JP2018073591A - Manufacturing method of organic el element - Google Patents

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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a manufacturing method of an organic EL element, which is capable of realizing in which an inverted lamination type in which a cathode is disposed closer to a substrate side than an anode and the polar drive voltage is low.SOLUTION: A manufacturing method of an organic EL element 10 according to an embodiment includes forming, on a substrate 12, an electrode layer 20 containing a metal material which becomes an n-type semiconductor by being modified, forming an organic EL part 16 including a light emitting layer 162 over the electrode layer, and forming the anode 18 on the organic EL part, and the cathode 14 including an n-type semiconductor region is formed by modifying the electrode layer after the step of forming of the electrode layer.SELECTED DRAWING: Figure 1

Description

本発明は、有機EL素子の製造方法に関する。   The present invention relates to a method for manufacturing an organic EL element.

有機EL(Electro Luminescence)素子は、陽極、発光層を含む有機EL部、及び陰極を含んで構成される。有機EL部には発光層のほかに必要に応じて所定の層がさらに設けられる。有機EL部は、例えば陰極と発光層との間に配置される電子注入層を有する場合がある。   An organic EL (Electro Luminescence) element includes an anode, an organic EL unit including a light emitting layer, and a cathode. In addition to the light emitting layer, the organic EL part is further provided with a predetermined layer as necessary. The organic EL part may have an electron injection layer disposed between the cathode and the light emitting layer, for example.

有機EL素子は、基板上に各層を積層することにより形成される。積層順としては、陽極側から順に積層する形態と、陰極側から順に積層する形態とがある。本明細書では陽極側から積層する形態を「順積層」といい、陰極側から積層する形態を「逆積層」という。例えば特許文献1には逆積層型の有機EL素子の製造方法が記載されている。   An organic EL element is formed by laminating each layer on a substrate. As the stacking order, there are a form of stacking in order from the anode side and a form of stacking in order from the cathode side. In this specification, the form of lamination from the anode side is referred to as “forward lamination”, and the form of lamination from the cathode side is referred to as “reverse lamination”. For example, Patent Document 1 describes a method for manufacturing an inversely stacked organic EL element.

特開2005−259550号公報JP 2005-259550 A

層構成が順積層と逆積層とで同じであれば、構成としては積層順が逆順になるだけである。そこで両者の発光特性等は同等のものになることが期待される。しかしながら、実際には順積層と逆積層とでその特性に差が生じる。   If the layer configuration is the same in the forward stacking and the reverse stacking, the stacking order is merely reversed as the configuration. Therefore, it is expected that the light emission characteristics of both are equivalent. However, in practice, there is a difference in the characteristics between forward lamination and reverse lamination.

例えば電子注入層を塗布法で形成する有機EL素子では、順積層に比べて逆積層の有機EL素子の方が、駆動電圧が高くなる場合がある。これは、逆積層で有機EL素子を作製する場合、陰極上に塗布法で電子注入層を形成する工程が生じ、その際に陰極が改質されるためと推測される。   For example, in the organic EL element in which the electron injection layer is formed by a coating method, the drive voltage may be higher in the reversely stacked organic EL element than in the forward stacked. This is presumably because when an organic EL element is produced by reverse lamination, a step of forming an electron injection layer on the cathode by a coating method occurs, and the cathode is modified at that time.

したがって本発明の目的は、陽極より陰極が基板側に配置された逆積層型であって、低い駆動電圧を実現可能な有機EL素子の製造方法を提供することである。   Accordingly, an object of the present invention is to provide a method for manufacturing an organic EL element which is a reverse lamination type in which a cathode is disposed on the substrate side with respect to an anode and can realize a low driving voltage.

本発明に係る有機EL素子の製造方法は、基板上に、改質されることによってn型半導体となる金属材料を含む電極層を形成する工程と、上記電極層上に、発光層を含む有機EL部を形成する工程と、上記有機EL部上に陽極を形成する工程と、を備え、上記電極層を形成する工程の後に、上記電極層を改質することによって、n型半導体領域を含む陰極を形成する。   The organic EL device manufacturing method according to the present invention includes a step of forming an electrode layer including a metal material that becomes an n-type semiconductor by being modified on a substrate, and an organic layer including a light emitting layer on the electrode layer. A step of forming an EL portion and a step of forming an anode on the organic EL portion, and after the step of forming the electrode layer, the electrode layer is modified to include an n-type semiconductor region A cathode is formed.

上記有機EL素子の製造方法では、基板側から順に陰極、有機EL部及び陽極が設けられた逆積層型の有機EL素子を製造可能である。上記電極層を形成する工程の後に、上記電極層を改質することによって、n型半導体領域を含む陰極が形成されている。このように、陰極がn型半導体領域を含むため、陰極から有機EL部に向けての電子注入が阻害されにくい。その結果、低い駆動電圧を実現可能である。   In the manufacturing method of the organic EL element, it is possible to manufacture a reverse lamination type organic EL element in which a cathode, an organic EL part, and an anode are provided in this order from the substrate side. After the step of forming the electrode layer, the electrode layer is modified to form a cathode including an n-type semiconductor region. As described above, since the cathode includes the n-type semiconductor region, electron injection from the cathode toward the organic EL portion is not easily inhibited. As a result, a low drive voltage can be realized.

上記有機EL部を形成する工程は、上記電極層上に、電子注入層を形成する工程と、上記電子注入層上に、上記発光層を形成する工程と、を有し、上記電子注入層を形成する工程では、上記電極層の少なくとも表面部を改質可能な溶媒又は分散媒を含む塗布液を用いた塗布法により、上記電子注入層を形成してもよい。   The step of forming the organic EL portion includes a step of forming an electron injection layer on the electrode layer and a step of forming the light emitting layer on the electron injection layer. In the forming step, the electron injection layer may be formed by a coating method using a coating liquid containing a solvent or a dispersion medium capable of modifying at least the surface portion of the electrode layer.

この製造方法では、陰極に電子注入層が接した有機EL素子を製造可能である。電子注入層は塗布法で形成され、その塗布法では、上記電極層の少なくとも表面部を改質可能な溶媒又は分散媒を用いている。この溶媒又は分散媒によって、電極層の少なくとも表面部を改質可能である。この場合、電子注入層を塗布法で形成できるとともに、電子注入層の形成中に、電極層の少なくとも表面部を改質して、陰極を得ることができるので、有機EL素子の生産性の向上を図れる。   In this manufacturing method, an organic EL element in which the electron injection layer is in contact with the cathode can be manufactured. The electron injection layer is formed by a coating method, and in the coating method, a solvent or a dispersion medium capable of modifying at least the surface portion of the electrode layer is used. With this solvent or dispersion medium, at least the surface portion of the electrode layer can be modified. In this case, the electron injection layer can be formed by a coating method, and at least the surface portion of the electrode layer can be modified during the formation of the electron injection layer to obtain a cathode, thereby improving the productivity of the organic EL element. Can be planned.

上記金属材料は、亜鉛、チタン又はインジウムであり得る。   The metallic material can be zinc, titanium or indium.

上記陽極は、可視光に対する透光性を有してもよい。この場合、陽極側から光を出力可能である。   The anode may have a property of transmitting visible light. In this case, light can be output from the anode side.

陽極が可視光に対する透光性を有する形態において、上記電極層を形成する工程では、上記基板側から順に第1層及び第2層を形成し、上記第2層の材料は、上記金属材料であり、上記第1層の材料は、上記第2層を構成する金属材料より可視光に対する反射率が高い金属材料であってもよい。   In the form in which the anode has translucency for visible light, in the step of forming the electrode layer, the first layer and the second layer are formed in order from the substrate side, and the material of the second layer is the metal material. In addition, the material of the first layer may be a metal material having a higher reflectance to visible light than the metal material constituting the second layer.

この場合、第1層に対応する層上に、第2層に対応しており少なくとも表面部がn型半導体領域に改質された層が積層された陰極が形成される。第1層の材料は、第2層の材料より可視光に対して高い反射率を有する金属材料から構成されているため、有機EL素子において発光層からの光は、陰極で効率的に反射されやすい。その結果、有機EL素子の発光効率が向上する。   In this case, a cathode is formed on the layer corresponding to the first layer, in which a layer corresponding to the second layer and having at least a surface portion modified into an n-type semiconductor region is stacked. Since the material of the first layer is composed of a metal material having a higher reflectance to visible light than the material of the second layer, the light from the light emitting layer in the organic EL element is efficiently reflected at the cathode. Cheap. As a result, the light emission efficiency of the organic EL element is improved.

上記第1層の材料は、可視光に対する反射率が70%以上の金属材料であってもよい。上記第1層の材料の例は、アルミニウム又は銀であり得る。   The material of the first layer may be a metal material having a reflectance with respect to visible light of 70% or more. An example of the material of the first layer may be aluminum or silver.

本発明によれば、陽極より陰極が基板側に配置された逆積層型であって、低い駆動電圧を実現可能な有機EL素子の製造方法を提供できる。   ADVANTAGE OF THE INVENTION According to this invention, the manufacturing method of the organic electroluminescent element which is a reverse lamination type by which the cathode is arrange | positioned from the anode to the board | substrate side, and can implement | achieve a low drive voltage can be provided.

図1は、一実施形態に係る有機EL素子の製造方法で製造される有機EL素子一例の構成を示す模式図である。FIG. 1 is a schematic diagram illustrating a configuration of an example of an organic EL element manufactured by a method for manufacturing an organic EL element according to an embodiment. 図2は、図1に示した有機EL素子の製造方法の一例のフローチャートである。FIG. 2 is a flowchart of an example of a method for manufacturing the organic EL element shown in FIG. 図3は、電極層を形成する工程を説明するための図面である。FIG. 3 is a drawing for explaining a process of forming an electrode layer. 図4は、電子注入層を形成する工程を説明するための図面である。FIG. 4 is a drawing for explaining a step of forming an electron injection layer. 図5は、図1に示した有機EL素子の変形例の構成を示す模式図である。FIG. 5 is a schematic diagram showing a configuration of a modified example of the organic EL element shown in FIG. 図6は、図5に示した有機EL素子の製造方法の一例のフローチャートである。FIG. 6 is a flowchart of an example of a method for manufacturing the organic EL element shown in FIG. 図7は、電極層を形成する工程を説明するための図面である。FIG. 7 is a drawing for explaining a step of forming an electrode layer. 図8は、検証実験1で使用した実験用素子E1aの実験結果を示すグラフである。FIG. 8 is a graph showing experimental results of the experimental element E1a used in the verification experiment 1. 図9は、検証実験1で使用した実験用素子E1bの実験結果を示すグラフである。FIG. 9 is a graph showing experimental results of the experimental element E1b used in the verification experiment 1. 図10は、検証実験2の実験結果であって、電圧に対する輝度の測定結果を示すグラフである。FIG. 10 is a graph showing the measurement result of the luminance with respect to the voltage, which is the experimental result of the verification experiment 2. 図11は、検証実験2の実験結果であって、電圧に対する電流密度の測定結果を示すグラフである。FIG. 11 is a graph showing the experimental result of the verification experiment 2 and the measurement result of the current density with respect to the voltage. 図12は、検証実験3の実験結果を示すグラフである。FIG. 12 is a graph showing experimental results of the verification experiment 3. 図13は、検証実験4の実験結果を示すグラフである。FIG. 13 is a graph showing an experimental result of the verification experiment 4.

以下、本発明の実施形態について図面を参照しながら説明する。同一の要素には同一符号を付し、重複する説明は省略する。図面の寸法比率は、説明のものと必ずしも一致していない。   Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings. The same reference numerals are assigned to the same elements, and duplicate descriptions are omitted. The dimensional ratios in the drawings do not necessarily match those described.

本実施形態の有機EL素子の製造方法で製造される有機EL素子10は、図1に模式的に示したように、基板12上に、陰極14、有機EL部16及び陽極18がこの順で積層されて構成されている。断らない限り、有機EL素子10は、基板12側からではなく、陽極18側から光を出射する。   As schematically shown in FIG. 1, the organic EL element 10 manufactured by the organic EL element manufacturing method of this embodiment includes a cathode 14, an organic EL portion 16 and an anode 18 in this order on a substrate 12. It is configured by stacking. Unless otherwise specified, the organic EL element 10 emits light not from the substrate 12 side but from the anode 18 side.

