JP2024044445A - Organic EL display device - Google Patents

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猛 新井
聡 亀本
大作 田中
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Abstract

【課題】画素分割層にダム部を含み、有機EL層に金属ドープ層を含むことで、低電圧駆動し、漏れ電流が小さく、信頼性の高い有機EL表示装置を提供することを目的とする。【解決手段】基材上に第一電極と画素分割層を有する基板、さらに有機EL層および第二電極を有する有機EL表示装置であって、該画素分割層に画素開口部と画素分割部とダム部を含み、該有機EL層にアルカリ金属ドープ層および/または希土類金属ドープ層を含む、有機EL表示装置。【選択図】図1[Problem] To provide an organic EL display device that can be driven at a low voltage, has a small leakage current, and is highly reliable by including a dam section in the pixel division layer and a metal-doped layer in the organic EL layer. [Solution] An organic EL display device having a substrate having a first electrode and a pixel division layer on a base material, and further an organic EL layer and a second electrode, wherein the pixel division layer includes a pixel opening, a pixel division section, and a dam section, and the organic EL layer includes an alkali metal-doped layer and/or a rare earth metal-doped layer. [Selected Figure] Figure 1

Description

本発明は、マトリックス状に形成された複数の表示画素を有する有機EL表示装置に関する。 The present invention relates to an organic EL display device having a plurality of display pixels formed in a matrix.

次世代フラットパネルディスプレイとして有機EL表示装置が注目されている。有機ELとは、2つの電極間に設けられた有機化合物からなる有機EL層の電界発光である。そして、有機ELの発光素子を表示画素として利用した表示装置が有機EL表示装置である。自己発光型の有機EL表示装置は、広視野角、高速応答、高コントラストの画像表示が可能であり、薄型ガラスやプラスチック樹脂などの基板を用いることで、薄型化、軽量化、フレキシブル化が可能であることから、近年盛んに研究開発が進められている。 Organic EL display devices are attracting attention as next-generation flat panel displays. Organic EL is electroluminescence of an organic EL layer made of an organic compound provided between two electrodes. A display device that uses organic EL light emitting elements as display pixels is an organic EL display device. Self-emitting organic EL display devices are capable of wide viewing angles, high-speed response, and high-contrast image display, and can be made thinner, lighter, and more flexible by using substrates such as thin glass or plastic resin. Because of this, research and development has been actively conducted in recent years.

この有機ELの発光素子においては、低消費電力の観点から、より低電圧で駆動することが求められている。有機ELの発光素子を低電圧で駆動させるためには、発光に必要な正孔や電子といったキャリアの注入障壁を小さくすることが重要であり、そのために、有機層中に金属をドープして低電圧化を達成する技術も開発されている(例えば特許文献1)。 In order to reduce power consumption, organic EL light-emitting elements are required to be driven at lower voltages. In order to drive organic EL light-emitting elements at low voltages, it is important to reduce the injection barrier for carriers such as holes and electrons that are necessary for light emission. To achieve this, technology has been developed to achieve lower voltages by doping metals into the organic layer (for example, Patent Document 1).

特開平10-270171号公報Japanese Patent Application Laid-Open No. 10-270171

しかしながら、有機層中に金属をドープする技術を用いた場合、確かに低電圧化の効果があるが、同時に近接する表示画素間での漏れ電流による発光不良、いわゆるクロストークと呼ばれる問題が発生する。具体的には、本来発光させる必要がない表示画素まで発光し、表示品位が低下する課題である。そこで、本発明は、金属ドープされた有機層と、画素分割層にダム部を設けることによって、低電圧駆動かつクロストークを防止した、折り曲げ信頼性の高い有機EL表示装置を提供することを目的とする。 However, while the use of technology that dopes metals into the organic layer does indeed have the effect of lowering the voltage, it also causes a problem of poor light emission due to leakage current between adjacent display pixels, known as crosstalk. Specifically, even display pixels that do not actually need to emit light emit light, resulting in a decrease in display quality. Therefore, the object of the present invention is to provide an organic EL display device that can be driven at a low voltage, prevents crosstalk, and has high bending reliability, by providing a metal-doped organic layer and a dam section in the pixel division layer.

上記課題を解決するために、本発明の有機EL表示装置は、次の構成を有する。
(1)基材上に第一電極と画素分割層を有する基板、さらに有機EL層および第二電極を有する有機EL表示装置であって、該画素分割層に画素開口部と画素分割部とダム部を含み、該有機EL層にアルカリ金属ドープ層および/または希土類金属ドープ層を含む、有機EL表示装置。
(2)前記アルカリ金属ドープ層および/または希土類金属ドープ層が、フェナントロリン骨格、トリアジン骨格、ビピリジン骨格、ターピリジン骨格およびホスフィンオキサイド骨格よりなる群から選ばれる一種以上の骨格を有する化合物を含む(1)に記載の有機EL表示装置。
(3)前記アルカリ金属ドープ層および/または希土類金属ドープ層が、フェナントロリン骨格を有する化合物を含む、(1)に記載の有機EL表示装置。
(4)前記アルカリ金属ドープ層および/または希土類金属ドープ層が、フェナントロリン骨格の多量体を有する化合物を含む、(1)に記載の有機EL表示装置。
(5)前記アルカリ金属ドープ層および/または希土類金属ドープ層が、ターピリジン骨格を有する化合物を含む、(1)に記載の有機EL表示装置。
(6)前記ダム部が凸状構造である、(1)~(5)のいずれかに記載の有機EL表示装置。
(7)前記ダム部が凹状構造である、(1)~(5)のいずれかに記載の有機EL表示装置。
(8)前記ダム部のテーパー角が91~120°である、(6)または(7)に記載の有機EL表示装置。
(9)前記ダム部のテーパー角が50~90°である、(6)または(7)に記載の有機EL表示装置。
(10)前記ダム部のテーパー面における、アルカリ金属ドープ層および/または希土類金属ドープ層の膜厚が、0.5nm以上、かつ、画素分割部における膜厚の0.5倍以下である、(9)に記載の有機EL表示装置。
(11)前記画素分割部の表面粗さRaが0.1nm以上、20nm以下である、(1)~(10)のいずれかに記載の有機EL表示装置。
(12)前記凸状構造のダム部の頂面および/または凹状構造のダム部の底面の表面粗さRaが、5nm以上、50nm以下である、(1)~(11)のいずれかに記載の有機EL表示装置。
(13)前記画素分割層が、一次粒子径5~30nmのシリカ粒子を含む、(1)~(12)のいずれかに記載の有機EL表示装置。
In order to achieve the above object, an organic EL display device of the present invention has the following configuration.
(1) An organic EL display device having a substrate having a first electrode and a pixel division layer on a base material, and further having an organic EL layer and a second electrode, wherein the pixel division layer includes a pixel opening, a pixel division portion, and a dam portion, and the organic EL layer includes an alkali metal-doped layer and/or a rare earth metal-doped layer.
(2) The organic electroluminescence display device according to (1), wherein the alkali metal-doped layer and/or the rare earth metal-doped layer contains a compound having one or more skeletons selected from the group consisting of a phenanthroline skeleton, a triazine skeleton, a bipyridine skeleton, a terpyridine skeleton, and a phosphine oxide skeleton.
(3) The organic electroluminescence display device according to (1), wherein the alkali metal-doped layer and/or the rare earth metal-doped layer contains a compound having a phenanthroline skeleton.
(4) The organic electroluminescence display device according to (1), wherein the alkali metal-doped layer and/or the rare earth metal-doped layer contains a compound having a polymer of a phenanthroline skeleton.
(5) The organic electroluminescence display device according to (1), wherein the alkali metal-doped layer and/or the rare earth metal-doped layer contains a compound having a terpyridine skeleton.
(6) The organic electroluminescence display device according to any one of (1) to (5), wherein the dam portion has a convex structure.
(7) The organic electroluminescence display device according to any one of (1) to (5), wherein the dam portion has a concave structure.
(8) The organic electroluminescence display device according to (6) or (7), wherein the dam portion has a taper angle of 91 to 120°.
(9) The organic electroluminescence display device according to (6) or (7), wherein the dam portion has a taper angle of 50 to 90°.
(10) The organic electroluminescence display device according to (9), wherein the thickness of the alkali metal-doped layer and/or the rare earth metal-doped layer on the tapered surface of the dam portion is 0.5 nm or more and 0.5 times or less the thickness in the pixel division portion.
(11) The organic electroluminescence display device according to any one of (1) to (10), wherein the pixel dividing portion has a surface roughness Ra of 0.1 nm or more and 20 nm or less.
(12) The organic electroluminescence display device according to any one of (1) to (11), wherein the surface roughness Ra of the top surface of the dam portion of the convex structure and/or the bottom surface of the dam portion of the concave structure is 5 nm or more and 50 nm or less.
(13) The organic electroluminescence display device according to any one of (1) to (12), wherein the pixel division layer contains silica particles having a primary particle diameter of 5 to 30 nm.

本発明によれば、低電圧駆動し、漏れ電流が小さく、折り曲げ信頼性の高い有機EL表示装置を提供することができる。 The present invention provides an organic EL display device that operates at a low voltage, has a small leakage current, and is highly reliable when folded.

本発明における有機EL表示装置の概略断面図である。1 is a schematic cross-sectional view of an organic EL display device according to the present invention. 本発明の一例である基板の概略断面図である。1 is a schematic cross-sectional view of a substrate according to an embodiment of the present invention. 本発明における画素分割部のテーパー角の概略図である。5 is a schematic diagram of a taper angle of a pixel division portion in the present invention. FIG. 本発明における凸状構造の順テーパー形状の概略図である。It is a schematic diagram of the forward taper shape of the convex structure in this invention. 本発明における凸状構造の逆テーパー形状の概略図である。FIG. 2 is a schematic diagram of an inverse tapered shape of a convex structure in the present invention. 本発明における凹状構造の順テーパー形状の概略図である。It is a schematic diagram of the forward taper shape of the concave structure in this invention. 本発明における凹状構造の逆テーパー形状の概略図である。FIG. 3 is a schematic diagram of an inverted tapered shape of a concave structure in the present invention. 本発明における凸状構造の逆テーパー形状のテーパー角の概略図である。It is a schematic diagram of the taper angle of the reverse taper shape of the convex structure in this invention. 本発明における凹状構造の逆テーパー形状のテーパー角の概略図である。It is a schematic diagram of the taper angle of the reverse taper shape of the concave structure in this invention. 本発明における凸状構造の順テーパー形状のテーパー角の概略図である。It is a schematic diagram of the taper angle of the forward taper shape of the convex structure in this invention. 本発明における凹状構造の順テーパー形状のテーパー角の概略図である。It is a schematic diagram of the taper angle of the forward taper shape of the concave structure in this invention. 本発明における金属ドープ層膜厚の概略図である。FIG. 2 is a schematic diagram showing the thickness of a metal-doped layer in the present invention. 本発明におけるRa1とRa2の概略図である。It is a schematic diagram of Ra1 and Ra2 in this invention. 本発明におけるRa1とRa2の概略図である。It is a schematic diagram of Ra1 and Ra2 in this invention. 本発明における有機EL表示装置の概略断面図である。1 is a schematic cross-sectional view of an organic EL display device according to the present invention. 本発明の実施例による画素分割部およびダム部の概略図である。FIG. 3 is a schematic diagram of a pixel dividing section and a dam section according to an embodiment of the present invention. 本発明の実施例による折り曲げ試験の概略図である。FIG. 3 is a schematic diagram of a bending test according to an embodiment of the present invention. 本発明の実施例による有機EL表示装置の概略図である。1 is a schematic diagram of an organic EL display device according to an embodiment of the present invention.

以下、本発明を実施するための形態(以下、「実施の形態」という)について詳細に説明する。なお、本発明は、以下に説明する実施の形態によってのみ限定されるべきものではない。 Hereinafter, a mode for carrying out the present invention (hereinafter referred to as an "embodiment") will be described in detail. Note that the present invention should not be limited only by the embodiments described below.

<有機EL表示装置>
本発明の有機EL表示装置は、マトリックス状に形成された複数の表示画素を有する有機EL表示装置である。有機EL層での発光を取り出す方向により、トップエミッション型とボトムエミッション型に大別されるが、特に限定されない。また、駆動方式によっても、対向する電極を列と行に分けて電極間に挟まれている表示画素だけを発光させるパッシブ駆動型と、TFTなどの駆動回路をそれぞれの表示画素に設けて制御するアクティブ駆動型に大別されるが、特に限定されない。ただし、何れの場合においても本発明の課題であるクロストークは、基板側の電極である第一電極間において発生する漏れ電流に起因するものを言う。
<Organic EL display device>
The organic EL display device of the present invention is an organic EL display device having a plurality of display pixels formed in a matrix. The organic EL display device is roughly classified into a top emission type and a bottom emission type according to the direction of extraction of light emitted from the organic EL layer, but is not particularly limited thereto. The organic EL display device is also roughly classified into a passive driving type in which opposing electrodes are divided into columns and rows and only display pixels sandwiched between the electrodes are made to emit light, and an active driving type in which a driving circuit such as a TFT is provided for each display pixel and controlled, but is not particularly limited thereto. However, in either case, the crosstalk which is the subject of the present invention refers to a leakage current generated between the first electrodes which are electrodes on the substrate side.

本発明の有機EL表示装置は、基材上に第一電極、画素分割層を有する基板、さらに、有機EL層および第二電極を有する有機EL表示装置であって、該画素分割層に画素開口部と画素分割部とダム部を含み、該有機EL層にアルカリ金属ドープ層および/または希土類金属ドープ層を含む、有機EL表示装置である。なお、本発明においては、アルカリ金属ドープ層および/または希土類金属ドープ層を、総称として金属ドープ層と記す場合がある。 The organic EL display device of the present invention is an organic EL display device having a substrate having a first electrode and a pixel division layer on a base material, and further an organic EL layer and a second electrode, the pixel division layer including a pixel opening, a pixel division portion, and a dam portion, and the organic EL layer including an alkali metal-doped layer and/or a rare earth metal-doped layer. In the present invention, the alkali metal-doped layer and/or the rare earth metal-doped layer may be collectively referred to as a metal-doped layer.

図1に、本発明の一例である有機EL表示装置の概略断面図を示す。有機EL表示装置において、基材1上に第一電極2を有する。有機EL表示装置はさらに画素分割層を有するが、画素分割層の画素開口部3が第一電極上に存在して表示画素となる。また、基材1上で第一電極2が存在しない領域(以降、基材1上で、第一電極2が存在しない領域を、第一電極の空隙と記す場合がある)に画素分割層の画素分割部4とダム部5を有する。有機EL表示装置において、かかる基材上に第一電極、画素分割層を有する単位を基板と記す。さらに、その基板上に有機EL層6と第二電極7を有することで有機EL表示装置となる。 FIG. 1 shows a schematic cross-sectional view of an organic EL display device that is an example of the present invention. The organic EL display device has a first electrode 2 on a base material 1. The organic EL display device further has a pixel dividing layer, and the pixel opening 3 of the pixel dividing layer exists on the first electrode and becomes a display pixel. In addition, a pixel dividing layer is formed in the area where the first electrode 2 is not present on the base material 1 (hereinafter, the area where the first electrode 2 is not present on the base material 1 may be referred to as the gap of the first electrode). It has a pixel dividing section 4 and a dam section 5. In an organic EL display device, a unit having a first electrode and a pixel dividing layer on such a base material is referred to as a substrate. Furthermore, by having an organic EL layer 6 and a second electrode 7 on the substrate, it becomes an organic EL display device.

