面体などの多面体を基本単位とし、それらが積み重なって構成される。原子と構造の組み合わせから、非常に多くの分子構造が考えられ、さらにα、β、γ、σ体などの構造異性体も存在する。   As the structure of the metal oxide cluster of the transition metal-containing nanocluster, for example, Keggin type, Dawson type, Anderson type, or the like can be used. POM can coordinate 4 to 6 oxide ions to transition metal ions, and is composed of polyhedrons such as tetrahedrons, quadrangular pyramids, and octahedrons, which are stacked. From the combination of atoms and structures, a large number of molecular structures can be considered, and there are also structural isomers such as α, β, γ, and σ isomers.

遷移金属含有ナノクラスターとしては、還元された混合原子価ポリオキソメタレートも用いることができる。どのPOMでも、還元反応により、容易に混合原子価状態をとることができる。例えば、[PMoVI 12O40]3-は、[PMoVI 11MoO40]3-や[PMoVI 10Mo 2O40]4-に還元でき、分子内に異なる原子価を持つ構造をとることができる。POMは、例えばドナー性ゲスト分子などにより還元することができる。還元されたアニオンは、一電子ごとに安定に還元されるという特徴があり、通常のMoO3などのモリブデン酸化物とは異なる。 As the transition metal-containing nanocluster, a reduced mixed-valence polyoxometalate can also be used. Any POM can easily have a mixed valence state by a reduction reaction. For example, [PMo VI 12 O 40 ] 3- can be reduced to [PMo VI 11 Mo V O 40 ] 3- or [PMo VI 10 Mo V 2 O 40 ] 4- and has a different valence in the molecule. Can be taken. POM can be reduced by, for example, a donor guest molecule. The reduced anion is characterized by being stably reduced for each electron, and is different from ordinary molybdenum oxides such as MoO 3 .

遷移金属含有ナノクラスターとしては、上記の構造を組み合わせた、巨大な混合原子価POMを用いることができる。例えばNa15[MoVI 126Mo 28O462H14(H2O)70]0.5[MoVI 124Mo 28O457H14(H2O)68]0.5・400H2Oが挙げられる。これらは分子構造が複雑なために、簡便的な表記法として、分子内に含まれる遷移金属で代表してこの構造を{Mo154}と表記する方法が一般に用いられる。遷移金属含有ナノクラスターとしては、例えば、球形状の{Mo132}、リング形状である{Mo142}、{Mo154}および{Mo176}、ホイール形状の{Mo248}、レモン形状の{Mo368}が好適に用いられる。その他に、[PMo6O19]2-、[PMo12O40]3-等も用いることができる。
また、タングステンやバナジウムを含む遷移金属含有ナノクラスターとしては、例えば、[KAs4W40(VO)2O140]23-、Mo8V2O28・7H2O、[alpha-P2W18O62]6-、[alpha-P2W17V(V)O62]7-、[alpha-1,2,3-P2W15V(V)3O62]9-、[[alpha-PW12O40]3-W-)、[alpha-PW11V(V)O40]4-、[alpha-1,2-PW10V(V)2O40]5-、[alpha-1,2,3-PW9V(V)3O40]6-、[alpha-1,4,9-PW9V(V)3O40]6-、[V10O28]6-等が挙げられる。なお、上記記載において“V(V)”は5価のバナジウムを表わす。
上記以外にも、2種以上の遷移金属元素を含む、例えば、{Mo132}の一部をタングステンで置換した{W72Mo60}を用いることができる。その他、{Mo57V6}、{Mo57Fe6}、{Mo72Cr30}、{W72Mo60}、{Ag2Mo8}等も用いることができる。
As the transition metal-containing nanocluster, a huge mixed-valence POM combining the above structures can be used. For example, Na 15 [Mo VI 126 Mo V 28 O 462 H 14 (H 2 O) 70 ] 0.5 [Mo VI 124 Mo V 28 O 457 H 14 (H 2 O) 68 ] 0.5 · 400H 2 O can be mentioned. Since these have a complicated molecular structure, as a simple notation method, a method of representing this structure as {Mo 154 }, typically represented by a transition metal contained in the molecule, is generally used. Examples of transition metal-containing nanoclusters include spherical {Mo 132 }, ring-shaped {Mo 142 }, {Mo 154 } and {Mo 176 }, wheel-shaped {Mo 248 }, and lemon-shaped {Mo 368 } is preferably used. In addition, [PMo 6 O 19 ] 2− , [PMo 12 O 40 ] 3− and the like can be used.
Examples of transition metal-containing nanoclusters containing tungsten and vanadium include [KAs 4 W 40 (VO) 2 O 140 ] 23- , Mo 8 V 2 O 28 · 7H 2 O, [alpha-P 2 W 18 O 62 ] 6- , [alpha-P 2 W 17 V (V) O 62 ] 7- , [alpha-1,2,3-P 2 W 15 V (V) 3 O 62 ] 9- , [[alpha -PW 12 O 40] 3- W - ), [alpha-PW 11 V (V) O 40] 4-, [alpha-1,2-PW 10 V (V) 2 O 40] 5-, [alpha- 1,2,3-PW 9 V (V) 3 O 40 ] 6- , [alpha-1,4,9-PW 9 V (V) 3 O 40 ] 6- , [V 10 O 28 ] 6- etc. Is mentioned. In the above description, “V (V)” represents pentavalent vanadium.
In addition to the above, for example, {W 72 Mo 60 } containing two or more transition metal elements in which {Mo 132 } is partially substituted with tungsten can be used. In addition, {Mo 57 V 6 }, {Mo 57 Fe 6 }, {Mo 72 Cr 3 0}, {W 72 Mo 60 }, {Ag 2 Mo 8 }, and the like can also be used.

遷移金属含有ナノクラスターとして用いられる混合原子価POMは、POMを化学反応で還元して合成して、異なる原子価を持つ金属を導入(例えば、Moの6価にMoの5価を導入)して結合させているので、構造的に安定で、取り込まれた異なる原子価を持つ金属(例えば、Moの5価)も安定に存在できる。異なる原子価が安定に存在し、安定したアニオン状態を維持できるので、寿命特性に優れた正孔注入輸送層を形成することができる。一方、通常のMoO3などのモリブデン酸化物の場合は、モリブデンのほとんどがMoVIであり、組成式だとMonO3nとなる。しかし蒸着時の酸素欠損やスラリー形成時の物理的な粉砕により生じた粒子表面などに存在する酸素欠陥などによりMonO3n-mになり、Moも多少存在するかもしれない。しかしながら、MoO3で導入されるMoは酸素欠陥により生じるので、不均一であり不安定である。 Mixed-valence POMs used as transition metal-containing nanoclusters are synthesized by reducing POM by chemical reaction and introducing metals with different valences (for example, introducing Mo pentavalent into Mo hexavalent). Therefore, a metal having a different valence incorporated (for example, Mo pentavalent) can exist stably. Since different valences exist stably and a stable anion state can be maintained, a hole injecting and transporting layer having excellent lifetime characteristics can be formed. On the other hand, in the case of ordinary molybdenum oxides such as MoO 3 , most of the molybdenum is Mo VI , and the composition formula is Mo n O 3n . However, it may become Mo n O 3n-m due to oxygen vacancies at the time of vapor deposition or oxygen defects present on the particle surface caused by physical pulverization at the time of slurry formation, and Mo V may be present to some extent. However, Mo V introduced by MoO 3 is caused by oxygen defects and is therefore non-uniform and unstable.

遷移金属含有ナノクラスターは、化学的に合成されたPOMを含有する金属酸化物クラスターのように、多くのクラスターは対カチオンを含有することができる。対カチオンとしてはH+、Na+、K+を好適に用いることができる。またカチオン性有機物あるいはイオン性液体を用いることもできる。
遷移金属含有ナノクラスター内には合成条件によって様々な酸化数の遷移金属原子や遷移金属化合物、例えば遷移金属の硫化物、ホウ化物、セレン化物、ハロゲン化物や、配位子、非遷移金属原子等を含んでいてもよい。
Transition metal-containing nanoclusters can contain counter cations, such as metal oxide clusters containing chemically synthesized POM. As the counter cation, H + , Na + and K + can be preferably used. Cationic organic substances or ionic liquids can also be used.
In transition metal-containing nanoclusters, transition metal atoms and transition metal compounds with various oxidation numbers, such as transition metal sulfides, borides, selenides, halides, ligands, non-transition metal atoms, etc., depending on the synthesis conditions May be included.

(表面に付着したフッ素含有有機化合物)
本態様の濡れ性変化材料は、少なくとも遷移金属酸化物を含む遷移金属含有ナノ粒子または遷移金属含有ナノクラスターの表面に、フッ素含有有機化合物が付着している。
本態様の濡れ性変化材料において「付着」とは、有機溶剤中に分散しても、剥離しない程度に、フッ素含有有機化合物が遷移金属含有ナノ粒子または遷移金属含有ナノクラスター表面に固定していることをいう。「付着」には、吸着や配位も含まれるが、イオン結合、共有結合等の化学結合であることが好ましい。「付着」の態様は、遷移金属含有ナノ粒子または遷移金属含有ナノクラスターの表面の全体をフッ素含有有機化合物が被覆するように付着している態様であってもよいし、表面の一部にフッ素含有有機化合物が付着している態様であってもよい。
(Fluorine-containing organic compound attached to the surface)
In the wettability changing material of this embodiment, the fluorine-containing organic compound is attached to the surface of the transition metal-containing nanoparticle or transition metal-containing nanocluster containing at least a transition metal oxide.
In the wettability changing material of this embodiment, “adhesion” means that the fluorine-containing organic compound is fixed on the surface of the transition metal-containing nanoparticle or transition metal-containing nanocluster to such an extent that it does not peel even when dispersed in an organic solvent. That means. “Adhesion” includes adsorption and coordination, but chemical bonds such as ionic bonds and covalent bonds are preferred. The aspect of “attachment” may be an aspect in which the entire surface of the transition metal-containing nanoparticle or transition metal-containing nanocluster is attached so that the fluorine-containing organic compound is coated, or fluorine may be partially applied to the surface. The aspect to which the containing organic compound has adhered may be sufficient.

本態様の濡れ性変化材料においては、特に遷移金属含有ナノ粒子または遷移金属含有ナノクラスター表面に、少なくともフッ素含有有機化合物を含む有機化合物が付着しているので、単に遷移金属酸化物が粉砕されて形成された粒子と異なり、ナノ粒子またはナノクラスターの分散安定性が非常に高いものとなり、均一性の高いnmオーダーの薄膜を形成することができる。そのため正孔注入輸送層は、経時安定性および均一性が高いためショートし難い。さらに、隣接する第1電極層や有機層との密着性に優れるようになる。   In the wettability changing material of this embodiment, since the organic compound including at least the fluorine-containing organic compound is attached to the surface of the transition metal-containing nanoparticle or the transition metal-containing nanocluster, the transition metal oxide is simply pulverized. Unlike the formed particles, the dispersion stability of the nanoparticles or nanoclusters becomes very high, and a thin film of nm order with high uniformity can be formed. Therefore, the hole injecting and transporting layer is not easily short-circuited because of its high temporal stability and uniformity. Furthermore, it becomes excellent in adhesiveness with the adjacent first electrode layer or organic layer.

表面に付着したフッ素含有有機化合物の種類は適宜選択され、特に限定されない。フッ素含有有機化合物としては、フッ素以外のヘテロ原子を含んでいてもよい、直鎖、分岐、または環状の飽和又は不飽和炭化水素に含まれる水素の一部または全部をフッ素で置換した有機化合物が挙げられる。従来正孔注入輸送材料として用いられていたヘテロ原子を含んでいてもよい有機化合物に含まれる水素の一部又は全部をフッ素で置換した有機化合物であってもよい。あるいは、従来正孔注入輸送材料として用いられていたヘテロ原子を含んでいてもよい有機化合物にフッ素含有有機化合物を含む置換基を導入した化合物であってもよい。   The type of the fluorine-containing organic compound attached to the surface is appropriately selected and is not particularly limited. Examples of the fluorine-containing organic compound include organic compounds in which a part or all of hydrogen contained in a linear, branched, or cyclic saturated or unsaturated hydrocarbon which may contain a heteroatom other than fluorine is substituted with fluorine. Can be mentioned. It may be an organic compound in which part or all of hydrogen contained in an organic compound that may contain a heteroatom conventionally used as a hole injecting and transporting material is substituted with fluorine. Or the compound which introduce | transduced the substituent which contains the fluorine-containing organic compound in the organic compound which may contain the hetero atom conventionally used as a positive hole injection transport material may be sufficient.

フッ素含有有機化合物としては、具体的には、直鎖、分岐、又は環状のアルキル基、アリール基の水素の一部又は全部をフッ素化したフッ素化アルキル基やフッ素化アリール基、及びこれらの組み合わせが挙げられる。フッ素化アルキル基の炭素数は、特に限定されないが、2〜10が好ましく、さらに4〜6が好ましい。また、フッ素化アリール基、又はフッ素化アリール化アルキル基等のフッ素化アルキル基とフッ素化アリール基の組み合わせの炭素数も、特に限定されないが、6〜12が好ましく、さらに6〜9が好ましい。   Specific examples of the fluorine-containing organic compound include a linear, branched, or cyclic alkyl group, a fluorinated alkyl group or a fluorinated aryl group in which part or all of the hydrogen of the aryl group is fluorinated, and combinations thereof. Is mentioned. Although carbon number of a fluorinated alkyl group is not specifically limited, 2-10 are preferable and 4-6 are more preferable. Moreover, the carbon number of the combination of a fluorinated aryl group or a fluorinated alkyl group such as a fluorinated arylated alkyl group and a fluorinated aryl group is also not particularly limited, but is preferably 6 to 12, more preferably 6 to 9.

中でも、C2n+12m−[mは0〜20の整数、nは1〜20の整数であり、m+nは1〜30である。]で表されるフッ素化アルキル基は、高い撥油性を維持する点、及び、mが1以上の時、エーテル結合など他の元素に結合する場合に直接C2n+1と結合するよりもC2mを介した方が、化合物の安定性が高まる点から好ましい。nは、さらに2〜10の整数、よりさらに4〜6の整数であることが好ましい。mは、さらに0〜10の整数、よりさらに2〜8の整数であることが好ましい。
フッ素化アルキル基のフッ素化率(アルキル基中のフッ素原子の割合)は、好ましくは50〜100%、さらに好ましくは80〜100%であり、特に水素原子をすべてフッ素原子で置換したパーフルオロアルキル基が、高い撥油性を発現させる点から好ましい。
Among them, C n F 2n + 1 C m H 2m - [m is 0 to 20 integer, n is an integer of 1 to 20, m + n is 1-30. The fluorinated alkyl group represented by the above formula maintains a high oil repellency, and when m is 1 or more, it binds to other elements such as an ether bond rather than directly bonding to C n F 2n + 1. It is preferable to use m H 2m from the viewpoint of increasing the stability of the compound. n is preferably an integer of 2 to 10, more preferably an integer of 4 to 6. m is preferably an integer of 0 to 10, more preferably an integer of 2 to 8.
The fluorination rate of the fluorinated alkyl group (ratio of fluorine atoms in the alkyl group) is preferably 50 to 100%, more preferably 80 to 100%, and particularly perfluoroalkyl in which all hydrogen atoms are substituted with fluorine atoms. The group is preferable from the viewpoint of expressing high oil repellency.

また、芳香族炭化水素および/または複素環を含むフッ素含有有機化合物は、フッ素含有有機化合物の沸点を上げることができる点から好ましい。例えば、フッ素含有有機化合物が付着している濡れ性変化材料の合成温度の制約を広げることができたり、デバイスを作製する場合の高温プロセス温度を高く設定可能という利点がある。
また、芳香族炭化水素および/または複素環は電荷輸送性を有することが多いため、芳香族炭化水素および/または複素環を含むフッ素含有有機化合物により作製した正孔注入輸送層中の電荷移動度を高く維持できるので、低電圧化をはじめとする高効率化に対して利点がある。後述するフッ素含有有機化合物を分解するような処理により、正孔注入輸送層の表面のフッ素含有有機化合物は除去されるが、正孔注入輸送層の内部には芳香族炭化水素および/または複素環を含むフッ素含有有機化合物が残るため、電荷輸送性が高い方が高効率化に寄与し得る。
また、例えば有機EL素子の各層には通常芳香族炭化水素および/または複素環電荷輸送性材料が含まれるため、隣接する有機層と正孔注入輸送層との密着性の向上を考慮すると、芳香族炭化水素および/または複素環の構造を含むことが長駆動寿命化に寄与する点から好ましい。
In addition, a fluorine-containing organic compound containing an aromatic hydrocarbon and / or a heterocyclic ring is preferable because the boiling point of the fluorine-containing organic compound can be increased. For example, there is an advantage that the restriction on the synthesis temperature of the wettability changing material to which the fluorine-containing organic compound is adhered can be widened, and that the high temperature process temperature when a device is manufactured can be set high.
In addition, since aromatic hydrocarbons and / or heterocycles often have charge transport properties, charge mobility in a hole injecting and transporting layer made of a fluorine-containing organic compound containing aromatic hydrocarbons and / or heterocycles Can be maintained at a high level, which is advantageous for high efficiency including low voltage. Although the fluorine-containing organic compound on the surface of the hole injecting and transporting layer is removed by a treatment that decomposes the fluorine-containing organic compound described later, an aromatic hydrocarbon and / or a heterocyclic ring is formed inside the hole injecting and transporting layer. Since the fluorine-containing organic compound containing is left, higher charge transportability can contribute to higher efficiency.
Further, for example, since each layer of the organic EL element usually contains an aromatic hydrocarbon and / or a heterocyclic charge transport material, considering the improvement in the adhesion between the adjacent organic layer and the hole injection transport layer, the aromatic EL It is preferable from the point which contributes to long drive life to contain the structure of a group hydrocarbon and / or a heterocyclic ring.

フッ素化アルキル基の例としては、下記構造が挙げられる。
CF−、CFCF−、CHFCF−、CF(CF−、CF(CF−、CF(CF−、CF(CF−、CF(CF−、CF(CF−、CF(CF−、CF(CF−、CF(CF11−、CF(CF15−、CFCHCH−、CFCFCHCH−、CHFCFCHCH−、CF(CFCHCH−、CF(CFCHCH−、CF(CFCHCH−、CF(CFCHCH−、CF(CFCHCH−、CF(CFCHCH−、CF(CFCHCH−、CF(CFCHCH−、CF(CF11CHCH−、CF(CF15CHCH−、CF(CFO(CF)CF−、CF(CFO(CF)CFCFO(CF)CF−、CF(CFO(CF)CFCFO(CF)CFCFO(CF)CFCFO(CF)CF−、CF(CFO(CF)CF−。以上は、直鎖構造を例示したが、イソプロピル基など分岐構造であってもよい。
芳香族炭化水素および/または複素環を含むフッ素含有有機化合物の例としては、ペンタフルオロフェニル基、2,3,5,6−テトラフルオロフェニル基、3,4,5−トリフルオロフェニル基、2,4−ジフルオロフェニル基、3,4−ジフルオロフェニル基、3,5−ジフルオロフェニル基、ノナフルオロビフェニル基、α,α,α,2,3,5,6−ヘプタフルオロ−p−トリル基、ヘプタフルオロナフチル基、(トリフルオロメチル)フェニル基、3,5−ビス(トリフルオロメチル)フェニル基、ペンタフルオロフェニルメチル基、2,3,5,6−テトラフルオロフェニルメチル基、3,4,5−トリフルオロフェニルメチル基、2,4−ジフルオロフェニルメチル基、3,4−ジフルオロフェニルメチル基、3,5−ジフルオロフェニルメチル基、ノナフルオロビフェニルメチル基、α,α,α,2,3,5,6−ヘプタフルオロ−p−トリルメチル基、ヘプタフルオロナフチルメチル基、(トリフルオロメチル)フェニルメチル基、3,5−ビス(トリフルオロメチル)フェニルメチル基、4,4′,4″−トリフルオロトリチル基等が挙げられる。
Examples of the fluorinated alkyl group include the following structures.
CF 3 -, CF 3 CF 2 -, CHF 2 CF 2 -, CF 3 (CF 2) 2 -, CF 3 (CF 2) 3 -, CF 3 (CF 2) 4 -, CF 3 (CF 2) 5 -, CF 3 (CF 2) 6 -, CF 3 (CF 2) 7 -, CF 3 (CF 2) 8 -, CF 3 (CF 2) 9 -, CF 3 (CF 2) 11 -, CF 3 ( CF 2) 15 -, CF 3 CH 2 CH 2 -, CF 3 CF 2 CH 2 CH 2 -, CHF 2 CF 2 CH 2 CH 2 -, CF 3 (CF 2) 2 CH 2 CH 2 -, CF 3 ( CF 2) 3 CH 2 CH 2 -, CF 3 (CF 2) 4 CH 2 CH 2 -, CF 3 (CF 2) 5 CH 2 CH 2 -, CF 3 (CF 2) 6 CH 2 CH 2 -, CF 3 (CF 2 ) 7 CH 2 CH 2 —, CF 3 (CF 2) 8 CH 2 CH 2 - , CF 3 (CF 2) 9 CH 2 CH 2 -, CF 3 (CF 2) 11 CH 2 CH 2 -, CF 3 (CF 2) 15 CH 2 CH 2 -, CF 3 (CF 2 ) 5 O (CF 3 ) CF-, CF 3 (CF 2 ) 2 O (CF 3 ) CFCF 2 O (CF 3 ) CF-, CF 3 (CF 2 ) 2 O (CF 3 ) CFCF 2 O (CF 3 ) CFCF 2 O (CF 3 ) CFCF 2 O (CF 3 ) CF—, CF 3 (CF 2 ) 5 O (CF 3 ) CF—. The straight chain structure is exemplified above, but a branched structure such as an isopropyl group may be used.
Examples of fluorine-containing organic compounds containing aromatic hydrocarbons and / or heterocycles include pentafluorophenyl group, 2,3,5,6-tetrafluorophenyl group, 3,4,5-trifluorophenyl group, 2 , 4-difluorophenyl group, 3,4-difluorophenyl group, 3,5-difluorophenyl group, nonafluorobiphenyl group, α, α, α, 2,3,5,6-heptafluoro-p-tolyl group, Heptafluoronaphthyl group, (trifluoromethyl) phenyl group, 3,5-bis (trifluoromethyl) phenyl group, pentafluorophenylmethyl group, 2,3,5,6-tetrafluorophenylmethyl group, 3,4, 5-trifluorophenylmethyl group, 2,4-difluorophenylmethyl group, 3,4-difluorophenylmethyl group, 3,5-difluoro Phenylmethyl group, nonafluorobiphenylmethyl group, α, α, α, 2,3,5,6-heptafluoro-p-tolylmethyl group, heptafluoronaphthylmethyl group, (trifluoromethyl) phenylmethyl group, 3,5 -Bis (trifluoromethyl) phenylmethyl group, 4,4 ', 4 "-trifluorotrityl group and the like.

フッ素含有有機化合物としては、遷移金属含有ナノ粒子または遷移金属含有ナノクラスターの表面保護と分散安定性の点から、遷移金属含有ナノ粒子または遷移金属含有ナノクラスターの表面に、遷移金属および/または遷移金属化合物と連結する作用を生ずる連結基を用いて付着されていることが好ましい。すなわち、フッ素含有有機化合物の末端に連結基が含まれる保護剤によって、遷移金属含有ナノ粒子または遷移金属含有ナノクラスターの表面にフッ素含有有機化合物が付着していることが好ましい。   Fluorine-containing organic compounds include transition metals and / or transitions on the surface of transition metal-containing nanoparticles or transition metal-containing nanoclusters in terms of surface protection and dispersion stability of transition metal-containing nanoparticles or transition metal-containing nanoclusters. It is preferable to attach using the connecting group which produces | generates the effect | action connected with a metal compound. That is, the fluorine-containing organic compound is preferably attached to the surface of the transition metal-containing nanoparticle or transition metal-containing nanocluster by a protective agent containing a linking group at the terminal of the fluorine-containing organic compound.

連結基としては、遷移金属および/または遷移金属化合物と連結する作用を有すれば、特に限定されない。連結には、吸着や配位も含まれるが、イオン結合、共有結合等の化学結合であることが好ましい。保護剤中の連結基の数は分子内に1つ以上であればいくつであってもよい。しかしながら、溶液への溶解性や分散安定性、撥油性の発現性を考慮すると、連結基は保護剤の1分子内に1つであることが好ましい。連結基の数が1分子内に1つの場合は、保護剤は粒子と結合するか、2分子反応で二量体を形成して反応が停止する。当該二量体については、遷移金属含有ナノ粒子または遷移金属含有ナノクラスターとの密着が弱いため、遷移金属含有ナノ粒子または遷移金属含有ナノクラスターの調製工程に洗い流す工程を付与すると容易に取り除くことができる。   The linking group is not particularly limited as long as it has an effect of linking with a transition metal and / or a transition metal compound. The connection includes adsorption and coordination, but is preferably a chemical bond such as an ionic bond or a covalent bond. The number of linking groups in the protective agent may be any number as long as it is one or more in the molecule. However, in consideration of solubility in a solution, dispersion stability, and oil repellency, it is preferable that there is one linking group in one molecule of the protective agent. When the number of linking groups is one in one molecule, the protective agent binds to the particle or forms a dimer by a bimolecular reaction and stops the reaction. Since the dimer has poor adhesion to transition metal-containing nanoparticles or transition metal-containing nanoclusters, it can be easily removed by adding a washing step to the preparation process of transition metal-containing nanoparticles or transition metal-containing nanoclusters. it can.

当該連結基としては、例えばカルボキシル基、アミノ基、水酸基、チオール基、アルデヒド基、スルホン酸基、アミド基、スルホンアミド基、リン酸基、ホスフィン酸基、P=O基などの親水性基、または、アンモニウム塩、イミダゾリウム塩、ピリジウム塩、スルフォニウム塩、ホスフォニウム塩、モルフォリニウム塩、ピペリジニウム塩などのイオン性液体などが挙げられる。連結基としては、以下の式(1a)〜(1n)で示される官能基より選択される1種以上であることが好ましい。   Examples of the linking group include a hydrophilic group such as a carboxyl group, an amino group, a hydroxyl group, a thiol group, an aldehyde group, a sulfonic acid group, an amide group, a sulfonamide group, a phosphoric acid group, a phosphinic acid group, and a P═O group. Alternatively, an ionic liquid such as an ammonium salt, an imidazolium salt, a pyridium salt, a sulfonium salt, a phosphonium salt, a morpholinium salt, or a piperidinium salt can be given. The linking group is preferably at least one selected from functional groups represented by the following formulas (1a) to (1n).

Figure 2011171243
(式中、Z、Z及びZは、それぞれ独立にハロゲン原子、又はアルコキシ基を表す。)
Figure 2011171243
(In the formula, Z 1 , Z 2 and Z 3 each independently represent a halogen atom or an alkoxy group.)

本態様の濡れ性変化材料に好適に用いられる、フッ素含有有機化合物の末端に連結基が含まれる保護剤としては、例えば、下記一般式(I)で表わされる保護剤が挙げられる。
一般式(I)
Y−Q−(A′−FQ′)−(A−FQ)
(一般式(I)において、Yは連結基を表す。Qは、直鎖、分岐又は環状の脂肪族炭化水素基、芳香族炭化水素基、脂肪族複素環基、芳香族複素環基又はこれらの組み合わせ、あるいは直接結合を表す。AおよびA′はそれぞれ独立に、−NH−、−N=、−S−、−O−、−O−(C=O)−、−O−(SO2)−、−O−(C=O)−O−、−S−(C=O)−O−、−SiR−(C=O)−O−、−SiR−、又は直接結合を表し、当該Rは水素又は直鎖、分岐又は環状の脂肪族炭化水素基を表す。FQ及びFQ′はそれぞれ独立に、フッ素含有有機化合物を表す。また、nは0又は1以上の整数である。)
Examples of the protective agent suitably used for the wettability changing material of this embodiment and containing a linking group at the end of the fluorine-containing organic compound include a protective agent represented by the following general formula (I).
Formula (I)
YQ- (A'-FQ ') n- (A-FQ)
(In general formula (I), Y represents a linking group. Q is a linear, branched or cyclic aliphatic hydrocarbon group, aromatic hydrocarbon group, aliphatic heterocyclic group, aromatic heterocyclic group, or these. Or A ′ and A ′ each independently represent —NH—, —N═, —S—, —O—, —O— (C═O) —, —O— (SO 2 ) -, - O- (C = O) -O -, - S- (C = O) -O -, - SiR 2 - (C = O) -O -, - SiR 2 -, or a direct bond R represents hydrogen or a linear, branched or cyclic aliphatic hydrocarbon group, FQ and FQ ′ each independently represents a fluorine-containing organic compound, and n is 0 or an integer of 1 or more. )

上記Aおよび/またはA′が、−NH−、−N=、−S−、−O−、−O−(C=O)−、−O−(SO2)−、−O−(C=O)−O−、−S−(C=O)−O−、−SiR−(C=O)−O−、−SiR−である場合には、エネルギー照射によってAおよび/またはA′の部分で切断されやすく、FQで表わされるフッ素有機化合物が分解されやすいため、濡れ性変化パターン形成時の感度が向上する点から好ましい。 A and / or A ′ are —NH—, —N═, —S—, —O—, —O— (C═O) —, —O— (SO 2 ) —, —O— (C═ O) -O -, - S- ( C = O) -O -, - SiR 2 - (C = O) -O -, - SiR 2 - a If it is, a by the energy irradiation and / or a ' This is preferable because the fluorine organic compound represented by FQ is easily decomposed and the sensitivity at the time of forming the wettability change pattern is improved.

また、Qが、芳香族炭化水素基や芳香族複素環基を含む場合には、正孔注入輸送層におる電荷移動度を高くすることに寄与できるので、低電圧化をはじめとする高効率化に対して利点がある。後述するフッ素含有有機化合物を分解するような処理により、Aおよび/またはA′において切断される場合には、フッ素含有有機化合物FQは分解除去されるが、芳香族炭化水素および/または複素環を含むQの部分は、遷移金属含有ナノ粒子または遷移金属含有ナノクラスターの表面に残るため、Qが電荷輸送性が高い場合には、デバイスの高効率化に寄与し得る。   In addition, when Q contains an aromatic hydrocarbon group or an aromatic heterocyclic group, it can contribute to increasing the charge mobility in the hole injecting and transporting layer, so that high efficiency including low voltage can be achieved. There is an advantage over When A and / or A ′ is cleaved by a treatment that decomposes the fluorine-containing organic compound described later, the fluorine-containing organic compound FQ is decomposed and removed, but the aromatic hydrocarbon and / or the heterocyclic ring is removed. Since the Q part contained remains on the surface of the transition metal-containing nanoparticle or transition metal-containing nanocluster, when Q has a high charge transporting property, it can contribute to high device efficiency.

FQは1価のフッ素含有有機化合物基であり、FQ′は2価のフッ素含有有機化合物基である。
nが1以上の場合はエネルギー照射によってA′の部分で切断されやすく、FQで表わされるフッ素有機化合物が分解されやすくなる。nが1以上の場合としては、例えば、-O-(CH2p-O-(CH22-(CF2q-CF3などが挙げられる。
nは5以下であることが好ましく、さらに4以下であることが分解速度が速くなる点から好ましい。
FQ is a monovalent fluorine-containing organic compound group, and FQ ′ is a divalent fluorine-containing organic compound group.
When n is 1 or more, it is easily cleaved at the A ′ portion by energy irradiation, and the fluorine organic compound represented by FQ is easily decomposed. As when n is 1 or more, for example, -O- (CH 2) p -O- (CH 2) 2 - (CF 2) such as q -CF 3 and the like.
n is preferably 5 or less, and more preferably 4 or less from the viewpoint of increasing the decomposition rate.

上記一般式(I)で表わされる保護剤としては、例えば、以下の構造が挙げられるが、これらに限定されるものではない。   Examples of the protective agent represented by the general formula (I) include the following structures, but are not limited thereto.

Figure 2011171243
Figure 2011171243

Figure 2011171243
(n及びn′は1〜5の整数、m及びm′は0又は1〜5の整数、lは0又は1〜5の整
数である。Yは、上記式(1a)〜(1n)で示される官能基のいずれかである。)
Figure 2011171243
(N and n ′ are integers of 1 to 5, m and m ′ are 0 or an integer of 1 to 5, l is an integer of 0 or 1 to 5. Y is the above formula (1a) to (1n). Any of the functional groups shown.)

本態様の濡れ性変化材料において、遷移金属含有ナノ粒子または遷移金属含有ナノクラスターの表面には少なくともフッ素含有有機化合物が付着しているが、フッ素含有有機化合物ではない有機化合物が付着していてもよい。このようなフッ素含有有機化合物ではない有機化合物には、製法上フッ素含有有機化合物を含む保護剤を置換する前に遷移金属含有ナノ粒子または遷移金属含有ナノクラスターの表面に存在していた保護剤や、フッ素を含まない電荷輸送性化合物、架橋性を有する化合物、溶解性を制御するための化合物等が含まれる。   In the wettability changing material of this embodiment, at least a fluorine-containing organic compound is attached to the surface of the transition metal-containing nanoparticle or transition metal-containing nanocluster, but an organic compound that is not a fluorine-containing organic compound is attached. Good. Such organic compounds that are not fluorine-containing organic compounds include a protective agent that was present on the surface of the transition metal-containing nanoparticle or transition metal-containing nanocluster before the replacement of the protective agent containing the fluorine-containing organic compound. , A charge transporting compound containing no fluorine, a compound having crosslinkability, a compound for controlling solubility, and the like.