[基板]
基板12は、有機EL素子10を製造する工程において化学的に変化しないものが好適に用いられる。本実施形態の有機EL素子10では、透光性を有する基板12と、透光性を有さない基板12のいずれも用いることができる。基板12には、例えばガラス板、高分子フィルム、シリコン板、アルミニウムや銅箔などの金属箔、並びにこれらを積層したものなどが用いられる。基板12には有機EL素子10の用途に応じて、フレキシブルな基板、又はリジッドな基板が用いられる。基板12の厚さは、例えば30μm以上700μm以下である。
[substrate]
The substrate 12 that is not chemically changed in the process of manufacturing the organic EL element 10 is preferably used. In the organic EL element 10 of this embodiment, both the substrate 12 having translucency and the substrate 12 having no translucency can be used. For the substrate 12, for example, a glass plate, a polymer film, a silicon plate, a metal foil such as aluminum or copper foil, and a laminate of these are used. A flexible substrate or a rigid substrate is used for the substrate 12 according to the use of the organic EL element 10. The thickness of the substrate 12 is, for example, 30 μm or more and 700 μm or less.

[陰極]
陰極14は、n型半導体領域14aを含む。陰極14は、例えば、図1に示したように、少なくとも表面部(有機EL部16側の部分)にn型半導体領域14aを含む。図1では、陰極14が、n型半導体領域14aと金属領域14bを含む形態を例示しているが、陰極14全体がn型半導体領域14aであってもよい。本明細書におけるn型半導体領域14aは、電気抵抗率(Ω・cm)が9×10−5Ω・cm以上1×10−1Ω・cm以下であることが好ましい。
[cathode]
The cathode 14 includes an n-type semiconductor region 14a. For example, as illustrated in FIG. 1, the cathode 14 includes an n-type semiconductor region 14 a at least on a surface portion (a portion on the organic EL portion 16 side). In FIG. 1, the cathode 14 exemplifies a form including the n-type semiconductor region 14a and the metal region 14b, but the entire cathode 14 may be the n-type semiconductor region 14a. The n-type semiconductor region 14a in this specification preferably has an electrical resistivity (Ω · cm) of 9 × 10 −5 Ω · cm to 1 × 10 −1 Ω · cm.

陰極14は、改質されてn型半導体領域14aが形成され得る金属材料を含む。陰極14の材料(陰極材料)の例は、インジウム(In)、亜鉛(Zn)、スズ(Sn)、チタン(Ti)、カドミウム(Cd)、ガリウム(Ga)、銅(Cu)などが挙げられる。これらの中ではZn、Ti又はInが好ましく、Znであることが更に好ましい。ここで、改質とは、外的要因によって元の材料とは異なる組成に化学変化することを指す。   The cathode 14 includes a metal material that can be modified to form the n-type semiconductor region 14a. Examples of the material (cathode material) of the cathode 14 include indium (In), zinc (Zn), tin (Sn), titanium (Ti), cadmium (Cd), gallium (Ga), and copper (Cu). . Among these, Zn, Ti or In is preferable, and Zn is more preferable. Here, reforming refers to chemical change to a composition different from the original material due to external factors.

陰極14の厚さは、例えば0.lnm以上500nm以下である。薄すぎると陰極14を設ける効果が小さくなり、厚すぎると光の吸収量が多くなるからである。   The thickness of the cathode 14 is, for example, 0. 1 nm or more and 500 nm or less. This is because if the thickness is too thin, the effect of providing the cathode 14 is reduced, and if it is too thick, the amount of light absorption increases.

[有機EL部]
有機EL部16は、陰極14と陽極18の間に設けられており、陽極18と陰極14の間に印加された電力(例えば電圧)に応じて、電荷の移動及び電荷の再結合などを行い、有機EL素子10の発光に寄与する有機EL機能部である。有機EL部16は、機能層として電子注入層161と発光層162を含む。後述するように、有機EL部16は、他の機能層を含んでもよい。
[Organic EL part]
The organic EL unit 16 is provided between the cathode 14 and the anode 18, and performs charge transfer, charge recombination, and the like in accordance with power (for example, voltage) applied between the anode 18 and the cathode 14. It is an organic EL functional part that contributes to the light emission of the organic EL element 10. The organic EL unit 16 includes an electron injection layer 161 and a light emitting layer 162 as functional layers. As will be described later, the organic EL unit 16 may include other functional layers.

(電子注入層)
電子注入層161は、陰極14に接して配置される。電子注入層161は、イオン性ポリマーを含む。
(Electron injection layer)
The electron injection layer 161 is disposed in contact with the cathode 14. The electron injection layer 161 includes an ionic polymer.

電子注入層161に含有されるイオン性ポリマーとしては、例えば、特開2009−239279号公報、特開2012−033845号公報、特開2012−216821号公報、特開2012−216822号公報、特開2012−216815号公報に記載の化合物が挙げられる。   Examples of the ionic polymer contained in the electron injection layer 161 include, for example, JP2009-239279A, JP2012-033845A, JP2012-216281A, JP2012-216822A, and Japanese Patent Application Laid-Open No.2012-216822. Examples include the compounds described in 2012-216815.

(発光層)
発光層162は、光(可視光を含む)を発する機能を有する機能層である。通常、主として蛍光及びりん光の少なくとも一方を発光する有機物、又はこの有機物とこれを補助するドーパントとから構成される。ドーパントは、例えば発光効率の向上や、発光波長を変化させるために加えられる。上記有機物は、低分子化合物でも高分子化合物でもよい。発光層162は、ポリスチレン換算の数平均分子量が、10〜10である高分子化合物を含むことが好ましい。発光層162の厚さは、例えば約2nm〜200nmである。
(Light emitting layer)
The light emitting layer 162 is a functional layer having a function of emitting light (including visible light). Usually, the organic substance mainly emits at least one of fluorescence and phosphorescence, or the organic substance and a dopant that assists the organic substance. The dopant is added, for example, in order to improve the luminous efficiency and change the emission wavelength. The organic substance may be a low molecular compound or a high molecular compound. It is preferable that the light emitting layer 162 contains the high molecular compound whose number average molecular weight of polystyrene conversion is 10 < 3 > -10 < 8 >. The thickness of the light emitting layer 162 is, for example, about 2 nm to 200 nm.

主として蛍光及びりん光の少なくとも一方を発光する発光性材料である有機物としては、例えば以下の色素系材料、金属錯体系材料及び高分子系材料が挙げられる。   Examples of the organic substance that is a light-emitting material that mainly emits at least one of fluorescence and phosphorescence include the following dye materials, metal complex materials, and polymer materials.

(色素系材料)
色素系材料としては、例えば、シクロペンダミン誘導体、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、キナクリドン誘導体、クマリン誘導体などを挙げることができる。
(Dye material)
Examples of dye-based materials include cyclopentamine derivatives, tetraphenylbutadiene derivative compounds, triphenylamine derivatives, oxadiazole derivatives, pyrazoloquinoline derivatives, distyrylbenzene derivatives, distyrylarylene derivatives, pyrrole derivatives, thiophene ring compounds. Pyridine ring compounds, perinone derivatives, perylene derivatives, oligothiophene derivatives, oxadiazole dimers, pyrazoline dimers, quinacridone derivatives, coumarin derivatives, and the like.

(金属錯体系材料)
金属錯体系材料としては、例えばTb、Eu、Dyなどの希土類金属、又はAl、Zn、Be、Ir、Ptなどを中心金属に有し、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配位子に有する金属錯体を挙げることができ、例えばイリジウム錯体、白金錯体などの三重項励起状態からの発光を有する金属錯体、アルミニウムキノリノール錯体、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、フェナントロリンユーロピウム錯体などを挙げることができる。
(Metal complex materials)
Examples of the metal complex material include rare earth metals such as Tb, Eu, and Dy, or Al, Zn, Be, Ir, Pt, and the like as a central metal, and oxadiazole, thiadiazole, phenylpyridine, phenylbenzimidazole, and quinoline. Examples include metal complexes having a structure or the like as a ligand, such as iridium complexes, platinum complexes, etc., metal complexes having light emission from a triplet excited state, aluminum quinolinol complexes, benzoquinolinol beryllium complexes, benzoxazolyl zinc A complex, a benzothiazole zinc complex, an azomethylzinc complex, a porphyrin zinc complex, a phenanthroline europium complex, and the like can be given.

(高分子系材料)
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、上記色素系材料や金属錯体系発光材料を高分子化したものなどを挙げることができる。
(Polymer material)
As polymer materials, polyparaphenylene vinylene derivatives, polythiophene derivatives, polyparaphenylene derivatives, polysilane derivatives, polyacetylene derivatives, polyfluorene derivatives, polyvinyl carbazole derivatives, the above dye materials and metal complex light emitting materials are polymerized. The thing etc. can be mentioned.

上記発光性材料のうち、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、及びそれらの重合体、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。なかでも高分子材料の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やポリフルオレン誘導体などが好ましい。   Among the light-emitting materials, materials that emit blue light include distyrylarylene derivatives, oxadiazole derivatives, and polymers thereof, polyvinylcarbazole derivatives, polyparaphenylene derivatives, and polyfluorene derivatives. Of these, polymer materials such as polyvinyl carbazole derivatives, polyparaphenylene derivatives, and polyfluorene derivatives are preferred.

緑色に発光する材料としては、キナクリドン誘導体、クマリン誘導体及びそれらの重合体、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が挙げられる。なかでも、緑色に発光する材料としては、高分子材料の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が好ましい。   Examples of materials that emit green light include quinacridone derivatives, coumarin derivatives and polymers thereof, polyparaphenylene vinylene derivatives, and polyfluorene derivatives. Among these, as a material that emits green light, polymer materials such as polyparaphenylene vinylene derivatives and polyfluorene derivatives are preferable.

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及びそれらの重合体、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が挙げられる。なかでも、赤色に発光する材料としては、高分子材料の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が好ましい。   Examples of materials that emit red light include coumarin derivatives, thiophene ring compounds and polymers thereof, polyparaphenylene vinylene derivatives, polythiophene derivatives, and polyfluorene derivatives. Among these, as the material that emits red light, polymer materials such as polyparaphenylene vinylene derivatives, polythiophene derivatives, and polyfluorene derivatives are preferable.

(ドーパント材料)
ドーパントの材料としては、例えばペリレン誘導体、クマリン誘導体、ルブレン誘導体、キナクリドン誘導体、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が挙げられる。
(Dopant material)
Examples of the dopant material include perylene derivatives, coumarin derivatives, rubrene derivatives, quinacridone derivatives, squalium derivatives, porphyrin derivatives, styryl dyes, tetracene derivatives, pyrazolone derivatives, decacyclene, phenoxazone, and the like.

有機EL部16は、必要に応じて所定の機能層をさらに有してもよい。例えば陰極14と陽極18の間に、電子輸送層、正孔輸送層及び正孔注入層などが設けられ得る。   The organic EL unit 16 may further include a predetermined functional layer as necessary. For example, an electron transport layer, a hole transport layer, a hole injection layer, or the like may be provided between the cathode 14 and the anode 18.

有機EL素子10が取り得る層構成の一例を以下に示す。
(a)陰極/電子注入層/発光層/正孔注入層/陽極
(b)陰極/電子注入層/電子輸送層/発光層/正孔注入層/陽極
(c)陰極/電子注入層/発光層/正孔輸送層/正孔注入層/陽極
(d)陰極/電子注入層/電子輸送層/発光層/正孔輸送層/正孔注入層/陽極
(e)陰極/電子注入層/発光層/陽極
(f)陰極/電子注入層/電子輸送層/発光層/陽極
(g)陰極/発光層/陽極
(h)陰極/発光層/正孔注入層/陽極
(i)陰極/発光層/正孔輸送層/正孔注入層/陽極
(ここで、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。以下同じ。)本実施形態の有機EL素子10は2層以上の発光層162を有していてもよい。
An example of the layer structure that the organic EL element 10 can take is shown below.
(A) Cathode / electron injection layer / light emitting layer / hole injection layer / anode (b) Cathode / electron injection layer / electron transport layer / light emitting layer / hole injection layer / anode (c) Cathode / electron injection layer / light emission Layer / hole transport layer / hole injection layer / anode (d) cathode / electron injection layer / electron transport layer / light emitting layer / hole transport layer / hole injection layer / anode (e) cathode / electron injection layer / light emission Layer / anode (f) cathode / electron injection layer / electron transport layer / emission layer / anode (g) cathode / emission layer / anode (h) cathode / emission layer / hole injection layer / anode (i) cathode / emission layer / Hole transport layer / hole injection layer / anode (Here, the symbol “/” indicates that the layers sandwiching the symbol “/” are adjacently stacked. The same applies hereinafter.) Organic of this embodiment The EL element 10 may have two or more light emitting layers 162.

