JP2018045816A - Transparent electrode and organic electroluminescent element - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、透明電極及びこの電極を備えた有機エレクトロルミネッセンス発光素子に関する。 The present invention relates to a transparent electrode and an organic electroluminescence light emitting device provided with the electrode.
近年、液晶表示装置(LCD)に続く次世代表示デバイスとして、有機エレクトロルミネッセンス素子(以下、「有機EL素子」とも略記する)等の自発光素子を2次元配列した発光素子型の表示パネルを備えた発光装置の研究開発が行われている。
有機EL素子は、陽極と、陰極と、これらの一対の電極間に形成される。有機EL素子は、例えば有機発光層、正孔注入層、等を有する有機EL層(発光機能層)を備える。有機EL素子では、有機発光層において正孔と電子が再結合することによって発生するエネルギーによって発光する。
In recent years, as a next-generation display device following a liquid crystal display (LCD), a light-emitting element type display panel in which self-light-emitting elements such as organic electroluminescence elements (hereinafter also abbreviated as “organic EL elements”) are two-dimensionally arranged is provided. Research and development of light emitting devices are underway.
The organic EL element is formed between an anode, a cathode, and a pair of these electrodes. The organic EL element includes an organic EL layer (light emitting functional layer) having, for example, an organic light emitting layer, a hole injection layer, and the like. In the organic EL element, light is emitted by energy generated by recombination of holes and electrons in the organic light emitting layer.
このような有機EL素子の光を取り出す側の透明電極には、一般に、錫ドープ酸化インジウム(Indium Thin Oxide;ITO)や亜鉛ドープ酸化インジウム(Indium Zinc Oxide;IZO)などを用いて透明導電層が形成される。そして、これらの透明導電層は、光の透過性が高いという特長を有し、高輝度を確保できるといった利点を有している。しかし、この透明電極は、低抵抗を得るためには、厚く均一な膜を形成しなければならない。このため、光透過率の減少、価格の高騰、形成プロセスにおける高温処理の手間等が発生するため、特に、フィルム上での低抵抗化には限界があった(例えば、特許文献1を参照)。 Generally, the transparent electrode on the light extraction side of such an organic EL element has a transparent conductive layer using tin-doped indium oxide (ITO) or zinc-doped indium oxide (IZO). It is formed. These transparent conductive layers have the advantage of high light transmission and have the advantage of ensuring high brightness. However, in order to obtain a low resistance, this transparent electrode must form a thick and uniform film. For this reason, a decrease in light transmittance, an increase in price, a labor for high-temperature treatment in the formation process, and the like occur, and there is a limit to reducing the resistance on the film in particular (see, for example, Patent Document 1). .
そのため近年、ITOを用いない透明電極の技術が開示されている。例えば、一様な網目状、ストライプ型あるいはグリッド型等の金属および/または合金の細線構造部を配置した導電層を作製し、その上に例えば、導電性高分子材料を適当な溶媒に溶解または分散したインクを、塗布法や印刷法を用いて透明導電層を形成することによって、透明電極を形成する方法(例えば、特許文献2、3参照)が提案されている。
Therefore, in recent years, a transparent electrode technique that does not use ITO has been disclosed. For example, a conductive layer in which a fine mesh structure of metal and / or alloy such as a uniform mesh, stripe type or grid type is prepared, and a conductive polymer material is dissolved in an appropriate solvent on the conductive layer. There has been proposed a method of forming a transparent electrode by forming a transparent conductive layer from dispersed ink using a coating method or a printing method (see, for example,
しかしながら、細線構造を有した金属層と透明電極層を組み合わせる透明電極を採用した有機EL素子は、細線を形成するためにフォトリソ、或いは印刷などの方法によりパターニングをする必要がある。このため工程が増え、コストアップや歩留まり低下に繋がる恐れがある。そして、金属層の大きさや形状によっては、金属細線が視認され易く、外観を阻害する恐れがある。 However, an organic EL element that employs a transparent electrode that combines a metal layer having a fine line structure and a transparent electrode layer needs to be patterned by a method such as photolithography or printing in order to form a fine line. For this reason, there is a risk that the number of processes increases, leading to an increase in cost and a decrease in yield. Depending on the size and shape of the metal layer, the fine metal wire is easily visible, which may hinder the appearance.
本発明は、上述した実情に鑑みてなされたものであって、導電性細線を用いることなく必要な抵抗値を確保し、且つ金属層により阻害される外観上の課題が解決可能な透明電極、その透明電極を備えた有機EL発光素子を提供することを目的とする。 The present invention has been made in view of the above-described circumstances, and ensures a necessary resistance value without using a conductive thin wire, and a transparent electrode capable of solving the problem in appearance that is obstructed by the metal layer, It aims at providing the organic electroluminescent light emitting element provided with the transparent electrode.
課題を解決するために、本発明の一態様の透明電極は、透明基材と、前記透明基材上に形成された透明導電層と、前記透明導電層に埋設され表面が金属からなる複数の粒子とを備え、前記複数の粒子は、前記透明基材の面に沿って互いに間隔をあけて配置され、前記粒子の体積を球体に換算した場合に各粒子の直径が0.01μm以上1.00μm以下であり、前記透明導電層は、π共役系導電性高分子とポリアニオンとを含んで成る導電性ポリマーであることを特徴とする。 In order to solve the problems, a transparent electrode of one embodiment of the present invention includes a transparent base material, a transparent conductive layer formed on the transparent base material, and a plurality of surfaces embedded in the transparent conductive layer and made of metal. The plurality of particles are arranged at intervals along the surface of the transparent substrate, and when the volume of the particles is converted to a sphere, the diameter of each particle is 0.01 μm or more. The transparent conductive layer is a conductive polymer including a π-conjugated conductive polymer and a polyanion.
本発明の一態様においては、金属細線などの金属層の代わりに表面が金属からなる粒子を複数配置する。この結果、金属細線をパターニングする工程を削減することが可能となり、且つ人間の視覚限界を考慮した範囲で粒子の大きさや配置間隔を選択することで、外観を改善することが可能となる。 In one embodiment of the present invention, a plurality of particles each having a metal surface are disposed instead of a metal layer such as a thin metal wire. As a result, it is possible to reduce the process of patterning the fine metal wires, and it is possible to improve the appearance by selecting the particle size and the arrangement interval within a range in consideration of the human visual limit.
以下、本発明の実施形態について図面を参照して説明する。
ここで、図面は、模式的なものであり、厚みと平面寸法との関係、各層の厚みの比率などは現実のものと異なる。また、いかに示す実施形態は、本発明の技術的思想を具現化するための構想を例示するものであって、本発明の技術的思想は、構成部材の材質、形状、構造等が下記のものに特定するのもではない。本発明の技術的思想は、特許請求の範囲に記載された請求項が想定する技術的範囲内において、種々の変更を加えることができる。
Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings.
Here, the drawings are schematic, and the relationship between the thickness and the planar dimensions, the ratio of the thickness of each layer, and the like are different from the actual ones. Further, the embodiment shown here illustrates a concept for embodying the technical idea of the present invention, and the technical idea of the present invention is that the material, shape, structure, etc. of the constituent members are as follows. It is not specific. The technical idea of the present invention can be variously modified within the technical scope assumed by the claims described in the claims.
