JP2018110180A - Light-emitting layer forming composition - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、正孔輸送層及び/又は発光層を具備し、表示装置や照明装置等の電子機器に有用な有機発光素子の製造方法において、発光層を作製するために用いられる発光層形成用組成物に関する。また、陽極、陰極及びそれらの間にEL(Electro Luminescence0)が得られる発光性有機材料(以下、有機EL材料という)を挟んだ構造でなる発光素子(EL素子ともいう)を基板上に形成した発光装置(EL表示装置ともいう)及びその発光装置を表示部(表示ディスプレイまたは表示モニター)として有する電子機器の作製方法に関する。なお、上記発光装置はOLED(Organic Light Emitting Diodes)ともいう。 The present invention comprises a hole transport layer and / or a light-emitting layer, and is used for forming a light-emitting layer in a method for producing an organic light-emitting element useful for an electronic device such as a display device or a lighting device. Relates to the composition. A light-emitting element (also referred to as an EL element) having a structure in which an anode, a cathode, and a light-emitting organic material (hereinafter referred to as an organic EL material) from which EL (Electro Luminescence 0) is obtained is sandwiched between them is formed on a substrate. The present invention relates to a light-emitting device (also referred to as an EL display device) and a method for manufacturing an electronic device having the light-emitting device as a display portion (display display or display monitor). The light emitting device is also referred to as OLED (Organic Light Emitting Diodes).
近年、発光性有機材料のEL現象を利用した発光素子としてEL素子を用いた発光装置(EL表示装置)の開発が進んでいる。EL表示装置は自発光型であるため、液晶表示装置のようなバックライトが不要であり、さらに視野角が広いため、例えば、屋外で使用する携帯型機器の表示部として有望視されている。 In recent years, development of a light-emitting device (EL display device) using an EL element as a light-emitting element using the EL phenomenon of a light-emitting organic material has been advanced. Since the EL display device is a self-luminous type, it does not require a backlight like a liquid crystal display device, and further has a wide viewing angle. Therefore, it is promising as a display unit of a portable device used outdoors, for example.
EL素子には、正孔輸送層及び発光層が用いられており、EL素子を備えるEL表示装置にはパッシブ型(単純マトリクス型)とアクティブ型(アクティブマトリクス型)の二種類があり、どちらも盛んに開発が行われている。特に現在はアクティブマトリクス型EL表示装置が注目されている。また、EL素子の中心とも言える発光層となる有機EL材料は、低分子有機EL材料と高分子有機EL材料(ポリマー有機EL材料)とが研究されている。 A hole transport layer and a light emitting layer are used for the EL element, and there are two types of EL display devices including the EL element, a passive type (simple matrix type) and an active type (active matrix type). There is a lot of development going on. In particular, active matrix EL display devices are currently attracting attention. In addition, low molecular organic EL materials and high molecular organic EL materials (polymer organic EL materials) have been studied as organic EL materials serving as a light emitting layer, which can be said to be the center of an EL element.
特許文献1には、ノズルプリント法を用いて発光層等を形成することが開示されている。この手法によれば位置ずれなく精密にポリマーでなる有機EL材料を高いスループットで成膜することができる。しかしながら、真空中で加熱処理(ベーク処理または焼成処理)することにより塗布液に含まれる有機溶媒を揮発させ、有機EL材料でなる発光層等を形成するので、真空設備等が必要であり、製作工程の容易化が課題として考えられる。また、ノズルプリント法では、衝突エネルギーにより発光層等が均質に形成できない問題があった。 Patent Document 1 discloses forming a light emitting layer or the like using a nozzle printing method. According to this method, an organic EL material made of a polymer can be formed with high throughput without positional deviation. However, heat treatment (baking or baking) in vacuum evaporates the organic solvent contained in the coating solution and forms a light emitting layer made of an organic EL material. Simplification of the process is considered as an issue. Further, the nozzle printing method has a problem that a light emitting layer or the like cannot be formed uniformly due to collision energy.
特許文献2には、真空蒸着を用いて正孔輸送層及び発光層を形成することが記載されている。しかしながら、特許文献2に記載の発明は、電子注入層の形成に特定の処理を行うことにより、電子注入効率が高く低電圧駆動が可能な有機発光素子を製造するものであり、正孔輸送層及び発光層についてはその形成手段等特に検討されておらず、また、真空設備等が必要になり、コストがかかるという問題があった。また、真空蒸着では、生産性が高くないので、容易且つ簡便に正孔輸送層及び発光層を形成する方法が待ち望まれていた。 Patent Document 2 describes that a hole transport layer and a light emitting layer are formed using vacuum deposition. However, the invention described in Patent Document 2 manufactures an organic light-emitting element that has high electron injection efficiency and can be driven at a low voltage by performing a specific process for forming the electron injection layer. In addition, the light emitting layer has not been particularly studied for its formation means, and there is a problem that a vacuum facility or the like is required, which is costly. Further, since productivity is not high in vacuum deposition, a method for forming a hole transport layer and a light emitting layer easily and simply has been desired.
本発明は、簡便且つ容易に、効率良く工業的有利に発光層を形成することができる発光層形成用組成物を提供することを目的とする。 An object of this invention is to provide the composition for light emitting layer formation which can form a light emitting layer simply and easily, efficiently and industrially advantageously.
本発明者らは、上記目的を達成すべく鋭意検討した結果、金属錯体と、溶媒としての環状エステルとを含むことを特徴とする発光層形成用組成物を用いて発光層を形成すると、簡便且つ用意に、効率良く工業的有利に発光層を形成できることを知見し、このような発光層形成用組成物が上記した従来の問題を一挙に解決できるものであることを見出した。
また、本発明者らは、上記知見を得た後、さらに検討を重ねて、本発明を完成させるに至った。
As a result of intensive studies to achieve the above object, the inventors of the present invention simply formed a light emitting layer using a composition for forming a light emitting layer comprising a metal complex and a cyclic ester as a solvent. In addition, it has been found that a light emitting layer can be formed efficiently and industrially advantageously, and it has been found that such a composition for forming a light emitting layer can solve the above-mentioned conventional problems all at once.
Moreover, after obtaining the said knowledge, the present inventors repeated investigation further, and came to complete this invention.
すなわち、本発明は、以下の発明に関する。
[1] 発光層を形成するのに用いられる発光層形成用組成物であって、金属錯体と、溶媒としての酸素原子含有環式化合物とを含むことを特徴とする発光層形成用組成物。
[2] 前記金属錯体が、キノリン骨格又はベンゾキノリン骨格を有する、前記[1]記載の発光層形成用組成物。
[3] 前記金属錯体が、アルミキノリノール錯体である、前記[1]又は[2]に記載の発光層形成用組成物。
[4] 前記金属錯体が、Alq3である、前記[1]〜[3]のいずれかに記載の発光層形成用組成物。
[5] 前記酸素原子含有環式化合物が、ラクトン類又はラクタム類である前記[1]〜[4]のいずれかに記載の発光層形成用組成物。
[6] 前記酸素原子含有環式化合物が、γ―ブチロラクトンである、前記[1]〜[5]のいずれかに記載の発光層形成用組成物。
[7] 原料溶液から基体上に直接又は他の層を介して発光層を形成する発光層の製造方法であって、前記原料溶液が前記[1]〜[6]のいずれかに記載の発光層形成用組成物を含むことを特徴とする発光層の製造方法。
[8] 前記発光層の形成を、前記原料溶液を霧化又は液滴化し、得られたミスト又は液滴をキャリアガスで前記基体上まで搬送し、前記基体上で前記ミスト又は液滴を反応させて、前記基体上に発光層を積層することにより行うことを特徴とする前記[7]記載の製造方法。
[9] 前記[7]又は[8]に記載の製造方法によって製造された発光層。
[10] 電極、正孔輸送層及び発光層を少なくとも有する有機発光素子であって、前記発光層が、前記[9]記載の発光層である有機発光素子。
[11] 前記[10]記載の有機発光素子を含む電子機器又はその部品。
[12] 前記[11]記載の電子機器又はその部品を備えたシステム。
That is, the present invention relates to the following inventions.
[1] A light emitting layer forming composition used for forming a light emitting layer, comprising a metal complex and an oxygen atom-containing cyclic compound as a solvent.
[2] The composition for forming a light emitting layer according to [1], wherein the metal complex has a quinoline skeleton or a benzoquinoline skeleton.
[3] The composition for forming a light emitting layer according to [1] or [2], wherein the metal complex is an aluminum quinolinol complex.
[4] The composition for forming a light emitting layer according to any one of [1] to [3], wherein the metal complex is Alq3.
[5] The composition for forming a light emitting layer according to any one of [1] to [4], wherein the oxygen atom-containing cyclic compound is a lactone or a lactam.
[6] The composition for forming a light emitting layer according to any one of [1] to [5], wherein the oxygen atom-containing cyclic compound is γ-butyrolactone.