遷移金属含有ナノ粒子または遷移金属含有ナノクラスターにおいて、遷移金属化合物及び遷移金属と、その表面に付着しているフッ素含有有機化合物を含む有機化合物との含有比率は、適宜選択され、特に限定されないが、遷移金属化合物及び遷移金属100重量部に対して、表面に付着しているフッ素含有有機化合物を含む有機化合物が10〜20重量部であることが好ましい。   In the transition metal-containing nanoparticle or transition metal-containing nanocluster, the content ratio of the transition metal compound and the transition metal to the organic compound including the fluorine-containing organic compound attached to the surface is appropriately selected and is not particularly limited. It is preferable that the organic compound containing the fluorine-containing organic compound adhering to the surface is 10 to 20 parts by weight with respect to 100 parts by weight of the transition metal compound and the transition metal.

また、本態様の濡れ性変化材料において、表面に付着しているフッ素含有有機化合物の量は、正孔注入輸送層の撥液性領域の撥液性に対する要求に対して適宜選択してもよい。   Further, in the wettability changing material of this embodiment, the amount of the fluorine-containing organic compound adhering to the surface may be appropriately selected according to the requirement for the liquid repellency of the liquid repellency region of the hole injection transport layer. .

(他の成分)
本態様の濡れ性変化材料の場合、正孔注入輸送層は、本態様の濡れ性変化材料のみからなるものであってもよく、さらに他の成分を含有していてもよい。
その他の成分として、本態様の濡れ性変化材料以外の正孔輸送性化合物としては、本発明の効果が損なわれない限り、正孔輸送性を有する化合物であれば、適宜用いることができる。ここで、正孔輸送性とは、公知の光電流法により、正孔輸送による過電流が観測されることを意味する。
正孔輸送性化合物としては、低分子化合物の他、高分子化合物も好適に用いられる。正孔輸送性高分子化合物は、正孔輸送性を有し、かつ、ゲル浸透クロマトグラフィーのポリスチレン換算値による重量平均分子量が2000以上の高分子化合物をいう。塗布方式により安定な膜を形成することを目的として、正孔輸送性材料としては有機溶媒に溶解しやすくかつ化合物が凝集し難い安定な塗膜を形成可能な高分子化合物を用いることが好ましい。
(Other ingredients)
In the case of the wettability changing material of this embodiment, the hole injecting and transporting layer may be composed of only the wettability changing material of this embodiment, and may further contain other components.
As other components, any hole transporting compound other than the wettability changing material of the present embodiment can be used as long as it has a hole transporting property as long as the effects of the present invention are not impaired. Here, the hole transportability means that an overcurrent due to hole transport is observed by a known photocurrent method.
As the hole transporting compound, in addition to a low molecular compound, a high molecular compound is also preferably used. The hole transporting polymer compound refers to a polymer compound having a hole transporting property and having a weight average molecular weight of 2000 or more according to polystyrene conversion value of gel permeation chromatography. For the purpose of forming a stable film by a coating method, it is preferable to use a high molecular compound capable of forming a stable coating film that is easily dissolved in an organic solvent and hardly aggregates as the hole transporting material.

正孔輸送性化合物としては、特に限定されるものではなく、例えばアリールアミン誘導体、アントラセン誘導体、カルバゾール誘導体、チオフェン誘導体、フルオレン誘導体、ジスチリルベンゼン誘導体、スピロ化合物等を挙げることができる。アリールアミン誘導体の具体例としては、N,N′−ビス−(3−メチルフェニル)−N,N′−ビス−(フェニル)−ベンジジン(TPD)、ビス(N−(1−ナフチル−N−フェニル)ベンジジン)(α−NPD)、4,4′,4″−トリス(3−メチルフェニルフェニルアミノ)トリフェニルアミン(MTDATA)、4,4′,4″−トリス(N−(2−ナフチル)−N−フェニルアミノ)トリフェニルアミン(2−TNATA)など、カルバゾール誘導体としては4,4−N,N′−ジカルバゾール−ビフェニル(CBP)など、フルオレン誘導体としては、N,N′−ビス(3−メチルフェニル)−N,N′−ビス(フェニル)−9,9−ジメチルフルオレン(DMFL−TPD)など、ジスチリルベンゼン誘導体としては、4−(ジ−p−トリルアミノ)−4′−[(ジ−p−トリルアミノ)スチリル]スチルベン(DPAVB)など、スピロ化合物としては、2,7−ビス(N−ナフタレン−1−イル−N−フェニルアミノ)−9,9−スピロビフルオレン(Spiro−NPB)、2,2′,7,7′−テトラキス(N,N−ジフェニルアミノ)−9,9′−スピロビフルオレン(Spiro−TAD)などが挙げられる。
また、正孔輸送性高分子化合物としては、例えば、ポリアニリン、ポリチオフェン、ポリフェニレンビニレン誘導体等を用いることができる。ポリアニリン、ポリチオフェン、ポリフェニレンビニレン誘導体等の導電性高分子は、酸によりドーピングされていてもよい。さらに、アリールアミン誘導体、アントラセン誘導体、カルバゾール誘導体、チオフェン誘導体、フルオレン誘導体、ジスチリルベンゼン誘導体、スピロ化合物等を繰り返し単位に含む重合体を挙げることができる。
The hole transporting compound is not particularly limited, and examples thereof include arylamine derivatives, anthracene derivatives, carbazole derivatives, thiophene derivatives, fluorene derivatives, distyrylbenzene derivatives, and spiro compounds. Specific examples of the arylamine derivative include N, N′-bis- (3-methylphenyl) -N, N′-bis- (phenyl) -benzidine (TPD), bis (N- (1-naphthyl-N— Phenyl) benzidine) (α-NPD), 4,4 ′, 4 ″ -tris (3-methylphenylphenylamino) triphenylamine (MTDATA), 4,4 ′, 4 ″ -tris (N- (2-naphthyl) ) -N-phenylamino) triphenylamine (2-TNATA) and the like, carbazole derivatives such as 4,4-N, N'-dicarbazole-biphenyl (CBP) and the like, and fluorene derivatives such as N, N'-bis Examples of distyrylbenzene derivatives such as (3-methylphenyl) -N, N′-bis (phenyl) -9,9-dimethylfluorene (DMFL-TPD) include 4 Spiro compounds such as (di-p-tolylamino) -4 '-[(di-p-tolylamino) styryl] stilbene (DPAVB) include 2,7-bis (N-naphthalen-1-yl-N-phenylamino) ) -9,9-spirobifluorene (Spiro-NPB), 2,2 ', 7,7'-tetrakis (N, N-diphenylamino) -9,9'-spirobifluorene (Spiro-TAD), etc. Can be mentioned.
As the hole transporting polymer compound, for example, polyaniline, polythiophene, polyphenylene vinylene derivative, or the like can be used. Conductive polymers such as polyaniline, polythiophene, and polyphenylene vinylene derivatives may be doped with an acid. Furthermore, a polymer containing an arylamine derivative, anthracene derivative, carbazole derivative, thiophene derivative, fluorene derivative, distyrylbenzene derivative, spiro compound and the like in a repeating unit can be given.

正孔輸送性化合物の含有量は、本態様の濡れ性変化材料100重量部に対して、10重量部〜10000重量部であることが、正孔注入輸送性を高くし、かつ、膜の安定性が高く長寿命を達成する点から好ましい。   The content of the hole transporting compound is 10 parts by weight to 10000 parts by weight with respect to 100 parts by weight of the wettability changing material of this embodiment, so that the hole injecting and transporting property is improved and the film is stable. This is preferable from the viewpoint of achieving high life and long life.

また、本態様の濡れ性変化材料の場合、正孔注入輸送層は、本発明の効果を損なわない限り、バインダー樹脂や、塗布性改良剤などの添加剤を含んでいてもよい。バインダー樹脂としては、ポリカーボネート、ポリスチレン、ポリアリレート、ポリエステル等が挙げられる。また、熱または光等により硬化するバインダー樹脂を含有していてもよい。熱または光等により硬化するバインダー樹脂としては、上記正孔輸送性化合物において分子内に硬化性の官能基が導入されたもの、あるいは、硬化性樹脂等を使用することができる。具体的に、硬化性の官能基としては、アクリロイル基やメタクリロイル基などのアクリル系の官能基、またはビニレン基、エポキシ基、イソシアネート基等を挙げることができる。硬化性樹脂としては、熱硬化性樹脂であっても光硬化性樹脂であってもよく、例えばエポキシ樹脂、フェノール樹脂、メラミン樹脂、ポリエステル樹脂、ポリウレタン樹脂、シリコン樹脂、シランカップリング剤等を挙げることができる。   In the case of the wettability changing material of this embodiment, the hole injecting and transporting layer may contain an additive such as a binder resin and a coating property improving agent as long as the effects of the present invention are not impaired. Examples of the binder resin include polycarbonate, polystyrene, polyarylate, and polyester. Moreover, you may contain the binder resin hardened | cured with a heat | fever or light. As the binder resin that is cured by heat, light, or the like, a resin in which a curable functional group is introduced into the molecule in the hole transporting compound, a curable resin, or the like can be used. Specifically, examples of the curable functional group include acrylic functional groups such as acryloyl group and methacryloyl group, vinylene group, epoxy group, and isocyanate group. The curable resin may be a thermosetting resin or a photocurable resin, and examples thereof include an epoxy resin, a phenol resin, a melamine resin, a polyester resin, a polyurethane resin, a silicon resin, and a silane coupling agent. be able to.

(平均粒径)
本態様の濡れ性変化材料の平均粒径は、特に限定されるものではなく例えば0.5nm〜999nmの範囲内であるが、0.5nm〜50nmの範囲内、中でも0.5nm〜20nmの範囲内であることが好ましい。濡れ性変化材料の平均粒径は、さらに、15nm以下であることが好ましく、特に1nm〜10nmの範囲内であることが好ましい。粒子径が1nm以下になると動的光散乱法などの分解能を超えているため、粒子の存在を実証することや安定に製造することが困難であるからである。一方、粒子径が大きすぎると、単位重量当たりの表面積(比表面積)が小さくなり、所望の効果が得られない可能性があり、さらに正孔注入輸送層の表面粗さが大きくなりショートが多発する恐れがあるからである。
ここで平均粒径は、動的光散乱法により測定される個数平均粒径であるが、正孔注入輸送層に分散された状態においては、平均粒径は、走査型電子顕微鏡(SEM)または透過型電子顕微鏡(TEM)を用いて得られた画像から、遷移金属含有ナノ粒子が20個以上存在していることが確認される領域を選択し、この領域中の全ての遷移金属含有ナノ粒子について粒径を測定し、平均値を求めることにより得られる値とする。
なお、球状でないナノクラスターにおいて、粒径は、最長径、例えばドーナツ型の場合には外円の直径をいい、レモン型の場合は長軸の長さをいう。
(Average particle size)
The average particle diameter of the wettability changing material of the present embodiment is not particularly limited, and is, for example, in the range of 0.5 nm to 999 nm, but in the range of 0.5 nm to 50 nm, particularly in the range of 0.5 nm to 20 nm. It is preferable to be within. The average particle diameter of the wettability changing material is further preferably 15 nm or less, and particularly preferably in the range of 1 nm to 10 nm. This is because, when the particle diameter is 1 nm or less, it exceeds the resolution of the dynamic light scattering method or the like, so that it is difficult to prove the existence of the particles or to stably manufacture them. On the other hand, if the particle size is too large, the surface area per unit weight (specific surface area) will be small, and the desired effect may not be obtained, and the surface roughness of the hole injecting and transporting layer will be large, causing frequent shorts. Because there is a risk of doing.
Here, the average particle diameter is a number average particle diameter measured by a dynamic light scattering method. In the state dispersed in the hole injection transport layer, the average particle diameter is a scanning electron microscope (SEM) or From an image obtained using a transmission electron microscope (TEM), a region in which 20 or more transition metal-containing nanoparticles are confirmed to be present is selected, and all transition metal-containing nanoparticles in this region are selected. The particle diameter is measured and the average value is obtained.
In the non-spherical nanocluster, the particle diameter is the longest diameter, for example, the diameter of the outer circle in the case of a donut shape, and the length of the major axis in the case of a lemon shape.

(製造方法)
本態様の濡れ性変化材料の製造方法は、上述した遷移金属含ナノ粒子または遷移金属含有ナノクラスターの表面にフッ素含有有機化合物が付着したものを得ることができる方法であれば、特に限定されるものではない。フッ素含有有機化合物が表面に付着した遷移金属含有ナノ粒子の製法としては、例えば、遷移金属錯体と、フッ素含有有機化合物の末端に連結基を有する保護剤とを有機溶媒中で反応させるなどの液相法等が挙げられる。遷移金属錯体と、フッ素含有有機化合物を含まない保護剤とを有機溶媒中で反応させた後、フッ素含有有機化合物を含まない保護剤の一部又は全部をフッ素含有有機化合物を含む保護剤に置換してもよい。
また、フッ素含有有機化合物が表面に付着した遷移金属含有ナノクラスターの製法としては、遷移金属含有ナノクラスターを合成後、カチオン交換などでフッ素含有有機化合物の末端に連結基を有する保護剤を付着させるなどの方法が挙げられる。カチオン交換に用いる塩は、前述のアンモニウム塩などのイオン性液体が好適に用いられる。この場合、対アニオンには無機アニオンおよび有機アニオン共に用いることができる。
(Production method)
The method for producing the wettability changing material of the present embodiment is particularly limited as long as it is a method capable of obtaining the above-described transition metal-containing nanoparticles or transition metal-containing nanoclusters having a fluorine-containing organic compound attached thereto. It is not a thing. Examples of the method for producing transition metal-containing nanoparticles having a fluorine-containing organic compound attached to the surface include, for example, a liquid such as a reaction between a transition metal complex and a protective agent having a linking group at the terminal of the fluorine-containing organic compound in an organic solvent. Examples include the phase method. After the transition metal complex is reacted with a protective agent not containing a fluorine-containing organic compound in an organic solvent, a part or all of the protective agent not containing the fluorine-containing organic compound is replaced with a protective agent containing the fluorine-containing organic compound. May be.
In addition, as a method for producing a transition metal-containing nanocluster having a fluorine-containing organic compound attached to the surface, after synthesizing the transition metal-containing nanocluster, a protective agent having a linking group is attached to the end of the fluorine-containing organic compound by cation exchange or the like. And the like. As the salt used for cation exchange, an ionic liquid such as the aforementioned ammonium salt is preferably used. In this case, both an inorganic anion and an organic anion can be used as the counter anion.

(b)第2態様
本態様の濡れ性変化材料は、有機遷移金属錯体の反応生成物である有機−遷移金属酸化物複合体に、フッ素含有有機化合物が付着している材料である。
(B) 2nd aspect The wettability change material of this aspect is a material in which a fluorine-containing organic compound is attached to an organic-transition metal oxide composite that is a reaction product of an organic transition metal complex.

本態様の濡れ性変化材料は、表面にフッ素含有有機化合物が付着している有機−遷移金属酸化物複合体であるため、エネルギー照射に伴う光触媒の作用や真空紫外光の照射によって、表面に付着しているフッ素含有有機化合物を分解して除去可能であることにより、撥液性から親液性に濡れ性が変化する材料である。本態様の濡れ性変化材料を用いると、エネルギー照射に伴う光触媒の作用が及んだ部分または真空紫外光が照射された部分が親液性領域となり、エネルギー照射に伴う光触媒の作用が及ばない部分または真空紫外光が照射されない部分が撥液性領域となる。本態様の濡れ性変化材料は、エネルギー照射に伴う光触媒の作用や真空紫外光の照射により、表面に付着しているフッ素含有有機化合物は分解除去されるが、有機遷移金属錯体の反応生成物である有機−遷移金属酸化物複合体自体は、紫外光や比較的高温の加熱にも耐性があるため、当該有機−遷移金属酸化物複合体が有する優れた正孔注入輸送性が、エネルギー照射、光触媒の作用時および加熱時等のプロセス時に損なわれないというメリットがある。さらに、本態様の濡れ性変化材料は、フッ素を分解する光触媒処理等の処理を経ることによって、酸化されてイオン化ポテンシャルが大きくなり、正孔注入性が向上するというメリットがある。   Since the wettability changing material of this embodiment is an organic-transition metal oxide composite with a fluorine-containing organic compound attached to the surface, it adheres to the surface by the action of a photocatalyst accompanying energy irradiation or irradiation with vacuum ultraviolet light. It is a material whose wettability changes from lyophobic to lyophilic by being able to decompose and remove the fluorine-containing organic compound. When the wettability changing material of this embodiment is used, the portion where the photocatalyst action due to energy irradiation or the portion irradiated with vacuum ultraviolet light becomes a lyophilic region, and the portion where the photocatalyst action due to energy irradiation does not reach Alternatively, a portion that is not irradiated with vacuum ultraviolet light becomes a liquid repellent region. The wettability changing material of this embodiment is a reaction product of an organic transition metal complex, although the fluorine-containing organic compound adhering to the surface is decomposed and removed by the action of a photocatalyst associated with energy irradiation or irradiation with vacuum ultraviolet light. A certain organic-transition metal oxide composite itself is resistant to ultraviolet light and relatively high-temperature heating, so that the excellent hole injecting and transporting property of the organic-transition metal oxide composite has energy irradiation, There is an advantage that the photocatalyst is not damaged during the process such as the action of the photocatalyst and the heating. Furthermore, the wettability changing material of this embodiment has the merit that it undergoes a treatment such as a photocatalytic treatment for decomposing fluorine to be oxidized to increase the ionization potential and improve the hole injection property.

また、本態様の濡れ性変化材料は、有機−遷移金属酸化物複合体であって、かつ、表面に少なくともフッ素含有有機化合物を含む有機部分を含有するため、隣接する有機層との界面の密着性も良好となる。フッ素含有有機化合物が分解された親液性領域上に有機層が形成されるため、隣接する有機層との界面においてフッ素含有有機化合物由来の撥液性の影響もなくなり、界面の密着性が優れたものになる。
また、有機遷移金属錯体の反応生成物である有機−遷移金属酸化物複合体は、含まれる遷移金属酸化物の反応性が高く、電荷移動錯体を形成しやすいと考えられる。そのため、本態様の濡れ性変化材料は、低電圧駆動、高電力効率、長寿命な有機EL素子を実現可能な正孔注入輸送層を形成することが可能である。
In addition, the wettability changing material of this embodiment is an organic-transition metal oxide composite and contains an organic portion containing at least a fluorine-containing organic compound on the surface, so that the adhesion between the adjacent organic layers is close. The property is also good. Since the organic layer is formed on the lyophilic region where the fluorine-containing organic compound has been decomposed, there is no influence of liquid repellency derived from the fluorine-containing organic compound at the interface with the adjacent organic layer, and the interface has excellent adhesion It becomes a thing.
In addition, the organic-transition metal oxide complex, which is a reaction product of an organic transition metal complex, is considered to have a high reactivity of the transition metal oxide contained therein and easily form a charge transfer complex. Therefore, the wettability changing material of this embodiment can form a hole injecting and transporting layer capable of realizing an organic EL element with low voltage driving, high power efficiency, and long life.

さらに、本態様の濡れ性変化材料に用いられる有機−遷移金属酸化物複合体は、有機物と遷移金属酸化物との複合体であって、表面に少なくともフッ素含有有機化合物を含む有機部分を含有するため、溶媒への分散性を有する。そのため、ウェットプロセスによって薄膜形成が可能であることから、正孔注入輸送層から発光層等の有機層までを順次ウェットプロセスのみで形成でき、製造プロセス上のメリットが大きい。
以下、本態様の濡れ性変化材料の構成を順に説明する。
Furthermore, the organic-transition metal oxide composite used in the wettability changing material of this embodiment is a composite of an organic substance and a transition metal oxide, and contains an organic portion containing at least a fluorine-containing organic compound on the surface. Therefore, it has dispersibility in a solvent. Therefore, since a thin film can be formed by a wet process, the hole injection / transport layer to the organic layer such as the light emitting layer can be sequentially formed only by the wet process, which has a great merit in the manufacturing process.
Hereinafter, the structure of the wettability changing material of this embodiment will be described in order.

(有機−遷移金属酸化物複合体)
本態様の濡れ性変化材料に用いられる有機−遷移金属酸化物複合体は、有機遷移金属錯体の反応生成物であって、遷移金属酸化物を含むものである。有機遷移金属錯体の反応生成物である有機−遷移金属酸化物複合体は、正孔注入輸送層を形成する過程、例えば、正孔注入輸送層形成用塗工液中、あるいは、層形成時又は層形成後において、加熱時、光照射時、素子駆動時等に行われる、有機遷移金属錯体の反応によって生成される反応生成物であってもよい。
有機−遷移金属酸化物複合体中には、処理条件によって様々な価数の遷移金属原子や化合物、例えば遷移金属の炭化物、硫化物、ホウ化物、セレン化物、ハロゲン化物等を含んでいてもよい。
(Organic-transition metal oxide complex)
The organic-transition metal oxide composite used in the wettability changing material of this embodiment is a reaction product of an organic transition metal complex and contains a transition metal oxide. The organic-transition metal oxide complex, which is a reaction product of an organic transition metal complex, is a process for forming a hole injection / transport layer, for example, in a coating liquid for forming a hole injection / transport layer, It may be a reaction product generated by a reaction of an organic transition metal complex performed at the time of heating, light irradiation, element driving, etc. after layer formation.
The organic-transition metal oxide composite may contain transition metal atoms and compounds having various valences depending on processing conditions, such as transition metal carbides, sulfides, borides, selenides, halides, and the like. .

有機−遷移金属酸化物複合体に含まれる、遷移金属酸化物中の遷移金属は、周期表で第3族〜第11族の間に存在する金属元素の総称である。遷移金属は、具体的には例えば、モリブデン、タングステン、バナジウム、レニウム、ニッケル、銅、チタン、白金、銀等が挙げられる。   The transition metal in the transition metal oxide contained in the organic-transition metal oxide composite is a generic name for metal elements existing between Group 3 to Group 11 in the periodic table. Specific examples of the transition metal include molybdenum, tungsten, vanadium, rhenium, nickel, copper, titanium, platinum, and silver.

中でも、有機−遷移金属酸化物複合体に含まれる、遷移金属酸化物中の遷移金属は、モリブデン、タングステン、レニウムおよびバナジウムよりなる群から選択される少なくとも1種の金属を含むことが、反応性が高いことから、電荷移動錯体を形成し易く、駆動電圧の低下や素子寿命を向上させる点から好ましい。   Among them, the transition metal in the transition metal oxide contained in the organic-transition metal oxide composite contains at least one metal selected from the group consisting of molybdenum, tungsten, rhenium and vanadium. Therefore, it is preferable from the viewpoint of easily forming a charge transfer complex and reducing the driving voltage and improving the device life.

有機−遷移金属酸化物複合体に含まれる金属は、単一金属であってもよいし、2種以上含まれていてもよい。金属が2種以上含まれる態様としては、2種以上の金属又は金属酸化物が複合して含まれていてもよいし、2種以上の金属が合金として含まれていてもよい。また、異種2核金属錯体を用いてもよい。
なお、有機−遷移金属酸化物複合体に含まれる金属は、少なくとも遷移金属が含まれれば、非遷移金属が含まれていてもよい。
2種以上の金属を含むことにより、正孔輸送性や正孔注入性を互いに補い合ったり、光触媒性を付与したり、薄膜の屈折率や透過率を制御するなど他の機能を併せ持つ正孔注入輸送層を形成できるというメリットがある。
The metal contained in the organic-transition metal oxide composite may be a single metal or two or more kinds. As an aspect in which two or more kinds of metals are contained, two or more kinds of metals or metal oxides may be contained in combination, or two or more kinds of metals may be contained as an alloy. Further, a different binuclear metal complex may be used.
Note that the metal contained in the organic-transition metal oxide composite may contain a non-transition metal as long as at least a transition metal is contained.
By including two or more metals, hole injection with other functions such as complementing each other with hole transportability and hole injection property, imparting photocatalytic properties, and controlling the refractive index and transmittance of the thin film There is an advantage that a transport layer can be formed.

有機遷移金属錯体とは、遷移金属を含む配位化合物であって、上述した遷移金属の他に、有機化合物を含む配位子を含有する。
例えば、有機モリブデン錯体としては、酸化数−2から+6までの錯体がある。また、有機タングステン錯体としても、酸化数−2から+6までの錯体がある。タングステン錯体は、多核になりやすくオキソ配位子がつきやすいなど、モリブデン錯体に似た傾向を示し、配位数が7以上になることもある。また、有機バナジウム錯体としては、酸化数−3から+5までの錯体がある。
配位子の種類は適宜選択され、特に限定されないが、溶剤溶解性や隣接する有機層との密着性から有機部分(炭素原子)を含むものを用いる。また、配位子は、比較的低温(例えば200℃以下)で錯体から分解するものであることが好ましい。
The organic transition metal complex is a coordination compound containing a transition metal, and contains a ligand containing an organic compound in addition to the transition metal described above.
For example, the organic molybdenum complex includes a complex having an oxidation number of −2 to +6. Further, as the organic tungsten complex, there are complexes having an oxidation number of −2 to +6. Tungsten complexes tend to be polynuclear and have oxo ligands, and tend to resemble molybdenum complexes, and the coordination number may be 7 or more. Further, as the organic vanadium complex, there are complexes having an oxidation number of −3 to +5.
The type of the ligand is appropriately selected and is not particularly limited. However, a ligand containing an organic part (carbon atom) is used from the viewpoint of solvent solubility and adhesion with an adjacent organic layer. Moreover, it is preferable that a ligand decomposes | disassembles from a complex at comparatively low temperature (for example, 200 degrees C or less).

単座配位子としては、例えば、アシル、カルボニル、チオシアネート、イソシアネート、シアネート、ハロゲン原子等が挙げられる。中でも、比較的低温で分解しやすいカルボニルが好ましい。また、二座配位子としては、例えば、各種カルボン酸等が挙げられる。   Examples of the monodentate ligand include acyl, carbonyl, thiocyanate, isocyanate, cyanate, halogen atom and the like. Of these, carbonyl which is easily decomposed at a relatively low temperature is preferable. Examples of the bidentate ligand include various carboxylic acids.

また、芳香環および/または複素環を含む構造としては、具体的には例えば、ベンゼン、トリフェニルアミン、フルオレン、ビフェニル、ピレン、アントラセン、カルバゾール、フェニルピリジン、トリチオフェン、フェニルオキサジアゾール、フェニルトリアゾール、ベンゾイミダゾール、フェニルトリアジン、ベンゾジアチアジン、フェニルキノキサリン、フェニレンビニレン、フェニルシロール、及びこれらの構造の組み合わせ等が挙げられる。
また、本発明の効果を損なわない限り、芳香環および/または複素環を含む構造に置換基を有していてもよい。置換基としては、例えば、炭素数1〜20の直鎖または分岐のアルキル基、ハロゲン原子、炭素数1〜20のアルコキシ基、シアノ基、ニトロ基等が挙げられる。炭素数1〜20の直鎖または分岐のアルキル基の中では、炭素数1〜12の直鎖または分岐のアルキル基、例えば、メチル基、エチル基、プロピル基、イソプロピル基、ブチル基、イソブチル基、sec−ブチル基、tert−ブチル基、ペンチル基、ヘキシル基、ヘプチル基、オクチル基、ノニル基、デシル基、ウンデシル基、ドデシル基等が好ましい。
Specific examples of the structure containing an aromatic ring and / or a heterocyclic ring include benzene, triphenylamine, fluorene, biphenyl, pyrene, anthracene, carbazole, phenylpyridine, trithiophene, phenyloxadiazole, and phenyltriazole. , Benzimidazole, phenyltriazine, benzodiathiazine, phenylquinoxaline, phenylene vinylene, phenylsilole, and combinations of these structures.
Moreover, unless the effect of this invention is impaired, you may have a substituent in the structure containing an aromatic ring and / or a heterocyclic ring. Examples of the substituent include a linear or branched alkyl group having 1 to 20 carbon atoms, a halogen atom, an alkoxy group having 1 to 20 carbon atoms, a cyano group, and a nitro group. Among linear or branched alkyl groups having 1 to 20 carbon atoms, linear or branched alkyl groups having 1 to 12 carbon atoms such as methyl group, ethyl group, propyl group, isopropyl group, butyl group, isobutyl group , Sec-butyl group, tert-butyl group, pentyl group, hexyl group, heptyl group, octyl group, nonyl group, decyl group, undecyl group, dodecyl group and the like are preferable.

また、配位子としては、単座配位子又は二座配位子が、有機遷移金属錯体の反応性が高くなる点から好ましい。錯体自身が安定になりすぎると反応性が劣る場合がある。   Moreover, as a ligand, a monodentate ligand or a bidentate ligand is preferable from the point that the reactivity of an organic transition metal complex becomes high. If the complex itself becomes too stable, the reactivity may be poor.

酸化数0以下のモリブデン錯体としては、例えば、金属カルボニル[Mo−II(CO)]2−、[(CO)Mo−IMo−I(CO)]2−、[Mo(CO)]等が挙げられる。
また、酸化数が+1のモリブデン(I)錯体としては、ジホスファンやη−シクロペンタジエニドを含む非ウェルナー型錯体が挙げられ、具体的には、[Mo-C)]、[MoCl(N)(diphos)](diphosは、2座配位子(CPCHCHP(C)が挙げられる。
The oxidation number of 0 or less molybdenum complexes, e.g., metal carbonyl [Mo -II (CO) 5] 2-, [(CO) 5 Mo -I Mo -I (CO) 5] 2-, [Mo (CO) 6 ] and the like.
Examples of the molybdenum (I) complex having an oxidation number of +1 include non-Werner type complexes containing diphosphane and η 5 -cyclopentadienide. Specifically, [Mo I6 -C 6 H 6 ) 2 ] + , [MoCl (N 2 ) (diphos) 2 ] (diphos is a bidentate ligand (C 6 H 5 ) 2 PCH 2 CH 2 P (C 6 H 5 ) 2 ).

酸化数が+2のモリブデン(II)錯体としては、モリブデンが2核錯体となって、(Mo4+イオンの状態で存在するMo化合物が挙げられ、例えば、[Mo(RCOO)]や[Mo(RCOO)]などが挙げられる。ここでRCOOのうちのRは、置換基を有していてもよい炭化水素基であり、各種カルボン酸を用いることができる。カルボン酸としては、例えば、ギ酸、酢酸、プロピオン酸や酪酸、吉草酸などの脂肪酸、トリフルオロメタンカルボン酸などのハロゲン化アルキルカルボン酸、安息香酸、ナフタレンカルボン酸、アントラセンカルボン酸、2−フェニルプロパン酸、ケイ皮酸、フルオレンカルボン酸などの炭化水素芳香族カルボン酸、フランカルボン酸やチオフェンカルボン酸、ピリジンカルボン酸などの複素環カルボン酸等が挙げられる。また、後述するような、正孔輸送性化合物(アリールアミン誘導体、カルバゾール誘導体、チオフェン誘導体、フルオレン誘導体、ジスチリルベンゼン誘導体等)においてカルボキシル基を有するカルボン酸であってもよい。中でも、カルボン酸に、上述のような芳香環および/または複素環を含む構造が好適に用いられる。カルボン酸は選択肢が多く、混合する正孔輸送性化合物との相互作用を最適化したり、正孔注入輸送機能を最適化したり、隣接する有機層との密着性を最適化するのに適した配位子である。またXはハロゲンやアルコキシドであり、塩素、臭素、ヨウ素やメトキシド、エトキシド、イソプロポキシド、sec−ブチトキシド、tert−ブチトキシドを用いることができる。またLは中性の配位子であり、P(n−CやP(CHなどのトリアルキルホスフィンやトリフェニルホスフィンなどのトリアリールホスフィンを用いることができる。
酸化数が+2のモリブデン(II)錯体としては、その他、[MoII ]、[MoII]などのハロゲン錯体を用いることができ、例えば、[MoIIBr(P(n−C] や[MoII(diars)](diarsは、ジアルシン(CH)As−C−As(CH))などが挙げられる。
Examples of the molybdenum (II) complex having an oxidation number of +2 include Mo 2 compounds in which molybdenum becomes a binuclear complex and exists in the state of (Mo 2 ) 4+ ions. For example, [Mo 2 (RCOO) 4 ] And [Mo 2 X 2 L 2 (RCOO) 4 ]. Here, R in RCOO is a hydrocarbon group which may have a substituent, and various carboxylic acids can be used. Examples of carboxylic acids include fatty acids such as formic acid, acetic acid, propionic acid, butyric acid, and valeric acid, halogenated alkyl carboxylic acids such as trifluoromethane carboxylic acid, benzoic acid, naphthalene carboxylic acid, anthracene carboxylic acid, and 2-phenylpropanoic acid. And hydrocarbon aromatic carboxylic acids such as cinnamic acid and fluorene carboxylic acid, and heterocyclic carboxylic acids such as furan carboxylic acid, thiophene carboxylic acid and pyridine carboxylic acid. Further, a carboxylic acid having a carboxyl group in a hole transporting compound (arylamine derivative, carbazole derivative, thiophene derivative, fluorene derivative, distyrylbenzene derivative, etc.) as described later may be used. Among these, a structure containing an aromatic ring and / or a heterocyclic ring as described above is preferably used for the carboxylic acid. Carboxylic acid has many choices, and it is suitable for optimizing the interaction with the mixed hole transporting compound, optimizing the hole injection transport function, and optimizing the adhesion with the adjacent organic layer. It is a rank. X is halogen or alkoxide, and chlorine, bromine, iodine, methoxide, ethoxide, isopropoxide, sec-butoxide, and tert-butoxide can be used. The L is a neutral ligand, it may be used triarylphosphine such as trialkylphosphine or triphenylphosphine, such as P (n-C 4 H 9 ) 3 or P (CH 3) 3.
As the molybdenum (II) complex having an oxidation number of +2, other halogen complexes such as [Mo II 2 X 4 L 4 ] and [Mo II X 2 L 4 ] can be used. For example, [Mo II Br 4 (P (n-C 4 H 9) 3) 4] and [Mo II I 2 (diars) 2] (diars is diarsine (CH 3) 2 As-C 6 H 4 -As (CH 3) 2) , etc. Is mentioned.