<透明電極1の構成>
本実施形態の透明電極1は、図1に示すように、透明基材2と、透明基材2の上に形成された透明導電層5と、透明基材2の面に沿って配置された状態で透明導電層5に埋設された複数の金属被覆球体3とを備えている。
透明電極1は、有機EL素子に用いた場合に輝度を向上させる観点から、透明電極1の導電性面の表面抵抗率が0.01Ω/□以上、100Ω/□以下であることが好ましく、さらに好ましくは0.1Ω/□以上、10Ω/□以下である。
<Configuration of
As shown in FIG. 1, the
From the viewpoint of improving luminance when the
透明電極1は、LCD、エレクトロルミネッセンス素子、プラズマディスプレイ、エレクトロクロミックディスプレイ、太陽電池、タッチパネルなどの透明電極、電子ペーパーならびに電磁波遮蔽材などに用いることが出来るが、導電性、透明性に優れ、また平滑性も高いため、有機EL素子に用いることが好ましい。
The
(透明基材2)
透明基材2としては、プラスチックフィルム、プラスチック板、ガラスなどを用いることができる。
プラスチックフィルム及びプラチック板の原料としては、例えば、ポリエチレンテレフタラート(PET)、ポリエチレンナフタレートなどのポリエステル類、ポリエチレン(PE)、ポリプロピレン(PP)、ポリスチレン、EVAなどのポリオレフィン類、ポリ塩化ビニル、ポリ塩化ビニリデンなどのビニル系樹脂、ポリエーテルエーテルケトン(PEEK)、ポリサルホン(PSF)、ポリエーテルサルホン(PES)、ポリカーボネート(PC)、ポリアミド、ポリイミド、アクリル樹脂、トリアセチルセルロース(TAC)などを用いることができる。
(Transparent substrate 2)
As the
Examples of raw materials for plastic films and plastic plates include polyesters such as polyethylene terephthalate (PET) and polyethylene naphthalate, polyolefins such as polyethylene (PE), polypropylene (PP), polystyrene and EVA, polyvinyl chloride, poly Vinyl resins such as vinylidene chloride, polyether ether ketone (PEEK), polysulfone (PSF), polyether sulfone (PES), polycarbonate (PC), polyamide, polyimide, acrylic resin, triacetyl cellulose (TAC), etc. are used. be able to.
透明基材2は、表面平滑性に優れているものが好ましい。表面の平滑性は算術平均粗さRaが5nm以下且つ最大高さRyが50nm以下であることが好ましく、さらに好ましくはRaが1nm以下かつRyが20nm以下である。透明基材2の表面は、熱硬化性樹脂、紫外線硬化性樹脂、電子線硬化性樹脂、放射線硬化性樹脂等の下塗り層を付与して平滑化してもよいし、研磨などの機械加工によって平滑にすることもできる。また、透明基材2の表面に対し、透明基材2への透明導電層の塗布、接着性を向上させるため、コロナ、プラズマ、UV/オゾンによる表面処理をしてもよい。ここで、表面の平滑性は、原子間力顕微鏡(AFM)等による測定から算出することができる。
The
また、大気中の酸素、水分を遮断する目的でガスバリア層を設けるのが好ましい。ガスバリア層を設ける場合には、ガスバリア層は、透明基材の少なくとも一方の面に設けられ、両面に設けられるのが好ましい。
ガスバリア層の形成材料としては、酸化シリコン、窒化シリコン、酸化窒化シリコン、窒化アルミニウム、酸化アルミニウム等の金属酸化物、金属窒化物が使用できる。これらの材料は、水蒸気バリア機能のほかに酸素バリア機能も有する。特に、バリア性、耐溶剤性、透明性が良好な窒化シリコン、酸化窒化シリコンが好ましい。また、ガスバリア層は必要に応じて多層構成にすることも可能である。その場合、無機層のみで構成してもよいし、無機層と有機層で構成してもよい。ガスバリア層の形成方法は、材料に応じて、抵抗加熱蒸着法、電子ビーム蒸着法、反応性蒸着法、イオンプレーティング法、スパッタリング法を用いることができる。また、ガスバリア層の厚みに関しては特に限定されないが、典型的には1層あたり5nm〜500nmの範囲内であることが好ましく、さらに好ましくは1層あたり10nm〜200nmである。ガスバリア層は透明基材の少なくとも一方の面に設けられ、両面に設けられるのが好ましい。
In addition, it is preferable to provide a gas barrier layer for the purpose of blocking oxygen and moisture in the atmosphere. When providing a gas barrier layer, the gas barrier layer is preferably provided on at least one surface of the transparent substrate, and is preferably provided on both surfaces.
As a material for forming the gas barrier layer, metal oxides such as silicon oxide, silicon nitride, silicon oxynitride, aluminum nitride, and aluminum oxide, and metal nitrides can be used. These materials have an oxygen barrier function in addition to a water vapor barrier function. In particular, silicon nitride and silicon oxynitride having favorable barrier properties, solvent resistance, and transparency are preferable. Further, the gas barrier layer can have a multi-layer structure as necessary. In that case, you may comprise only an inorganic layer and may comprise an inorganic layer and an organic layer. As a method for forming the gas barrier layer, a resistance heating vapor deposition method, an electron beam vapor deposition method, a reactive vapor deposition method, an ion plating method, or a sputtering method can be used depending on the material. Moreover, although it does not specifically limit regarding the thickness of a gas barrier layer, Typically, it is preferable to exist in the range of 5 nm-500 nm per layer, More preferably, it is 10 nm-200 nm per layer. The gas barrier layer is provided on at least one surface of the transparent substrate, and is preferably provided on both surfaces.
