JP2021009926A - Interface forming layer, organic electroluminescence element, display device, and lighting device - Google Patents

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拓 大野
弘彦 深川
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弘彦 深川
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Takahisa Shimizu
貴央 清水
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Abstract

To provide an interface forming layer that is compatible with the materials of an anode and a hole injection layer and has good storage stability in the atmosphere, and further provide an organic EL device using the interface forming layer.SOLUTION: An interface forming layer 10 is laminated between a hole injection layer 9 made of an organic matter and an anode 11 made of metal, the interface forming layer comprising metal oxides in which 50 atomic% or more of metal elements are zinc elements. An organic EL element 1 includes a substrate 2, a cathode 3, a light emitting layer 7, a hole injection layer 9, and an anode 11 in this order, and is provided with the interface forming layer 10 between the hole injection layer 9 and the anode 11.SELECTED DRAWING: Figure 1

Description

本発明は、界面形成層、並びにそれを用いた有機エレクトロルミネッセンス(以下、エレクトロルミネッセンス(電界発光)を「EL」と記す場合がある。)素子、表示装置及び照明装置に関する。 The present invention relates to an interface-forming layer, and an organic electroluminescence (hereinafter, electroluminescence (electroluminescence) may be referred to as "EL") element, display device, and lighting device using the interface-forming layer.

有機EL素子は、低電圧で駆動できる、薄型化、軽量化、フレキシブル化が可能である等の特徴を有している。このため、有機EL素子は、表示装置、照明装置等に好適に用いられている。
有機EL素子は、陰極と陽極との間に、電子輸送層、発光層、正孔輸送層等の複数の層が積層された構造を有している(例えば、特許文献1、特許文献2及び非特許文献3参照)。有機EL素子としては、基板と発光層との間に陽極が配置された順構造のものと、基板と発光層との間に陰極が配置された逆構造のものとがある。逆構造の有機EL素子では、これを表示装置等に用いる場合に、陰極とトランジスタ等を容易に接続できる。
The organic EL element has features such as being able to be driven at a low voltage, being thin, lightweight, and being flexible. Therefore, the organic EL element is suitably used for a display device, a lighting device, and the like.
The organic EL element has a structure in which a plurality of layers such as an electron transport layer, a light emitting layer, and a hole transport layer are laminated between a cathode and an anode (for example, Patent Document 1, Patent Document 2 and See Non-Patent Document 3). Examples of the organic EL element include a forward structure in which an anode is arranged between the substrate and the light emitting layer, and a reverse structure in which a cathode is arranged between the substrate and the light emitting layer. In an organic EL element having an inverted structure, when it is used in a display device or the like, a cathode and a transistor or the like can be easily connected.

逆構造有機EL素子の陰極材料としては、従来、ITO等の金属酸化物電極が用いられている。
近年、大気中で安定且つ仕事関数が小さい金属酸化物を、陰極表面に成膜した逆構造の有機EL素子が提案されている(例えば、非特許文献1及び非特許文献2参照)。この有機EL素子では、効率よく電子を有機層へ注入できる。また、この有機EL素子は、大気中での動作安定性が高い。
Conventionally, a metal oxide electrode such as ITO has been used as a cathode material for an inverted organic EL device.
In recent years, an organic EL device having an inverted structure in which a metal oxide stable in the atmosphere and having a small work function is formed on the surface of a cathode has been proposed (see, for example, Non-Patent Document 1 and Non-Patent Document 2). With this organic EL element, electrons can be efficiently injected into the organic layer. Further, this organic EL element has high operational stability in the atmosphere.

特開2011−184430号公報Japanese Unexamined Patent Publication No. 2011-184430 特開2012−151148号公報Japanese Unexamined Patent Publication No. 2012-151148

APPLIED PHYSICS LETTERS,Volume89,page183510(2006)APPLIED PHYSICS LETTERS, Volume89, page183510 (2006) Advanced Materials,Volume23,page1829(2011)Advanced Materials, Volume23, page1829 (2011) H.Choら,Science,vol.350,p.1222(2015)H. Cho et al., Science, vol. 350, p. 1222 (2015)

従来の有機EL素子では、大気中の水分及び酸素の影響を受けて電極材料が劣化することにより、非発光部が形成されることが問題となっていた。このため、従来の有機EL素子では、有機EL素子を厳密に封止して、電極材料の劣化を防止していた。
また、逆構造有機EL素子は、順構造有機EL素子と比べて大幅に高い大気安定性を持つため、厳密な封止の必要性が低いものの、Al等の酸化し易い実用金属を陽極に用いた場合、バリア膜を一切用いない無封止環境下では、陽極/正孔注入層界面の劣化に伴い、正孔の注入性が低下することによる発光面の劣化が確認される。
そのため、曲げによるバリア膜の劣化、破壊が容易に起こり得るフレキシブルディスプレイの普及のためには、陽極/正孔注入層界面の劣化を抑えた、より大気安定性の高い逆構造有機EL素子の実現が必要である。
従って、有機EL素子の大気中での安定性を向上させるためにも、正孔の注入性を保つことが可能な陽極/正孔注入層界面を形成することが要求されている。
In the conventional organic EL element, there has been a problem that a non-light emitting portion is formed due to deterioration of the electrode material under the influence of moisture and oxygen in the atmosphere. Therefore, in the conventional organic EL element, the organic EL element is tightly sealed to prevent deterioration of the electrode material.
Further, since the reverse structure organic EL element has significantly higher atmospheric stability than the forward structure organic EL element, although the need for strict sealing is low, a practical metal such as Al, which is easily oxidized, is used for the anode. If so, in an unsealed environment in which no barrier film is used, deterioration of the light emitting surface due to deterioration of the hole injection property is confirmed as the anode / hole injection layer interface deteriorates.
Therefore, in order to popularize flexible displays in which deterioration and destruction of the barrier film due to bending can easily occur, realization of a reverse-structured organic EL element having higher atmospheric stability and suppressing deterioration of the anode / hole injection layer interface is realized. is necessary.
Therefore, in order to improve the stability of the organic EL device in the atmosphere, it is required to form an anode / hole injection layer interface capable of maintaining the hole injection property.

本発明は、上記事情に鑑みなされたものであり、陽極及び正孔注入層の材料との相性が良く、大気中での保存安定性(保存寿命)が良好な界面形成層を提供することを課題とする。
また、本発明は、上記の大気中での保存安定性が良好な界面形成層を用いた有機EL素子、表示装置及び照明装置を提供することを更なる課題とする。
The present invention has been made in view of the above circumstances, and provides an interface cambium that is compatible with the materials of the anode and the hole injection layer and has good storage stability (storage life) in the atmosphere. Make it an issue.
Another object of the present invention is to provide an organic EL element, a display device and a lighting device using the above-mentioned interface cambium having good storage stability in the atmosphere.

本発明者は、上記課題を解決するために、鋭意検討を重ねた結果、金属元素の50原子%以上が亜鉛元素である金属酸化物からなる層を、正孔注入層と、陽極と、の間に積層することで、有機EL素子の大気中での安定性が向上することを見出し、本発明を想到した。
上記課題を解決する本発明の要旨構成は、以下の通りである。
As a result of diligent studies in order to solve the above problems, the present inventor has formed a layer made of a metal oxide in which 50 atomic% or more of a metal element is a zinc element, a hole injection layer and an anode. The present invention was conceived by finding that the stability of the organic EL element in the atmosphere is improved by laminating between them.
The gist structure of the present invention for solving the above problems is as follows.

本発明の界面形成層は、有機物からなる正孔注入層と、金属からなる陽極と、の間に積層され、金属元素の50原子%以上が亜鉛元素である金属酸化物からなることを特徴とする。
かかる本発明の界面形成層を、有機EL素子の正孔注入層と陽極との間に積層することで、有機EL素子の大気中での保存安定性を向上させることができる。
The interface-forming layer of the present invention is characterized in that it is laminated between a hole injection layer made of an organic substance and an anode made of a metal, and 50 atomic% or more of the metal element is made of a metal oxide which is a zinc element. To do.
By laminating the interface forming layer of the present invention between the hole injection layer of the organic EL element and the anode, the storage stability of the organic EL element in the atmosphere can be improved.

本発明の界面形成層において、前記金属酸化物は、亜鉛元素1に対する酸素元素の数が1未満であることが好ましい。この場合、該界面形成層を、有機EL素子の正孔注入層と陽極との間に積層することで、有機EL素子の大気中での保存安定性を更に向上させることができる。 In the interface cambium of the present invention, the metal oxide preferably has less than 1 oxygen element with respect to 1 zinc element. In this case, by laminating the interface forming layer between the hole injection layer of the organic EL element and the anode, the storage stability of the organic EL element in the atmosphere can be further improved.

本発明の界面形成層は、平均厚さが、1〜30nmであることが好ましい。この場合、界面形成層の被覆性が向上し、また、界面形成層の透明性及び導電性が良好となり、良好な正孔注入性が得られる。 The interface cambium of the present invention preferably has an average thickness of 1 to 30 nm. In this case, the coverage of the cambium is improved, the transparency and conductivity of the cambium are improved, and good hole injection property is obtained.

また、本発明の有機エレクトロルミネッセンス素子は、基板と、陰極と、発光層と、正孔注入層と、陽極と、をこの順に具え、
前記正孔注入層と、前記陽極と、の間に、上記の界面形成層を有することを特徴とする。
かかる本発明の有機エレクトロルミネッセンス素子は、大気中での保存安定性が高い。
Further, the organic electroluminescence device of the present invention includes a substrate, a cathode, a light emitting layer, a hole injection layer, and an anode in this order.
It is characterized by having the above-mentioned interface forming layer between the hole injection layer and the anode.
The organic electroluminescence element of the present invention has high storage stability in the atmosphere.

また、本発明の表示装置は、上記の有機エレクトロルミネッセンス素子を具えることを特徴とする。かかる本発明の表示装置は、保存寿命が長く、長期間安定して使用できる。 Further, the display device of the present invention is characterized by including the above-mentioned organic electroluminescence element. The display device of the present invention has a long storage life and can be used stably for a long period of time.

また、本発明の照明装置は、上記の有機エレクトロルミネッセンス素子を具えることを特徴とする。かかる本発明の照明装置は、保存寿命が長く、長期間安定して使用できる。 Further, the lighting device of the present invention is characterized by including the above-mentioned organic electroluminescence element. The lighting device of the present invention has a long shelf life and can be used stably for a long period of time.