酸化数が+3のモリブデン(III)錯体としては、例えば、[(RO)Mo≡Mo(OR)]や、[Mo(CN)(HO)]4−などが挙げられる。Rは炭素数1〜20の直鎖または分岐のアルキル基である。炭素数1〜20の直鎖または分岐のアルキル基の中では、炭素数1〜12の直鎖または分岐のアルキル基、例えば、メチル基、エチル基、プロピル基、イソプロピル基、ブチル基、イソブチル基、sec−ブチル基、tert−ブチル基、ペンチル基、ヘキシル基、ヘプチル基、オクチル基、ノニル基、デシル基、ウンデシル基、ドデシル基等が好ましい。
また、酸化数が+4のモリブデン(IV)錯体としては、例えば、[Mo{N(CH)}]、[Mo(CN)]4−、それにオキソ配位子をもつMoO2+の錯体や、O2−で2重架橋したMo 4+の錯体が挙げられる。
Examples of the molybdenum (III) complex having an oxidation number of +3 include [(RO) 3 Mo≡Mo (OR) 3 ] and [Mo (CN) 7 (H 2 O)] 4− . R is a linear or branched alkyl group having 1 to 20 carbon atoms. Among linear or branched alkyl groups having 1 to 20 carbon atoms, linear or branched alkyl groups having 1 to 12 carbon atoms such as methyl group, ethyl group, propyl group, isopropyl group, butyl group, isobutyl group , Sec-butyl group, tert-butyl group, pentyl group, hexyl group, heptyl group, octyl group, nonyl group, decyl group, undecyl group, dodecyl group and the like are preferable.
Examples of the molybdenum (IV) complex having an oxidation number of +4 include [Mo {N (CH 3 ) 2 } 4 ], [Mo (CN) 8 ] 4− , and MoO 2+ having an oxo ligand. And a complex of Mo 2 O 2 4+ double-crosslinked with O 2− .

酸化数が+5のモリブデン(V)錯体としては、例えば、[Mo(CN)]3−や、Mo=Oがトランス位でO2−で架橋された2核のMo 4+を有するオキソ錯体としては例えばキサントゲン酸錯体Mo(SCOC、Mo=Oがシス位でO2−で2重架橋された2核のMo 2+を有するオキソ錯体としては例えばヒスチジン錯体[Mo(L−histidine)]・3HOなどが挙げられる。
また、酸化数が+6のモリブデン(VI)錯体としては、例えば、[MoO(acetylacetonate)]が挙げられる。なお、2核以上の錯体の場合には、混合原子価錯体もある。
Examples of the molybdenum (V) complex having an oxidation number of +5 include [Mo (CN) 8 ] 3− and binuclear Mo 2 O 3 4+ in which Mo═O is bridged by O 2− in the trans position. Examples of the oxo complexes include xanthogenic acid complexes Mo 2 O 3 (S 2 COC 2 H 5 ) 4 , and oxo complexes having a binuclear Mo 2 O 4 2+ in which Mo═O is double-crosslinked with O 2− in the cis position. Examples thereof include a histidine complex [Mo 2 O 4 (L-histidine) 2 ] · 3H 2 O.
Examples of the molybdenum (VI) complex having an oxidation number of +6 include [MoO 2 (acetylacetonate) 2 ]. In the case of a complex having two or more nuclei, there is a mixed valence complex.

また、酸化数0以下のタングステン錯体としては、例えば、金属カルボニル[W−II(CO)]2−、[(CO)−I−I(CO)]2−、[W(CO)]等が挙げられる。
また、酸化数が+1のタングステン(I)錯体としては、ジホスファンやη−シクロペンタジエニドを含む非ウェルナー型錯体が挙げられ、具体的には、[W-C)]、[WCl(N)(diphos)](diphosは、2座配位子(C)2PCHCHP(C)が挙げられる。
As the oxidation number of 0 or less tungsten complex include a metal carbonyl [W -II (CO) 5] 2-, [(CO) 5 W -I W -I (CO) 5] 2-, [W ( CO) 6 ] and the like.
Examples of the tungsten (I) complex having an oxidation number of +1 include non-Werner type complexes containing diphosphane and η 5 -cyclopentadienide. Specifically, [W I6 -C 6 H 6 ) 2 ] + , [WCl (N 2 ) (diphos) 2 ] (diphos is a bidentate ligand (C 6 H 5 ) 2PCH 2 CH 2 P (C 6 H 5 ) 2 ).

酸化数が+2のタングステン(II)錯体としては、タングステンが2核錯体となって、(W4+イオンの状態で存在するW化合物が挙げられ、例えば、[W(RCOO)]や[W(RCOO)]などが挙げられる。ここでRCOOのうちのRは、上記モリブデン錯体で説明したものと同様のものを用いることができる。酸化数が+2のタングステン(II)錯体としては、その他、[WII ]、[WII] などのハロゲン錯体を用いることができ、例えば、[WIIBr(P(n−C)4] や[WII(diars)](diarsは、ジアルシン(CH)As−C−As(CH))などが挙げられる。 The tungsten (II) complex having an oxidation number of +2 includes a W 2 compound in which tungsten becomes a binuclear complex and exists in the state of (W 2 ) 4+ ions. For example, [W 2 (RCOO) 4 ] And [W 2 X 2 L 2 (RCOO) 4 ]. Here, R in the RCOO can be the same as that described for the molybdenum complex. Other examples of the tungsten (II) complex having an oxidation number of +2 include halogen complexes such as [W II 2 X 4 L 4 ] and [W II X 2 L 4 ]. For example, [W II Br 4 (P (n-C 4 H 9) 3) 4] and [W II I 2 (diars) 2] (diars is diarsine (CH 3) 2 As-C 6 H 4 -As (CH 3) 2) , etc. Is mentioned.

酸化数が+3のタングステン(III)錯体としては、例えば、[(RO)W≡W(OR)]や、[W(CN)(HO)]4−などが挙げられる。Rは炭素数1〜20の直鎖または分岐のアルキル基である。
また、酸化数が+4のタングステン(IV)錯体としては、例えば、[W{N(CH)}]、[W(CN)]4−、それにオキソ配位子をもつWO2+の錯体や、O2−で2重架橋したW 4+の錯体が挙げられる。
Examples of the tungsten (III) complex having an oxidation number of +3 include [(RO) 3 W≡W (OR) 3 ] and [W (CN) 7 (H 2 O)] 4− . R is a linear or branched alkyl group having 1 to 20 carbon atoms.
Examples of the tungsten (IV) complex having an oxidation number of +4 include [W {N (CH 3 ) 2 } 4 ], [W (CN) 8 ] 4− , and WO 2+ having an oxo ligand. And a complex of W 2 O 2 4+ double-crosslinked with O 2− .

酸化数が+5のタングステン(V)錯体としては、例えば、[W(CN)]3−や、W=Oがトランス位でO2−で架橋された2核のW 4+を有するオキソ錯体としては例えばキサントゲン酸錯体W(SCOC、W=Oがシス位でO2−で2重架橋された2核のW 2+を有するオキソ錯体としては例えばヒスチジン錯体[W(L−histidine)]・3HOなどが挙げられる。
また、酸化数が+6のタングステン(VI)錯体としては、例えば、[WO(acetylacetonate)]が挙げられる。なお、2核以上の錯体の場合には、混合原子価錯体もある。
Examples of the tungsten (V) complex having an oxidation number of +5 include [W (CN) 8 ] 3− and binuclear W 2 O 3 4+ in which W═O is bridged by O 2− in the trans position. Examples of the oxo complexes include xanthogenic acid complexes W 2 O 3 (S 2 COC 2 H 5 ) 4 , and oxo complexes having binuclear W 2 O 4 2+ in which W═O is double-bridged with O 2− in the cis position. Examples thereof include a histidine complex [W 2 O 4 (L-histidine) 2 ] · 3H 2 O.
Examples of the tungsten (VI) complex having an oxidation number of +6 include [WO 2 (acetylacetonate) 2 ]. In the case of a complex having two or more nuclei, there is a mixed valence complex.

また、酸化数0以下のバナジウム錯体としては、例えば、金属カルボニル[V0(CO)]、また金属酸化物錯体としてVIIIOオキシトリイソプロポキシド等が挙げられる。
酸化数が+2のバナジウム(II)錯体としては、シクロペンタジエニル錯体[VII-C)]等が挙げられる。
Examples of vanadium complexes having an oxidation number of 0 or less include metal carbonyl [V 0 (CO) 6 ], and examples of metal oxide complexes include V III O oxytriisopropoxide.
Examples of the vanadium (II) complex having an oxidation number of +2 include cyclopentadienyl complex [V II5 -C 5 H 5 ) 2 ].

酸化数が+3のバナジウム(III)錯体としては、[VIIICl{N(CH)}]、また金属酸化物錯体としてVIIIOアセチルアセトナート等が挙げられる。
酸化数が+4のバナジウム(IV)錯体としては、[VOCl{N(CH)}]、[VCl(diars)]、8(10面体の[VCl(diars)])等が挙げられる。
Examples of the vanadium (III) complex having an oxidation number of +3 include [V III Cl 3 {N (CH 3 ) 3 } 2 ], and examples of the metal oxide complex include V III O acetylacetonate.
Examples of the vanadium (IV) complex having an oxidation number of +4 include [VOCl 2 {N (CH 3 ) 3 } 2 ], [VCl 4 (diars)], 8 (decahedral [VCl 4 (diars) 2 ]), etc. Is mentioned.

有機遷移金属錯体の反応生成物である有機−遷移金属酸化物複合体中には、遷移金属酸化物が必ず含まれる。遷移金属酸化物が必ず含まれることにより、イオン化ポテンシャルの値が最適になったり、不安定な酸化数+0の金属からの酸化による変化をあらかじめ抑制しておくことにより、駆動電圧の低下や素子寿命を向上させることが可能になる。中でも、有機−遷移金属酸化物複合体には、酸化数の異なる遷移金属酸化物が共存して含まれることが好ましい。酸化数の異なる遷移金属酸化物が共存して必ず含まれることにより、酸化数のバランスによって正孔輸送性や正孔注入性が適度に制御されることにより、駆動電圧の低下や素子寿命を向上させることが可能になる。   The organic-transition metal oxide complex that is a reaction product of the organic transition metal complex always contains a transition metal oxide. By always including transition metal oxides, the value of ionization potential is optimized, and changes due to oxidation from unstable oxidation number +0 metal are suppressed in advance, so that the drive voltage is reduced and the device lifetime is reduced. It becomes possible to improve. Among them, it is preferable that transition metal oxides having different oxidation numbers coexist in the organic-transition metal oxide composite. By including transition metal oxides with different oxidation numbers together, the hole transportability and hole injection properties are appropriately controlled by the balance of the oxidation numbers, which improves drive voltage and device life. It becomes possible to make it.

例えば、モリブデン錯体やタングステン錯体の反応生成物としては、それぞれ、モリブデンの酸化数が+5と+6の複合体又はタングステンの酸化数が+5と+6の複合体であることが、駆動電圧の低下や素子寿命を向上させる点から好ましい。さらに、モリブデン錯体の反応生成物又はタングステン錯体の反応生成物がそれぞれ、モリブデンの酸化数が+5と+6又はタングステンの酸化数が+5と+6の複合体のアニオン状態で存在することが、駆動電圧の低下や素子寿命を向上させる点から好ましい。
モリブデンの酸化数が+5と+6の複合体又はタングステンの酸化数が+5と+6の複合体である場合に、酸化数が+6のモリブデン又はタングステン100モルに対して、酸化数が+5のモリブデン又はタングステンが10モル以上であることが、駆動電圧の低下や素子寿命を向上させる点から好ましい。一方、通常のMoO3などのモリブデン酸化物の場合は、モリブデンのほとんどがMoVIであり、組成式だとMonO3nとなる。しかし蒸着時の酸素欠損やスラリー形成時の物理的な粉砕により生じた粒子表面などに存在する酸素欠陥などによりMonO3n-mになり、Moも多少存在するかもしれない。しかしながら、MoO3で導入されるMoは酸素欠陥により生じるので、不均一であり不安定である。
バナジウムの場合には酸化数+5が安定(V2O5)、酸化数+4が不安定(V2O4)である。バナジウム錯体の反応生成物はそれぞれ、バナジウムの酸化数が+5と+4の複合体のアニオン状態で存在することが、駆動電圧の低下や素子寿命を向上させる点から好ましい。
For example, the reaction product of a molybdenum complex or a tungsten complex may be a composite with molybdenum oxidation numbers of +5 and +6 or a composite with tungsten oxidation numbers of +5 and +6. This is preferable from the viewpoint of improving the life. Furthermore, the reaction product of the molybdenum complex or the reaction product of the tungsten complex exists in the anion state of the complex of molybdenum oxidation numbers +5 and +6 or tungsten oxidation numbers +5 and +6, respectively. It is preferable from the viewpoint of lowering and improving the device life.
When the molybdenum oxidation number is +5 and +6 or the tungsten oxidation number is +5 and +6, the oxidation number is +6 molybdenum or tungsten, and the oxidation number is +5 molybdenum or tungsten. Is preferably 10 mol or more from the viewpoint of lowering the driving voltage and improving the element life. On the other hand, in the case of ordinary molybdenum oxides such as MoO 3 , most of the molybdenum is Mo VI , and the composition formula is Mo n O 3n . However, it may become Mo n O 3n-m due to oxygen vacancies at the time of vapor deposition or oxygen defects present on the particle surface caused by physical pulverization at the time of slurry formation, and Mo V may be present to some extent. However, Mo V introduced by MoO 3 is caused by oxygen defects and is therefore non-uniform and unstable.
In the case of vanadium, the oxidation number +5 is stable (V 2 O 5 ), and the oxidation number +4 is unstable (V 2 O 4 ). The reaction product of the vanadium complex is preferably present in the anion state of the complex having vanadium oxidation numbers of +5 and +4 from the viewpoint of reducing the driving voltage and improving the device lifetime.

有機−遷移金属酸化物複合体は、有機遷移金属錯体と有機溶媒との反応生成物であることが好ましく、さらに、有機遷移金属錯体とカルボニル基および/または水酸基を有する有機溶媒との反応生成物であることが好ましい。有機遷移金属錯体は、反応性が高いため、正孔注入輸送層を形成する過程、例えば、正孔注入輸送層形成用塗工液中、あるいは、正孔注入輸送層形成時に、加熱、又は光照射を作用させると、正孔注入輸送層形成用塗工液に含まれる有機溶媒と酸化還元反応を行い、少なくとも遷移金属錯体の一部が遷移金属酸化物となる。有機溶媒が、カルボニル基および/または水酸基を有する有機溶媒である場合には、当該遷移金属酸化物を生成する反応性が高い。
例えば、有機モリブデン錯体や有機タングステン錯体を用いた場合、モリブデンの酸化数が+5と+6の複合体又はタングステンの酸化数が+5と+6の複合体のアニオン状態が形成され、本来不安定な酸化数が+5のモリブデン又はタングステンが比較的多い状態でも安定に保持され得るため、駆動電圧の低下や素子寿命を向上させる点から好ましい。
The organic-transition metal oxide complex is preferably a reaction product of an organic transition metal complex and an organic solvent, and further a reaction product of an organic transition metal complex and an organic solvent having a carbonyl group and / or a hydroxyl group It is preferable that Since the organic transition metal complex has high reactivity, it is heated in the process of forming the hole injection / transport layer, for example, in the coating liquid for forming the hole injection / transport layer or at the time of forming the hole injection / transport layer. When irradiation is performed, an oxidation-reduction reaction is performed with the organic solvent contained in the hole injection transport layer forming coating solution, and at least a part of the transition metal complex becomes a transition metal oxide. When the organic solvent is an organic solvent having a carbonyl group and / or a hydroxyl group, the reactivity for producing the transition metal oxide is high.
For example, when an organic molybdenum complex or an organotungsten complex is used, an anion state of a complex having molybdenum oxidation numbers of +5 and +6 or a complex having tungsten oxidation numbers of +5 and +6 is formed. Can be stably maintained even in a relatively large amount of +5 molybdenum or tungsten, which is preferable from the viewpoint of lowering driving voltage and improving element life.

有機溶媒としては、適宜有機遷移金属錯体と酸化還元反応を行うことができれば特に限定されない。好適に用いられる上記カルボニル基および/または水酸基を有する有機溶媒としては、アルデヒド系、ケトン系、カルボン酸系、エステル系、アミド系、アルコール系、フェノール系などが挙げられ、沸点が50℃〜250℃であるものが好適に用いられる。上記カルボニル基および/または水酸基を有する有機溶媒は、例えば、アセトン、メチルエチルケトン、2−ペンタノン、3−ペンタノン、2−ヘキサノン、2−ヘプタノン、4−ヘプタノン、メチルイソプロピルケトン、ジイソブチルケトン、アセトニルアセトン、イソホロン、シクロヘキサノン等のケトン系溶媒;アセトアルデヒド、プロピオンアルデヒド、フルフラール、ベンズアルデヒド等のアルデヒド系溶媒;酢酸、プロピオン酸、酪酸、吉草酸等のカルボン酸系溶媒;酢酸エチル、酢酸n−プロピル、酢酸i−プロピル、酢酸n−ブチル、酢酸i−ブチル、酢酸n−アミル、安息香酸エチル、安息香酸ブチル等のエステル系溶媒;N−メチルホルムアミド、N,N−ジメチルホルムアミド、N−エチルアセトアミド等のアミド系溶媒;メチルアルコール、エチルアルコール、プロピルアルコール、イソプロピルアルコール、グリセリン、エチレングリコール、プロピレングリコール、1,2−ブチレングリコール、シクロヘキサノール、エチレングリコールモノメチルエーテル、エチレングリコールモノエチルエーテル、ジエチレングリコールモノエチルエーテル等のアルコール系溶媒;フェノール、クレゾール、キシレノール、エチルフェノール、トリメチルフェノール、イソプロピルフェノール、t−ブチルフェノール等のフェノール系溶媒等が挙げられる。   The organic solvent is not particularly limited as long as it can appropriately perform an oxidation-reduction reaction with an organic transition metal complex. Examples of the organic solvent having a carbonyl group and / or a hydroxyl group that are preferably used include aldehyde-based, ketone-based, carboxylic acid-based, ester-based, amide-based, alcohol-based, and phenol-based solvents, and has a boiling point of 50 ° C to 250 ° C. Those having a temperature of ° C are preferably used. Examples of the organic solvent having a carbonyl group and / or a hydroxyl group include acetone, methyl ethyl ketone, 2-pentanone, 3-pentanone, 2-hexanone, 2-heptanone, 4-heptanone, methyl isopropyl ketone, diisobutyl ketone, acetonyl acetone, Ketone solvents such as isophorone and cyclohexanone; aldehyde solvents such as acetaldehyde, propionaldehyde, furfural and benzaldehyde; carboxylic acid solvents such as acetic acid, propionic acid, butyric acid and valeric acid; ethyl acetate, n-propyl acetate and i-acetate Ester solvents such as propyl, n-butyl acetate, i-butyl acetate, n-amyl acetate, ethyl benzoate and butyl benzoate; amides such as N-methylformamide, N, N-dimethylformamide and N-ethylacetamide Solvent; methyl Alcohol solvents such as alcohol, ethyl alcohol, propyl alcohol, isopropyl alcohol, glycerin, ethylene glycol, propylene glycol, 1,2-butylene glycol, cyclohexanol, ethylene glycol monomethyl ether, ethylene glycol monoethyl ether, diethylene glycol monoethyl ether; Examples thereof include phenol solvents such as phenol, cresol, xylenol, ethylphenol, trimethylphenol, isopropylphenol, and t-butylphenol.

(表面に付着したフッ素含有有機化合物)
本態様の濡れ性変化材料は、有機−遷移金属酸化物複合体に、フッ素含有有機化合物が付着している。
本態様の濡れ性変化材料において「付着」とは、有機溶剤中に分散しても、剥離しない程度に、フッ素含有有機化合物が有機−遷移金属酸化物複合体表面に固定していることをいう。「付着」には、吸着や配位も含まれるが、イオン結合、共有結合等の化学結合であることが好ましい。「付着」の態様は、有機−遷移金属酸化物複合体の表面の全体をフッ素含有有機化合物が被覆するように付着している態様であってもよいし、表面の一部にフッ素含有有機化合物が付着している態様であってもよい。
(Fluorine-containing organic compound attached to the surface)
In the wettability changing material of this embodiment, a fluorine-containing organic compound is attached to the organic-transition metal oxide composite.
In the wettability changing material of this embodiment, “attachment” means that the fluorine-containing organic compound is fixed to the surface of the organic-transition metal oxide composite to the extent that it does not peel even when dispersed in an organic solvent. . “Adhesion” includes adsorption and coordination, but chemical bonds such as ionic bonds and covalent bonds are preferred. The aspect of “attachment” may be an aspect in which the entire surface of the organic-transition metal oxide composite is attached so as to cover the fluorine-containing organic compound, or a part of the surface may contain the fluorine-containing organic compound. It may be an embodiment in which is attached.

本態様の濡れ性変化材料においては、特に有機−遷移金属酸化物複合体に、少なくともフッ素含有有機化合物を含む有機化合物が付着しているので、単に遷移金属酸化物が粉砕されて形成された粒子と異なり、分散安定性が非常に高いものとなり、均一性の高いnmオーダーの薄膜を形成することができる。そのため正孔注入輸送層は、経時安定性及び均一性が高いためショートし難い。さらに、隣接する第1電極層や有機層との密着性に優れるようになる。   In the wettability changing material of this embodiment, since the organic compound including at least the fluorine-containing organic compound is adhered to the organic-transition metal oxide composite, particles formed simply by pulverizing the transition metal oxide Unlike the case, the dispersion stability is very high, and a thin film of nm order with high uniformity can be formed. Therefore, the hole injecting and transporting layer is not easily short-circuited because of its high temporal stability and uniformity. Furthermore, it becomes excellent in adhesiveness with the adjacent first electrode layer or organic layer.

なお、フッ素含有有機化合物については、上記第1態様に記載したものと同様であるので、ここでの説明は省略する。   Note that the fluorine-containing organic compound is the same as that described in the first embodiment, and thus the description thereof is omitted here.

本態様の濡れ性変化材料において、有機遷移金属錯体の反応生成物である有機−遷移金属酸化物複合体と、その表面に付着しているフッ素含有有機化合物を含む有機化合物との含有比率は、適宜選択され、特に限定されないが、有機−遷移金属酸化物複合体において、遷移金属100重量部に対して、表面に付着しているフッ素が10〜200重量部であることが好ましい。この比率は、例えば、X線光電子分光法により、求めることができる。   In the wettability changing material of this embodiment, the content ratio of the organic-transition metal oxide complex that is a reaction product of the organic transition metal complex and the organic compound including the fluorine-containing organic compound attached to the surface thereof is Although it selects suitably and it does not specifically limit, It is preferable that the fluorine adhering to the surface is 10-200 weight part with respect to 100 weight part of transition metals in an organic-transition metal oxide composite. This ratio can be determined by, for example, X-ray photoelectron spectroscopy.

また、本態様の濡れ性変化材料において、表面に付着しているフッ素含有有機化合物の量は、正孔注入輸送層の撥液性領域の撥液性に対する要求に対して適宜選択してもよい。   Further, in the wettability changing material of this embodiment, the amount of the fluorine-containing organic compound adhering to the surface may be appropriately selected according to the requirement for the liquid repellency of the liquid repellency region of the hole injection transport layer. .

(他の成分)
本態様の濡れ性変化材料の場合、正孔注入輸送層は、本態様の濡れ性変化材料のみからなるものであってもよく、さらに他の成分を含有していてもよい。
なお、その他の成分については、上記第1態様に記載したものと同様であるので、ここでの説明は省略する。
(Other ingredients)
In the case of the wettability changing material of this embodiment, the hole injecting and transporting layer may be composed of only the wettability changing material of this embodiment, and may further contain other components.
In addition, since it is the same as that of what was described in the said 1st aspect about another component, description here is abbreviate | omitted.

(製造方法)
本態様の濡れ性変化材料の製造方法は、上述した有機遷移金属錯体の反応生成物である有機−遷移金属酸化物複合体の表面にフッ素含有有機化合物が付着した材料を得ることができる方法であれば、特に限定されるものではない。フッ素含有有機化合物が表面に付着した有機−遷移金属酸化物複合体の製法としては、例えば、有機遷移金属錯体と、フッ素含有有機化合物の末端に連結基を有する保護剤を、酸素存在下、有機溶媒、好ましくは上記カルボニル基および/または水酸基を有する有機溶媒中で反応させる方法等が挙げられる。あるいは、有機遷移金属錯体を、酸素存在下、有機溶媒、好ましくは上記カルボニル基および/または水酸基を有する有機溶媒中で反応させて有機−遷移金属酸化物複合体を得て、有機溶媒中で当該有機−遷移金属酸化物複合体とフッ素含有有機化合物の末端に連結基を有する保護剤とを作用させて、有機−遷移金属酸化物複合体の表面にフッ素含有有機化合物が付着した材料を得てもよい。
(Production method)
The method for producing the wettability changing material according to this aspect is a method capable of obtaining a material in which a fluorine-containing organic compound is attached to the surface of the organic-transition metal oxide complex which is a reaction product of the organic transition metal complex described above. If there is, it will not be specifically limited. Examples of the method for producing an organic-transition metal oxide complex having a fluorine-containing organic compound attached to the surface include, for example, an organic transition metal complex and a protective agent having a linking group at the terminal of the fluorine-containing organic compound in the presence of oxygen. Examples include a method of reacting in a solvent, preferably an organic solvent having a carbonyl group and / or a hydroxyl group. Alternatively, the organic transition metal complex is reacted in the presence of oxygen in an organic solvent, preferably in an organic solvent having a carbonyl group and / or a hydroxyl group to obtain an organic-transition metal oxide complex. An organic-transition metal oxide composite and a protective agent having a linking group at the end of the fluorine-containing organic compound are allowed to act to obtain a material having the fluorine-containing organic compound attached to the surface of the organic-transition metal oxide composite. Also good.

(c)第3態様
本態様の濡れ性変化材料は、オルガノポリシロキサンである。
本態様の濡れ性変化材料としては、エネルギー照射に伴う光触媒の作用または真空紫外光の照射により劣化、分解されないような高い結合エネルギーを有する主鎖をもつ材料であれば特に限定されるものではなく、具体的にはオルガノポリシロキサンを挙げることができる。中でも、オルガノポリシロキサンが、フルオロアルキル基を含有するオルガノポリシロキサンであることが好ましい。これにより、エネルギー照射に伴う光触媒の作用または真空紫外光の照射により、濡れ性変化材料の濡れ性が大きく変化するものとすることができるからである。なお、フルオロアルキル基を有するオルガノポリシロキサンについては、例えば特開2000−249821号公報に記載されているものと同様のものとすることができる。
(C) 3rd aspect The wettability change material of this aspect is organopolysiloxane.
The wettability changing material of this embodiment is not particularly limited as long as it is a material having a main chain having a high binding energy that does not deteriorate or decompose due to the action of a photocatalyst accompanying energy irradiation or irradiation with vacuum ultraviolet light. Specific examples include organopolysiloxanes. Among these, the organopolysiloxane is preferably an organopolysiloxane containing a fluoroalkyl group. This is because the wettability of the wettability changing material can be greatly changed by the action of the photocatalyst accompanying energy irradiation or irradiation with vacuum ultraviolet light. In addition, about the organopolysiloxane which has a fluoroalkyl group, it can be set as the thing similar to what is described in Unexamined-Japanese-Patent No. 2000-249821, for example.

濡れ性変化材料がオルガノポリシロキサンである場合、正孔注入輸送層は光触媒を含有していてもよい。なお、正孔注入輸送層に用いられる光触媒は、例えば特開2007−48530号公報に記載されているものと同様とすることができる。   When the wettability changing material is an organopolysiloxane, the hole injecting and transporting layer may contain a photocatalyst. In addition, the photocatalyst used for a positive hole injection transport layer can be made into the same thing as what is described in Unexamined-Japanese-Patent No. 2007-48530, for example.

正孔注入輸送層中の光触媒の含有量は、正孔注入輸送層に含まれる濡れ性変化材料の濡れ性を変化させることができ、かつ、正孔または電子の輸送を阻害しない程度の量であれば特に限定されるものではない。   The content of the photocatalyst in the hole injecting and transporting layer is an amount that can change the wettability of the wettability changing material contained in the hole injecting and transporting layer and does not inhibit the transport of holes or electrons. There is no particular limitation as long as it is present.

正孔注入輸送層が濡れ性変化材料および光触媒を含有する場合、正孔注入輸送層は、濡れ性変化材料および光触媒を含有する単一の層であってもよく、光触媒を含有する層と濡れ性変化材料を含有する層とが積層されたものであってもよい。濡れ性変化材料および光触媒を含有する単一の層である場合には、正孔注入輸送層自体に含有される光触媒の作用により濡れ性変化材料の濡れ性が変化することから、製造工程が少なく、効率的に濡れ性変化パターンを形成することができる。一方、光触媒を含有する層と濡れ性変化材料を含有する層とが積層されたものである場合には、機能毎に層が分かれているので、層構成や材料の組み合わせ等を容易に変更することができる。   When the hole injecting and transporting layer contains a wettability changing material and a photocatalyst, the hole injecting and transporting layer may be a single layer containing the wettability changing material and the photocatalyst. A layer containing a property change material may be laminated. In the case of a single layer containing a wettability changing material and a photocatalyst, the wettability of the wettability changing material changes due to the action of the photocatalyst contained in the hole injecting and transporting layer itself. The wettability change pattern can be efficiently formed. On the other hand, when the layer containing the photocatalyst and the layer containing the wettability changing material are laminated, the layers are separated for each function, so the layer configuration, the combination of materials, etc. can be easily changed. be able to.

また、正孔注入輸送層は、上記の光触媒の他に、例えば特開2000−249821号公報に記載されているものと同様の界面活性剤や添加剤等を含有していてもよい。   In addition to the above-mentioned photocatalyst, the hole injecting and transporting layer may contain, for example, the same surfactants and additives as described in JP-A No. 2000-249821.

(2)撥液性領域および親液性領域
正孔注入輸送層は、表面に、隔壁上に配置された撥液性領域と、隔壁の開口部に配置された親液性領域とからなる濡れ性変化パターンを有している。
なお、「撥液性領域」とは、親液性領域よりも液体の接触角が大きい領域をいい、有機層形成用塗工液等に対する濡れ性が悪い領域である。また、「親液性領域」とは、撥液性領域よりも液体の接触角が小さい領域をいい、有機層形成用塗工液等に対する濡れ性の良好な領域である。撥液性領域および親液性領域に求められる液体の接触角は、用いる有機層形成用塗工液等の表面張力に依存する。
(2) Liquid repellent region and lyophilic region The hole injecting and transporting layer has a wet surface consisting of a liquid repellent region disposed on the partition wall and a lyophilic region disposed on the opening of the partition wall. Has a sex change pattern.
The “liquid repellent region” refers to a region having a liquid contact angle larger than that of the lyophilic region, and is a region having poor wettability with respect to the organic layer forming coating solution. The “lyophilic region” refers to a region having a smaller liquid contact angle than the liquid repellent region, and is a region having good wettability with respect to an organic layer forming coating solution or the like. The contact angle of the liquid required for the liquid repellent region and the lyophilic region depends on the surface tension of the organic layer forming coating solution used.

撥液性領域の液体の接触角は、表面張力28.5mN/mの液体を用いた場合に、親液性領域の液体の接触角よりも、10°以上高いことが好ましく、中でも20°以上高いことが好ましく、特に40°以上高いことが好ましい。
また、撥液性領域では、表面張力28.5mN/mの液体の接触角が25°以上であることが好ましく、より好ましくは45°以上、さらに好ましくは55°以上である。撥液性領域は撥液性が要求される部分であるため、上記液体の接触角が小さすぎると、撥液性が十分でなく、撥液性領域にも発光層形成用塗工液等が付着する可能性があるからである。
一方、親液性領域では、表面張力28.5mN/mの液体の接触角が20°以下であることが好ましく、より好ましくは10°以下、さらに好ましくは5°以下である。上記液体の接触角が高すぎると、発光層形成用塗工液等が濡れ広がりにくくなる可能性があり、発光層等が欠ける等の可能性があるからである。
なお、表面張力が28.5mN/mの液体としては、22℃におけるm−キシレンを例示することができる。
The contact angle of the liquid in the lyophobic region is preferably 10 ° or more higher than the contact angle of the liquid in the lyophilic region when a liquid having a surface tension of 28.5 mN / m is used. It is preferably high, and particularly preferably 40 ° or higher.
In the liquid repellent region, the contact angle of a liquid having a surface tension of 28.5 mN / m is preferably 25 ° or more, more preferably 45 ° or more, and further preferably 55 ° or more. Since the liquid repellency region is a portion where liquid repellency is required, if the contact angle of the liquid is too small, the liquid repellency is not sufficient, and the light-repellent region also contains a coating solution for forming a light emitting layer. This is because it may adhere.
On the other hand, in the lyophilic region, the contact angle of a liquid having a surface tension of 28.5 mN / m is preferably 20 ° or less, more preferably 10 ° or less, and further preferably 5 ° or less. This is because if the contact angle of the liquid is too high, the light emitting layer forming coating solution may not easily spread and the light emitting layer may be lost.
An example of the liquid having a surface tension of 28.5 mN / m is m-xylene at 22 ° C.