(金属被覆球体3)
金属被覆球体3は、表面が金属からなる粒子を構成する。
金属被覆球体3は、球体形状のコア6と、そのコア6の表面に被覆した金属層7とからなる。
コア6は、有機物及び無機物の少なくとも一方の材料から構成される。
(Metal-coated sphere 3)
The metal-coated
The metal-coated
The
コア6に、有機物や無機物を使用するのは、軽量化や金属使用量を減らしコストを低減するなどのためである。
金属層7は、電気抵抗が低いことが好ましく、例えば107(10の7乗)S/cm以上の電気伝導度を有する材料が使用される。かかる導電材料の具体例としては、アルミニウム、銀、クロミニウム、金、銅、タンタル、モリブデン等の金属および/またはその合金を挙げることができる。すなわち、本明細書において、金属とは金属単体の他、金属合金も含まれる。
The reason why the organic material or the inorganic material is used for the
The
金属被覆球体3の直径aは、0.01μm以上が好ましく、さらに好ましくは0.05μm以上である。また直径aの最大径は1μm以下であることが好ましい。このような範囲に直径aを規定するのは、透明導電層5を所定の導電率に設計しつつ透明性を担保するためである。
金属被覆球体3は、透明基材2の面に沿って互いに間隔をあけて配置される。
The diameter a of the metal-coated
The metal-coated
金属被覆球体3の配置間隔bは、直径a以上の間隔をあけることが好ましい。より好ましくは、直径a×2(=2a)以上の間隔である。 また、金属被覆球体3の配置間隔bの上限は、10mm以下であることが好ましい。
複数の金属被覆球体3を配置することで、透明電極1の光の透過率が減少するが、減少はできるだけ小さくすることが重要である。上記光の透過率は、50%以上を確保することが好ましく、さらに好ましくは80%以上とすることが重要である。このため、上記の金属被覆球体3の配置間隔bは、透明導電層5に設定する導電率を考慮しつつ、光の透過率が50%以上、好ましくは80%以上となるように設計する。
複数の金属被覆球体3の配置パターンは、ランダムとすることが好ましい。ランダム配置とすることで、より金属被覆球体3を視認しづらくなる。
It is preferable that the arrangement | positioning space | interval b of the metal-coated
By disposing a plurality of metal-coated
The arrangement pattern of the plurality of metal-coated
(透明導電層5の構成)
透明導電層5は、複数の金属被覆球体3を埋入した状態で、透明基材2の上に形成される。透明導電層5は、π共役系導電性高分子とポリアニオンとを含んで成る導電性ポリマーからなる。
次に、透明導電層5の詳細な構成について説明する。
(Configuration of transparent conductive layer 5)
The transparent
Next, the detailed configuration of the transparent
透明導電層5は、例えば、透明基材2の上に、透明導電層用の溶液を塗布する塗布法により形成する。
透明導電層5を形成する溶液は、透明導電層5となる材料と溶媒とを含む。
透明導電層5となる材料は、導電性を示す高分子化合物(π共役系導電性高分子)を含むことが好ましい。その高分子化合物は、ドーパントを含有していてもよい。高分子化合物の導電性は、導電率で10−5以上105S/cm以下の範囲内であり、好ましくは10−3以上105S/cm以下の範囲内である。また、透明導電層5は、実質的に導電性を示す高分子化合物から成ることが好ましい。
The transparent
The solution for forming the transparent
The material for forming the transparent
そのような透明導電層5を構成する材料としては、例えば、ポリアニリン及びその誘導体、ポリチオフェン及びその誘導体等を用いることが可能である。ドーパントとしては、公知のドーパントを用いることが可能であり、その例としては、ポリスチレンスルホン酸、ドデシルベンゼンスルホン酸等の有機スルホン酸、PF5、AsF5、SbF5等のルイス酸が挙げられる。また、導電性を示す高分子化合物は、ドーパントが高分子化合物に直接結合した自己ドープ型の高分子化合物であってもよい。
As a material constituting such a transparent
また、透明導電層5は、ポリチオフェン及びポリチオフェンのうち少なくとも一方の誘導体を含んで構成されることが好ましく、実質的には、ポリチオフェン及びポリチオフェンのうち少なくとも一方の誘導体から成ることが好ましい。なお、ポリチオフェン及びポリチオフェンのうち少なくとも一方の誘導体は、ドーパントを含有していてもよい。
ポリチオフェン、ポリチオフェンの誘導体、または、ポリチオフェンとポリチオフェンの誘導体との混合物は、水及びアルコール等の水系溶媒に溶解、もしくは分散しやすいため、塗布法に用いられる塗布液の溶質として、好適に用いられる。また、これらは、導電性が高く、電極材料として好適に用いられる。さらに、これらは、HOMOエネルギーが5.0eV程度であり、通常の有機EL素子に用いられる有機発光層のHOMOエネルギーとの差が1eV程度と低く、有機発光層に正孔を効率的に注入することが可能であるため、に、陽極の材料として好適に用いることが可能である。また、これらは、透明性が高く、有機EL素子の発光取り出し側の電極として好適に用いられる。
Further, the transparent
A polythiophene, a polythiophene derivative, or a mixture of a polythiophene and a polythiophene derivative is easily dissolved or dispersed in an aqueous solvent such as water and alcohol, and thus is preferably used as a solute of a coating solution used in a coating method. Moreover, these have high electroconductivity and are used suitably as an electrode material. Furthermore, these have a HOMO energy of about 5.0 eV, a difference from the HOMO energy of an organic light emitting layer used in a normal organic EL element is as low as about 1 eV, and efficiently inject holes into the organic light emitting layer. Therefore, it can be suitably used as an anode material. Moreover, these have high transparency and are suitably used as an electrode on the light emission extraction side of the organic EL element.
また、透明導電層5は、ポリアニリン及びポリアニリンのうち少なくとも一方の誘導体を含んで構成されることが好ましく、実質的には、ポリアニリン及びポリアニリンのうち少なくとも一方の誘導体から成ることが好ましい。なお、ポリアニリン及びポリアニリンのうち少なくとも一方の誘導体は、ドーパントを含有していてもよい。
ポリアニリン及びポリアニリンのうち少なくとも一方の誘導体は、導電性及び安定性に優れるために、電極材料として好適に用いられる。また、透明性が高く、有機EL素子の発光取り出し側の電極として好適に用いられる。
Further, the transparent
Since at least one of polyaniline and polyaniline is excellent in conductivity and stability, it is preferably used as an electrode material. Further, it has high transparency and is suitably used as an electrode on the light emission extraction side of the organic EL element.
膜厚は、所望の導電性に応じて決めればよいが、好ましくは透明電極1が高い平滑性を得られるように選択するとよい。理由として、透明電極1が凹凸のある表面形状である場合に、有機EL素子と組み合わせると、不均一な表面形状の影響を受けて、発光ムラや陰極層とのショート欠陥が発生する恐れがあるからである。そのため、図1(b)のように、透明導電層5は金属被覆球体3の直径と同等以上厚いことが好ましい。
The film thickness may be determined according to the desired conductivity, but is preferably selected so that the
<透明電極1の製造方法>
以下、透明電極1の製造方法について説明する。
透明電極1は、透明基材2上に、金属被覆球体3を混合させた透明導電層5を形成する混合溶液を塗工することにより製造する。すなわち、金属被覆球体3を透明導電層5を形成する材料に混ぜる工程と、混ぜた透明電極1用の混合溶液を塗工する工程とを含む。
<The manufacturing method of the
Hereinafter, the manufacturing method of the
The
本実施形態にかかる透明電極1の製造方法において、まず、前述した金属被覆球体3と透明導電層5を形成する材料を混合して攪拌する。
金属被覆球体3と透明導電層5を形成する材料を混合攪拌する方法としては、特に制限はなく、例えば、プロペラ型攪拌器、回転型攪拌器、振動型攪拌器、ロールミル等により、均一に分散されて混合溶液が形成される。この時、混合溶液内に気泡が入らないことが好ましい。
In the method for manufacturing the
The method for mixing and stirring the material for forming the metal-coated
また、混合溶液を成膜する方法としては、スピンコート法、キャスティング法、マイクログラビアコート法、グラビアコート法、バーコート法、ロールコート法、ワイアーバーコート法、ディップコート法、スプレーコート法、スクリーン印刷法、フレキソ印刷法、オフセット印刷法、スリットコート法、インクジェットプリント法、ノズルプリント法、スリットコート法などの塗布法を挙げることができる。特に、透明基材2上の透明導電層形成領域4を部分的に成膜するため、パターニングが可能な塗布成膜する方法が好ましく、適宜選択可能であるが、インクジェット法、スクリーン印刷法、スプレーコート法、スリットコート法、マイクログラビアコート法、グラビアコート法等の塗布法が好適である。
As a method for forming a mixed solution, a spin coating method, a casting method, a micro gravure coating method, a gravure coating method, a bar coating method, a roll coating method, a wire bar coating method, a dip coating method, a spray coating method, a screen Examples of the coating method include a printing method, a flexographic printing method, an offset printing method, a slit coating method, an inkjet printing method, a nozzle printing method, and a slit coating method. In particular, in order to partially form the transparent conductive
次いで、透明導電層形成領域全面4に混合溶液が塗布された透明基材2を、乾燥処理室内で、例えば100℃以上の温度条件で加熱処理する。これにより混合溶液に含まれる溶媒を気化させて、透明基材2に対し金属被覆球体3が混合された混合溶液を固着させて、透明導電層5を形成する。
ここで、金属被覆球体3を混合させた透明導電層用の混合溶液を塗工して透明導電層を形成しているが、金属被覆球体3が均一に分散するように攪拌しているので、金属被覆球体3同士が接触しない状態で、複数の金属被覆球体3が、透明基材2の面に沿って配置される。なお、一部の金属被覆球体3同士が接触した状態になっていても良い。