<基板>
図2に、本発明の一例である基板の概略断面図を示す。本発明の有機EL表示装置において、基板は、後述の基材1、第一電極2、画素分割層4、ダム部5のみからなるものを最小単位とする。かかる最小単位を具備していれば、基板は、さらに、駆動回路としての配線やTFT8、センサーやパターンアンテナ類、平坦化層9などを有する構成であってもよい。但し、本発明において、配線やTFT、センサーやパターンアンテナ類、および平坦化層など、第一電極の下地となるものは、全て基材の一部として扱うものとする。また、TFT以外にも、カメラ、IDや指紋の読み取り、照度などのセンサー類や、通信、給電用のパターンアンテナなどを設けたような、多機能を集積する基材においては、平坦化層を設けることが好ましい。平坦化層を設けることにより、第一電極を形成する前に配線やTFTなどの凹凸を覆い、基材を平坦化することができる。基材を平坦化することで、基材上に設ける第一電極、画素分割層での欠陥を防ぎ、高品位な基板を得ることができる。
<Substrate>
FIG. 2 shows a schematic cross-sectional view of a substrate according to an embodiment of the present invention. In the organic EL display device of the present invention, the substrate is a minimum unit consisting of only the substrate 1, the first electrode 2, the pixel division layer 4, and the dam portion 5 described below. If the substrate has such a minimum unit, it may further have wiring and TFT 8 as a driving circuit, sensors and pattern antennas, a planarization layer 9, and the like. However, in the present invention, wiring, TFT, sensors and pattern antennas, and the planarization layer, which are the underlayers of the first electrode, are all treated as part of the substrate. In addition to TFT, it is preferable to provide a planarization layer in a substrate that integrates multiple functions such as a camera, sensors for ID and fingerprint reading, illuminance, and pattern antennas for communication and power supply. By providing a planarization layer, unevenness of wiring and TFT can be covered before the first electrode is formed, and the substrate can be planarized. By planarizing the substrate, defects in the first electrode and pixel division layer provided on the substrate can be prevented, and a high-quality substrate can be obtained.

<基材>
図1における基材1および図2における基材1のうちTFT8より下の基材のベース1aとしては、金属やガラス、樹脂フィルムなど、表示装置の支持や後工程の搬送に好ましいものを適宜選択することができる。特にフレキシブル性を有する必要がある場合には、樹脂フィルムが好ましい。
<Base material>
Among the base material 1 in FIG. 1 and the base material 1 in FIG. 2, the base 1a of the base material below the TFT 8 is appropriately selected from metal, glass, resin film, etc. that is preferable for supporting the display device and transporting it in the post-process. can do. In particular, when flexibility is required, a resin film is preferred.

ガラスとしては、ソーダライムガラスや無アルカリガラスなどを用いることができる。ガラスの厚みは、機械的強度を保つのに十分な厚みがあればよい。ガラスの材質については、ガラスからの溶出イオンが少ない方がよいので無アルカリガラスの方が好ましいが、SiOなどのバリアコートを施したソーダライムガラスを使用することもできる。 As the glass, soda lime glass, non-alkali glass, etc. can be used. The thickness of the glass should be sufficient to maintain mechanical strength. Regarding the material of the glass, alkali-free glass is preferable because fewer ions are eluted from the glass, but soda lime glass coated with a barrier coating such as SiO 2 may also be used.

樹脂フィルムの材料としては、透光性に優れることから、ポリベンゾオキサゾール樹脂、ポリアミドイミド樹脂、ポリイミド樹脂、ポリアミド樹脂およびポリ(p-キシリレン)樹脂から選択される樹脂材料を含むものが好ましい。基材は、これらの樹脂材料を単独で含んでいてもよいし、複数種が組み合わされて含んでいてもよい。 As a material for the resin film, a resin material selected from polybenzoxazole resin, polyamideimide resin, polyimide resin, polyamide resin, and poly(p-xylylene) resin is preferable because of its excellent light transmission. The substrate may contain these resin materials alone or in combination.

例えば、ポリイミド樹脂で基材を形成する場合には、ポリイミド樹脂の前駆体であるポリアミック酸(一部がイミド化されたポリアミック酸を含む)樹脂、または可溶性ポリイミド樹脂を含む溶液を支持基板に塗布し、焼成することで形成することもできる。 For example, when forming a substrate from polyimide resin, it can be formed by applying a solution containing a polyamic acid resin (including partially imidized polyamic acid), which is a precursor of polyimide resin, or a soluble polyimide resin, to a supporting substrate and baking it.

また、前述した発光素子は酸素や水分に弱いことが知られているため、基材の構成として、適宜ガスバリア層を設けてもよい。特に基材が樹脂フィルムの場合には、無機の薄膜を積層して用いることにより、信頼性の高い表示装置を得ることができる。さらに、基材は、配線やTFT、平坦化層などが設けられたものであってもよい。 Further, since the above-described light-emitting element is known to be sensitive to oxygen and moisture, a gas barrier layer may be provided as appropriate as a structure of the base material. In particular, when the base material is a resin film, a highly reliable display device can be obtained by laminating and using inorganic thin films. Furthermore, the base material may be provided with wiring, TFTs, a planarization layer, and the like.

<第一電極>
本発明における第一電極2は、ボトムエミッション型の場合には光透過性の電極、トップエミッション型の場合には光反射性の電極である必要がある。
<First electrode>
The first electrode 2 in the present invention needs to be a light-transmissive electrode in the case of a bottom-emission type, and a light-reflective electrode in the case of a top-emission type.

ボトムエミッション型であれば、例えば、透明な酸化錫、酸化インジウム、酸化錫インジウム(ITO)などの導電性金属酸化物、あるいは金、銀、クロムなどの金属、ヨウ化銅、硫化銅などの無機導電性物質、ポリチオフェン、ポリピロールおよびポリアニリンなどの導電性ポリマーなどを用いることができるが、特に限定されるものではない。 For bottom emission types, for example, conductive metal oxides such as transparent tin oxide, indium oxide, and indium tin oxide (ITO), metals such as gold, silver, and chromium, inorganic conductive substances such as copper iodide and copper sulfide, and conductive polymers such as polythiophene, polypyrrole, and polyaniline can be used, but are not limited thereto.

トップエミッション型であれば、ある膜厚以上で可視光の高い反射率を示し、かつ低い電気抵抗を示す材料が好ましい。さらに、後工程となるウェットエッチングや洗浄、保管や使用環境での耐候性の面からも材料選定が必要となる。特に、AgまたはAgを主体として含むAg合金膜が、反射率が高いため有用である。Ag合金膜は、主成分をAgとしたAgPdCuやAgTiCuなどを用いることができ、これらAg合金膜をITO膜やIZO膜などの酸化物導電膜と積層させることが、有機EL層と低い接触抵抗を実現できるため好ましい。また、AlまたはAlを主体として含むAl合金膜も、トップエミッション型の第一電極として良好である。Niを0.1~2原子%含有するAl-Ni合金膜は、純Al並みの高い反射率を有するため好ましい。その他には、モリブデン(Mo)やタングステン(W)などの反射性金属膜も用いることができる。 For top emission type, a material that shows high reflectance of visible light at a certain film thickness and low electrical resistance is preferable. Furthermore, material selection is also required in terms of subsequent wet etching and cleaning, and weather resistance in storage and use environments. In particular, Ag or Ag alloy films mainly containing Ag are useful because of their high reflectance. Ag alloy films can be made of AgPdCu or AgTiCu, which contain Ag as the main component, and it is preferable to laminate these Ag alloy films with oxide conductive films such as ITO and IZO films, because low contact resistance with the organic EL layer can be achieved. In addition, Al or Al alloy films mainly containing Al are also good as the first electrode of the top emission type. An Al-Ni alloy film containing 0.1 to 2 atomic % of Ni is preferable because it has a high reflectance comparable to that of pure Al. In addition, reflective metal films such as molybdenum (Mo) and tungsten (W) can also be used.

第一電極の電気抵抗は、発光素子の発光に十分な電流が供給できればよいので限定されないが、発光素子の消費電力の観点からは低抵抗であることが好ましい。例えば、300Ω/□以下のITOであれば第一電極として機能するが、現在では10Ω/□程度のITOの供給も可能になっていることから、低抵抗品を使用することがより好ましい。第一電極の厚みは透過率や抵抗値などの特性に合わせて任意に選ぶ事ができるが、通常100nm~300nmの間で用いることができる。 The electrical resistance of the first electrode is not limited as long as it can supply sufficient current to light the light-emitting element, but low resistance is preferable from the viewpoint of power consumption of the light-emitting element. For example, ITO of 300 Ω/□ or less can function as the first electrode, but since it is now possible to supply ITO of about 10 Ω/□, it is more preferable to use a low resistance product. The thickness of the first electrode can be selected arbitrarily according to characteristics such as transmittance and resistance value, but can usually be between 100 nm and 300 nm.

第一電極の形成方法は公知の方法を用いることができる。例えば、スパッタリングなどの真空成膜法で成膜した後、フォトレジストを利用したエッチング加工によって、パターニングすることができる。 The first electrode can be formed by a known method. For example, after forming a film by a vacuum film forming method such as sputtering, it can be patterned by etching using a photoresist.

<画素分割層>
本発明の有機EL表示装置において、画素分割層は、画素開口部3、画素分割部4、ダム部5を有する。すなわち、画素分割層はパターニング加工が必須であり、除去部である画素開口部が表示画素として機能する。そのため、画素分割層は絶縁性であることが求められ、有機物または無機物のどちらにも限定されないが、加工性の面から感光性樹脂組成物の硬化膜を含むことが好ましい。また、画素開口部の第一電極上においては、短絡や黒点など表示装置としての欠陥に直結する場合があるため、異物や残渣などが無いように加工することが重要である。
<Pixel division layer>
In the organic EL display device of the present invention, the pixel division layer has a pixel opening 3, a pixel division portion 4, and a dam portion 5. That is, the pixel division layer must be patterned, and the pixel opening portion, which is the removed portion, functions as a display pixel. Therefore, the pixel division layer is required to be insulating, and is not limited to either an organic or inorganic material, but it is preferable to include a cured film of a photosensitive resin composition from the viewpoint of processability. In addition, it is important to process the first electrode of the pixel opening so that there is no foreign matter or residue, since this may directly lead to defects in the display device, such as short circuits and black spots.

<画素分割部>
上述の通り、第一電極2上に画素開口部3を形成することにより表示画素となるため、画素分割部4で表示画素を任意に設計することができる。具体的には、第一電極の空隙に画素分割部をパターニングすることで第一電極の露出部分が限定され、画素開口部のみが表示画素として機能するようになる。また、画素分割部がライン型やアイランド型の第一電極の周縁を覆うことにより、第一電極の縁で発生する短絡や第二電極の断線を防止することにもつながり、表示装置の信頼性を向上させることができる。
<Pixel division section>
As described above, since a display pixel is formed by forming the pixel opening 3 on the first electrode 2, the display pixel can be arbitrarily designed using the pixel dividing section 4. Specifically, by patterning a pixel dividing portion in the gap of the first electrode, the exposed portion of the first electrode is limited, and only the pixel opening functions as a display pixel. Furthermore, by covering the periphery of the line-type or island-type first electrode with the pixel dividing portion, it also helps prevent short circuits that occur at the edge of the first electrode and disconnection of the second electrode, increasing the reliability of the display device. can be improved.

また、画素開口部と画素分割部の境界においても、形状によっては第二電極の断線の原因となるため、なだらかな順テーパー形状であることが好ましい。ここで順テーパー形状とは、第一電極と画素分割部の界面における接線と、画素分割部のテーパー部分の表面における画素分割部最大厚みの50%の膜厚の位置における接線が作る角度(以降、この角度を、画素分割部のテーパー角と記す場合がある)が90°未満の状態を指す。本発明においては、第二電極の断線を抑制した信頼性の高い表示装置を得るために、画素分割部のテーパー角は60°未満が好ましく、50°未満がより好ましい。 Further, the boundary between the pixel opening and the pixel division section may also cause disconnection of the second electrode depending on the shape, so it is preferable that the boundary has a gently tapered shape. Here, the forward tapered shape refers to the angle formed by the tangent at the interface between the first electrode and the pixel division part and the tangent at the position of the film thickness of 50% of the maximum thickness of the pixel division part on the surface of the tapered part of the pixel division part (hereinafter referred to as , this angle may be referred to as the taper angle of the pixel dividing section) is less than 90°. In the present invention, in order to obtain a highly reliable display device in which disconnection of the second electrode is suppressed, the taper angle of the pixel dividing portion is preferably less than 60°, more preferably less than 50°.

図3を用いて、画素分割部のテーパー角について具体的に説明する。図3においては、基材1上に第一電極2を有する。第一電極2の空隙に画素分割部3を有する。第一電極と画素分割部の界面における接線と、画素分割部のテーパー部分の表面における画素分割部最大厚みの50%の膜厚の位置(点F)における接線が作る角度Gのことを、画素分割部のテーパー角と定義する。 The taper angle of the pixel dividing section will be specifically explained using FIG. 3. In FIG. 3, a first electrode 2 is provided on a base material 1. A pixel dividing section 3 is provided in the gap between the first electrode 2. The angle G formed by the tangent at the interface between the first electrode and the pixel dividing part and the tangent at the position (point F) of the film thickness of 50% of the maximum thickness of the pixel dividing part on the surface of the tapered part of the pixel dividing part is Defined as the taper angle of the split part.

画素分割部としては、公知の有機物または無機物のどちらにも限定されないが、加工性や形状に加えて、後述する表面粗さの調整が容易である点から、アルカリ可溶性樹脂を含有する感光性樹脂組成物の硬化膜を含むことが好ましい。画素分割部は、単層でも多層でもよいが、例えば、画素分割部が多層である場合は、表面粗さの測定対象となる基材と略平行な面が、アルカリ可溶性樹脂を含有する感光性樹脂組成物の硬化膜であることが好ましい。 The pixel dividing portion is not limited to known organic or inorganic materials, but photosensitive resin containing an alkali-soluble resin is used because of its workability and shape, as well as ease of adjusting surface roughness as described below. It is preferable to include a cured film of the composition. The pixel dividing section may be a single layer or a multilayer. For example, if the pixel dividing section is a multilayer, the surface approximately parallel to the base material whose surface roughness is to be measured is a photosensitive resin containing an alkali-soluble resin. Preferably, it is a cured film of a resin composition.

感光性樹脂組成物は、(A)アルカリ可溶性樹脂、(B)感光剤および(C)有機溶剤を含有することが好ましく、さらに(D)着色材料や(E)撥液材料を含んでもよい。感光性樹脂組成物として(A)アルカリ可溶性樹脂と(B)感光剤を組み合わせて含有させることにより、感光性を利用したパターン加工が可能となる。また、(C)有機溶剤を含有することにより、ワニスの状態にすることができ、塗布性を向上させることができる場合がある。さらに、感光性樹脂組成物が(D)着色材料を含有することにより、画素分割部を黒色化することができる。また、(E)撥液材料を含有することにより、画素分割部に撥液性を付与することができる。感光性樹脂組成物は、さらに他の成分を含有してもよい。 The photosensitive resin composition preferably contains (A) an alkali-soluble resin, (B) a photosensitizer, and (C) an organic solvent, and may further contain (D) a coloring material and (E) a liquid-repellent material. By incorporating (A) an alkali-soluble resin and (B) a photosensitizer in combination as a photosensitive resin composition, pattern processing using photosensitivity becomes possible. In addition, by incorporating (C) an organic solvent, it is possible to make the composition in a varnish state, which may improve the coatability. Furthermore, by incorporating (D) a coloring material in the photosensitive resin composition, it is possible to blacken the pixel division portion. In addition, by incorporating (E) a liquid-repellent material, it is possible to impart liquid repellency to the pixel division portion. The photosensitive resin composition may further contain other components.

画素分割部の形成方法としては、公知の方法を用いることができる。中でも、大判基板に薄い膜を均一に形成することができることから、ウェットコーティング法が好ましい。ウェットコーティング法の例としては、スピンコート法、スリットコート法、ディップコート法、スプレーコート法、印刷法などが挙げられる。画素分割部の厚みは、通常0.3μm~10μmであるが、第一電極の凹凸を覆うのに十分であれば特に限定されない。 The pixel division section can be formed by any known method. Among them, the wet coating method is preferred because it can form a thin film uniformly on a large substrate. Examples of wet coating methods include spin coating, slit coating, dip coating, spray coating, and printing. The thickness of the pixel division section is usually 0.3 μm to 10 μm, but is not particularly limited as long as it is sufficient to cover the irregularities of the first electrode.

<ダム部>
本発明の有機EL表示装置において、画素分割層にはダム部5を有する。ダム部は、近接する表示画素間での漏れ電流による発光不良、いわゆるクロストークと呼ばれる問題を抑制するために設ける必要がある。漏れ電流は、近接する2つの表示画素の第一電極間で起こる現象であるため、本発明においては近接する表示画素間に存在する凹凸構造をダム部と定義する。具体的には、ある表示画素と最も近接する表示画素の2つの表示画素を抽出した場合に、お互いの中心線上に存在する画素分割部以外の凹凸構造をダム部と呼ぶ。
<Dam Section>
In the organic EL display device of the present invention, the pixel division layer has a dam portion 5. The dam portion needs to be provided in order to suppress a problem called crosstalk, which is a light emission defect caused by a leakage current between adjacent display pixels. Since a leakage current is a phenomenon that occurs between the first electrodes of two adjacent display pixels, in the present invention, the uneven structure existing between the adjacent display pixels is defined as the dam portion. Specifically, when two display pixels, a certain display pixel and its closest display pixel, are extracted, the uneven structure other than the pixel division portion existing on the center line between them is called the dam portion.