[7] A method for producing a light emitting layer in which a light emitting layer is formed directly from a raw material solution on a substrate or via another layer, wherein the raw material solution is a light emitting device according to any one of [1] to [6]. The manufacturing method of the light emitting layer characterized by including the composition for layer formation.
[8] In forming the light emitting layer, the raw material solution is atomized or formed into droplets, and the resulting mist or droplets are conveyed onto the substrate with a carrier gas, and the mist or droplets react on the substrate. The method according to [7], wherein the production is performed by laminating a light emitting layer on the substrate.
[9] A light emitting layer produced by the production method according to [7] or [8].
[10] An organic light emitting device having at least an electrode, a hole transport layer, and a light emitting layer, wherein the light emitting layer is the light emitting layer according to [9].
[11] An electronic device including the organic light-emitting element according to [10] or a component thereof.
[12] A system comprising the electronic device according to [11] or a part thereof.
本発明の発光層形成用組成物によれば、簡便且つ容易に、効率良く工業的有利に発光層を形成することができる。 According to the composition for forming a light emitting layer of the present invention, a light emitting layer can be formed easily and easily, efficiently and industrially advantageously.
本発明の発光層形成用組成物は、発光層を形成するのに用いられる発光層形成用組成物であって、金属錯体と、溶媒としての酸素原子含有環式化合物とを含むことを特長とする。 The composition for forming a light-emitting layer of the present invention is a composition for forming a light-emitting layer used for forming a light-emitting layer, and includes a metal complex and an oxygen atom-containing cyclic compound as a solvent. To do.
前記金属錯体は、前記発光層の前駆体として用いることができ、金属―炭素結合を有する金属化合物又は配位結合を有する金属錯体であれば特に限定されない。前記金属錯体中の金属は、特に限定されないが、好ましくは、ベリリウム、マグネシウム、アルミニウム、ガリウム、亜鉛、インジウム、錫、白金、パラジウム、又はイリジウムであり、より好ましくはベリリウム、アルミニウム、ガリウム、亜鉛、又はイリジウムである。 The metal complex can be used as a precursor of the light emitting layer, and is not particularly limited as long as it is a metal compound having a metal-carbon bond or a metal complex having a coordination bond. The metal in the metal complex is not particularly limited, but is preferably beryllium, magnesium, aluminum, gallium, zinc, indium, tin, platinum, palladium, or iridium, more preferably beryllium, aluminum, gallium, zinc, Or iridium.
前記金属錯体としては、具体的には、例えば、トリス(8−キノリノラト)アルミニウム(以下、Alq3と示す)、トリス(4−メチル−8−キノリノラト)アルミニウム(以下、Almq3と示す)、ビス(2−メチル−8−キノリノラト)−(4−ヒドロキシ−ビフェニリル)−アルミニウム(以下、BAlqと示す)、ビス(2−メチル−8−キノリノラト)−4−フェニルフェノラト−ガリウム(以下、BGaqと示す)、等のキノリン骨格を有する金属錯体、ビス(10−ヒドロキシベンゾ[h]−キノリナト)ベリリウム(以下、BeBq2と示す)等のベンゾキノリン骨格を有する金属錯体、トリス(2−フェニルピリジン)イリジウム(以下、Ir(ppy)3と示す)、ビス[2−(3,5−ビス(トリフルオロメチル)フェニル)ピリジナト−N,C2’]イリジウム(III)ピコリナート(以下、Ir(CF3ppy)2(pic)と示す)、ビス[2−(4,6−ジフルオロフェニル)ピリジナト−N,C2’]イリジウム(III)アセチルアセトナート(以下、FIr(acac)と示す)、ビス[2−(4,6−ジフルオロフェニル)ピリジナト−N,C2’)]イリジウム(III)ピコリナート(以下、FIr(pic)と示す)等のピリジン骨格を有する金属錯体、ビス[2−(2−ヒドロキシフェニル)−ベンゾオキサゾラト]亜鉛(以下、Zn(BOX)2と示す)等のオキサゾール骨格を有する金属錯体、ビス[2−(2−ヒドロキシフェニル)−ベンゾチアゾラト]亜鉛(以下、Zn(BTZ)2と示す)等のチアゾール骨格を有する金属錯体、又はこれら2種以上の混合物等が挙げられる。本発明においては、前記金属錯体が、キノリン骨格又はベンゾキノリン骨格を有するのが好ましく、キノリン骨格を有するのがより好ましい。本発明においては、前記金属錯体が、アルミキノリノール錯体を含むのが、酸素原子含有環式化合物との溶解性及び取扱い性により優れるので好ましく、Alq3を含むのがより好ましく、Alq3であるのが最も好ましい。前記金属錯体は、2種類以上の金属錯体の混合物であってもよく、2種類以上の金属錯体の例としては、上記例示した金属錯体等が挙げられる。 Specific examples of the metal complex include tris (8-quinolinolato) aluminum (hereinafter referred to as Alq 3 ), tris (4-methyl-8-quinolinolato) aluminum (hereinafter referred to as Almq 3 ), bis. (2-Methyl-8-quinolinolato)-(4-hydroxy-biphenylyl) -aluminum (hereinafter referred to as BAlq), bis (2-methyl-8-quinolinolato) -4-phenylphenolato-gallium (hereinafter referred to as BGaq) Metal complexes having a quinoline skeleton such as bis (10-hydroxybenzo [h] -quinolinato) beryllium (hereinafter referred to as BeBq 2 ), tris (2-phenylpyridine) Iridium (hereinafter referred to as Ir (ppy) 3 ), bis [2- (3,5-bis (trifluoromethyl) ) Phenyl) pyridinato -N, C 2 '] iridium (III) picolinate (hereinafter, referred to as Ir (CF 3 ppy) 2 ( pic)), bis [2- (4,6-difluorophenyl) pyridinato -N, C 2 '] iridium (III) acetylacetonate (hereinafter referred to as FIr (acac)), bis [2- (4,6-difluorophenyl) pyridinato-N, C 2 ')] iridium (III) picolinate (hereinafter referred to as “FIr (acac)”) And a metal complex having a pyridine skeleton such as FIr (pic)) and an oxazole skeleton such as bis [2- (2-hydroxyphenyl) -benzoxazolate] zinc (hereinafter referred to as Zn (BOX) 2 ). metal complex having, bis [2- (2-hydroxyphenyl) - benzothiazolato] zinc (hereinafter, Zn (BTZ) 2 shows a) thiazole such as Metal complexes having a rating, or mixtures of two or more of these, and the like. In the present invention, the metal complex preferably has a quinoline skeleton or a benzoquinoline skeleton, and more preferably has a quinoline skeleton. In the present invention, it is preferable that the metal complex includes an aluminum quinolinol complex because it is excellent in solubility and handling with an oxygen atom-containing cyclic compound, more preferably includes Alq3, and most preferably Alq3. preferable. The metal complex may be a mixture of two or more kinds of metal complexes, and examples of the two or more kinds of metal complexes include the metal complexes exemplified above.
前記酸素原子含有環式化合物は、溶媒として用いることができ、置換基を有していてもよい環式化合物であって、ヘテロ原子または置換基の中に1又は2以上の酸素原子を含むものであれば、特に限定されない。前記酸素原子含有環式化合物としては、環状エステルまたは環状アミドが好適な例として挙げられる。前記環状エステルは、溶媒として用いることができ、且つエステル官能基を環内に含む環状エステル化合物であれば特に限定されないが、本発明においては、より効率良く発光層を形成することができるので、前記環状エステルが、ラクトン類であるのが好ましい。前記ラクトン類としては、例えば、β―ラクトン類、γ―ラクトン類、δ―ラクトン類、ε―ラクトン類などのラクトン類などが挙げられ、具体的には、例えば、γ―ブチロラクトン、γ―バレロラクトン、γ―カプロラクトン、γ―カプリロラクトン、γ―ラウロラクトンなどのγ―ラクトン類、δ―バレロラクトンなどのδ―ラクトン類、又はε―カプロラクトンなどのε―ラクトン類等が挙げられるが、本発明においては、前記ラクトン類が、γ―ラクトン類であるのが好ましく、γ―ブチロラクトンであるのがより好ましい。前記環状アミドは、溶媒として用いることができ、且つアミド基を環内に含む環状アミド化合物であれば特に限定されないが、本発明においては、より効率良く発光層を形成することができるので、前記環状アミドが、ラクタム類であるのが好ましい。前記ラクタム類としては、例えば、β―ラクタム類、γ―ラクタム類、δ―ラクタム類などが挙げられ、より具体的には例えば、γ−ブチロラクタム、ε−カプロラクタム、オキシドロール、イチサン、グリコシアニジンなどが挙げられる。前記酸素原子含有環式化合物は、2種類以上の酸素原子含有環式化合物の混合液であってもよく、2種類以上の酸素原子含有環式化合物の例としては、上記例示したラクトン類またはラクタム類等が挙げられる。 The oxygen atom-containing cyclic compound can be used as a solvent and may have a substituent, and the heteroatom or substituent contains one or more oxygen atoms. If it is, it will not be specifically limited. Preferred examples of the oxygen atom-containing cyclic compound include cyclic esters and cyclic amides. The cyclic ester can be used as a solvent and is not particularly limited as long as it is a cyclic ester compound containing an ester functional group in the ring, but in the present invention, a light emitting layer can be formed more efficiently. The cyclic ester is preferably a lactone. Examples of the lactones include lactones such as β-lactones, γ-lactones, δ-lactones, and ε-lactones. Specific examples include γ-butyrolactone and γ-valero. Lactones, γ-caprolactone, γ-caprolactone, γ-lactones such as γ-laurolactone, δ-lactones such as δ-valerolactone, or ε-lactones such as ε-caprolactone, etc. In the present invention, the lactone is preferably a γ-lactone, more preferably γ-butyrolactone. The cyclic amide can be used as a solvent and is not particularly limited as long as it is a cyclic amide compound containing an amide group in the ring, but in the present invention, a light emitting layer can be formed more efficiently. The cyclic amide is preferably a lactam. Examples of the lactams include β-lactams, γ-lactams, δ-lactams, and more specifically, for example, γ-butyrolactam, ε-caprolactam, oxidol, itisan, glycocyanidine and the like. Is mentioned. The oxygen atom-containing cyclic compound may be a mixture of two or more oxygen atom-containing cyclic compounds, and examples of the two or more oxygen atom-containing cyclic compounds include the lactones or lactams exemplified above. And the like.
