JP2016157639A - Transparent electrode substrate and method for producing the same, electronic device and organic el device - Google Patents

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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a transparent electrode substrate having higher transparency and conductivity, and in addition, preferably to provide a method for producing a transparent electrode substrate, high in utilization efficiency of materials and in time efficiency, capable of achieving a larger area, and capable of forming a conductive layer even to a substrate with a curved surface.SOLUTION: A transparent electrode substrate includes a substrate and a transparent electrode that includes a metal-containing conductive layer and an intermediate layer disposed between the conductive layer and the substrate. The intermediate layer is formed of one or more self-organized monomolecular films including a compound that has an aromatic hydrocarbon group or an aromatic heterocyclic group at one molecular end thereof and a hydrophilic group at the other molecular end.SELECTED DRAWING: Figure 1

Description

本発明は、透明電極基板とその製造方法、電子デバイス及び有機ELデバイスに関する。   The present invention relates to a transparent electrode substrate, a manufacturing method thereof, an electronic device, and an organic EL device.

有機材料のエレクトロルミネッセンス(electroluminescence:以下ELと記す)を利用した有機EL素子(有機電界発光素子ともいう)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する。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近年注目されている。   An organic EL element (also referred to as an organic electroluminescent element) using electroluminescence (hereinafter referred to as EL) of an organic material is a thin film type complete solid-state element capable of emitting light at a low voltage of several V to several tens V It has many excellent features such as high brightness, high luminous efficiency, thinness, and light weight. For this reason, it has been attracting attention in recent years as surface light emitters such as backlights for various displays, display boards such as signboards and emergency lights, and illumination light sources.

このような有機EL素子は、2枚の電極間に有機材料からなる発光層を配置した構成であり、発光層で生じた発光光は電極を透過して外部に取り出される。このため、2枚の電極のうちの少なくとも一方は、透明電極として構成される。   Such an organic EL element has a configuration in which a light emitting layer made of an organic material is disposed between two electrodes, and emitted light generated in the light emitting layer passes through the electrode and is extracted outside. For this reason, at least one of the two electrodes is configured as a transparent electrode.

透明電極としては、酸化インジウムスズ(SnO−In:Indium Tin Oxide:ITO)等の酸化物半導体系の材料が一般的に用いられているが、ITOと銀とを積層して低抵抗化を狙った検討もなされている(例えば、特許文献1及び2参照)。しかしながら、ITOは、レアメタルのインジウムを使用しているため材料コストが高く、また抵抗を下げるために成膜後に300℃程度でアニール処理する必要がある。 As the transparent electrode, an oxide semiconductor material such as indium tin oxide (SnO 2 -In 2 O 3 : Indium Tin Oxide: ITO) is generally used. Studies aiming at resistance have also been made (see, for example, Patent Documents 1 and 2). However, since ITO uses rare metal indium, the material cost is high, and it is necessary to anneal at about 300 ° C. after film formation in order to reduce resistance.

そこで、電気伝導率の高い銀(Ag)を導電性層として、該導電性層の下層に芳香族性に関与しない非共有電子対を有する含窒素有機化合物からなる中間層を設けることで、前記含窒素有機化合物と銀との間に強い相互作用が働いて、優れた光透過率と導電性とを両立した透明電極を作製する方法が提案されている(例えば、特許文献3及び4参照)。   Therefore, by providing silver (Ag) having a high electrical conductivity as a conductive layer, and providing an intermediate layer made of a nitrogen-containing organic compound having a lone pair not involved in aromaticity under the conductive layer, There has been proposed a method for producing a transparent electrode in which a strong interaction is exerted between a nitrogen-containing organic compound and silver to achieve both excellent light transmittance and conductivity (see, for example, Patent Documents 3 and 4). .

特開2002−015623号公報JP 2002-015623 A 特開2006−164961号公報Japanese Unexamined Patent Publication No. 2006-164961 国際公開第2013/105569号International Publication No. 2013/105569 国際公開第2013/141097号International Publication No. 2013/141097

しかしながら、特許文献3及び4の透明電極は、より高い透明性と導電性とを有することが望まれている。また、特許文献3及び4の透明電極を構成する中間層は、主に乾式法(例えば蒸着法)で形成されている。乾式法は、湿式法と比べると、溶媒を用いない点では有利であるが、成膜速度が小さく、材料の利用効率が低く、装置制約の観点から大面積基板への薄膜形成が難しい点では不利であった。また、曲面を有する基板や複雑な表面形状を有する基板への薄膜形成も難しかった。   However, the transparent electrodes of Patent Documents 3 and 4 are desired to have higher transparency and conductivity. Moreover, the intermediate layer which comprises the transparent electrode of patent document 3 and 4 is mainly formed by the dry process (for example, vapor deposition method). Compared with the wet method, the dry method is advantageous in that it does not use a solvent, but the film formation rate is low, the material utilization efficiency is low, and it is difficult to form a thin film on a large-area substrate from the viewpoint of device constraints. It was disadvantageous. In addition, it is difficult to form a thin film on a substrate having a curved surface or a substrate having a complicated surface shape.

本発明はこのような事情に鑑みてなされたものであり、より高い透過性と導電性とを有する透明電極基板、それを含む電子デバイス及び有機ELデバイスを提供することを目的とする。好ましくは、さらに材料の利用効率や時間効率が高く、大面積化が可能であり、かつ曲面を有する基板にも形成可能な透明電極基板の製造方法を提供することである。   The present invention has been made in view of such circumstances, and an object thereof is to provide a transparent electrode substrate having higher transparency and conductivity, an electronic device including the same, and an organic EL device. Preferably, the present invention provides a method for producing a transparent electrode substrate that has higher material utilization efficiency and time efficiency, can have a large area, and can be formed on a curved substrate.

[1] 基板と、金属を主成分として含む導電性層と、前記導電性層と前記基板との間に配置された中間層とを含む透明電極とを含み、前記中間層は、一方の分子端部に芳香族炭化水素基又は芳香族複素環基を含み、かつ他方の分子端部に親水性基を含む化合物を含む、一以上の自己組織化単分子膜である、透明電極基板。
[2] 前記導電性層が、金、銀及び銅からなる群より選ばれる一以上を主成分として含む、[1]に記載の透明電極基板。
[3] 前記導電性層が、銀を主成分として含む、[1]又は[2]に記載の透明電極基板。
[4] 前記化合物は、下記一般式(1)で表される化合物である、[1]〜[3]のいずれかに記載の透明電極基板。

Figure 2016157639
(一般式(1)中、
Rは、置換又は無置換の含窒素芳香族複素環基を表し;
は、炭素原子数が2以上のアルキレン基を表し、前記アルキレン基中の炭素原子の一部が酸素原子又は硫黄原子に置き換えられてもよく;
は、炭素原子、ケイ素原子、−C(=O)−又は−NH−C(=O)−を表し;
−OB、−OB及び−OBは、それぞれヒドロキシ基又はアルコキシ基を表し、かつ−OB、−OB及び−OBは、他分子又は基板表面のヒドロキシ基又はアルコキシ基と縮合していてもよく;
m及びnは、前記Aが炭素原子又はケイ素原子である場合はそれぞれ1を表し、−C(=O)−又は−NH−C(=O)−の場合はそれぞれ0を表す)
[5] 前記一般式(1)で表される化合物は、下記一般式(2)で表される化合物である、[4]に記載の透明電極基板。
Figure 2016157639
(一般式(2)中、
〜Xは、それぞれ炭素原子又は窒素原子を表し、かつX〜Xの少なくとも一つは窒素原子を表し;
〜Rは、それぞれ水素原子又は置換基を表し;
は、炭素原子数が2以上のアルキレン基を表し、前記アルキレン基中の炭素原子の一部が酸素原子又は硫黄原子に置き換えられてもよく;
は、炭素原子、ケイ素原子、−C(=O)−又は−NH−C(=O)−を表し;
−OB、−OB及び−OBは、それぞれヒドロキシ基又はアルコキシ基を表し、かつ−OB、−OB及び−OBは、他分子又は基板表面のヒドロキシ基又はアルコキシ基と縮合していてもよく;
m及びnは、前記Aが炭素原子又はケイ素原子である場合はそれぞれ1を表し、−C(=O)−又は−NH−C(=O)−の場合はそれぞれ0を表す)
[6] 前記一般式(2)中のAが、炭素原子又はケイ素原子である、[5]に記載の透明電極基板。
[7] 前記一般式(1)で表される化合物が、下記一般式(3)で表される化合物である、[4]〜[6]のいずれかに記載の透明電極基板。
Figure 2016157639
(一般式(3)中、
及びRは、それぞれ置換基を表し;
は、炭素原子数が2以上のアルキレン基を表し、前記アルキレン基中の炭素原子の一部が酸素原子又は硫黄原子に置き換えられてもよく;
は、炭素原子、ケイ素原子、−C(=O)−又は−NH−C(=O)−を表し;
−OB、−OB及び−OBは、それぞれヒドロキシ基又はアルコキシ基を表し、かつ−OB、−OB及び−OBは、他分子又は基板表面のヒドロキシ基又はアルコキシ基と縮合していてもよく;
m及びnは、前記Aが炭素原子又はケイ素原子である場合はそれぞれ1を表し、−C(=O)−又は−NH−C(=O)−の場合はそれぞれ0を表す)
[8] 前記一般式(3)中のAが、炭素原子又はケイ素原子である、[7]に記載の透明電極基板。
[9] 前記一般式(3)中のLが、炭素原子数6以上の直鎖状アルキレン基である、[7]又は[8]に記載の透明電極基板。
[10] 前記基板が、ガラス、ポリエチレンテレフタラート又はポリメタクリル酸メチル樹脂を含む、[1]〜[9]のいずれかに記載の透明電極基板。
[11] 基板を、一般式(4)で表される化合物を含む溶液に浸漬して、前記基板上に前記化合物の自己組織化単分子膜を含む中間層を形成する工程と、前記中間層上に、導電性層を形成する工程とを含む、透明電極基板の製造方法。
Figure 2016157639
(一般式(4)中、
Rは、置換又は無置換の含窒素芳香族複素環基を表し;
は、炭素原子数が2以上のアルキレン基を表し、前記アルキレン基中の炭素原子の一部が酸素原子又は硫黄原子に置き換えられてもよく;
は、炭素原子、ケイ素原子、−C(=O)−又は−NH−C(=O)−を表し;
、Y及びYは、それぞれヒドロキシ基、アルコキシ基又はハロゲン原子を表し;
m及びnは、前記Aが炭素原子又はケイ素原子である場合はそれぞれ1を表し、−C(=O)−又は−NH−C(=O)−の場合はそれぞれ0を表す)
[12] [1]〜[10]のいずれかに記載の透明電極基板を含む、電子デバイス。
[13] 陰極及び陽極の一方が設けられた基板と、前記陰極及び前記陽極の他方と、前記陰極と前記陽極との間に配置された発光層とを含み、前記陰極及び陽極の一方が設けられた基板が、[1]〜[10]のいずれかに記載の透明電極基板である、有機ELデバイス。 [1] A substrate, a conductive layer containing a metal as a main component, and a transparent electrode including an intermediate layer disposed between the conductive layer and the substrate, wherein the intermediate layer is one molecule A transparent electrode substrate which is one or more self-assembled monolayers containing a compound containing an aromatic hydrocarbon group or an aromatic heterocyclic group at an end and a hydrophilic group at the other molecular end.
[2] The transparent electrode substrate according to [1], wherein the conductive layer contains as a main component one or more selected from the group consisting of gold, silver, and copper.
[3] The transparent electrode substrate according to [1] or [2], wherein the conductive layer contains silver as a main component.
[4] The transparent electrode substrate according to any one of [1] to [3], wherein the compound is a compound represented by the following general formula (1).
Figure 2016157639
(In general formula (1),
R represents a substituted or unsubstituted nitrogen-containing aromatic heterocyclic group;
L 1 represents an alkylene group having 2 or more carbon atoms, and part of the carbon atoms in the alkylene group may be replaced with an oxygen atom or a sulfur atom;
A 1 represents a carbon atom, a silicon atom, —C (═O) — or —NH—C (═O) —;
-OB 1, -OB 2 and -OB 3 each represent a hydroxy group or an alkoxy group, and -OB 1, -OB 2 and -OB 3 is other molecules or substrate surface hydroxy group or an alkoxy group is fused May be;
m and n each represents 1 when A 1 is a carbon atom or a silicon atom, and each represents 0 when —C (═O) — or —NH—C (═O) —.
[5] The transparent electrode substrate according to [4], wherein the compound represented by the general formula (1) is a compound represented by the following general formula (2).
Figure 2016157639
(In general formula (2),
X 1 to X 5 each represent a carbon atom or a nitrogen atom, and at least one of X 1 to X 5 represents a nitrogen atom;
R 1 to R 5 each represent a hydrogen atom or a substituent;
L 2 represents an alkylene group having 2 or more carbon atoms, and part of the carbon atoms in the alkylene group may be replaced with an oxygen atom or a sulfur atom;
A 2 represents a carbon atom, a silicon atom, —C (═O) — or —NH—C (═O) —;
-OB 4, -OB 5 and -OB 6 each represent a hydroxy group or an alkoxy group, and -OB 4, -OB 5 and -OB 6 are other molecules or substrate surface hydroxy group or an alkoxy group is fused May be;
m and n each represent 1 when A 2 is a carbon atom or a silicon atom, and each represents 0 when —C (═O) — or —NH—C (═O) —.
[6] The transparent electrode substrate according to [5], wherein A 2 in the general formula (2) is a carbon atom or a silicon atom.
[7] The transparent electrode substrate according to any one of [4] to [6], wherein the compound represented by the general formula (1) is a compound represented by the following general formula (3).
Figure 2016157639
(In general formula (3),
R 6 and R 7 each represent a substituent;
L 3 represents an alkylene group having 2 or more carbon atoms, and a part of the carbon atoms in the alkylene group may be replaced with an oxygen atom or a sulfur atom;
A 3 represents a carbon atom, a silicon atom, —C (═O) — or —NH—C (═O) —;
-OB 7, -OB 8 and -OB 9 each represent a hydroxy group or an alkoxy group, and -OB 7, -OB 8 and -OB 9 are other molecules or substrate surface hydroxy group or an alkoxy group is fused May be;
m and n each represents 1 when A 3 is a carbon atom or a silicon atom, and each represents 0 when —C (═O) — or —NH—C (═O) —.
[8] The transparent electrode substrate according to [7], wherein A 3 in the general formula (3) is a carbon atom or a silicon atom.
[9] The transparent electrode substrate according to [7] or [8], wherein L 3 in the general formula (3) is a linear alkylene group having 6 or more carbon atoms.
[10] The transparent electrode substrate according to any one of [1] to [9], wherein the substrate includes glass, polyethylene terephthalate, or polymethyl methacrylate resin.
[11] A step of immersing the substrate in a solution containing the compound represented by the general formula (4) to form an intermediate layer including a self-assembled monolayer of the compound on the substrate; and the intermediate layer The manufacturing method of a transparent electrode substrate including the process of forming an electroconductive layer on the top.
Figure 2016157639
(In general formula (4),
R represents a substituted or unsubstituted nitrogen-containing aromatic heterocyclic group;
L 1 represents an alkylene group having 2 or more carbon atoms, and part of the carbon atoms in the alkylene group may be replaced with an oxygen atom or a sulfur atom;
A 1 represents a carbon atom, a silicon atom, —C (═O) — or —NH—C (═O) —;
Y 1 , Y 2 and Y 3 each represent a hydroxy group, an alkoxy group or a halogen atom;
m and n each represents 1 when A 1 is a carbon atom or a silicon atom, and each represents 0 when —C (═O) — or —NH—C (═O) —.
[12] An electronic device comprising the transparent electrode substrate according to any one of [1] to [10].
[13] A substrate including one of a cathode and an anode, the other of the cathode and the anode, and a light emitting layer disposed between the cathode and the anode, wherein one of the cathode and the anode is provided An organic EL device, wherein the obtained substrate is the transparent electrode substrate according to any one of [1] to [10].

本発明によれば、高い透過性と導電性とを有する透明電極、それを含む電子デバイス及び有機ELデバイスを提供することができる。好ましくは、さらに材料の利用効率や時間効率が高く、大面積化が可能であり、かつ曲面を有する基板にも形成可能な透明電極基板の製造方法を提供することができる。   ADVANTAGE OF THE INVENTION According to this invention, the transparent electrode which has high permeability | transmittance and electroconductivity, an electronic device including the same, and an organic EL device can be provided. Preferably, it is possible to provide a method for producing a transparent electrode substrate that has higher material utilization efficiency and time efficiency, can be increased in area, and can be formed on a curved substrate.

透明電極基板の構成の一例を示す模式図である。It is a schematic diagram which shows an example of a structure of a transparent electrode substrate. 自己組織化単分子膜を形成する化合物の好ましい一様態を示す図である。It is a figure which shows the preferable one aspect | mode of the compound which forms a self-assembled monolayer. 図2の化合物を含む自己組織化単分子膜の一例を示す模式図である。It is a schematic diagram which shows an example of the self-assembled monolayer containing the compound of FIG. 一層の自己組織化単分子膜で構成される中間層の一例を示す模式図である。It is a schematic diagram which shows an example of the intermediate | middle layer comprised by the self-assembled monolayer of one layer. 二層以上の自己組織化単分子膜で構成される中間層の一例を示す模式図である。It is a schematic diagram which shows an example of the intermediate | middle layer comprised by a self-assembled monolayer of two or more layers. ディップ法による中間層の形成工程の一例を示す説明図である。It is explanatory drawing which shows an example of the formation process of the intermediate | middle layer by a dip method. 本発明の透明電極基板を含む有機ELデバイスの第1例を示す概略断面図である。It is a schematic sectional drawing which shows the 1st example of the organic EL device containing the transparent electrode substrate of this invention. 本発明の透明電極基板を含む有機ELデバイスの第2例を示す概略断面図である。It is a schematic sectional drawing which shows the 2nd example of the organic EL device containing the transparent electrode substrate of this invention. 照明装置の第1例を示す概略断面図である。It is a schematic sectional drawing which shows the 1st example of an illuminating device.

本発明者は、上記課題を解決すべく鋭意検討した結果、基板と、中間層と、導電性層とを含む透明電極基板において、中間層を「一方の分子端部に芳香族炭化水素基又は芳香族複素環基を含み、かつ他方の分子端部に親水性基を含む化合物」を含む一以上の自己組織化単分子膜(Self Assembled Monolayer;SAM)とすることで、高い光透過率と高い導電性(低い抵抗値)とを両立できることを見出した。この理由は必ずしも明らかではないが、以下のように推測される。   As a result of intensive studies to solve the above problems, the present inventor, in a transparent electrode substrate including a substrate, an intermediate layer, and a conductive layer, the intermediate layer is designated as “an aromatic hydrocarbon group or By using one or more self-assembled monolayers (SAMs) containing a compound containing an aromatic heterocyclic group and a hydrophilic group at the other molecular end, high light transmittance and It was found that both high conductivity (low resistance value) can be achieved. Although this reason is not necessarily clear, it is estimated as follows.

上記自己組織化単分子膜は、上記化合物の芳香族炭化水素基又は芳香族複素環基が導電性層と隣接し、かつ親水性基が基板と隣接するように配向した構造を有しうる。その結果、中間層上に導電性層を形成する際に、導電性層の金属成分が中間層を構成する上記化合物の芳香族炭化水素基又は芳香族複素環基と高効率で相互作用し、導電性層の金属成分の凝集を抑制しうる。その結果、導電性層を単分散型で成長させやすくし、高透過率・低抵抗な導電性層を形成することができる。   The self-assembled monomolecular film may have a structure in which the aromatic hydrocarbon group or the aromatic heterocyclic group of the compound is aligned so as to be adjacent to the conductive layer and the hydrophilic group is adjacent to the substrate. As a result, when the conductive layer is formed on the intermediate layer, the metal component of the conductive layer interacts with the aromatic hydrocarbon group or aromatic heterocyclic group of the above compound constituting the intermediate layer with high efficiency, Aggregation of metal components in the conductive layer can be suppressed. As a result, the conductive layer can be easily grown in a monodisperse type, and a conductive layer with high transmittance and low resistance can be formed.

また、上記自己組織化単分子膜は、上記化合物を、好ましくはディップ法(浸漬法)で形成することで得ることができる。その結果、材料の利用効率や時間効率を高めることができ、かつ大面積化も図ることができる。さらに、曲面を有する基板、複雑な形状を有する基板及び剛性の大きい基板にも、比較的容易に均一な厚みの透明電極を形成することができる。本発明は、このような知見に基づきなされたものである。   The self-assembled monolayer can be obtained by forming the compound preferably by a dip method (immersion method). As a result, the utilization efficiency and time efficiency of the material can be increased, and the area can be increased. Furthermore, a transparent electrode having a uniform thickness can be formed relatively easily on a substrate having a curved surface, a substrate having a complicated shape, and a substrate having high rigidity. The present invention has been made based on such findings.

1.透明電極基板
透明電極基板は、基板と、透明電極とを含む。透明電極は、導電性層と、該導電性層と基板との間で、かつ導電性層と隣接して配置された中間層とを含む。中間層は、一方の分子端部に芳香族炭化水素基又は芳香族複素環基を有し、かつ他方の分子端部に親水性基を有する化合物を含む一以上の自己組織化単分子膜である。
1. Transparent electrode substrate The transparent electrode substrate includes a substrate and a transparent electrode. The transparent electrode includes a conductive layer and an intermediate layer disposed between the conductive layer and the substrate and adjacent to the conductive layer. The intermediate layer is one or more self-assembled monolayers containing a compound having an aromatic hydrocarbon group or an aromatic heterocyclic group at one molecular end and a hydrophilic group at the other molecular end. is there.

図1は、透明電極基板の構成の一例を示す模式図である。図1に示されるように、透明電極基板10は、基板11と、透明電極1とを含む。透明電極1は、導電性層1bと、導電性層1bと基板11との間で、かつ導電性層1bに隣接して設けられる中間層1aとを有する。   FIG. 1 is a schematic diagram illustrating an example of a configuration of a transparent electrode substrate. As shown in FIG. 1, the transparent electrode substrate 10 includes a substrate 11 and a transparent electrode 1. The transparent electrode 1 includes a conductive layer 1b and an intermediate layer 1a provided between the conductive layer 1b and the substrate 11 and adjacent to the conductive layer 1b.

1-1.基板11
基板11を構成する材質の例には、ガラス、プラスチック等が挙げられる。基板11は、透明であっても不透明であってもよい。透明電極基板10が、基板11側から光を取り出す電子デバイスに用いられる場合には、基板11は透明であることが好ましい。透明な基板11を構成する材質の例には、ガラス、石英、及び透明樹脂フィルムを挙げることができる。
1-1. Substrate 11
Examples of the material constituting the substrate 11 include glass and plastic. The substrate 11 may be transparent or opaque. When the transparent electrode substrate 10 is used for an electronic device that extracts light from the substrate 11 side, the substrate 11 is preferably transparent. Examples of the material constituting the transparent substrate 11 include glass, quartz, and a transparent resin film.

ガラスの例には、シリカガラス、ソーダ石灰シリカガラス、鉛ガラス、ホウケイ酸塩ガラス、無アルカリガラス等が挙げられる。   Examples of the glass include silica glass, soda lime silica glass, lead glass, borosilicate glass, and alkali-free glass.

樹脂フィルムの例には、ポリエチレンテレフタレート(PET)、ポリエチレンナフタレート(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(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(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又はそれらの誘導体、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、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(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、アクリル又はポリアリレート
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のフィルムが挙げられる。
Examples of resin films include polyesters such as polyethylene terephthalate (PET) and polyethylene naphthalate (PEN), polyethylene, polypropylene, cellophane, cellulose diacetate, cellulose triacetate (TAC), cellulose acetate butyrate, cellulose acetate propionate ( CAP), cellulose esters such as cellulose acetate phthalate, cellulose nitrate or derivatives thereof, polyvinylidene chloride, polyvinyl alcohol, polyethylene vinyl alcohol, syndiotactic polystyrene, polycarbonate, norbornene resin, polymethylpentene, polyether ketone, polyimide , Polyethersulfone (PES), polyphenylene sulfide, polysulfones, polyether Films of cycloolefin resins such as luimide, polyether ketone imide, polyamide, fluororesin, nylon, polymethyl methacrylate, acrylic or polyarylate, Arton (trade name, manufactured by JSR) and Appel (trade name, manufactured by Mitsui Chemicals) Is mentioned.

基板の表面には、中間層1aとの密着性、耐久性及び平滑性を付与する観点から、必要に応じて研磨等の物理的処理が施されていてもよいし、無機物又は有機物からなる被膜や、これらの被膜を組み合わせたハイブリッド被膜が形成されていてもよい。   The surface of the substrate may be subjected to physical treatment such as polishing as necessary from the viewpoint of imparting adhesion, durability and smoothness to the intermediate layer 1a, or a coating made of an inorganic or organic material. Alternatively, a hybrid coating obtained by combining these coatings may be formed.

このような被膜及びハイブリッド被膜は、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%)が0.01g/m・24h以下のバリアー性被膜であることが好ましい。さらには、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、及び水蒸気透過度が1×10−5g/m・24h以下の高バリアー性被膜であることが好ましい。 Such coatings and hybrid coatings have a water vapor transmission rate (25 ± 0.5 ° C., relative humidity 90 ± 2%) measured by a method according to JIS K 7129-1992 of 0.01 g / m 2 · 24 h or less. It is preferable that it is a barrier film. Furthermore, the oxygen permeability measured by a method according to JIS K 7126-1987 is 1 × 10 −3 ml / m 2 · 24 h · atm or less, and the water vapor permeability is 1 × 10 −5 g / m 2 · A high barrier film of 24 hours or less is preferable.