また、透明導電層用の溶液に混合する金属被覆球体3の個数を調整することで、金属被覆球体3の間隔を、例えば金属被覆球体3の直径以上に設定出来る。なお、金属被覆球体3の間隔bの最小値は直径a以上であることが好ましく、平均の間隔bは直径aの2倍以上が好ましい。
Next, the
Here, the transparent conductive layer is formed by applying a mixed solution for the transparent conductive layer in which the metal-coated
Further, by adjusting the number of the metal-coated
<有機EL素子の構成>
本実施形態における有機EL素子は、本発明に基づく透明電極1を有することを特徴とする。本実施形態における有機EL素子は、本実施形態の透明電極1を陽極として用い、有機発光層、陰極、封止構造については有機EL素子に一般的に使われている材料、構成等の任意のものを用いることができる。有機EL素子の層構成としては、以下の層構成が例示できる。
(A)陽極/有機発光層/陰極、
(B)陽極/正孔輸送層/有機発光層/電子輸送層/陰極、
(C)陽極/正孔注入層/正孔輸送層/有機発光層/電子輸送層/陰極、
(D)陽極/正孔注入層/有機発光層/電子輸送層/電子注入層/陰極、
(E)陽極/正孔注入層/有機発光層/電子注入層/陰極、
ここで、前記(A)〜(E)中に示す記号「/」は、記号「/」を挟む各層が隣接して積層されていることを示す。これは以降の説明に関しても同様である。
<Configuration of organic EL element>
The organic EL element in the present embodiment has a
(A) Anode / organic light emitting layer / cathode,
(B) Anode / hole transport layer / organic light emitting layer / electron transport layer / cathode,
(C) Anode / hole injection layer / hole transport layer / organic light emitting layer / electron transport layer / cathode,
(D) Anode / hole injection layer / organic light emitting layer / electron transport layer / electron injection layer / cathode,
(E) Anode / hole injection layer / organic light emitting layer / electron injection layer / cathode,
Here, the symbol “/” shown in the above (A) to (E) indicates that the layers sandwiching the symbol “/” are laminated adjacently. The same applies to the following description.
本実施形態の有機EL素子は、2層以上の有機発光層を有していてもよく、2層の有機発光層を有する有機EL素子としては、以下に示す層構成を挙げることができる。
(F)陽極/電荷注入層/正孔輸送層/有機発光層/電子輸送層/電荷注入層/電荷発生層/電荷注入層/正孔輸送層/有機発光層/電子輸送層/電荷注入層/陰極
また、3層以上の有機発光層を有する有機EL素子としては、具体的には、(電荷発生層/電荷注入層/正孔輸送層/有機発光層/電子輸送層/電荷注入層)を一つの繰り返し単位として、以下に示す前記繰り返し単位を2つ以上含む層構成を挙げることができる。
(G)陽極/電荷注入層/正孔輸送層/有機発光層/電子輸送層/電荷注入層/(該繰り返し単位)/(該繰り返し単位)/・・・/陰極
上記層構成において、陽極、陰極、有機発光層以外の各層は必要に応じて削除することができる。
The organic EL device of the present embodiment may have two or more organic light emitting layers, and examples of the organic EL device having two organic light emitting layers include the following layer configurations.
(F) Anode / charge injection layer / hole transport layer / organic light emitting layer / electron transport layer / charge injection layer / charge generation layer / charge injection layer / hole transport layer / organic light emission layer / electron transport layer / charge injection layer / Cathode Further, as an organic EL device having three or more organic light emitting layers, specifically, (charge generation layer / charge injection layer / hole transport layer / organic light emission layer / electron transport layer / charge injection layer) As one repeating unit, a layer structure including two or more repeating units shown below can be exemplified.
(G) Anode / charge injection layer / hole transport layer / organic light emitting layer / electron transport layer / charge injection layer / (the repeating unit) / (the repeating unit) /... / Cathode Each layer other than the cathode and the organic light emitting layer can be deleted as necessary.
ここで、電荷発生層とは、電界を印加することにより、正孔と電子を発生する層である。電荷発生層としては、例えば、酸化バナジウム、ITO、酸化モリブデンなどからなる薄膜を挙げることができる。
以下、陽極と有機発光層との間に設けられる層、正孔注入層、正孔輸送層、有機発光層、陰極と発光層との間に設けられる層、電子輸送層、電子注入層、陰極の各層について説明する。
Here, the charge generation layer is a layer that generates holes and electrons by applying an electric field. Examples of the charge generation layer include a thin film made of vanadium oxide, ITO, molybdenum oxide, or the like.
Hereinafter, a layer provided between the anode and the organic light emitting layer, a hole injection layer, a hole transport layer, an organic light emitting layer, a layer provided between the cathode and the light emitting layer, an electron transport layer, an electron injection layer, and a cathode Each layer will be described.
(陽極と有機発光層との間に設けられる層)
必要に応じて陽極と有機発光層との間に設けられる層としては、正孔注入層、正孔輸送層、電子ブロック層等が挙げられる。正孔注入層は、陽極からの正孔注入効率を改善する機能を有する層であり、正孔輸送層とは、正孔注入層または陽極により近い層からの正孔注入を改善する機能を有する層である。また、正孔注入層または正孔輸送層が電子の輸送を堰き止める機能を有する場合には、これらの層を電子ブロック層と称することがある。電子の輸送を堰き止める機能を有することは、例えば、電子電流のみを流す素子を作製し、その電流値の減少で堰き止める効果を確認することが可能である。
(Layer provided between the anode and the organic light emitting layer)
Examples of the layer provided between the anode and the organic light emitting layer as needed include a hole injection layer, a hole transport layer, and an electron blocking layer. The hole injection layer is a layer having a function of improving the efficiency of hole injection from the anode, and the hole transport layer has a function of improving hole injection from the hole injection layer or a layer closer to the anode. Is a layer. When the hole injection layer or the hole transport layer has a function of blocking electron transport, these layers may be referred to as an electron block layer. Having the function of blocking electron transport makes it possible, for example, to manufacture an element that allows only electron current to flow and to confirm the blocking effect by reducing the current value.
(正孔注入層)
正孔注入層は、陽極と正孔輸送層との間、または陽極と有機発光層との間に設けることができる。正孔注入層を構成する材料としては、公知の材料を適宜用いることができ、特に制限はない。例えば、フェニルアミン系、スターバースト型アミン系、フタロシアニン系、ヒドラゾン誘導体、カルバゾール誘導体、トリアゾール誘導体、イミダゾール誘導体、アミノ基を有するオキサジアゾール誘導体、酸化バナジウム、酸化タンタル、酸化モリブデン等の酸化物、アモルファスカーボン、ポリアニリン、ポリチオフェン誘導体等が挙げられる。
(Hole injection layer)
The hole injection layer can be provided between the anode and the hole transport layer or between the anode and the organic light emitting layer. As a material constituting the hole injection layer, a known material can be appropriately used, and there is no particular limitation. For example, phenylamine, starburst amine, phthalocyanine, hydrazone derivative, carbazole derivative, triazole derivative, imidazole derivative, oxadiazole derivative having amino group, oxide such as vanadium oxide, tantalum oxide, molybdenum oxide, amorphous Examples thereof include carbon, polyaniline, and polythiophene derivatives.