本発明においては、ダム部が凸状構造であることが好ましい 。図4と図5に、本発明の一例である凸状構造のダム部の概略断面図を示す。また、別の形態としてダム部が凹状構造であることも好ましい。 図6と図7に、本発明の一例である凹状構造のダム部の概略断面図を示す。有機EL層に含まれる移動度の高い材料、具体的には金属ドープ層を経路として漏れ電流が発生することから、ダム部によって経路となる金属ドープ層を分断もしくは薄膜化することが重要である。なお、本発明において抑制すべき漏れ電流は第一電極間において発生するため、有機EL層中に金属ドープ層が複数存在する場合は、最も第一電極に近い金属ドープ層を分断もしくは薄膜化することが重要である。金属ドープ層は単一層、複数層のいずれでもよいため、特に最も第一電極に近いアルカリ金属ドープ層および/または希土類金属ドープ層を金属ドープ層Kと呼ぶ。第一電極2、画素開口部3、画素分割部4、ダム部5、金属ドープ層Kの概略断面図を図8に示す。 In the present invention, it is preferable that the dam portion has a convex structure. 4 and 5 show schematic cross-sectional views of a dam portion having a convex structure, which is an example of the present invention. In addition, as another embodiment, it is also preferable that the dam portion has a concave structure. 6 and 7 show schematic cross-sectional views of a dam portion having a concave structure, which is an example of the present invention. Since leakage current occurs through a highly mobile material contained in the organic EL layer, specifically, through a metal-doped layer, it is important to divide or thin the metal-doped layer that serves as the path by the dam portion. In addition, since the leakage current to be suppressed in the present invention occurs between the first electrodes, when there are multiple metal-doped layers in the organic EL layer, it is important to divide or thin the metal-doped layer closest to the first electrode. The metal-doped layer may be either a single layer or multiple layers, and the alkali metal-doped layer and/or rare earth metal-doped layer closest to the first electrode is called the metal-doped layer K. A schematic cross-sectional view of the first electrode 2, pixel opening 3, pixel division portion 4, dam portion 5, and metal-doped layer K is shown in FIG. 8.

金属ドープ層Kを分断するための具体的な一つの方法として、ダム部のテーパー角が90°を超えること(以降、「逆テーパー形状」と記す場合がある)が好ましい。具体的に、凸状構造のダム部のテーパー角が逆テーパー形状である例を図9に、凹状構造のダム部のテーパー角が逆テーパー形状である例を図10に示す。角度を大きくすることで分断の確実性が増すものの、大きすぎると形状不安定となったり、剥離の起点となり、折り曲げ信頼性の低下を引き起こす。分断の効果とダム部の加工の容易さから、91~120°であればより好ましい。ここで逆テーパー形状とは、画素分割部の表面における基材と略平行な面と、ダム部のテーパー部分の表面におけるダム部最大高さの50%の位置(点H)における接線が作る角度J(以降、この角度を「ダム部のテーパー角」と記す場合がある)が90°を超える状態を指す。このような逆テーパー形状とすることで、金属ドープ層を成膜する際にテーパー部分が影となり、テーパー部分への金属ドープ層Kの成膜を防ぐことができる。その結果、漏れ電流の経路を完全に分断して、漏れ電流を抑制できるために好ましい。 As one specific method for dividing the metal doped layer K, it is preferable that the taper angle of the dam portion exceeds 90° (hereinafter sometimes referred to as a "reverse taper shape"). Specifically, FIG. 9 shows an example in which the taper angle of the dam part having a convex structure is a reverse taper shape, and FIG. 10 shows an example in which the taper angle of the dam part having a concave structure is a reverse taper shape. Although increasing the angle increases the reliability of separation, if the angle is too large, the shape becomes unstable or becomes a starting point for peeling, leading to a decrease in bending reliability. It is more preferable that the angle be 91 to 120 degrees from the viewpoint of the dividing effect and the ease of machining the dam part. Here, the inverted tapered shape refers to the angle formed by the tangent between the surface of the pixel division section that is substantially parallel to the base material and the surface of the tapered section of the dam section at a position (point H) at 50% of the maximum height of the dam section. J (hereinafter, this angle may be referred to as "the taper angle of the dam part") refers to a state in which it exceeds 90°. With such a reverse tapered shape, the tapered portion becomes a shadow when forming the metal doped layer, and it is possible to prevent the metal doped layer K from being formed on the tapered portion. As a result, the path of the leakage current can be completely separated and the leakage current can be suppressed, which is preferable.

また、金属ドープ層Kを薄膜化するための具体的な一つの方法として、ダム部のテーパー角が90°以下であること(以降、「順テーパー形状」と記す場合がある)が好ましい。逆テーパー形状の場合と同じく、凸状構造のダム部のテーパー角が順テーパー形状である例を図11に、凹状構造のダム部のテーパー角が順テーパー形状である例を図12に示す。このような順テーパー形状とすることで、ダム部のテーパー面に対して成膜される金属ドープ層Kを、基材と略平行な面よりも薄膜化することができる。具体的には、ダム部のテーパー面の膜厚が、画素分割部における膜厚の0.5倍以下であれば、漏れ電流を十分に抑制できるために好ましい。ただし、部分的にでも金属ドープ層Kが成膜されなかった場合、有機EL層において密着性が低下してしまう。よって、ダム部のテーパー面においても、金属ドープ層Kの膜厚が0.5nm以上であることが好ましい。 金属ドープ層Kの画素分割部の膜厚Lとダム部のテーパー面における膜厚Mは、それぞれ表面と垂直方向の膜厚を測定するものであり、概略を図8に示す。ダム部の加工性と金属ドープ層Kの膜厚を制御する目的から、ダム部のテーパー角が50~90°であればより好ましい。ダム部のテーパー角が50°より小さい場合、金属ドープ層Kの十分な薄膜化が達成できず、クロストークの抑制効果が小さくなる。 Further, as one specific method for thinning the metal doped layer K, it is preferable that the taper angle of the dam portion is 90° or less (hereinafter sometimes referred to as "forward taper shape"). As in the case of the reverse tapered shape, FIG. 11 shows an example in which the taper angle of the dam part with a convex structure is a forward taper shape, and FIG. 12 shows an example in which the taper angle of the dam part with a concave structure is a forward taper shape. By forming such a forward tapered shape, the metal doped layer K formed on the tapered surface of the dam portion can be made thinner than on a surface substantially parallel to the base material. Specifically, it is preferable that the film thickness of the tapered surface of the dam part be 0.5 times or less the film thickness of the pixel dividing part, since leakage current can be sufficiently suppressed. However, if the metal doped layer K is not formed even partially, the adhesion in the organic EL layer will deteriorate. Therefore, also on the tapered surface of the dam part, it is preferable that the thickness of the metal doped layer K is 0.5 nm or more. The film thickness L of the metal doped layer K at the pixel division part and the film thickness M at the tapered surface of the dam part are measured in the direction perpendicular to the surface, and are schematically shown in FIG. For the purpose of controlling the workability of the dam part and the thickness of the metal doped layer K, it is more preferable that the taper angle of the dam part is 50 to 90 degrees. If the taper angle of the dam part is smaller than 50°, the metal doped layer K cannot be made sufficiently thin, and the effect of suppressing crosstalk becomes small.

ダム部は画素分割層に含まれるため、上記画素分割部と同様に公知の有機物または無機物のどちらにも限定されないが、加工性や形状に加えて、後述する表面粗さの調整が容易である点から、アルカリ可溶性樹脂を含有する感光性樹脂組成物の硬化膜を含むことが好ましい。なお、ダム部は、単層でも多層でもよいが、例えば、ダム部が多層である場合は、表面粗さの測定対象となる基材と略平行な面が、アルカリ可溶性樹脂を含有する感光性樹脂組成物の硬化膜であることが好ましい。さらに、凸状構造の場合は、画素分割部と同時にダム部の下地を成膜し、その上部に凸状構造物を形成しても良い。また、凹状構造の場合は、画素分割部と同時に製膜した後、ダム部のみ削り取る加工をしても良い。さらに、画素分割部と異なる感光性樹脂組成物を用いる場合は、ダム部において基材や第一電極が露出するまで除去した後に、硬化膜を再度形成しても良い。何れにしても、最終的に目的とするダム部の形状が得られれば良いため、公知である塗布や印刷などの成膜方法、エッチングや切削などの除去方法を適宜設定すれば良い。 Since the dam part is included in the pixel dividing layer, it is not limited to any known organic or inorganic material like the pixel dividing part, but it is easy to adjust the surface roughness described below in addition to the processability and shape. From this point of view, it is preferable to include a cured film of a photosensitive resin composition containing an alkali-soluble resin. The dam part may be a single layer or a multilayer. For example, if the dam part is a multilayer, the surface substantially parallel to the base material whose surface roughness is to be measured is a photosensitive resin containing an alkali-soluble resin. Preferably, it is a cured film of a resin composition. Furthermore, in the case of a convex structure, a base film for the dam part may be formed at the same time as the pixel division part, and a convex structure may be formed on top of the base film. In the case of a concave structure, the film may be formed at the same time as the pixel dividing portion, and then only the dam portion may be removed. Furthermore, when using a photosensitive resin composition different from that of the pixel dividing part, the cured film may be formed again after removing the base material and the first electrode in the dam part until they are exposed. In any case, since it is sufficient to finally obtain the desired shape of the dam portion, a known film forming method such as coating or printing, or a removal method such as etching or cutting may be appropriately set.

ダム部の段差は、段差の基準となる画素分割部との膜厚差を絶対値で管理する。段差の大きさは特に限定されないが、凸状構造であれば通常0.5μm~3.0μm、凹状構造であれば画素分割部の膜厚以下で通常0.2μm~2.0μmであるが、金属ドープ層を分断もしくは薄膜化する目的から、少なくとも0.1μm以上とする。 The level difference in the dam part is managed by the absolute value of the film thickness difference with respect to the pixel division part, which is the reference for the level difference. The size of the step is not particularly limited, but if it is a convex structure, it is usually 0.5 μm to 3.0 μm, and if it is a concave structure, it is usually 0.2 μm to 2.0 μm, which is less than the film thickness of the pixel division part. For the purpose of dividing or thinning the metal doped layer, the thickness is set to at least 0.1 μm or more.

<画素分割部およびダム部の表面粗さ>
本発明においては、画素分割部の表面粗さ(Ra1)が0.1nm以上、20nm以下であることが好ましい。また、凸状構造のダム部の頂面および/または凹状構造のダム部の底面の表面粗さ(Ra2)が1nm以上、50nm以下であることが好ましい。
<Surface roughness of pixel division section and dam section>
In the present invention, the surface roughness (Ra1) of the pixel division portion is preferably 0.1 nm or more and 20 nm or less. Also, the surface roughness (Ra2) of the top surface of the dam portion having a convex structure and/or the bottom surface of the dam portion having a concave structure is preferably 1 nm or more and 50 nm or less.

従来、画素分割層と有機EL層の密着性が悪いために剥離が起こりやすく、特にフレキシブルな製品においては折り曲げ信頼性の面で大きな課題であった。本発明においては、画素分割層に含まれる画素分割部とダム部の表面粗さを制御することでアンカー効果を得て、有機EL層との密着性を向上させることができる。表示画素に近接する画素分割部で、表面粗さ(Ra1)が0.1nm以上あればアンカー効果を得ることができるが、表示画素の欠陥を抑制する目的から、20nm以下にすることが好ましい。アンカー効果と欠陥抑制の両立から、Ra1が5~15nmであることが、より好ましい。また、ダム部の表面粗さ(Ra2)は加工の自由度から5nm以上が好ましく、十分なアンカー効果を得ることができる。さらに、第二電極や封止など後工程の欠陥を抑制する目的から、50nm以下にすることが好ましい。アンカー効果と欠陥抑制の両立から、Ra2が20~40nmであることが、より好ましい。さらに、Ra1とRa2との差の絶対値が、1.0nm以上あると、2種類のアンカー効果が得られ、密着性向上からより好ましい。本発明においては、画素分割部とダム部の表面粗さを調整する目的から、画素分割層に後述する一次粒子径5~30nmのシリカ粒子を含むことが好ましい。 Conventionally, poor adhesion between the pixel division layer and the organic EL layer has led to easy peeling, which has been a major problem in terms of bending reliability, especially in flexible products. In the present invention, by controlling the surface roughness of the pixel division part and the dam part included in the pixel division layer, an anchor effect can be obtained and the adhesion with the organic EL layer can be improved. An anchor effect can be obtained if the surface roughness (Ra1) of the pixel dividing portion close to the display pixel is 0.1 nm or more, but it is preferably 20 nm or less for the purpose of suppressing defects in the display pixels. In order to achieve both anchoring effect and defect suppression, it is more preferable that Ra1 is 5 to 15 nm. Further, the surface roughness (Ra2) of the dam portion is preferably 5 nm or more from the viewpoint of freedom of processing, and a sufficient anchor effect can be obtained. Further, for the purpose of suppressing defects in post-processes such as the second electrode and sealing, the thickness is preferably 50 nm or less. In order to achieve both anchoring effect and defect suppression, it is more preferable that Ra2 is 20 to 40 nm. Furthermore, when the absolute value of the difference between Ra1 and Ra2 is 1.0 nm or more, two types of anchor effects can be obtained, which is more preferable from the viewpoint of improving adhesion. In the present invention, for the purpose of adjusting the surface roughness of the pixel dividing part and the dam part, it is preferable that the pixel dividing layer contains silica particles having a primary particle diameter of 5 to 30 nm, which will be described later.

なお、本発明において表面粗さの測定に用いる原子間力顕微鏡(AFM)は、一般的に、水平な面に置いた有機EL表示装置の基板に対して鉛直上方から測定をおこなうため、Ra1とRa2の対象範囲は図13と図14に示すようになる。すなわち、本発明において、画素分割部とダム部の表面粗さとは、それぞれ有機EL層と接する面のうちAFMにより測定可能な面、すなわち、テーパー部分を除いた基材と略平行な面の表面粗さを指す。 The atomic force microscope (AFM) used to measure surface roughness in the present invention generally measures the substrate of an organic EL display device placed on a horizontal surface from vertically above, so the target ranges of Ra1 and Ra2 are as shown in Figures 13 and 14. That is, in the present invention, the surface roughness of the pixel division section and the dam section refers to the surface that is in contact with the organic EL layer and can be measured by AFM, that is, the surface roughness of the surface that is approximately parallel to the substrate excluding the tapered portion.

<(A)アルカリ可溶性樹脂>
本発明におけるアルカリ可溶性とは、樹脂をγ-ブチロラクトン(GBL)に溶解した溶液をシリコンウェハー上に塗布し、120℃で4分間プリベークを行って膜厚10μm±0.5μmのプリベーク膜を形成し、該プリベーク膜を23℃±1℃の2.38重量%テトラメチルアンモニウムヒドロキシド水溶液に1分間浸漬した後、純水でリンス処理したときの膜厚減少から求められる溶解速度が50nm/分以上であることをいう。
<(A) Alkali-soluble resin>
In the present invention, alkali-soluble means that a solution of the resin dissolved in γ-butyrolactone (GBL) is applied onto a silicon wafer and prebaked at 120°C for 4 minutes to form a prebaked film with a thickness of 10 μm ± 0.5 μm. , the dissolution rate determined from the decrease in film thickness when the prebaked film is immersed in a 2.38 wt% tetramethylammonium hydroxide aqueous solution at 23°C ± 1°C for 1 minute and then rinsed with pure water is 50 nm/min or more. It means that.

(A)アルカリ可溶性樹脂は、耐熱性向上の点から、芳香族カルボン酸構造を有することが好ましい。なお、本発明において、芳香族カルボン酸構造とは、芳香環と直接共有結合したカルボン酸構造をいう。 (A) The alkali-soluble resin preferably has an aromatic carboxylic acid structure in order to improve heat resistance. In the present invention, an aromatic carboxylic acid structure refers to a carboxylic acid structure that is directly covalently bonded to an aromatic ring.