有機層形成用塗工液は、溶剤の種類を変えたり、温度を変化させたりすることにより、表面張力を10mN/m〜100mN/mの範囲内で調整することができる。よって、表面張力が28.5mN/mの液体を用いた場合に限定されるものではなく、表面張力が10mN/m〜100mN/mの範囲内のいずれの液体を用いた場合であっても、その液体を用いた場合に、上記のような液体の接触角に相対的な差が得られればよい。   The coating liquid for organic layer formation can adjust surface tension within the range of 10 mN / m-100 mN / m by changing the kind of solvent or changing temperature. Therefore, it is not limited to the case where a liquid having a surface tension of 28.5 mN / m is used, and even if any liquid having a surface tension in the range of 10 mN / m to 100 mN / m is used, When the liquid is used, it is only necessary to obtain a relative difference in the contact angle of the liquid as described above.

なお、液体の接触角は、種々の表面張力を有する液体の接触角を接触角測定器(協和界面科学(株)製 CA−Z型)を用いて測定(マイクロシリンジから液滴を滴下して30秒後)し、その結果から、もしくはその結果をグラフにして求めることができる。この測定に際しては、種々の表面張力を有する液体として、純正化学株式会社製のぬれ指数標準液を用いることとする。   In addition, the contact angle of the liquid is measured using a contact angle measuring device (Kyowa Interface Science Co., Ltd. CA-Z type) with a liquid surface having various surface tensions. 30 seconds later) and can be obtained from the result or in the form of a graph. In this measurement, a wetting index standard solution manufactured by Junsei Co., Ltd. is used as the liquid having various surface tensions.

撥液性領域および親液性領域の形成位置としては、隔壁上に撥液性領域が配置され、隔壁の開口部に親液性領域が配置されていればよい。
撥液性領域は隔壁の頂部上の全面に配置されていることが好ましい。これにより、精度良く発光層等をパターニングすることができるからである。
また、親液性領域は隔壁の側面に配置されていてもよい。エネルギー照射に伴う光触媒の作用または真空紫外光の照射により、酸素ラジカルなどの活性酸素種が発生し、この活性酸素種の強力な酸化・還元力によって濡れ性変化材料を構成する有機基が分解され、その結果、濡れ性変化材料の濡れ性が変化する。活性酸素種には光のような直進性が無いため、エネルギー照射に伴う光触媒の作用または真空紫外光の照射により、隔壁の開口部だけでなく、隔壁の側面においても濡れ性が変化し親液性領域になり得る。
The liquid repellent region and the lyophilic region may be formed at any position as long as the liquid repellent region is disposed on the partition and the lyophilic region is disposed at the opening of the partition.
The liquid repellent region is preferably disposed on the entire top surface of the partition wall. This is because the light emitting layer and the like can be patterned with high accuracy.
The lyophilic region may be disposed on the side surface of the partition wall. Active oxygen species such as oxygen radicals are generated by the action of a photocatalyst associated with energy irradiation or irradiation with vacuum ultraviolet light, and the organic groups constituting the wettability changing material are decomposed by the strong oxidation and reduction power of this active oxygen species. As a result, the wettability of the wettability changing material changes. Since reactive oxygen species do not have straightness like light, the wettability changes not only at the opening of the partition wall but also at the side surface of the partition wall due to the action of a photocatalyst accompanying energy irradiation or irradiation with vacuum ultraviolet light. It can be a sex area.

また、親液性領域は、第2電極層と第2電極層用取り出し電極との間に形成されていてもよい。例えば図6(a)〜(b)に示すように、正孔注入輸送層6(図6(a)中、省略)が基板2上に全面に形成されており、第2電極層8(図6(a)中、一点鎖線)および第2電極層用取り出し電極9の間に親液性領域12(図6(a)〜(b)中、破線)が形成されていてもよい。濡れ性変化材料が、少なくとも遷移金属酸化物を含む遷移金属含有ナノ粒子または遷移金属含有ナノクラスターの表面にフッ素含有有機化合物が付着している材料や、有機遷移金属錯体の反応生成物である有機−遷移金属酸化物複合体にフッ素含有有機化合物が付着している材料である場合には、エネルギー照射に伴う光触媒の作用や真空紫外光の照射によって、表面に付着しているフッ素含有有機化合物を分解して除去可能である。したがって、親液性領域では、フッ素含有有機化合物が分解され除去されて、遷移金属含有ナノ粒子または遷移金属含有ナノクラスターあるいは有機−遷移金属酸化物複合体のみが残る。よって、親液性領域は、導電性を有することができる。それゆえ、第2電極層と第2電極層用取り出し電極との間に親液性領域が形成されている場合にも、第2電極層および第2電極層用取り出し電極を電気的に接続することが可能である。   Moreover, the lyophilic region may be formed between the second electrode layer and the second electrode layer take-out electrode. For example, as shown in FIGS. 6A to 6B, a hole injection transport layer 6 (not shown in FIG. 6A) is formed on the entire surface of the substrate 2, and the second electrode layer 8 (FIG. 6 (a), a one-dot chain line) and the second electrode layer take-out electrode 9 may be formed with a lyophilic region 12 (broken line in FIGS. 6A to 6B). The wettability-changing material is a material in which a fluorine-containing organic compound is attached to the surface of a transition metal-containing nanoparticle or transition metal-containing nanocluster containing at least a transition metal oxide, or an organic that is a reaction product of an organic transition metal complex -In the case where the fluorine-containing organic compound is attached to the transition metal oxide composite, the fluorine-containing organic compound attached to the surface is removed by the action of a photocatalyst associated with energy irradiation or irradiation with vacuum ultraviolet light. It can be disassembled and removed. Accordingly, in the lyophilic region, the fluorine-containing organic compound is decomposed and removed, leaving only the transition metal-containing nanoparticles, transition metal-containing nanoclusters, or organic-transition metal oxide complex. Therefore, the lyophilic region can have conductivity. Therefore, even when a lyophilic region is formed between the second electrode layer and the second electrode layer extraction electrode, the second electrode layer and the second electrode layer extraction electrode are electrically connected. It is possible.

なお、親液性領域および撥液性領域の形成方法については、後述する「B.有機EL素子の製造方法」の項に記載するので、ここでの説明は省略する。   In addition, since the formation method of a lyophilic area | region and a liquid repellent area | region is described in the term of "B. Manufacturing method of an organic EL element" mentioned later, description here is abbreviate | omitted.

(3)正孔注入輸送層のその他の点
正孔注入輸送層の膜厚としては、親液性領域および撥液性領域からなる濡れ性変化パターンの形成が可能であり、かつ、正孔の注入・輸送を阻害しないような膜厚であれば特に限定されるものではなく、濡れ性変化材料の種類や、正孔注入輸送層の構成などに応じて適宜選択される。具体的には、正孔注入輸送層の膜厚は、0.1nm〜1000nmの範囲内であることが好ましく、より好ましくは1nm〜500nmの範囲内である。
(3) Other points of hole injecting and transporting layer As the film thickness of the hole injecting and transporting layer, it is possible to form a wettability change pattern composed of a lyophilic region and a liquid repellent region, and The film thickness is not particularly limited as long as it does not inhibit the injection / transport, and is appropriately selected according to the type of the wettability changing material, the configuration of the hole injection / transport layer, and the like. Specifically, the thickness of the hole injecting and transporting layer is preferably in the range of 0.1 nm to 1000 nm, more preferably in the range of 1 nm to 500 nm.

正孔注入輸送層は、基板上に全面に形成されていてもよく、基板上に外縁部を除いて形成されていてもよい。中でも、図1および図2(a)〜(c)に例示するように、正孔注入輸送層6は基板2上に外縁部を除いて形成されていることが好ましい。有機EL素子を封止するためには、基板の外縁部に正孔注入輸送層が形成されていないことが好ましいからである。   The hole injecting and transporting layer may be formed on the entire surface of the substrate, or may be formed on the substrate excluding the outer edge portion. Especially, as illustrated in FIG. 1 and FIGS. 2A to 2C, the hole injecting and transporting layer 6 is preferably formed on the substrate 2 excluding the outer edge portion. This is because, in order to seal the organic EL element, it is preferable that the hole injecting and transporting layer is not formed on the outer edge portion of the substrate.

また、正孔注入輸送層が基板上に全面に形成されている場合、第2電極層および第2電極層用取り出し電極の電気的な接続を可能とするために、第2電極層および第2電極層用取り出し電極の間に位置する正孔注入輸送層の部分は親液性領域であることが好ましい。上述したように、濡れ性変化材料が、少なくとも遷移金属酸化物を含む遷移金属含有ナノ粒子または遷移金属含有ナノクラスターの表面にフッ素含有有機化合物が付着している材料や、有機遷移金属錯体の反応生成物である有機−遷移金属酸化物複合体にフッ素含有有機化合物が付着している材料である場合、親液性領域は導電性を有することができる。したがって、正孔注入輸送層が基板上に全面に形成されていても、第2電極層と第2電極層用取り出し電極との間に親液性領域が形成されている場合には、第2電極層および第2電極層用取り出し電極を電気的に接続することが可能である。   In addition, when the hole injecting and transporting layer is formed on the entire surface of the substrate, the second electrode layer and the second electrode layer are formed in order to allow electrical connection between the second electrode layer and the second electrode layer extraction electrode. The portion of the hole injecting and transporting layer located between the electrode layer extraction electrodes is preferably a lyophilic region. As described above, the wettability changing material is a material in which a fluorine-containing organic compound is attached to the surface of a transition metal-containing nanoparticle or transition metal-containing nanocluster containing at least a transition metal oxide, or a reaction of an organic transition metal complex. When the material is a material in which a fluorine-containing organic compound is attached to the organic-transition metal oxide composite that is the product, the lyophilic region can have conductivity. Therefore, even if the hole injecting and transporting layer is formed on the entire surface of the substrate, when the lyophilic region is formed between the second electrode layer and the second electrode layer take-out electrode, the second The electrode layer and the extraction electrode for the second electrode layer can be electrically connected.

なお、正孔注入輸送層の形成方法については、後述する「B.有機EL素子の製造方法」の項に記載するので、ここでの説明は省略する。   In addition, since the formation method of a positive hole injection transport layer is described in the term of "B. Manufacturing method of an organic EL element" mentioned later, description here is abbreviate | omitted.

2.隔壁
本発明における隔壁は、第1電極層が形成された基板上に第1電極層の長手方向と直交する方向にストライプ状に形成され、断面形状が逆テーパー形状であるものである。
2. Partition Wall The partition wall in the present invention is formed in a stripe shape in a direction perpendicular to the longitudinal direction of the first electrode layer on the substrate on which the first electrode layer is formed, and the cross-sectional shape is an inversely tapered shape.

隔壁の形成位置としては、隔壁が第1電極層の長手方向と直交する方向にストライプ状に形成されていればよい。例えば、図5に示すように、隔壁5が第1電極層3の長手方向と直交する方向にストライプ状に形成されていてもよく、図7に示すように、隔壁5が第1電極層3の長手方向と直交する方向にストライプ状に形成された隔壁5aと第2電極層用取り出し電極9が形成されていない側のストライプ状の隔壁5aの端部を連結するように形成された隔壁5bとを有していてもよい。   The partition walls may be formed in stripes in the direction perpendicular to the longitudinal direction of the first electrode layer. For example, as shown in FIG. 5, the barrier ribs 5 may be formed in stripes in a direction perpendicular to the longitudinal direction of the first electrode layer 3, and as shown in FIG. 7, the barrier ribs 5 are formed in the first electrode layer 3. The barrier ribs 5b formed so as to connect the end portions of the barrier ribs 5a formed on the side where the second electrode layer lead-out electrodes 9 are not formed with the barrier ribs 5a formed in a stripe shape in a direction perpendicular to the longitudinal direction You may have.

隔壁の断面形状としては、逆テーパー形状であればよい。
隔壁の断面の幅や角度としては、断面形状が逆テーパー形状となり、第2電極層を分断可能なものであれば特に限定されるものではなく、一般的な幅や角度とすることができ、各層の厚みや有機EL素子のサイズ等に応じて適宜設定される。
隔壁の高さとしては、0.01μm〜50μm程度とすることができる。
The cross-sectional shape of the partition wall may be a reverse taper shape.
The width and angle of the cross section of the partition wall are not particularly limited as long as the cross-sectional shape is an inversely tapered shape and can sever the second electrode layer, and can be a general width or angle, The thickness is appropriately set according to the thickness of each layer, the size of the organic EL element, and the like.
The height of the partition wall can be about 0.01 μm to 50 μm.

隔壁の長さとしては、隔壁により第2電極層を分断することができれば特に限定されるものではなく、有機EL素子のサイズ等に応じて適宜設定される。中でも、第1電極層の長手方向と直交するストライプ状の隔壁の長さは、このストライプ状の隔壁の長手方向の第2電極層の長さよりも長いことが好ましい。図5に例示するように、隔壁5が第1電極層3の長手方向と直交する方向にストライプ状にのみ形成されている場合には、通常、第1電極層3の長手方向と直交するストライプ状の隔壁5の長さd2は、このストライプ状の隔壁5の長手方向の第2電極層8(図5中の一点鎖線)の長さd1よりも長くなるように設定される。ストライプ状の隔壁によって第2電極層を分断するためである。一方、図7に示すように、隔壁5が第1電極層3の長手方向と直交する方向にストライプ状に形成された隔壁5aと第2電極層用取り出し電極9が形成されていない側のストライプ状の隔壁5aの端部を連結するように形成された隔壁5bとを有する場合には、ストライプ状の隔壁によって第2電極層が分断されていれば、ストライプ状の隔壁5aの長さd2がストライプ状の隔壁5aの長手方向の第2電極層8(図5中の一点鎖線)の長さd1よりも長くなるように設定されていてもよく、図示しないが短くなるように設定されていてもよい。なお、隔壁の構成にかかわらず、図5および図7に例示するように、第2電極層用取り出し電極9が形成されている側においては、ストライプ状の隔壁の端部e2は第2電極層の端部e1よりも外側に設定される。ストライプ状の隔壁によって第2電極層を分断するためである。   The length of the partition is not particularly limited as long as the second electrode layer can be divided by the partition, and is appropriately set according to the size of the organic EL element. In particular, the length of the stripe-shaped partition perpendicular to the longitudinal direction of the first electrode layer is preferably longer than the length of the second electrode layer in the longitudinal direction of the strip-shaped partition. As illustrated in FIG. 5, when the partition walls 5 are formed only in stripes in the direction orthogonal to the longitudinal direction of the first electrode layer 3, the stripes orthogonal to the longitudinal direction of the first electrode layer 3 are usually used. The length d <b> 2 of the partition wall 5 is set to be longer than the length d <b> 1 of the second electrode layer 8 in the longitudinal direction of the strip-like partition wall 5 (the chain line in FIG. 5). This is because the second electrode layer is divided by the stripe-shaped partition wall. On the other hand, as shown in FIG. 7, the barrier ribs 5a are formed in stripes in a direction perpendicular to the longitudinal direction of the first electrode layer 3, and the stripes on the side where the second electrode layer extraction electrodes 9 are not formed. If the second electrode layer is divided by the stripe-shaped partition wall, the length d2 of the stripe-shaped partition wall 5a is as long as the second partition layer is divided by the stripe-shaped partition wall. The length may be set to be longer than the length d1 of the second electrode layer 8 (the one-dot chain line in FIG. 5) in the longitudinal direction of the stripe-shaped partition wall 5a. Also good. Regardless of the configuration of the barrier ribs, as illustrated in FIGS. 5 and 7, on the side where the second electrode layer extraction electrode 9 is formed, the end e2 of the striped barrier rib is the second electrode layer. Is set to the outside of the end e1. This is because the second electrode layer is divided by the stripe-shaped partition wall.

なお、隔壁の長さとは、第1電極層の長手方向と直交するストライプ状の隔壁の長さをいう。また、隔壁の長手方向とは、第1電極層の長手方向と直交するストライプ状の隔壁の長手方向をいう。隔壁の長手方向の第2電極層の長さとは、第1電極層の長手方向と直交するストライプ状の隔壁の長手方向と平行な方向の第2電極層の長さをいう。   The length of the partition wall means the length of the stripe-shaped partition wall orthogonal to the longitudinal direction of the first electrode layer. Further, the longitudinal direction of the partition wall refers to the longitudinal direction of the striped partition wall orthogonal to the longitudinal direction of the first electrode layer. The length of the second electrode layer in the longitudinal direction of the partition refers to the length of the second electrode layer in a direction parallel to the longitudinal direction of the striped partition perpendicular to the longitudinal direction of the first electrode layer.

隔壁表面の濡れ性としては、隔壁上に正孔注入輸送層を形成することができれば特に限定されるものではないが、通常、親液性である。
隔壁に用いられる材料としては、隔壁上に正孔注入輸送層を形成することができるものであれば特に限定されるものではなく、有機EL素子の隔壁の形成に一般的に用いられる樹脂を使用することができる。樹脂としては、例えば、エチレン−酢酸ビニル共重合体、エチレン−塩化ビニル共重合体、エチレン−ビニル共重合体、ポリスチレン、アクリロニトリル−スチレン共重合体、ABS樹脂、ポリメタクリル酸樹脂、エチレン−メタクリル酸樹脂、ポリ塩化ビニル樹脂、塩素化塩化ビニル、ポリビニルアルコール、セルロースアセテートプロピオネート、セルロースアセテートブチレート、ナイロン6、ナイロン66、ナイロン12、ポリエチレンテレフタレート、ポリブチレンテレフタレート、ポリカーボネート、ポリビニルアセタール、ポリエーテルエーテルケトン、ポリエーテルサルフォン、ポリフェニレンサルファイド、ポリアリレート、ポリビニルブチラール、エポキシ樹脂、フェノキシ樹脂、ポリイミド樹脂、ポリアミドイミド樹脂、ポリアミック酸樹脂、ポリエーテルイミド樹脂、フェノール樹脂、ユリア樹脂等を用いることができる。
The wettability of the partition wall surface is not particularly limited as long as a hole injecting and transporting layer can be formed on the partition wall, but is usually lyophilic.
The material used for the partition is not particularly limited as long as a hole injecting and transporting layer can be formed on the partition, and a resin generally used for forming a partition of an organic EL element is used. can do. Examples of the resin include ethylene-vinyl acetate copolymer, ethylene-vinyl chloride copolymer, ethylene-vinyl copolymer, polystyrene, acrylonitrile-styrene copolymer, ABS resin, polymethacrylic acid resin, ethylene-methacrylic acid. Resin, polyvinyl chloride resin, chlorinated vinyl chloride, polyvinyl alcohol, cellulose acetate propionate, cellulose acetate butyrate, nylon 6, nylon 66, nylon 12, polyethylene terephthalate, polybutylene terephthalate, polycarbonate, polyvinyl acetal, polyether ether Ketone, polyethersulfone, polyphenylene sulfide, polyarylate, polyvinyl butyral, epoxy resin, phenoxy resin, polyimide resin, polyamideimide resin , It can be used polyamic acid resin, polyether imide resin, phenol resin, urea resin and the like.

隔壁の形成方法としては、有機EL素子の隔壁の形成に一般的に用いられる方法を使用することができ、例えば、フォトリソグラフィー法、熱転写法等を挙げることができる。   As a method for forming the partition wall, a method generally used for forming the partition wall of the organic EL element can be used, and examples thereof include a photolithography method and a thermal transfer method.

3.有機層
本発明に用いられる有機層は、上記正孔注入輸送層の親液性領域上に形成され、少なくとも発光層を含むものであり、有機層が設けられている有機層形成領域は、第2電極層用取り出し電極が設けられている第2電極層用取り出し電極形成領域と重複していないものである。
3. Organic Layer The organic layer used in the present invention is formed on the lyophilic region of the hole injecting and transporting layer and includes at least a light emitting layer. The organic layer forming region where the organic layer is provided is It does not overlap with the second electrode layer extraction electrode forming region where the two electrode layer extraction electrode is provided.

本発明において、有機層とは、塗布方式により正孔注入輸送層の親液性領域上に形成される層をいう。
発光層以外の有機層としては、第2正孔注入輸送層が挙げられる。また、キャリアブロック層のような正孔や電子の突き抜けを防止し、さらに励起子の拡散を防止して発光層内に励起子を閉じ込めることにより、再結合効率を高めるための層等を挙げることもできる。
In the present invention, the organic layer refers to a layer formed on the lyophilic region of the hole injection transport layer by a coating method.
Examples of the organic layer other than the light emitting layer include a second hole injection transport layer. In addition, a layer for improving recombination efficiency by preventing penetration of holes and electrons, such as a carrier block layer, and further confining excitons in the light emitting layer by preventing diffusion of excitons. You can also.

有機層の形成位置としては、有機層が親液性領域上にのみ形成されており、有機層が設けられている有機層形成領域が、第2電極層用取り出し電極が設けられている第2電極層用取り出し電極形成領域と重複していなければ特に限定されるものではない。有機層形成領域が第2電極層用取り出し電極形成領域と重複していないことにより、第2電極層および第2電極層用取り出し電極の電気的な接続を確実なものとすることができる。   As the formation position of the organic layer, the organic layer is formed only on the lyophilic region, the organic layer formation region where the organic layer is provided is the second electrode where the second electrode layer extraction electrode is provided. There is no particular limitation as long as it does not overlap with the electrode layer extraction electrode formation region. Since the organic layer formation region does not overlap with the second electrode layer extraction electrode formation region, the electrical connection between the second electrode layer and the second electrode layer extraction electrode can be ensured.

以下、有機層を構成する各層について説明する。   Hereinafter, each layer constituting the organic layer will be described.

(1)発光層
本発明における発光層は、電子と正孔との再結合の場を提供して発光する機能を有するものである。
発光層に用いられる発光材料としては、蛍光または燐光を発するものであれば特に限定されるものではない。また、発光材料は、正孔輸送性や電子輸送性を有していていもよい。発光材料としては、色素系材料、金属錯体系材料、および高分子系材料を挙げることができる。
(1) Light-Emitting Layer The light-emitting layer in the present invention has a function of emitting light by providing a recombination field between electrons and holes.
The light emitting material used for the light emitting layer is not particularly limited as long as it emits fluorescence or phosphorescence. In addition, the light emitting material may have a hole transport property or an electron transport property. Examples of the light emitting material include a dye material, a metal complex material, and a polymer material.

色素系材料としては、例えば、アリールアミン誘導体、アントラセン誘導体、フェニルアントラセン誘導体、オキサジアゾール誘導体、オキサゾール誘導体、オリゴチオフェン誘導体、カルバゾール誘導体、シクロペンタジエン誘導体、シロール誘導体、ジスチリルベンゼン誘導体、ジスチリルピラジン誘導体、ジスチリルアリーレン誘導体、シロール誘導体、スチルベン誘導体、スピロ化合物、チオフェン環化合物、テトラフェニルブタジエン誘導体、トリアゾール誘導体、トリフェニルアミン誘導体、トリフマニルアミン誘導体、ピラゾロキノリン誘導体、ヒドラゾン誘導体、ピラゾリンダイマー、ピリジン環化合物、フルオレン誘導体、フェナントロリン類、ペリノン誘導体、ペリレン誘導体等を挙げることができる。またこれらの2量体や3量体やオリゴマー、2種類以上の誘導体の化合物も用いることができる。   Examples of the dye material include arylamine derivatives, anthracene derivatives, phenylanthracene derivatives, oxadiazole derivatives, oxazole derivatives, oligothiophene derivatives, carbazole derivatives, cyclopentadiene derivatives, silole derivatives, distyrylbenzene derivatives, distyrylpyrazine derivatives. , Distyrylarylene derivatives, silole derivatives, stilbene derivatives, spiro compounds, thiophene ring compounds, tetraphenylbutadiene derivatives, triazole derivatives, triphenylamine derivatives, trifumanylamine derivatives, pyrazoloquinoline derivatives, hydrazone derivatives, pyrazoline dimers, pyridine A ring compound, a fluorene derivative, a phenanthroline, a perinone derivative, a perylene derivative, and the like can be given. These dimers, trimers, oligomers, and compounds of two or more derivatives can also be used.

金属錯体系材料としては、アルミキノリノール錯体、ベンゾキノリノールベリリウム錯体、ベンゾオキサゾール亜鉛錯体、ベンゾチアゾール亜鉛錯体、アゾメチル亜鉛錯体、ポルフィリン亜鉛錯体、ユーロピウム錯体、あるいは、中心金属に、Al、Zn、Be等またはTb、Eu、Dy等の希土類金属を有し、配位子に、オキサジアゾール、チアジアゾール、フェニルピリジン、フェニルベンゾイミダゾール、キノリン構造等を有する金属錯体などを挙げることができる。   Examples of the metal complex material include an aluminum quinolinol complex, a benzoquinolinol beryllium complex, a benzoxazole zinc complex, a benzothiazole zinc complex, an azomethylzinc complex, a porphyrin zinc complex, a europium complex, or a central metal such as Al, Zn, Be or the like A metal complex having a rare earth metal such as Tb, Eu, or Dy and having a oxadiazole, thiadiazole, phenylpyridine, phenylbenzimidazole, quinoline structure, or the like as a ligand can be used.

高分子系材料としては、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等、ポリフルオレン誘導体、ポリビニルカルバゾール誘導体、ポリフルオレン誘導体、ポリキノキサリン誘導体、上記材料の共重合体、上記の色素系材料や金属錯体系材料を高分子化したもの等を挙げることができる。   Polymer materials include polyparaphenylene vinylene derivatives, polythiophene derivatives, polyparaphenylene derivatives, polysilane derivatives, polyacetylene derivatives, etc., polyfluorene derivatives, polyvinylcarbazole derivatives, polyfluorene derivatives, polyquinoxaline derivatives, copolymers of the above materials And those obtained by polymerizing the above dye-based materials and metal complex-based materials.

また、発光効率の向上、発光波長を変化させる等の目的で、発光材料にドーパントを添加してもよい。ドーパントとしては、例えば、アントラセン誘導体、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、ポルフィレン誘導体、スチリル系色素、テトラセン誘導体、ピラゾリン誘導体、デカシクレン、フェノキサゾン、キノキサリン誘導体、カルバゾール誘導体、フルオレン誘導体等を挙げることができる。また、りん光系のドーパントとして、白金やイリジウムなどの重金属イオンを中心に有し、燐光を示す有機金属錯体が使用可能である。具体的には、Ir(ppy)3、(ppy)2Ir(acac)、Ir(BQ)3、(BQ)2Ir(acac)、Ir(THP)3、(THP)2Ir(acac)、Ir(BO)3、(BO)2(acac)、Ir(BT)3、(BT)2Ir(acac)、Ir(BTP)3、(BTP)2Ir(acac)、FIr6、PtOEP等を用いることができる。これらの材料は単独で用いてもよく2種以上を併用してもよい。 A dopant may be added to the light emitting material for the purpose of improving the light emission efficiency and changing the light emission wavelength. Examples of the dopant include anthracene derivatives, perylene derivatives, coumarin derivatives, rubrene derivatives, quinacridone derivatives, squalium derivatives, porphyrene derivatives, styryl dyes, tetracene derivatives, pyrazoline derivatives, decacyclene, phenoxazone, quinoxaline derivatives, carbazole derivatives, fluorene derivatives, etc. Can be mentioned. As a phosphorescent dopant, an organometallic complex having heavy metal ions such as platinum and iridium as a center and exhibiting phosphorescence can be used. Specifically, Ir (ppy) 3 , (ppy) 2 Ir (acac), Ir (BQ) 3 , (BQ) 2 Ir (acac), Ir (THP) 3 , (THP) 2 Ir (acac), Ir (BO) 3 , (BO) 2 (acac), Ir (BT) 3 , (BT) 2 Ir (acac), Ir (BTP) 3 , (BTP) 2 Ir (acac), FIr 6 , PtOEP, etc. Can be used. These materials may be used alone or in combination of two or more.

発光層は、親液性領域上にのみ形成されるものである。
なお、発光層の形成方法については、後述する「B.有機EL素子の製造方法」の項に記載するので、ここでの説明は省略する。
The light emitting layer is formed only on the lyophilic region.
In addition, since the formation method of a light emitting layer is described in the section of "B. Manufacturing method of organic EL element" mentioned later, description here is abbreviate | omitted.

(2)第2正孔注入輸送層
本発明においては、正孔注入輸送層と発光層との間に第2正孔注入輸送層が形成されていてもよい。
第2正孔注入輸送層の形成材料としては、陽極(第1電極層)から注入された正孔を安定に発光層内へ輸送することができる材料であれば特に限定されるものではない。このような材料としては、例えば、アリールアミン誘導体、アントラセン誘導体、カルバゾール誘導体、チオフェン誘導体、フルオレン誘導体、ジスチリルベンゼン誘導体、スピロ化合物等を挙げることができる。アリールアミン誘導体の具体的としては、ビス(N−(1−ナフチル)−N−フェニル)−ベンジジン(α−NPD)、N,N´−ビス−(3−メチルフェニル)−N,N´−ビス−(フェニル)−ベンジジン(TPD)、4,4,4−トリス(3−メチルフェニルフェニルアミノ)トリフェニルアミン(MTDATA)、コポリ[3,3´−ヒドロキシ−テトラフェニルベンジジン/ジエチレングリコール]カーボネート(PC−TPD−DEG)等を挙げることができる。アントラセン誘導体の具体例としては、9,10−ジ−2−ナフチルアントラセン(DNA)、ポリ[(9,9−ジオクチルフルオレニル−2,7−ジイル)−co−(9,10−アントラセン)]等を挙げることができる。カルバゾール誘導体の具体例としては、4,4−N,N´−ジカルバゾール−ビフェニル(CBP)、ポリビニルカルバゾール(PVK)等を挙げることができる。チオフェン誘導体の具体例としては、ポリ[(9,9−ジオクチルフルオレニル−2,7−ジイル)−co−(ビチオフェン)]等を挙げることができる。フルオレン誘導体の具体例としては、ポリ[(9,9−ジオクチルフルオレニル−2,7−ジイル)−co−(4,4'−(N−(4−sec−ブチルフェニル))ジフェニルアミン)](TFB)等を挙げることができる。ジスチリルベンゼン誘導体の具体例としては、1,4−ビス(2,2−ジフェニルビニル)ベンゼン(DPVBi)等を挙げることができる。スピロ化合物の具体例としては、ポリ[(9,9−ジオクチルフルオレニル−2,7−ジイル)−alt−co−(9,9´−スピロ−ビフルオレン−2,7−ジイル)]等を挙げることができる。これらの材料は単独で用いてもよく2種以上を併用してもよい。
(2) Second hole injecting and transporting layer In the present invention, a second hole injecting and transporting layer may be formed between the hole injecting and transporting layer and the light emitting layer.
The material for forming the second hole injecting and transporting layer is not particularly limited as long as it is a material that can stably transport holes injected from the anode (first electrode layer) into the light emitting layer. Examples of such materials include arylamine derivatives, anthracene derivatives, carbazole derivatives, thiophene derivatives, fluorene derivatives, distyrylbenzene derivatives, spiro compounds, and the like. Specific examples of the arylamine derivative include bis (N- (1-naphthyl) -N-phenyl) -benzidine (α-NPD), N, N′-bis- (3-methylphenyl) -N, N′-. Bis- (phenyl) -benzidine (TPD), 4,4,4-tris (3-methylphenylphenylamino) triphenylamine (MTDATA), copoly [3,3′-hydroxy-tetraphenylbenzidine / diethylene glycol] carbonate ( PC-TPD-DEG) and the like. Specific examples of the anthracene derivative include 9,10-di-2-naphthylanthracene (DNA), poly [(9,9-dioctylfluorenyl-2,7-diyl) -co- (9,10-anthracene). And the like. Specific examples of the carbazole derivative include 4,4-N, N′-dicarbazole-biphenyl (CBP), polyvinyl carbazole (PVK), and the like. Specific examples of the thiophene derivative include poly [(9,9-dioctylfluorenyl-2,7-diyl) -co- (bithiophene)]. Specific examples of the fluorene derivative include poly [(9,9-dioctylfluorenyl-2,7-diyl) -co- (4,4 ′-(N- (4-sec-butylphenyl)) diphenylamine)] (TFB). Specific examples of the distyrylbenzene derivative include 1,4-bis (2,2-diphenylvinyl) benzene (DPVBi). Specific examples of spiro compounds include poly [(9,9-dioctylfluorenyl-2,7-diyl) -alt-co- (9,9′-spiro-bifluorene-2,7-diyl)] and the like. Can be mentioned. These materials may be used alone or in combination of two or more.

第2正孔注入輸送層の膜厚としては、その機能が十分に発揮される膜厚であれば特に限定されるものではないが、具体的には0.5nm〜100nmの範囲内であることが好ましく、より好ましくは1nm〜20nmの範囲内である。   The film thickness of the second hole injecting and transporting layer is not particularly limited as long as its function is sufficiently exerted, but specifically, it is in the range of 0.5 nm to 100 nm. Is preferable, and more preferably in the range of 1 nm to 20 nm.

なお、第2正孔注入輸送層の形成方法については、後述する「B.有機EL素子の製造方法」の項に記載するので、ここでの説明は省略する。   In addition, since the formation method of a 2nd hole injection transport layer is described in the term of the "B. manufacturing method of an organic EL element" mentioned later, description here is abbreviate | omitted.

4.第1電極層
本発明に用いられる第1電極層は、陽極であり、基板上にストライプ状に形成されるものである。
4). 1st electrode layer The 1st electrode layer used for this invention is an anode, and is formed in stripe form on a board | substrate.

