JP2021068679A - Electronic device and manufacturing method thereof - Google Patents

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一樹 加藤
彰宏 木村
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Abstract

To provide an electronic device and a manufacturing method thereof having high luminous efficiency, low drive voltage, and long device life.SOLUTION: An electronic device having at least a light emitting layer and a pair of electrodes on a base material includes at least one electrode A directly above the light emitting layer, and the electrode A contains a metal and a nitrogen-containing aromatic heterocyclic compound, and there is also provided a manufacturing method of the electronic device.SELECTED DRAWING: Figure 1

Description

本発明は、電子デバイス及び電子デバイスの製造方法に関し、更に詳しくは、高い発光効率、低い駆動電圧及び長い素子寿命を有する電子デバイスと電子デバイスの製造方法に関する。 The present invention relates to an electronic device and a method for manufacturing an electronic device, and more particularly to an electronic device having a high luminous efficiency, a low driving voltage, and a long element life, and a method for manufacturing the electronic device.

有機材料のエレクトロルミネッセンス(electroluminescence:以下、ELと略記する。)を利用した有機エレクトロルミネッセンス素子(以下、「有機EL素子」、「有機電界発光素子」ともいう。)は、数V〜数十V程度の低電圧で発光が可能な薄膜型の完全固体素子であり、高輝度、高発光効率、薄型、軽量といった多くの優れた特徴を有する。このため、各種ディスプレイのバックライト、看板や非常灯等の表示板、照明光源等の面発光体として注目されている。 An organic electroluminescence element (hereinafter, also referred to as "organic EL element" or "organic electroluminescent element") using an organic material electroluminescence (hereinafter abbreviated as EL) is several V to several tens V. It is a thin-film type completely solid element capable of emitting light at a low voltage, and has many excellent features such as high brightness, high emission efficiency, thinness, and light weight. For this reason, it is attracting attention as a backlight for various displays, a display board for signboards and emergency lights, and a surface emitter such as an illumination light source.

有機EL素子研究の歴史は古く、1950年代にさかのぼる。当初の代表的な有機EL素子の構成は、陽極/有機層/陰極という有機層が1層である構成であった。例えば、1982年には、P.S.Vicentらは陽極/アントラセン薄膜/陰極という構成にて、EL発光させることに成功している。しかしながら、上記有機層が1層である構成の場合、キャリア注入性やキャリヤブロック性が低く、駆動電圧が高いことや発光効率が低いという問題があった。 Research on organic EL devices has a long history, dating back to the 1950s. Initially, a typical organic EL device had a structure in which an anode / an organic layer / a cathode, which is an organic layer, was one layer. For example, in 1982, P.M. S. Vicent et al. Have succeeded in emitting EL light with a configuration of an anode / anthracene thin film / cathode. However, in the case of the configuration in which the organic layer is one layer, there are problems that the carrier injection property and the carrier block property are low, the drive voltage is high, and the luminous efficiency is low.

一方、1987年には、C.Tangらにより有機層を積層して機能を分離する構成の有機EL素子の報告があり、大幅な素子性能の向上が実現された。それ以降、有機層を複数積層した有機EL素子の開発が加速され、現在、広く製品化されている。例えば、代表的な構成としては、陽極/正孔注入層/正孔輸送層/電子ブロック層/発光層/電子輸送層/電子注入層/陰極からなる有機EL素子を挙げることができる。しかしながら、このような構成の有機EL素子では、有機層を複数層積層するため、製造工程における工数が増加し、結果として素子性能のロバストネスが低下する問題が発生している。 On the other hand, in 1987, C.I. Tang et al. Have reported an organic EL device having a configuration in which organic layers are laminated to separate functions, and a significant improvement in device performance has been realized. Since then, the development of organic EL devices in which a plurality of organic layers are laminated has been accelerated, and it is now widely commercialized. For example, as a typical configuration, an organic EL device including an anode / hole injection layer / hole transport layer / electron block layer / light emitting layer / electron transport layer / electron injection layer / cathode can be mentioned. However, in an organic EL device having such a configuration, since a plurality of organic layers are laminated, the number of man-hours in the manufacturing process increases, and as a result, there is a problem that the robustness of the device performance is lowered.

上記問題に対し、有機EL素子の構成層を削減する試みとして、陰極と陽極の間に発光層を含む複数の有機層を有する有機EL素子で、陰極を、金属と、アルカリ金属のハロゲン化物との共重合で形成する構成が開示されている(例えば、特許文献1参照。)。特許文献1によれば、電子輸送層等を削減することができ、低電圧で駆動が可能で、高輝度で素子寿命が長い有機ELをあることができるとされている。 In response to the above problem, as an attempt to reduce the number of constituent layers of the organic EL device, in an organic EL device having a plurality of organic layers including a light emitting layer between the cathode and the anode, the cathode is made of a metal and a halide of an alkali metal. The structure formed by the copolymerization of the above is disclosed (see, for example, Patent Document 1). According to Patent Document 1, it is possible to have an organic EL that can reduce the number of electron transport layers and the like, can be driven at a low voltage, has high brightness, and has a long element life.

しかしながら、発光層直上に、特許文献1で開示されている構成からなる陰極を形成した場合には、有機EL素子性能の効率低下や寿命低下が生じることが判明した。この問題を引き起こしている原因の解析を進めた結果、有機EL素子中の水分及び長期間にわたる保存時に侵入してくる水分により、陰極を構成する材料の金属、例えば、銀がイオン化し、隣接する発光層内へ拡散し、その結果、発光励起子をクエンチすることで素子の発光効率低下及び素子寿命の低下を引き起こしていることが判明した。 However, it has been found that when a cathode having the configuration disclosed in Patent Document 1 is formed directly above the light emitting layer, the efficiency and life of the organic EL element are reduced. As a result of proceeding with the analysis of the cause causing this problem, the metal of the material constituting the cathode, for example, silver, is ionized and adjacent to each other due to the water content in the organic EL element and the water content that invades during long-term storage. It was found that it diffuses into the light emitting layer, and as a result, the light emitting exciter is quenched, which causes a decrease in the luminous efficiency of the device and a decrease in the life of the device.

特開2010−146746号公報JP-A-2010-146746

本発明は、上記問題・状況に鑑みてなされたものであり、その解決課題は、高い発光効率、低い駆動電圧及び長い素子寿命を有する電子デバイスと電子デバイスの製造方法を提供することである。 The present invention has been made in view of the above problems and situations, and a solution thereof is to provide an electronic device having a high luminous efficiency, a low driving voltage, and a long device life, and a method for manufacturing the electronic device.

本発明者は、上記課題を解決すべく、上記問題の原因等について検討する過程において、前記発光層の直上の電極に、金属及び含窒素芳香族複素環化合物を含有させることにより、高い発光効率、低い駆動電圧及び長い素子寿命を有する電子デバイスを提供することができることを見いだし、本発明に至った。 In order to solve the above problems, the present inventor has high luminous efficiency by incorporating a metal and a nitrogen-containing aromatic heterocyclic compound in the electrode directly above the light emitting layer in the process of examining the cause of the above problem. We have found that it is possible to provide an electronic device having a low drive voltage and a long element life, and have arrived at the present invention.

すなわち、本発明に係る上記課題は、以下の手段により解決される。 That is, the above-mentioned problem according to the present invention is solved by the following means.

1.少なくとも、基材上に、発光層と一対の電極を有する電子デバイスであって、
前記発光層の直上に、少なくとも一方の電極Aを有し、かつ、
前記電極Aが、金属及び含窒素芳香族複素環化合物を含有する、
ことを特徴とする電子デバイス。
1. 1. An electronic device having at least a light emitting layer and a pair of electrodes on a substrate.
At least one electrode A is provided directly above the light emitting layer, and the light emitting layer is directly above the light emitting layer.
The electrode A contains a metal and a nitrogen-containing aromatic heterocyclic compound.
An electronic device characterized by that.

2.前記電極Aが、金属、分散剤、含窒素芳香族複素環化合物及び溶剤を含有することを特徴とする第1項に記載の電子デバイス。 2. The electronic device according to item 1, wherein the electrode A contains a metal, a dispersant, a nitrogen-containing aromatic heterocyclic compound, and a solvent.

3.前記金属が、銀であることを特徴とする第1項又は第2項に記載の電子デバイス。 3. 3. The electronic device according to item 1 or 2, wherein the metal is silver.

4.前記溶剤として、フッ化アルコール又は水を含有することを特徴とする第2項又は第3項に記載の電子デバイス。 4. The electronic device according to item 2 or 3, wherein the solvent contains fluorinated alcohol or water.

5.前記電極Aが、金属イオンと、フッ素を含む界面活性剤とを含有することを特徴とする第1項から第4項までのいずれか一項に記載の電子デバイス。 5. The electronic device according to any one of items 1 to 4, wherein the electrode A contains a metal ion and a surfactant containing fluorine.

6.前記電子デバイスが、有機エレクトロルミネッセンス素子であり、かつ前記電極Aが陰極であることを特徴とする第1項から第5項までのいずれか一項に記載の電子デバイス。 6. The electronic device according to any one of items 1 to 5, wherein the electronic device is an organic electroluminescence element and the electrode A is a cathode.

7.少なくとも、基材上に、発光層と一対の電極を形成する電子デバイスの製造方法であって、
前記発光層の直上に、少なくとも一方の電極Aを、金属及び含窒素芳香族複素環化合物を用いて乾式法により形成することを特徴とする電子デバイスの製造方法。
7. At least, it is a method for manufacturing an electronic device that forms a pair of electrodes with a light emitting layer on a base material.
A method for producing an electronic device, which comprises forming at least one electrode A directly above the light emitting layer by a dry method using a metal and a nitrogen-containing aromatic heterocyclic compound.

8.少なくとも、基材上に、発光層と一対の電極を形成する電子デバイスの製造方法であって、
前記発光層の直上に、少なくとも一方の電極Aを、金属、分散剤、含窒素芳香族複素環化合物及び溶剤を含有する電極形成用塗布液を用いて湿式法により形成することを特徴とする電子デバイスの製造方法。
8. At least, it is a method for manufacturing an electronic device that forms a pair of electrodes with a light emitting layer on a base material.
An electron characterized by forming at least one electrode A directly above the light emitting layer by a wet method using an electrode-forming coating liquid containing a metal, a dispersant, a nitrogen-containing aromatic heterocyclic compound and a solvent. How to make the device.

9.前記金属として、銀を用いることを特徴とする第7項又は第8項に記載の電子デバイスの製造方法。 9. The method for manufacturing an electronic device according to item 7 or 8, wherein silver is used as the metal.

10.前記溶剤が、フッ化アルコール又は水であることを特徴とする第8項又は第9項に記載の電子デバイスの製造方法。 10. The method for producing an electronic device according to item 8 or 9, wherein the solvent is alcohol fluoride or water.

11.前記電極Aが、金属イオンと、フッ素を含む界面活性剤を含有することを特徴とする第7項から第10項までのいずれか一項に記載の電子デバイスの製造方法。 11. The method for manufacturing an electronic device according to any one of items 7 to 10, wherein the electrode A contains a metal ion and a surfactant containing fluorine.

本発明の上記手段により、高い発光効率、低い駆動電圧及び長い素子寿命を有する電子デバイスと電子デバイスの製造方法を提供することができる。 According to the above means of the present invention, it is possible to provide an electronic device having a high luminous efficiency, a low driving voltage, and a long device life, and a method for manufacturing the electronic device.

本発明の効果の発現機構又は作用機構については、明確にはなっていないが、以下のように推察している。 Although the mechanism of expression or mechanism of action of the effect of the present invention has not been clarified, it is inferred as follows.

前述の様に、従来の電子デバイス、例えば、有機EL素子では、陽極/正孔注入層/正孔輸送層/電子ブロック層/発光層/電子輸送層/電子注入層/陰極からなる構成が主流であったが、図1の(a)で示すように複数の有機層を積層する構成とした場合には、製造工程における工数が増加し、結果として素子性能のロバストネス等の信頼性が低下する。 As described above, in conventional electronic devices, for example, organic EL devices, the mainstream configuration is composed of an anode / hole injection layer / hole transport layer / electron block layer / light emitting layer / electron transport layer / electron injection layer / cathode. However, when a plurality of organic layers are laminated as shown in FIG. 1A, the number of steps in the manufacturing process increases, and as a result, the reliability of the device performance such as robustness decreases. ..

一方、特許文献1に開示されているような、発光層に隣接した電極層(陰極)の構成として、図1の(b−1)で示すように、金属として銀と共に、低仕事関数材料としてアルカリ金属のハロゲン化物を適用することにより、低仕事関数材料により、発光層への電子注入効率が向上する。ここでいう仕事関数とは、物質表面において、表面から1個の電子を無限遠まで取り出すのに必要な最小エネルギーであり、約4eVより小さい仕事関数を有する材料を低仕事関数材料といい、当該低仕事関数材料としては、例えば、K、Rb、Cs、Ca、Sr、Ba等のアルカリ金属、又はアルカリ土類金属が挙げられる。 On the other hand, as a configuration of an electrode layer (cathode) adjacent to a light emitting layer as disclosed in Patent Document 1, as shown in FIG. 1 (b-1), as a metal with silver and as a low work function material. By applying the alkali metal halide, the low work function material improves the efficiency of electron injection into the light emitting layer. The work function referred to here is the minimum energy required to extract one electron from the surface to infinity on the surface of a substance, and a material having a work function smaller than about 4 eV is called a low work function material. Examples of the low work function material include alkali metals such as K, Rb, Cs, Ca, Sr, and Ba, or alkaline earth metals.

しかしながら、特許文献1で提案されている低仕事関数材料は、陰極に適用している金属材料である銀が銀イオン化し、隣接層への層間移動を抑制する機能がないため、発光効率や素子寿命に低下を引き起こしていた。 However, the low work function material proposed in Patent Document 1 does not have a function of suppressing the interlaminar movement to the adjacent layer due to silver ionization of silver, which is a metal material applied to the cathode, and thus has luminous efficiency and an element. It caused a decrease in life.

これは、図1の(b−2)で示すように、電子デバイス中の水分により陰極材料、例えば、銀が銀イオンとしてイオン化することにより、発光層中に拡散し、その結果、発光層に移動した銀イオンが、発光層で発光励起子をクエンチすることにより、電子デバイスの発光効率及び素子寿命の低下を引き起こしていることが判明した。 As shown in FIG. 1 (b-2), the cathode material, for example, silver, is ionized as silver ions by the moisture in the electronic device and diffuses into the light emitting layer, resulting in the light emitting layer. It was found that the transferred silver ions cause a decrease in the luminous efficiency and device life of the electronic device by quenching the luminescent exciter in the light emitting layer.

本発明においては、電子デバイスに適用する陰極として、図1の(c−1)及び(C−2)で示すように、発光層の直上に、少なくとも一方の電極Aを有し、当該電極Aが金属及び含窒素芳香族複素環化合物を含有する構成とすることにより、上記問題を解決することができることを見出した。 In the present invention, as a cathode applied to an electronic device, as shown in FIGS. 1 (c-1) and 1 (C-2), at least one electrode A is provided directly above the light emitting layer, and the electrode A is provided. It has been found that the above-mentioned problem can be solved by the constitution containing a metal and a nitrogen-containing aromatic heterocyclic compound.

すなわち、電極Aにおいては、構成する金属と含窒素芳香族複素環化合物が相互作用をしており、両者間で電荷のやりとりが発生している。これにより、電極A、例えば、陰極から発光層への電子注入性が向上し、初期電圧低下、輝度寿命向上、寿命評価前後の駆動電圧の上昇や色度変化の抑制することができる。また、含窒素芳香族複素環化合物と金属イオンが相互作用することで金属イオンの発光層への拡散(マイグレーション)を防止できる。その結果、電子デバイスの輝度寿命向上、寿命評価前後での駆動電圧の上昇や色度変化の抑制ができている。 That is, in the electrode A, the constituent metal and the nitrogen-containing aromatic heterocyclic compound interact with each other, and electric charges are exchanged between the two. As a result, the electron injection property from the electrode A, for example, the cathode to the light emitting layer is improved, and it is possible to suppress a decrease in the initial voltage, an improvement in the luminance life, an increase in the driving voltage before and after the life evaluation, and a change in chromaticity. Further, the interaction between the nitrogen-containing aromatic heterocyclic compound and the metal ion can prevent the diffusion (migration) of the metal ion to the light emitting layer. As a result, the brightness life of the electronic device is improved, the increase in the driving voltage and the change in chromaticity before and after the life evaluation are suppressed.

さらに、電極の形成方法として、湿式塗布成膜法を選択した場合、通常の電極形成用インクの主な構成材料として、金属粒子(主に、Ag)、分散剤、溶媒、及び金属粒子精製時の残留物である金属イオン等である。また、これらの電極形成用インクでは、多くの水分を含有しており、電子デバイスの駆動中に金属イオンが生じる。そのため、塗布成膜法により形成した電極は、真空蒸着成膜法により形成した電極に対し、発光効率低下が大きい。これに対し、電子デバイスにおいて、本発明に係る金属と金属相互作用を有する含窒素芳香族複素環化合物をから構成される電極A、例えば、陰極を適用することにより、前述のとおり、大幅な性能向上を達成することができる。なお、本発明でいう発光層としては、ドーパント及びホスト材料で構成されている層の他に、ドーパントを含まないホスト層も、本発明では発光層として扱う。 Further, when the wet coating film forming method is selected as the electrode forming method, the main constituent materials of the usual electrode forming ink are metal particles (mainly Ag), a dispersant, a solvent, and during purification of the metal particles. It is a metal ion or the like which is a residue of. In addition, these electrode-forming inks contain a large amount of water, and metal ions are generated during the driving of the electronic device. Therefore, the electrode formed by the coating film forming method has a large decrease in luminous efficiency as compared with the electrode formed by the vacuum vapor deposition film forming method. On the other hand, in an electronic device, by applying an electrode A composed of a nitrogen-containing aromatic heterocyclic compound having a metal-metal interaction according to the present invention, for example, a cathode, as described above, significant performance is achieved. Improvements can be achieved. As the light emitting layer in the present invention, in addition to the layer composed of the dopant and the host material, the host layer containing no dopant is also treated as the light emitting layer in the present invention.