(A)アルカリ可溶性樹脂としては、アクリル樹脂、フェノール樹脂、ポリシロキサン樹脂、カルド樹脂、ポリイミド樹脂、ポリイミド前駆体樹脂、ポリベンゾオキサゾール樹脂およびポリベンゾオキサゾール前駆体樹脂よりなる群から選ばれる一種以上の樹脂を含有することが好ましい。これらの樹脂の中でも、耐熱性と耐薬品性を両立できる点から、(A)アルカリ可溶性樹脂が、ポリイミド樹脂、ポリイミド前駆体樹脂、ポリベンゾオキサゾール樹脂およびポリベンゾオキサゾール前駆体樹脂よりなる群から選ばれる一種以上の樹脂を含有することがより好ましい。耐薬品性が高いと、画素分割層をウェットエッチングで加工する際の膜減りが小さくなるために好ましい。また、高温条件下におけるアウトガス量が少ないことから、さらにポリイミド前駆体樹脂が好ましい。アルカリ可溶性向上の点から、アミド酸構造を有するポリイミド前駆体樹脂が特に好ましい。 (A) The alkali-soluble resin is one or more selected from the group consisting of acrylic resin, phenol resin, polysiloxane resin, cardo resin, polyimide resin, polyimide precursor resin, polybenzoxazole resin, and polybenzoxazole precursor resin. It is preferable to contain resin. Among these resins, (A) alkali-soluble resin is selected from the group consisting of polyimide resin, polyimide precursor resin, polybenzoxazole resin, and polybenzoxazole precursor resin in terms of achieving both heat resistance and chemical resistance. It is more preferable to contain at least one type of resin. High chemical resistance is preferable because it reduces film loss when processing the pixel division layer by wet etching. In addition, polyimide precursor resin is more preferable because it produces less outgassing under high-temperature conditions. From the viewpoint of improving alkali solubility, polyimide precursor resins having an amic acid structure are particularly preferred.

<画素分割層におけるシリカ粒子>
本発明の有機EL表示装置における画素分割層は、(a)一次粒子径が5nm~30nmであるシリカ粒子(以下、(a)成分と呼ぶ場合がある)を含有することが好ましい。画素分割層が、(a)成分に加えて、さらに後述する(D)着色材料を含有することがより好ましく、かかる場合、(D)着色材料として後述する(D1)有機顔料を含有することがさらに好ましく、(D1)有機顔料として後述する(b)成分を含有することがさらに好ましい。また、後述するように(a)成分は、一次粒子径が5nm~30nmであり、アスペクト比(長径/短径)が1.0~1.5である。かかる(a)成分を含有することにより、画素分割部とダム部の表面粗さを調整する目的や、開口部の開口幅の均一性を高めて輝度ムラを低減する効果を奏する。ここでいう一次粒子径とは、粒子の長径のことをいい、一次粒子径が5nm~30nmのシリカ粒子とは、一次粒子径が、5nm~30nmの範囲に含まれるものをいう。ここでいう「アスペクト比(長径/短径)」とは、シリカ粒子の一次粒子径において、長径を短径で除した値の小数点第二位を四捨五入した値のことを意味する。
<Silica Particles in Pixel Dividing Layer>
The pixel division layer in the organic EL display device of the present invention preferably contains (a) silica particles having a primary particle diameter of 5 nm to 30 nm (hereinafter, sometimes referred to as (a) component). It is more preferable that the pixel division layer further contains a coloring material (D) described later in addition to the (a) component, and in such a case, it is more preferable that the (D) coloring material contains an organic pigment (D1) described later, and it is even more preferable that the (D1) organic pigment contains a component (b) described later. As described later, the (a) component has a primary particle diameter of 5 nm to 30 nm and an aspect ratio (major axis/minor axis) of 1.0 to 1.5. By containing the (a) component, it is possible to adjust the surface roughness of the pixel division section and the dam section, and to increase the uniformity of the opening width of the opening to reduce brightness unevenness. The primary particle diameter referred to here means the major axis of the particle, and the silica particles having a primary particle diameter of 5 nm to 30 nm refer to those having a primary particle diameter in the range of 5 nm to 30 nm. The "aspect ratio (major axis/minor axis)" referred to here means the value obtained by dividing the major axis by the minor axis of the primary particle diameter of the silica particles and rounding the value to one decimal place.

ここでいうシリカ粒子とは、水を除いた重量のうちSiOの含有率が90重量%以上の粒子、二酸化ケイ素(無水ケイ酸)からなる粒子、二酸化ケイ素水和物(含水ケイ酸)からなる粒子、および石英ガラスからなる粒子のことを意味する。含水ケイ酸の存在形態は特に限定されず、オルトケイ酸、メタケイ酸および/またはメタ二ケイ酸からなる粒子もまた、ここでいうシリカ粒子に該当する。水を除いた重量とは、粒子の重量から粒子中の水分の重量を差し引いた重量を意味する。 The silica particles herein refer to particles with a SiO 2 content of 90% or more by weight excluding water, particles made of silicon dioxide (anhydrous silicic acid), and particles made of silicon dioxide hydrate (hydrated silicic acid). and particles made of quartz glass. The form in which hydrous silicic acid exists is not particularly limited, and particles made of orthosilicic acid, metasilicic acid, and/or metadisilicic acid also correspond to the silica particles referred to herein. The weight excluding water means the weight obtained by subtracting the weight of water in the particles from the weight of the particles.

ただし、コア-シェル型複合粒子において、コアとしてSiOを含有しない粒子、例えば、有機ポリマーからなる粒子、有機顔料または無機顔料の表面の少なくとも一部に、シェルとして施された表面処理剤および被覆層は、SiOを含有していたとしてもSiOの含有率によらず、それら単独ではシリカ粒子に該当しないものと定義する。一方、コアにSiOを含有し、かつ水を除いた重量のうちSiO含有率が90重量%以上のコア-シェル型複合粒子は、シリカ粒子に該当するものと定義する。すなわち、(a)成分は粒子として画素分割層中で分散した形態で充填されたものである。(a)成分の粒子構造は特に限定されず、内部空隙を有していてもよい。 However, in core-shell type composite particles, particles that do not contain SiO 2 as a core, for example particles made of organic polymers, or surface treatment agents and coatings applied as a shell to at least a part of the surface of organic pigments or inorganic pigments. Even if the layer contains SiO 2 , it is defined that the layer alone does not correspond to silica particles, regardless of the content of SiO 2 . On the other hand, core-shell composite particles that contain SiO 2 in the core and have an SiO 2 content of 90% by weight or more excluding water are defined as silica particles. That is, the component (a) is filled as particles in a dispersed form in the pixel division layer. The particle structure of component (a) is not particularly limited, and may have internal voids.

前述の二酸化ケイ素からなる粒子、二酸化ケイ素水和物からなる粒子、および石英ガラスからなる粒子以外のシリカ粒子としては、例えば、水を除いた重量のうちSiOの含有率が90重量%以上である、ケイ素と金属の複合酸化物からなるシリカ粒子が挙げられる。ここでいう金属としては、例えば、ジルコニウム、チタニウム、セリウムが挙げられる。ただし、ハフニウム原子を含有するシリカ粒子に限っては、シリカ粒子とハフニウム原子(以下、(c)成分と呼ぶ場合がある)の混合物であると定義する。 Examples of silica particles other than the above-mentioned particles made of silicon dioxide, particles made of silicon dioxide hydrate, and particles made of quartz glass include silica particles made of a composite oxide of silicon and metal, in which the SiO2 content is 90% by weight or more, excluding water. Examples of metals mentioned here include zirconium, titanium, and cerium. However, silica particles containing hafnium atoms are defined as a mixture of silica particles and hafnium atoms (hereinafter, sometimes referred to as component (c)).

有機EL表示装置の輝度のムラをより低減する上で、(a)成分は一次粒子径が5nm~20nmのシリカ粒子であることがより好ましく、5nm~15nmのシリカ粒子であることがさらに好ましい。ここでいう一次粒子径は、シリカ粒子の長径のことをいう。アスペクト比としては1.0~1.3のシリカ粒子を含有することがより好ましく、1.0~1.2のシリカ粒子を含有することがさらに好ましい。なお、アスペクト比が1.0である場合、真球状シリカ粒子と見なすことができる。 In order to further reduce uneven brightness of an organic EL display device, component (a) is preferably silica particles with a primary particle size of 5 nm to 20 nm, and even more preferably 5 nm to 15 nm. The primary particle diameter here refers to the major axis of the silica particles. It is more preferable to contain silica particles with an aspect ratio of 1.0 to 1.3, and even more preferable to contain silica particles with an aspect ratio of 1.0 to 1.2. Note that when the aspect ratio is 1.0, it can be considered as a truly spherical silica particle.

(a)成分および(a)成分以外のシリカ粒子は、画素分割層を薄く割断したものを観測試料とし、好ましくはイオンミリング、より好ましくは集束イオンビーム(FIB)加工による前処理により研磨して平滑性を高めた断面について評価する。具体的には、画素分割層の最表層から膜深さ方向に0.2μm~0.8μmの範囲に位置する箇所を透過型電子顕微鏡-エネルギー分散型X線分光法(TEM-EDX)で解析することで、粒子を構成する元素を元素マッピング情報から判別して特定することができる。透過型電子顕微鏡-電子エネルギー損失分光法(TEM-EELS)または走査透過型電子顕微鏡-エネルギー分散型X線分光法(STEM-EDX)もまた解析に用いることができる。 Component (a) and silica particles other than component (a) are prepared by cutting the pixel dividing layer into thin slices as an observation sample, and polishing them by pretreatment, preferably by ion milling, and more preferably by focused ion beam (FIB) processing. Evaluate the cross section with improved smoothness. Specifically, a portion located within a range of 0.2 μm to 0.8 μm in the film depth direction from the outermost layer of the pixel division layer was analyzed using a transmission electron microscope-energy dispersive X-ray spectroscopy (TEM-EDX). By doing so, the elements constituting the particles can be determined and specified from the element mapping information. Transmission electron microscopy-electron energy loss spectroscopy (TEM-EELS) or scanning transmission electron microscopy-energy dispersive x-ray spectroscopy (STEM-EDX) can also be used for analysis.

より具体的には、試料を透過型電子顕微鏡-エネルギー分散型X線分光法(TEM-EDX)により倍率50,000倍の条件で観測した撮像を、画像解析式粒度分布測定機「Mac-View」(MOUNTECH社製)を用いて、測定する。このようにして、(a)成分に該当するシリカ粒子と(a)成分に該当しないシリカ粒子とを区別することができる。すなわち、画素分割層の断面においてTEMの撮像上のシリカ粒子を無作為に30個選び、それぞれについてTEMの撮像上の長径、短径およびアスペクト比を測定し、長径(nm)が5nm~30nmであり、かつアスペクト比が1.0~1.5の範囲にあるシリカ粒子を(a)成分と定義する。なお、1個のシリカ粒子についてTEMの撮像上の短径と長径が等しい場合、すなわち真円であった場合は、その直径を長径とみなす。(a)成分に該当するシリカ粒子の特徴を示す代表値としては、一次粒子径の平均値、すなわち、長径の平均値を算出し、小数点第一位を四捨五入した値、および、アスペクト比の平均値、すなわち、(a)成分に該当する個々のシリカ粒子のアスペクト比の平均値を算出し、小数点第二位を四捨五入した値を用いる。ここで、ポリマーからなる粒子、有機顔料および/または無機顔料などの粒子の表面と接点を有するSiOについては除外して解析を行う。 More specifically, a sample was observed using a transmission electron microscope-energy dispersive ” (manufactured by MOUNTECH). In this way, it is possible to distinguish between silica particles that fall under component (a) and silica particles that do not fall under component (a). That is, 30 silica particles on the TEM image were randomly selected in the cross section of the pixel division layer, and the major axis, minor axis, and aspect ratio on the TEM image were measured for each, and the major axis (nm) was 5 nm to 30 nm. Silica particles having an aspect ratio of 1.0 to 1.5 are defined as component (a). In addition, when the short axis and long axis of one silica particle in TEM imaging are equal, that is, when it is a perfect circle, the diameter is regarded as the long axis. Typical values that indicate the characteristics of silica particles corresponding to component (a) are the average value of the primary particle diameter, that is, the average value of the major diameters rounded to the first decimal place, and the average value of the aspect ratio. The value, that is, the average value of the aspect ratios of individual silica particles corresponding to component (a) is calculated, and the value rounded to the second decimal place is used. Here, the analysis is performed excluding SiO 2 that has a contact point with the surface of particles such as polymer particles, organic pigments, and/or inorganic pigments.

また、本発明の有機EL表示装置が具備する画素分割層は、さらに、(a)成分に該当しないシリカ粒子、すなわち、5nm未満または30nmを超える一次粒子径を有するシリカ粒子や、アスペクト比(長径/短径)が1.5を超えるシリカ粒子を含有しても構わない。(a)成分に該当しないシリカ粒子としては、例えば、“アドマファイン”(登録商標)SO-E2、SO-E4(以上、いずれもアドマテック社製)、KE-P10、KE-S10(以上、いずれも日本触媒(株)製)が挙げられる。 In addition, the pixel dividing layer included in the organic EL display device of the present invention further contains silica particles that do not fall under component (a), that is, silica particles having a primary particle diameter of less than 5 nm or more than 30 nm, /breadth) may contain silica particles exceeding 1.5. Examples of silica particles that do not fall under component (a) include "Adomafine" (registered trademark) SO-E2, SO-E4 (both manufactured by Admatec), KE-P10, KE-S10 (all of the above). (manufactured by Nippon Shokubai Co., Ltd.).

本発明の有機EL表示装置が具備する画素分割層は、さらに、水を除いた重量のうちSiOの含有率を90重量%未満の割合で含み、かつ本明細書中のシリカ粒子に該当しない粒子を含有させても構わない。前述のシリカ粒子に該当しない粒子としては、例えば、シリカ:ポリマー比=重量比率70:30の有機無機複合粒子である“ATLAS”(登録商標)100(CABOT社製)が挙げられる。 The pixel division layer of the organic EL display device of the present invention may further contain particles that contain SiO2 at a content rate of less than 90% by weight, excluding water, and do not fall under the category of silica particles in this specification. Examples of the particles that do not fall under the category of silica particles include "ATLAS" (registered trademark) 100 (manufactured by CABOT Corporation), which is an organic-inorganic composite particle with a silica:polymer ratio of 70:30 by weight.

本発明の有機EL表示装置が具備する画素分割層が含有するシリカ粒子の平均一次粒子径は、輝度ムラを抑制する観点で5nm~30nmが好ましく 、5nm~25nmがより好ましい。平均アスペクト比(長径/短径)は1.0~1.3が好ましく、1.0~1.2がより好ましい。すなわち、本発明の有機EL表示装置が具備する画素分割層が、(a)成分に該当しないシリカ粒子を含有する場合であっても、含有する全てのシリカ粒子の平均一次粒子径が5nm~30nmであることが好ましい。また、同様に平均アスペクト比(長径/短径)が1.0~1.3であることが好ましい。ここでいうシリカ粒子とは、(a)成分および(a)成分に該当しないシリカ粒子の両方を包含するものである。ここでいう平均一次粒子径とは、前述した(a)成分の観測と同様の方法によって取得できる。具体的には、透過型電子顕微鏡-エネルギー分散型X線分光法(TEM-EDX)により倍率50,000倍の条件で画素分割層の最表層から膜深さ方向に0.2μm~0.8μmの範囲に位置する断面を観測した撮像から、画像解析式粒度分布測定機(Mac-View、MOUNTECH社製)を用いて測定する。TEMの撮像上のシリカ粒子を無作為に30個選び、全てのシリカ粒子の長径の平均値の小数点第一位を四捨五入した値のことをいう。さらに、ここでいう「平均アスペクト比(長径/短径)」とは、同撮像から無作為に30個取得した、全てのシリカ粒子の一次粒子それぞれにおいて長径を短径で除した値を平均した平均値の小数点第二位を四捨五入した値のことをいう。平均一次粒子径が5nm~30nmのシリカ粒子とは、平均一次粒子径が、5~30nmの範囲に含まれるものをいい、平均アスペクト比が1.0~1.3のシリカ粒子とは、平均アスペクト比が1.0~1.3の範囲に含まれるものをいう。 The average primary particle diameter of the silica particles contained in the pixel division layer of the organic EL display device of the present invention is preferably 5 nm to 30 nm, more preferably 5 nm to 25 nm, from the viewpoint of suppressing uneven brightness. The average aspect ratio (major axis/minor axis) is preferably 1.0 to 1.3, more preferably 1.0 to 1.2. That is, even if the pixel division layer of the organic EL display device of the present invention contains silica particles that do not fall under the (a) component, it is preferable that the average primary particle diameter of all the contained silica particles is 5 nm to 30 nm. Similarly, it is preferable that the average aspect ratio (major axis/minor axis) is 1.0 to 1.3. The silica particles referred to here include both the (a) component and silica particles that do not fall under the (a) component. The average primary particle diameter referred to here can be obtained by the same method as the observation of the (a) component described above. Specifically, the cross section of the pixel division layer located in the range of 0.2 μm to 0.8 μm in the film depth direction from the outermost layer is observed under the condition of 50,000 times magnification by transmission electron microscope-energy dispersive X-ray spectroscopy (TEM-EDX), and the measurement is performed using an image analysis type particle size distribution measuring instrument (Mac-View, manufactured by MOUNTECH). Thirty silica particles are randomly selected from the TEM image, and the average value of the major axis of all the silica particles is rounded off to the nearest tenth. Furthermore, the "average aspect ratio (major axis/minor axis)" as used herein refers to the average value obtained by dividing the major axis by the minor axis for each of the primary particles of all the silica particles randomly obtained from the same image, and rounding off to the nearest tenth. Silica particles with an average primary particle size of 5 nm to 30 nm refer to particles with an average primary particle size in the range of 5 to 30 nm, and silica particles with an average aspect ratio of 1.0 to 1.3 refer to particles with an average aspect ratio in the range of 1.0 to 1.3.