バリアー性被膜を構成する材料は、水分や酸素等の浸入を抑制する機能を有する材料であればよく、例えば酸化ケイ素、二酸化ケイ素、窒化ケイ素等でありうる。さらに、当該バリアー性被膜の脆弱性を改良するために、これら無機材料からなる層(無機層)と有機材料からなる層(有機層)の積層構造とすることがより好ましい。無機層と有機層との積層順については特に制限はないが、両者を交互に複数回積層させることが好ましい。   The material constituting the barrier coating may be a material having a function of suppressing the intrusion of moisture, oxygen, and the like, and may be, for example, silicon oxide, silicon dioxide, silicon nitride, or the like. Furthermore, in order to improve the brittleness of the barrier coating, it is more preferable to have a laminated structure of a layer made of these inorganic materials (inorganic layer) and a layer made of an organic material (organic layer). Although there is no restriction | limiting in particular about the lamination | stacking order of an inorganic layer and an organic layer, It is preferable to laminate | stack both alternately several times.

バリアー性被膜は、例えば真空蒸着法、スパッタリング法、反応性スパッタリング法、分子線エピタキシー法、クラスターイオンビーム法、イオンプレーティング法、プラズマ重合法、大気圧プラズマ重合法、プラズマCVD法、レーザーCVD法、熱CVD法、コーティング法等で形成されてよい。中でも、特開2004−68143号公報に記載の大気圧プラズマ重合法で形成されたものが特に好ましい。一方、基板11を不透明な材料で構成する場合には、例えば、アルミニウム、ステンレス等の金属基板、フィルムや不透明樹脂基板、セラミック製の基板等を用いることができる。   The barrier coating is, for example, a vacuum deposition method, a sputtering method, a reactive sputtering method, a molecular beam epitaxy method, a cluster ion beam method, an ion plating method, a plasma polymerization method, an atmospheric pressure plasma polymerization method, a plasma CVD method, a laser CVD method. Alternatively, it may be formed by a thermal CVD method, a coating method, or the like. Among these, those formed by the atmospheric pressure plasma polymerization method described in JP-A-2004-68143 are particularly preferable. On the other hand, when the substrate 11 is made of an opaque material, for example, a metal substrate such as aluminum or stainless steel, a film, an opaque resin substrate, a ceramic substrate, or the like can be used.

基板は、通常、フィルム状又は板状を有しうるが、用途に応じて種々の形状を有してもよい。例えば、基板の少なくとも一部は、曲面形状や凹凸形状を有していてもよい。   The substrate can usually have a film shape or a plate shape, but may have various shapes depending on the application. For example, at least a part of the substrate may have a curved surface shape or an uneven shape.

基板の厚み(厚みが均一でない基板の場合は、基板の最小厚み)は、用途にもよるが、例えば1〜10000μm程度であり、10〜1000μmであることが好ましく、10〜500μmであることがより好ましい。   The thickness of the substrate (in the case of a substrate having a non-uniform thickness, the minimum thickness of the substrate) depends on the application, but is, for example, about 1 to 10000 μm, preferably 10 to 1000 μm, and preferably 10 to 500 μm. More preferred.

1-2.中間層1a
中間層1aは、一以上の自己組織化単分子膜で構成されている。自己組織化単分子膜は、一方の分子端部に芳香族炭化水素基又は芳香族複素環基を有し、かつ他方の分子端部に親水性基を有する化合物を含む。
1-2. Intermediate layer 1a
The intermediate layer 1a is composed of one or more self-assembled monolayers. The self-assembled monomolecular film includes a compound having an aromatic hydrocarbon group or an aromatic heterocyclic group at one molecular end and a hydrophilic group at the other molecular end.

上記化合物の芳香族炭化水素環基における芳香族炭化水素環の例には、ベンゼン環、ナフタレン環、アントラセン環、フェナントレン環、ピレン環等が含まれる。   Examples of the aromatic hydrocarbon ring in the aromatic hydrocarbon ring group of the above compound include a benzene ring, a naphthalene ring, an anthracene ring, a phenanthrene ring, a pyrene ring and the like.

上記化合物の芳香族複素環基における芳香族複素環は、導電性層に含まれる金属との高い相互作用が得られやすい点では、含窒素芳香族複素環であることが好ましい。含窒素芳香族複素環は、窒素原子を環構成原子として含む芳香族複素環であり、その例には、ピリジン環、ピラジン環、ピリミジン環、ピリダジン環、トリアジン環、オキサゾール環、チアゾール環、オキサジアゾール環、チアジアゾール環、ピロール環、イミダゾール環、ピラゾール環、トリアゾール環、テトラゾール環等が含まれる。これらのうち、二以上の環は縮合していてもよい。   The aromatic heterocyclic ring in the aromatic heterocyclic group of the above compound is preferably a nitrogen-containing aromatic heterocyclic ring in that high interaction with the metal contained in the conductive layer is easily obtained. A nitrogen-containing aromatic heterocyclic ring is an aromatic heterocyclic ring containing a nitrogen atom as a ring constituent atom. Examples thereof include a pyridine ring, a pyrazine ring, a pyrimidine ring, a pyridazine ring, a triazine ring, an oxazole ring, a thiazole ring, an oxa Diazole ring, thiadiazole ring, pyrrole ring, imidazole ring, pyrazole ring, triazole ring, tetrazole ring and the like are included. Among these, two or more rings may be condensed.

芳香族炭化水素環又は芳香族複素環は、置換基をさらに有してもよい。置換又は無置換の芳香族炭化水素環基の総炭素原子数は、例えば6〜20としうる。置換又は無置換の芳香族複素環基の総炭素原子数は、例えば3〜20としうる。   The aromatic hydrocarbon ring or aromatic heterocycle may further have a substituent. The total number of carbon atoms of the substituted or unsubstituted aromatic hydrocarbon ring group may be, for example, 6 to 20. The total number of carbon atoms of the substituted or unsubstituted aromatic heterocyclic group may be 3 to 20, for example.

芳香族炭化水素環又は芳香族複素環が有しうる置換基の例には、アリール基(例えばフェニル基)、ヘテロアリール基(例えばイミダゾリル基、ピリジニル基、ベンゾピリジニル基等)、アルキル基(例えばメチル基、エチル基、プロピル基、イソプロピル基)、アルコキシ基(例えばメトキシ基)、チオール基、アミノ基、ハロゲン原子(例えば塩素原子、フッ素原子)等が含まれる。   Examples of the substituent that the aromatic hydrocarbon ring or the aromatic heterocyclic ring may have include an aryl group (for example, a phenyl group), a heteroaryl group (for example, an imidazolyl group, a pyridinyl group, a benzopyridinyl group, etc.), an alkyl group (for example, a methyl group) Group, ethyl group, propyl group, isopropyl group), alkoxy group (for example, methoxy group), thiol group, amino group, halogen atom (for example, chlorine atom, fluorine atom) and the like.

これらの中でも、導電性層に含まれる金属との高い相互作用が得られやすい点から、置換又は無置換の含窒素芳香族複素環基が好ましく、「芳香族性に関与しない非共有電子対を有する窒素原子」を環構成原子として含む置換又は無置換の含窒素芳香族複素環基がより好ましい。   Among these, a substituted or unsubstituted nitrogen-containing aromatic heterocyclic group is preferable from the viewpoint that high interaction with a metal contained in the conductive layer is easily obtained, and “a lone pair of electrons not involved in aromaticity is selected. A substituted or unsubstituted nitrogen-containing aromatic heterocyclic group containing “a nitrogen atom” as a ring constituent atom is more preferable.

「芳香族性に関与しない非共有電子対を有する窒素原子」とは、非共有電子対を有する窒素原子であって、当該非共有電子対が共役不飽和環構造(芳香環)上の非局在化したπ電子系に、芳香性発現のために必須のものとして関与していないものをいう。「芳香族性に関与しない非共有電子対を有する窒素原子」の詳細は、特願2014−213474の段落0057〜0079の記載された通りである。そのような窒素原子は求核性が強く、金属原子に対する配位性も高いことから、導電性層1bを構成する金属(好ましくは金、銀又は銅)との間で高い相互作用を発現しうると考えられる。   “A nitrogen atom having an unshared electron pair not involved in aromaticity” means a nitrogen atom having an unshared electron pair, and the unshared electron pair is a non-localized atom on a conjugated unsaturated ring structure (aromatic ring). This means that the activated π-electron system is not involved as an essential element for the expression of aromaticity. Details of the “nitrogen atom having an unshared electron pair not involved in aromaticity” are as described in paragraphs 0057 to 0079 of Japanese Patent Application No. 2014-213474. Since such nitrogen atoms have strong nucleophilicity and high coordination properties to metal atoms, they exhibit high interaction with the metal (preferably gold, silver or copper) constituting the conductive layer 1b. It is thought to be possible.

「芳香族性に関与しない非共有電子対を有する窒素原子」を環構成原子として含む含窒素芳香族複素環の例には、前述した含窒素芳香族複素環のうち、ピロール環以外のものが含まれる。   Examples of nitrogen-containing aromatic heterocycles containing “a nitrogen atom having an unshared electron pair not involved in aromaticity” as a ring constituent atom include those other than the pyrrole ring among the nitrogen-containing aromatic heterocycles described above. included.

上記化合物の親水性基は、基板に対して親和性を有する基である。そのような親水性基の例には、−SiZ3−n(OR)、−CZ3−n(OR)、−NHC(=O)(OR)及び−C(=O)(OR)が含まれる。R及びZは、それぞれ水素原子又は炭素原子数1〜5のアルキル基を表す。nは、1〜3の整数を表す。−ORは、隣接する他分子又は基板のヒドロキシ基又はアルコキシ基と縮合していてもよい。 The hydrophilic group of the compound is a group having affinity for the substrate. Examples of such hydrophilic groups include -SiZ3 -n (OR) n , -CZ3 -n (OR) n , -NHC (= O) (OR) and -C (= O) (OR). Is included. R and Z each represent a hydrogen atom or an alkyl group having 1 to 5 carbon atoms. n represents an integer of 1 to 3. -OR may be condensed with a hydroxy group or alkoxy group of an adjacent other molecule or substrate.

上記化合物の芳香族炭化水素基又は芳香族複素環基と親水性基とは、2価の有機基で連結されている。2価の有機基の例には、炭素原子数2以上のアルキレン基、アルケニレン基等が含まれる。   The aromatic hydrocarbon group or aromatic heterocyclic group of the above compound and the hydrophilic group are connected by a divalent organic group. Examples of the divalent organic group include an alkylene group having 2 or more carbon atoms and an alkenylene group.

上記化合物は、下記一般式(1)で表される化合物であることが好ましい。

Figure 2016157639
The compound is preferably a compound represented by the following general formula (1).
Figure 2016157639

一般式(1)のRは、置換又は無置換の含窒素芳香族複素環基を表す。置換又は無置換の含窒素芳香族複素環基は、前述の置換又は無置換の含窒素芳香族複素環基と同義であり、それに含まれる含窒素芳香族複素環は、ピリジン環、イミダゾール環又はトリアジン環であることが好ましい。   R in the general formula (1) represents a substituted or unsubstituted nitrogen-containing aromatic heterocyclic group. The substituted or unsubstituted nitrogen-containing aromatic heterocyclic group has the same meaning as the aforementioned substituted or unsubstituted nitrogen-containing aromatic heterocyclic group, and the nitrogen-containing aromatic heterocyclic ring contained therein includes a pyridine ring, an imidazole ring or A triazine ring is preferred.

一般式(1)のLは、炭素原子数2以上のアルキレン基を表す。炭素原子数2以上のアルキレン基は、好ましくは炭素原子数2〜20のアルキレン基であり、より好ましくは炭素原子数6〜9のアルキレン基である。アルキレン基は、直鎖状であっても、分岐状であってもよいが、密度の高い自己組織化単分子膜を形成する観点では、直鎖状であることが好ましい。炭素原子数2以上のアルキレン基の例には、エチレン基、プロピレン基、ブチレン基、ペンチレン基、ヘキシレン基等が含まれる。アルキレン基中の炭素原子の一部が酸素原子又は硫黄原子に置き換えられてもよい。そのようなアルキレン基の例には、ポリオキシアルキレン基(例えばポリエチレンオキシ基等)等が含まれる。 L 1 in the general formula (1) represents an alkylene group having 2 or more carbon atoms. The alkylene group having 2 or more carbon atoms is preferably an alkylene group having 2 to 20 carbon atoms, more preferably an alkylene group having 6 to 9 carbon atoms. The alkylene group may be linear or branched, but is preferably linear from the viewpoint of forming a self-assembled monolayer having a high density. Examples of the alkylene group having 2 or more carbon atoms include ethylene group, propylene group, butylene group, pentylene group, hexylene group and the like. Some of the carbon atoms in the alkylene group may be replaced with oxygen atoms or sulfur atoms. Examples of such alkylene groups include polyoxyalkylene groups (for example, polyethyleneoxy groups) and the like.

一般式(1)のAは、炭素原子、ケイ素原子、−C(=O)−又は−NH−C(=O)−を表す。これらの中でも、基板との親和性が得られやすい点から、炭素原子及びケイ素原子が好ましい。 A 1 in the general formula (1) represents a carbon atom, a silicon atom, —C (═O) — or —NH—C (═O) —. Among these, a carbon atom and a silicon atom are preferable from the viewpoint that affinity with a substrate is easily obtained.

一般式(1)の−OB、−OB及び−OBは、それぞれヒドロキシ基又はアルコキシ基を表す。−OB、−OB及び−OBは、それぞれ隣接する他分子又は基板表面のヒドロキシ基又はアルコキシ基と縮合していてもよい。m及びnは、Aが炭素原子又はケイ素原子である場合はそれぞれ1を表し、−C(=O)−又は−NH−C(=O)−の場合はそれぞれ0を表す。 -OB 1, -OB 2 and -OB 3 of the general formula (1) each represents a hydroxy group or an alkoxy group. —OB 1 , —OB 2, and —OB 3 may each be condensed with an adjacent other molecule or a hydroxy group or an alkoxy group on the substrate surface. m and n each represent 1 when A 1 is a carbon atom or a silicon atom, and each represents 0 when —C (═O) — or —NH—C (═O) —.

一般式(1)で表される化合物は、下記一般式(2)で表される化合物であることが好ましい。

Figure 2016157639
The compound represented by the general formula (1) is preferably a compound represented by the following general formula (2).
Figure 2016157639

一般式(2)のX〜Xは、それぞれ炭素原子又は窒素原子を表す。但し、X〜Xの少なくとも一つは窒素原子を表す。 X < 1 > -X < 5 > of General formula (2) represents a carbon atom or a nitrogen atom, respectively. However, at least one of X 1 to X 5 represents a nitrogen atom.

一般式(2)のR〜Rは、それぞれ水素原子又は置換基を表す。置換基は、前述の芳香族炭化水素環又は芳香族複素環が有しうる置換基と同義である。これらの中でも、置換基は、アリール基又はヘテロアリール基であることが好ましく、導電性層に含まれる金属との高い相互作用が得られやすい点から、ヘテロアリール基であることがより好ましく、「芳香族性に関与しない非共有電子対を有する窒素原子」を含むヘテロアリール基(例えばイミダゾリル基、ピリジニル基)であることが更に好ましい。 R < 1 > -R < 5 > of General formula (2) represents a hydrogen atom or a substituent, respectively. A substituent is synonymous with the substituent which the above-mentioned aromatic hydrocarbon ring or aromatic heterocyclic ring may have. Among these, the substituent is preferably an aryl group or a heteroaryl group, more preferably a heteroaryl group from the viewpoint that high interaction with a metal contained in the conductive layer is easily obtained. A heteroaryl group containing a “nitrogen atom having an unshared electron pair not involved in aromaticity” (for example, an imidazolyl group or a pyridinyl group) is more preferable.

一般式(2)のL、A、B、B、B、m及びnは、一般式(1)のL、A、B、B、B、m及びnとそれぞれ同義である。 L 2 , A 2 , B 4 , B 5 , B 6 , m and n in the general formula (2) are L 1 , A 1 , B 1 , B 2 , B 3 , m and n in the general formula (1). Are synonymous with each other.

一般式(1)で表される化合物は、下記一般式(3)で表される化合物であることがより好ましい。

Figure 2016157639
The compound represented by the general formula (1) is more preferably a compound represented by the following general formula (3).
Figure 2016157639

一般式(3)のR及びRは、一般式(2)のR〜Rとそれぞれ同義である。一般式(3)のL、A、B、B、B10、m及びnは、一般式(1)のL、A、B、B、B、m及びnとそれぞれ同義である。 R 6 and R 7 in the general formula (3) have the same meanings as R 1 to R 5 in the general formula (2), respectively. L 3 , A 3 , B 8 , B 9 , B 10 , m and n in the general formula (3) are L 1 , A 1 , B 1 , B 2 , B 3 , m and n in the general formula (1). Are synonymous with each other.

一方の分子端部に芳香族炭化水素基又は芳香族複素環基を含み、かつ他方の分子端部に親水性基を含む化合物の例には、以下の化合物(1)〜(28)が含まれる。

Figure 2016157639
Figure 2016157639
Figure 2016157639
Figure 2016157639
Examples of compounds containing an aromatic hydrocarbon group or aromatic heterocyclic group at one molecular end and a hydrophilic group at the other molecular end include the following compounds (1) to (28): It is.
Figure 2016157639
Figure 2016157639
Figure 2016157639
Figure 2016157639

図2は、自己組織化単分子膜を構成する化合物の好ましい一例を示す。図2で示される化合物は、一方の分子端部に基板と親和性の高い置換基(−Si(OB))を有し、他方の分子端部に導電性層と親和性の高い置換基(イミダゾール環で置換されたトリアジン環)を有し、これらの置換基が棒状の直鎖状アルキル基を介して結合した構造を有する。 FIG. 2 shows a preferred example of the compound constituting the self-assembled monolayer. The compound shown in FIG. 2 has a substituent (—Si (OB) 3 ) having a high affinity for the substrate at one molecular end, and a substituent having a high affinity for the conductive layer at the other molecular end. (Triazine ring substituted with an imidazole ring) and a structure in which these substituents are bonded via a rod-like linear alkyl group.

図3は、図2で示される化合物を含む自己組織化単分子膜の一例を示す模式図である。図3の−Si−Oは、基板と親和性の高い置換基である。−Si−Oの酸素原子は、化合物中のケイ素原子と共有結合している一方で、基板に由来する水素原子、炭素原子又はケイ素原子と共有結合又は非共有結合している。これらの結合は、自己組織化単分子膜を構成する化合物と基板とが相互作用(例えば化学吸着)することによって形成される。当該相互作用は、ガラス、ポリエチレンテレフタラート及びポリメタクリル酸メチル樹脂(PMMA)を主成分とする基板を用いた場合に、特に得られやすい。   FIG. 3 is a schematic view showing an example of a self-assembled monolayer containing the compound shown in FIG. -Si-O in FIG. 3 is a substituent having a high affinity for the substrate. The oxygen atom of —Si—O is covalently bonded to a silicon atom in the compound, while being covalently or non-covalently bonded to a hydrogen atom, a carbon atom or a silicon atom derived from the substrate. These bonds are formed by the interaction (for example, chemisorption) of the compound constituting the self-assembled monolayer and the substrate. This interaction is particularly easily obtained when a substrate mainly composed of glass, polyethylene terephthalate and polymethyl methacrylate resin (PMMA) is used.

図3のイミダゾール環は、導電性層と親和性の高い置換基である。イミダゾール環の窒素原子は、導電性層の主成分である金属原子(例えば銀原子)と相互作用(例えば配位結合)している。   The imidazole ring in FIG. 3 is a substituent having a high affinity for the conductive layer. The nitrogen atom of the imidazole ring interacts (for example, coordinate bond) with a metal atom (for example, silver atom) that is a main component of the conductive layer.

このように上記化合物は、一方の分子端部に基板と相互作用する置換基を有し、かつ他方の分子端部に導電性層と相互作用する置換基を有することで、自己組織化単分子膜を形成しうる。さらに、これらの置換基同士を結合する直鎖状アルキル基も自己組織化単分子膜を形成しやすくしている。即ち、図3で示されるように、上記化合物が規則的に配列している場合、隣接するアルキル基同士の分子間力が働くことによる疎水性効果が得られやすい。それにより、横方向のパッキングも強固になり、密度の高い自己組織化単分子膜を形成しうる。   Thus, the above compound has a substituent that interacts with the substrate at one molecular end and a substituent that interacts with the conductive layer at the other molecular end, so that the self-assembled monomolecule A film may be formed. Furthermore, the linear alkyl group which couple | bonds these substituents also makes it easy to form a self-assembled monolayer. That is, as shown in FIG. 3, when the compounds are regularly arranged, a hydrophobic effect due to the intermolecular force between adjacent alkyl groups is likely to be obtained. Thereby, the packing in the lateral direction is strengthened, and a self-assembled monolayer having a high density can be formed.

中間層1aが自己組織化単分子膜で構成されるかどうかは、中間層1aが形成された基板の断面をTEM観察して確認することができる。具体的には、
1)中間層1aを形成した基板を、基板の厚み方向に切断して、厚み0.1μmの試料を得る。
2)得られた試料の切断面を、透過電子顕微鏡装置にて撮像して、TEM像を得る。透過電子顕微鏡装置としては、JEM−2000FX(日本電子株式会社製)を用いることができる。加速電圧を1.0kV程度とし、観察倍率を100,000倍とし;観察視野範囲を1.0μmとしうる。そのような条件で観察したときに、上記化合物の分子の大部分(例えば60%以上)が規則的に配列していることが確認できれば、自己組織化単分子膜であると判断することができる。
Whether or not the intermediate layer 1a is formed of a self-assembled monolayer can be confirmed by TEM observation of the cross section of the substrate on which the intermediate layer 1a is formed. In particular,
1) The substrate on which the intermediate layer 1a is formed is cut in the thickness direction of the substrate to obtain a sample having a thickness of 0.1 μm.
2) The cut surface of the obtained sample is imaged with a transmission electron microscope apparatus to obtain a TEM image. As the transmission electron microscope apparatus, JEM-2000FX (manufactured by JEOL Ltd.) can be used. The acceleration voltage may be about 1.0 kV, the observation magnification may be 100,000, and the observation field range may be 1.0 μm 2 . When observed under such conditions, if it can be confirmed that the majority (for example, 60% or more) of the molecules of the above compound are regularly arranged, it can be determined to be a self-assembled monolayer. .

中間層1aは、一層の自己組織化単分子膜で構成されてもよいし(図4参照);二層以上の自己組織化単分子膜で構成されてもよい(図5参照)。   The intermediate layer 1a may be composed of a single layer of self-assembled monolayer (see FIG. 4); or may be composed of two or more layers of self-assembled monolayer (see FIG. 5).

一層の自己組織化単分子膜で構成される中間層は、L膜(Langmuir膜)でありうる(図4参照)。この場合、自己組織化単分子膜を構成する化合物の分子の長軸方向の長さが、中間層の厚みとなることから、必要最小量の分子数で機能的な薄膜を形成することができる。従って、材料の利用効率を高めることができる点で優れる。二層以上の自己組織化単分子膜で構成される中間層は、自己組織化単分子膜が縦方向に複数積層されたLB膜(Langmuir−Blodgett膜)でありうる(図5参照)。   The intermediate layer composed of one self-assembled monolayer can be an L film (Langmuir film) (see FIG. 4). In this case, since the length in the major axis direction of the compound molecules constituting the self-assembled monolayer film is the thickness of the intermediate layer, a functional thin film can be formed with the minimum number of molecules. . Therefore, it is excellent in that the utilization efficiency of the material can be increased. The intermediate layer composed of two or more self-assembled monolayers can be an LB film (Langmuir-Blodgett film) in which a plurality of self-assembled monolayers are stacked in the vertical direction (see FIG. 5).

中間層1aの厚みは、求められる特性にもよるが、例えば1〜30nmであることが好ましく、5〜10nmであることがより好ましい。   Although the thickness of the intermediate | middle layer 1a is based also on the characteristic calculated | required, it is preferable that it is 1-30 nm, for example, and it is more preferable that it is 5-10 nm.

中間層1aの下部、即ち中間層1aと基板11との間に、必要に応じて他の層が設けられてもよい。   Other layers may be provided below the intermediate layer 1a, that is, between the intermediate layer 1a and the substrate 11, if necessary.

1-3.導電性層1b
導電性層1bは、中間層1a上に設けられ、金属を主成分として含む。導電性層1bを構成する金属は、金、銀又は銅或いはそれらの合金を含むことが好ましく、銀又はその合金を含むことがより好ましい。
1-3. Conductive layer 1b
The conductive layer 1b is provided on the intermediate layer 1a and contains a metal as a main component. The metal constituting the conductive layer 1b preferably includes gold, silver, copper, or an alloy thereof, and more preferably includes silver or an alloy thereof.

銀(Ag)を含む合金の例には、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。   Examples of the alloy containing silver (Ag) include silver magnesium (AgMg), silver copper (AgCu), silver palladium (AgPd), silver palladium copper (AgPdCu), and silver indium (AgIn).

導電性層1bが金属を主成分として含むとは、導電性層1bを構成する成分のうち、金属の構成比率が最も高いことをいう。つまり、導電性層における金属(好ましくは銀又はその合金)の含有量は、導電性層1bを構成する成分の合計量に対して60質量%以上であることが好ましく、90質量%以上であることがより好ましく、98質量%以上であることが特に好ましい。   The fact that the conductive layer 1b contains a metal as a main component means that the constituent ratio of the metal is the highest among the components constituting the conductive layer 1b. That is, the content of the metal (preferably silver or an alloy thereof) in the conductive layer is preferably 60% by mass or more and 90% by mass or more with respect to the total amount of components constituting the conductive layer 1b. Is more preferable, and it is especially preferable that it is 98 mass% or more.