電子デバイスにおける本発明の効果を説明するための模式図Schematic diagram for explaining the effect of the present invention on an electronic device 本発明の電子デバイスである有機EL素子の構成の一例を示す概略断面図Schematic cross-sectional view showing an example of the configuration of the organic EL element which is the electronic device of the present invention. 本発明の電子デバイスである有機EL素子の構成の他の一例を示す概略断面図Schematic cross-sectional view showing another example of the configuration of the organic EL element which is the electronic device of the present invention.

本発明の電子デバイスは、少なくとも、基材上に、発光層と一対の電極を有する電子デバイスであって、前記発光層の直上に、少なくとも一方の電極Aを有し、前記電極Aが、金属及び含窒素芳香族複素環化合物を含有することを特徴とする。これらの特徴は、下記各実施形態に共通又は対応する技術的特徴である。 The electronic device of the present invention is an electronic device having at least a light emitting layer and a pair of electrodes on a base material, and has at least one electrode A directly above the light emitting layer, and the electrode A is a metal. It is characterized by containing a nitrogen-containing aromatic heterocyclic compound. These features are technical features that are common to or correspond to each of the following embodiments.

本発明の実施態様としては、本発明の効果発現の観点から、前記電極Aが、金属、分散剤、含窒素芳香族複素環化合物及び溶剤を含有することが、湿式塗布適性を有し、大幅な性能向上を達成することができる点で好ましい。 As an embodiment of the present invention, from the viewpoint of exhibiting the effect of the present invention, the electrode A containing a metal, a dispersant, a nitrogen-containing aromatic heterocyclic compound and a solvent has wet coating suitability and is significantly improved. It is preferable in that a high performance improvement can be achieved.

また、前記金属が、銀であることが、より優れた発光効率、駆動電圧及び素子寿命を有する電子デバイスを得ることができる点で好ましい。 Further, it is preferable that the metal is silver in that an electronic device having more excellent luminous efficiency, driving voltage and element life can be obtained.

また、溶剤として、フッ化アルコール又は水を含有することが、湿式塗布法で形成した際に、より優れた効果を発現することができる点で好ましい。 Further, it is preferable to contain fluorinated alcohol or water as the solvent in that a more excellent effect can be exhibited when the solvent is formed by the wet coating method.

また、電極Aが、金属イオンと、フッ素を含む界面活性剤とを含有することが、電極形成時の濡れ性を向上させることができる点で好ましい。 Further, it is preferable that the electrode A contains a metal ion and a surfactant containing fluorine in that the wettability at the time of forming the electrode can be improved.

また、前記電子デバイスが、有機エレクトロルミネッセンス素子であり、かつ前記電極Aが陰極であることが、本発明の効果をより効果的に発現させることができる点で好ましい。 Further, it is preferable that the electronic device is an organic electroluminescence element and the electrode A is a cathode because the effect of the present invention can be more effectively exhibited.

本発明の電子デバイスの製造方法としては、少なくとも、基材上に、発光層と一対の電極を形成する電子デバイスの製造方法で、前記発光層の直上に、少なくとも一方の電極Aを、金属及び含窒素芳香族複素環化合物を用いて乾式法により形成することを特徴とする。 The method for manufacturing an electronic device of the present invention is a method for manufacturing an electronic device in which a light emitting layer and a pair of electrodes are formed on a base material. It is characterized by being formed by a dry method using a nitrogen-containing aromatic heterocyclic compound.

また、本発明の電子デバイスの他の製造方法としては、少なくとも、基材上に、発光層と一対の電極を形成する電子デバイスの製造方法で、前記発光層の直上に、少なくとも一方の電極Aを、金属、分散剤、含窒素芳香族複素環化合物及び溶剤を含有する電極形成用塗布液を用いて湿式法により形成することを特徴とする。 Further, as another method for manufacturing an electronic device of the present invention, at least, a method for manufacturing an electronic device in which a light emitting layer and a pair of electrodes are formed on a base material, and at least one electrode A is directly above the light emitting layer. Is formed by a wet method using an electrode-forming coating solution containing a metal, a dispersant, a nitrogen-containing aromatic heterocyclic compound and a solvent.

以下、本発明とその構成要素、及び本発明を実施するための形態・態様について詳細な説明をする。なお、本願において、「〜」は、その前後に記載される数値を下限値及び上限値として含む意味で使用する。 Hereinafter, the present invention, its constituent elements, and modes and modes for carrying out the present invention will be described in detail. In the present application, "~" is used to mean that the numerical values described before and after the value are included as the lower limit value and the upper limit value.

《電子デバイス》
本発明の電子デバイスは、少なくとも、基材上に、発光層と一対の電極を有し、前記発光層の直上に、少なくとも一方の電極Aを有し、前記電極Aが、金属及び含窒素芳香族複素環化合物を含有することを特徴とする。すなわち、本発明の電子デバイスにおいては、発光層と電極Aが、中間に層を介さずに、直接接している構成であることを特徴とする。
《Electronic device》
The electronic device of the present invention has at least a light emitting layer and a pair of electrodes on a base material, and has at least one electrode A directly above the light emitting layer, and the electrode A has a metal and nitrogen-containing aromatics. It is characterized by containing a group heterocyclic compound. That is, the electronic device of the present invention is characterized in that the light emitting layer and the electrode A are in direct contact with each other without a layer in the middle.

電子デバイスとしては、例えば、光電変換素子(太陽電池素子)や有機エレクトロルミネッセンス(EL)素子、液晶表示素子、電子ペーパー、薄膜トランジスタ、タッチパネル等の各種電子デバイスが挙げられるが、本発明においては、電子デバイスが、特に、有機EL素子であり、かつ本発明に係る電極Aが陰極であることが好ましい形態である。 Examples of the electronic device include various electronic devices such as a photoelectric conversion element (solar cell element), an organic electroluminescence (EL) element, a liquid crystal display element, an electronic paper, a thin film transistor, and a touch panel. In particular, it is preferable that the device is an organic EL element and the electrode A according to the present invention is a cathode.

以下、電子デバイスの代表例である有機EL素子の構成の概略について、図を交えて説明する。 Hereinafter, the outline of the configuration of the organic EL element, which is a typical example of the electronic device, will be described with reference to the drawings.

本発明に係る有機ELの代表的な素子構成を以下に示すが、本発明ではこれら例示する構成にのみ限定されるものではない。 Typical element configurations of the organic EL according to the present invention are shown below, but the present invention is not limited to these exemplified configurations.

(i)陽極/発光層/陰極
(ii)陽極/正孔輸送層/発光層/陰極
(iii)陽極/正孔注入層/正孔輸送層/発光層/陰極
(iv)陽極/正孔注入層/正孔輸送層/(電子阻止層/)発光層/陰極
図2及び図3は、本発明の電子デバイスである有機EL素子の具体的な構成の一例を示す概略断面図である。
(I) Anode / light emitting layer / cathode (ii) anode / hole transport layer / light emitting layer / cathode (iii) anode / hole injection layer / hole transport layer / light emitting layer / cathode (iv) anode / hole injection Layer / Hole transport layer / (Electronic blocking layer /) Light emitting layer / Anode FIGS. 2 and 3 are schematic cross-sectional views showing an example of a specific configuration of the organic EL element which is the electronic device of the present invention.

図2に示す有機EL素子ELでは、基材1上に、陽極2、有機機能層群3及び発光層4が順次積層され、金属及び含窒素芳香族複素環化合物を含有する陰極5を、当該発光層4の上部に直接接する形態で構成することを特徴とする。このような構成とすることにより、前記図1の(c−1)及び(c−2)で説明したように、陰極5層中で、金属である銀イオンAgと、含窒素芳香族複素環化合物Cpd2間で相互作用が生じ、銀イオンAgの発光層への拡散を防止することにより、銀イオンによる発光層内での発光励起子のクエンチを防止することができる。 In the organic EL element EL shown in FIG. 2, the anode 2, the organic functional layer group 3 and the light emitting layer 4 are sequentially laminated on the base material 1, and the cathode 5 containing a metal and a nitrogen-containing aromatic heterocyclic compound is used. It is characterized in that it is configured so as to be in direct contact with the upper part of the light emitting layer 4. With such a configuration, as described in (c-1) and (c-2) of FIG. 1, in the 5 layers of the cathode, silver ion Ag + , which is a metal, and a nitrogen-containing aromatic heterocycle are used. By causing an interaction between the ring compounds Cpd2 and preventing the diffusion of silver ion Ag + into the light emitting layer, it is possible to prevent the quenching of the luminescent exciter by the silver ion in the light emitting layer.

図3は、上記構成(iii)の構成で、かつ実施例で作製した有機EL素子の具体的な構成で、図2に対し、有機機能層群3を、正孔注入層6と正孔輸送層7で形成している例を示してある。 FIG. 3 shows the configuration of the above configuration (iii) and the specific configuration of the organic EL device produced in the examples. With respect to FIG. 2, the organic functional layer group 3 is divided into the hole injection layer 6 and the hole transport. An example of being formed by the layer 7 is shown.

《有機EL素子》
以下、電子デバイスの代表例として、本発明に係る金属及び含窒素芳香族複素環化合物を含有する電極A(陰極)を具備した有機EL素子の構成について説明する。
<< Organic EL element >>
Hereinafter, as a typical example of the electronic device, the configuration of the organic EL device provided with the electrode A (cathode) containing the metal and the nitrogen-containing aromatic heterocyclic compound according to the present invention will be described.

[有機EL素子の基本構成]
本発明に係る有機EL素子においては、少なくとも、基材上に、発光層と一対の電極を有し、前記発光層の直上に、少なくとも一方の電極Aを有し、前記電極Aが、金属及び含窒素芳香族複素環化合物を含有することを特徴とする。
[Basic configuration of organic EL element]
In the organic EL element according to the present invention, at least a light emitting layer and a pair of electrodes are provided on the base material, and at least one electrode A is provided immediately above the light emitting layer, and the electrodes A are made of metal and. It is characterized by containing a nitrogen-containing aromatic heterocyclic compound.

以下、有機EL素子の構成材料の具体的な内容について説明する。なお、以下の説明では、電極Aを陰極として説明する。 Hereinafter, the specific contents of the constituent materials of the organic EL element will be described. In the following description, the electrode A will be described as a cathode.

[電極A:陰極]
本発明に係る陰極は、金属及び含窒素芳香族複素環化合物を含有する。
[Electrode A: Cathode]
The cathode according to the present invention contains a metal and a nitrogen-containing aromatic heterocyclic compound.

(金属材料)
本発明に係る陰極を形成する金属としては、仕事関数の小さい(6eV以下)金属(電子注入性金属と称する。)、合金等を電極物質とするものが用いられる。このような電極物質の具体例としては、ナトリウム、ナトリウム−カリウム合金、マグネシウム、リチウム、銀、銅/マグネシウム混合物、銀/マグネシウム混合物、アルミニウム/マグネシウム混合物、インジウム/マグネシウム混合物、アルミニウム/酸化アルミニウム(Al)混合物、インジウム、リチウム/アルミニウム混合物、アルミニウム、希土類金属等が挙げられる。これらの中でも、銀及びアルミニウムが好ましく、更には、銀であることが好ましく、特には、銀を主成分として構成され、電極A中の銀の含有量が60質量%以上であることが好ましい。
(Metal material)
As the metal forming the cathode according to the present invention, a metal having a small work function (6 eV or less) (referred to as an electron-injectable metal), an alloy or the like as an electrode material is used. Specific examples of such electrode materials include sodium, sodium-potassium alloy, magnesium, lithium, silver, copper / magnesium mixture, silver / magnesium mixture, aluminum / magnesium mixture, indium / magnesium mixture, aluminum / aluminum oxide (Al). 2 O 3 ) Mixtures, indium, lithium / aluminum mixtures, aluminum, rare earth metals and the like. Among these, silver and aluminum are preferable, and silver is more preferable, and in particular, silver is a main component, and the content of silver in the electrode A is preferably 60% by mass or more.

陰極を構成する金属成分としては、銀単独で形成する、あるいは銀(Ag)を含有する合金から構成されていることが好ましい。そのような合金としては、例えば、上記の銀/マグネシウム(Ag・Mg)混合物の他に、銀/銅(Ag・Cu)、銀/パラジウム(Ag・Pd)、銀/パラジウム/銅(Ag・Pd・Cu)、銀/インジウム(Ag・In)などが挙げられる。 As the metal component constituting the cathode, it is preferable that it is formed of silver alone or is composed of an alloy containing silver (Ag). Examples of such an alloy include silver / copper (Ag / Cu), silver / palladium (Ag / Pd), and silver / palladium / copper (Ag.) In addition to the silver / magnesium (Ag / Mg) mixture described above. Pd · Cu), silver / indium (Ag · In) and the like.

陰極は、これらの電極物質を金属ナノ粒子のような塗布可能な物質にして用いることもできる。 The cathode can also be used as a coatable substance such as metal nanoparticles by using these electrode materials.

(含窒素芳香族複素環化合物)
本発明に係る陰極に適用可能な含窒素芳香族複素環化合物としては、特に制限はないが、芳香族性に関与しない非共有電子対を持つ窒素原子を有する含窒素芳香族複素環化合物であることが好ましい。
(Nitrogen-containing aromatic heterocyclic compound)
The nitrogen-containing aromatic heterocyclic compound applicable to the cathode according to the present invention is not particularly limited, but is a nitrogen-containing aromatic heterocyclic compound having a nitrogen atom having an unshared electron pair that does not participate in aromaticity. Is preferable.

本発明における含窒素芳香族複素環化合物は、下記一般式(1)で表される構造を有する。

Figure 2021068679
上記一般式(1)において、=N−を含んで形成される環A1は、芳香族複素環を表す。Arは、置換基を有していてもよい芳香族炭化水素環又は芳香族複素環を表す。Rは、置換基を表す。nは、0又は1以上の整数を表す。 The nitrogen-containing aromatic heterocyclic compound in the present invention has a structure represented by the following general formula (1).
Figure 2021068679
In the above general formula (1), the ring A1 formed containing = N− represents an aromatic heterocycle. Ar represents an aromatic hydrocarbon ring or an aromatic heterocycle which may have a substituent. R represents a substituent. n represents an integer of 0 or 1 or more.

前記一般式(1)中、=N−を含んで形成される環A1は、芳香族複素環を表し、前記芳香族複素環としては、イミダゾール環、ピラゾール環、オキサゾール環、チアゾール環、トリアゾール環、テトラゾール環、ピリミジン環、ピラジン環、トリアジン環、ピリジン環、又はこれらにさらに環が縮合した縮合環等が挙げられ、中でも、ピリジン環、又はピリジン環にさらに環が縮合した縮合環が好ましい。 In the general formula (1), the ring A1 formed containing = N- represents an aromatic heterocycle, and the aromatic heterocycle includes an imidazole ring, a pyrazole ring, an oxazole ring, a thiazole ring, and a triazole ring. , A tetrazole ring, a pyrimidine ring, a pyrazine ring, a triazole ring, a pyridine ring, or a fused ring in which a ring is further condensed with these, and among them, a pyridine ring or a fused ring in which a ring is further condensed with a pyridine ring is preferable.

Rは置換基を表し、置換基としては、水素原子やハロゲン原子、アリールアルキル基、シクロアルキル基、アリール基、シアノ基などが挙げられる。 R represents a substituent, and examples of the substituent include a hydrogen atom, a halogen atom, an arylalkyl group, a cycloalkyl group, an aryl group, and a cyano group.

Arは、置換基を有していてもよい芳香族炭化水素環又は芳香族複素環を表し、具体的には、置換基を有してもよいベンゼン環、縮合環等が挙げられ、中でも、置換基を有してもよいベンゼン環であることが好ましい。 Ar represents an aromatic hydrocarbon ring or an aromatic heterocycle which may have a substituent, and specific examples thereof include a benzene ring and a fused ring which may have a substituent. It is preferably a benzene ring which may have a substituent.

前記一般式(1)は、下記一般式(1−1)の構造であることがより好ましく、最も好ましいのは、A1が2-ピリジン環であり、Arが2-ピリジン環のオルト位に置換基を有するベンゼン環である、オルトフェニルピリジン構造を有する化合物である。

Figure 2021068679
上記一般式(1−1)において、Arは、置換基を有していてもよい芳香族炭化水素環又は芳香族複素環を表す。Rは、置換基を表す。nは、0又は1以上の整数を表す。 The general formula (1) more preferably has the structure of the following general formula (1-1), and most preferably A1 is a 2-pyridine ring and Ar is replaced with the ortho position of the 2-pyridine ring. It is a compound having an orthophenylpyridine structure, which is a benzene ring having a group.
Figure 2021068679
In the above general formula (1-1), Ar represents an aromatic hydrocarbon ring or an aromatic heterocycle which may have a substituent. R represents a substituent. n represents an integer of 0 or 1 or more.

前記一般式(1−1)中、Arは、置換基を有してもよい芳香族炭化水素環又は芳香族複素環を表し、具体的には、前記一般式(1)におけるArと同様である。 In the general formula (1-1), Ar represents an aromatic hydrocarbon ring or an aromatic heterocycle which may have a substituent, and is specifically the same as Ar in the general formula (1). is there.

Rは、置換基を表し、具体的には、前記一般式(1)におけるRと同様である。 R represents a substituent, and is specifically the same as R in the general formula (1).

前記オルトフェニルピリジン構造を有する含窒素芳香族複素環化合物は、一般的に結晶性が強く、一般の有機溶媒に対する溶解性が低いことで知られている。 The nitrogen-containing aromatic heterocyclic compound having an orthophenylpyridine structure is generally known to have strong crystallinity and low solubility in a general organic solvent.