前述の一次粒子径に対応する(a)成分の比表面積としては、50~500m/gが好ましく、200~400m/gがより好ましい。ここでいう比表面積は窒素を吸着ガスとするBET法により測定された比表面積のことをいう。(a)成分の表面は多孔質であっても無孔質であってもよく、内部表面積を有していてもよい。 The specific surface area of component (a) corresponding to the above-mentioned primary particle size is preferably 50 to 500 m 2 /g, more preferably 200 to 400 m 2 /g. The specific surface area here refers to the specific surface area measured by the BET method using nitrogen as the adsorption gas. The surface of component (a) may be porous or non-porous, and may have an internal surface area.

(a)成分がその表面に有する官能基としては、例えば、エチレン性不飽和二重結合基を含む表面修飾基の反応残基、シラノール基、アルコキシシリル基、トリアルキルシリル基、ジフェニルシリル基が挙げられる。中でも、輝度のムラをより低減する上では、エチレン性不飽和二重結合基を含む表面修飾基の反応残基を有することが好ましい。ここでいうエチレン性不飽和二重結合基を含む表面修飾基の反応残基とは、エチレン性不飽和二重結合基を含む表面修飾基のエチレン性不飽和二重結合基が、光および/または熱によりラジカル重合反応した後に残った基のことを意味する。(a)成分が、エチレン性不飽和二重結合基を含む表面修飾基の反応残基を粒子表面に有するシリカ粒子を含有し、該エチレン性不飽和二重結合基を含む表面修飾基の反応残基が式(1)で表される構造および/または式(2)で表される構造を有することがより好ましい。該エチレン性不飽和二重結合基を含む表面修飾基の反応残基は、後述するラジカル重合性基を分子内に2つ以上有する化合物とのラジカル重合反応により生じる残基であることがより好ましい。 Examples of functional groups that component (a) has on its surface include reactive residues of surface-modifying groups containing ethylenically unsaturated double bond groups, silanol groups, alkoxysilyl groups, trialkylsilyl groups, and diphenylsilyl groups. In particular, in order to further reduce unevenness in brightness, it is preferable to have reactive residues of surface-modifying groups containing ethylenically unsaturated double bond groups. The reactive residues of surface-modifying groups containing ethylenically unsaturated double bond groups referred to here mean groups remaining after the ethylenically unsaturated double bond groups of the surface-modifying groups containing ethylenically unsaturated double bond groups undergo radical polymerization reaction due to light and/or heat. It is more preferable that component (a) contains silica particles having reactive residues of surface-modifying groups containing ethylenically unsaturated double bond groups on the particle surface, and the reactive residues of the surface-modifying groups containing ethylenically unsaturated double bond groups have a structure represented by formula (1) and/or a structure represented by formula (2). The reactive residue of the surface modifying group containing an ethylenically unsaturated double bond group is more preferably a residue generated by a radical polymerization reaction with a compound having two or more radically polymerizable groups in the molecule, as described below.

Figure 2024044445000002
Figure 2024044445000002

式(1)中、R17は水素原子またはメチル基を表す。R18は炭素数1~7の二価の炭化水素基を表す。jおよびkは整数であり、それぞれ独立に、0または1を表す。ただし、jが1である場合、kは1である。*は炭素原子との結合部位を表す。
はシリカ粒子が粒子表面に有する、ケイ素原子と結合した酸素原子との結合部位を表す。R19は炭素原子数1~3のアルキル基を表す。m、nは整数であり、mは1~3を表し、nは0~2を表す。ただし、m+n=3を満たす。
In formula (1), R 17 represents a hydrogen atom or a methyl group. R 18 represents a divalent hydrocarbon group having 1 to 7 carbon atoms. j and k are integers and each independently represents 0 or 1. However, when j is 1, k is 1. * 1 represents a bonding site with a carbon atom.
* 2 represents a bonding site with an oxygen atom bonded to a silicon atom, which the silica particle has on the particle surface. R 19 represents an alkyl group having 1 to 3 carbon atoms. m and n are integers, m represents 1 to 3, and n represents 0 to 2. However, m+n=3 is satisfied.

Figure 2024044445000003
Figure 2024044445000003

式(2)中、R20は水素原子またはメチル基を表す。R21は炭素数1~3のオキシアルキレン基を表す。rは整数であり、1~4を表す。*は炭素原子との結合部位を表す。*はシリカ粒子が粒子表面に有する、ケイ素原子と結合した酸素原子との結合部位を表す。 In formula (2), R 20 represents a hydrogen atom or a methyl group. R 21 represents an oxyalkylene group having 1 to 3 carbon atoms. r is an integer representing 1 to 4. * 3 represents a bonding site with a carbon atom. * 4 represents a bonding site with an oxygen atom bonded to a silicon atom, which the silica particle has on the particle surface.

式(1)で表される構造を有する(a)成分は、エチレン性不飽和二重結合基を有する有機アルコキシシラン化合物を由来とする表面修飾基を、シリカ粒子表面のシラノール基との脱水縮合反応により導入し、表面修飾基が含むエチレン性不飽和二重結合基を光および/または熱によりラジカル重合反応させることにより得ることができる。 The component (a) having the structure represented by formula (1) can be obtained by introducing a surface modifying group derived from an organic alkoxysilane compound having an ethylenically unsaturated double bond group through a dehydration condensation reaction with a silanol group on the surface of a silica particle, and then subjecting the ethylenically unsaturated double bond group contained in the surface modifying group to a radical polymerization reaction using light and/or heat.

エチレン性不飽和二重結合基を有する有機アルコキシシラン化合物としては、例えば、ビニルトリメトキシシラン、ビニルトリエトキシシラン、p-スチリルトリメトキシシラン、p-スチリルトリエトキシシラン、3-メタクリロキシプロピルメチルジメトキシシラン、3-メタクリロキシプロピルメチルジエトキシシラン、3-メタクリロキシプロピルトリメトキシシラン、3-メタクリロキシプロピルトリエトキシシラン、3-アクリロキシプロピルメチルジメトキシシラン、3-アクリロキシプロピルメチルジエトキシシラン、3-アクリロキシプロピルトリメトキシシラン、3-アクリロキシプロピルトリエトキシシラン、アリルトリメトキシシラン、アリルトリエトキシシランが挙げられる。 Examples of organic alkoxysilane compounds having an ethylenically unsaturated double bond group include vinyltrimethoxysilane, vinyltriethoxysilane, p-styryltrimethoxysilane, p-styryltriethoxysilane, and 3-methacryloxypropylmethyldimethoxy. Silane, 3-methacryloxypropylmethyldiethoxysilane, 3-methacryloxypropyltrimethoxysilane, 3-methacryloxypropyltriethoxysilane, 3-acryloxypropylmethyldimethoxysilane, 3-acryloxypropylmethyldiethoxysilane, 3 -Acryloxypropyltrimethoxysilane, 3-acryloxypropyltriethoxysilane, allyltrimethoxysilane, and allyltriethoxysilane.

反応残基が式(2)で表される構造を有する(a)成分は、エチレン性不飽和二重結合基を有するイソシアネート化合物を由来とする表面修飾基を、シリカ粒子表面のシラノール基とのウレタン化反応により導入し、表面修飾基が含むエチレン性不飽和二重結合基を光および/または熱によりラジカル重合反応させることにより得ることができる。エチレン性不飽和二重結合基を有するイソシアネート化合物としては、例えば、2-メタクリロイルオキシエチルイソシアネート、2-アクリロイルオキシエチルイソシアネート、2-(2-メタクリロイルオキシエチルオキシ)エチルイソシアネートが挙げられる。 The component (a) whose reactive residue has a structure represented by formula (2) can be obtained by introducing a surface modifying group derived from an isocyanate compound having an ethylenically unsaturated double bond group through a urethane reaction with a silanol group on the surface of a silica particle, and then subjecting the ethylenically unsaturated double bond group contained in the surface modifying group to a radical polymerization reaction using light and/or heat. Examples of isocyanate compounds having an ethylenically unsaturated double bond group include 2-methacryloyloxyethyl isocyanate, 2-acryloyloxyethyl isocyanate, and 2-(2-methacryloyloxyethyloxy)ethyl isocyanate.

また、エチレン性不飽和二重結合基を有する有機アルコキシシラン化合物を由来とする表面修飾基と、エチレン性不飽和二重結合基を有するイソシアネート化合物を由来とする表面修飾基とをシリカ粒子の表面に順に修飾することで、反応残基が式(1)で表される構造および式(2)で表される構造を有する(a)成分を得ることができる。 In addition, by sequentially modifying the surface of silica particles with a surface modifying group derived from an organic alkoxysilane compound having an ethylenically unsaturated double bond group and a surface modifying group derived from an isocyanate compound having an ethylenically unsaturated double bond group, it is possible to obtain component (a) whose reactive residues have a structure represented by formula (1) and a structure represented by formula (2).

例えば、ネガ型の感光性組成物中における(a)成分の分散安定性を向上するためには、さらに、(a)成分はトリアルキルシリル基を有することが好ましく、トリメチルシリル基を有することがより好ましい。トリメチルシリル基は、トリメチルシリル化剤を用いてシリカ粒子の表面シラノール基中の水素原子をトリメチルシリル基へ変換することで、(a)成分に導入できる。トリメチルシリル化剤としては、例えば、ヘキサメチルジシラザン、トリメチルアルコキシシランが挙げられ、それぞれ脱アンモニア反応、脱水縮合反応により導入できる。(a)成分の分散安定性を向上することで、より安定的に輝度ムラを低減することができる場合がある。 For example, in order to improve the dispersion stability of component (a) in a negative photosensitive composition, component (a) preferably has a trialkylsilyl group, more preferably a trimethylsilyl group. preferable. The trimethylsilyl group can be introduced into the component (a) by converting the hydrogen atoms in the surface silanol groups of the silica particles into trimethylsilyl groups using a trimethylsilylating agent. Examples of the trimethylsilylation agent include hexamethyldisilazane and trimethylalkoxysilane, which can be introduced by deammonia reaction and dehydration condensation reaction, respectively. By improving the dispersion stability of component (a), it may be possible to more stably reduce brightness unevenness.

輝度のムラをより低減する上で、(a)成分は、ナトリウム原子を有するシリカ粒子を含有することが好ましい。ナトリウム原子の存在形態としては、例えば、イオン(Na+)、シラノール基との塩(Si-ONa)が挙げられる。ナトリウム原子の含有量は(a)成分中100~5,000重量ppmが好ましい。ナトリウム原子を有するシリカ粒子はアルカリ条件下、ケイ素源として強アルカリ性であるケイ酸ナトリウムと、強酸である鉱酸との反応により合成することができる。なお、シリカ粒子が有するナトリウム原子は前述のTEM-EDXを用い、一次粒子の断面の撮像において長軸と短軸の交点にあたる中心部位において検出することができる。 In order to further reduce unevenness in brightness, component (a) preferably contains silica particles having sodium atoms. Existing forms of sodium atoms include, for example, ions (Na+) and salts with silanol groups (Si-ONa). The content of sodium atoms in component (a) is preferably 100 to 5,000 ppm by weight. Silica particles having sodium atoms can be synthesized by reacting sodium silicate, which is a strong alkaline silicon source, with a mineral acid, which is a strong acid, under alkaline conditions. Note that the sodium atoms possessed by the silica particles can be detected at the central portion corresponding to the intersection of the long axis and the short axis when imaging the cross section of the primary particle using the above-mentioned TEM-EDX.

(a)成分の含有量は、輝度のムラを抑制する上で画素分割層中、SiO換算で1~50重量%が好ましく、5~20重量%がより好ましい。画素分割層中の全てのシリカ成分についてもまた同様の観点で、SiO換算で1~50重量%が好ましく、7~30重量%がより好ましい。ここでいうSiO換算での含有量とは、当業者の技術常識に基づき、熱履歴により変動するシリカ粒子中の水分の重量を除いて換算した含有量を意味する。 The content of component (a) in the pixel dividing layer is preferably 1 to 50% by weight, and more preferably 5 to 20% by weight in terms of SiO 2 in order to suppress unevenness in brightness. From the same point of view, all silica components in the pixel dividing layer are preferably 1 to 50% by weight, more preferably 7 to 30% by weight in terms of SiO 2 . The content in terms of SiO 2 here means the content calculated by excluding the weight of water in the silica particles, which varies depending on the thermal history, based on the technical common knowledge of those skilled in the art.

輝度のムラをより低減する上で、本発明の有機EL表示装置における画素分割層は、さらに、(c)ハフニウム原子(以下、(c)成分と呼ぶ場合がある)を1~50重量ppm含有することが好ましく、1~30重量ppmがより好ましい。(c)成分としては、ハフニウム原子を含む無機粒子として画素分割層中に含有することが好ましい。 In order to further reduce unevenness in brightness, the pixel division layer in the organic EL display device of the present invention preferably further contains 1 to 50 ppm by weight of (c) hafnium atoms (hereinafter, sometimes referred to as component (c)), more preferably 1 to 30 ppm by weight. The component (c) is preferably contained in the pixel division layer as inorganic particles containing hafnium atoms.

(c)成分を含む無機粒子としては、例えば、酸化ハフニウム(HfO)、ハフニウム以外の金属とハフニウムとの複合酸化物、ハフニウム以外の金属の酸化物と酸化ハフニウムとの固溶体、酸窒化ハフニウム、ハフニウム以外の金属とハフニウムとの複合酸窒化物、ハフニウム以外の金属の酸窒化物と酸窒化ハフニウムとの固溶体が挙げられる。中でも、輝度のムラを低減する効果に優れる点で、酸化ハフニウム(HfO)、またはハフニウム以外の金属とハフニウムとの複合酸化物が好ましく、ジルコニウムとハフニウムとの複合酸化物(ZrO-HfO)がより好ましい。 Examples of inorganic particles containing component (c) include hafnium oxide (HfO 2 ), a composite oxide of hafnium and a metal other than hafnium, a solid solution of an oxide of a metal other than hafnium and hafnium oxide, hafnium oxynitride, a composite oxynitride of hafnium and a metal other than hafnium, and a solid solution of an oxynitride of a metal other than hafnium and hafnium oxynitride. Among these, hafnium oxide (HfO 2 ) or a composite oxide of hafnium and a metal other than hafnium is preferred from the viewpoint of excellent effect of reducing unevenness in brightness, and a composite oxide of zirconium and hafnium (ZrO 2 -HfO 2 ) is more preferred.

(c)成分を含む無機粒子としては、粉末形態で入手可能な市販品を用いることができ、例えば、Hafnium oxide P、同R、同S(以上、いずれもATI METALS社製)、酸化ハフニウム微粒子((株)高純度化学研究所製)が挙げられる。別の方法として、後述する(b)成分を含む顔料分散液を調製する過程で、(c)成分を含む粉砕メディアの表面を機械的エネルギーにより湿式研磨して生じた微粒子を(b)成分と共分散させることで、最終的に得られる画素分割層中に(c)成分を含有させてもよい。 As the inorganic particles containing component (c), commercially available products in powder form can be used, such as Hafnium oxide P, Hafnium oxide R, and Hafnium S (all manufactured by ATI METALS), hafnium oxide fine particles. (manufactured by Kojundo Kagaku Kenkyusho Co., Ltd.). Another method is to wet-polish the surface of a grinding media containing component (c) using mechanical energy in the process of preparing a pigment dispersion containing component (b), which will be described later. By codispersing them, the component (c) may be included in the finally obtained pixel division layer.

