JP2015099636A - Organic electroluminescent element - Google Patents

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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a flexible organic electroluminescent element which is excellent in color rendering properties and durability (storage stability) to folding.SOLUTION: Disclosed is an organic electroluminescent having a light-emitting member unit constituted of a pair of electrodes which are arranged in at least positions opposite to each other on a flexible resin base material, and an organic functional layer group including a light-emitting layer held by the electrodes. On the light extraction side, a polysilazane-containing layer is provided which includes quantum dots.

Description

本発明は、有機エレクトロルミネッセンス素子の関し、詳しくは、演色性に優れ、かつ折り曲げた後の保存安定性に優れる有機エレクトロルミネッセンス素子に関する。   The present invention relates to an organic electroluminescence device, and more particularly, to an organic electroluminescence device having excellent color rendering properties and excellent storage stability after being bent.

現在、薄型の発光材料として、有機材料のエレクトロルミネッセンス(Electro Luminescence、以下、「EL」と略記する。)を利用した有機電界発光素子、いわゆる有機エレクトロルミネッセンス素子(以下、「有機EL素子」ともいう。)は、数V〜数十V程度の低電圧で発光が可能な薄膜型の完全固体素子であり、高輝度、高発光効率、薄型、軽量といった多くの優れた特徴を有している。このため、各種ディスプレイのバックライト、看板や非常灯等の表示板、照明光源等の面発光体として注目されている。特に、薄型・軽量なガスバリアー膜を有する樹脂基材を用いる可撓性の有機エレクトロルミネッセンス素子が注目されている。   Currently, as a thin light-emitting material, an organic electroluminescence element utilizing electroluminescence of an organic material (hereinafter referred to as “EL”), a so-called organic electroluminescence element (hereinafter also referred to as “organic EL element”). .) Is a thin-film type solid-state device capable of emitting light at a low voltage of about several volts to several tens of volts, and has many excellent features such as high brightness, high luminous efficiency, thinness, and light weight. For this reason, it attracts attention as a surface light emitter such as backlights of various displays, display boards such as signboards and emergency lights, and illumination light sources. In particular, a flexible organic electroluminescence element using a resin base material having a thin and light gas barrier film has attracted attention.

有機EL素子の発光特性を向上させるための様々な試みがなされているが、近年、優れた発光特性を得る方法の一つとして、有機EL素子の光取り出し側に、「量子ドット」を配置する方法が検討されており、ダウンコンバージョン的に光励起させた発光により発光色を補うことにより、演色性を改良する効果が知られている。   Various attempts have been made to improve the light emission characteristics of organic EL elements. Recently, as one method for obtaining excellent light emission characteristics, “quantum dots” are arranged on the light extraction side of the organic EL elements. Methods have been studied, and the effect of improving the color rendering properties by supplementing the luminescent color by light emission that is photoexcited in a down-conversion manner is known.

量子ドットは、そのサイズ可変な(size−tunable)電子特性から、商業的に適用する面で関心が持たれている。量子ドットは、例えば、生体標識、太陽光発電、触媒作用、生体撮像、発光ダイオード(Light Emitting Diode;LED)、一般的な空間照明、及び電子発光ディスプレイ等、非常に多岐の分野での利用が期待されている。   Quantum dots are of interest for commercial applications because of their size-tunable electronic properties. Quantum dots can be used in a wide variety of fields, for example, biolabeling, solar power generation, catalysis, biological imaging, light emitting diodes (LEDs), general spatial lighting, and electroluminescent displays. Expected.

例えば、量子ドットを利用した光学デバイスにおいては、LED光を量子ドットに照射して発光させることで、液晶表示装置(Liquid Crystal Display;LCD)に入射する光の光量を増大させ、当該LCDの輝度を向上させる技術が提案されている(例えば、特許文献1参照。)。   For example, in an optical device using quantum dots, the amount of light incident on a liquid crystal display device (LCD) is increased by irradiating the quantum dots with LED light to emit light, thereby increasing the brightness of the LCD. Has been proposed (see, for example, Patent Document 1).

しかし、この量子ドットは酸素に接触すると劣化することが知られており、量子ドットが酸素に接触することを防止する手段が種々採用されている。そのような手段としては、例えば、量子ドットをバリアー性フィルムや封止材による封止方法が挙げられるが、酸素遮断性能は確保できるものの、N雰囲気下で封止作業を行う必要がある等、製造設備が高価、高度なものになり、汎用性に劣るという問題を抱えている。 However, this quantum dot is known to deteriorate when it comes into contact with oxygen, and various means for preventing the quantum dot from coming into contact with oxygen are employed. As such means, for example, a method of sealing quantum dots with a barrier film or a sealing material can be mentioned, but although oxygen blocking performance can be secured, it is necessary to perform sealing work under an N 2 atmosphere, etc. The manufacturing equipment becomes expensive and sophisticated, and has a problem that it is inferior in versatility.

これに対し、量子ドット表面をシリカやガラスで被覆することによって、量子ドットが酸素に接触することを防止する方法が提案されている(例えば、特許文献2及び3参照。)。   On the other hand, a method for preventing the quantum dots from coming into contact with oxygen by coating the surface of the quantum dots with silica or glass has been proposed (see, for example, Patent Documents 2 and 3).

しかしながら、量子ドットをシリカやガラスで覆う方法は、酸素遮断性能を得ることはできるが、量子ドットのシリカ凝集体が形成されて二次粒子径が大きくなることで樹脂中における分散性が低下して透明性が低下したり、外部環境の影響により酸素遮断性能が低下して輝度が低下したりする等、透明性及び耐久性の点で不十分であった。   However, the method of covering the quantum dots with silica or glass can obtain oxygen blocking performance, but the dispersibility in the resin is reduced due to the formation of silica aggregates of the quantum dots and the increase in the secondary particle diameter. Thus, the transparency and durability are insufficient, such as a decrease in transparency, a decrease in oxygen shielding performance due to the influence of the external environment, and a decrease in luminance.

一方、有機発光ダイオード光線治療法照明システムにおいて、複数の可撓性を有する有機EL素子の発光領域に、無機発光体として量子ドットを用いる方法が開示されている(例えば、特許文献4参照。)。   On the other hand, in an organic light emitting diode light therapy illumination system, a method is disclosed in which quantum dots are used as inorganic light emitters in the light emitting regions of a plurality of flexible organic EL elements (see, for example, Patent Document 4). .

さらに、可撓性有機EL素子において、リン光発光ドーパントとともに、発光層又はその隣接層に量子ドットを存在させることにより、高発光効率及び長寿命で、演色性に優れ、低駆動電圧でも色度が安定した白色発光の有機EL素子を得る方法が開示されている(例えば、特許文献5参照。)。   Furthermore, in a flexible organic EL device, the presence of quantum dots in the light emitting layer or its adjacent layer together with a phosphorescent light emitting dopant enables high luminous efficiency and long life, excellent color rendering, and chromaticity even at low driving voltage. Has disclosed a method for obtaining a stable white light-emitting organic EL device (see, for example, Patent Document 5).

しかしながら、上記のような量子ドットを用いた発光材料、特に、可撓性樹脂基材を有する有機EL素子に量子ドットを適用した場合には、フレキシブルな有機EL素子であるがゆえに、折り曲げた際に受ける引っ張り応力や圧縮応力等の応力により、層内に配置された量子ドットがストレスを受けて破壊されることにより、結果として、有機EL素子の演色性や保存性の劣化を招くことが明らかになり、その対応が求められている。   However, when the quantum dots are applied to a light emitting material using the quantum dots as described above, in particular, an organic EL element having a flexible resin base material, it is a flexible organic EL element. It is clear that the quantum dots placed in the layer are damaged due to stress such as tensile stress and compressive stress applied to the layer, resulting in deterioration of color rendering properties and storage stability of the organic EL element. Therefore, the response is required.

特開2011−202148号公報JP 2011-202148 A 国際公開第2007/034877号International Publication No. 2007/034877 特表2013−505347号公報Special table 2013-505347 gazette 特表2012−514498号公報Special table 2012-514498 gazette 特開2012−169460号公報JP2012-169460A

本発明は、上記問題に鑑みてなされたものであり、その解決課題は、演色性と折り曲げに対する耐久性(保存安定性)に優れる可撓性の有機エレクトロルミネッセンス素子を提供することである。   This invention is made | formed in view of the said problem, The solution subject is providing the flexible organic electroluminescent element which is excellent in the color rendering property and durability (storage stability) with respect to bending.

本発明者は、上記課題に鑑み鋭意検討を進めた結果、可撓性樹脂基材上に、少なくとも、対向する位置に配置される一対の電極と、当該電極に挟持される発光層を含む有機機能層群とから構成される発光部材ユニットを有し、光取り出し側に、量子ドットを含むポリシラザン含有層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により、演色性と折り曲げに対する耐久性(保存安定性)に優れる可撓性の有機エレクトロルミネッセンス素子を提供することができることを見いだし、本発明に至った。   As a result of intensive studies in view of the above problems, the present inventor has found that an organic material including a pair of electrodes disposed at least at opposing positions on a flexible resin substrate and a light emitting layer sandwiched between the electrodes. Durability against color rendering and bending (storage stability) with an organic electroluminescence device characterized by having a light emitting member unit composed of functional layer groups and a polysilazane-containing layer containing quantum dots on the light extraction side The present inventors have found that a flexible organic electroluminescence device having excellent properties can be provided, and have reached the present invention.

すなわち、本発明の上記課題は、下記の手段により解決される。   That is, the said subject of this invention is solved by the following means.

1.可撓性樹脂基材上に、少なくとも、対向する位置に配置される一対の電極と、当該電極に挟持される発光層を含む有機機能層群とから構成される発光部材ユニットを有する有機エレクトロルミネッセンス素子であって、
光取り出し側に、量子ドットを含むポリシラザン含有層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。
1. Organic electroluminescence having a light emitting member unit composed of a pair of electrodes disposed at least on opposing positions on a flexible resin substrate and an organic functional layer group including a light emitting layer sandwiched between the electrodes. An element,
An organic electroluminescence device comprising a polysilazane-containing layer containing quantum dots on the light extraction side.

2.前記量子ドットを含むポリシラザン含有層が、有機エレクトロルミネッセンス素子が曲げモーメントを受けた際の応力の中立領域に位置していることを特徴とする第1項に記載の有機エレクトロルミネッセンス素子。   2. 2. The organic electroluminescent element according to claim 1, wherein the polysilazane-containing layer including the quantum dots is located in a neutral region of stress when the organic electroluminescent element receives a bending moment.

3.前記量子ドットを含むポリシラザン含有層が、改質処理が施されたポリシラザン改質体を含む層であることを特徴とする第1項又は第2項に記載の有機エレクトロルミネッセンス素子。   3. 3. The organic electroluminescence element according to item 1 or 2, wherein the polysilazane-containing layer containing quantum dots is a layer containing a modified polysilazane modified product.

4.前記ポリシラザン含有層に対する改質処理が、真空紫外線照射を用いた改質方法であることを特徴とする第3項に記載の有機エレクトロルミネッセンス素子。   4). 4. The organic electroluminescence device according to item 3, wherein the modification treatment for the polysilazane-containing layer is a modification method using vacuum ultraviolet irradiation.

5.前記量子ドットを含むポリシラザン含有層が、前記可撓性樹脂基材と、前記発光部材ユニットとの間に配置されていることを特徴とする第1項から第4項までのいずれか一項に記載の有機エレクトロルミネッセンス素子。   5. The polysilazane-containing layer including the quantum dots is disposed between the flexible resin base material and the light emitting member unit, according to any one of the first to fourth items, The organic electroluminescent element of description.

6.前記可撓性樹脂基材上に、前記量子ドットを含むポリシラザン含有層を有し、更に当該ポリシラザン含有層上に、ガスバリアー層及び前記発光部材ユニットが、この順に積層されていることを特徴とする第1項から第5項までのいずれか一項に記載の有機エレクトロルミネッセンス素子。   6). It has a polysilazane-containing layer containing the quantum dots on the flexible resin substrate, and further, a gas barrier layer and the light emitting member unit are laminated in this order on the polysilazane-containing layer. The organic electroluminescent element according to any one of items 1 to 5 above.

7.前記量子ドットが、少なくともSi、Ge、GaN、GaP、CdS、CdSe、CdTe、InP、InN、ZnS、In、ZnO、CdO又はこれらの混合物で構成されていることを特徴とする第1項から第6項までのいずれか一項に記載の有機エレクトロルミネッセンス素子。 7). The quantum dot is composed of at least Si, Ge, GaN, GaP, CdS, CdSe, CdTe, InP, InN, ZnS, In 2 S 3 , ZnO, CdO, or a mixture thereof. Item 9. The organic electroluminescence device according to any one of Items 1 to 6.

8.前記量子ドットが、少なくとも2種の化合物により形成されるコア/シェル構造又はグラジエント構造を有することを特徴とする第1項から第7項までのいずれか一項に記載の有機エレクトロルミネッセンス素子。   8). 8. The organic electroluminescence device according to any one of items 1 to 7, wherein the quantum dot has a core / shell structure or a gradient structure formed of at least two kinds of compounds.

9.前記対向する一対の電極の少なくとも一方の電極であって、光取り出し側に配置されている電極が、銀を主成分とする電極であることを特徴とする第1項から第8項までのいずれか一項に記載の有機エレクトロルミネッセンス素子。   9. Any one of the first to eighth aspects, wherein the electrode disposed on the light extraction side of at least one of the pair of opposed electrodes is an electrode mainly composed of silver. The organic electroluminescent element according to claim 1.

本発明の上記手段により、演色性と折り曲げに対する耐久性(保存安定性)に優れる可撓性の有機エレクトロルミネッセンス素子を提供することができる。   By the above means of the present invention, it is possible to provide a flexible organic electroluminescence device having excellent color rendering properties and durability against bending (storage stability).

本発明の上記目的効果を達成することができた発現機構・作用機構については、明確にはなっていないが、以下のように推察している。   The expression mechanism / action mechanism that has achieved the above-described object effect of the present invention is not clear, but is presumed as follows.

すなわち、量子ドットが酸素と外部応力ストレスに対して破壊されやすい課題に対し、バリアー技術と応力分散技術が必要になる。従来技術ではこれらの課題を両立する技術が見いだされてはいなかった。本発明者らは、量子ドットを含むポリシラザン含有層を導入することで、バリアー性と応力分散を両立することができることを見いだし、本発明に至った。特に、無機高分子であるポリシラザン層に量子ドットが分散されることにより、化学結合状態と弾性率の親和性が良好であることから、バリアー性と応力分散が著しく改善することを見いだした。   That is, barrier technology and stress distribution technology are required for the problem that quantum dots are easily destroyed by oxygen and external stress stress. The prior art has not found any technology that can satisfy these problems. The present inventors have found that by introducing a polysilazane-containing layer containing quantum dots, both barrier properties and stress dispersion can be achieved, and the present invention has been achieved. In particular, it has been found that the barrier property and the stress distribution are remarkably improved because the quantum dots are dispersed in the polysilazane layer, which is an inorganic polymer, because the affinity between the chemical bonding state and the elastic modulus is good.

本発明の有機EL素子の代表的な構成の一例を示す概略断面図Schematic sectional view showing an example of a typical configuration of the organic EL element of the present invention 本発明に係る中立領域を説明するための模式図Schematic diagram for explaining the neutral region according to the present invention

本発明の有機エレクトロルミネッセンス素子は、可撓性樹脂基材上に、少なくとも、対向する位置に配置される一対の電極と、当該電極に挟持される発光層を含む有機機能層群とから構成される発光部材ユニットを有し、光取り出し側に、量子ドットを含むポリシラザン含有層を有することを特徴とする。この特徴は、請求項1から請求項9までに係る発明に共通する技術的特徴である。   The organic electroluminescent element of the present invention is composed of a pair of electrodes disposed at least on opposing positions on a flexible resin substrate, and an organic functional layer group including a light emitting layer sandwiched between the electrodes. And a polysilazane-containing layer containing quantum dots on the light extraction side. This feature is a technical feature common to the inventions according to claims 1 to 9.

本発明の実施態様としては、本発明の目的とする効果をより発現できる観点から、本発明に係る量子ドットを含むポリシラザン含有層が、有機エレクトロルミネッセンス素子が曲げモーメントを受けた際の応力の中立領域に位置している構成が望ましい態様である。これは、折り曲げ等の外圧により変形を受けた際、有機エレクトロルミネッセンス素子の表面側が受ける引っ張り応力と、裏面側が受ける圧縮応力とのバランスがとれ、応力が全く発生しないか、あるいはごく僅かの応力しか発生しない領域である中立領域(弾性率の重心領域ともいう。)に、量子ドットを含むポリシラザン含有層を配置することにより、量子ドットが過度のストレス(応力)による粒子破壊を受けることがなく、耐久性に優れた有機エレクトロルミネッセンス素子を得ることができる。   As an embodiment of the present invention, the polysilazane-containing layer containing the quantum dots according to the present invention is neutralized in stress when the organic electroluminescence device is subjected to a bending moment, from the viewpoint that the effects intended by the present invention can be further expressed. A configuration located in the region is a desirable mode. This is because the tensile stress received on the surface side of the organic electroluminescence element and the compressive stress received on the back side are balanced when subjected to deformation due to external pressure such as bending, so that no stress is generated at all or very little stress is applied. By disposing a polysilazane-containing layer containing quantum dots in a neutral region (also referred to as the center of gravity region of elastic modulus) that does not occur, the quantum dots are not subject to particle breakage due to excessive stress (stress), An organic electroluminescence element having excellent durability can be obtained.

また、本発明に係る量子ドットを含むポリシラザン含有層が、改質処理が施されたポリシラザン改質体を含む層であることが、応力耐性に優れた高品位の量子ドット含有層を形成することができる観点から望ましい。   In addition, the polysilazane-containing layer containing the quantum dots according to the present invention is a layer containing a modified polysilazane-modified body to form a high-quality quantum dot-containing layer excellent in stress resistance. It is desirable from the viewpoint of

また、前記ポリシラザン含有層に対する改質処理が、真空紫外線照射を用いた改質方法であることが、高品位で、かつ均質性の高いポリシラザン改質層を安定してえることができる点で望ましい。   Further, it is desirable that the modification treatment for the polysilazane-containing layer is a modification method using vacuum ultraviolet irradiation because a polysilazane modified layer having high quality and high homogeneity can be stably obtained. .

また、前記量子ドットを含むポリシラザン含有層が、前記可撓性樹脂基材と、前記発光部材ユニットとの間に配置されている構成であることが、ポリシラザン含有層を中立領域に配置することができ、光取り出し効率及び折り曲げ耐性に優れた有機エレクトロルミネッセンス素子を得ることができる点で望ましい。   In addition, the polysilazane-containing layer including the quantum dots may be arranged between the flexible resin base material and the light emitting member unit, and the polysilazane-containing layer may be disposed in a neutral region. This is desirable in that an organic electroluminescence device excellent in light extraction efficiency and bending resistance can be obtained.

また、可撓性樹脂基材上に、本発明に係る量子ドットを含むポリシラザン含有層を有し、更に当該ポリシラザン含有層上に、ガスバリアー層及び前記発光部材ユニットが、この順に積層されている構成とすることが好ましい。ポリシラザン含有層は、粒子状の量子ドットを含有することにより、層表面が量子ドットの形状を反映して弱い凹凸形状が生じる場合もあり、このような凹凸形状の表面を有するポリシラザン含有層上に直接発光部材ユニットを形成すると、有機機能性層等の平面性に影響を与える場合があるため、ポリシラザン含有層上にあらかじめバリアー層を形成することにより、ポリシラザン含有層の凹凸を平滑化(レベリングともいう。)することにより、その上に設ける発光部材ユニットの平面性を確保することができる観点からも望ましい。   Moreover, it has the polysilazane content layer containing the quantum dot which concerns on this invention on a flexible resin base material, and also the gas barrier layer and the said light emitting member unit are laminated | stacked in this order on the said polysilazane content layer. A configuration is preferable. When the polysilazane-containing layer contains particulate quantum dots, the surface of the layer may reflect the shape of the quantum dots, resulting in a weak uneven shape. On the polysilazane-containing layer having such an uneven surface, If the light emitting member unit is directly formed, the planarity of the organic functional layer or the like may be affected. Therefore, by forming a barrier layer on the polysilazane-containing layer in advance, the unevenness of the polysilazane-containing layer is smoothed (also called leveling). This is also desirable from the viewpoint of ensuring the flatness of the light emitting member unit provided thereon.

また、量子ドットとして、少なくともSi、Ge、GaN、GaP、CdS、CdSe、CdTe、InP、InN、ZnS、In、ZnO、CdO又はこれらの混合物で構成されていることが、量子ドットとしての効果をより発揮することができる観点から望ましい。 In addition, the quantum dot is composed of at least Si, Ge, GaN, GaP, CdS, CdSe, CdTe, InP, InN, ZnS, In 2 S 3 , ZnO, CdO, or a mixture thereof. It is desirable from the viewpoint that the effect of can be exhibited more.

また、量子ドットが、少なくとも2種の化合物により形成されるコア/シェル構造又はグラジエント構造を有することが、応力に対する耐性をより向上させることができる観点から望ましい。   In addition, it is desirable that the quantum dots have a core / shell structure or a gradient structure formed of at least two kinds of compounds from the viewpoint of further improving resistance to stress.

また、対向する一対の電極の少なくとも一方の電極であって、光取り出し側に配置されている電極を、銀を主成分とする電極で構成することにより、表面抵抗が低く、かつ光透過性の高い透明な電極を形成することができ、より高い光取り出し効率を実現することができる観点から望ましい態様である。   In addition, at least one of a pair of electrodes facing each other, the electrode disposed on the light extraction side being composed of an electrode containing silver as a main component, the surface resistance is low and the light transmission property This is a desirable mode from the viewpoint that a high transparent electrode can be formed and higher light extraction efficiency can be realized.

以下、本発明とその構成要素、及び本発明を実施するための形態・態様について詳細な説明をする。なお、以下の説明において示す「〜」は、その前後に記載される数値を下限値及び上限値として含む意味で使用する。   Hereinafter, the present invention, its components, and modes and modes for carrying out the present invention will be described in detail. In addition, "-" shown in the following description is used with the meaning which includes the numerical value described before and behind that as a lower limit and an upper limit.

《有機EL素子の基本構成》
本発明の有機EL素子は、可撓性樹脂基材上に、少なくとも、対向する位置に配置される一対の電極と、当該電極に挟持される発光層を含む有機機能層群とから構成される発光部材ユニットを有し、かつ光取り出し側に、量子ドットを含むポリシラザン含有層を有することを特徴とする。
<< Basic structure of organic EL element >>
The organic EL element of the present invention is composed of a pair of electrodes arranged at least on opposing positions on a flexible resin substrate, and an organic functional layer group including a light emitting layer sandwiched between the electrodes. It has a light emitting member unit and has a polysilazane-containing layer containing quantum dots on the light extraction side.

図1に、本発明の有機EL素子の代表的な構成の一例を示す概略断面図である。   FIG. 1 is a schematic cross-sectional view showing an example of a typical configuration of the organic EL element of the present invention.

本発明の有機EL素子においては、量子ドットを含むポリシラザン含有層が、有機エレクトロルミネッセンス素子を構成する全層厚方向の中立領域に配置していることが好ましく、更に好ましくは、量子ドットを含むポリシラザン含有層が、可撓性樹脂基材と発光部材ユニットとの間に配置されている構成であり、特に好ましい構成は、可撓性樹脂基材上に、量子ドットを含むポリシラザン含有層を有し、更にポリシラザン含有層上に、ガスバリアー層及び発光部材ユニットがこの順に積層されている構成である。   In the organic EL device of the present invention, the polysilazane-containing layer containing quantum dots is preferably disposed in the neutral region in the entire thickness direction constituting the organic electroluminescence device, and more preferably, the polysilazane containing quantum dots. The content layer is a configuration arranged between the flexible resin base material and the light emitting member unit, and a particularly preferable configuration has a polysilazane content layer containing quantum dots on the flexible resin base material. Further, the gas barrier layer and the light emitting member unit are laminated in this order on the polysilazane-containing layer.

図1の(a)に、本発明の有機EL素子において、特に好ましい構成の代表例を示す。   FIG. 1A shows a typical example of a particularly preferable configuration in the organic EL device of the present invention.

図1の(a)において、有機EL素子1は、可撓性樹脂基材2上に、本発明に係る量子ドットQDを含むポリシラザン含有層4が形成されている。量子ドットQDをポリシラザン含有層4中に分散させて存在させることにより、量子ドットQDによる優れた高発光効率及び演色性を発現するとともに、ポリシラザン含有層4を構成するバインダーであるポリシラザンにより量子ドットQDが保護されることにより、量子ドットQDに対する酸素の影響を防止することができる。なお、本発明に係るポリシラザン含有層は、ポリシラザン又はポリシラザン改質体で構成されており、ポリシラザン含有層を構成するポリシラザンの少なくとも一部が、熱あるいは真空紫外線により改質されている構成が好ましい。   In FIG. 1A, an organic EL element 1 has a polysilazane-containing layer 4 including quantum dots QD according to the present invention formed on a flexible resin substrate 2. By allowing the quantum dots QD to be dispersed in the polysilazane-containing layer 4, the quantum dots QD exhibit excellent high light emission efficiency and color rendering, and the polysilazane, which is a binder constituting the polysilazane-containing layer 4, causes the quantum dots QD. By being protected, the influence of oxygen on the quantum dots QD can be prevented. The polysilazane-containing layer according to the present invention is composed of polysilazane or a polysilazane modified body, and at least a part of the polysilazane constituting the polysilazane-containing layer is preferably modified by heat or vacuum ultraviolet rays.

更に、本発明に係るポリシラザン含有層の上部に、ガスバリアー層5が形成されている。このような構成とすることにより、量子ドットQDに起因するポリシラザン含有層4表面の微細な凹凸構造を、その上に形成するガスバリアー層5により平滑化する。このような平滑化効果は、特に、下記で説明する第1電極6が、透明電極として銀薄膜電極等で形成される場合に顕著な効果を発現する。   Further, a gas barrier layer 5 is formed on the polysilazane-containing layer according to the present invention. By setting it as such a structure, the fine uneven structure of the polysilazane content layer 4 surface resulting from quantum dot QD is smoothed by the gas barrier layer 5 formed on it. Such a smoothing effect is particularly remarkable when the first electrode 6 described below is formed of a silver thin film electrode or the like as a transparent electrode.

上記説明した平滑なガスバリアー層5上には、有機EL素子の主要構成要素である発光部材ユニットUを形成する。発光部材ユニットUは、主には、対向する一方の電極として、可撓性樹脂基材2側(光取り出し側)に配置される光透過性を有する第1電極6(透明電極)、発光層を含む有機機能層ユニット7及び、対向する他方の電極として、封止部材9側に配置される第2電極8(対向電極ともいう。)により構成される。最表表面には、これらの構成要素を、外部環境からの水分や酸素による影響を防止する目的で、封止部材9が設けられている。   On the smooth gas barrier layer 5 described above, a light emitting member unit U which is a main component of the organic EL element is formed. The light emitting member unit U mainly has a light transmitting first electrode 6 (transparent electrode) disposed on the flexible resin substrate 2 side (light extraction side) as one opposing electrode, a light emitting layer. And a second electrode 8 (also referred to as a counter electrode) disposed on the sealing member 9 side as the other opposing electrode. A sealing member 9 is provided on the outermost surface for the purpose of preventing these components from being affected by moisture and oxygen from the external environment.

図1の(a)に示すような構成とすることにより、ポリシラザン含有層4を中立領域に配置することが容易となる点で好ましい態様である。   The configuration as shown in FIG. 1A is a preferable embodiment in that it is easy to dispose the polysilazane-containing layer 4 in the neutral region.

また、可撓性樹脂基材2の裏面側には、バックコート層3、例えば、帯電防止層等を設けることができる。   Further, a back coat layer 3, for example, an antistatic layer or the like can be provided on the back side of the flexible resin substrate 2.

図1の(b)は、本発明の有機EL素子の他の一例を示す概略断面図である。   FIG. 1B is a schematic cross-sectional view showing another example of the organic EL element of the present invention.

図1の(b)示す有機EL素子1は、上記図1の(a)で示した構成に対し、ポリシラザン含有層4とガスバリアー層5の配置を逆転し、可撓性樹脂基材2、ガスバリアー層5、ポリシラザン含有層4、第1電極6(透明電極)の順に積層した構成である。   The organic EL element 1 shown in FIG. 1B has a configuration in which the arrangement of the polysilazane-containing layer 4 and the gas barrier layer 5 is reversed with respect to the configuration shown in FIG. The gas barrier layer 5, the polysilazane-containing layer 4, and the first electrode 6 (transparent electrode) are laminated in this order.

図1の(b)で示すような可撓性樹脂基材2とポリシラザン含有層4との間にガスバリアー層5を設けることにより、可撓性樹脂基材2側から浸入してくる水分や酸素等によるポリシラザン含有層4を構成する量子ドットQDへの影響をより抑制することができ、耐久性という観点では更に向上することになる。   By providing the gas barrier layer 5 between the flexible resin substrate 2 and the polysilazane-containing layer 4 as shown in FIG. The influence of oxygen or the like on the quantum dots QD constituting the polysilazane-containing layer 4 can be further suppressed, which is further improved from the viewpoint of durability.

しかしながら、図1の(b)で示す構成では、微細な凹凸を有する量子ドットQDを含有するポリシラザン含有層4上に、直接、第1電極6が形成させるため、特に第1電極が、銀薄膜電極である場合には、実用上は全く問題ないが、第1電極の均一性、平滑性が、図1の(a)に示す構成に対してはやや低下する。   However, in the configuration shown in FIG. 1B, the first electrode 6 is formed directly on the polysilazane-containing layer 4 containing the quantum dots QD having fine irregularities. In the case of an electrode, there is no problem in practical use, but the uniformity and smoothness of the first electrode are slightly lowered compared to the configuration shown in FIG.

図1の(c)は、本発明の有機EL素子の他の一例を示す概略断面図である。   FIG. 1C is a schematic cross-sectional view showing another example of the organic EL element of the present invention.

図1の(c)示す有機EL素子1は、上記図1の(a)で示した構成に対し、ポリシラザン含有層4を、光取り出し側の最表面に配置した構成であり、本発明で規定する有機EL素子の構成の一つである。   The organic EL element 1 shown in FIG. 1C has a configuration in which a polysilazane-containing layer 4 is arranged on the outermost surface on the light extraction side with respect to the configuration shown in FIG. This is one of the configurations of the organic EL element.

ただし、量子ドットQDを含有するポリシラザン含有層4が最表層に位置しているため、応力の中立領域からは大きく乖離し、最大の引っ張り応力あるいは圧縮応力を受けることになり、量子ドットの受けるストレスが増大し、かつ最表層に位置していることにより、水分や酸素の影響を受けやすくなる。また、発光部材ユニットを構成する発光層からも離れた位置にあるため、高発光効率や演色性という観点では、図1の(a)や(b)に記載の構成に対しては、実用上可能ではあるが、本発明の目的効果の発現度がやや低くなる特性である。   However, since the polysilazane-containing layer 4 containing the quantum dots QD is located on the outermost layer, it is greatly deviated from the neutral region of stress and is subjected to the maximum tensile stress or compressive stress. Increases and is positioned on the outermost surface layer, it becomes susceptible to moisture and oxygen. Moreover, since it is located away from the light emitting layer constituting the light emitting member unit, from the viewpoint of high light emission efficiency and color rendering properties, the structure described in (a) and (b) of FIG. 1 is practically used. Although it is possible, it is a characteristic that the degree of expression of the objective effect of the present invention is slightly lowered.

〔光取り出し側〕
本発明の有機EL素子においては、光取り出し側に量子ドットQDを含有するポリシラザン含有層4を配置することを特徴の一つとする。
[Light extraction side]
One feature of the organic EL device of the present invention is that a polysilazane-containing layer 4 containing quantum dots QD is disposed on the light extraction side.

本発明に係る量子ドットは、発光層で発光したリン光あるいは蛍光を受け、ダウンコンバージョン的に光励起させた発光により、発光層の発光色を補う機能を備えており、必然的に、量子ドットQDを含有するポリシラザン含有層4は、発光部材ユニットで発光した光を外部に放射する面側、すなわち、光取り出し側に配置する。   The quantum dot according to the present invention has a function of supplementing the emission color of the light-emitting layer by light emission that receives phosphorescence or fluorescence emitted from the light-emitting layer and is photoexcited in a down-conversion manner. The polysilazane-containing layer 4 containing is arranged on the surface side that emits light emitted by the light emitting member unit to the outside, that is, on the light extraction side.

本発明でいう光取り出し側について、図1の(a)を一例に説明する。   The light extraction side referred to in the present invention will be described with reference to FIG.

図1の(a)に記載の構成では、紙面の下側に発光光Lが放出される。   In the configuration shown in FIG. 1A, the emitted light L is emitted below the paper surface.

有機EL素子においては、一対の対向する電極を有しているが、少なくとも一方の電極は、光透過性を有する電極が配置されており、その光透過性電極が配置されている面が光取り出し側である。図1の(a)では、第1電極6が、光透過性を有する電極であり、好ましくは、銀薄膜から構成される透明電極であることが好ましい。   An organic EL element has a pair of opposed electrodes, but at least one of the electrodes is provided with a light-transmitting electrode, and the surface on which the light-transmitting electrode is disposed is light extraction. On the side. In FIG. 1A, the first electrode 6 is a light-transmitting electrode, preferably a transparent electrode composed of a silver thin film.

また、対向する電極の双方が光透過性電極で構成されている場合には、発光層を挟んで両面側が、光取り出し側であり、本発明においては、少なくとも一方の光取り出し側にポリシラザン含有層4に有していればよく、更に好ましくは、両面にポリシラザン含有層4を配置する構成である。   In the case where both of the opposing electrodes are made of light-transmitting electrodes, both side surfaces sandwiching the light emitting layer are the light extraction side, and in the present invention, at least one light extraction side has a polysilazane-containing layer. 4, and more preferably, the polysilazane-containing layer 4 is disposed on both sides.

〔中立領域〕
本発明においては、量子ドットを含むポリシラザン含有層が、有機エレクトロルミネッセンス素子が曲げモーメントを受けた際の応力の中立領域に位置していることが好ましい態様である。
[Neutral area]
In this invention, it is a preferable aspect that the polysilazane content layer containing a quantum dot is located in the neutral area | region of the stress when an organic electroluminescent element receives a bending moment.

量子ドットを含むポリシラザン含有層を本発明で規定する応力の中立領域に配置することにより、有機EL素子が折り曲げるような外圧を受けた場合でも、ポリシラザン含有層に応力が発生しないか、あるいはごく僅かしか発生しない構成である。   By placing the polysilazane-containing layer containing quantum dots in the neutral region of the stress defined in the present invention, even when the organic EL element is subjected to an external pressure that causes bending, the polysilazane-containing layer is not stressed or very little This is a configuration that only occurs.