第1電極層を形成する材料としては、導電性を有する材料であれば特に限定されるものではない。
また、第1電極層を形成する材料としては、透明性を有していてもよく、有さなくてもよい。例えば基板側から光を取り出す場合や、本発明の有機EL素子を作製する過程において濡れ性変化パターンを形成する際に基板側からエネルギーを照射する場合には、第1電極層は透明性を有することが好ましい。導電性および透明性を有する材料としては、In−Zn−O(IZO)、In−Sn−O(ITO)、ZnO−Al、Zn−Sn−O等を好ましいものとして例示することができる。一方、例えば第2電極層側から光を取り出す場合には、第1電極層に透明性は要求されない。この場合、導電性を有する材料として、金属を用いることができ、具体的には、Au、Ta、W、Pt、Ni、Pd、Cr、あるいは、Al合金、Ni合金、Cr合金等を挙げることができる。
The material for forming the first electrode layer is not particularly limited as long as it is a conductive material.
Moreover, as a material which forms a 1st electrode layer, it may have transparency and does not need to have it. For example, when light is extracted from the substrate side, or when energy is irradiated from the substrate side when forming the wettability change pattern in the process of manufacturing the organic EL element of the present invention, the first electrode layer has transparency. It is preferable. As a material having conductivity and transparency, In—Zn—O (IZO), In—Sn—O (ITO), ZnO—Al, Zn—Sn—O, and the like can be exemplified as preferable examples. On the other hand, for example, when light is extracted from the second electrode layer side, the first electrode layer is not required to be transparent. In this case, a metal can be used as the conductive material, and specifically, Au, Ta, W, Pt, Ni, Pd, Cr, Al alloy, Ni alloy, Cr alloy, etc. Can do.

第1電極層は、基板上にストライプ状に形成される。第1電極層の成膜方法としては、一般的な電極の成膜方法を用いることができ、スパッタリング法、イオンプレーティング法、真空蒸着法等を挙げることができる。また、第1電極層のパターニング方法としては、フォトリソグラフィー法、メタルマスクを用いた蒸着法を挙げることができる。   The first electrode layer is formed in a stripe shape on the substrate. As a method for forming the first electrode layer, a general electrode forming method can be used, and examples thereof include a sputtering method, an ion plating method, and a vacuum deposition method. Examples of the patterning method for the first electrode layer include a photolithography method and a vapor deposition method using a metal mask.

5.第2電極層
本発明に用いられる第2電極層は、陰極であり、有機層上および隔壁上に形成され、隔壁によって分断されているものであり、第2電極層が設けられている第2電極層形成領域は、第2電極層用取り出し電極が設けられている第2電極層用取り出し電極形成領域と重複しているものである。
5. Second electrode layer The second electrode layer used in the present invention is a cathode, is formed on the organic layer and the partition, is divided by the partition, and is provided with the second electrode layer. The electrode layer formation region overlaps with the second electrode layer extraction electrode formation region where the second electrode layer extraction electrode is provided.

第2電極層の形成位置としては、第2電極層が有機層上および隔壁上に形成され、隔壁によって第2電極層が分断されており、第2電極層が設けられている第2電極層形成領域が、第2電極層用取り出し電極が設けられている第2電極層用取り出し電極形成領域と重複していれば特に限定されるものではない。第2電極層形成領域が第2電極層用取り出し電極形成領域と重複していることにより、第2電極層および第2電極層用取り出し電極の電気的な接続を確実なものとすることができる。   As a formation position of the second electrode layer, the second electrode layer is formed on the organic layer and the partition wall, the second electrode layer is divided by the partition wall, and the second electrode layer is provided. The formation region is not particularly limited as long as the formation region overlaps with the second electrode layer extraction electrode formation region in which the second electrode layer extraction electrode is provided. Since the second electrode layer formation region overlaps with the second electrode layer extraction electrode formation region, the electrical connection between the second electrode layer and the second electrode layer extraction electrode can be ensured. .

第2電極層の寸法としては、隔壁により第2電極層が分断されていれば特に限定されるものではなく、有機EL素子のサイズ等に応じて適宜設定される。中でも、上述したように、隔壁の長手方向の第2電極層の長さは、第1電極層の長手方向と直交するストライプ状の隔壁の長さよりも短いことが好ましい。図5に例示するように、隔壁5が第1電極層3の長手方向と直交する方向にストライプ状にのみ形成されている場合には、通常、第1電極層3の長手方向と直交するストライプ状の隔壁5の長手方向の第2電極層8(図5中の一点鎖線)の長さd1は、このストライプ状の隔壁5の長さd2よりも短くなるように設定される。ストライプ状の隔壁によって第2電極層を分断するためである。   The dimension of the second electrode layer is not particularly limited as long as the second electrode layer is divided by the partition wall, and is appropriately set according to the size of the organic EL element. In particular, as described above, the length of the second electrode layer in the longitudinal direction of the partition wall is preferably shorter than the length of the striped partition wall orthogonal to the longitudinal direction of the first electrode layer. As illustrated in FIG. 5, when the partition walls 5 are formed only in stripes in the direction orthogonal to the longitudinal direction of the first electrode layer 3, the stripes orthogonal to the longitudinal direction of the first electrode layer 3 are usually used. The length d1 of the second electrode layer 8 (the alternate long and short dash line in FIG. 5) in the longitudinal direction of the partition wall 5 is set to be shorter than the length d2 of the stripe partition wall 5. This is because the second electrode layer is divided by the stripe-shaped partition wall.

第2電極層を形成する材料としては、導電性を有する材料であれば特に限定されるものではない。例えば第2電極層側から光を取り出す場合には、第2電極層は透明性を有することが好ましい。一方、例えば基板側から光を取り出す場合には、第2電極層に透明性は要求されない。なお、導電性を有する材料については、第1電極層の項に記載したものと同様であるので、ここでの説明は省略する。   The material for forming the second electrode layer is not particularly limited as long as it is a conductive material. For example, when extracting light from the second electrode layer side, the second electrode layer preferably has transparency. On the other hand, for example, when the light is extracted from the substrate side, the second electrode layer is not required to be transparent. Note that the conductive material is the same as that described in the section of the first electrode layer, and thus description thereof is omitted here.

第2電極層は、隔壁により分断されるように、有機層上および隔壁上に形成される。第2電極層の形成方法としては、一般的な電極の形成方法を用いることができ、スパッタリング法、イオンプレーティング法、真空蒸着法等を挙げることができる。   The second electrode layer is formed on the organic layer and the partition so as to be divided by the partition. As a method for forming the second electrode layer, a general electrode forming method can be used, and examples thereof include a sputtering method, an ion plating method, and a vacuum evaporation method.

6.基板
本発明における基板は、第1電極層、隔壁、正孔注入輸送層、有機層および第2電極層等を支持するものである。
基板は、透明であってもよく、透明でなくてもよい。例えば基板側から光を取り出す場合や、本発明の有機EL素子を作製する過程において濡れ性変化パターンを形成する際に基板側からエネルギーを照射する場合には、基板は透明であることが好ましい。透明な基板としては、例えば、石英、ガラス等を挙げることができる。一方、例えば第2電極層側から光を取り出す場合には、基板に透明性は要求されない。この場合、基板には、上記材料の他にも、アルミニウムおよびその合金等の金属、プラスチック、織物、不織布等を用いることができる。
6). Substrate The substrate in the present invention supports the first electrode layer, the partition walls, the hole injection transport layer, the organic layer, the second electrode layer, and the like.
The substrate may be transparent or not transparent. For example, when light is extracted from the substrate side or when energy is irradiated from the substrate side when forming the wettability change pattern in the process of manufacturing the organic EL element of the present invention, the substrate is preferably transparent. Examples of the transparent substrate include quartz and glass. On the other hand, for example, when light is extracted from the second electrode layer side, the substrate is not required to be transparent. In this case, in addition to the above materials, metals such as aluminum and its alloys, plastics, woven fabrics, nonwoven fabrics and the like can be used for the substrate.

7.第2電極層用取り出し電極
本発明における第2電極層用取り出し電極は、基板上に形成され、隔壁の開口部に配置され、第2電極層に電気的に接続されたものである。また、第2電極層用取り出し電極が設けられている第2電極層用取り出し電極形成領域は、第2電極層が設けられている第2電極層形成領域と重複しており、有機層が設けられている有機層形成領域と重複していないものである。
7). Second Electrode Layer Extraction Electrode The second electrode layer extraction electrode in the present invention is formed on the substrate, disposed in the opening of the partition wall, and electrically connected to the second electrode layer. In addition, the second electrode layer extraction electrode formation region where the second electrode layer extraction electrode is provided overlaps with the second electrode layer formation region where the second electrode layer is provided, and an organic layer is provided. It does not overlap with the organic layer forming region.

第2電極層用取り出し電極の形成位置としては、第2電極層用取り出し電極が基板上に形成され、第2電極層用取り出し電極が隔壁の開口部に配置され、第2電極層用取り出し電極形成領域が第2電極層形成領域と重複し、第2電極層用取り出し電極形成領域が有機層形成領域と重複していなければ特に限定されるものではない。第2電極層用取り出し電極が隔壁の開口部に配置され、第2電極層用取り出し電極形成領域が第2電極層形成領域と重複し、第2電極層用取り出し電極形成領域が有機層形成領域と重複していないことにより、第2電極層が断線することなく、第2電極層および第2電極層用取り出し電極の電気的な接続を確実なものとすることができる。   As the formation position of the second electrode layer extraction electrode, the second electrode layer extraction electrode is formed on the substrate, the second electrode layer extraction electrode is disposed in the opening of the partition wall, and the second electrode layer extraction electrode is formed. There is no particular limitation as long as the formation region overlaps with the second electrode layer formation region and the second electrode layer extraction electrode formation region does not overlap with the organic layer formation region. The second electrode layer extraction electrode is disposed in the opening of the partition wall, the second electrode layer extraction electrode formation region overlaps the second electrode layer formation region, and the second electrode layer extraction electrode formation region is the organic layer formation region Therefore, the electrical connection between the second electrode layer and the second electrode layer take-out electrode can be ensured without disconnecting the second electrode layer.

第2電極層用取り出し電極は、第2電極層に電気的に接続されていればよく、第2電極層用取り出し電極と第2電極層とが直に接触していてもよく、上述したように第2電極層用取り出し電極と第2電極層との間に親液性領域が形成されていてもよい。   The extraction electrode for the second electrode layer only needs to be electrically connected to the second electrode layer, and the extraction electrode for the second electrode layer and the second electrode layer may be in direct contact as described above. In addition, a lyophilic region may be formed between the second electrode layer take-out electrode and the second electrode layer.

第2電極層取り出し電極を形成する材料としては、導電性を有する材料であれば特に限定されるものではなく、一般に有機EL素子の取り出し電極に用いられる材料を使用することができ、例えば金属や合金を用いることができる。金属としては、銀(Ag)、アルミニウム(Al)、金(Ag)、ベリリウム(Be)、カルシウム(Ca)、カドミウム(Cd)、コバルト(Co)、クロム(Cr)、銅(Cu)、鉄(Fe)、ガリウム(Ga)、ハフニウム(Hf)、インジウム(In)、イリジウム(Ir)、カリウム(K)、ランタン(La)、リチウム(Li)、マグネシウム(Mg)、モリブデン(Mo)、ナトリウム(Na)、ニオブ(Nb)、ニッケル(Ni)、オスニウム(Os)、鉛(Pb)、パラジウム(Pd)、白金(Pt)、ルビジウム(Rb)、レニウム(Re)、ロジウム(Rh)、ルテニウム(Ru)、アンチモン(Sb)、シリコン(Si)、錫(Sn)、ストロンチウム(St)、タンタル(Ta)、トリウム(Th)、チタン(Ti)、タリウム(Tl)、ウラニウム(U)、バナジウム(V)、タングステン(W)、イットリウム(Y)、イッテルビウム(Yb)、亜鉛(Zn)、および、ジルコニウム(Zr)等が挙げられる。合金としては、銀−パラジウム−銅(APC)、銀−ルテニウム−銅(ARC)、アルメル、黄銅(真鍮)、コンスタンタン、ジュラルミン、青銅、炭素鋼、ニッケリン、白金ロジウム、ハイパーコ、ハイパーニック、パーマロイ、パーメンダー、プラチノイド、マンガニン、モネル、洋銀、および、リン青銅が挙げられる。またこれらを積層させて、多層膜とすることもできる。   The material for forming the second electrode layer extraction electrode is not particularly limited as long as it is a conductive material, and materials generally used for the extraction electrode of the organic EL element can be used. Alloys can be used. As metals, silver (Ag), aluminum (Al), gold (Ag), beryllium (Be), calcium (Ca), cadmium (Cd), cobalt (Co), chromium (Cr), copper (Cu), iron (Fe), gallium (Ga), hafnium (Hf), indium (In), iridium (Ir), potassium (K), lanthanum (La), lithium (Li), magnesium (Mg), molybdenum (Mo), sodium (Na), niobium (Nb), nickel (Ni), osmium (Os), lead (Pb), palladium (Pd), platinum (Pt), rubidium (Rb), rhenium (Re), rhodium (Rh), ruthenium (Ru), antimony (Sb), silicon (Si), tin (Sn), strontium (St), tantalum (Ta), thorium (Th), titanium (T ), Thallium (Tl), uranium (U), vanadium (V), tungsten (W), yttrium (Y), ytterbium (Yb), zinc (Zn), and zirconium (Zr) and the like. Alloys include silver-palladium-copper (APC), silver-ruthenium-copper (ARC), alumel, brass (brass), constantan, duralumin, bronze, carbon steel, nickel, platinum rhodium, hyperco, hypernic, permalloy, Examples include permenders, platinoids, manganin, monel, foreign silver, and phosphor bronze. Moreover, these can be laminated | stacked and it can also be set as a multilayer film.

第2電極層用取り出し電極の形成方法については、上記第1電極層の形成方法と同様とすることができるので、ここでの説明は省略する。   The method for forming the second electrode layer take-out electrode can be the same as the method for forming the first electrode layer, and the description thereof is omitted here.

8.絶縁層
本発明においては、第1電極層が形成された基板上に第1電極層の端部を覆うように発光領域を画定する絶縁層が形成されていてもよい。絶縁層は、隣接する第1電極層間での導通や、第1電極層および第2電極層間での導通を防ぐために設けられるものである。絶縁層が形成された部分は、非発光領域となる。絶縁層が形成されている場合には、絶縁層上に隔壁が形成される。
8). Insulating Layer In the present invention, an insulating layer that defines a light emitting region may be formed on the substrate on which the first electrode layer is formed so as to cover the end of the first electrode layer. The insulating layer is provided to prevent conduction between adjacent first electrode layers and conduction between the first electrode layer and the second electrode layer. The portion where the insulating layer is formed becomes a non-light emitting region. In the case where an insulating layer is formed, a partition wall is formed on the insulating layer.

絶縁層の形成材料としては、絶縁性を有するものであれば特に限定されるものではなく、有機材料であってもよく、無機材料であってもよく、一般的に有機EL素子における絶縁層に用いられる材料を使用することができる。
また、絶縁層の形成方法としては、フォトリソグラフィー法、印刷法等の一般的な方法を用いることができる。
絶縁層の膜厚としては、10nm〜50μm程度とすることができる。
The material for forming the insulating layer is not particularly limited as long as it has insulating properties, and may be an organic material or an inorganic material. Generally, the insulating layer is used as an insulating layer in an organic EL element. The material used can be used.
As a method for forming the insulating layer, a general method such as a photolithography method or a printing method can be used.
The thickness of the insulating layer can be about 10 nm to 50 μm.

9.その他の構成
本発明の有機EL素子は、基板、第1電極層、正孔注入輸送層、有機層および第2電極層を有するものであればよく、必要に応じて、電子注入輸送層、キャリアブロック層、第1電極層用取り出し電極など、その他の構成を有していてもよい。
9. Other Configurations The organic EL device of the present invention may have any structure as long as it has a substrate, a first electrode layer, a hole injection / transport layer, an organic layer, and a second electrode layer. You may have other structures, such as a block layer and the extraction electrode for 1st electrode layers.

(1)電子注入輸送層
本発明においては、発光層上に電子注入輸送層が形成されていてもよい。電子注入輸送層は、陰極(第2電極層)から注入された電子を安定に発光層内へ注入する電子注入機能を有する電子注入層であってもよく、陰極(第2電極層)から注入された電子を発光層内へ輸送する電子輸送機能を有する電子輸送層であってもよく、電子注入層および電子輸送層が積層されたものであってもよく、電子注入機能および電子輸送機能の両方を有する単一の層であってもよい。
(1) Electron injecting and transporting layer In the present invention, an electron injecting and transporting layer may be formed on the light emitting layer. The electron injecting and transporting layer may be an electron injecting layer having an electron injecting function for stably injecting electrons injected from the cathode (second electrode layer) into the light emitting layer, and is injected from the cathode (second electrode layer). It may be an electron transport layer having an electron transport function for transporting the emitted electrons into the light emitting layer, or may be a laminate of an electron injection layer and an electron transport layer. It may be a single layer having both.

電子注入層の形成材料としては、発光層内への電子の注入を安定化させることができる材料であれば特に限定されるものではなく、例えば、Ba、Ca、Li、Cs、Mg、Sr等のアルカリ金属もしくはアルカリ土類金属の単体、アルミニウムリチウム合金等のアルカリ金属の合金、酸化マグネシウム、酸化ストロンチウム等のアルカリ金属もしくはアルカリ土類金属の酸化物、フッ化マグネシウム、フッ化カルシウム、フッ化ストロンチウム、フッ化バリウム、フッ化リチウム、フッ化セシウム等のアルカリ金属もしくはアルカリ土類金属のフッ化物、8−ヒドロキシキノリノラトLi(Liq)、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等のアルカリ金属の有機錯体などを挙げることができる。また、Ca/LiFのように、これらを積層して用いることも可能である。上記の中でも、アルカリ土類金属のフッ化物が好ましい。アルカリ土類金属のフッ化物は、融点が高く耐熱性を向上させることができるからである。   The material for forming the electron injection layer is not particularly limited as long as it can stabilize the injection of electrons into the light emitting layer. For example, Ba, Ca, Li, Cs, Mg, Sr, etc. Alkali metal or alkaline earth metal simple substance, Alkali metal alloy such as aluminum lithium alloy, Alkali metal or alkaline earth metal oxide such as magnesium oxide and strontium oxide, Magnesium fluoride, Calcium fluoride, Strontium fluoride Alkali metal or alkaline earth metal fluorides such as barium fluoride, lithium fluoride, cesium fluoride, organic complexes of alkali metals such as 8-hydroxyquinolinolato Li (Liq), sodium polymethyl methacrylate polystyrene sulfonate And so on. Moreover, these can also be laminated | stacked and used like Ca / LiF. Among these, alkaline earth metal fluorides are preferred. This is because the alkaline earth metal fluoride has a high melting point and can improve heat resistance.

また、電子輸送層の形成材料としては、陰極(第2電極層)から注入された電子を発光層内へ輸送することが可能な材料であれば特に限定されるものではなく、例えば、オキサジアゾール類、トリアゾール類、フェナントロリン類、シロール誘導体、シクロペンタジエン誘導体、アルミニウム錯体等を挙げることができる。具体的には、オキサジアゾール類としては(2−(4−ビフェニリル)−5−(4−tert−ブチルフェニル)−1,3,4−オキサジアゾール)(PBD)等が挙げられ、フェナントロリン類としてはバソキュプロイン、バソフェナントロリン等が挙げられ、アルミニウム錯体としてはトリス(8−キノリノール)アルミニウム錯体(Alq)、ビス(2−メチル−8−キノリラト)(p−フェニルフェノラート)アルミニウム錯体(BAlq)等が挙げられる。 The material for forming the electron transport layer is not particularly limited as long as it is a material capable of transporting electrons injected from the cathode (second electrode layer) into the light emitting layer. Examples thereof include azoles, triazoles, phenanthrolines, silole derivatives, cyclopentadiene derivatives, aluminum complexes, and the like. Specific examples of oxadiazoles include (2- (4-biphenylyl) -5- (4-tert-butylphenyl) -1,3,4-oxadiazole) (PBD) and the like, and phenanthroline. Examples thereof include bathocuproin, bathophenanthroline and the like, and examples of aluminum complexes include tris (8-quinolinol) aluminum complex (Alq 3 ), bis (2-methyl-8-quinolinato) (p-phenylphenolate) aluminum complex (BAlq ) And the like.

さらに、電子注入機能および電子輸送機能の両方を有する単一の層の形成材料としては、例えば、8−ヒドロキシキノリノラトLi(Liq)などのアルカリ金属有機錯体やアルカリ土類金属錯体がドープされた電子輸送性材料を挙げることができる。電子輸送性材料としては、上述の発光材料や電子輸送層の形成材料が挙げられる。また、電子輸送性材料とドープされる金属とのモル比率は、1:1〜1:3の範囲内であることが好ましく、より好ましくは1:1〜1:2の範囲内である。   Furthermore, as a material for forming a single layer having both an electron injection function and an electron transport function, for example, an alkali metal organic complex such as 8-hydroxyquinolinolato Li (Liq) or an alkaline earth metal complex is doped. And electron transporting materials. Examples of the electron transporting material include the light emitting material and the material for forming the electron transporting layer. The molar ratio between the electron transporting material and the doped metal is preferably in the range of 1: 1 to 1: 3, and more preferably in the range of 1: 1 to 1: 2.

また、電子注入輸送層の形成材料は、抵抗が比較的高いものであることが好ましい。抵抗が低すぎると、クロストークが起こるおそれがあるからである。   Moreover, it is preferable that the material for forming the electron injecting and transporting layer has a relatively high resistance. This is because if the resistance is too low, crosstalk may occur.

電子注入層の膜厚としては、その機能が十分に発揮される膜厚であれば特に限定されるものではないが、具体的には0.1nm〜200nmの範囲内であることが好ましく、より好ましくは0.5nm〜100nmの範囲内である。
また、電子輸送層の膜厚としては、その機能が十分に発揮される膜厚であれば特に限定されるものではないが、具体的には1nm〜200nmの範囲内であることが好ましく、より好ましくは1nm〜100nmの範囲内である。
さらに、電子注入機能および電子輸送機能の両方を有する単一の層の膜厚としては、その機能が十分に発揮される膜厚であれば特に限定されるものではないが、具体的には0.1nm〜200nmの範囲内であることが好ましく、より好ましくは0.1nm〜100nmの範囲内である。
The thickness of the electron injection layer is not particularly limited as long as its function is sufficiently exerted, but specifically, it is preferably in the range of 0.1 nm to 200 nm, more Preferably it exists in the range of 0.5 nm-100 nm.
Further, the film thickness of the electron transport layer is not particularly limited as long as its function is sufficiently exerted, but specifically, it is preferably in the range of 1 nm to 200 nm. Preferably it exists in the range of 1 nm-100 nm.
Further, the film thickness of the single layer having both the electron injection function and the electron transport function is not particularly limited as long as the film can sufficiently exhibit the function. It is preferably within the range of 1 nm to 200 nm, more preferably within the range of 0.1 nm to 100 nm.

電子注入輸送層の形成方法としては、通常ドライプロセスが用いられ、例えば真空蒸着法が挙げられる。   As a method for forming the electron injecting and transporting layer, a dry process is usually used, and for example, a vacuum deposition method can be mentioned.

(2)第1電極層用取り出し電極
本発明においては、基板上に第1電極層用取り出し電極が形成されていてもよい。第1電極層用取り出し電極は、第1電極層に電気的に接続される。
なお、第1電極層取り出し電極の形成材料および形成方法については、上記第2電極層用取り出し電極と同様であるので、ここでの説明は省略する。
(2) First Electrode Layer Extraction Electrode In the present invention, the first electrode layer extraction electrode may be formed on the substrate. The extraction electrode for the first electrode layer is electrically connected to the first electrode layer.
In addition, since the formation material and formation method of the 1st electrode layer taking-out electrode are the same as that of the said 2nd electrode layer taking-out electrode, description here is abbreviate | omitted.

B.有機EL素子の製造方法
次に、本発明の有機EL素子の製造方法について説明する。
本発明の有機EL素子の製造方法は、ストライプ状の第1電極層、上記第1電極層の長手方向と直交するストライプ状の隔壁、および上記隔壁の開口部に位置する第2電極層用取り出し電極が形成された基板上に、撥液性を有し、エネルギー照射に伴う光触媒の作用または真空紫外光の照射により濡れ性が変化し得る正孔注入輸送層を形成する正孔注入輸送層形成工程と、上記正孔注入輸送層の表面に上記隔壁上に配置された撥液性領域および上記隔壁の開口部に配置された親液性領域からなる濡れ性変化パターンを形成する濡れ性変化パターン形成工程と、上記正孔注入輸送層上に有機層形成用塗工液をパターン状に塗布して、上記第2電極層用取り出し電極が設けられている第2電極層用取り出し電極形成領域に重ならないように、上記親液性領域上に少なくとも発光層を含む有機層を形成する有機層形成工程と、上記隔壁上および上記有機層上に、上記隔壁により分断され、上記第2電極層用取り出し電極形成領域に重なるように、第2電極層を形成する第2電極層形成工程とを有することを特徴とするものである。
B. Next, a method for manufacturing the organic EL element of the present invention will be described.
The organic EL device manufacturing method of the present invention includes a striped first electrode layer, a striped partition perpendicular to the longitudinal direction of the first electrode layer, and a second electrode layer extraction located in the opening of the partition. Formation of a hole injecting and transporting layer on a substrate on which an electrode is formed to form a hole injecting and transporting layer that has liquid repellency and whose wettability can be changed by the action of a photocatalyst associated with energy irradiation or irradiation with vacuum ultraviolet light A wettability change pattern for forming a wettability change pattern comprising a liquid repellent region disposed on the partition and a lyophilic region disposed in the opening of the partition on the surface of the hole injecting and transporting layer Forming a coating solution for forming an organic layer in a pattern on the hole injecting and transporting layer, and forming a second electrode layer take-out electrode forming region where the second electrode layer take-out electrode is provided; The above so as not to overlap An organic layer forming step of forming an organic layer including at least a light-emitting layer on the liquid region; and the partition on the partition and the organic layer by the partition so as to overlap the extraction electrode formation region for the second electrode layer And a second electrode layer forming step of forming a second electrode layer.

本発明の有機EL素子の製造方法は、上記の濡れ性変化パターン形成工程により、3つの実施態様に分けることができる。
以下、各実施態様について説明する。
The manufacturing method of the organic EL element of the present invention can be divided into three embodiments by the wettability change pattern forming step.
Each embodiment will be described below.

1.第1実施態様
本実施態様の有機EL素子の製造方法は、ストライプ状の第1電極層、上記第1電極層の長手方向と直交するストライプ状の隔壁、および上記隔壁の開口部に位置する第2電極層用取り出し電極が形成された基板上に、撥液性を有し、エネルギー照射に伴う光触媒の作用により濡れ性が変化し得る正孔注入輸送層を形成する正孔注入輸送層形成工程と、基体上に少なくとも光触媒を含有する光触媒含有層が形成されている光触媒含有層基板を、上記正孔注入輸送層に対して、エネルギーの照射に伴う光触媒の作用が及び得る間隙をおいて配置した後、上記正孔注入輸送層にパターン状にエネルギーを照射することにより、上記正孔注入輸送層の表面に上記隔壁上に配置された撥液性領域および上記隔壁の開口部に配置された親液性領域からなる濡れ性変化パターンを形成する濡れ性変化パターン形成工程と、上記正孔注入輸送層上に有機層形成用塗工液をパターン状に塗布して、上記第2電極層用取り出し電極が設けられている第2電極層用取り出し電極形成領域に重ならないように、上記親液性領域上に少なくとも発光層を含む有機層を形成する有機層形成工程と、上記隔壁上および上記有機層上に、上記隔壁により分断され、上記第2電極層用取り出し電極形成領域に重なるように、第2電極層を形成する第2電極層形成工程とを有することを特徴とするものである。
1. First Embodiment A method of manufacturing an organic EL element according to the present embodiment includes a stripe-shaped first electrode layer, a stripe-shaped partition perpendicular to the longitudinal direction of the first electrode layer, and a first layer located in an opening of the partition. Hole injection transport layer forming step of forming a hole injection transport layer having liquid repellency and wettability changeable by the action of a photocatalyst accompanying energy irradiation on a substrate on which a two-electrode layer extraction electrode is formed And a photocatalyst-containing layer substrate on which a photocatalyst-containing layer containing at least a photocatalyst is formed on a substrate with a gap that allows the photocatalyst to act upon energy irradiation with respect to the hole injecting and transporting layer. After that, by irradiating the hole injection transport layer with energy in a pattern, the liquid repellent region disposed on the partition wall and the opening of the partition wall are disposed on the surface of the hole injection transport layer. Lyophilic A wettability change pattern forming step for forming a wettability change pattern composed of a conductive region, and an organic layer forming coating solution is applied in a pattern on the hole injecting and transporting layer, and the second electrode layer takeout electrode An organic layer forming step of forming an organic layer including at least a light emitting layer on the lyophilic region so as not to overlap with the extraction electrode forming region for the second electrode layer provided with, and on the partition and the organic layer And a second electrode layer forming step of forming a second electrode layer so as to be divided by the partition and overlap the second electrode layer extraction electrode formation region.

本実施態様の有機EL素子の製造方法について図面を参照しながら説明する。
図3(a)〜(e)、図8(a)〜(b)および図9(a)〜(b)は、本実施態様の有機EL素子の製造方法の一例を示す工程図であり、図3(a)は図8(a)のE−E線断面図、図3(c)は図8(b)のF−F線断面図、図3(d)は図9(a)のG−G線断面図、3(e)は図9(b)のH−H線断面図である。
まず、図3(a)および図8(a)に示すように、ストライプ状の第1電極層3、発光領域を画定する絶縁層4、第1電極層3の長手方向と直交するストライプ状の隔壁5、および隔壁5の開口部に位置する第2電極層用取り出し電極9が形成された基板2上に、撥液性を有し、エネルギー照射に伴う光触媒の作用により濡れ性が変化し得る正孔注入輸送層6を形成する(正孔注入輸送層形成工程)。
次に、図3(b)に示すように、基体22と、この基体22上にパターン状に形成された遮光部23と、遮光部23を覆うように基体22上に形成され、光触媒を含有する光触媒含有層24とを有する光触媒含有層基板21を準備する。次いで、光触媒含有層基板21を、光触媒含有層24と正孔注入輸送層6とが向かい合うように配置し、光触媒含有層基板21を介して、隔壁5の開口部に位置する正孔注入輸送層6の部分に紫外光27を照射する。紫外光27の照射により、図3(c)および図8(b)に示すように、光触媒含有層24に含有される光触媒の作用から、正孔注入輸送層6の露光部では、正孔注入輸送層6に含有される材料の濡れ性が変化し、親液性領域12が形成される。一方、正孔注入輸送層6の未露光部では、正孔注入輸送層6に含有される材料の濡れ性はそのまま変化せず、撥液性領域11となる。これにより、隔壁5上に配置された撥液性領域11と、隔壁5の開口部に配置された親液性領域12とからなる濡れ性変化パターンが形成される(濡れ性変化パターン形成工程)。
次に、図3(d)および図9(a)に示すように、正孔注入輸送層6上に有機層形成用塗工液をパターン状に塗布して、第2電極層用取り出し電極9が設けられている第2電極層用取り出し電極形成領域19に重ならないように、親液性領域12上に少なくとも発光層を含む有機層7を形成する(有機層形成工程)。
その後、図3(e)および図9(b)に示すように、隔壁5上および有機層7上に、隔壁5により分断され、第2電極層用取り出し電極形成領域19と重なるように、第2電極層8を形成する(第2電極層形成工程)。
The manufacturing method of the organic EL element of this embodiment will be described with reference to the drawings.
3 (a) to (e), FIGS. 8 (a) to (b) and FIGS. 9 (a) to (b) are process diagrams showing an example of a method for producing an organic EL element of the present embodiment. 3A is a cross-sectional view taken along the line EE of FIG. 8A, FIG. 3C is a cross-sectional view taken along the line FF of FIG. 8B, and FIG. 3D is a cross-sectional view of FIG. GG sectional drawing, 3 (e) is the HH sectional drawing of FIG.9 (b).
First, as shown in FIG. 3A and FIG. 8A, a striped first electrode layer 3, an insulating layer 4 that defines a light emitting region, and a striped shape orthogonal to the longitudinal direction of the first electrode layer 3 are used. The substrate 2 on which the partition wall 5 and the second electrode layer extraction electrode 9 located at the opening of the partition wall 5 are formed has liquid repellency, and wettability can be changed by the action of a photocatalyst accompanying energy irradiation. The hole injection transport layer 6 is formed (hole injection transport layer forming step).
Next, as shown in FIG. 3B, the base 22, the light shielding part 23 formed in a pattern on the base 22, and the base 22 so as to cover the light shielding part 23 and containing a photocatalyst. A photocatalyst containing layer substrate 21 having a photocatalyst containing layer 24 to be prepared is prepared. Next, the photocatalyst-containing layer substrate 21 is disposed so that the photocatalyst-containing layer 24 and the hole injection / transport layer 6 face each other, and the hole injection / transport layer located at the opening of the partition wall 5 through the photocatalyst-containing layer substrate 21. 6 is irradiated with ultraviolet light 27. As shown in FIGS. 3 (c) and 8 (b), as a result of irradiation with ultraviolet light 27, hole injection occurs in the exposed portion of the hole injection transport layer 6 due to the action of the photocatalyst contained in the photocatalyst containing layer 24. The wettability of the material contained in the transport layer 6 changes, and the lyophilic region 12 is formed. On the other hand, in the unexposed portion of the hole injection / transport layer 6, the wettability of the material contained in the hole injection / transport layer 6 remains unchanged and becomes the liquid repellent region 11. Thereby, the wettability change pattern which consists of the liquid repellent area | region 11 arrange | positioned on the partition 5 and the lyophilic area | region 12 arrange | positioned at the opening part of the partition 5 is formed (wetability change pattern formation process). .
Next, as shown in FIGS. 3D and 9A, a coating solution for forming an organic layer is applied in a pattern on the hole injecting and transporting layer 6, and the extraction electrode 9 for the second electrode layer is applied. The organic layer 7 including at least the light emitting layer is formed on the lyophilic region 12 so as not to overlap the second electrode layer extraction electrode formation region 19 provided with (organic layer formation step).
Thereafter, as shown in FIGS. 3 (e) and 9 (b), the second electrode layer extraction electrode forming region 19 is divided on the partition wall 5 and the organic layer 7 by the partition wall 5 so as to overlap. The two-electrode layer 8 is formed (second electrode layer forming step).