前記発光層形成用組成物には、前記酸素原子含有環式化合物以外の溶媒が含まれていてもよい。このような溶媒は、本発明の目的を阻害しない限り、特に限定されず、前記酸素原子含有環式化合物以外の有機溶媒であってもよいし、無機溶媒であってもよい。有機溶媒と無機溶媒の混合溶媒であってもよい。前記有機溶媒としては、例えば、アルコール類、エステル類、エーテル類等があげられる。前記無機溶媒としては、水等が挙げられ、より具体的には、例えば、純水、超純水、水道水、井戸水鉱泉水、鉱水、温泉水、湧水、淡水、海水などが挙げられる。本発明においては、前記の酸素原子含有環式化合物以外の溶媒を用いる場合には、当該溶媒が有機溶媒であるのが好ましい。 The light emitting layer forming composition may contain a solvent other than the oxygen atom-containing cyclic compound. Such a solvent is not particularly limited as long as the object of the present invention is not impaired, and may be an organic solvent other than the oxygen atom-containing cyclic compound, or may be an inorganic solvent. A mixed solvent of an organic solvent and an inorganic solvent may be used. Examples of the organic solvent include alcohols, esters, ethers, and the like. Examples of the inorganic solvent include water, and more specifically, pure water, ultrapure water, tap water, well water, mineral spring water, mineral water, hot spring water, spring water, fresh water, seawater, and the like. In the present invention, when a solvent other than the oxygen atom-containing cyclic compound is used, the solvent is preferably an organic solvent.
前記発光層形成用組成物中の前記金属錯体の配合割合は、特に限定されないが、0.0001モル%〜90モル%が好ましく、0.001モル%〜50モル%がより好ましい。前記発光層形成用組成物中の溶媒としての酸素原子含有環式化合物の配合割合は、特に限定されないが、好ましくは、0.01モル%〜99モル%であり、より好ましくは、1モル%〜95モル%である。 The blending ratio of the metal complex in the composition for forming a light emitting layer is not particularly limited, but is preferably 0.0001 mol% to 90 mol%, and more preferably 0.001 mol% to 50 mol%. The blending ratio of the oxygen atom-containing cyclic compound as the solvent in the composition for forming a light emitting layer is not particularly limited, but is preferably 0.01 mol% to 99 mol%, more preferably 1 mol%. -95 mol%.
また、前記発光層形成用組成物に添加剤を混合してもよい。前記添加剤は、本発明の目的を阻害しない限り、特に限定されず、公知の添加剤であってよい。前記発光層形成用組成物中の前記添加剤の配合割合は、特に限定されないが、0.00001モル%〜30モル%が好ましく、0.0001モル%〜10モル%がより好ましい。 Moreover, you may mix an additive with the said composition for light emitting layer formation. The additive is not particularly limited as long as the object of the present invention is not impaired, and may be a known additive. The blending ratio of the additive in the composition for forming a light emitting layer is not particularly limited, but is preferably 0.00001 mol% to 30 mol%, and more preferably 0.0001 mol% to 10 mol%.
前記発光層形成用組成物は、前記金属錯体を、例えば、前記酸素原子含有環式化合物に混合することにより得られる。混合手段は、特に限定されず、公知の混合手段であってよい。より具体的には、例えば、前記金属錯体を、前記酸素原子含有環式化合物を含む溶媒に溶解させることにより得られる。 The composition for forming a light emitting layer can be obtained, for example, by mixing the metal complex with the oxygen atom-containing cyclic compound. The mixing means is not particularly limited, and may be a known mixing means. More specifically, for example, it can be obtained by dissolving the metal complex in a solvent containing the oxygen atom-containing cyclic compound.
本発明の発光層形成用組成物によれば、工業的有利に発光層を製造することができる。より具体的には、例えば、前記発光層形成用組成物を含む原料溶液から基体上に直接又は他の層を介して、公知の成膜手段を用いて、発光層を形成することができる。成膜手段は、本発明の目的を阻害しない限り、特に限定されないが、本発明においては、ミストCVD法が好ましく、より具体的には、前記発光層形成用組成物を含む原料溶液を霧化又は液滴化し(霧化・液滴化工程)、得られたミスト又は液滴をキャリアガスで前記基体上まで搬送し(搬送工程)、前記基体上で前記ミスト又は液滴を反応させて、前記基体上に前記発光層を積層する(成膜工程)ことにより製造するのが好ましい。以下、このような好ましい製造方法についてより詳細に説明する。 According to the composition for forming a light emitting layer of the present invention, a light emitting layer can be produced industrially advantageously. More specifically, for example, the light emitting layer can be formed by using a known film forming means directly or via another layer from the raw material solution containing the light emitting layer forming composition. The film forming means is not particularly limited as long as it does not hinder the object of the present invention, but in the present invention, the mist CVD method is preferable, and more specifically, the raw material solution containing the composition for forming a light emitting layer is atomized. Alternatively, droplets are formed (atomization / droplet forming step), and the obtained mist or droplets are transferred onto the substrate with a carrier gas (transfer step), and the mist or droplets are reacted on the substrate, It is preferable to manufacture by laminating the light emitting layer on the substrate (film forming step). Hereinafter, such a preferable production method will be described in more detail.
(霧化・液滴化工程)
霧化・液滴化工程は、前記原料溶液を霧化または液滴化する。霧化手段または液滴化手段は、原料溶液を霧化または液滴化できさえすれば特に限定されず、公知の手段であってよいが、本発明においては、超音波を用いる霧化手段または液滴化手段が好ましい。超音波を用いて得られたミストまたは液滴は、初速度がゼロであり、空中に浮遊するので好ましく、例えば、スプレーのように吹き付けるのではなく、空間に浮遊してガスとして搬送することが可能なミストであるので衝突エネルギーによる損傷がないため、非常に好適である。液滴サイズは、特に限定されず、数mm程度の液滴であってもよいが、好ましくは50μm以下であり、より好ましくは100nm〜10μmである。
(Atomization / droplet forming process)
In the atomization / droplet forming step, the raw material solution is atomized or dropletized. The atomizing means or the droplet forming means is not particularly limited as long as the raw material solution can be atomized or formed into droplets, and may be a known means, but in the present invention, the atomizing means using ultrasonic waves or A droplet forming means is preferred. Mist or droplets obtained using ultrasonic waves have a zero initial velocity and are preferable because they float in the air.For example, instead of spraying like a spray, they can be suspended in a space and transported as a gas. Since it is a possible mist, there is no damage due to collision energy, which is very suitable. The droplet size is not particularly limited and may be a droplet of several millimeters, but is preferably 50 μm or less, and more preferably 100 nm to 10 μm.
(原料溶液)
前記原料溶液は、前記発光層形成用組成物を含んでおり、霧化または液滴化が可能であれば特に限定されない。本発明においては、前記発光層形成用組成物をそのまま原料溶液として用いてもよいし、他の材料をさらに含む混合液を原料溶液として用いてもよい。他の材料としては、例えば、無機材料、有機材料等が挙げられ、前記原料溶液は、本発明の目的を阻害しない限り、さらに、無機材料を含んでいてもよいし、有機材料を含んでいてもよい。また、前記原料溶液は、無機材料および有機材料の両方の材料をさらに含んでいてもよい。
(Raw material solution)
The raw material solution contains the light emitting layer forming composition and is not particularly limited as long as it can be atomized or formed into droplets. In the present invention, the composition for forming a light emitting layer may be used as it is as a raw material solution, or a mixed solution further containing other materials may be used as a raw material solution. Examples of other materials include inorganic materials and organic materials, and the raw material solution may further contain an inorganic material or an organic material as long as the object of the present invention is not impaired. Also good. The raw material solution may further contain both inorganic and organic materials.