本発明によれば、陽極及び正孔注入層の材料との相性が良く、大気中での保存安定性(保存寿命)が良好な界面形成層を提供することができる。
また、本発明によれば、かかる大気中での保存安定性が良好な界面形成層を用いた有機EL素子、表示装置及び照明装置を提供することができる。
According to the present invention, it is possible to provide an interface cambium that is compatible with the materials of the anode and the hole injection layer and has good storage stability (storage life) in the atmosphere.
Further, according to the present invention, it is possible to provide an organic EL element, a display device and a lighting device using an interface cambium having good storage stability in the atmosphere.

本実施形態の有機EL素子の一例を説明するための断面模式図である。It is sectional drawing for demonstrating an example of the organic EL element of this embodiment. 実施例及び比較例に示す有機EL素子の輝度−電圧(L−V)特性である。It is a luminance-voltage (LV) characteristic of the organic EL element shown in an Example and a comparative example. 実施例及び比較例に示す有機EL素子の電流密度−電圧(J−V)特性である。It is a current density-voltage (JV) characteristic of the organic EL element shown in an Example and a comparative example. 保存寿命試験を開始(0日経過)してから30日経過後、90日経過後に撮影した実施例及び比較例の有機EL素子の発光面画像である。該保存寿命試験では、有機EL素子を常温常湿下で保存し、発光面画像取得時のみ点灯させて評価を行った。It is a light emitting surface image of the organic EL element of an Example and a comparative example photographed after 30 days and 90 days after the start of the storage life test (0 days elapse). In the storage life test, the organic EL element was stored at room temperature and humidity, and was turned on only when the light emitting surface image was acquired for evaluation. 実施例及び比較例の有機EL素子について、0日経過時の発光面積を100%とした際の、30日経過後、90日経過後の発光面積比率である。For the organic EL devices of Examples and Comparative Examples, it is the ratio of the light emitting area after 30 days and 90 days when the light emitting area after 0 days is 100%.

以下に、本発明の界面形成層、有機エレクトロルミネッセンス素子、表示装置及び照明装置を、その実施形態に基づき、詳細に例示説明する。 Hereinafter, the interface cambium, the organic electroluminescence device, the display device, and the lighting device of the present invention will be described in detail based on the embodiments thereof.

<界面形成層>
本発明の界面形成層は、有機物からなる正孔注入層と、金属からなる陽極と、の間に積層するために用いられ、金属元素の50原子%以上が亜鉛元素である金属酸化物からなることを特徴とする。
<Cambium>
The interface forming layer of the present invention is used for laminating between a hole injection layer made of an organic substance and an electrode made of a metal, and is made of a metal oxide in which 50 atomic% or more of the metal element is a zinc element. It is characterized by that.

本発明の界面形成層は、亜鉛を主たる金属元素とする金属酸化物からなり、該界面形成層を、有機物からなる正孔注入層と金属からなる陽極との間に積層することで、金属からなる陽極の大気中での劣化を抑制することができる。そのため、本発明の界面形成層を、有機EL素子の正孔注入層と陽極との間に積層することで、有機EL素子の大気中での保存安定性が向上し、正孔注入層及び陽極の酸素耐性及び水分耐性が良好となり、大気中での安定した正孔注入が可能となる。
また、本発明の界面形成層を、正孔注入層と陽極との間に積層して、有機EL素子を構成することで、有機EL素子を厳密に封止する必要性を大幅に低減できる。
The cambium of the present invention is made of a metal oxide containing zinc as a main metal element, and the cambium is made of a metal by laminating it between a hole injection layer made of an organic substance and an anode made of a metal. It is possible to suppress the deterioration of the anode in the atmosphere. Therefore, by laminating the interface forming layer of the present invention between the hole injection layer of the organic EL element and the anode, the storage stability of the organic EL element in the atmosphere is improved, and the hole injection layer and the anode are improved. Oxygen resistance and water resistance are improved, and stable hole injection in the atmosphere becomes possible.
Further, by laminating the interface forming layer of the present invention between the hole injection layer and the anode to form an organic EL element, the need for strictly sealing the organic EL element can be significantly reduced.

本発明の界面形成層において、前記金属酸化物は、金属元素の50原子%以上が亜鉛元素であり、金属元素中の亜鉛元素の割合は、60原子%以上が好ましく、70原子%以上が更に好ましい。金属酸化物の金属元素中の亜鉛元素の割合が50原子%未満では、界面形成層の大気中での保存安定性(保存寿命)を十分に向上させることができない。
なお、金属酸化物中の金属元素としては、Znの他、Al等が挙げられる。
In the interface forming layer of the present invention, 50 atomic% or more of the metal element is zinc element, and the ratio of zinc element in the metal element is preferably 60 atomic% or more, more preferably 70 atomic% or more. preferable. If the proportion of zinc element in the metal element of the metal oxide is less than 50 atomic%, the storage stability (storage life) of the interface cambium in the atmosphere cannot be sufficiently improved.
Examples of the metal element in the metal oxide include Al and the like in addition to Zn.

本発明の界面形成層において、前記金属酸化物は、亜鉛元素1に対する酸素元素の数が1未満であることが好ましい。亜鉛元素1に対する酸素元素の数が1未満である(即ち、安定状態の酸化亜鉛と比べて、酸素元素が不足している)場合、金属からなる陽極の大気中での劣化を更に抑制でき、かかる界面形成層を、有機EL素子の正孔注入層と陽極との間に積層することで、有機EL素子の大気中での保存安定性を更に向上させることができる。なお、金属酸化物が酸化亜鉛である場合、かかる酸素元素が不足した金属酸化物は、ZnO(1-x)(式中、0<x<1)で表わされる。
また、亜鉛元素1に対する酸素元素の数は、0.5以上が好ましく、0.7以上が更に好ましく、0.8以上がより一層好ましい。亜鉛元素1に対する酸素元素の数が0.5以上であると、界面形成層の透明性が良好となる。なお、亜鉛元素1に対する酸素元素の数は、RBS(ラザフォード後方散乱分析法)により測定することができる。
In the interface cambium of the present invention, the metal oxide preferably has less than 1 oxygen element with respect to 1 zinc element. When the number of oxygen elements to 1 zinc element is less than 1 (that is, the oxygen element is deficient as compared with the stable zinc oxide), the deterioration of the metal anode in the atmosphere can be further suppressed. By laminating such an interface forming layer between the hole injection layer of the organic EL element and the anode, the storage stability of the organic EL element in the atmosphere can be further improved. When the metal oxide is zinc oxide, the metal oxide lacking such an oxygen element is represented by ZnO (1-x) (in the formula, 0 <x <1).
The number of oxygen elements with respect to zinc element 1 is preferably 0.5 or more, more preferably 0.7 or more, and even more preferably 0.8 or more. When the number of oxygen elements with respect to zinc element 1 is 0.5 or more, the transparency of the interface cambium becomes good. The number of oxygen elements with respect to zinc element 1 can be measured by RBS (Rutherford backscattering analysis method).

本発明の界面形成層は、平均厚さが、1〜30nmであることが好ましく、1〜10nmであることがより好ましく、1〜5nmであることが更に好ましく、2〜5nmであることがより一層好ましい。界面形成層の平均厚さが1nm以上であると、界面形成層の被覆性が向上し、また、平均厚さが30nm以下であると、界面形成層の透明性及び導電性が良好となり、良好な正孔注入性が得られる。なお、界面形成層の平均厚さは、触針式段差計、分光エリプソメトリーにより測定することができる。 The interface-forming layer of the present invention has an average thickness of preferably 1 to 30 nm, more preferably 1 to 10 nm, further preferably 1 to 5 nm, and more preferably 2 to 5 nm. More preferred. When the average thickness of the cambium is 1 nm or more, the coverage of the cambium is improved, and when the average thickness is 30 nm or less, the transparency and conductivity of the cambium are good, which is good. Good hole injection property can be obtained. The average thickness of the interface cambium can be measured by a stylus type step meter or spectroscopic ellipsometry.

本発明の界面形成層の材料となる亜鉛を主たる金属元素とする金属酸化物は、一部が隣接する陽極の材料や正孔注入層の材料との反応生成物として存在していてもよい。隣接する陽極の材料や正孔注入層の材料と反応することにより陽極/正孔注入層界面が強固になり、大気中での安定性がより一層良好となる。 The metal oxide containing zinc as a main metal element, which is the material of the interface forming layer of the present invention, may be present as a reaction product with a part of the adjacent anode material or the hole injection layer material. By reacting with the material of the adjacent anode and the material of the hole injection layer, the interface between the anode and the hole injection layer becomes stronger, and the stability in the atmosphere becomes even better.

本発明の界面形成層は、例えば、スパッタリング法、蒸着法等によって形成することができる。また、界面形成層を構成する金属酸化物中の、亜鉛元素1に対する酸素元素の数は、例えば、反応性スパッタにおける不活性ガス(アルゴンガス等)と酸素ガスとの流量比をコントロールすることで、調整できる。 The interface forming layer of the present invention can be formed by, for example, a sputtering method, a vapor deposition method, or the like. Further, the number of oxygen elements to zinc element 1 in the metal oxide constituting the interface forming layer can be determined by controlling the flow rate ratio of the inert gas (argon gas or the like) and the oxygen gas in the reactive sputtering, for example. , Can be adjusted.

本発明の界面形成層は、有機物からなる正孔注入層と、金属からなる陽極と、の間に積層されるが、正孔注入層及び陽極については、後述の有機EL素子の欄で詳述する。但し、本発明の界面形成層の用途は、有機EL素子や、それを具える表示装置や照明装置に限定されるものではなく、例えば、薄膜太陽電池等にも利用できる。 The interface forming layer of the present invention is laminated between a hole injection layer made of an organic substance and an anode made of a metal. The hole injection layer and the anode will be described in detail in the section of the organic EL element described later. To do. However, the application of the interface cambium of the present invention is not limited to an organic EL element and a display device or a lighting device equipped with the organic EL element, and can be used, for example, in a thin-film solar cell or the like.

<有機エレクトロルミネッセンス素子>
本発明の有機エレクトロルミネッセンス素子は、基板と、陰極と、発光層と、正孔注入層と、陽極と、をこの順に具え、前記正孔注入層と、前記陽極と、の間に、上述の界面形成層を有することを特徴とする。
かかる本発明の有機エレクトロルミネッセンス素子は、正孔注入層と陽極との間に、上述の界面形成層を有するため、酸素耐性及び水分耐性が良好であり、大気中での保存安定性が高い(保存寿命が長い)。
<Organic electroluminescence element>
The organic electroluminescence element of the present invention includes a substrate, a cathode, a light emitting layer, a hole injection layer, and an anode in this order, and is described above between the hole injection layer and the anode. It is characterized by having an interface-forming layer.
Since the organic electroluminescence element of the present invention has the above-mentioned interface forming layer between the hole injection layer and the anode, it has good oxygen resistance and moisture resistance, and has high storage stability in the atmosphere ( Long shelf life).