本実施態様によれば、撥液性を有し、エネルギー照射に伴う光触媒の作用により濡れ性が変化し得る正孔注入輸送層に、光触媒含有層基板を用いてエネルギーを照射し、正孔注入輸送層の濡れ性を変化させることにより、撥液性領域と正孔注入輸送層の濡れ性が変化した親液性領域とからなる濡れ性変化パターンを形成することができる。したがって、精度良く発光層等の有機層をパターニングすることが可能である。
また本実施態様によれば、正孔注入輸送層表面に形成された濡れ性変化パターンを利用して発光層等の有機層を精度良くパターニングすることができ、第2電極層用取り出し電極、有機層および第2電極層を所定の位置に形成するので、第2電極層を断線させることなく、第2電極層用取り出し電極と隔壁の開口部に形成された第2電極層とを電気的に接続することが可能である。
According to this embodiment, the hole injection transport layer having liquid repellency and whose wettability can be changed by the action of the photocatalyst accompanying energy irradiation is irradiated with energy using the photocatalyst-containing layer substrate, and hole injection is performed. By changing the wettability of the transport layer, it is possible to form a wettability change pattern including a liquid-repellent region and a lyophilic region in which the wettability of the hole injection transport layer is changed. Therefore, it is possible to pattern an organic layer such as a light emitting layer with high accuracy.
In addition, according to the present embodiment, the organic layer such as the light emitting layer can be accurately patterned using the wettability change pattern formed on the surface of the hole injecting and transporting layer. Since the layer and the second electrode layer are formed at predetermined positions, the second electrode layer take-out electrode and the second electrode layer formed in the opening of the partition wall can be electrically connected without disconnecting the second electrode layer. It is possible to connect.

以下、本実施態様の有機EL素子の製造方法における各工程について説明する。   Hereinafter, each process in the manufacturing method of the organic EL element of this embodiment is demonstrated.

(1)正孔注入輸送層形成工程
本実施態様における正孔注入輸送層形成工程は、ストライプ状の第1電極層、上記第1電極層の長手方向と直交するストライプ状の隔壁、および上記隔壁の開口部に位置する第2電極層用取り出し電極が形成された基板上に、撥液性を有し、エネルギー照射に伴う光触媒の作用により濡れ性が変化し得る正孔注入輸送層を形成する工程である。
(1) Hole Injecting and Transporting Layer Forming Step The hole injecting and transporting layer forming step in this embodiment includes a striped first electrode layer, a striped partition perpendicular to the longitudinal direction of the first electrode layer, and the partition A hole injecting and transporting layer having liquid repellency and whose wettability can be changed by the action of a photocatalyst accompanying energy irradiation is formed on the substrate on which the extraction electrode for the second electrode layer located in the opening is formed. It is a process.

正孔注入輸送層の形成方法としては、ストライプ状の第1電極層、第1電極層の長手方向と直交するストライプ状の隔壁、および隔壁の開口部に位置する第2電極層用取り出し電極が形成された基板上に、上記「A.有機EL素子」の項に記載した正孔注入輸送層に用いられる材料を成膜することが可能な方法であれば特に限定されるものではない。例えば、上記の材料等を溶媒に溶解もしくは分散させた正孔注入輸送層形成用塗工液を用いるウェットプロセスであってよく、ドライプロセスであってもよい。また、転写法も用いることができる。これらの方法は、正孔注入輸送層に用いられる材料の種類等に応じて、適宜選択される。プロセス優位性の観点からは、有機層形成工程にて発光層を含む有機層をウェットプロセスで形成するので、正孔注入輸送層の形成方法もウェットプロセスであることが望ましい。   As a method for forming the hole injecting and transporting layer, there are a striped first electrode layer, a striped partition perpendicular to the longitudinal direction of the first electrode layer, and a second electrode layer take-out electrode located in the opening of the partition. There is no particular limitation as long as it is a method capable of forming the material used for the hole injecting and transporting layer described in the above section “A. Organic EL device” on the formed substrate. For example, it may be a wet process using a hole injection transport layer forming coating solution in which the above-described materials or the like are dissolved or dispersed in a solvent, or may be a dry process. A transfer method can also be used. These methods are appropriately selected according to the type of material used for the hole injecting and transporting layer. From the viewpoint of process superiority, since the organic layer including the light emitting layer is formed by a wet process in the organic layer forming step, it is desirable that the method for forming the hole injection transport layer is also a wet process.

ウェットプロセスの場合、正孔注入輸送層形成用塗工液に用いられる溶媒としては、上記の材料を溶解もしくは分散させることができるものであれば特に限定されるものではなく、正孔注入輸送層に用いられる材料の種類に応じて適宜選択される。   In the case of a wet process, the solvent used in the hole injecting and transporting layer forming coating solution is not particularly limited as long as it can dissolve or disperse the above materials. It is appropriately selected according to the type of material used for the.

例えば、正孔注入輸送層が、少なくとも遷移金属酸化物を含む遷移金属含有ナノ粒子または遷移金属含有ナノクラスターの表面にフッ素含有有機化合物が付着している材料を含有する場合、すなわち上記「A.有機EL素子」の項に記載した第1態様の濡れ性変化材料を含有する場合、溶媒としては、遷移金属含有ナノ粒子または遷移金属含有ナノクラスターと、必要に応じて含有するその他成分とが良好に溶解または分散すれば特に限定されるものではない。例えば、トルエン、キシレン、ドデシルベンゼン、シクロヘキサノン、シクロヘキサノール、テトラリン、メシチレン、アニソール、塩化メチレン、テトラヒドロフラン、ジクロロエタン、クロロホルム、安息香酸エチル、安息香酸ブチル等が挙げられる。また、遷移金属含有ナノ粒子または遷移金属含有ナノクラスターの表面にフッ素含有有機化合物が付着しているため、フッ素系の溶媒が好適に用いられる。例えば、トリフルオロメチルベンゼン、ヘプタフルオロ−n−酪酸エチル、ヘプタフルオロ−n−酪酸メチルなど、溶媒の全部あるいは一部をフッ素化したものを用いることができる。これらの溶媒は単独で用いてもよく、複数を混ぜ合わせた共溶媒にして用いることもできる。   For example, when the hole injecting and transporting layer contains a material in which a fluorine-containing organic compound is attached to the surface of a transition metal-containing nanoparticle or transition metal-containing nanocluster containing at least a transition metal oxide, that is, the above-mentioned “A. In the case of containing the wettability changing material of the first aspect described in the section of “Organic EL device”, as the solvent, transition metal-containing nanoparticles or transition metal-containing nanoclusters and other components contained as necessary are good. It is not particularly limited as long as it dissolves or disperses in the solution. Examples include toluene, xylene, dodecylbenzene, cyclohexanone, cyclohexanol, tetralin, mesitylene, anisole, methylene chloride, tetrahydrofuran, dichloroethane, chloroform, ethyl benzoate, butyl benzoate, and the like. In addition, since a fluorine-containing organic compound is attached to the surface of the transition metal-containing nanoparticle or transition metal-containing nanocluster, a fluorine-based solvent is preferably used. For example, trifluoromethylbenzene, heptafluoro-n-ethyl butyrate, heptafluoro-n-butyrate methyl, or the like obtained by fluorinating all or part of the solvent can be used. These solvents may be used alone, or may be used as a co-solvent obtained by mixing a plurality of these solvents.

この場合、正孔注入輸送層形成用塗工液は、表面にフッ素含有有機化合物が付着した少なくとも遷移金属酸化物を含む遷移金属含有ナノ粒子または遷移金属含有ナノクラスターと溶媒とを混合して調製してもよい。また、表面にフッ素含有有機化合物が付着した遷移金属含有ナノ粒子または遷移金属含有ナノクラスターと溶媒とを混合し、遷移金属含有ナノ粒子または遷移金属含有ナノクラスター中に含まれる遷移金属および/または遷移金属化合物を遷移金属酸化物に酸化させて、正孔注入輸送層形成用塗工液を得てもよい。
酸化させる方法としては、酸素存在下で加熱、または光照射などが挙げられる。酸化させる方法として加熱する場合には、加熱手段としては、ホットプレート上で加熱する方法やオーブン中で加熱する方法などが挙げられる。加熱温度としては、50℃〜250℃が好ましい。酸化させる方法として光照射する場合には、光照射手段としては、紫外線を露光する方法等が挙げられる。加熱温度や光照射量により、遷移金属含有ナノ粒子または遷移金属含有ナノクラスターの相互作用に違いが生じるため、適宜調節することが好ましい。
In this case, the hole injecting and transporting layer forming coating liquid is prepared by mixing transition metal-containing nanoparticles or transition metal-containing nanoclusters containing at least a transition metal oxide having a fluorine-containing organic compound attached to the surface and a solvent. May be. Also, transition metal-containing nanoparticles or transition metal-containing nanoclusters with fluorine-containing organic compounds attached to the surface are mixed with a solvent, and transition metals and / or transitions contained in transition metal-containing nanoparticles or transition metal-containing nanoclusters are mixed. A metal compound may be oxidized to a transition metal oxide to obtain a coating liquid for forming a hole injection transport layer.
Examples of the oxidation method include heating in the presence of oxygen or light irradiation. In the case of heating as the oxidation method, examples of the heating means include a method of heating on a hot plate and a method of heating in an oven. As heating temperature, 50 to 250 degreeC is preferable. In the case of light irradiation as a method of oxidation, examples of the light irradiation means include a method of exposing to ultraviolet rays. Since the interaction between transition metal-containing nanoparticles or transition metal-containing nanoclusters varies depending on the heating temperature and the amount of light irradiation, it is preferable to adjust appropriately.

正孔注入輸送層形成用塗工液中における第1態様の濡れ性変化材料の含有量は、目的に応じて適宜調整可能であり、特に限定されないが、例えば正孔注入輸送層形成用塗工液全量中に0.1質量%〜10.0質量%程度が好ましい。   The content of the wettability changing material of the first aspect in the hole injection transport layer forming coating liquid can be appropriately adjusted according to the purpose, and is not particularly limited. About 0.1% by mass to 10.0% by mass is preferable in the total amount of the liquid.

また、正孔注入輸送層が、有機遷移金属錯体の反応生成物である有機−遷移金属酸化物複合体にフッ素含有有機化合物が付着している材料を含有する場合、すなわち上記「A.有機EL素子」の項に記載した第2態様の濡れ性変化材料を含有する場合、正孔注入輸送層形成用塗工液としては、濡れ性変化材料と溶媒とを含有するものであってもよく(第一の態様)、有機遷移金属錯体の反応生成物である有機−遷移金属酸化物複合体と、遷移金属および/または遷移金属酸化物と連結する作用を生ずる連結基を含むフッ素含有有機化合物と、溶媒とを含有するものであってもよく(第二の態様)、有機遷移金属錯体と、遷移金属および/または遷移金属酸化物と連結する作用を生ずる連結基を含むフッ素含有有機化合物と、カルボニル基および/または水酸基を有する溶媒とを含有するものであってもよい(第三の態様)。   Further, when the hole injecting and transporting layer contains a material in which a fluorine-containing organic compound is attached to an organic-transition metal oxide complex which is a reaction product of an organic transition metal complex, that is, the above-mentioned “A. Organic EL In the case of containing the wettability changing material of the second aspect described in the section of “device”, the coating liquid for forming the hole injection / transport layer may contain a wettability changing material and a solvent ( A first aspect), an organic-transition metal oxide complex which is a reaction product of an organic transition metal complex, and a fluorine-containing organic compound containing a transition metal and / or a linking group that produces an action of linking to the transition metal oxide; And a solvent (second embodiment), a fluorine-containing organic compound containing an organic transition metal complex, and a linking group capable of linking with a transition metal and / or transition metal oxide; Carbonyl group / Or it may be one which contains a solvent having a hydroxyl group (third aspect).

上記第二および第三の態様の正孔注入輸送層形成用塗工液は、正孔注入輸送層を形成する過程、例えば、正孔注入輸送層形成用塗工液中、あるいは、層形成時または層形成後において、加熱時、光照射時、素子駆動時等に行われる反応によって、有機遷移金属錯体の反応生成物である有機−遷移金属酸化物複合体にフッ素含有有機化合物が付着している材料を生成することができる。   The hole injecting and transporting layer forming coating liquid of the second and third aspects is a process for forming a hole injecting and transporting layer, for example, in the hole injecting and transporting layer forming coating liquid Alternatively, after the layer formation, the fluorine-containing organic compound adheres to the organic-transition metal oxide complex, which is a reaction product of the organic transition metal complex, by a reaction performed at the time of heating, light irradiation, element driving, or the like. Can be produced.

上記第一および第二の態様の正孔注入輸送層形成用塗工液に用いられる溶媒としては、第2態様の濡れ性変化材料、あるいは、有機遷移金属錯体の反応生成物である有機−遷移金属酸化物複合体と、遷移金属および/または遷移金属酸化物と連結する作用を生ずる連結基を含むフッ素含有有機化合物と、必要に応じて含有するその他成分とが良好に溶解または分散すれば特に限定されない。例えば、正孔注入輸送層が第1態様の濡れ性変化材料を含有する場合と同様の溶媒を用いることができる。   As the solvent used in the coating liquid for forming the hole injecting and transporting layer according to the first and second aspects, the organic-transition which is the wettability changing material according to the second aspect or the reaction product of the organic transition metal complex is used. Especially when the metal oxide composite, the fluorine-containing organic compound containing a linking group that produces an effect of linking to the transition metal and / or the transition metal oxide, and other components contained as required are dissolved or dispersed well. It is not limited. For example, the same solvent as that used when the hole injecting and transporting layer contains the wettability changing material of the first aspect can be used.

上記第三の態様の正孔注入輸送層形成用塗工液に用いられるカルボニル基および/または水酸基を有する溶媒としては、上記「A.有機EL素子」の第2態様の濡れ性変化材料の項に記載したものと同様の有機溶媒を用いることができる。   As the solvent having a carbonyl group and / or a hydroxyl group used in the coating liquid for forming a hole injecting and transporting layer according to the third aspect, the term of the wettability changing material according to the second aspect of the above “A. Organic EL element” Organic solvents similar to those described in 1) can be used.

上記第一の態様の正孔注入輸送層形成用塗工液は、第2態様の濡れ性変化材料と溶媒とを混合して調製してもよい。また、有機遷移金属錯体と、遷移金属および/または遷移金属酸化物と連結する作用を生ずる連結基を含むフッ素含有有機化合物とを、カルボニル基および/または水酸基を有する溶媒に溶解または分散させ、有機遷移金属錯体中の遷移金属を酸化して、正孔注入輸送層形成用塗工液を得てもよい。
上記第二の態様の正孔注入輸送層形成用塗工液中の有機−遷移金属酸化物複合体は、有機遷移金属錯体を、カルボニル基および/または水酸基を有する溶媒に溶解または分散させ、有機遷移金属錯体中の遷移金属を酸化して得ることが好ましい。
なお、酸化させる方法については、上述したとおりである。
The coating liquid for forming a hole injecting and transporting layer according to the first aspect may be prepared by mixing the wettability changing material according to the second aspect and a solvent. Further, an organic transition metal complex and a fluorine-containing organic compound containing a linking group capable of linking with a transition metal and / or transition metal oxide are dissolved or dispersed in a solvent having a carbonyl group and / or a hydroxyl group, and organic The transition metal in the transition metal complex may be oxidized to obtain a coating liquid for forming a hole injection transport layer.
The organic-transition metal oxide complex in the coating liquid for forming a hole injection / transport layer according to the second aspect is obtained by dissolving or dispersing an organic transition metal complex in a solvent having a carbonyl group and / or a hydroxyl group. It is preferable to obtain by oxidizing the transition metal in the transition metal complex.
The method of oxidizing is as described above.

正孔注入輸送層形成用塗工液中における第2態様の濡れ性変化材料の含有量は、目的に応じて適宜調整可能であり、特に限定されないが、例えば正孔注入輸送層形成用塗工液全量中に0.1質量%〜10.0質量%程度が好ましい。   The content of the wettability changing material of the second aspect in the hole injection transport layer forming coating liquid can be appropriately adjusted according to the purpose, and is not particularly limited. About 0.1% by mass to 10.0% by mass is preferable in the total amount of the liquid.

さらに、正孔注入輸送層がオルガノポリシロキサンを含有する場合、すなわち上記「A.有機EL素子」の項に記載した第3態様の濡れ性変化材料を含有する場合、溶媒としては、オルガノポリシロキサン等と混合するものであり、白濁その他の現象によるパターニング特性に影響を及ぼさないものであれば特に限定されない。例えば、メタノール、エタノール、イソプロパノール、ブタノール等のアルコール類、アセトン、アセトニトリル、エチレングリコールモノメチルエーテル、エチレングリコールジメチルエーテル、エチレングリコールモノエチルエーテル、エチレングリコールモノエチルエーテルアセテート、ジエチルグリコールモノメチルエーテル、ジエチルグリコールモノエチルエーテル、ジエチルグリコールモノエチルエーテルアセテート、プロピレングリコールモノメチルエーテル、プロピレングリコールモノエチルエーテル、プロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート、酢酸メチル、酢酸エチル、酢酸ブチル、トルエン、キシレン、乳酸メチル、乳酸エチル、ピルビン酸エチル、3−メトキシプロピオン酸メチル、3−エトキシプロピオン酸エチル、ジメチルホルムアミド、ジメチルスルフォキシド、ジオキサン、エチレングリコール、ヘキサメチルリン酸トリアミド、ピリジン、テトラヒドロフラン、N−メチルピロリジノン等が挙げられる。これらの溶媒は2種以上を混合して使用してもよい。   Further, when the hole injecting and transporting layer contains an organopolysiloxane, that is, when the wettability changing material of the third aspect described in the above section “A. Organic EL element” is contained, the organopolysiloxane is used as the solvent. If it does not affect the patterning characteristics due to white turbidity and other phenomena, it is not particularly limited. For example, alcohols such as methanol, ethanol, isopropanol, butanol, acetone, acetonitrile, ethylene glycol monomethyl ether, ethylene glycol dimethyl ether, ethylene glycol monoethyl ether, ethylene glycol monoethyl ether acetate, diethyl glycol monomethyl ether, diethyl glycol monoethyl ether , Diethyl glycol monoethyl ether acetate, propylene glycol monomethyl ether, propylene glycol monoethyl ether, propylene glycol monomethyl ether acetate, methyl acetate, ethyl acetate, butyl acetate, toluene, xylene, methyl lactate, ethyl lactate, ethyl pyruvate, 3- Methyl methoxypropionate, 3-ethoxypropionate Ethyl phosphate, dimethyl formamide, dimethyl sulfoxide, dioxane, ethylene glycol, hexamethylphosphoric triamide, pyridine, tetrahydrofuran, N- methylpyrrolidinone, and the like. Two or more of these solvents may be mixed and used.

正孔注入輸送層形成用塗工液の塗布方法としては、基板上に均一に上述の材料を成膜できる方法であればよく、例えば、ダイコート法、スピンコート法、ディップコート法、ロールコート法、ビードコート法、スプレーコート法、バーコート法、グラビアコート法、ブレードコート法、キャスト法、インクジェット法、ノズルプリンティング法、エアロゾル法、フレキソ印刷法、スクリーン印刷法、オフセット印刷法等を挙げることができる。   The coating method for forming the hole injecting and transporting layer may be any method that can form the above-mentioned material uniformly on the substrate, for example, a die coating method, a spin coating method, a dip coating method, a roll coating method. Bead coating method, spray coating method, bar coating method, gravure coating method, blade coating method, casting method, inkjet method, nozzle printing method, aerosol method, flexographic printing method, screen printing method, offset printing method, etc. it can.

また、正孔注入輸送層形成用塗工液を塗布した後は、乾燥処理を行ってもよい。乾燥方法としては、一般的な乾燥方法を用いることができ、例えば加熱する方法が挙げられる。加熱する方法としては、例えば、オーブンのような特定の空間全体を加熱する装置内を通過または静置させる方法、熱風を当てる方法、遠赤外線等により直接的に加熱する方法、あるいはホットプレートで加熱する方法等を用いることができる。正孔注入輸送層が第1または第2態様の濡れ性変化材料を含有する場合には、酸素存在下で加熱すると、濡れ性変化材料中の遷移金属酸化物の含有量が増加し、正孔注入輸送性が向上する場合がある。   Moreover, after apply | coating the coating liquid for positive hole injection transport layer formation, you may perform a drying process. As a drying method, a general drying method can be used, and for example, a heating method can be mentioned. As a heating method, for example, a method of passing or standing in a device that heats a whole specific space such as an oven, a method of applying hot air, a method of heating directly by far infrared rays, or heating with a hot plate Or the like can be used. When the hole injecting and transporting layer contains the wettability changing material of the first or second aspect, when heated in the presence of oxygen, the content of the transition metal oxide in the wettability changing material increases, The injection transportability may be improved.

一方、ドライプロセスの場合、正孔注入輸送層の形成方法としては、例えば真空蒸着法等を挙げることができる。   On the other hand, in the case of the dry process, examples of the method for forming the hole injecting and transporting layer include a vacuum deposition method.

なお、基板、第1電極層、隔壁および正孔注入輸送層については、上記「A.有機EL素子」の項に詳しく記載したので、ここでの説明は省略する。   Since the substrate, the first electrode layer, the partition walls, and the hole injecting and transporting layer are described in detail in the above section “A. Organic EL element”, description thereof is omitted here.

(2)濡れ性変化パターン形成工程
本実施態様における濡れ性変化パターン形成工程は、基体上に少なくとも光触媒を含有する光触媒含有層が形成されている光触媒含有層基板を、上記正孔注入輸送層に対して、エネルギーの照射に伴う光触媒の作用が及び得る間隙をおいて配置した後、上記正孔注入輸送層にパターン状にエネルギーを照射することにより、上記正孔注入輸送層の表面に上記隔壁上に配置された撥液性領域および上記隔壁の開口部に配置された親液性領域からなる濡れ性変化パターンを形成する工程である。
(2) Wettability changing pattern forming step In the wettability changing pattern forming step in this embodiment, the photocatalyst-containing layer substrate in which a photocatalyst-containing layer containing at least a photocatalyst is formed on the substrate is used as the hole injection transport layer. On the other hand, the partition wall is formed on the surface of the hole injecting and transporting layer by irradiating the hole injecting and transporting layer with energy in a pattern after being arranged with a gap that can act as a photocatalyst due to energy irradiation. This is a step of forming a wettability change pattern comprising a liquid-repellent region disposed above and a lyophilic region disposed in the opening of the partition wall.

エネルギー照射に伴う光触媒の作用により正孔注入輸送層の濡れ性が変化する機構については、必ずしも明確ではないが、エネルギー照射によって光触媒含有層に含有される光触媒が酸化還元反応を引き起こし、これによって生成されたスーパーオキサイドラジカル(・O2-)やヒドロキシラジカル(・OH)などの活性酸素種が、正孔注入輸送層に含有される有機物に作用を及ぼすことにより、濡れ性が変化した親液性領域を形成することができると考えられる。 The mechanism by which the wettability of the hole injecting and transporting layer changes due to the action of the photocatalyst associated with energy irradiation is not necessarily clear, but the photocatalyst contained in the photocatalyst containing layer causes an oxidation-reduction reaction due to energy irradiation and is generated by this. Lyophilicity in which wettability has been changed by the action of the active oxygen species such as superoxide radical (• O 2− ) and hydroxy radical (• OH) on the organic substances contained in the hole injection transport layer It is considered that a region can be formed.

本実施態様に用いられる光触媒含有層基板は、基体上に少なくとも光触媒を含有する光触媒含有層が形成されているものである。   The photocatalyst-containing layer substrate used in this embodiment is one in which a photocatalyst-containing layer containing at least a photocatalyst is formed on a substrate.

光触媒含有層の形成位置としては、図10(a)に例示するように、基体22上の全面に光触媒含有層24が形成されていてもよく、図10(b)に例示するように、基体22上に光触媒含有層24がパターン状に形成されていてもよい。
光触媒含有層がパターン状に形成されている場合には、光触媒含有層を正孔注入輸送層に対して所定の間隙をおいて配置し、エネルギーを照射する際に、フォトマスク等を用いてパターン照射する必要がなく、全面に照射することにより、正孔注入輸送層に含有される材料が分解された親液性領域をパターン状に形成することができる。また、この場合、エネルギーの照射方向としては、光触媒含有層と正孔注入輸送層とが面する部分にエネルギーが照射されれば、いかなる方向であってもよい。さらには、照射されるエネルギーも、平行光等の平行なものに限定されない。
As the formation position of the photocatalyst-containing layer, as illustrated in FIG. 10A, the photocatalyst-containing layer 24 may be formed on the entire surface of the substrate 22, and as illustrated in FIG. The photocatalyst containing layer 24 may be formed in a pattern on 22.
When the photocatalyst-containing layer is formed in a pattern, the photocatalyst-containing layer is arranged with a predetermined gap with respect to the hole injecting and transporting layer, and when irradiating energy, a pattern is used using a photomask or the like. By irradiating the entire surface without irradiation, a lyophilic region in which the material contained in the hole injecting and transporting layer is decomposed can be formed in a pattern. In this case, the energy irradiation direction may be any direction as long as the energy is irradiated to the portion where the photocatalyst containing layer and the hole injecting and transporting layer face each other. Furthermore, the energy to be irradiated is not limited to parallel light such as parallel light.

また、光触媒含有層基板には、遮光部がパターン状に形成されていてもよい。パターン状の遮光部を有する光触媒含有層基板を用いた場合には、エネルギー照射に際して、フォトマスクを用いたり、レーザ光による描画照射を行ったりする必要がない。したがって、この場合には、光触媒含有層基板とフォトマスクとの位置合わせが不要であることから、簡便な工程とすることができ、また描画照射に必要な高価な装置も不要であることから、コスト的に有利となる。   Moreover, the light-shielding part may be formed in pattern shape in the photocatalyst containing layer substrate. When a photocatalyst-containing layer substrate having a patterned light-shielding portion is used, it is not necessary to use a photomask or perform drawing irradiation with laser light when irradiating energy. Therefore, in this case, since alignment between the photocatalyst-containing layer substrate and the photomask is unnecessary, it can be a simple process, and an expensive apparatus necessary for drawing irradiation is also unnecessary. This is advantageous in terms of cost.

遮光部の形成位置としては、図3(b)に例示するように、基体22上に遮光部23がパターン状に形成され、この遮光部23上に光触媒含有層24が形成されていてもよく、図10(c)に例示するように、基体22上に光触媒含有層24が形成され、この光触媒含有層24上に遮光部23がパターン状に形成されていてもよく、図示しないが、基体の光触媒含有層が形成されていない側の表面に遮光部がパターン状に形成されていてもよい。   As a formation position of the light shielding portion, as illustrated in FIG. 3B, the light shielding portion 23 may be formed in a pattern on the substrate 22, and the photocatalyst containing layer 24 may be formed on the light shielding portion 23. As shown in FIG. 10C, a photocatalyst-containing layer 24 may be formed on the substrate 22, and the light-shielding portion 23 may be formed in a pattern on the photocatalyst-containing layer 24. The light-shielding portion may be formed in a pattern on the surface on which the photocatalyst-containing layer is not formed.

基体上に遮光部が形成されている場合、および、光触媒含有層上に遮光部が形成されている場合は、フォトマスクを用いる場合と比較すると、光触媒含有層と正孔注入輸送層とが間隙をおいて配置される部分の近傍に、遮光部が配置されることになるので、基体内等におけるエネルギーの散乱の影響を少なくすることができる。このため、エネルギーのパターン照射を極めて正確に行うことが可能となる。   When the light-shielding part is formed on the substrate and when the light-shielding part is formed on the photocatalyst-containing layer, the photocatalyst-containing layer and the hole injecting and transporting layer are not spaced as compared with the case of using a photomask. Since the light-shielding portion is disposed in the vicinity of the portion disposed, the influence of energy scattering in the substrate or the like can be reduced. For this reason, it becomes possible to perform pattern irradiation of energy very accurately.

光触媒含有層基板としては、具体的には、特開2000−249821号公報等に記載されている光触媒含有層側基板と同様とすることができる。   Specifically, the photocatalyst-containing layer substrate can be the same as the photocatalyst-containing layer side substrate described in JP-A No. 2000-249821.

本実施態様においては、光触媒含有層基板を、正孔注入輸送層に対して、エネルギー照射に伴う光触媒の作用が及び得る間隙をおいて配置する。なお、間隙とは、光触媒含有層および正孔注入輸送層が接触している状態も含むものとする。   In this embodiment, the photocatalyst-containing layer substrate is arranged with a gap that can act as a photocatalyst upon energy irradiation with respect to the hole injecting and transporting layer. The gap includes a state where the photocatalyst containing layer and the hole injecting and transporting layer are in contact with each other.

光触媒含有層と正孔注入輸送層との間隔は、具体的には、200μm以下であることが好ましい。光触媒含有層と正孔注入輸送層とを所定の間隔をおいて配置することにより、酸素、水および光触媒作用により生じた活性酸素種が脱着しやすくなるからである。
上記間隔は、パターン精度が極めて良好であり、光触媒の感度も高く、分解除去の効率が良好である点を考慮すると、0.2μm〜20μmの範囲内であることがより好ましく、さらに好ましくは1μm〜10μmの範囲内である。
Specifically, the distance between the photocatalyst-containing layer and the hole injecting and transporting layer is preferably 200 μm or less. This is because by disposing the photocatalyst-containing layer and the hole injecting and transporting layer at a predetermined interval, oxygen, water, and active oxygen species generated by the photocatalytic action are easily desorbed.
The distance is more preferably in the range of 0.2 μm to 20 μm, more preferably 1 μm, considering that the pattern accuracy is very good, the sensitivity of the photocatalyst is high, and the efficiency of decomposition and removal is good. It is in the range of -10 μm.

一方、例えば300mm×300mmといった大面積の有機EL素子を製造する場合には、上述したような微細な間隙を光触媒含有層基板と正孔注入輸送層との間に設けることは極めて困難である。したがって、比較的大面積の有機EL素子を製造する場合は、上記間隙は、5μm〜100μmの範囲内であることが好ましく、さらに好ましくは10μm〜75μmの範囲内である。上記間隙を上記範囲とすることにより、パターンがぼやける等のパターン精度の低下を抑制することができ、また光触媒の感度が悪化して濡れ性変化の効率が悪化するのを抑制することができるからである。
また、上記のような比較的大面積に対してエネルギー照射する際には、エネルギー照射装置内の光触媒含有層基板と正孔注入輸送層との位置決め装置における間隙の設定を、10μm〜200μmの範囲内、特に25μm〜75μmの範囲内に設定することが好ましい。上記間隙の設定値を上記範囲とすることにより、パターン精度の大幅な低下や光触媒の感度の大幅な悪化を招くことなく、かつ光触媒含有層基板と正孔注入輸送層とを接触させずに配置することができるからである。
なお、このような間隙をおいた配置状態は、少なくともエネルギー照射の間だけ維持されればよい。
On the other hand, when manufacturing an organic EL device having a large area of, for example, 300 mm × 300 mm, it is extremely difficult to provide the fine gap as described above between the photocatalyst-containing layer substrate and the hole injecting and transporting layer. Therefore, when manufacturing an organic EL device having a relatively large area, the gap is preferably in the range of 5 μm to 100 μm, and more preferably in the range of 10 μm to 75 μm. By setting the gap to be in the above range, it is possible to suppress a decrease in pattern accuracy such as a blurred pattern, and it is possible to suppress deterioration of the sensitivity of the photocatalyst and deterioration of the wettability change efficiency. It is.
Further, when energy irradiation is performed on a relatively large area as described above, the setting of the gap in the positioning device between the photocatalyst-containing layer substrate and the hole injecting and transporting layer in the energy irradiation device is in the range of 10 μm to 200 μm. Especially, it is preferable to set in the range of 25 micrometers-75 micrometers. By setting the set value of the gap in the above range, the pattern accuracy is not significantly reduced and the sensitivity of the photocatalyst is not greatly deteriorated, and the photocatalyst-containing layer substrate and the hole injecting and transporting layer are disposed without being in contact with each other. Because it can be done.
It should be noted that such an arrangement state with a gap may be maintained at least during the energy irradiation.

本発明においては、隔壁が形成されており、隔壁上には撥液性領域が配置されるため、隔壁を上記間隙を均一に形成するためのスペーサとして用いることができる。   In the present invention, a partition is formed, and a liquid-repellent region is disposed on the partition. Therefore, the partition can be used as a spacer for uniformly forming the gap.

エネルギー照射方向は、光触媒含有層基板に遮光部が形成されているか否か、あるいは、有機EL素子の光の取り出し方向等により決定される。例えば、光触媒含有層基板に遮光部が形成されており、光触媒含有層基板の基体が透明である場合は、光触媒含有層基板側からエネルギー照射が行なわれる。また例えば、光触媒含有層がパターン状に形成されている場合には、エネルギー照射方向は、上述したように、光触媒含有層と第2正孔注入輸送層とが面する部分にエネルギーが照射されれば、いかなる方向であってもよい。中でも、光触媒含有層基板側からエネルギー照射を行なうことが好ましい。   The energy irradiation direction is determined by whether or not the light shielding portion is formed on the photocatalyst-containing layer substrate, or by the light extraction direction of the organic EL element. For example, when the light-shielding part is formed on the photocatalyst-containing layer substrate and the base of the photocatalyst-containing layer substrate is transparent, energy irradiation is performed from the photocatalyst-containing layer substrate side. Further, for example, when the photocatalyst-containing layer is formed in a pattern, the energy irradiation direction is such that, as described above, energy is applied to the portion where the photocatalyst-containing layer and the second hole injection / transport layer face each other. Any direction is acceptable. Especially, it is preferable to irradiate energy from the photocatalyst containing layer substrate side.