(搬送工程)
搬送工程では、キャリアガスでもって前記ミストまたは前記液滴を成膜部(例えば、成膜室)内に設置されている基体まで搬送する。前記キャリアガスとしては、本発明の目的を阻害しない限り特に限定されず、例えば、酸素、オゾン、窒素やアルゴン等の不活性ガス、または水素ガスやフォーミングガス等の還元ガスなどが好適な例として挙げられる。また、キャリアガスの種類は1種類であってよいが、2種類以上であってもよく、流量を下げた希釈ガス(例えば10倍希釈ガス等)などを、第2のキャリアガスとしてさらに用いてもよい。また、キャリアガスの供給箇所も1箇所だけでなく、2箇所以上あってもよい。キャリアガスの流量は、特に限定されないが、0.01〜20L/分であるのが好ましく、1〜10L/分であるのがより好ましい。希釈ガスの場合には、希釈ガスの流量が、0.001〜2L/分であるのが好ましく、0.1〜1L/分であるのがより好ましい。
(Conveying process)
In the transfer step, the mist or the droplets are transferred with a carrier gas to a substrate installed in a film forming unit (for example, a film forming chamber). The carrier gas is not particularly limited as long as the object of the present invention is not impaired. For example, oxygen, ozone, an inert gas such as nitrogen or argon, or a reducing gas such as hydrogen gas or forming gas is preferable. Can be mentioned. Further, the type of carrier gas may be one, but it may be two or more, and a diluent gas with a reduced flow rate (for example, 10-fold diluted gas) is further used as the second carrier gas. Also good. Further, the supply location of the carrier gas is not limited to one location but may be two or more locations. The flow rate of the carrier gas is not particularly limited, but is preferably 0.01 to 20 L / min, and more preferably 1 to 10 L / min. In the case of a dilution gas, the flow rate of the dilution gas is preferably 0.001 to 2 L / min, and more preferably 0.1 to 1 L / min.
(成膜工程)
成膜工程では、基体上で前記ミストまたは液滴を反応させることによって、基体上に、成膜する。前記反応は、乾燥による反応であってもよいが、熱による熱反応が好ましく、熱反応は、熱でもって前記ミストまたは液滴が反応すればそれでよく、反応条件等も本発明の目的を阻害しない限り特に限定されない。本工程では、前記熱反応を、通常、250℃以下で行うが、本発明においては、200℃以下が好ましく、180℃以下が、より好ましく、140℃以下が最も好ましい。本発明においては、低温でも良好に成膜できるので、様々な種類の基板に適用することができ、特に、基板を損傷することなく、より密着性に優れ、且つ膜本来の性質をより良好に発揮できる。下限については、本発明の目的を阻害しない限り特に限定されないが、80℃以上が好ましく、100℃以上がより好ましく、110℃以上が最も好ましい。また、前記反応は、本発明の目的を阻害しない限り、真空下、非酸素雰囲気下、還元ガス雰囲気下および酸素雰囲気下のいずれの雰囲気下で行われてもよいが、非酸素雰囲気下または酸素雰囲気下で行われるのが好ましい。また、大気圧下、加圧下および減圧下のいずれの条件下で行われてもよいが、本発明においては、大気圧下で行われるのが好ましい。なお、膜厚は、成膜時間を調整することにより、設定することができる。また、例えば、リニアソース式の成膜装置を用いる場合には、成膜のスキャン往復回数等を調整することにより、膜厚を適宜設定することができる。また、例えば、ロール・トゥ・ロール式の成膜装置を用いる場合には、ノズルの本数等を調整することにより、膜厚を適宜設定することができる。
(Film formation process)
In the film forming step, the mist or droplet is reacted on the substrate to form a film on the substrate. The reaction may be a reaction by drying, but a thermal reaction by heat is preferable, and the thermal reaction may be any if the mist or droplet reacts with heat, and the reaction conditions also hinder the object of the present invention. Unless otherwise specified, there is no particular limitation. In this step, the thermal reaction is usually performed at 250 ° C. or lower, but in the present invention, 200 ° C. or lower is preferable, 180 ° C. or lower is more preferable, and 140 ° C. or lower is most preferable. In the present invention, since the film can be satisfactorily formed even at a low temperature, it can be applied to various kinds of substrates, and in particular, it has better adhesion without damaging the substrate, and the original properties of the film are further improved. Can demonstrate. The lower limit is not particularly limited as long as the object of the present invention is not impaired, but is preferably 80 ° C. or higher, more preferably 100 ° C. or higher, and most preferably 110 ° C. or higher. Further, the reaction may be performed under any atmosphere of vacuum, non-oxygen atmosphere, reducing gas atmosphere and oxygen atmosphere as long as the object of the present invention is not impaired. It is preferably carried out under an atmosphere. Moreover, although it may be performed under any conditions of atmospheric pressure, increased pressure, and reduced pressure, it is preferably performed under atmospheric pressure in the present invention. The film thickness can be set by adjusting the film formation time. For example, in the case of using a linear source film forming apparatus, the film thickness can be appropriately set by adjusting the number of film reciprocation scans. For example, when using a roll-to-roll film forming apparatus, the film thickness can be appropriately set by adjusting the number of nozzles and the like.
また、本発明においては、前記基体上に、直接、成膜してもよいし、バッファ層(緩衝層)や応力緩和層等の他の層を介して成膜してもよい。バッファ層(緩衝層)や応力緩和層等の他の層の形成手段は、特に限定されず、公知の手段であってよいが、本発明においては、ミストCVD法が好ましい。 In the present invention, the film may be formed directly on the substrate, or may be formed through another layer such as a buffer layer (buffer layer) or a stress relaxation layer. The means for forming other layers such as a buffer layer (buffer layer) and a stress relaxation layer is not particularly limited and may be a known means. In the present invention, the mist CVD method is preferable.
前記発光層の厚さは、特に限定されないが、1nm〜100μmであるのが好ましく、5nm〜50μmであるのがより好ましく、10nm〜10μmであるのが最も好ましい。 The thickness of the light emitting layer is not particularly limited, but is preferably 1 nm to 100 μm, more preferably 5 nm to 50 μm, and most preferably 10 nm to 10 μm.
(基体)
前記基体は、成膜する膜を支持できるものであれば特に限定されない。伸縮性のある基体であってもよい。前記基体の材料も、本発明の目的を阻害しない限り特に限定されず、公知の基体であってよく、有機化合物であってもよいし、無機化合物であってもよい。多孔質構造体であってもよい。前記基体の形状としては、どのような形状のものであってもよく、あらゆる形状に対して有効であり、例えば、平板や円板等の板状、繊維状、棒状、円柱状、角柱状、筒状、螺旋状、球状、リング状などが挙げられるが、本発明においては、基板が好ましい。基板の厚さは、本発明においては特に限定されないが、0.5μm〜100mmが好ましく、1μm〜10mmがより好ましい。
(Substrate)
The substrate is not particularly limited as long as it can support a film to be formed. An elastic substrate may be used. The material of the substrate is not particularly limited as long as the object of the present invention is not impaired, and may be a known substrate, an organic compound, or an inorganic compound. It may be a porous structure. The shape of the substrate may be any shape and is effective for all shapes, for example, a plate shape such as a flat plate or a disk, a fiber shape, a rod shape, a columnar shape, a prismatic shape, A cylindrical shape, a spiral shape, a spherical shape, a ring shape and the like can be mentioned. In the present invention, a substrate is preferable. Although the thickness of a board | substrate is not specifically limited in this invention, 0.5 micrometer-100 mm are preferable and 1 micrometer-10 mm are more preferable.