次に、本発明の有機エレクトロルミネッセンス素子の一態様を、図面を参照しながら詳細に説明する。図1は、本実施形態の有機EL素子の一例を説明するための断面模式図である。 Next, one aspect of the organic electroluminescence device of the present invention will be described in detail with reference to the drawings. FIG. 1 is a schematic cross-sectional view for explaining an example of the organic EL element of the present embodiment.

図1に示す本実施形態の有機EL素子1は、基板2上に、陰極3と、発光層7と、陽極11と、がこの順に設けられており、陰極3(電極)と陽極11(電極)との間に、発光層7を含む積層構造が形成されているものである。
本実施形態の有機EL素子1における積層構造は、無機電子注入層4と、有機電子注入層5と、電子輸送層6と、発光層7と、正孔輸送層8と、正孔注入層9と、がこの順に形成されたものである。そして、界面形成層10は、正孔注入層9と陽極11との間に配置されている。ここで、図1に示す有機EL素子1は、界面形成層10が、金属元素の50原子%以上が亜鉛元素である金属酸化物からなる。
本実施形態の有機EL素子1は、基板2と発光層7との間に陰極3が配置された逆構造のものである。図1に示す有機EL素子1は、基板2と反対側に光を取り出すトップエミッション型のものであってもよいし、基板2側に光を取り出すボトムエミッション型のものであってもよい。
In the organic EL element 1 of the present embodiment shown in FIG. 1, a cathode 3, a light emitting layer 7, and an anode 11 are provided in this order on a substrate 2, and the cathode 3 (electrode) and the anode 11 (electrode) are provided in this order. ), A laminated structure including the light emitting layer 7 is formed.
The laminated structure of the organic EL element 1 of the present embodiment includes an inorganic electron injection layer 4, an organic electron injection layer 5, an electron transport layer 6, a light emitting layer 7, a hole transport layer 8, and a hole injection layer 9. And are formed in this order. The interface forming layer 10 is arranged between the hole injection layer 9 and the anode 11. Here, in the organic EL element 1 shown in FIG. 1, the interface forming layer 10 is made of a metal oxide in which 50 atomic% or more of the metal element is a zinc element.
The organic EL element 1 of the present embodiment has an inverted structure in which the cathode 3 is arranged between the substrate 2 and the light emitting layer 7. The organic EL element 1 shown in FIG. 1 may be a top-emission type that extracts light on the side opposite to the substrate 2, or may be a bottom-emission type that extracts light on the substrate 2 side.

(基板)
基板2の材料としては、樹脂材料、ガラス材料等が挙げられる。基板2の材料は、1種のみを用いてもよいし、2種以上を組み合わせて使用してもよい。
基板2に用いられる樹脂材料としては、ポリエチレンテレフタレート、ポリエチレンナフタレート、シクロオレフィンポリマー、ポリアミド、ポリエーテルサルフォン、ポリメチルメタクリレート、ポリカーボネート、ポリアリレート等が挙げられる。基板2の材料として、樹脂材料を用いた場合、柔軟性に優れた有機EL素子1が得られるため好ましい。
一方、基板2に用いられるガラス材料としては、石英ガラス、ソーダガラス等が挙げられる。
(substrate)
Examples of the material of the substrate 2 include a resin material and a glass material. As the material of the substrate 2, only one kind may be used, or two or more kinds may be used in combination.
Examples of the resin material used for the substrate 2 include polyethylene terephthalate, polyethylene naphthalate, cycloolefin polymer, polyamide, polyether sulfone, polymethylmethacrylate, polycarbonate, polyarylate and the like. When a resin material is used as the material of the substrate 2, the organic EL element 1 having excellent flexibility can be obtained, which is preferable.
On the other hand, examples of the glass material used for the substrate 2 include quartz glass and soda glass.

有機EL素子1がボトムエミッション型のものである場合には、基板2の材料として、透明基板を用いる。
一方、有機EL素子1がトップエミッション型のものである場合には、基板2の材料として、透明基板だけでなく、不透明基板を用いてもよい。不透明基板としては、例えば、アルミナのようなセラミックス材料からなる基板、ステンレス鋼のような金属板の表面に酸化膜(絶縁膜)を形成した基板、樹脂材料で構成された基板等が挙げられる。
When the organic EL element 1 is a bottom emission type, a transparent substrate is used as the material of the substrate 2.
On the other hand, when the organic EL element 1 is a top emission type, not only a transparent substrate but also an opaque substrate may be used as the material of the substrate 2. Examples of the opaque substrate include a substrate made of a ceramic material such as alumina, a substrate having an oxide film (insulating film) formed on the surface of a metal plate such as stainless steel, and a substrate made of a resin material.

基板2の平均厚さは、特に限定されないが、0.1〜30mmであることが好ましく、より好ましくは0.1〜10mmである。なお、基板2の平均厚さは、デジタルマルチメーター、ノギスにより測定することができる。 The average thickness of the substrate 2 is not particularly limited, but is preferably 0.1 to 30 mm, more preferably 0.1 to 10 mm. The average thickness of the substrate 2 can be measured with a digital multimeter and calipers.

(陰極)
陰極3の材料としては、ITO(インジウム酸化錫)、IZO(インジウム酸化亜鉛)、FTO(フッ素酸化錫)、InSnZnO(インジウム酸化亜鉛錫、ITZO)、In33、SnO2、Sb含有SnO2、Al含有ZnO等の酸化物の導電材料を用いることが好ましい。これらの中でも、陰極3の材料としては、ITO、IZO、FTOを用いることが特に好ましい。これら導電材料は、ボトムエミッション型有機EL素子の陰極材料として好ましい。
(cathode)
As the material of the cathode 3, ITO (tin indium oxide), IZO (zinc oxide), FTO (tin fluorine oxide), InSnZNO (tin zinc oxide, ITZO), In 3 O 3 , SnO 2 , Sb-containing SnO 2 , Al-containing ZnO and other oxide conductive materials are preferably used. Among these, it is particularly preferable to use ITO, IZO, and FTO as the material of the cathode 3. These conductive materials are preferable as the cathode material for the bottom emission type organic EL element.

一方、トップエミッション型有機EL素子の場合、陰極には、Ag合金等の反射率の高い電極を用いることが好ましい。 On the other hand, in the case of a top-emission type organic EL element, it is preferable to use an electrode having high reflectance such as Ag alloy as the cathode.

陰極3の平均厚さは、特に制限されないが、10〜500nmであることが好ましく、より好ましくは100〜200nmである。 The average thickness of the cathode 3 is not particularly limited, but is preferably 10 to 500 nm, and more preferably 100 to 200 nm.

(無機電子注入層)
無機電子注入層4としては、例えば、仕事関数の低い金属酸化物である、亜鉛、スズ、ジルコニウム、シリコン、ゲルマニウム、チタン、ハフニウムから選ばれる1種以上の元素の酸化物が好ましい。
(Inorganic electron injection layer)
As the inorganic electron injection layer 4, for example, oxides of one or more elements selected from zinc, tin, zirconium, silicon, germanium, titanium, and hafnium, which are metal oxides having a low work function, are preferable.

無機電子注入層4の平均厚さは、特に限定されないが、1〜1000nmであることが好ましく、より好ましくは2〜100nmである。無機電子注入層4の平均厚さが1nm以上であると、無機電子注入層4を有することによる効果が十分に得られる。また、無機電子注入層4の平均厚さが1000nm以下であると、無機電子注入層4を効率よく形成できる。なお、無機電子注入層4の平均厚さは、触針式段差計、分光エリプソメトリーにより測定することができる。 The average thickness of the inorganic electron injection layer 4 is not particularly limited, but is preferably 1 to 1000 nm, more preferably 2 to 100 nm. When the average thickness of the inorganic electron injection layer 4 is 1 nm or more, the effect of having the inorganic electron injection layer 4 can be sufficiently obtained. Further, when the average thickness of the inorganic electron injection layer 4 is 1000 nm or less, the inorganic electron injection layer 4 can be efficiently formed. The average thickness of the inorganic electron injection layer 4 can be measured by a stylus type step meter and spectroscopic ellipsometry.