(c)成分の含有量は、画素分割層の最表層から膜深さ方向に0.2μm~0.8μmの範囲に位置する箇所を削り出し、電気炉を用いて800℃以上温度で加熱灰化させ、さらに硫酸、硝酸およびふっ化水素酸で加熱分解させた後に希硝酸で加温溶解して得られる溶液を分析試料として、ICP(高周波誘導結合プラズマ)発光分光分析法により定量することができる。分析装置としては、PS3520VDDII((株)日立ハイテクサイエンス製)を用いることができる。 The content of component (c) can be quantified by ICP (inductively coupled plasma) emission spectrometry using a solution obtained by cutting out a portion of the pixel division layer located 0.2 μm to 0.8 μm deep from the outermost layer, heating and incinerating it at a temperature of 800°C or higher in an electric furnace, decomposing it by heating with sulfuric acid, nitric acid, and hydrofluoric acid, and then dissolving it by heating with dilute nitric acid as an analytical sample. A PS3520VDDII (manufactured by Hitachi High-Tech Science Corporation) can be used as the analytical device.

<(D)着色材料>
遮光性や反射防止の観点から画素分割層に着色が必要になった場合には、本発明において画素分割層に用いられる感光性樹脂組成物が、(D)着色材料を含有することが好ましい。感光性樹脂組成物が、(D)着色材料を含有することにより、画素分割層が、(D)着色材料を含有するものとなり、後述する各効果が得られることから好ましい。(D)着色材料とは、特定波長の光を吸収する化合物であり、特に、可視光線の波長(380nm~780nm)の光を吸収することで、着色する化合物をいう。(D)着色材料を含有させることで、感光性樹脂組成物から得られる硬化膜を着色させることができ、感光性樹脂組成物の硬化膜を透過する光、または、感光性樹脂組成物の硬化膜から反射する光を、所望の色に着色させる、着色性を付与することができる。また、感光性樹脂組成物の硬化膜を透過する光、または、感光性樹脂組成物の硬化膜から反射する光から、(D)着色材料が吸収する波長の光を遮光する、遮光性を付与することができる。
<(D) Coloring material>
When coloring of the pixel division layer is required from the viewpoint of light-shielding property and anti-reflection, it is preferable that the photosensitive resin composition used in the pixel division layer in the present invention contains a (D) coloring material. By containing the (D) coloring material in the photosensitive resin composition, the pixel division layer contains the (D) coloring material, and each effect described later can be obtained, which is preferable. The (D) coloring material is a compound that absorbs light of a specific wavelength, and in particular, refers to a compound that is colored by absorbing light of a wavelength of visible light (380 nm to 780 nm). By containing the (D) coloring material, it is possible to color the cured film obtained from the photosensitive resin composition, and it is possible to impart coloring properties that color the light transmitted through the cured film of the photosensitive resin composition or the light reflected from the cured film of the photosensitive resin composition to a desired color. In addition, it is possible to impart light-shielding properties that block light of a wavelength absorbed by the (D) coloring material from the light transmitted through the cured film of the photosensitive resin composition or the light reflected from the cured film of the photosensitive resin composition.

本発明に用いられる(D)着色材料の含有量は、画素分割層中1重量%以上が好ましく、10重量%以上がより好ましく、15重量%以上がさらに好ましい。含有比率が上記範囲内であると、遮光性、着色性または調色性を向上させることができる。一方、含有比率は、70重量%以下が好ましく、65重量%以下がより好ましく、60重量%以下がさらに好ましい。含有比率が上記範囲内であると、露光時の感度を向上させることができる。 The content of the coloring material (D) used in the present invention is preferably 1% by weight or more, more preferably 10% by weight or more, and even more preferably 15% by weight or more in the pixel dividing layer. When the content ratio is within the above range, light-shielding properties, coloring properties, or toning properties can be improved. On the other hand, the content ratio is preferably 70% by weight or less, more preferably 65% by weight or less, and even more preferably 60% by weight or less. When the content ratio is within the above range, sensitivity during exposure can be improved.

(D)着色材料としては、可視光線の波長の光を吸収し、白、赤、橙、黄、緑、青または紫色に着色する(D1)有機顔料、(D2)無機顔料や(D3)染料などの公知の化合物が挙げられる。これらの着色材料を2種以上組み合わせて用いてもよいし、2色以上組み合わせてもよい。2種以上組み合わせることで、得られる画素分割層が後述する効果を併せ持つものとなることから好ましい。2色以上組み合わせることで、感光性樹脂組成物の硬化膜を透過する光、または、感光性樹脂組成物の硬化膜から反射する光を、所望の色座標に調色する、調色性を向上させることができる。 (D) Coloring materials include (D1) organic pigments, (D2) inorganic pigments, and (D3) dyes that absorb visible light wavelengths and color white, red, orange, yellow, green, blue, or purple. Examples include known compounds such as. Two or more of these coloring materials may be used in combination, or two or more colors may be used in combination. A combination of two or more types is preferable because the resulting pixel division layer has the effects described later. By combining two or more colors, the color toning ability is improved by toning the light that passes through the cured film of the photosensitive resin composition or the light that is reflected from the cured film of the photosensitive resin composition to the desired color coordinates. can be done.

(D)着色材料として(D1)有機顔料を適用することにより、(D1)有機顔料の特徴である、化学構造変化または官能基変換機能により、所望の特定波長の光を透過または遮光するなど、感光性樹脂組成物の硬化膜の透過スペクトルまたは吸収スペクトルを調整し、調色性を向上させることができる。このような(D1)有機顔料の詳細については後述する。 By using the (D1) organic pigment as the (D) coloring material, the (D1) organic pigment's characteristic chemical structure change or functional group conversion function allows it to transmit or block light of a specific wavelength, thereby adjusting the transmission spectrum or absorption spectrum of the cured film of the photosensitive resin composition and improving color tuning. Details of such (D1) organic pigments will be described later.

(D)着色材料として(D2)無機顔料を適用することにより、(D2)無機顔料の特徴である、耐熱性および耐候性に優れる性質のため、感光性樹脂組成物の硬化膜の耐熱性および耐候性を向上させることができる。(D2)無機顔料としては、例えば、窒化ジルコニウム、酸化ジルコニウム、酸化チタン、炭酸バリウム、亜鉛華、硫化亜鉛、鉛白、炭酸カルシウム、硫酸バリウム、ホワイトカーボン、アルミナホワイト、二酸化ケイ素、カオリンクレー、タルク、ベントナイト、べんがら、モリブデンレッド、モリブデンオレンジ、クロムバーミリオン、黄鉛、カドミウムイエロー、黄色酸化鉄、チタンイエロー、酸化クロム、ビリジアン、チタンコバルトグリーン、コバルトグリーン、コバルトクロムグリーン、ビクトリアグリーン、群青、紺青、コバルトブルー、セルリアンブルー、コバルトシリカブルー、コバルト亜鉛シリカブルー、マンガンバイオレット、コバルトバイオレット、グラファイトもしくは銀スズ合金、または、チタン、銅、鉄、マンガン、コバルト、クロム、ニッケル、亜鉛、カルシウムもしくは銀などの金属の微粒子、酸化物、複合酸化物、硫化物、硫酸塩、硝酸塩、炭酸塩、窒化物、炭化物もしくは酸窒化物が挙げられる。 (D) By applying the (D2) inorganic pigment as a coloring material, the heat resistance and weather resistance of the cured film of the photosensitive resin composition are Weather resistance can be improved. (D2) Inorganic pigments include, for example, zirconium nitride, zirconium oxide, titanium oxide, barium carbonate, zinc white, zinc sulfide, white lead, calcium carbonate, barium sulfate, white carbon, alumina white, silicon dioxide, kaolin clay, and talc. , bentonite, red iron, molybdenum red, molybdenum orange, chrome vermilion, chlorine, cadmium yellow, yellow iron oxide, titanium yellow, chromium oxide, viridian, titanium cobalt green, cobalt green, cobalt chrome green, Victoria green, ultramarine, navy blue , cobalt blue, cerulean blue, cobalt silica blue, cobalt zinc silica blue, manganese violet, cobalt violet, graphite or silver-tin alloy, or titanium, copper, iron, manganese, cobalt, chromium, nickel, zinc, calcium or silver, etc. Examples include fine metal particles, oxides, composite oxides, sulfides, sulfates, nitrates, carbonates, nitrides, carbides, and oxynitrides.

この中で、画素分割部の表面粗さを0.1nm以上20nm以下にするために、窒化ジルコニウムのような比重の大きな無機顔料を分散することが好ましい。無機顔料には、経時での顔料凝集、増粘、感度低下等の課題があるが、(A)成分の酸当量を200g/mol以上、500g/mol以下にすることで、アルカリ溶解性を好ましく調整することができる。(A)成分の酸当量が200g/mol未満であると、例えば、ポジ型感光性樹脂組成物の硬化膜を得る際、未露光部のアルカリ溶解性が高くなり、露光部との溶解速度差が小さく、所望のパターンを形成することができない。酸当量を200g/mol以上とすることで、未露光部の溶解性を抑制することができ、未露光部からの溶出物付着による開口部の残渣が少ないパターンが形成可能となる。また、(A)成分の酸当量を500g/mol以下とすることで、窒化ジルコニウム粒子の分散安定化を促進し、保存安定性に優れた感光性樹脂組成物を得ることができる。 Among these, in order to set the surface roughness of the pixel division portion to 0.1 nm or more and 20 nm or less, it is preferable to disperse an inorganic pigment with a large specific gravity such as zirconium nitride. Inorganic pigments have problems such as pigment aggregation, thickening, and sensitivity reduction over time, but by setting the acid equivalent of component (A) to 200 g/mol or more and 500 g/mol or less, the alkali solubility can be adjusted favorably. If the acid equivalent of component (A) is less than 200 g/mol, for example, when obtaining a cured film of a positive photosensitive resin composition, the alkali solubility of the unexposed part becomes high, and the difference in dissolution rate with the exposed part is small, making it impossible to form a desired pattern. By setting the acid equivalent to 200 g/mol or more, the solubility of the unexposed part can be suppressed, and a pattern with less residue at the opening due to adhesion of eluted matter from the unexposed part can be formed. In addition, by setting the acid equivalent of component (A) to 500 g/mol or less, the dispersion stabilization of zirconium nitride particles can be promoted, and a photosensitive resin composition with excellent storage stability can be obtained.

(D3)染料とは、対象物の表面構造に、染料中のイオン性基もしくはヒドロキシ基などの置換基が化学吸着または強く相互作用などをすることで、対象物を着色させる化合物をいい、一般的に溶剤等に可溶である。また、染料による着色は、分子の一つ一つが対象物と吸着するため、着色力が高く、発色効率が高い。染料としては、例えば、直接染料、反応性染料、硫化染料、バット染料、硫化染料、酸性染料、含金属染料、含金属酸性染料、塩基性染料、媒染染料、酸性媒染染料、分散染料、カチオン染料または蛍光増白染料などに分類できる。材料系からアントラキノン系染料、アゾ系染料、アジン系染料、フタロシアニン系染料、メチン系染料、オキサジン系染料、キノリン系染料、インジゴ系染料、インジゴイド系染料、カルボニウム系染料、スレン系染料、ペリノン系染料、ペリレン系染料、トリアリールメタン系染料またはキサンテン系染料などが挙げられるが、(C)有機溶剤への溶解性および耐熱性の観点から、アントラキノン系染料、アゾ系染料、アジン系染料、メチン系染料、トリアリールメタン系染料、キサンテン系染料が好ましい。 (D3) Dyes are compounds that color an object by chemically adsorbing or strongly interacting with the surface structure of the object through substituents such as ionic groups or hydroxyl groups in the dye, and are generally soluble in solvents. In addition, dyes have high coloring power and high color development efficiency because each molecule is adsorbed to the object. Dyes can be classified into, for example, direct dyes, reactive dyes, sulfur dyes, vat dyes, sulfur dyes, acid dyes, metal-containing dyes, metal-containing acid dyes, basic dyes, mordant dyes, acid mordant dyes, disperse dyes, cationic dyes, and fluorescent whitening dyes. In terms of materials, examples of the dyes include anthraquinone dyes, azo dyes, azine dyes, phthalocyanine dyes, methine dyes, oxazine dyes, quinoline dyes, indigo dyes, indigoid dyes, carbonium dyes, threne dyes, perinone dyes, perylene dyes, triarylmethane dyes, and xanthene dyes. From the viewpoint of (C) solubility in organic solvents and heat resistance, anthraquinone dyes, azo dyes, azine dyes, methine dyes, triarylmethane dyes, and xanthene dyes are preferred.

この中で、画素分割部の表面粗さを0.1nm以上20nm以下にするために、(D)着色材料として(D3-1)酸性染料と塩基性染料からなる造塩化合物を含有することが好ましい。(D3-1)酸性染料と塩基性染料からなる造塩化合物を含有することによって、現像時の染料析出を期待するためである。 Among these, in order to set the surface roughness of the pixel division portion to 0.1 nm or more and 20 nm or less, it is preferable to contain (D3-1) a salt-forming compound consisting of an acid dye and a basic dye as the coloring material (D). This is because by containing (D3-1) a salt-forming compound consisting of an acid dye and a basic dye, dye precipitation during development is expected.

(D3-1)酸性染料と塩基性染料からなる造塩化合物とは、酸性染料と塩基性染料を反応させて得られる化合物である。染料イオンがアニオン性である酸性染料と、染料イオンがカチオン性である塩基性染料との化学(造塩)反応により得られる化合物であり、化学的に安定である。 (D3-1) A salt-forming compound consisting of an acidic dye and a basic dye is a compound obtained by reacting an acidic dye and a basic dye. It is a chemically stable compound obtained by a chemical (salt formation) reaction between an acidic dye whose dye ions are anionic and a basic dye whose dye ions are cationic.

酸性染料とは、色素の分子中にスルホ基やカルボキシ基などの酸性の置換基を有する化合物か、又はその塩であるアニオン性の水溶性染料である。なお酸性染料としては、スルホ基やカルボキシ基などの酸性の置換基を有し、直接染料に分類されるものを含む。中でも、酸性染料は、開口部残渣を少なくできる点で、キサンテン系酸性染料を含有することが好ましい。キサンテン系酸性染料は、開口部残渣をより少なくできる点で、C.I.アシッドレッド50、52、289などのローダミン系酸性染料を含有することがより好ましい。また、ローダミン系酸性染料は、硬化膜の黒色度を高くできる点で、C.I.アシッドレッド52を含有することがさらに好ましい。 An acid dye is a compound having an acidic substituent such as a sulfo group or a carboxy group in the dye molecule, or an anionic water-soluble dye that is a salt thereof. Note that acid dyes include those that have an acidic substituent such as a sulfo group or a carboxy group and are classified as direct dyes. Among them, it is preferable that the acid dye contains a xanthene acid dye, since it can reduce the amount of residue at the opening. It is more preferable that the xanthene acid dye contains a rhodamine acid dye such as C.I. Acid Red 50, 52, or 289, since it can further reduce the amount of residue at the opening. It is even more preferable that the rhodamine acid dye contains C.I. Acid Red 52, since it can increase the blackness of the cured film.

塩基性染料とは、分子中にアミノ基やイミノ基などの塩基性の基を有する化合物か、又はその塩であり、水溶液中でカチオンとなる染料である。中でも、塩基性染料は、硬化膜の黒色度を高くできる点で、トリアリールメタン系塩基性染料を含有することが好ましい。トリアリールメタン系塩基性染料は、硬化膜の黒色度をより高くできる点で、C.I.ベーシックブルー7および/又はC.I.ベーシックブルー26を含有することがより好ましい。 A basic dye is a compound having a basic group such as an amino group or an imino group in the molecule, or a salt thereof, and is a dye that becomes a cation in an aqueous solution. Among them, the basic dye preferably contains a triarylmethane-based basic dye, since it can increase the blackness of the cured film. It is more preferable that the triarylmethane-based basic dye contains C.I. Basic Blue 7 and/or C.I. Basic Blue 26, since it can increase the blackness of the cured film.