前記基板は、板状であって、成膜する膜の支持体となるものであれば特に限定されない。絶縁体基板であってもよいし、半導体基板であってもよいし、金属基板や導電性基板であってもよい。また、これらの表面の一部または全部の上に、金属膜、半導体膜、導電性膜および絶縁性膜の少なくとも1種の膜が形成されているものも、前記基板として好適に用いることができる。本発明においては、前記基板が、ガラス基板であるのが好ましく、また、金属膜、半導体膜、導電性膜および絶縁性膜の少なくとも1種の膜を表面に有するガラス基板であるのがより好ましい。前記金属膜の構成金属としては、例えば、ガリウム、鉄、インジウム、アルミニウム、バナジウム、チタン、クロム、ロジウム、ニッケル、コバルト、亜鉛、マグネシウム、カルシウム、シリコン、イットリウム、ストロンチウムおよびバリウムから選ばれる1種または2種以上の金属などが挙げられる。半導体膜の構成材料としては、例えば、シリコン、ゲルマニウムのような元素単体、周期表の第3族〜第5族、第13族〜第15族の元素を有する化合物、金属酸化物、金属硫化物、金属セレン化物、または金属窒化物等が挙げられる。また、前記導電性膜の構成材料としては、例えば、スズドープ酸化インジウム(ITO)、フッ素ドープ酸化インジウム(FTO)、アンチモンドープ酸化スズ(ATO)、酸化亜鉛(ZnO)、アルミニウムドープ酸化亜鉛(AZO)、ガリウムドープ酸化亜鉛(GZO)、酸化スズ(SnO2)、酸化インジウム(In2O3)、酸化タングステン(WO3)などが挙げられるが、本発明においては、導電性酸化物からなる導電性膜であるのが好ましく、スズドープ酸化インジウム(ITO)膜又はフッ素ドープ酸化インジウム(FTO)膜であるのがより好ましく、スズドープ酸化インジウム(ITO)膜であるのが最も好ましい。前記絶縁性膜の構成材料としては、例えば、酸化アルミニウム(Al2O3)、酸化チタン(TiO2)、酸化シリコン(SiO2)、窒化シリコン(Si3N4)、酸窒化シリコン(Si4O5N3)などが挙げられるが、絶縁性酸化物からなる絶縁性膜であるのが好ましく、チタニア膜であるのがより好ましい。 The substrate is not particularly limited as long as it is plate-shaped and serves as a support for a film to be formed. It may be an insulator substrate, a semiconductor substrate, a metal substrate, or a conductive substrate. A substrate in which at least one of a metal film, a semiconductor film, a conductive film, and an insulating film is formed on part or all of these surfaces can also be suitably used as the substrate. . In the present invention, the substrate is preferably a glass substrate, and more preferably a glass substrate having at least one of a metal film, a semiconductor film, a conductive film and an insulating film on the surface. . Examples of the constituent metal of the metal film include one selected from gallium, iron, indium, aluminum, vanadium, titanium, chromium, rhodium, nickel, cobalt, zinc, magnesium, calcium, silicon, yttrium, strontium, and barium. Two or more kinds of metals may be mentioned. As a constituent material of the semiconductor film, for example, an elemental element such as silicon or germanium, a compound having an element of Group 3 to Group 5 or Group 13 to Group 15 of the periodic table, metal oxide, metal sulfide , Metal selenide, or metal nitride. Examples of the constituent material of the conductive film include tin-doped indium oxide (ITO), fluorine-doped indium oxide (FTO), antimony-doped tin oxide (ATO), zinc oxide (ZnO), and aluminum-doped zinc oxide (AZO). Gallium-doped zinc oxide (GZO), tin oxide (SnO 2 ), indium oxide (In 2 O 3 ), tungsten oxide (WO 3 ), and the like. A film is preferred, a tin-doped indium oxide (ITO) film or a fluorine-doped indium oxide (FTO) film is more preferred, and a tin-doped indium oxide (ITO) film is most preferred. Examples of the constituent material of the insulating film include aluminum oxide (Al 2 O 3 ), titanium oxide (TiO 2 ), silicon oxide (SiO 2 ), silicon nitride (Si 3 N 4 ), and silicon oxynitride (Si 4). O 5 N 3 ) and the like are mentioned, but an insulating film made of an insulating oxide is preferable, and a titania film is more preferable.
なお、金属膜、半導体膜、導電性膜および絶縁性膜の形成手段は、特に限定されず、公知の手段であってよい。このような形成手段としては、例えば、ミストCVD法、スパッタ法、CVD法(気相成長法)、SPD法(スプレー熱分解堆積法)、蒸着法、ALD(原子層堆積)法、塗布法(例えばディッピング、滴下、ドクターブレード、インクジェット、スピンコート、刷毛塗り、スプレー塗装、ロールコーター、エアーナイフコート、カーテンコート、ワイヤーバーコート、グラビアコート、インクジェット塗布等)などが挙げられる。 Note that the means for forming the metal film, the semiconductor film, the conductive film, and the insulating film is not particularly limited, and may be a known means. Examples of such forming means include mist CVD, sputtering, CVD (vapor deposition), SPD (spray pyrolysis deposition), vapor deposition, ALD (atomic layer deposition), and coating ( For example, dipping, dripping, doctor blade, inkjet, spin coating, brush coating, spray coating, roll coater, air knife coating, curtain coating, wire bar coating, gravure coating, inkjet coating, and the like).
また、本発明においては、前記基板上に、陽極が形成されていてもよい。前記陽極は、公知のものであってよく、前記陽極としては、例えば、前記導電性膜、前記金属膜等が挙げられる。 In the present invention, an anode may be formed on the substrate. The anode may be a known one, and examples of the anode include the conductive film and the metal film.
前記陽極の形成手段は、本発明の目的を阻害しない限り、特に限定されず、本発明においては、前記陽極の形成手段として、公知の手段を用いることができる。陽極の形成手段としては、例えば、ミストCVD法、スパッタ法やCVD法(気相成長法)、SPD法(スプレー熱分解堆積法)、蒸着法などが挙げられる。 The means for forming the anode is not particularly limited as long as the object of the present invention is not impaired. In the present invention, a known means can be used as the means for forming the anode. Examples of the anode forming means include mist CVD, sputtering, CVD (vapor phase growth), SPD (spray pyrolysis deposition), and vapor deposition.
前記陽極の厚さは、特に限定されず、陽極を構成する材料により適宜選択することができるが、通常、10nm〜500μmであり、50nm〜200μmであるのが好ましい。 The thickness of the anode is not particularly limited and can be appropriately selected depending on the material constituting the anode, but is usually 10 nm to 500 μm, and preferably 50 nm to 200 μm.
本発明においては、前記の陽極が形成された基体上に、さらに、他の層を形成するのが好ましく、前記の陽極が形成された基体上に、さらに、正孔輸送層が形成されているのがより好ましい。前記正孔輸送層の構成材料は、特に限定されず、公知のものであってよい。本発明においては、前記正孔輸送層の構成材料が、アミン誘導体であるのが好ましく、アリールアミン誘導体であるのがより好ましく、第3級アリールアミン誘導体またはベンジジン系アミン誘導体であるのが最も好ましい。前記第3級アリールアミン誘導体としては、例えば、4,4’−ビス[N−(1−ナフチル)−N−フェニルアミノ]ビフェニル(略称:α−NPD)やN,N’−ビス(3−メチルフェニル)−N,N’−ジフェニル−[1,1’−ビフェニル]−4,4’−ジアミン(略称:TPD)、4,4’,4’’−トリス(N,N−ジフェニルアミノ)トリフェニルアミン(略称:TDATA)、4,4’,4’’−トリス[N−(3−メチルフェニル)−N−フェニルアミノ]トリフェニルアミン(略称:MTDATA)、N,N’−ビス(スピロ−9,9’−ビフルオレン−2−イル)−N,N’−ジフェニルベンジジン(略称:BSPB)、N,N’−ビス(4−メチルフェニル)(p−トリル)−N,N’−ジフェニル−p−フェニレンジアミン(略称:DTDPPA)、4,4’−ビス[N−(4−ジフェニルアミノフェニル)−N−フェニルアミノ]ビフェニル(略称:DPAB)、4,4’−ビス(N−{4−[N’−(3−メチルフェニル)−N’−フェニルアミノ]フェニル}−N−フェニルアミノ)ビフェニル(略称:DNTPD)、1,3,5−トリス[N−(4−ジフェニルアミノフェニル)−N−フェニルアミノ]ベンゼン(略称:DPA3B)又はこれら2種以上の混合物等が挙げられ、前記ベンジジン系アミン誘導体としては、例えば、4,4’−ビス[N−(1−ナフチル)−N−フェニルアミノ]ビフェニル(略称:α− NPD)やN,N’−ビス(3−メチルフェニル)−N,N’−ジフェニル−[1,1’−ビフェニル]−4,4’−ジアミン(略称:TPD)、N,N’−ビス(スピロ−9,9’−ビフルオレン−2−イル)−N,N’−ジフェニルベンジジン(略称:BSPB)、N,N,N’,N’−テトラナフチル−ベンジジン(略称:TNB)又はこれら2種以上の混合物等が挙げられる。 In the present invention, it is preferable to form another layer on the substrate on which the anode is formed, and a hole transport layer is further formed on the substrate on which the anode is formed. Is more preferable. The constituent material of the hole transport layer is not particularly limited, and may be a known material. In the present invention, the constituent material of the hole transport layer is preferably an amine derivative, more preferably an arylamine derivative, and most preferably a tertiary arylamine derivative or a benzidine-based amine derivative. . Examples of the tertiary arylamine derivative include 4,4′-bis [N- (1-naphthyl) -N-phenylamino] biphenyl (abbreviation: α-NPD) and N, N′-bis (3- Methylphenyl) -N, N′-diphenyl- [1,1′-biphenyl] -4,4′-diamine (abbreviation: TPD), 4,4 ′, 4 ″ -tris (N, N-diphenylamino) Triphenylamine (abbreviation: TDATA), 4,4 ′, 4 ″ -tris [N- (3-methylphenyl) -N-phenylamino] triphenylamine (abbreviation: MTDATA), N, N′-bis ( Spiro-9,9′-bifluoren-2-yl) -N, N′-diphenylbenzidine (abbreviation: BSPB), N, N′-bis (4-methylphenyl) (p-tolyl) -N, N′- Diphenyl-p-phenylene Amine (abbreviation: DTDPPA), 4,4′-bis [N- (4-diphenylaminophenyl) -N-phenylamino] biphenyl (abbreviation: DPAB), 4,4′-bis (N- {4- [N '-(3-methylphenyl) -N'-phenylamino] phenyl} -N-phenylamino) biphenyl (abbreviation: DNTPD), 1,3,5-tris [N- (4-diphenylaminophenyl) -N- Phenylamino] benzene (abbreviation: DPA3B) or a mixture of two or more thereof. Examples of the benzidine-based amine derivative include 4,4′-bis [N- (1-naphthyl) -N-phenylamino. ] Biphenyl (abbreviation: α-NPD) and N, N′-bis (3-methylphenyl) -N, N′-diphenyl- [1,1′-biphenyl] -4,4′-diamine Abbreviation: TPD), N, N′-bis (spiro-9,9′-bifluoren-2-yl) -N, N′-diphenylbenzidine (abbreviation: BSPB), N, N, N ′, N′-tetra And naphthyl-benzidine (abbreviation: TNB) or a mixture of two or more thereof.