TFPOをはじめとするフッ化アルコール系溶媒を用いることにより、活性水素化合物の項にて前述した機構が働き、該化合物は溶解すると考えられる。 By using a fluorinated alcohol solvent such as TFPO, it is considered that the mechanism described above in the section of active hydrogen compound works and the compound is dissolved.

以下に、本発明に係る含窒素芳香族複素環化合物の具体例No.1〜No.38を示す。 Specific examples of the nitrogen-containing aromatic heterocyclic compound according to the present invention are described below. 1-No. 38 is shown.

Figure 2021068679
Figure 2021068679

Figure 2021068679
Figure 2021068679

Figure 2021068679
Figure 2021068679

Figure 2021068679
Figure 2021068679

Figure 2021068679
Figure 2021068679

上記例示した以外の含窒素芳香族複素環化合物の具体例としては、例えば、国際公開第2010/044342号、特開2010−114180号公報、国際公開第2014/0655073号、国際公開第2014/065215号、特開2014−211964号公報、特開2015−060717号公報、特開2015−109470号公報、特開2015−122247号公報、特開2015−122253号公報、特開2015−122254号公報、特開2015−122255号公報、特開2015−125845号公報、特開2015−207773号公報、特開2016−081796号公報、特開2016−106406号公報、特許第3925265号公報等に記載されている化合物を挙げることができる。 Specific examples of the nitrogen-containing aromatic heterocyclic compound other than those exemplified above include, for example, International Publication No. 2010/044342, Japanese Patent Application Laid-Open No. 2010-114180, International Publication No. 2014/0655073, International Publication No. 2014/065215. No., JP-A-2014-21964, JP-A-2015-060717, JP-A-2015-109470, JP-A-2015-122247, JP-A-2015-122253, JP-A-2015-122254, It is described in JP-A-2015-122255, JP-A-2015-125845, JP-A-2015-207773, JP-A-2016-081796, JP-A-2016-106406, JP-A-3925265 and the like. Can be mentioned as a compound.

また、本発明に係る含窒素芳香族複素環化合物は、従来公知の合成方法に従って合成することができる。 Further, the nitrogen-containing aromatic heterocyclic compound according to the present invention can be synthesized according to a conventionally known synthetic method.

(分散剤)
本発明に係る電極Aにおいては、金属、含窒素芳香族複素環化合物、溶剤と共に分散剤を含有することが好ましい形態である。
(Dispersant)
The electrode A according to the present invention preferably contains a dispersant together with a metal, a nitrogen-containing aromatic heterocyclic compound, and a solvent.

本発明に係る分散剤は、電極Aを構成する金属として、金属ナノ粒子のような塗布可能な形態に分散する際に使用することができる。 The dispersant according to the present invention can be used as a metal constituting the electrode A when it is dispersed in a coatable form such as metal nanoparticles.

本発明に適用可能な分散剤としては、従来公知の各種分散剤を適用することができるが、その中でも、金属ナノ粒子の表面に吸着可能な吸着基及び親水性の構造を有する高分子分散剤を適用することが好ましい。 As the dispersant applicable to the present invention, various conventionally known dispersants can be applied. Among them, a polymer dispersant having an adsorbent group adsorbable on the surface of metal nanoparticles and a hydrophilic structure. Is preferably applied.

上記高分子分散剤が有する吸着基の例には、ヒドロキシ基、カルボキシル基及びチオール基などが含まれる。 Examples of the adsorbent group contained in the polymer dispersant include a hydroxy group, a carboxyl group, a thiol group and the like.

高分子分散剤を構成する樹脂は、親水性モノマーの単独重合体または共重合体が好ましい。親水性モノマーの共重合体は、親水性モノマーと疎水性モノマーとの共重合体であってもよい。 The resin constituting the polymer dispersant is preferably a homopolymer or a copolymer of a hydrophilic monomer. The copolymer of the hydrophilic monomer may be a copolymer of the hydrophilic monomer and the hydrophobic monomer.

親水性モノマーの例には、カルボキシル基または酸無水物基を含有するモノマー((メタ)アクリル酸、マレイン酸などの不飽和多価カルボン酸、ならびに無水マレイン酸など)、ならびにアルキレンオキサイド変性(メタ)アクリル酸エステルモノマー(エチレンオキサイド変性(メタ)アクリル酸アルキルエステルなど)などが含まれる。なお、本発明において、(メタ)アクリルとは、アクリル及びメタクリルの双方またはいずれかを意味する。 Examples of hydrophilic monomers include monomers containing a carboxyl group or an acid anhydride group (unsaturated polycarboxylic acids such as (meth) acrylic acid and maleic acid, and maleic anhydride), and alkylene oxide modifications (meth). ) Acrylic acid ester monomers (ethylene oxide-modified (meth) acrylic acid alkyl esters, etc.) are included. In the present invention, (meth) acrylic means both acrylic and / or methacrylic.

疎水性モノマーの例には、(メタ)アクリル酸メチル及び(メタ)アクリル酸エチルなどの(メタ)アクリル酸エステル系モノマー、スチレン、α−メチルスチレン及びビニルトルエンなどのスチレン系モノマー、エチレン、プロピレン、及び1−ブテンなどのα−オレフィン系モノマー、ならびに、酢酸ビニル及び酪酸ビニルなどのカルボン酸ビニルエステル系モノマーなどが含まれる。 Examples of hydrophobic monomers include (meth) acrylic acid ester-based monomers such as methyl (meth) acrylate and ethyl (meth) acrylate, styrene-based monomers such as styrene, α-methylstyrene and vinyltoluene, ethylene and propylene. , And α-olefin monomers such as 1-butene, and carboxylic acid vinyl ester monomers such as vinyl acetate and vinyl butyrate.

高分子分散剤は、共重合体である場合、ランダム共重合体、交互共重合体、ブロック共重合体及びくし型共重合体などとすることができる。中でも、金属ナノ粒子の分散性をより高める観点からは、高分子分散剤は、くし型ブロック共重合体であることが好ましい。 When the polymer dispersant is a copolymer, it can be a random copolymer, an alternating copolymer, a block copolymer, a comb-type copolymer, or the like. Above all, from the viewpoint of further enhancing the dispersibility of the metal nanoparticles, the polymer dispersant is preferably a comb-type block copolymer.

上記高分子分散剤は、分子内にポリアルキレンオキサイド構造を有することが好ましく、上述した、側鎖にポリアルキレンオキサイド基を有するくし形ブロック共重合体であることがより好ましい。ポリアルキレンオキサイド構造は、立体障害により金属ナノ粒子の凝集性を適度に低下させる。これにより、金属インク(または金属インク中の金属ナノ粒子)は、基材上で適度に濡れ広がり、より平滑で光沢の高い画像を形成できると考えられる。 The polymer dispersant preferably has a polyalkylene oxide structure in the molecule, and more preferably the above-mentioned comb-shaped block copolymer having a polyalkylene oxide group in the side chain. The polyalkylene oxide structure moderately reduces the cohesiveness of metal nanoparticles due to steric hindrance. As a result, it is considered that the metal ink (or the metal nanoparticles in the metal ink) can be appropriately wetted and spread on the base material to form a smoother and higher glossy image.

高分子分散剤は、重量平均分子量が1000以上100000以下であることが好ましく、2000以上50000以下であることがより好ましい。 The polymer dispersant preferably has a weight average molecular weight of 1000 or more and 100,000 or less, and more preferably 2000 or more and 50,000 or less.

市販の高分子分散剤の例としては、例えば、DISPERBYK−102、DISPERBYK−187、DISPERBYK−190、DISPERBYK−191、DISPERBYK−194N、DISPERBYK−199、DISPERBYK−2015、及びDISPERBYK−2069(以上、ビックケミー社製、「DISPERBYK」は同社の登録商標)、EFKA 6220(BASF社製、「EFKA」は同社の登録商標)、ソルスパース32000、ソルスパース44000、ソルスパース46000(以上、ルーブリゾール社製)、フローレンTG−750W(共栄社化学社製)等が挙げられる。 Examples of commercially available polymer dispersants include DISPERBYK-102, DISPERBYK-187, DISPERBYK-190, DISPERBYK-191, DISPERBYK-194N, DISPERBYK-199, DISPERBYK-2015, and DISPERBYK-2069 (above, Big Chemie). , "DISPERBYK" is a registered trademark of the company), EFKA 6220 (manufactured by BASF, "EFKA" is a registered trademark of the company), Solsperse 32000, Solsperse 44000, Solsperse 46000 (all manufactured by Lubrizol), Floren TG-750W (Manufactured by Kyoeisha Chemical Co., Ltd.) and the like.

電極形成用塗布液中における上記高分子分散剤の含有量は、特に限定されないが、金属ナノ粒子の分散性を十分に高める観点から、金属ナノ粒子の総質量に対して、1〜15質量%の範囲内であることが好ましく、2〜10質量%の範囲であることがより好ましい。 The content of the polymer dispersant in the coating solution for electrode formation is not particularly limited, but is 1 to 15% by mass with respect to the total mass of the metal nanoparticles from the viewpoint of sufficiently enhancing the dispersibility of the metal nanoparticles. It is preferably in the range of 2 to 10% by mass, and more preferably in the range of 2 to 10% by mass.

(フッ素を含有する界面活性剤)
本発明に係る電極Aにおいては、金属イオンと共に、フッ素を含む界面活性剤とを含有することが好ましい。
(Surfactant containing fluorine)
The electrode A according to the present invention preferably contains a surfactant containing fluorine together with the metal ion.

本発明に適用可能なフッ素を含む界面活性剤としては、特に制限はないが、パーフルオロアルキル基を含有するモノマー、オリゴマー、ポリマーを母核としたもので、ポリオキシエチレンアルキルエーテル、ポリオキシエチレンアルキルアリルエーテル、ポリオキシエチレン、ウレタン構造を有するポリイソシアナート化合物等の誘導体等が挙げられる。 The surfactant containing fluorine that can be applied to the present invention is not particularly limited, but is composed of a monomer, an oligomer, or a polymer containing a perfluoroalkyl group as a mother nucleus, and is composed of polyoxyethylene alkyl ether and polyoxyethylene. Examples thereof include alkylallyl ethers, polyoxyethylenes, derivatives such as polyisocyanate compounds having a urethane structure, and the like.

フッ素を含む界面活性剤としては、市販品を用いることもでき、例えばサーフロンS−381、同S−382、同SC−101、同SC−102、同SC−103、同SC−104(以上、旭硝子株式会社製)、フロラードFC−430、同FC−431、同FC−173(以上、フロロケミカル−住友スリーエム社製)、エフトップEF352、同EF301、同EF303(以上、新秋田化成株式会社製)、シュベゴーフルアー8035、同8036(以上、シュベグマン社製)、BM1000、BM1100(以上、ビーエム・ヒミー社製)、メガファックF−171、同F−470(以上、DIC株式会社製)、フタージェントシリーズであるフタージェント251、212MH、250、222F、212D、FTX−218(以上、ネオス社製)等を挙げることができる。 As the surfactant containing fluorine, a commercially available product can also be used, for example, Surflon S-381, S-382, SC-101, SC-102, SC-103, SC-104 (above, Asahi Glass Co., Ltd.), Florard FC-430, FC-431, FC-173 (above, Fluorochemical-Sumitomo 3M Ltd.), Ftop EF352, EF301, EF303 (above, manufactured by Shin-Akita Kasei Co., Ltd.) ), Schvegofluer 8035, 8036 (above, manufactured by Schvegman), BM1000, BM1100 (above, manufactured by BM Himmy), Megafuck F-171, F-470 (above, manufactured by DIC Co., Ltd.), Examples thereof include Fluorent series 251, 212MH, 250, 222F, 212D, FTX-218 (all manufactured by Neos) and the like.

(溶剤)
本発明に係る電極Aの形成方法においては、溶剤として、フッ化アルコール又は水を適用することが好ましい。フッ化アルコールを適用することにより、発光効率や低電圧で駆動できる素子が得られるなどの観点で好ましい。
(solvent)
In the method for forming the electrode A according to the present invention, it is preferable to apply fluorinated alcohol or water as the solvent. By applying fluorinated alcohol, it is preferable from the viewpoints of obtaining a device that can be driven at a low voltage and luminous efficiency.

好ましいフッ化アルコールの一つとして、下記一般式(a)で表される化合物を挙げることができる。 As one of the preferable fluorinated alcohols, a compound represented by the following general formula (a) can be mentioned.

一般式(a) A−CHOH
一般式(a)において、AはCF又はCHF(CFを表し、nは1〜5の整数を表す。より好ましくは1〜3であり、さらに好ましくは1である。
General formula (a) A-CH 2 OH
In the general formula (a), A represents CF 3 or CHF 2 (CF 2 ) n , and n represents an integer of 1-5. It is more preferably 1 to 3, and even more preferably 1.

フッ素化アルコールの具体例としては、例えば、一般式(b)又は一般式(c)で表される化合物が挙げられる。

Figure 2021068679
一般式(b)及び(c)において、A、B及びDは、それぞれ独立にCH3−x又はCH3−x(CH2−yを表し、xは1〜3、yは1〜2、nは0〜1の整数を表す。 Specific examples of the fluorinated alcohol include compounds represented by the general formula (b) or the general formula (c).
Figure 2021068679
In the general formulas (b) and (c), A, B and D independently represent CH 3-x F x or CH 3-x F x (CH 2-y F y ) n , where x is 1 to 1. 3, y represents an integer of 1 to 2, n represents an integer of 0 to 1.

これらフッ素含有アルコールの具体例としては、下記化合物が挙げられる。 Specific examples of these fluorine-containing alcohols include the following compounds.

1)2,2,3,3−テトラフルオロプロパノール、
2)2,2,3,3,3−ペンタフルオロプロパノール、
3)2−トリフオロメチル−2−プロパノール、
4)2,2,3,3,4,4−ヘキサフルオロブタノール、
5)2,2,3,3,4,4,5,5−オクタフルオロペンタノール、
6)1,1,1,3,3,3−ヘキサフルオロ−2−プロパノール、
7)2,2,2−トリフルオロ−1−エタノール、
8)2,3−ジフルオロベンジルアルコール、
9)2,2,2−トリフルオロエタノール、
10)1,3−ジフルオロ−2−プロパノール、
11)1,1,1−トリフルオロ−2−プロパノール、
12)3,3,3−トリフルオロ−1−プロパノール、
13)2,2,3,3,4,4,4−ヘプタフルオロ−1−ブタノール、
14)2,2,3,3,4,4,5,5−オクタフルオロ−1−ペンタノール、
15)3,3,4,4,5,5,5−ヘプタフルオロ−2−ペンタノール、
16)2,2,3,3,4,4,5,5,6,6,7,7,8,8,8−ペンタデカフルオロ−1−オクタノール、
17)3,3,4,4,5,5,6,6,7,7,8,8,8−トリデカフルオロ−1−オクタノール、
18)1H,1H,7H−ドデカフルオロ−1−ヘプタノール
19)1H,1H,9H−パーフルオロ−1−ノナノール、
20)1H,1H,2H,3H,3H−パーフルオロノナン−1,2−ジオール、
21)1H,1H,2H,2H−パーフルオロ−1−デカノール、
22)1H,1H,2H,3H,3H−パーフルオロウンデカン−1,2−ジオール
さらに、フッ素含有プロパノールが好ましく、さらに、2,2,3,3−テトラフルオロ−2−プロパノール、若しくは、1,1,1,3,3,3−ヘキサフルオロ−2−プロパノール、若しくは、2,2,3,3,3−ペンタフルオロプロパノールが好ましい。
1) 2,2,3,3-tetrafluoropropanol,
2) 2,2,3,3,3-pentafluoropropanol,
3) 2-Trifolomethyl-2-propanol,
4) 2,2,3,3,4,4-hexafluorobutanol,
5) 2,2,3,3,4,5,5-octafluoropentanol,
6) 1,1,1,3,3,3-hexafluoro-2-propanol,
7) 2,2,2-trifluoro-1-ethanol,
8) 2,3-Difluorobenzyl alcohol,
9) 2,2,2-Trifluoroethanol,
10) 1,3-Difluoro-2-propanol,
11) 1,1,1-trifluoro-2-propanol,
12) 3,3,3-trifluoro-1-propanol,
13) 2,2,3,3,4,5,4-heptafluoro-1-butanol,
14) 2,2,3,3,4,5,5-octafluoro-1-pentanol,
15) 3,3,4,5,5,5-heptafluoro-2-pentanol,
16) 2,2,3,3,4,5,5,6,6,7,7,8,8,8-pentadecafluoro-1-octanol,
17) 3,3,4,4,5,5,6,6,7,7,8,8,8-tridecafluoro-1-octanol,
18) 1H, 1H, 7H-dodecafluoro-1-heptanol 19) 1H, 1H, 9H-perfluoro-1-nonanol,
20) 1H, 1H, 2H, 3H, 3H-perfluorononane-1,2-diol,
21) 1H, 1H, 2H, 2H-perfluoro-1-decanol,
22) 1H, 1H, 2H, 3H, 3H-perfluoroundecane-1,2-diol Further, fluorine-containing propanol is preferable, and 2,2,3,3-tetrafluoro-2-propanol, or 1, 1,1,3,3,3-hexafluoro-2-propanol or 2,2,3,3,3-pentafluoropropanol is preferable.

(電極A(陰極)の形成方法)
本発明の電子デバイスの製造方法の一つは、発光層の直上に、少なくとも一方の電極Aを、金属及び含窒素芳香族複素環化合物を用いて乾式法により形成することを特徴とする。本発明に係る電極Aの形成に適用が可能な乾式法としては、例えば、蒸着法(抵抗加熱、EB法など)、スパッタ法、CVD法などのドライプロセスを挙げることができる。
(Method of forming electrode A (cathode))
One of the methods for producing an electronic device of the present invention is characterized in that at least one electrode A is formed directly above the light emitting layer by a dry method using a metal and a nitrogen-containing aromatic heterocyclic compound. Examples of the dry method applicable to the formation of the electrode A according to the present invention include a dry process such as a vapor deposition method (resistive heating, EB method, etc.), a sputtering method, and a CVD method.