光触媒含有層基板を用いて正孔注入輸送層に光触媒の作用を及ぼす方法としては、具体的には、特開2000−249821号公報等に記載されている光触媒含有層側基板を用いて特性変化層に光触媒の作用を及ぼす方法と同様とすることができる。   As a method of exerting a photocatalytic action on the hole injecting and transporting layer using the photocatalyst-containing layer substrate, specifically, the characteristic change using the photocatalyst-containing layer side substrate described in JP-A-2000-249821 The method can be the same as the method of exerting the action of the photocatalyst on the layer.

なお、撥液性領域および親液性領域については、上記「A.有機EL素子」の項に詳しく記載したので、ここでの説明は省略する。   Since the liquid repellent region and the lyophilic region are described in detail in the section “A. Organic EL element”, description thereof is omitted here.

(3)有機層形成工程
本実施態様における有機層形成工程は、上記正孔注入輸送層上に有機層形成用塗工液をパターン状に塗布して、上記第2電極層用取り出し電極が設けられている第2電極層用取り出し電極形成領域に重ならないように、上記親液性領域上に少なくとも発光層を含む有機層を形成する工程である。
(3) Organic layer forming step In the organic layer forming step in this embodiment, the organic layer forming coating liquid is applied in a pattern on the hole injection transport layer, and the second electrode layer take-out electrode is provided. In this step, an organic layer including at least a light emitting layer is formed on the lyophilic region so as not to overlap the second electrode layer extraction electrode formation region.

有機層形成用塗工液としては、発光層の場合には発光層形成用塗工液が用いられる。発光層形成用塗工液は、上記「A.有機EL素子」の発光層の項に記載した発光材料を溶媒に分散もしくは溶解させることにより調製することができる。赤色、緑色および青色の三原色の発光層を形成する場合は、赤色、緑色および青色の各色発光層形成用塗工液が用いられる。
発光層形成用塗工液に用いられる溶媒としては、発光材料を溶解もしくは分散させることができるものであれば特に限定されるものではなく、例えば、アセトン、メチルエチルケトン、シクロヘキサノン等のケトン系;メタノール、エタノール、ブタノール等のアルコール系;酢酸ブチル等のエステル系;テトラヒドロフラン、ジブチルエーテル等のエーテル系;トルエン、キシレン、ドデシルベンゼン等の炭化水素系;クロロベンゼン、四塩化炭素、クロロホルム、塩化メチレン、トリクロロエチレン、ジクロロエタン、ジクロロメタン等のハロゲン化炭化水素系;エチレングリコール、プロピレングリコール等のグリコール系;エチレングリコールモノメチルエーテル等のグリコールエーテル系;あるいは、水系、ジメチルホルムアミド、ジメチルスルフォキシド、N−メチル−2−ピロリドン;上記の一部を水素からフッ素に置換したフッ素系の溶媒などが挙げられる。これらの溶媒は、単独で用いてもよく、2種以上を混合して用いてもよい。
また、発光層形成用塗工液には、発光材料および溶媒に加えて、種々の添加剤を添加することができる。例えば、インクジェット法により発光層を形成する場合には、吐出性を向上させる目的で、界面活性剤等を添加してもよい。
In the case of a light emitting layer, the light emitting layer forming coating solution is used as the organic layer forming coating solution. The coating solution for forming the light emitting layer can be prepared by dispersing or dissolving the light emitting material described in the section of the light emitting layer of the above “A. Organic EL element” in a solvent. In the case of forming red, green and blue light-emitting layers of the three primary colors, red, green and blue light-emitting layer forming coating solutions are used.
The solvent used in the light emitting layer forming coating solution is not particularly limited as long as it can dissolve or disperse the light emitting material. For example, ketones such as acetone, methyl ethyl ketone, cyclohexanone; methanol, Alcohols such as ethanol and butanol; esters such as butyl acetate; ethers such as tetrahydrofuran and dibutyl ether; hydrocarbons such as toluene, xylene and dodecylbenzene; chlorobenzene, carbon tetrachloride, chloroform, methylene chloride, trichloroethylene, dichloroethane Halogenated hydrocarbons such as dichloromethane, glycols such as ethylene glycol and propylene glycol; glycol ethers such as ethylene glycol monomethyl ether; or water, dimethylformamide Dimethyl sulfoxide, N- methyl-2-pyrrolidone; and a solvent of the fluorine substituted by fluorine hydrogen some of the above. These solvents may be used alone or in combination of two or more.
In addition to the light emitting material and the solvent, various additives can be added to the light emitting layer forming coating solution. For example, when the light emitting layer is formed by an ink jet method, a surfactant or the like may be added for the purpose of improving dischargeability.

有機層形成用塗工液の塗布方法としては、親液性領域および撥液性領域の濡れ性の差を利用して、正孔注入輸送層上に有機層形成用塗工液をパターン状に塗布して、親液性領域上に有機層を形成することができる方法であれば特に限定されるものではない。このような塗布方法としては、例えば、フレキソ印刷法、グラビア印刷法、オフセット印刷法、スクリーン印刷法、エアロゾル法、ディスペンサーやインクジェットを用いる吐出法、ノズルプリンティング法などが挙げられる。中でも、赤色、緑色および青色の三原色等の複数色の発光層を形成する場合には、吐出法、ノズルプリンティング法、フレキソ印刷法、グラビア印刷法が好ましく用いられる。特に吐出法が好ましく、さらにはノズルプリンティング法やインクジェット法が好ましい。これらの方法では、発光層を高精細にパターニングすることができるからである。   As a coating method of the organic layer forming coating solution, the organic layer forming coating solution is formed in a pattern on the hole injecting and transporting layer by utilizing the wettability difference between the lyophilic region and the liquid repellent region. There is no particular limitation as long as it is a method that can be applied to form an organic layer on the lyophilic region. Examples of such a coating method include a flexographic printing method, a gravure printing method, an offset printing method, a screen printing method, an aerosol method, a discharge method using a dispenser or an inkjet, a nozzle printing method, and the like. Among these, when a light emitting layer of a plurality of colors such as the three primary colors of red, green and blue is formed, an ejection method, a nozzle printing method, a flexographic printing method, and a gravure printing method are preferably used. A discharge method is particularly preferable, and a nozzle printing method and an ink jet method are more preferable. This is because these methods allow the light emitting layer to be patterned with high definition.

なお、発光層等を含む有機層については、上記「A.有機EL素子」の項に詳しく記載したので、ここでの説明は省略する。   In addition, since it described in detail in the said "A. organic EL element" about the organic layer containing a light emitting layer etc., description here is abbreviate | omitted.

(4)第2電極層形成工程
本実施態様における第2電極層形成工程は、隔壁上および有機層上に、隔壁により分断され、第2電極層用取り出し電極形成領域に重なるように、第2電極層を形成する工程である。
なお、第2電極層の形成方法等については、上記「A.有機EL素子」の項に記載したので、ここでの説明は省略する。
(4) Second electrode layer forming step The second electrode layer forming step in this embodiment is performed so that the second electrode layer forming step is divided on the barrier ribs and on the organic layer by the barrier ribs so as to overlap the extraction electrode forming region for the second electrode layer. This is a step of forming an electrode layer.
In addition, since the formation method of the 2nd electrode layer, etc. were described in the above-mentioned item of "A. Organic EL element", description here is abbreviate | omitted.

(5)その他の工程
本実施態様においては、上述の正孔注入輸送層形成工程、濡れ性変化パターン形成工程、有機層形成工程および第2電極層形成工程のほかに、必要に応じて、他の工程を有していてもよい。
(5) Other steps In the present embodiment, in addition to the hole injection transport layer forming step, the wettability change pattern forming step, the organic layer forming step, and the second electrode layer forming step described above, if necessary, other You may have the process of.

例えば、上記正孔注入輸送層形成工程前に、基板上に第1電極層を形成する第1電極層形成工程、基板上に第2電極層用取り出し電極を形成する第2電極層用取り出し電極形成工程、基板上に第1電極層用取り出し電極を形成する第1電極層用取り出し電極形成工程、第1電極層が形成された基板上に絶縁層を形成する絶縁層形成工程、第1電極層が形成された基板上に隔壁を形成する隔壁形成工程を行ってもよい。なお、第1電極層、第2電極層用取り出し電極、第1電極層用取り出し電極、絶縁層および隔壁については、上記「A.有機EL素子」の項に記載したので、ここでの説明は省略する。   For example, before the hole injecting and transporting layer forming step, a first electrode layer forming step of forming a first electrode layer on the substrate, and a second electrode layer extraction electrode for forming a second electrode layer extraction electrode on the substrate Forming step, first electrode layer extraction electrode forming step for forming a first electrode layer extraction electrode on the substrate, insulating layer forming step for forming an insulating layer on the substrate on which the first electrode layer is formed, first electrode You may perform the partition formation process which forms a partition on the board | substrate with which the layer was formed. Since the first electrode layer, the second electrode layer take-out electrode, the first electrode layer take-out electrode, the insulating layer, and the partition are described in the above section “A. Organic EL element”, the explanation here is as follows. Omitted.

また、上記有機層形成工程後に、有機層上に電子注入輸送層を形成する電子注入輸送層形成工程を行ってもよい。なお、電子注入輸送層については、上記「A.有機EL素子」の項に記載したので、ここでの説明は省略する。   Moreover, you may perform the electron injection transport layer formation process which forms an electron injection transport layer on an organic layer after the said organic layer formation process. Since the electron injecting and transporting layer is described in the section “A. Organic EL element”, description thereof is omitted here.

さらに、上記第2電極層形成工程後に、発光層等を酸素および水蒸気の影響から保護するために、第2電極層上にバリア層を形成するバリア層形成工程や、光取り出し効率を向上させるために第2電極層上に低屈折率層を形成する低屈折率層形成工程等を行ってもよい。   Further, in order to protect the light emitting layer and the like from the influence of oxygen and water vapor after the second electrode layer forming step, a barrier layer forming step for forming a barrier layer on the second electrode layer, or to improve light extraction efficiency. Alternatively, a low refractive index layer forming step of forming a low refractive index layer on the second electrode layer may be performed.

2.第2実施態様
本実施態様の有機EL素子の製造方法は、ストライプ状の第1電極層、上記第1電極層の長手方向と直交するストライプ状の隔壁、および上記隔壁の開口部に位置する第2電極層用取り出し電極が形成された基板上に、撥液性を有し、真空紫外光の照射により濡れ性が変化し得る正孔注入輸送層を形成する正孔注入輸送層形成工程と、上記正孔注入輸送層にパターン状に真空紫外光を照射することにより、上記正孔注入輸送層の表面に上記隔壁上に配置された撥液性領域および上記隔壁の開口部に配置された親液性領域からなる濡れ性変化パターンを形成する濡れ性変化パターン形成工程と、上記正孔注入輸送層上に有機層形成用塗工液をパターン状に塗布して、上記第2電極層用取り出し電極が設けられている第2電極層用取り出し電極形成領域に重ならないように、上記親液性領域上に少なくとも発光層を含む有機層を形成する有機層形成工程と、上記隔壁上および上記有機層上に、上記隔壁により分断され、上記第2電極層用取り出し電極形成領域に重なるように、第2電極層を形成する第2電極層形成工程とを有することを特徴とするものである。
2. Second Embodiment A method of manufacturing an organic EL element according to this embodiment includes a stripe-shaped first electrode layer, a stripe-shaped partition perpendicular to the longitudinal direction of the first electrode layer, and a first partition located in the opening of the partition. A hole injection transport layer forming step of forming a hole injection transport layer having liquid repellency and wettability that can be changed by irradiation with vacuum ultraviolet light on the substrate on which the two-electrode layer extraction electrode is formed; By irradiating the hole injecting and transporting layer with vacuum ultraviolet light in a pattern, a liquid repellent region disposed on the partition and a parent disposed in the opening of the partition are formed on the surface of the hole injecting and transporting layer. A wettability change pattern forming step for forming a wettability change pattern composed of a liquid region, and an organic layer forming coating liquid is applied in a pattern on the hole injecting and transporting layer to take out the second electrode layer For the second electrode layer provided with electrodes An organic layer forming step of forming an organic layer including at least a light-emitting layer on the lyophilic region so as not to overlap the protruding electrode forming region, and the partition wall and the organic layer are separated by the partition wall; And a second electrode layer forming step of forming a second electrode layer so as to overlap the second electrode layer take-out electrode formation region.

本実施態様の有機EL素子の製造方法について図面を参照しながら説明する。
図4(a)〜(e)、図8(a)〜(b)および図9(a)〜(b)は、本実施態様の有機EL素子の製造方法の一例を示す工程図であり、図4(a)は図8(a)のE−E線断面図、図4(c)は図8(b)のF−F線断面図、図4(d)は図9(a)のG−G線断面図、図4(e)は図9(b)のH−H線断面図である。
まず、図4(a)および図8(a)に示すように、ストライプ状の第1電極層3、発光領域を画定する絶縁層4、第1電極層3の長手方向と直交するストライプ状の隔壁5、および隔壁5の開口部に位置する第2電極層用取り出し電極9が形成された基板2上に、撥液性を有し、真空紫外光の照射により濡れ性が変化し得る正孔注入輸送層6を形成する(正孔注入輸送層形成工程)。
次に、図4(b)に示すように、メタルマスク31を正孔注入輸送層6の表面に配置し、メタルマスク31を介して、隔壁5の開口部に位置する正孔注入輸送層6の部分に真空紫外光37を照射する。真空紫外光37の照射により、図4(c)および図8(b)に示すように、正孔注入輸送層6の露光部では、正孔注入輸送層6に含有される材料の濡れ性が変化し、親液性領域12が形成される。一方、正孔注入輸送層6の未露光部では、正孔注入輸送層6に含有される材料の濡れ性はそのまま変化せず、撥液性領域11となる。これにより、隔壁5上に配置された撥液性領域11と、隔壁5の開口部に配置された親液性領域12とからなる濡れ性変化パターンが形成される(濡れ性変化パターン形成工程)。
次に、図4(d)および図9(a)に示すように、正孔注入輸送層6上に有機層形成用塗工液をパターン状に塗布して、第2電極層用取り出し電極9が設けられている第2電極層用取り出し電極形成領域19に重ならないように、親液性領域12上に少なくとも発光層を含む有機層7を形成する(有機層形成工程)。
その後、図4(e)および図9(b)に示すように、隔壁5上および有機層7上に、隔壁5により分断され、第2電極層用取り出し電極形成領域19と重なるように、第2電極層8を形成する(第2電極層形成工程)。
The manufacturing method of the organic EL element of this embodiment will be described with reference to the drawings.
4 (a) to (e), FIGS. 8 (a) to (b) and FIGS. 9 (a) to (b) are process diagrams showing an example of a method for producing an organic EL element of the present embodiment. 4A is a cross-sectional view taken along the line EE of FIG. 8A, FIG. 4C is a cross-sectional view taken along the line FF of FIG. 8B, and FIG. 4D is a cross-sectional view of FIG. GG sectional drawing, FIG.4 (e) is the HH sectional view taken on the line of FIG.9 (b).
First, as shown in FIG. 4A and FIG. 8A, a striped first electrode layer 3, an insulating layer 4 that defines a light emitting region, and a striped shape orthogonal to the longitudinal direction of the first electrode layer 3 are used. Holes that have liquid repellency and whose wettability can be changed by irradiation of vacuum ultraviolet light on the substrate 2 on which the partition walls 5 and the second electrode layer extraction electrodes 9 located in the openings of the partition walls 5 are formed. The injection transport layer 6 is formed (hole injection transport layer forming step).
Next, as shown in FIG. 4B, the metal mask 31 is disposed on the surface of the hole injection / transport layer 6, and the hole injection / transport layer 6 located at the opening of the partition wall 5 through the metal mask 31. This part is irradiated with vacuum ultraviolet light 37. As shown in FIG. 4C and FIG. 8B, the wettability of the material contained in the hole injecting and transporting layer 6 is increased in the exposed portion of the hole injecting and transporting layer 6 by irradiation with the vacuum ultraviolet light 37. The lyophilic region 12 is formed. On the other hand, in the unexposed portion of the hole injection / transport layer 6, the wettability of the material contained in the hole injection / transport layer 6 remains unchanged and becomes the liquid repellent region 11. Thereby, the wettability change pattern which consists of the liquid repellent area | region 11 arrange | positioned on the partition 5 and the lyophilic area | region 12 arrange | positioned at the opening part of the partition 5 is formed (wetability change pattern formation process). .
Next, as shown in FIG. 4D and FIG. 9A, an organic layer forming coating solution is applied in a pattern on the hole injecting and transporting layer 6, and the second electrode layer extraction electrode 9 is applied. The organic layer 7 including at least the light emitting layer is formed on the lyophilic region 12 so as not to overlap the second electrode layer extraction electrode formation region 19 provided with (organic layer formation step).
Thereafter, as shown in FIGS. 4 (e) and 9 (b), the second electrode layer extraction electrode forming region 19 is divided on the partition wall 5 and the organic layer 7 by the partition wall 5 so as to overlap with the second electrode layer extraction electrode formation region 19. The two-electrode layer 8 is formed (second electrode layer forming step).

本実施態様によれば、撥液性を有し、真空紫外光の照射により濡れ性が変化し得る正孔注入輸送層に、真空紫外光を照射し、正孔注入輸送層の濡れ性を変化させることにより、撥液性領域と正孔注入輸送層の濡れ性が変化した親液性領域とからなる濡れ性変化パターンを形成することができる。したがって、精度良く発光層等の有機層をパターニングすることが可能である。
また本実施態様によれば、正孔注入輸送層表面に形成された濡れ性変化パターンを利用して発光層等の有機層を精度良くパターニングすることができ、第2電極層用取り出し電極、有機層および第2電極層を所定の位置に形成するので、第2電極層を断線させることなく、第2電極層用取り出し電極と隔壁の開口部に形成された第2電極層とを電気的に接続することが可能である。
According to this embodiment, the hole injecting and transporting layer having liquid repellency and whose wettability can be changed by irradiation with vacuum ultraviolet light is irradiated with vacuum ultraviolet light to change the wettability of the hole injecting and transporting layer. By doing so, it is possible to form a wettability change pattern including a liquid repellent region and a lyophilic region in which the wettability of the hole injecting and transporting layer is changed. Therefore, it is possible to pattern an organic layer such as a light emitting layer with high accuracy.
In addition, according to the present embodiment, the organic layer such as the light emitting layer can be accurately patterned using the wettability change pattern formed on the surface of the hole injecting and transporting layer. Since the layer and the second electrode layer are formed at predetermined positions, the second electrode layer take-out electrode and the second electrode layer formed in the opening of the partition wall can be electrically connected without disconnecting the second electrode layer. It is possible to connect.

なお、有機層形成工程、第2電極層形成工程およびその他の工程については、上記第1実施態様に記載したものと同様であるので、ここでの説明は省略する。以下、本実施態様の有機EL素子の製造方法における他の工程について説明する。   In addition, since it is the same as that of what was described in the said 1st embodiment about an organic layer formation process, a 2nd electrode layer formation process, and another process, description here is abbreviate | omitted. Hereinafter, other steps in the method of manufacturing an organic EL element of this embodiment will be described.

(1)正孔注入輸送層形成工程
本実施態様における正孔注入輸送層形成工程は、ストライプ状の第1電極層、上記第1電極層の長手方向と直交するストライプ状の隔壁、および上記隔壁の開口部に位置する第2電極層用取り出し電極が形成された基板上に、撥液性を有し、真空紫外光の照射により濡れ性が変化し得る正孔注入輸送層を形成する工程である。
なお、正孔注入輸送層の形成方法については、上記第1実施態様に記載したものと同様であるので、ここでの説明は省略する。
(1) Hole Injecting and Transporting Layer Forming Step The hole injecting and transporting layer forming step in this embodiment includes a striped first electrode layer, a striped partition perpendicular to the longitudinal direction of the first electrode layer, and the partition Forming a hole injecting and transporting layer having liquid repellency and wettability that can be changed by irradiation with vacuum ultraviolet light on the substrate on which the second electrode layer take-out electrode located in the opening is formed. is there.
The method for forming the hole injecting and transporting layer is the same as that described in the first embodiment, and the description thereof is omitted here.

(2)濡れ性変化パターン形成工程
本実施態様における濡れ性変化パターン形成工程は、上記正孔注入輸送層にパターン状に真空紫外光を照射することにより、上記正孔注入輸送層の表面に上記隔壁上に配置された撥液性領域および上記隔壁の開口部に配置された親液性領域からなる濡れ性変化パターンを形成する工程である。
(2) Wettability changing pattern forming step In the wettability changing pattern forming step in this embodiment, the hole injecting and transporting layer is irradiated with vacuum ultraviolet light in a pattern to form a surface on the hole injecting and transporting layer. This is a step of forming a wettability change pattern including a liquid repellent region disposed on the partition and a lyophilic region disposed in the opening of the partition.

真空紫外光の照射により正孔注入輸送層の濡れ性が変化する機構については、必ずしも明確ではないが、正孔注入輸送層に真空紫外光が照射されると、正孔注入輸送層に含有される有機物の分子結合が、真空紫外光の作用により切断されたり、また酸素の存在下、酸素が励起されて発生する酸素原子ラジカルが有機物に作用を及ぼしたりすることにより、濡れ性が変化した親液性領域を形成することができると考えられる。   The mechanism by which the wettability of the hole injecting and transporting layer changes due to irradiation with vacuum ultraviolet light is not necessarily clear, but when the hole injecting and transporting layer is irradiated with vacuum ultraviolet light, it is contained in the hole injecting and transporting layer. The molecular bond of the organic substance is broken by the action of vacuum ultraviolet light, or the oxygen atom radical generated by the excitation of oxygen in the presence of oxygen acts on the organic substance, thereby changing the wettability of the parent. It is considered that a liquid region can be formed.

真空紫外光の波長は、酸素と作用することにより酸素ラジカルを発生できる範囲内であれば特に限定されるものでないが、通常100nm〜250nmの範囲内であることが好ましく、中でも150nm〜200nmの範囲内であることが好ましい。波長が上記範囲よりも長いと、酸素ラジカルの発生効率が低くなり、正孔注入輸送層に含有される材料の分解除去効率が低下してしまうおそれがあるからである。また、波長が上記範囲よりも短いと、安定した真空紫外光の照射が困難となる可能性があるからである。   The wavelength of the vacuum ultraviolet light is not particularly limited as long as it is within a range in which oxygen radicals can be generated by acting with oxygen. It is preferable to be within. This is because if the wavelength is longer than the above range, the generation efficiency of oxygen radicals is lowered, and the decomposition and removal efficiency of the material contained in the hole injecting and transporting layer may be lowered. In addition, if the wavelength is shorter than the above range, stable irradiation with vacuum ultraviolet light may be difficult.

上記波長範囲の真空紫外光の照射に用いられる光源としては、例えば、エキシマランプ、低圧水銀ランプ、その他種々の光源を挙げることができる。   Examples of the light source used for the irradiation of vacuum ultraviolet light in the above wavelength range include an excimer lamp, a low-pressure mercury lamp, and other various light sources.

また、真空紫外光の照射量としては、正孔注入輸送層に含有される材料を分解することができれば特に限定されるものではなく、正孔注入輸送層に含有される材料の種類や、上記真空紫外光の波長等によって適宜調整すればよい。   The irradiation amount of the vacuum ultraviolet light is not particularly limited as long as the material contained in the hole injecting and transporting layer can be decomposed, and the kind of the material contained in the hole injecting and transporting layer and the above What is necessary is just to adjust suitably with the wavelength etc. of a vacuum ultraviolet light.

真空紫外光の照射の際に用いられる真空紫外光用マスクとしては、真空紫外光をパターン状に透過することができるものであればよい。   As a vacuum ultraviolet light mask used in the irradiation of vacuum ultraviolet light, any mask capable of transmitting vacuum ultraviolet light in a pattern may be used.

真空紫外光は指向性の無い分散光であることから、真空紫外光用マスクを介して真空紫外光を照射する場合は、この真空紫外光用マスクを正孔注入輸送層にできるだけ接近させ、真空紫外光が正孔注入輸送層と真空紫外光用マスクとの間に回折しないようにすることが好ましい。この際、真空紫外光用マスクが正孔注入輸送層に接触するように、真空紫外光用マスクを配置してもよく、また真空紫外光用マスクが正孔注入輸送層に接触しないように、真空紫外光用マスクを配置してもよい。   Since vacuum ultraviolet light is dispersed light with no directivity, when irradiating vacuum ultraviolet light through a vacuum ultraviolet light mask, this vacuum ultraviolet light mask is brought as close as possible to the hole injecting and transporting layer. It is preferable to prevent the ultraviolet light from being diffracted between the hole injecting and transporting layer and the vacuum ultraviolet light mask. At this time, a vacuum ultraviolet light mask may be arranged so that the vacuum ultraviolet light mask contacts the hole injection transport layer, and so that the vacuum ultraviolet light mask does not contact the hole injection transport layer, You may arrange | position the mask for vacuum ultraviolet light.

3.第3実施態様
本実施態様の有機EL素子の製造方法は、ストライプ状の第1電極層、上記第1電極層の長手方向と直交するストライプ状の隔壁、および上記隔壁の開口部に位置する第2電極層用取り出し電極が形成された基板上に、光触媒を含有し、撥液性を有し、エネルギー照射に伴う光触媒の作用により濡れ性が変化し得る正孔注入輸送層を形成する正孔注入輸送層形成工程と、上記正孔注入輸送層にパターン状にエネルギーを照射することにより、上記正孔注入輸送層の表面に上記隔壁上に配置された撥液性領域および上記隔壁の開口部に配置された親液性領域からなる濡れ性変化パターンを形成する濡れ性変化パターン形成工程と、上記正孔注入輸送層上に有機層形成用塗工液をパターン状に塗布して、上記第2電極層用取り出し電極が設けられている第2電極層用取り出し電極形成領域に重ならないように、上記親液性領域上に少なくとも発光層を含む有機層を形成する有機層形成工程と、上記隔壁上および上記有機層上に、上記隔壁により分断され、上記第2電極層用取り出し電極形成領域に重なるように、第2電極層を形成する第2電極層形成工程とを有することを特徴とするものである。
3. Third Embodiment A method of manufacturing an organic EL element according to this embodiment includes a stripe-shaped first electrode layer, a stripe-shaped partition perpendicular to the longitudinal direction of the first electrode layer, and a first positioned at the opening of the partition. Holes that form a hole injecting and transporting layer that contains a photocatalyst, has liquid repellency, and whose wettability can be changed by the action of the photocatalyst accompanying energy irradiation on the substrate on which the two-electrode layer extraction electrode is formed An injection transport layer forming step, and by irradiating the hole injection transport layer with energy in a pattern, a liquid repellent region disposed on the partition wall on the surface of the hole injection transport layer and an opening of the partition wall A wettability change pattern forming step for forming a wettability change pattern composed of a lyophilic region disposed on the substrate, and applying a coating liquid for forming an organic layer on the hole injection transport layer in a pattern, 2-electrode layer extraction power An organic layer forming step of forming an organic layer including at least a light emitting layer on the lyophilic region so as not to overlap with the second electrode layer extraction electrode forming region where the electrode is provided; A second electrode layer forming step of forming a second electrode layer on the layer so as to be divided by the partition and to overlap with the second electrode layer take-out electrode forming region.

本実施態様の有機EL素子の製造方法について図面を参照しながら説明する。
図11(a)〜(e)、図8(a)〜(b)および図9(a)〜(b)は、本実施態様の有機EL素子の製造方法の一例を示す工程図であり、図11(a)は図8(a)のE−E線断面図、図11(c)は図8(b)のF−F線断面図、図11(d)は図9(a)のG−G線断面図、図11(e)は図9(b)のH−H線断面図である。
まず、図11(a)および図8(a)に示すように、ストライプ状の第1電極層3、発光領域を画定する絶縁層4、第1電極層3の長手方向と直交するストライプ状の隔壁5、および隔壁5の開口部に位置する第2電極層用取り出し電極9が形成された基板2上に、光触媒を含有し、撥液性を有し、エネルギー照射に伴う光触媒の作用により濡れ性が変化し得る正孔注入輸送層6を形成する(正孔注入輸送層形成工程)。
次に、図11(b)に示すように、フォトマスク41を正孔注入輸送層6の表面に配置し、フォトマスク41を介して、隔壁5の開口部に位置する正孔注入輸送層6の部分に紫外光47を照射する。紫外光47の照射により、図11(c)および図8(b)に示すように、正孔注入輸送層6に含有される光触媒の作用から、正孔注入輸送層6の露光部では、正孔注入輸送層6に含有される材料の濡れ性が変化し、親液性領域12が形成される。一方、正孔注入輸送層6の未露光部では、正孔注入輸送層6に含有される材料の濡れ性はそのまま変化せず、撥液性領域11となる。これにより、隔壁5上に配置された撥液性領域11と、隔壁5の開口部に配置された親液性領域12とからなる濡れ性変化パターンが形成される(濡れ性変化パターン形成工程)。
次に、図11(d)および図9(a)に示すように、正孔注入輸送層6上に有機層形成用塗工液をパターン状に塗布して、第2電極層用取り出し電極9が設けられている第2電極層用取り出し電極形成領域19に重ならないように、親液性領域12上に少なくとも発光層を含む有機層7を形成する(有機層形成工程)。
その後、図11(e)および図9(b)に示すように、隔壁5上および有機層7上に、隔壁5により分断され、第2電極層用取り出し電極形成領域19と重なるように、第2電極層8を形成する(第2電極層形成工程)。
The manufacturing method of the organic EL element of this embodiment will be described with reference to the drawings.
11 (a) to (e), FIGS. 8 (a) to (b) and FIGS. 9 (a) to (b) are process diagrams showing an example of a method for producing an organic EL element of the present embodiment. 11A is a cross-sectional view taken along the line EE of FIG. 8A, FIG. 11C is a cross-sectional view taken along the line FF of FIG. 8B, and FIG. 11D is a cross-sectional view of FIG. GG sectional drawing, FIG.11 (e) is the HH sectional view taken on the line of FIG.9 (b).
First, as shown in FIG. 11A and FIG. 8A, a striped first electrode layer 3, an insulating layer 4 that defines a light emitting region, and a striped shape orthogonal to the longitudinal direction of the first electrode layer 3 are used. The substrate 5 on which the partition wall 5 and the second electrode layer extraction electrode 9 located at the opening of the partition wall 5 are formed contains a photocatalyst, has liquid repellency, and is wetted by the action of the photocatalyst upon energy irradiation. The hole injecting and transporting layer 6 whose properties can be changed is formed (hole injecting and transporting layer forming step).
Next, as shown in FIG. 11 (b), a photomask 41 is arranged on the surface of the hole injection / transport layer 6, and the hole injection / transport layer 6 positioned at the opening of the partition wall 5 through the photomask 41. The portion 47 is irradiated with ultraviolet light 47. As shown in FIGS. 11 (c) and 8 (b), the exposed portion of the hole injecting and transporting layer 6 is positively exposed to the ultraviolet light 47 due to the action of the photocatalyst contained in the hole injecting and transporting layer 6. The wettability of the material contained in the hole injecting and transporting layer 6 changes, and the lyophilic region 12 is formed. On the other hand, in the unexposed portion of the hole injection / transport layer 6, the wettability of the material contained in the hole injection / transport layer 6 remains unchanged and becomes the liquid repellent region 11. Thereby, the wettability change pattern which consists of the liquid repellent area | region 11 arrange | positioned on the partition 5 and the lyophilic area | region 12 arrange | positioned at the opening part of the partition 5 is formed (wetability change pattern formation process). .
Next, as shown in FIGS. 11 (d) and 9 (a), a coating solution for forming an organic layer is applied onto the hole injecting and transporting layer 6 in a pattern, and the second electrode layer extraction electrode 9 is applied. The organic layer 7 including at least the light emitting layer is formed on the lyophilic region 12 so as not to overlap the second electrode layer extraction electrode formation region 19 provided with (organic layer formation step).
Thereafter, as shown in FIGS. 11 (e) and 9 (b), the partition wall 5 and the organic layer 7 are divided by the partition wall 5 so as to overlap with the second electrode layer extraction electrode forming region 19. The two-electrode layer 8 is formed (second electrode layer forming step).

本実施態様によれば、光触媒を含有し、撥液性を有し、エネルギー照射に伴う光触媒の作用により濡れ性が変化し得る正孔注入輸送層に、エネルギーを照射し、正孔注入輸送層の濡れ性を変化させることにより、撥液性領域と正孔注入輸送層の濡れ性が変化した親液性領域とからなる濡れ性変化パターンを形成することができる。したがって、精度良く発光層等の有機層をパターニングすることが可能である。
また本実施態様によれば、正孔注入輸送層表面に形成された濡れ性変化パターンを利用して発光層等の有機層を精度良くパターニングすることができ、第2電極層用取り出し電極、有機層および第2電極層を所定の位置に形成するので、第2電極層を断線させることなく、第2電極層用取り出し電極と隔壁の開口部に形成された第2電極層とを電気的に接続することが可能である。
According to this embodiment, the hole injection transport layer containing a photocatalyst, having liquid repellency, and capable of changing wettability by the action of the photocatalyst accompanying energy irradiation is irradiated with energy. By changing the wettability, it is possible to form a wettability change pattern including a liquid-repellent region and a lyophilic region in which the wettability of the hole injection transport layer is changed. Therefore, it is possible to pattern an organic layer such as a light emitting layer with high accuracy.
In addition, according to the present embodiment, the organic layer such as the light emitting layer can be accurately patterned using the wettability change pattern formed on the surface of the hole injecting and transporting layer. Since the layer and the second electrode layer are formed at predetermined positions, the second electrode layer take-out electrode and the second electrode layer formed in the opening of the partition wall can be electrically connected without disconnecting the second electrode layer. It is possible to connect.