前記正孔輸送層の形成手段は、本発明の目的を阻害しない限り、特に限定されず、公知の手段であってよい。前記正孔輸送層の形成手段としては、例えば、ミストCVD法、スパッタ法、CVD法(気相成長法)、SPD法(スプレー熱分解堆積法)、蒸着法、ALD(原子層堆積)法、塗布法(例えばディッピング、滴下、ドクターブレード、インクジェット、スピンコート、刷毛塗り、スプレー塗装、ロールコーター、エアーナイフコート、カーテンコート、ワイヤーバーコート、グラビアコート、インクジェット塗布等)などが挙げられる。 The means for forming the hole transport layer is not particularly limited as long as the object of the present invention is not impaired, and may be a known means. Examples of the hole transport layer forming means include mist CVD, sputtering, CVD (vapor deposition), SPD (spray pyrolysis deposition), vapor deposition, ALD (atomic layer deposition), Application methods (for example, dipping, dripping, doctor blade, inkjet, spin coating, brush coating, spray coating, roll coater, air knife coating, curtain coating, wire bar coating, gravure coating, inkjet coating, etc.) can be mentioned.
前記正孔輸送層の厚さは、特に限定されないが、駆動電圧低下、外部量子効率向上、耐久性向上の観点から、厚さが1nm〜5μmであるのが好ましく、5nm〜1μmであるのがより好ましく、10nm〜500nmであるのが最も好ましい。 The thickness of the hole transport layer is not particularly limited, but it is preferably 1 nm to 5 μm, and preferably 5 nm to 1 μm, from the viewpoints of lowering driving voltage, improving external quantum efficiency, and improving durability. More preferably, it is 10 nm to 500 nm.
本発明においては、表面に、前記陽極及び前記正孔輸送層がこの順に形成された基板上に、前記発光層を形成するのが好ましく、このようにして前記発光層を形成することにより、より効率的に有機発光素子を得ることができる。 In the present invention, it is preferable to form the light emitting layer on a substrate on which the anode and the hole transport layer are formed in this order, and by forming the light emitting layer in this manner, An organic light emitting device can be obtained efficiently.
上記のようにして製造することで、簡便且つ容易に、効率良く工業的有利に発光層を得ることができる。また、得られる発光層の膜厚も、成膜時間を調整することにより、容易に調整することができる。 By producing as described above, a light-emitting layer can be obtained simply and easily, efficiently and industrially advantageously. Moreover, the film thickness of the light emitting layer obtained can also be easily adjusted by adjusting the film-forming time.
前記発光層は、有機発光素子等に有用である。本発明においては、前記発光層を有機発光素子に用いる場合、例えば、陽極、正孔輸送層、発光層、所望により電子輸送層、及び陰極を少なくとも有する有機発光素子の発光層として、好適に用いることができる。この場合、例えば、前記基板上に、陽極、正孔輸送層、発光層、所望により電子輸送層、及び陰極をこの順に形成した有機発光素子等が好適な例として挙げられるが、これに限定されない。 The light emitting layer is useful for organic light emitting devices and the like. In the present invention, when the light emitting layer is used in an organic light emitting device, for example, it is suitably used as a light emitting layer of an organic light emitting device having at least an anode, a hole transport layer, a light emitting layer, and optionally an electron transport layer and a cathode. be able to. In this case, for example, an organic light emitting device in which an anode, a hole transport layer, a light emitting layer, an electron transport layer, and a cathode as desired are formed in this order on the substrate can be cited as a suitable example, but the present invention is not limited thereto. .
以下、前記発光層を有機発光素子に用いた場合の好適な例を説明する。前記基体上に、前記陽極、前記正孔輸送層、前記発光層、所望により電子輸送層、及び陰極をこの順に形成する。 Hereinafter, a suitable example when the light emitting layer is used in an organic light emitting device will be described. On the substrate, the anode, the hole transport layer, the light emitting layer, and optionally an electron transport layer and a cathode are formed in this order.
(電子輸送層)
前記電子輸送層は、通常、陰極から電子を注入する機能、電子を輸送する機能、陽極から注入され得た正孔を障壁する機能のいずれかを有している。前記電子輸送層の構成材料は、特に限定されず、公知の材料であってよい。前記電子輸送層の構成材料としては、例えば、ピリジン、ピリミジン、トリアジン、イミダゾール、トリアゾ−ル、オキサゾ−ル、オキサジアゾ−ル、フルオレノン、アントラキノジメタン、アントロン、ジフェニルキノン、チオピランジオキシド、カルボジイミド、フルオレニリデンメタン、ジスチリルピラジン、フッ素置換芳香族化合物、ナフタレンペリレン等の複素環テトラカルボン酸無水物、フタロシアニン、およびそれらの誘導体(他の環と縮合環を形成してもよい)、8−キノリノ−ル誘導体の金属錯体やメタルフタロシアニン、ベンゾオキサゾ−ルやベンゾチアゾ−ルを配位子とする金属錯体に代表される各種金属錯体等が挙げられる。
(Electron transport layer)
The electron transport layer usually has one of a function of injecting electrons from the cathode, a function of transporting electrons, and a function of blocking holes that can be injected from the anode. The constituent material of the electron transport layer is not particularly limited, and may be a known material. Examples of the constituent material of the electron transport layer include pyridine, pyrimidine, triazine, imidazole, triazole, oxazole, oxadiazol, fluorenone, anthraquinodimethane, anthrone, diphenylquinone, thiopyran dioxide, and carbodiimide. , Fluorenylidenemethane, distyrylpyrazine, fluorine-substituted aromatic compounds, heterocyclic tetracarboxylic anhydrides such as naphthaleneperylene, phthalocyanines, and derivatives thereof (may form condensed rings with other rings), 8 -Metal complexes of quinolinol derivatives and various metal complexes represented by metal complexes having metal phthalocyanine, benzoxazole or benzothiazol as a ligand.
前記電子輸送層の厚さは、特に限定されないが、駆動電圧低下、外部量子効率向上、耐久性向上の観点から、厚さが1nm〜5μmであるのが好ましく、5nm〜1μmであるのがより好ましく、10nm〜500nmであるのが最も好ましい。 The thickness of the electron transport layer is not particularly limited, but the thickness is preferably 1 nm to 5 μm, more preferably 5 nm to 1 μm, from the viewpoint of driving voltage reduction, external quantum efficiency improvement, and durability improvement. Preferably, it is 10 nm to 500 nm.