(正孔注入層)
正孔注入層を構成する正孔注入材料としては、酸化バナジウム、酸化モリブデン、酸化ルテニウム、及び酸化アルミニウムなどの酸化物や、フェニルアミン系化合物、スターバースト型アミン系化合物、フタロシアニン系、アモルファスカーボン、ポリアニリン、及びポリチオフェン誘導体などが挙げられる。
(Hole injection layer)
Examples of the hole injection material constituting the hole injection layer include oxides such as vanadium oxide, molybdenum oxide, ruthenium oxide, and aluminum oxide, phenylamine compounds, starburst amine compounds, phthalocyanine compounds, amorphous carbon, Examples thereof include polyaniline and polythiophene derivatives.

正孔注入層の厚さは、電気的な特性や成膜の容易性などを勘案して適宜設定され、例えば1nm〜1μmであり、好ましくは2nm〜500nmであり、さらに好ましくは5nm〜200nmである。   The thickness of the hole injection layer is appropriately set in consideration of electrical characteristics and easiness of film formation, and is, for example, 1 nm to 1 μm, preferably 2 nm to 500 nm, more preferably 5 nm to 200 nm. is there.

(正孔輸送層)
正孔輸送層を構成する正孔輸送材料としては、ポリビニルカルバゾール若しくはその誘導体、ポリシラン若しくはその誘導体、側鎖若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、ポリアニリン若しくはその誘導体、ポリチオフェン若しくはその誘導体、ポリアリールアミン若しくはその誘導体、ポリピロール若しくはその誘導体、ポリ(p−フェニレンビニレン)若しくはその誘導体、又はポリ(2,5−チエニレンビニレン)若しくはその誘導体などが挙げられる。
(Hole transport layer)
As the hole transport material constituting the hole transport layer, polyvinylcarbazole or a derivative thereof, polysilane or a derivative thereof, a polysiloxane derivative having an aromatic amine in a side chain or a main chain, a pyrazoline derivative, an arylamine derivative, a 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 derivative thereof, or poly (2,5-thienylene vinylene) or And derivatives thereof.

これらの中で正孔輸送材料としては、ポリビニルカルバゾール若しくはその誘導体、ポリシラン若しくはその誘導体、側鎖若しくは主鎖に芳香族アミン化合物基を有するポリシロキサン誘導体、ポリアニリン若しくはその誘導体、ポリチオフェン若しくはその誘導体、ポリアリールアミン若しくはその誘導体、ポリ(p−フェニレンビニレン)若しくはその誘導体、又はポリ(2,5−チエニレンビニレン)若しくはその誘導体などの高分子正孔輸送材料が好ましく、さらに好ましくはポリビニルカルバゾール若しくはその誘導体、ポリシラン若しくはその誘導体、側鎖若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である。低分子の正孔輸送材料の場合には、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, hole transport materials include polyvinyl carbazole or derivatives thereof, polysilane or derivatives thereof, polysiloxane derivatives having aromatic amine compound groups in the side chain or main chain, polyaniline or derivatives thereof, polythiophene or derivatives thereof, poly Polymeric hole transport materials such as arylamine or derivatives thereof, poly (p-phenylene vinylene) or derivatives thereof, or poly (2,5-thienylene vinylene) or derivatives thereof are preferred, and polyvinylcarbazole or derivatives thereof are more preferred. , Polysilane or a derivative thereof, and a polysiloxane derivative having an aromatic amine in the side chain or main chain. In the case of a low-molecular hole transport material, it is preferably used by being dispersed in a polymer binder.

正孔輸送層の厚さとしては、電気的な特性や成膜の容易性などを勘案して適宜設定され、例えば1nm〜1μmであり、好ましくは2nm〜500nmであり、さらに好ましくは5nm〜200nmである。   The thickness of the hole transport layer is appropriately set in consideration of the electrical characteristics and the ease of film formation, and is, for example, 1 nm to 1 μm, preferably 2 nm to 500 nm, more preferably 5 nm to 200 nm. It is.

(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、又は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が挙げられる。
(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 derivatives, 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 the like Can be mentioned.

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、又は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, a polyquinoline or a derivative thereof, a polyquinoxaline or a derivative thereof, a polyfluorene Or a derivative thereof is preferable, and 2- (4-biphenylyl) -5- (4-t-butylphenyl) -1,3,4-oxadiazole, benzoquinone, anthraquinone, tris (8-quinolinol) aluminum, and polyquinoline are further included. preferable.

電子輸送層の厚さは、電気的な特性や成膜の容易性などを勘案して適宜設定され、例えば1nm〜1μmであり、好ましくは2nm〜500nmであり、さらに好ましくは5nm〜200nmである。   The thickness of the electron transport layer is appropriately set in consideration of the electrical characteristics and the ease of film formation, and is, for example, 1 nm to 1 μm, preferably 2 nm to 500 nm, more preferably 5 nm to 200 nm. .

[陽極]
有機EL素子10のように、発光層162から放射される光が陽極18を通って出射する構成の場合、陽極18には可視光に対して透光性を有する電極が用いられる。透光性を有する電極としては、電気伝導度の高い金属酸化物、金属硫化物及び金属などの薄膜を用いることができ、光透過率の高いものが好適に用いられる。具体的には酸化インジウム、酸化亜鉛、酸化スズ、インジウムスズ酸化物(ITO)、インジウム亜鉛酸化物(IZO)、金、白金、銀、及び銅などから成る薄膜が用いられ、これらの中でもITO、IZO、又は酸化スズから成る薄膜が好適に用いられる。陽極18として、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有機の透明導電膜を用いてもよい。
[anode]
When the light emitted from the light emitting layer 162 is emitted through the anode 18 as in the organic EL element 10, an electrode having translucency with respect to visible light is used for the anode 18. As the electrode having translucency, a thin film of metal oxide, metal sulfide, metal or the like having high electrical conductivity can be used, and an electrode having high light transmittance is preferably used. Specifically, a thin film made of indium oxide, zinc oxide, tin oxide, indium tin oxide (ITO), indium zinc oxide (IZO), gold, platinum, silver, copper, etc. is used. Among these, ITO, A thin film made of IZO or tin oxide is preferably used. As the anode 18, an organic transparent conductive film such as polyaniline or a derivative thereof, polythiophene or a derivative thereof may be used.

陽極18の厚さは、光の透過性、電気抵抗などを考慮して、適宜選択することができ、例えば10nm〜10μmであり、好ましくは20nm〜1μmであり、さらに好ましくは50nm〜500nmである。   The thickness of the anode 18 can be appropriately selected in consideration of light transmittance, electric resistance, and the like, and is, for example, 10 nm to 10 μm, preferably 20 nm to 1 μm, and more preferably 50 nm to 500 nm. .

[有機EL素子の製造方法]
次に、図1に示したように、有機EL部16が電子注入層161と発光層162の積層構造を有する形態の有機EL素子10の製造方法の一例について説明する。
[Method of manufacturing organic EL element]
Next, as illustrated in FIG. 1, an example of a method for manufacturing the organic EL element 10 in a form in which the organic EL unit 16 has a stacked structure of the electron injection layer 161 and the light emitting layer 162 will be described.

有機EL素子の製造方法は、図2に示したように、電極層を形成する工程S10と、有機EL部を形成する工程S12と、陽極を形成する工程S14とを含む。以下、各工程を説明する。以下、電極層を形成する工程S10、有機EL部を形成する工程S12及び陽極を形成する工程S14をそれぞれ電極層形成工程S10、有機EL部形成工程S12及び陽極形成工程S14と称す。   As shown in FIG. 2, the method for manufacturing an organic EL element includes a step S10 for forming an electrode layer, a step S12 for forming an organic EL portion, and a step S14 for forming an anode. Hereinafter, each process will be described. Hereinafter, the step S10 for forming the electrode layer, the step S12 for forming the organic EL portion, and the step S14 for forming the anode are referred to as an electrode layer forming step S10, an organic EL portion forming step S12, and an anode forming step S14, respectively.

<電極層形成工程>
電極層形成工程S10では、図3に示したように、基板12上に、電極層20を形成する。電極層20の材料は、改質されることによってn型半導体領域14aが形成される材料である。電極層20の材料の例は、陰極14の説明において、陰極材料として例示した金属材料である。電極層20は、例えばインクジェット印刷法、スクリーン印刷法、真空蒸着法、スパッタ法などによって形成され、これらの中でも真空蒸着法又はスパッタ法によって形成することが好ましい。
<Electrode layer forming step>
In the electrode layer forming step S10, the electrode layer 20 is formed on the substrate 12 as shown in FIG. The material of the electrode layer 20 is a material for forming the n-type semiconductor region 14a by being modified. An example of the material of the electrode layer 20 is the metal material exemplified as the cathode material in the description of the cathode 14. The electrode layer 20 is formed by, for example, an ink jet printing method, a screen printing method, a vacuum vapor deposition method, a sputtering method, or the like. Among these, it is preferable to form the electrode layer 20 by a vacuum vapor deposition method or a sputtering method.

<有機EL部形成工程>
有機EL部形成工程S12では、電極層20上に有機EL部16を形成する。有機EL部形成工程S12は、図2に示したように、電子注入層を形成する工程(以下、「電子注入層形成工程」と称す)S12Aと、発光層を形成する工程(以下、「発光層形成工程」と称す)S12Bを含む。
<Organic EL part formation process>
In the organic EL part forming step S <b> 12, the organic EL part 16 is formed on the electrode layer 20. As shown in FIG. 2, the organic EL part forming step S12 includes a step of forming an electron injection layer (hereinafter referred to as “electron injection layer formation step”) S12A and a step of forming a light emitting layer (hereinafter referred to as “light emission”). S12B ”(referred to as“ layer forming step ”).

(電子注入層形成工程)
電子注入層形成工程S12Aでは、電極層20上に電子注入層161を形成する。本工程S12Aでは、電極層20の少なくとも表面部を改質可能な溶媒又は分散媒と、上述した電子注入層161用の材料を含む塗布液(例えばインキ)を用いて電子注入層161を形成する。電極層20の少なくとも表面部を改質可能な溶媒又は分散媒は、電極層20の表面部のみを改質できるものであっても、電極層20の表面部を含めた全部を改質できるものであってもよい。電極層20の少なくとも表面部を改質可能な溶媒又は分散媒としては、例えば極性溶媒又は極性分散媒が挙げられる。具体的には、電極層20を改質可能な溶媒又は分散媒としては、例えば、アルコール類、エーテル類、エステル類、ニトリル化合物類、ニトロ化合物類、ハロゲン化アルキル類、ハロゲン化アリール類、チオール類、スルフィド類、スルホキシド類、チオケトン類、アミド類、カルボン酸類等が挙げられ、これらの中では、溶解度が9.3以上の溶媒が好ましく、アルコール類がより好ましい。そのアルコール類としては、メタノール、エタノール、2−プロパノール、1−ブタノール、t−ブチルアルコール、1,2−エタンジオール等が挙げられる。
(Electron injection layer forming process)
In the electron injection layer forming step S <b> 12 </ b> A, the electron injection layer 161 is formed on the electrode layer 20. In this step S12A, the electron injection layer 161 is formed using a solvent or dispersion medium capable of modifying at least the surface portion of the electrode layer 20 and a coating liquid (for example, ink) containing the material for the electron injection layer 161 described above. . The solvent or dispersion medium capable of modifying at least the surface portion of the electrode layer 20 can modify all of the electrode layer 20 including the surface portion even if it can modify only the surface portion of the electrode layer 20. It may be. Examples of the solvent or dispersion medium that can modify at least the surface portion of the electrode layer 20 include a polar solvent or a polar dispersion medium. Specifically, examples of the solvent or dispersion medium that can modify the electrode layer 20 include alcohols, ethers, esters, nitrile compounds, nitro compounds, halogenated alkyls, aryl halides, and thiols. , Sulfides, sulfoxides, thioketones, amides, carboxylic acids and the like. Among these, solvents having a solubility of 9.3 or more are preferable, and alcohols are more preferable. Examples of the alcohols include methanol, ethanol, 2-propanol, 1-butanol, t-butyl alcohol, 1,2-ethanediol and the like.