酸性染料と塩基性染料との造塩化合物は、公知の方法で合成できる。例えば、酸性染料の水溶液と塩基性染料の水溶液をそれぞれ調製し、両者を撹拌しながらゆっくり混合すると、析出物として、酸性染料と塩基性染料との造塩化合物が生成する。これを濾過により回収することにより、該造塩化合物を得ることができる。得られた該造塩化合物は、60~70℃程度で乾燥することが好ましい。 A salt-forming compound of an acidic dye and a basic dye can be synthesized by a known method. For example, when an aqueous solution of an acidic dye and an aqueous solution of a basic dye are respectively prepared and mixed slowly while stirring, a salt-forming compound of the acidic dye and the basic dye is produced as a precipitate. By collecting this by filtration, the salt-forming compound can be obtained. The obtained salt-forming compound is preferably dried at about 60 to 70°C.

さらに、感光性樹脂組成物における、造塩化合物の含有量を、(A)アルカリ可溶性樹脂の100重量部に対して、10重量部以上とすることで、黒色化を達成し、75重量部以下とすることで、開口部残渣を低減させることができる。この範囲で造塩化合物を含有することで、露光部や、未露光部のアルカリ溶解性を好ましく調整することができる。 Furthermore, by setting the content of the salt-forming compound in the photosensitive resin composition to 10 parts by weight or more per 100 parts by weight of the alkali-soluble resin (A), blackening can be achieved, and by setting it to 75 parts by weight or less, the amount of residue in the opening can be reduced. By including the salt-forming compound in this range, the alkali solubility of the exposed and unexposed areas can be favorably adjusted.

また、硬化膜の黒色度を高くしたい場合は(D)着色材料として(D3-2)非イオン性染料を含有することが好ましい。 Furthermore, when it is desired to increase the blackness of the cured film, it is preferable to contain (D3-2) a nonionic dye as the (D) coloring material.

(D3-2)非イオン性染料とは、酸性染料および塩基性染料以外の染料であり、イオン性の構造を持たないものをいう。 (D3-2) Nonionic dyes are dyes other than acidic dyes and basic dyes and do not have an ionic structure.

非イオン性染料としては、例えば、C.I.ディスパースオレンジ5;C.I.ディスパースレッド58;C.I.ディスパースブルー165;C.I.ソルベントレッド18などのアゾ系非イオン性染料;C.I.バットブルー4;C.I.ディスパースレッド22、60;C.I.ディスパースバイオレット26、28、31;C.I.ディスパースブルー14、56、60;C.I.ソルベントバイオレット13、31、36;C.I.ソルベントブルー35、36、45、63、78、87、97、104、122等のアントラキノン系非イオン性染料などが挙げられる。 Examples of nonionic dyes include C.I. I. Disperse Orange 5;C. I. Dispersed Red 58; C. I. Disperse Blue 165; C. I. Azo nonionic dyes such as Solvent Red 18; C.I. I. Bat Blue 4;C. I. Dispersed thread 22, 60; C. I. Disperse Violet 26, 28, 31; C. I. Disperse Blue 14, 56, 60; C. I. Solvent Violet 13, 31, 36; C.I. I. Examples include anthraquinone nonionic dyes such as Solvent Blue 35, 36, 45, 63, 78, 87, 97, 104, and 122.

中でも、非イオン性染料としては、硬化膜の黒色度を高くできる点で、アントラキノン系非イオン性染料であることが好ましい。 Among these, as the nonionic dye, anthraquinone nonionic dyes are preferable because they can increase the degree of blackness of the cured film.

<(D1)有機顔料>
(D)着色材料として用いられる(D1)有機顔料としては、例えば、フタロシアニン系顔料、アントラキノン系顔料、キナクリドン系顔料、ピランスロン系顔料、ジオキサジン系顔料、チオインジゴ系顔料、ジケトピロロピロール系顔料、キノフタロン系顔料、スレン系顔料、インドリン系顔料、イソインドリン系顔料、イソインドリノン系顔料、ベンゾフラノン系顔料、ペリレン系顔料、アニリン系顔料、アゾ系顔料、アゾメチン系顔料、縮合アゾ系顔料、カーボンブラック、金属錯体系顔料、レーキ顔料、トナー顔料または蛍光顔料が挙げられる。耐熱性の観点から、アントラキノン系顔料、キナクリドン系顔料、ピランスロン系顔料、ジケトピロロピロール系顔料、ベンゾフラノン系顔料、ペリレン系顔料、縮合アゾ系顔料およびカーボンブラックが好ましい。
<(D1) Organic Pigment>
Examples of the organic pigment (D1) used as the coloring material (D) include phthalocyanine pigments, anthraquinone pigments, quinacridone pigments, pyranthrone pigments, dioxazine pigments, thioindigo pigments, diketopyrrolopyrrole pigments, quinophthalone pigments, threne pigments, indoline pigments, isoindoline pigments, isoindolinone pigments, benzofuranone pigments, perylene pigments, aniline pigments, azo pigments, azomethine pigments, condensed azo pigments, carbon black, metal complex pigments, lake pigments, toner pigments, and fluorescent pigments. From the viewpoint of heat resistance, anthraquinone pigments, quinacridone pigments, pyranthrone pigments, diketopyrrolopyrrole pigments, benzofuranone pigments, perylene pigments, condensed azo pigments, and carbon black are preferred.

本発明においては、画素分割層に遮光性を付与する効果から、画素分割層を形成する際に用いられる感光性樹脂組成物が、有機顔料を含有することが好ましい。感光性樹脂組成物が、有機顔料を含有することにより、画素分割層が、有機顔料を含有するものとなり以下に述べる各効果が得られることから好ましい。かかる場合、さらに(D1)有機顔料として有機黒色顔料および/または混色有機黒色顔料(以下、(b)成分と呼ぶ場合がある)を含有することが好ましい。 In the present invention, it is preferable that the photosensitive resin composition used to form the pixel dividing layer contains an organic pigment, for the effect of imparting light-shielding properties to the pixel dividing layer. When the photosensitive resin composition contains an organic pigment, the pixel division layer contains the organic pigment, which is preferable because each effect described below can be obtained. In such a case, it is preferable to further contain an organic black pigment and/or a mixed color organic black pigment (hereinafter sometimes referred to as component (b)) as the organic pigment (D1).

有機黒色顔料としては、ベンゾジフラノン系黒色顔料、ペリレン系黒色顔料、アゾメチン系黒色顔料が挙げられる。 Organic black pigments include benzodifuranone-based black pigments, perylene-based black pigments, and azomethine-based black pigments.

ベンゾジフラノン系黒色顔料としては、例えば、国際公開第2009/010521号で開示された顔料を挙げることができる。後述する式(5)で表される化合物からなるベンゾジフラノン系黒色顔料の市販品として、“Irgaphor”(登録商標) Black S0100CF、Experimental Black 582(以上、いずれもBASF社製)を好ましく用いることができる。 Benzodifuranone-based black pigments include, for example, the pigments disclosed in International Publication No. 2009/010521. As commercially available benzodifuranone-based black pigments made of a compound represented by formula (5) described below, "Irgaphor" (registered trademark) Black S0100CF and Experimental Black 582 (both manufactured by BASF) can be preferably used.

ペリレン系黒色顔料としては、例えば、C.I.ピグメントブラック31、C.I.ピグメントブラック32、ペリレンテトラカルボン酸ベンゾイミダゾールまたはその誘導体、国際公開第2005/078023号で開示された顔料を挙げることができる。市販品としては、“Spectrasense”(登録商標)Black S0084、同L0086、同K0087、同K0088(以上、いずれもBASF社製)を用いることができる。 Examples of perylene-based black pigments include C.I. Pigment Black 31, C.I. Pigment Black 32, perylenetetracarboxylic acid benzimidazole or its derivatives, and the pigments disclosed in International Publication No. 2005/078023. Commercially available products include "Spectrasense" (registered trademark) Black S0084, L0086, K0087, and K0088 (all manufactured by BASF).

アゾメチン系黒色顔料としては、例えば、米国特許出願公開第2002-121228号明細書で開示された顔料を挙げることができる。市販品としては、クロモファインブラックA1103(大日精化工業(株)製)を用いることができる。 Examples of azomethine-based black pigments include the pigments disclosed in US Patent Application Publication No. 2002-121228. As a commercially available product, Chromofine Black A1103 (manufactured by Dainichiseika Kagyo Co., Ltd.) can be used.

混色有機黒色顔料とは、(b-1)有機黄色顔料、有機赤色顔料および有機橙色顔料から選ばれる少なくとも1色の有機顔料(以下、(b-1)成分と呼ぶ場合がある)と、(b-2)有機青色顔料および有機紫色顔料から選ばれる少なくとも1色の有機顔料(以下、(b-2)成分と呼ぶ場合がある)を含有し、(b-1)成分と(b-2)成分の合計量に対して、(b-2)成分の含有量が20重量%以上である顔料混合物のことを意味する。 The mixed color organic black pigment refers to a pigment mixture that contains (b-1) at least one organic pigment selected from organic yellow pigments, organic red pigments, and organic orange pigments (hereinafter sometimes referred to as component (b-1)) and (b-2) at least one organic pigment selected from organic blue pigments and organic purple pigments (hereinafter sometimes referred to as component (b-2)), in which the content of component (b-2) is 20% by weight or more relative to the total amount of components (b-1) and (b-2).

有機黄色顔料としては、例えば、C.I.ピグメントイエロー24、120、138、139、151、175、180、185、181、192、193、194が挙げられる。有機橙色顔料としては、例えば、C.I.ピグメントオレンジ13、36、43、60、61、62、64、71、72が挙げられる。 Examples of organic yellow pigments include C.I. I. Pigment Yellow 24, 120, 138, 139, 151, 175, 180, 185, 181, 192, 193, 194. Examples of organic orange pigments include C.I. I. Pigment Orange 13, 36, 43, 60, 61, 62, 64, 71, and 72.

有機赤色顔料としては、例えば、C.I.ピグメントレッド122、123、149、178、177、179、180、189、190、202、209、254、255、264が挙げられる。有機青色顔料としては、例えば、C.I.ピグメントブルー15、15:1、15:2、15:3、15:6、16、25、56、57、60、61、64、65、66、75、79、80が挙げられる。有機紫色顔料としては、例えば、C.I.ピグメントバイオレット19、23、29、32、37が挙げられる。 Examples of organic red pigments include C.I. Pigment Red 122, 123, 149, 178, 177, 179, 180, 189, 190, 202, 209, 254, 255, and 264. Examples of organic blue pigments include C.I. Pigment Blue 15, 15:1, 15:2, 15:3, 15:6, 16, 25, 56, 57, 60, 61, 64, 65, 66, 75, 79, and 80. Examples of organic purple pigments include C.I. Pigment Violet 19, 23, 29, 32, and 37.

以上の(b)成分に該当する成分のうち、輝度のムラを低減する上で、本発明の有機EL表示装置における画素分割層が含有する(b)成分は、有機黒色顔料を含有し、該有機黒色顔料が式(3)または式(4)で表される化合物および/またはその異性体を含有することが好ましい。画素分割層が含有する(b)成分は、式(5)で表される化合物またはその異性体を含有することがより好ましい。式(3)~式(5)で表される化合物は、酸性触媒下、2,5-ジヒドロキシ-1,4-ベンゼン二酢酸と、イサチンまたはその誘導体との反応により合成し、顔料化することで得ることができる。 Among the components corresponding to component (b) above, the component (b) contained in the pixel dividing layer in the organic EL display device of the present invention contains an organic black pigment and is suitable for reducing unevenness in brightness. It is preferable that the organic black pigment contains a compound represented by formula (3) or formula (4) and/or an isomer thereof. The component (b) contained in the pixel dividing layer more preferably contains a compound represented by formula (5) or an isomer thereof. The compounds represented by formulas (3) to (5) can be synthesized by reacting 2,5-dihydroxy-1,4-benzenediacetic acid with isatin or a derivative thereof under an acidic catalyst, and then converted into a pigment. You can get it at

Figure 2024044445000004
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Figure 2024044445000005
Figure 2024044445000005

式(3)および式(4)中、R22~R31は、それぞれ独立して、水素原子または炭素数1~12のアルキル基を表す。 In formulas (3) and (4), R 22 to R 31 each independently represent a hydrogen atom or an alkyl group having 1 to 12 carbon atoms.

Figure 2024044445000006
Figure 2024044445000006

(b)成分に該当する成分は、輝度のムラをさらに抑制する上で、ソルベントソルトミリング法、アシッドペースト法などの公知手法により微細化処理が施されたものであってもよい。ベンゾジフラノン系黒色顔料を微細化する場合、式(6)で表される化合物またはその塩を共存させ、顔料表面に吸着させることで、輝度ムラを抑制しやすくなる場合がある。 In order to further suppress unevenness in brightness, the component corresponding to component (b) may be subjected to micronization treatment using a known method such as a solvent salt milling method or an acid paste method. When making a benzodifuranone black pigment fine, brightness unevenness may be easily suppressed by allowing the compound represented by formula (6) or its salt to coexist and adsorbing it to the pigment surface.

Figure 2024044445000007
Figure 2024044445000007

式(6)中、nおよびmは整数を表し、それぞれ独立に、0~2である。
ただし、n+m≧1を満たす。
In formula (6), n and m represent integers and are each independently an integer of 0 to 2.
However, n+m≧1 is satisfied.

また、(b)成分がベンゾジフラノン系黒色顔料を含有する場合、現像性を高めて開口部における現像残渣を抑制するため、その顔料表面にシリカを含有する被覆層を有することが好ましい。ここでいう被覆層中に含有するシリカは先に述べた(a)成分ではなく、(b)成分を構成する一部とする。 Further, when the component (b) contains a benzodifuranone black pigment, it is preferable to have a coating layer containing silica on the surface of the pigment in order to improve developability and suppress development residues in the openings. The silica contained in the coating layer herein is not the component (a) mentioned above, but is a part of the component (b).

(b)成分の含有量は、高い遮光性を発現させる上で画素分割層中1重量%以上が好ましく、10重量%以上がより好ましい。輝度のムラを低減する上で50重量%以下が好ましく、30重量%以下がより好ましい。 The content of component (b) in the pixel division layer is preferably 1% by weight or more, more preferably 10% by weight or more, in order to achieve high light blocking properties. In order to reduce unevenness in brightness, the content is preferably 50% by weight or less, more preferably 30% by weight or less.

また、(b)成分に加えて、さらに(a)成分を含有する場合、(b)成分100重量部に対する(a)成分の含有量は、輝度ムラを低減する上で、SiO換算で20~70重量部が好ましく、30~50重量部がより好ましい。すなわち、本発明の有機EL表示装置は、画素分割層中、(b)成分に対する前記(a)成分の含有量がSiO換算で20~70重量部であることが好ましい。 Furthermore, when the component (a) is further contained in addition to the component (b), the content of the component (a) relative to 100 parts by weight of the component (b) is preferably 20 to 70 parts by weight, more preferably 30 to 50 parts by weight, calculated as SiO2 , in order to reduce luminance unevenness. That is, in the organic EL display device of the present invention, the content of the component (a) relative to the component (b) in the pixel dividing layer is preferably 20 to 70 parts by weight, calculated as SiO2 .

<(E)撥液材料>
有機EL層をインクジェット法により形成する場合には、本発明の画素分割層に用いられる感光性樹脂組成物が、撥液材料を含有することが好ましい。フッ素系ポリマーやシラン化合物を有するフッ素含有化合物など公知のものを利用することができるが、少なくともアミド基またはウレタン基を有する撥液材料が好ましい。アミド基またはウレタン基を有することで、前述したアルカリ可溶性樹脂(A)との相溶性が向上し、ハジキ等の欠点を低減させ、硬化膜の膜厚均一性を向上する効果があり、その結果として、表示装置の表示不良を低減する。
<(E) Liquid-repellent material>
When the organic EL layer is formed by the inkjet method, it is preferable that the photosensitive resin composition used in the pixel division layer of the present invention contains a liquid-repellent material. Although known materials such as fluorine-based polymers and fluorine-containing compounds having silane compounds can be used, a liquid-repellent material having at least an amide group or a urethane group is preferable. By having an amide group or a urethane group, the compatibility with the above-mentioned alkali-soluble resin (A) is improved, defects such as repelling are reduced, and the film thickness uniformity of the cured film is improved, and as a result, display defects of the display device are reduced.