また、本発明の電子デバイスの製造方法の他の方法は、発光層の直上に、少なくとも一方の電極Aを、金属、分散剤、含窒素芳香族複素環化合物及び溶剤を含有する電極形成用塗布液を用いて湿式法により形成することを特徴とする。本発明に係る電極Aの形成に適用が可能な湿式法としては、例えば、スピンコート法、キャスティング法、マイクログラビアコート法、グラビアコート法、バーコート法、ロールコート法、ワイアーバーコート法、ディップコート法、スプレーコート法、スクリーン印刷法、フレキソ印刷法、オフセット印刷法、インクジェット・プリント法等を挙げることができ、それぞれ従来公知の方法を適宜選択して適用することができる。 Further, in another method of the method for producing an electronic device of the present invention, at least one electrode A is applied directly above the light emitting layer for electrode formation containing a metal, a dispersant, a nitrogen-containing aromatic heterocyclic compound and a solvent. It is characterized in that it is formed by a wet method using a liquid. Examples of the wet method applicable to the formation of the electrode A according to the present invention include a spin coating method, a casting method, a micro gravure coating method, a gravure coating method, a bar coating method, a roll coating method, a wire bar coating method, and a dip. Examples thereof include a coating method, a spray coating method, a screen printing method, a flexographic printing method, an offset printing method, an inkjet printing method, and the like, and conventionally known methods can be appropriately selected and applied.

[有機EL素子の陰極以外の構成要素]
次いで、上記説明した陰極以外の有機EL素子の構成要素について説明する。
[Components other than the cathode of the organic EL element]
Next, the components of the organic EL element other than the cathode described above will be described.

〔発光層〕
本発明に係る発光層は、電極又は隣接層から注入されてくる電子及び正孔が再結合し、励起子を経由して発光する場を提供する層であり、発光する部分は発光層の層内であっても、発光層と隣接層との界面であってもよい。本発明に係る発光層は、本発明で規定する要件を満たしていれば、その構成に特に制限はない。
[Light emitting layer]
The light emitting layer according to the present invention is a layer that provides a place where electrons and holes injected from an electrode or an adjacent layer are recombined and emit light via excitons, and the light emitting portion is a layer of the light emitting layer. It may be inside or at the interface between the light emitting layer and the adjacent layer. The structure of the light emitting layer according to the present invention is not particularly limited as long as it satisfies the requirements specified in the present invention.

発光層の厚さの総和は、特に制限はないが、形成する層の均質性や、発光時に不必要な高電圧を印加するのを防止し、かつ、駆動電流に対する発光色の安定性向上の観点から、2nm〜5μmの範囲内に調整することが好ましく、より好ましくは2〜500nmの範囲内に調整され、さらに好ましくは5〜200nmの範囲内に調整される。 The total thickness of the light emitting layer is not particularly limited, but the homogeneity of the formed layer, prevention of applying an unnecessary high voltage at the time of light emission, and improvement of the stability of the light emitting color with respect to the driving current are improved. From the viewpoint, it is preferably adjusted within the range of 2 nm to 5 μm, more preferably adjusted within the range of 2 to 500 nm, and further preferably adjusted within the range of 5 to 200 nm.

また、個々の発光層の厚さとしては、2nm〜1μmの範囲内に調整することが好ましく、より好ましくは2〜200nmの範囲内に調整され、さらに好ましくは3〜150nmの範囲に調整される。 The thickness of each light emitting layer is preferably adjusted within the range of 2 nm to 1 μm, more preferably adjusted within the range of 2 to 200 nm, and further preferably adjusted within the range of 3 to 150 nm. ..

発光層には、発光性ドーパント(発光性ドーパント化合物、ドーパント化合物、単にドーパントともいう。)と、ホスト化合物(マトリックス材料、発光ホスト化合物、単にホストともいう。)と、を含有することが好ましい。 The light emitting layer preferably contains a light emitting dopant (a light emitting dopant compound, a dopant compound, also simply referred to as a dopant) and a host compound (a matrix material, a light emitting host compound, also simply referred to as a host).

(発光性ドーパント)
発光性ドーパントとしては、蛍光発光性ドーパント(蛍光ドーパント、蛍光性化合物ともいう)と、リン光発光性ドーパント(リン光ドーパント、リン光性化合物ともいう)が好ましく用いられる。本発明においては、少なくとも1層の発光層がリン光発光性ドーパントを含有することが好ましい。
(Luminous dopant)
As the luminescent dopant, a fluorescent dopant (also referred to as a fluorescent dopant or a fluorescent compound) and a phosphorescent dopant (also referred to as a phosphorescent dopant or a phosphorescent compound) are preferably used. In the present invention, it is preferable that at least one light emitting layer contains a phosphorescent dopant.

発光層中の発光性ドーパントの濃度については、使用される特定のドーパント及びデバイスの必要条件に基づいて、任意に決定することができ、発光層の膜厚方向に対し、均一な濃度で含有されていてもよく、また任意の濃度分布を有していてもよい。 The concentration of the luminescent dopant in the light emitting layer can be arbitrarily determined based on the specific dopant used and the requirements of the device, and is contained at a uniform concentration with respect to the film thickness direction of the light emitting layer. It may have an arbitrary concentration distribution.

また、本発明に係る発光性ドーパントは、複数種を併用して用いてもよく、構造の異なるドーパント同士の組み合わせや、蛍光発光性ドーパントとリン光発光性ドーパントとを組み合わせて用いてもよい。これにより、任意の発光色を得ることができる。 Further, the light emitting dopant according to the present invention may be used in combination of a plurality of types, may be used in combination of dopants having different structures, or may be used in combination of a fluorescent light emitting dopant and a phosphorescent light emitting dopant. Thereby, an arbitrary emission color can be obtained.

本発明に係る有機EL素子の発光する色は、「新編色彩科学ハンドブック」(日本色彩学会編、東京大学出版会、1985)の108頁の図4.16において、分光放射輝度計CS−1000(コニカミノルタ(株)製)で測定した結果をCIE色度座標に当てはめたときの色で決定される。 The color emitted by the organic EL element according to the present invention is shown in FIG. 4.16 on page 108 of the "New Color Science Handbook" (edited by the Japan Color Society, edited by the University of Tokyo Press, 1985). It is determined by the color when the result measured by Konica Minolta Co., Ltd. is applied to the CIE chromaticity coordinates.

本発明においては、1層又は複数層の発光層が、発光色の異なる複数の発光性ドーパントを含有し、白色発光を示すことも好ましい。 In the present invention, it is also preferable that the light emitting layer of one layer or a plurality of layers contains a plurality of light emitting dopants having different light emitting colors and exhibits white light emission.

白色を示す発光性ドーパントの組み合わせについては特に限定はないが、例えば青と橙や、青と緑及び赤の組合わせ等が挙げられる。 The combination of luminescent dopants showing white color is not particularly limited, and examples thereof include a combination of blue and orange, a combination of blue and green, and red.

本発明に係る有機EL素子における白色とは、特に限定はなく、橙色寄りの白色であっても青色寄りの白色であってもよいが、2度視野角正面輝度を前述の方法により測定した際に、1000cd/mでのCIE1931表色系における色度がx=0.39±0.09、y=0.38±0.08の領域内にあることが好ましい。 The white color in the organic EL element according to the present invention is not particularly limited and may be white color closer to orange or white color closer to blue, but when the 2 degree viewing angle front luminance is measured by the above method. In addition, it is preferable that the chromaticity in the CIE 1931 color system at 1000 cd / m 2 is within the region of x = 0.39 ± 0.09 and y = 0.38 ± 0.08.

〈リン光発光性ドーパント〉
本発明に係るリン光発光性ドーパント(以下、「リン光ドーパント」。又は「リン光発光材料」ともいう。)について説明する。
<Phosphorescent light emitting dopant>
The phosphorescent dopant (hereinafter, also referred to as “phosphorescent dopant” or “phosphorescent light emitting material”) according to the present invention will be described.

本発明に係るリン光ドーパントは、励起三重項からの発光が観測される化合物であり、具体的には、室温(25℃)にてリン光発光する化合物であり、リン光量子収率が、25℃において0.01以上の化合物であると定義されるが、好ましいリン光量子収率は0.1以上である。 The phosphorescent dopant according to the present invention is a compound in which light emission from an excited triplet is observed, specifically, a compound that emits phosphorescent light at room temperature (25 ° C.), and has a phosphorescent quantum yield of 25. It is defined as a compound of 0.01 or more at ° C, but a preferable phosphorescence quantum yield is 0.1 or more.

上記リン光量子収率は、第4版実験化学講座7の分光IIの398頁(1992年版、丸善)に記載の方法により測定できる。溶液中でのリン光量子収率は種々の溶媒を用いて測定できるが、本発明に係るリン光ドーパントは、任意の溶媒のいずれかにおいて上記リン光量子収率(0.01以上)が達成されればよい。 The phosphorus photon yield can be measured by the method described on page 398 (1992 edition, Maruzen) of Spectroscopy II of the 4th edition Experimental Chemistry Course 7. The phosphorescence quantum yield in a solution can be measured using various solvents, but the phosphorescence dopant according to the present invention can achieve the above phosphorescence quantum yield (0.01 or more) in any of any solvents. Just do it.

リン光ドーパントの発光は原理としては2種挙げられ、一つはキャリアが輸送されるホスト化合物上でキャリアの再結合が起こってホスト化合物の励起状態が生成し、このエネルギーをリン光ドーパントに移動させることでリン光ドーパントからの発光を得るというエネルギー移動型である。もう一つはリン光ドーパントがキャリアトラップとなり、リン光ドーパント上でキャリアの再結合が起こりリン光ドーパントからの発光が得られるというキャリアトラップ型である。いずれの場合においても、リン光ドーパントの励起状態のエネルギーはホスト化合物の励起状態のエネルギーよりも低いことが条件である。 There are two types of light emission of the phosphorescent dopant in principle. One is that carrier recombination occurs on the host compound to which the carrier is transported to generate an excited state of the host compound, and this energy is transferred to the phosphorescent dopant. It is an energy transfer type that obtains light emission from a phosphorescent dopant. The other is a carrier trap type in which the phosphorescent dopant serves as a carrier trap, and carriers are recombined on the phosphorescent dopant to obtain light emission from the phosphorescent dopant. In either case, the excited state energy of the phosphorescent dopant is required to be lower than the excited state energy of the host compound.

本発明において使用できるリン光ドーパントとしては、有機EL素子の発光層に使用される公知のものの中から適宜選択して用いることができる。 As the phosphorescent dopant that can be used in the present invention, it can be appropriately selected from known ones used for the light emitting layer of the organic EL element.

本発明に使用できる公知のリン光ドーパントの具体例としては、以下の文献に記載されている化合物等が挙げられる。 Specific examples of known phosphorescent dopants that can be used in the present invention include compounds described in the following documents.

Nature 395,151(1998)、Appl.Phys.Lett.78, 1622 (2001)、Adv.Mater.19,739(2007)、Chem. Mater.17,3532(2005)、Adv.Mater.17,1059(2005)、国際公開第2009/100991号、国際公開第2008/101842号、国際公開第2003/040257号、米国特許公開第2006/835469号明細書、米国特許公開第2006/0202194号明細書、米国特許公開第2007/0087321号明細書、米国特許公開第2005/0244673号明細書、Inorg.Chem.40,1704(2001)、Chem.Mater.16,2480(2004)、Adv.Mater.16,2003(2004)、Angew.Chem.Int.Ed.2006,45,7800、Appl.Phys.Lett.86,153505(2005)、Chem.Lett.34,592(2005)、Chem.Commun.2906(2005)、Inorg.Chem.42,1248(2003)、国際公開第2009/050290号、国際公開第2002/015645号、国際公開第2009/000673号、米国特許公開第2002/0034656号明細書、米国特許第7332232号明細書、米国特許公開第2009/0108737号明細書、米国特許公開第2009/0039776号明細書、米国特許第6921915号明細書、米国特許第6687266号明細書、米国特許公開第2007/0190359号明細書、米国特許公開第2006/0008670号明細書、米国特許公開第2009/0165846号明細書、米国特許公開第2008/0015355号明細書、米国特許第7250226号明細書、米国特許第7396598号明細書、米国特許公開第2006/0263635号明細書、米国特許公開第2003/0138657号明細書、米国特許公開第2003/0152802号明細書、米国特許第7090928号明細書、Angew.Chem.Int.Ed.47,1(2008)、Chem.Mater.18,5119(2006)、Inorg.Chem.46,4308(2007)、Organometallics 23,3745(2004)、Appl.Phys.Lett.74,1361(1999)、国際公開第2002/002714号、国際公開第2006/009024号、国際公開第2006/056418号、国際公開第2005/019373号、国際公開第2005/123873号、国際公開第2007/004380号、国際公開第2006/082742号、米国特許公開第2006/0251923号明細書、米国特許公開第2005/0260441号明細書、米国特許第7393599号明細書、米国特許第7534505号明細書、米国特許第7445855号明細書、米国特許公開第2007/0190359号明細書、米国特許公開第2008/0297033号明細書、米国特許第7338722号明細書、米国特許公開第2002/0134984号明細書、米国特許第7279704号明細書、米国特許公開第2006/098120号明細書、米国特許公開第2006/103874号明細書、国際公開第2005/076380号、国際公開第2010/032663号、国際公開第2008/140115号、国際公開第2007/052431号、国際公開第2011/134013号、国際公開第2011/157339号、国際公開第2010/086089号、国際公開第2009/113646号、国際公開第2012/020327号、国際公開第2011/051404号、国際公開第2011/004639号、国際公開第2011/073149号、米国特許公開第2012/228583号明細書、米国特許公開第2012/212126号明細書、特開2012−069737号公報、特開2012−195554号公報、特開2009−114086号公報、特開2003−81988号公報、特開2002−302671号公報、特開2002−363552号公報等である。 Nature 395, 151 (1998), Apple. Phys. Lett. 78, 1622 (2001), Adv. Mater. 19,739 (2007), Chem. Mater. 17, 3532 (2005), Adv. Mater. 17,1059 (2005), International Publication No. 2009/100991, International Publication No. 2008/101842, International Publication No. 2003/040257, US Patent Publication No. 2006/835469, US Patent Publication No. 2006/20202194. Description, US Patent Publication No. 2007/0087321, US Patent Publication No. 2005/0244673, Inorg. Chem. 40,1704 (2001), Chem. Mater. 16,2480 (2004), Adv. Mater. 16, 2003 (2004), Angew. Chem. Int. Ed. 2006, 45, 7800, Apple. Phys. Lett. 86,153505 (2005), Chem. Lett. 34,592 (2005), Chem. Commun. 2906 (2005), Inorg. Chem. 42,1248 (2003), International Publication No. 2009/050290, International Publication No. 2002/015645, International Publication No. 2009/000673, US Patent Publication No. 2002/0034656, US Pat. No. 7,332232, US Patent Publication No. 2009/01087737, US Patent Publication No. 2009/00397776, US Patent Publication No. 6921915, US Patent No. 6687266, US Patent Publication No. 2007/0190359, USA Publication No. 2006/0008670, US Patent Publication No. 2009/015846, US Patent Publication No. 2008/0015355, US Patent No. 7250226, US Patent No. 7396598, US Patent Publication No. 2006/0263635, US Patent Publication No. 2003/0138657, US Patent Publication No. 2003/0152802, US Patent No. 70090928, Angew. Chem. Int. Ed. 47, 1 (2008), Chem. Mater. 18,5119 (2006), Inorg. Chem. 46,4308 (2007), Organometallics 23,3745 (2004), Apple. Phys. Lett. 74,1361 (1999), International Publication No. 2002/002714, International Publication No. 2006/090024, International Publication No. 2006/056418, International Publication No. 2005/019373, International Publication No. 2005/123873, International Publication No. 2007/004380, International Publication No. 2006/082742, US Patent Publication No. 2006/0251923, US Patent Publication No. 2005/02060441, US Patent No. 73935999, US Patent No. 75334505 , US Patent Publication No. 7445855, US Patent Publication No. 2007/0190359, US Patent Publication No. 2008/0297033, US Patent No. 7338722, US Patent Publication No. 2002/0134984, US Pat. No. 7,279,704, US Patent Publication No. 2006/098120, US Patent Publication No. 2006/103874, International Publication No. 2005/076380, International Publication No. 2010/032663, International Publication No. 2008 / 140115, International Publication No. 2007/05/2431, International Publication No. 2011/134013, International Publication No. 2011/157339, International Publication No. 2010/086089, International Publication No. 2009/113646, International Publication No. 2012/20327 No., International Publication No. 2011/051404, International Publication No. 2011/004639, International Publication No. 2011/073149, US Patent Publication No. 2012/228583, US Patent Publication No. 2012/212126, Japanese Patent Application Laid-Open No. 2012-069737, 2012-195554, 2009-114086, 2003-81988, 2002-302671 and 2002-363552.

中でも、好ましいリン光ドーパントとしてはIrを中心金属に有する有機金属錯体が挙げられる。さらに好ましくは、金属−炭素結合、金属−窒素結合、金属−酸素結合、金属−硫黄結合の少なくとも一つの配位様式を含む錯体が好ましい。 Among them, preferred phosphorescent dopants include organometallic complexes having Ir as the central metal. More preferably, a complex containing at least one coordination mode of metal-carbon bond, metal-nitrogen bond, metal-oxygen bond and metal-sulfur bond is preferable.

〈蛍光発光性ドーパント〉
本発明に係る蛍光発光性ドーパント(以下、「蛍光ドーパント」、又は「蛍光発光材料」ともいう)について説明する。
<Fluorescent light emitting dopant>
A fluorescent dopant (hereinafter, also referred to as “fluorescent dopant” or “fluorescent material”) according to the present invention will be described.

本発明に係る蛍光ドーパントは、励起一重項からの発光が可能な化合物であり、励起一重項からの発光が観測される限り特に限定されない。 The fluorescent dopant according to the present invention is a compound capable of emitting light from the excited singlet, and is not particularly limited as long as light emission from the excited singlet is observed.