塗布法としては、スピンコート法、インクジェット印刷法、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、バーコート法、ロールコート法、ワイヤーバーコート法、スプレーコート法、スクリーン印刷法、フレキソ印刷法、オフセット印刷法及びノズルプリント法等が挙げられる。   Application methods include spin coating, ink jet printing, slit coating, micro gravure coating, gravure coating, bar coating, roll coating, wire bar coating, spray coating, screen printing, flexographic printing. And offset printing method and nozzle printing method.

このように、電極層20の少なくとも表面部を改質可能な溶媒又は分散媒を含む塗布液を用いて電子注入層161を形成すれば、電子注入層161の形成過程において、電極層20の少なくとも表面部が改質され、図4に示したように、n型半導体領域14aが形成された陰極14が得られる。したがって、電極層形成工程S12Aでは、電子注入層161が形成されるとともに、n型半導体領域14aが形成される。よって、本実施形態において、電子注入層形成工程S12Aは、n型半導体領域14aを形成する工程でもある。電極層20の少なくとも一部が改質されることで、n型半導体領域14aを含む陰極14が形成されるので、電子注入層形成工程S12Aは、陰極14を形成する工程の一部であり得る。このとき、電極層20の改質されなかった部分が金属領域14bとなる。電子注入層形成工程S12Aにおいて、電極層20の全部が改質された場合、金属領域14bを有さず、n型半導体領域14aのみを有する陰極14が形成される。   As described above, if the electron injection layer 161 is formed using a coating liquid containing a solvent or dispersion medium capable of modifying at least the surface portion of the electrode layer 20, at least the electrode layer 20 in the formation process of the electron injection layer 161 is formed. The surface portion is modified, and as shown in FIG. 4, the cathode 14 in which the n-type semiconductor region 14a is formed is obtained. Therefore, in the electrode layer forming step S12A, the electron injection layer 161 is formed and the n-type semiconductor region 14a is formed. Therefore, in the present embodiment, the electron injection layer forming step S12A is also a step of forming the n-type semiconductor region 14a. Since the cathode 14 including the n-type semiconductor region 14a is formed by modifying at least a part of the electrode layer 20, the electron injection layer forming step S12A can be a part of the step of forming the cathode 14. . At this time, the unmodified portion of the electrode layer 20 becomes the metal region 14b. In the electron injection layer forming step S12A, when the entire electrode layer 20 is modified, the cathode 14 not having the metal region 14b but having only the n-type semiconductor region 14a is formed.

図4では、図3に示した電極層20のうち表面部にn型半導体領域14aが形成される形態を示している。すなわち、金属領域14bとn型半導体領域14aを含む陰極14を図示している。   4 shows a form in which an n-type semiconductor region 14a is formed on the surface portion of the electrode layer 20 shown in FIG. That is, the cathode 14 including the metal region 14b and the n-type semiconductor region 14a is illustrated.

本明細書において、「電極層」は、有機EL素子の製造方法における説明において陰極に対応する層(陰極となるべき層)であって改質される前の層を意味している。「陰極」は、有機EL素子の製造方法で製造された有機EL素子に含まれる構成要素であって、電極層の少なくとも一部が改質されることによって形成された構成要素を意味している。   In the present specification, the “electrode layer” means a layer corresponding to a cathode (a layer to be a cathode) in the description of the method for manufacturing an organic EL element, and a layer before being modified. The “cathode” means a component included in the organic EL element manufactured by the method for manufacturing the organic EL element, and formed by modifying at least a part of the electrode layer. .

(発光層形成工程)
発光層形成工程S12Bでは、電子注入層161上に発光層162を形成する。発光層162は、例えば塗布法、真空蒸着法、スパッタリング法などによって形成され、工程の簡易さの観点から塗布法によって形成されることが好ましい。塗布法としては、上述の電子注入層形成工程S12Aで例示した塗布法が挙げられる。
(Light emitting layer forming step)
In the light emitting layer forming step S12B, the light emitting layer 162 is formed on the electron injection layer 161. The light emitting layer 162 is formed by, for example, a coating method, a vacuum deposition method, a sputtering method, or the like, and is preferably formed by a coating method from the viewpoint of simplicity of the process. Examples of the coating method include the coating methods exemplified in the above-described electron injection layer forming step S12A.

発光層162を塗布法で形成する場合、電子注入層161を溶解しにくい塗布液(例えばインキ)を用いて発光層162を形成することが好ましい。   When the light emitting layer 162 is formed by a coating method, it is preferable to form the light emitting layer 162 using a coating liquid (for example, ink) that hardly dissolves the electron injection layer 161.

このような塗布液としては発光層162となる材料と、溶媒又は分散媒とを含む。例えば電子注入層161がアルコール類のような極性溶媒に溶解する材料から構成されている場合、電子注入層161が溶解しにくい無極性溶媒又は無極性分散媒を用いることが好ましく、このような溶媒又は分散媒としては、例えば、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などが挙げられ、芳香族炭化水素系溶媒が好ましい。   Such a coating liquid includes a material that becomes the light emitting layer 162 and a solvent or a dispersion medium. For example, when the electron injection layer 161 is made of a material that dissolves in a polar solvent such as alcohols, it is preferable to use a nonpolar solvent or a nonpolar dispersion medium in which the electron injection layer 161 is difficult to dissolve. Or, as a dispersion medium, for example, a chlorinated solvent such as chloroform, methylene chloride or dichloroethane, an ether solvent such as tetrahydrofuran, an aromatic hydrocarbon solvent such as toluene or xylene, a ketone solvent such as acetone or methyl ethyl ketone, or ethyl acetate And ester solvents such as butyl acetate and ethyl cellosolve acetate, and aromatic hydrocarbon solvents are preferred.

(陽極形成工程)
陽極形成工程S14では、発光層162上に陽極18を形成する。陽極18は、例えばスピンコート法、インクジェット塗布法、スクリーン印刷法、フレキソ印刷法、オフセット平板印刷法、スプレーコート法、ノズルプリント法、真空蒸着法、スパッタリング法、イオンプレーティング法、メッキ法などにより形成される。
(Anode formation process)
In the anode forming step S <b> 14, the anode 18 is formed on the light emitting layer 162. The anode 18 is formed by, for example, spin coating, inkjet coating, screen printing, flexographic printing, offset flat printing, spray coating, nozzle printing, vacuum deposition, sputtering, ion plating, plating, or the like. It is formed.

上記有機EL素子の製造方法は、有機EL部16が電子注入層161と発光層162から構成される積層構造を有する場合の製造方法である。前述したように、有機EL部16は、電子注入層161と発光層162以外の層(例えば、電子輸送層、正孔輸送層、正孔注入層等)を有し得る。有機EL部16が、電子注入層161と発光層162以外の層を含む形態では、電極層20側から順に対応する層を形成すればよい。電子注入層161と発光層162以外の層は、塗布法、真空蒸着法、スパッタリング法、イオンプレーティング法などによって形成され得る。   The manufacturing method of the organic EL element is a manufacturing method in the case where the organic EL portion 16 has a laminated structure including the electron injection layer 161 and the light emitting layer 162. As described above, the organic EL unit 16 may have a layer other than the electron injection layer 161 and the light emitting layer 162 (for example, an electron transport layer, a hole transport layer, a hole injection layer, and the like). In the form in which the organic EL unit 16 includes layers other than the electron injection layer 161 and the light emitting layer 162, corresponding layers may be formed in order from the electrode layer 20 side. The layers other than the electron injection layer 161 and the light emitting layer 162 can be formed by a coating method, a vacuum deposition method, a sputtering method, an ion plating method, or the like.

図2のフローチャートで示された製造方法で製造される有機EL素子10は、陽極18に対して陰極14が基板12側に位置する逆積層型の有機EL素子10である。上記製造方法では、改質されることでn型半導体となる金属材料を電極層20の材料に使用しており、電極層20上に電子注入層161を形成する工程において、電極層20の少なくとも表面部を改質してn型半導体領域14aを含む陰極14を形成している。そのため、低い駆動電圧で駆動可能な逆積層型の有機EL素子10を実現可能である。   The organic EL element 10 manufactured by the manufacturing method shown in the flowchart of FIG. 2 is an inversely stacked organic EL element 10 in which the cathode 14 is positioned on the substrate 12 side with respect to the anode 18. In the manufacturing method described above, a metal material that becomes an n-type semiconductor by being modified is used as the material of the electrode layer 20. In the step of forming the electron injection layer 161 on the electrode layer 20, at least the electrode layer 20 is formed. The cathode 14 including the n-type semiconductor region 14a is formed by modifying the surface portion. Therefore, it is possible to realize the reverse stacked organic EL element 10 that can be driven with a low driving voltage.

この点について、有機EL部16に接する陰極材料として、改質されてもn型半導体を形成しない材料であるアルミニウムを用いた場合と比較して説明する。   This will be described in comparison with a case where aluminum, which is a material that does not form an n-type semiconductor even if modified, is used as a cathode material in contact with the organic EL portion 16.

アルミニウムは可視光の反射率が高いため、有機EL素子10の分野では、陽極18側から光を出射する場合の陰極材料として用いられることが多い。しかしながら、アルミニウムは、極性溶媒に曝されたりすることで改質され、絶縁領域を形成しやすい。そのため、逆積層型の有機EL素子において、上記アルミニウムを有機EL部に接する陰極材料として用いると、製造工程において、アルミニウムが改質され、有機EL部が絶縁領域に接する。その結果、陰極から発光層への電子注入性が低下し、有機EL素子の駆動電圧が高くなる。   Since aluminum has a high visible light reflectivity, in the field of the organic EL element 10, it is often used as a cathode material when light is emitted from the anode 18 side. However, aluminum is easily modified by being exposed to a polar solvent, and easily forms an insulating region. Therefore, when the aluminum is used as a cathode material in contact with the organic EL portion in the reverse stacked organic EL element, the aluminum is modified in the manufacturing process, and the organic EL portion is in contact with the insulating region. As a result, the electron injection property from the cathode to the light emitting layer is lowered, and the drive voltage of the organic EL element is increased.

これに対して、本実施形態の有機EL素子の製造方法では、改質されることでn型半導体となる金属材料を電極層20の材料に使用し、有機EL部16の形成中(図1に例示した素子構成では電子注入層161の形成中)に、電極層20の少なくとも表面部を改質して、n型半導体領域14aを形成する。したがって、製造された有機EL素子10において、n型半導体領域14aに有機EL部16(図1に例示した素子構成では電子注入層161)が接する。そのため、本実施形態の有機EL素子の製造方法では、低い駆動電圧を実現可能な有機EL素子10を製造可能である。   On the other hand, in the method of manufacturing the organic EL element of the present embodiment, a metal material that is modified to become an n-type semiconductor is used as the material of the electrode layer 20, and the organic EL portion 16 is being formed (FIG. 1). In the element configuration illustrated in FIG. 5, at least the surface portion of the electrode layer 20 is modified to form the n-type semiconductor region 14a during the formation of the electron injection layer 161). Therefore, in the manufactured organic EL element 10, the organic EL portion 16 (the electron injection layer 161 in the element configuration illustrated in FIG. 1) is in contact with the n-type semiconductor region 14a. Therefore, the organic EL element manufacturing method of the present embodiment can manufacture the organic EL element 10 capable of realizing a low driving voltage.

改質されることでn型半導体となる金属材料を電極層20の材料に用いていることから、例示したように有機EL部16のうち電極層20に接する層を塗布法で形成可能である。例えば、図1に示した構成では、電極層20上に電子注入層161を塗布法で形成可能である。更に、電子注入層161上に発光層162も塗布法で形成可能である。塗布法は、例えば、基板12を搬送しながら実施できるので、逆積層型の有機EL素子10の生産性の向上をはかりやすい。更に、塗布法を採用することで、有機EL素子10の生産性向上に有利なロールツーロール方式を適用可能である。   Since a metal material that becomes an n-type semiconductor by being modified is used as the material of the electrode layer 20, a layer in contact with the electrode layer 20 in the organic EL portion 16 can be formed by a coating method as illustrated. . For example, in the configuration shown in FIG. 1, the electron injection layer 161 can be formed on the electrode layer 20 by a coating method. Furthermore, the light emitting layer 162 can also be formed on the electron injection layer 161 by a coating method. The coating method can be carried out, for example, while transporting the substrate 12, so that it is easy to improve the productivity of the reverse stacked organic EL element 10. Furthermore, a roll-to-roll method that is advantageous for improving the productivity of the organic EL element 10 can be applied by adopting a coating method.