すなわち、本発明では、有機EL素子に折り曲げストレスを付与した場合に、折り曲げた表面側に生じる引っ張り応力TSと、裏面側に生じる圧縮応力CSとが生じないか、あるいは発生していても極めて低い値を示す領域を、中立領域(以下、中立面あるいは中立部ともいう。)という。また、この中立領域の中心点を、中立点あるいは中立軸という。   That is, in the present invention, when a bending stress is applied to the organic EL element, the tensile stress TS generated on the bent surface side and the compressive stress CS generated on the back surface side are not generated or are extremely low even if generated. The region indicating the value is referred to as a neutral region (hereinafter also referred to as a neutral plane or a neutral portion). The center point of this neutral region is called a neutral point or neutral axis.

本発明において、曲げモーメントを受けた際の有機EL素子の応力の中立領域は、図1の(a)に示す構成では、最下層のバックコート層3から最表面に位置する封止部材までを含めた構成材料の各縦弾性定数に基づき求めることができる。   In the present invention, the stress neutral region of the organic EL element when subjected to a bending moment extends from the lowermost backcoat layer 3 to the sealing member located on the outermost surface in the configuration shown in FIG. It can obtain | require based on each longitudinal elastic constant of the constituent material included.

図2を用いて、応力の中心領域について更に説明する。   The stress central region will be further described with reference to FIG.

図2に示す有機EL素子1では、前記図1の(a)で記載した構成を一例として示してある。   In the organic EL element 1 shown in FIG. 2, the structure described in FIG. 1A is shown as an example.

図2の(a)で示す有機EL素子1は、裏面にバックコート層3を有する可撓性樹脂基材2上に、本発明に係る量子ドットを含むポリシラザン含有層4、ガスバリアー層5、第1電極6、有機機能層ユニット7、第2電極8及び封止部材9を積層した構成である。このような構成においては、第1電極が光透過性電極であり、可撓性樹脂基材2を設けた側が、光取り出し側となる。   An organic EL element 1 shown in FIG. 2A has a polysilazane-containing layer 4 containing quantum dots according to the present invention, a gas barrier layer 5 on a flexible resin substrate 2 having a back coat layer 3 on the back surface. The first electrode 6, the organic functional layer unit 7, the second electrode 8, and the sealing member 9 are stacked. In such a configuration, the first electrode is a light transmissive electrode, and the side on which the flexible resin substrate 2 is provided is the light extraction side.

このような構成の有機EL素子1の表面側の両端部に折り曲げ力Fを付加した場合、封止部材9等を有する表面側では、水平方向に引っ張り力T(Tensile force)が作用し、図2の(b)及び(c)で例示するように、有機EL素子1の表面から深さ方向に、引っ張り応力TS(Tensile stress)が発生し、その引っ張り応力TSは、表面部である封止部材9領域から中心部に向かって徐々に減衰し、ある点(中立面)でゼロ又は極めて小さな応力となる。   When a bending force F is applied to both ends on the surface side of the organic EL element 1 having such a configuration, a tensile force T (Tensile force) acts in the horizontal direction on the surface side having the sealing member 9 and the like. 2 (b) and (c), a tensile stress TS (Tensile stress) is generated in the depth direction from the surface of the organic EL element 1, and the tensile stress TS is a sealing portion that is a surface portion. It gradually attenuates from the region of the member 9 toward the center, and becomes zero or extremely small stress at a certain point (neutral surface).

一方、有機EL素子1の裏面側(バックコート層3を有する面側)は、逆に、水平方向に圧縮力C(Compressive force)が作用し、図2の(b)及び(c)で例示するように、有機EL素子1の裏面から深さ方向に、圧縮応力CS(Compressive stress)が発生し、その圧縮応力CSは、裏面部であるバックコート層3領域から中心部に向かって徐々に減衰し、ある点(中立面)でゼロ又は極めて小さな応力となる。   On the other hand, on the reverse side of the organic EL element 1 (the side having the back coat layer 3), conversely, a compressive force C (compressive force) acts in the horizontal direction, and is exemplified in FIGS. 2B and 2C. As described above, a compressive stress CS (Compressive stress) is generated in the depth direction from the back surface of the organic EL element 1, and the compressive stress CS gradually increases from the back coat layer 3 region, which is the back surface portion, toward the center portion. Damping and zero or very little stress at some point (neutral plane).

このように、折り曲げた際に受ける各応力がゼロ又は極めて小さな応力となる領域が、中立領域である。本発明では、有機EL素子1の総膜厚をDとしたとき、折り曲げた際に受ける各応力がゼロ又は極めて小さな応力となる点を中立面(あるいは、中立点ともいう)から、総膜厚Dの±10%の膜厚範囲を、中立領域と定義する。   As described above, a region where each stress received when bent is zero or extremely small is a neutral region. In the present invention, when the total film thickness of the organic EL element 1 is D, the point at which each stress received when bent is zero or extremely small from the neutral plane (or also referred to as the neutral point). A film thickness range of ± 10% of the thickness D is defined as a neutral region.

本発明においては、中立点あるいは中立領域の具体的な測定手順としては、特開2005−251671号公報に記載の中立面を測定する方法、あるいは特開2006−58764号公報に記載の中立面を求める方法に準じて測定することができる。   In the present invention, as a specific measurement procedure of the neutral point or the neutral region, a method for measuring a neutral plane described in Japanese Patent Application Laid-Open No. 2005-251671, or a neutral method described in Japanese Patent Application Laid-Open No. 2006-58764. It can be measured according to the method for determining the surface.

本発明においては、上記の方法等で測定される中立領域に、本発明に係る量子ドットを含むポリシラザン含有層4を配置することが、量子ドットが過度の応力を受けることなく、耐久性に優れた有機EL素子を得ることができる。   In the present invention, disposing the polysilazane-containing layer 4 containing the quantum dots according to the present invention in the neutral region measured by the above method, etc., is excellent in durability without the quantum dots receiving excessive stress. An organic EL element can be obtained.

本発明で規定する中立領域にポリシラザン含有層4を配置する方法としては、有機EL素子1の各層の構成材料に基づいて各層の縦弾性定数を制御し、所定の位置に弾性率の重点でもある中立領域を形成する方法、あるいは各構成層の層厚及び層配置を適宜コントロールし、中立領域にポリシラザン含有層4を配置する。   As a method of disposing the polysilazane-containing layer 4 in the neutral region defined in the present invention, the longitudinal elastic constant of each layer is controlled based on the constituent material of each layer of the organic EL element 1, and the elastic modulus is emphasized at a predetermined position. The method for forming the neutral region, or the layer thickness and the layer arrangement of each constituent layer are appropriately controlled, and the polysilazane-containing layer 4 is arranged in the neutral region.

本発明の有機EL素子の構成では、多くの場合、中立領域の層厚に対し、ポリシラザン含有層の層厚の方が厚くなるケースが多く、そのような構成においては、中立領域の全領域にポリシラザン含有層4がオーバーラップして配置されている構成であっても、あるいは中立領域の50%以上、好ましくは、中立領域の80%以上の領域にポリシラザン含有層が存在している構成であってもよい。   In the configuration of the organic EL element of the present invention, in many cases, the thickness of the polysilazane-containing layer is thicker than the thickness of the neutral region. In such a configuration, the entire region of the neutral region is used. Even if the polysilazane-containing layer 4 is arranged so as to overlap, the polysilazane-containing layer is present in an area of 50% or more, preferably 80% or more of the neutral area. May be.

《ポリシラザン含有層》
本発明に係るポリシラザン含有層は、光取り出し側に配置され、少なくとも量子ドット及びポリシラザンを含有することを特徴とする。
<Polysilazane-containing layer>
The polysilazane-containing layer according to the present invention is arranged on the light extraction side and contains at least quantum dots and polysilazane.

〔量子ドット〕
はじめに、本発明に適用される量子ドットの詳細について説明する。
[Quantum dots]
First, details of the quantum dots applied to the present invention will be described.

本発明に係る量子ドットとは、半導体材料の結晶で構成され、量子閉じ込め効果を有する粒子径が数nm〜数十nm程度の微粒子であり、下記に示す量子ドット効果が得られるものをいう。   The quantum dot according to the present invention is a fine particle having a particle diameter of several nanometers to several tens of nanometers, which is composed of a crystal of a semiconductor material and has a quantum confinement effect, and can obtain the quantum dot effect shown below.

本発明に係る量子ドット(微粒子)の粒子径としては、具体的には1〜20nmの範囲内であることが好ましく、更に好ましくは1〜10nmの範囲内である。   Specifically, the particle diameter of the quantum dots (fine particles) according to the present invention is preferably in the range of 1 to 20 nm, and more preferably in the range of 1 to 10 nm.

このような量子ドットのエネルギー準位Eは、一般に、プランク定数を「h」と、電子の有効質量を「m」と、微粒子の半径を「R」としたとき、下式(I)で表される。   The energy level E of such a quantum dot is generally expressed by the following formula (I) when the Planck constant is “h”, the effective mass of the electron is “m”, and the radius of the fine particle is “R”. Is done.

式(I):E∝h/mR
式(I)で示されるように、量子ドットのバンドギャップは、「R−2」に比例して大きくなり、いわゆる、量子ドット効果が得られる。このように、量子ドットの粒子径を制御、規定することによって、量子ドットのバンドギャップ値を制御することができる。すなわち、微粒子の粒子径を制御、規定することにより、通常の原子には無い多様性を持たせることができる。そのため、光によって励起させたり、量子ドットを含む有機EL素子に対して電圧をかけることで、量子ドットに電子とホールを閉じ込めて再結合させたりすることで電気エネルギーを所望の波長の光に変換して出射させることができる。本発明では、このような発光性の量子ドット材料を量子ドットと定義する。
Formula (I): E∝h 2 / mR 2
As shown by the formula (I), the band gap of the quantum dot increases in proportion to “R −2 ”, and a so-called quantum dot effect is obtained. Thus, the band gap value of a quantum dot can be controlled by controlling and defining the particle diameter of the quantum dot. That is, by controlling and defining the particle diameter of the fine particles, it is possible to provide diversity not found in ordinary atoms. For this reason, electrical energy can be converted into light of the desired wavelength by exciting electrons with light or applying voltage to organic EL elements that contain quantum dots to confine electrons and holes in the quantum dots and recombine them. Can be emitted. In the present invention, such a light-emitting quantum dot material is defined as a quantum dot.

量子ドットの平均粒子径は、上述したように、数nm〜数十nm程度であるが、有機EL素子が白色発光材料として用いる場合、目的とする発光色に対応する平均粒子径に設定する。例えば、赤発光を得たい場合には、量子ドットの平均粒子径としては3.0〜20nmの範囲内に設定することが好ましく、緑発光を得たい場合には、量子ドットの平均粒子径を1.5〜10nmの範囲内に設定することが好ましく、青色発光を得たい場合には、量子ドットの平均粒子径を1.0〜3.0nmの範囲内に設定することが好ましい。   As described above, the average particle diameter of the quantum dots is about several nm to several tens of nm. However, when the organic EL element is used as a white light emitting material, the average particle diameter is set to an average particle diameter corresponding to a target emission color. For example, when it is desired to obtain red light emission, the average particle diameter of the quantum dots is preferably set within a range of 3.0 to 20 nm. When green light emission is desired to be obtained, the average particle diameter of the quantum dots is set. It is preferable to set within the range of 1.5 to 10 nm, and when obtaining blue light emission, it is preferable to set the average particle diameter of the quantum dots within the range of 1.0 to 3.0 nm.

平均粒子径の測定方法としては、公知の方法を用いることができる。例えば、透過型電子顕微鏡(TEM)により量子ドットの粒子観察を行い、そこから粒子径分布の数平均粒子径として求める方法や、動的光散乱法による粒径測定装置、例えば、Malvern社製、「ZETASIZER Nano Series Nano−ZSを用いて測定することができる。その他にも、X線小角散乱法により得られたスペクトルから量子ドットの粒子径分布シミュレーション計算を用いて粒子径分布を導出する方法などが挙げられるが、本発明においては、動的光散乱法による粒径測定装置(Malvern社製、「ZETASIZER Nano Series Nano−ZS」)を用いた測定方法が好ましい。   As a method for measuring the average particle diameter, a known method can be used. For example, the quantum dot particles are observed with a transmission electron microscope (TEM), and the number average particle size of the particle size distribution is obtained therefrom, or a particle size measuring device using a dynamic light scattering method, for example, manufactured by Malvern, “It can be measured using ZETASIZER Nano Series Nano-ZS. In addition, a method of deriving a particle size distribution from a spectrum obtained by a small-angle X-ray scattering method using a particle size distribution simulation calculation of a quantum dot, etc. However, in the present invention, a measurement method using a particle size measuring apparatus by a dynamic light scattering method (“ZETASIZER Nano Series Nano-ZS” manufactured by Malvern) is preferable.

量子ドットの添加量は、ポリシラザン含有層の全構成物質を100質量部%としたとき、0.01〜50質量%の範囲内であることが好ましく、0.05〜25質量%の範囲内であることがより好ましく、0.1〜20質量%の範囲内であることが最も好ましい。添加量が0.01質量%以上であれば、十分な輝度効率、演色性の良い白色発光を得ることができ、50質量%以下であれば、適度な量子ドット粒子間距離を維持でき、量子サイズ効果を十分に発揮させることができる。   The addition amount of the quantum dots is preferably in the range of 0.01 to 50% by mass, and in the range of 0.05 to 25% by mass, when the total constituent substances of the polysilazane-containing layer are 100% by mass. More preferably, it is most preferably in the range of 0.1 to 20% by mass. If the addition amount is 0.01% by mass or more, white light emission with sufficient luminance efficiency and good color rendering can be obtained, and if it is 50% by mass or less, an appropriate distance between quantum dot particles can be maintained. The size effect can be exhibited sufficiently.

〈量子ドットの構成材料〉
量子ドットの構成材料としては、例えば、炭素、ケイ素、ゲルマニウム、スズ等の周期表第14族元素の単体、リン(黒リン)等の周期表第15族元素の単体、セレン、テルル等の周期表第16族元素の単体、炭化ケイ素(SiC)等の複数の周期表第14族元素からなる化合物、酸化スズ(IV)(SnO)、硫化スズ(II,IV)(Sn(II)Sn(IV)S)、硫化スズ(IV)(SnS)、硫化スズ(II)(SnS)、セレン化スズ(II)(SnSe)、テルル化スズ(II)(SnTe)、硫化鉛(II)(PbS)、セレン化鉛(II)(PbSe)、テルル化鉛(II)(PbTe)等の周期表第14族元素と周期表第16族元素との化合物、窒化ホウ素(BN)、リン化ホウ素(BP)、ヒ化ホウ素(BAs)、窒化アルミニウム(AlN)、リン化アルミニウム(AlP)、ヒ化アルミニウム(AlAs)、アンチモン化アルミニウム(AlSb)、窒化ガリウム(GaN)、リン化ガリウム(GaP)、ヒ化ガリウム(GaAs)、アンチモン化ガリウム(GaSb)、窒化インジウム(InN)、リン化インジウム(InP)、ヒ化インジウム(InAs)、アンチモン化インジウム(InSb)等の周期表第13族元素と周期表第15族元素との化合物(あるいはIII−V族化合物半導体)、硫化アルミニウム(Al)、セレン化アルミニウム(AlSe)、硫化ガリウム(Ga)、セレン化ガリウム(GaSe)、テルル化ガリウム(GaTe)、酸化インジウム(In)、硫化インジウム(In)、セレン化インジウム(InSe)、テルル化インジウム(InTe)等の周期表第13族元素と周期表第16族元素との化合物、塩化タリウム(I)(TlCl)、臭化タリウム(I)(TlBr)、ヨウ化タリウム(I)(TlI)等の周期表第13族元素と周期表第17族元素との化合物、酸化亜鉛(ZnO)、硫化亜鉛(ZnS)、セレン化亜鉛(ZnSe)、テルル化亜鉛(ZnTe)、酸化カドミウム(CdO)、硫化カドミウム(CdS)、セレン化カドミウム(CdSe)、テルル化カドミウム(CdTe)、硫化水銀(HgS)、セレン化水銀(HgSe)、テルル化水銀(HgTe)等の周期表第12族元素と周期表第16族元素との化合物(あるいはII−VI族化合物半導体)、硫化ヒ素(III)(As)、セレン化ヒ素(III)(AsSe)、テルル化ヒ素(III)(AsTe)、硫化アンチモン(III)(Sb)、セレン化アンチモン(III)(SbSe)、テルル化アンチモン(III)(SbTe)、硫化ビスマス(III)(Bi)、セレン化ビスマス(III)(BiSe)、テルル化ビスマス(III)(BiTe)等の周期表第15族元素と周期表第16族元素との化合物、酸化銅(I)(CuO)、セレン化銅(I)(CuSe)等の周期表第11族元素と周期表第16族元素との化合物、塩化銅(I)(CuCl)、臭化銅(I)(CuBr)、ヨウ化銅(I)(CuI)、塩化銀(AgCl)、臭化銀(AgBr)等の周期表第11族元素と周期表第17族元素との化合物、酸化ニッケル(II)(NiO)等の周期表第10族元素と周期表第16族元素との化合物、酸化コバルト(II)(CoO)、硫化コバルト(II)(CoS)等の周期表第9族元素と周期表第16族元素との化合物、四酸化三鉄(Fe)、硫化鉄(II)(FeS)等の周期表第8族元素と周期表第16族元素との化合物、酸化マンガン(II)(MnO)等の周期表第7族元素と周期表第16族元素との化合物、硫化モリブデン(IV)(MoS)、酸化タングステン(IV)(WO)等の周期表第6族元素と周期表第16族元素との化合物、酸化バナジウム(II)(VO)、酸化バナジウム(IV)(VO)、酸化タンタル(V)(Ta)等の周期表第5族元素と周期表第16族元素との化合物、酸化チタン(TiO、Ti、Ti、Ti等)等の周期表第4族元素と周期表第16族元素との化合物、硫化マグネシウム(MgS)、セレン化マグネシウム(MgSe)等の周期表第2族元素と周期表第16族元素との化合物、酸化カドミウム(II)クロム(III)(CdCr)、セレン化カドミウム(II)クロム(III)(CdCrSe)、硫化銅(II)クロム(III)(CuCr)、セレン化水銀(II)クロム(III)(HgCrSe)等のカルコゲンスピネル類、バリウムチタネート(BaTiO)等が挙げられるが、SnS、SnS、SnSe、SnTe、PbS、PbSe、PbTe等の周期表第14族元素と周期表第16族元素との化合物、GaN、GaP、GaAs、GaSb、InN、InP、InAs、InSb等のIII−V族化合物半導体、Ga、Ga、GaSe、GaTe、In、In、InSe、InTe等の周期表第13族元素と周期表第16族元素との化合物、ZnO、ZnS、ZnSe、ZnTe、CdO、CdS、CdSe、CdTe、HgO、HgS、HgSe、HgTe等のII−VI族化合物半導体、As、As、AsSe、AsTe、Sb、Sb、SbSe、SbTe、Bi、Bi、BiSe、BiTe等の周期表第15族元素と周期表第16族元素との化合物、MgS、MgSe等の周期表第2族元素と周期表第16族元素との化合物が好ましく、中でも、Si、Ge、GaN、GaP、InN、InP、Ga、Ga、In、In、ZnO、ZnS、CdO、CdSがより好ましい。これらの物質は、毒性の高い陰性元素を含まないので耐環境汚染性や生物への安全性に優れており、また、可視光領域で純粋なスペクトルを安定して得ることができるので、有機EL素子の形成に有利である。これらの材料のうち、CdSe、ZnSe、CdSは、発光の安定性の点で好ましい。発光効率、高屈折率、安全性の経済性の観点から、ZnO、ZnSの量子ドットが好ましい。また、上記の材料は、1種で用いるものであってもよいし、2種以上を組み合わせて用いてもよい。
<Components of quantum dots>
Examples of the constituent material of the quantum dot include a simple substance of a group 14 element of the periodic table such as carbon, silicon, germanium, and tin, a simple substance of a group 15 element of the periodic table such as phosphorus (black phosphorus), and a periodicity of selenium, tellurium, and the like. Table 16 group element simple substance, compound consisting of a plurality of periodic table group 14 elements such as silicon carbide (SiC), tin (IV) (SnO 2 ), tin sulfide (II, IV) (Sn (II) Sn (IV) S 3 ), tin sulfide (IV) (SnS 2 ), tin sulfide (II) (SnS), tin selenide (II) (SnSe), tin telluride (II) (SnTe), lead sulfide (II) ) (PbS), lead selenide (II) (PbSe), lead telluride (II) (PbTe) periodic table group 14 element and periodic table group 16 element compound, boron nitride (BN), phosphorus Boron bromide (BP), Boron arsenide (BAs), Aluminum nitride (AlN , Aluminum phosphide (AlP), aluminum arsenide (AlAs), aluminum antimonide (AlSb), gallium nitride (GaN), gallium phosphide (GaP), gallium arsenide (GaAs), gallium antimonide (GaSb), nitride Compounds of Group 13 elements of the periodic table and Group 15 elements of the periodic table (or III-V compounds) such as indium (InN), indium phosphide (InP), indium arsenide (InAs), indium antimonide (InSb) Semiconductor), aluminum sulfide (Al 2 S 3 ), aluminum selenide (Al 2 Se 3 ), gallium sulfide (Ga 2 S 3 ), gallium selenide (Ga 2 Se 3 ), gallium telluride (Ga 2 Te 3 ) , indium oxide (In 2 O 3), indium sulfide (In 2 S 3), selenide Indium (In 2 Se 3), telluride, indium (In 2 Te 3) Periodic Table compounds of a Group 13 element and Periodic Table Group 16 element such as, thallium chloride (I) (TlCl), thallium bromide (I ) (TlBr), thallium iodide (I) (TlI) and other group 13 elements of the periodic table and group 17 elements of the periodic table, zinc oxide (ZnO), zinc sulfide (ZnS), zinc selenide (ZnSe) ), Zinc telluride (ZnTe), cadmium oxide (CdO), cadmium sulfide (CdS), cadmium selenide (CdSe), cadmium telluride (CdTe), mercury sulfide (HgS), mercury selenide (HgSe), telluride mercury (HgTe) periodic table group 12 element and the periodic table compound of group 16 element such as (or II-VI compound semiconductor), arsenic sulfide (III) (as 2 S 3), Se Nkahiso (III) (As 2 Se 3 ), tellurium arsenic (III) (As 2 Te 3 ), antimony sulfide (III) (Sb 2 S 3 ), selenium antimony (III) (Sb 2 Se 3 ) Antimony telluride (III) (Sb 2 Te 3 ), bismuth sulfide (III) (Bi 2 S 3 ), bismuth selenide (III) (Bi 2 Se 3 ), bismuth telluride (III) (Bi 2 Te 3 ) ) Etc. Periodic Table Group 15 elements and Periodic Table Group 16 elements, Periodic Table Group 11 elements such as copper (I) (Cu 2 O), copper selenide (Cu 2 Se), etc. And compounds of Group 16 elements of the periodic table, copper chloride (I) (CuCl), copper bromide (I) (CuBr), copper iodide (I) (CuI), silver chloride (AgCl), silver bromide ( AgBr) and other compounds of Group 11 elements of the periodic table and Group 17 elements of the periodic table; Group 9 elements of the periodic table such as Kell (II) (NiO), Group 9 elements of the periodic table, Group 9 of the periodic table such as cobalt oxide (II) (CoO), cobalt sulfide (II) (CoS) A compound of an element and a group 16 element of the periodic table, a compound of a group 8 element of the periodic table and a group 16 element of the periodic table, such as triiron tetroxide (Fe 3 O 4 ), iron (II) sulfide (FeS), Periodic table such as manganese oxide (II) (MnO), periodic table group 7 elements and periodic table group 16 elements, molybdenum sulfide (IV) (MoS 2 ), tungsten oxide (IV) (WO 2 ), etc. Periodic table such as compounds of Group 6 elements and Group 16 elements, vanadium oxide (II) (VO), vanadium oxide (IV) (VO 2 ), tantalum oxide (V) (Ta 2 O 5 ), etc. 5 group element and the periodic table compounds of group 16 elements, titanium oxide (TiO 2, Ti 2 O , Ti 2 O 3, Ti 5 O 9 , etc.) compounds of the periodic table Group 4 element and Periodic Table Group 16 element such as, Group 2, such as magnesium sulfide (MgS), magnesium selenide (MgSe) Compound of element and group 16 element of periodic table, cadmium oxide (II) chromium (III) (CdCr 2 O 4 ), cadmium selenide (II) chromium (III) (CdCr 2 Se 4 ), copper (II) sulfide Examples thereof include chalcogen spinels such as chromium (III) (CuCr 2 S 4 ), mercury (II) selenide (III) (HgCr 2 Se 4 ), barium titanate (BaTiO 3 ), etc., but SnS 2 , SnS, Compound of periodic table group 14 element and periodic table group 16 element such as SnSe, SnTe, PbS, PbSe, PbTe, GaN, GaP, GaAs, GaSb, InN, InP, InA III-V group compound semiconductors such as s and InSb, Ga 2 O 3 , Ga 2 S 3 , Ga 2 Se 3 , Ga 2 Te 3 , In 2 O 3 , In 2 S 3 , In 2 Se 3 , In 2 Te Compounds of group 13 elements of the periodic table such as 3 and group 16 elements of the periodic table, II-VI group compounds such as ZnO, ZnS, ZnSe, ZnTe, CdO, CdS, CdSe, CdTe, HgO, HgS, HgSe, HgTe Semiconductor, As 2 O 3 , As 2 S 3 , As 2 Se 3 , As 2 Te 3 , Sb 2 O 3 , Sb 2 S 3 , Sb 2 Se 3 , Sb 2 Te 3 , Bi 2 O 3 , Bi 2 S 3 , Bi 2 Se 3 , Bi 2 Te 3 periodic table group 15 element and periodic table group 16 element compound, MgS, MgSe periodic table group 2 element and periodic table group 16 element Compounds are preferred, among Also, Si, Ge, GaN, GaP, InN, InP, Ga 2 O 3 , Ga 2 S 3 , In 2 O 3 , In 2 S 3 , ZnO, ZnS, CdO, and CdS are more preferable. Since these substances do not contain highly toxic negative elements, they are excellent in environmental pollution resistance and safety to living organisms, and because a pure spectrum can be stably obtained in the visible light region, organic EL This is advantageous for forming the device. Of these materials, CdSe, ZnSe, and CdS are preferable in terms of light emission stability. From the viewpoints of luminous efficiency, high refractive index, and safety, ZnO and ZnS quantum dots are preferable. Moreover, said material may be used by 1 type and may be used in combination of 2 or more type.

なお、上述した量子ドットには、必要に応じて微量の各種元素を不純物としてドープすることができる。このようなドープ物質を添加することにより発光特性を大きく向上させることができる。   Note that the above-described quantum dots can be doped with a small amount of various elements as impurities as necessary. By adding such a doping substance, the emission characteristics can be greatly improved.

本発明に係る量子ドットのバンドギャップとしては、発光層が含有するホスト化合物のバンドギャップより、0.1eV以上小さいことが好ましい。   The band gap of the quantum dots according to the present invention is preferably smaller than the band gap of the host compound contained in the light emitting layer by 0.1 eV or more.

また、少なくとも1種の量子ドットのバンドギャップが、発光層が含有する青色リン光発光性化合物のバンドギャップに対し、0.1eV以上大きいことが最も好ましい。具体的には1.8〜3.2eVの範囲であることが好ましく、2.2〜3eVの範囲であることが更に好ましく、2.6〜3.0eVの範囲内であることが最も好ましい。   Moreover, it is most preferable that the band gap of at least one kind of quantum dot is 0.1 eV or more larger than the band gap of the blue phosphorescent compound contained in the light emitting layer. Specifically, it is preferably in the range of 1.8 to 3.2 eV, more preferably in the range of 2.2 to 3 eV, and most preferably in the range of 2.6 to 3.0 eV.

本発明でいうバンドギャップとは、無機物である量子ドットの場合は、価電子帯と伝導帯のエネルギー差を量子ドットにおけるバンドギャップといい、有機物であるリン光発光ドーパント及びホスト化合物でいうバンドギャップ(eV)とは、最高被占分子軌道(HOMO)と最低空分子軌道(LUMO)とのエネルギー差をいう。   In the case of the quantum dot which is an inorganic substance, the band gap as used in the present invention refers to the energy difference between the valence band and the conduction band as the band gap in the quantum dot, and the band gap as used in the phosphorescent light-emitting dopant and host compound which are organic substances. (EV) refers to the energy difference between the highest occupied molecular orbital (HOMO) and the lowest unoccupied molecular orbital (LUMO).

量子ドットのバンドギャップ(eV)は、Taucプロットを用いて測定することができる。   The band gap (eV) of a quantum dot can be measured using a Tauc plot.

バンドギャップ(eV)の光科学的測定手法の一つであるTaucプロットについて説明する。   A Tauc plot, which is one of the optical scientific measurement methods of the band gap (eV), will be described.

Taucプロットを用いたバンドギャップ(E)の測定原理を以下に示す。 The measurement principle of the band gap (E 0 ) using the Tauc plot is shown below.

半導体材料の長波長側の光学吸収端近傍の比較的吸収の大きい領域において光吸収係数αと光エネルギーhν(ただし、hはプランク常数、νは振動数)、及びバンドキャップエネルギーEの間には次式(A)、が成り立つと考えられている。 In the region of relatively large absorption near the optical absorption edge on the long wavelength side of the semiconductor material, between the light absorption coefficient α and the light energy hν (where h is the Planck constant and ν is the frequency), and the bandcap energy E 0 Is considered to hold the following equation (A).

式(A):αhν=B(hν−E
したがって、吸収スペクトルを測定し、そこから(αhν)の0.5乗に対してhνをプロット(いわゆる、Taucプロット)し、直線区間を外挿したα=0におけるhνの値が求めようとする量子ドットのバンドギャップエネルギーEとなる。
Formula (A): αhν = B (hν−E 0 ) 2
Therefore, an absorption spectrum is measured, and hν is plotted (so-called Tauc plot) with respect to (αhν) raised to the 0.5th power, and the value of hν at α = 0 obtained by extrapolating the straight section is sought. The band gap energy E 0 of the quantum dot is obtained.

また、有機物であるリン光発光ドーパント及びホスト化合物でいうバンドギャップ(eV)については、下記の方法に従って求めることができる。   Further, the band gap (eV) in the phosphorescent light-emitting dopant that is an organic substance and the host compound can be determined according to the following method.

HOMOのエネルギー準位は、光電子分光装置AC−2(理研計器株式会社製)により測定し、LUMOのエネルギー準位は、吸収波長末端(λth(nm))から以下の式を用いて算出してバンドエネルギーギャップ(HOMO−LUMOエネルギーギャップ)を求めた。なお、数値は絶対値(ev)として表示した。   The energy level of HOMO was measured with a photoelectron spectrometer AC-2 (manufactured by Riken Keiki Co., Ltd.), and the energy level of LUMO was calculated from the end of absorption wavelength (λth (nm)) using the following equation: A band energy gap (HOMO-LUMO energy gap) was determined. The numerical values are displayed as absolute values (ev).

(LUMOのエネルギー準位)=(HOMOのエネルギー準位)+1240/λth
上記の方法により測定した最高被占分子軌道(HOMO)と最低空分子軌道(LUMO)とのエネルギー差を求め、これを有機物であるリン光発光ドーパント及びホスト化合物でいうバンドギャップ(eV)とする。
(LUMO energy level) = (HOMO energy level) + 1240 / λth
The energy difference between the highest occupied molecular orbital (HOMO) and the lowest unoccupied molecular orbital (LUMO) measured by the above method is obtained, and this is used as the band gap (eV) in the phosphorescent dopant and host compound which are organic substances. .

また、他の方法として、これら有機及び無機機能材料のエネルギー準位を見積もる方法としては、走査型トンネル分光法、紫外線光電子分光法、X線光電子分光法、オージェ電子分光法により求められるエネルギー準位から求める方法及び光学的にバンドギャップを見積もる方法が挙げられる。   As another method for estimating the energy levels of these organic and inorganic functional materials, energy levels required by scanning tunneling spectroscopy, ultraviolet photoelectron spectroscopy, X-ray photoelectron spectroscopy, Auger electron spectroscopy are used. And a method for optically estimating the band gap.

また、これら量子ドットは、ホールと電子が量子ドット内での直接再結合することによる発光だけでなく、有機電子ブロック正孔輸送層や発光層、又は正孔ブロック電子輸送層中で生じた励起子のエネルギーを量子ドットに吸収させ量子ドットのコアからの発光を得ても良い。これらの量子ドットは、低濃度ドープされているため、その他のリン光発光性化合物にも励起子のエネルギーを吸収させて発光を得ることができる。   In addition, these quantum dots not only emit light due to direct recombination of holes and electrons in the quantum dots, but also the excitation generated in the organic electron block hole transport layer, light emitting layer, or hole block electron transport layer. The energy of the child may be absorbed by the quantum dot to obtain light emission from the core of the quantum dot. Since these quantum dots are lightly doped, other phosphorescent compounds can also absorb the exciton energy to obtain light emission.

〈コア/シェル構造〉
量子ドットの表面は、不活性な無機物の被覆層又は有機配位子で構成された被膜で被覆されたものであるのが好ましい。すなわち、量子ドットの表面は、量子ドット材料で構成されたコア領域と、不活性な無機物の被覆層又は有機配位子で構成されたシェル領域とを有するコア/シェル構造を有するものであるのが好ましい。
<Core / shell structure>
The surface of the quantum dot is preferably coated with an inert inorganic coating layer or a coating composed of an organic ligand. That is, the surface of the quantum dot has a core / shell structure having a core region made of a quantum dot material and a shell region made of an inert inorganic coating layer or an organic ligand. Is preferred.

このコア/シェル構造は、少なくとも2種類の化合物で形成されていることが好ましく、2種類以上の化合物でグラジエント構造(傾斜構造)を形成していても良い。これにより、塗布液中における量子ドットの凝集を効果的に防止することができ、量子ドットの分散性を向上させることができるとともに、輝度効率が向上し、連続駆動させた場合に生じる色ズレを抑制することができる。また、被覆層の存在により、安定的に発光特性が得られる。   This core / shell structure is preferably formed of at least two kinds of compounds, and a gradient structure (gradient structure) may be formed of two or more kinds of compounds. This effectively prevents aggregation of the quantum dots in the coating liquid, improves the dispersibility of the quantum dots, improves the luminance efficiency, and prevents color shifts that occur when driven continuously. Can be suppressed. Further, the light emission characteristics can be stably obtained due to the presence of the coating layer.