(有機電子注入層)
有機電子注入層5の材料としては、例えば、トランス型ポリアセチレン、シス型ポリアセチレン、ポリ(ジ−フェニルアセチレン)(PDPA)、ポリ(アルキル,フェニルアセチレン)(PAPA)等のポリアセチレン系化合物;ポリ(パラ−フェンビニレン)(PPV)、ポリ(2,5−ジアルコキシ−パラ−フェニレンビニレン)(RO−PPV)、シアノ−置換−ポリ(パラ−フェンビニレン)(CN−PPV)、ポリ(2−ジメチルオクチルシリル−パラ−フェニレンビニレン)(DMOS−PPV)、ポリ(2−メトキシ,5−(2’−エチルヘキソキシ)−パラ−フェニレンビニレン)(MEH−PPV)等のポリパラフェニレンビニレン系化合物;ポリ(3−アルキルチオフェン)(PAT)、ポリ(オキシプロピレン)トリオール(POPT)等のポリチオフェン系化合物;ポリ(9,9−ジオクチルフルオレンのようなポリ(9,9−ジアルキルフルオレン)(PDAF)、ポリ(ジオクチルフルオレン−アルト−ベンゾチアジアゾール)(F8BT)、α,ω−ビス[N,N’−ジ(メチルフェニル)アミノフェニル]−ポリ[9,9−ビス(2−エチルヘキシル)フルオレン−2,7−ジル](PF2/6am4)、ポリ(9,9−ジオクチル−2,7−ジビニレンフルオレニル−アルト−コ(アントラセン−9,10−ジイル)等のポリフルオレン系化合物;ポリ(パラ−フェニレン)(PPP)、ポリ(1,5−ジアルコキシ−パラ−フェニレン)(RO−PPP)等のポリパラフェニレン系化合物;ポリ(N−ビニルカルバゾール)(PVK)等のポリカルバゾール系化合物;ポリ(メチルフェニルシラン)(PMPS)、ポリ(ナフチルフェニルシラン)(PNPS)、ポリ(ビフェニリルフェニルシラン)(PBPS)等のポリシラン系化合物等が挙げられる。これらは、1種を用いてもよく、2種以上を用いてもよい。
(Organic electron injection layer)
Examples of the material of the organic electron injection layer 5 include polyacetylene compounds such as trans-type polyacetylene, cis-type polyacetylene, poly (di-phenylacetylene) (PDPA), and poly (alkyl, phenylacetylene) (PAPA); poly (para). -Fenbinylene) (PPV), poly (2,5-dialkoxy-para-phenylene vinylene) (RO-PPV), cyano-substituted-poly (para-phenylene) (CN-PPV), poly (2-dimethyl) Polyparaphenylene vinylene compounds such as octylsilyl-para-phenylene vinylene) (DMOS-PPV), poly (2-methoxy, 5- (2'-ethylhexoxy) -para-phenylene vinylene) (MEH-PPV); poly (poly ( Polythiophene compounds such as 3-alkylthiophene (PAT), poly (oxypropylene) triol (POPT); poly (9,9-dialkylfluorene) such as poly (9,9-dioctylfluorene) (PDAF), poly ( Dioctylfluorene-alto-benzothiazol) (F8BT), α, ω-bis [N, N'-di (methylphenyl) aminophenyl] -poly [9,9-bis (2-ethylhexyl) fluorene-2,7- Polyfluorene compounds such as Jill] (PF2 / 6am4), poly (9,9-dioctyl-2,7-dibinylene fluorenyl-altoco (anthracene-9,10-diyl); poly (para-phenylene). ) (PPP), poly (1,5-dialkoxy-para-phenylene) (RO-PPP) and other polyparaphenylene compounds; poly (N-vinylcarbazole) (PVK) and other polycarbazole compounds; Examples thereof include polysilane compounds such as methylphenylsilane (PMPS), poly (naphthylphenylsilane) (PNPS), and poly (biphenylylphenylsilane) (PBPS). One of these may be used. More than a seed may be used.

有機電子注入層5の平均厚さは、特に限定されないが、5〜100nmであることが好ましく、より好ましくは10〜60nmである。なお、有機電子注入層5の平均厚さは、触針式段差計、分光エリプソメトリーにより測定することができる。または、水晶振動子膜厚計により成膜時に測定することができる。 The average thickness of the organic electron injection layer 5 is not particularly limited, but is preferably 5 to 100 nm, and more preferably 10 to 60 nm. The average thickness of the organic electron injection layer 5 can be measured by a stylus type step meter and spectroscopic ellipsometry. Alternatively, it can be measured at the time of film formation with a crystal oscillator film thickness meter.

(電子輸送層)
電子輸送層6の材料としては、電子輸送層6の材料として通常用いることができるいずれの材料も用いることができ、これらを混合して用いてもよい。
電子輸送層6の材料として用いることができる低分子化合物の例としては、ビス[2−(o−ヒドロキシフェニルベンゾチアゾール]亜鉛(II)(Zn(BTZ)2)、トリス(8−ヒドロキシキノリナト)アルミニウム(Alq3)等に代表される各種金属錯体、ホウ素含有化合物、トリス−1,3,5−(3’−(ピリジン−3”−イル)フェニル)ベンゼン(TmPyPhB)等のピリジン誘導体、2−(3−(9−カルバゾリル)フェニル)キノリン(mCQ)等のキノリン誘導体、2−フェニル−4,6−ビス(3,5−ジピリジルフェニル)ピリミジン(BPyPPM)等のピリミジン誘導体、ピラジン誘導体、バソフェナントロリン(BPhen)等のフェナントロリン誘導体、2,4−ビス(4−ビフェニル)−6−(4’−(2−ピリジニル)−4−ビフェニル)−[1,3,5]トリアジン(MPT)等のトリアジン誘導体、3−フェニル−4−(1’−ナフチル)−5−フェニル−1,2,4−トリアゾール(TAZ)等のトリアゾール誘導体、オキサゾール誘導体、2−(4−ビフェニリル)−5−(4−tert−ブチルフェニル−1,3,4−オキサジアゾール)(PBD)等のオキサジアゾール誘導体、2,2’,2”−(1,3,5−ベントリイル)−トリス(1−フェニル−1−H−ベンズイミダゾール)(TPBI)等のイミダゾール誘導体、ナフタレン、ペリレン等の芳香環テトラカルボン酸無水物、2,5−ビス(6’−(2’,2”−ビピリジル))−1,1−ジメチル−3,4−ジフェニルシロール(PyPySPyPy)等のシロール誘導体に代表される有機シラン誘導体等が挙げられ、これらの1種または2種以上を用いることができる。これらの中でも、Zn(BTZ)2が好ましい。
(Electronic transport layer)
As the material of the electron transport layer 6, any material that can be usually used as the material of the electron transport layer 6 can be used, and these may be mixed and used.
Examples of low molecular weight compounds that can be used as materials for the electron transport layer 6 include bis [2- (o-hydroxyphenylbenzothiazole] zinc (II) (Zn (BTZ) 2 )) and tris (8-hydroxyquinolinato). ) Various metal complexes typified by aluminum (Alq 3 ), boron-containing compounds, pyridine derivatives such as tris-1,3,5- (3'-(pyridine-3 "-yl) phenyl) benzene (TmPyPhB), Kinolin derivatives such as 2- (3- (9-carbazolyl) phenyl) quinoline (mCQ), pyrimidine derivatives such as 2-phenyl-4,6-bis (3,5-dipyridylphenyl) pyrimidine (BPyPPM), pyrazine derivatives, Phenantroline derivatives such as bassofenantroline (BPhen), 2,4-bis (4-biphenyl) -6- (4'-(2-pyridinyl) -4-biphenyl)-[1,3,5] triazine (MPT), etc. Triazine derivatives, triazole derivatives such as 3-phenyl-4- (1'-naphthyl) -5-phenyl-1,2,4-triazole (TAZ), oxazole derivatives, 2- (4-biphenylyl) -5-( Oxaziazole derivatives such as 4-tert-butylphenyl-1,3,4-oxadiazole) (PBD), 2,2', 2 "-(1,3,5-ventryyl) -tris (1-phenyl) Imidazole derivatives such as -1-H-benzimidazole (TPBI), aromatic ring tetracarboxylic acid anhydrides such as naphthalene and perylene, 2,5-bis (6'-(2', 2 "-bipyridyl))-1 , 1-Dimethyl-3,4-Diphenylcyclol (PyPySPyPy) and other syrol derivatives are examples of organic silane derivatives, and one or more of these can be used. BTZ) 2 is preferable.

電子輸送層6の平均厚さは、特に限定されないが、10〜150nmであることが好ましく、より好ましくは、40〜100nmである。なお、電子輸送層6の平均厚さは、水晶振動子膜厚計により成膜時に測定できる。 The average thickness of the electron transport layer 6 is not particularly limited, but is preferably 10 to 150 nm, and more preferably 40 to 100 nm. The average thickness of the electron transport layer 6 can be measured at the time of film formation with a crystal oscillator film thickness meter.

(発光層)
発光層7を形成する材料は、低分子化合物であってもよいし、高分子化合物であってもよいし、これらを混合して用いてもよい。
(Light emitting layer)
The material forming the light emitting layer 7 may be a low molecular weight compound, a high molecular weight compound, or a mixture thereof.

発光層7を形成する高分子化合物としては、例えば、トランス型ポリアセチレン、シス型ポリアセチレン、ポリ(ジ−フェニルアセチレン)(PDPA)、ポリ(アルキルフェニルアセチレン)(PAPA)等のポリアセチレン系化合物;ポリ(パラ−フェンビニレン)(PPV)、ポリ(2,5−ジアルコキシ−パラ−フェニレンビニレン)(RO−PPV)、シアノ−置換−ポリ(パラ−フェンビニレン)(CN−PPV)、ポリ(2−ジメチルオクチルシリル−パラ−フェニレンビニレン)(DMOS−PPV)、ポリ(2−メトキシ,5−(2’−エチルヘキソキシ)−パラ−フェニレンビニレン)(MEH−PPV)等のポリパラフェニレンビニレン系化合物;ポリ(3−アルキルチオフェン)(PAT)、ポリ(オキシプロピレン)トリオール(POPT)等のポリチオフェン系化合物;ポリ(9,9−ジアルキルフルオレン)(PDAF)、ポリ(ジオクチルフルオレン−アルト−ベンゾチアジアゾール)(F8BT)、α,ω−ビス[N,N’−ジ(メチルフェニル)アミノフェニル]−ポリ[9,9−ビス(2−エチルヘキシル)フルオレン−2,7−ジル](PF2/6am4)、ポリ(9,9−ジオクチル−2,7−ジビニレンフルオレニル−アルト−コ(アントラセン−9,10−ジイル)等のポリフルオレン系化合物;ポリ(パラ−フェニレン)(PPP)、ポリ(1,5−ジアルコキシ−パラ−フェニレン)(RO−PPP)等のポリパラフェニレン系化合物;ポリ(N−ビニルカルバゾール)(PVK)等のポリカルバゾール系化合物;ポリ(メチルフェニルシラン)(PMPS)、ポリ(ナフチルフェニルシラン)(PNPS)、ポリ(ビフェニリルフェニルシラン)(PBPS)等のポリシラン系化合物;更には特開2011−184430号公報、特開2012−151148号公報に記載のホウ素化合物系高分子化合物等が挙げられる。 Examples of the polymer compound forming the light emitting layer 7 include polyacetylene compounds such as trans-type polyacetylene, cis-type polyacetylene, poly (di-phenylacetylene) (PDPA), and poly (alkylphenylacetylene) (PAPA); Para-phenylene) (PPV), poly (2,5-dialkoxy-para-phenylene vinylene) (RO-PPV), cyano-substituted-poly (para-phenylene) (CN-PPV), poly (2- Polyparaphenylene vinylene compounds such as dimethyloctylsilyl-para-phenylene vinylene) (DMOS-PPV), poly (2-methoxy, 5- (2'-ethylhexoxy) -para-phenylene vinylene) (MEH-PPV); poly Polythiophene compounds such as (3-alkylthiophene) (PAT), poly (oxypropylene) triol (POPT); poly (9,9-dialkylfluorene) (PDAF), poly (dioctylfluorene-alto-benzothiazol) (F8BT) ), Α, ω-bis [N, N'-di (methylphenyl) aminophenyl] -poly [9,9-bis (2-ethylhexyl) fluorene-2,7-zyl] (PF2 / 6am4), poly ( Polyfluorene compounds such as 9,9-dioctyl-2,7-divinylenefluorenyl-altoco (anthracene-9,10-diyl); poly (para-phenylene) (PPP), poly (1,5) Polyparaphenylene compounds such as −dialkoxy-para-phenylene) (RO-PPP); polycarbazole compounds such as poly (N-vinylcarbazole) (PVK); poly (methylphenylsilane) (PMPS), poly ( Polysilane compounds such as naphthylphenylsilane (PNPS) and poly (biphenylylphenylsilane) (PBPS); further, boron compound-based polymer compounds described in JP2011-184430A and JP2012-151148A. And so on.