正孔注入層の成膜方法としては、例えば、正孔注入層となる材料(正孔注入材料)を含む溶液からの成膜を挙げることができる。溶液からの成膜に用いられる溶媒としては、正孔注入材料を溶解させるものであれば、特に制限はなく、クロロホルム、塩化メチレン、ジクロロエタンなどの塩素系溶媒、テトラヒドロフランなどのエーテル系溶媒、トルエン、キシレンなどの芳香族炭化水素系溶媒、アセトン、メチルエチルケトンなどのケトン系溶媒、酢酸エチル、酢酸ブチル、エチルセルソルブアセテートなどのエステル系溶媒、および水を挙げることができる。 As a film formation method of the hole injection layer, for example, film formation from a solution containing a material (hole injection material) that becomes the hole injection layer can be mentioned. The solvent used for film formation from a solution is not particularly limited as long as it dissolves the hole injection material. Chlorine solvents such as chloroform, methylene chloride and dichloroethane, ether solvents such as tetrahydrofuran, toluene, Mention may be made of aromatic hydrocarbon solvents such as xylene, ketone solvents such as acetone and methyl ethyl ketone, ester solvents such as ethyl acetate, butyl acetate and ethyl cellosolve acetate, and water.
溶液からの成膜方法としては、スピンコート法、キャスティング法、マイクログラビアコート法、グラビアコート法、バーコート法、ロールコート法、ワイアーバーコート法、ディップコート法、スプレーコート法、スクリーン印刷法、フレキソ印刷法、オフセット印刷法、スリットコート法、インクジェットプリント法、ノズルプリント法などの塗布法を挙げることができる。
また、正孔注入層の厚みとしては、5〜300nm程度であることが好ましい。この厚みが5nm未満では、製造が困難になる傾向があり、他方、300nmを越えると、駆動電圧、および正孔注入層に印加される電圧が大きくなる傾向となる。
As a film forming method from a solution, a spin coating method, a casting method, a micro gravure coating method, a gravure coating method, a bar coating method, a roll coating method, a wire bar coating method, a dip coating method, a spray coating method, a screen printing method, Examples of the coating method include a flexographic printing method, an offset printing method, a slit coating method, an ink jet printing method, and a nozzle printing method.
The thickness of the hole injection layer is preferably about 5 to 300 nm. If the thickness is less than 5 nm, the production tends to be difficult. On the other hand, if the thickness exceeds 300 nm, the driving voltage and the voltage applied to the hole injection layer tend to increase.
(正孔輸送層)
正孔輸送層を構成する材料としては、特に制限はないが、例えば、N,N’−ジフェニル−N,N’−ジ(3−メチルフェニル)4,4’−ジアミノビフェニル(TPD)、4,4’−ビス[N−(1−ナフチル)−N−フェニルアミノ]ビフェニル(NPB)等の芳香族アミン誘導体、ポリビニルカルバゾールもしくはその誘導体、ポリシランもしくはその誘導体、側鎖もしくは主鎖に芳香族アミンを有するポリシロキサン誘導体、ピラゾリン誘導体、アリールアミン誘導体、スチルベン誘導体、トリフェニルジアミン誘導体、ポリアニリンもしくはその誘導体、ポリチオフェンもしくはその誘導体、ポリアリールアミンもしくはその誘導体、ポリピロールもしくはその誘導体、ポリ(p−フェニレンビニレン)もしくはその誘導体、またはポリ(2,5−チエニレンビニレン)もしくはその誘導体などが例示される。
(Hole transport layer)
The material constituting the hole transport layer is not particularly limited. For example, N, N′-diphenyl-N, N′-di (3-methylphenyl) 4,4′-diaminobiphenyl (TPD), 4 , 4′-bis [N- (1-naphthyl) -N-phenylamino] biphenyl (NPB) and other aromatic amine derivatives, polyvinylcarbazole or derivatives thereof, polysilane or derivatives thereof, aromatic amines in the side chain or main chain Polysiloxane derivative having pyrazole, pyrazoline derivative, arylamine derivative, stilbene derivative, triphenyldiamine derivative, polyaniline or derivative thereof, polythiophene or derivative thereof, polyarylamine or derivative thereof, polypyrrole or derivative thereof, poly (p-phenylene vinylene) Or its derivatives, or poly (2,5-thienylene vinylene) or a derivative thereof is exemplified.
これらの中でも、正孔輸送層に用いる正孔輸送材料としては、ポリビニルカルバゾールもしくはその誘導体、ポリシランもしくはその誘導体、側鎖もしくは主鎖に芳香族アミンを有するポリシロキサン誘導体ポリアニリンもしくはその誘導体、ポリチオフェンもしくはその誘導体、ポリアリールアミンもしくはその誘導体、ポリ(p−フェニレンビニレン)もしくはその誘導体、またはポリ(2,5−チエニレンビニレン)もしくはその誘導体等の高分子正孔輸送材料が好ましい。低分子の正孔輸送材料の場合は、高分子バインダーに分散させて用いることが好ましい。 Among these, as the hole transport material used for the hole transport layer, polyvinyl carbazole or a derivative thereof, polysilane or a derivative thereof, a polysiloxane derivative having an aromatic amine in a side chain or a main chain, polyaniline or a derivative thereof, polythiophene or a derivative thereof Polymeric hole transport materials such as derivatives, polyarylamines or derivatives thereof, poly (p-phenylene vinylene) or derivatives thereof, or poly (2,5-thienylene vinylene) or derivatives thereof are preferred. In the case of a low-molecular hole transport material, it is preferably used by being dispersed in a polymer binder.
正孔輸送層の成膜方法としては、特に制限はないが、低分子の正孔輸送材料では、高分子バインダーと正孔輸送材料とを含む混合液からの成膜を挙げることができ、高分子の正孔輸送材料では、正孔輸送材料を含む溶液からの成膜を挙げることができる。溶液からの成膜に用いられる溶媒としては、正孔輸送材料を溶解させるものであれば、特に制限はなく、正孔注入層の項で例示した溶媒をその一例として挙げることができる。溶液からの成膜方法としては、上述した正孔注入層の成膜法と同様の塗布法を挙げることができる。 The method for forming the hole transport layer is not particularly limited, but in the case of a low molecular hole transport material, film formation from a mixed solution containing a polymer binder and a hole transport material can be exemplified. Examples of molecular hole transport materials include film formation from a solution containing a hole transport material. The solvent used for film formation from a solution is not particularly limited as long as it can dissolve the hole transport material, and examples thereof include the solvents exemplified in the section of the hole injection layer. Examples of the film forming method from a solution include the same coating method as the above-described film forming method of the hole injection layer.