また、量子ドットの表面が被膜(シェル部)で被覆されていると、後述するような表面修飾剤を量子ドットの表面付近に確実に担持させることができる。   Moreover, when the surface of the quantum dot is covered with a coating (shell part), a surface modifier as described later can be reliably supported in the vicinity of the surface of the quantum dot.

被膜(シェル部)の厚さは、特に限定されないが、0.1〜10nmの範囲内であることが好ましく、0.1〜5nmの範囲内であることがより好ましい。   Although the thickness of a film (shell part) is not specifically limited, It is preferable to exist in the range of 0.1-10 nm, and it is more preferable to exist in the range of 0.1-5 nm.

一般に、量子ドットの平均粒子径により発光色を制御することができ、被膜の厚さが上記範囲内の値であれば、被膜の厚さが原子数個分に相当する厚さから量子ドット1個に満たない厚さであり、量子ドットを高密度で充填することができ、十分な発光量が得られる。また、被膜の存在により、お互いのコア粒子の粒子表面に存在する欠陥、ダングリングボンドへの電子トラップによる非発光の電子エネルギーの転移を抑制でき、量子効率の低下を抑えることができる。   In general, the emission color can be controlled by the average particle diameter of the quantum dots, and if the thickness of the coating is within the above range, the thickness of the coating can be determined from the thickness corresponding to several atoms. The thickness is less than one, the quantum dots can be filled with high density, and a sufficient amount of light emission can be obtained. In addition, the presence of the coating can suppress non-luminous electron energy transfer due to defects existing on the particle surfaces of the core particles and electron traps on the dangling bonds, thereby suppressing a decrease in quantum efficiency.

〈機能性の表面修飾剤〉
量子ドットを含有している有機機能層を湿式塗布方式で形成する際、それに用いる塗布液中においては、量子ドットの表面近傍に、表面修飾剤が付着していることが好ましい。これにより、塗布液中における量子ドットの分散安定性を特に優れたものとすることができる。また、量子ドットの製造時において、量子ドット表面に表面修飾剤を付着させることにより、形成される量子ドットの形状が真球度の高いものとなり、また、量子ドットの粒子径分布を狭く抑えられるため、特に優れたものとすることができる。
<Functional surface modifier>
When the organic functional layer containing quantum dots is formed by a wet coating method, it is preferable that a surface modifier is attached in the vicinity of the surface of the quantum dots in the coating solution used for the organic functional layer. Thereby, especially the dispersion stability of the quantum dot in a coating liquid can be made excellent. In addition, when a quantum dot is manufactured, by attaching a surface modifier to the surface of the quantum dot, the shape of the formed quantum dot becomes highly spherical, and the particle size distribution of the quantum dot can be kept narrow. Therefore, it can be made particularly excellent.

本発明で適用可能な機能性の表面修飾剤としては、量子ドットの表面に直接付着したものであってもよいし、シェルを介して付着したもの(表面修飾剤が直接付着するのはシェルで、量子ドットのコア部には接触していないもの)であってもよい。   Functional surface modifiers applicable in the present invention may be those directly attached to the surface of the quantum dots, or those attached via a shell (the surface modifier is directly attached to the shell. In other words, it may not be in contact with the core of the quantum dot.

表面修飾剤としては、例えば、ポリオキシエチレンラウリルエーテル、ポリオキシエチレンステアリルエーテル、ポリオキシエチレンオレイルエーテル等のポリオキシエチレンアルキルエーテル類;トリプロピルホスフィン、トリブチルホスフィン、トリヘキシルホスフィン、トリオクチルホスフィン等のトリアルキルホスフィン類;ポリオキシエチレンn−オクチルフェニルエーテル、ポリオキシエチレンn−ノニルフェニルエーテル等のポリオキシエチレンアルキルフェニルエーテル類;トリ(n−ヘキシル)アミン、トリ(n−オクチル)アミン、トリ(n−デシル)アミン等の第3級アミン類;トリプロピルホスフィンオキシド、トリブチルホスフィンオキシド、トリヘキシルホスフィンオキシド、トリオクチルホスフィンオキシド、トリデシルホスフィンオキシド等の有機リン化合物;ポリエチレングリコールジラウレート、ポリエチレングリコールジステアレート等のポリエチレングリコールジエステル類;ピリジン、ルチジン、コリジン、キノリン類の含窒素芳香族化合物等の有機窒素化合物;ヘキシルアミン、オクチルアミン、デシルアミン、ドデシルアミン、テトラデシルアミン、ヘキサデシルアミン、オクタデシルアミン等のアミノアルカン類;ジブチルスルフィド等のジアルキルスルフィド類;ジメチルスルホキシドやジブチルスルホキシド等のジアルキルスルホキシド類;チオフェン等の含硫黄芳香族化合物等の有機硫黄化合物;パルミチン酸、ステアリン酸、オレイン酸等の高級脂肪酸;アルコール類;ソルビタン脂肪酸エステル類;脂肪酸変性ポリエステル類;3級アミン変性ポリウレタン類;ポリエチレンイミン類等が挙げられるが、量子ドットが後述するような方法で調製されるものである場合、表面修飾剤としては、高温液相において量子ドットの微粒子に配位して、安定化する物質であるのが好ましく、具体的には、トリアルキルホスフィン類、有機リン化合物、アミノアルカン類、第3級アミン類、有機窒素化合物、ジアルキルスルフィド類、ジアルキルスルホキシド類、有機硫黄化合物、高級脂肪酸、アルコール類が好ましい。このような表面修飾剤を用いることにより、塗布液中における量子ドットの分散性を特に優れたものとすることができる。また、量子ドットの製造時において形成される量子ドットの形状をより真球度の高いものとし、量子ドットの粒度分布をよりシャープなものとすることができる。   Examples of the surface modifier include polyoxyethylene alkyl ethers such as polyoxyethylene lauryl ether, polyoxyethylene stearyl ether, and polyoxyethylene oleyl ether; tripropylphosphine, tributylphosphine, trihexylphosphine, trioctylphosphine, and the like. Trialkylphosphines; polyoxyethylene alkylphenyl ethers such as polyoxyethylene n-octylphenyl ether and polyoxyethylene n-nonylphenyl ether; tri (n-hexyl) amine, tri (n-octyl) amine, tri ( Tertiary amines such as n-decyl) amine; tripropylphosphine oxide, tributylphosphine oxide, trihexylphosphine oxide, trioctylphosphine oxide Organic phosphorus compounds such as tridecylphosphine oxide; polyethylene glycol diesters such as polyethylene glycol dilaurate and polyethylene glycol distearate; organic nitrogen compounds such as nitrogen-containing aromatic compounds such as pyridine, lutidine, collidine and quinolines; hexylamine and octyl Aminoalkanes such as amine, decylamine, dodecylamine, tetradecylamine, hexadecylamine, octadecylamine; dialkyl sulfides such as dibutyl sulfide; dialkyl sulfoxides such as dimethyl sulfoxide and dibutyl sulfoxide; sulfur-containing aromatic compounds such as thiophene Organic sulfur compounds such as: higher fatty acids such as palmitic acid, stearic acid and oleic acid; alcohols; sorbitan fatty acid esters; fatty acid-modified polyesters Ters; tertiary amine-modified polyurethanes; polyethyleneimines and the like. When the quantum dots are prepared by the method described later, the surface modifier may be a fine particle of quantum dots in a high-temperature liquid phase. It is preferable that the substance is coordinated to be stabilized, specifically, trialkylphosphines, organic phosphorus compounds, aminoalkanes, tertiary amines, organic nitrogen compounds, dialkyl sulfides, dialkyl sulfoxides. , Organic sulfur compounds, higher fatty acids and alcohols are preferred. By using such a surface modifier, the dispersibility of the quantum dots in the coating solution can be made particularly excellent. Moreover, the shape of the quantum dot formed at the time of manufacture of a quantum dot can be made into a higher sphericity, and the particle size distribution of a quantum dot can be made sharper.

本発明において、前述のように、量子ドットのサイズ(平均粒子径)としては、1〜20nmの範囲内であることが好ましい。本発明において、量子ドットのサイズとは、量子ドット材料で構成されたコア領域と、不活性な無機物の被覆層又は有機配位子で構成されたシェル領域及び表面修飾剤で構成されるトータルのサイズを表す。表面修飾剤やシェルが含まれない場合は、それを含まないサイズを表す。   In the present invention, as described above, the quantum dot size (average particle diameter) is preferably in the range of 1 to 20 nm. In the present invention, the size of the quantum dots means the total area composed of a core region composed of a quantum dot material, a shell region composed of an inert inorganic coating layer or an organic ligand, and a surface modifier. Represents size. If the surface modifier or shell is not included, the size does not include it.

〈量子ドットの製造方法〉
量子ドットの製造方法としては、従来行われている下記のような量子ドットの製造方法等が挙げられるが、これらに限定されるものではなく公知の任意の方法を用いることができる。
<Manufacturing method of quantum dots>
Examples of the method for producing quantum dots include the following conventional methods for producing quantum dots and the like, but are not limited thereto, and any known method can be used.

例えば、高真空下のプロセスとしては、分子ビームエピタキシー法、CVD法等;液相製造方法としては、原料水溶液を、例えば、n−ヘプタン、n−オクタン、イソオクタン等のアルカン類、又はベンゼン、トルエン、キシレン等の芳香族炭化水素等の非極性有機溶媒中の逆ミセルとして存在させ、この逆ミセル相中にて結晶成長させる逆ミセル法、熱分解性原料を高温の液相有機媒体に注入して結晶成長させるホットソープ法、さらに、ホットソープ法と同様に、酸塩基反応を駆動力として比較的低い温度で結晶成長を伴う溶液反応法等が挙げられる。これらの製造方法から任意の方法を使用することができるが、中でも、液相製造方法が好ましい。   For example, as a process under high vacuum, a molecular beam epitaxy method, a CVD method or the like; As a liquid phase production method, an aqueous raw material is an alkane such as n-heptane, n-octane, isooctane, or benzene, toluene. Inverted micelles, which exist as reverse micelles in non-polar organic solvents such as aromatic hydrocarbons such as xylene, and crystal growth in this reverse micelle phase, inject a thermally decomposable raw material into a high-temperature liquid-phase organic medium Examples thereof include a hot soap method for crystal growth and a solution reaction method involving crystal growth at a relatively low temperature using an acid-base reaction as a driving force, as in the hot soap method. Any method can be used from these production methods, and among these, the liquid phase production method is preferred.

なお、液相製造方法において、量子ドットの合成に際して、表面に存在する有機表面修飾剤を初期表面修飾剤という。例えば、ホットソープ法における初期表面修飾剤の例としては、トリアルキルホスフィン類、トリアルキルホスフィンオキシド類、アルキルアミン類、ジアルキルスルホキシド類、アルカンホスホン酸等が挙げられる。これらの初期表面修飾剤は、交換反応により上述の機能性表面修飾剤に交換することが好ましい。   In the liquid phase production method, the organic surface modifier present on the surface when the quantum dots are synthesized is referred to as an initial surface modifier. For example, examples of the initial surface modifier in the hot soap method include trialkylphosphines, trialkylphosphine oxides, alkylamines, dialkyl sulfoxides, alkanephosphonic acid and the like. These initial surface modifiers are preferably exchanged for the above-described functional surface modifiers by an exchange reaction.

具体的には、例えば、前述したホットソープ法により得られるトリオクチルホスフィンオキシド等の初期表面修飾剤は、機能性表面修飾剤を含有する液相中で行う交換反応により、上述の機能性表面修飾剤と交換することが可能である。   Specifically, for example, the initial surface modifier such as trioctyl phosphine oxide obtained by the hot soap method described above is obtained by performing the functional surface modification described above by an exchange reaction performed in a liquid phase containing the functional surface modifier. It is possible to replace it with an agent.

以下に、量子ドットの製造方法の一例を示す。   Below, an example of the manufacturing method of a quantum dot is shown.

〈1〉量子ドットの製造例1
まず、CdOパウダー(1.6mmol、0.206g;Aldrich、+99.99%)とオレイン酸(6.4mmol、1.8g;Aldrich、95%)とを40mLのトリオクチルアミン(TOA、Aldrich、95%)中で混合する。混合された溶液を高速で撹拌しながら150℃で熱処理し、Nを流しながら300℃まで温度を上昇させた。次いで、300℃で、トリオクチルホスフィン(TOP、Strem、97%)に添加された2.0モル/LのSe(Alfa Aesar)0.2mlを、上記Cd−含有混合物に高速で注入する。
<1> Production example 1 of quantum dots
First, CdO powder (1.6 mmol, 0.206 g; Aldrich, + 99.99%) and oleic acid (6.4 mmol, 1.8 g; Aldrich, 95%) were mixed with 40 mL of trioctylamine (TOA, Aldrich, 95). %). The mixed solution was heat-treated at 150 ° C. while stirring at high speed, and the temperature was increased to 300 ° C. while N 2 was allowed to flow. Then, at 300 ° C., 0.2 ml of 2.0 mol / L Se (Alfa Aesar) added to trioctylphosphine (TOP, Strem, 97%) is injected into the Cd-containing mixture at high speed.

90秒後、TOA(210μl in6ml)に添加された1.2mmolのn−オクタンチオールを、注射器ポンプ(syringe pump)を用いて1ml/minの速度で注入して40分間反応させる。   After 90 seconds, 1.2 mmol of n-octanethiol added to TOA (210 μl in 6 ml) is injected at a rate of 1 ml / min using a syringe pump and allowed to react for 40 minutes.

次に、0.92gの酢酸亜鉛と2.8gのオレイン酸とを20mlのTOAに200℃で、N雰囲気下で溶解させて0.25モル/LのZn前駆体溶液を調製する。 Next, 0.92 g of zinc acetate and 2.8 g of oleic acid are dissolved in 20 ml of TOA at 200 ° C. in an N 2 atmosphere to prepare a 0.25 mol / L Zn precursor solution.

次いで、16mlのアリコート(aliquot)のZn−オレイン酸溶液(100℃で加熱された)を前記Cd−含有反応媒質に2ml/minの速度で注入する。その後、TOA(1.12ml in 6ml)中の6.4mmolのn−オクタンチオールを、注射器ポンプを用いて1ml/minの速度で注入する。   A 16 ml aliquot of Zn-oleic acid solution (heated at 100 ° C.) is then injected into the Cd-containing reaction medium at a rate of 2 ml / min. Then, 6.4 mmol n-octanethiol in TOA (1.12 ml in 6 ml) is infused at a rate of 1 ml / min using a syringe pump.

全体反応は、2時間かけて行う。反応が終わった後、生成物を約50〜60℃に冷却し、有機スラッジを遠心分離(5600rpm)で除去する。不透明な塊がなくなるまでエタノール(Fisher、HPLC grade)を添加する。次いで、遠心分離して得られた沈殿物をトルエン(Sigma−Aldrich、Anhydrous 99.8%)中で溶解させることにより、CdSe/CdS/ZnS コア/シェル量子ドットコロイド溶液を得ることができる。   The entire reaction is performed over 2 hours. After the reaction is complete, the product is cooled to about 50-60 ° C. and the organic sludge is removed by centrifugation (5600 rpm). Add ethanol (Fisher, HPLC grade) until there is no opaque mass. Next, the precipitate obtained by centrifugation is dissolved in toluene (Sigma-Aldrich, Anhydrous 99.8%), whereby a CdSe / CdS / ZnS core / shell quantum dot colloidal solution can be obtained.

〈2〉量子ドットの製造例2
CdSe/ZnSのコア/シェル構造を有する量子ドットを得ようとする場合、界面活性剤としてTOPO(trioctylphosphine oxide)を使用した有機溶媒に(CHCd(dimethyl cadmium)、TOPSe(trioctylphosphine selenide)などのコア(CdSe)に該当する前駆体物質を注入して結晶が生成されるようにし、結晶が一定の大きさで成長するように高温で一定時間維持した後、シェル(ZnS)に該当する前駆体物質を注入して既に生成されたコアの表面にシェルが形成されるようにすることで、TOPOでキャッピング(capping)されたCdSe/ZnSの量子ドットを得ることができる。
<2> Production example 2 of quantum dots
When a quantum dot having a core / shell structure of CdSe / ZnS is to be obtained, (CH 3 ) 2 Cd (dimethyl cadmium), TOPSe (trioctylphosphine selenium) is used as an organic solvent using TOPO (trioxyphosphine oxide) as a surfactant. A precursor material corresponding to the core (CdSe) is injected to generate a crystal, and is maintained at a high temperature for a certain period of time so that the crystal grows at a certain size, and then corresponds to the shell (ZnS). CdSe / ZnS quantum dots capped with TOPO can be obtained by injecting the precursor material so that a shell is formed on the surface of the core already formed.

〈3〉量子ドットの製造例3
アルゴン気流下、トリ−n−オクチルホスフィンオキシド(TOPO)(関東化学社製)の7.5gに、ステアリン酸(関東化学社製)2.9g、n−テトラデシルホスホン酸(AVOCADO社製)620mg、及び、酸化カドミニウム(和光純薬工業社製)250mgを加え、370℃に加熱混合する。これを270℃まで自然冷却させた後、あらかじめトリブチルホスフィン(関東化学社製)2.5mlにセレン(STREM CHEMICAL社製)200mgを溶解させた溶液を加え、減圧乾燥し、TOPOで被覆されたCdSe微粒子を得る。
<3> Production example 3 of quantum dots
Under an argon stream, 7.5 g of tri-n-octylphosphine oxide (TOPO) (manufactured by Kanto Chemical Co., Ltd.), 2.9 g of stearic acid (manufactured by Kanto Chemical Co., Ltd.), and 620 mg of n-tetradecylphosphonic acid (manufactured by AVOCADO) Then, 250 mg of cadmium oxide (manufactured by Wako Pure Chemical Industries, Ltd.) is added and heated to 370 ° C. After naturally cooling this to 270 ° C., a solution of 200 mg of selenium (STREM CHEMICAL) dissolved in 2.5 ml of tributylphosphine (manufactured by Kanto Chemical Co.) was added in advance, dried under reduced pressure, and CdSe coated with TOPO. Get fine particles.

次いで、得られたCdSe微粒子に、TOPOを15g加えて加熱し、引き続き270℃でトリオクチルホスフィン(シグマアルドリッチ社製)10mlにジエチルジチオカルバミン酸亜鉛(東京化成社製)1.1gを溶解した溶液を加え、表面にTOPOが固定された、CdSeのナノ結晶をコアとし、ZnSをシェルとするナノ粒子(以下、TOPO固定量子ドットともいう。)を得た。なお、この状態の量子ドットは、トルエンやテトラヒドロフラン(略称:THF)等の有機溶媒に可溶である。   Next, 15 g of TOPO was added to the obtained CdSe fine particles and heated, and subsequently, a solution of 1.1 g of zinc diethyldithiocarbamate (manufactured by Tokyo Chemical Industry) dissolved in 10 ml of trioctylphosphine (manufactured by Sigma Aldrich) at 270 ° C. In addition, nanoparticles having CdSe nanocrystals with TOPO fixed on the surface and using ZnS as a shell (hereinafter also referred to as TOPO fixed quantum dots) were obtained. Note that the quantum dots in this state are soluble in an organic solvent such as toluene and tetrahydrofuran (abbreviation: THF).

その後、作製したTOPO固定量子ドットをTHFに溶解させて85℃に加温し、そこにエタノールに溶解させたN−[(S)−3−メルカプト−2−メチルプロピオニル]−L−プロリン(シグマアルドリッチ社製)を100mg滴下させ、12時間程度還流させる。12時間還流した後、NaOH水溶液を加え、2時間、90℃で加熱してTHFを蒸発させた。得られた未精製の量子ドットを、限外濾過(Millipore社製、「Microcon」)及びセファデックスカラム(Amersham Biosciences社製、「MicroSpin G−25Columns」)を用いて精製と濃縮とを行うことで、量子ドットの表面にN−[(S)−3−メルカプト−2−メチルプロピオニル]−L−プロリンが固定された親水性の量子ドットを製造することができる。   Thereafter, the prepared TOPO fixed quantum dots were dissolved in THF, heated to 85 ° C., and N-[(S) -3-mercapto-2-methylpropionyl] -L-proline (Sigma) dissolved in ethanol there. 100 mg of Aldrich) is added dropwise and refluxed for about 12 hours. After refluxing for 12 hours, an aqueous NaOH solution was added, and the mixture was heated at 90 ° C. for 2 hours to evaporate THF. By purifying and concentrating the obtained unpurified quantum dots using ultrafiltration (Millipore, "Microcon") and Sephadex column (Amersham Biosciences, "MicroSpin G-25 Columns"). A hydrophilic quantum dot in which N-[(S) -3-mercapto-2-methylpropionyl] -L-proline is immobilized on the surface of the quantum dot can be produced.

〔ポリシラザン〕
本発明に係る量子ドットを含有するポリシラザン含有層には、ポリシラザン及びポリシラザン改質体のうち少なくとも1種のポリシラザン化合物が含有されている。ポリシラザン改質体は、ポリシラザンに対し改質処理が施されることにより生成され、酸化ケイ素、窒化ケイ素及び酸窒化ケイ素から選ばれる少なくとも1種を含む化合物である。
[Polysilazane]
The polysilazane-containing layer containing quantum dots according to the present invention contains at least one polysilazane compound of polysilazane and a modified polysilazane. The modified polysilazane is a compound that is generated by subjecting polysilazane to a modification treatment and includes at least one selected from silicon oxide, silicon nitride, and silicon oxynitride.

ここで、ポリシラザンは、ポリシラザン含有層形成用塗布液中に量子ドットとともに分散されていても良いし、あらかじめ量子ドットをポリシラザンで被覆し、当該量子ドットがポリシラザン含有層形成用塗布液中に分散されていても良い。なお、本発明において、被覆とは、量子ドットの表面を覆っていることをいうが、量子ドットの表面のうちの全部を覆っているものでなくとも良く、一部を覆っているものであっても良い。   Here, the polysilazane may be dispersed together with the quantum dots in the polysilazane-containing layer forming coating solution, or the quantum dots are previously coated with polysilazane, and the quantum dots are dispersed in the polysilazane-containing layer forming coating solution. May be. In the present invention, the term “cover” refers to covering the surface of the quantum dot, but may not cover the entire surface of the quantum dot, but may cover a part thereof. May be.

ポリシラザン含有層中に、ポリシラザン及びポリシラザン改質体のうち少なくとも1種の化合物が含有されていることにより、量子ドットが酸素等に接触することを長期にわたって抑制できる耐久性を付与することができ、更に、透明性の高い層とすることができる。   In the polysilazane-containing layer, by containing at least one compound among the polysilazane and the polysilazane modified product, durability that can suppress the quantum dots from coming into contact with oxygen or the like over a long period of time can be imparted. Furthermore, it can be set as a highly transparent layer.

なお、本発明に係るポリシラザン含有層においては、構成しているポリシラザンであるセラミック前駆体無機ポリマーの全てがそのままの状態でポリシラザン含有層を形成していることは無く、層形成段階での乾燥工程等での加熱処理、あるいは後述する強制的にアニール処理、紫外線照射処理、あるいは真空紫外線照射処理等の改質処理により、ポリシラザンがシリカ等に改質されている。この際、ポリシラザンの全てを改質する必要はなく、少なくとも一部が改質されていれば良い。   In the polysilazane-containing layer according to the present invention, the polysilazane-containing layer is not formed in the state where all of the ceramic precursor inorganic polymer that is the polysilazane is formed as it is, and the drying process in the layer forming stage The polysilazane is modified to silica or the like by a heat treatment such as forcibly or a modification treatment such as a forced annealing treatment, ultraviolet irradiation treatment, or vacuum ultraviolet irradiation treatment described later. At this time, it is not necessary to modify all of the polysilazane, and at least a part of the polysilazane may be modified.

(1)ポリシラザンの構成材料
本発明に係る「ポリシラザン」とは、ケイ素−窒素結合を持つポリマーで、Si−N、Si−H、N−H等からなるSiO、Si及び両方の中間固溶体SiOxNy等のセラミック前駆体無機ポリマーである。
(1) Constituent material of polysilazane “Polysilazane” according to the present invention is a polymer having a silicon-nitrogen bond, SiO 2 made of Si—N, Si—H, NH, etc., Si 3 N 4 and both Ceramic precursor inorganic polymer such as intermediate solid solution SiOxNy.

ポリシラザンとしては、可撓性樹脂基材の性状を損なわないように塗布するために、比較的低温でセラミック化してシリカに変性する化合物が好ましく、例えば、特開平8−112879号公報に記載の下記一般式(I)で表される単位からなる主骨格を有する化合物が好ましい。   The polysilazane is preferably a compound that is converted to silica by being ceramicized at a relatively low temperature so as to be applied so as not to impair the properties of the flexible resin substrate. For example, the following is described in JP-A-8-112879. A compound having a main skeleton composed of units represented by formula (I) is preferred.

Figure 2015099636
Figure 2015099636

上記一般式(I)において、R、R及びRは、それぞれ独立に、水素原子、アルキル基、アルケニル基、シクロアルキル基、アリール基、アルキルシリル基、アルキルアミノ基又はアルコキシ基等を表す。 In the general formula (I), R 1 , R 2 and R 3 each independently represents a hydrogen atom, an alkyl group, an alkenyl group, a cycloalkyl group, an aryl group, an alkylsilyl group, an alkylamino group, an alkoxy group, or the like. Represent.

本発明においては、更に、得られるポリシラザン含有層の緻密性の観点からは、R、R及びRの全てが水素原子であるパーヒドロポリシラザン(略称:PHPS)が特に好ましい。 In the present invention, from the viewpoint of the denseness of the resulting polysilazane-containing layer, perhydropolysilazane (abbreviation: PHPS) in which all of R 1 , R 2 and R 3 are hydrogen atoms is particularly preferable.

また、そのSiと結合する水素原子部分の一部がアルキル基等で置換されたオルガノポリシラザンは、メチル基等のアルキル基を有することにより、下地が可撓性樹脂基材2でアルがある場合には、ポリシラザン含有層4との接着性が改善され、かつ硬くてもろいポリシラザンによるセラミック膜に靭性を持たせることができ、より膜厚(平均膜厚)を厚くした場合でもクラックの発生が抑えられる利点がある。そこで用途に応じて適宜、パーヒドロポリシラザンとオルガノポリシラザンを選択してよく、混合して使用することもできる。   In addition, the organopolysilazane in which a part of the hydrogen atom part bonded to Si is substituted with an alkyl group or the like has an alkyl group such as a methyl group, so that the base is the flexible resin base material 2 Has improved adhesion to the polysilazane-containing layer 4 and can impart toughness to the hard and brittle ceramic film of polysilazane, suppressing the occurrence of cracks even when the film thickness (average film thickness) is increased. There are advantages to being Accordingly, perhydropolysilazane and organopolysilazane may be appropriately selected according to the application, and may be used in combination.

パーヒドロポリシラザンは、直鎖構造と、6及び8員環を中心とする環構造が存在した構造と推定されている。その分子量は、数平均分子量(Mn)で約600〜2000程度(ポリスチレン換算)で、液体又は固体の物質があり、その状態は分子量により異なる。これらは有機溶媒に溶解した溶液状態で市販されており、市販品をそのままポリシラザン含有塗布液として使用することができる。   Perhydropolysilazane is presumed to have a linear structure and a ring structure centered on 6- and 8-membered rings. Its molecular weight is about 600 to 2000 (polystyrene conversion) in terms of number average molecular weight (Mn), and there is a liquid or solid substance, and its state varies depending on the molecular weight. These are marketed in a solution state dissolved in an organic solvent, and the commercially available product can be used as it is as a polysilazane-containing coating solution.

低温でセラミック化するポリシラザン化合物の他の例としては、上記一般式(I)で表される単位からなる主骨格を有するポリシラザンに、ケイ素アルコキシドを反応させて得られるケイ素アルコキシド付加ポリシラザン(例えば、特開平5−238827号公報参照。)、グリシドールを反応させて得られるグリシドール付加ポリシラザン(例えば、特開平6−122852号公報参照。)、アルコールを反応させて得られるアルコール付加ポリシラザン(例えば、特開平6−240208号公報参照。)、金属カルボン酸塩を反応させて得られる金属カルボン酸塩付加ポリシラザン(例えば、特開平6−299118号公報参照。)、金属を含むアセチルアセトナート錯体を反応させて得られるアセチルアセトナート錯体付加ポリシラザン(例えば、特開平6−306329号公報参照。)、金属微粒子を添加して得られる金属微粒子添加ポリシラザン(例えば、特開平7−196986号公報参照。)等が挙げられる。   As another example of the polysilazane compound that is ceramicized at a low temperature, a silicon alkoxide-added polysilazane obtained by reacting a silicon alkoxide with a polysilazane having a main skeleton composed of a unit represented by the general formula (I) (for example, a special No. 5-238827), a glycidol-added polysilazane obtained by reacting glycidol (for example, see JP-A-6-122852), an alcohol-added polysilazane obtained by reacting an alcohol (for example, JP-A-6-6). -240208), a metal carboxylate-added polysilazane obtained by reacting a metal carboxylate (see, for example, JP-A-6-299118), and a metal-containing acetylacetonate complex. Acetylacetonate complex-added polysilaza (E.g., JP-A-6-306329 JP reference.), Fine metal particles of the metal particles added polysilazane obtained by adding (e.g., JP-A-7-196986 JP reference.), And the like.

量子ドット及びポリシラザンを含有するポリシラザン含有層形成用塗布液を調製する有機溶媒としては、ポリシラザンと容易に反応するようなアルコール系有機溶媒や水分を含有する有機溶媒の使用は避けることが好ましい。したがって、具体的には、脂肪族炭化水素、脂環式炭化水素、芳香族炭化水素等の炭化水素溶媒、ハロゲン化炭化水素溶媒や、脂肪族エーテル、脂環式エーテル等のエーテル類が使用できる。詳しくは、ペンタン、ヘキサン、シクロヘキサン、トルエン、キシレン、ソルベッソ、ターベン等の炭化水素、塩化メチレン、トリクロロエタン等のハロゲン炭化水素、ジブチルエーテル、ジオキサン、テトラヒドロフラン等のエーテル類等がある。これらの有機溶媒は、ポリシラザンの溶解度や有機溶媒の蒸発速度等の特性にあわせて選択し、複数の有機溶媒を混合してもよい。   As an organic solvent for preparing a coating liquid for forming a polysilazane-containing layer containing quantum dots and polysilazane, it is preferable to avoid the use of an alcohol-based organic solvent or a water-containing organic solvent that easily reacts with polysilazane. Therefore, specifically, hydrocarbon solvents such as aliphatic hydrocarbons, alicyclic hydrocarbons, and aromatic hydrocarbons, halogenated hydrocarbon solvents, and ethers such as aliphatic ethers and alicyclic ethers can be used. . Specifically, there are hydrocarbons such as pentane, hexane, cyclohexane, toluene, xylene, solvesso and turben, halogen hydrocarbons such as methylene chloride and trichloroethane, ethers such as dibutyl ether, dioxane and tetrahydrofuran. These organic solvents may be selected according to characteristics such as the solubility of polysilazane and the evaporation rate of the organic solvent, and a plurality of organic solvents may be mixed.

量子ドット及びポリシラザンを含有するポリシラザン含有層形成用塗布液中におけるポリシラザン濃度は、目的とするポリシラザン含有層の膜厚や塗布液のポットライフによっても異なるが、0.2〜35質量%の範囲内であることが好ましい。   The polysilazane concentration in the coating liquid for forming a polysilazane-containing layer containing quantum dots and polysilazane varies depending on the film thickness of the target polysilazane-containing layer and the pot life of the coating liquid, but is in the range of 0.2 to 35% by mass. It is preferable that

ポリシラザンを含有するポリシラザン含有層形成用塗布液には、酸化ケイ素化合物への改質を促進するため、アミンや金属の触媒を添加することもできる。具体的には、AZエレクトロニックマテリアルズ(株)製のアクアミカ NAX120−20、NN110、NN310、NN320、NL110A、NL120A、NL150A、NP110、NP140、SP140等が挙げられる。   An amine or metal catalyst can be added to the polysilazane-containing coating solution for forming a polysilazane-containing layer in order to promote the modification to the silicon oxide compound. Specific examples include Aquamica NAX120-20, NN110, NN310, NN320, NL110A, NL120A, NL150A, NP110, NP140, and SP140 manufactured by AZ Electronic Materials.

〔ポリシラザン含有層の形成〕
量子ドットを含むポリシラザン含有層は、上記ポリシラザン含有層形成用塗布液を用い、ウェットプロセスにより成膜する方法が好ましい。例えば、スピンコート法、キャスト法、ダイコート法、ブレードコート法、ロールコート法、インクジェット法、印刷法、スプレーコート法、カーテンコート法、LB法(ラングミュア・ブロジェット(Langmuir Blodgett法))等を挙げることができる。
[Formation of polysilazane-containing layer]
The polysilazane-containing layer containing quantum dots is preferably formed by a wet process using the polysilazane-containing layer forming coating solution. For example, spin coating method, casting method, die coating method, blade coating method, roll coating method, ink jet method, printing method, spray coating method, curtain coating method, LB method (Langmuir Brodgett method), etc. be able to.

本発明において、量子ドットを含むポリシラザン含有層4の厚さは、目的に応じて適切に設定され得る。例えば、乾燥後の厚さとしては、1nm〜100μmの範囲内であることが好ましく、さらに好ましくは10nm〜10μmの範囲内であり、最も好ましくは10nm〜1μmの範囲内である。   In the present invention, the thickness of the polysilazane-containing layer 4 containing quantum dots can be appropriately set according to the purpose. For example, the thickness after drying is preferably in the range of 1 nm to 100 μm, more preferably in the range of 10 nm to 10 μm, and most preferably in the range of 10 nm to 1 μm.

本発明に用いる量子ドット及びポリシラザンを含有するポリシラザン含有層形成用塗布液により形成されたポリシラザン含有層は、改質処理前又は改質処理中に水分が除去されていることが好ましい。そのために、ポリシラザン含有層中の有機溶媒の除去を目的とする第一乾燥工程と、それに続くポリシラザン含有層中の水分の除去を目的とする第二乾燥工程とに分かれていてもよい。   In the polysilazane-containing layer formed by the coating liquid for forming a polysilazane-containing layer containing quantum dots and polysilazane used in the present invention, it is preferable that moisture is removed before or during the modification treatment. Therefore, you may divide into the 1st drying process aiming at the removal of the organic solvent in a polysilazane content layer, and the 2nd drying process aiming at the removal of the water in a polysilazane content layer following that.