導電性層1bは、一層でも多層であってもよい。例えば、導電性層1bは、必要に応じて金、銀、銅又はそれらの合金を主成分として含み、かつ組成が異なる層が、複数の層に分けて積層された構成であってもよい。   The conductive layer 1b may be a single layer or multiple layers. For example, the conductive layer 1b may have a configuration in which layers containing gold, silver, copper, or an alloy thereof as a main component as necessary and having different compositions are divided into a plurality of layers.

導電性層1bの厚みは、5〜20nmであることが好ましく、5〜12nmであることがより好ましい。導電性層1bの厚みが20nm以下であると、導電性層1bの吸収成分又は反射成分が少なくなり、透明電極の光透過率を十分に高めうる。導電性層1bの厚みが5nm以上であると、導電性層1bの導電性を十分に高めうる。   The thickness of the conductive layer 1b is preferably 5 to 20 nm, and more preferably 5 to 12 nm. When the thickness of the conductive layer 1b is 20 nm or less, the absorption component or the reflection component of the conductive layer 1b decreases, and the light transmittance of the transparent electrode can be sufficiently increased. When the thickness of the conductive layer 1b is 5 nm or more, the conductivity of the conductive layer 1b can be sufficiently increased.

導電性層1bの上部は、保護膜で覆われていてもよいし、別の導電性層がさらに積層されていてもよい。この場合、透明電極1の光透過性を損なうことのないように、保護膜及び別の導電性層が光透過性を有することが好ましい。   The upper part of the conductive layer 1b may be covered with a protective film, or another conductive layer may be further laminated. In this case, it is preferable that the protective film and another conductive layer have light transmittance so that the light transmittance of the transparent electrode 1 is not impaired.

1-4.透明電極1の物性
透明電極1は、高い光透過率と低い抵抗値とを有する。具体的には、透明電極1の測定光波長550nmにおける光透過率は、50%以上であることが好ましく、70%以上であることがより好ましい。
1-4. Physical properties of transparent electrode 1 The transparent electrode 1 has a high light transmittance and a low resistance value. Specifically, the light transmittance at a measurement light wavelength of 550 nm of the transparent electrode 1 is preferably 50% or more, and more preferably 70% or more.

透明電極1の光透過率は、以下の手順で測定することができる。
1)透明電極基板の測定光波長550nmでの光透過率を、分光光度計((株)日立ハイテクノロジーズ製U−3300)を用いて測定する。
2)リファレンスとして、透明電極が設けられていない基板の測定光波長550nmでの光透過率を、前述と同様にして測定する。
3)上記1)と2)で得られた光透過率の差を「透明電極の光透過率」とする。
The light transmittance of the transparent electrode 1 can be measured by the following procedure.
1) The light transmittance of the transparent electrode substrate at a measurement light wavelength of 550 nm is measured using a spectrophotometer (U-3300 manufactured by Hitachi High-Technologies Corporation).
2) As a reference, the light transmittance at a measurement light wavelength of 550 nm of a substrate not provided with a transparent electrode is measured in the same manner as described above.
3) The difference in light transmittance obtained in the above 1) and 2) is referred to as “light transmittance of transparent electrode”.

透明電極1のシート抵抗値は、20Ω/□以下であることが好ましく、10Ω/□以下であることがより好ましい。透明電極のシート抵抗値(Ω/□)は、抵抗率計(三菱化学アナリテック社製MCP−T610)を用いて、4探針法定電流印加方式にて測定されうる。   The sheet resistance value of the transparent electrode 1 is preferably 20Ω / □ or less, and more preferably 10Ω / □ or less. The sheet resistance value (Ω / □) of the transparent electrode can be measured by a four-probe method constant current application method using a resistivity meter (MCP-T610 manufactured by Mitsubishi Chemical Analytech Co., Ltd.).

透明電極1の厚みは、通常、6〜50nmであり、6〜20nmであることがより好ましい。   The thickness of the transparent electrode 1 is usually 6 to 50 nm, and more preferably 6 to 20 nm.

1-5.作用
透明電極基板10は、基板11と、透明電極1とを含み;透明電極1は、中間層1aと、導電性層1bとを含む。中間層1aは、前述の一以上の自己組織化単分子膜で構成されうる。
1-5. Action The transparent electrode substrate 10 includes a substrate 11 and a transparent electrode 1; the transparent electrode 1 includes an intermediate layer 1a and a conductive layer 1b. The intermediate layer 1a can be composed of one or more self-assembled monolayers as described above.

それにより、中間層1a上に導電性層1bを成膜する際に、導電性層1bの主成分となる金属原子(好ましくは金原子、銀原子又は銅原子)が、中間層1aを構成する化合物中の金属原子と親和性のある置換基と相互作用する。その結果、中間層1a上での金属原子の拡散距離が短くなり、特異箇所での金属原子の凝集を抑制することができると推察される。このような相互作用は、金属原子が、金原子、銀原子銅原子を主成分とする場合、特に銀原子を主成分とする場合に特に有効に発現すると考えられる。それにより、導電性層1bの主成分となる金属原子が、中間層1a上に2次元的な核を形成し、それを中心に2次元の単結晶層を形成するという層状成長型(Frank−van der Merwe:FM型)の膜成長によって成膜されると考えられる。   Thereby, when forming the conductive layer 1b on the intermediate layer 1a, the metal atoms (preferably gold atoms, silver atoms or copper atoms) which are the main components of the conductive layer 1b constitute the intermediate layer 1a. It interacts with substituents that have an affinity for metal atoms in the compound. As a result, it is presumed that the diffusion distance of the metal atoms on the intermediate layer 1a is shortened, and the aggregation of the metal atoms at the specific location can be suppressed. Such an interaction is considered to be particularly effective when the metal atom is mainly composed of a gold atom or a silver atom or copper atom, particularly when the metal atom is mainly composed of a silver atom. As a result, the layer growth type (Frank−) in which the metal atoms as the main component of the conductive layer 1b form a two-dimensional nucleus on the intermediate layer 1a and form a two-dimensional single crystal layer around it. It is considered that the film is formed by the film growth of van der Merwe (FM type).

即ち、従来は、中間層1a表面において付着した金属原子が表面を拡散しながら結合して3次元的な核を形成し、3次元的な島状に成長するという島状成長型(Volumer−Weber:VW型)での膜成長により、島状に成膜されやすかったと考えられる。これに対して本発明では、中間層1aを構成する「一方の分子端部に芳香族炭化水素環基又は芳香族複素環基を含み、かつ他方の分子端部に親水性基を含む化合物」により、島状成長が抑制され、層状成長が促進されると推察される。   That is, conventionally, an island-shaped growth type (Volume-Weber) in which metal atoms attached on the surface of the intermediate layer 1a are bonded while diffusing the surface to form a three-dimensional nucleus and grow into a three-dimensional island shape. : VW type), it is considered that the film was easily formed into an island shape. On the other hand, in the present invention, the "compound containing an aromatic hydrocarbon ring group or an aromatic heterocyclic group at one molecular end and a hydrophilic group at the other molecular end" constituting the intermediate layer 1a. Thus, it is assumed that island growth is suppressed and layer growth is promoted.

また、中間層1aが上記化合物を含むことで、強制劣化条件下においても、導電性層1bが脱離することなく、初期の含有量を維持することができる。そのため、透明電極は、強制劣化条件下においても高透過率と低抵抗値とを維持有するものと推定される。   In addition, since the intermediate layer 1a contains the above compound, the initial content can be maintained without the conductive layer 1b being detached even under forced deterioration conditions. Therefore, the transparent electrode is presumed to have a high transmittance and a low resistance value even under forced deterioration conditions.

従って、薄くても均一な厚みの導電性層1bを得ることができる。その結果、高い光透過率を有しつつも、高い導電性を有する透明電極を得ることができると推察される。さらに、湿式法による成膜が可能となり、作製条件の幅が広がる点で有効である。   Therefore, even if it is thin, the conductive layer 1b having a uniform thickness can be obtained. As a result, it is presumed that a transparent electrode having high conductivity while having high light transmittance can be obtained. Furthermore, film formation by a wet method is possible, which is effective in that the range of manufacturing conditions is widened.

2.透明電極基板の製造方法
本発明の透明電極基板の製造方法は、1)基板上に中間層を形成する工程と、2)中間層上に導電性層を形成する工程とを含む。
2. The manufacturing method of a transparent electrode substrate The manufacturing method of the transparent electrode substrate of this invention includes the process of forming 1) an intermediate | middle layer on a board | substrate, and 2) forming a conductive layer on an intermediate | middle layer.

1)の工程について
中間層の形成は、前述の自己組織化単分子膜として形成できる方法であれば、任意の方法で行うことができ、例えば塗布法、インクジェット法、スピンコート法、ディップ法等の湿式法や;蒸着法(抵抗加熱、EB法等)、スパッタ法、CVD法等の乾式法で行うことができる。これらの中でも、自己組織化単分子膜を形成しやすい点から、湿式法が好ましく、ディップ法が特に好ましい。
Step 1) The intermediate layer can be formed by any method as long as it can be formed as the above-described self-assembled monolayer, for example, a coating method, an inkjet method, a spin coating method, a dip method, and the like. Or a dry method such as a vapor deposition method (resistance heating, EB method, etc.), a sputtering method, or a CVD method. Among these, the wet method is preferable and the dip method is particularly preferable because it is easy to form a self-assembled monolayer.

図6は、ディップ法による中間層の形成工程の一例を示す説明図である。図6に示されるように、ディップ法による中間層の形成工程は、(a)「一方の分子端部に芳香族炭化水素基又は芳香族複素環基を含み、かつ他方の分子端部に親水性基を含む化合物」の前駆体を含む溶液を調製する工程、(b)当該溶液に基板を浸漬し、一定時間静置する工程、及び(c)基板を取り出した後、乾燥させる工程を含む。   FIG. 6 is an explanatory diagram showing an example of a process for forming an intermediate layer by the dipping method. As shown in FIG. 6, the step of forming the intermediate layer by the dip method includes the steps (a) “one end of one molecule contains an aromatic hydrocarbon group or aromatic heterocyclic group and the other end of the molecule is hydrophilic. A step of preparing a solution containing a precursor of a compound containing a functional group, (b) a step of immersing the substrate in the solution and allowing it to stand for a certain period of time, and (c) a step of drying after removing the substrate. .

(a)の工程では、上記化合物の前駆体を、有機溶媒に分散又は溶解させて溶液を調製する。   In the step (a), the precursor of the above compound is dispersed or dissolved in an organic solvent to prepare a solution.

上記化合物の前駆体は、上記化合物に含まれる親水性基「−SiZ3−n(OR)、−CZ3−n(OR)、−NHC(=O)(OR)及び−C(=O)(OR)」を「−SiZ3−n、−CZ3−n、−NHC(=O)Y及び−C(=O)Y」とした化合物でありうる。R及びZは、それぞれ水素原子又は炭素原子数1〜5のアルキル基を表す。nは、1〜3の整数を表し、好ましくは3である。Yは、ヒドロキシ基、アルコキシ基又はハロゲン原子を表す。アルコキシ基は、炭素原子数1〜5のアルコキシ基であることが好ましく、その例には、メトキシ基、エトキシ基等が含まれる。ハロゲン原子の例には、フッ素原子、塩素原子及びヨウ原子が含まれる。そのような前駆体は、一般式(4)で表される化合物であることが好ましい。

Figure 2016157639
The precursor of the above compound includes hydrophilic groups “—SiZ 3-n (OR) n , —CZ 3-n (OR) n , —NHC (═O) (OR) and —C (= O) (oR) "a" -SiZ 3-n Y n, -CZ 3-n Y n, can be a -NHC (= O) Y and -C (= O) Y 'and compounds. R and Z each represent a hydrogen atom or an alkyl group having 1 to 5 carbon atoms. n represents an integer of 1 to 3, and is preferably 3. Y represents a hydroxy group, an alkoxy group or a halogen atom. The alkoxy group is preferably an alkoxy group having 1 to 5 carbon atoms, and examples thereof include a methoxy group and an ethoxy group. Examples of the halogen atom include a fluorine atom, a chlorine atom and an iodine atom. Such a precursor is preferably a compound represented by the general formula (4).
Figure 2016157639

一般式(4)のR、L、A、m及びnは、それぞれ一般式(1)のR、L、A、m及びnとそれぞれ同義である。Y、Y及びYは、それぞれヒドロキシ基、アルコキシ基、又はハロゲン原子を表す。 R, L 1, A 1, m and n in the general formula (4) is R respectively general formula (1), L 1, A 1, respectively m and n synonymous. Y 1 , Y 2 and Y 3 each represent a hydroxy group, an alkoxy group or a halogen atom.

有機溶媒は、特に制限はないが、高い汎用性及び環境負荷の抑制という観点から、エタノール、n−プロパノール、2−プロパノール、PGME(1−メトキシ−2−プロパノール)、酢酸メチル、MEK(メチルエチルケトン)及び水等であることが好ましい。   The organic solvent is not particularly limited, but ethanol, n-propanol, 2-propanol, PGME (1-methoxy-2-propanol), methyl acetate, MEK (methyl ethyl ketone) from the viewpoint of high versatility and suppression of environmental load. And water is preferred.

溶液中の前駆体の含有量は、0.1〜5質量%程度としうる。   The content of the precursor in the solution can be about 0.1 to 5% by mass.

(b)の工程では、基板を、上記調製した溶液に浸漬する。浸漬温度は、自己組織化単分子膜を形成しやすくする観点から、一定以上の温度にすることが好ましく、例えば10〜100℃であることがより好ましく、20〜80℃であることが更に好ましい。浸漬時間は、10分間〜10時間であることが好ましく、10分間〜2時間であることがより好ましい。   In the step (b), the substrate is immersed in the prepared solution. From the viewpoint of facilitating the formation of a self-assembled monolayer, the immersion temperature is preferably a certain temperature or more, for example, preferably 10 to 100 ° C, and more preferably 20 to 80 ° C. . The immersion time is preferably 10 minutes to 10 hours, and more preferably 10 minutes to 2 hours.

(c)の工程では、浸漬後の基板を溶液から取り出して乾燥させる。乾燥方法は、特に制限されない。自然乾燥でもよいし、乾燥風を当てて乾燥してもよい。   In the step (c), the substrate after immersion is taken out of the solution and dried. The drying method is not particularly limited. It may be naturally dried or dried by applying a drying air.

ディップ法は、自己組織化単分子膜を形成しやすいだけでなく、真空蒸着法やスピンコート法等と比べて材料の利用効率、時間効率及び大面積化にも優れる。また、曲面を有する基板や複雑な形状を有する基板上にも均一な厚みの透明電極を形成できる。これらの観点から、30mm×30mmの基板に、一定の材料利用量(1g程度)で中間層を形成する場合について、ディップ法と、それ以外の方法(真空蒸着法及びスピンコート法)とを対比する(表1参照)。

Figure 2016157639
The dip method not only facilitates the formation of a self-assembled monomolecular film, but also excels in material utilization efficiency, time efficiency, and increase in area as compared with a vacuum deposition method, a spin coating method, and the like. Further, a transparent electrode having a uniform thickness can be formed on a substrate having a curved surface or a substrate having a complicated shape. From these viewpoints, the dipping method is compared with other methods (vacuum deposition method and spin coating method) for the case where an intermediate layer is formed on a 30 mm × 30 mm substrate with a constant material usage (about 1 g). (See Table 1).
Figure 2016157639

真空蒸着法は、材料を蒸着ボートに充填して蒸着機内部にセットし、他方成膜する基板をセットして、所望の真空度まで蒸着機内部の減圧を行い、所望の蒸着レートに安定するまで通電を行い、所望の厚みになるまで蒸着を行う成膜方法である。操作方法の簡易性と、一度に多数の基板に成膜できるというメリットはあるが、準備や減圧時間を考慮すると、多大な時間を要し、一度の成膜であっても2時間以上要するというデメリットもある。例えば、ラボの蒸着機を利用する場合、装置サイズの制約から、一度に基板を20個程度しかセットできない。   In the vacuum evaporation method, the material is filled in a vapor deposition boat and set inside the vapor deposition machine, while the substrate on which the film is to be formed is set, the pressure inside the vapor deposition machine is reduced to a desired vacuum level, and is stabilized at a desired vapor deposition rate. This is a film forming method in which the current is applied until the thickness reaches a desired thickness. There are advantages such as the simplicity of the operation method and the ability to form a film on a large number of substrates at once, but taking into account the preparation and decompression time, it takes a lot of time, and even a single film formation takes 2 hours or more. There are also disadvantages. For example, when a laboratory vapor deposition machine is used, only about 20 substrates can be set at a time due to restrictions on the size of the apparatus.

スピンコート法は、スピン台にセットされた基板に、予め調整した溶液を滴下させた後、スピン台を回転させることで基板全体に均一な薄膜を作成する方法である。従って、滴下させた溶液のほとんどは飛散しており、数10nmの薄膜に形成された量はわずかである。滴下させる溶液の調製には、濃度5mg/mlで十分に機能しうる薄膜を形成できると仮定した場合、材料1gで200mlの溶液を調製できる。1度のスピンコート成膜に必要な溶液量を1mlとすると、計200個の薄膜の作成が可能であるが、200回スピンコートを利用して成膜をするためには、3時間以上もの多大な時間を要する。   The spin coating method is a method of creating a uniform thin film on the entire substrate by dropping a solution prepared in advance on a substrate set on a spin table and then rotating the spin table. Therefore, most of the dropped solution is scattered, and the amount formed in a thin film of several tens of nm is small. When preparing a solution to be dropped, assuming that a thin film that can function sufficiently can be formed at a concentration of 5 mg / ml, a solution of 200 ml can be prepared with 1 g of material. If the amount of solution required for one spin coat film formation is 1 ml, a total of 200 thin films can be formed. However, in order to form a film using 200 spin coats, it takes 3 hours or more. It takes a lot of time.

これに対してディップ法は、L膜又はLB膜を形成しやすく、かつ単分子膜で足りるため、調製する溶液の濃度は1mg/ml程度の低濃度でよい。つまり、わずか1gで1Lの溶液を調製できる。さらに、この溶液に基板を浸漬し、30分間程度静置するだけで中間層を形成できる。溶液1Lが満たされた容器内に基板を100個セットできると仮定した場合、わずか1時間で200個を作成することができる。従って、真空蒸着法やスピンコート法よりも時間効率、材料効率ともに高い成膜法であると考えられる。さらに、調製した溶液は、溶解している薄膜形成材料が全て消費されるまで繰り返し利用できる点、溶液量の増加に伴い薄膜作製の大面積化が可能になる点、曲面を有する基板に対しても均一な厚みの薄膜を形成できる点等からも、生産適性に優れた成膜法であると考えられる。   On the other hand, in the dip method, an L film or an LB film can be easily formed and a monomolecular film is sufficient, and therefore the concentration of the solution to be prepared may be as low as about 1 mg / ml. That is, a 1 L solution can be prepared with as little as 1 g. Furthermore, the intermediate layer can be formed by simply immersing the substrate in this solution and allowing it to stand for about 30 minutes. Assuming that 100 substrates can be set in a container filled with 1 L of solution, 200 substrates can be produced in just one hour. Therefore, it is considered that the film formation method has higher time efficiency and material efficiency than the vacuum deposition method and the spin coating method. Furthermore, the prepared solution can be used repeatedly until all the dissolved thin film forming material is consumed, the area of the thin film can be increased as the amount of the solution increases, and the substrate has a curved surface. In view of the ability to form a thin film having a uniform thickness, it is considered that this is a film forming method excellent in production suitability.

2)の工程について
導電性層の形成は、例えば塗布法、インクジェット法、スピンコート法、ディップ法等の湿式法や;蒸着法(抵抗加熱、EB法等)、スパッタ法、CVD法等の乾式法で行うことができる。薄くて均一な厚みに形成しやすい点では、蒸着法が好ましい。
Step 2) For forming the conductive layer, for example, a wet method such as a coating method, an ink jet method, a spin coating method, a dip method, or a dry method such as a vapor deposition method (resistance heating, EB method, etc.), a sputtering method, a CVD method, or the like. Can be done by law. The vapor deposition method is preferable in that it is easy to form a thin and uniform thickness.

導電性層1bが形成される基板上には、有機溶媒に対するリンス耐久性が高い中間層が設けられているため、作製コストの低減の点では、湿式法を用いてもよい。湿式法で形成した導電性層をリンスする有機溶媒は、中間層のリンスに用いられる有機溶媒と同様としうる。   On the substrate on which the conductive layer 1b is formed, an intermediate layer having high rinsing durability with respect to an organic solvent is provided. Therefore, a wet method may be used in terms of reduction in manufacturing cost. The organic solvent for rinsing the conductive layer formed by a wet method can be the same as the organic solvent used for rinsing the intermediate layer.

導電性層1bを湿式法にて形成する場合、金、銀又は銅を主成分とする導電性インクを用いることが好ましい。これらは、導電性層の厚みを薄くすることで、高い光透過性を実現している本構成においては、粒径の小さい10ナノメートル前後のナノ粒子からなる導電性インクや、錯体からなる導電性インクを用いることが特に好ましい。   When the conductive layer 1b is formed by a wet method, it is preferable to use a conductive ink mainly composed of gold, silver, or copper. In the present configuration in which high light transmittance is realized by reducing the thickness of the conductive layer, the conductive ink composed of nanoparticles having a small particle diameter of about 10 nanometers and the conductive composed of a complex are used. It is particularly preferable to use a reactive ink.

しかしながら、市販されている導電性インクの多くは、電気回路や光反射膜の作製等が主な用途であるため、これらを通常の使用方法で、光透過性に優れた薄膜の作製をすることは困難である。そこで、該導電性インクを溶媒で希釈する方法や、薄膜形成プロセス条件を最適化させるなどの工夫が必要となる。希釈する溶媒としては、透明電極基板の効果を阻害しない限りにおいて、有機溶媒や水系溶媒等、従来公知のものを特に制限なく使用することができる。また、導電性層1bは、中間層1a上に成膜されることにより、必要に応じて、導電性層成膜後の高温アニール処理(例えば、100℃以上の加熱プロセス)等を行ってもよい。   However, since many of the commercially available conductive inks are mainly used for the production of electric circuits and light reflecting films, etc., these are usually used to produce thin films with excellent light transmittance. It is difficult. Therefore, it is necessary to devise a method of diluting the conductive ink with a solvent and optimizing thin film formation process conditions. As the solvent to be diluted, a conventionally known solvent such as an organic solvent or an aqueous solvent can be used without particular limitation as long as the effect of the transparent electrode substrate is not impaired. Further, the conductive layer 1b is formed on the intermediate layer 1a, so that a high-temperature annealing treatment (for example, a heating process at 100 ° C. or higher) after the formation of the conductive layer is performed as necessary. Good.

3.透明電極基板の用途
本発明の透明電極基板は、各種電子デバイスに用いることができる。電子デバイスの例としては、有機ELデバイス、LED(Light Emitting Diode)、液晶表示デバイス、太陽電池、タッチパネル等が挙げられる。これらの電子デバイスにおいて、本発明の透明電極基板は、光透過性を必要とされる電極部材に用いられる。本発明の透明電極基板は、有機ELデバイスの透明電極基板に用いられることが好ましい。
3. Use of transparent electrode substrate The transparent electrode substrate of the present invention can be used in various electronic devices. Examples of the electronic device include an organic EL device, an LED (Light Emitting Diode), a liquid crystal display device, a solar cell, a touch panel, and the like. In these electronic devices, the transparent electrode substrate of the present invention is used for an electrode member that requires light transmittance. The transparent electrode substrate of the present invention is preferably used for a transparent electrode substrate of an organic EL device.

即ち、有機ELデバイスは、陰極と陽極の一方が設けられた基板と、陰極と陽極の他方と、陰極と陽極との間に配置された発光層とを含む。陰極と陽極の一方が設けられた基板が、本発明の透明電極基板である。以下において、本発明の透明電極基板を含む有機ELデバイスの実施形態を説明する。   In other words, the organic EL device includes a substrate provided with one of a cathode and an anode, the other of the cathode and the anode, and a light emitting layer disposed between the cathode and the anode. The substrate provided with one of the cathode and the anode is the transparent electrode substrate of the present invention. Below, embodiment of the organic EL device containing the transparent electrode substrate of this invention is described.

3-1-1.有機ELデバイスの第1例
<有機ELデバイスの構成>
図7は、本発明の電子デバイスの一例として、本発明の透明電極基板を含む有機ELデバイスの第1例を示す概略断面図である。
3-1-1. First Example of Organic EL Device <Configuration of Organic EL Device>
FIG. 7: is a schematic sectional drawing which shows the 1st example of the organic EL device containing the transparent electrode substrate of this invention as an example of the electronic device of this invention.

図7に示されるように、有機ELデバイス100は、透明基板(基板)13と、封止材17と、それらの間に配置される有機EL素子7とを含む。有機EL素子7は、透明基板13上に設けられた透明電極1と、有機機能層3と、対向電極5aとがこの順に積層された構造を有する。有機ELデバイス100において、透明電極1が設けられた透明基板13が、本発明の透明電極基板でありうる。   As shown in FIG. 7, the organic EL device 100 includes a transparent substrate (substrate) 13, a sealing material 17, and an organic EL element 7 disposed therebetween. The organic EL element 7 has a structure in which the transparent electrode 1, the organic functional layer 3, and the counter electrode 5a provided on the transparent substrate 13 are laminated in this order. In the organic EL device 100, the transparent substrate 13 provided with the transparent electrode 1 may be the transparent electrode substrate of the present invention.