正孔輸送層の厚みは、特に制限されないが、目的とする設計に応じて適宜変更することができ、1〜1000nm程度であることが好ましい。この厚みが前記下限値未満となると、製造が困難になる、または正孔輸送の効果が十分に得られないなどの傾向があり、他方、前記上限値を超えると、駆動電圧および正孔輸送層に印加される電圧が大きくなる傾向がある。したがって正孔輸送層の厚みは、好ましくは、1〜1000nmであるが、より好ましくは、2〜500nmであり、さらに好ましくは、5〜200nmである。 The thickness of the hole transport layer is not particularly limited, but can be appropriately changed according to the intended design, and is preferably about 1 to 1000 nm. If the thickness is less than the lower limit value, production tends to be difficult or the effect of hole transport is not sufficiently obtained. On the other hand, if the thickness exceeds the upper limit value, the driving voltage and the hole transport layer are increased. There is a tendency that the voltage applied to is increased. Therefore, the thickness of the hole transport layer is preferably 1 to 1000 nm, more preferably 2 to 500 nm, and still more preferably 5 to 200 nm.
(有機発光層)
有機発光層は、主として蛍光または燐光を発光する有機物(低分子化合物および高分子化合物)を有する。なお、さらにドーパント材料を含んでいてもよい。本実施形態において用いることができる有機発光層を形成する材料としては、例えば、色素系材料、金属錯体系材料、高分子系材料などが例示できる。
(Organic light emitting layer)
The organic light emitting layer has an organic substance (a low molecular compound and a high molecular compound) that mainly emits fluorescence or phosphorescence. Further, a dopant material may be further included. Examples of the material for forming the organic light emitting layer that can be used in the present embodiment include a dye material, a metal complex material, and a polymer material.
色素系材料としては、例えば、シクロペンダミン誘導体、キナクドリン誘導体、クマリン誘導体、テトラフェニルブタジエン誘導体化合物、トリフェニルアミン誘導体、オキサジアゾール誘導体、ピラゾロキノリン誘導体、ジスチリルベンゼン誘導体、ジスチリルアリーレン誘導体、ピロール誘導体、チオフェン環化合物、ピリジン環化合物、ペリノン誘導体、ペリレン誘導体、オリゴチオフェン誘導体、オキサジアゾールダイマー、ピラゾリンダイマーなどが挙げられる。 Examples of the dye-based material include cyclopentamine derivatives, quinacudrine derivatives, coumarin derivatives, tetraphenylbutadiene derivative compounds, triphenylamine derivatives, oxadiazole derivatives, pyrazoloquinoline derivatives, distyrylbenzene derivatives, distyrylarylene derivatives, Examples include pyrrole derivatives, thiophene ring compounds, pyridine ring compounds, perinone derivatives, perylene derivatives, oligothiophene derivatives, oxadiazole dimers, and pyrazoline dimers.
金属錯体系材料としては、例えば、イリジウム錯体、白金錯体等の三重項励起状態からの発光を有する金属錯体、アルミキノリノール錯体、ベンゾキノリノールベリリウム錯体、ベンゾオキサゾリル亜鉛錯体、ベンゾチアゾール亜鉛錯体、アゾメチル亜鉛錯体、ポルフィリン亜鉛錯体、ユーロピウム錯体など、中心金属に、Al、Zn、BeなどまたはTb、Eu、Dyなどの希土類金属を有し、配位子にオキサジアゾール、チアジアゾール、フェニルピリジン、フェニルベンゾイミダゾール、キノリン構造などを有する金属錯体などを挙げることができる。 Examples of the metal complex material include metal complexes that emit light from triplet excited states such as iridium complexes and platinum complexes, aluminum quinolinol complexes, benzoquinolinol beryllium complexes, benzoxazolyl zinc complexes, benzothiazole zinc complexes, azomethyls. Zinc complex, porphyrin zinc complex, europium complex, etc., which has Al, Zn, Be, etc. as the central metal or rare earth metal such as Tb, Eu, Dy, etc., and oxadiazole, thiadiazole, phenylpyridine, phenylbenzo as ligands Examples thereof include metal complexes having an imidazole or quinoline structure.
高分子系材料としては、ポリパラフェニレンビニレン誘導体、ポリチオフェン誘導体、ポリパラフェニレン誘導体、ポリシラン誘導体、ポリアセチレン誘導体、ポリフルオレン誘導体、ポリビニルカルバゾール誘導体、上記色素体や金属錯体系発光材料を高分子化したものなどが挙げられる。
上記発光性材料(有機発光層を形成する材料)のうち、青色に発光する材料としては、ジスチリルアリーレン誘導体、オキサジアゾール誘導体、およびそれらの重合体、ポリビニルカルバゾール誘導体、ポリパラフェニレン誘導体、ポリフルオレン誘導体などを挙げることができる。
Polymeric materials include polyparaphenylene vinylene derivatives, polythiophene derivatives, polyparaphenylene derivatives, polysilane derivatives, polyacetylene derivatives, polyfluorene derivatives, polyvinylcarbazole derivatives, and polymerized chromophores and metal complex light emitting materials. Etc.
Among the above light emitting materials (materials forming the organic light emitting layer), materials emitting blue light include distyrylarylene derivatives, oxadiazole derivatives, and polymers thereof, polyvinylcarbazole derivatives, polyparaphenylene derivatives, poly Fluorene derivatives and the like can be mentioned.
また、緑色に発光する材料としては、キナクドリン誘導体、クマリン誘導体、およびそれらの重合体、ポリパラフェニレンビニレン誘導体、ポリフルオレン誘導体などを挙げることができる。
また、赤色に発光する材料としては、クマリン誘導体、チオフェン環化合物、およびそれらの重合体、ポリパラフェニレンビニレン誘導体、ポリチオフェン誘導体、ポリフルオレン誘導体などを挙げることができる。
Examples of materials that emit green light include quinacrine derivatives, coumarin derivatives, and polymers thereof, polyparaphenylene vinylene derivatives, polyfluorene derivatives, and the like.
Examples of materials that emit red light include coumarin derivatives, thiophene ring compounds, and polymers thereof, polyparaphenylene vinylene derivatives, polythiophene derivatives, and polyfluorene derivatives.
また、ドーパント材料は、有機発光層中に発光効率の向上や発光波長を変化させる目的で添加することができる。このようなドーパントとしては、例えば、ペリレン誘導体、クマリン誘導体、ルブレン誘導体、キナクドリン誘導体、スクアリウム誘導体、ポルフィリン誘導体、スチリル系色素、テトラセン誘導体、ピラゾロン誘導体、デカシクレン、フェノキサゾンなどを挙げることができる。なお、有機発光層の厚さは、通常約2〜200nmである。 The dopant material can be added to the organic light emitting layer for the purpose of improving the light emission efficiency and changing the light emission wavelength. Examples of such dopants include perylene derivatives, coumarin derivatives, rubrene derivatives, quinacdrine derivatives, squalium derivatives, porphyrin derivatives, styryl dyes, tetracene derivatives, pyrazolone derivatives, decacyclene, and phenoxazone. The thickness of the organic light emitting layer is usually about 2 to 200 nm.
有機発光層の成膜方法としては、有機発光材料を含む溶液からの成膜を挙げることができる。溶液からの成膜に用いられる溶媒としては、有機発光材料を溶解させるものであれば、特に制限はなく、正孔注入層の項で例示した溶媒をその一例として挙げることができる。溶液からの成膜方法としては、上述した正孔注入層の成膜法と同様の塗布法を挙げることができる。 Examples of the method for forming the organic light emitting layer include film formation from a solution containing an organic light emitting material. The solvent used for film formation from a solution is not particularly limited as long as it dissolves an organic light-emitting material, and examples thereof include the solvents exemplified in the section of the hole injection layer. Examples of the film forming method from a solution include the same coating method as the above-described film forming method of the hole injection layer.