発光層7を形成する低分子化合物としては、リン光発光材料の他、8−ヒドロキシキノリンアルミニウム(Alq3)、トリス[1−フェニルイソキノリン−C2,N]イリジウム(III)(Ir(piq)3)、ビス[2−(o−ヒドロキシフェニルベンゾチアゾール]亜鉛(II)(Zn(BTZ)2)トリス(4−メチル−8−キノリノレート)アルミニウム(III)(Almq3)、8−ヒドロキシキノリン亜鉛(Znq2)、(1,10−フェナントロリン)−トリス−(4,4,4−トリフルオロ−1−(2−チエニル)−ブタン−1,3−ジオネート)ユーロピウム(III)(Eu(TTA)3(phen))、2,3,7,8,12,13,17,18−オクタエチル−21H,23H−ポルフィンプラチナム(II)等の各種金属錯体;ジスチリルベンゼン(DSB)、ジアミノジスチリルベンゼン(DADSB)等のベンゼン系化合物、ナフタレン、ナイルレッド等のナフタレン系化合物、フェナントレン等のフェナントレン系化合物、クリセン、6−ニトロクリセン等のクリセン系化合物、ペリレン、N,N’−ビス(2,5−ジ−t−ブチルフェニル)−3,4,9,10−ペリレン−ジ−カルボキシイミド(BPPC)等のペリレン系化合物、コロネン等のコロネン系化合物、アントラセン、ビススチリルアントラセン等のアントラセン系化合物、ピレン等のピレン系化合物、4−(ジ−シアノメチレン)−2−メチル−6−(パラ−ジメチルアミノスチリル)−4H−ピラン(DCM)等のピラン系化合物、アクリジン等のアクリジン系化合物、スチルベン等のスチルベン系化合物、4,4’−ビス[9−ジカルバゾリル]−2,2’−ビフェニル(CBP)、4、4’−ビス(9−エチル−3−カルバゾビニレン)−1,1’−ビフェニル(BCzVBi)等のカルバゾール系化合物、2,5−ジベンゾオキサゾールチオフェン等のチオフェン系化合物、ベンゾオキサゾール等のベンゾオキサゾール系化合物、ベンゾイミダゾール等のベンゾイミダゾール系化合物、2,2’−(パラ−フェニレンジビニレン)−ビスベンゾチアゾール等のベンゾチアゾール系化合物、ビスチリル(1,4−ジフェニル−1,3−ブタジエン)、テトラフェニルブタジエン等のブタジエン系化合物、ナフタルイミド等のナフタルイミド系化合物、クマリン等のクマリン系化合物、ペリノン等のペリノン系化合物、オキサジアゾール等のオキサジアゾール系化合物、アルダジン系化合物、1,2,3,4,5−ペンタフェニル−1,3−シクロペンタジエン(PPCP)等のシクロペンタジエン系化合物、キナクリドン、キナクリドンレッド等のキナクリドン系化合物、ピロロピリジン、チアジアゾロピリジン等のピリジン系化合物、2,2’,7,7’−テトラフェニル−9,9’−スピロビフルオレン等のスピロ化合物、フタロシアニン(H2Pc)、銅フタロシアニン等の金属又は無金属のフタロシアニン系化合物等が挙げられ、これらの1種又は2種以上を用いることができる。 Examples of the low molecular weight compound forming the light emitting layer 7 include a phosphorus light emitting material, 8-hydroxyquinolin aluminum (Alq 3 ), tris [1-phenylisoquinolin-C2, N] iridium (III) (Ir (piq) 3 ). ), Bis [2- (o-hydroxyphenylbenzothiazole] zinc (II) (Zn (BTZ) 2 ) tris (4-methyl-8-quinolinolate) aluminum (III) (Almq 3 ), 8-hydroxyquinolin zinc ( Znq 2 ), (1,10-phenanthroline) -Tris- (4,4,4-trifluoro-1- (2-thienyl) -butane-1,3-geonate) Europium (III) (Eu (TTA) 3 (Phen)), various metal compounds such as 2,3,7,8,12,13,17,18-octaethyl-21H, 23H-porphin platinum (II); distyrylbenzene (DSB), diaminodistyrylbenzene ( Benzene compounds such as DADSB), naphthalene compounds such as naphthalene and Nile Red, phenanthrene compounds such as phenanthrene, chrysen compounds such as chrysen and 6-nitrochrycene, perylene, N, N'-bis (2,5-) Di-t-butylphenyl) -3,4,9,10-perylene-di-carboxyimide (BPPC) and other perylene-based compounds, coronen and other coronene-based compounds, anthracene, bisstyrylanthracene and other anthracene-based compounds, pyrene Pyrene compounds such as 4- (di-cyanomethylene) -2-methyl-6- (para-dimethylaminostyryl) -4H-pyran (DCM) and other pyran compounds, acrydin compounds such as acrydin, stillben and the like. Stilben compound, 4,4'-bis [9-dicarbazolyl] -2,2'-biphenyl (CBP), 4,4'-bis (9-ethyl-3-carbazovinylene) -1,1'-biphenyl ( Carbazole compounds such as BCzVBi), thiophene compounds such as 2,5-dibenzoxazolethiophene, benzoxazole compounds such as benzoxazole, benzoimidazole compounds such as benzoimidazole, 2,2'-(para-phenylenedivinylene). ) -Benzothiazole compounds such as bisbenzothiazole, butadiene compounds such as bistilyl (1,4-diphenyl-1,3-butadiene) and tetraphenylbutadiene, naphthalimide compounds such as naphthalimide, and coumarin compounds such as coumarin. Compound Products, perinone compounds such as perinone, oxadiazole compounds such as oxadiazole, aldazine compounds, cyclopentadiene such as 1,2,3,4,5-pentaphenyl-1,3-cyclopentadiene (PPCP) Systems compounds, quinacridone compounds such as quinacridone and quinacridone red, pyridine compounds such as pyrolopyridine and thiadiazolopyridine, and spiros such as 2,2', 7,7'-tetraphenyl-9,9'-spirobifluorene. Examples thereof include compounds, metal or non-metal phthalocyanine compounds such as phthalocyanine (H 2 Pc) and copper phthalocyanine, and one or more of these can be used.

発光層7としては、可視光を発光する材料以外にも、例えば、赤外の発光を示す有機材料を用いることもできる。また、発光層7の材料としては、有機材料以外にも、例えば量子ドットやCH3NH3PbBr3に代表されるペロブスカイト構造の材料(例えば、非特許文献3参照)を用いてもよい。発光層7の材料としては、蛍光材料やリン光材料に加え、熱活性化遅延蛍光材料を用いてもよい。 As the light emitting layer 7, for example, an organic material that emits infrared light can be used in addition to the material that emits visible light. Further, as the material of the light emitting layer 7, other than the organic material, for example, a material having a perovskite structure represented by quantum dots or CH 3 NH 3 PbBr 3 (see, for example, Non-Patent Document 3) may be used. As the material of the light emitting layer 7, a thermally activated delayed fluorescent material may be used in addition to the fluorescent material and the phosphorescent material.

発光層7の平均厚さは、特に限定されないが、10〜150nmであることが好ましくより好ましくは20〜100nmである。なお、発光層7の平均厚さは、発光層7の材料が低分子化合物である場合、水晶振動子膜厚計により測定でき、また、発光層7の材料が高分子化合物である場合、接触式段差計により測定できる。 The average thickness of the light emitting layer 7 is not particularly limited, but is preferably 10 to 150 nm, more preferably 20 to 100 nm. The average thickness of the light emitting layer 7 can be measured by a crystal oscillator film thickness meter when the material of the light emitting layer 7 is a low molecular compound, and when the material of the light emitting layer 7 is a high molecular compound, contact is made. It can be measured with a type step meter.