本発明に係る蛍光ドーパントとしては、例えば、アントラセン誘導体、ピレン誘導体、クリセン誘導体、フルオランテン誘導体、ペリレン誘導体、フルオレン誘導体、アリールアセチレン誘導体、スチリルアリーレン誘導体、スチリルアミン誘導体、アリールアミン誘導体、ホウ素錯体、クマリン誘導体、ピラン誘導体、シアニン誘導体、クロコニウム誘導体、スクアリウム誘導体、オキソベンツアントラセン誘導体、フルオレセイン誘導体、ローダミン誘導体、ピリリウム誘導体、ペリレン誘導体、ポリチオフェン誘導体、又は希土類錯体系化合物等が挙げられる。 Examples of the fluorescent dopant according to the present invention include anthracene derivatives, pyrene derivatives, chrysene derivatives, fluorantene derivatives, perylene derivatives, fluorene derivatives, arylacetylene derivatives, styrylarylene derivatives, styrylamine derivatives, arylamine derivatives, boron complexes and coumarin derivatives. , Pyran derivatives, cyanine derivatives, croconium derivatives, squalium derivatives, oxobenzanthracene derivatives, fluorescein derivatives, rhodamine derivatives, pyrylium derivatives, perylene derivatives, polythiophene derivatives, rare earth complex compounds and the like.

また、近年では遅延蛍光を利用した発光性ドーパントも開発されており、これらを用いてもよい。 Further, in recent years, luminescent dopants using delayed fluorescence have also been developed, and these may be used.

遅延蛍光を利用した発光性ドーパントの具体例としては、例えば、国際公開第2011/156793号、特開2011−213643号、特開2010−93181号等に記載の化合物が挙げられるが、本発明はこれらに限定されない。 Specific examples of the luminescent dopant using delayed fluorescence include the compounds described in International Publication No. 2011/156793, JP-A-2011-213643, JP-A-2010-93181, etc., but the present invention includes the compounds described in JP-A-2010-93181. Not limited to these.

(ホスト化合物)
本発明に係る発光層に適用可能なホスト化合物は、発光層において主に電荷の注入及び輸送を担う化合物であり、有機EL素子においてそれ自体の発光は実質的に観測されない。
(Host compound)
The host compound applicable to the light emitting layer according to the present invention is a compound mainly responsible for injection and transport of electric charges in the light emitting layer, and its own light emission is not substantially observed in the organic EL device.

好ましくは室温(25℃)においてリン光発光のリン光量子収率が、0.1未満の化合物であり、さらに好ましくはリン光量子収率が0.01未満の化合物である。また、発光層に含有される化合物の内で、その層中での質量比が20%以上であることが好ましい。 A compound having a phosphorescent quantum yield of less than 0.1 at room temperature (25 ° C.) is preferable, and a compound having a phosphorescent quantum yield of less than 0.01 is more preferable. Further, among the compounds contained in the light emitting layer, the mass ratio in the layer is preferably 20% or more.

また、ホスト化合物の励起状態エネルギーは、同一層内に含有される発光性ドーパントの励起状態エネルギーよりも高いことが好ましい。 Further, the excited state energy of the host compound is preferably higher than the excited state energy of the luminescent dopant contained in the same layer.

ホスト化合物は、単独で用いてもよく、又は複数種併用して用いてもよい。ホスト化合物を複数種用いることで、電荷の移動を調整することが可能であり、有機EL素子を高効率化することができる。 The host compound may be used alone or in combination of two or more. By using a plurality of types of host compounds, it is possible to adjust the movement of electric charges, and it is possible to improve the efficiency of the organic EL device.

本発明で用いることができるホスト化合物としては、特に制限はなく、従来有機EL素子で用いられる化合物を用いることができる。低分子化合物でも繰り返し単位を有する高分子化合物でもよく、また、ビニル基やエポキシ基のような反応性基を有する化合物でもよい。 The host compound that can be used in the present invention is not particularly limited, and compounds conventionally used in organic EL devices can be used. It may be a low molecular weight compound, a high molecular weight compound having a repeating unit, or a compound having a reactive group such as a vinyl group or an epoxy group.

公知のホスト化合物としては、正孔輸送能又は電子輸送能を有しつつ、かつ、発光の長波長化を防ぎ、さらに、有機EL素子を高温駆動時や素子駆動中の発熱に対して安定して動作させる観点から、高いガラス転移温度(Tg)を有することが好ましい。好ましくはTgが90℃以上であり、より好ましくは120℃以上である。 As a known host compound, it has a hole transporting ability or an electron transporting ability, prevents the wavelength of light emission from being lengthened, and further stabilizes the organic EL device against heat generation during high temperature driving or device driving. It is preferable to have a high glass transition temperature (Tg) from the viewpoint of operating the device. Tg is preferably 90 ° C. or higher, and more preferably 120 ° C. or higher.

ここで、ガラス転移点(Tg)とは、DSC(Differential Scanning Calorimetry:示差走査熱量法)を用いて、JIS−K−7121に準拠した方法により求められる値である。 Here, the glass transition point (Tg) is a value obtained by a method based on JIS-K-7121 using DSC (Differential Scanning Calorimetry).

本発明における有機EL素子に用いられる、公知のホスト化合物の具体例としては、以下の文献に記載の化合物等が挙げられるが、本発明はこれらに限定されない。 Specific examples of known host compounds used in the organic EL device in the present invention include, but are not limited to, the compounds described in the following documents.

特開2001−257076号公報、同2002−308855号公報、同2001−313179号公報、同2002−319491号公報、同2001−357977号公報、同2002−334786号公報、同2002−8860号公報、同2002−334787号公報、同2002−15871号公報、同2002−334788号公報、同2002−43056号公報、同2002−334789号公報、同2002−75645号公報、同2002−338579号公報、同2002−105445号公報、同2002−343568号公報、同2002−141173号公報、同2002−352957号公報、同2002−203683号公報、同2002−363227号公報、同2002−231453号公報、同2003−3165号公報、同2002−234888号公報、同2003−27048号公報、同2002−255934号公報、同2002−260861号公報、同2002−280183号公報、同2002−299060号公報、同2002−302516号公報、同2002−305083号公報、同2002−305084号公報、同2002−308837号公報、米国特許公開第2003/0175553号明細書、米国特許公開第2006/0280965号明細書、米国特許公開第2005/0112407号明細書、米国特許公開第2009/0017330号明細書、米国特許公開第2009/0030202号明細書、米国特許公開第2005/0238919号明細書、国際公開第2001/039234号明細書、国際公開第2009/021126号、国際公開第2008/056746号、国際公開第2004/093207号、国際公開第2005/089025号、国際公開第2007/063796号、国際公開第2007/063754号、国際公開第2004/107822号、国際公開第2005/030900号、国際公開第2006/114966号、国際公開第2009/086028号、国際公開第2009/003898号、国際公開第2012/023947号、特開2008−074939号公報、特開2007−254297号公報、欧州特許第2034538号明細書、等である。 JP 2001-257076, 2002-308855, 2001-313179, 2002-319491, 2001-357977, 2002-334786, 2002-8860, 2002-334787, 2002-15871, 2002-334788, 2002-43056, 2002-334789, 2002-75645, 2002-338579, 2002. 2002-105445, 2002-343568, 2002-141173, 2002-352957, 2002-203683, 2002-363227, 2002-231453, 2003 -3165, 2002-234888, 2003-27048, 2002-255934, 2002-260861, 2002-280183, 2002-299060, 2002- 302516, 2002-305083, 2002-305084, 2002-308837, US Patent Publication No. 2003/0175553, US Patent Publication No. 2006/0280965, US Patent Publication 2005/0112407, US Patent Publication No. 2009/0017330, US Patent Publication No. 2009/0030202, US Patent Publication No. 2005/02389919, International Publication No. 2001/039234. , International Publication No. 2009/021126, International Publication No. 2008/056746, International Publication No. 2004/093207, International Publication No. 2005/089025, International Publication No. 2007/0637996, International Publication No. 2007/0637554, International Publication No. 2004/107822, International Publication No. 2005/030900, International Publication No. 2006/114966, International Publication No. 2009/086028, International Publication No. 2009/003898, International Publication No. 2012/0293947, Japanese Patent Application Laid-Open No. 2008 -074939A, Japanese Patent Application Laid-Open No. 2007-254297, European Patent No. 2034538, and the like.

本発明においては、発光性ドーパントを含まないホスト化合物のみで構成されている層も、発光層として包含する。 In the present invention, a layer composed only of a host compound containing no light emitting dopant is also included as a light emitting layer.

〔正孔輸送層〕
本発明において、正孔輸送層とは、正孔を輸送する機能を有する材料からなり、陽極より注入された正孔を発光層に伝達する機能を有していればよい。
[Hole transport layer]
In the present invention, the hole transport layer may be made of a material having a function of transporting holes and may have a function of transmitting holes injected from the anode to the light emitting layer.

前記正孔輸送層の総膜厚については特に制限はないが、通常は5nm〜5μmの範囲内であり、より好ましくは2〜500nmの範囲内であり、さらに好ましくは5〜200nmの範囲内である。 The total film thickness of the hole transport layer is not particularly limited, but is usually in the range of 5 nm to 5 μm, more preferably in the range of 2 to 500 nm, and further preferably in the range of 5 to 200 nm. is there.

正孔輸送層に用いられる材料(以下、正孔輸送材料という)としては、正孔の注入性又は輸送性、電子の障壁性のいずれかを有していればよく、従来公知の化合物の中から任意のものを選択して用いることができる。 The material used for the hole transport layer (hereinafter referred to as the hole transport material) may have any of hole injection property, transport property, and electron barrier property, and is among conventionally known compounds. Any one can be selected and used from.

例えば、ポルフィリン誘導体、フタロシアニン誘導体、オキサゾール誘導体、オキサジアゾール誘導体、トリアゾール誘導体、イミダゾール誘導体、ピラゾリン誘導体、ピラゾロン誘導体、フェニレンジアミン誘導体、ヒドラゾン誘導体、スチルベン誘導体、ポリアリールアルカン誘導体、トリアリールアミン誘導体、カルバゾール誘導体、インドロカルバゾール誘導体、イソインドール誘導体、アントラセンやナフタレン等のアセン系誘導体、フルオレン誘導体、フルオレノン誘導体、及びポリビニルカルバゾール、芳香族アミンを主鎖又は側鎖に導入した高分子材料又はオリゴマー、ポリシラン、導電性ポリマー又はオリゴマー(例えば、PEDOT:PSS、アニリン系共重合体、ポリアニリン、ポリチオフェン等)等が挙げられる。 For example, porphyrin derivatives, phthalocyanine derivatives, oxazole derivatives, oxadiazole derivatives, triazole derivatives, imidazole derivatives, pyrazoline derivatives, pyrazolone derivatives, phenylenediamine derivatives, hydrazone derivatives, stillben derivatives, polyarylalkane derivatives, triarylamine derivatives, carbazole derivatives. , Indolocarbazole derivatives, isoindole derivatives, acene derivatives such as anthracene and naphthalene, fluorene derivatives, fluorenone derivatives, and polymer materials or oligomers in which polyvinylcarbazole and aromatic amines are introduced into the main chain or side chains, polysilane, conductivity. Sex polymers or oligomers (eg, PEDOT: PSS, aniline-based copolymers, polyaniline, polythiophene, etc.) and the like can be mentioned.

トリアリールアミン誘導体としては、α−NPDに代表されるベンジジン型や、MTDATAに代表されるスターバースト型、トリアリールアミン連結コア部にフルオレンやアントラセンを有する化合物等が挙げられる。 Examples of the triarylamine derivative include a benzidine type represented by α-NPD, a starburst type represented by MTDATA, and a compound having fluorene or anthracene in the triarylamine connecting core portion.

また、特表2003−519432号公報や特開2006−135145号公報等に記載されているようなヘキサアザトリフェニレン誘導体も同様に正孔輸送材料として用いることができる。 Hexaazatriphenylene derivatives as described in JP-A-2003-591432 and JP-A-2006-135145 can also be used as the hole transport material in the same manner.

さらに不純物をドープしたp性の高い正孔輸送層を用いることもできる。その例としては、特開平4−297076号公報、特開2000−196140号公報、同2001−102175号公報の各公報、J.Appl.Phys.,95,5773(2004)等に記載されたものが挙げられる。 Further, a hole transport layer having a high p property doped with impurities can also be used. Examples thereof include JP-A-4-297076, JP-A-2000-196140, and JP-A-2001-102175. Apple. Phys. , 95, 5773 (2004) and the like.

また、特開平11−251067号公報、J.Huang et.al.著文献(Applied Physics Letters 80(2002),p.139)に記載されているような、いわゆるp型正孔輸送材料やp型−Si、p型−SiC等の無機化合物を用いることもできる。さらにIr(ppy)に代表されるような中心金属にIrやPtを有するオルトメタル化有機金属錯体も好ましく用いられる。 In addition, JP-A-11-251667, J. Am. Hung et. al. So-called p-type hole transport materials and inorganic compounds such as p-type-Si and p-type-SiC as described in the authored literature (Applied Physics Letters 80 (2002), p.139) can also be used. Further, an orthometalated organometallic complex having Ir or Pt in the central metal as represented by Ir (ppy) 3 is also preferably used.

正孔輸送材料としては、上記のものを使用することができるが、トリアリールアミン誘導体、カルバゾール誘導体、インドロカルバゾール誘導体、アザトリフェニレン誘導体、有機金属錯体、芳香族アミンを主鎖又は側鎖に導入した高分子材料又はオリゴマー等が好ましく用いられる。 As the hole transporting material, the above-mentioned materials can be used, but a triarylamine derivative, a carbazole derivative, an indolocarbazole derivative, an azatriphenylene derivative, an organic metal complex, and an aromatic amine are introduced into the main chain or the side chain. High molecular weight materials or oligomers are preferably used.

本発明に係る有機EL素子に用いられる、公知の好ましい正孔輸送材料の具体例としては、上記で挙げた文献の他、以下の文献に記載の化合物等が挙げられるが、本発明はこれらに限定されない。 Specific examples of known and preferable hole transporting materials used in the organic EL device according to the present invention include the compounds described in the following documents in addition to the above-mentioned documents, and the present invention includes these. Not limited.

例えば、Appl.Phys.Lett.69,2160(1996)、J.Lumin.72−74,985(1997)、Appl.Phys.Lett.78,673(2001)、Appl.Phys.Lett.90,183503(2007)、Appl.Phys.Lett.90,183503(2007)、Appl.Phys.Lett.51,913(1987)、Synth.Met.87,171(1997)、Synth.Met.91,209(1997)、Synth.Met.111,421(2000)、SID SymposiumDigest,37,923(2006)、J.Mater.Chem.3,319(1993)、Adv.Mater.6,677(1994)、Chem.Mater.15,3148(2003)、米国特許公開第2003/0162053号明細書、米国特許公開第2002/0158242号明細書、米国特許公開第2006/0240279号明細書、米国特許公開第2008/0220265号明細書、米国特許第5061569号明細書、国際公開第2007/002683号、国際公開第2009/018009号、欧州特許第650955号明細書、米国特許公開第2008/0124572号明細書、米国特許公開第2007/0278938号明細書、米国特許公開第2008/0106190号明細書、米国特許公開第2008/0018221号明細書、国際公開第2012/115034号、特表2003−519432号公報、特開2006−135145号公報、米国特許出願番号第2013/585981号明細書等である。 For example, Apple. Phys. Lett. 69,2160 (1996), J. Mol. Lumin. 72-74,985 (1997), Apple. Phys. Lett. 78,673 (2001), Apple. Phys. Lett. 90,183503 (2007), Apple. Phys. Lett. 90,183503 (2007), Apple. Phys. Lett. 51,913 (1987), Synth. Met. 87,171 (1997), Synth. Met. 91,209 (1997), Synth. Met. 111,421 (2000), SID SymposiumDigest, 37,923 (2006), J. Mol. Mater. Chem. 3,319 (1993), Adv. Mater. 6,677 (1994), Chem. Mater. 15, 3148 (2003), US Patent Publication No. 2003/0162053, US Patent Publication No. 2002/0158242, US Patent Publication No. 2006/0240279, US Patent Publication No. 2008/0220265. , US Patent Publication No. 5061569, International Publication No. 2007/002683, International Publication No. 2009/01809, European Patent No. 650955, US Patent Publication No. 2008/01245772, US Patent Publication No. 2007 / 0278938, US Patent Publication No. 2008/0106190, US Patent Publication No. 2008/0018221, International Publication No. 2012/115342, Japanese Patent Application Laid-Open No. 2003-591432, JP-A-2006-135145. , US Patent Application No. 2013/585981, etc.

正孔輸送材料は単独で用いてもよく、また複数種を併用して用いてもよい。 The hole transporting material may be used alone or in combination of two or more.

〔電子阻止層〕
電子阻止層とは広い意味では正孔輸送層の機能を有する層であり、好ましくは正孔を輸送する機能を有しつつ電子を輸送する能力が小さい材料からなり、正孔を輸送しつつ電子を阻止することで電子と正孔の再結合確率を向上させることができる。
[Electronic blocking layer]
The electron blocking layer is a layer having a function of a hole transporting layer in a broad sense, and is preferably made of a material having a function of transporting holes and a small ability to transport electrons, and is composed of a material having a small ability to transport electrons while transporting holes. It is possible to improve the recombination probability of electrons and holes by blocking the above.

また、前述する正孔輸送層の構成を必要に応じて、本発明に係る電子阻止層として用いることができる。 Further, the structure of the hole transport layer described above can be used as an electron blocking layer according to the present invention, if necessary.

前記電子阻止層は、発光層の陽極側に隣接して設けられることが好ましい。 The electron blocking layer is preferably provided adjacent to the anode side of the light emitting layer.