なお、有機層形成工程、第2電極層形成工程およびその他の工程については、上記第1実施態様に記載したものと同様であるので、ここでの説明は省略する。以下、本実施態様の有機EL素子の製造方法における他の工程について説明する。   In addition, since it is the same as that of what was described in the said 1st embodiment about an organic layer formation process, a 2nd electrode layer formation process, and another process, description here is abbreviate | omitted. Hereinafter, other steps in the method of manufacturing an organic EL element of this embodiment will be described.

(1)正孔注入輸送層形成工程
本実施態様における正孔注入輸送層形成工程は、ストライプ状の第1電極層、上記第1電極層の長手方向と直交するストライプ状の隔壁、および上記隔壁の開口部に位置する第2電極層用取り出し電極が形成された基板上に、光触媒を含有し、撥液性を有し、エネルギー照射に伴う光触媒の作用により濡れ性が変化し得る正孔注入輸送層を形成する工程である。
なお、正孔注入輸送層の形成方法については、上記第1実施態様に記載したものと同様であるので、ここでの説明は省略する。
(1) Hole Injecting and Transporting Layer Forming Step The hole injecting and transporting layer forming step in this embodiment includes a striped first electrode layer, a striped partition perpendicular to the longitudinal direction of the first electrode layer, and the partition Hole injection that contains a photocatalyst on the substrate on which the extraction electrode for the second electrode layer located in the opening is formed, has liquid repellency, and wettability can be changed by the action of the photocatalyst upon energy irradiation This is a step of forming a transport layer.
The method for forming the hole injecting and transporting layer is the same as that described in the first embodiment, and the description thereof is omitted here.

(2)濡れ性変化パターン形成工程
本実施態様における濡れ性変化パターン形成工程は、上記正孔注入輸送層にパターン状にエネルギーを照射することにより、上記正孔注入輸送層の表面に上記隔壁上に配置された撥液性領域および上記隔壁の開口部に配置された親液性領域からなる濡れ性変化パターンを形成する工程である。
(2) Wettability change pattern formation process The wettability change pattern formation process in this embodiment is the above-mentioned partition on the surface of the hole injection transport layer by irradiating the hole injection transport layer with energy in a pattern. Forming a wettability change pattern comprising a liquid-repellent region disposed in the substrate and a lyophilic region disposed in the opening of the partition.

エネルギーの照射方法は、正孔注入輸送層の濡れ性を変化させることが可能な方法であれば特に限定されるものではない。また、エネルギーの照射は、目的とするパターンが形成された、例えばフォトマスク等のマスクを用いて行ってもよい。これにより、目的とするパターン状にエネルギーを照射することが可能となり、正孔注入輸送層の濡れ性をパターン状に変化させることができるからである。この際、用いられるマスクの種類としては、目的とするパターン状にエネルギーが照射可能であれば特に限定されるものではなく、エネルギーを透過する素材に遮光部が形成されたフォトマスク等であってもよく、また目的とするパターン状に孔部が形成されているシャドウマスク等であってもよい。また、これらのマスクの材料として、具体的には金属、ガラスやセラミック等の無機物、またはプラスチック等の有機物等を挙げることができる。   The energy irradiation method is not particularly limited as long as the wettability of the hole injecting and transporting layer can be changed. The energy irradiation may be performed using a mask such as a photomask on which a target pattern is formed. This is because it is possible to irradiate the target pattern with energy, and the wettability of the hole injecting and transporting layer can be changed to the pattern. In this case, the type of the mask used is not particularly limited as long as the target pattern can be irradiated with energy, such as a photomask in which a light shielding portion is formed on a material that transmits energy. Alternatively, a shadow mask or the like in which holes are formed in a desired pattern may be used. Specific examples of materials for these masks include metals, inorganic materials such as glass and ceramics, and organic materials such as plastics.

さらに、用いる基材上に遮光部が形成されている場合には、エネルギーの照射は、この遮光部を利用して、基材側から全面に露光を行うものであってもよい。これにより、上記遮光部が形成されていない位置の正孔注入輸送層にのみエネルギーを照射することができ、この正孔注入輸送層の濡れ性を変化させることができるからである。この場合、上記マスクやレーザー等による描画の必要がないことから、位置合わせや高価な描画装置等を必要としないという利点がある。   Furthermore, when the light shielding part is formed on the base material to be used, the irradiation of energy may be performed by exposing the entire surface from the base material side using the light shielding part. This is because energy can be irradiated only to the hole injecting and transporting layer at the position where the light shielding portion is not formed, and the wettability of the hole injecting and transporting layer can be changed. In this case, since there is no need to perform drawing with the mask, laser, or the like, there is an advantage that alignment or an expensive drawing apparatus is not required.

なお、濡れ性変化パターン形成工程のその他の点については、上記第1実施態様と同様であるので、ここでの説明は省略する。   Since other points in the wettability change pattern forming step are the same as those in the first embodiment, description thereof is omitted here.

本発明は、上記実施形態に限定されるものではない。上記実施形態は、例示であり、本発明の特許請求の範囲に記載された技術的思想と実質的に同一な構成を有し、同様な作用効果を奏するものは、いかなるものであっても本発明の技術的範囲に包含される。   The present invention is not limited to the above embodiment. The above-described embodiment is an exemplification, and the present invention has substantially the same configuration as the technical idea described in the claims of the present invention, and any device that exhibits the same function and effect is the present invention. It is included in the technical scope of the invention.

以下、本発明について実施例を用いて具体的に説明する。   Hereinafter, the present invention will be specifically described with reference to examples.

絶縁層および隔壁が形成されたITO基板上に正孔注入輸送層を形成し、正孔注入輸送層に対して光触媒含有層を有するフォトマスクを用いて露光して濡れ性変化パターンを形成し、親液性領域である隔壁の開口部に第2正孔注入輸送層(正孔輸送層)と発光層をインクジェット法で塗布形成し、正孔ブロック層、電子輸送層、電子注入層、陰極の基本層構成を有するように製膜して積層し、封止して、緑色発光の有機EL素子を作製した。そして、有機EL素子の発光面を観察した。   Forming a hole injecting and transporting layer on the ITO substrate on which the insulating layer and the partition are formed, and exposing the hole injecting and transporting layer using a photomask having a photocatalyst containing layer to form a wettability change pattern; A second hole injection transport layer (hole transport layer) and a light emitting layer are applied and formed in the opening of the partition wall, which is a lyophilic region, by an ink jet method, and the hole blocking layer, electron transport layer, electron injection layer, cathode A film was formed and laminated so as to have a basic layer structure, and sealed to produce a green light-emitting organic EL element. And the light emission surface of the organic EL element was observed.

(正孔注入輸送層用デバイス材料の合成)
正孔注入輸送層の形成に用いる正孔注入輸送層用デバイス材料は次のようにして合成した。
まず、次の手順で、4,4,5,5,6,6,7,7,8,8,9,9,10,10,11,11,11-ヘプタデカフルオロウンデシルアミンで保護されたモリブデン含有ナノ粒子を合成した。25 ml三ッ口フラスコ中に、n-オクチルエーテル 3.2 g(東京化成工業株式会社製)を量り取り、攪拌しながら減圧し、低揮発成分除去のために室温(24℃)にて1.5時間放置した。真空下から大気雰囲気へ変更し、モリブデンヘキサカルボニル 0.2 g(関東化学株式会社製)、4,4,5,5,6,6,7,7,8,8,9,9,10,10,11,11,11-ヘプタデカフルオロウンデシルアミン 0.4 g(Fluka社製)を添加した。この混合液をアルゴンガス雰囲気とし、攪拌しながら250℃まで加熱し、その温度を1時間維持した。その後、この混合液を室温(24℃)まで冷却し、アルゴンガス雰囲気から大気雰囲気へ変更した後、エタノール 5 gを添加し、遠心分離によって沈殿物を反応液から分離した。その後、得られた沈殿物をクロロホルム、エタノールで洗い、乾燥することにより、黒色のモリブデン含有ナノ粒子の精製物を得た。
以上のようにして、正孔注入輸送層用デバイス材料である、表面にフッ素含有有機化合物が付着している遷移金属含有ナノ粒子を得た。
このモリブデン含有ナノ粒子の一次粒径は、日立ハイテクノロジーズ社製の超高分解能電界放出形走査電子顕微鏡S-4800を用いて測定した。測定用試料は、モリブデン含有ナノ粒子分散溶液を市販の支持膜付きのマイクログリッド上に数滴滴下し、溶媒を減圧乾燥させることによって作製した。粒子像観察は、走査型透過電子顕微鏡法(STEM)モードにて行った。観察された明るい粒子の20個の平均値を平均粒径とした。観察している粒径は、保護剤を除いた遷移金属含有ナノ粒子の平均粒径であると考えられる。この合成例で作製した化合物の粒子径は、7nm程度であった。
なお、本実施例では、正孔注入輸送層用デバイス材料として、表面にフッ素含有有機化合物が付着している遷移金属含有ナノ粒子を用いたが、これに限定されるものではなく、上記「A.有機EL素子 1.正孔注入輸送層」の項に記載したように、フルオロアルキルシラン等のオルガノポリシロキサンなど、公知の材料を用いてもよい。
(Synthesis of device material for hole injection transport layer)
The device material for the hole injection transport layer used for forming the hole injection transport layer was synthesized as follows.
First, it is protected with 4,4,5,5,6,6,7,7,8,8,9,9,10,10,11,11,11-heptadecafluoroundecylamine in the following procedure. Molybdenum-containing nanoparticles were synthesized. Weigh out 3.2 g of n-octyl ether (manufactured by Tokyo Chemical Industry Co., Ltd.) in a 25 ml three-necked flask, depressurize while stirring, and leave it at room temperature (24 ° C) for 1.5 hours to remove low-volatile components. did. Change from vacuum to atmosphere, molybdenum hexacarbonyl 0.2 g (manufactured by Kanto Chemical Co., Ltd.), 4,4,5,5,6,6,7,7,8,8,9,9,10,10, 11,11,11-heptadecafluoroundecylamine 0.4 g (Fluka) was added. The mixture was placed in an argon gas atmosphere and heated to 250 ° C. with stirring, and the temperature was maintained for 1 hour. Then, after cooling this liquid mixture to room temperature (24 degreeC) and changing from argon gas atmosphere to air atmosphere, ethanol 5g was added and the deposit was isolate | separated from the reaction liquid by centrifugation. Thereafter, the obtained precipitate was washed with chloroform and ethanol, and dried to obtain a purified product of black molybdenum-containing nanoparticles.
As described above, transition metal-containing nanoparticles having a fluorine-containing organic compound attached to the surface, which is a device material for a hole injection transport layer, were obtained.
The primary particle size of the molybdenum-containing nanoparticles was measured using an ultrahigh resolution field emission scanning electron microscope S-4800 manufactured by Hitachi High-Technologies Corporation. A sample for measurement was prepared by dropping a few drops of a molybdenum-containing nanoparticle dispersion solution on a commercially available microgrid with a supporting film and drying the solvent under reduced pressure. The particle image observation was performed in a scanning transmission electron microscopy (STEM) mode. The average value of 20 observed bright particles was defined as the average particle size. The observed particle size is considered to be the average particle size of the transition metal-containing nanoparticles excluding the protective agent. The particle size of the compound produced in this synthesis example was about 7 nm.
In this example, transition metal-containing nanoparticles having a fluorine-containing organic compound attached to the surface were used as the device material for the hole injecting and transporting layer, but the present invention is not limited to this. .Organic EL Element As described in the section “Hole Injection Transport Layer”, a known material such as an organopolysiloxane such as fluoroalkylsilane may be used.

(絶縁層および隔壁の形成)
まず、ITO(第1電極層3および第2電極層用取り出し電極9)がパターン状に形成された基板2(図12(a))を準備し、格子状の開口部を有する絶縁層4(図12(b))とライン状の隔壁5(図13(a))を順に形成した。同基板を中性洗剤、超純水の順番に超音波洗浄し、最後にUVオゾン処理を施した。
(Formation of insulating layer and partition)
First, a substrate 2 (FIG. 12A) on which ITO (first electrode layer 3 and second electrode layer take-out electrode 9) is formed in a pattern is prepared, and an insulating layer 4 having a grid-like opening ( 12 (b)) and a linear partition 5 (FIG. 13 (a)) were formed in this order. The substrate was subjected to ultrasonic cleaning in the order of neutral detergent and ultrapure water, and finally subjected to UV ozone treatment.

(正孔注入輸送層の形成)
次に、上記基板の上に正孔注入輸送層として、Mo含有ナノ粒子薄膜を、正孔注入輸送層形成用インクを用いてスピンコート法により塗布形成した。正孔注入輸送層形成用インクは、上記の正孔注入輸送層用デバイス材料0.012gをヘプタフルオロ−n−酪酸エチル3.0gに溶解させて0.4wt%の溶液を調製することで得た。塗膜形成後、外周部・取り出し電極部を溶媒にてふき取り除去し、ホットプレート上200℃で乾燥させた。乾燥後の膜厚は10nmであった。隔壁5の開口部に位置する正孔注入輸送層6(平坦な部分)で接触角を測ったところ、キシレンに対する正孔注入輸送層6表面の接触角は58°であった(図13(b))。
(Formation of hole injection transport layer)
Next, a Mo-containing nanoparticle thin film was applied and formed as a hole injection / transport layer on the substrate by spin coating using a hole injection / transport layer forming ink. The hole injection transport layer forming ink is obtained by dissolving 0.012 g of the above hole injection transport layer device material in 3.0 g of heptafluoro-n-ethyl butyrate to prepare a 0.4 wt% solution. It was. After forming the coating film, the outer peripheral portion and the extraction electrode portion were wiped off with a solvent and dried at 200 ° C. on a hot plate. The film thickness after drying was 10 nm. When the contact angle of the hole injection / transport layer 6 (flat portion) located at the opening of the partition wall 5 was measured, the contact angle of the surface of the hole injection / transport layer 6 with respect to xylene was 58 ° (FIG. 13B). )).

(濡れ性変化パターンの形成)
次に、開口部の幅が90μmになるようにライン状の遮光部が形成され、光触媒含有層を有するフォトマスクを準備した。フォトマスクの遮光部がライン状の隔壁5上に位置するように調整して、正孔注入輸送層6に対して露光し、撥液性のコントラストの高い、撥液性領域11および親液性領域12からなる濡れ性変化パターンを形成した(図14(a))。この際、高圧水銀灯と、フォトマスクおよび基板の位置調整機構とを備える紫外露光装置を用い、フォトマスクの光触媒含有層と正孔注入輸送層との間の距離が100μmになるように調整した後、フォトマスクの裏面側から254nmの光の露光量が5J/cm2となるように3分間露光した。露光部であり、かつ隔壁5の開口部に位置する正孔注入輸送層6(平坦な部分)で接触角を測ったところ、キシレンに対する正孔注入輸送層6表面の接触角は5°以下であり、親液化されていた(図14(a))。
(Formation of wettability change pattern)
Next, a photomask having a photocatalyst-containing layer in which a line-shaped light-shielding portion was formed so that the width of the opening was 90 μm was prepared. The light-shielding portion of the photomask is adjusted so as to be positioned on the line-shaped partition wall 5 and exposed to the hole injecting and transporting layer 6. The liquid-repellent region 11 and the lyophilic property having high liquid-repellent contrast. A wettability change pattern composed of the region 12 was formed (FIG. 14A). At this time, after adjusting the distance between the photocatalyst containing layer of the photomask and the hole injecting and transporting layer to 100 μm using an ultraviolet exposure apparatus including a high pressure mercury lamp and a photomask and substrate position adjusting mechanism. The film was exposed for 3 minutes so that the exposure amount of 254 nm light was 5 J / cm 2 from the back side of the photomask. When the contact angle was measured at the hole injection / transport layer 6 (flat portion) located at the opening of the partition wall 5 as an exposed portion, the contact angle of the surface of the hole injection / transport layer 6 with respect to xylene was 5 ° or less. Yes, it was lyophilic (FIG. 14 (a)).

(正孔輸送層および発光層の形成)
次に、隔壁の開口部に形成された親液性領域に、下記組成の正孔輸送層形成用塗工液をインクジェット法により塗布して正孔輸送層を形成した。この際、乾燥後の膜厚が30nmになるようにインクの塗出量を調整した。塗膜形成後、窒素中200℃で60分乾燥させた。
<正孔輸送層形成用塗工液>
・ポリ[(9,9−ジオクチルフルオレニル−2,7−ジイル)−co−(4,4’−(N−(4−sec−ブチルフェニル))ジフェニルアミン)](TFB) 1.8重量部
・メチルアニソール 98.2重量部
(Formation of hole transport layer and light emitting layer)
Next, a hole transport layer was formed by applying a coating liquid for forming a hole transport layer having the following composition to the lyophilic region formed in the opening of the partition wall by an inkjet method. At this time, the amount of ink applied was adjusted so that the film thickness after drying was 30 nm. After forming the coating film, it was dried in nitrogen at 200 ° C. for 60 minutes.
<Hole transport layer forming coating solution>
Poly [(9,9-dioctylfluorenyl-2,7-diyl) -co- (4,4 ′-(N- (4-sec-butylphenyl)) diphenylamine)] (TFB) 1.8 wt. Parts / Methylanisole 98.2 parts by weight

次に、隔壁の開口部に形成された正孔輸送層上に、下記組成の緑色発光層形成用塗工液をインクジェット法により塗布し、発光層を形成した。この際、乾燥後の膜厚が40nmになるようにインクの塗出量を調整した。塗膜形成後、窒素中100℃で30分乾燥させた。
<緑色発光層形成用塗工液>
・2−メチル−9,10−ビス(ナフタレン−2−イル)アントラセン(MADN) 1.8重量部
・9,10−ビス[N,N−ジ−(p−トリル)−アミノ]アントラセン(TTPA) 0.02重量部
・安息香酸エチル 98重量部
Next, on the positive hole transport layer formed in the opening part of the partition, the green light emitting layer forming coating liquid of the following composition was apply | coated by the inkjet method, and the light emitting layer was formed. At this time, the amount of ink applied was adjusted so that the film thickness after drying was 40 nm. After forming the coating film, it was dried in nitrogen at 100 ° C. for 30 minutes.
<Coating liquid for green light emitting layer formation>
・ 1.8 parts by weight of 2-methyl-9,10-bis (naphthalen-2-yl) anthracene (MADN) ・ 9,10-bis [N, N-di- (p-tolyl) -amino] anthracene (TTPA) ) 0.02 parts by weight / ethyl benzoate 98 parts by weight

(正孔ブロック層、電子輸送層、電子注入層および陰極の形成)
次に、上記発光層上に、正孔ブロック層を一様に蒸着形成した。正孔ブロック層は、ビス(2−メチル−8−キノリラト)(p−フェニルフェノラート)アルミニウム錯体(BAlq)を用い、抵抗加熱法により真空中(圧力:1×10−4Pa)で蒸着膜の膜厚が15nmになるように蒸着形成した。
(Formation of hole blocking layer, electron transport layer, electron injection layer and cathode)
Next, a hole blocking layer was uniformly deposited on the light emitting layer. The hole blocking layer uses a bis (2-methyl-8-quinolato) (p-phenylphenolate) aluminum complex (BAlq) and is a deposited film in vacuum (pressure: 1 × 10 −4 Pa) by resistance heating. The film was formed by vapor deposition so that the film thickness was 15 nm.

次に、上記正孔ブロック層上に、電子輸送層を蒸着形成した。電子輸送層は、トリス(8−キノリノラト)アルミニウム錯体(Alq3)を抵抗加熱法により真空中(圧力:1×10−4Pa)で蒸着膜の膜厚が20nmになるように蒸着形成した。 Next, an electron transport layer was deposited on the hole blocking layer. The electron transport layer was formed by vapor deposition of tris (8-quinolinolato) aluminum complex (Alq3) in a vacuum (pressure: 1 × 10 −4 Pa) by a resistance heating method so that the film thickness of the deposited film was 20 nm.

次に、上記電子輸送層上に、さらに、電子注入層および陰極を順次蒸着形成した。電子注入層はLiF(厚み:0.5nm)を、陰極(第2電極層8)はAl(厚み:100nm)を順次抵抗加熱法により真空中(圧力:1×10−4Pa)で蒸着した(図14(b))。 Next, an electron injection layer and a cathode were sequentially deposited on the electron transport layer. LiF (thickness: 0.5 nm) for the electron injection layer and Al (thickness: 100 nm) for the cathode (second electrode layer 8) were sequentially deposited in a vacuum (pressure: 1 × 10 −4 Pa) by resistance heating. (FIG. 14 (b)).

陰極形成後、低酸素、低湿度状態のグローブボックス内にて無アルカリガラスとUV硬化型エポキシ接着剤を用いて封止した。   After forming the cathode, it was sealed using a non-alkali glass and a UV curable epoxy adhesive in a low oxygen, low humidity glove box.

(評価)
発光層形成用塗工液の塗布後に、蛍光顕微鏡により発光層の観察を行ったところ、隣接ラインに溢れ出ることなく塗布できていることが確認できた。また、作製した有機EL素子の発光面を顕微鏡で観察したところ、緑色発光する素子が作製できたことが確認された。各ピクセルのピクセル内の発光は一様で、ピクセル間の発光ばらつきが小さく、非常に精度高く塗布できていることが確認された。
本実施例では1色の発光層形成用塗工液を塗布したが、本実施例の方法に従えば原理的には例えば3色や4色の発光層形成用塗工液を用いる場合にも容易に拡張することができ、RGBの塗り分けパネルの作製にも容易に適用可能である。
(Evaluation)
When the light emitting layer was observed with a fluorescence microscope after application of the light emitting layer forming coating solution, it was confirmed that the light emitting layer was applied without overflowing to the adjacent line. Moreover, when the light emission surface of the produced organic EL element was observed with the microscope, it was confirmed that the element which emitted green light was able to be produced. It was confirmed that the light emission within each pixel was uniform, the light emission variation between the pixels was small, and the coating could be performed with very high accuracy.
In this embodiment, one color light emitting layer forming coating solution is applied. However, according to the method of this embodiment, in principle, for example, when a three or four color light emitting layer forming coating solution is used. It can be easily expanded and can be easily applied to the production of RGB separate panels.

1 … 有機EL素子
2 … 基板
3 … 第1電極層
4 … 絶縁層
5 … 隔壁
6 … 正孔注入輸送層
7 … 有機層
8 … 第2電極層
9 … 第2電極層用取り出し電極
11 … 撥液性領域
12 … 親液性領域
15 … 隔壁の開口部
17 … 有機層形成領域
18 … 第2電極層形成領域
19 … 第2電極層用取り出し電極形成領域
d1 … 隔壁の長手方向の第2電極層の長さ
d2 … 隔壁の長さ
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Organic EL element 2 ... Substrate 3 ... 1st electrode layer 4 ... Insulating layer 5 ... Partition 6 ... Hole injection transport layer 7 ... Organic layer 8 ... 2nd electrode layer 9 ... Extraction electrode 11 for 2nd electrode layer 11 ... Repellency Liquid region 12 ... lyophilic region 15 ... partition opening 17 ... organic layer formation region 18 ... second electrode layer formation region 19 ... second electrode layer extraction electrode formation region d1 ... second electrode in the longitudinal direction of the partition wall Layer length d2 ... Partition length

Claims (11)

基板と、
前記基板上にストライプ状に形成された第1電極層と、
前記第1電極層が形成された前記基板上に前記第1電極層の長手方向と直交する方向にストライプ状に形成され、断面形状が逆テーパー形状である隔壁と、
前記隔壁上および前記隔壁の開口部に形成され、前記隔壁上に配置されエネルギー照射に伴う光触媒の作用または真空紫外光の照射により濡れ性が変化し得る濡れ性変化材料を含有する撥液性領域および前記隔壁の開口部に配置され前記濡れ性変化材料の濡れ性が変化された親液性領域からなる濡れ性変化パターンを有する正孔注入輸送層と、
前記親液性領域上に形成され、少なくとも発光層を有する有機層と、
前記有機層上および前記隔壁上に形成され、前記隔壁によって分断されている第2電極層と、
前記基板上に形成され、前記第2電極層に電気的に接続された第2電極層用取り出し電極と
を有し、
前記隔壁の開口部に前記第2電極層用取り出し電極が配置され、前記第2電極層が設けられている第2電極層形成領域と前記第2電極層用取り出し電極が設けられている第2電極層用取り出し電極形成領域とが重複しており、前記有機層が設けられている有機層形成領域と前記第2電極層用取り出し電極形成領域とが重複していないことを特徴とする有機エレクトロルミネッセンス素子。
A substrate,
A first electrode layer formed in a stripe shape on the substrate;
A partition wall formed in a stripe shape in a direction perpendicular to the longitudinal direction of the first electrode layer on the substrate on which the first electrode layer is formed, and having a cross-sectional shape of a reverse taper shape;
A liquid-repellent region containing a wettability changing material formed on the partition and the opening of the partition, the wettability changing material being disposed on the partition and capable of changing wettability by the action of a photocatalyst accompanying irradiation of energy or irradiation of vacuum ultraviolet light And a hole injecting and transporting layer having a wettability change pattern composed of a lyophilic region disposed in the opening of the partition wall and having changed wettability of the wettability changing material,
An organic layer formed on the lyophilic region and having at least a light emitting layer;
A second electrode layer formed on the organic layer and on the partition and separated by the partition;
A second electrode layer extraction electrode formed on the substrate and electrically connected to the second electrode layer;
The second electrode layer extraction electrode is disposed in the opening of the partition wall, the second electrode layer formation region in which the second electrode layer is provided, and the second electrode layer extraction electrode is provided in the second An organic electrode characterized in that the electrode layer extraction electrode formation region overlaps, and the organic layer formation region where the organic layer is provided and the second electrode layer extraction electrode formation region do not overlap. Luminescence element.
前記隔壁の長手方向の前記第2電極層の長さが、前記隔壁の長さよりも短いことを特徴とする請求項1に記載の有機エレクトロルミネッセンス素子。   2. The organic electroluminescence device according to claim 1, wherein a length of the second electrode layer in a longitudinal direction of the partition is shorter than a length of the partition. 前記濡れ性変化材料が、少なくとも遷移金属酸化物を含む遷移金属含有ナノ粒子または遷移金属含有ナノクラスターの表面に、フッ素含有有機化合物が付着している材料であることを特徴とする請求項1または請求項2に記載の有機エレクトロルミネッセンス素子。   The wettability changing material is a material in which a fluorine-containing organic compound is attached to the surface of a transition metal-containing nanoparticle or transition metal-containing nanocluster containing at least a transition metal oxide. The organic electroluminescent element according to claim 2. 前記遷移金属酸化物中の遷移金属が、モリブデン、タングステン、レニウムおよびバナジウムからなる群から選択される少なくとも1種の金属であることを特徴とする請求項3に記載の有機エレクトロルミネッセンス素子。   The organic electroluminescent device according to claim 3, wherein the transition metal in the transition metal oxide is at least one metal selected from the group consisting of molybdenum, tungsten, rhenium, and vanadium. 前記フッ素含有有機化合物がフッ素化アルキル基を含有することを特徴とする請求項3または請求項4に記載の有機エレクトロルミネッセンス素子。   The organic electroluminescent device according to claim 3 or 4, wherein the fluorine-containing organic compound contains a fluorinated alkyl group. 前記濡れ性変化材料が、有機遷移金属錯体の反応生成物である有機−遷移金属酸化物複合体に、フッ素含有有機化合物が付着している材料であることを特徴とする請求項1または請求項2に記載の有機エレクトロルミネッセンス素子。   The wettability changing material is a material in which a fluorine-containing organic compound is attached to an organic-transition metal oxide composite that is a reaction product of an organic transition metal complex. 2. The organic electroluminescence device according to 2. 前記遷移金属酸化物中の遷移金属が、モリブデン、タングステン、レニウムおよびバナジウムからなる群から選択される少なくとも1種の金属であることを特徴とする請求項6に記載の有機エレクトロルミネッセンス素子。   The organic electroluminescence device according to claim 6, wherein the transition metal in the transition metal oxide is at least one metal selected from the group consisting of molybdenum, tungsten, rhenium, and vanadium. 前記有機−遷移金属酸化物複合体は、前記有機遷移金属錯体と、カルボニル基および/または水酸基を有する有機溶媒との反応生成物であることを特徴とする請求項6または請求項7に記載の有機エレクトロルミネッセンス素子。   8. The organic-transition metal oxide complex is a reaction product of the organic transition metal complex and an organic solvent having a carbonyl group and / or a hydroxyl group. Organic electroluminescence device. 前記フッ素含有有機化合物がフッ素化アルキル基を含有することを特徴とする請求項6から請求項8までのいずれかに記載の有機エレクトロルミネッセンス素子。   The organic electroluminescence device according to any one of claims 6 to 8, wherein the fluorine-containing organic compound contains a fluorinated alkyl group. ストライプ状の第1電極層、前記第1電極層の長手方向と直交するストライプ状の隔壁、および前記隔壁の開口部に位置する第2電極層用取り出し電極が形成された基板上に、撥液性を有し、エネルギー照射に伴う光触媒の作用により濡れ性が変化し得る正孔注入輸送層を形成する正孔注入輸送層形成工程と、
基体上に少なくとも光触媒を含有する光触媒含有層が形成されている光触媒含有層基板を、前記正孔注入輸送層に対して、エネルギーの照射に伴う光触媒の作用が及び得る間隙をおいて配置した後、前記正孔注入輸送層にパターン状にエネルギーを照射することにより、前記正孔注入輸送層の表面に前記隔壁上に配置された撥液性領域および前記隔壁の開口部に配置された親液性領域からなる濡れ性変化パターンを形成する濡れ性変化パターン形成工程と、
前記正孔注入輸送層上に有機層形成用塗工液をパターン状に塗布して、前記第2電極層用取り出し電極が設けられている第2電極層用取り出し電極形成領域に重ならないように、前記親液性領域上に少なくとも発光層を含む有機層を形成する有機層形成工程と、
前記隔壁上および前記有機層上に、前記隔壁により分断され、前記第2電極層用取り出し電極形成領域に重なるように、第2電極層を形成する第2電極層形成工程と
を有することを特徴とする有機エレクトロルミネッセンス素子の製造方法。
On the substrate on which the striped first electrode layer, the striped partition perpendicular to the longitudinal direction of the first electrode layer, and the second electrode layer extraction electrode located in the opening of the partition are formed, the liquid repellent property A hole injecting and transporting layer forming step for forming a hole injecting and transporting layer having wettability that can be changed by the action of a photocatalyst accompanying energy irradiation,
After arranging a photocatalyst-containing layer substrate on which a photocatalyst-containing layer containing at least a photocatalyst is formed on the substrate with a gap that can act as a photocatalyst upon irradiation of energy with respect to the hole injection transport layer By irradiating the hole injection / transport layer with energy in a pattern, a liquid-repellent region disposed on the partition wall on the surface of the hole injection / transport layer and a lyophilic solution disposed in the opening of the partition wall A wettability change pattern forming process for forming a wettability change pattern composed of a conductive region;
An organic layer forming coating solution is applied in a pattern on the hole injecting and transporting layer so as not to overlap with the second electrode layer extraction electrode forming region where the second electrode layer extraction electrode is provided. An organic layer forming step of forming an organic layer including at least a light emitting layer on the lyophilic region;
A second electrode layer forming step of forming a second electrode layer on the partition wall and the organic layer so as to be divided by the partition wall and to overlap the extraction electrode formation region for the second electrode layer. A method for producing an organic electroluminescent element.
ストライプ状の第1電極層、前記第1電極層の長手方向と直交するストライプ状の隔壁、および前記隔壁の開口部に位置する第2電極層用取り出し電極が形成された基板上に、撥液性を有し、真空紫外光の照射により濡れ性が変化し得る正孔注入輸送層を形成する正孔注入輸送層形成工程と、
前記正孔注入輸送層にパターン状に真空紫外光を照射することにより、前記正孔注入輸送層の表面に前記隔壁上に配置された撥液性領域および前記隔壁の開口部に配置された親液性領域からなる濡れ性変化パターンを形成する濡れ性変化パターン形成工程と、
前記正孔注入輸送層上に有機層形成用塗工液をパターン状に塗布して、前記第2電極層用取り出し電極が設けられている第2電極層用取り出し電極形成領域に重ならないように、前記親液性領域上に少なくとも発光層を含む有機層を形成する有機層形成工程と、
前記隔壁上および前記有機層上に、前記隔壁により分断され、前記第2電極層用取り出し電極形成領域に重なるように、第2電極層を形成する第2電極層形成工程と
を有することを特徴とする有機エレクトロルミネッセンス素子の製造方法。
On the substrate on which the striped first electrode layer, the striped partition perpendicular to the longitudinal direction of the first electrode layer, and the second electrode layer extraction electrode located in the opening of the partition are formed, the liquid repellent property A hole injection transport layer forming step for forming a hole injection transport layer having wettability and wettability can be changed by irradiation with vacuum ultraviolet light;
By irradiating the hole injection / transport layer with vacuum ultraviolet light in a pattern, a liquid repellent region disposed on the partition and a parent disposed at the opening of the partition are formed on the surface of the hole injection / transport layer. A wettability change pattern forming process for forming a wettability change pattern composed of a liquid region;
An organic layer forming coating solution is applied in a pattern on the hole injecting and transporting layer so as not to overlap with the second electrode layer extraction electrode forming region where the second electrode layer extraction electrode is provided. An organic layer forming step of forming an organic layer including at least a light emitting layer on the lyophilic region;
A second electrode layer forming step of forming a second electrode layer on the partition wall and the organic layer so as to be divided by the partition wall and to overlap the extraction electrode formation region for the second electrode layer. A method for producing an organic electroluminescent element.
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