(陰極と発光層との間に設けられる層)
必要に応じて陰極と有機発光層の間に設けられる層としては、電子注入層、電子輸送層、正孔ブロック層等が挙げられる。陰極と有機発光層との間に電子注入層と電子輸送層との両方の層が設けられる場合、陰極に接する層を電子注入層といい、この電子注入層を除く層を電子輸送層という。
(Layer provided between the cathode and the light emitting layer)
Examples of the layer provided between the cathode and the organic light emitting layer as needed include an electron injection layer, an electron transport layer, and a hole blocking layer. When both the electron injection layer and the electron transport layer are provided between the cathode and the organic light emitting layer, a layer in contact with the cathode is referred to as an electron injection layer, and a layer excluding this electron injection layer is referred to as an electron transport layer.
電子注入層は、陰極からの電子注入効率を改善する機能を有する層である。電子輸送層は、陰極、電子注入層または陰極により近い層からの電子注入を改善する機能を有する層である。正孔ブロック層は、正孔の輸送を堰き止める機能を有する層である。なお電子注入層、および/または電子輸送層が正孔の輸送を堰き止める機能を有する場合には、これらの層が正孔ブロック層を兼ねることがある。 The electron injection layer is a layer having a function of improving electron injection efficiency from the cathode. The electron transport layer is a layer having a function of improving electron injection from the cathode, the electron injection layer, or a layer closer to the cathode. The hole blocking layer is a layer having a function of blocking hole transport. In the case where the electron injection layer and / or the electron transport layer have a function of blocking hole transport, these layers may also serve as the hole blocking layer.
(電子輸送層)
電子輸送層を構成する電子輸送材料としては、公知のものを使用でき、オキサジアゾール誘導体、アントラキノジメタン若しくはその誘導体、ベンゾキノン若しくはその誘導体、ナフトキノン若しくはその誘導体、アントラキノン若しくはその誘導体、テトラシアノアンスラキノジメタン若しくはその誘導体、フルオレノン若しくはその誘導体、ジフェニルジシアノエチレン若しくはその誘導体、ジフェノキノン誘導体、または8−ヒドロキシキノリン若しくはその誘導体の金属錯体、ポリキノリン若しくはその誘導体、ポリキノキサリン若しくはその誘導体、ポリフルオレン若しくはその誘導体などを挙げることができる。
(Electron transport layer)
As the electron transport material constituting the electron transport layer, known materials can be used, such as oxadiazole derivatives, anthraquinodimethane or derivatives thereof, benzoquinone or derivatives thereof, naphthoquinone or derivatives thereof, anthraquinones or derivatives thereof, tetracyanoanthra Quinodimethane or derivatives thereof, fluorenone or derivatives thereof, diphenyldicyanoethylene or derivatives thereof, diphenoquinone derivatives, or metal complexes of 8-hydroxyquinoline or derivatives thereof, polyquinoline or derivatives thereof, polyquinoxaline or derivatives thereof, polyfluorene or derivatives thereof And so on.
これらのうち、電子輸送材料としては、オキサジアゾール誘導体、ベンゾキノン若しくはその誘導体、アントラキノン若しくはその誘導体、8−ヒドロキシキノリン若しくはその誘導体の金属錯体、ポリキノリン若しくはその誘導体、ポリキノキサリン若しくはその誘導体、ポリフルオレン若しくはその誘導体が好ましく、2−(4−ビフェニリル)−5−(4−t−ブチルフェニル)−1,3,4−オキサジアゾール、ベンゾキノン、アントラキノン、トリス(8−キノリノール)アルミニウム、ポリキノリンがさらに好ましい。 Among these, as an electron transport material, an oxadiazole derivative, benzoquinone or a derivative thereof, anthraquinone or a derivative thereof, a metal complex of 8-hydroxyquinoline or a derivative thereof, polyquinoline or a derivative thereof, polyquinoxaline or a derivative thereof, polyfluorene or Derivatives thereof are preferred, and 2- (4-biphenylyl) -5- (4-tert-butylphenyl) -1,3,4-oxadiazole, benzoquinone, anthraquinone, tris (8-quinolinol) aluminum, and polyquinoline are more preferred. .
電子輸送層の成膜方法としては、特に制限はないが、低分子の電子輸送材料では、高分子バインダーと電子輸送材料とを含む混合液からの成膜を挙げることができ、高分子の電子輸送材料では、電子輸送材料を含む溶液からの成膜を挙げることができる。溶液からの成膜に用いられる溶媒としては、電子輸送材料を溶解させるものであれば、特に制限はなく、正孔注入層の項で例示した溶媒をその一例として挙げることができる。溶液からの成膜方法としては、上述した正孔注入層の成膜法と同様の塗布法を挙げることができる。
電子輸送層の厚みは、用いる材料によって最適値が異なり、目的とする設計に応じて適宜変更することができ、少なくともピンホールが発しないような厚さが必要である。膜厚として、例えば、1〜1000nm程度であることが好ましく、より好ましくは、2〜500nmであり、さらに好ましくは、5〜200nmである。
The method for forming the electron transport layer is not particularly limited, but in the case of a low molecular electron transport material, film formation from a mixed solution containing a polymer binder and an electron transport material can be exemplified. Examples of the transport material include film formation from a solution containing an electron transport material. The solvent used for film formation from a solution is not particularly limited as long as it dissolves an electron transport material, and examples thereof include the solvents exemplified in the section of the hole injection layer. Examples of the film forming method from a solution include the same coating method as the above-described film forming method of the hole injection layer.
The thickness of the electron transport layer varies depending on the material used, and can be changed as appropriate according to the intended design, and at least a thickness that does not cause pinholes is required. As a film thickness, it is preferable that it is about 1-1000 nm, for example, More preferably, it is 2-500 nm, More preferably, it is 5-200 nm.
(電子注入層)
電子注入層を構成する材料としては、有機発光層の種類に応じて最適な材料が適宜選択され、アルカリ金属、アルカリ土類金属、アルカリ金属およびアルカリ土類金属のうちの1種類以上含む合金、アルカリ金属若しくはアルカリ土類金属の酸化物、ハロゲン化物、炭酸化物、またはこれらの物質の混合物などを挙げることができる。アルカリ金属、アルカリ金属の酸化物、ハロゲン化物、および炭酸化物の例としては、リチウム、ナトリウム、カリウム、ルビジウム、セシウム、酸化リチウム、フッ化リチウム、酸化ナトリウム、フッ化ナトリウム、酸化カリウム、フッ化カリウム、酸化ルビジウム、フッ化ルブジウム、酸化セシウム、フッ化セシウム、炭酸リチウムなどを挙げることができる。
(Electron injection layer)
As a material constituting the electron injection layer, an optimal material is appropriately selected according to the type of the organic light emitting layer, and an alloy containing one or more of alkali metals, alkaline earth metals, alkali metals and alkaline earth metals, Alkali metal or alkaline earth metal oxides, halides, carbonates, mixtures of these substances, and the like can be given. Examples of alkali metals, alkali metal oxides, halides, and carbonates include lithium, sodium, potassium, rubidium, cesium, lithium oxide, lithium fluoride, sodium oxide, sodium fluoride, potassium oxide, potassium fluoride , Rubidium oxide, rubudium fluoride, cesium oxide, cesium fluoride, lithium carbonate, and the like.