第一乾燥工程においては、主に有機溶媒を取り除くため、乾燥条件を熱処理等の方法で適宜決めることができ、このときに水分が除去される条件であってもよい。熱処理温度は迅速処理の観点から高い温度であることが好ましいが、可撓性樹脂基材2に対する熱ダメージを考慮し、温度と処理時間を適宜決定することが好ましい。例えば、可撓性樹脂基材2として、ガラス転位温度(Tg)が70℃のポリエチレンテレフタレート基材を用いる場合には、熱処理温度は150℃以下を設定することが好ましい。処理時間は溶媒が除去され、かつ基材2への熱ダメージが少なくなるように短時間に設定することが好ましく、熱処理温度が150℃以下であれば30分以内に設定することができる。   In the first drying step, mainly the organic solvent is removed, and therefore, the drying conditions can be appropriately determined by a method such as heat treatment, and the conditions may be such that moisture is removed at this time. The heat treatment temperature is preferably a high temperature from the viewpoint of rapid processing, but it is preferable to appropriately determine the temperature and treatment time in consideration of thermal damage to the flexible resin substrate 2. For example, when a polyethylene terephthalate substrate having a glass transition temperature (Tg) of 70 ° C. is used as the flexible resin substrate 2, the heat treatment temperature is preferably set to 150 ° C. or less. The treatment time is preferably set to a short time so that the solvent is removed and thermal damage to the substrate 2 is reduced. If the heat treatment temperature is 150 ° C. or less, the treatment time can be set within 30 minutes.

第二乾燥工程は、ポリシラザン含有層4の水分を取り除くための工程で、水分を除去する方法としては低湿度環境に維持して除湿する形態が好ましい。低湿度環境における湿度は温度により変化するので、温度と湿度の関係は露点温度の規定により好ましい形態が示される。好ましい露点温度は4℃以下(温度25℃/湿度25%)で、より好ましい露点温度は−8℃(温度25℃/湿度10%)以下、さらに好ましい露点温度は−31℃(温度25℃/湿度1%)以下である。また、水分を取り除きやすくするため、減圧乾燥してもよい。減圧乾燥における圧力は常圧〜0.1MPaの範囲内で選ぶことができる。   The second drying step is a step for removing moisture from the polysilazane-containing layer 4, and a method for removing moisture is preferably maintained in a low humidity environment and dehumidified. Since humidity in a low-humidity environment varies depending on temperature, a preferable form is shown for the relationship between temperature and humidity by defining the dew point temperature. A preferable dew point temperature is 4 ° C. or less (temperature 25 ° C./humidity 25%), a more preferable dew point temperature is −8 ° C. (temperature 25 ° C./humidity 10%) or less, and a more preferable dew point temperature is −31 ° C. (temperature 25 ° C./temperature). Humidity 1%) or less. Moreover, you may dry under reduced pressure in order to make it easy to remove a water | moisture content. The pressure in vacuum drying can be selected within the range of normal pressure to 0.1 MPa.

第一乾燥工程の条件に対する第二乾燥工程の好ましい条件としては、例えば、第一乾燥工程として温度60〜150℃、処理時間1分〜30分間の範囲で溶媒を除去したときには、第二乾燥工程としては、露点は4℃以下で、処理時間は5分〜120分により水分を除去する条件を選ぶことができる。   As a preferable condition of the second drying step with respect to the condition of the first drying step, for example, when the solvent is removed in the range of a temperature of 60 to 150 ° C. and a processing time of 1 to 30 minutes as the first drying step, the second drying step The dew point is 4 ° C. or less, and the treatment time is 5 minutes to 120 minutes.

本発明に係るポリシラザン含有層は、第二乾燥工程により水分が取り除かれた後も、その状態を維持しながら改質処理を施すことが好ましい。   The polysilazane-containing layer according to the present invention is preferably subjected to a modification treatment while maintaining its state even after moisture is removed by the second drying step.

〔ポリシラザン含有層の改質処理〕
本発明においては、量子ドットを含むポリシラザン含有層が、改質処理が施されたポリシラザン改質体を含む層であることが好ましい態様である。
[Modification treatment of polysilazane-containing layer]
In this invention, it is a preferable aspect that the polysilazane content layer containing a quantum dot is a layer containing the polysilazane modified body in which the modification process was performed.

改質処理は、ポリシラザン含有層を構成するポリシラザンに対して行われ、これにより、ポリシラザン含有層中に含有されるポリシラザンの一部又は全部がポリシラザン改質体に改質される。   The modification treatment is performed on the polysilazane constituting the polysilazane-containing layer, whereby a part or all of the polysilazane contained in the polysilazane-containing layer is modified into a polysilazane modified body.

ポリシラザンがポリシラザン含有層形成用塗布液中に量子ドットとともに分散されている場合には、改質処理は、当該ポリシラザン含有層形成用塗布液により形成された塗膜に対して行われる。   When polysilazane is dispersed together with quantum dots in the polysilazane-containing layer forming coating solution, the modification treatment is performed on the coating film formed by the polysilazane-containing layer forming coating solution.

具体的には、改質処理は、ポリシラザンの転化反応に基づく公知の方法を選ぶことができる。シラザンの置換反応による酸化ケイ素膜又は酸窒化ケイ素膜への改質には、450℃以上の加熱処理が必要であり、本発明に適用する可撓性樹脂基板においては適用が難しい。可撓性樹脂基板へ適用するためには、低温で転化反応を進行させることが可能なプラズマ処理やオゾン処理、紫外線照射処理、真空紫外線照射処理等の方法を用いることが好ましい。   Specifically, a known method based on the conversion reaction of polysilazane can be selected for the modification treatment. The modification to the silicon oxide film or the silicon oxynitride film by the substitution reaction of silazane requires a heat treatment at 450 ° C. or higher, and is difficult to apply in the flexible resin substrate applied to the present invention. In order to apply to a flexible resin substrate, it is preferable to use a method such as plasma treatment, ozone treatment, ultraviolet irradiation treatment, or vacuum ultraviolet irradiation treatment capable of allowing the conversion reaction to proceed at a low temperature.

なお、ポリシラザンを含有する塗布層に対して改質処理を行う場合には、当該改質処理の前に、上述のように水分が除去されていることが好ましい。   In addition, when performing a modification process with respect to the coating layer containing polysilazane, it is preferable that the water | moisture content is removed as mentioned above before the said modification process.

本発明の改質処理としては、紫外線照射、真空紫外線照射、プラズマ照射が望ましく、特に、ポリシラザンの改質効果の点で真空紫外線照射が好ましい。   As the modification treatment of the present invention, ultraviolet irradiation, vacuum ultraviolet irradiation, and plasma irradiation are desirable, and vacuum ultraviolet irradiation is particularly preferable in terms of the modification effect of polysilazane.

以下、代表的な改質方法として、紫外線照射処理及び真空紫外線照射処理について説明する。   Hereinafter, an ultraviolet irradiation process and a vacuum ultraviolet irradiation process will be described as typical modification methods.

〈紫外線照射処理〉
改質処理の一つの方法として、紫外線照射処理が挙げられる。
<Ultraviolet irradiation treatment>
One method of the modification treatment is ultraviolet irradiation treatment.

紫外線(紫外光と同義)によって生成されるオゾンや活性酸素原子は高い酸化能力を有しており、低温で高い緻密性と絶縁性を有する酸化ケイ素又は酸窒化ケイ素を形成することが可能である。   Ozone and active oxygen atoms generated by ultraviolet rays (synonymous with ultraviolet light) have high oxidation ability, and can form silicon oxide or silicon oxynitride having high density and insulation properties at low temperatures. .

この紫外線照射により、可撓性樹脂基材が加熱され、セラミックス化(シリカ転化)に寄与するOとHOや、ポリシラザン自身が励起、活性化されるため、ポリシラザンが励起し、ポリシラザンのセラミックス化が促進され、また得られるセラミックス膜が一層緻密になる。紫外線照射は、ポリシラザン含有層形成用塗布液の調製時に行われるものであっても良いし、ポリシラザン含有層形成用塗布液によりポリシラザン含有層を形成した後に行われるものであっても良い。 By this ultraviolet irradiation, the flexible resin base material is heated, and O 2 and H 2 O contributing to ceramicization (silica conversion) and polysilazane itself are excited and activated. The conversion to ceramics is promoted, and the resulting ceramic film becomes denser. The ultraviolet irradiation may be performed at the time of preparing the polysilazane-containing layer forming coating solution, or may be performed after the polysilazane-containing layer is formed with the polysilazane-containing layer forming coating solution.

本発明では、常用されているいずれの紫外線発生装置でも使用することが可能である。   In the present invention, any commonly used ultraviolet ray generator can be used.

なお、本発明でいう「紫外線」とは、一般には、10〜400nmの波長を有する電磁波をいうが、後述する真空紫外線(波長として10〜200nmの範囲内)処理と適用する波長範囲を区分するため、紫外線照射処理の場合は、好ましくは波長が210〜350nmの範囲内にある紫外線を用いる。   In the present invention, “ultraviolet rays” generally refers to electromagnetic waves having a wavelength of 10 to 400 nm, but the vacuum ultraviolet ray (within a wavelength range of 10 to 200 nm) treatment described later and the wavelength range to be applied are classified. For this reason, in the case of ultraviolet irradiation treatment, ultraviolet rays having a wavelength within the range of 210 to 350 nm are preferably used.

紫外線の照射条件は、照射されるポリシラザン含有層を担持している可撓性樹脂基材がダメージを受けない範囲に、照射強度や照射時間を設定する。   As the irradiation condition of the ultraviolet rays, the irradiation intensity and the irradiation time are set in a range in which the flexible resin substrate carrying the irradiated polysilazane-containing layer is not damaged.

可撓性樹脂基材を用いる場合、例えば、2kW(80W/cm×25cm)のランプを用い、可撓性樹脂基材表面の強度が20〜300mW/cm、好ましくは50〜200mW/cmになるように、可撓性樹脂基材と紫外線照射ランプ間の距離を設定し、0.1秒〜10分間の照射時間範囲で行うことができる。 When a flexible resin base material is used, for example, a 2 kW (80 W / cm × 25 cm) lamp is used, and the strength of the flexible resin base material surface is 20 to 300 mW / cm 2 , preferably 50 to 200 mW / cm 2. The distance between the flexible resin substrate and the ultraviolet irradiation lamp can be set so that the irradiation time is in the range of 0.1 second to 10 minutes.

一般に、紫外線照射処理時の可撓性樹脂温度が150℃以上になると、可撓性樹脂基材の変形や強度の低下等が生じる。なお、この紫外線照射時の可撓性樹脂基材の温度に一般的な上限はなく、適用する可撓性樹脂基材の種類によって当業者が適宜設定することができる。また、紫外線照射雰囲気に特に制限はなく、空気中で実施すれば良い。   In general, when the temperature of the flexible resin during ultraviolet irradiation treatment is 150 ° C. or higher, the flexible resin base material is deformed or the strength is reduced. In addition, there is no general upper limit to the temperature of the flexible resin base material at the time of ultraviolet irradiation, and those skilled in the art can appropriately set the temperature depending on the type of the flexible resin base material to be applied. Moreover, there is no restriction | limiting in particular in ultraviolet irradiation atmosphere, What is necessary is just to implement in air.

このような紫外線の発生光源としては、例えば、メタルハライドランプ、高圧水銀ランプ、低圧水銀ランプ、キセノンアークランプ、カーボンアークランプ、エキシマランプ(222nm、308nmの単一波長、例えば、ウシオ電機(株)製)、UV光レーザー等が挙げられ、特に限定されるものではない。また、発生させた紫外線を、塗布層に照射する際には、均一な照射を達成して効率を向上させるため、発生源からの紫外線を反射板で反射させてから塗布層に当てることが望ましい。   Examples of such ultraviolet light generation light sources include metal halide lamps, high-pressure mercury lamps, low-pressure mercury lamps, xenon arc lamps, carbon arc lamps, and excimer lamps (single wavelengths of 222 nm and 308 nm, for example, manufactured by USHIO INC.) ), A UV light laser and the like, and are not particularly limited. In addition, when irradiating the coating layer with the generated ultraviolet rays, it is desirable to apply the ultraviolet rays from the generation source to the coating layer after reflecting the ultraviolet rays from the generation source with a reflector in order to achieve uniform irradiation and improve efficiency. .

紫外線照射は、バッチ処理にも連続処理にも適合可能であり、可撓性樹脂基材の形状によって適宜選定することができる。また、ポリシラザン含有層を表面に有する可撓性樹脂基材が長尺フィルム状である場合には、これを搬送させながら上記のような紫外線発生源を具備した乾燥ゾーンで連続的に紫外線を照射することによりセラミックス化することができる。紫外線照射に要する時間は、塗布される基材や塗布液の組成、濃度にもよるが、一般に0.1秒〜10分、好ましくは0.5秒〜3分である。   The ultraviolet irradiation can be adapted to both batch processing and continuous processing, and can be appropriately selected depending on the shape of the flexible resin substrate. In addition, when the flexible resin base material having a polysilazane-containing layer on the surface is in the form of a long film, it is continuously irradiated with ultraviolet rays in the drying zone equipped with the ultraviolet ray source as described above while being conveyed. By doing so, it can be converted into ceramics. The time required for ultraviolet irradiation is generally 0.1 seconds to 10 minutes, preferably 0.5 seconds to 3 minutes, although it depends on the substrate to be applied and the composition and concentration of the coating solution.

〈真空紫外線照射処理;エキシマ照射処理〉
本発明において、更に好ましい改質処理の方法は、真空紫外線照射による処理方法である。
<Vacuum UV irradiation treatment; Excimer irradiation treatment>
In the present invention, a more preferable method for the modification treatment is a treatment method by irradiation with vacuum ultraviolet rays.

真空紫外線照射による処理方法では、ポリシラザン化合物内の原子間結合力より大きい100〜200nmの光エネルギー、好ましくは100〜180nmの波長の光のエネルギーを用い、原子の結合を光量子プロセスと呼ばれる光子のみによる作用で、直接切断しながら活性酸素やオゾンによる酸化反応を進行させることで、比較的低温環境下で、酸化ケイ素膜等の形成を行う方法である。   In the treatment method by vacuum ultraviolet irradiation, light energy of 100 to 200 nm, preferably light energy having a wavelength of 100 to 180 nm, which is larger than the interatomic bonding force in the polysilazane compound, is used, and the bonding of atoms is based only on photons called photon processes. This is a method of forming a silicon oxide film or the like in a relatively low temperature environment by causing an oxidation reaction with active oxygen or ozone to proceed while cutting directly by action.

これに必要な真空紫外光源としては、希ガスエキシマランプが好ましく用いられる。   As a vacuum ultraviolet light source required for this, a rare gas excimer lamp is preferably used.

ここで、Xe,Kr,Ar,Ne等の希ガスの原子は化学的に結合して分子を作らないため、不活性ガスと呼ばれる。しかし、放電等によりエネルギーを得た希ガスの原子(励起原子)は他の原子と結合して分子を作ることができる。希ガスがキセノンの場合には、
e+Xe→e+Xe
Xe+Xe+Xe→Xe2*+Xe
となり、励起されたエキシマ分子であるXe2*が基底状態に遷移するときに、波長が172nmのエキシマ光を発光する。エキシマランプの特徴としては、放射が一つの波長に集中し、必要な光以外がほとんど放射されないので効率が極めて高いことが挙げられる。
Here, since noble gas atoms such as Xe, Kr, Ar, Ne and the like are chemically bonded to form a molecule, it is called an inert gas. However, rare gas atoms (excited atoms) that have gained energy by discharge or the like can be combined with other atoms to form molecules. When the rare gas is xenon,
e + Xe → e + Xe *
Xe * + Xe + Xe → Xe 2 * + Xe
Thus, when the excited excimer molecule Xe 2 * transitions to the ground state, it emits excimer light having a wavelength of 172 nm. A feature of the excimer lamp is that the radiation is concentrated at one wavelength, and only the necessary light is hardly emitted, so that the efficiency is extremely high.

また、余分な光が放射されないので、対象物の温度を低く保つことができる。更には、始動から再始動までの時間を要さないので、瞬時の点灯及び点滅が可能である。   Further, since no extra light is emitted, the temperature of the object can be kept low. Furthermore, since no time is required from start to restart, instant lighting and flashing are possible.

エキシマ発光を得るには、誘電体ガスバリアー放電を用いる方法が知られている。誘電体ガスバリアー放電とは、両電極間に誘電体(エキシマランプの場合は透明石英)を介してガス空間を配し、電極に数10kHzの高周波高電圧を印加することによりガス空間に生じる、雷に似た非常に細いマイクロ・ディスチャージ(micro discharge)と呼ばれる放電である。マイクロ・ディスチャージのストリーマが管壁(誘電体)に達すると誘電体表面に電荷が溜まるため、マイクロ・ディスチャージは消滅する。このように、誘電体ガスバリアー放電とは、マイクロ・ディスチャージが管壁全体に広がり、生成及び消滅を繰り返している放電である。このため肉眼でも分かる光のチラツキを生じる。また、非常に温度の高いストリーマが局所的に直接管壁に達するため、管壁の劣化を早める可能性もある。   In order to obtain excimer light emission, a method using dielectric gas barrier discharge is known. Dielectric gas barrier discharge is generated in a gas space by arranging a gas space between both electrodes via a dielectric (transparent quartz in the case of an excimer lamp) and applying a high frequency high voltage of several tens of kHz to the electrode. It is a very thin discharge called micro discharge similar to lightning. When the micro discharge streamer reaches the tube wall (dielectric), the electric charge accumulates on the surface of the dielectric, and the micro discharge disappears. Thus, the dielectric gas barrier discharge is a discharge in which micro discharge spreads over the entire tube wall and is repeatedly generated and extinguished. For this reason, flickering of light that can be seen with the naked eye occurs. Moreover, since a very high temperature streamer reaches a pipe wall directly locally, there is a possibility that deterioration of the pipe wall may be accelerated.

効率良くエキシマ発光を得る方法としては、誘電体ガスバリアー放電以外に無電極電界放電でも可能である。容量性結合による無電極電界放電で、別名RF放電とも呼ばれる。ランプと電極及びその配置は基本的には誘電体ガスバリアー放電と同じで良いが、両極間に印加される高周波は数MHzで点灯される。無電極電界放電はこのように空間的・時間的に一様な放電が得られるため、チラツキがない長寿命のランプが得られる。   As a method for efficiently obtaining excimer light emission, electrodeless electric field discharge can be used in addition to dielectric gas barrier discharge. Electrodeless electric field discharge by capacitive coupling, also called RF discharge. The lamp and electrodes and their arrangement may be basically the same as for dielectric gas barrier discharge, but the high frequency applied between the two electrodes is lit at several MHz. Since the electrodeless field discharge can provide a spatially and temporally uniform discharge, a long-life lamp without flickering can be obtained.

誘電体ガスバリアー放電の場合は、マイクロ・ディスチャージが電極間のみで生じるため、放電空間全体で放電を行わせるには、外側の電極は外表面全体を覆い、かつ外部に光を取り出すために光を透過するものでなければならない。このため細い金属線を網状にした電極が用いられる。この電極は光を遮らないようにできるだけ細い線が用いられるため、酸素雰囲気中では真空紫外光により発生するオゾン等により損傷しやすい。   In the case of dielectric gas barrier discharge, micro discharge occurs only between the electrodes, so in order to discharge in the entire discharge space, the outer electrode covers the entire outer surface and light is used to extract the light to the outside. Must be transparent. For this reason, an electrode in which a fine metal wire is formed in a net shape is used. Since this electrode uses as thin a line as possible so as not to block light, it is easily damaged by ozone generated by vacuum ultraviolet light in an oxygen atmosphere.

これを防ぐためにはランプの周囲、すなわち照射装置内を窒素等の不活性ガスの雰囲気にし、合成石英の窓を設けて照射光を取り出す必要が生じる。合成石英の窓は高価な消耗品であるばかりでなく、光の損失も生じる。   In order to prevent this, it is necessary to create an atmosphere of an inert gas such as nitrogen around the lamp, that is, the inside of the irradiation apparatus, and provide a synthetic quartz window to extract the irradiation light. Synthetic quartz windows are not only expensive consumables, but also cause light loss.

二重円筒型ランプは外径が25mm程度であるため、ランプ軸の直下とランプ側面では照射面までの距離の差が無視できず、照度に大きな差を生じる。したがって、仮にランプを密着して並べても、一様な照度分布が得られない。合成石英の窓を設けた照射装置にすれば酸素雰囲気中の距離を一様にすることができ、一様な照度分布が得られる。   Since the double cylindrical lamp has an outer diameter of about 25 mm, the difference in distance to the irradiation surface cannot be ignored between the position directly below the lamp axis and the side surface of the lamp, resulting in a large difference in illuminance. Therefore, even if the lamps are closely arranged, a uniform illuminance distribution cannot be obtained. If the irradiation device is provided with a synthetic quartz window, the distance in the oxygen atmosphere can be made uniform, and a uniform illuminance distribution can be obtained.

無電極電界放電を用いた場合には外部電極を網状にする必要はない。ランプ外面の一部に外部電極を設けるだけでグロー放電は放電空間全体に広がる。外部電極には通常アルミのブロックで作られた光の反射板を兼ねた電極がランプ背面に使用される。しかし、ランプの外径は誘電体ガスバリアー放電の場合と同様に大きいため一様な照度分布にするためには合成石英が必要となる。   When electrodeless field discharge is used, it is not necessary to make the external electrodes mesh. The glow discharge spreads over the entire discharge space simply by providing an external electrode on a part of the outer surface of the lamp. As the external electrode, an electrode that also serves as a light reflector made of an aluminum block is usually used on the back of the lamp. However, since the outer diameter of the lamp is as large as in the case of the dielectric gas barrier discharge, synthetic quartz is required to obtain a uniform illuminance distribution.

細管エキシマランプの最大の特徴は、構造がシンプルなことである。石英管の両端を閉じ、内部にエキシマ発光を行うためのガスを封入しているだけである。したがって、非常に安価な光源を提供できる。   The biggest feature of the capillary excimer lamp is its simple structure. The quartz tube is closed at both ends, and only gas for excimer light emission is sealed inside. Therefore, a very inexpensive light source can be provided.

二重円筒型ランプは内外管の両端を接続して閉じる加工をしているため、細管ランプに比べ使用や輸送により破損しやすい。また、細管ランプの管の外径は6〜12mm程度で、余り太いと始動に高い電圧が必要になる。   Since the double cylindrical lamp is processed by closing both ends of the inner and outer tubes, it is more likely to be damaged by use and transportation than a thin tube lamp. Further, the outer diameter of the tube of the thin tube lamp is about 6 to 12 mm, and if it is too thick, a high voltage is required for starting.

放電の形態は、誘電体ガスバリアー放電でも無電極電界放電のいずれでも使用できる。電極の形状はランプに接する面が平面であっても良いが、ランプの曲面に合わせた形状にすればランプをしっかり固定できるとともに、電極がランプに密着することにより放電がより安定する。また、アルミで曲面を鏡面にすれば光の反射板にもなる。   As the form of discharge, either dielectric gas barrier discharge or electrodeless field discharge can be used. The electrode may have a flat surface in contact with the lamp, but if the shape is matched to the curved surface of the lamp, the lamp can be firmly fixed and the discharge is more stable when the electrode is in close contact with the lamp. Also, if the curved surface is made into a mirror surface with aluminum, it also becomes a light reflector.

Xeエキシマランプは、波長の短い172nmの紫外線を単一波長で放射することから発光効率に優れている。この光は、酸素の吸収係数が大きいため、微量な酸素でラジカルな酸素原子種やオゾンを高濃度で発生することができる。また、有機物の結合を解離させる波長の短い172nmの光のエネルギーは能力が高いことが知られている。この活性酸素やオゾンと紫外線放射が持つ高いエネルギーによって、短時間で、ポリシラザンを含有する塗布膜の改質を実現できる。したがって、波長185nm、254nmの発する低圧水銀ランプやプラズマ洗浄と比べて高スループットに伴うプロセス時間の短縮や設備面積の縮小、熱によるダメージを受けやすい有機材料やプラスチック基板等への照射を可能としている。   The Xe excimer lamp is excellent in luminous efficiency because it emits ultraviolet light having a short wavelength of 172 nm at a single wavelength. Since this light has a large oxygen absorption coefficient, it can generate radical oxygen atom species and ozone at a high concentration with a very small amount of oxygen. In addition, it is known that the energy of light having a short wavelength of 172 nm for dissociating the bonds of organic substances has high ability. Due to the high energy of the active oxygen, ozone and ultraviolet radiation, the coating film containing polysilazane can be modified in a short time. Therefore, compared to low-pressure mercury lamps with wavelengths of 185 nm and 254 nm and plasma cleaning, it is possible to shorten the process time associated with high throughput, reduce the equipment area, and irradiate organic materials and plastic substrates that are easily damaged by heat. .

エキシマランプは、光の発生効率が高いため低い電力の投入で点灯させることが可能である。また、光による温度上昇の要因となる波長の長い光は発せず、紫外線領域において単一波長でエネルギーを照射するため、照射対象物の表面温度の上昇が抑えられる特徴を持っている。このため、熱の影響を受けやすいとされる可撓性樹脂基材に適している。   Since the excimer lamp has high light generation efficiency, it can be lit with low power. In addition, light having a long wavelength that causes a temperature increase due to light is not emitted, and energy is irradiated at a single wavelength in the ultraviolet region, so that an increase in the surface temperature of the irradiation object is suppressed. For this reason, it is suitable for a flexible resin base material that is considered to be easily affected by heat.

《有機EL素子の構成》
有機EL素子の構成としては、前述の図1の(a)にその代表的な構成を示したように、裏面にバックコート層3を有する可撓性樹脂基材2上に、その詳細を上記で説明した量子ドットを含むポリシラザン含有層4、ガスバリアー層5、第1電極6、有機機能層ユニット7、第2電極8及び封止部材9を積層した構成である。
<< Configuration of organic EL element >>
As the structure of the organic EL element, as shown in the typical structure in FIG. 1A, the details are described above on the flexible resin base material 2 having the back coat layer 3 on the back surface. It is the structure which laminated | stacked the polysilazane content layer 4, the gas barrier layer 5, the 1st electrode 6, the organic functional layer unit 7, the 2nd electrode 8, and the sealing member 9 which contain the quantum dot demonstrated by (1).

以下、ポリシラザン含有層を除く有機EL素子の各構成要素の詳細について説明する。   Hereinafter, the detail of each component of the organic EL element except a polysilazane content layer is demonstrated.

〔可撓性樹脂基材〕
本発明の有機EL素子に適用する基材は、可撓性を有する折り曲げ可能な可撓性樹脂基材(以下、単に樹脂基材あるいは基材ともいう。)である。この可撓性樹脂基材2は、上記記載の各構成層を保持することができる樹脂材料であれば特に限定されるものではない。
[Flexible resin substrate]
The base material applied to the organic EL element of the present invention is a flexible resin substrate that can be bent (hereinafter also simply referred to as a resin base material or a base material). The flexible resin base material 2 is not particularly limited as long as it is a resin material that can hold each of the constituent layers described above.

本発明に適用可能な可撓性樹脂基材としては、例えば、ポリエチレンテレフタレート(略称:PET)、ポリエチレンナフタレート(略称:PEN)等のポリエステル、ポリエチレン、ポリプロピレン、セロファン、セルロースジアセテート、セルローストリアセテート(略称:TAC)、セルロースアセテートブチレート、セルロースアセテートプロピオネート(略称:CAP)、セルロースアセテートフタレート、セルロースナイトレート等のセルロースエステル類及びそれらの誘導体、ポリ塩化ビニリデン、ポリビニルアルコール、ポリエチレンビニルアルコール、シンジオタクティックポリスチレン、ポリカーボネート(略称:PC)、ノルボルネン樹脂、ポリメチルペンテン、ポリエーテルケトン、ポリイミド、ポリエーテルスルホン(略称:PES)、ポリフェニレンスルフィド、ポリスルホン類、ポリエーテルイミド、ポリエーテルケトンイミド、ポリアミド、フッ素樹脂、ナイロン、ポリメチルメタクリレート、アクリル及びポリアリレート類、アートン(商品名JSR社製)及びアペル(商品名三井化学社製)等のシクロオレフィン系樹脂等を挙げることができる。   Examples of the flexible resin substrate applicable to the present invention include polyesters such as polyethylene terephthalate (abbreviation: PET), polyethylene naphthalate (abbreviation: PEN), polyethylene, polypropylene, cellophane, cellulose diacetate, cellulose triacetate ( Abbreviations: TAC), cellulose acetate butyrate, cellulose acetate propionate (abbreviation: CAP), cellulose esters such as cellulose acetate phthalate, cellulose nitrate and their derivatives, polyvinylidene chloride, polyvinyl alcohol, polyethylene vinyl alcohol, Shinji Tactic polystyrene, polycarbonate (abbreviation: PC), norbornene resin, polymethylpentene, polyetherketone, polyimide, polyethersulfur (Abbreviation: PES), polyphenylene sulfide, polysulfones, polyether imide, polyether ketone imide, polyamide, fluororesin, nylon, polymethyl methacrylate, acrylic and polyarylates, Arton (trade name, manufactured by JSR) and Appel ( And cycloolefin-based resins such as trade name Mitsui Chemicals).

これら可撓性樹脂基材のうち、コストや入手の容易性の点では、ポリエチレンテレフタレート(略称:PET)、ポリブチレンテレフタレート、ポリエチレンナフタレート(略称:PEN)、ポリカーボネート(略称:PC)等のフィルムが可撓性樹脂基材として好ましく用いられる。   Among these flexible resin base materials, films such as polyethylene terephthalate (abbreviation: PET), polybutylene terephthalate, polyethylene naphthalate (abbreviation: PEN), polycarbonate (abbreviation: PC) and the like in terms of cost and availability. Is preferably used as a flexible resin substrate.

この可撓性樹脂基材の厚さは、5〜500μmの範囲内が好ましく、さらに好ましくは25〜250μmの範囲内である。   The thickness of the flexible resin substrate is preferably in the range of 5 to 500 μm, more preferably in the range of 25 to 250 μm.

また、可撓性樹脂基材は、透明であることが必要となる。可撓性樹脂基材2が透明であって、かつ可撓性樹脂基材2上に形成する第1電極を含めた各層も同様に高い光透過性を有する層とすることにより、可撓性樹脂基材側からの光取出しが可能となる。この可撓性樹脂基材は、有機EL素子の封止部材(透明基板)として好適に用いることもできる。また、上記の可撓性樹脂基材は、未延伸フィルムでもよく、延伸フィルムでもよい。   Further, the flexible resin base material needs to be transparent. The flexible resin base material 2 is transparent, and each layer including the first electrode formed on the flexible resin base material 2 is also a layer having a high light transmittance, so that flexibility is achieved. Light can be extracted from the resin base material side. This flexible resin base material can also be suitably used as a sealing member (transparent substrate) for organic EL elements. The flexible resin substrate may be an unstretched film or a stretched film.

本発明に適用可能な可撓性樹脂基材は、従来公知の一般的な製膜方法により製造することが可能である。例えば、材料となる樹脂を押出機により溶融し、環状ダイやTダイにより押し出して急冷することにより、実質的に無定形で配向していない未延伸の樹脂基材を製造することができる。また、未延伸の樹脂基材を一軸延伸、テンター式逐次二軸延伸、テンター式同時二軸延伸、チューブラー式同時二軸延伸等の公知の方法により、樹脂基材の搬送方法(縦軸)方向、又は樹脂基材の搬送方向と直角(横軸)の方向に延伸することにより、延伸樹脂基材を製造することができる。この場合の延伸倍率は、樹脂基材の原料となる樹脂に合わせて適宜選択することできるが、縦軸方向及び横軸方向にそれぞれ2〜10倍の範囲内であることが好ましい。   The flexible resin base material applicable to the present invention can be manufactured by a conventionally known general film forming method. For example, an unstretched resin base material that is substantially amorphous and not oriented can be produced by melting a resin as a material with an extruder, extruding it with an annular die or a T-die, and quenching. In addition, the resin base material is transported by a known method such as uniaxial stretching, tenter-type sequential biaxial stretching, tenter-type simultaneous biaxial stretching, and tubular simultaneous biaxial stretching (vertical axis). A stretched resin substrate can be produced by stretching in the direction perpendicular to the direction of the resin substrate or the direction of transport of the resin substrate (horizontal axis). Although the draw ratio in this case can be suitably selected according to the resin used as the raw material of the resin base material, it is preferably in the range of 2 to 10 times in the vertical axis direction and the horizontal axis direction.

また、この樹脂基材は、ポリシラザン層などを形成する前に、基材表面に、コロナ処理等の親水化処理を施してもよい。   Moreover, this resin substrate may be subjected to a hydrophilic treatment such as a corona treatment on the surface of the substrate before forming a polysilazane layer or the like.

〔バックコート層〕
本発明の有機EL素子においては、図1に示すように、可撓性樹脂基材2のポリシラザン含有層及び発光部材ユニットU等を形成する面とは反対側の面に、バックコート層、例えば、帯電防止層等を設けることができる。
[Back coat layer]
In the organic EL element of the present invention, as shown in FIG. 1, a back coat layer, for example, on the surface of the flexible resin substrate 2 opposite to the surface on which the polysilazane-containing layer and the light emitting member unit U are formed. An antistatic layer or the like can be provided.

(帯電防止層)
帯電防止層は、例えば、積層したロール状積層体より、可撓性樹脂基材を繰り出す際にフィルム表面が帯電してしまうことを防止する機能を有している。
(Antistatic layer)
The antistatic layer has, for example, a function of preventing the film surface from being charged when the flexible resin base material is fed out from the laminated roll-shaped laminate.

帯電防止層に帯電防止能を付与する技術として、帯電防止層に導電性をもたせて、その帯電防止層の電気抵抗値を低下させるという方法がある。   As a technique for imparting antistatic ability to the antistatic layer, there is a method of imparting conductivity to the antistatic layer and reducing the electric resistance value of the antistatic layer.

例えば、その帯電防止技術として、帯電防止層に、導電性物質である導電性フィラーを分散させて含有させる方法、導電性ポリマーを用いる方法、金属化合物を分散若しくは表面にコートする方法、有機スルホン酸及び有機リン酸のような陰イオン性化合物を利用した内部添加法、ポリオキシエチレンアルキルアミン、ポリオキシエチレンアルケニルアミン、グリセリン脂肪酸エステル等の界面活性型の低分子型帯電防止剤を用いる方法、カーボンブラック等の導電性微粒子を分散させる方法などがある。特に、導電性物質である導電性フィラーを分散させて含有させる方法を用いることが好ましい。   For example, as an antistatic technique, a method of dispersing and containing a conductive filler as a conductive material in an antistatic layer, a method of using a conductive polymer, a method of dispersing or coating a metal compound on a surface, an organic sulfonic acid And an internal addition method using an anionic compound such as organic phosphoric acid, a method using a surface active type low molecular weight antistatic agent such as polyoxyethylene alkylamine, polyoxyethylene alkenylamine, and glycerin fatty acid ester, carbon There is a method of dispersing conductive fine particles such as black. In particular, it is preferable to use a method in which conductive fillers, which are conductive substances, are dispersed and contained.