このように構成された有機ELデバイス100では、透明電極1と対向電極5aで挟持された有機機能層3が発光領域となる。そして、有機ELデバイス100は、発生させた光(以下、発光光hと記す)を、少なくとも透明基板13側から取り出すように構成されている。   In the organic EL device 100 configured as described above, the organic functional layer 3 sandwiched between the transparent electrode 1 and the counter electrode 5a serves as a light emitting region. The organic EL device 100 is configured to extract the generated light (hereinafter referred to as emitted light h) from at least the transparent substrate 13 side.

有機ELデバイス100の層構造は、以下に説明する例に限定されることはなく、一般的な層構造であってもよい。有機ELデバイス100では、透明電極1がアノード(陽極)として機能し、対向電極5aがカソード(陰極)として機能する。   The layer structure of the organic EL device 100 is not limited to the example described below, and may be a general layer structure. In the organic EL device 100, the transparent electrode 1 functions as an anode (anode), and the counter electrode 5a functions as a cathode (cathode).

有機機能層3は、少なくとも発光層3cを含む。有機機能層3は、アノードである透明電極1側から順に、正孔注入層3a/正孔輸送層3b/発光層3c/電子輸送層3d/電子注入層3eを積層して構成されうる。正孔注入層3a及び正孔輸送層3bは、正孔輸送注入層として設けられていてもよい。電子輸送層3d及び電子注入層3eは、電子輸送注入層として設けられていてもよい。有機機能層3のうち、例えば電子注入層3eは無機材料で構成されているものとしてもよい。   The organic functional layer 3 includes at least a light emitting layer 3c. The organic functional layer 3 can be configured by laminating a hole injection layer 3a / a hole transport layer 3b / a light emitting layer 3c / an electron transport layer 3d / an electron injection layer 3e in this order from the transparent electrode 1 side which is an anode. The hole injection layer 3a and the hole transport layer 3b may be provided as a hole transport injection layer. The electron transport layer 3d and the electron injection layer 3e may be provided as an electron transport injection layer. Of the organic functional layer 3, for example, the electron injection layer 3e may be composed of an inorganic material.

有機機能層3は、必要に応じて正孔阻止層や電子阻止層等を必要な箇所に含んでいてもよい。さらに、発光層3cは、各波長領域の発光光を発生させる各色発光層を有し、これらの各色発光層を非発光性の補助層を介して積層した構造を有してもよい。補助層は、正孔阻止層、電子阻止層として機能してもよい。   The organic functional layer 3 may include a hole blocking layer, an electron blocking layer, or the like at a necessary position as necessary. Further, the light emitting layer 3c may have a structure in which each color light emitting layer that generates light emitted in each wavelength region is laminated, and each color light emitting layer is laminated via a non-light emitting auxiliary layer. The auxiliary layer may function as a hole blocking layer or an electron blocking layer.

対向電極5aも、必要に応じて他の層との積層構造を有してもよい。透明電極1の低抵抗化を図ることを目的とし、透明電極1の導電性層1bに接して補助電極15が設けられていてもよい。   The counter electrode 5a may also have a laminated structure with other layers as necessary. For the purpose of reducing the resistance of the transparent electrode 1, an auxiliary electrode 15 may be provided in contact with the conductive layer 1b of the transparent electrode 1.

有機ELデバイス100では、有機機能層3の劣化を防止することを目的として、有機EL素子7が、封止材17で封止されている。封止材17は、接着剤19を介して透明基板13側に固定されている。透明基板13上において、透明電極1の端子部分と対向電極5aの端子部分とは、有機機能層3によって互いに絶縁され、かつ封止材17から露出するように設けられている。   In the organic EL device 100, the organic EL element 7 is sealed with a sealing material 17 for the purpose of preventing deterioration of the organic functional layer 3. The sealing material 17 is fixed to the transparent substrate 13 side with an adhesive 19. On the transparent substrate 13, the terminal portion of the transparent electrode 1 and the terminal portion of the counter electrode 5 a are provided so as to be insulated from each other by the organic functional layer 3 and exposed from the sealing material 17.

以下、有機ELデバイス100を構成する主要な層の詳細を説明する。   Hereinafter, the detail of the main layers which comprise the organic EL device 100 is demonstrated.

(透明基板13)
透明基板13は、図1の基板11に対応する部材である。そのような透明基板13としては、前述の基板11のうち、光透過性を有する透明な基板11が用いられる。
(Transparent substrate 13)
The transparent substrate 13 is a member corresponding to the substrate 11 of FIG. As such a transparent substrate 13, the transparent substrate 11 which has a light transmittance among the above-mentioned substrates 11 is used.

(透明電極1(アノード))
透明電極1は、透明基板13上に設けられた中間層1aと、導電性層1bとをこの順に有する。図7では、透明電極1、特に導電性層1bは、アノードとして機能する。
(Transparent electrode 1 (anode))
The transparent electrode 1 has an intermediate layer 1a provided on the transparent substrate 13 and a conductive layer 1b in this order. In FIG. 7, the transparent electrode 1, particularly the conductive layer 1b, functions as an anode.

(対向電極5a(カソード))
対向電極5aは、有機機能層3に電子を供給するカソードとして機能する電極膜であり、金属、合金、有機若しくは無機の導電性化合物、又はこれらの混合物等から構成されている。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/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。
(Counter electrode 5a (cathode))
The counter electrode 5a is an electrode film that functions as a cathode for supplying electrons to the organic functional layer 3, and is made of a metal, an alloy, an organic or inorganic conductive compound, or a mixture thereof. Specifically, 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 , An oxide semiconductor such as SnO 2 can be given.

対向電極5aとしてのシート抵抗値は、数百Ω/□以下が好ましく、厚みは通常5nm〜5μm、好ましくは5〜200nmの範囲内で選ばれる。なお、この有機ELデバイス100が、対向電極5a側からも発光光hを取り出すものである場合には、上述した導電性材料のうちから選択される光透過性の良好な導電性材料により対向電極5aが構成されていればよい。   The sheet resistance value as the counter electrode 5a is preferably several hundred Ω / □ or less, and the thickness is usually selected within the range of 5 nm to 5 μm, preferably 5 to 200 nm. In addition, when this organic EL device 100 is what takes out the emitted light h also from the counter electrode 5a side, it is a counter electrode by the conductive material with favorable light transmittance selected from the electrically conductive materials mentioned above. 5a should just be comprised.

(発光層3c)
発光層3cは、発光材料を含む。発光材料は、リン光発光ドーパント(リン光発光材料、リン光発光化合物、リン光性化合物)を含むことが好ましい。発光層3cは、複数の発光材料を含んでいてもよく、例えばリン光発光ドーパント(リン光発光性化合物)と蛍光ドーパント(蛍光発光材料、蛍光性化合物)とを含んでいてもよいし;ホスト化合物(発光ホスト)と発光材料(発光ドーパント)とを含み、発光層3cをより発光させることが好ましい。
(Light emitting layer 3c)
The light emitting layer 3c contains a light emitting material. The light emitting material preferably contains a phosphorescent light emitting dopant (phosphorescent light emitting material, phosphorescent light emitting compound, phosphorescent compound). The light emitting layer 3c may contain a plurality of light emitting materials, for example, may contain a phosphorescent light emitting dopant (phosphorescent compound) and a fluorescent dopant (fluorescent light emitting material, fluorescent compound); It is preferable that the compound (light emitting host) and the light emitting material (light emitting dopant) are included to make the light emitting layer 3c emit light more.

発光層3cは、電極又は電子輸送層3dから注入された電子と、正孔輸送層3b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3cの層内であっても発光層3cと隣接する層との界面であってもよい。このような発光層3cとしては、含まれる発光材料が発光の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3c間には非発光性の補助層(図示せず)を有していることが好ましい。   The light emitting layer 3c is a layer that emits light by recombination of electrons injected from the electrode or the electron transport layer 3d and holes injected from the hole transport layer 3b, and the light emitting portion is a layer of the light emitting layer 3c. Even within, it may be an interface between the light emitting layer 3c and an adjacent layer. Such a light emitting layer 3c is not particularly limited in its configuration as long as the contained light emitting material satisfies the requirements for light emission. 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 auxiliary layer (not shown) between the light emitting layers 3c.

発光層3cの厚みの総和は、好ましくは、1〜100nmで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であることがより好ましい。発光層3cの厚みの総和とは、発光層3c間に非発光性の補助層が存在する場合には、当該補助層も含む厚みである。   The total thickness of the light emitting layer 3c is preferably 1 to 100 nm, and more preferably 1 to 30 nm because a lower driving voltage can be obtained. The sum total of the thickness of the light emitting layer 3c is a thickness including the auxiliary layer when a non-light emitting auxiliary layer exists between the light emitting layers 3c.

発光層3cが複数の発光層で構成される場合、各発光層の厚みは、1〜50nmであることが好ましく、1〜20nmであることがより好ましい。積層された複数の発光層が、青、緑、赤のそれぞれの発光色に対応する場合、青、緑、赤の各発光層の厚みの関係については、特に制限はない。   When the light emitting layer 3c is comprised with a several light emitting layer, it is preferable that the thickness of each light emitting layer is 1-50 nm, and it is more preferable that it is 1-20 nm. When the plurality of stacked light emitting layers correspond to the respective emission colors of blue, green, and red, there is no particular limitation on the relationship between the thicknesses of the blue, green, and red light emitting layers.

(ホスト化合物)
発光層3c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く、リン光量子収率が0.01未満の化合物がより好ましい。また、発光層3c層中のホスト化合物の体積比が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 3c, a compound having a phosphorescence quantum yield of phosphorescence emission at room temperature (25 ° C.) of less than 0.1 is preferable, and a compound having a phosphorescence quantum yield of less than 0.01 is more preferable. . Moreover, it is preferable that the volume ratio of the host compound in the light emitting layer 3c layer is 50% or more.

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、又は複数種用いてもよい。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EL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 a host compound, a well-known host compound may be used independently, or multiple types may be used. By using a plurality of types of host compounds, it is possible to adjust the movement of charges, and the organic EL element can be made highly efficient. 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.

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。公知のホスト化合物としては、正孔輸送能、電子輸送能を有しつつ、発光の長波長化を防ぎ、かつ高Tg(ガラス転移温度)の化合物が好ましい。ガラス転移温度とは、DSC(Differential Scanning Colorimetry:示差走査熱量法)を用いて、JIS K 7121−2012に準拠した方法により求められる値である。   The host compound may be a conventionally known low molecular compound, a high molecular compound having a repeating unit, or a low molecular compound having a polymerizable group such as a vinyl group or an epoxy group (evaporation polymerizable light emitting host). As the known host compound, a compound having a hole transporting ability and an electron transporting ability while preventing the emission of light from being increased in wavelength and having a high Tg (glass transition temperature) is preferable. The glass transition temperature is a value determined by a method based on JIS K 7121-2012 using DSC (Differential Scanning Colorimetry).

公知のホスト化合物の具体例としては、以下の文献に記載されている化合物を用いることもできる。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2002−3632
27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、米国特許出願公開第2003/0175553号明細書、米国特許出願公開第2006/0280965号明細書、米国特許出願公開第2005/0112407号明細書、米国特許出願公開第2009/0017330号明細書、米国特許出願公開第2009/0030202号明細書、米国特許出願公開第2005/0238919号明細書、国際公開第2001
/039234号明細書、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、欧州特許第2034538号明細書等が挙げられる。
As specific examples of known host compounds, compounds described in the following documents may be used. For example, Japanese Patent Application Laid-Open Nos. 2001-257076, 2002-308855, 2001-313179, 2002-319491, 2001-357777, 2002-334786, 2002-8860 Gazette, 2002-334787 gazette, 2002-15871 gazette, 2002-334788 gazette, 2002-43056 gazette, 2002-334789 gazette, 2002-75645 gazette, 2002-338579 gazette. 2002-105445, 2002-343568, 2002-141173, 2002-352957, 2002-203683, 2002-3632.
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 Application Publication No. 2003/0175553, US Patent Application Publication No. 2006/0280965, US Patent Application Publication No. 2005/0112407, US Patent Application Publication No. 2009/0017330, US Patent Application Publication No. 2009/0030202, US Patent Published application 2005/0238919 Pat, International Publication No. 2001
No. 0/03234, 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, International Publication No. 2007. No. 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, International Publication No. 2012/023947. No., JP 2008-074939 A, JP 2007-254297 A, European Patent No. 2034538, and the like.

(発光材料)
(1)リン光発光ドーパント
発光層3cに含有される発光材料としては、リン光発光ドーパントが挙げられる。リン光発光ドーパントとは、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℃)にて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以上の化合物であり、好ましくはリン光量子収率は0.1以上の化合物である。
(Luminescent material)
(1) Phosphorescence emission dopant As a luminescent material contained in the light emitting layer 3c, a phosphorescence emission dopant is mentioned. A phosphorescent dopant 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.). 01 or more compounds, preferably phosphorescence quantum yield of 0.1 or more compounds.

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ドーパントを用いる場合、任意の溶媒のいずれかにおいて上記リン光量子収率(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 a solution can be measured using various solvents, but when using a phosphorescent dopant in the present invention, the above phosphorescence quantum yield (0.01 or more) is achieved in any solvent. It only has to be done.

リン光発光ドーパントの発光の原理としては2種挙げられる。
一つは、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ドーパントに移動させることでリン光発光ドーパントからの発光を得るというエネルギー移動型である。
もう一つは、リン光発光ドーパントがキャリアトラップとなり、リン光発光ドーパント上でキャリアの再結合が起こりリン光発光ドーパント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、リン光発光ドーパント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 types of light emission principles of the phosphorescent dopant.
One is that recombination of carriers occurs on the host compound to which carriers are transported to generate an excited state of the host compound, and this energy is transferred to the phosphorescent dopant to obtain light emission from the phosphorescent dopant. It is an energy transfer type.
The other is a carrier trap type in which the phosphorescent dopant becomes a carrier trap, and carrier recombination occurs on the phosphorescent dopant to emit light from the phosphorescent dopant. In any case, it is a condition that the excited state energy of the phosphorescent dopant is lower than the excited state energy of the host compound.

リン光発光ドーパントは、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、更に好ましくはイリジウム化合物、オスミウム化合物、又は白金化合物(白金錯体系化合物)、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 light emitting dopant can be appropriately selected from known materials used for the light emitting layer of a general organic EL device, and preferably contains a group 8-10 metal in the periodic table of elements. A complex compound, more preferably an iridium compound, an osmium compound, a platinum compound (platinum complex compound), or a rare earth complex, and most preferably an iridium compound.

少なくとも一つの発光層3cに2種以上のリン光発光ドーパントが含有されていてもよく、発光層3cにおけるリン光発光ドーパントの含有量が発光層3cの厚さ方向で変化していてもよい。リン光発光ドーパントの含有量は、好ましくは発光層3cの総量に対し0.1体積%以上30体積%未満である。   Two or more phosphorescent dopants may be contained in at least one light emitting layer 3c, and the content of the phosphorescent dopant in the light emitting layer 3c may vary in the thickness direction of the light emitting layer 3c. The content of the phosphorescent light emitting dopant is preferably 0.1% by volume or more and less than 30% by volume with respect to the total amount of the light emitting layer 3c.

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。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、米国特許出願公開第2006/835469号明細書、米国特許出願公開第2006/0202194号明細書、米国特許出願公開第2007/0087321号明細書、米国特許出願公開第2005/0244673号明細書、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、米国特許出願公開第2002/0034656号明細書、米国特許第7332232号明細書、米国特許出願公開第2009/0108737号明細書、米国特許出願公開第2009/0039776号明細書、米国特許第6921915号明細書、米国特許第6687266号明細書、米国特許出願公開第2007/0190359号明細書、米国特許出願公開第2006/0008670号明細書、米国特許出願公開第2009/0165846号明細書、米国特許出願公開第2008/0015355号明細書、米国特許第7250226号明細書、米国特許第7396598号明細書、米国特許出願公開第2006/0263635号明細書、米国特許出願公開第2003/0138657号明細書、米国特許出願公開第2003/0152802号明細書、米国特許第7090928号明細書、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、米国特許出願公開第2006/0251923号明細書、米国特許出願公開第2005/0260441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、米国特許出願公開第2007/0190359号明細書、米国特許出願公開第2008/0297033号明細書、米国特許第7338722号明細書、米国特許出願公開第2002/0134984号明細書、米国特許第7279704号明細書、米国特許出願公開第2006/098120号明細書、米国特許出願公開第2006/103874号明細書、国際公開第2005/076380号、国際公開第2010/032663号、国際公開第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、米国特許出願公開第2012/228583号明細書、米国特許出願公開第2012/212126号明細書、特開2012−069737号公報、特開2011−181303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。
中でも、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−硫黄結合のうち少なくとも一つの配位様式を含む錯体が好ましい。
Specific examples of known phosphorescent dopants 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), International Publication No. 2009/100991, International Publication No. 2008/101842, International Publication No. 2003/040257, US Patent Application Publication No. 2006/835469, US Patent Application Publication No. 2006. No. 0202194, U.S. Patent Application Publication No. 2007/0087321, U.S. Patent Application Publication No. 2005/0244673, 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 Application Publication No. 2002/0034656, and US Pat. No. 7,332,232. United States Patent Application Publication No. 2009/0108737, United States Patent Application Publication No. 2009/0039776, United States Patent No. 6921915, United States Patent No. 6,687,266, United States Patent Application Publication No. 2007/0190359. No., US Patent Application Publication No. 2006/0008670, US Patent Application Publication No. 2009/0165846, US Patent Application Publication No. 2008/0015355, US Pat. No. 7,250,226, US Patent No. 7396598 Writing, U.S. Patent Application Publication No. 2006/0263635, U.S. Patent Application Publication No. 2003/0138657, U.S. Patent Application Publication No. 2003/0152802, U.S. Patent No. 7090928, 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, US Patent Application Publication No. 2006/0251923, US Patent Application Publication No. 2005/0260441, US Pat. No. 7,393,599. No. 7, U.S. Pat. No. 7,534,505, U.S. Pat. No. 7,445,855, U.S. Patent Application Publication No. 2007/0190359, U.S. Patent Application Publication No. 2008/0297033, U.S. Pat. No. 7,338,722. Letter, United States Published Patent Application No. 2002/0134984, U.S. Pat. No. 7,279,704, U.S. Patent Application Publication No. 2006/098120, U.S. Patent Application Publication No. 2006/103874, 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, International Publication No. 2010/086089, International Publication No. Publication No. 2009/113646, International Publication No. 2012/020327, International Publication No. 2011/051404, International Publication No. 2011/004639, International Publication No. 2011/073149, US Patent Application Publication No. 2012/228583 , Rice Japanese Patent Application Publication No. 2012/212126, Japanese Patent Application Laid-Open No. 2012-069737, Japanese Patent Application Laid-Open No. 2011-181303, Japanese Patent Application Laid-Open No. 2009-114086, Japanese Patent Application Laid-Open No. 2003-81988, Japanese Patent Application Laid-Open No. 2002-302671. Japanese Patent Laid-Open No. 2002-363552.
Among these, a preferable phosphorescent dopant includes an organometallic complex having Ir as a central metal. More preferably, a complex containing at least one coordination mode among a metal-carbon bond, a metal-nitrogen bond, a metal-oxygen bond, and a metal-sulfur bond is preferable.

(2)蛍光ドーパント
発光層3cに含有される蛍光ドーパントは、励起一重項からの発光が可能な化合物であり、励起一重項からの発光が観測される化合物である限り、特に限定されない。蛍光ドーパントとしては、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。また、近年では遅延蛍光を利用した発光ドーパントも開発されており、これらを用いてもよい。
遅延蛍光を利用した発光ドーパントの具体例としては、例えば、国際公開第2011/156793号、特開2011−213643号公報、特開2010−93181号公報等に記載の化合物が挙げられるが、本発明はこれらに限定されない。
(2) Fluorescent dopant The fluorescent dopant contained in the light emitting layer 3c is a compound that can emit light from an excited singlet, and is not particularly limited as long as it is a compound that emits light from an excited singlet. As fluorescent dopants, coumarin dyes, pyran dyes, cyanine dyes, croconium dyes, squalium dyes, oxobenzanthracene dyes, fluorescein dyes, rhodamine dyes, pyrylium dyes, perylene dyes, stilbene dyes , Polythiophene dyes, rare earth complex phosphors, and the like. In recent years, light emitting dopants utilizing delayed fluorescence have been developed, and these may be used.
Specific examples of the luminescent dopant using delayed fluorescence include, for example, the compounds described in International Publication No. 2011/156793, Japanese Patent Application Laid-Open No. 2011-213643, Japanese Patent Application Laid-Open No. 2010-93181, and the like. Is not limited to these.

(注入層:正孔注入層3a、電子注入層3e)
注入層とは、駆動電圧低下や発光輝度向上のために電極と発光層3c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)に詳細に記載されており、正孔注入層3aと電子注入層3eとがある。
(Injection layer: hole injection layer 3a, electron injection layer 3e)
The injection layer is a layer provided between the electrode and the light emitting layer 3c in order to lower the driving voltage and improve the light emission luminance. “The organic EL element and the forefront of its industrialization (November 30, 1998 2) Chapter 2 “Electrode Material” (pages 123 to 166) of “S.

注入層は、必要に応じて設けることができる。正孔注入層3aであれば、アノードと発光層3c又は正孔輸送層3bとの間、電子注入層3eであれば、カソードと発光層3c又は電子輸送層3dとの間に存在させてもよい。   The injection layer can be provided as necessary. The hole injection layer 3a may be present between the anode and the light emitting layer 3c or the hole transport layer 3b, and the electron injection layer 3e may be present between the cathode and the light emitting layer 3c or the electron transport layer 3d. Good.

正孔注入層3a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、具体例として、銅フタロシアニンに代表されるフタロシアニン層、酸化バナジウムに代表される酸化物層、アモルファスカーボン層、ポリアニリン(エメラルディン)やポリチオフェン等の導電性高分子を用いた高分子層等が挙げられる。   The details of the hole injection layer 3a are described in JP-A-9-45479, JP-A-9-260062, JP-A-8-288069, and the like. Specific examples thereof include phthalocyanine represented by copper phthalocyanine. Examples thereof include a layer, an oxide layer typified by vanadium oxide, an amorphous carbon layer, and a polymer layer using a conductive polymer such as polyaniline (emeraldine) or polythiophene.

電子注入層3e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、具体的にはストロンチウムやアルミニウム等に代表される金属層、フッ化カリウム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、酸化モリブデンに代表される酸化物層等が挙げられる。電子注入層3eはごく薄い膜であることが望ましく、素材にもよるがその厚みは1nm〜10μmの範囲内が好ましい。   The details of the electron injection layer 3e are described in JP-A-6-325871, JP-A-9-17574, JP-A-10-74586, and the like, and specifically represented by strontium, aluminum and the like. Examples thereof include a metal layer, an alkali metal halide layer typified by potassium fluoride, an alkaline earth metal compound layer typified by magnesium fluoride, and an oxide layer typified by molybdenum oxide. The electron injection layer 3e is desirably a very thin film, and the thickness thereof is preferably in the range of 1 nm to 10 μm although it depends on the material.

(正孔輸送層3b)
正孔輸送層3b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3a、電子阻止層も正孔輸送層3bに含まれる。正孔輸送層3bは、単層又は複数層設けることができる。
(Hole transport layer 3b)
The hole transport layer 3b is made of a hole transport material having a function of transporting holes, and in a broad sense, the hole injection layer 3a and the electron blocking layer are also included in the hole transport layer 3b. The hole transport layer 3b 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。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。   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. 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(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、N−フェニルカルバゾール、更には米国特許第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(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3個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(MTDATA)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 (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-tolyl) Aminophenyl) -4-phenylcyclohexane, bis (4-dimethylamino-2-methylphenyl) phenylmethane, bis (4-di-p-tolylaminophenyl) phenylmethane, N, N'-diphenyl-N, N ' − (4-methoxyphenyl) -4,4'-diaminobiphenyl, N, N, N ', N'-tetraphenyl-4,4'-diaminodiphenyl ether, 4,4'-bis (diphenylamino) quadriphenyl, N, N, N-tri (p-tolyl) amine, 4- (di-p-tolylamino) -4 '-[4- (di-p-tolylamino) styryl] stilbene, 4-N, N-diphenylamino- (2-diphenylvinyl) benzene, 3-methoxy-4'-N, N-diphenylaminostilbenzene, N-phenylcarbazole, and also two fused aromatic rings described in US Pat. No. 5,061,569 In the molecule, for example, 4,4'-bis [N- (1-naphthyl) -N-phenylamino] biphenyl (NPD), JP-A-4-308688 Triphenylamine units disclosed in Japanese is coupled to the three starburst 4,4 ', 4 "- tris [
N- (3-methylphenyl) -N-phenylamino] triphenylamine (MTDATA) and the like.

さらに、これらの材料を高分子鎖に導入した、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。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。
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ことから、これらの材料を用いることが好ましい。
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.
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, it is preferable to use these materials because a light-emitting element with higher efficiency can be obtained.

正孔輸送層3bの厚み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。この正孔輸送層3b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。   Although there is no restriction | limiting in particular about the thickness of the positive hole transport layer 3b, Usually, 5 nm-about 5 micrometers, Preferably it exists in the range of 5-200 nm. The hole transport layer 3b may have a single layer structure composed of one or more of the above materials.

また、正孔輸送層3bの材料に不純物をドープして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、J.Appl.Phys.,95,5773(2004)等に記載されたものが挙げられる。
このように、正孔輸送層3b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。
Also, the p-type can be enhanced by doping impurities into the material of the hole transport layer 3b. Examples thereof include JP-A-4-297076, JP-A-2000-196140, 2001-102175, J.A. Appl. Phys. 95, 5773 (2004), and the like.
Thus, it is preferable to increase the p property of the hole transport layer 3b because an element with lower power consumption can be manufactured.