電極層20上に直接形成する層(例えば電子注入層161)を塗布法で形成する際に、電極層20の少なくとも表面部を改質可能な溶媒又は分散媒を用いることで、層形成中に電極層20の少なくとも表面部を改質してn型半導体領域14aを形成できる。この場合、電極層20上に直接形成する層の形成工程が、電極層20の改質の工程も兼ねるため、高い生産性を実現可能である。   When forming a layer directly formed on the electrode layer 20 (for example, the electron injection layer 161) by a coating method, a solvent or a dispersion medium capable of modifying at least the surface portion of the electrode layer 20 is used. The n-type semiconductor region 14 a can be formed by modifying at least the surface portion of the electrode layer 20. In this case, since the formation process of the layer directly formed on the electrode layer 20 also serves as a modification process of the electrode layer 20, high productivity can be realized.

(変形例)
図5は、図1に示した有機EL素子10の変形例である有機EL素子10Aの模式図である。有機EL素子10Aは、陰極14の代わりに、第1陰極221及び第2陰極222を有する陰極22を有する点で、有機EL素子10の構成と相違する。上記相違点以外の有機EL素子10の構成は、有機EL素子10と同様である。よって、相違点を中心に変形例を説明する。
(Modification)
FIG. 5 is a schematic view of an organic EL element 10A that is a modification of the organic EL element 10 shown in FIG. The organic EL element 10 </ b> A is different from the configuration of the organic EL element 10 in that it has a cathode 22 having a first cathode 221 and a second cathode 222 instead of the cathode 14. The configuration of the organic EL element 10 other than the above differences is the same as that of the organic EL element 10. Therefore, a modified example will be described focusing on the differences.

第1陰極221は、有機EL素子10が有する陰極14と同様に、改質されることによってn型半導体となる金属材料を含む。第1陰極221用の金属材料の例は、陰極14に対して例示した金属材料と同じである。第1陰極221は、その表面部(有機EL部16側の部分)にn型半導体領域221aを含む。第1陰極221の厚さの例は、0.1nm〜200nmである。図5では、第1陰極221が、n型半導体領域221aと金属領域221bを含む形態を例示しているが、陰極14の場合と同様に、第1陰極221全体がn型半導体領域221aであってもよい。   The first cathode 221 includes a metal material that becomes an n-type semiconductor by being modified in the same manner as the cathode 14 of the organic EL element 10. An example of the metal material for the first cathode 221 is the same as the metal material illustrated for the cathode 14. The first cathode 221 includes an n-type semiconductor region 221a on the surface portion (portion on the organic EL portion 16 side). An example of the thickness of the first cathode 221 is 0.1 nm to 200 nm. In FIG. 5, the first cathode 221 exemplifies a form including the n-type semiconductor region 221a and the metal region 221b. However, as in the case of the cathode 14, the entire first cathode 221 is the n-type semiconductor region 221a. May be.

第2陰極222は、基板12と第1陰極221の間に配置されている。第2陰極222の厚さは、例えば0.1nm〜300nmであることが好ましい。第2陰極222は、可視光に対して第1陰極221より高い反射率を有する。   The second cathode 222 is disposed between the substrate 12 and the first cathode 221. The thickness of the second cathode 222 is preferably 0.1 nm to 300 nm, for example. The second cathode 222 has a higher reflectance than the first cathode 221 with respect to visible light.

第2陰極222の材料の例としては、アルミニウム(Al)、銀(Ag)、金(Au)、及びクロム(Cr)、又はこれらのうち少なくとも2種類の金属を含む合金が挙げられる。第2陰極222は、例示した金属の中でもAl又はAgから構成されることが好ましい。   Examples of the material of the second cathode 222 include aluminum (Al), silver (Ag), gold (Au), and chromium (Cr), or an alloy containing at least two of these metals. The second cathode 222 is preferably composed of Al or Ag among the exemplified metals.

有機EL素子10Aは、図6に示したフローチャートのように、図2に示した電極層形成工程S10の代わりに、電極層形成工程(電極層を形成する工程)S20を備える点で相違する点以外は、有機EL素子10の場合と同様の製造方法で製造される。よって、有機EL素子10Aの製造方法として、主に上記相違点である電極層形成工程S20を説明する。   The organic EL element 10A is different from the flowchart shown in FIG. 6 in that an electrode layer forming step (electrode layer forming step) S20 is provided instead of the electrode layer forming step S10 shown in FIG. Other than that, it is manufactured by the same manufacturing method as in the case of the organic EL element 10. Therefore, as a method for manufacturing the organic EL element 10 </ b> A, the electrode layer forming step S <b> 20 which is mainly the difference will be described.

電極層形成工程S20は、基板12上に下部層(第1層)を形成する工程(以下、「下部層形成工程」と称す)S20Aと、下部層上に上部層(第2層)を形成する工程(以下、「上部層形成工程」と称す)S20Bとを含む。これにより、電極層形成工程S20では、図7に示したように、下部層241と上部層242とを有する電極層24が形成される。   In the electrode layer forming step S20, a lower layer (first layer) is formed on the substrate 12 (hereinafter referred to as “lower layer forming step”) S20A, and an upper layer (second layer) is formed on the lower layer. (Hereinafter referred to as “upper layer forming step”) S20B. Thereby, in the electrode layer formation step S20, as shown in FIG. 7, the electrode layer 24 having the lower layer 241 and the upper layer 242 is formed.

電極層24は、上部層242の少なくとも一部(例えば表面部)が改質されることによって陰極22となる2層構造の電極層である。具体的には、上部層242は、上部層242の少なくとも一部(例えば表面部)が改質されることによって第1陰極221となるべき層である。下部層241は、有機EL素子の製造方法の説明における第2陰極222に対応する層である。下部層241は、改質されない。すなわち、有機EL素子の製造方法の説明において、第2陰極222を下部層241と便宜的に称している。   The electrode layer 24 is an electrode layer having a two-layer structure that becomes the cathode 22 by modifying at least a part (for example, a surface portion) of the upper layer 242. Specifically, the upper layer 242 is a layer that should become the first cathode 221 by modifying at least a part (for example, a surface portion) of the upper layer 242. The lower layer 241 is a layer corresponding to the second cathode 222 in the description of the method for manufacturing the organic EL element. The lower layer 241 is not modified. That is, in the description of the method for manufacturing the organic EL element, the second cathode 222 is referred to as the lower layer 241 for convenience.

下部層形成工程S20Aでは、基板12上に、第2陰極222としての下部層241を形成する。下部層241は、第2陰極222用の材料を使用する点以外は、電極層20を形成する場合と同様の方法で形成され得る。前述した第1陰極221と第2陰極222との反射率の関係を実現するために、下部層241用の材料は、上部層242用の材料より可視光に対して高い反射率を有し、下部層241用の反射率は、例えば可視光に対して70%以上であり、90%以上であることが更に好ましい。上部層形成工程S20Bでは、下部層241上に、第1陰極221となる上部層242を形成する。上部層242は、第2陰極222用の材料を使用する点以外は、下部層241を形成する場合と同様にして上部層242を形成し得る。第2陰極222用の材料は、電極層20の材料と同様であり得るので、上部層形成工程S20Bは、電極層形成工程S10と同様とし得る。   In the lower layer forming step S <b> 20 </ b> A, the lower layer 241 as the second cathode 222 is formed on the substrate 12. The lower layer 241 can be formed by the same method as that for forming the electrode layer 20 except that the material for the second cathode 222 is used. In order to realize the above-described reflectance relationship between the first cathode 221 and the second cathode 222, the material for the lower layer 241 has a higher reflectance for visible light than the material for the upper layer 242; The reflectance for the lower layer 241 is, for example, 70% or more with respect to visible light, and more preferably 90% or more. In the upper layer formation step S <b> 20 </ b> B, an upper layer 242 that becomes the first cathode 221 is formed on the lower layer 241. The upper layer 242 can form the upper layer 242 in the same manner as the lower layer 241 except that the material for the second cathode 222 is used. Since the material for the second cathode 222 can be the same as the material of the electrode layer 20, the upper layer forming step S20B can be the same as the electrode layer forming step S10.

上記電極層形成工程S20を実施した後、有機EL素子10の場合と同様に、有機EL部形成工程S12及び陽極形成工程S14を実施することで、有機EL素子10Aが製造される。   After performing said electrode layer formation process S20, similarly to the case of organic EL element 10, organic EL element 10A is manufactured by implementing organic EL part formation process S12 and anode formation process S14.

有機EL素子10Aの製造では、改質されてn型半導体となる金属材料を含む上部層242が構成されている。よって、有機EL部形成工程S12において、有機EL素子10の場合と同様の方法で、上部層242上に、電子注入層161を形成すれば、上部層242の少なくとも表面部が改質され、n型半導体領域14aを含む第1陰極221が形成される。よって、有機EL素子10Aの製造方法において、電極層形成工程S12Aは、電極層24(より具体的には上部層242)の改質工程を含む。   In the manufacture of the organic EL element 10A, an upper layer 242 including a metal material that is modified to become an n-type semiconductor is formed. Therefore, in the organic EL part forming step S12, if the electron injection layer 161 is formed on the upper layer 242 by the same method as that for the organic EL element 10, at least the surface part of the upper layer 242 is modified, and n A first cathode 221 including the type semiconductor region 14a is formed. Therefore, in the method for manufacturing the organic EL element 10A, the electrode layer forming step S12A includes a modification step of the electrode layer 24 (more specifically, the upper layer 242).

上記製造方法で製造された有機EL素子10Aは、陰極22のうち有機EL部16に接する第1陰極221が、n型半導体領域14aを含む。よって、有機EL素子10A及びその製造方法は、有機EL素子10及びその製造方法と少なくとも同様の作用効果を有する。   In the organic EL element 10A manufactured by the above manufacturing method, the first cathode 221 in contact with the organic EL unit 16 in the cathode 22 includes the n-type semiconductor region 14a. Therefore, the organic EL element 10A and the manufacturing method thereof have at least the same effects as the organic EL element 10 and the manufacturing method thereof.

有機EL素子10Aの製造方法では、第2陰極222としての下部層241を形成した後に、第1陰極221となる上部層242を形成しており、下部層241用の材料は、上部層242用の材料より可視光に対して高い反射率を有する。そのため、本変形例の製造方法では、第1陰極221よりも高い反射率を有する第2陰極222上に第1陰極221が積層された陰極22を有する有機EL素子10Aが製造される。よって、発光層162から発光された光は陰極22で反射されやすい。その結果、陽極18側から光を出力する有機EL素子10Aの発光効率が向上する。すなわち、本変形例で説明した有機EL素子の製造方法は、低い駆動電圧を実現しながら、発光効率の向上を図られた有機EL素子10Aを製造可能である。   In the manufacturing method of the organic EL element 10A, after forming the lower layer 241 as the second cathode 222, the upper layer 242 to be the first cathode 221 is formed, and the material for the lower layer 241 is the material for the upper layer 242. It has a higher reflectance for visible light than the above materials. Therefore, in the manufacturing method of this modification, the organic EL element 10 </ b> A having the cathode 22 in which the first cathode 221 is stacked on the second cathode 222 having a higher reflectance than the first cathode 221 is manufactured. Therefore, the light emitted from the light emitting layer 162 is easily reflected by the cathode 22. As a result, the light emission efficiency of the organic EL element 10A that outputs light from the anode 18 side is improved. That is, the organic EL element manufacturing method described in this modification can manufacture the organic EL element 10A with improved light emission efficiency while realizing a low driving voltage.

以下、上記実施形態及び変形例で説明した有機EL素子の作用効果の検証実験について説明する。   Hereinafter, the verification experiment of the effect of the organic EL element demonstrated by the said embodiment and modification is demonstrated.

[検証実験1]
検証実験1では、改質されてn型半導体となる金属材料を陰極材料に用いることで電子注入特性が改善する点について検証した。この検証実験1では、次の素子構成を有する実験用素子(以下、実験用素子E1と称す)を用いた。
基板/下部電極/電子注入層/発光層/電子注入層/上部電極
[Verification Experiment 1]
In verification experiment 1, it was verified that the electron injection characteristics were improved by using a metal material that was modified to be an n-type semiconductor as a cathode material. In this verification experiment 1, an experimental element having the following element configuration (hereinafter referred to as experimental element E1) was used.
Substrate / lower electrode / electron injection layer / light emitting layer / electron injection layer / upper electrode

上記構成の実験用素子E1として、下部電極用の材料にZnを用いた素子(以下、「実験用素子E1a」と称す)と、下部電極用の材料にAlを用いた素子(以下、「実験用素子E1b」と称す)をそれぞれ製造した。   As the experimental element E1 having the above configuration, an element using Zn as a material for the lower electrode (hereinafter referred to as “experimental element E1a”) and an element using Al as the material for the lower electrode (hereinafter referred to as “experimental element”). For the purpose of manufacture).