帯電防止層は、導電性フィラーを含有することで、帯電防止性を有することが好ましい。帯電防止層に含有する導電性フィラーとして、導電性無機微粒子があり、その中でも金属微粒子や導電性の無機酸化物微粒子等を用いることができる。特に、導電性の無機酸化物微粒子を好適に用いることができる。金属微粒子としては、金、銀、パラジウム、ルテニウム、ロジウム、オスミウム、イリジウム、スズ、アンチモン、インジウム等の微粒子が挙げられる。無機酸化物微粒子としては、インジウム五酸化アンチモン、酸化スズ、酸化亜鉛、ITO(インジウム・スズ酸化物)、ATO(アンチモン・スズ酸化物)、リンドープ型酸化物等の微粒子が挙げられる。なかでもリンドープ型酸化物などの無機複酸化物微粒子が、導電性、耐候性が高い点から好ましい。   The antistatic layer preferably has an antistatic property by containing a conductive filler. As the conductive filler contained in the antistatic layer, there are conductive inorganic fine particles, among which metal fine particles, conductive inorganic oxide fine particles and the like can be used. In particular, conductive inorganic oxide fine particles can be preferably used. Examples of the metal fine particles include fine particles of gold, silver, palladium, ruthenium, rhodium, osmium, iridium, tin, antimony, indium and the like. Examples of the inorganic oxide fine particles include fine particles such as indium antimony pentoxide, tin oxide, zinc oxide, ITO (indium / tin oxide), ATO (antimony / tin oxide), and phosphorus-doped oxide. Among these, inorganic double oxide fine particles such as phosphorus-doped oxide are preferable because of their high conductivity and weather resistance.

導電性フィラーを帯電防止層中に分散させる際、帯電防止層の透明性を低下させないために、導電性フィラーの1次粒子径が1〜100nmであることが好ましく、特に1〜50nmであることが好ましい。導電性を確保するためには、粒子同士がある程度近接しなければならないため、粒子径が1nm以上であることが好ましい。粒子径が100nmを超えると光が反射し、光透過率が低下してしまうので好ましくない。   When dispersing the conductive filler in the antistatic layer, the primary particle diameter of the conductive filler is preferably 1 to 100 nm, particularly 1 to 50 nm in order not to lower the transparency of the antistatic layer. Is preferred. In order to ensure conductivity, the particles must be close to each other to some extent, so that the particle diameter is preferably 1 nm or more. If the particle diameter exceeds 100 nm, light is reflected and the light transmittance is lowered, which is not preferable.

導電性無機酸化物微粒子としては、市販されているものを用いることができ、具体的には、セルナックスシリーズ(日産化学工業社製)、P−30、P−32、P−35、P−45、P−120、P−130(いずれも日揮触媒化成社製)、T−1、S−1、S−2000、SP−2(いずれも三菱マテリアル電子化成社製)などを用いることができる。   As the conductive inorganic oxide fine particles, commercially available fine particles can be used. Specifically, Cellax series (manufactured by Nissan Chemical Industries, Ltd.), P-30, P-32, P-35, P- 45, P-120, P-130 (all manufactured by JGC Catalysts & Chemicals Co., Ltd.), T-1, S-1, S-2000, SP-2 (all manufactured by Mitsubishi Materials Electronics Chemical Co., Ltd.) and the like can be used. .

帯電防止層には、導電性フィラーを保持するバインダーとして有機バインダー又は無機バインダーを用いることができる。   In the antistatic layer, an organic binder or an inorganic binder can be used as a binder for holding the conductive filler.

有機バインダーとしては、樹脂を用いることができ、例えば、アクリル系樹脂、シクロオレフィン系樹脂、ポリカーボネート系樹脂などが挙げられる。さらに、有機バインダーとして、ハードコートをバインダーとすることもでき、紫外線硬化性多官能アクリル樹脂、ウレタンアクリレート、エポキシアクリレート、オキセタン系樹脂、多官能オキセタン系樹脂などが利用できる。また、無機バインダーとしては、無機酸化物系バインダー(ゾルゲル法を用いた無機酸化物系バインダーであってもよい)や、4官能無機バインダーを好ましい例として挙げることができる。   As the organic binder, a resin can be used, and examples thereof include acrylic resins, cycloolefin resins, and polycarbonate resins. Furthermore, as an organic binder, a hard coat can be used as a binder, and an ultraviolet curable polyfunctional acrylic resin, urethane acrylate, epoxy acrylate, oxetane resin, polyfunctional oxetane resin, and the like can be used. Examples of the inorganic binder include inorganic oxide binders (may be inorganic oxide binders using a sol-gel method) and tetrafunctional inorganic binders.

無機酸化物系バインダーの好ましい例としては、二酸化ケイ素、酸化チタン、酸化アルミニウム、酸化ストロンチウム等を挙げることができる。特に好ましいものは、二酸化ケイ素である。また4官能無機バインダーの好ましい例としては、ポリシラザン(例えば、商品名:アクアミカ(AZエレクトロニクス社製))、シロキサン系化合物(例えば、コルコートP(株式会社コルコート社製))、アルキルシリケート及び金属アルコラートの混合であるFJ803(GRANDEX社製)、アルミナゾル(川研ファインケミカル株式会社製)、などを用いることができる。また、4官能無機バインダーとして、テトラエトキシシランを主原料とし、触媒を添加したゾルゲル液を用いてもいい。   Preferable examples of the inorganic oxide binder include silicon dioxide, titanium oxide, aluminum oxide, strontium oxide and the like. Particularly preferred is silicon dioxide. Preferred examples of the tetrafunctional inorganic binder include polysilazane (for example, trade name: Aquamica (manufactured by AZ Electronics Co., Ltd.)), siloxane compounds (for example, Colcoat P (manufactured by Colcoat Co., Ltd.)), alkyl silicates and metal alcoholates. Mixing FJ803 (manufactured by GRANDEX), alumina sol (manufactured by Kawaken Fine Chemical Co., Ltd.), and the like can be used. Further, as a tetrafunctional inorganic binder, a sol-gel solution containing tetraethoxysilane as a main raw material and added with a catalyst may be used.

この帯電防止層は、グラビアコート法、リバースコート法、ダイコート法等、従来公知のコーティング方法によって形成できる。   This antistatic layer can be formed by a conventionally known coating method such as a gravure coating method, a reverse coating method, or a die coating method.

なお、帯電防止層の膜厚は、100nm以上1μm以下であることが好ましい。帯電防止層の膜厚が100nm以上であれば、帯電防止層から導電性フィラーが浮き出ることがなく平面性を維持することができる。また、帯電防止層の膜厚が1μm以下であれば、光透過性を悪化させることがない。   In addition, it is preferable that the film thickness of an antistatic layer is 100 nm or more and 1 micrometer or less. If the film thickness of the antistatic layer is 100 nm or more, the planarity can be maintained without the conductive filler being lifted from the antistatic layer. Moreover, if the film thickness of the antistatic layer is 1 μm or less, the light transmittance is not deteriorated.

〔ガスバリアー層〕
本発明の有機EL素子においては、可撓性樹脂基材上に、前記量子ドットを含むポリシラザン含有層を有し、更に当該ポリシラザン含有層上に、ガスバリアー層及び前記発光部材ユニットが、この順に積層されている構成であることが好ましい態様である。
[Gas barrier layer]
In the organic EL device of the present invention, a polysilazane-containing layer containing the quantum dots is provided on a flexible resin substrate, and further, a gas barrier layer and the light emitting member unit are provided in this order on the polysilazane-containing layer. It is a preferable aspect that it is the structure laminated | stacked.

更に詳しくは、図1の(a)で例示したように、量子ドットを含むポリシラン含有層4上に、直接第1電極6を形成しないで、その層間にガスバリアー層5を形成することが好ましい。前述のとおり、ポリシラザン含有層4には、粒子状の量子ドットを含有しているため、その粒子パターンが表面に反映し、多少なりとも凹凸構造を有することになる。この様な凹凸面状に、第1電極6を形成すると、その凹凸パターンの影響により、第1電極6の平面性が損なわれる可能性を有している。特に、第1電極として、より高次の平面性が求められる銀薄膜電極では、その要求がより強くなる。   More specifically, as illustrated in FIG. 1A, it is preferable to form the gas barrier layer 5 between the first electrodes 6 without directly forming the first electrode 6 on the polysilane-containing layer 4 including quantum dots. . As described above, since the polysilazane-containing layer 4 contains particulate quantum dots, the particle pattern is reflected on the surface and has an uneven structure. If the first electrode 6 is formed in such a concavo-convex surface shape, the flatness of the first electrode 6 may be impaired due to the influence of the concavo-convex pattern. In particular, a silver thin-film electrode that is required to have higher-order planarity as the first electrode has a stronger requirement.

上記のような課題を踏まえ、本発明においては、多少の凹凸構造を有するポリシラザン含有層4上に、第1電極6を形成する前に、ガスバリアー層5を設けて、凹凸部をレベリングして平滑化したのちに、第1電極を形成することにより、平面性の高い第1電極ほかを形成することができる点で好ましい。   In view of the above problems, in the present invention, before forming the first electrode 6 on the polysilazane-containing layer 4 having a somewhat uneven structure, the gas barrier layer 5 is provided to level the uneven parts. Forming the first electrode after smoothing is preferable in that the first electrode having high planarity can be formed.

本発明に係るガスバリアー層の形成方法は、第1の方法としては、ポリシラザン含有層の形成方法において、量子ドットを除いたポリシラザン単独の塗布液を用いて薄膜を形成し、形成した薄膜に改質処理、例えば、真空紫外線を照射して、酸化ケイ素、窒化ケイ素又は酸窒化ケイ素から構成されるガスバリアー層を形成する方法である。第2の方法は、蒸着法によるガスバリアー層の形成方法である。前述のようなガスバリアー層によるレベリング効果を発現する観点からは、湿式塗布方式である第1の方法が好ましい。   The gas barrier layer forming method according to the present invention includes, as a first method, forming a thin film using a coating solution of polysilazane alone, excluding quantum dots, in the polysilazane-containing layer forming method, and modifying the formed thin film. It is a method of forming a gas barrier layer composed of silicon oxide, silicon nitride or silicon oxynitride by quality treatment, for example, irradiation with vacuum ultraviolet rays. The second method is a method for forming a gas barrier layer by vapor deposition. From the viewpoint of expressing the leveling effect by the gas barrier layer as described above, the first method which is a wet coating method is preferable.

ここでは、第1の方法については、前述のポリシラザン含有層の形成方法と同様であるため省略し、蒸着法によるガスバリアー層の形成方法の詳細についてのみ説明する。   Here, since the first method is the same as the above-described method for forming the polysilazane-containing layer, it will be omitted, and only the details of the method for forming the gas barrier layer by the vapor deposition method will be described.

(蒸着法によるガスバリアー層の形成)
可撓性樹脂基材2あるいは量子ドットを含むポリシラザン含有層4上に、蒸着法によりガスバリアー層5を形成する際に、適用可能な蒸着法としては、物理気相成長法及び化学気相成長法が挙げられる。
(Formation of gas barrier layer by vapor deposition)
When the gas barrier layer 5 is formed on the flexible resin substrate 2 or the polysilazane-containing layer 4 containing quantum dots by the vapor deposition method, applicable vapor deposition methods include physical vapor deposition and chemical vapor deposition. Law.

物理気相成長法とは、気相中で可撓性樹脂基材2あるいは量子ドットを含むポリシラザン含有層4の表面に、物理的手法により目的とする物質、例えば、炭素膜等の薄膜を堆積する方法であり、これらの方法としては、蒸着(抵抗加熱法、電子ビーム蒸着、分子線エピタキシー)法、また、イオンプレーティング法、スパッタ法等がある。   The physical vapor deposition method deposits a target substance, for example, a thin film such as a carbon film, on the surface of the flexible resin substrate 2 or the polysilazane-containing layer 4 containing quantum dots in the gas phase by a physical method. These methods include vapor deposition (resistance heating method, electron beam vapor deposition, molecular beam epitaxy) method, ion plating method, sputtering method and the like.

一方、化学気相成長法(化学蒸着法、Chemical Vapor Deposition)は、気相中でポリシラザン含有層上に、目的とする薄膜の成分を含む原料ガスを励起した放電ガスに混合して供給し、基材表面あるいは気相中で化学反応によって、ポリシラザン含有層上に薄膜のガスバリアー層5を堆積する方法である。特に、化学反応を活性化する目的で、プラズマなどを発生させる方法などがあり、熱CVD法、触媒化学気相成長法、光CVD法、プラズマCVD法、大気圧プラズマCVD法など公知のCVD方式等がある。   On the other hand, the chemical vapor deposition method (Chemical Vapor Deposition) is a mixture of a source gas containing components of a target thin film in a gas phase on a polysilazane-containing layer and supplied to the excited discharge gas. In this method, a thin gas barrier layer 5 is deposited on the polysilazane-containing layer by a chemical reaction on the surface of the substrate or in the gas phase. In particular, there is a method of generating plasma etc. for the purpose of activating the chemical reaction. Known CVD methods such as thermal CVD method, catalytic chemical vapor deposition method, photo CVD method, plasma CVD method, atmospheric pressure plasma CVD method, etc. Etc.

本発明においては、量子ドットを含むポリシラザン含有層4上に蒸着層であるガスバリアー層5を形成する方法として、成膜速度や処理面積の観点からプラズマCVD法あるいは大気圧プラズマCVD法が好ましい。   In the present invention, a plasma CVD method or an atmospheric pressure plasma CVD method is preferable as a method for forming the gas barrier layer 5 as a vapor deposition layer on the polysilazane-containing layer 4 containing quantum dots from the viewpoint of film formation speed and processing area.

本発明でいう大気圧若しくはその近傍の圧力とは、20a〜110kPaの圧力範囲内であり、本発明に記載の良好な効果を得るためには、93〜104kPaであることが好ましい。また、本発明でいう励起したガスとは、エネルギーを得ることによって、ガス中の分子の少なくとも一部が、今ある状態からより高いエネルギー状態へ移ることをいい、励起ガス分子、ラジカル化したガス分子、イオン化したガス分子を含むガスがこれに該当する。   The atmospheric pressure or the pressure in the vicinity thereof in the present invention is within a pressure range of 20a to 110 kPa, and is preferably 93 to 104 kPa in order to obtain the good effects described in the present invention. The excited gas as used in the present invention means that at least part of the molecules in the gas move from the existing state to a higher energy state by obtaining energy, and the excited gas molecules, radicalized gas This includes molecules and gas containing ionized gas molecules.

本発明において、大気圧プラズマCVD法では、蒸着法により金属酸化物を含有するガスバリアー層5を形成する方法は、大気圧若しくはその近傍の圧力下で高周波電界を発生させた放電空間に、ケイ素などの金属元素を含有する原料ガスを、励起した放電ガスと混合して二次励起ガスを形成し、この二次励起ガスにポリシラザン含有層4を晒すことによって、ポリシラザン含有層4上に無機膜(セラミック膜)を形成するプラズマCVD法である。すなわち、対向電極間(放電空間)を大気圧若しくはその近傍の圧力とし、放電ガスを対向電極間に導入し、高周波電圧を対向電極間に印加して放電ガスをプラズマ状態とし、続いてプラズマ状態になった放電ガスと原料ガスとを放電空間外で混合させて供給し、この混合ガス(二次励起ガス)にポリシラザン含有層を晒して、ポリシラザン含有層上に蒸着層(ガスバリアー層)を形成する。   In the present invention, in the atmospheric pressure plasma CVD method, a method of forming the gas barrier layer 5 containing a metal oxide by an evaporation method is performed in a discharge space where a high-frequency electric field is generated under atmospheric pressure or a pressure in the vicinity thereof. An inorganic film is formed on the polysilazane-containing layer 4 by mixing a source gas containing a metal element with the excited discharge gas to form a secondary excitation gas and exposing the polysilazane-containing layer 4 to the secondary excitation gas. This is a plasma CVD method for forming (ceramic film). That is, the pressure between the counter electrodes (discharge space) is set to atmospheric pressure or a pressure near it, a discharge gas is introduced between the counter electrodes, a high frequency voltage is applied between the counter electrodes, and the discharge gas is changed to a plasma state, and then the plasma state The discharge gas and the raw material gas mixed together are supplied outside the discharge space, and the polysilazane-containing layer is exposed to this mixed gas (secondary excitation gas), and a vapor deposition layer (gas barrier layer) is formed on the polysilazane-containing layer. Form.

なお、本発明におけるプラズマCVD法により形成される金属酸化物を含有するガスバリアー層5は、金属酸化物、金属窒化物、金属炭化物等の複合化合物であってもよい。   The gas barrier layer 5 containing a metal oxide formed by the plasma CVD method in the present invention may be a composite compound such as a metal oxide, a metal nitride, and a metal carbide.

プラズマCVD法あるいは大気圧プラズマCVD法により得られるガスバリアー層5は、原料である有機又は無機の金属化合物の選択、分解ガス、分解温度、投入電力などの条件の選択を行うことにより、その目的に応じて、金属酸化物のセラミック膜、また金属酸化物と金属炭化物、金属窒化物、金属硫化物等の混合物のセラミック膜を適宜形成することができる。例えば、ケイ素化合物を原料化合物として用い、分解ガスに酸素を用いればケイ素酸化物のセラミック膜が生成する。また、亜鉛化合物を原料化合物として用い、分解ガスに二硫化炭素を用いれば硫化亜鉛のセラミック膜が生成する。これはプラズマ空間内では非常に活性な荷電粒子・活性ラジカルが高密度で存在するため、プラズマ空間内では多段階の化学反応が非常に高速に促進され、プラズマ空間内に存在する元素は熱力学的に安定な化合物へと非常な短時間で変換されるためである。   The gas barrier layer 5 obtained by the plasma CVD method or the atmospheric pressure plasma CVD method is selected by selecting an organic or inorganic metal compound as a raw material and selecting conditions such as a decomposition gas, a decomposition temperature, and input power. Accordingly, a ceramic film of a metal oxide or a mixture of a metal oxide and a metal carbide, a metal nitride, a metal sulfide, or the like can be appropriately formed. For example, if a silicon compound is used as a raw material compound and oxygen is used as a decomposition gas, a silicon oxide ceramic film is formed. Further, if a zinc compound is used as a raw material compound and carbon disulfide is used as a decomposition gas, a zinc sulfide ceramic film is formed. This is because highly active charged particles and active radicals exist in the plasma space at a high density, so that multistage chemical reactions are accelerated at high speed in the plasma space, and the elements present in the plasma space are thermodynamic. This is because it is converted into an extremely stable compound in a very short time.

本発明に係るガスバリアー層5の形成に用いる前記成膜ガス中の原料ガスとしては、形成するガスバリアー層5の材質に応じて適宜選択して使用することができる。ガスバリアー層は、有機ケイ素化合物の反応生成物を含有することが好ましい。このような原料ガスとしては、例えばケイ素を含有する有機ケイ素化合物を用いることが好ましい。   The source gas in the film forming gas used for forming the gas barrier layer 5 according to the present invention can be appropriately selected and used according to the material of the gas barrier layer 5 to be formed. The gas barrier layer preferably contains a reaction product of an organosilicon compound. As such a source gas, for example, an organosilicon compound containing silicon is preferably used.

このような有機ケイ素化合物としては、例えば、ヘキサメチルジシロキサン、1,1,3,3−テトラメチルジシロキサン、ビニルトリメチルシラン、メチルトリメチルシラン、ヘキサメチルジシラン、メチルシラン、ジメチルシラン、トリメチルシラン、ジエチルシラン、プロピルシラン、フェニルシラン、ビニルトリエトキシシラン、ビニルトリメトキシシラン、テトラメトキシシラン、テトラエトキシシラン、フェニルトリメトキシシラン、メチルトリエトキシシラン及びオクタメチルシクロテトラシロキサン等が挙げられる。   Examples of such organosilicon compounds include hexamethyldisiloxane, 1,1,3,3-tetramethyldisiloxane, vinyltrimethylsilane, methyltrimethylsilane, hexamethyldisilane, methylsilane, dimethylsilane, trimethylsilane, diethyl Examples include silane, propylsilane, phenylsilane, vinyltriethoxysilane, vinyltrimethoxysilane, tetramethoxysilane, tetraethoxysilane, phenyltrimethoxysilane, methyltriethoxysilane, and octamethylcyclotetrasiloxane.

これらの有機ケイ素化合物の中でも、成膜での取扱い及び得られるガスバリアー層5のガスバリアー性等の特性の観点から、ヘキサメチルジシロキサン、1,1,3,3−テトラメチルジシロキサンが好ましい。また、これらの有機ケイ素化合物は、1種を単独で又は2種以上を組み合わせて使用することができる。   Among these organosilicon compounds, hexamethyldisiloxane and 1,1,3,3-tetramethyldisiloxane are preferable from the viewpoint of characteristics such as gas barrier properties of the obtained gas barrier layer 5 and handling in film formation. . Moreover, these organosilicon compounds can be used individually by 1 type or in combination of 2 or more types.

このような無機膜(セラミック膜)の原料としては、常温常圧下で気体、液体、固体いずれの状態であっても構わない。気体の場合にはそのまま放電空間に導入できるが、液体、固体の場合は、加熱、バブリング、減圧、超音波照射等の手段により気化させて使用する。また、溶媒によって希釈して使用してもよく、溶媒はメタノール、エタノール、n−ヘキサンなどの有機溶媒及びこれらの混合溶媒を使用できる。なお、これらの希釈溶媒は、プラズマ放電処理中において分子状、原子状に分解されるため、成膜への影響は殆ど無視することができる。   The raw material for such an inorganic film (ceramic film) may be in a gas, liquid, or solid state at normal temperature and pressure. In the case of gas, it can be introduced into the discharge space as it is, but in the case of liquid or solid, it is used after being vaporized by means such as heating, bubbling, decompression or ultrasonic irradiation. Moreover, you may dilute and use by a solvent and can use organic solvents, such as methanol, ethanol, n-hexane, and these mixed solvents. Since these diluted solvents are decomposed into molecular and atomic forms during the plasma discharge treatment, the influence on the film formation can be almost ignored.

また、金属元素を含む原料ガスを分解して無機化合物を得るための分解ガスとしては、水素ガス、メタンガス、アセチレンガス、一酸化炭素ガス、二酸化炭素ガス、窒素ガス、アンモニアガス、亜酸化窒素ガス、酸化窒素ガス、二酸化窒素ガス、酸素ガス、水蒸気、フッ素ガス、フッ化水素、トリフルオロアルコール、トリフルオロトルエン、硫化水素、二酸化硫黄、二硫化炭素、塩素ガスなどが挙げられる。   In addition, as a decomposition gas for decomposing a raw material gas containing a metal element to obtain an inorganic compound, hydrogen gas, methane gas, acetylene gas, carbon monoxide gas, carbon dioxide gas, nitrogen gas, ammonia gas, nitrous oxide gas , Nitrogen oxide gas, nitrogen dioxide gas, oxygen gas, water vapor, fluorine gas, hydrogen fluoride, trifluoroalcohol, trifluorotoluene, hydrogen sulfide, sulfur dioxide, carbon disulfide, chlorine gas and the like.

金属元素を含む原料ガスと、分解ガスを適宜選択することで、金属酸化物、また金属酸化物と金属炭化物、金属窒化物、金属ハロゲン化物、金属硫化物等の混合物のセラミック膜を得ることができる。   By appropriately selecting a source gas containing a metal element and a decomposition gas, a ceramic film of a metal oxide or a mixture of a metal oxide and a metal carbide, a metal nitride, a metal halide, a metal sulfide, etc. can be obtained. it can.

蒸着法によるガスバリアー層5の形成に際し、原料ガスと分解ガスの反応性ガスに対して、プラズマ状態になりやすい放電ガスを混合し、プラズマ放電処理装置に混合ガスを送りこむ。このような放電ガスとしては、窒素ガス及び/又は周期表の第18属原子、具体的には、ヘリウム、ネオン、アルゴン、クリプトン、キセノン、ラドン等が用いられる。これらの中でも、窒素、ヘリウム、アルゴンが好ましく用いられ、特に窒素がコストも安く好ましい。   When the gas barrier layer 5 is formed by the vapor deposition method, a discharge gas that tends to be in a plasma state is mixed with the reactive gas of the raw material gas and the decomposition gas, and the mixed gas is sent to the plasma discharge processing apparatus. As such a discharge gas, nitrogen gas and / or 18th group atom of the periodic table, specifically, helium, neon, argon, krypton, xenon, radon, etc. are used. Among these, nitrogen, helium, and argon are preferably used, and nitrogen is particularly preferable because of low cost.

放電ガスと反応性ガスを混合した混合ガスをプラズマ放電処理装置に供給することで蒸着膜であるガスバリアー層5を形成する。放電ガスと反応性ガスの割合は、得ようとする膜の性質によって異なるが、混合ガス全体に対し、放電ガスの割合を50%以上として反応性ガスを供給することが好ましい。   The gas barrier layer 5 which is a vapor deposition film is formed by supplying a mixed gas obtained by mixing the discharge gas and the reactive gas to the plasma discharge processing apparatus. Although the ratio of the discharge gas and the reactive gas varies depending on the properties of the film to be obtained, it is preferable to supply the reactive gas with the ratio of the discharge gas being 50% or more of the entire mixed gas.

以上のように、上記したような原料ガス(反応性ガス)を放電ガスとともに使用することにより様々な無機膜(セラミック膜)を形成することができる。本発明においては、蒸着法により形成するガスバリアー層5は、これらの条件を変えた複数の層から構成されてもよく、また放電ガスと反応性ガスの比率や、放電の条件を連続的に変化させた、膜厚方向に不均質な膜から構成されてもよい。   As described above, various inorganic films (ceramic films) can be formed by using the source gas (reactive gas) as described above together with the discharge gas. In the present invention, the gas barrier layer 5 formed by the vapor deposition method may be composed of a plurality of layers in which these conditions are changed, and the ratio of the discharge gas to the reactive gas and the discharge conditions are continuously set. It may be composed of a changed film that is non-uniform in the film thickness direction.

なお、本発明に適用できるプラズマ放電処理装置としては、例えば、特開2004−68143号公報、同2003−49272号公報、国際公開第02/48428号等に記載されている装置を挙げることができる。   Examples of the plasma discharge treatment apparatus that can be applied to the present invention include apparatuses described in Japanese Patent Application Laid-Open Nos. 2004-68143, 2003-49272, and WO 02/48428. .

〔発光部材ユニット〕
次いで、本発明の有機EL素子を構成する発光部材ユニットUについて説明する。
[Light emitting member unit]
Next, the light emitting member unit U constituting the organic EL element of the present invention will be described.

(第1電極)
図1に記載の有機EL素子1では、第1電極6が実質的なアノードとなる。有機EL素子1は、第1電極6を透過して可撓性樹脂基材2側から光を取り出す、ボトミエミッション型の素子である。このため、第1電極6は、透光性の導電層により形成される必要がある。
(First electrode)
In the organic EL element 1 illustrated in FIG. 1, the first electrode 6 is a substantial anode. The organic EL element 1 is a bottom emission type element that passes through the first electrode 6 and extracts light from the flexible resin substrate 2 side. For this reason, the 1st electrode 6 needs to be formed with a translucent conductive layer.

ここでいう「透光性」とは、光波長550nmでの光透過率が50%以上であることをいう。   Here, “translucency” means that the light transmittance at a light wavelength of 550 nm is 50% or more.

第1電極6に用いることのできる材料群としては、通常、有機EL素子の電極形成に使用可能な全ての金属材料を使用することができる。具体的には、アルミニウム、銀、マグネシウム、リチウム、マグネシウム/同混合物、マグネシウム/銀混合物、マグネシウム/アルミニウム混合物、マグネシウム/インジウム混合物、インジウム、リチウム/アルミニウム混合物、希土類金属、ITO(酸化インジウム・スズ(Indiumu Tin Oxide:ITO))、ZnO、TiO、SnO等の酸化物半導体等が挙げられる。 As a group of materials that can be used for the first electrode 6, all metal materials that can be used for forming an electrode of an organic EL element can be generally used. Specifically, aluminum, silver, magnesium, lithium, magnesium / same mixture, magnesium / silver mixture, magnesium / aluminum mixture, magnesium / indium mixture, indium, lithium / aluminum mixture, rare earth metal, ITO (indium tin oxide ( Indium Tin Oxide (ITO)), ZnO, TiO 2 , SnO 2 and other oxide semiconductors.

本発明の有機EL素子においては、更には、第1電極6が、例えば、銀を主成分として構成された層であって、銀又は銀を主成分とした合金を用いて構成された層であることが好ましい。このような第1電極6の形成方法としては、塗布法、インクジェット法、コーティング法、ディップ法等のウェットプロセスを用いる方法や、蒸着法(抵抗加熱、EB法等)、スパッタ法、CVD法等のドライプロセスを用いる方法等が挙げられる。なかでも蒸着法が好ましく適用される。   In the organic EL device of the present invention, the first electrode 6 is a layer composed mainly of silver, for example, and is composed of silver or an alloy composed mainly of silver. Preferably there is. As a method for forming the first electrode 6, a method using a wet process such as a coating method, an inkjet method, a coating method, a dipping method, a vapor deposition method (resistance heating, EB method, etc.), a sputtering method, a CVD method, or the like. And a method using the dry process. Of these, the vapor deposition method is preferably applied.

第1電極6を構成する銀(Ag)を主成分とする合金は、一例として銀マグネシウム(AgMg)、銀銅(AgCu)、銀パラジウム(AgPd)、銀パラジウム銅(AgPdCu)、銀インジウム(AgIn)等が挙げられる。   As an example, the alloy mainly composed of silver (Ag) constituting the first electrode 6 is silver magnesium (AgMg), silver copper (AgCu), silver palladium (AgPd), silver palladium copper (AgPdCu), silver indium (AgIn). ) And the like.

以上のような第1電極6は、銀又は銀を主成分とした合金の層が、必要に応じて複数の層に分けて積層された構成であってもよい。   The first electrode 6 as described above may have a structure in which silver or an alloy layer mainly composed of silver is divided into a plurality of layers as necessary.

さらに、この第1電極6は、厚さが4〜12nmの範囲にあることが好ましい。厚さ12nm以下では、層の吸収成分及び反射成分が低く抑えられ、光透過率が維持されるため好ましい。また、厚さが4nm以上であることにより、層の導電性も確保される。   Further, the first electrode 6 preferably has a thickness in the range of 4 to 12 nm. A thickness of 12 nm or less is preferable because the absorption component and reflection component of the layer are kept low and the light transmittance is maintained. Further, when the thickness is 4 nm or more, the conductivity of the layer is also ensured.

なお、以上のような、第1電極6は、上部が保護膜で覆われていてもよく、別の導電性層が積層されていてもよい。この場合、有機EL素子1の光透過性を損なうことのないように、保護膜及び導電性層が光透過性を有することが好ましい。   The first electrode 6 as described above may be covered with a protective film at the top, or may be laminated with another conductive layer. In this case, it is preferable that the protective film and the conductive layer have light transmittance so that the light transmittance of the organic EL element 1 is not impaired.

(第2電極)
第2電極8は、有機機能層ユニット7に電子を供給するためのカソードとして機能する電極層であり、金属、合金、有機又は無機の導電性化合物、及びこれらの混合物が用いられる。具体的には、金、アルミニウム、銀、マグネシウム、リチウム、マグネシウム/銅混合物、マグネシウム/銀混合物、マグネシウム/アルミニウム混合物、マグネシウム/インジウム混合物、インジウム、リチウム/アルミニウム混合物、希土類金属、ITO、ZnO、TiO、SnO等の酸化物半導体等が挙げられる。
(Second electrode)
The second electrode 8 is an electrode layer that functions as a cathode for supplying electrons to the organic functional layer unit 7, and a metal, an alloy, an organic or inorganic conductive compound, and a mixture thereof are used. Specifically, gold, aluminum, silver, magnesium, lithium, magnesium / copper mixture, magnesium / silver mixture, magnesium / aluminum mixture, magnesium / indium mixture, indium, lithium / aluminum mixture, rare earth metal, ITO, ZnO, TiO 2 and oxide semiconductors such as SnO 2 .

第2電極8は、これらの導電性材料を蒸着やスパッタリング等の方法により形成することができる。また、第2電極8としてのシート抵抗は、数百Ω/sq.以下が好ましく、厚さは通常5nm〜5μm、好ましくは5〜200nmの範囲で選ばれる。   The second electrode 8 can be formed of these conductive materials by a method such as vapor deposition or sputtering. The sheet resistance as the second electrode 8 is several hundred Ω / sq. The following is preferable, and the thickness is usually selected in the range of 5 nm to 5 μm, preferably 5 to 200 nm.

なお、この有機EL素子1が、第2電極8側からも発光光Lを取り出す両面発光型とする場合には、光透過性の良好な導電性材料を選択して第2電極6を構成する。   In the case where the organic EL element 1 is a double-sided light emitting type in which the emitted light L is also extracted from the second electrode 8 side, the second electrode 6 is configured by selecting a conductive material having good light transmittance. .

(有機機能層ユニット)
有機機能層ユニット7は、アノードである第1電極6の上部に、例えば、正孔注入層/正孔輸送層/発光層/電子輸送層/電子注入層等の順に積層した構成を例示できるが、このうち少なくとも、有機材料を用いて構成された発光層を有することが必要である。正孔注入層及び正孔輸送層は、正孔輸送性と正孔注入性とを有する正孔輸送/注入層として設けられてもよい。電子輸送層及び電子注入層は、電子輸送性と電子注入性とを有する単一層として設けられてもよい。また、これらの有機機能層ユニット7のうち、例えば、電子注入層は無機材料で構成されている場合もある。
(Organic functional layer unit)
The organic functional layer unit 7 can be exemplified by a configuration in which, for example, a hole injection layer / a hole transport layer / a light emitting layer / an electron transport layer / an electron injection layer are stacked in this order on the first electrode 6 that is an anode. Of these, at least, it is necessary to have a light emitting layer composed of an organic material. The hole injection layer and the hole transport layer may be provided as a hole transport / injection layer having a hole transport property and a hole injection property. The electron transport layer and the electron injection layer may be provided as a single layer having electron transport properties and electron injection properties. Of these organic functional layer units 7, for example, the electron injection layer may be made of an inorganic material.

また、有機機能層7には、これらの層の他にも正孔阻止層や電子阻止層等が必要に応じて必要箇所に積層されていてよい。さらに、発光層は、各波長領域の発光光を発生させる各色発光層を有し、これらの各色の複数の発光層を、非発光性の中間層を介して積層させて発光層ユニットとして形成されていてもよい。中間層は、正孔阻止層、電子阻止層として機能してもよい。   Further, in addition to these layers, a hole blocking layer, an electron blocking layer, and the like may be stacked on the organic functional layer 7 as necessary. Furthermore, the light emitting layer has each color light emitting layer for generating emitted light in each wavelength region, and a plurality of light emitting layers of each color are laminated through a non-light emitting intermediate layer to form a light emitting layer unit. It may be. The intermediate layer may function as a hole blocking layer and an electron blocking layer.