(電子輸送層3d)
電子輸送層3dは、電子を輸送する機能を有する材料からなり、広い意味で電子注入層3e、正孔阻止層も電子輸送層3dに含まれる。電子輸送層3d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 3d)
The electron transport layer 3d is made of a material having a function of transporting electrons, and in a broad sense, the electron injection layer 3e and the hole blocking layer are also included in the electron transport layer 3d. The electron transport layer 3d can be provided as a single layer structure or a multilayer structure of a plurality of layers.

単層構造の電子輸送層3dの電子輸送材料、及び積層構造の電子輸送層3dにおいて発光層3c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3cに伝達する機能を有していればよい。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3d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、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。
From the cathode, an electron transport material for the electron transport layer 3d having a single layer structure and an electron transport material (also serving as a hole blocking material) constituting the layer portion adjacent to the light emitting layer 3c in the electron transport layer 3d having a multilayer structure. What is necessary is just to have the function to transmit the injected electron to the light emitting layer 3c. 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. Further, 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 are also used as the material for the electron transport layer 3d. Can do. 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.

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(Alq3)、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(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3d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 (Alq3), 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 (Znq), and the like, and the central metals of these metal complexes are In, Mg, A metal complex replaced with Cu, Ca, Sn, Ga, or Pb can also be used as the material of the electron transport layer 3d.

その他、メタルフリー若しくはメタルフタロシアニン、又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3dの材料として好ましく用いることができる。また、発光層3cの材料としても用いられるジスチリルピラジン誘導体も電子輸送層3dの材料として用いることができるし、正孔注入層3a、正孔輸送層3bと同様にn型−Si、n型−SiC等の無機半導体も電子輸送層3d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 an alkyl group or a sulfonic acid group can be preferably used as the material for the electron transport layer 3d. Further, a distyrylpyrazine derivative that is also used as the material of the light emitting layer 3c can be used as the material of the electron transport layer 3d, and n-type-Si, n-type as in the case of the hole injection layer 3a and the hole transport layer 3b. An inorganic semiconductor such as -SiC can also be used as the material of the electron transport layer 3d.

電子輸送層3d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、LB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。電子輸送層3dの厚み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3d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。   The electron transport layer 3d 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 ink jet method, or an LB method. Although there is no restriction | limiting in particular about the thickness of 3 d of electron carrying layers, Usually, 5 nm-about 5 micrometers, Preferably it exists in the range of 5-200 nm. The electron transport layer 3d may have a single-layer structure made of one or more of the above materials.

また、電子輸送層3d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、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3dには、カリウムやカリウム化合物等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3dのn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。   In addition, the electron transport layer 3d 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, J.A. Appl. Phys. 95, 5773 (2004), and the like. Furthermore, it is preferable that the electron transport layer 3d contains potassium, a potassium compound, or the like. As the potassium compound, for example, potassium fluoride can be used. Thus, when the n property of the electron transport layer 3d is increased, an element with lower power consumption can be manufactured.

また、電子輸送層3dの材料(電子輸送性化合物)として、上述した中間層1aを構成する材料と同様のものを用いてもよい。これは、電子注入層3eを兼ねた電子輸送層3dであっても同様である。   Further, as the material (electron transporting compound) of the electron transport layer 3d, the same material as that constituting the intermediate layer 1a described above may be used. The same applies to the electron transport layer 3d also serving as the electron injection layer 3e.

(阻止層:正孔阻止層、電子阻止層)
阻止層は、上記した有機機能層3の基本構成層の他に、必要に応じて設けられるものである。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)層がある。
(Blocking layer: hole blocking layer, electron blocking layer)
The blocking layer is provided as necessary in addition to the basic constituent layer of the organic functional layer 3 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). There is a hole blocking (hole blocking) layer.

正孔阻止層とは、広い意味では、電子輸送層3d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、上記の電子輸送層3d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3cに隣接して設けられていることが好ましい。正孔阻止層の厚みは、3〜100nmであることが好ましく、5〜30nmであることがより好ましい。   The hole blocking layer has the function of the electron transport layer 3d 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 said electron carrying layer 3d can be used as a hole-blocking layer as needed. The hole blocking layer is preferably provided adjacent to the light emitting layer 3c. The thickness of the hole blocking layer is preferably 3 to 100 nm, and more preferably 5 to 30 nm.

電子阻止層とは、広い意味では、正孔輸送層3b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、上記の正孔輸送層3b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。   The electron blocking layer has the function of the hole transport layer 3b in a broad sense. The electron blocking layer is made of a material that has a function of transporting holes but has a very small ability to transport electrons, and improves the probability of recombination of electrons and holes by blocking electrons while transporting holes. be able to. Moreover, the structure of said positive hole transport layer 3b can be used as an electron blocking layer as needed.

(補助電極15)
補助電極15は、透明電極1の抵抗を下げる目的で設けられるものであって、透明電極1の導電性層1bに接して設けられる。補助電極15を形成する材料としては、金、白金、銀、銅、アルミニウム等の抵抗が低い金属が好ましい。これらの金属は光透過性が低いため、光取り出し面13aからの発光光hの取り出しの影響のない範囲でパターン形成される。補助電極15の線幅は、光を取り出す開口率の観点から50μm以下であることが好ましく、補助電極15の厚さは、導電性の観点から1μm以上であることが好ましい。
(Auxiliary electrode 15)
The auxiliary electrode 15 is provided for the purpose of reducing the resistance of the transparent electrode 1, and is provided in contact with the conductive layer 1 b of the transparent electrode 1. The material for forming the auxiliary electrode 15 is preferably a metal with low resistance such as gold, platinum, silver, copper, or aluminum. Since these metals have low light transmittance, a pattern is formed in a range not affected by extraction of the emitted light h from the light extraction surface 13a. The line width of the auxiliary electrode 15 is preferably 50 μm or less from the viewpoint of the aperture ratio for extracting light, and the thickness of the auxiliary electrode 15 is preferably 1 μm or more from the viewpoint of conductivity.

(封止材17)
封止材17は、有機EL素子7を覆う板状又はフィルム状の封止部材である。封止材17は、接着剤19によって透明基板13側に固定されるものであってもよく、封止膜であってもよい。このような封止材17は、透明電極1及び対向電極5aの端子部分を露出させる状態で、少なくとも有機機能層3を覆う状態で設けられている。また、封止材17に電極を設け、透明電極1及び対向電極5aの端子部分と、この電極とを導通させるように構成してもよい。
(Encapsulant 17)
The sealing material 17 is a plate-shaped or film-shaped sealing member that covers the organic EL element 7. The sealing material 17 may be fixed to the transparent substrate 13 side by the adhesive 19 or may be a sealing film. Such a sealing material 17 is provided in a state of covering at least the organic functional layer 3 in a state in which the terminal portions of the transparent electrode 1 and the counter electrode 5a are exposed. Further, an electrode may be provided on the sealing material 17 so that the terminal portions of the transparent electrode 1 and the counter electrode 5a are electrically connected to this electrode.

板状(フィルム状)の封止材17の例には、ガラス基板、ポリマー基板、金属基板等が挙げられ、これらの基板材料を更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。金属基板としては、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からなるものが挙げられる。   Examples of the plate-like (film-like) sealing material 17 include a glass substrate, a polymer substrate, a metal substrate, and the like, and these substrate materials may be used in the form of a thinner 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. Examples of the metal substrate include those made of 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.

中でも、素子を薄膜化できるということから、封止材として薄型のフィルム状のポリマー基板や金属基板を好ましく使用することができる。フィルム状としたポリマー基板は、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、及び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)%)が、1×10−3g/m・24h以下のものであることが好ましい。 Among them, since the element can be thinned, a thin film polymer substrate or metal substrate can be preferably used as the sealing material. The polymer substrate made into a film has a oxygen permeability measured by a method according to JIS K 7126-1987 of 1 × 10 −3 ml / m 2 · 24 h · atm or less, and a method according to JIS K 7129-1992. It is preferable that the water vapor permeability (25 ± 0.5 ° C., relative humidity (90 ± 2)%) measured in (1) is 1 × 10 −3 g / m 2 · 24 h or less.

これらの基板は、凹板状に加工して封止材17として用いてもよい。この場合、上記基板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。   These substrates may be processed into a concave plate shape and used as the sealing material 17. In this case, the substrate is subjected to processing such as sand blasting and chemical etching to form a concave shape.

このような板状の封止材17を透明基板13側に固定するための接着剤19は、封止材17と透明基板13との間に挟持された有機EL素子7を封止するためのシール剤として用いられる。このような接着剤19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の反応性ビニル基を有する光硬化及び熱硬化型接着剤、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)、ホットメルト型のポリアミド、ポリエステル、ポリオレフィン、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もできる。   The adhesive 19 for fixing the plate-shaped sealing material 17 to the transparent substrate 13 side is for sealing the organic EL element 7 sandwiched between the sealing material 17 and the transparent substrate 13. Used as a sealant. Specifically, such an adhesive 19 is a photocuring and thermosetting adhesive having a reactive vinyl group of an acrylic acid-based oligomer, a methacrylic acid-based oligomer, a moisture-curing type such as 2-cyanoacrylic acid ester, or the like. Can be mentioned. In addition, epoxy-based heat and chemical curing type (two-component mixing), hot-melt type polyamide, polyester, polyolefin, and cationic curing type UV-curable epoxy resin adhesive can also be exemplified.

なお、有機EL素子7を構成する有機材料は、熱処理により劣化する場合がある。このため、接着剤19は、室温(25℃)から80℃までに接着硬化できるものが好ましい。また、接着剤19中に乾燥剤を分散させておいてもよい。
封止材17と透明基板13との接着部分への接着剤19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, the organic material which comprises the organic EL element 7 may deteriorate with heat processing. For this reason, the adhesive 19 is preferably one that can be adhesively cured from room temperature (25 ° C.) to 80 ° C. Further, a desiccant may be dispersed in the adhesive 19.
Application | coating of the adhesive agent 19 to the adhesion part of the sealing material 17 and the transparent substrate 13 may use a commercially available dispenser, and may print like screen printing.

また、板状の封止材17と透明基板13と接着剤19との間に隙間が形成される場合、この間隙には、気相及び液相では、窒素、アルゴン等の不活性気体やフッ化炭化水素、シリコンオイルのような不活性液体を注入することが好ましい。また、真空とすることも可能である。また、内部に吸湿性化合物を封入することもできる。   In addition, when a gap is formed between the plate-shaped sealing material 17, the transparent substrate 13, and the adhesive 19, in this gap, in the gas phase and the liquid phase, an inert gas such as nitrogen or argon or a fluorine is used. It is preferable to inject an inert liquid such as activated hydrocarbon or silicon oil. A vacuum can also be used. Moreover, a hygroscopic compound can also be enclosed inside.

吸湿性化合物としては、例えば金属酸化物(例えば、酸化ナトリウム、酸化カリウム、酸化カルシウム、酸化バリウム、酸化マグネシウム、酸化アルミニウム等)、硫酸塩(例えば、硫酸ナトリウム、硫酸カルシウム、硫酸マグネシウム、硫酸コバルト等)、金属ハロゲン化物(例えば、塩化カルシウム、塩化マグネシウム、フッ化セシウム、フッ化タンタル、臭化セリウム、臭化マグネシウム、ヨウ化バリウム、ヨウ化マグネシウム等)、過塩素酸類(例えば、過塩素酸バリウム、過塩素酸マグネシウム等)等が挙げられ、硫酸塩、金属ハロゲン化物及び過塩素酸類としては、無水塩が好適に用いられる。   Examples of the hygroscopic compound include metal oxides (for example, sodium oxide, potassium oxide, calcium oxide, barium oxide, magnesium oxide, aluminum oxide), sulfates (for example, sodium sulfate, calcium sulfate, magnesium sulfate, cobalt sulfate, etc.) ), Metal halides (eg, calcium chloride, magnesium chloride, cesium fluoride, tantalum fluoride, cerium bromide, magnesium bromide, barium iodide, magnesium iodide, etc.), perchloric acids (eg, barium perchlorate) , Magnesium perchlorate, etc.), and anhydrous salts are preferably used as sulfates, metal halides and perchloric acids.

一方、封止材17として封止膜を用いる場合、有機機能層3を完全に覆い、かつ透明電極1及び対向電極5aの端子部分を露出させる状態で、透明基板13上に封止膜が設けられる。このような封止膜は、無機材料や有機材料を用いて構成される。特に、水分や酸素等、有機機能層3の劣化をもたらす物質の浸入を抑制する機能を有する材料で構成されることとする。このような材料として、例えば、酸化ケイ素、二酸化ケイ素、窒化ケイ素等の無機材料が用いられる。さらに、封止膜の脆弱性を改良するために、これら無機材料からなる膜とともに、有機材料からなる膜を用いて積層構造としてもよい。   On the other hand, when a sealing film is used as the sealing material 17, the sealing film is provided on the transparent substrate 13 with the organic functional layer 3 completely covered and the terminal portions of the transparent electrode 1 and the counter electrode 5a exposed. It is done. Such a sealing film is configured using an inorganic material or an organic material. In particular, it is made of a material having a function of suppressing entry of a substance that causes deterioration of the organic functional layer 3 such as moisture and oxygen. As such a material, for example, inorganic materials such as silicon oxide, silicon dioxide, and silicon nitride are used. Furthermore, in order to improve the brittleness of the sealing film, a laminated structure may be formed by using a film made of an organic material together with a film made of these inorganic materials.

これらの膜の作製方法については、特に限定はなく、例えば、真空蒸着法、スパッタリング法、反応性スパッタリング法、分子線エピタキシー法、クラスターイオンビーム法、イオンプレーティング法、プラズマ重合法、大気圧プラズマ重合法、プラズマCVD法、レーザーCVD法、熱CVD法、コーティング法等を用いることができる。   The method for producing these films is not particularly limited. For example, vacuum deposition, sputtering, reactive sputtering, molecular beam epitaxy, cluster ion beam, ion plating, plasma polymerization, atmospheric pressure plasma A polymerization method, a plasma CVD method, a laser CVD method, a thermal CVD method, a coating method, or the like can be used.

(保護膜、保護板)
有機ELデバイスは、必要に応じて保護膜をさらに含んでもよい。即ち、保護膜と透明基板13とで、有機EL素子7と封止材17を挟むように設けられてもよい。この保護膜若しくは保護板は、有機EL素子7を機械的に保護するためのものである。特に封止材17が封止膜である場合には、有機EL素子7に対する機械的な保護が十分ではないため、このような保護膜若しくは保護板を設けることが好ましい。
(Protective film, protective plate)
The organic EL device may further include a protective film as necessary. That is, the protective film and the transparent substrate 13 may be provided so as to sandwich the organic EL element 7 and the sealing material 17. This protective film or protective plate is for mechanically protecting the organic EL element 7. In particular, when the sealing material 17 is a sealing film, it is preferable to provide such a protective film or a protective plate because mechanical protection for the organic EL element 7 is not sufficient.

保護膜若しくは保護板としては、ガラス板、ポリマー板、これよりも薄型のポリマーフィルム、金属板、これよりも薄型の金属フィルム、又はポリマー材料膜や金属材料膜が適用される。特に、軽量かつ薄膜化ということから、ポリマーフィルムを用いることが好ましい。   As the protective film or protective plate, a glass plate, a polymer plate, a polymer film thinner than this, a metal plate, a metal film thinner than this, a polymer material film or a metal material film is applied. In particular, it is preferable to use a polymer film because it is lightweight and thin.

<有機ELデバイスの製造方法>
図7に示される有機ELデバイス100の製造方法の一例を説明する。
まず、透明基板13上に、前述の中間層1aを湿式法、好ましくはディップ法にて形成する。中間層1aの厚みは、前述の通り、1〜30nm、好ましくは1〜10nmとしうる。
<Method for manufacturing organic EL device>
An example of a method for manufacturing the organic EL device 100 shown in FIG. 7 will be described.
First, the above-described intermediate layer 1a is formed on the transparent substrate 13 by a wet method, preferably a dip method. As described above, the thickness of the intermediate layer 1a can be 1 to 30 nm, preferably 1 to 10 nm.

次に、中間層1a上に、銀(又は銀を含有する合金)を主成分とする導電性層1bを湿式法又は乾式法にて形成する。導電性層1bの厚みは、前述の通り、5〜20nm、好ましくは8〜12nmとする。それにより、アノードとなる透明電極1を作製する。   Next, the conductive layer 1b mainly composed of silver (or an alloy containing silver) is formed on the intermediate layer 1a by a wet method or a dry method. As described above, the thickness of the conductive layer 1b is 5 to 20 nm, preferably 8 to 12 nm. Thereby, the transparent electrode 1 used as an anode is produced.

中間層1aの形成後又は導電性層1bの形成後、必要に応じて補助電極15をさらに形成してもよい。補助電極15の形成は、蒸着法、スパッタリング法、印刷法、インクジェット法又はエアロゾルジェット法等で行うことができる。   After the formation of the intermediate layer 1a or after the formation of the conductive layer 1b, an auxiliary electrode 15 may be further formed as necessary. The auxiliary electrode 15 can be formed by a vapor deposition method, a sputtering method, a printing method, an ink jet method, an aerosol jet method, or the like.

次に、この上に正孔注入層3a、正孔輸送層3b、発光層3c、電子輸送層3d、電子注入層3eの順に成膜し、有機機能層3を形成する。これらの各層の成膜は、スピンコート法、キャスト法、インクジェット法、蒸着法、印刷法等があるが、均質な膜が得られやすく、かつピンホールが生成しにくい等の点から、真空蒸着法又はスピンコート法が特に好ましい。さらに、層ごとに異なる成膜法を適用してもよい。これらの各層の成膜に蒸着法を採用する場合、その蒸着条件は使用する化合物の種類等により異なるが、一般にボート加熱温度50〜450℃、真空度1×10−6〜1×10−2Pa、蒸着速度0.01〜50nm/秒、基板温度−50〜300℃、層の厚み0.1〜5μmで、各条件を適宜選択することが望ましい。 Next, a hole injection layer 3a, a hole transport layer 3b, a light emitting layer 3c, an electron transport layer 3d, and an electron injection layer 3e are formed in this order on this, and the organic functional layer 3 is formed. The film formation of each of these layers includes spin coating, casting, ink jet, vapor deposition, and printing, but vacuum vapor deposition is easy because a homogeneous film is easily obtained and pinholes are difficult to generate. The method or spin coating method is particularly preferred. Further, different film formation methods may be applied for each layer. When employing a vapor deposition method for forming each of these layers, the vapor deposition conditions vary depending on the type of compound used, but generally a boat heating temperature of 50 to 450 ° C. and a degree of vacuum of 1 × 10 −6 to 1 × 10 −2. It is desirable to appropriately select each condition with Pa, a deposition rate of 0.01 to 50 nm / second, a substrate temperature of −50 to 300 ° C., and a layer thickness of 0.1 to 5 μm.

以上のようにして有機機能層3を形成した後、この上部にカソードとなる対向電極5aを、蒸着法やスパッタ法等の適宜の成膜法によって形成する。この際、対向電極5aは、有機機能層3によって透明電極1に対して絶縁状態を保ちつつ、有機機能層3の上方から透明基板13の周縁に端子部分を引き出した形状にパターン形成する。これにより、有機EL素子7が得られる。その後、有機EL素子7の透明電極1及び対向電極5aの端子部分を露出させた状態で、少なくとも有機機能層3を覆う封止材17を設ける。それにより、有機ELデバイス100を得ることができる。   After the organic functional layer 3 is formed as described above, the counter electrode 5a serving as a cathode is formed thereon by an appropriate film forming method such as a vapor deposition method or a sputtering method. At this time, the counter electrode 5 a is patterned in a shape in which a terminal portion is drawn from the upper side of the organic functional layer 3 to the periphery of the transparent substrate 13 while being kept insulated from the transparent electrode 1 by the organic functional layer 3. Thereby, the organic EL element 7 is obtained. Then, the sealing material 17 which covers at least the organic functional layer 3 is provided in a state in which the terminal portions of the transparent electrode 1 and the counter electrode 5a of the organic EL element 7 are exposed. Thereby, the organic EL device 100 can be obtained.

このような有機ELデバイス100の作製においては、一回の真空引きで一貫して有機機能層3から対向電極5aまで作製するのが好ましい。但し、途中で真空雰囲気から透明基板13を取り出して異なる成膜法を施しても構わない。その際、作業を乾燥不活性ガス雰囲気下で行う等の配慮が必要となる。   In the production of such an organic EL device 100, it is preferable that the organic functional layer 3 to the counter electrode 5a are produced consistently by a single vacuum. However, the transparent substrate 13 may be taken out from the vacuum atmosphere and a different film forming method may be applied. At that time, it is necessary to consider that the work is performed in a dry inert gas atmosphere.

このようにして得られた有機ELデバイス100に直流電圧を印加する場合には、アノードである透明電極1を+の極性とし、カソードである対向電極5aを−の極性として、電圧2〜40V程度を印加すると発光が観測できる。また、交流電圧を印加してもよい。なお、印加する交流の波形は任意でよい。   When a DC voltage is applied to the organic EL device 100 thus obtained, the transparent electrode 1 as an anode has a positive polarity, the counter electrode 5a as a cathode has a negative polarity, and a voltage of about 2 to 40V. Luminescence can be observed by applying. An alternating voltage may be applied. The alternating current waveform to be applied may be arbitrary.

<有機ELデバイスの作用>
有機ELデバイス100は、高い光透過性と導電性とを有する本発明の透明電極基板10をアノード基板として含み、その上部に有機機能層3と、カソードとなる対向電極5aとを設けて構成される。このため、透明電極1と対向電極5aとの間に十分な電圧を印加して高輝度発光を実現しつつ、透明電極1側からの発光光hの取り出し効率が向上することによる高輝度化を図ることが可能である。さらに、所定輝度を得るための駆動電圧の低減による発光寿命の向上を図ることも可能になる。
<Operation of organic EL device>
The organic EL device 100 includes the transparent electrode substrate 10 of the present invention having high light transmittance and conductivity as an anode substrate, and is provided with an organic functional layer 3 and a counter electrode 5a serving as a cathode on the upper portion. The For this reason, a high voltage is applied by applying a sufficient voltage between the transparent electrode 1 and the counter electrode 5a to realize high luminance light emission, and improving the extraction efficiency of the emitted light h from the transparent electrode 1 side. It is possible to plan. Further, it is possible to improve the light emission life by reducing the drive voltage for obtaining a predetermined luminance.

3-1-2.有機ELデバイスの第2例
<有機ELデバイスの構成>
図8は、本発明の電子デバイスの一例として、本発明の透明電極基板を含む有機ELデバイスの第2例を示す概略断面図である。図8に示される第2例の有機ELデバイス200は、透明電極基板10をカソード基板として用いた以外は図8に示される第1例の有機ELデバイス100とほぼ同様に構成される。以下、第1例と同様の構成要素についての重複する詳細な説明は省略し、第2例の有機ELデバイス200の特徴的な構成を説明する。
3-1-2. Second Example of Organic EL Device <Configuration of Organic EL Device>
FIG. 8: is a schematic sectional drawing which shows the 2nd example of the organic EL device containing the transparent electrode substrate of this invention as an example of the electronic device of this invention. The organic EL device 200 of the second example shown in FIG. 8 is configured in substantially the same manner as the organic EL device 100 of the first example shown in FIG. 8 except that the transparent electrode substrate 10 is used as the cathode substrate. Hereinafter, the detailed description of the same components as those in the first example will be omitted, and the characteristic configuration of the organic EL device 200 in the second example will be described.

図8に示されるように、有機ELデバイス200は、第1例と同様に、透明電極1が設けられた透明基板13が、前述の透明電極基板でありうる。このため有機ELデバイス200は、少なくとも透明基板13側から発光光hを取り出せるように構成されている。ただし、図8における透明電極1は、カソード(陰極)として機能し、対向電極5bはアノードとして機能している。このように構成される有機ELデバイス200の層構造は、以下に説明する例に限定されることはなく、一般的な層構造であってもよいことは、第1例と同様である。   As shown in FIG. 8, in the organic EL device 200, the transparent substrate 13 provided with the transparent electrode 1 can be the above-described transparent electrode substrate, as in the first example. For this reason, the organic EL device 200 is configured to extract the emitted light h from at least the transparent substrate 13 side. However, the transparent electrode 1 in FIG. 8 functions as a cathode (cathode), and the counter electrode 5b functions as an anode. The layer structure of the organic EL device 200 configured as described above is not limited to the example described below, and may be a general layer structure as in the first example.

有機機能層3は、カソードとして機能する透明電極1の上部に、電子注入層3e/電子輸送層3d/発光層3c/正孔輸送層3b/正孔注入層3aをこの順に積層して構成されうる。   The organic functional layer 3 is formed by laminating an electron injection layer 3e / electron transport layer 3d / light emitting layer 3c / hole transport layer 3b / hole injection layer 3a in this order on the transparent electrode 1 functioning as a cathode. sell.

有機機能層3は、これらの層の他にも、第1例と同様に、必要に応じて他の層をさらに含んでもよい。このような構成において、透明電極1と対向電極5bとで挟持された有機機能層3が、発光領域となることも第1例と同様である。   In addition to these layers, the organic functional layer 3 may further include other layers as necessary, as in the first example. In such a configuration, the organic functional layer 3 sandwiched between the transparent electrode 1 and the counter electrode 5b is the light emitting region as in the first example.

アノードとして用いられる対向電極5bは、金属、合金、有機若しくは無機の導電性化合物、又はこれらの混合物等から構成されている。具体的には、金(Au)等の金属、ヨウ化銅(CuI)、ITO、ZnO、TiO、SnO等の酸化物半導体等が挙げられる。対向電極5b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薄膜を形成させることにより作製することができる。 The counter electrode 5b used as the anode is made of a metal, an alloy, an organic or inorganic conductive compound, or a mixture thereof. Specific examples include metals such as gold (Au), oxide semiconductors such as copper iodide (CuI), ITO, ZnO, TiO 2 , and SnO 2 . The counter electrode 5b can be produced by forming a thin film of these conductive materials by a method such as vapor deposition or sputtering.