前記電子輸送層の形成手段は、本発明の目的を阻害しない限り、特に限定されず、公知の手段であってよい。前記電子輸送層の形成手段としては、例えば、ミストCVD法、スパッタ法、CVD法(気相成長法)、SPD法(スプレー熱分解堆積法)、蒸着法、ALD(原子層堆積)法、塗布法(例えばディッピング、滴下、ドクターブレード、インクジェット、スピンコート、刷毛塗り、スプレー塗装、ロールコーター、エアーナイフコート、カーテンコート、ワイヤーバーコート、グラビアコート、インクジェット塗布等)などが挙げられる。本発明においては、前記電子輸送層の形成手段が、ミストCVD法であるのが好ましい。 The means for forming the electron transport layer is not particularly limited as long as the object of the present invention is not impaired, and may be a known means. As the means for forming the electron transport layer, for example, a mist CVD method, a sputtering method, a CVD method (vapor deposition method), an SPD method (spray pyrolysis deposition method), a vapor deposition method, an ALD (atomic layer deposition) method, a coating method, etc. (For example, dipping, dripping, doctor blade, inkjet, spin coating, brush coating, spray coating, roll coater, air knife coating, curtain coating, wire bar coating, gravure coating, inkjet coating, etc.). In the present invention, the electron transport layer forming means is preferably a mist CVD method.
(陰極)
陰極は、導電性を有するものであって、電極として機能するものであれば、特に限定されず、公知の陰極であってよい。例えば、絶縁性材料であっても、電子輸送層に面している側に導電性物質層が設けてあり、電極として使用可能であれば、これを陰極として用いることができる。本発明においては、陰極は、電子輸送層との接触性が良いことが好ましい。陰極は、電子輸送層との仕事関数の差が小さく、化学的に安定であることも好ましい。このような材料としては、特に限定されないが、金、銀、銅、アルミニウム、白金、ロジウム、マグネシウム、インジウム等の金属薄膜、炭素、カーボンブラック、導電性高分子、導電性の金属酸化物(インジウム−スズ複合酸化物、酸化錫にフッ素をドープしたもの等)などの有機導電体などが挙げられる。また、陰極の平均厚みもまた、特に限定されないが、約10〜1000nmであるのが好ましい。また、陰極の表面抵抗は、特に限定されないが、低いのが好ましく、具体的には、陰極の表面抵抗の範囲は、好ましくは80Ω/□以下であり、より好ましくは20Ω/□以下である。なお、陰極の表面抵抗の下限は、可能な限り低いことが好ましいため、特に限定されないが、0.1Ω/□以上であればよい。
(cathode)
The cathode is not particularly limited as long as it has conductivity and functions as an electrode, and may be a known cathode. For example, even if it is an insulating material, if a conductive substance layer is provided on the side facing the electron transport layer and can be used as an electrode, it can be used as a cathode. In the present invention, the cathode preferably has good contact with the electron transport layer. The cathode preferably has a small work function difference from the electron transport layer and is chemically stable. Such a material is not particularly limited, but is a metal thin film such as gold, silver, copper, aluminum, platinum, rhodium, magnesium, indium, carbon, carbon black, a conductive polymer, a conductive metal oxide (indium -Organic conductors such as tin composite oxide, tin oxide doped with fluorine, and the like. Also, the average thickness of the cathode is not particularly limited, but is preferably about 10 to 1000 nm. The surface resistance of the cathode is not particularly limited but is preferably low. Specifically, the surface resistance range of the cathode is preferably 80Ω / □ or less, more preferably 20Ω / □ or less. The lower limit of the surface resistance of the cathode is preferably as low as possible and is not particularly limited, but may be 0.1Ω / □ or more.
陰極の形成方法は、本発明の目的を阻害しない限り、特に限定されず、公知の手段を用いることができる。陰極の形成手段としては、例えば、ミストCVD法、スパッタ法やCVD法(気相成長法)、SPD法(スプレー熱分解堆積法)、蒸着法などが挙げられる。 The method for forming the cathode is not particularly limited as long as the object of the present invention is not impaired, and known means can be used. Examples of the cathode forming means include mist CVD, sputtering, CVD (vapor deposition), SPD (spray pyrolysis deposition), and vapor deposition.
前記有機発光素子は、表示装置又は照明装置等に用いられる発光素子として有用であり、前記表示装置又は照明装置等を備えた電子機器又はその部品に、好適に用いられる。前記電子機器又はその部品は、公知の手段を用いて作製することができる。 The organic light-emitting element is useful as a light-emitting element used for a display device, a lighting device, or the like, and is suitably used for an electronic device or a component thereof including the display device, the lighting device, or the like. The said electronic device or its components can be produced using a known means.
以下、本発明の有機発光素子を電子機器又はその部品に用いた場合の好適な態様を示す。図2に示すモジュールは、駆動用基板105の一辺に、封止用の基板から露出した領域121を設け、この領域121に信号線駆動回路112および走査線駆動回路113の配線を延長して外部接続端子(図示せず)を形成したものである。外部接続端子には、信号の入出力のためのフレキシブル・プリント配線基板122が設けられている。 Hereinafter, the suitable aspect at the time of using the organic light emitting element of this invention for an electronic device or its components is shown. In the module shown in FIG. 2, a region 121 exposed from the sealing substrate is provided on one side of the driving substrate 105, and the wirings of the signal line driver circuit 112 and the scanning line driver circuit 113 are extended to the region 121. A connection terminal (not shown) is formed. The external connection terminal is provided with a flexible printed wiring board 122 for signal input / output.
図3に示す駆動用基板105には、例えば、表示領域111と、映像表示用のドライバである信号線駆動回路112及び走査線駆動回路113が形成されている。表示領域111内には画素駆動回路114が形成されている。表示領域111は、有機発光素子101R、101G、101Bを全体としてマトリックス状に配置したものである。有機発光素子101R、101G、101Bは短冊状の平面形状で構成され、有機発光素子101R、101G、101Bの組み合わせで1つの画素(ピクセル)が構成されている。 On the driving substrate 105 shown in FIG. 3, for example, a display region 111 and a signal line driving circuit 112 and a scanning line driving circuit 113 which are drivers for video display are formed. A pixel drive circuit 114 is formed in the display area 111. In the display region 111, the organic light emitting elements 101R, 101G, and 101B are arranged in a matrix as a whole. The organic light emitting elements 101R, 101G, and 101B are formed in a strip-like planar shape, and one pixel is formed by a combination of the organic light emitting elements 101R, 101G, and 101B.
画素駆動回路114は、電極の下層に形成され、駆動トランジスタ及び書込みトランジスタと、キャパシタ(保持容量)Csと、有機発光素子とを備えるアクティブ型の駆動回路である。画素駆動回路114では、信号線112Aが列方向に複数配置され、走査線113Aが行方向に複数配置されている。各信号線112Aと各走査線113Aとの交差点が、有機発光素子101R、101G、101Bのいずれか一つ(サブピクセル)に対応している。各信号線112Aは、信号線駆動回路112に接続され、この信号線駆動回路112から信号線112Aを介して書き込みトランジスタのソース電極に画像信号が供給されるようになっている。各走査線113Aは走査線駆動回路113に接続され、この走査線駆動回路113から走査線113Aを介して書き込みトランジスタのゲート電極に走査信号が順次供給されるようになっている。 The pixel driving circuit 114 is an active driving circuit that is formed under the electrode and includes a driving transistor and a writing transistor, a capacitor (holding capacitor) Cs, and an organic light emitting element. In the pixel driving circuit 114, a plurality of signal lines 112A are arranged in the column direction, and a plurality of scanning lines 113A are arranged in the row direction. An intersection of each signal line 112A and each scanning line 113A corresponds to one of the organic light emitting elements 101R, 101G, and 101B (sub pixel). Each signal line 112A is connected to a signal line driving circuit 112, and an image signal is supplied from the signal line driving circuit 112 to the source electrode of the writing transistor via the signal line 112A. Each scanning line 113A is connected to a scanning line driving circuit 113, and a scanning signal is sequentially supplied from the scanning line driving circuit 113 to the gate electrode of the writing transistor via the scanning line 113A.
前記モジュールは、種々の電子機器又はその部品に組み込まれて例えば表示装置等として用いられる。前記電子機器としては、前記有機発光素子が用いられている電子機器であれば特に限定されないが、例えば、テレビ、カメラ、パソコン、携帯電話機、スマートフォン、ディスプレイなどが挙げられる。また、前記モジュールの前記電子機器又はその部品への組み込み手段は、特に限定されず、公知の手段であってよい。 The module is incorporated in various electronic devices or parts thereof and used as, for example, a display device. The electronic device is not particularly limited as long as it is an electronic device in which the organic light emitting element is used. Examples thereof include a television, a camera, a personal computer, a mobile phone, a smartphone, and a display. Further, the means for incorporating the module into the electronic device or its components is not particularly limited, and may be a known means.
また、本発明の有機発光素子は、前記モジュールの例に特に限定されることはなく、あらゆる態様をとることができ、前記モジュールや前記電子機器などが用いられたシステムも本発明に包含される。前記システムとしては、前記有機発光素子が用いられているシステムであれば特に限定されないが、例えば、照明システム、通信システム等が挙げられる。 Further, the organic light emitting device of the present invention is not particularly limited to the example of the module and can take any form, and a system using the module or the electronic device is also included in the present invention. . The system is not particularly limited as long as it is a system in which the organic light emitting element is used, and examples thereof include an illumination system and a communication system.