(実験用素子E1aの製造方法)
実験用素子E1aでは、基板として0.7mm厚のガラス板を準備した。更に、1mlのメタノールに対してイオン性ポリマー2mgを混合し、イオン性ポリマーを含む塗布液(以下、「塗布液α」と称す)を準備した。更に、高分子発光材料P1とキシレンとを混合し、1.3重量%の高分子発光材料P1を含む発光層形成用組成物Cを準備した。
(Method for manufacturing experimental element E1a)
In the experimental element E1a, a glass plate having a thickness of 0.7 mm was prepared as a substrate. Further, 2 mg of ionic polymer was mixed with 1 ml of methanol to prepare a coating liquid containing the ionic polymer (hereinafter referred to as “coating liquid α”). Furthermore, polymer light emitting material P1 and xylene were mixed to prepare a light emitting layer forming composition C containing 1.3% by weight of polymer light emitting material P1.

次に、ロードロック式スパッタリング装置を用いて、上記基板(ガラス板)上へ下部電極として厚さが50nmでありZnからなる薄膜(Zn膜)を形成した。そのZn膜上に、上記イオン性ポリマーを含む塗布液αを窒素雰囲気中でスピンコート成膜することによって塗布膜を得て、その塗布膜を窒素雰囲気下、130℃で10分間加熱・乾燥させて、厚さ30nmの電子注入層を得た。   Next, a thin film (Zn film) having a thickness of 50 nm and made of Zn was formed as a lower electrode on the substrate (glass plate) using a load lock type sputtering apparatus. A coating film is obtained by spin coating the coating liquid α containing the ionic polymer on the Zn film in a nitrogen atmosphere, and the coating film is heated and dried at 130 ° C. for 10 minutes in a nitrogen atmosphere. Thus, an electron injection layer having a thickness of 30 nm was obtained.

上記で得た電子注入層の上に、発光層形成用組成物Cを窒素雰囲気中でスピンコート法により塗布し、厚さ80nmの塗布膜を得た。この塗布膜を設けた基板を窒素雰囲気下、190℃で60分間加熱し、溶媒を蒸発させた後、室温まで自然冷却させ、発光層が形成された基板を得た。   On the electron injection layer obtained above, the light emitting layer forming composition C was applied by a spin coating method in a nitrogen atmosphere to obtain a coating film having a thickness of 80 nm. The substrate provided with this coating film was heated in a nitrogen atmosphere at 190 ° C. for 60 minutes to evaporate the solvent, and then naturally cooled to room temperature to obtain a substrate on which a light emitting layer was formed.

上記発光層が形成された基板の発光層の上に、上記イオン性ポリマーを含む塗布液αを窒素雰囲気中でスピンコート成膜することによって塗布膜を得て、その塗布膜を窒素雰囲気下、130℃で10分間加熱・乾燥させて、厚さ30nmの電子注入層を得た。この電子注入層の上に真空蒸着法により上部電極として厚さが80nmでありAlからなる薄膜(Al膜)を形成し、実験用素子E1aを得た。   A coating film is obtained by spin-coating a coating liquid α containing the ionic polymer in a nitrogen atmosphere on the light-emitting layer of the substrate on which the light-emitting layer is formed. The mixture was heated and dried at 130 ° C. for 10 minutes to obtain an electron injection layer having a thickness of 30 nm. On the electron injection layer, a thin film (Al film) made of Al having a thickness of 80 nm was formed as an upper electrode by a vacuum deposition method, and an experimental element E1a was obtained.

上記製造方法から理解されるように、電子注入層の形成には、極性溶媒であるメタノールを含む塗布液を用いている。よって、製造過程において、Zn膜上に電子注入層を形成する際、Zn膜の表面部は改質され、Zn膜の表面部にはn型半導体領域が形成されている。一方、上部電極は、真空蒸着法で形成しているため、上部電極の電子注入層側は改質されていない。   As understood from the above manufacturing method, a coating solution containing methanol which is a polar solvent is used for forming the electron injection layer. Therefore, when the electron injection layer is formed on the Zn film in the manufacturing process, the surface portion of the Zn film is modified, and the n-type semiconductor region is formed on the surface portion of the Zn film. On the other hand, since the upper electrode is formed by a vacuum deposition method, the electron injection layer side of the upper electrode is not modified.

(実験用素子E1bの製造方法)
実験用素子E1aの製造方法において、下部電極の材料をAlに変えた点以外は、実験用素子E1aの製造方法と同様の方法で、実験用素子E1bを製造した。実験用素子E1bでも、電子注入層の形成には、極性溶媒であるメタノールを含む塗布液を用いている。よって、製造過程において、厚さが50nmである下部電極のAlからなる薄膜(Al膜)上に電子注入層を形成する際、下部電極のAl膜の表面部は改質され、下部電極のAl膜の表面部には絶縁領域が形成されている。
(Method for manufacturing experimental element E1b)
In the manufacturing method of the experimental element E1a, the experimental element E1b was manufactured by the same method as the manufacturing method of the experimental element E1a except that the material of the lower electrode was changed to Al. Also in the experimental element E1b, a coating solution containing methanol, which is a polar solvent, is used for forming the electron injection layer. Therefore, in the manufacturing process, when the electron injection layer is formed on the thin film (Al film) made of Al of the lower electrode having a thickness of 50 nm, the surface portion of the Al film of the lower electrode is modified, and the Al of the lower electrode is modified. An insulating region is formed on the surface of the film.

(電子注入実験)
実験用素子E1aの下部電極と上部電極の間に−3Vから+10Vまで電圧を印加する場合(1回目の測定)と、+3Vから−10Vまで電圧を印加する場合(2回目の測定)とに対して、実験用素子E1aへの電子注入の様子を実験用素子E1aに流れる電流に基づいて評価した。実験結果は図8に示した通りであった。図8の横軸は電圧(V)を示し、縦軸は電流(A)を示す。
(Electron injection experiment)
When applying a voltage from -3V to + 10V between the lower electrode and the upper electrode of the experimental element E1a (first measurement) and when applying a voltage from + 3V to -10V (second measurement) The state of electron injection into the experimental element E1a was evaluated based on the current flowing through the experimental element E1a. The experimental results were as shown in FIG. In FIG. 8, the horizontal axis represents voltage (V), and the vertical axis represents current (A).

図8において、白抜き正方形マークは、1回目の測定として、下部電極及び上部電極間に−3Vから+10Vまで電圧を印加した場合の電流値を示しており、白抜き菱形マークは、2回目の測定として、下部電極と上部電極の間に+3Vから−10Vまで電圧を印加した場合の電流値を示している。図8において、1回目の測定における−3Vから0Vまでと、2回目の測定における0Vから−10Vまでは、下部電極からの電子注入性を示しており、1回目の測定における0Vから+10Vまでと、2回目の測定における+3Vから0Vまでは、上部電極からの電子注入性を示している。   In FIG. 8, a white square mark indicates a current value when a voltage of −3 V to +10 V is applied between the lower electrode and the upper electrode as a first measurement, and a white diamond mark indicates the second measurement. As a measurement, the current value when a voltage of +3 V to −10 V is applied between the lower electrode and the upper electrode is shown. In FIG. 8, from −3 V to 0 V in the first measurement and from 0 V to −10 V in the second measurement indicate electron injectability from the lower electrode, and from 0 V to +10 V in the first measurement. From +3 V to 0 V in the second measurement, electron injectability from the upper electrode is shown.

同様に、実験用素子E1bの下部電極と上部電極の間に−5Vから+10Vまで電圧を印加する場合(1回目の測定)と、+5Vから−10Vまで電圧を印加する場合(2回目の測定)とに対して、実験用素子E1bへの電子注入の様子を実験用素子E1bに流れる電流に基づいて評価した。実験結果は図9に示した通りであった。図9の横軸は電圧(V)を示し、縦軸は電流(A)を示す。   Similarly, when a voltage is applied from −5 V to +10 V between the lower electrode and the upper electrode of the experimental element E1b (first measurement) and when a voltage is applied from +5 V to −10 V (second measurement). In contrast, the state of electron injection into the experimental element E1b was evaluated based on the current flowing through the experimental element E1b. The experimental results were as shown in FIG. In FIG. 9, the horizontal axis represents voltage (V), and the vertical axis represents current (A).

図9において、白抜き正方形マークは、1回目の測定として、下部電極と上部電極の間に−5Vから+10Vまで電圧を印加した場合の電流値を示している。白抜き菱形マークは、2回目の測定として、下部電極と上部電極の間に+5Vから−10Vまで電圧を印加した場合の電流値を示している。図8の場合と同様に、図9において、1回目の測定における−5Vから0Vまでと、2回目の測定における0Vから−10Vまでは、下部電極からの電子注入性を示しており、1回目の測定における0Vから+10Vまでと、2回目の測定における+5Vから0Vまでは、上部電極からの電子注入性を示している。   In FIG. 9, a white square mark indicates a current value when a voltage of −5 V to +10 V is applied between the lower electrode and the upper electrode as the first measurement. The white diamond mark indicates the current value when a voltage of +5 V to −10 V is applied between the lower electrode and the upper electrode as the second measurement. As in the case of FIG. 8, in FIG. 9, from −5 V to 0 V in the first measurement and from 0 V to −10 V in the second measurement, the electron injectability from the lower electrode is shown. From 0 V to +10 V in the measurement and from +5 V to 0 V in the second measurement, the electron injectability from the upper electrode is shown.

図8に示したように、下部電極用の材料にZnを用いた実験用素子E1aでは、下部電極からの電子注入性と、Alからなる上部電極からの電子注入性はほぼ同等となることが確認された。一方、図9に示したように、下部電極用の材料にAlを用いた実験用素子E1bでは、下部電極からの電子注入性は、Alからなる上部電極からの電子注入性に比べて低下していることが確認された。実験用素子E1bにおける結果は、下部電極の表面部に絶縁領域が形成されているためと考えられる。   As shown in FIG. 8, in the experimental element E1a using Zn as the material for the lower electrode, the electron injecting property from the lower electrode and the electron injecting property from the upper electrode made of Al are substantially the same. confirmed. On the other hand, as shown in FIG. 9, in the experimental element E1b using Al as the material for the lower electrode, the electron injecting property from the lower electrode is lower than the electron injecting property from the upper electrode made of Al. It was confirmed that The result of the experimental element E1b is considered to be because an insulating region is formed on the surface portion of the lower electrode.

したがって、下部電極用の材料に、改質されてn型半導体となるZnを用いることで、電子注入層側の表面部が改質されていない上部電極(Al膜)からの電子注入と同程度の電子注入を下部電極側から実現できる。すなわち、有機EL部に接する陰極材料に改質されてn型半導体となる金属材料を用いることで、電子注入性の改善が図れること検証された。   Therefore, by using Zn that is modified to become an n-type semiconductor as the material for the lower electrode, the same level of electron injection from the upper electrode (Al film) whose surface portion on the electron injection layer side is not modified is used. Can be realized from the lower electrode side. That is, it was verified that the electron injection property can be improved by using a metal material that is modified into a cathode material in contact with the organic EL portion and becomes an n-type semiconductor.

[検証実験2]
検証実験2では、有機EL素子を製造し、改質されてn型半導体となる金属材料を陰極材料に用いることの作用効果を検証した。この検証実験2では、次の素子構成を有する実験用素子(以下、実験用素子E2と称す)を用いた。下記構成から理解されるように、実験用素子E2は、有機EL素子である。
基板/陰極/電子注入層/発光層/正孔輸送層/正孔注入層/陽極
[Verification experiment 2]
In verification experiment 2, an organic EL element was manufactured, and the effect of using a metal material that was modified to become an n-type semiconductor as a cathode material was verified. In this verification experiment 2, an experimental element having the following element configuration (hereinafter referred to as experimental element E2) was used. As understood from the following configuration, the experimental element E2 is an organic EL element.
Substrate / cathode / electron injection layer / light emitting layer / hole transport layer / hole injection layer / anode

上記構成の実験用素子E2として、陰極材料にZnを用いた素子(以下、実験用素子E2aと称す)と、陰極材料にAlを用いた素子(以下、実験用素子E2bと称す)をそれぞれ製造した。   As the experimental element E2 having the above configuration, an element using Zn as a cathode material (hereinafter referred to as experimental element E2a) and an element using Al as a cathode material (hereinafter referred to as experimental element E2b) are manufactured. did.