アノードとして機能する対向電極5bのシート抵抗値は、数百Ω/□以下であることが好ましい。対向電極5bの厚みは、通常、5nm〜5μmであり、5〜200nmであることがより好ましい。なお、この有機ELデバイス200が、対向電極5b側からも発光光hを取り出せるように構成されている場合、対向電極5bを構成する材料としては、上述した導電性材料のうち光透過性の良好な導電性材料が選択されて用いられる。   The sheet resistance value of the counter electrode 5b functioning as the anode is preferably several hundred Ω / □ or less. The thickness of the counter electrode 5b is usually 5 nm to 5 μm, and more preferably 5 to 200 nm. In addition, when this organic EL device 200 is comprised so that emitted light h can be taken out also from the counter electrode 5b side, as a material which comprises the counter electrode 5b, favorable light transmittance is mentioned among the electrically conductive materials mentioned above. A suitable conductive material is selected and used.

さらに、有機機能層3の劣化を防止することを目的として、第1例と同様に、少なくとも有機機能層3は、封止材17で封止されている。   Furthermore, for the purpose of preventing deterioration of the organic functional layer 3, at least the organic functional layer 3 is sealed with a sealing material 17 as in the first example.

以上説明した有機ELデバイス200を構成する主要な層のうち、アノードとして用いられる対向電極5b以外の構成要素の詳細な構成は、第1例と同様である。   Of the main layers constituting the organic EL device 200 described above, the detailed configuration of the components other than the counter electrode 5b used as the anode is the same as that of the first example.

<有機ELデバイスの作用>
以上説明した有機ELデバイス200は、高い光透過性と導電性とを有する本発明の透明電極基板10をカソード基板として用い、この上部に有機機能層3とアノードとなる対向電極5bとを積層して構成されうる。このため、第1例と同様に、透明電極1と対向電極5bとの間に十分な電圧を印加して高輝度発光を実現しつつ、透明電極1側からの発光光hの取り出し効率が向上することによる高輝度化を図ることが可能である。さらに、所定輝度を得るための駆動電圧の低減による発光寿命の向上を図ることも可能になる。
<Operation of organic EL device>
In the organic EL device 200 described above, the transparent electrode substrate 10 of the present invention having high light transmittance and conductivity is used as a cathode substrate, and the organic functional layer 3 and the counter electrode 5b serving as an anode are laminated thereon. Can be configured. Therefore, as in the first example, a sufficient voltage is applied between the transparent electrode 1 and the counter electrode 5b to realize high-luminance light emission, and the extraction efficiency of the emitted light h from the transparent electrode 1 is improved. By doing so, it is possible to increase the brightness. Further, it is possible to improve the light emission life by reducing the drive voltage for obtaining a predetermined luminance.

3-2.有機ELデバイスの用途
本発明の有機ELデバイスは、面発光体として機能しうるため、各種の発光光源として用いることができる。発光光源の例には、家庭用照明や車内照明等の照明装置、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。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。
3-2. Use of Organic EL Device The organic EL device of the present invention can function as a surface light emitter, and therefore can be used as various light sources. Examples of light-emitting light sources include lighting devices for 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, optical communications Examples include a light source of a processing machine and a light source of a photosensor. 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、本発明の有機ELデバイスは、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EL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。   Moreover, the organic EL device of the present invention may be used as a kind of lamp for illumination or exposure light source, a projection apparatus for projecting an image, or a type for directly viewing a still image or a moving image. It may be used as a 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 EL 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EL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. In addition, a color or full-color display device can be manufactured by using two or more organic EL elements having different emission colors.

以下では、有機ELデバイスの用途の一例として照明装置について説明し、次にタイリングによって発光面を大面積化した照明装置について説明する。   Hereinafter, a lighting device will be described as an example of the use of the organic EL device, and then a lighting device in which the light emitting surface is enlarged by tiling will be described.

照明装置として用いられる本発明の有機ELデバイスは、上述した構成の各有機ELデバイスに共振器構造を持たせた設計としてもよい。共振器構造を有するように構成された有機ELデバイスの用途としては、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が、これらに限定されない。また、レーザー発振をさせることにより上記用途に使用してもよい。   The organic EL device of the present invention used as a lighting device may have a design in which each organic EL device having the above-described configuration has a resonator structure. Applications of organic EL devices configured to have a resonator structure include light sources for optical storage media, light sources for electrophotographic copying machines, light sources for optical communication processors, light sources for optical sensors, etc. It is not limited. Moreover, you may use for the said use by making a laser oscillation.

なお、有機EL素子に用いられる材料は、実質的に白色の発光を生じる有機EL素子(白色有機EL素子)に適用できる。例えば、複数の発光材料により複数の発光色を同時に発光させて、混色により白色発光を得ることもできる。複数の発光色の組み合わせとしては、赤色、緑色、青色の三原色の三つの発光極大波長を含有させたものでもよいし、青色と黄色、青緑と橙色等の補色の関係を利用した二つの発光極大波長を含有したものでもよい。   In addition, the material used for an organic EL element is applicable to the organic EL element (white organic EL element) which produces substantially white light emission. For example, a plurality of luminescent colors can be simultaneously emitted by a plurality of luminescent materials, and white light emission can be obtained by mixing colors. As a combination of a plurality of emission colors, those containing the three emission maximum wavelengths of the three primary colors of red, green and blue may be used, or two emission using the complementary colors such as blue and yellow, blue green and orange, etc. It may contain a maximum wavelength.

また、複数の発光色を得るための発光材料の組み合わせは、複数のリン光又は蛍光で発光する材料を複数組み合わせたもの、蛍光又はリン光で発光する発光材料と、発光材料からの光を励起光として発光する色素材料との組み合わせたもののいずれでもよいが、白色有機EL素子においては、発光ドーパントを複数組み合わせて混合したものでもよい。   In addition, a combination of light emitting materials for obtaining a plurality of emission colors is a combination of a plurality of phosphorescent or fluorescent materials, a light emitting material that emits fluorescence or phosphorescence, and excitation of light from the light emitting materials. Any combination with a pigment material that emits light as light may be used, but in a white organic EL element, a combination of a plurality of light-emitting dopants may be used.

このような白色有機EL素子は、各色発光の有機EL素子をアレイ状に個別に並列配置して白色発光を得る構成と異なり、有機EL素子自体が白色を発光する。このため、素子を構成するほとんどの層の成膜にマスクを必要とせず、一面に蒸着法、キャスト法、スピンコート法、インクジェット法、印刷法等で成膜することができ、生産性も向上する。   Such a white organic EL element is different from a configuration in which organic EL elements each emitting light are individually arranged in parallel in an array to obtain white light emission, and the organic EL element itself emits white light. For this reason, a mask is not required for film formation of most layers constituting the element, and deposition can be performed on one side by vapor deposition, casting, spin coating, ink jet, printing, etc., and productivity is also improved. To do.

このような白色有機EL素子の発光層に用いる発光材料としては、特に制限はなく、例えば、液晶表示素子におけるバックライトであれば、CF(カラーフィルター)特性に対応した波長範囲に適合するように、上記した金属錯体や公知の発光材料の中から任意のものを選択して組み合わせて白色化すればよい。このような白色有機EL素子を用いれば、実質的に白色の発光を生じる照明装置を作製することが可能である。   There is no restriction | limiting in particular as a luminescent material used for the light emitting layer of such a white organic EL element, For example, if it is a backlight in a liquid crystal display element, it will adapt to the wavelength range corresponding to CF (color filter) characteristic. Any one of the above-described metal complexes and known light-emitting materials may be selected and combined for whitening. By using such a white organic EL element, it is possible to produce a lighting device that emits substantially white light.

3-2-1.照明装置の第1例
図9は、有機EL素子を複数配列して発光面を大面積化した照明装置の概略断面図である。図9に示されるように、照明装置300は、透明基板13と、支持基板23(封止材)と、それらの間に複数配列(タイリング)された複数の有機EL素子7及び7とを含む。有機EL素子7及び7は、透明基板13側から、透明電極1、有機機能層3及び対向電極5bをこの順に有する。以下、第1例と同様の構成要素についての重複する詳細な説明は省略する。
3-2-1. First Example of Illuminating Device FIG. 9 is a schematic cross-sectional view of an illuminating device in which a plurality of organic EL elements are arranged to increase the light emitting surface area. As shown in FIG. 9, the lighting device 300 includes a transparent substrate 13, a support substrate 23 (sealing material), and a plurality of organic EL elements 7 and 7 arrayed (tiled) therebetween. Including. The organic EL elements 7 and 7 have the transparent electrode 1, the organic functional layer 3, and the counter electrode 5b in this order from the transparent substrate 13 side. Hereinafter, detailed description of the same components as those in the first example will be omitted.

透明電極1が設けられた透明基板13は、前述の透明電極基板でありうる。   The transparent substrate 13 provided with the transparent electrode 1 can be the aforementioned transparent electrode substrate.

支持基板23は、封止材17を兼ねるものであってもよい。そして、支持基板23と透明基板13との間に、有機EL素子7及び7を挟持してタイリングさせる。それにより、発光面を大面積化した構成を有する照明装置300を得ることができる。支持基板23と透明基板13との間には接着剤19を充填し、これによって有機EL素子7及び7を封止してもよい。なお、照明装置300の周囲には、アノードである透明電極1及びカソードである対向電極5aの端部を露出させておく。但し、図9では、対向電極5aの露出部分のみを図示した。   The support substrate 23 may also serve as the sealing material 17. Then, the organic EL elements 7 and 7 are sandwiched between the support substrate 23 and the transparent substrate 13 and are tiled. Thereby, the illuminating device 300 which has the structure which enlarged the light emission surface can be obtained. An adhesive 19 may be filled between the support substrate 23 and the transparent substrate 13, thereby sealing the organic EL elements 7 and 7. In addition, the edge part of the transparent electrode 1 which is an anode, and the edge part of the counter electrode 5a which is a cathode are exposed around the illuminating device 300. FIG. However, in FIG. 9, only the exposed part of the counter electrode 5a is shown.

有機EL素子7は、透明電極1と、有機機能層3と、対向電極5aとをこの順に含む。有機機能層3は、透明電極1側から、正孔注入層3a/正孔輸送層3b/発光層3c/電子輸送層3d/電子注入層3eを順次積層して構成されうる。   The organic EL element 7 includes the transparent electrode 1, the organic functional layer 3, and the counter electrode 5a in this order. The organic functional layer 3 can be configured by sequentially laminating a hole injection layer 3a / a hole transport layer 3b / a light emitting layer 3c / an electron transport layer 3d / an electron injection layer 3e from the transparent electrode 1 side.

このような構成の照明装置300では、各有機EL素子7の中央が発光領域Aとなり、2つの有機EL素子7及び7の間には非発光領域Bが形成される。このため、非発光領域Bからの光取り出し量を増加させるための光取り出し部材を、光取り出し面13aの非発光領域Bに設けてもよい。光取り出し部材としては、集光シートや光拡散シートを用いることができる。   In the illuminating device 300 having such a configuration, the center of each organic EL element 7 is a light emitting area A, and a non-light emitting area B is formed between the two organic EL elements 7 and 7. For this reason, a light extraction member for increasing the light extraction amount from the non-light-emitting region B may be provided in the non-light-emitting region B of the light extraction surface 13a. As the light extraction member, a light collecting sheet or a light diffusion sheet can be used.

以下、実施例により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。   EXAMPLES Hereinafter, the present invention will be specifically described with reference to examples, but the present invention is not limited thereto.

1.透明電極基板の作製・評価(1)
<透明電極基板101の作製>
無アルカリガラス製の基板(厚み1000μm)を市販の真空蒸着装置の基板ホルダに取り付けた。また、比較化合物(1)(比較(1)ともいう)をタンタル製の抵抗加熱ボードに入れて、真空蒸着装置の第1真空槽に取り付け、銀(Ag)をタングステン製の抵抗加熱ボードに入れて、第2真空槽内に取り付けた。

Figure 2016157639
1. Production and evaluation of transparent electrode substrate (1)
<Preparation of transparent electrode substrate 101>
An alkali-free glass substrate (thickness 1000 μm) was attached to a substrate holder of a commercially available vacuum deposition apparatus. In addition, the comparative compound (1) (also referred to as the comparison (1)) is put in a tantalum resistance heating board and attached to the first vacuum chamber of the vacuum evaporation apparatus, and silver (Ag) is put in the resistance heating board made of tungsten. And installed in the second vacuum chamber.
Figure 2016157639

この状態で、まず、第1真空槽を4×10−4Paまで減圧した後、比較化合物(1)が入った抵抗加熱ボードを加熱し、蒸着速度0.1nm/秒〜0.2nm/秒で、基板上に厚み10nmの中間層を形成した。 In this state, first, the first vacuum chamber was depressurized to 4 × 10 −4 Pa, then the resistance heating board containing the comparative compound (1) was heated, and the deposition rate was 0.1 nm / sec to 0.2 nm / sec. An intermediate layer having a thickness of 10 nm was formed on the substrate.

次に、中間層を形成した基板を第2真空槽内に移し、第2真空槽を4×10−4Paまで減圧した後、銀(Ag)が入った抵抗加熱ボードを加熱し、蒸着速度0.1nm/秒〜0.2nm/秒で、中間層上に、厚み10nm、面積5cm×5cmの導電性層を形成した。それにより、透明電極基板101を作製した。 Next, the substrate on which the intermediate layer is formed is transferred into the second vacuum chamber, and after the pressure in the second vacuum chamber is reduced to 4 × 10 −4 Pa, the resistance heating board containing silver (Ag) is heated and the deposition rate is increased. A conductive layer having a thickness of 10 nm and an area of 5 cm × 5 cm was formed on the intermediate layer at a rate of 0.1 nm / second to 0.2 nm / second. Thereby, the transparent electrode substrate 101 was produced.

<透明電極基板102の作製>
比較化合物(1)をPGME(1−メトキシ−2−プロパノール)に溶解させて、濃度0.5質量%の溶液を調製した。この溶液を、無アルカリガラス製の基板上にスピンコート法により塗布した後、塗膜を100℃で1時間加熱乾燥して、厚み10nmの中間層を形成した。
得られた中間層を用いた以外は透明電極基板101の作製と同様にして、厚み10nmの透明電極基板102を作製した。
<Preparation of transparent electrode substrate 102>
Comparative compound (1) was dissolved in PGME (1-methoxy-2-propanol) to prepare a solution having a concentration of 0.5% by mass. This solution was applied on a non-alkali glass substrate by a spin coating method, and then the coating film was heated and dried at 100 ° C. for 1 hour to form an intermediate layer having a thickness of 10 nm.
A transparent electrode substrate 102 having a thickness of 10 nm was produced in the same manner as the production of the transparent electrode substrate 101 except that the obtained intermediate layer was used.

<透明電極基板103の作製>
比較化合物(1)をPGME(1−メトキシ−2−プロパノール)に溶解させて、濃度0.5質量%の溶液を調製した。この溶液中に、無アルカリガラス製の基板を、40℃で30分間浸漬(ディップ)した後、100℃で1時間加熱乾燥させて、厚み10nmの中間層を形成した。
得られた中間層を用いた以外は透明電極基板101の作製と同様にして、厚み10nmの導電性層を形成し、透明電極基板103を作製した。
<Preparation of transparent electrode substrate 103>
Comparative compound (1) was dissolved in PGME (1-methoxy-2-propanol) to prepare a solution having a concentration of 0.5% by mass. A substrate made of alkali-free glass was immersed (dip) in this solution at 40 ° C. for 30 minutes, and then heated and dried at 100 ° C. for 1 hour to form an intermediate layer having a thickness of 10 nm.
A conductive layer having a thickness of 10 nm was formed in the same manner as in the production of the transparent electrode substrate 101 except that the obtained intermediate layer was used, and the transparent electrode substrate 103 was produced.

<透明電極基板104の作製>
透明電極基板102の作製において、中間層の構成材料を化合物(1)に変更した以外は同様にして透明電極基板104を作製した。中間層の形成用溶液の調製に用いる化合物(1)の前駆体としては、化合物(1)の分子末端の−Oの全てを−OCHとした化合物を用いた。
<Preparation of transparent electrode substrate 104>
A transparent electrode substrate 104 was produced in the same manner as in the production of the transparent electrode substrate 102 except that the constituent material of the intermediate layer was changed to the compound (1). As a precursor of the compound (1) used for the preparation of the intermediate layer forming solution, a compound in which all of —O at the molecular terminals of the compound (1) were —OCH 3 was used.

<透明電極基板105の作製>
化合物(1)の前駆体(化合物(1)の分子末端の−Oの全てを−OCHとした化合物)をPGME(1−メトキシ−2−プロパノール)に溶解させて、濃度0.5質量%の溶液を調製した。この溶液中に、無アルカリガラス製の基板を、40℃で30分間浸漬(ディップ)した後、100℃で1時間加熱乾燥させて、化合物(1)を含む、厚み10nmの中間層を形成した。
<Preparation of transparent electrode substrate 105>
A precursor of compound (1) (a compound in which all of —O at the molecular terminals of compound (1) is —OCH 3 ) was dissolved in PGME (1-methoxy-2-propanol), and the concentration was 0.5% by mass. A solution of was prepared. A substrate made of alkali-free glass was immersed (dip) in this solution at 40 ° C. for 30 minutes, and then heated and dried at 100 ° C. for 1 hour to form a 10 nm thick intermediate layer containing compound (1). .

中間層を形成した基板を、市販の真空蒸着装置の基板ホルダに取り付け、亜鉛(Zn)をタンタル製の抵抗加熱ボードに入れて、真空蒸着装置の第2真空槽に取り付けた。そして、第2真空槽を4×10−4Paまで減圧した後、亜鉛(Zn)が入った抵抗加熱ボードを加熱し、蒸着速度0.1nm/秒〜0.2nm/秒で、中間層上に厚み10nm、面積5cm×5cmの導電性層を形成し、透明電極基板105を作製した。 The substrate on which the intermediate layer was formed was attached to a substrate holder of a commercially available vacuum deposition apparatus, and zinc (Zn) was placed in a tantalum resistance heating board and attached to the second vacuum chamber of the vacuum deposition apparatus. Then, after reducing the pressure of the second vacuum tank to 4 × 10 −4 Pa, the resistance heating board containing zinc (Zn) is heated, and the deposition rate is 0.1 nm / sec to 0.2 nm / sec. A conductive layer having a thickness of 10 nm and an area of 5 cm × 5 cm was formed on the transparent electrode substrate 105.

<透明電極基板106〜107の作製>
透明電極基板105の作製において、導電性層の構成材料を表2に示されるように変更した以外は同様にして透明電極基板106〜107を作製した。
<Preparation of transparent electrode substrates 106 to 107>
Transparent electrode substrates 106 to 107 were produced in the same manner except that the constituent material of the conductive layer was changed as shown in Table 2 in the production of the transparent electrode substrate 105.

<透明電極基板108〜115の作製>
透明電極基板107の作製において、中間層の構成材料を表2に示される化合物に変更した以外は同様にして透明電極基板108〜115を作製した。中間層の形成用溶液の調製に用いる表2に示される化合物の前駆体としては、表2に示される化合物の分子末端の−Oの全てを−OCHとした化合物を用いた。
<Preparation of Transparent Electrode Substrates 108-115>
In the production of the transparent electrode substrate 107, transparent electrode substrates 108 to 115 were produced in the same manner except that the constituent material of the intermediate layer was changed to the compounds shown in Table 2. As the precursor of the compound shown in Table 2 used for the preparation of the solution for forming the intermediate layer, a compound in which all of —O at the molecular terminals of the compound shown in Table 2 were —OCH 3 was used.

<透明電極基板116〜119の作製>
透明電極基板114及び115の作製において、基板の種類を表2に示されるように変更した以外はそれぞれ同様にして透明電極基板116〜119を作製した。表中のポリエチレンテレフタレートは、厚み500μmのポリエチレンテレフタレートフィルムであり;PMMAは、厚み500μmのポリメチルメタクリレートフィルムである。
<Preparation of Transparent Electrode Substrates 116-119>
In the production of the transparent electrode substrates 114 and 115, transparent electrode substrates 116 to 119 were produced in the same manner except that the types of the substrates were changed as shown in Table 2. The polyethylene terephthalate in the table is a polyethylene terephthalate film having a thickness of 500 μm; the PMMA is a polymethyl methacrylate film having a thickness of 500 μm.

<透明電極基板120〜121の作製>
導電性層用材料として、錯体銀からなるインクジェットインク(Ink Tec(株)製、TEC−IJ−010)1.0mlを、エタノールにより10倍希釈した溶液を準備した。
この希釈溶液0.1mlを、透明電極基板114及び115の作製に用いた中間層上に、スピンコート法により塗布した後、120℃で30分間焼成し、厚み10nmの銀からなる導電性層を形成した。それにより、基板上に中間層及び導電性層が順に積層された透明電極基板120及び121を得た。
<Preparation of transparent electrode substrates 120-121>
As a conductive layer material, a solution was prepared by diluting 1.0 ml of inkjet ink made of complex silver (manufactured by Ink Tec Co., Ltd., TEC-IJ-010) 10 times with ethanol.
After applying 0.1 ml of this diluted solution on the intermediate layer used for the production of the transparent electrode substrates 114 and 115 by a spin coating method, baking was performed at 120 ° C. for 30 minutes to form a conductive layer made of silver having a thickness of 10 nm. Formed. Thereby, the transparent electrode substrates 120 and 121 in which the intermediate layer and the conductive layer were sequentially laminated on the substrate were obtained.

<透明電極基板の評価>
得られた透明電極基板101〜121の光透過率、シート抵抗値、及び高温保存下でのシート抵抗値変化(耐久性)を以下の方法で測定した。これらの結果を表2に示す。
<Evaluation of transparent electrode substrate>
The light transmittance, sheet resistance value, and sheet resistance value change (durability) under high temperature storage of the obtained transparent electrode substrates 101 to 121 were measured by the following methods. These results are shown in Table 2.

(1)光透過率の測定
得られた透明電極基板の、測定光波長550nmにおける光透過率(%)を、分光光度計(日立ハイテクノロジーズ製U−3300)を用いて測定した。各透明電極の基板をリファレンスとした。
(1) Measurement of light transmittance The light transmittance (%) at a measurement light wavelength of 550 nm of the obtained transparent electrode substrate was measured using a spectrophotometer (U-3300 manufactured by Hitachi High-Technologies Corporation). The substrate of each transparent electrode was used as a reference.

(2)シート抵抗値の測定
得られた透明電極基板のシート抵抗値(Ω/□)を、抵抗率計(三菱化学アナリテック社製MCP−T610)を用いて、4探針法定電流印加方式で測定した。
(2) Measurement of sheet resistance value The sheet resistance value (Ω / □) of the obtained transparent electrode substrate was measured using a resistivity meter (MCP-T610, manufactured by Mitsubishi Chemical Analytech Co., Ltd.). Measured with

(3)高温保存下でのシート抵抗値変化の測定
得られた透明電極基板を、温度80℃/相対湿度90%雰囲気下で保存し、シート抵抗値変化を測定した。具体的には、試験開始前と120時間経過後のシート抵抗値を比較して、変化を評価し、結果を表2に示した。
シート抵抗値は、抵抗率計(三菱化学アナリテック社製MCP−T610)を用い、四探針法定電流印加方式でシート抵抗値(Ω/□)を測定し、初期シートからの抵抗値の変化を算出した。各透明電極の高温保存下でのシート抵抗値変化は、透明電極基板108のシート抵抗値変化を100とする相対値で示しており、値が小さいほど変化が少ないことを表し、耐久性が優れている。
(3) Measurement of change in sheet resistance value under high temperature storage The obtained transparent electrode substrate was stored in an atmosphere at a temperature of 80 ° C / 90% relative humidity, and the change in sheet resistance value was measured. Specifically, the sheet resistance values before the start of the test and after the lapse of 120 hours were compared, the change was evaluated, and the results are shown in Table 2.
The sheet resistance value was measured using a resistivity meter (MCP-T610 manufactured by Mitsubishi Chemical Analytech Co., Ltd.) and the sheet resistance value (Ω / □) was measured by a four-point probe constant current application method, and the change in resistance value from the initial sheet Was calculated. The change in sheet resistance value of each transparent electrode under high temperature storage is shown as a relative value with the change in sheet resistance value of the transparent electrode substrate 108 being 100, indicating that the smaller the value, the smaller the change and the better the durability. ing.

さらに、透明電極基板103、104及び107については、断面TEM観察を行い、中間層が自己組織化単分子膜であるかどうかを確認した。   Further, the transparent electrode substrates 103, 104, and 107 were subjected to cross-sectional TEM observation to confirm whether the intermediate layer was a self-assembled monolayer.

(4)断面TEM観察
透明電極基板を基板の厚み方向に切断して、厚み0.1μmの試料を得た。得られた試料の切断面を、透過電子顕微鏡装置JEM−2000FX(日本電子株式会社製)を用いて、加速電圧を1.0kVとし、観察倍率を100,000倍とし、観察視野範囲を1.0μmとして観察した。

Figure 2016157639
(4) Cross-sectional TEM observation The transparent electrode substrate was cut in the thickness direction of the substrate to obtain a sample having a thickness of 0.1 μm. Using the transmission electron microscope apparatus JEM-2000FX (manufactured by JEOL Ltd.), the acceleration voltage was set to 1.0 kV, the observation magnification was set to 100,000 times, and the observation visual field range was set to 1. for the cut surface of the obtained sample. Observed as 0 μm 2 .
Figure 2016157639

表2に示されるように、透明電極基板101〜104は、高い光透過率と低いシート抵抗とを両立できないのに対して;透明電極基板105〜121は、高い光透過率と低いシート抵抗とを両立できることが示される。また、透明電極基板101、103及び104の中間層は、いずれも自己組織化単分子膜ではないのに対し;透明電極基板107の中間層は、自己組織化単分子膜であることが確認された。   As shown in Table 2, the transparent electrode substrates 101 to 104 cannot achieve both high light transmittance and low sheet resistance; whereas the transparent electrode substrates 105 to 121 have high light transmittance and low sheet resistance. Are shown to be compatible. In addition, the intermediate layers of the transparent electrode substrates 101, 103, and 104 are not self-assembled monolayers; whereas the intermediate layer of the transparent electrode substrate 107 is confirmed to be a self-assembled monolayer. It was.