また、電子阻止層の膜厚としては、好ましくは3〜100nmの範囲内であり、さらに好ましくは5〜30nmの範囲内である。 The film thickness of the electron blocking layer is preferably in the range of 3 to 100 nm, and more preferably in the range of 5 to 30 nm.

電子阻止層に用いられる材料としては、前述の正孔輸送層に用いられる材料が好ましく用いられ、また、前述のホスト化合物として用いられる材料も電子阻止層に好ましく用いられる。 As the material used for the electron blocking layer, the material used for the hole transporting layer described above is preferably used, and the material used as the host compound described above is also preferably used for the electron blocking layer.

〔正孔注入層〕
本発明に係る有機EL素子において、正孔注入層(「陽極バッファー層」ともいう)とは、駆動電圧低下や発光輝度向上のために陽極と発光層との間に設けられる層のことで、「有機EL素子とその工業化最前線(1998年11月30日エヌ・ティー・エス社発行)」の第2編第2章「電極材料」(123〜166頁)に詳細に記載されている。
[Hole injection layer]
In the organic EL device according to the present invention, the hole injection layer (also referred to as “anode buffer layer”) is a layer provided between the anode and the light emitting layer in order to reduce the driving voltage and improve the emission brightness. It is described in detail in Volume 2, Chapter 2, "Electrode Materials" (pages 123-166) of "Organic EL Devices and Their Industrial Frontiers (published by NTS Co., Ltd., November 30, 1998)".

本発明において正孔注入層は必要に応じて設け、上記のように陽極と発光層又は陽極と正孔輸送層との間に存在させてもよい。 In the present invention, the hole injection layer may be provided as needed and may be present between the anode and the light emitting layer or between the anode and the hole transport layer as described above.

正孔注入層は、特開平9−45479号公報、同9−260062号公報、同8−288069号公報等にもその詳細が記載されており、正孔注入層に用いられる材料としては、例えば前述の正孔輸送層に用いられる材料等が挙げられる。 The details of the hole injection layer are described in JP-A-9-45479, 9-2660062, 8-288609, etc., and examples of the material used for the hole injection layer include. Examples thereof include materials used for the hole transport layer described above.

中でも銅フタロシアニンに代表されるフタロシアニン誘導体、特表2003−519432号公報や特開2006−135145号公報等に記載されているようなヘキサアザトリフェニレン誘導体、酸化バナジウムに代表される金属酸化物、アモルファスカーボン、ポリアニリン(エメラルディン)やポリチオフェン等の導電性高分子、トリス(2−フェニルピリジン)イリジウム錯体等に代表されるオルトメタル化錯体、トリアリールアミン誘導体等が好ましい。 Among them, phthalocyanine derivatives typified by copper phthalocyanine, hexaazatriphenylene derivatives as described in JP-A-2003-591432 and JP-A-2006-135145, metal oxides typified by vanadium oxide, amorphous carbon. , Polyaniline (emeraldine), polythiophene and other conductive polymers, tris (2-phenylpyridine) iridium complex and the like, orthometallated complexes, triarylamine derivatives and the like are preferable.

前述の正孔注入層に用いられる材料は単独で用いてもよく、また複数種を併用して用いてもよい。 The material used for the hole injection layer described above may be used alone or in combination of two or more.

〔陽極〕
有機EL素子(電子デバイス)においては、基材上に、発光層と一対の電極を有する構成であり、一方の電極は、本発明に係る金属及び含窒素芳香族複素環化合物を含有する電極A(陰極)であるが、他方の電極は、陽極として機能する。
〔anode〕
The organic EL element (electronic device) has a configuration in which a light emitting layer and a pair of electrodes are provided on a base material, and one electrode is an electrode A containing a metal and a nitrogen-containing aromatic heterocyclic compound according to the present invention. Although it is a (cathode), the other electrode functions as an anode.

陽極としては、仕事関数の大きい(4eV以上、好ましくは4.5V以上)金属、合金、電気伝導性化合物及びこれらの混合物を電極物質とするものが好ましく用いられる。このような電極物質の具体例としては、Au等の金属、CuI、インジウムチンオキシド(ITO)、SnO、ZnO等の導電性透明材料が挙げられる。また、IDIXO(In−ZnO)等非晶質で透明導電膜を作製可能な材料を用いてもよい。 As the anode, a metal having a large work function (4 eV or more, preferably 4.5 V or more), an alloy, an electrically conductive compound, or a mixture thereof as an electrode material is preferably used. Specific examples of such an electrode material include metals such as Au and conductive transparent materials such as CuI, indium tin oxide (ITO), SnO 2, and ZnO. Further, a material such as IDIXO (In 2 O 3- ZnO) which is amorphous and can produce a transparent conductive film may be used.

陽極はこれらの電極物質を蒸着やスパッタリング等の方法により薄膜を形成させ、フォトリソグラフィー法で所望の形状のパターンを形成してもよく、又はパターン精度を余り必要としない場合は(100μm以上程度)、上記電極物質の蒸着やスパッタリング時に所望の形状のマスクを介してパターンを形成してもよい。 For the anode, a thin film may be formed by forming a thin film of these electrode materials by a method such as vapor deposition or sputtering, and a pattern having a desired shape may be formed by a photolithography method, or when pattern accuracy is not required so much (about 100 μm or more). The pattern may be formed through a mask having a desired shape during vapor deposition or sputtering of the electrode material.

又は、有機導電性化合物のように塗布可能な物質を用いる場合には、印刷方式、コーティング方式等湿式成膜法を用いることもできる。この陽極より発光を取り出す場合には、透過率を10%より大きくすることが望ましく、また陽極としてのシート抵抗は数百Ω/sq.以下が好ましい。 Alternatively, when a coatable substance such as an organic conductive compound is used, a wet film forming method such as a printing method or a coating method can also be used. When emitting light from this anode, it is desirable to increase the transmittance to more than 10%, and the sheet resistance as the anode is several hundred Ω / sq. The following is preferable.

陽極の膜厚は材料にもよるが、通常10nm〜1μm、好ましくは10〜200nmの範囲で選ばれる。 The film thickness of the anode depends on the material, but is usually selected in the range of 10 nm to 1 μm, preferably 10 to 200 nm.

《基材》
本発明における有機EL素子に用いることのできる基材としては、ガラス、プラスチック等の種類には特に限定はなく、また透明であっても不透明であってもよい。基材側から光を取り出す場合には、基材は透明であることが好ましい。好ましく用いられる透明な基材としては、ガラス、石英、透明樹脂フィルムを挙げることができる。特に好ましい基材は、有機EL素子にフレキシブル性を与えることが可能な樹脂フィルムである。
"Base material"
The type of base material that can be used for the organic EL element in the present invention is not particularly limited, such as glass and plastic, and may be transparent or opaque. When light is extracted from the base material side, the base material is preferably transparent. Examples of the transparent base material preferably used include glass, quartz, and a transparent resin film. A particularly preferable base material is a resin film capable of imparting flexibility to the organic EL element.

樹脂フィルムとしては、例えば、ポリエチレンテレフタレート(PET)、ポリエチレンナフタレート(PEN)等のポリエステル、ポリエチレン、ポリプロピレン、セロファン、セルロースジアセテート、セルローストリアセテート(TAC)、セルロースアセテートブチレート、セルロースアセテートプロピオネート(CAP)、セルロースアセテートフタレート、セルロースナイトレート等のセルロースエステル類又はそれらの誘導体、ポリ塩化ビニリデン、ポリビニルアルコール、ポリエチレンビニルアルコール、シンジオタクティックポリスチレン、ポリカーボネート、ノルボルネン樹脂、ポリメチルペンテン、ポリエーテルケトン、ポリイミド、ポリエーテルスルホン(PES)、ポリフェニレンスルフィド、ポリスルホン類、ポリエーテルイミド、ポリエーテルケトンイミド、ポリアミド、フッ素樹脂、ナイロン、ポリメチルメタクリレート、アクリル又はポリアリレート類、アートン(商品名JSR社製)又はアペル(商品名三井化学社製)といったシクロオレフィン系樹脂等を挙げられる。 Examples of the resin film include polyesters such as polyethylene terephthalate (PET) and polyethylene naphthalate (PEN), polyethylene, polypropylene, cellophane, cellulose diacetate, cellulose triacetate (TAC), cellulose acetate butyrate, and cellulose acetate propionate. CAP), cellulose acetate phthalate, cellulose esters such as cellulose nitrate or derivatives thereof, polyvinylidene chloride, polyvinyl alcohol, polyethylene vinyl alcohol, syndiotactic polystyrene, polycarbonate, norbornene resin, polymethylpentene, polyether ketone, polyimide , Polyethersulfone (PES), polyphenylene sulfide, polysulfones, polyetherimide, polyetherketoneimide, polyamide, fluororesin, nylon, polymethylmethacrylate, acrylic or polyarylates, Arton (trade name: JSR) or Appel. Examples thereof include cycloolefin resins (trade name: manufactured by Mitsui Kagaku Co., Ltd.).

樹脂フィルムの表面には、無機物、有機物の被膜又はその両者のハイブリッド被膜が形成されていてもよく、JIS K 7129−1992に準拠した方法で測定された、水蒸気透過度(25±0.5℃、相対湿度(90±2)%RH)が0.01g/(m・24h)以下のバリア性フィルムであることが好ましく、さらには、JIS K 7126−1987に準拠した方法で測定された酸素透過度が、10−3mL/(m・24h・atm)以下、水蒸気透過度が、10−5g/(m・24h)以下の高バリア性フィルムであることが好ましい。 A film of an inorganic substance, an organic substance, or a hybrid film of both of them may be formed on the surface of the resin film, and the water vapor permeability (25 ± 0.5 ° C.) measured by a method according to JIS K 7129-1992. oxygen relative humidity (90 ± 2)% RH) is preferably a barrier film of 0.01g / (m 2 · 24h) or less, still more, as measured by the method based on JIS K 7126-1987 the permeability, 10 -3 mL / (m 2 · 24h · atm) or less, the water vapor permeability is preferably 10 -5 g / (m 2 · 24h) or less of the high barrier film.

バリア膜を形成する材料としては、水分や酸素等素子の劣化をもたらすものの浸入を抑制する機能を有する材料であればよく、例えば、酸化ケイ素、二酸化ケイ素、窒化ケイ素等を用いることができる。さらに該膜の脆弱性を改良するために、これら無機層と有機材料からなる層の積層構造を持たせることがより好ましい。無機層と有機層の積層順については特に制限はないが、両者を交互に複数回積層させることが好ましい。 As the material for forming the barrier film, any material that causes deterioration of the element such as moisture and oxygen but has a function of suppressing infiltration may be used, and for example, silicon oxide, silicon dioxide, silicon nitride and the like can be used. Further, in order to improve the brittleness of the film, it is more preferable to have a laminated structure of these inorganic layers and layers made of an organic material. The stacking order of the inorganic layer and the organic layer is not particularly limited, but it is preferable to stack the inorganic layer and the organic layer alternately a plurality of times.

バリア膜の形成方法については特に限定はなく、例えば、真空蒸着法、スパッタリング法、反応性スパッタリング法、分子線エピタキシー法、クラスターイオンビーム法、イオンプレーティング法、プラズマ重合法、大気圧プラズマ重合法、プラズマCVD法、レーザーCVD法、熱CVD法、コーティング法等を用いることができるが、特開2004−68143号公報に記載されているような大気圧プラズマ重合法によるものが特に好ましい。 The method for forming the barrier film is not particularly limited, and for example, vacuum deposition method, sputtering method, reactive sputtering method, molecular beam epitaxy method, cluster ion beam method, ion plating method, plasma polymerization method, atmospheric pressure plasma polymerization method. , Plasma CVD method, laser CVD method, thermal CVD method, coating method and the like can be used, but the atmospheric pressure plasma polymerization method as described in JP-A-2004-68143 is particularly preferable.

不透明な基材としては、例えば、アルミ、ステンレス等の金属板、フィルムや不透明樹脂基板、セラミック製の基板等が挙げられる。 Examples of the opaque base material include metal plates such as aluminum and stainless steel, films and opaque resin substrates, and ceramic substrates.

本発明に係る有機EL素子の発光の室温における外部取り出し量子効率は、1%以上であることが好ましく、5%以上であるとより好ましい。 The quantum efficiency of light emission of the organic EL device according to the present invention at room temperature is preferably 1% or more, and more preferably 5% or more.

ここで、外部取り出し量子効率(%)=有機EL素子外部に発光した光子数/有機EL素子に流した電子数×100である。 Here, the external extraction quantum efficiency (%) = the number of photons emitted to the outside of the organic EL element / the number of electrons passed through the organic EL element × 100.

〔有機EL素子の製造方法(除く陰極形成)〕
本発明における有機層(正孔注入層、正孔輸送層、発光層等)の形成方法について説明する。
[Manufacturing method of organic EL element (excluding cathode formation)]
A method for forming an organic layer (hole injection layer, hole transport layer, light emitting layer, etc.) in the present invention will be described.

前記有機層の形成方法は、特に制限はなく、従来公知の例えば真空蒸着法、湿式法(ウェットプロセスともいう)等による形成方法を用いることができ、本発明の有機EL素子用の混合組成物を用いる場合には、湿式法を用いる。 The method for forming the organic layer is not particularly limited, and a conventionally known forming method such as a vacuum vapor deposition method or a wet method (also referred to as a wet process) can be used, and the mixed composition for the organic EL device of the present invention can be used. When using, the wet method is used.

湿式法としては、例えば、グラビア印刷法、フレキソ印刷法、スクリーン印刷法等の印刷法のほか、スピンコート法、キャスト法、インクジェット印刷法、ダイコート法、ブレードコート法、バーコート法、ロールコート法、ディップコート法、スプレーコート法、カーテンコート法、ドクターコート法、LB法(ラングミュア−ブロジェット法)等があるが、塗布液を容易に精度良く塗布することが可能で、かつ高生産性の点から、インクジェットヘッドを用いたインクジェット印刷法により塗布することがより好ましい。 Examples of the wet method include a gravure printing method, a flexographic printing method, a screen printing method, and other printing methods, as well as a spin coating method, a casting method, an inkjet printing method, a die coating method, a blade coating method, a bar coating method, and a roll coating method. , Dip coat method, spray coat method, curtain coat method, doctor coat method, LB method (Langmuir-Blogget method), etc., but the coating liquid can be applied easily and accurately, and it is highly productive. From the point of view, it is more preferable to apply by an inkjet printing method using an inkjet head.

さらに層毎に異なる製膜法を適用してもよい。製膜に蒸着法を採用する場合、その蒸着条件は使用する化合物の種類等により異なるが、一般にボート加熱温度50〜450℃、真空度10−6〜10−2Pa、蒸着速度0.01〜50nm/秒、基材温度−50〜300℃、膜厚0.1nm〜5μm、好ましくは5〜200nmの範囲で適宜選ぶことが望ましい。 Further, a different film forming method may be applied to each layer. When employing the vapor deposition film, the depositing conditions thereof are varied according to kinds of materials used, generally boat temperature 50 to 450 ° C., vacuum of 10 -6 to 10 -2 Pa, deposition rate 0.01 It is desirable to appropriately select in the range of 50 nm / sec, substrate temperature -50 to 300 ° C., film thickness 0.1 nm to 5 μm, preferably 5 to 200 nm.

本発明における有機層の形成は、1回の真空引きで一貫して正孔注入層から陰極まで作製するのが好ましいが、途中で取り出して異なる製膜法を施してもかまわない。その際は作業を乾燥不活性ガス雰囲気下で行うことが好ましい。 The formation of the organic layer in the present invention is preferably carried out consistently from the hole injection layer to the cathode by one vacuuming, but it may be taken out in the middle and a different film forming method may be applied. In that case, it is preferable to carry out the work in a dry inert gas atmosphere.

〔封止〕
上記方法で作製した有機ELに対し、封止処理を施す。
[Sealing]
The organic EL produced by the above method is sealed.

有機EL素子の封止に用いられる封止手段としては、例えば、封止部材と、電極や基材とを接着剤で接着する方法を挙げることができる。封止部材としては、有機EL素子の表示領域を覆うように配置されていればよく、凹板状でも、平板状でもよい。また、透明性、電気絶縁性は特に限定されない。 Examples of the sealing means used for sealing the organic EL element include a method of adhering the sealing member to the electrode or the base material with an adhesive. The sealing member may be arranged so as to cover the display area of the organic EL element, and may be intaglio-shaped or flat-plate-shaped. Further, transparency and electrical insulation are not particularly limited.

具体的には、ガラス板、ポリマー板・フィルム、金属板・フィルム等が挙げられる。ガラス板としては、特にソーダ石灰ガラス、バリウム・ストロンチウム含有ガラス、鉛ガラス、アルミノケイ酸ガラス、ホウケイ酸ガラス、バリウムホウケイ酸ガラス、石英等を挙げることができる。また、ポリマー板としては、ポリカーボネート、アクリル、ポリエチレンテレフタレート、ポリエーテルサルファイド、ポリサルフォン等を挙げることができる。金属板としては、ステンレス、鉄、銅、アルミニウム、マグネシウム、ニッケル、亜鉛、クロム、チタン、モリブテン、シリコン、ゲルマニウム及びタンタルからなる群から選ばれる1種以上の金属又は合金からなるものが挙げられる。 Specific examples thereof include a glass plate, a polymer plate / film, and a metal plate / film. Examples of the glass plate include soda lime glass, barium / strontium-containing glass, lead glass, aluminosilicate glass, borosilicate glass, barium borosilicate glass, and quartz. Examples of the polymer plate include polycarbonate, acrylic, polyethylene terephthalate, polyether sulfide, polysulfone and the like. Examples of the metal plate include those made of one or more metals or alloys selected from the group consisting of stainless steel, iron, copper, aluminum, magnesium, nickel, zinc, chromium, titanium, molybdenum, silicon, germanium and tantalum.