[発光層]
本発明の有機EL素子の有機機能層ユニットを構成する発光層は、発光材料としてリン光発光化合物、又は蛍光発光化合物が含有されている構成が好ましい。
[Light emitting layer]
The light emitting layer constituting the organic functional layer unit of the organic EL device of the present invention preferably has a structure containing a phosphorescent light emitting compound or a fluorescent light emitting compound as a light emitting material.

この発光層は、電極又は電子輸送層から注入された電子と、正孔輸送層から注入された正孔とが再結合して発光する層であり、発光する部分は発光層の層内であっても発光層と隣接する層との界面であってもよい。   This light emitting layer is a layer that emits light by recombination of electrons injected from the electrode or the electron transport layer and holes injected from the hole transport layer, and the light emitting portion is in the layer of the light emitting layer. Alternatively, it may be the interface between the light emitting layer and the adjacent layer.

このような発光層としては、含まれる発光材料が発光要件を満たしていれば、その構成には特に制限はない。また、同一の発光スペクトルや発光極大波長を有する層が複数層あってもよい。この場合、各発光層間には非発光性の中間層を有していることが好ましい。   As such a light emitting layer, there is no restriction | limiting in particular in the structure, if the light emitting material contained satisfy | fills the light emission requirements. Moreover, there may be a plurality of layers having the same emission spectrum and emission maximum wavelength. In this case, it is preferable to have a non-light emitting intermediate layer between the light emitting layers.

発光層の厚さの総和は、1〜100nmの範囲内にあることが好ましく、より低い駆動電圧を得ることができることから1〜30nmの範囲内がさらに好ましい。なお、発光層の厚さの総和とは、発光層間に非発光性の中間層が存在する場合には、当該中間層も含む厚さである。   The total thickness of the light emitting layers is preferably in the range of 1 to 100 nm, and more preferably in the range of 1 to 30 nm because a lower driving voltage can be obtained. In addition, the sum total of the thickness of a light emitting layer is the thickness also including the said intermediate | middle layer, when a nonluminous intermediate | middle layer exists between light emitting layers.

本発明においては、発光層の厚さとしては、1〜50nmの範囲内に調整することが好ましく、さらに好ましくは1〜20nmの範囲内に調整することがより好ましい。   In the present invention, the thickness of the light emitting layer is preferably adjusted in the range of 1 to 50 nm, more preferably in the range of 1 to 20 nm.

以上のような発光層は、後述する発光材料やホスト化合物を、例えば、真空蒸着法、スピンコート法、キャスト法、LB法(ラングミュア・ブロジェット、Langmuir Blodgett法)及びインクジェット法等の公知の方法により形成することができる。   For the light emitting layer as described above, a light emitting material and a host compound to be described later may be used by publicly known methods such as a vacuum deposition method, a spin coating method, a casting method, an LB method (Langmuir-Blodget, Langmuir Broadgett method), and an ink jet method. Can be formed.

また発光層は、複数の発光材料を混合してもよく、リン光発光材料と蛍光発光材料(蛍光ドーパント、蛍光性化合物ともいう)とを同一発光層中に混合して用いてもよい。発光層の構成としては、ホスト化合物(発光ホスト等ともいう)及び発光材料(発光ドーパント化合物ともいう。)を含有し、発光材料より発光させることが好ましい。   In the light emitting layer, a plurality of light emitting materials may be mixed, and a phosphorescent light emitting material and a fluorescent light emitting material (also referred to as a fluorescent dopant or a fluorescent compound) may be mixed and used in the same light emitting layer. The structure of the light-emitting layer preferably includes a host compound (also referred to as a light-emitting host) and a light-emitting material (also referred to as a light-emitting dopant compound), and emits light from the light-emitting material.

〈ホスト化合物〉
発光層に含有されるホスト化合物としては、室温(25℃)におけるリン光発光のリン光量子収率が0.1未満の化合物が好ましい。さらにリン光量子収率が0.01未満であることが好ましい。また、発光層に含有される化合物の中で、その層中での体積比が50%以上であることが好ましい。
<Host compound>
As the host compound contained in the light emitting layer, a compound having a phosphorescence quantum yield of phosphorescence emission at room temperature (25 ° C.) of less than 0.1 is preferable. Further, the phosphorescence quantum yield is preferably less than 0.01. Moreover, it is preferable that the volume ratio in the layer is 50% or more among the compounds contained in a light emitting layer.

ホスト化合物としては、公知のホスト化合物を単独で用いてもよく、あるいは、複数種のホスト化合物を用いてもよい。ホスト化合物を複数種用いることで、電荷の移動を調整することが可能であり、有機電界発光素子を高効率化することができる。また、後述する発光材料を複数種用いることで、異なる発光を混ぜることが可能となり、これにより任意の発光色を得ることができる。   As the host compound, a known host compound may be used alone, or a plurality of types of host compounds may be used. By using a plurality of types of host compounds, it is possible to adjust the movement of charges, and the efficiency of the organic electroluminescent device can be improved. In addition, by using a plurality of kinds of light emitting materials described later, it is possible to mix different light emission, thereby obtaining an arbitrary light emission color.

発光層に用いられるホスト化合物としては、従来公知の低分子化合物でも、繰り返し単位をもつ高分子化合物でもよく、ビニル基やエポキシ基のような重合性基を有する低分子化合物(蒸着重合性発光ホスト)でもよい。   The host compound used in the light emitting layer may be a conventionally known low molecular compound or a high molecular compound having a repeating unit, and a low molecular compound having a polymerizable group such as a vinyl group or an epoxy group (evaporation polymerizable light emitting host). )

公知のホスト化合物としては、正孔輸送能又は電子輸送能を有しつつ、発光の長波長化を防ぎ、かつ高Tg(ガラス転移点)化合物が好ましい。ここでいうガラス転移点(Tg)とは、DSC(Differential Scanning Colorimetry:示差走査熱量法)を用いて、JIS−K−7121に準拠した方法により求められる値である。   The known host compound is preferably a high Tg (glass transition point) compound that has a hole transporting ability or an electron transporting ability and prevents emission of longer wavelengths. The glass transition point (Tg) here is a value obtained by a method based on JIS-K-7121 using DSC (Differential Scanning Colorimetry).

本発明に適用可能なホスト化合物としては、例えば、特開2001−257076号公報、同2002−308855号公報、同2001−313179号公報、同2002−319491号公報、同2001−357977号公報、同2002−334786号公報、同2002−8860号公報、同2002−334787号公報、同2002−15871号公報、同2002−334788号公報、同2002−43056号公報、同2002−334789号公報、同2002−75645号公報、同2002−338579号公報、同2002−105445号公報、同2002−343568号公報、同2002−141173号公報、同2002−352957号公報、同2002−203683号公報、同2002−363227号公報、同2002−231453号公報、同2003−3165号公報、同2002−234888号公報、同2003−27048号公報、同2002−255934号公報、同2002−260861号公報、同2002−280183号公報、同2002−299060号公報、同2002−302516号公報、同2002−305083号公報、同2002−305084号公報、同2002−308837号公報、米国特許公開第2003/0175553号明細書、米国特許公開第2006/0280965号明細書、米国特許公開第2005/0112407号明細書、米国特許公開第2009/0017330号明細書、米国特許公開第2009/0030202号明細書、米国特許公開第2005/238919号明細書、国際公開第2001/039234号、国際公開第2009/021126号、国際公開第2008/056746号、国際公開第2004/093207号、国際公開第2005/089025号、国際公開第2007/063796号、国際公開第2007/063754号、国際公開第2004/107822号、国際公開第2005/030900号、国際公開第2006/114966号、国際公開第2009/086028号、国際公開第2009/003898号、国際公開第2012/023947号、特開2008−074939号公報、特開2007−254297号公報、EP第2034538号明細書等に記載されている化合物を挙げることができる。   Examples of host compounds applicable to the present invention include, for example, JP-A Nos. 2001-257076, 2002-308855, 2001-313179, 2002-319491, 2001-357777, 2002-334786, 2002-8860, 2002-334787, 2002-15871, 2002-334788, 2002-43056, 2002-334789, 2002 No. -75645, No. 2002-338579, No. 2002-105445, No. 2002-343568, No. 2002-141173, No. 2002-352957, No. 2002-203683, No. 2002. 363 No. 27, No. 2002-231453, No. 2003-3165, No. 2002-234888, No. 2003-27048, No. 2002-255934, No. 2002-260861, No. 2002-280183. No. 2002, No. 2002-299060, No. 2002-302516, No. 2002-305083, No. 2002-305084, No. 2002-308837, US Patent Publication No. 2003/0175553, US Patent Publication No. 2006/0280965, United States Patent Publication No. 2005/0112407, United States Patent Publication No. 2009/0017330, United States Patent Publication No. 2009/0030202, United States Patent Publication No. 2005/23891 Specification, International Publication No. 2001/039234, International Publication No. 2009/021126, International Publication No. 2008/056746, International Publication No. 2004/093207, International Publication No. 2005/089025, International Publication No. 2007/063796. No., International Publication No. 2007/063754, International Publication No. 2004/107822, International Publication No. 2005/030900, International Publication No. 2006/114966, International Publication No. 2009/086028, International Publication No. 2009/003898, Examples thereof include compounds described in International Publication No. 2012/023947, JP 2008-074939 A, JP 2007-254297 A, EP 2034538, and the like.

〈発光材料〉
本発明で用いることのできる発光材料としては、リン光発光性化合物(リン光性化合物又はリン光発光材料ともいう。)及び蛍光発光性化合物(蛍光性化合物又は蛍光発光材料ともいう。)が挙げられる。
<Light emitting material>
Examples of the light-emitting material that can be used in the present invention include phosphorescent compounds (also referred to as phosphorescent compounds or phosphorescent materials) and fluorescent compounds (also referred to as fluorescent compounds or fluorescent materials). It is done.

〈リン光発光性化合物〉
リン光発光性化合物とは、励起三重項からの発光が観測される化合物であり、具体的には室温(25℃)でリン光発光する化合物であり、リン光量子収率が25℃において0.01以上の化合物であると定義されるが、好ましいリン光量子収率は0.1以上である。
<Phosphorescent compound>
A phosphorescent compound is a compound in which light emission from an excited triplet is observed. Specifically, it is a compound that emits phosphorescence at room temperature (25 ° C.). Although defined as being a compound of 01 or more, a preferable phosphorescence quantum yield is 0.1 or more.

上記リン光量子収率は、第4版実験化学講座7の分光IIの398頁(1992年版、丸善)に記載の方法により測定できる。溶液中でのリン光量子収率は、種々の溶媒を用いて測定できるが、本発明においてリン光発光性化合物を用いる場合、任意の溶媒のいずれかにおいて、上記リン光量子収率として0.01以上が達成されればよい。   The phosphorescence quantum yield can be measured by the method described in Spectroscopic II, page 398 (1992 edition, Maruzen) of Experimental Chemistry Course 4 of the 4th edition. The phosphorescence quantum yield in the solution can be measured using various solvents, but when using a phosphorescent compound in the present invention, the phosphorescence quantum yield is 0.01 or more in any solvent. Should be achieved.

リン光発光性化合物の発光の原理としては、二つの方法が挙げられる。一つの方法は、キャリアが輸送されるホスト化合物上で、キャリアの再結合が起こってホスト化合物の励起状態が生成し、このエネルギーをリン光発光性化合物に移動させることでリン光発光性化合物からの発光を得るというエネルギー移動型である。もう一つの方法は、リン光発光性化合物がキャリアトラップとなり、リン光発光性化合物上でキャリアの再結合が生じ、リン光発光性化合物からの発光が得られるというキャリアトラップ型である。いずれの場合においても、リン光発光性化合物の励起状態のエネルギーは、ホスト化合物の励起状態のエネルギーよりも低いことが条件となる。   There are two methods as the principle of light emission of the phosphorescent compound. One method is that the carrier recombination occurs on the host compound to which the carrier is transported to generate an excited state of the host compound, and this energy is transferred to the phosphorescent compound to transfer the energy from the phosphorescent compound. It is an energy transfer type that obtains luminescence. Another method is a carrier trap type in which a phosphorescent compound serves as a carrier trap, carrier recombination occurs on the phosphorescent compound, and light emission from the phosphorescent compound is obtained. In either case, the condition is that the excited state energy of the phosphorescent compound is lower than the excited state energy of the host compound.

リン光発光性化合物は、一般的な有機EL素子の発光層に使用される公知のものの中から適宜選択して用いることができるが、好ましくは元素の周期表で8〜10族の金属を含有する錯体系化合物であり、さらに好ましくはイリジウム化合物、オスミウム化合物、白金化合物(白金錯体系化合物)又は希土類錯体であり、中でも最も好ましいのはイリジウム化合物である。   The phosphorescent compound can be appropriately selected from known compounds used for the light emitting layer of a general organic EL device, but preferably contains a group 8-10 metal in the periodic table of elements. More preferred are iridium compounds, more preferred are iridium compounds, osmium compounds, platinum compounds (platinum complex compounds) or rare earth complexes, and most preferred are iridium compounds.

本発明においては、少なくとも一つの発光層が、2種以上のリン光発光性化合物が含有されていてもよく、発光層におけるリン光発光性化合物の濃度比が発光層の厚さ方向で変化している態様であってもよい。   In the present invention, at least one light emitting layer may contain two or more phosphorescent compounds, and the concentration ratio of the phosphorescent compound in the light emitting layer varies in the thickness direction of the light emitting layer. It may be an embodiment.

本発明に使用できる公知のリン光ドーパントの具体例としては、以下の文献に記載されている化合物等が挙げられる。   Specific examples of known phosphorescent dopants that can be used in the present invention include compounds described in the following documents.

Nature 395,151(1998)、Appl.Phys.Lett.78,1622(2001)、Adv.Mater.19,739(2007)、Chem.Mater.17,3532(2005)、Adv.Mater.17,1059(2005)、国際公開第2009/100991号、国際公開第2008/101842号、国際公開第2003/040257号、米国特許公開第2006835469号明細書、米国特許公開第20060202194号明細書、米国特許公開第20070087321号明細書、米国特許公開第20050244673号明細書等に記載の化合物を挙げることができる。   Nature 395, 151 (1998), Appl. Phys. Lett. 78, 1622 (2001), Adv. Mater. 19, 739 (2007), Chem. Mater. 17, 3532 (2005), Adv. Mater. 17, 1059 (2005), International Publication No. 2009/100991, International Publication No. 2008/101842, International Publication No. 2003/040257, US Patent Publication No. 2006006835469, US Patent Publication No. 20060202194, United States Examples include compounds described in Japanese Patent Publication No. 20070087321, US Patent Publication No. 20050246673, and the like.

また、Inorg.Chem.40,1704(2001)、Chem.Mater.16,2480(2004)、Adv.Mater.16,2003(2004)、Angew.Chem.lnt.Ed.2006,45,7800、Appl.Phys.Lett.86,153505(2005)、Chem.Lett.34,592(2005)、Chem.Commun.2906(2005)、Inorg.Chem.42,1248(2003)、国際公開第2009/050290号、国際公開第2002/015645号、国際公開第2009/000673号、米国特許公開第2002/0034656号明細書、米国特許第7332232号明細書、米国特許公開第20090108737号明細書、米国特許公開第20090039776号、米国特許第6921915号、米国特許第6687266号明細書、米国特許公開第20070190359号明細書、米国特許公開第20060008670号明細書、米国特許公開第20090165846号明細書、米国特許公開第20080015355号明細書、米国特許第7250226号明細書、米国特許第7396598号明細書、米国特許公開第20060263635号明細書、米国特許公開第20030138657号明細書、米国特許公開第20030152802号明細書、米国特許第7090928号明細書等に記載の化合物を挙げることができる。   Inorg. Chem. 40, 1704 (2001), Chem. Mater. 16, 2480 (2004), Adv. Mater. 16, 2003 (2004), Angew. Chem. lnt. Ed. 2006, 45, 7800, Appl. Phys. Lett. 86, 153505 (2005), Chem. Lett. 34, 592 (2005), Chem. Commun. 2906 (2005), Inorg. Chem. 42, 1248 (2003), International Publication No. 2009/050290, International Publication No. 2002/015645, International Publication No. 2009/000673, US Patent Publication No. 2002/0034656, US Pat. No. 7,332,232, U.S. Patent Publication No. 20090108737, U.S. Publication No. 20090039776, U.S. Patent No. 6921915, U.S. Patent No. 6,687,266, U.S. Patent Publication No. 20070190359, U.S. Patent Publication No. 2006060008670, U.S. Patent Publication No. 20090165846, United States Patent Publication No. 20080015355, United States Patent No. 7250226, United States Patent No. 7396598, United States Patent Publication No. 20060263635, United States Patent Publication No. 20030138657, U.S. Patent Publication No. 20030152802, may be mentioned compounds described in U.S. Patent No. 7,090,928 Pat like.

また、Angew.Chem.lnt.Ed.47,1(2008)、Chem.Mater.18,5119(2006)、Inorg.Chem.46,4308(2007)、Organometallics 23,3745(2004)、Appl.Phys.Lett.74,1361(1999)、国際公開第2002/002714号、国際公開第2006/009024号、国際公開第2006/056418号、国際公開第2005/019373号、国際公開第2005/123873号、国際公開第2005/123873号、国際公開第2007/004380号、国際公開第2006/082742号、米国特許公開第2006/0251923号明細書、米国特許公開第20050260441号明細書、米国特許第7393599号明細書、米国特許第7534505号明細書、米国特許第7445855号明細書、米国特許公開第20070190359号明細書、米国特許公開第20080297033号明細書、米国特許第7338722号明細書、米国特許公開第20020134984号明細書、米国特許第7279704号明細書、米国特許公開第2006098120号明細書、米国特許公開第2006103874号明細書等に記載の化合物も挙げることができる。   Also, Angew. Chem. lnt. Ed. 47, 1 (2008), Chem. Mater. 18, 5119 (2006), Inorg. Chem. 46, 4308 (2007), Organometallics 23, 3745 (2004), Appl. Phys. Lett. 74, 1361 (1999), International Publication No. 2002/002714, International Publication No. 2006/009024, International Publication No. 2006/056418, International Publication No. 2005/019373, International Publication No. 2005/123873, International Publication No. 2005/123873, International Publication No. 2007/004380, International Publication No. 2006/082742, United States Patent Publication No. 2006/0251923, United States Patent Publication No. 20050260441, United States Patent No. 7393599, United States Patent No. 7534505, US Pat. No. 7,445,855, US Patent Publication No. 20070190359, US Patent Publication No. 2008097033, US Pat. No. 7,338,722, US Patent Publication No. 20022013 984 Pat, U.S. Pat. No. 7,279,704, U.S. Patent Publication No. 2006098120, compounds described in U.S. Patent Publication No. 2006103874 Pat like can be mentioned.

さらには、国際公開第2005/076380号、国際公開第2010/032663号、国際公開第第2008/140115号、国際公開第2007/052431号、国際公開第2011/134013号、国際公開第2011/157339号、国際公開第2010/086089号、国際公開第2009/113646号、国際公開第2012/020327号、国際公開第2011/051404号、国際公開第2011/004639号、国際公開第2011/073149号、特開2012−069737号公報、特開2009−114086号公報、特開2003−81988号公報、特開2002−302671号公報、特開2002−363552号公報等である。   Furthermore, International Publication No. 2005/076380, International Publication No. 2010/032663, International Publication No. 2008/140115, International Publication No. 2007/052431, International Publication No. 2011/134013, International Publication No. 2011/157339. No., International Publication No. 2010/086089, International Publication No. 2009/113646, International Publication No. 2012/020327, International Publication No. 2011/051404, International Publication No. 2011/004639, International Publication No. 2011/073149, JP2012-069737, JP2009-114086, JP2003-81988, JP2002-302671, JP2002-363552, and the like.

本発明においては、好ましいリン光ドーパントとしてはIrを中心金属に有する有機金属錯体が挙げられる。さらに好ましくは、金属−炭素結合、金属−窒素結合、金属−酸素結合、金属−硫黄結合の少なくとも1つの配位様式を含む錯体が好ましい。   In the present invention, a preferred phosphorescent dopant includes an organometallic complex having Ir as a central metal. More preferably, a complex containing at least one coordination mode of a metal-carbon bond, a metal-nitrogen bond, a metal-oxygen bond, or a metal-sulfur bond is preferable.

上記説明したリン光発光性化合物(リン光発光性金属錯体ともいう)は、例えば、Organic Letter誌、vol3、No.16、2579〜2581頁(2001)、Inorganic Chemistry,第30巻、第8号、1685〜1687頁(1991年)、J.Am.Chem.Soc.,123巻、4304頁(2001年)、Inorganic Chemistry,第40巻、第7号、1704〜1711頁(2001年)、Inorganic Chemistry,第41巻、第12号、3055〜3066頁(2002年)、New Journal of Chemistry.,第26巻、1171頁(2002年)、European Journal of Organic Chemistry,第4巻、695〜709頁(2004年)、さらにこれらの文献中で参考文献等として記載されている方法を適用することにより合成できる。   The phosphorescent compound described above (also referred to as a phosphorescent metal complex) is described in, for example, Organic Letter, vol. 16, 2579-2581 (2001), Inorganic Chemistry, Vol. 30, No. 8, 1685-1687 (1991), J. Am. Am. Chem. Soc. , 123, 4304 (2001), Inorganic Chemistry, Vol. 40, No. 7, 1704-1711 (2001), Inorganic Chemistry, Vol. 41, No. 12, 3055-3066 (2002) , New Journal of Chemistry. 26, 1171 (2002), European Journal of Organic Chemistry, Vol. 4, pages 695-709 (2004), and methods described as references in these documents are applied. Can be synthesized.

〈蛍光発光性化合物〉
蛍光発光性化合物としては、クマリン系色素、ピラン系色素、シアニン系色素、クロコニウム系色素、スクアリウム系色素、オキソベンツアントラセン系色素、フルオレセイン系色素、ローダミン系色素、ピリリウム系色素、ペリレン系色素、スチルベン系色素、ポリチオフェン系色素又は希土類錯体系蛍光体等が挙げられる。
<Fluorescent compound>
Fluorescent compounds include coumarin dyes, pyran dyes, cyanine dyes, croconium dyes, squalium dyes, oxobenzanthracene dyes, fluorescein dyes, rhodamine dyes, pyrylium dyes, perylene dyes, stilbene dyes. And dyes, polythiophene dyes, and rare earth complex phosphors.

[注入層:正孔注入層、電子注入層]
本発明において、電荷注入層は、駆動電圧低下や発光輝度向上のために、電極と発光層の間に設けられる層のことで、「有機EL素子とその工業化最前線(1998年11月30日エヌ・ティー・エス社発行)」の第2編第2章「電極材料」(123〜166頁)にその詳細が記載されており、正孔注入層と電子注入層とがある。
[Injection layer: hole injection layer, electron injection layer]
In the present invention, the charge injection layer is a layer provided between the electrode and the light emitting layer in order to lower the driving voltage and improve the light emission luminance. “The organic EL element and its industrialization front line (November 30, 1998) The details are described in Chapter 2, “Electrode Material” (pages 123 to 166) of the second edition of “NTS Co., Ltd.”, and there are a hole injection layer and an electron injection layer.

電荷注入層としては、一般には、正孔注入層であれば、陽極と発光層又は正孔輸送層との間、電子注入層であれば陰極と発光層又は電子輸送層との間に存在させることができるが、本発明においては、透明電極に隣接して電荷注入層を配置させることを特徴とする。   In general, the charge injection layer is present between the anode and the light emitting layer or the hole transport layer in the case of a hole injection layer, and between the cathode and the light emitting layer or the electron transport layer in the case of an electron injection layer. However, the present invention is characterized in that the charge injection layer is disposed adjacent to the transparent electrode.

本発明に係る正孔注入層は、駆動電圧低下や発光輝度向上のために、透明電極である陽極に隣接して配置される層であり、「有機EL素子とその工業化最前線(1998年11月30日エヌ・ティー・エス社発行)」の第2編第2章「電極材料」(123〜166頁)に詳細に記載されている。   The hole injection layer according to the present invention is a layer disposed adjacent to the anode, which is a transparent electrode, in order to lower the drive voltage and improve the light emission luminance. The details are described in Volume 2, Chapter 2, “Electrode Materials” (pp. 123-166) of “Month 30th, issued by NTS Corporation”.

正孔注入層は、特開平9−45479号公報、同9−260062号公報、同8−288069号公報等にもその詳細が記載されており、正孔注入層に用いられる材料としては、例えば、ポルフィリン誘導体、フタロシアニン誘導体、オキサゾール誘導体、オキサジアゾール誘導体、トリアゾール誘導体、イミダゾール誘導体、ピラゾリン誘導体、ピラゾロン誘導体、フェニレンジアミン誘導体、ヒドラゾン誘導体、スチルベン誘導体、ポリアリールアルカン誘導体、トリアリールアミン誘導体、カルバゾール誘導体、インドロカルバゾール誘導体、イソインドール誘導体、アントラセンやナフタレン等のアセン系誘導体、フルオレン誘導体、フルオレノン誘導体、及びポリビニルカルバゾール、芳香族アミンを主鎖又は側鎖に導入した高分子材料又はオリゴマー、ポリシラン、導電性ポリマー又はオリゴマー(例えば、PEDOT(ポリエチレンジオキシチオフェン):PSS(ポリスチレンスルホン酸)、アニリン系共重合体、ポリアニリン、ポリチオフェン等)等が挙げられる。   The details of the hole injection layer are also described in JP-A-9-45479, JP-A-9-260062, JP-A-8-288069, etc. Examples of the material used for the hole injection layer include: , Porphyrin derivatives, phthalocyanine derivatives, oxazole derivatives, oxadiazole derivatives, triazole derivatives, imidazole derivatives, pyrazoline derivatives, pyrazolone derivatives, phenylenediamine derivatives, hydrazone derivatives, stilbene derivatives, polyarylalkane derivatives, triarylamine derivatives, carbazole derivatives, Inrocarbazole derivatives, isoindole derivatives, acene derivatives such as anthracene and naphthalene, fluorene derivatives, fluorenone derivatives, polyvinylcarbazole, aromatic amines introduced into the main chain or side chain Material or oligomer, polysilane, a conductive polymer or oligomer (e.g., PEDOT (polyethylene dioxythiophene): PSS (polystyrene sulfonic acid), aniline copolymers, polyaniline, polythiophene, etc.) and the like can be mentioned.

トリアリールアミン誘導体としては、α−NPD(4,4′−ビス〔N−(1−ナフチル)−N−フェニルアミノ〕ビフェニル)に代表されるベンジジン型や、MTDATA(4,4′,4″−トリス〔N−(3−メチルフェニル)−N−フェニルアミノ〕トリフェニルアミン)に代表されるスターバースト型、トリアリールアミン連結コア部にフルオレンやアントラセンを有する化合物等が挙げられる。   Examples of the triarylamine derivative include benzidine type represented by α-NPD (4,4′-bis [N- (1-naphthyl) -N-phenylamino] biphenyl), and MTDATA (4,4 ′, 4 ″). Examples include a starburst type represented by -tris [N- (3-methylphenyl) -N-phenylamino] triphenylamine) and a compound having fluorene or anthracene in the triarylamine-linked core.

また、特表2003−519432号公報や特開2006−135145号公報等に記載されているようなヘキサアザトリフェニレン誘導体も同様に正孔輸送材料として用いることができる。   In addition, hexaazatriphenylene derivatives such as those described in JP-A-2003-519432 and JP-A-2006-135145 can also be used as a hole transport material.

電子注入層は、駆動電圧低下や発光輝度向上のために、陰極と発光層との間に設けられる層のことであり、陰極が本発明に係る透明電極で構成されている場合には、当該透明電極に隣接して設けられ、「有機EL素子とその工業化最前線(1998年11月30日エヌ・ティー・エス社発行)」の第2編第2章「電極材料」(123〜166頁)に詳細に記載されている。   The electron injection layer is a layer provided between the cathode and the light emitting layer for lowering the driving voltage and improving the light emission luminance. When the cathode is composed of the transparent electrode according to the present invention, Chapter 2 “Electrode materials” (pages 123-166) of the second edition of “Organic EL elements and their forefront of industrialization” (published on November 30, 1998 by NTT) ) Is described in detail.

電子注入層は、特開平6−325871号公報、同9−17574号公報、同10−74586号公報等にもその詳細が記載されており、電子注入層に好ましく用いられる材料の具体例としては、ストロンチウムやアルミニウム等に代表される金属、フッ化リチウム、フッ化ナトリウム、フッ化カリウム等に代表されるアルカリ金属化合物、フッ化マグネシウム、フッ化カルシウム等に代表されるアルカリ金属ハライド層、フッ化マグネシウムに代表されるアルカリ土類金属化合物層、酸化モリブデン、酸化アルミニウム等に代表される金属酸化物、リチウム8−ヒドロキシキノレート(略称:Liq)等に代表される金属錯体等が挙げられる。   The details of the electron injection layer are described in JP-A-6-325871, JP-A-9-17574, JP-A-10-74586, and the like. Specific examples of materials preferably used for the electron injection layer are as follows. Metals represented by strontium and aluminum, alkali metal compounds represented by lithium fluoride, sodium fluoride, potassium fluoride, etc., alkali metal halide layers represented by magnesium fluoride, calcium fluoride, etc. Examples thereof include an alkaline earth metal compound layer typified by magnesium, a metal oxide typified by molybdenum oxide and aluminum oxide, and a metal complex typified by lithium 8-hydroxyquinolate (abbreviation: Liq).

電子注入層はごく薄い膜であることが望ましく、構成材料にもよるが、その層厚は1nm〜10μmの範囲が好ましい。   The electron injection layer is desirably a very thin film, and although depending on the constituent material, the layer thickness is preferably in the range of 1 nm to 10 μm.

[正孔輸送層]
正孔輸送層は、正孔を輸送する機能を有する正孔輸送材料からなり、広い意味で正孔注入層、電子阻止層も正孔輸送層に含まれる。正孔輸送層は単層又は複数層設けることができる。
[Hole transport layer]
The hole transport layer is made of a hole transport material having a function of transporting holes, and in a broad sense, a hole injection layer and an electron blocking layer are also included in the hole transport layer. The hole transport layer can be provided as a single layer or a plurality of layers.

正孔輸送材料としては、正孔の注入又は輸送、電子の障壁性のいずれかを有するものであり、有機物、無機物のいずれであってもよい。例えば、トリアゾール誘導体、オキサジアゾール誘導体、イミダゾール誘導体、ポリアリールアルカン誘導体、ピラゾリン誘導体及びピラゾロン誘導体、フェニレンジアミン誘導体、アリールアミン誘導体、アミノ置換カルコン誘導体、オキサゾール誘導体、スチリルアントラセン誘導体、フルオレノン誘導体、ヒドラゾン誘導体、スチルベン誘導体、シラザン誘導体、アニリン系共重合体、また、導電性高分子オリゴマー、特にチオフェンオリゴマー等が挙げられる。   The hole transport material has any of hole injection or transport and electron barrier properties, and may be either organic or inorganic. For example, triazole derivatives, oxadiazole derivatives, imidazole derivatives, polyarylalkane derivatives, pyrazoline derivatives and pyrazolone derivatives, phenylenediamine derivatives, arylamine derivatives, amino-substituted chalcone derivatives, oxazole derivatives, styrylanthracene derivatives, fluorenone derivatives, hydrazone derivatives, Examples thereof include stilbene derivatives, silazane derivatives, aniline copolymers, and conductive polymer oligomers, particularly thiophene oligomers.

正孔輸送材料としては、上記のものを使用することができるが、ポルフィリン化合物、芳香族第3級アミン化合物及びスチリルアミン化合物、特に芳香族第3級アミン化合物を用いることが好ましい。   Although the above-mentioned thing can be used as a positive hole transport material, It is preferable to use a porphyrin compound, an aromatic tertiary amine compound, and a styryl amine compound, especially an aromatic tertiary amine compound.

芳香族第3級アミン化合物及びスチリルアミン化合物の代表例としては、N,N,N′,N′−テトラフェニル−4,4′−ジアミノフェニル、N,N′−ジフェニル−N,N′−ビス(3−メチルフェニル)−〔1,1′−ビフェニル〕−4,4′−ジアミン(略称:TPD)、2,2−ビス(4−ジ−p−トリルアミノフェニル)プロパン、1,1−ビス(4−ジ−p−トリルアミノフェニル)シクロヘキサン、N,N,N′,N′−テトラ−p−トリル−4,4′−ジアミノビフェニル、1,1−ビス(4−ジ−p−トリルアミノフェニル)−4−フェニルシクロヘキサン、ビス(4−ジメチルアミノ−2−メチルフェニル)フェニルメタン、ビス(4−ジ−p−トリルアミノフェニル)フェニルメタン、N,N′−ジフェニル−N,N′−ジ(4−メトキシフェニル)−4,4′−ジアミノビフェニル、N,N,N′,N′−テトラフェニル−4,4′−ジアミノジフェニルエーテル、4,4′−ビス(ジフェニルアミノ)クオードリフェニル、N,N,N−トリ(p−トリル)アミン、4−(ジ−p−トリルアミノ)−4′−〔4−(ジ−p−トリルアミノ)スチリル〕スチルベン、4−N,N−ジフェニルアミノ−(2−ジフェニルビニル)ベンゼン、3−メトキシ−4′−N,N−ジフェニルアミノスチルベンゼン及びN−フェニルカルバゾール等が挙げられる。   Representative examples of aromatic tertiary amine compounds and styrylamine compounds include N, N, N ′, N′-tetraphenyl-4,4′-diaminophenyl, N, N′-diphenyl-N, N′— Bis (3-methylphenyl)-[1,1′-biphenyl] -4,4′-diamine (abbreviation: TPD), 2,2-bis (4-di-p-tolylaminophenyl) propane, 1,1 -Bis (4-di-p-tolylaminophenyl) cyclohexane, N, N, N ', N'-tetra-p-tolyl-4,4'-diaminobiphenyl, 1,1-bis (4-di-p -Tolylaminophenyl) -4-phenylcyclohexane, bis (4-dimethylamino-2-methylphenyl) phenylmethane, bis (4-di-p-tolylaminophenyl) phenylmethane, N, N'-diphenyl-N, '-Di (4-methoxyphenyl) -4,4'-diaminobiphenyl, N, N, N', N'-tetraphenyl-4,4'-diaminodiphenyl ether, 4,4'-bis (diphenylamino) c Audriphenyl, N, N, N-tri (p-tolyl) amine, 4- (di-p-tolylamino) -4 '-[4- (di-p-tolylamino) styryl] stilbene, 4-N, N- Examples include diphenylamino- (2-diphenylvinyl) benzene, 3-methoxy-4′-N, N-diphenylaminostilbenzene, N-phenylcarbazole and the like.