以下、本発明の実施例を説明するが、本発明はこれらに限定されるものではない。 Examples of the present invention will be described below, but the present invention is not limited thereto.
(実施例1)
1.成膜装置
図1を用いて、本実施例で用いたミストCVD装置1を説明する。ミストCVD装置1は、キャリアガスを供給するキャリアガス源2と、キャリアガス源2から送り出されるキャリアガスの流量を調節するための流量調節弁3と、原料溶液4aが収容されるミスト発生源4と、水5aが入れられる容器5と、容器5の底面に取り付けられた超音波振動子6と、ホットプレート8と、ホットプレート8上に載置された基板10と、ミスト発生源4から基板10近傍までをつなぐ供給管9とを備えている。
Example 1
1. Film Forming Apparatus A mist CVD apparatus 1 used in this example will be described with reference to FIG. The mist CVD apparatus 1 includes a carrier gas source 2 for supplying a carrier gas, a flow rate adjusting valve 3 for adjusting the flow rate of the carrier gas sent out from the carrier gas source 2, and a mist generation source 4 in which a raw material solution 4a is accommodated. A container 5 for containing water 5a, an ultrasonic transducer 6 attached to the bottom surface of the container 5, a hot plate 8, a substrate 10 placed on the hot plate 8, and a substrate from the mist generating source 4. And a supply pipe 9 for connecting up to 10 vicinity.
2.原料溶液の作製
α―NPDをγ-ブチロラクトンに混合し、これを原料溶液とした。なお、溶液中のα―NPDの濃度は0.0020mol/Lとした。
2. Preparation of raw material solution α-NPD was mixed with γ-butyrolactone to obtain a raw material solution. The concentration of α-NPD in the solution was 0.0020 mol / L.
3.成膜準備
上記2.で得られた原料溶液4aを、ミスト発生源4内に収容した。次に、基板10として、15mm角のガラス/ITO基板をホットプレート8上に設置し、ホットプレート8を作動させて基板10の温度を180℃にまで昇温させた。次に、流量調節弁3を開いて、キャリアガス源であるキャリアガス供給手段2から供給されるキャリアガスの流量を4L/分に調節した。なお、キャリアガスとして窒素を用いた。
3. Preparation of film formation The raw material solution 4a obtained in the above was accommodated in the mist generating source 4. Next, a 15 mm square glass / ITO substrate was placed on the hot plate 8 as the substrate 10, and the hot plate 8 was operated to raise the temperature of the substrate 10 to 180 ° C. Next, the flow rate adjusting valve 3 was opened, and the flow rate of the carrier gas supplied from the carrier gas supply means 2 as the carrier gas source was adjusted to 4 L / min. Nitrogen was used as the carrier gas.
4.正孔輸送層の形成
次に、超音波振動子6を2.4MHzで振動させ、その振動を、水5aを通じて原料溶液4aに伝播させることによって、原料溶液4aを霧化させてミスト4bを生成させた。このミスト4bが、キャリアガスによって、供給管9内を通って、基板10へと搬送され、大気圧下、180℃にて、基板10近傍でミストが熱反応して、基板10上に正孔輸送層が形成された。なお、得られた正孔輸送層の膜厚は約50nmであり、成膜時間は、10分間であった。また、得られた積層体の蛍光スペクトルを、励起波長300nmにおいて測定した。図4にその結果を示す。図4からわかるように、得られた積層体は、波長430〜450nmに発光ピークを有していた。
4). Formation of hole transport layer Next, the ultrasonic vibrator 6 is vibrated at 2.4 MHz, and the vibration is propagated to the raw material solution 4a through the water 5a, whereby the raw material solution 4a is atomized to generate the mist 4b. I let you. The mist 4b is transported to the substrate 10 by the carrier gas through the supply pipe 9, and the mist reacts thermally near the substrate 10 at 180 ° C. under atmospheric pressure. A transport layer was formed. In addition, the film thickness of the obtained positive hole transport layer was about 50 nm, and the film-forming time was 10 minutes. Further, the fluorescence spectrum of the obtained laminate was measured at an excitation wavelength of 300 nm. FIG. 4 shows the result. As can be seen from FIG. 4, the obtained laminate had an emission peak at a wavelength of 430 to 450 nm.
5.発光層の形成
α―NPDの代わりにAlq3を用いて、溶液中のAlq3の濃度を0.0025mol/Lとして混合溶液を作製し、これを原料溶液としたこと、基板として、上記4.で得られた積層体を用いたこと以外は、前記正孔輸送層の形成と同様に、上記4.で形成した正孔輸送層上に発光層を形成した。また、得られた発光層の膜厚は約50nmであり、成膜時間は10分間であった。また、得られた積層体の蛍光スペクトルを、励起波長300nmにおいて測定した。図5にその結果を示す。図5からわかるように、得られた積層体は、波長500〜520nmに発光ピークを有していた。
5). Formation of Light-Emitting Layer Using Alq3 instead of α-NPD, a mixed solution was prepared by setting the concentration of Alq3 in the solution to 0.0025 mol / L, and this was used as a raw material solution. The same as in the formation of the hole transport layer, except that the laminate obtained in (4) was used. A light emitting layer was formed on the hole transport layer formed in (1). Moreover, the film thickness of the obtained light emitting layer was about 50 nm, and the film-forming time was 10 minutes. Further, the fluorescence spectrum of the obtained laminate was measured at an excitation wavelength of 300 nm. FIG. 5 shows the result. As can be seen from FIG. 5, the obtained laminate had an emission peak at a wavelength of 500 to 520 nm.
6.陰極の形成
上記5.で形成された発光層上に、真空蒸着法を用いて、陰極としてアルミニウムを形成し、有機発光素子を作製した。
6). Formation of cathode 5. On the light emitting layer formed in (1), aluminum was formed as a cathode using a vacuum vapor deposition method, and an organic light emitting device was fabricated.
(実施例2)
正孔輸送層及び発光層形成時の成膜温度を140℃にしたこと以外は、実施例1と同様にして有機発光素子を作製した。また、正孔輸送層形成工程(実施例1の4.に対応)および発光層形成工程(実施例1の5.に対応)で得られたそれぞれの積層体について蛍光スペクトルを測定した。その結果を図4および図5に示す。図4および図5からわかるように、発光ピークが見られた波長の範囲は、実施例1の4.および5.で得られた積層体とそれぞれ同様であった。また、発光強度は、実施例1の4.および5.で得られた積層体よりもそれぞれ高く、より良好な発光特性を有していた。
(Example 2)
An organic light emitting device was produced in the same manner as in Example 1 except that the film forming temperature at the time of forming the hole transport layer and the light emitting layer was 140 ° C. Moreover, the fluorescence spectrum was measured about each laminated body obtained by the positive hole transport layer formation process (corresponding to 4. of Example 1) and the light emitting layer formation process (corresponding to 5. of Example 1). The results are shown in FIG. 4 and FIG. As can be seen from FIG. 4 and FIG. And 5. It was the same as each of the laminates obtained in. The emission intensity is the same as that in Example 1. And 5. It was higher than each of the laminates obtained in 1 and had better light emission characteristics.
本発明の発光層形成用組成物を用いると、簡便且つ容易に、効率良く工業的有利に発光層を製造することができるので、種々の産業に利用することができる。特に、表示装置や照明装置等を備えた電子機器等の産業分野に利用することができる。 When the composition for forming a light emitting layer of the present invention is used, the light emitting layer can be produced simply and easily, efficiently and industrially advantageously, and thus can be used in various industries. In particular, the present invention can be used in industrial fields such as electronic devices equipped with display devices, lighting devices, and the like.
1 ミストCVD装置
2 キャリアガス源
3 流量調節弁
4 ミスト発生源
4a 原料溶液
4b ミスト
5 容器
5a 水
6 超音波振動子
8 ホットプレート
9 供給管
10 基板
101R 有機発光素子
101G 有機発光素子
101B 有機発光素子
105 駆動用基板
111 表示領域
112 信号線駆動回路
112A 信号線
113 走査線駆動回路
113A 走査線
114 画素駆動回路
121 領域
122 フレキシブル・プリント配線基板
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Mist CVD apparatus 2 Carrier gas source 3 Flow control valve 4 Mist generation source 4a Raw material solution 4b Mist 5 Container 5a Water 6 Ultrasonic vibrator 8 Hot plate 9 Supply pipe 10 Substrate 101R Organic light emitting element 101G Organic light emitting element 101B Organic light emitting element 105 driving substrate 111 display area 112 signal line driving circuit 112A signal line 113 scanning line driving circuit 113A scanning line 114 pixel driving circuit 121 area 122 flexible printed wiring board
Claims (12)
The system provided with the electronic device of Claim 11, or its components.
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