本発明においては、有機EL素子を薄膜化できるということからポリマーフィルム、金属フィルムを好ましく使用することができる。さらには、ポリマーフィルムはJIS K 7126−1987に準拠した方法で測定された酸素透過度が1×10−3mL/m/24h以下、JIS K 7129−1992に準拠した方法で測定された、水蒸気透過度(25±0.5℃、相対湿度(90±2)%)が、1×10−3g/(m/24h)以下のものであることが好ましい。 In the present invention, a polymer film or a metal film can be preferably used because the organic EL element can be thinned. Furthermore, the polymer film had an oxygen permeability of 1 × 10 -3 mL / m 2 / 24h or less measured by a method according to JIS K 7126-1987, and was measured by a method according to JIS K 7129-1992. The water vapor permeability (25 ± 0.5 ° C., relative humidity (90 ± 2)%) is preferably 1 × 10 -3 g / (m 2 / 24h) or less.

封止部材を凹状に加工するのは、サンドブラスト加工、化学エッチング加工等が使われる。 Sandblasting, chemical etching, etc. are used to process the sealing member into a concave shape.

接着剤として具体的には、アクリル酸系オリゴマー、メタクリル酸系オリゴマーの反応性ビニル基を有する光硬化及び熱硬化型接着剤、2−シアノアクリル酸エステル等の湿気硬化型等の接着剤を挙げることができる。また、エポキシ系等の熱及び化学硬化型(二液混合)を挙げることができる。また、ホットメルト型のポリアミド、ポリエステル、ポリオレフィンを挙げることができる。また、カチオン硬化タイプの紫外線硬化型エポキシ樹脂接着剤を挙げることができる。 Specific examples of the adhesive include a photocurable and thermosetting adhesive having a reactive vinyl group of an acrylic acid-based oligomer and a methacrylic acid-based oligomer, and a moisture-curable adhesive such as 2-cyanoacrylic acid ester. be able to. In addition, heat and chemical curing type (two-component mixture) such as epoxy type can be mentioned. Further, hot melt type polyamide, polyester and polyolefin can be mentioned. In addition, a cation-curable type ultraviolet-curable epoxy resin adhesive can be mentioned.

なお、有機EL素子が熱処理により劣化する場合があるので、室温から80℃までに接着硬化できるものが好ましい。また、前記接着剤中に乾燥剤を分散させておいてもよい。封止部分への接着剤の塗布は市販のディスペンサーを使ってもよいし、スクリーン印刷のように印刷してもよい。 Since the organic EL element may be deteriorated by heat treatment, it is preferable that the organic EL element can be adhesively cured from room temperature to 80 ° C. Further, the desiccant may be dispersed in the adhesive. A commercially available dispenser may be used to apply the adhesive to the sealing portion, or printing may be performed as in screen printing.

また、発光層を挟み基材と対向する側の電極A(陰極)の外側に該電極Aと発光層を被覆し、支持基板と接する形で無機物、有機物の層を形成し封止膜とすることも好適にできる。この場合、該膜を形成する材料としては、水分や酸素等素子の劣化をもたらすものの浸入を抑制する機能を有する材料であればよく、例えば、酸化ケイ素、二酸化ケイ素、窒化ケイ素等を用いることができる。 Further, the electrode A and the light emitting layer are coated on the outside of the electrode A (cathode) on the side facing the base material with the light emitting layer sandwiched therein, and layers of inorganic and organic substances are formed in contact with the support substrate to form a sealing film. Can also be preferred. In this case, the material for forming the film may be any material having a function of suppressing infiltration of a material that causes deterioration of the element such as moisture and oxygen, and for example, silicon oxide, silicon dioxide, silicon nitride or the like may be used. it can.

さらに該膜の脆弱性を改良するために、これら無機層と有機材料からなる層の積層構造を持たせることが好ましい。これらの膜の形成方法については特に限定はなく、例えば、真空蒸着法、スパッタリング法、反応性スパッタリング法、分子線エピタキシー法、クラスターイオンビーム法、イオンプレーティング法、プラズマ重合法、大気圧プラズマ重合法、プラズマCVD法、レーザーCVD法、熱CVD法、コーティング法等を用いることができる。 Further, in order to improve the brittleness of the film, it is preferable to have a laminated structure of these inorganic layers and layers made of an organic material. The method for forming these films is not particularly limited, and for example, vacuum deposition method, sputtering method, reactive sputtering method, molecular beam epitaxy method, cluster ion beam method, ion plating method, plasma polymerization method, atmospheric pressure plasma weight. Legal, plasma CVD method, laser CVD method, thermal CVD method, coating method and the like can be used.

封止部材と有機EL素子の表示領域との間隙には、気相及び液相では、窒素、アルゴン等の不活性気体やフッ化炭化水素、シリコーンオイルのような不活性液体を注入することが好ましい。また、真空とすることも可能である。また、内部に吸湿性化合物を封入することもできる。 In the gas phase and liquid phase, an inert gas such as nitrogen or argon or an inert liquid such as fluorinated hydrocarbon or silicone oil may be injected into the gap between the sealing member and the display region of the organic EL element. preferable. It is also possible to create a vacuum. Further, a hygroscopic compound can be enclosed inside.

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

〔保護膜、保護板〕
発光層を挟み基材と対向する側の前記封止膜又は前記封止用フィルムの外側に、素子の機械的強度を高めるために、保護膜又は保護板を設けてもよい。特に、封止が前記封止膜により行われている場合には、その機械的強度は必ずしも高くないため、このような保護膜、保護板を設けることが好ましい。これに使用することができる材料としては、前記封止に用いたのと同様なガラス板、ポリマー板・フィルム、金属板・フィルム等を用いることができるが、軽量かつ薄膜化ということからポリマーフィルムを用いることが好ましい。
[Protective film, protective plate]
A protective film or a protective plate may be provided on the outside of the sealing film or the sealing film on the side facing the base material with the light emitting layer sandwiched in order to increase the mechanical strength of the element. In particular, when the sealing is performed by the sealing film, the mechanical strength thereof is not necessarily high, so it is preferable to provide such a protective film and a protective plate. As a material that can be used for this, a glass plate, a polymer plate / film, a metal plate / film, etc. similar to those used for the sealing can be used, but the polymer film is lightweight and thin. Is preferably used.

以上、本発明の実施の形態について具体的に説明したが、本発明の実施の形態は上記の例に限定されるものではなく、種々の変更を加えることができる。 Although the embodiments of the present invention have been specifically described above, the embodiments of the present invention are not limited to the above examples, and various modifications can be made.

以下、実施例により本発明を具体的に説明するが、本発明はこれにより限定されるものではない。なお、実施例において「部」又は「%」の表示を用いるが、特に断りがない限り「質量部」又は「質量%」を表す。また、特記しない限り、各操作は、室温(25℃)で行った。 Hereinafter, the present invention will be specifically described with reference to Examples, but the present invention is not limited thereto. In the examples, the indication of "parts" or "%" is used, but unless otherwise specified, it indicates "parts by mass" or "% by mass". Unless otherwise specified, each operation was performed at room temperature (25 ° C.).

《有機EL素子の作製》
〔有機EL素子1の作製〕
以下の方法に従って、基材上に、陽極(アノード)/正孔注入層(HIL)/正孔輸送層(HTL)/発光層(EML)/陰極(カソード)を順次積層した後、封止処理を施して、ボトムエミッション型の有機EL素子1を作製した。
<< Fabrication of organic EL element >>
[Manufacturing of organic EL element 1]
An anode (anode) / hole injection layer (HIL) / hole transport layer (HTL) / light emitting layer (EML) / cathode (cathode) are sequentially laminated on the substrate according to the following method, and then sealed. The bottom emission type organic EL element 1 was produced.

(基材の準備)
基材として、ポリエチレンナフタレートフィルム(帝人デュポン社製、以下、PENと略記する。)を用い、陽極を形成する側の全面に、特開2004−68143号公報に記載の構成からなる大気圧プラズマ放電処理装置を用いて、SiOからなる無機酸化物のガスバリアー層を層厚が500nmとなるようにガスバリアー層を成膜した。これにより、酸素透過度が0.001mL/(m・24h・atom)以下で、水蒸気透過度が0.001g/(m・24h)以下のガスバリアー性を有するフレキシブル性を有する基材を作製した。
(Preparation of base material)
A polyethylene naphthalate film (manufactured by Teijin DuPont, hereinafter abbreviated as PEN) is used as a base material, and an atmospheric pressure plasma having the configuration described in JP-A-2004-68143 is applied to the entire surface on the side where the anode is formed. Using a discharge treatment device, a gas barrier layer of an inorganic oxide made of SiO x was formed into a film so that the layer thickness was 500 nm. Accordingly, the oxygen permeability of at 0.001mL / (m 2 · 24h · atom) or less, a substrate having flexibility water vapor permeability has a 0.001g / (m 2 · 24h) The following gas barrier properties Made.

(陽極の形成)
上記基材のガスバリアー層を有する面上に、厚さ120nmのITO(インジウム・スズ酸化物)をスパッタ法により成膜した後、フォトリソグラフィー法によりパターニングを行い、陽極を形成した。なお、陽極の形成は、発光領域の面積が5cm×5cmになるようなパターンとした。
(Formation of anode)
An ITO (indium tin oxide) having a thickness of 120 nm was formed on the surface of the base material having a gas barrier layer by a sputtering method, and then patterned by a photolithography method to form an anode. The anode was formed in a pattern such that the area of the light emitting region was 5 cm × 5 cm.

(正孔注入層の形成)
陽極を形成した基材をイソプロピルアルコールにより超音波洗浄した後、乾燥窒素ガスで乾燥し、UVオゾン処理を5分間施した。次いで、陽極を形成した基材上に、特許第4509787号公報の実施例16に記載の方法と同様にして調製した、ポリ(3,4−エチレンジオキシチオフェン)/ポリスチレンスルホネート(略称:PEDOT/PSS)の分散液をイソプロピルアルコールで希釈したがPEDOT/PSSが2質量%溶液を、インクジェット法にて塗布し、80℃で5分乾燥し、層厚が40nmの正孔注入層を形成した。
(Formation of hole injection layer)
The base material on which the anode was formed was ultrasonically cleaned with isopropyl alcohol, dried with dry nitrogen gas, and treated with UV ozone for 5 minutes. Next, poly (3,4-ethylenedioxythiophene) / polystyrene sulfonate (abbreviation: PEDOT /) prepared in the same manner as in Example 16 of Japanese Patent No. 4509787 on the base material on which the anode was formed. The dispersion of PSS) was diluted with isopropyl alcohol, and a 2% by mass solution of PEDOT / PSS was applied by an inkjet method and dried at 80 ° C. for 5 minutes to form a hole injection layer having a layer thickness of 40 nm.

(正孔輸送層の形成)
次に、正孔注入層を形成した基材を、大気環境下で、下記組成の正孔輸送層形成用塗布液を用いて、インクジェット法にて塗布、130℃で30分乾燥し、層厚が30nmの正孔輸送層を形成した。
(Formation of hole transport layer)
Next, the base material on which the hole injection layer was formed was coated by an inkjet method using a coating solution for forming a hole transport layer having the following composition in an atmospheric environment, dried at 130 ° C. for 30 minutes, and layered. Formed a hole transport layer of 30 nm.

〈正孔輸送層形成用塗布液〉
正孔輸送材料(重量平均分子量Mw=80000、下記参照) 10質量部
クロロベンゼン 3000質量部

Figure 2021068679
<Coating liquid for forming hole transport layer>
Hole transport material (weight average molecular weight Mw = 80000, see below) 10 parts by mass Chlorobenzene 3000 parts by mass
Figure 2021068679

(発光層の形成)
次いで、正孔輸送層を形成した基材を、下記組成の発光層形成用塗布液を用い、インクジェット法にて塗布し、120℃で30分間乾燥し、層厚50nmの発光層を形成した。
(Formation of light emitting layer)
Next, the base material on which the hole transport layer was formed was applied by an inkjet method using a coating liquid for forming a light emitting layer having the following composition, and dried at 120 ° C. for 30 minutes to form a light emitting layer having a layer thickness of 50 nm.

(発光層形成用塗布液)
ホスト化合物 10質量部
リン光発光材料 1質量部
蛍光発光材料 0.1質量部
酢酸ノルマルブチル 2200質量部

Figure 2021068679
(Coating liquid for forming a light emitting layer)
Host compound 10 parts by mass Phosphorescent light emitting material 1 part by mass Fluorescent light emitting material 0.1 parts by mass Normal butyl acetate 2200 parts by mass
Figure 2021068679

(陰極の形成)
次に、発光層まで形成した基材を、市販の真空蒸着装置の基板ホルダーに固定した。一方、2つのタングステン製抵抗加熱ボートに、金属材料としてアルミニウムと、含窒素芳香族複素環化合物として含窒素芳香族複素環化合物Aをそれぞれ装填し、真空蒸着装置に取り付けた。次いで、真空度を1×10−4Paまで減圧した後、アルミニウムの入ったボートと含窒素芳香族複素環化合物Aの入ったボートを同時に通電し、成膜レートがそれぞれ1.0Å/sと0.250Å/sになるようにしながら総層厚200nmとなるように蒸着して陰極を形成した。

Figure 2021068679
(Cathode formation)
Next, the base material formed up to the light emitting layer was fixed to a substrate holder of a commercially available vacuum vapor deposition apparatus. On the other hand, aluminum as a metal material and nitrogen-containing aromatic heterocyclic compound A as a nitrogen-containing aromatic heterocyclic compound were loaded into two tungsten resistance heating boats and attached to a vacuum vapor deposition apparatus. Next, after reducing the degree of vacuum to 1 × 10 -4 Pa, a boat containing aluminum and a boat containing a nitrogen-containing aromatic heterocyclic compound A were simultaneously energized, and the film formation rate was 1.0 Å / s, respectively. A cathode was formed by vapor deposition so that the total layer thickness was 200 nm while adjusting the concentration to 0.250 Å / s.
Figure 2021068679

(封止処理)
以上の工程により陰極まで形成した積層体に対し、市販のロールラミネート装置を用いて封止基材を接着して封止処理を施した。
(Sealing process)
A sealing base material was adhered to the laminate formed up to the cathode by the above steps using a commercially available roll laminating apparatus to perform a sealing treatment.

封止基材は、フレキシブル性を有する厚さ30μmのアルミニウム箔(東洋アルミニウム(株)製)に、ドライラミネーション用の2液反応型のウレタン系接着剤を用いて層厚1.5μmの接着剤層を設け、厚さ12μmのポリエチレンテレフタレート(PET)フィルムをラミネートして作製した。 The sealing base material is a flexible aluminum foil (manufactured by Toyo Aluminum Co., Ltd.) with a thickness of 1.5 μm using a two-component reaction type urethane adhesive for dry lamination. A layer was provided, and a polyethylene terephthalate (PET) film having a thickness of 12 μm was laminated.

封止用接着剤として、熱硬化性接着剤を、ディスペンサーを使用して封止基材のアルミニウム箔の接着面(つや面)に沿って厚さ20μmで均一に塗布した。これを100Pa以下の真空下で12時間乾燥させた。更に、その封止基材を露点温度−80℃以下、酸素濃度0.8ppmの窒素雰囲気下へ移動して、12時間以上乾燥させ、封止用接着剤の含水率が100ppm以下となるように調整した。 As the sealing adhesive, a thermosetting adhesive was uniformly applied to a thickness of 20 μm along the adhesive surface (glossy surface) of the aluminum foil of the sealing base material using a dispenser. This was dried under a vacuum of 100 Pa or less for 12 hours. Further, the sealing base material is moved to a nitrogen atmosphere having a dew point temperature of -80 ° C or less and an oxygen concentration of 0.8 ppm and dried for 12 hours or more so that the water content of the sealing adhesive becomes 100 ppm or less. It was adjusted.

熱硬化性接着剤としては、下記(A)〜(C)を混合したエポキシ系接着剤を用いた。 As the thermosetting adhesive, an epoxy-based adhesive in which the following (A) to (C) were mixed was used.

(A)ビスフェノールAジグリシジルエーテル(DGEBA)
(B)ジシアンジアミド(DICY)
(C)エポキシアダクト系硬化促進剤
上記封止基材を、上記積層体に対して密着・配置して、圧着ロールを用いて、圧着ロール温度100℃、圧力0.5MPa、装置速度0.3m/minの圧着条件で密着封止し、有機EL素子1を作製した。
(A) Bisphenol A Diglycidyl Ether (DGEBA)
(B) Dicyanodiamide (DICY)
(C) Epoxy Adduct Curing Accelerator The sealing base material is adhered to and arranged on the laminate, and a crimping roll is used to obtain a crimping roll temperature of 100 ° C., a pressure of 0.5 MPa, and an apparatus speed of 0.3 m. The organic EL element 1 was manufactured by tightly sealing under a crimping condition of / min.

〔有機EL素子2及び有機EL素子3の作製〕
上記有機EL素子1の作製において、陰極の形成で用いた含窒素芳香族複素環化合物Aを、それぞれ含窒素芳香族複素環化合物B、含窒素芳香族複素環化合物Cに変更した以外は同様にして、有機EL素子2及び有機EL3を作製した。

Figure 2021068679
[Manufacturing of Organic EL Element 2 and Organic EL Element 3]
In the production of the organic EL element 1, the same applies except that the nitrogen-containing aromatic heterocyclic compound A used for forming the cathode is changed to the nitrogen-containing aromatic heterocyclic compound B and the nitrogen-containing aromatic heterocyclic compound C, respectively. The organic EL element 2 and the organic EL 3 were produced.
Figure 2021068679

〔有機EL素子4の作製〕
前記有機EL素子1の作製において、陰極の形成を、含窒素芳香族複素環化合物である含窒素芳香族複素環化合物Aを除き、アルミニウム単独で形成した以外は同様にして、有機EL素子4を作製した。
[Manufacturing of organic EL element 4]
In the production of the organic EL element 1, the organic EL element 4 is formed in the same manner except that the cathode is formed of aluminum alone except for the nitrogen-containing aromatic heterocyclic compound A which is a nitrogen-containing aromatic heterocyclic compound. Made.