(正孔輸送層)
正孔輸送層8の材料としては、正孔輸送層8の材料として通常用いることができるいずれの材料も用いることができ、これらを混合して用いてもよい。
正孔輸送層8の材料としては、N4,N4’−ビス(ジベンゾ[b,d]チオフェン−4−イル)−N4,N4’−ジフェニルビフェニル−4,4’−ジアミン(DBTPB)、1,1−ビス(4−ジ−パラ−トリアミノフェニル)シクロへキサン、1,1’−ビス(4−ジ−パラ−トリルアミノフェニル)−4−フェニル−シクロヘキサン等のアリールシクロアルカン系化合物、4,4’,4”−トリメチルトリフェニルアミン、N,N,N’,N’−テトラフェニル−1,1’−ビフェニル−4,4’−ジアミン、N,N’−ジフェニル−N,N’−ビス(3−メチルフェニル)−1,1’−ビフェニル−4,4’−ジアミン(TPD1)、N,N’−ジフェニル−N,N’−ビス(4−メトキシフェニル)−1,1’−ビフェニル−4,4’−ジアミン(TPD2)、N,N,N’,N’−テトラキス(4−メトキシフェニル)−1,1’−ビフェニル−4,4’−ジアミン(TPD3)、N,N’−ジ(1−ナフチル)−N,N’−ジフェニル−1,1’−ビフェニル−4,4’−ジアミン(α−NPD)、トリフェニルアミンテトラマー(TPTE)等のアリールアミン系化合物、N,N,N’,N’−テトラフェニル−パラ−フェニレンジアミン、N,N,N’,N’−テトラ(パラ−トリル)−パラ−フェニレンジアミン、N,N,N’,N’−テトラ(メタ−トリル)−メタ−フェニレンジアミン(PDA)等のフェニレンジアミン系化合物、カルバゾール、N−イソプロピルカルバゾール、N−フェニルカルバゾール等のカルバゾール系化合物、スチルベン、4−ジ−パラ−トリルアミノスチルベン等のスチルベン系化合物、OxZ等のオキサゾール系化合物、トリフェニルメタン、m−MTDATA等のトリフェニルメタン系化合物、1−フェニル−3−(パラ−ジメチルアミノフェニル)ピラゾリン等のピラゾリン系化合物、ベンジン(シクロヘキサジエン)系化合物、トリアゾール等のトリアゾール系化合物、イミダゾール等のイミダゾール系化合物、1,3,4−オキサジアゾール、2,5−ジ(4−ジメチルアミノフェニル)−1,3,4,−オキサジアゾール等のオキサジアゾール系化合物、アントラセン、9−(4−ジエチルアミノスチリル)アントラセン等のアントラセン系化合物、フルオレノン、2,4,7,−トリニトロ−9−フルオレノン、2,7−ビス(2−ヒドロキシ−3−(2−クロロフェニルカルバモイル)−1−ナフチルアゾ)フルオレノン等のフルオレノン系化合物、ポリアニリン等のアニリン系化合物、シラン系化合物、1,4−ジチオケト−3,6−ジフェニル−ピロロ−(3,4−c)ピロロピロール等のピロール系化合物、フルオレン等のフルオレン系化合物、ポルフィリン、金属テトラフェニルポルフィリン等のポルフィリン系化合物、キナクリドン等のキナクリドン系化合物、フタロシアニン、銅フタロシアニン、テトラ(t−ブチル)銅フタロシアニン、鉄フタロシアニン等の金属又は無金属のフタロシアニン系化合物、銅ナフタロシアニン、バナジルナフタロシアニン、モノクロロガリウムナフタロシアニン等の金属又は無金属のナフタロシアニン系化合物、N,N’−ジ(ナフタレン−1−イル)−N,N’−ジフェニル−ベンジジン、N,N,N’,N’−テトラフェニルベンジジン等のベンジジン系化合物等が挙げられ、これらの1種または2種以上を用いることができる。
これらの中でも、DBTPB、α−NPD、TPTEのようなアリールアミン系化合物が好ましい。
(Hole transport layer)
As the material of the hole transport layer 8, any material that can be usually used as the material of the hole transport layer 8 can be used, and these may be mixed and used.
Materials for the hole transport layer 8 include N4, N4'-bis (dibenzo [b, d] thiophen-4-yl) -N4, N4'-diphenylbiphenyl-4,4'-diamine (DBTPB), 1, Arylcycloalkane compounds such as 1-bis (4-di-para-triaminophenyl) cyclohexane, 1,1'-bis (4-di-para-trilaminophenyl) -4-phenyl-cyclohexane, 4 , 4', 4 "-trimethyltriphenylamine, N, N, N', N'-tetraphenyl-1,1'-biphenyl-4,4'-diamine, N, N'-diphenyl-N, N' -Bis (3-methylphenyl) -1,1'-biphenyl-4,4'-diamine (TPD1), N, N'-diphenyl-N, N'-bis (4-methoxyphenyl) -1,1'-Biphenyl-4,4'-diamine (TPD2), N, N, N', N'-tetrakis (4-methoxyphenyl) -1,1'-biphenyl-4,4'-diamine (TPD3), N, Arylamine compounds such as N'-di (1-naphthyl) -N, N'-diphenyl-1,1'-biphenyl-4,4'-diamine (α-NPD), triphenylaminetetramer (TPTE), N, N, N', N'-tetraphenyl-para-phenylenediamine, N, N, N', N'-tetra (para-tolyl) -para-phenylenediamine, N, N, N', N'- Phenylene diamine compounds such as tetra (meth-tolyl) -meth-phenylenediamine (PDA), carbazole compounds such as carbazole, N-isopropylcarbazole, N-phenylcarbazole, stelvene, 4-di-para-tolylaminostylben, etc. Stilben compounds, oxazole compounds such as OxZ, triphenylmethane compounds such as triphenylmethane and m-MTDATA, pyrazoline compounds such as 1-phenyl-3- (para-dimethylaminophenyl) pyrazoline, benzine (cyclo) Hexadien) -based compounds, triazole-based compounds such as triazole, imidazole-based compounds such as imidazole, 1,3,4-oxadiazol, 2,5-di (4-dimethylaminophenyl) -1,3,4-oxa Oxaziazole compounds such as diazole, anthracene, anthracene compounds such as 9- (4-diethylaminostyryl) anthracene, fluorenone, 2,4,7, -trinitro-9-fluorenone, 2,7-bis (2-). Hydroxy-3- (2-Chlorophenylcarbamoyl) -1-naphthylazo) Fluolenone compounds such as fluorenone, aniline compounds such as polyaniline, silane compounds, 1,4-dithioketo-3,6-diphenyl-pyrrolo- (3,4-c) Pyrrole compounds such as pyrolopyrrole, fluorene compounds such as fluorene, porphyrin, porphyrin compounds such as metal tetraphenylporphyrin, quinacridone compounds such as quinacridone, phthalocyanines, copper phthalocyanines, tetra (t-butyl) copper phthalocyanines, iron phthalocyanines. Metallic or metal-free phthalocyanine compounds such as copper naphthalocyanine, vanadyl naphthalocyanine, monochlorogallium naphthalocyanine and other metal or metal-free phthalocyanine compounds, N, N'-di (naphthalen-1-yl) -N , N'-diphenyl-benzidine, N, N, N', N'-tetraphenylbenzidine and the like, and examples thereof include one or more of these compounds.
Among these, arylamine compounds such as DBTPB, α-NPD, and TPTE are preferable.

正孔輸送層8の平均厚さは、特に限定されないが、10〜150nmであることが好ましく、より好ましくは、40〜100nmである。なお、正孔輸送層8の平均厚さは、水晶振動子膜厚計により成膜時に測定できる。 The average thickness of the hole transport layer 8 is not particularly limited, but is preferably 10 to 150 nm, and more preferably 40 to 100 nm. The average thickness of the hole transport layer 8 can be measured at the time of film formation with a crystal oscillator film thickness meter.

(正孔注入層)
正孔注入層9は、無機材料からなるものであってもよいし、有機材料からなるものであってもよいが、有機材料が好ましい。
(Hole injection layer)
The hole injection layer 9 may be made of an inorganic material or an organic material, but an organic material is preferable.

正孔注入層9が無機材料である場合、正孔注入層9の材料として、酸化バナジウム(V25)、三酸化モリブデン(酸化モリブデン:MoO3)、酸化ルテニウム(RuO2)等のうち、1種または2種以上の酸化物を用いることが好ましい。 When the hole injection layer 9 is an inorganic material, the hole injection layer 9 may be made of vanadium oxide (V 2 O 5 ), molybdenum trioxide (molybdenum oxide: MoO 3 ), ruthenium oxide (RuO 2 ), or the like. It is preferable to use one kind or two or more kinds of oxides.

一方、正孔注入層9が有機材料である場合、正孔注入層9の材料として、例えば、テトラフルオロテトラシアノキノジメタン(F4TCNQ)及び/又は1,4,5,8,9,12−ヘキサアザトリフェニレン−2,3,6,7,10,11−ヘキサカルボニトリル(HAT−CN)等を用いることができる。これらの中でも、特にHAT−CNが好ましい。 On the other hand, when the hole injection layer 9 is an organic material, as the material of the hole injection layer 9, for example, tetrafluorotetracyanoquinodimethane (F4TCNQ) and / or 1,4,5,8,9,12- Hexaazatriphenylene-2,3,6,7,10,11-hexacarbonitrile (HAT-CN) and the like can be used. Among these, HAT-CN is particularly preferable.

正孔注入層9の平均厚さは、特に限定されないが、1〜1000nmであることが好ましく、5〜50nmであることがより好ましい。なお、正孔注入層9の平均厚さは、水晶振動子膜厚計により成膜時に測定することができる。 The average thickness of the hole injection layer 9 is not particularly limited, but is preferably 1 to 1000 nm, more preferably 5 to 50 nm. The average thickness of the hole injection layer 9 can be measured at the time of film formation with a crystal oscillator film thickness meter.

(界面形成層)
界面形成層10は、上述のとおり、金属元素の50原子%以上が亜鉛元素である金属酸化物からなる。界面形成層10の材料としては、酸化亜鉛が好ましいが、Al含有ZnO(AZO)等、酸化亜鉛を主成分とする複合酸化物であってもよい。
(Cambium)
As described above, the interface cambium 10 is made of a metal oxide in which 50 atomic% or more of the metal element is a zinc element. Zinc oxide is preferable as the material of the interface forming layer 10, but a composite oxide containing zinc oxide as a main component such as Al-containing ZnO (AZO) may be used.

(陽極)
陽極11の材料としては、Au、Pt、Ag、Cu、Al、Mo、Ni、Mg、Bi、又はこれらを含む合金等が挙げられる。この中でも、陽極11の材料としては、Au、Ag、Al、Mgのいずれかを用いることが好ましい。
(anode)
Examples of the material of the anode 11 include Au, Pt, Ag, Cu, Al, Mo, Ni, Mg, Bi, and alloys containing these. Among these, it is preferable to use any one of Au, Ag, Al, and Mg as the material of the anode 11.

陽極11の平均厚さは、特に限定されないが、例えば10〜1000nmであることが好ましく、より好ましくは30〜150nmである。
有機EL素子1がトップエミッション型のものである場合には、陽極11の材料として、透明な材料を用いることが好ましい。有機EL素子1がトップエミッション型のものであって、陽極11の材料として照射光に不透明な材料を用いる場合、平均厚さを10〜30nm程度にすることで、透明な陽極11として使用できる。
陽極11の平均厚さは、水晶振動子膜厚計により成膜時に測定できる。
The average thickness of the anode 11 is not particularly limited, but is preferably, for example, 10 to 1000 nm, and more preferably 30 to 150 nm.
When the organic EL element 1 is a top emission type, it is preferable to use a transparent material as the material of the anode 11. When the organic EL element 1 is a top emission type and an opaque material for irradiation light is used as the material of the anode 11, it can be used as the transparent anode 11 by setting the average thickness to about 10 to 30 nm.
The average thickness of the anode 11 can be measured at the time of film formation with a crystal oscillator film thickness meter.