また、アルカリ土類金属、アルカリ土類金属の酸化物、ハロゲン化物、および炭酸化物の例としては、マグネシウム、カルシウム、バリウム、ストロンチウム、酸化マグネシウム、フッ化マグネシウム、酸化カルシウム、フッ化カルシウム、酸化バリウム、フッ化バリウム、酸化ストロンチウム、フッ化ストロンチウム、炭酸マグネシウムなどを挙げることができる。
なお、電子注入層は、2層以上を積層した積層体で構成されていてもよく、例えばフッ化リチウム/カルシウムなどを挙げることができる。電子注入層は、各種蒸着法、スパッタリング法、各種塗布法などにより形成される。電子注入層の膜厚としては、1〜1000nm程度が好ましい。
Examples of alkaline earth metals, alkaline earth metal oxides, halides, and carbonates include magnesium, calcium, barium, strontium, magnesium oxide, magnesium fluoride, calcium oxide, calcium fluoride, and barium oxide. , Barium fluoride, strontium oxide, strontium fluoride, magnesium carbonate and the like.
In addition, the electron injection layer may be comprised with the laminated body which laminated | stacked two or more layers, for example, lithium fluoride / calcium etc. can be mentioned. The electron injection layer is formed by various deposition methods, sputtering methods, various coating methods, and the like. The thickness of the electron injection layer is preferably about 1 to 1000 nm.
(陰極)
陰極の材料としては、仕事関数が小さく、有機発光層への電子注入が容易な材料および/または電気導電度が高い材料および/または可視光反射率の高い材料が好ましい。かかる陰極材料としては、具体的には、金属、金属酸化物、合金、グラファイトまたはグラファイト層間化合物、酸化亜鉛等の無機半導体などを挙げることができる。
(cathode)
As a material for the cathode, a material having a small work function and easy electron injection into the organic light emitting layer and / or a material having a high electric conductivity and / or a material having a high visible light reflectance are preferable. Specific examples of such a cathode material include metals, metal oxides, alloys, graphite or graphite intercalation compounds, and inorganic semiconductors such as zinc oxide.
上記金属としては、アルカリ金属やアルカリ土類金属、遷移金属やIIIb族金属等を用いることができる。これらの金属の具体的例としては、リチウム、ナトリウム、カリウム、ルビジウム、セシウム、ベリリウム、マグネシウム、カルシウム、ストロンチウム、バリウム、金、銀、白金、銅、マンガン、チタン、コバルト、ニッケル、タングステン、錫、アルミニウム、スカンジウム、バナジウム、亜鉛、イットリウム、インジウム、セリウム、サマリウム、ユーロピウム、テルビウム、イッテルビウム等を挙げることができる。 As the metal, an alkali metal, an alkaline earth metal, a transition metal, a group IIIb metal, or the like can be used. Specific examples of these metals include lithium, sodium, potassium, rubidium, cesium, beryllium, magnesium, calcium, strontium, barium, gold, silver, platinum, copper, manganese, titanium, cobalt, nickel, tungsten, tin, Aluminum, scandium, vanadium, zinc, yttrium, indium, cerium, samarium, europium, terbium, ytterbium, and the like can be given.
また、合金としては、上記金属の少なくとも一種を含む合金を挙げることができ、具体的には、マグネシウム−銀合金、マグネシウム−インジウム合金、マグネシウム−アルミニウム合金、インジウム−銀合金、リチウム−アルミニウム合金、リチウム−マグネシウム合金、リチウム−インジウム合金、カルシウム−アルミニウム合金等を挙げることができる。 Examples of the alloy include an alloy containing at least one of the above metals. Specifically, a magnesium-silver alloy, a magnesium-indium alloy, a magnesium-aluminum alloy, an indium-silver alloy, a lithium-aluminum alloy, Examples thereof include a lithium-magnesium alloy, a lithium-indium alloy, and a calcium-aluminum alloy.
陰極は必要に応じて透明電極とされるが、それらの材料としては、酸化インジウム、酸化亜鉛、酸化錫、ITO、IZOなどの導電性酸化物、ポリアニリンもしくはその誘導体、ポリチオフェンもしくはその誘導体などの導電性有機物を挙げることができる。
なお、陰極を2層以上の積層構造としてもよい。また、電子注入層が陰極として用いられる場合もある。
The cathode is a transparent electrode as necessary, but the materials thereof are conductive oxides such as indium oxide, zinc oxide, tin oxide, ITO, IZO, conductive materials such as polyaniline or derivatives thereof, polythiophene or derivatives thereof, and the like. Organic materials can be mentioned.
Note that the cathode may have a laminated structure of two or more layers. Moreover, an electron injection layer may be used as a cathode.
陰極の膜厚は、電気導電度や耐久性を考慮して、適宜選択することができるが、例えば、10〜10000nmであり、好ましくは20〜1000nmであり、さらに好ましくは、50〜500nmである。
本実施形態の有機EL素子は、自発光型ディスプレイ、液晶用バックライト、照明等に用いることが可能である。
ここで、上記説明では、表面が金属からなる粒子として金属被覆球体3から構成する場合で説明した。また、表面が金属からなる粒子は、真球の球体形状が好ましい。
The thickness of the cathode can be appropriately selected in consideration of electric conductivity and durability, but is, for example, 10 to 10,000 nm, preferably 20 to 1000 nm, and more preferably 50 to 500 nm. .
The organic EL element of this embodiment can be used for a self-luminous display, a liquid crystal backlight, illumination, and the like.
Here, in the above description, the case where the surface is composed of metal-coated
<作用効果>
次に、上述したような透明電極の構成とその製造方法を用いた場合の作用効果について、図1を参照にして説明する。
本実施形態の透明電極1は、図1に示すように、金属被覆球体3の間隔bは10μm以上で配置し、金属被覆球体3の大きさ(直径)は、0.01μm以上の金属被覆球体を形成している。
<Effect>
Next, the configuration of the transparent electrode as described above and the operation and effect when the manufacturing method thereof is used will be described with reference to FIG.
As shown in FIG. 1, the
金属被覆球体3のコア6は有機、無機、或いは有機、無機のハイブリッド材料により球体形状に形成されており、その全面を金属層7で覆っている。
図1に示すように、透明基材2上に金属被覆球体3を混合した透明導電層5を金属被覆球体3の直径と同等以上の厚みで印刷するだけで、フォトリソ、或いは印刷により形成する金属補助配線の工程を削減する効果を有するとともに高スループットにより生産性もアップし、歩留まりも向上する。
The
As shown in FIG. 1, a metal formed by photolithography or printing can be obtained by printing a transparent
1…透明電極
2…透明基材
3…金属被覆球体(粒子)
4…透明導電層形成領域
5…透明導電層
6…球体状のコア
7…金属層
DESCRIPTION OF
4 ... Transparent conductive
Claims (8)
前記複数の粒子は、前記透明基材の面に沿って互いに間隔をあけて配置され、前記粒子の体積を球体に換算した場合に各粒子の直径が0.01μm以上1.00μm以下であり、
前記透明導電層は、π共役系導電性高分子とポリアニオンとを含んで成る導電性ポリマーであることを特徴とする透明電極。 Comprising a transparent substrate, a transparent conductive layer formed on the transparent substrate, and a plurality of particles embedded in the transparent conductive layer and having a surface made of metal,
The plurality of particles are arranged at intervals along the surface of the transparent substrate, and when the volume of the particles is converted to a sphere, the diameter of each particle is 0.01 μm or more and 1.00 μm or less,
The transparent conductive layer, wherein the transparent conductive layer is a conductive polymer including a π-conjugated conductive polymer and a polyanion.
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