透明電極基板105〜121は、高い光透過率と低いシート抵抗とを両立できるのは、透明電極基板105〜121の中間層が自己組織化単分子膜となっているためと考えられる。   The reason why the transparent electrode substrates 105 to 121 can achieve both high light transmittance and low sheet resistance is considered that the intermediate layer of the transparent electrode substrates 105 to 121 is a self-assembled monolayer.

透明電極基板105〜107の対比から、導電性層が特に銀(Ag)を主成分とする場合に、光透過率が高く、かつ低抵抗であることが示される。   The contrast of the transparent electrode substrates 105 to 107 indicates that the light transmittance is high and the resistance is low when the conductive layer is mainly composed of silver (Ag).

透明電極基板107と108〜115との対比から、中間層の構成材料が、含窒素芳香族複素環を含むほうが、高い光透過率と低い抵抗が得られやすいことが示される。また、透明電極基板108〜115の対比から、中間層の構成材料が、含窒素芳香族複素環の中でもトリアジン環を含むと、より高い光透過率と低い抵抗が得られやすいことが示される。   Comparison between the transparent electrode substrate 107 and 108 to 115 indicates that high light transmittance and low resistance are easily obtained when the constituent material of the intermediate layer contains a nitrogen-containing aromatic heterocycle. Further, the comparison of the transparent electrode substrates 108 to 115 shows that when the constituent material of the intermediate layer includes a triazine ring among nitrogen-containing aromatic heterocycles, higher light transmittance and lower resistance are easily obtained.

透明電極基板114〜119の対比から、無アルカリガラス基板だけでなく、PMMAやポリエチレンテレフタレートの基板を用いても、良好な高い光透過率と低い抵抗が得られることが示される。   The contrast between the transparent electrode substrates 114 to 119 shows that good high light transmittance and low resistance can be obtained using not only alkali-free glass substrates but also PMMA and polyethylene terephthalate substrates.

透明電極基板114〜115と120〜121との対比から、導電性層の形成方法がスピンコート法であっても、真空蒸着法とほぼ同等の効果が得られることが示される。   The comparison between the transparent electrode substrates 114 to 115 and 120 to 121 shows that even when the conductive layer is formed by the spin coating method, the same effect as the vacuum deposition method can be obtained.

2.透明電極基板の作製・評価(2)
<透明電極基板201の作製>
曲面を有する無アルカリガラス製の基板(最小厚み1000μm)を、市販の真空蒸着装置の基板ホルダに取り付けた。また、比較化合物(3)(比較(3)ともいう)をタンタル製の抵抗加熱ボードに入れて、真空蒸着装置の第1真空槽に取り付け、銀(Ag)をタングステン製の抵抗加熱ボードに入れて、第2真空槽内に取り付けた。

Figure 2016157639
2. Production and evaluation of transparent electrode substrate (2)
<Preparation of transparent electrode substrate 201>
A substrate made of non-alkali glass having a curved surface (minimum thickness of 1000 μm) was attached to a substrate holder of a commercially available vacuum deposition apparatus. In addition, the comparative compound (3) (also referred to as the comparison (3)) is put in a resistance heating board made of tantalum and attached to the first vacuum chamber of the vacuum evaporation apparatus, and silver (Ag) is put in the resistance heating board made of tungsten. And installed in the second vacuum chamber.
Figure 2016157639

この状態で、まず、第1真空槽を4×10−4Paまで減圧した後、比較化合物(3)が入った抵抗加熱ボードを加熱し、蒸着速度0.1nm/秒〜0.2nm/秒で基板上に厚み10nmの中間層を形成した。 In this state, first, the first vacuum chamber was depressurized to 4 × 10 −4 Pa, then the resistance heating board containing the comparative compound (3) was heated, and the deposition rate was 0.1 nm / second to 0.2 nm / second. An intermediate layer having a thickness of 10 nm was formed on the substrate.

次に、中間層を形成した基板を第2真空槽内に移し、第2真空槽を4×10−4Paまで減圧した後、銀(Ag)が入った抵抗加熱ボードを加熱し、蒸着速度0.1nm/秒〜0.2nm/秒で、中間層上に厚み10nm、面積5cm×5cmの導電性層を形成し、透明電極基板201を作製した。 Next, the substrate on which the intermediate layer is formed is transferred into the second vacuum chamber, and after the pressure in the second vacuum chamber is reduced to 4 × 10 −4 Pa, the resistance heating board containing silver (Ag) is heated and the deposition rate is increased. A conductive layer having a thickness of 10 nm and an area of 5 cm × 5 cm was formed on the intermediate layer at a rate of 0.1 nm / second to 0.2 nm / second, thereby producing a transparent electrode substrate 201.

<透明電極基板202の作製>
比較化合物(3)をPGME(1−メトキシ−2−プロパノール)に溶解させて、濃度1.0質量%の溶液を調製した。この溶液を、曲面を有する無アルカリガラス基板上にスピンコート法により塗布した後、100℃で1時間加熱乾燥して、厚み10nmの中間層を形成した。
得られた中間層を用いた以外は透明電極基板201の作製と同様にして厚み10nmの導電性層を形成し、透明電極基板202を作製した。
<Preparation of transparent electrode substrate 202>
Comparative compound (3) was dissolved in PGME (1-methoxy-2-propanol) to prepare a solution having a concentration of 1.0% by mass. This solution was applied onto a non-alkali glass substrate having a curved surface by a spin coating method, and then heated and dried at 100 ° C. for 1 hour to form an intermediate layer having a thickness of 10 nm.
A conductive layer having a thickness of 10 nm was formed in the same manner as in the production of the transparent electrode substrate 201 except that the obtained intermediate layer was used, and a transparent electrode substrate 202 was produced.

<透明電極基板203の作製>
比較化合物(3)をPGME(1−メトキシ−2−プロパノール)に溶解させて、濃度1.0質量%の溶液を調製した。この溶液中に、無アルカリガラス製の基板を、30℃で40分間浸漬(ディップ)した後、100℃で1時間加熱乾燥させて、厚み10nmの中間層を形成した。
得られた中間層を用いた以外は透明電極基板201の作製と同様にして厚み10nmの導電性層を形成し、透明電極基板203を作製した。
<Preparation of transparent electrode substrate 203>
Comparative compound (3) was dissolved in PGME (1-methoxy-2-propanol) to prepare a solution having a concentration of 1.0% by mass. An alkali-free glass substrate was immersed (dip) in this solution at 30 ° C. for 40 minutes, and then heated and dried at 100 ° C. for 1 hour to form an intermediate layer having a thickness of 10 nm.
A conductive layer having a thickness of 10 nm was formed in the same manner as the production of the transparent electrode substrate 201 except that the obtained intermediate layer was used, and a transparent electrode substrate 203 was produced.

<透明電極基板204の作製>
透明電極基板202の作製において、中間層の構成材料を化合物(3)に変更した以外は同様にして透明電極基板204を作製した。中間層の形成用溶液の調製に用いる化合物(3)の前駆体としては、化合物(3)の分子末端の−Oの全てを−OCHとした化合物を用いた。
<Preparation of transparent electrode substrate 204>
A transparent electrode substrate 204 was produced in the same manner except that the constituent material of the intermediate layer was changed to the compound (3) in the production of the transparent electrode substrate 202. As a precursor of the compound (3) used for the preparation of the intermediate layer forming solution, a compound in which all of —O at the molecular terminals of the compound (3) were —OCH 3 was used.

<透明電極基板205の作製>
化合物(3)の前駆体(化合物(3)の分子末端の−Oの全てを−OCHとした化合物)を、PGME(1−メトキシ−2−プロパノール)に溶解させて、濃度1.0質量%の浸漬溶液を調製した。この溶液中に、無アルカリガラス製の基板を、30℃で40分間浸漬(ディップ)した後、100℃で1時間加熱乾燥させて、化合物(3)を含む、厚み10nmの中間層を形成した。
得られた中間層を形成した基板を、市販の真空蒸着装置の基板ホルダに取り付け、亜鉛(Zn)をタンタル製の抵抗加熱ボードに入れて、真空蒸着装置の第2真空槽に取り付けた。そして、第2真空槽を4×10−4Paまで減圧した後、亜鉛(Zn)が入った抵抗加熱ボードを加熱し、蒸着速度0.1nm/秒〜0.2nm/秒で、中間層上に厚み10nm、面積5cm×5cmの導電性層を形成し、透明電極基板205を作製した。
<Preparation of transparent electrode substrate 205>
A precursor of the compound (3) (a compound in which all of —O at the molecular end of the compound (3) is —OCH 3 ) is dissolved in PGME (1-methoxy-2-propanol), and the concentration is 1.0 mass. % Dipping solution was prepared. A substrate made of alkali-free glass was immersed (dip) in this solution at 30 ° C. for 40 minutes and then heated and dried at 100 ° C. for 1 hour to form a 10 nm-thick intermediate layer containing compound (3). .
The obtained substrate on which the intermediate layer was formed was attached to a substrate holder of a commercially available vacuum deposition apparatus, and zinc (Zn) was placed in a resistance heating board made of tantalum and attached to the second vacuum chamber of the vacuum deposition apparatus. Then, after reducing the pressure of the second vacuum tank to 4 × 10 −4 Pa, the resistance heating board containing zinc (Zn) is heated, and the deposition rate is 0.1 nm / sec to 0.2 nm / sec. A conductive layer having a thickness of 10 nm and an area of 5 cm × 5 cm was formed on the transparent electrode substrate 205.

<透明電極基板206〜207の作製>
透明電極基板205の作製において、導電性層の構成材料を表3に示されるように変更した以外は同様にして透明電極基板206〜207を作製した。
<Preparation of transparent electrode substrates 206 to 207>
Transparent electrode substrates 206 to 207 were prepared in the same manner except that the constituent material of the conductive layer was changed as shown in Table 3 in the production of the transparent electrode substrate 205.

<透明電極基板208〜213の作製>
透明電極基板207の作製において、中間層の構成材料を表3に示される化合物に変更した以外は同様にして透明電極基板208〜213を作製した。中間層の形成用溶液の調製に用いる表3に示される化合物の前駆体としては、表3に示される化合物の分子末端の−Oの全てを−OCHとした化合物を用いた。
<Preparation of transparent electrode substrates 208 to 213>
Transparent electrode substrates 208 to 213 were prepared in the same manner except that the constituent material of the intermediate layer was changed to the compounds shown in Table 3 in the production of the transparent electrode substrate 207. As a precursor of the compound shown in Table 3 used for preparing the solution for forming the intermediate layer, a compound in which all of —O at the molecular end of the compound shown in Table 3 was —OCH 3 was used.

<透明電極基板の評価>
得られた透明電極基板201〜213の光透過率、シート抵抗値及び高温保存下でのシート抵抗値変化(耐久性)を、前述と同様にして測定した。これらの結果を表3に示す。

Figure 2016157639
<Evaluation of transparent electrode substrate>
The light transmittance, sheet resistance value, and sheet resistance value change (durability) under high temperature storage of the obtained transparent electrode substrates 201 to 213 were measured in the same manner as described above. These results are shown in Table 3.
Figure 2016157639

表3に示されるように、透明電極基板205〜212は、透明電極基板201〜204よりも、曲面を有する無アルカリガラス基板に対しても均一な厚みの透明電極を形成でき、かつ高い光透過率と低いシート抵抗とを両立できることが示される。   As shown in Table 3, the transparent electrode substrates 205 to 212 can form a transparent electrode having a uniform thickness even on a non-alkali glass substrate having a curved surface, and have higher light transmission than the transparent electrode substrates 201 to 204. It is shown that both the rate and the low sheet resistance can be achieved.

透明電極基板204〜206の対比から、導電性層が特に銀(Ag)を主成分とする場合に、光透過率が高く、かつ低抵抗であることが示される。   The contrast of the transparent electrode substrates 204 to 206 indicates that the light transmittance is high and the resistance is low, particularly when the conductive layer is mainly composed of silver (Ag).

透明電極基板207と208〜213との対比から、中間層の構成材料が、含窒素芳香族複素環を含むほうが、高い光透過率と低い抵抗が得られやすいことが示される。また、透明電極基板208〜213の対比から、中間層の構成材料が、含窒素芳香族複素環の中でもトリアジン環を含むと、より高い光透過率と低い抵抗が得られやすいことが示される。透明電極基板212と213の対比から、中間層の構成材料が、一般式(3)のLが炭素原子数6以上の(酸素原子で置換されてもよい)直鎖状アルキレン基である場合、より高い光透過率と低い抵抗が得られやすいことが示される。 Comparison between the transparent electrode substrate 207 and 208 to 213 indicates that high light transmittance and low resistance are easily obtained when the constituent material of the intermediate layer contains a nitrogen-containing aromatic heterocyclic ring. Further, the comparison of the transparent electrode substrates 208 to 213 indicates that when the constituent material of the intermediate layer includes a triazine ring among nitrogen-containing aromatic heterocycles, higher light transmittance and lower resistance are easily obtained. From the comparison between the transparent electrode substrates 212 and 213, the constituent material of the intermediate layer is a linear alkylene group in which L 3 in the general formula (3) has 6 or more carbon atoms (may be substituted with an oxygen atom) It is shown that higher light transmittance and lower resistance are easily obtained.

3.有機ELデバイスの作製・評価
透明電極基板をアノード基板として用いた両面発光型の有機ELデバイスを、図7を参照して作製した。
3. Production / Evaluation of Organic EL Device A double-sided light-emitting organic EL device using a transparent electrode substrate as an anode substrate was produced with reference to FIG.

<有機ELデバイス301の作製>
無アルカリガラス製の基板(厚み1000μm)を市販の真空蒸着装置の基板ホルダに取り付けた。また、比較化合物(2)(比較(2)ともいう)をタンタル製の抵抗加熱ボードに入れて、真空蒸着装置の第1真空槽に取り付け、銀(Ag)をタングステン製の抵抗加熱ボードに入れて、第2真空槽内に取り付けた。

Figure 2016157639
<Preparation of organic EL device 301>
An alkali-free glass substrate (thickness 1000 μm) was attached to a substrate holder of a commercially available vacuum deposition apparatus. In addition, the comparative compound (2) (also referred to as the comparison (2)) is placed in a tantalum resistance heating board and attached to the first vacuum chamber of the vacuum evaporation apparatus, and silver (Ag) is placed in the resistance heating board made of tungsten. And installed in the second vacuum chamber.
Figure 2016157639

この状態で、まず、第1真空槽を4×10−4Paまで減圧した後、比較化合物(2)が入った抵抗加熱ボードを加熱し、蒸着速度0.1nm/秒〜0.2nm/秒で基板上に厚み15nmの中間層を形成した。
次に、中間層を形成した基板を第2真空槽内に移し、第2真空槽を4×10−4Paまで減圧した後、銀(Ag)が入った抵抗加熱ボードを加熱し、蒸着速度0.1nm/秒〜0.2nm/秒で、中間層上に厚み12nm、面積5cm×5cmの導電性層を形成した。それにより、透明電極基板を作製した。
In this state, first, the first vacuum chamber was depressurized to 4 × 10 −4 Pa, then the resistance heating board containing the comparative compound (2) was heated, and the deposition rate was 0.1 nm / sec to 0.2 nm / sec. An intermediate layer having a thickness of 15 nm was formed on the substrate.
Next, the substrate on which the intermediate layer is formed is transferred into the second vacuum chamber, and after the pressure in the second vacuum chamber is reduced to 4 × 10 −4 Pa, the resistance heating board containing silver (Ag) is heated and the deposition rate is increased. A conductive layer having a thickness of 12 nm and an area of 5 cm × 5 cm was formed on the intermediate layer at a rate of 0.1 nm / second to 0.2 nm / second. Thereby, a transparent electrode substrate was produced.

得られた透明電極基板を、市販の真空蒸着装置の基板ホルダに取り付けて、透明電極の表面に蒸着マスクを配置した。また、真空蒸着装置内の加熱ボートの各々に、有機機能層3を構成する各材料を、それぞれの層の成膜に最適な量で充填した。加熱ボートは、タングステン製抵抗加熱用材料で作製されたものを用いた。次いで、真空蒸着装置の蒸着室内を真空度4×10−4Paまで減圧し、各材料が入った加熱ボートを順次通電して加熱し、以下のように各層を成膜した。 The obtained transparent electrode substrate was attached to a substrate holder of a commercially available vacuum deposition apparatus, and a deposition mask was disposed on the surface of the transparent electrode. Moreover, each material which comprises the organic functional layer 3 was filled in each heating boat in a vacuum evaporation apparatus in the optimal quantity for film-forming of each layer. The heating boat used was made of tungsten resistance heating material. Next, the inside of the vapor deposition chamber of the vacuum vapor deposition apparatus was depressurized to a degree of vacuum of 4 × 10 −4 Pa, a heating boat containing each material was sequentially energized and heated, and each layer was formed as follows.

まず、正孔注入輸送材料として、α-NPDが入った加熱ボートに通電して加熱し、正孔注入層3aと正孔輸送層3bとを兼ねた正孔注入輸送層を、透明電極1の導電性層1b上に成膜した。この際、蒸着速度0.1〜0.2nm/秒、厚み20nmとした。

Figure 2016157639
First, as a hole injecting and transporting material, a heating boat containing α-NPD is energized and heated, and a hole injecting and transporting layer serving as both the hole injecting layer 3a and the hole transporting layer 3b is formed on the transparent electrode 1. A film was formed on the conductive layer 1b. At this time, the deposition rate was 0.1 to 0.2 nm / second, and the thickness was 20 nm.
Figure 2016157639

次いで、ホスト材料mCP(N,N-ジカルバゾリル-3,5-ベンゼン)が入った加熱ボートと、リン光発光ドーパントIr(ppy)3(トリス(2-フェニルピリジン)イリジウム(III))が入った加熱ボートをそれぞれ独立に通電し、ホスト材料mCPとリン光発光ドーパントIr(ppy)3を含有する発光層3cを、正孔注入輸送層31上に成膜した。この際、蒸着速度がホスト材料mCP:リン光発光ドーパントIr(ppy)3=100:6となるように、加熱ボートの通電量を調節した。また、厚みは30nmとした。   Next, a heating boat containing the host material mCP (N, N-dicarbazolyl-3,5-benzene) and a phosphorescent dopant Ir (ppy) 3 (tris (2-phenylpyridine) iridium (III)) were contained. The heating boat was energized independently, and the light emitting layer 3c containing the host material mCP and the phosphorescent light emitting dopant Ir (ppy) 3 was formed on the hole injecting and transporting layer 31. At this time, the energization amount of the heating boat was adjusted so that the deposition rate was the host material mCP: phosphorescent dopant Ir (ppy) 3 = 100: 6. The thickness was 30 nm.

次いで、電子輸送材料として、下記に示すET−6の入った加熱ボートと、フッ化カリウムの入った加熱ボートとをそれぞれ独立に通電し、ET−6とフッ化カリウムを含有する電子輸送層3dを、発光層上に成膜した。この際、蒸着速度がET−6:フッ化カリウム=75:25になるように、加熱ボートの通電量を調節した。また、厚み30nmとし
た。

Figure 2016157639
Next, as an electron transport material, a heating boat containing ET-6 shown below and a heating boat containing potassium fluoride are energized independently, and an electron transport layer 3d containing ET-6 and potassium fluoride is supplied. Was deposited on the light emitting layer. At this time, the energization amount of the heating boat was adjusted so that the deposition rate was ET-6: potassium fluoride = 75: 25. The thickness was 30 nm.
Figure 2016157639

次いで、電子注入材料として、フッ化カリウムの入った加熱ボートに通電して加熱し、フッ化カリウムよりなる電子注入層3eを、電子輸送層3d上に成膜した。この際、蒸着速度0.01〜0.02nm/秒、厚み1nmとした。   Next, as an electron injection material, a heating boat containing potassium fluoride was energized and heated, and an electron injection layer 3e made of potassium fluoride was formed on the electron transport layer 3d. At this time, the deposition rate was 0.01 to 0.02 nm / second, and the thickness was 1 nm.

その後、電子注入層3eまで成膜した透明基板13を、真空蒸着装置の蒸着室から、対向電極材料としてITOのターゲットが取り付けられたスパッタ装置の処理室内に、真空状態を保持したまま移送した。次いで、処理室内において、成膜速度0.3〜0.5nm/秒で、厚み150nmのITOからなる光透過性の対向電極5aをカソードとして成膜した。以上により、透明基板13上に有機EL素子7を形成した。   Thereafter, the transparent substrate 13 formed up to the electron injection layer 3e was transferred from the vapor deposition chamber of the vacuum vapor deposition apparatus to the processing chamber of the sputtering apparatus to which an ITO target as a counter electrode material was attached while maintaining the vacuum state. Then, in the processing chamber, a film was formed at a film forming rate of 0.3 to 0.5 nm / second, and a light-transmitting counter electrode 5a made of ITO having a thickness of 150 nm was formed as a cathode. Thus, the organic EL element 7 was formed on the transparent substrate 13.

その後、有機EL素子7を、厚さ300μmのガラス基板からなる封止材17で覆い、有機EL素子7を囲む状態で、封止材17と透明基板13との間に接着剤19(シール材)を充填した。接着剤19としては、エポキシ系光硬化型接着剤(東亞合成社製ラックストラックLC0629B)を用いた。封止材17と透明基板13との間に充填した接着剤19に対して、ガラス基板(封止材17)側からUV光を照射し、接着剤19を硬化させて有機EL素子7を封止した。   Thereafter, the organic EL element 7 is covered with a sealing material 17 made of a glass substrate having a thickness of 300 μm, and the adhesive 19 (sealing material) is interposed between the sealing material 17 and the transparent substrate 13 so as to surround the organic EL element 7. ). As the adhesive 19, an epoxy photocurable adhesive (Lux Track LC0629B manufactured by Toagosei Co., Ltd.) was used. The adhesive 19 filled between the sealing material 17 and the transparent substrate 13 is irradiated with UV light from the glass substrate (sealing material 17) side to cure the adhesive 19 and seal the organic EL element 7. Stopped.

なお、有機EL素子7の形成においては、各層の形成に蒸着マスクを使用し、5cm×5cmの透明基板13における中央の4.5cm×4.5cmを発光領域Aとし、発光領域Aの全周に幅0.25cmの非発光領域Bを設けた。また、アノードである透明電極1とカソードである対向電極5aとは、正孔輸送注入層から電子注入層3eまでの有機機能層3によって絶縁された状態で、透明基板13の周縁に端子部分を引き出された形状で形成した。   In the formation of the organic EL element 7, an evaporation mask is used for forming each layer, and the central 4.5 cm × 4.5 cm of the 5 cm × 5 cm transparent substrate 13 is defined as the light emitting region A, and the entire circumference of the light emitting region A is formed. A non-light emitting region B having a width of 0.25 cm was provided. Further, the transparent electrode 1 serving as the anode and the counter electrode 5a serving as the cathode are insulated by the organic functional layer 3 from the hole transport injection layer to the electron injection layer 3e, and a terminal portion is provided on the periphery of the transparent substrate 13. It was formed in the drawn shape.

以上のようにして、透明基板13上に有機EL素子7を設け、これを封止材17と接着剤19とで封止した有機ELデバイス301を作製した。
有機ELデバイス301においては、発光層3cで発生した各色の発光光hが、透明電極1側(透明基板13側)と、対向電極5a側(封止材17側)の両方から取り出される。
As described above, an organic EL device 301 in which the organic EL element 7 was provided on the transparent substrate 13 and sealed with the sealing material 17 and the adhesive 19 was produced.
In the organic EL device 301, the emitted light h of each color generated in the light emitting layer 3c is extracted from both the transparent electrode 1 side (transparent substrate 13 side) and the counter electrode 5a side (sealing material 17 side).

<有機ELデバイス302の作製>
比較化合物(2)をPGME(1−メトキシ−2−プロパノール)に溶解させて、濃度1.2質量%の溶液を調製した。この溶液を、無アルカリガラス製の基板上にスピンコート法により塗布した後、100℃で1時間加熱乾燥して、厚み15nmの中間層を形成した。
得られた中間層を用いた以外は有機ELデバイス301の作製と同様にして透明電極基板、及びそれを含む有機ELデバイス302を作製した。
<Preparation of organic EL device 302>
Comparative compound (2) was dissolved in PGME (1-methoxy-2-propanol) to prepare a solution having a concentration of 1.2% by mass. This solution was applied onto a non-alkali glass substrate by spin coating, and then dried by heating at 100 ° C. for 1 hour to form an intermediate layer having a thickness of 15 nm.
A transparent electrode substrate and an organic EL device 302 including the same were prepared in the same manner as the organic EL device 301 except that the obtained intermediate layer was used.