(形成方法)
図1に示す有機EL素子1において、全ての層を形成する方法は、特に制限されず、気相成膜法であるプラズマCVD、熱CVD、レーザーCVD等の化学蒸着法(CVD)、真空蒸着、スパッタリング、イオンプレーティング等の乾式メッキ法、溶射法、そして液相成膜法である電解メッキ、浸漬メッキ、無電解メッキ等の湿式メッキ法、ゾル・ゲル法、MOD法、スプレー熱分解法、微粒子分散液を用いたドクターブレード法、スピンコート法、インクジェット法、スクリーンプリンティング法等の印刷技術等を用いることができ、材料に応じた適切な方法を選択して用いることができる。
これらの方法は各層の材料の特性に応じて選択するのが好ましく、層ごとに作製方法が異なっていてもよい。
(Formation method)
In the organic EL element 1 shown in FIG. 1, the method for forming all the layers is not particularly limited, and is a vapor deposition method such as plasma CVD, thermal CVD, laser CVD or other chemical vapor deposition (CVD), or vacuum vapor deposition. , Dry plating method such as sputtering and ion plating, thermal spraying method, and wet plating method such as electrolytic plating, dip plating, and electroless plating, which are liquid phase deposition methods, sol gel method, MOD method, and spray thermal decomposition method. , A printing technique such as a doctor blade method using a fine particle dispersion, a spin coating method, an inkjet method, or a screen printing method can be used, and an appropriate method according to the material can be selected and used.
These methods are preferably selected according to the characteristics of the material of each layer, and the production method may be different for each layer.

<表示装置>
本発明の表示装置は、上記の有機エレクトロルミネッセンス素子を具えることを特徴とする。本発明の表示装置は、上述した大気中での保存安定性(保存寿命)が良好な有機EL素子を具えるため、保存寿命が長く、長期間安定して使用できる。本発明の表示装置は、上述した有機EL素子の他に、表示装置に一般に用いられる他の部品を具えることができる。
<Display device>
The display device of the present invention is characterized by including the above-mentioned organic electroluminescence element. Since the display device of the present invention includes the above-mentioned organic EL element having good storage stability (storage life) in the atmosphere, it has a long storage life and can be used stably for a long period of time. In addition to the organic EL element described above, the display device of the present invention can include other parts generally used in the display device.

<照明装置>
本発明の照明装置は、上記の有機エレクトロルミネッセンス素子を具えることを特徴とする。本発明の照明装置は、上述した大気中での保存安定性(保存寿命)が良好な有機EL素子を具えるため、保存寿命が長く、長期間安定して使用できる。本発明の照明装置は、上述した有機EL素子の他に、照明装置に一般に用いられる他の部品を具えることができる。
<Lighting device>
The lighting device of the present invention is characterized by including the above-mentioned organic electroluminescence element. Since the lighting device of the present invention includes the above-mentioned organic EL element having good storage stability (storage life) in the atmosphere, it has a long storage life and can be used stably for a long period of time. In addition to the organic EL element described above, the lighting device of the present invention can include other parts generally used in the lighting device.

以下、本発明の実施例及び比較例について説明する。なお、本発明は以下に示す実施例に限定されるものではない。 Hereinafter, examples and comparative examples of the present invention will be described. The present invention is not limited to the examples shown below.

(実施例1)
[1]ITO膜(膜厚150nm、幅3mmにパターニング済)からなる陰極3を有する、平均厚さ0.7mmの市販されているガラス製透明基板(以下、単に基板とも称する)2を用意した。
(Example 1)
[1] A commercially available transparent glass substrate (hereinafter, also simply referred to as a substrate) 2 having an average thickness of 0.7 mm and having a cathode 3 made of an ITO film (patterned to a film thickness of 150 nm and a width of 3 mm) was prepared. ..

[2]次に、陰極3を有する基板2を、アルカリ洗浄剤とPVAスポンジを用いてスクラブ洗浄後、アセトン中及びイソプロパノール中でそれぞれ10分間超音波洗浄し、更にイソプロパノール蒸気中で5分間洗浄を行った。その後、基板2をイソプロパノール中から取り出し、窒素ブローにより乾燥させ、UVオゾン洗浄を20分間行った。 [2] Next, the substrate 2 having the cathode 3 is scrubbed with an alkaline cleaning agent and a PVA sponge, ultrasonically cleaned in acetone and isopropanol for 10 minutes each, and further washed in isopropanol steam for 5 minutes. went. Then, the substrate 2 was taken out from isopropanol, dried by a nitrogen blow, and UV ozone washed for 20 minutes.

[3]次に、基板をミラートロンスパッタ装置(長州産業製)内の基板ホルダーにセットし、Znターゲットを用いたミラートロンスパッタによる反応性スパッタを用いて酸化亜鉛膜を3nm形成した。次に、陰極3上に酸化亜鉛の製膜された基板2を、大気中でホットプレートにより400℃で1時間熱処理した。これにより、無機電子注入層4を形成した。 [3] Next, the substrate was set in a substrate holder in a mirrortron sputtering apparatus (manufactured by Choshu Industry Co., Ltd.), and a zinc oxide film of 3 nm was formed by reactive sputtering by mirrortron sputtering using a Zn target. Next, the substrate 2 having a zinc oxide film formed on the cathode 3 was heat-treated in the air at 400 ° C. for 1 hour using a hot plate. As a result, the inorganic electron injection layer 4 was formed.

[4]次に、下記構造式(1):
で示されるホウ素含有化合物の1.0質量%シクロペンタノン溶液を作製した。なお、該ホウ素含有化合物は、特開2016−54173号公報の合成例4に記載の方法に従って合成した。無機電子注入層4まで形成した基板2をスピンコーターにセットし、上記ホウ素含有化合物のシクロペンタノン溶液を滴下し、毎分3000回転で30秒間回転させて塗布した。更に、上記ホウ素含有化合物のシクロペンタノン溶液を塗布した基板2を、窒素雰囲気中で150℃にセットしたホットプレートを用いて、1時間アニールした。これにより、平均膜厚が30nmのホウ素含有化合物からなる有機電子注入層5を形成した。
[4] Next, the following structural formula (1):
A 1.0 mass% cyclopentanone solution of the boron-containing compound represented by (1) was prepared. The boron-containing compound was synthesized according to the method described in Synthesis Example 4 of JP-A-2016-54173. The substrate 2 formed up to the inorganic electron injection layer 4 was set on a spin coater, a cyclopentanone solution of the above boron-containing compound was added dropwise, and the mixture was rotated at 3000 rpm for 30 seconds for coating. Further, the substrate 2 coated with the cyclopentanone solution of the boron-containing compound was annealed for 1 hour using a hot plate set at 150 ° C. in a nitrogen atmosphere. As a result, the organic electron injection layer 5 made of a boron-containing compound having an average film thickness of 30 nm was formed.

[5]次に、有機電子注入層5まで形成した基板2を、真空蒸着装置のチャンバー内の基板ホルダーに固定した。下記構造式(2)で示されるビス[2−(o−ヒドロキシフェニルベンゾチアゾール]亜鉛(II)(Zn(BTZ)2)、下記構造式(3)で示されるトリス[1−フェニルイソキノリン−C2,N]イリジウム(III)(Ir(piq)3)、下記構造式(4)で示されるN,N’−ジ(1−ナフチル)−N,N’−ジフェニル−1,1’−ビフェニル−4,4’−ジアミン(α−NPD)、下記構造式(5)で示されるN4,N4’−ビス(ジベンゾ[b,d]チオフェン−4−イル)−N4,N4’−ジフェニルビフェニル−4,4’−ジアミン(DBTPB)、下記構造式(6)で示される1,4,5,8,9,12−ヘキサアザトリフェニレン−2,3,6,7,10,11−ヘキサカルボニトリル(HAT−CN)、Alをそれぞれルツボに入れて蒸着源にセットした。
[5] Next, the substrate 2 formed up to the organic electron injection layer 5 was fixed to the substrate holder in the chamber of the vacuum vapor deposition apparatus. Bis [2- (o-hydroxyphenylbenzothiazole] zinc (II) (Zn (BTZ) 2 ) represented by the following structural formula ( 2 ), tris [1-phenylisoquinolin-C2] represented by the following structural formula (3). , N] Iridium (III) (Ir (piq) 3 ), N, N'-di (1-naphthyl) -N, N'-diphenyl-1,1'-biphenyl-represented by the following structural formula (4) 4,4'-diamine (α-NPD), N4, N4'-bis (dibenzo [b, d] thiophen-4-yl) -N4, N4'-diphenylbiphenyl-4 represented by the following structural formula (5). , 4'-diamine (DBTPB), 1,4,5,8,9,12-hexaazatriphenylene-2,3,6,7,10,11-hexacarbonitrile represented by the following structural formula (6) ( HAT-CN) and Al were placed in the rutsubo and set in the vapor deposition source.

[6]真空蒸着装置内を約1×10-5Paまで減圧し、Zn(BTZ)2を10nm成膜して電子輸送層6とした。
更に、Zn(BTZ)2をホスト、Ir(piq)3をドーパントとして20nm共蒸着し、発光層7を製膜した。この時、Ir(piq)3のドープ濃度が発光層7全体に対して6質量%となるようにした。
次に、DBTPBを10nm成膜し、更にα−NPDを40nm成膜することにより、正孔輸送層8を製膜した。
次に、HAT−CNを膜厚10nm蒸着し、正孔注入層9とした。
[6] The inside of the vacuum vapor deposition apparatus was depressurized to about 1 × 10 -5 Pa, and Zn (BTZ) 2 was formed into a 10 nm film to form an electron transport layer 6.
Further, Zn (BTZ) 2 was used as a host and Ir (piq) 3 was used as a dopant for co-evaporation at 20 nm to form a light emitting layer 7. At this time, the doping concentration of Ir (piq) 3 was adjusted to be 6% by mass with respect to the entire light emitting layer 7.
Next, the hole transport layer 8 was formed by forming a 10 nm film of DBTPB and further forming a 40 nm film of α-NPD.
Next, HAT-CN was deposited with a film thickness of 10 nm to form a hole injection layer 9.

[7]正孔注入層9の形成後、真空を破壊せずに長州産業株式会社製ミラートロンスパッタ装置まで基板を搬送後、アルゴンガス流量36sccm、酸素ガス流量4sccm、プロセスガス圧0.26Paにて、反応性スパッタによりZnO0.8膜を4nm成膜し、界面形成層10とした。ZnO0.8膜の酸化数については、RBS(ラザフォード後方散乱分析法)により測定した。 [7] After forming the hole injection layer 9, the substrate is transferred to a mirrortron sputtering device manufactured by Choshu Industry Co., Ltd. without breaking the vacuum, and then the argon gas flow rate is 36 sccm, the oxygen gas flow rate is 4 sccm, and the process gas pressure is 0.26 Pa. Then, a ZnO 0.8 film was formed into a 4 nm film by reactive sputtering to form an interface forming layer 10. The oxidation number of the ZnO 0.8 film was measured by RBS (Rutherford Backscattering Analysis).