(実験用素子E2aの製造方法)
実験用素子E2aの製造のために 基板として、実験用素子E1aの場合と同様に、0.7mm厚のガラス板を準備した。更に、電子注入層の形成のための塗布液として、実験用素子E1aの場合と同様に、塗布液αを準備した。更に、発光層形成のための発光層形成用組成物として、実験用素子E1aの場合と同様に、発光層形成用組成物Cを準備した。
(Method for manufacturing experimental element E2a)
For the production of the experimental element E2a As a substrate, a glass plate having a thickness of 0.7 mm was prepared as in the case of the experimental element E1a. Furthermore, a coating solution α was prepared as a coating solution for forming the electron injection layer, as in the case of the experimental element E1a. Further, as a composition for forming a light emitting layer for forming a light emitting layer, a composition C for forming a light emitting layer was prepared as in the case of the experimental element E1a.

実験用素子E2aの製造方法では、正孔輸送層を形成するために、高分子化合物P2を0.6重量%の濃度でキシレンに溶解し、高分子化合物P2を含むキシレン溶液を準備した。更に、正孔注入層を形成するために、高分子化合物P3を溶媒に溶かして、高分子化合物P3の懸濁液を準備した。   In the manufacturing method of the experimental element E2a, in order to form the hole transport layer, the polymer compound P2 was dissolved in xylene at a concentration of 0.6% by weight to prepare a xylene solution containing the polymer compound P2. Furthermore, in order to form a hole injection layer, the polymer compound P3 was dissolved in a solvent to prepare a suspension of the polymer compound P3.

次に、ロードロック式スパッタリング装置を用いて、上記基板(ガラス基板)上に厚さ50nmのZn膜を形成した。そのZn膜上に、上記イオン性ポリマーを含む塗布液αを窒素雰囲気中でスピンコート成膜することによって塗布膜を得て、その塗布膜を、130℃で10分間加熱・乾燥させて、厚さ10nmの電子注入層を得た。   Next, a 50 nm-thick Zn film was formed on the substrate (glass substrate) using a load-lock sputtering apparatus. A coating film is obtained by spin coating the coating liquid α containing the ionic polymer on the Zn film in a nitrogen atmosphere, and the coating film is heated and dried at 130 ° C. for 10 minutes to obtain a thickness. An electron injection layer having a thickness of 10 nm was obtained.

上記で得た電子注入層の上に、発光層形成用組成物Cを窒素雰囲気中でスピンコート法により塗布し、厚さ80nmの塗布膜を得た。この塗布膜を設けた基板を窒素雰囲気下、190℃で60分間加熱し、溶媒を蒸発させた後、室温まで自然冷却させ、発光層が形成された基板を得た。   On the electron injection layer obtained above, the light emitting layer forming composition C was applied by a spin coating method in a nitrogen atmosphere to obtain a coating film having a thickness of 80 nm. The substrate provided with this coating film was heated in a nitrogen atmosphere at 190 ° C. for 60 minutes to evaporate the solvent, and then naturally cooled to room temperature to obtain a substrate on which a light emitting layer was formed.

上記発光層上に、高分子化合物P2を含むキシレン溶液を大気中でスピンコート法により塗布し、窒素雰囲気中、180℃で60分間加熱することによって塗布膜を乾燥させて厚さ20nmの正孔輸送層を得た。   On the light emitting layer, a xylene solution containing the polymer compound P2 is applied in the air by a spin coating method, and the coating film is dried by heating at 180 ° C. for 60 minutes in a nitrogen atmosphere to form a hole having a thickness of 20 nm. A transport layer was obtained.

上記正孔輸送層上に、高分子化合物P3の懸濁液を大気中でスピンコート法により塗布し、窒素雰囲気中、170℃で15分間加熱することによって厚さ60nmの正孔注入層を得た。   On the hole transport layer, a suspension of the polymer compound P3 is applied by spin coating in the air, and heated at 170 ° C. for 15 minutes in a nitrogen atmosphere to obtain a hole injection layer having a thickness of 60 nm. It was.

上記正孔注入層上に真空蒸着法により陽極として厚さ20nmのAuからなる膜(Au膜)を形成し、発光部の大きさが2mm×2mmである実験用素子E2aを得た。   A film (Au film) made of Au having a thickness of 20 nm was formed as an anode on the hole injection layer by a vacuum deposition method to obtain an experimental element E2a having a light emitting portion size of 2 mm × 2 mm.

上記製造方法から理解されるように、電子注入層の形成には、極性溶媒であるメタノールを含む塗布液を用いている。よって、製造過程において、Zn膜上に電子注入層を形成する際、Zn膜の表面部は改質されるので、その表面部にn型半導領域を有する陰極が形成されている。   As understood from the above manufacturing method, a coating solution containing methanol which is a polar solvent is used for forming the electron injection layer. Therefore, in the manufacturing process, when the electron injection layer is formed on the Zn film, the surface portion of the Zn film is modified, so that a cathode having an n-type semiconductor region is formed on the surface portion.

(実験用素子E2bの製造方法)
実験用素子E2aの製造方法において、陰極材料をAlに変えた点以外は、実験用素子E2aの製造方法と同様の方法で、実験用素子E2bを製造した。実験用素子E2bでも、電子注入層の形成には、極性溶媒であるメタノールを含む塗布液を用いている。よって、製造過程において、Al膜上に電子注入層を形成する際、Al膜の表面部は改質されるので、その表面部に絶縁領域を有する陰極が形成されている。
(Method for manufacturing experimental element E2b)
In the manufacturing method of the experimental element E2a, the experimental element E2b was manufactured by the same method as the manufacturing method of the experimental element E2a, except that the cathode material was changed to Al. Also in the experimental element E2b, a coating solution containing methanol which is a polar solvent is used for forming the electron injection layer. Therefore, in the manufacturing process, when the electron injection layer is formed on the Al film, the surface portion of the Al film is modified, so that a cathode having an insulating region is formed on the surface portion.

(発光試験)
実験用素子E2a及び実験用素子E2bそれぞれが有する陰極と陽極の間に印加する電圧を変化させながら、実験用素子E2a及び実験用素子E2bを発光させ、輝度及び電流密度を測定した。輝度は、陽極側から出力される光を、輝度計を用いて測定し、電流密度は、実験用素子E2a及び実験用素子E2bに流れる電流と発光部の面積から算出した。輝度の測定結果は、図10に示すとおりであり、電流密度の測定結果は、図11に示すとおりであった。図10において、横軸は電圧(V)を示し、縦軸は輝度(cd/m)を示す。図6において、横軸は電圧(V)を示し、縦軸は、電流密度(mA/cm)を示す。
(Luminescence test)
While changing the voltage applied between the cathode and anode of each of the experimental element E2a and the experimental element E2b, the experimental element E2a and the experimental element E2b were caused to emit light, and the luminance and current density were measured. The luminance was measured using light emitted from the anode side, and the current density was calculated from the current flowing through the experimental element E2a and the experimental element E2b and the area of the light emitting part. The measurement result of the luminance was as shown in FIG. 10, and the measurement result of the current density was as shown in FIG. In FIG. 10, the horizontal axis represents voltage (V), and the vertical axis represents luminance (cd / m 2 ). In FIG. 6, the horizontal axis represents voltage (V), and the vertical axis represents current density (mA / cm 2 ).

図10に示すように、同じ駆動電圧では、実験用素子E2aの方が、実験用素子E2bより高い輝度を実現できていた。図11に示すように、同じ電流密度では、実験用素子E2aの方が、実験用素子E2bより低い駆動電圧を実現できていた。例えば、電流密度80mA/cmである場合、実験用素子E2aの駆動電圧は約8Vであり、実験用素子E2bの駆動電圧は約10Vであった。すなわち、電流密度80mA/cmである場合、駆動電圧は、実験用素子E2aの方が、実験用素子E2bより駆動電圧が約2V低くなった。 As shown in FIG. 10, with the same drive voltage, the experimental element E2a was able to achieve higher luminance than the experimental element E2b. As shown in FIG. 11, at the same current density, the experimental element E2a was able to realize a lower drive voltage than the experimental element E2b. For example, when the current density is 80 mA / cm 2 , the driving voltage of the experimental element E2a is about 8V, and the driving voltage of the experimental element E2b is about 10V. That is, when the current density is 80 mA / cm 2 , the driving voltage of the experimental element E2a is about 2V lower than that of the experimental element E2b.

すなわち、陰極材料に、改質されてn型半導体を形成する金属材料(検証実験2ではZn)を用いることで、改質されて絶縁領域を形成する金属材料(検証実験2ではAl)を用いた場合より、有機EL素子の駆動電圧の低下を実現できることが検証された。   In other words, a metal material that is modified to form an n-type semiconductor (Zn in Verification Experiment 2) is used as the cathode material, and a metal material that is modified to form an insulating region (Al in Verification Experiment 2) is used. It was verified that the drive voltage of the organic EL element can be reduced as compared with the case of the above.

[検証実験3]
基板として0.7mm厚のガラス板を用いロードロック式スパッタリング装置を用いて、この基板上へ厚さ50nmのZn膜を形成した実験用素子E3aを製造した。同様に、基板として0.7mm厚のガラス板を用い、ロードロック式スパッタリング装置を用いて、基板上へ厚さ50nmのAl膜を形成した後に、Al膜上に厚さ2nmのZn膜を形成することで実験用素子E3bを製造した。実験用素子E3bの製造において、Zn膜の厚さを5nm、10nm、15nm、25nmに変えた点以外は、実験用素子E3bの製造方法と同様にして、実験用素子E3c,E3d,E3e,E3fを製造した。
[Verification Experiment 3]
An experimental element E3a in which a Zn film having a thickness of 50 nm was formed on this substrate using a load lock type sputtering apparatus using a 0.7 mm-thick glass plate as a substrate was manufactured. Similarly, a 0.7 nm thick glass plate is used as a substrate, and a 50 nm thick Al film is formed on the substrate using a load lock type sputtering apparatus, and then a 2 nm thick Zn film is formed on the Al film. Thus, an experimental element E3b was manufactured. In the manufacture of the experimental element E3b, the experimental elements E3c, E3d, E3e, E3f are the same as the manufacturing method of the experimental element E3b, except that the thickness of the Zn film is changed to 5 nm, 10 nm, 15 nm, and 25 nm. Manufactured.

Zn膜側から光を入射した際の実験用素子E3a〜E3fの反射率を、Scientific Computing International社製 光学薄膜測定システム(Film Tek 3000)を用いて測定した。実験結果は、図12に示したとおりであった。図12に示したように、基板上にZn膜が単層で形成されている実験用素子E3aより、Al膜とZn膜との積層構造の方が高い反射率を示すことが検証された。   The reflectances of the experimental elements E3a to E3f when light was incident from the Zn film side were measured using an optical thin film measuring system (Film Tek 3000) manufactured by Scientific Computing International. The experimental results were as shown in FIG. As shown in FIG. 12, it was verified that the laminated structure of the Al film and the Zn film has a higher reflectance than the experimental element E3a in which the Zn film is formed as a single layer on the substrate.

[検証実験4]
検証実験4では、陰極が第2陰極及び第1陰極の積層構造であり、第2陰極が第1陰極より可視光に対して高い反射率を有する場合の有機EL素子の作用効果を検証した。
[Verification Experiment 4]
In the verification experiment 4, the operation effect of the organic EL element when the cathode has a laminated structure of the second cathode and the first cathode and the second cathode has a higher reflectivity with respect to visible light than the first cathode was verified.