<有機ELデバイス303の作製>
比較化合物(2)をPGME(1−メトキシ−2−プロパノール)に溶解させて、濃度1.2質量%の溶液を調製した。この溶液中に、無アルカリガラス製の基板を、70℃で30分間浸漬(ディップ)した後、100℃で1時間加熱乾燥させて、厚み15nmの中間層を形成した。
得られた中間層を用いた以外は有機ELデバイス301の作製と同様にして透明電極基板、及びそれを含む有機ELデバイス303を作製した。
<Preparation of organic EL device 303>
Comparative compound (2) was dissolved in PGME (1-methoxy-2-propanol) to prepare a solution having a concentration of 1.2% by mass. A substrate made of alkali-free glass was immersed (dip) in this solution at 70 ° C. for 30 minutes, and then heated and dried at 100 ° C. for 1 hour to form an intermediate layer having a thickness of 15 nm.
A transparent electrode substrate and an organic EL device 303 including the same were produced in the same manner as the production of the organic EL device 301 except that the obtained intermediate layer was used.

<有機ELデバイス304の作製>
化合物(4)の前駆体(化合物(4)の分子末端の−Oの全てを−OCHとした化合物)をPGME(1−メトキシ−2−プロパノール)に溶解させて、濃度1.2質量%の溶液を調製した。この溶液を、無アルカリガラス製の基板上にスピンコート法により塗布した後、100℃で1時間加熱乾燥し、化合物(4)を含む、厚み15nmの中間層を形成した。
得られた中間層を用いた以外は有機ELデバイス301の作製と同様にして透明電極基板、及びそれを含む有機ELデバイス304を作製した。
<Preparation of organic EL device 304>
A precursor of the compound (4) (a compound in which all of —O at the molecular terminal of the compound (4) is —OCH 3 ) was dissolved in PGME (1-methoxy-2-propanol), and the concentration was 1.2% by mass. A solution of was prepared. This solution was applied onto a non-alkali glass substrate by spin coating, and then heated and dried at 100 ° C. for 1 hour to form a 15 nm-thick intermediate layer containing the compound (4).
A transparent electrode substrate and an organic EL device 304 including the same were prepared in the same manner as the organic EL device 301 except that the obtained intermediate layer was used.

<有機ELデバイス305の作製>
化合物(4)の前駆体(化合物(4)の分子末端の−Oの全てを−OCHとした化合物)をPGME(1−メトキシ−2−プロパノール)に溶解させて、濃度1.2質量%の溶液を調製した。この溶液中に、無アルカリガラス製の基板を、70℃で30分間浸漬(ディップ)した後、100℃で1時間加熱乾燥させて、化合物(4)を含む、厚み15nmの中間層を形成した。
中間層を形成した基板を、市販の真空蒸着装置の基板ホルダに取り付け、亜鉛(Zn)をタンタル製の抵抗加熱ボードに入れて、真空蒸着装置の第2真空槽に取り付けた。そして、第2真空槽を4×10−4Paまで減圧した後、ニッケル(Ni)が入った抵抗加熱ボードを加熱し、蒸着速度0.1nm/秒〜0.2nm/秒で、中間層上に厚み12nm、面積5cm×5cmの導電性層を形成し、透明電極基板を作製した。
得られた透明電極基板を用いた以外は有機ELデバイス301の作製と同様にして有機ELデバイス305を作製した。
<Preparation of organic EL device 305>
A precursor of the compound (4) (a compound in which all of —O at the molecular terminal of the compound (4) is —OCH 3 ) was dissolved in PGME (1-methoxy-2-propanol), and the concentration was 1.2% by mass. A solution of was prepared. In this solution, a non-alkali glass substrate was immersed (dip) at 70 ° C. for 30 minutes, and then heated and dried at 100 ° C. for 1 hour to form a 15 nm-thick intermediate layer containing the compound (4). .
The substrate on which the intermediate layer was formed was attached to a substrate holder of a commercially available vacuum deposition apparatus, and zinc (Zn) was placed in a tantalum resistance heating board and attached to the second vacuum chamber of the vacuum deposition apparatus. Then, after reducing the pressure of the second vacuum tank to 4 × 10 −4 Pa, the resistance heating board containing nickel (Ni) is heated, and the deposition rate is 0.1 nm / sec to 0.2 nm / sec. A conductive layer having a thickness of 12 nm and an area of 5 cm × 5 cm was formed on the transparent electrode substrate.
An organic EL device 305 was produced in the same manner as the organic EL device 301 except that the obtained transparent electrode substrate was used.

<有機ELデバイス306及び307の作製>
有機ELデバイス305の作製において、導電性層の構成材料を表4に示されるように変更した以外は同様にして透明電極基板を作製した。
得られた透明電極基板を用いた以外は有機ELデバイス301の作製と同様にして有機ELデバイス306及び307を作製した。
<Production of organic EL devices 306 and 307>
A transparent electrode substrate was produced in the same manner as in the production of the organic EL device 305 except that the constituent material of the conductive layer was changed as shown in Table 4.
Organic EL devices 306 and 307 were prepared in the same manner as the organic EL device 301 except that the obtained transparent electrode substrate was used.

<有機ELデバイス308〜317の作製>
有機ELデバイス307の作製において、中間層の構成材料を表4に示される化合物に変更した以外は同様にして透明電極基板を作製した。中間層の形成用溶液の調製に用いる表4に示される化合物の前駆体としては、表4に示される化合物の分子末端の−Oの全てを−OCHとした化合物を用いた。
得られた透明電極基板を用いた以外は有機ELデバイス301の作製と同様にして有機ELデバイス308〜317を作製した。
<Preparation of organic EL devices 308 to 317>
In the production of the organic EL device 307, a transparent electrode substrate was produced in the same manner except that the constituent material of the intermediate layer was changed to the compounds shown in Table 4. As a precursor of the compound shown in Table 4 used for the preparation of the intermediate layer forming solution, a compound in which all of —O at the molecular terminals of the compound shown in Table 4 were —OCH 3 was used.
Organic EL devices 308 to 317 were prepared in the same manner as the organic EL device 301 except that the obtained transparent electrode substrate was used.

<有機ELデバイス318〜321の作製>
有機ELデバイス316及び317の作製において、基板の種類を表3に示されるようにそれぞれ変更した以外は同様にして透明電極基板を作製した。
得られた透明電極基板を用いた以外は有機ELデバイス301の作製と同様にして有機ELデバイス318〜321を作製した。
<Preparation of organic EL devices 318 to 321>
Transparent electrode substrates were produced in the same manner except that the types of substrates were changed as shown in Table 3 in the production of the organic EL devices 316 and 317.
Organic EL devices 318 to 321 were produced in the same manner as the production of the organic EL device 301 except that the obtained transparent electrode substrate was used.

<有機ELデバイス322〜323の作製>
導電性層用インクとして、錯体銀からなるインクジェットインク(Ink Tec(株)製、TEC−IJ−010)1.0mlを、エタノールにより10倍希釈した溶液を準備した。
この希釈溶液0.1mlを、透明電極316及び317の作製で用いた中間層上に、スピンコート法により塗布した後、120℃で30分間焼成し、厚み10nmの銀からなる導電性層を形成した。それにより、基板上に中間層及び導電性層が順に積層された透明電極基板を得た。
得られた透明電極基板を用いた以外は有機ELデバイス301の作製と同様にして有機ELデバイス322及び323を作製した。
<Preparation of organic EL devices 322 to 323>
As the conductive layer ink, a solution was prepared by diluting 1.0 ml of an inkjet ink made of complex silver (manufactured by Ink Tec Co., Ltd., TEC-IJ-010) 10 times with ethanol.
0.1 ml of this diluted solution is applied on the intermediate layer used in the production of the transparent electrodes 316 and 317 by spin coating, and then baked at 120 ° C. for 30 minutes to form a conductive layer made of silver having a thickness of 10 nm. did. Thereby, a transparent electrode substrate in which an intermediate layer and a conductive layer were sequentially laminated on the substrate was obtained.
Organic EL devices 322 and 323 were produced in the same manner as the production of the organic EL device 301 except that the obtained transparent electrode substrate was used.

<有機ELデバイスの評価>
作製した有機ELデバイス301〜323の光透過率、駆動電圧及び高温保存下での外部量子効率変化(耐久性)を、以下の方法で測定した。これらの評価結果を表4に示す。
<Evaluation of organic EL devices>
The light transmittance, drive voltage, and external quantum efficiency change (durability) under high temperature storage of the produced organic EL devices 301 to 323 were measured by the following methods. These evaluation results are shown in Table 4.

(1)光透過率の測定
作製した各有機ELデバイスの測定光波長550nmにおける光透過率(%)を、分光光度計((株)日立ハイテクノロジーズ製U−3300)を用いて測定した。各発光パネルの透明電極の基板をリファレンスとした。
(1) Measurement of light transmittance The light transmittance (%) at a measurement light wavelength of 550 nm of each of the produced organic EL devices was measured using a spectrophotometer (U-3300 manufactured by Hitachi High-Technologies Corporation). The transparent electrode substrate of each light-emitting panel was used as a reference.

(2)駆動電圧の測定
上記作製した各有機ELデバイスの透明電極1側(即ち、透明基板13側)の正面輝度と、対向電極5a側(即ち、封止材17側)の正面輝度とをそれぞれ測定し、その和が1000cd/mとなるときの電圧を駆動電圧(V)として測定した。輝度の測定は、分光放射輝度計CS−1000(コニカミノルタ社製)を用いて行った。得られた駆動電圧の数値が小さいほど、好ましい結果であることを表す。
(2) Measurement of driving voltage The front luminance on the transparent electrode 1 side (namely, the transparent substrate 13 side) and the front luminance on the counter electrode 5a side (namely, the sealing material 17 side) of each of the organic EL devices produced above. Each was measured, and the voltage when the sum was 1000 cd / m 2 was measured as the drive voltage (V). The measurement of luminance was performed using a spectral radiance meter CS-1000 (manufactured by Konica Minolta). It represents that it is so preferable that the numerical value of the obtained drive voltage is small.

(3)高温保存下での外部量子効率(EQE)変化の測定
上記作製した有機ELデバイスの各有機EL素子を、75℃で、2.5mA/cmの定電流条件下で発光させ、発光開始直後の発光輝度と、開始200時間後の発光輝度を、分光放射輝度計CS−2000(コニカミノルタ社製)を用いてそれぞれ測定した。発光開始直後の発光輝度に対する開始200時間後の相対発光輝度を求め、これを外部量子効率(External Quantum Efficiency:EQE)の尺度とした。数値が小さいほど、発光輝度の変化が小さく、外部量子効率が優れていることを表す。

Figure 2016157639
(3) Measurement of change in external quantum efficiency (EQE) under high temperature storage Each organic EL element of the organic EL device produced above was allowed to emit light at 75 ° C. under a constant current condition of 2.5 mA / cm 2. The emission luminance immediately after the start and the emission luminance after 200 hours from the start were measured using a spectral radiance meter CS-2000 (manufactured by Konica Minolta). Relative light emission luminance after 200 hours from the light emission luminance immediately after the start of light emission was obtained, and this was used as a measure of external quantum efficiency (EQE). The smaller the value, the smaller the change in emission luminance and the better the external quantum efficiency.
Figure 2016157639

表4に示されるように、有機ELデバイス301〜304は、高い光透過率と低い駆動電圧を両立できず、多くが発光しないのに対して;有機ELデバイス305〜321は、高い光透過率と低い駆動電圧とを両立でき、高温保存下でも高い良好に発光することが示される。これは、有機ELデバイス301〜304の透明電極が、自己組織化単分子膜で形成された中間層を有することから、高い光透過率と低い抵抗とを両立できたためと考えられる。   As shown in Table 4, the organic EL devices 301 to 304 cannot achieve both high light transmittance and low driving voltage, and most of them do not emit light; whereas the organic EL devices 305 to 321 have high light transmittance. And a low driving voltage can be achieved, and high light emission is shown even under high temperature storage. This is probably because the transparent electrodes of the organic EL devices 301 to 304 have an intermediate layer formed of a self-assembled monomolecular film, so that both high light transmittance and low resistance can be achieved.

有機ELデバイス305〜307の対比から、導電性層が特に銀(Ag)を主成分とする場合に、特に光透過率が高く、かつ駆動電圧も低いことが示される。   The comparison between the organic EL devices 305 to 307 indicates that the light transmittance is particularly high and the driving voltage is low particularly when the conductive layer is mainly composed of silver (Ag).

有機ELデバイス307と308〜317との対比から、透明電極の中間層の構成材料が、含窒素芳香族複素環を含むほうが、高い光透過率と低い駆動電圧が得られやすいことが示される。また、有機ELデバイス308〜317の対比から、中間層の構成材料が、含窒素芳香族複素環の中でもトリアジン環を含むと、より高い光透過率と低い駆動電圧が得られやすいことが示される。有機ELデバイス311と312の対比、及び315と316の対比から、中間層の構成材料が、一般式(2)のA又は一般式(3)のAがケイ素原子であるほうが、−C(=O)−である場合よりも、より高い光透過率と低い駆動電圧が得られやすいことが示される。 The comparison between the organic EL devices 307 and 308 to 317 indicates that a higher light transmittance and a lower driving voltage are more easily obtained when the constituent material of the intermediate layer of the transparent electrode contains a nitrogen-containing aromatic heterocycle. In addition, the comparison between the organic EL devices 308 to 317 indicates that when the constituent material of the intermediate layer includes a triazine ring among nitrogen-containing aromatic heterocycles, higher light transmittance and lower drive voltage are easily obtained. . Correlation of the organic EL devices 311 and 312, and 315 and from the comparison 316, the material of the intermediate layer, is more A 3 of A 2 or of the general formula (2) (3) is a silicon atom, -C It is shown that a higher light transmittance and a lower driving voltage can be easily obtained than in the case of (= O)-.

有機ELデバイス316〜321の対比から、無アルカリガラス基板だけでなく、PMMAやポリエチレンテレフタレートの基板を用いても、良好な高い光透過率と低い駆動電圧が得られることが示される。   The comparison of the organic EL devices 316 to 321 shows that good high light transmittance and low driving voltage can be obtained using not only alkali-free glass substrates but also PMMA and polyethylene terephthalate substrates.

有機ELデバイス316〜317と322〜323との対比から、透明電極の導電性層をスピンコート法で形成しても、真空蒸着法で形成した場合と同等の効果が得られることが示される。   The comparison between the organic EL devices 316 to 317 and 322 to 323 shows that even when the conductive layer of the transparent electrode is formed by the spin coating method, the same effect as that obtained by the vacuum deposition method can be obtained.

本発明によれば、より高い透過性と導電性とを有する透明電極基板、それを含む電子デバイス及び有機ELデバイスを提供することができる。さらに、材料の利用効率や時間効率が高く、大面積化が可能であり、かつ曲面を有する基板にも導電性層を形成可能な透明電極基板の製造方法を提供することができる。   According to the present invention, it is possible to provide a transparent electrode substrate having higher transparency and conductivity, an electronic device including the transparent electrode substrate, and an organic EL device. Furthermore, it is possible to provide a method for manufacturing a transparent electrode substrate that has high material utilization efficiency and time efficiency, can have a large area, and can form a conductive layer on a curved substrate.

1 透明電極
1a 中間層
1b 導電性層
3 有機機能層
3a 正孔注入層
3b 正孔輸送層
3c 発光層
3d 電子輸送層
3e 電子注入層
5a、5b 対向電極
7 有機EL素子
11 基板
13 透明基板(基板)
13a 光取り出し面
15 補助電極
17 封止材
19 接着剤
23 支持基板
100、200 有機ELデバイス
300 照明装置
A 発光領域
B 非発光領域
h 発光光
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Transparent electrode 1a Intermediate | middle layer 1b Conductive layer 3 Organic functional layer 3a Hole injection layer 3b Hole transport layer 3c Light emitting layer 3d Electron transport layer 3e Electron injection layer 5a, 5b Counter electrode 7 Organic EL element 11 Substrate 13 Transparent substrate ( substrate)
13a Light extraction surface 15 Auxiliary electrode 17 Sealing material 19 Adhesive 23 Support substrate 100, 200 Organic EL device 300 Lighting device A Light emitting region B Non-light emitting region h Light emitting light

Claims (13)

基板と、
金属を主成分として含む導電性層と、前記導電性層と前記基板との間に配置された中間層とを含む透明電極とを含み、
前記中間層は、一方の分子端部に芳香族炭化水素基又は芳香族複素環基を含み、かつ他方の分子端部に親水性基を含む化合物を含む一以上の自己組織化単分子膜である、透明電極基板。
A substrate,
A transparent layer including a conductive layer containing a metal as a main component and an intermediate layer disposed between the conductive layer and the substrate;
The intermediate layer is one or more self-assembled monolayers containing a compound containing an aromatic hydrocarbon group or an aromatic heterocyclic group at one molecular end and a hydrophilic group at the other molecular end. A transparent electrode substrate.
前記導電性層が、金、銀及び銅からなる群より選ばれる一以上を主成分として含む、請求項1に記載の透明電極基板。   The transparent electrode substrate according to claim 1, wherein the conductive layer contains, as a main component, one or more selected from the group consisting of gold, silver, and copper. 前記導電性層が、銀を主成分として含む、請求項1又は2に記載の透明電極基板。   The transparent electrode substrate according to claim 1, wherein the conductive layer contains silver as a main component. 前記化合物は、下記一般式(1)で表される化合物である、請求項1〜3のいずれか一項に記載の透明電極基板。
Figure 2016157639
(一般式(1)中、
Rは、置換又は無置換の含窒素芳香族複素環基を表し;
は、炭素原子数が2以上のアルキレン基を表し、前記アルキレン基中の炭素原子の一部が酸素原子又は硫黄原子に置き換えられてもよく;
は、炭素原子、ケイ素原子、−C(=O)−又は−NH−C(=O)−を表し;
−OB、−OB及び−OBは、それぞれヒドロキシ基又はアルコキシ基を表し、かつ−OB、−OB及び−OBは、他分子又は基板表面のヒドロキシ基又はアルコキシ基と縮合していてもよく;
m及びnは、前記Aが炭素原子又はケイ素原子である場合はそれぞれ1を表し、−C(=O)−又は−NH−C(=O)−の場合はそれぞれ0を表す)
The said compound is a transparent electrode substrate as described in any one of Claims 1-3 which is a compound represented by following General formula (1).
Figure 2016157639
(In general formula (1),
R represents a substituted or unsubstituted nitrogen-containing aromatic heterocyclic group;
L 1 represents an alkylene group having 2 or more carbon atoms, and part of the carbon atoms in the alkylene group may be replaced with an oxygen atom or a sulfur atom;
A 1 represents a carbon atom, a silicon atom, —C (═O) — or —NH—C (═O) —;
-OB 1, -OB 2 and -OB 3 each represent a hydroxy group or an alkoxy group, and -OB 1, -OB 2 and -OB 3 is other molecules or substrate surface hydroxy group or an alkoxy group is fused May be;
m and n each represents 1 when A 1 is a carbon atom or a silicon atom, and each represents 0 when —C (═O) — or —NH—C (═O) —.
前記一般式(1)で表される化合物は、下記一般式(2)で表される化合物である、請求項4に記載の透明電極基板。
Figure 2016157639
(一般式(2)中、
〜Xは、それぞれ炭素原子又は窒素原子を表し、かつX〜Xの少なくとも一つは窒素原子を表し;
〜Rは、それぞれ水素原子又は置換基を表し;
は、炭素原子数が2以上のアルキレン基を表し、前記アルキレン基中の炭素原子の一部が酸素原子又は硫黄原子に置き換えられてもよく;
は、炭素原子、ケイ素原子、−C(=O)−又は−NH−C(=O)−を表し;
−OB、−OB及び−OBは、それぞれヒドロキシ基又はアルコキシ基を表し、かつ−OB、−OB及び−OBは、他分子又は基板表面のヒドロキシ基又はアルコキシ基と縮合していてもよく;
m及びnは、前記Aが炭素原子又はケイ素原子である場合はそれぞれ1を表し、−C(=O)−又は−NH−C(=O)−の場合はそれぞれ0を表す)
The transparent electrode substrate according to claim 4, wherein the compound represented by the general formula (1) is a compound represented by the following general formula (2).
Figure 2016157639
(In general formula (2),
X 1 to X 5 each represent a carbon atom or a nitrogen atom, and at least one of X 1 to X 5 represents a nitrogen atom;
R 1 to R 5 each represent a hydrogen atom or a substituent;
L 2 represents an alkylene group having 2 or more carbon atoms, and part of the carbon atoms in the alkylene group may be replaced with an oxygen atom or a sulfur atom;
A 2 represents a carbon atom, a silicon atom, —C (═O) — or —NH—C (═O) —;
-OB 4, -OB 5 and -OB 6 each represent a hydroxy group or an alkoxy group, and -OB 4, -OB 5 and -OB 6 are other molecules or substrate surface hydroxy group or an alkoxy group is fused May be;
m and n each represent 1 when A 2 is a carbon atom or a silicon atom, and each represents 0 when —C (═O) — or —NH—C (═O) —.
前記一般式(2)中のAが、炭素原子又はケイ素原子である、請求項5に記載の透明電極基板。 The transparent electrode substrate according to claim 5, wherein A 2 in the general formula (2) is a carbon atom or a silicon atom. 前記一般式(1)で表される化合物が、下記一般式(3)で表される化合物である、請求項4に記載の透明電極基板。
Figure 2016157639
(一般式(3)中、
及びRは、それぞれ置換基を表し;
は、炭素原子数が2以上のアルキレン基を表し、前記アルキレン基中の炭素原子の一部が酸素原子又は硫黄原子に置き換えられてもよく;
は、炭素原子、ケイ素原子、−C(=O)−又は−NH−C(=O)−を表し;
−OB、−OB及び−OBは、それぞれヒドロキシ基又はアルコキシ基を表し、かつ−OB、−OB及び−OBは、他分子又は基板表面のヒドロキシ基又はアルコキシ基と縮合していてもよく;
m及びnは、前記Aが炭素原子又はケイ素原子である場合はそれぞれ1を表し、−C(=O)−又は−NH−C(=O)−の場合はそれぞれ0を表す)
The transparent electrode substrate according to claim 4, wherein the compound represented by the general formula (1) is a compound represented by the following general formula (3).
Figure 2016157639
(In general formula (3),
R 6 and R 7 each represent a substituent;
L 3 represents an alkylene group having 2 or more carbon atoms, and a part of the carbon atoms in the alkylene group may be replaced with an oxygen atom or a sulfur atom;
A 3 represents a carbon atom, a silicon atom, —C (═O) — or —NH—C (═O) —;
-OB 7, -OB 8 and -OB 9 each represent a hydroxy group or an alkoxy group, and -OB 7, -OB 8 and -OB 9 are other molecules or substrate surface hydroxy group or an alkoxy group is fused May be;
m and n each represents 1 when A 3 is a carbon atom or a silicon atom, and each represents 0 when —C (═O) — or —NH—C (═O) —.
前記一般式(3)中のAが、炭素原子又はケイ素原子である、請求項7に記載の透明電極基板。 The transparent electrode substrate according to claim 7, wherein A 3 in the general formula (3) is a carbon atom or a silicon atom. 前記一般式(3)中のLが、炭素原子数6以上の直鎖状アルキレン基である、請求項7又は8に記載の透明電極基板。 The transparent electrode substrate according to claim 7 or 8, wherein L 3 in the general formula (3) is a linear alkylene group having 6 or more carbon atoms. 前記基板が、ガラス、ポリエチレンテレフタラート又はポリメタクリル酸メチル樹脂を含む、請求項1〜9のいずれか一項に記載の透明電極基板。   The transparent electrode substrate according to any one of claims 1 to 9, wherein the substrate comprises glass, polyethylene terephthalate or polymethyl methacrylate resin. 基板を、一般式(4)で表される化合物を含む溶液に浸漬して、前記基板上に前記化合物の自己組織化単分子膜を含む中間層を形成する工程と、
前記中間層上に、導電性層を形成する工程と
を含む、透明電極基板の製造方法。
Figure 2016157639
(一般式(4)中、
Rは、置換又は無置換の含窒素芳香族複素環基を表し;
は、炭素原子数が2以上のアルキレン基を表し、前記アルキレン基中の炭素原子の一部が酸素原子又は硫黄原子に置き換えられてもよく;
は、炭素原子、ケイ素原子、−C(=O)−又は−NH−C(=O)−を表し;
、Y及びYは、それぞれヒドロキシ基、アルコキシ基又はハロゲン原子を表し;
m及びnは、前記Aが炭素原子又はケイ素原子である場合はそれぞれ1を表し、−C(=O)−又は−NH−C(=O)−の場合はそれぞれ0を表す)
Immersing the substrate in a solution containing the compound represented by the general formula (4) to form an intermediate layer including a self-assembled monolayer of the compound on the substrate;
Forming a conductive layer on the intermediate layer.
Figure 2016157639
(In general formula (4),
R represents a substituted or unsubstituted nitrogen-containing aromatic heterocyclic group;
L 1 represents an alkylene group having 2 or more carbon atoms, and part of the carbon atoms in the alkylene group may be replaced with an oxygen atom or a sulfur atom;
A 1 represents a carbon atom, a silicon atom, —C (═O) — or —NH—C (═O) —;
Y 1 , Y 2 and Y 3 each represent a hydroxy group, an alkoxy group or a halogen atom;
m and n each represents 1 when A 1 is a carbon atom or a silicon atom, and each represents 0 when —C (═O) — or —NH—C (═O) —.
請求項1〜10のいずれか一項に記載の透明電極基板を含む、電子デバイス。   The electronic device containing the transparent electrode substrate as described in any one of Claims 1-10. 陰極及び陽極の一方が設けられた基板と、前記陰極及び前記陽極の他方と、前記陰極と前記陽極との間に配置された発光層とを含み、
前記陰極及び陽極の一方が設けられた基板が、請求項1〜10のいずれか一項に記載の透明電極基板である、有機ELデバイス。
A substrate provided with one of a cathode and an anode, the other of the cathode and the anode, and a light emitting layer disposed between the cathode and the anode,
The organic EL device in which the substrate provided with one of the cathode and the anode is the transparent electrode substrate according to any one of claims 1 to 10.
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