〔有機EL素子5の作製〕
前記有機EL素子1の作製において、陰極の形成で用いた含窒素芳香族複素環化合物Aに代えて、フッ化カリウムを用いた以外は同様にして有機EL素子5を作製した。
[Manufacturing of organic EL element 5]
In the production of the organic EL element 1, the organic EL element 5 was produced in the same manner except that potassium fluoride was used instead of the nitrogen-containing aromatic heterocyclic compound A used for forming the cathode.

〔有機EL素子6〜10の作製〕
前記有機EL素子1〜5の作製において、金属材料として、アルミニウムに代えて銀を用いた以外は同様にして、有機EL素子6〜10を作製した。
[Manufacturing of organic EL elements 6 to 10]
In the production of the organic EL elements 1 to 5, the organic EL elements 6 to 10 were produced in the same manner except that silver was used instead of aluminum as the metal material.

〔有機EL素子11の作製〕
前記有機EL素子6の作製において、陰極の形成を、蒸着法に代えて、下記に記載の陰極形成用塗布液1を用いて、湿式塗布法により形成した以外は同様にして、有機EL素子11を作製した。
[Manufacturing of organic EL element 11]
In the production of the organic EL element 6, the organic EL element 11 is formed in the same manner except that the cathode is formed by the wet coating method using the cathode forming coating liquid 1 described below instead of the vapor deposition method. Was produced.

(金属微粒子分散液1の調製)
1000mM硝酸銀水溶液100mLをビーカーに入れた。別のビーカーに水系湿潤分散剤として、不揮発性の高分子分散剤(ディスパービック190(商品名)、ビックケミー・ジャパン社製、40%水溶液)を3gとり、そこに純水を100g加えた。
(Preparation of metal fine particle dispersion liquid 1)
100 mL of a 1000 mM silver nitrate aqueous solution was placed in a beaker. In another beaker, 3 g of a non-volatile polymer dispersant (Disperbic 190 (trade name), manufactured by Big Chemie Japan, 40% aqueous solution) was taken as an aqueous wet dispersant, and 100 g of pure water was added thereto.

硝酸銀水溶液が入ったビーカーに、別のビーカーで調製したディスパービック190水溶液を27g加えた。十分に撹拌したのち、トリエタノールアミンを15g加え、60℃で6時間撹拌した。その後、遠心分離精製を3回行った。得られた銀粒子に、純水を加えて合計50gとし、銀粒子が分散された金属微粒子分散液1を調製した。 To a beaker containing an aqueous silver nitrate solution, 27 g of a Disperbic 190 aqueous solution prepared in another beaker was added. After sufficiently stirring, 15 g of triethanolamine was added, and the mixture was stirred at 60 ° C. for 6 hours. Then, centrifugation and purification were performed three times. Pure water was added to the obtained silver particles to make a total of 50 g, and a metal fine particle dispersion liquid 1 in which silver particles were dispersed was prepared.

(陰極の形成)
電子輸送層まで成膜した基板に、ディスペンサーを用いて、下記組成の陰極形成用塗布液1を塗布し、陰極を形成した。なお、事前に乾燥後の膜厚が200nmになるように、液量と塗布速度を調節した。塗布後、120℃の恒温槽で30分間乾燥させた。
(Cathode formation)
A cathode-forming coating liquid 1 having the following composition was applied to a substrate having a film formed up to the electron transport layer using a dispenser to form a cathode. The amount of liquid and the coating rate were adjusted in advance so that the film thickness after drying would be 200 nm. After application, it was dried in a constant temperature bath at 120 ° C. for 30 minutes.

〈陰極形成用塗布液1〉
金属微粒子分散液1 25質量部
含窒素芳香族複素環化合物A 6.25質量部
水 210質量部
<Cathode forming coating liquid 1>
Metal fine particle dispersion liquid 1 25 parts by mass Nitrogen-containing aromatic heterocyclic compound A 6.25 parts by mass Water 210 parts by mass

〔有機EL素子12の作製〕
前記有機EL素子6の作製において、陰極の形成を、蒸着法に代えて、下記に記載の陰極形成用塗布液2を用いて、湿式塗布法により形成した以外は同様にして、有機EL素子12を作製した。
[Manufacturing of organic EL element 12]
In the production of the organic EL element 6, the organic EL element 12 is formed in the same manner except that the cathode is formed by the wet coating method using the cathode forming coating liquid 2 described below instead of the vapor deposition method. Was produced.

(金属微粒子分散液2の調製)
1000mM硝酸銀水溶液100mLをビーカーに入れた。別のビーカーに水系湿潤分散剤として、不揮発性の高分子分散剤(ディスパービック190(商品名)、ビックケミー・ジャパン社製、40%水溶液)を3gとり、そこにフッ化アルコールとして2,2,3,3−テトラフルオロプロパノールを100g加えた。
(Preparation of metal fine particle dispersion liquid 2)
100 mL of a 1000 mM silver nitrate aqueous solution was placed in a beaker. In another beaker, take 3 g of a non-volatile polymer dispersant (Dispervic 190 (trade name), manufactured by Big Chemie Japan, 40% aqueous solution) as an aqueous wet dispersant, and add 2,2,2 as fluorinated alcohol to it. 100 g of 3,3-tetrafluoropropanol was added.

硝酸銀水溶液が入ったビーカーに、別のビーカーで調製したディスパービック190水溶液を27g加えた。十分に撹拌したのち、トリエタノールアミンを15g加え、60℃で6時間撹拌した。その後、遠心分離精製を3回行った。得られた銀粒子に、2,2,3,3−テトラフルオロプロパノールを加えて合計50gとし、銀粒子が分散された金属微粒子分散液2を調製した。 To a beaker containing an aqueous silver nitrate solution, 27 g of a Disperbic 190 aqueous solution prepared in another beaker was added. After sufficiently stirring, 15 g of triethanolamine was added, and the mixture was stirred at 60 ° C. for 6 hours. Then, centrifugation and purification were performed three times. 2,2,3,3-tetrafluoropropanol was added to the obtained silver particles to make a total of 50 g, and a metal fine particle dispersion 2 in which the silver particles were dispersed was prepared.

(陰極の形成)
電子輸送層まで成膜した基板に、ディスペンサーを用いて、下記組成の陰極形成用塗布液2を塗布し、陰極を形成した。なお、事前に乾燥後の膜厚が200nmになるように、液量と塗布速度を調節した。塗布後、120℃の恒温槽で30分間乾燥させた。
(Cathode formation)
A cathode forming coating liquid 2 having the following composition was applied to a substrate having a film formed up to the electron transport layer using a dispenser to form a cathode. The amount of liquid and the coating rate were adjusted in advance so that the film thickness after drying would be 200 nm. After application, it was dried in a constant temperature bath at 120 ° C. for 30 minutes.

〈陰極形成用塗布液2〉
金属微粒子分散液1 25質量部
含窒素芳香族複素環化合物A 6.25質量部
2,2,3,3−テトラフルオロプロパノール 210質量部
<Cathode forming coating liquid 2>
Metal Fine Particle Dispersion Liquid 125 parts by mass Nitrogen-containing aromatic heterocyclic compound A 6.25 parts by mass 2,2,3,3-tetrafluoropropanol 210 parts by mass

〔有機EL素子13〜14の作製〕
上記有機EL素子11の作製において、陰極の形成で用いた含窒素芳香族複素環化合物Aを、それぞれ含窒素芳香族複素環化合物B、含窒素芳香族複素環化合物Cに変更した以外は同様にして、有機EL素子13及び有機EL素子14を作製した。
[Manufacturing of organic EL elements 13 to 14]
In the production of the organic EL element 11, the same applies except that the nitrogen-containing aromatic heterocyclic compound A used for forming the cathode is changed to the nitrogen-containing aromatic heterocyclic compound B and the nitrogen-containing aromatic heterocyclic compound C, respectively. The organic EL element 13 and the organic EL element 14 were produced.

〔有機EL素子15の作製〕
前記有機EL素子11の作製において、陰極の形成を、陰極形成用塗布液1を除き、金属微粒子分散液1及び陰極形成用塗布液1と同容量の水を用いた以外は同様にして、有機EL素子15を作製した。
[Manufacturing of organic EL element 15]
In the production of the organic EL element 11, the cathode is formed in the same manner except for the cathode forming coating liquid 1 and using the same volume of water as the metal fine particle dispersion liquid 1 and the cathode forming coating liquid 1. The EL element 15 was manufactured.

〔有機EL素子16の作製〕
前記有機EL素子11の作製において、陰極の形成で用いた含窒素芳香族複素環化合物Aに代えて、フッ化カリウムを用いた以外は同様にして有機EL素子16を作製した。
[Manufacturing of organic EL element 16]
In the production of the organic EL element 11, the organic EL element 16 was produced in the same manner except that potassium fluoride was used instead of the nitrogen-containing aromatic heterocyclic compound A used for forming the cathode.

《有機EL素子の評価》
上記作製した有機EL素子1〜16について、下記の方法に従って、初期輝度、駆動電圧及び高温環境下での素子寿命(LT50、駆動電圧)と、それらの結果を踏まえた総合評価を行った。
<< Evaluation of organic EL elements >>
The organic EL devices 1 to 16 produced above were comprehensively evaluated based on the initial brightness, the drive voltage, the device life (LT50, drive voltage) under a high temperature environment, and the results thereof according to the following methods.

(初期輝度及び駆動電圧の評価)
各有機EL素子に対し、23℃、乾燥窒素の雰囲気下で、2.5mA/cmの定電流を印加したときの正面輝度を測定し、これを初期輝度とした。測定には分光放射輝度計CS−1000(コニカミノルタセンシング社製)を用いた。なお、初期輝度は、有機EL素子1の測定値を100とした相対値で表した。
(Evaluation of initial brightness and drive voltage)
The front luminance when a constant current of 2.5 mA / cm 2 was applied to each organic EL element in an atmosphere of dry nitrogen at 23 ° C. was measured and used as the initial luminance. A spectral radiance meter CS-1000 (manufactured by Konica Minolta Sensing Co., Ltd.) was used for the measurement. The initial brightness was represented by a relative value with the measured value of the organic EL element 1 as 100.

また、駆動電圧については、正面輝度が1000cd/mになるときの電圧値を測定し、有機EL素子1の測定値を100とした相対値で表した。 The drive voltage was expressed as a relative value with the measured value of the organic EL element 1 as 100 by measuring the voltage value when the front luminance became 1000 cd / m 2.

(高温環境下の素子寿命の評価)
各有機EL素子を、40℃、乾燥窒素の雰囲気下で、初期輝度として1000cd/mを与える一定電流で連続駆動し、輝度が半減(500cd/m)するのに要した時間を測定し、これを半減寿命時間(LT50)として素子寿命の指標とした。なお、半減寿命時間(LT50)は、有機EL素子1の測定値を100とした相対値で表した。
(Evaluation of device life in high temperature environment)
Each organic EL element was continuously driven with a constant current giving 1000 cd / m 2 as the initial brightness under an atmosphere of dry nitrogen at 40 ° C., and the time required for the brightness to be halved (500 cd / m 2) was measured. This was used as an index of device life as a half life time (LT50). The half-life time (LT50) was expressed as a relative value with the measured value of the organic EL element 1 as 100.

また、半減寿命時間(LT50)における駆動電圧も測定し、有機EL素子1の測定値を100とした相対値で表した。 In addition, the drive voltage during the half-life time (LT50) was also measured and expressed as a relative value with the measured value of the organic EL element 1 as 100.

(総合評価)
上記各評価結果について、有機EL素子1の特性を「〇」としたとき、下記の基準に従って総合評価を行った。
(Comprehensive evaluation)
For each of the above evaluation results, when the characteristic of the organic EL element 1 was set to "◯", a comprehensive evaluation was performed according to the following criteria.

〇:すべての評価項目で、有機EL素子1の特性値を100としたとき、各項目の相対値として70〜130%の範囲内である
×:有機EL素子1の特性値を100としたとき、各項目の少なくとも3つの相対値が45〜60の範囲、又は200以上である
××:有機EL素子1の特性値を100としたとき、一部の特性が20以下、又は300以上である
以上により得られた結果を表Iに示す。

Figure 2021068679
表Iに記載の結果より明らかなように、陰極に金属と含窒素芳香族複素環化合物を含有する構成とすることにより、初期輝度(正面輝度)が高く、低電圧で駆動でき、かつY高温環境下での素子寿命特性が優れていることが分かる。更に、有機EL素子14、15の塗布成膜の場合は、有機EL素子9、10の真空蒸着成膜よりも効率が悪いことがわかる。一方、本発明である金属と含窒素芳香族複素環化合物を含有する陰極を湿式塗布法で形成した有機EL素子11〜14の場合、大幅な性能向上を達成していることが分かる。 〇: When the characteristic value of the organic EL element 1 is 100 in all the evaluation items, the relative value of each item is in the range of 70 to 130%. ×: When the characteristic value of the organic EL element 1 is 100. , At least three relative values of each item are in the range of 45 to 60, or 200 or more. XX: When the characteristic value of the organic EL element 1 is 100, some characteristics are 20 or less or 300 or more. The results obtained as described above are shown in Table I.
Figure 2021068679
As is clear from the results shown in Table I, the cathode contains a metal and a nitrogen-containing aromatic heterocyclic compound, so that the initial brightness (front brightness) is high, the drive can be performed at a low voltage, and the Y high temperature is obtained. It can be seen that the element life characteristics in the environment are excellent. Further, it can be seen that the efficiency of the coating film formation of the organic EL elements 14 and 15 is lower than that of the vacuum vapor deposition film formation of the organic EL elements 9 and 10. On the other hand, in the case of the organic EL devices 11 to 14 in which the cathode containing the metal and the nitrogen-containing aromatic heterocyclic compound of the present invention is formed by a wet coating method, it can be seen that significant performance improvement is achieved.

1 基材
2 陽極
3 有機機能層群
4 発光層
5 陰極(電極A)
6 正孔注入層
7 正孔輸送層
EL 有機EL素子
1 Base material 2 Anode 3 Organic functional layer group 4 Light emitting layer 5 Cathode (electrode A)
6 Hole injection layer 7 Hole transport layer EL Organic EL element

Claims (11)

少なくとも、基材上に、発光層と一対の電極を有する電子デバイスであって、
前記発光層の直上に、少なくとも一方の電極Aを有し、かつ、
前記電極Aが、金属及び含窒素芳香族複素環化合物を含有する、
ことを特徴とする電子デバイス。
An electronic device having at least a light emitting layer and a pair of electrodes on a substrate.
At least one electrode A is provided directly above the light emitting layer, and the light emitting layer is directly above the light emitting layer.
The electrode A contains a metal and a nitrogen-containing aromatic heterocyclic compound.
An electronic device characterized by that.
前記電極Aが、金属、分散剤、含窒素芳香族複素環化合物及び溶剤を含有することを特徴とする請求項1に記載の電子デバイス。 The electronic device according to claim 1, wherein the electrode A contains a metal, a dispersant, a nitrogen-containing aromatic heterocyclic compound, and a solvent. 前記金属が、銀であることを特徴とする請求項1又は請求項2に記載の電子デバイス。 The electronic device according to claim 1 or 2, wherein the metal is silver. 前記溶剤として、フッ化アルコール又は水を含有することを特徴とする請求項2又は請求項3に記載の電子デバイス。 The electronic device according to claim 2 or 3, wherein the solvent contains fluorinated alcohol or water. 前記電極Aが、金属イオンと、フッ素を含む界面活性剤とを含有することを特徴とする請求項1から請求項4までのいずれか一項に記載の電子デバイス。 The electronic device according to any one of claims 1 to 4, wherein the electrode A contains a metal ion and a surfactant containing fluorine. 前記電子デバイスが、有機エレクトロルミネッセンス素子であり、かつ前記電極Aが陰極であることを特徴とする請求項1から請求項5までのいずれか一項に記載の電子デバイス。 The electronic device according to any one of claims 1 to 5, wherein the electronic device is an organic electroluminescence element and the electrode A is a cathode. 少なくとも、基材上に、発光層と一対の電極を形成する電子デバイスの製造方法であって、
前記発光層の直上に、少なくとも一方の電極Aを、金属及び含窒素芳香族複素環化合物を用いて、乾式法により形成することを特徴とする電子デバイスの製造方法。
At least, it is a method for manufacturing an electronic device that forms a pair of electrodes with a light emitting layer on a base material.
A method for producing an electronic device, which comprises forming at least one electrode A directly above the light emitting layer by a dry method using a metal and a nitrogen-containing aromatic heterocyclic compound.
少なくとも、基材上に、発光層と一対の電極を形成する電子デバイスの製造方法であって、
前記発光層の直上に、少なくとも一方の電極Aを、金属、分散剤、含窒素芳香族複素環化合物及び溶剤を含有する電極形成用塗布液を用いて、湿式法により形成することを特徴とする電子デバイスの製造方法。
At least, it is a method for manufacturing an electronic device that forms a pair of electrodes with a light emitting layer on a base material.
It is characterized in that at least one electrode A is formed directly above the light emitting layer by a wet method using an electrode forming coating liquid containing a metal, a dispersant, a nitrogen-containing aromatic heterocyclic compound and a solvent. How to manufacture electronic devices.
前記金属として、銀を用いることを特徴とする請求項7又は請求項8に記載の電子デバイスの製造方法。 The method for manufacturing an electronic device according to claim 7 or 8, wherein silver is used as the metal. 前記溶剤が、フッ化アルコール又は水であることを特徴とする請求項8又は請求項9に記載の電子デバイスの製造方法。 The method for manufacturing an electronic device according to claim 8 or 9, wherein the solvent is alcohol fluoride or water. 前記電極Aが、金属イオンと、フッ素を含む界面活性剤を含有することを特徴とする請求項7から請求項10までのいずれか一項に記載の電子デバイスの製造方法。 The method for manufacturing an electronic device according to any one of claims 7 to 10, wherein the electrode A contains a metal ion and a surfactant containing fluorine.
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