さらには、米国特許第5061569号明細書に記載されている2個の縮合芳香族環を分子内に有するもの、例えば、4,4′−ビス〔N−(1−ナフチル)−N−フェニルアミノ〕ビフェニル(略称:NPD)、特開平4−308688号公報に記載されているトリフェニルアミンユニットが三つスターバースト型に連結された4,4′,4″−トリス〔N−(3−メチルフェニル)−N−フェニルアミノ〕トリフェニルアミン(略称:MTDATA)等が挙げられる。   Further, those having two condensed aromatic rings described in US Pat. No. 5,061,569 in the molecule, for example, 4,4′-bis [N- (1-naphthyl) -N-phenylamino ] Biphenyl (abbreviation: NPD), 4,4 ′, 4 ″ -tris [N- (3-methyl) in which triphenylamine units described in JP-A-4-308688 are linked in a three star burst type Phenyl) -N-phenylamino] triphenylamine (abbreviation: MTDATA) and the like.

さらに、これらの材料を高分子鎖に導入した、あるいはこれらの材料を高分子の主鎖とした高分子材料を用いることもできる。また、p型−Si、p型−SiC等の無機化合物も正孔注入材料、正孔輸送材料として使用することができる。   Furthermore, a polymer material in which these materials are introduced into a polymer chain or these materials are used as a polymer main chain can also be used. In addition, inorganic compounds such as p-type-Si and p-type-SiC can also be used as the hole injection material and the hole transport material.

また、特開平11−251067号公報、J.Huang et.al.,Applied Physics Letters,80(2002),p.139に記載されているような、いわゆるp型正孔輸送材料を用いることもできる。本発明においては、より高効率の発光素子が得られる観点から、これらの材料を用いることが好ましい。   JP-A-11-251067, J. Org. Huang et. al. , Applied Physics Letters, 80 (2002), p. A so-called p-type hole transport material as described in 139 can also be used. In the present invention, these materials are preferably used from the viewpoint of obtaining a light-emitting element with higher efficiency.

正孔輸送層は、上記正孔輸送材料を、例えば、真空蒸着法、スピンコート法、キャスト法、インクジェット法を含む印刷法及びLB法(ラングミュア・ブロジェット、Langmuir Blodgett法)等の公知の方法により、薄膜化することにより形成することができる。正孔輸送層の層厚については特に制限はないが、通常は5nm〜5μm程度、好ましくは5〜200nmの範囲である。この正孔輸送層は、上記材料の1種又は2種以上からなる1層構造であってもよい。   For the hole transport layer, known methods such as vacuum deposition, spin coating, casting, printing including ink jet, and LB (Langmuir Brodget, Langmuir Broadgett) are used as the hole transport material. Thus, it can be formed by thinning. Although there is no restriction | limiting in particular about the layer thickness of a positive hole transport layer, Usually, about 5 nm-5 micrometers, Preferably it is the range of 5-200 nm. The hole transport layer may have a single layer structure composed of one or more of the above materials.

また、正孔輸送層の材料に不純物をドープすることにより、p性を高くすることもできる。その例としては、特開平4−297076号公報、特開2000−196140号公報、同2001−102175号公報及びJ.Appl.Phys.,95,5773(2004)等に記載されたものが挙げられる。   Moreover, p property can also be made high by doping the material of a positive hole transport layer with an impurity. Examples thereof include JP-A-4-297076, JP-A-2000-196140, 2001-102175 and J.P. Appl. Phys. 95, 5773 (2004), and the like.

このように、正孔輸送層のp性を高くすると、より低消費電力の素子を作製することができるため好ましい。   Thus, it is preferable to increase the p property of the hole transport layer because an element with lower power consumption can be manufactured.

[電子輸送層]
電子輸送層は、電子を輸送する機能を有する材料から構成され、広い意味で電子注入層、正孔阻止層も電子輸送層に含まれる。電子輸送層は、単層構造又は複数層の積層構造として設けることができる。
[Electron transport layer]
The electron transport layer is made of a material having a function of transporting electrons, and in a broad sense, an electron injection layer and a hole blocking layer are also included in the electron transport layer. The electron transport layer can be provided as a single layer structure or a stacked structure of a plurality of layers.

単層構造の電子輸送層及び積層構造の電子輸送層において、発光層に隣接する層部分を構成する電子輸送材料(正孔阻止材料を兼ねる)としては、カソードより注入された電子を発光層に伝達する機能を有していれば良い。このような材料としては、従来公知の化合物の中から任意のものを選択して用いることができる。例えば、ニトロ置換フルオレン誘導体、ジフェニルキノン誘導体、チオピランジオキシド誘導体、カルボジイミド、フレオレニリデンメタン誘導体、アントラキノジメタン、アントロン誘導体及びオキサジアゾール誘導体等が挙げられる。さらに、上記オキサジアゾール誘導体において、オキサジアゾール環の酸素原子を硫黄原子に置換したチアジアゾール誘導体、電子吸引基として知られているキノキサリン環を有するキノキサリン誘導体も、電子輸送層の材料として用いることができる。さらにこれらの材料を高分子鎖に導入した高分子材料又はこれらの材料を高分子の主鎖とした高分子材料を用いることもできる。   In the electron transport layer having a single-layer structure and the electron transport layer having a multilayer structure, an electron transport material (also serving as a hole blocking material) constituting a layer portion adjacent to the light emitting layer is used as an electron transporting material. What is necessary is just to have the function to transmit. As such a material, any one of conventionally known compounds can be selected and used. Examples include nitro-substituted fluorene derivatives, diphenylquinone derivatives, thiopyran dioxide derivatives, carbodiimides, fluorenylidenemethane derivatives, anthraquinodimethane, anthrone derivatives, and oxadiazole derivatives. Furthermore, in the above oxadiazole derivative, a thiadiazole derivative in which the oxygen atom of the oxadiazole ring is substituted with a sulfur atom, and a quinoxaline derivative having a quinoxaline ring known as an electron-withdrawing group can also be used as a material for the electron transport layer it can. Furthermore, a polymer material in which these materials are introduced into a polymer chain, or a polymer material having these materials as a polymer main chain can also be used.

また、8−キノリノール誘導体の金属錯体、例えば、トリス(8−キノリノール)アルミニウム(略称:Alq)、トリス(5,7−ジクロロ−8−キノリノール)アルミニウム、トリス(5,7−ジブロモ−8−キノリノール)アルミニウム、トリス(2−メチル−8−キノリノール)アルミニウム、トリス(5−メチル−8−キノリノール)アルミニウム、ビス(8−キノリノール)亜鉛(略称:Znq)等及びこれらの金属錯体の中心金属がIn、Mg、Cu、Ca、Sn、Ga又はPbに置き替わった金属錯体も、電子輸送層の材料として用いることができる。 In addition, metal complexes of 8-quinolinol derivatives such as tris (8-quinolinol) aluminum (abbreviation: Alq 3 ), tris (5,7-dichloro-8-quinolinol) aluminum, tris (5,7-dibromo-8- Quinolinol) aluminum, tris (2-methyl-8-quinolinol) aluminum, tris (5-methyl-8-quinolinol) aluminum, bis (8-quinolinol) zinc (abbreviation: Znq), etc. and the central metal of these metal complexes A metal complex replaced with In, Mg, Cu, Ca, Sn, Ga, or Pb can also be used as a material for the electron transport layer.

その他、メタルフリー又はメタルフタロシアニン若しくはそれらの末端がアルキル基やスルホン酸基等で置換されているものも、電子輸送層の材料として好ましく用いることができる。また、発光層の材料としても例示されるジスチリルピラジン誘導体も電子輸送層の材料として用いることができるし、正孔注入層及び正孔輸送層と同様にn型−Si、n型−SiC等の無機半導体も電子輸送層の材料として用いることができる。   In addition, metal-free or metal phthalocyanine or those having terminal ends substituted with alkyl groups or sulfonic acid groups can be preferably used as the material for the electron transport layer. In addition, distyrylpyrazine derivatives exemplified as the material of the light emitting layer can also be used as the material of the electron transport layer. Like the hole injection layer and the hole transport layer, n-type-Si, n-type-SiC, etc. These inorganic semiconductors can also be used as a material for the electron transport layer.

電子輸送層は、上記材料を、例えば、真空蒸着法、スピンコート法、キャスト法、インクジェット法を含む印刷法及びLB法等の公知の方法により、薄膜化することで形成することができる。電子輸送層の層厚については特に制限はないが、通常は5nm〜5μm程度、好ましくは5〜200nmの範囲内である。電子輸送層は上記材料の1種又は2種以上からなる単一構造であってもよい。   The electron transport layer can be formed by thinning the above material by a known method such as a vacuum deposition method, a spin coating method, a casting method, a printing method including an inkjet method, and an LB method. Although there is no restriction | limiting in particular about the layer thickness of an electron carrying layer, Usually, about 5 nm-5 micrometers, Preferably it exists in the range of 5-200 nm. The electron transport layer may have a single structure composed of one or more of the above materials.

また、電子輸送層に不純物をドープし、n性を高くすることもできる。その例としては、特開平4−297076号公報、同10−270172号公報、特開2000−196140号公報、同2001−102175号公報及びJ.Appl.Phys.,95,5773(2004)等に記載されたものが挙げられる。さらに、電子輸送層には、カリウムやカリウム化合物などを含有させることが好ましい。カリウム化合物としては、例えば、フッ化カリウム等を用いることができる。このように、電子輸送層のn性を高くすることにより、より低消費電力の有機EL素子を得ることができる。   In addition, the electron transport layer can be doped with impurities to increase the n property. Examples thereof include JP-A-4-297076, JP-A-10-270172, JP-A-2000-196140, 2001-102175 and J.P. Appl. Phys. 95, 5773 (2004), and the like. Furthermore, it is preferable to contain potassium, a potassium compound, etc. in an electron carrying layer. As the potassium compound, for example, potassium fluoride can be used. Thus, by increasing the n property of the electron transport layer, an organic EL element with lower power consumption can be obtained.

[阻止層:正孔阻止層、電子阻止層]
阻止層としては、正孔阻止層及び電子阻止層が挙げられ、上記説明した有機機能層ユニット7の各構成層の他に、必要に応じて設けられる層である。例えば、特開平11−204258号公報、同11−204359号公報、及び「有機EL素子とその工業化最前線(1998年11月30日エヌ・ティー・エス社発行)」の237頁等に記載されている正孔阻止(ホールブロック)層等を挙げることができる。
[Blocking layer: hole blocking layer, electron blocking layer]
The blocking layer includes a hole blocking layer and an electron blocking layer, and is a layer provided as necessary in addition to the constituent layers of the organic functional layer unit 7 described above. For example, it is described in JP-A Nos. 11-204258, 11-204359, and “Organic EL elements and their forefront of industrialization” (issued by NTT, Inc. on November 30, 1998). Hole blocking (hole block) layer and the like.

正孔阻止層とは、広い意味では、電子輸送層の機能を有する。正孔阻止層は、電子を輸送する機能を有しつつ正孔を輸送する能力が著しく小さい正孔阻止材料からなり、電子を輸送しつつ正孔を阻止することで電子と正孔の再結合確率を向上させることができる。また、電子輸送層の構成を必要に応じて、正孔阻止層として用いることができる。正孔阻止層は、発光層に隣接して設けられていることが好ましい。   The hole blocking layer has a function of an electron transport layer in a broad sense. The hole blocking layer is made of a hole blocking material that has a function of transporting electrons but has a very small ability to transport holes, and recombines electrons and holes by blocking holes while transporting electrons. Probability can be improved. Moreover, the structure of an electron carrying layer can be used as a hole-blocking layer as needed. The hole blocking layer is preferably provided adjacent to the light emitting layer.

一方、電子阻止層とは、広い意味では、正孔輸送層の機能を有する。電子阻止層は、正孔を輸送する機能を有しつつ、電子を輸送する能力が著しく小さい材料からなり、正孔を輸送しつつ電子を阻止することで電子と正孔の再結合確率を向上させることができる。また、正孔輸送層の構成を必要に応じて電子阻止層として用いることができる。本発明に適用する正孔阻止層の層厚としては、好ましくは3〜100nmの範囲であり、さらに好ましくは5〜30nmの範囲である。   On the other hand, the electron blocking layer has a function of a hole transport layer in a broad sense. The electron blocking layer is made of a material that has the ability to transport holes and has a very small ability to transport electrons. By blocking holes while transporting holes, the probability of recombination of electrons and holes is improved. Can be made. Moreover, the structure of a positive hole transport layer can be used as an electron blocking layer as needed. The layer thickness of the hole blocking layer applied to the present invention is preferably in the range of 3 to 100 nm, more preferably in the range of 5 to 30 nm.

[封止部材]
封止部材9は、有機EL素子を覆うものであって、板状(フィルム状)の封止部材9が封止樹脂層によって第2電極8側に固定される。この封止部材9は、少なくとも有機機能層ユニット7を覆う状態で設けられ、有機EL素子及び第2電極8の端子部分(図示省略)を露出させる状態で設けられている。また、封止部材9に電極を設け、有機EL素子及び第2電極8の端子部分と、この電極とを導通させるように構成されていてもよい。
[Sealing member]
The sealing member 9 covers the organic EL element, and the plate-like (film-like) sealing member 9 is fixed to the second electrode 8 side by the sealing resin layer. The sealing member 9 is provided in a state of covering at least the organic functional layer unit 7 and is provided in a state of exposing the organic EL element and the terminal portion (not shown) of the second electrode 8. Moreover, an electrode may be provided on the sealing member 9 so that the terminal portion of the organic EL element and the second electrode 8 is electrically connected to the electrode.

板状(フィルム状)の封止部材9としては、具体的には、可撓性を有するガラス基板、ポリマー基板が挙げられ、これらの基板材料をさらに薄型のフィルム状にして用いてもよい。ガラス基板としては、特にソーダ石灰ガラス、バリウム・ストロンチウム含有ガラス、鉛ガラス、アルミノケイ酸ガラス、ホウケイ酸ガラス、バリウムホウケイ酸ガラス、石英等を挙げることができる。また、ポリマー基板としては、ポリカーボネート、アクリル、ポリエチレンテレフタレート、ポリエーテルサルファイド、ポリサルフォン等を挙げることができる。   Specific examples of the plate-like (film-like) sealing member 9 include a flexible glass substrate and a polymer substrate. These substrate materials may be used in the form of a thin film. Examples of the glass substrate include soda-lime glass, barium / strontium-containing glass, lead glass, aluminosilicate glass, borosilicate glass, barium borosilicate glass, and quartz. Examples of the polymer substrate include polycarbonate, acrylic, polyethylene terephthalate, polyether sulfide, and polysulfone.

なかでも、有機EL素子を薄型化できるということから、封止部材9として薄型のフィルム状にしたポリマー基板を好ましく使用することができる。   Especially, since the organic EL element can be thinned, a polymer substrate in the form of a thin film can be preferably used as the sealing member 9.

さらには、ポリマー基板は、JIS−K−7126−1987に準拠した方法で測定された酸素透過度が1×10−3ml/(m・24h・atm)以下、JIS−K−7129−1992に準拠した方法で測定された、水蒸気透過度(25±0.5℃、相対湿度(90±2)%RH)が、1×10−3g/(m・24h)以下であることが好ましい。 Furthermore, the polymer substrate has an oxygen permeability measured by a method according to JIS-K-7126-1987 of 1 × 10 −3 ml / (m 2 · 24 h · atm) or less, JIS-K-7129-1992. The water vapor transmission rate (25 ± 0.5 ° C., relative humidity (90 ± 2)% RH) measured by a method based on the above is 1 × 10 −3 g / (m 2 · 24 h) or less. preferable.

また、以上のような基板材料は、凹板状に加工して封止部材9として用いてもよい。この場合、上述した基板部材に対してサンドブラスト加工、化学エッチング加工等の加工が施され、凹状が形成される。   Further, the above substrate material may be processed into a concave plate shape and used as the sealing member 9. In this case, the above-described substrate member is subjected to processing such as sand blasting or chemical etching to form a concave shape.

また、これに限らず、可撓性を有する金属材料を用いてもよい。金属材料としては、ステンレス、鉄、銅、アルミニウム、マグネシウム、ニッケル、亜鉛、クロム、チタン、モリブデン、シリコン、ゲルマニウム及びタンタルからなる群から選ばれる1種以上の金属又は合金が挙げられる。このような金属材料は、薄型のフィルム状にして封止部材9として用いることにより、有機EL素子1が設けられた発光パネル全体を薄型化できる。   Further, the present invention is not limited to this, and a flexible metal material may be used. Examples of the metal material include one or more metals or alloys selected from the group consisting of stainless steel, iron, copper, aluminum, magnesium, nickel, zinc, chromium, titanium, molybdenum, silicon, germanium, and tantalum. By using such a metal material as a sealing member 9 in the form of a thin film, the entire light-emitting panel provided with the organic EL element 1 can be thinned.

[封止樹脂層]
封止部材を第2電極8側に固定するための封止樹脂層(接着剤層ともいう)は、具体的には、アクリル酸系オリゴマー、メタクリル酸系オリゴマー等の反応性ビニル基を有する光硬化及び熱硬化型接着剤並びに2−シアノアクリル酸エステル等の湿気硬化型等の接着剤を挙げることができる。また、エポキシ系等の熱及び化学硬化型(二液混合)を挙げることができる。また、ホットメルト型のポリアミド、ポリエステル及びポリオレフィンを挙げることができる。また、カチオン硬化タイプの紫外線硬化型エポキシ樹脂接着剤を挙げることができる。
[Sealing resin layer]
Specifically, the sealing resin layer (also referred to as an adhesive layer) for fixing the sealing member to the second electrode 8 side is a light having a reactive vinyl group such as an acrylic acid oligomer or a methacrylic acid oligomer. Examples include curable and thermosetting adhesives and moisture curable adhesives such as 2-cyanoacrylate. Moreover, heat | fever and chemical curing types (two-component mixing), such as an epoxy type, can be mentioned. Moreover, hot-melt type polyamide, polyester, and polyolefin can be mentioned. Moreover, a cationic curing type ultraviolet curing epoxy resin adhesive can be mentioned.

なお、有機EL素子が熱処理により劣化する場合があるので、室温から80℃までに接着硬化できる接着剤が好ましい。また、接着剤中に乾燥剤を分散させておいてもよい。封止部材への接着剤の塗布は、市販のディスペンサーを使ってもよいし、スクリーン印刷のように印刷してもよい。   In addition, since an organic EL element may deteriorate by heat processing, the adhesive agent which can be adhesively cured from room temperature to 80 degreeC is preferable. Further, a desiccant may be dispersed in the adhesive. Application | coating of the adhesive agent to a sealing member may use commercially available dispenser, and may print like screen printing.

〔その他の構成層〕
本発明の有機EL素子においては、上記説明した各構成層の他に、必要に応じて、アンカーコート層、平滑層、ブリードアウト防止層、銀電極層の下部には、窒素原子あるいは硫黄原子を含む下地層を設けても良い。
[Other component layers]
In the organic EL device of the present invention, in addition to the above-described constituent layers, if necessary, nitrogen atoms or sulfur atoms are provided below the anchor coat layer, the smooth layer, the bleed-out prevention layer, and the silver electrode layer. An underlayer containing the same may be provided.

《有機EL素子の適用分野》
本発明の有機エレクトロルミネッセンス素子は、上述したように面発光体であるため各種の発光光源として用いることができる。例えば、家庭用照明や車内照明などの照明装置、時計や液晶用のバックライト、看板広告用照明、信号機の光源、光記憶媒体の光源、電子写真複写機の光源、光通信処理機の光源、光センサーの光源等が挙げられる。また、これらの発光光源に限定されず、その他の光源としても用いることができる。
<< Application field of organic EL elements >>
Since the organic electroluminescent element of the present invention is a surface light emitter as described above, it can be used as various light sources. For example, lighting devices such as home lighting and interior lighting, backlights for clocks and liquid crystals, lighting for billboard advertisements, light sources for traffic lights, light sources for optical storage media, light sources for electrophotographic copying machines, light sources for optical communication processors, Examples include a light source of an optical sensor. Moreover, it is not limited to these light emission light sources, It can use also as another light source.

特に、カラーフィルターと組み合わせた液晶表示装置のバックライト、照明用光源としての用途に有効に用いることができる。   In particular, it can be effectively used for a backlight of a liquid crystal display device combined with a color filter and a light source for illumination.

また、各実施形態例の有機エレクトロルミネッセンス素子は、照明用や露光光源のような一種のランプとして使用してもよいし、画像を投影するタイプのプロジェクション装置や、静止画像や動画像を直接視認するタイプの表示装置(ディスプレイ)として使用してもよい。この場合、近年の照明装置及びディスプレイの大型化にともない、有機エレクトロルミネッセンス素子を設けた発光パネル同士を平面的に接合する、いわゆるタイリングによって発光面を大面積化してもよい。   In addition, the organic electroluminescence element of each embodiment may be used as a kind of lamp for illumination or an exposure light source, a projection device that projects an image, and a still image or a moving image is directly visually recognized. It may be used as a type of display device (display). In this case, with the recent increase in the size of lighting devices and displays, the light emitting surface may be enlarged by so-called tiling, in which light emitting panels provided with organic electroluminescence elements are joined together in a plane.

動画再生用の表示装置として使用する場合の駆動方式は、単純マトリクス(パッシブマトリクス)方式でもアクティブマトリクス方式でもどちらでもよい。また異なる発光色を有する有機エレクトロルミネッセンス素子を2種以上使用することにより、カラー又はフルカラー表示装置を作製することが可能である。   The driving method when used as a display device for moving image reproduction may be either a simple matrix (passive matrix) method or an active matrix method. A color or full-color display device can be manufactured by using two or more kinds of organic electroluminescence elements having different emission colors.

以下、実施例を挙げて本発明を具体的に説明するが、本発明はこれらに限定されるものではない。なお、実施例において「%」の表示を用いるが、特に断りがない限り「質量%」を表す。   EXAMPLES Hereinafter, the present invention will be specifically described with reference to examples, but the present invention is not limited thereto. In addition, although the display of "%" is used in an Example, unless otherwise indicated, "mass%" is represented.

《量子ドットの調製》
〔量子ドットAの調製〕
アルゴン気流下で、トリ−n−オクチルホスフィンオキシド(TOPO)(関東化学社製)7.5gに、ステアリン酸(関東化学社製)2.9g、n−テトラデシルホスホン酸(AVOCADO社製)620mg、及び、酸化カドミニウム(和光純薬工業社製)250mgを加え、370℃に加熱混合した。これを270℃まで自然冷却させた後、あらかじめトリブチルホスフィン(関東化学社製)2.5mlに、セレン(STREMCHEMICAL社製)200mgを溶解させた溶液を加え、減圧乾燥し、TOPOで被覆されたCdSe微粒子を得た。
《Preparation of quantum dots》
[Preparation of quantum dots A]
Under an argon stream, 7.5 g of tri-n-octylphosphine oxide (TOPO) (manufactured by Kanto Chemical Co.), 2.9 g of stearic acid (manufactured by Kanto Chemical Co., Ltd.), 620 mg of n-tetradecylphosphonic acid (manufactured by AVOCADO) Then, 250 mg of cadmium oxide (manufactured by Wako Pure Chemical Industries, Ltd.) was added, and the mixture was heated and mixed at 370 ° C. After naturally cooling this to 270 ° C., a solution in which 200 mg of selenium (manufactured by STREMCHEMICAL) was dissolved in 2.5 ml of tributylphosphine (manufactured by Kanto Chemical Co., Inc.) was added in advance, dried under reduced pressure, and CdSe coated with TOPO. Fine particles were obtained.

次いで、得られたCdSe微粒子に、TOPO15gを加えて加熱し、引き続き270℃でトリオクチルホスフィン(シグマアルドリッチ社製)10mlにジエチルジチオカルバミン酸亜鉛(東京化成社製)1.1gを溶解した溶液を加え、表面にTOPOが固定された、CdSeのナノ結晶(平均粒子径2nm)をコアとし、ZnSをシェルとする量子ドットA(平均粒子径:12nm)を調製した。なお、量子ドットAの平均粒子径は、動的光散乱法による粒径測定装置(Malvern社製、「ZETASIZER Nano Series Nano−ZS」)を用いて測定を行った。   Next, 15 g of TOPO was added to the obtained CdSe fine particles and heated, and subsequently, a solution of 1.1 g of zinc diethyldithiocarbamate (manufactured by Tokyo Chemical Industry Co., Ltd.) dissolved in 10 ml of trioctylphosphine (manufactured by Sigma Aldrich) at 270 ° C. was added. Quantum dots A (average particle size: 12 nm) having CdSe nanocrystals (average particle size of 2 nm) as the core and ZnS as the shell with TOPO fixed on the surface were prepared. In addition, the average particle diameter of the quantum dot A was measured using the particle size measuring apparatus (The product made by Malvern, "ZETASIZER Nano Series Nano-ZS") by the dynamic light scattering method.

〔量子ドットBの調製〕
上記量子ドットAの調製において、コア粒子形成時のセレンに代えて、セリウムに変更した以外は同様にして、CdCeのナノ結晶(平均粒子径2nm)をコアとし、ZnSをシェルとする量子ドットB(平均粒子径:12nm)を調製した。
[Preparation of quantum dots B]
In the preparation of the quantum dot A, a quantum dot B having a CdCe nanocrystal (average particle diameter of 2 nm) as a core and ZnS as a shell is used except that cerium is used instead of selenium during core particle formation. (Average particle diameter: 12 nm) was prepared.

〔量子ドットCの調製〕
上記量子ドットAの調製において、シェリング時の形成条件を変更した以外は同様にして、CdSeのナノ結晶(平均粒子径2nm)をコアとし、ZnSをシェルとする量子ドットC(平均粒子径:6nm)を調製した。
[Preparation of quantum dots C]
In the preparation of the quantum dots A, quantum dots C (average particle diameter: 6 nm) having a CdSe nanocrystal (average particle diameter of 2 nm) as a core and ZnS as a shell are the same except that the formation conditions at the time of shelling are changed. ) Was prepared.

〔量子ドットDの調製:TEOSで表面被覆〕
上記量子ドットAの調製において、CdSeのナノ結晶(平均粒子径2nm)であるコア部のみとして、量子ドットD(平均粒子径:2nm)を調製した。
[Preparation of quantum dots D: surface coating with TEOS]
In the preparation of the quantum dots A, quantum dots D (average particle diameter: 2 nm) were prepared only as a core part which is a CdSe nanocrystal (average particle diameter: 2 nm).

〔量子ドットEの調製〕
上記量子ドットA溶液の40ml(量子ドット:11g含有)を真空下で乾燥させた。その後、60mlのオルトケイ酸テトラエチル(テトラエトキシシラン、TEOS)を添加して量子ドットAを分散させ、N雰囲気下で一晩インキュベーションした。その後、分散物を、5Lフラスコ中で、1Lの逆マイクロエマルション(シクロヘキサン/CO−520、1800ml/135g)に、600rpmの撹拌下で注入した。この混合物を15分間撹拌した後、010mlの4%NHOHを添加し、反応を開始させた。次の日、遠心分離して反応を停止させ、固相を収集した。得られた粒子を、2Lのシクロヘキサンで2度洗浄し、その後真空下で乾燥させ、粒子表面がTEOSで被覆され、平均粒子径が15nmの量子ドットEを調製した。
[Preparation of quantum dots E]
40 ml of the above quantum dot A solution (containing 11 g of quantum dots) was dried under vacuum. Thereafter, 60 ml of tetraethyl orthosilicate (tetraethoxysilane, TEOS) was added to disperse the quantum dots A and incubated overnight under N 2 atmosphere. The dispersion was then poured into a 1 L inverse microemulsion (cyclohexane / CO-520, 1800 ml / 135 g) in a 5 L flask with stirring at 600 rpm. After the mixture was stirred for 15 minutes, 010 ml of 4% NH 4 OH was added to initiate the reaction. The next day, the reaction was stopped by centrifugation and the solid phase was collected. The obtained particles were washed twice with 2 L of cyclohexane and then dried under vacuum to prepare quantum dots E having a particle surface coated with TEOS and an average particle diameter of 15 nm.

《有機EL素子の作製》
〔有機EL素子1の作製〕
下記の方法に従って、表1の(a)で示す構成からなる有機EL素子1を作製した。なお、()内の数字は、表1の(a)に記載した各構成要素の符号番号に対応する。
<< Production of organic EL element >>
[Production of Organic EL Element 1]
According to the following method, the organic EL element 1 having the configuration shown in (a) of Table 1 was produced. In addition, the number in () respond | corresponds to the code number of each component described in (a) of Table 1.

(1)可撓性樹脂基材(2)の準備
可撓性樹脂基材(2)として、両面に易接着加工された厚さ125μmのポリエステルフィルム(帝人デュポンフィルム株式会社製、ポリエチレンテレフタレート、KDL86WA、以下、PETフィルム1と略記する。)を用いた。
(1) Preparation of flexible resin base material (2) As a flexible resin base material (2), a 125 μm thick polyester film (manufactured by Teijin DuPont Films Ltd., polyethylene terephthalate, KDL86WA) that is easily bonded on both sides Hereinafter, abbreviated as PET film 1).

このPETフィルム1の表面に、コロナ放電装置AGI−080(春日電機社製)を用いてコロナ処理を施した。コロナ処理時、コロナ放電装置の放電電極とフィルムの表面との間隙を1mmに設定し、処理出力を600mW/cmの条件として、10秒間のコロナ放電を行った。 The surface of the PET film 1 was subjected to corona treatment using a corona discharge device AGI-080 (manufactured by Kasuga Denki Co.). During the corona treatment, the gap between the discharge electrode of the corona discharge device and the surface of the film was set to 1 mm, and the treatment output was 600 mW / cm 2 , and a corona discharge was performed for 10 seconds.

(2)帯電防止層(3)の形成
次いで、PETフィルム1の裏面側(後述のポリシラザン含有層を形成する面とは反対側の面)に、下記の帯電防止層形成用塗布液を用いて、バックコート層として帯電防止層(3)を形成した。
(2) Formation of antistatic layer (3) Next, the following antistatic layer forming coating solution was used on the back side of PET film 1 (the side opposite to the side on which the polysilazane-containing layer described later is formed). Then, an antistatic layer (3) was formed as a backcoat layer.

(帯電防止層形成用塗布液の調製)
無機バインダーとしてシロキサン系材料であるコルコートP(コルコート社製)を14部、無機複酸化物としてリンドープ型酸化スズセルナックスCX−S501M(日産化学工業社製)85部、レベリング剤としてBYK3550(ビックケミージャパン社製)1部を撹拌しながら混合して、帯電防止層形成用塗布液を調製した。
(Preparation of coating solution for forming antistatic layer)
14 parts of colcoat P (manufactured by Colcoat Co.), which is a siloxane-based material as an inorganic binder, 85 parts of phosphorus-doped tin oxide Cellux CX-S501M (manufactured by Nissan Chemical Industries, Ltd.) as an inorganic double oxide, and BYK3550 (Big Chemie) as a leveling agent Japan Co., Ltd.) was mixed with stirring to prepare a coating solution for forming an antistatic layer.

(帯電防止層の塗布)
PETフィルムの裏面側に、上記調製した帯電防止層形成用塗布液を、湿式コーターを用いて、乾燥後の膜厚が300nmになるように塗布した後、80℃にて10秒間乾燥させることにより、帯電防止層(3)を形成した。
(Application of antistatic layer)
By applying the prepared coating solution for forming an antistatic layer on the back side of the PET film using a wet coater so that the film thickness after drying is 300 nm, and then drying at 80 ° C. for 10 seconds. Then, an antistatic layer (3) was formed.

(3)ポリシラザン含有層(4)の形成
(ポリシラザン含有層形成用塗布液1の調製)
上記量子ドットAの5.00mgをトルエン溶媒に分散させ、更にパーヒドロポリシラザン(アクアミカ NN120−10、無触媒タイプ、AZエレクトロニックマテリアルズ(株)製、略称:PHPS)を添加し、PHPSに対する量子ドットAの含有率を1.0質量%としたポリシラザン含有層形成用塗布液1を調製した。
(3) Formation of polysilazane-containing layer (4) (Preparation of coating liquid 1 for forming a polysilazane-containing layer)
Disperse 5.00 mg of the above quantum dot A in a toluene solvent, and further add perhydropolysilazane (Aquamica NN120-10, non-catalytic type, manufactured by AZ Electronic Materials Co., Ltd., abbreviation: PHPS). A coating liquid 1 for forming a polysilazane-containing layer in which the A content was 1.0% by mass was prepared.

(ポリシラザン含有層の塗布)
上記調製したポリシラザン含有層形成用塗布液1を、上記可撓性樹脂基材であるPETフィルム1の表面側に、乾燥膜厚が5μmとなる条件で、湿式バーコーターを用いて塗布し、80℃1分乾燥し、ポリシラザン含有層(4)を形成した。
(Application of polysilazane-containing layer)
The prepared polysilazane-containing layer-forming coating solution 1 is applied to the surface side of the flexible resin substrate PET film 1 using a wet bar coater under the condition that the dry film thickness is 5 μm. The polysilazane-containing layer (4) was formed by drying at 1 ° C. for 1 minute.

(ポリシラザン含有層(4)の改質処理)
次いで、形成したポリシラザン含有層(4)に対し、下記のエキシマ装置を用いた真空紫外線照射方法に従って改質処理を施した。
(Modification treatment of polysilazane-containing layer (4))
Next, the formed polysilazane-containing layer (4) was subjected to a modification treatment according to a vacuum ultraviolet irradiation method using the following excimer apparatus.

〈エキシマ照射装置〉
装置:株式会社 エム・ディ・コム製エキシマ照射装置MODEL:MECL−M−1−200
照射波長:172nm ランプ封入ガス:Xe
〈改質処理条件〉
稼動ステージ上に固定したポリシラザン含有層を形成した可撓性樹脂基材に対し、以下の条件で改質処理を行った。
<Excimer irradiation system>
Apparatus: M.com Co., Ltd. excimer irradiation apparatus MODEL: MECL-M-1-200
Irradiation wavelength: 172 nm Lamp enclosed gas: Xe
<Reforming treatment conditions>
The flexible resin base material on which the polysilazane-containing layer fixed on the operation stage was formed was subjected to a modification treatment under the following conditions.

エキシマランプ光強度:130mW/cm(172nm)
試料と光源の距離:1mm
ステージ加熱温度:70℃
照射装置内の酸素濃度:0.01%
エキシマランプ照射時間:5秒。
Excimer lamp light intensity: 130 mW / cm 2 (172 nm)
Distance between sample and light source: 1mm
Stage heating temperature: 70 ° C
Oxygen concentration in the irradiation device: 0.01%
Excimer lamp irradiation time: 5 seconds.