[8]最後に、基板を真空蒸着装置に再度搬送し、Alを膜厚100nmになるように蒸着して、陽極11を形成した。以上の工程により、実施例1の有機EL素子1を得た。
なお、陽極11を蒸着する時、ステンレス製の蒸着マスクを用いて蒸着面が幅3mmの帯状になるようにした。このことにより、有機EL素子1の発光面積を9mm2とした。
[8] Finally, the substrate was transferred to the vacuum vapor deposition apparatus again, and Al was vapor-deposited to a film thickness of 100 nm to form the anode 11. Through the above steps, the organic EL element 1 of Example 1 was obtained.
When the anode 11 was vapor-deposited, a stainless steel vapor deposition mask was used so that the vapor deposition surface had a strip shape with a width of 3 mm. As a result, the light emitting area of the organic EL element 1 was set to 9 mm 2 .

(実施例2)
界面形成層10として、長州産業株式会社製ミラートロンスパッタ装置を用い、アルゴンガス流量13sccm、酸素ガス流量13sccm、プロセスガス圧0.2Paにて、反応性スパッタによりZnO1.0膜を4nm成膜した以外は、実施例1と同様にして、実施例2の有機EL素子1を作製した。ZnO1.0膜の酸化数については、RBS(ラザフォード後方散乱分析法)により測定した。
(Example 2)
As the interface forming layer 10, a ZnO 1.0 film was formed by reactive sputtering at an argon gas flow rate of 13 sccm, an oxygen gas flow rate of 13 sccm, and a process gas pressure of 0.2 Pa using a mirrortron sputtering device manufactured by Choshu Industry Co., Ltd. Made the organic EL element 1 of Example 2 in the same manner as in Example 1. The oxidation number of the ZnO 1.0 film was measured by RBS (Rutherford Backscattering Analysis).

(比較例1)
界面形成層10を成膜しなかったこと以外は、実施例1と同様にして、比較例1の有機EL素子1を作製した。
(Comparative Example 1)
The organic EL element 1 of Comparative Example 1 was produced in the same manner as in Example 1 except that the interface forming layer 10 was not formed.

(比較例2)
界面形成層10として、真空蒸着によりMoO3膜を4nm成膜した以外は、実施例1と同様にして、比較例2の有機EL素子1を作製した。MoO3の酸化数については、RBS(ラザフォード後方散乱分析法)により測定した。
(Comparative Example 2)
The organic EL element 1 of Comparative Example 2 was produced in the same manner as in Example 1 except that a MoO 3 film was formed into a 4 nm film by vacuum vapor deposition as the interface forming layer 10. The oxidation number of MoO 3 was measured by RBS (Rutherford Backscattering Analysis).

(比較例3)
界面形成層10として、長州産業株式会社製ミラートロンスパッタ装置を用い、IZO(金属元素中のZnの比率:20原子%、Inの比率:80原子%)膜を4nm成膜した以外は、実施例1と同様にして、比較例3の有機EL素子1を作製した。
(Comparative Example 3)
As the interface forming layer 10, a mirrortron sputtering apparatus manufactured by Choshu Industry Co., Ltd. was used, except that an IZO (Zn ratio in metal element: 20 atomic%, In ratio: 80 atomic%) film was formed at 4 nm. The organic EL element 1 of Comparative Example 3 was produced in the same manner as in Example 1.

<発光特性の測定>
実施例及び比較例の有機EL素子に対して、ケースレー社製の「2400型ソースメーター」を用いて電圧を印加して、電流密度を測定し、また、コニカミノルタ社製の「LS−100」を用いて輝度を測定した。輝度−電圧(L−V)特性の結果を図2に、電流密度−電圧(J−V)特性の結果を図3に示す。
<Measurement of light emission characteristics>
A voltage is applied to the organic EL elements of Examples and Comparative Examples using a "2400 type source meter" manufactured by Caseley Co., Ltd. to measure the current density, and "LS-100" manufactured by Konica Minolta Co., Ltd. The brightness was measured using. The result of the luminance-voltage (LV) characteristic is shown in FIG. 2, and the result of the current density-voltage (JV) characteristic is shown in FIG.

図2及び図3に示した各素子の輝度−電圧特性、電流密度−電圧特性の通り、正孔注入層9と陽極11との間に酸化亜鉛(界面形成層10)を挿入した場合でも、殆ど特性に変化が無いことが分かる。
一方、ミラートロンスパッタにてIZOを成膜した比較例3については、スパッタによる有機層へのダメージが避けられず高電圧化している。
As shown in the luminance-voltage characteristics and current density-voltage characteristics of each element shown in FIGS. 2 and 3, even when zinc oxide (interfacing layer 10) is inserted between the hole injection layer 9 and the anode 11. It can be seen that there is almost no change in the characteristics.
On the other hand, in Comparative Example 3 in which IZO was formed by mirrortron sputtering, damage to the organic layer due to sputtering was unavoidably increased.

<保存寿命試験>
実施例及び比較例の有機EL素子を常温・常湿で保存し、保存寿命試験を開始(0日経過)してから30日経過後、90日経過後に、有機EL素子の発光面画像を撮影した。なお、本試験では、発光面画像取得時のみ、有機EL素子を点灯させて評価を行った。発光面画像を図4に示す。また、0日経過時の発光面積を100%とした際の、30日経過後、90日経過後の発光面積比率を図5に示す。
<Storage life test>
The organic EL elements of Examples and Comparative Examples were stored at room temperature and humidity, and 30 days and 90 days after the storage life test was started (0 days passed), light emitting surface images of the organic EL elements were taken. .. In this test, the evaluation was performed by turning on the organic EL element only when the light emitting surface image was acquired. The light emitting surface image is shown in FIG. Further, FIG. 5 shows the ratio of the light emitting area after 30 days and 90 days when the light emitting area after 0 days is 100%.

図4及び図5に示す通り、実施例及び比較例ともに、陽極であるAl電極と有機層の界面が露出している図面横方向から非発光部が増大し発光面が劣化している。これは無封止且つ大気環境下では、逆構造有機EL素子の場合、Al電極と正孔注入層の界面から酸素・水分が侵入し、Al界面を酸化することによって、正孔が注入できなくなるためである。 As shown in FIGS. 4 and 5, in both Examples and Comparative Examples, the non-light emitting portion increases from the lateral direction of the drawing in which the interface between the Al electrode as the anode and the organic layer is exposed, and the light emitting surface deteriorates. In the case of an unsealed and atmospheric environment, in the case of an inverted organic EL element, oxygen and moisture invade from the interface between the Al electrode and the hole injection layer, and the Al interface is oxidized, so that holes cannot be injected. Because.

界面形成層を成膜していない比較例1は、発光面の劣化が大きいのに対し、酸化亜鉛を主成分とする界面形成層を成膜した実施例1及び2では、発光面の劣化が抑えられている。これはZnOの極薄膜が有機層とAlの界面との密着性を向上させることにより、Al界面の酸化を抑制したためと考えられる。 In Comparative Example 1 in which the interface-forming layer was not formed, the deterioration of the light emitting surface was large, whereas in Examples 1 and 2 in which the interface-forming layer containing zinc oxide as a main component was formed, the deterioration of the light emitting surface was large. It is suppressed. It is considered that this is because the ZnO ultrathin film suppresses the oxidation of the Al interface by improving the adhesion between the organic layer and the Al interface.

また、亜鉛を含む酸化物であるIZOを成膜した比較例3や、MoO3を成膜した比較例2は、界面形成層を成膜していない比較例1よりも劣化が進んでおり、酸化亜鉛を主成分とする界面形成層が密着性の向上に有効であることが推測される。 Further, Comparative Example 3 in which IZO, which is an oxide containing zinc, was formed, and Comparative Example 2 in which MoO 3 was formed were deteriorated more than Comparative Example 1 in which the interface forming layer was not formed. It is presumed that the interface-forming layer containing zinc oxide as a main component is effective in improving the adhesion.

本発明の界面形成層は、有機物からなる正孔注入層と、金属からなる陽極と、の間に積層するために用いられ、有機EL素子等に利用できる。 The cambium of the present invention is used for laminating between a hole injection layer made of an organic substance and an anode made of a metal, and can be used for an organic EL device or the like.

1:有機EL(エレクトロルミネッセンス)素子
2:基板
3:陰極
4:無機電子注入層
5:有機電子注入層
6:電子輸送層
7:発光層
8:正孔輸送層
9:正孔注入層
10:界面形成層
11:陽極
1: Organic EL (electroluminescence) element 2: Substrate 3: Anode 4: Inorganic electron injection layer 5: Organic electron injection layer 6: Electron transport layer 7: Light emitting layer 8: Hole transport layer 9: Hole injection layer 10: Interface forming layer 11: Anode

Claims (6)

有機物からなる正孔注入層と、金属からなる陽極と、の間に積層され、金属元素の50原子%以上が亜鉛元素である金属酸化物からなることを特徴とする、界面形成層。 An interface-forming layer laminated between a hole injection layer made of an organic substance and an anode made of a metal, wherein 50 atomic% or more of the metal element is made of a metal oxide which is a zinc element. 前記金属酸化物は、亜鉛元素1に対する酸素元素の数が1未満である、請求項1に記載の界面形成層。 The interface cambium according to claim 1, wherein the metal oxide has less than 1 oxygen element with respect to 1 zinc element. 平均厚さが、1〜30nmである、請求項1又は2に記載の界面形成層。 The cambium according to claim 1 or 2, wherein the average thickness is 1 to 30 nm. 基板と、陰極と、発光層と、正孔注入層と、陽極と、をこの順に具え、
前記正孔注入層と、前記陽極と、の間に、請求項1〜3のいずれか一項に記載の界面形成層を有することを特徴とする、有機エレクトロルミネッセンス素子。
A substrate, a cathode, a light emitting layer, a hole injection layer, and an anode are provided in this order.
An organic electroluminescence device, which comprises the interface-forming layer according to any one of claims 1 to 3 between the hole injection layer and the anode.
請求項4に記載の有機エレクトロルミネッセンス素子を具えることを特徴とする、表示装置。 A display device comprising the organic electroluminescence device according to claim 4. 請求項4に記載の有機エレクトロルミネッセンス素子を具えることを特徴とする、照明装置。 A lighting device comprising the organic electroluminescence device according to claim 4.
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