検証実験4では、次の素子構成を有する有機EL素子である実験用素子(以下、実験用素子E4と称す)を用いた。
基板/陰極/電子注入層/発光層/正孔輸送層/正孔注入層/陽極
In the verification experiment 4, an experimental element (hereinafter referred to as an experimental element E4) which is an organic EL element having the following element configuration was used.
Substrate / cathode / electron injection layer / light emitting layer / hole transport layer / hole injection layer / anode

検証実験4では、次の素子構成を有する有機EL素子である実験用素子(以下、実験用素子E5と称す)も用いた。
基板/第2陰極/第1陰極/電子注入層/発光層/正孔輸送層/正孔注入層/陽極
In verification experiment 4, an experimental element (hereinafter referred to as experimental element E5), which is an organic EL element having the following element configuration, was also used.
Substrate / second cathode / first cathode / electron injection layer / light emitting layer / hole transport layer / hole injection layer / anode

上記構成の実験用素子E5として、第1陰極の厚さを2nm、5nm、10nm、15nmとした素子(以下、実験用素子E5a,E5b、E5c,E5d)をそれぞれ製造した。 As the experimental element E5 having the above-described configuration, elements having a first cathode thickness of 2 nm, 5 nm, 10 nm, and 15 nm (hereinafter, experimental elements E5a, E5b, E5c, and E5d) were manufactured.

(実験用素子E4の製造方法)
実験用素子E4を、発光層の厚さを70nmに変更するとともに、正孔注入層の厚さを65nmに変更した点以外は、実験用素子E2aの製造方法と同様にして製造した。よって、製造過程において、Zn膜上に電子注入層を形成する際、Zn膜の表面部は改質され、Zn膜の表面部にはn型半導体領域が形成されている。
(Method for manufacturing experimental element E4)
The experimental element E4 was manufactured in the same manner as the experimental element E2a except that the thickness of the light emitting layer was changed to 70 nm and the thickness of the hole injection layer was changed to 65 nm. Therefore, when the electron injection layer is formed on the Zn film in the manufacturing process, the surface portion of the Zn film is modified, and the n-type semiconductor region is formed on the surface portion of the Zn film.

(実験用素子E5aの製造方法)
実験用素子E5aの製造のために 基板として、実験用素子E1aの場合と同様に、0.7mm厚のガラス板を準備した。更に、電子注入層の形成のための塗布液として、実験用素子E1aの場合と同様に、塗布液αを準備した。更に、発光層形成のための発光層形成用組成物として、実験用素子E1aの場合と同様に、発光層形成用組成物Cを準備した。
(Method for manufacturing experimental element E5a)
For the production of the experimental element E5a As a substrate, a glass plate having a thickness of 0.7 mm was prepared as in the case of the experimental element E1a. Furthermore, a coating solution α was prepared as a coating solution for forming the electron injection layer, as in the case of the experimental element E1a. Further, as a composition for forming a light emitting layer for forming a light emitting layer, a composition C for forming a light emitting layer was prepared as in the case of the experimental element E1a.

実験用素子E5aの製造方法では、実験用素子E2aの場合と同様に、正孔輸送層を形成するために、高分子化合物P2を0.6重量%の濃度でキシレンに溶解し、高分子化合物P2を含むキシレン溶液を準備した。更に、正孔注入層を形成するために、実験用素子E2aの場合と同様に、高分子化合物P3の懸濁液を準備した。   In the manufacturing method of the experimental element E5a, as in the case of the experimental element E2a, in order to form the hole transport layer, the high molecular compound P2 was dissolved in xylene at a concentration of 0.6% by weight. A xylene solution containing P2 was prepared. Furthermore, in order to form the hole injection layer, a suspension of the polymer compound P3 was prepared as in the case of the experimental element E2a.

次に、ロードロック式スパッタリング装置を用いて、上記基板(ガラス基板)上へ、第2陰極として厚さ50nmのAl膜を形成した後、そのAl膜上に、厚さ2nmのZn膜を形成した。その後は、実験用素子E4の製造方法と同様にして実験用素子E5aを得た。実験用素子5aの製造過程において、Zn膜上に電子注入層を形成する際、Zn膜の表面部は改質されるので、その表面部にn型半導体領域を有する陰極が形成されている。   Next, an Al film having a thickness of 50 nm is formed as a second cathode on the substrate (glass substrate) by using a load lock type sputtering apparatus, and then a Zn film having a thickness of 2 nm is formed on the Al film. did. Thereafter, an experimental element E5a was obtained in the same manner as in the manufacturing method of the experimental element E4. In the manufacturing process of the experimental element 5a, when the electron injection layer is formed on the Zn film, the surface portion of the Zn film is modified, so that a cathode having an n-type semiconductor region is formed on the surface portion.

(実験用素子E5b〜E5dの製造方法)
実験用素子E5b〜E5dは、第2陰極である厚さ50nmのAl膜上に形成するZn膜の厚さが5nm、10nm、15nmである点以外は、実験用素子E5aの製造方法と同様にして製造された。よって、実験用素子E5b〜E5dそれぞれの製造過程において、Zn膜上に電子注入層を形成する際、Zn膜の表面部は改質されるので、その表面部にn型半導体領域を有する陰極が形成されている。
(Method for manufacturing experimental elements E5b to E5d)
The experimental elements E5b to E5d are the same as the manufacturing method of the experimental element E5a, except that the thickness of the Zn film formed on the 50 nm thick Al film as the second cathode is 5 nm, 10 nm, and 15 nm. Manufactured. Therefore, in the manufacturing process of each of the experimental elements E5b to E5d, when the electron injection layer is formed on the Zn film, the surface portion of the Zn film is modified, so that a cathode having an n-type semiconductor region is formed on the surface portion. Is formed.

(発光試験)
実験用素子E4及び実験用素子E5a〜5dそれぞれが有する陰極と陽極の間に印加する電圧を変化させながら、実験用素子E4及び実験用素子E5a〜5dを発光させ、実験用素子E4及び実験用素子E5a〜5dそれぞれの発光効率を算出した。具体的には、検証実験2と同様にして輝度及び電流密度を取得し、それらに基づいて発光効率を算出した。実験結果は、図13に示したとおりである。図13において、横軸は電圧(V)を示し、縦軸は発光効率(cd/A)を示している。
(Luminescence test)
While changing the voltage applied between the cathode and the anode of each of the experimental element E4 and the experimental elements E5a to 5d, the experimental element E4 and the experimental elements E5a to 5d emit light, and the experimental element E4 and the experimental element The luminous efficiency of each of the elements E5a to 5d was calculated. Specifically, the luminance and current density were obtained in the same manner as in the verification experiment 2, and the luminous efficiency was calculated based on them. The experimental results are as shown in FIG. In FIG. 13, the horizontal axis indicates voltage (V), and the vertical axis indicates light emission efficiency (cd / A).

図13に示したように、陰極材料としてZnのみを用いた実験用素子E4よりAlと積層させた実験用素子E5a〜E5dの方が発光効率がよい。これは、Alからなる第2陰極で光がより多く反射しているためと考えられる。したがって、図5に示した有機EL素子10Aのように、第1陰極221より高い反射率を有する第2陰極222と第1陰極221との積層構造を有する陰極22を形成することで、低い駆動電圧を実現しながら発光効率の向上が図れる有機EL素子を製造可能である。   As shown in FIG. 13, the experimental elements E5a to E5d laminated with Al have better luminous efficiency than the experimental element E4 using only Zn as the cathode material. This is presumably because more light is reflected by the second cathode made of Al. Therefore, as in the organic EL element 10A shown in FIG. 5, by forming the cathode 22 having a laminated structure of the second cathode 222 and the first cathode 221 having a higher reflectance than the first cathode 221, low driving is achieved. It is possible to manufacture an organic EL element that can improve luminous efficiency while realizing voltage.

以上、本発明の種々の実施形態及び実施例について説明した。しかしながら、本発明は上述した種々の実施形態及び実施例に限定されず、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で種々の変形が可能である。   The various embodiments and examples of the present invention have been described above. However, the present invention is not limited to the various embodiments and examples described above, and various modifications can be made without departing from the spirit of the present invention.

図2及び図6に例示した有機EL素子の製造方法では、有機EL部が有しており電極層に接する層を、塗布法で形成する際の溶媒又は分散媒を利用して電極層の改質を実施していたが、電極層を改質できる方法であれば、改質の方法は特に限定されない。   In the method of manufacturing the organic EL element illustrated in FIGS. 2 and 6, the electrode layer is modified by using a solvent or a dispersion medium when the layer that the organic EL unit has and is in contact with the electrode layer is formed by a coating method. However, as long as the electrode layer can be modified, the modification method is not particularly limited.

電極層の改質は、電極層を形成する工程の後に実施されていればよく、有機EL部を形成する工程時に実施されていても、有機EL部を形成する前に実施されていてもよい。   The modification of the electrode layer may be performed after the step of forming the electrode layer, and may be performed at the time of forming the organic EL portion or before the formation of the organic EL portion. .

陰極は透光性を有し、改質されてn型半導体となる材料を含んで構成されるのであれば、有機EL素子は、基板側から光を出射する形態でもよい。   The organic EL element may be configured to emit light from the substrate side as long as the cathode has a light-transmitting property and includes a material that is modified to become an n-type semiconductor.

10,10A…有機EL素子、12…基板、14…陰極、14a…n型半導体領域、16…有機EL部、161…電子注入層、162…発光層、18…陽極、20…電極層、22…陰極、24…電極層、241…下部層(第1層)、242…上部層(第2層)。   DESCRIPTION OF SYMBOLS 10,10A ... Organic EL element, 12 ... Board | substrate, 14 ... Cathode, 14a ... N-type semiconductor region, 16 ... Organic EL part, 161 ... Electron injection layer, 162 ... Light emitting layer, 18 ... Anode, 20 ... Electrode layer, 22 ... cathode, 24 ... electrode layer, 241 ... lower layer (first layer), 242 ... upper layer (second layer).

Claims (7)

基板上に、改質されることによってn型半導体となる金属材料を含む電極層を形成する工程と、
前記電極層上に、発光層を含む有機EL部を形成する工程と、
前記有機EL部上に陽極を形成する工程と、
を備え、
前記電極層を形成する工程の後に、前記電極層を改質することによって、n型半導体領域を含む陰極を形成する、
有機EL素子の製造方法。
Forming an electrode layer including a metal material which becomes an n-type semiconductor by being modified on a substrate;
Forming an organic EL part including a light emitting layer on the electrode layer;
Forming an anode on the organic EL part;
With
After the step of forming the electrode layer, a cathode including an n-type semiconductor region is formed by modifying the electrode layer.
Manufacturing method of organic EL element.
前記有機EL部を形成する工程は、
前記電極層上に、電子注入層を形成する工程と、
前記電子注入層上に、前記発光層を形成する工程と、
を有し、
前記電子注入層を形成する工程では、前記電極層の少なくとも表面部を改質可能な溶媒又は分散媒を含む塗布液を用いた塗布法により、前記電子注入層を形成する、
請求項1に記載の有機EL素子の製造方法。
The step of forming the organic EL part includes:
Forming an electron injection layer on the electrode layer;
Forming the light emitting layer on the electron injection layer;
Have
In the step of forming the electron injection layer, the electron injection layer is formed by a coating method using a coating liquid containing a solvent or a dispersion medium capable of modifying at least the surface portion of the electrode layer.
The manufacturing method of the organic EL element of Claim 1.
前記金属材料は、亜鉛、チタン又はインジウムである、
請求項1又は2に記載の有機EL素子の製造方法。
The metal material is zinc, titanium, or indium.
The manufacturing method of the organic EL element of Claim 1 or 2.
前記陽極は、可視光に対して透光性を有する、
請求項1〜3の何れか一項に記載の有機EL素子の製造方法。
The anode has translucency for visible light,
The manufacturing method of the organic EL element as described in any one of Claims 1-3.
前記電極層を形成する工程では、前記基板側から順に第1層及び第2層を形成し、
前記第2層の材料は、前記金属材料であり、
前記第1層の材料は、前記第2層を構成する金属材料より可視光に対する反射率が高い金属材料である、
請求項4に記載の有機EL素子の製造方法。
In the step of forming the electrode layer, the first layer and the second layer are formed in order from the substrate side,
The material of the second layer is the metal material,
The material of the first layer is a metal material having a higher reflectance for visible light than the metal material constituting the second layer.
The manufacturing method of the organic EL element of Claim 4.
前記第1層の材料は、可視光に対する反射率が70%以上の金属材料である、
請求項5に記載の有機EL素子の製造方法。
The material of the first layer is a metal material having a reflectance with respect to visible light of 70% or more.
The manufacturing method of the organic EL element of Claim 5.
前記第1層の材料は、アルミニウム又は銀である、
請求項6に記載の有機EL素子の製造方法。
The material of the first layer is aluminum or silver.
The manufacturing method of the organic EL element of Claim 6.
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