(4)ガスバリアー層(5)の形成
次いで、パーヒドロポリシラザン(前出:アクアミカ NN120−10、AZエレクトロニックマテリアルズ(株)製、PHPS)の10質量%ジブチルエーテル溶液と、アミン触媒のN,N,N′,N′−テトラメチル−1,6−ジアミノヘキサンの10質量%ジブチルエーテル溶液を、99対1の割合で混合したガスバリアー層形成用塗布液を、湿式バーコーターを用いて、乾燥後の(平均)膜厚が、250nmとなる条件で、上記形成したポリシラザン含有層(4)上に塗布し、温度50℃、露点−5℃の乾燥空気で1分間乾燥した。次いで、温度95℃、露点−5℃の乾燥空気で2分間処理し、ポリシラザン前駆体層を形成した。
(4) Formation of gas barrier layer (5) Next, a 10% by mass dibutyl ether solution of perhydropolysilazane (supra: Aquamica NN120-10, AZ Electronic Materials Co., Ltd., PHPS) and amine catalyst N, Using a wet bar coater, a coating solution for forming a gas barrier layer, in which a 10% by mass dibutyl ether solution of N, N ′, N′-tetramethyl-1,6-diaminohexane was mixed at a ratio of 99: 1, It was applied on the polysilazane-containing layer (4) formed above under the condition that the (average) film thickness after drying was 250 nm, and dried for 1 minute with dry air at a temperature of 50 ° C. and a dew point of −5 ° C. Then, it was treated with dry air at a temperature of 95 ° C. and a dew point of −5 ° C. for 2 minutes to form a polysilazane precursor layer.

〈ポリシラザン前駆体層の改質処理〉
上記形成したポリシラザン前駆体層表面に、上記ポリシラザン含有層の形成で用いたのと同様のエキシマ装置による真空紫外線照射方法を適用して改質処理(エキシマ光照射処理)を施し、ガスバリアー層(5)を形成した。
<Modification treatment of polysilazane precursor layer>
The surface of the formed polysilazane precursor layer is subjected to a modification treatment (excimer light irradiation treatment) by applying a vacuum ultraviolet irradiation method using an excimer apparatus similar to that used in the formation of the polysilazane-containing layer, and a gas barrier layer ( 5) was formed.

(5)第1電極(6)の形成
上記形成したガスバリアー層上に、下地層(図1には不図示)及び銀薄膜電極から構成される第1電極を下記の方法に従って形成した。
(5) Formation of first electrode (6) On the gas barrier layer formed above, a first electrode composed of a base layer (not shown in FIG. 1) and a silver thin film electrode was formed according to the following method.

ガスバリアー層(5)までを形成した可撓性樹脂基材を、市販の真空蒸着装置の基材ホルダーに固定し、下記化合物Nをタングステン製の抵抗加熱ボートに入れ、これら基材ホルダーと加熱ボートとを真空蒸着装置の第1真空槽内に取り付けた。また、タングステン製の抵抗加熱ボートに銀(Ag)を入れ、真空蒸着装置の第2真空槽内に取り付けた。   The flexible resin base material on which the gas barrier layer (5) is formed is fixed to a base material holder of a commercially available vacuum deposition apparatus, and the following compound N is put in a resistance heating boat made of tungsten and heated with these base material holders. The boat was attached to the first vacuum chamber of the vacuum deposition apparatus. Moreover, silver (Ag) was put into the resistance heating boat made from tungsten, and it attached in the 2nd vacuum chamber of a vacuum evaporation system.

次に、真空蒸着装置の第1真空槽を4×10−4Paまで減圧した後、化合物Nの入った加熱ボートを通電して加熱し、蒸着速度0.1nm/秒〜0.2nm/秒で第1電極の下地層を厚さ10nmで設けた。 Next, after depressurizing the first vacuum chamber of the vacuum deposition apparatus to 4 × 10 −4 Pa, the heating boat containing the compound N was heated by energization, and the deposition rate was 0.1 nm / second to 0.2 nm / second. The underlayer of the first electrode was provided with a thickness of 10 nm.

次に、下地層まで形成した可撓性樹脂基材を真空のまま第2真空槽に移し、第2真空槽を4×10−4Paまで減圧した後、銀の入った加熱ボートを通電して加熱した。これにより、蒸着速度0.1nm/秒〜0.2nm/秒で厚さ8nmの銀からなる第1電極を形成した。 Next, the flexible resin base material formed up to the base layer is transferred to the second vacuum tank while being vacuumed, and after the pressure of the second vacuum tank is reduced to 4 × 10 −4 Pa, the heating boat containing silver is energized. And heated. Thus, a first electrode made of silver having a thickness of 8 nm was formed at a deposition rate of 0.1 nm / second to 0.2 nm / second.

Figure 2015099636
Figure 2015099636

(6)有機機能層ユニット(7)〜第2電極(8)の形成
引き続き、市販の真空蒸着装置を用い、真空度1×10−4Paまで減圧した後、第1電極(6)まで形成した可撓性樹脂基材を移動させながら、化合物HT−1を、蒸着速度0.1nm/秒で蒸着し、20nmの正孔輸送層(HTL)を設けた。
(6) Formation of organic functional layer unit (7) to second electrode (8) Subsequently, using a commercially available vacuum deposition apparatus, the pressure is reduced to a vacuum degree of 1 × 10 −4 Pa and then formed to the first electrode (6). While moving the flexible resin substrate, the compound HT-1 was deposited at a deposition rate of 0.1 nm / second to provide a 20 nm hole transport layer (HTL).

次に、化合物A−3(青色発光ドーパント)、化合物A−1(緑色発光ドーパント)、化合物A−2(赤色発光ドーパント)及び化合物H−1(ホスト化合物)を、化合物A−3が膜厚に対し線形に35質量%から5質量%になるように場所により蒸着速度を変化させ、化合物A−1と化合物A−2は膜厚に依存することなく各々0.2質量%の濃度になるように、蒸着速度0.0002nm/秒で、化合物H−1は64.6質量%から94.6質量%になるように場所により蒸着速度を変化させて、総厚が70nmになるよう共蒸着し発光層を形成した。   Next, compound A-3 (blue light emitting dopant), compound A-1 (green light emitting dopant), compound A-2 (red light emitting dopant) and compound H-1 (host compound), compound A-3 having a film thickness In contrast, the vapor deposition rate was changed depending on the location so that it was linearly 35% by mass to 5% by mass, and the compound A-1 and the compound A-2 each had a concentration of 0.2% by mass without depending on the film thickness. Thus, at a deposition rate of 0.0002 nm / sec, the compound H-1 was co-deposited so that the total thickness would be 70 nm by changing the deposition rate depending on the location so that 64.6% to 94.6% by mass. A light emitting layer was formed.

その後、化合物ET−1を膜厚30nmに蒸着して電子輸送層を形成し、更にフッ化カリウム(KF)を厚さ2nmで形成した。更に、アルミニウム110nmを蒸着して第2電極(8)を形成した。   Thereafter, Compound ET-1 was deposited to a thickness of 30 nm to form an electron transport layer, and potassium fluoride (KF) was further formed to a thickness of 2 nm. Furthermore, aluminum 110nm was vapor-deposited and the 2nd electrode (8) was formed.

なお、上記化合物HT−1、化合物A−1〜3、化合物H−1、及び、化合物ET−1は、以下に示す化合物である。   In addition, the said compound HT-1, compound A-1 to 3, compound H-1, and compound ET-1 are the compounds shown below.

Figure 2015099636
Figure 2015099636

(7)固体封止
次に、封止部材(9)として厚さ100μmのアルミ箔を使用し、このアルミ箔の片面に封止樹脂層として熱硬化型の液状接着剤(エポキシ系樹脂)を厚さ30μmで貼合した封止部材(9)を用いて、第2電極(8)までを形成した試料に重ね合わせた。このとき、第1電極(6)及び第2電極(8)の引き出し電極の端部が外に出るように、封止部材(9)の接着剤形成面と、有機EL素子(1)の有機機能層ユニット(7)面とを連続的に重ね合わせた。
(7) Solid sealing Next, a 100 μm thick aluminum foil is used as the sealing member (9), and a thermosetting liquid adhesive (epoxy resin) is used as a sealing resin layer on one surface of the aluminum foil. The sealing member (9) bonded with a thickness of 30 μm was used to superimpose the sample formed up to the second electrode (8). At this time, the adhesive forming surface of the sealing member (9) and the organic EL element (1) are organic so that the ends of the lead electrodes of the first electrode (6) and the second electrode (8) are exposed. The surface of the functional layer unit (7) was continuously superposed.

次に、上記積層体を減圧装置内に配置し、90℃で0.1MPaの減圧条件下で、重ね合わせた可撓性樹脂基材〜第2電極間で形成した試料と封止部材とに押圧をかけて5分間保持した。続いて、積層体を大気圧環境に戻し、さらに90℃で30分間加熱して接着剤を硬化させた。   Next, the laminated body is placed in a decompression device, and the sample and the sealing member formed between the flexible resin base material and the second electrode overlapped at 90 ° C. under a decompression condition of 0.1 MPa. Pressed and held for 5 minutes. Subsequently, the laminate was returned to the atmospheric pressure environment and further heated at 90 ° C. for 30 minutes to cure the adhesive.

上記封止工程は、大気圧下、含水率1ppm以下の窒素雰囲気下で、JIS B 9920に準拠し、測定した清浄度がクラス100で、露点温度が−80℃以下、酸素濃度0.8ppm以下の大気圧で行った。なお、第1電極(6)及び第2電極(8)からの引き出し配線等の形成に関する記載は省略してある。   The sealing step is performed under atmospheric pressure and in a nitrogen atmosphere with a moisture content of 1 ppm or less, in accordance with JIS B 9920, with a measured cleanliness of class 100, a dew point temperature of −80 ° C. or less, and an oxygen concentration of 0.8 ppm or less. At atmospheric pressure. In addition, the description regarding formation of the extraction wiring etc. from the 1st electrode (6) and the 2nd electrode (8) is abbreviate | omitted.

以上により、白色発光の有機EL素子1を作製した。   Thus, a white light emitting organic EL element 1 was produced.

〔有機EL素子2の作製〕
上記有機EL素子1の作製において、ポリシラザン含有層とガスバリアー層の配置を入れ替え、図1の(b)に記載の構成とした以外は同様にして、有機EL素子2を作製した。
[Production of Organic EL Element 2]
In the production of the organic EL element 1, the arrangement of the polysilazane-containing layer and the gas barrier layer was changed, and the organic EL element 2 was produced in the same manner except that the configuration shown in FIG.

〔有機EL素子3の作製〕
上記有機EL素子1の作製において、ポリシラザン含有層の配置位置を、図1の(c)に示すように、可撓性樹脂基材の裏面側に変更した以外は同様にして、有機EL素子3を作製した。
[Production of Organic EL Element 3]
In the production of the organic EL element 1, the organic EL element 3 was similarly formed except that the arrangement position of the polysilazane-containing layer was changed to the back side of the flexible resin substrate as shown in FIG. Was made.

〔有機EL素子4〜6の作製〕
上記有機EL素子1の作製において、ポリシラザン含有層に適用する量子ドットを、量子ドットAから、量子ドットB〜Dにそれぞれ変更した以外は同様にして、有機EL素子4〜6を作製した。
[Production of organic EL elements 4 to 6]
In the production of the organic EL element 1, organic EL elements 4 to 6 were produced in the same manner except that the quantum dots applied to the polysilazane-containing layer were changed from quantum dots A to quantum dots B to D, respectively.

〔有機EL素子7の作製〕
上記有機EL素子1のポリシラザン含有層の形成において、真空紫外線処理は行わずに、有機EL素子1の作製と同様の乾燥工程で、80℃で1分間の乾燥のみを行った以外は有機EL素子1の作製と同様にして、有機EL素子7を作製した。
[Production of Organic EL Element 7]
In the formation of the polysilazane-containing layer of the organic EL element 1, an organic EL element was used except that vacuum ultraviolet treatment was not performed, and only drying was performed at 80 ° C. for 1 minute in the same drying step as the production of the organic EL element 1. The organic EL element 7 was produced in the same manner as in 1.

〔有機EL素子8の作製〕
上記有機EL素子1のポリシラザン含有層の形成において、改質処理方法として、真空紫外線処理に代えて、120℃で1分間の加熱処理を施した以外は有機EL素子1の作製と同様にして、有機EL素子8を作製した。
[Production of Organic EL Element 8]
In the formation of the polysilazane-containing layer of the organic EL element 1, as a modification treatment method, in the same manner as the production of the organic EL element 1 except that a heat treatment was performed at 120 ° C. for 1 minute instead of the vacuum ultraviolet treatment. An organic EL element 8 was produced.

〔有機EL素子9の作製〕
上記有機EL素子1の作製において、ガスバリアー層の形成を、パーヒドロポリシラザンと真空紫外線を用いた形成方法に代えて、下記のプラズマCVD法により形成した以外は同様にして、有機EL素子9を作製した。
[Production of Organic EL Element 9]
In the production of the organic EL element 1, the organic EL element 9 was formed in the same manner except that the gas barrier layer was formed by the following plasma CVD method instead of the formation method using perhydropolysilazane and vacuum ultraviolet rays. Produced.

(プラズマCVD法)
特開2007−307784号公報に記載のプラズマCVD装置を用いて、ポリシラザン含有層表面に、下記の成膜条件に従って、SiOからなる厚さ250nmのガスバリアー層を形成した。
(Plasma CVD method)
A gas barrier layer made of SiO 2 and having a thickness of 250 nm was formed on the surface of the polysilazane-containing layer using the plasma CVD apparatus described in JP-A-2007-307784, according to the following film forming conditions.

〈成膜条件〉
原料ガス(ヘキサメチルジシロキサン、HMDSO)の供給量:50sccm(Standard Cubic Centimeter per Minute)
酸素ガス(O)の供給量:500sccm
真空チャンバー内の真空度:3Pa
プラズマ発生用電源からの印加電力:0.5kW
プラズマ発生用電源の周波数:13.56MHz
可撓性樹脂基材の搬送速度;0.5m/min
〔有機EL素子10の作製〕
上記有機EL素子1の作製において、可撓性樹脂基材を、PETフィルム1に代えて、2軸延伸ポリエチレンナフタレートフィルム(略称:PEN、厚さ:125μm、帝人デュポンフィルム社製)を用いた以外は同様にして、有機EL素子10を作製した。
<Film formation conditions>
Feed rate of source gas (hexamethyldisiloxane, HMDSO): 50 sccm (Standard Cubic Centimeter per Minute)
Supply amount of oxygen gas (O 2 ): 500 sccm
Degree of vacuum in the vacuum chamber: 3Pa
Applied power from the power source for plasma generation: 0.5 kW
Frequency of power source for plasma generation: 13.56 MHz
Conveying speed of flexible resin substrate: 0.5 m / min
[Production of Organic EL Element 10]
In the production of the organic EL element 1, a biaxially stretched polyethylene naphthalate film (abbreviation: PEN, thickness: 125 μm, manufactured by Teijin DuPont Films) was used in place of the PET film 1 as the flexible resin base material. Except for the above, an organic EL element 10 was produced in the same manner.

〔有機EL素子11の作製〕
上記有機EL素子1の作製において、第1電極を下記の記載のITO電極に変更し、かつ下地層を除いた以外は同様にして、有機EL素子11を作製した。
[Production of Organic EL Element 11]
In the production of the organic EL element 1, the organic EL element 11 was produced in the same manner except that the first electrode was changed to the ITO electrode described below and the underlayer was removed.

(ITOによる第1電極の形成)
上記有機EL素子1のガスバリアー層上に、厚さ120nmのITO(インジウム−スズの複合酸化物)膜をスパッタ法により成膜し、フォトリソグラフィー法によりパターニングを行い、第1電極層(陽極)を形成した。
(Formation of the first electrode from ITO)
On the gas barrier layer of the organic EL element 1, an ITO (indium-tin composite oxide) film having a thickness of 120 nm is formed by sputtering, patterned by photolithography, and a first electrode layer (anode). Formed.

〔有機EL素子12の作製〕
上記有機EL素子1の作製において、ポリシラザン含有層を下記に示す方法で形成した変更した以外は同様にして、有機EL素子12を作製した。
[Production of Organic EL Element 12]
In the production of the organic EL element 1, an organic EL element 12 was produced in the same manner except that the polysilazane-containing layer was changed by the method described below.

(ポリシラザン含有層の形成)
〈ポリシラザン含有層形成用塗布液の調製〉
前記量子ドットAの5.00mgをトルエン溶媒に分散させ、更にPMMA樹脂溶液を加え、PMMA樹脂に対する量子ドットAの含有率を1.0質量%としたポリシラザン含有層形成用塗布液を調製した。
(Formation of polysilazane-containing layer)
<Preparation of coating solution for forming polysilazane-containing layer>
A coating solution for forming a polysilazane-containing layer was prepared by dispersing 5.00 mg of the quantum dots A in a toluene solvent, adding a PMMA resin solution, and setting the content of the quantum dots A to the PMMA resin to 1.0 mass%.

(ポリシラザン含有層の塗布)
上記調製したポリシラザン含有層形成用塗布液を、上記可撓性樹脂基材であるPETフィルム1の表面側に、乾燥膜厚80μmになるように湿式バーコーターを用いて塗布し、80℃で1分間乾燥して、ポリシラザン含有層を形成した。
(Application of polysilazane-containing layer)
The prepared polysilazane-containing layer forming coating solution is applied to the surface side of the flexible resin substrate PET film 1 using a wet bar coater so as to have a dry film thickness of 80 μm. It was dried for a minute to form a polysilazane-containing layer.

(ポリシラザン含有層の改質処理)
次いで、形成したポリシラザン含有層に対し、前記有機EL素子1の作製に用いたのと同様のエキシマ装置により真空紫外線照射を行って、改質処理を施した。
(Modification treatment of polysilazane-containing layer)
Next, the polysilazane-containing layer thus formed was subjected to a modification treatment by irradiating it with vacuum ultraviolet rays using the same excimer apparatus used for the production of the organic EL element 1.

〔有機EL素子13の作製〕
上記有機EL素子12の作製において、ポリシラザン含有層の形成に用いたPMMA樹脂溶液に代えて、DIC(株)製のUV硬化型樹脂ユニディックV−4025に、光重合開始剤としてイルガキュア184(BASFジャパン製)を、固形分比(質量%)で樹脂/開始剤:95/5になるように調整したUV硬化樹脂溶液を用いた以外は同様にして、有機EL素子13を作製した。
[Production of Organic EL Element 13]
In the production of the organic EL element 12, in place of the PMMA resin solution used for forming the polysilazane-containing layer, Irgacure 184 (BASF) was used as a photopolymerization initiator in a UV curable resin Unidic V-4025 manufactured by DIC Corporation. Organic EL element 13 was produced in the same manner except that a UV curable resin solution prepared by adjusting the solid content ratio (mass%) to be resin / initiator: 95/5 was used.

〔有機EL素子14の作製〕
上記有機EL素子12の作製において、ポリシラザン含有層の形成に用いた量子ドットAに代えて、粒子表面をTEOSにより被覆した量子ドットEを用いた以外は同様にして、有機EL素子14を作製した。
[Production of Organic EL Element 14]
In the production of the organic EL element 12, the organic EL element 14 was produced in the same manner except that the quantum dot E in which the particle surface was coated with TEOS was used instead of the quantum dot A used for forming the polysilazane-containing layer. .

〔有機EL素子15の作製〕
上記有機EL素子1の作製において、ポリシラザン含有層を除いた以外は同様にして、有機EL素子15を作製した。
[Production of Organic EL Element 15]
In the production of the organic EL element 1, an organic EL element 15 was produced in the same manner except that the polysilazane-containing layer was removed.

以上により作製した各有機EL素子の詳細を、表1に示す。   Table 1 shows details of each organic EL element fabricated as described above.

Figure 2015099636
Figure 2015099636

なお、表1に略称で記載した構成要素の詳細は、以下のとおりである。   In addition, the detail of the component described with the abbreviation in Table 1 is as follows.

PET:ポリエチレンテレフタレート
PEN:ポリエチレンナフタレート
TEOS:テトラエトキシシラン
PHPS:パーヒドロポリシラザン
PMMA:ポリメタクリル酸メチル
HMDSO:ヘキサメチルジシロキサン
また、中立領域については、特開2005−251671号公報及び特開2006−58764号公報に記載の中立面を求める方法に準じて中立面を求めた後、有機EL素子の層膜厚Dを求め、中立面からD±10%の領域を、中立領域として求めた。
PET: Polyethylene terephthalate PEN: Polyethylene naphthalate TEOS: Tetraethoxysilane PHPS: Perhydropolysilazane PMMA: Polymethyl methacrylate HMDSO: Hexamethyldisiloxane Further, regarding the neutral region, JP-A-2005-251671 and JP-A-2006 After obtaining the neutral plane according to the method for obtaining the neutral plane described in Japanese Patent No. 58764, the layer thickness D of the organic EL element is obtained, and a region of D ± 10% from the neutral plane is obtained as the neutral region. It was.

《有機EL素子の評価》
〔演色性の評価〕
各有機EL素子を、室温(25℃)で、発光輝度が1000cd/mとなる条件で印加し、分光放射輝度計CS−2000(コニカミノルタ社製)を用いて、分光分布特性を測定し、JIS−Z−8726(1990)に規定されている光源の演色性評価方法に準じて、演色評価数Raを求め、下記の基準に従って演色性の評価を行った。
<< Evaluation of organic EL elements >>
[Evaluation of color rendering properties]
Each organic EL element was applied at room temperature (25 ° C.) under the condition that the emission luminance was 1000 cd / m 2, and the spectral distribution characteristics were measured using a spectral radiance meter CS-2000 (manufactured by Konica Minolta). The color rendering index Ra was determined according to the color rendering property evaluation method of the light source specified in JIS-Z-8726 (1990), and the color rendering property was evaluated according to the following criteria.

5:演色評価数Raが、90以上である
4:演色評価数Raが、80以上、90未満である
3:演色評価数Raが、70以上、80未満である
2:演色評価数Raが、60以上、70未満である
1:演色評価数Raが、60未満である
〔耐久性の評価〕
(折り曲げ試料の作製)
各有機EL素子を、25℃、20%RHの環境下で、直径が10mmのプラスチック製ローラーに、有機EL素子の表面側(シロキサン含有層を有する面)が外側で巻きつけ、次いで、裏面側が外側になるように巻きつけ、この表裏面巻きつけ操作を100回繰り返して行って、折り曲げ済み試料を作製した。
5: Color rendering index Ra is 90 or more 4: Color rendering index Ra is 80 or more and less than 90 3: Color rendering index Ra is 70 or more and less than 80 2: Color rendering index Ra is 60 or more and less than 70 1: Color rendering index Ra is less than 60 [Durability Evaluation]
(Preparation of bent sample)
Each organic EL element is wound around a plastic roller having a diameter of 10 mm under an environment of 25 ° C. and 20% RH, with the surface side of the organic EL element (the surface having the siloxane-containing layer) outside, and then the back side is It wound so that it might become an outer side, and this front and back surface winding operation was repeated 100 times, and the bent sample was produced.

(強制劣化処理)
次いで、未処理の試料と、上記方法で折り曲げ処理を行った試料を、85℃、85%RHの環境下で、500時間の強制劣化処理を行った。
(Forced deterioration processing)
Next, the untreated sample and the sample subjected to the bending treatment by the above method were subjected to a forced degradation treatment for 500 hours in an environment of 85 ° C. and 85% RH.

(演色性の評価)
上記強制劣化処理を施した、折り曲げ処理を行っていない試料と、折り曲げ処理を施した試料について、上記の方法及び評価ランクで、強制劣化処理後の演色性の評価を行った。
以上により得られた結果を、表2に示す。
(Evaluation of color rendering)
The color rendering properties after the forced deterioration treatment were evaluated by the above method and the evaluation rank for the sample that was subjected to the forced deterioration treatment and was not subjected to the bending treatment and the sample that was subjected to the bending treatment.
The results obtained as described above are shown in Table 2.

Figure 2015099636
Figure 2015099636

表2に記載の結果より明らかなように、本発明で規定する量子ドットを含有するポリシラザン含有層を光取り出し側に配置した有機EL素子は、比較例に対し、演色性及び折り曲げ処理を施した後の耐久性(演色性)に優れた効果を発揮することが分かる。   As is clear from the results shown in Table 2, the organic EL device in which the polysilazane-containing layer containing the quantum dots defined in the present invention was arranged on the light extraction side was subjected to color rendering and bending treatment relative to the comparative example. It turns out that the effect excellent in later durability (color rendering property) is exhibited.

詳しくは、本発明の有機EL素子1と有機EL素子15を比較すると、光取り出し側に量子ドットを含有するポリシラザン含有層設けることにより、演色性及び折り曲げ処理を施した後の耐久性(演色性)が飛躍的に向上することが分かる。   Specifically, when the organic EL element 1 and the organic EL element 15 of the present invention are compared, by providing a polysilazane-containing layer containing quantum dots on the light extraction side, color rendering properties and durability after being subjected to bending treatment (color rendering properties) ) Is dramatically improved.

また、本発明の有機EL素子1と、比較例である有機EL素子12〜14を比較すると、量子ドットを含有する層を、ポリシラザンあるいはポリシラザン改質体で構成することにより、演色性及び折り曲げ処理を施した後の耐久性(演色性)が向上していることが分かる。   Further, when the organic EL element 1 of the present invention is compared with the organic EL elements 12 to 14 which are comparative examples, the layer containing quantum dots is composed of polysilazane or a modified polysilazane, thereby rendering the color rendering property and bending treatment. It can be seen that the durability (color rendering property) after the treatment is improved.

次いで、本発明の有機EL素子間での各効果について述べる。   Next, each effect between the organic EL elements of the present invention will be described.

本発明の有機EL素子におけるポリシラザン含有層の位置として、図1の(a)で示す構成である有機EL素子1、図1の(b)で示す構成である有機EL素子2、及び図1の(c)で示す構成である有機EL素子3の各効果を比較すると、引っ張り応力と圧縮応力が最小値となる中立領域にポリシラザン含有層を有する有機EL素子1及び有機EL素子2は、裏面の最外層で中立領域外にポリシラザン含有層を設けた有機EL素子3に対し、演色性及び折り曲げ処理を施した後の耐久性(演色性)がより優れていることが分かる。   As the position of the polysilazane-containing layer in the organic EL device of the present invention, the organic EL device 1 having the configuration shown in FIG. 1A, the organic EL device 2 having the configuration shown in FIG. Comparing each effect of the organic EL element 3 having the configuration shown in (c), the organic EL element 1 and the organic EL element 2 having the polysilazane-containing layer in the neutral region where the tensile stress and the compressive stress are minimum values are as follows. It can be seen that the organic EL element 3 provided with a polysilazane-containing layer outside the neutral region in the outermost layer is more excellent in color rendering and durability (color rendering) after being bent.

更に、ポリシラザン含有層と第1電極の間にバッファー層としてガスバリアー層を有する構成の有機EL素子1と、ポリシラザン含有層と第1電極が直接接している有機EL素子2について、ミクロロームを用いて、各断面を切り出し、その断面について走査型電子顕微鏡で、第1電極の平滑性を比較検討した結果、中間にバッファー層としてガスバリアー層を有す有機EL素子1の方が、第1電極の平滑性に優れていることを確認することができた。   Further, a micro loam is used for the organic EL element 1 having a gas barrier layer as a buffer layer between the polysilazane-containing layer and the first electrode, and the organic EL element 2 in which the polysilazane-containing layer and the first electrode are in direct contact. As a result of cutting out each section and comparing the smoothness of the first electrode with a scanning electron microscope for the section, the organic EL element 1 having a gas barrier layer as a buffer layer in the middle is more suitable for the first electrode. It was confirmed that the smoothness was excellent.

また、形成したポリシラザン含有層の改質方法として、ポリシラザン含有層形成時の乾燥処理のみで一部の改質を行った有機EL素子7に対し、塗膜形成後、加熱処理により更に改質処理を行った有機EL素子8、更には、エキシマ光による真空紫外線照射処理を行った有機EL素子1の順に、演色性及び折り曲げ処理を施した後の耐久性(演色性)が向上することが分かる。   Further, as a method for modifying the formed polysilazane-containing layer, the organic EL element 7 which has been partially modified only by the drying process at the time of forming the polysilazane-containing layer is further modified by heat treatment after the coating film is formed. It can be seen that the durability (color rendering property) after the color rendering property and the bending treatment are improved in the order of the organic EL device 8 subjected to the above, and further the organic EL device 1 subjected to the vacuum ultraviolet irradiation treatment with excimer light. .

更には、ガスバリアー層を、HMDSOを用いプラズマCVD法で形成した有機EL素子9、あるいは、第1電極としてITO電極で構成した有機EL素子11に対し、ガスバリアー層を、ポリシラザンを用いて真空紫外線照射で形成し、かつ第1電極として銀薄膜電極を用いた有機EL素子が、より優れた効果を発現していることが分かる。   Furthermore, the gas barrier layer is vacuum-treated using polysilazane for the organic EL element 9 formed by plasma CVD using HMDSO or the organic EL element 11 formed of an ITO electrode as the first electrode. It can be seen that the organic EL element formed by ultraviolet irradiation and using the silver thin film electrode as the first electrode exhibits a more excellent effect.

1 有機エレクトロルミネッセンス素子(有機EL素子)
2 可撓性樹脂基材
3 バックコート層(帯電防止層)
4 ポリシラザン含有層
5 ガスバリアー層
6 第1電極
7 有機機能層ユニット
8 第2電極
9 封止部材
C 圧縮力
CS:圧縮応力
D 総膜厚
F 折り曲げ力
L 発光光(光取り出し側)
QD 量子ドット
T 引っ張り力
TS 引っ張り応力
U 発光部材ユニット
1 Organic electroluminescence device (organic EL device)
2 Flexible resin base material 3 Back coat layer (antistatic layer)
4 Polysilazane-containing layer 5 Gas barrier layer 6 First electrode 7 Organic functional layer unit 8 Second electrode 9 Sealing member C Compressive force CS: Compressive stress D Total film thickness F Bending force L Light emission (light extraction side)
QD Quantum dot T Tensile force TS Tensile stress U Light emitting member unit

Claims (9)

可撓性樹脂基材上に、少なくとも、対向する位置に配置される一対の電極と、当該電極に挟持される発光層を含む有機機能層群とから構成される発光部材ユニットを有する有機エレクトロルミネッセンス素子であって、
光取り出し側に、量子ドットを含むポリシラザン含有層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。
Organic electroluminescence having a light emitting member unit composed of a pair of electrodes disposed at least on opposing positions on a flexible resin substrate and an organic functional layer group including a light emitting layer sandwiched between the electrodes. An element,
An organic electroluminescence device comprising a polysilazane-containing layer containing quantum dots on the light extraction side.
前記量子ドットを含むポリシラザン含有層が、有機エレクトロルミネッセンス素子が曲げモーメントを受けた際の応力の中立領域に位置している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。   The organic electroluminescence device according to claim 1, wherein the polysilazane-containing layer including the quantum dots is located in a neutral region of stress when the organic electroluminescence device receives a bending moment. 前記量子ドットを含むポリシラザン含有層が、改質処理が施されたポリシラザン改質体を含む層であることを特徴とする請求項1又は請求項2に記載の有機エレクトロルミネッセンス素子。   The organic electroluminescence device according to claim 1 or 2, wherein the polysilazane-containing layer containing the quantum dots is a layer containing a modified polysilazane modified body. 前記ポリシラザン含有層に対する改質処理が、真空紫外線照射を用いた改質方法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 electroluminescence device according to claim 3, wherein the modification treatment for the polysilazane-containing layer is a modification method using vacuum ultraviolet irradiation. 前記量子ドットを含むポリシラザン含有層が、前記可撓性樹脂基材と、前記発光部材ユニットとの間に配置されていることを特徴とする請求項1から請求項4までのいずれか一項に記載の有機エレクトロルミネッセンス素子。   5. The polysilazane-containing layer containing the quantum dots is disposed between the flexible resin base material and the light emitting member unit. 6. The organic electroluminescent element of description. 前記可撓性樹脂基材上に、前記量子ドットを含むポリシラザン含有層を有し、更に当該ポリシラザン含有層上に、ガスバリアー層及び前記発光部材ユニットが、この順に積層されていることを特徴とする請求項1から請求項5までのいずれか一項に記載の有機エレクトロルミネッセンス素子。   It has a polysilazane-containing layer containing the quantum dots on the flexible resin substrate, and further, a gas barrier layer and the light emitting member unit are laminated in this order on the polysilazane-containing layer. The organic electroluminescent element according to any one of claims 1 to 5. 前記量子ドットが、少なくともSi、Ge、GaN、GaP、CdS、CdSe、CdTe、InP、InN、ZnS、In、ZnO、CdO又はこれらの混合物で構成されていることを特徴とする請求項1から請求項6までのいずれか一項に記載の有機エレクトロルミネッセンス素子。 The quantum dot is composed of at least Si, Ge, GaN, GaP, CdS, CdSe, CdTe, InP, InN, ZnS, In 2 S 3 , ZnO, CdO, or a mixture thereof. The organic electroluminescent element according to any one of claims 1 to 6. 前記量子ドットが、少なくとも2種の化合物により形成されるコア/シェル構造又はグラジエント構造を有することを特徴とする請求項1から請求項7までのいずれか一項に記載の有機エレクトロルミネッセンス素子。   8. The organic electroluminescence device according to claim 1, wherein the quantum dot has a core / shell structure or a gradient structure formed of at least two kinds of compounds. 9. 前記対向する一対の電極の少なくとも一方の電極であって、光取り出し側に配置されている電極が、銀を主成分とする電極であることを特徴とする請求項1から請求項8までのいずれか一項に記載の有機エレクトロルミネッセンス素子。   9. The electrode according to claim 1, wherein at least one of the pair of electrodes facing each other and the electrode disposed on the light extraction side is an electrode mainly composed of silver. The organic electroluminescent element according to claim 1.
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Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2017014083A1 (en) * 2015-07-23 2017-01-26 コニカミノルタ株式会社 Functional film and electronic device provided with same
WO2017056873A1 (en) * 2015-09-29 2017-04-06 コニカミノルタ株式会社 Transparent electrode, organic electronic device, method for manufacturing transparent electrode, and method for manufacturing organic electronic device
JP2019057363A (en) * 2017-09-19 2019-04-11 国立大学法人名古屋大学 Discharge reactor, and manufacturing method thereof

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2017014083A1 (en) * 2015-07-23 2017-01-26 コニカミノルタ株式会社 Functional film and electronic device provided with same
WO2017056873A1 (en) * 2015-09-29 2017-04-06 コニカミノルタ株式会社 Transparent electrode, organic electronic device, method for manufacturing transparent electrode, and method for manufacturing organic electronic device
JPWO2017056873A1 (en) * 2015-09-29 2018-07-12 コニカミノルタ株式会社 Transparent electrode, organic electronic device, method for producing transparent electrode, and method for producing organic electronic device
JP2019057363A (en) * 2017-09-19 2019-04-11 国立大学法人名古屋大学 Discharge reactor, and manufacturing method thereof

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