撥液材料の一例として、パーフルオロアルキル基を有する(メタ)アクリレートモノマーである、2-(パーフルオロブチル)エチル(メタ)アクリレート、2-(パーフルオロヘキシル)エチル(メタ)アクリレート、市販品として、“メガファック”(登録商標)RS-72-K、RS-72-A、RS-75、RS-76-E、RS-76-NS、RS-78、RS-90(DIC(株)製)等が挙げられる。 Examples of liquid-repellent materials include 2-(perfluorobutyl)ethyl (meth)acrylate and 2-(perfluorohexyl)ethyl (meth)acrylate, which are (meth)acrylate monomers having a perfluoroalkyl group, as commercially available products. , "Mega Fac" (registered trademark) RS-72-K, RS-72-A, RS-75, RS-76-E, RS-76-NS, RS-78, RS-90 (manufactured by DIC Corporation) ) etc.

また、エポキシ基含有(メタ)アクリレートモノマーの好ましい例としては、グリシジルアクリレート、グリシジルメタクリレート、4-ヒドロキシブチルアクリレートグリシジルエーテル(4-HBAGE)、4-ヒドロキシブチルメタリレートグリシジルエーテル、脂環式エポキシ基を有するアクリレート、脂環式エポキシ基を有するメタリレートが挙げられる。 Preferred examples of epoxy group-containing (meth)acrylate monomers include glycidyl acrylate, glycidyl methacrylate, 4-hydroxybutyl acrylate glycidyl ether (4-HBAGE), 4-hydroxybutyl methacrylate glycidyl ether, and alicyclic epoxy groups. Examples include acrylates having an alicyclic epoxy group, and metharylates having an alicyclic epoxy group.

<有機EL層>
本発明の有機EL表示装置において、有機EL層6の構成は特に限定されず、例えば、(1)正孔輸送層/発光層、(2)正孔輸送層/発光層/電子輸送層、(3)発光層/電子輸送層のいずれであってもよい。さらに、上記の構成を、電荷発生層を介して複数積層したタンデム型であってもよい。電荷発生層は、一般的に、電子引抜層、接続層、中間層、中間電極、中間導電層、中間絶縁層とも呼ばれ、公知の材料構成を用いることができる。タンデム型とすることで、発光輝度や発光寿命の向上が期待できるため好ましい。タンデム型の具体例は、例えば(4)正孔輸送層/発光層/電子輸送層/電荷発生層/正孔輸送層/発光層/電子輸送層、(5)正孔注入層/正孔輸送層/発光層/電子輸送層/電子注入層/電荷発生層/正孔注入層/正孔輸送層/発光層/電子輸送層/電子注入層、(6)正孔輸送層/発光層/電子輸送層/電荷発生層/正孔輸送層/発光層/電子輸送層/電荷発生層/正孔輸送層/発光層/電子輸送層、といった、陽極と陰極の間に電荷発生層を含む積層構成が挙げられる。
<Organic EL Layer>
In the organic EL display device of the present invention, the configuration of the organic EL layer 6 is not particularly limited, and may be, for example, any of (1) hole transport layer/light emitting layer, (2) hole transport layer/light emitting layer/electron transport layer, and (3) light emitting layer/electron transport layer. Furthermore, a tandem type in which a plurality of the above configurations are laminated via a charge generating layer may be used. The charge generating layer is generally also called an electron extracting layer, a connecting layer, an intermediate layer, an intermediate electrode, an intermediate conductive layer, or an intermediate insulating layer, and may be made of a known material configuration. The tandem type is preferable because it is expected to improve the luminance and the luminescence life. Specific examples of the tandem type include laminated structures including a charge generation layer between an anode and a cathode, such as (4) hole transport layer/light-emitting layer/electron transport layer/charge generation layer/hole transport layer/light-emitting layer/electron transport layer, (5) hole injection layer/hole transport layer/light-emitting layer/electron transport layer/electron injection layer/charge generation layer/hole injection layer/hole transport layer/light-emitting layer/electron transport layer/electron injection layer, and (6) hole transport layer/light-emitting layer/electron transport layer/charge generation layer/hole transport layer/light-emitting layer/electron transport layer/charge generation layer/hole transport layer/light-emitting layer/electron transport layer.

また、上記各層は、それぞれ単一層、複数層のいずれでもよく、ドーピングされていてもよい。特に、上記電子輸送層および電荷発生層は、金属をドープした金属ドープ層とすることが好ましく、電子輸送能力や隣接する他層への電子注入能力を向上させることができる。また、上記各層に加えて、保護層(キャップ層)をさらに有してもよく、光学干渉効果により発光効率をより向上させることができる。各層の厚みは、各層材料の抵抗値やEL発光の取り出し効率への影響を考慮して一般的に1nm~200nmの間から選ばれる。 Further, each of the above layers may be a single layer or a plurality of layers, and may be doped. In particular, the electron transport layer and charge generation layer are preferably metal-doped layers, which can improve the electron transport ability and the ability to inject electrons into other adjacent layers. Further, in addition to the above-mentioned layers, a protective layer (cap layer) may be further included, and the light emission efficiency can be further improved due to the optical interference effect. The thickness of each layer is generally selected from 1 nm to 200 nm in consideration of the resistance value of each layer material and the effect on the extraction efficiency of EL light emission.

<アルカリ金属ドープ層および/または希土類金属ドープ層(金属ドープ層)>
本発明においては、発光素子の低電圧化のために、有機EL層を構成する有機材料をホスト材料として金属をドープした有機層、すなわち金属ドープ層を用いるが、金属ドープ層は、単一層、複数層のいずれでもよい。ホスト材料となる有機材料とドーパント材料となる金属については、それぞれ詳細を後述する。またこの金属ドープ層はタンデム型発光素子における電荷発生層にも好ましく用いることができ、特に電子を供給するn型電荷発生層として好適に用いることができる。この場合は後述のp型電荷発生層と組み合わせて用いることが好ましい。
<Alkali metal doped layer and/or rare earth metal doped layer (metal doped layer)>
In the present invention, in order to reduce the voltage of the light emitting element, an organic layer doped with a metal using the organic material constituting the organic EL layer as a host material, that is, a metal doped layer, is used. It may have multiple layers. The details of the organic material serving as the host material and the metal serving as the dopant material will be described later. This metal-doped layer can also be preferably used as a charge generation layer in a tandem light emitting device, and particularly as an n-type charge generation layer that supplies electrons. In this case, it is preferable to use it in combination with a p-type charge generation layer, which will be described later.

<金属ドープ層のホスト材料>
金属ドープ層に含まれるホスト材料としては電子輸送材料が好ましく、ナフタレン、アントラセンなどの縮合多環芳香族化合物誘導体や、ヘテロアリール環構造を有する化合物、またはアルミニウムキノリノール錯体といった金属錯体などの公知の化合物を用いることができる中でもドープされる金属が配位しやすく、電荷移動錯体を形成しやすいという観点で、電子受容性窒素を含むヘテロアリール環構造を有する化合物を用いることが好ましい。
<Host material of metal doped layer>
The host material contained in the metal doped layer is preferably an electron transporting material, and may be a known compound such as a fused polycyclic aromatic compound derivative such as naphthalene or anthracene, a compound having a heteroaryl ring structure, or a metal complex such as an aluminum quinolinol complex. Among the compounds that can be used, it is preferable to use a compound having a heteroaryl ring structure containing electron-accepting nitrogen, from the viewpoint that the metal to be doped can easily coordinate and form a charge transfer complex.

ここで言う電子受容性窒素とは、隣接原子との間に多重結合を形成している窒素原子を表す。窒素原子が高い電子陰性度を有することから、該多重結合は電子受容的な性質を有する。それゆえ、電子受容性窒素を含むヘテロアリール環は、高い電子親和性を有する。したがって電子受容性窒素を有する電子輸送材料は、ドープされた金属から電子を受け取りやすく電荷移動錯体を形成しやすい。このため金属ドープ層中のキャリア密度が向上し、より低電圧での駆動が可能となる。また、発光層への電子の供給が多くなり、再結合確率が高くなるため、発光効率がより向上する。 The electron-accepting nitrogen referred to here refers to a nitrogen atom that forms a multiple bond with an adjacent atom. Since the nitrogen atom has high electronegativity, the multiple bond has electron-accepting properties. Therefore, a heteroaryl ring containing electron-accepting nitrogen has high electron affinity. Therefore, an electron transport material having electron-accepting nitrogen is likely to accept electrons from the doped metal and form a charge transfer complex. This improves the carrier density in the metal-doped layer, making it possible to drive the device at a lower voltage. In addition, the supply of electrons to the light-emitting layer increases, increasing the probability of recombination, thereby further improving the light-emitting efficiency.

電子受容性窒素を含むヘテロアリール環骨格としては、例えば、トリアジン環骨格、ピリジン環骨格、ビピリジン環骨格、ターピリジン環骨格、ピラジン環骨格、ピリミジン環骨格、キノリン環骨格、キノキサリン環骨格、キナゾリン環骨格、ナフチリジン環骨格、ピリミドピリミジン環骨格、ベンゾキノリン環骨格、フェナントロリン環骨格、イミダゾール環骨格、オキサゾール環骨格、オキサジアゾール環骨格、トリアゾール環骨格、チアゾール環骨格、チアジアゾール環骨格、ベンゾオキサゾール環骨格、ベンゾチアゾール環骨格、ベンズイミダゾール環骨格、フェナンスロイミダゾール環骨格などが挙げられ、これらの環骨格を有する化合物をホスト材料として好適に用いることができる。 Examples of heteroaryl ring skeletons containing electron-accepting nitrogen include triazine ring skeletons, pyridine ring skeletons, bipyridine ring skeletons, terpyridine ring skeletons, pyrazine ring skeletons, pyrimidine ring skeletons, quinoline ring skeletons, quinoxaline ring skeletons, and quinazoline ring skeletons. , naphthyridine ring skeleton, pyrimidopyrimidine ring skeleton, benzoquinoline ring skeleton, phenanthroline ring skeleton, imidazole ring skeleton, oxazole ring skeleton, oxadiazole ring skeleton, triazole ring skeleton, thiazole ring skeleton, thiadiazole ring skeleton, benzoxazole ring skeleton , benzothiazole ring skeleton, benzimidazole ring skeleton, phenanthroimidazole ring skeleton, etc., and compounds having these ring skeletons can be suitably used as host materials.

これらの中でも、ドープされる金属との電荷移動錯体形成のしやすさの観点から、トリアジン環骨格、ビピリジン環骨格、ターピリジン環骨格、ピリミジン骨格またはフェナントロリン環骨格を有する化合物がより好ましく、ターピリジン環骨格またはフェナントロリン環骨格を有する化合物がさらに好ましい。 Among these, compounds having a triazine ring skeleton, a bipyridine ring skeleton, a terpyridine ring skeleton, a pyrimidine skeleton, or a phenanthroline ring skeleton are more preferable from the viewpoint of ease of forming a charge transfer complex with the metal to be doped. Or, a compound having a phenanthroline ring skeleton is more preferable.

すなわち、アルカリ金属ドープ層および/または希土類金属ドープ層が、フェナントロリン骨格を有する化合物を含むことが好ましい。 That is, it is preferable that the alkali metal-doped layer and/or the rare earth metal-doped layer contain a compound having a phenanthroline skeleton.

また、アルカリ金属ドープ層および/または希土類金属ドープ層が、ターピリジン骨格を有する化合物を含むことが好ましい。 It is also preferable that the alkali metal-doped layer and/or the rare earth metal-doped layer contain a compound having a terpyridine skeleton.

フェナントロリン環骨格またはターピリジン環骨格を有する化合物の詳細については後述する。 Details about compounds having a phenanthroline ring skeleton or a terpyridine ring skeleton will be described later.

また金属ドープ層のホスト材料として、金属と電荷移動錯体を形成しやすく、キャリア密度向上させ低電圧駆動可能という観点では、ホスフィンオキサイド骨格を有する化合物も好ましく用いることができる。ホスフィンオキサイド骨格を有する化合物は、アルキル基またはアリール基を置換基として有する化合物が好ましく、アリール基を置換基として有する化合物がより好ましい。好ましい置換基としてのアリール基は、フェニル基、ビフェニル基、ターフェニル基、ナフチル基、フルオレニル基、フェナンスレ二ル基、アントラセニル基、ピレニル基などが挙げられる。これらのアリール基は置換基有していてもよい。 In addition, compounds having a phosphine oxide skeleton can also be preferably used as a host material for the metal-doped layer, from the viewpoint of easily forming a charge transfer complex with the metal, improving the carrier density, and enabling low-voltage operation. The compounds having a phosphine oxide skeleton are preferably compounds having an alkyl group or an aryl group as a substituent, and more preferably compounds having an aryl group as a substituent. Preferred aryl groups as the substituent include a phenyl group, a biphenyl group, a terphenyl group, a naphthyl group, a fluorenyl group, a phenanthrenyl group, an anthracenyl group, and a pyrenyl group. These aryl groups may have a substituent.

好ましいホスト材料としては、特に限定されるものではないが、具体的には以下のような例が挙げられる。 Preferred host materials are not particularly limited, but specific examples include the following:

Figure 2024044445000008
Figure 2024044445000008

<フェナントロリン骨格を有する化合物>
上述の通り、本発明において金属ドープ層のホスト材料は、電子受容性窒素を含むヘテロアリール環構造を有する化合物を用いることが好ましい。その代表例として、下記式(7)で表されるフェナントロリン骨格を有する化合物を含むことが好ましい。
<Compound having a phenanthroline skeleton>
As described above, in the present invention, it is preferable to use a compound having a heteroaryl ring structure containing electron-accepting nitrogen as the host material of the metal doped layer. As a representative example thereof, it is preferable to include a compound having a phenanthroline skeleton represented by the following formula (7).

Figure 2024044445000009
Figure 2024044445000009

ここでR~Rはそれぞれ同じでも異なっていてもよく、水素原子、アルキル基、シクロアルキル基、アルケニル基、シクロアルケニル基、アリール基、ヘテロアリール基、複素環基の中から選ばれる。 Here, R 1 to R 8 may be the same or different, and are selected from a hydrogen atom, an alkyl group, a cycloalkyl group, an alkenyl group, a cycloalkenyl group, an aryl group, a heteroaryl group, and a heterocyclic group.

さらに、本発明において金属ドープ層のホスト材料は、フェナントロリン骨格の多量体を有する化合物を含むことが好ましい。その代表例として、下記式(8)で表されるフェナントロリン骨格を複数個有するフェナントロリン多量体化合物を含むことが金属との電荷移動錯体形成能に優れているため、より好ましい。 Furthermore, in the present invention, the host material of the metal-doped layer preferably contains a compound having a polymer of a phenanthroline skeleton. As a representative example, it is more preferable to contain a phenanthroline polymer compound having multiple phenanthroline skeletons represented by the following formula (8), since this has excellent charge-transfer complex forming ability with the metal.

Figure 2024044445000010
Figure 2024044445000010

ここでR~R16はそれぞれ同じでも異なっていてもよく、水素原子、アルキル基、シクロアルキル基、アルケニル基、シクロアルケニル基、アリール基、ヘテロアリール基、複素環基、X1の中から選ばれる。但し、R~R16の内の少なくとも1つはX1である。nは2~6の自然数を表す。X1は単結合、あるいはn個のフェナントロリン骨格を連結する連結ユニットである。Xは単結合、n価の芳香族基、n価の芳香族複素環基、n価の脂肪族基、またはこれらを組み合わせてなるn価の基であることが好ましく、中でもn価の芳香族基であることがより好ましい。n価の芳香族基の中では、ベンゼン環、ビフェニル環またはナフタレン環に由来するn価の基であることが好ましく、ベンゼン環に由来するn価の基であることがより好ましい。また材料の熱安定性の観点からnは2または3であることが好ましく、nは2であることがより好ましい。 Here, R 9 to R 16 may be the same or different, and are selected from a hydrogen atom, an alkyl group, a cycloalkyl group, an alkenyl group, a cycloalkenyl group, an aryl group, a heteroaryl group, a heterocyclic group, and X 1. However, at least one of R 9 to R 16 is X 1. n represents a natural number of 2 to 6. X 1 is a single bond or a linking unit that links n phenanthroline skeletons. X 1 is preferably a single bond, an n-valent aromatic group, an n-valent aromatic heterocyclic group, an n-valent aliphatic group, or an n-valent group formed by combining these, and among these, an n-valent aromatic group is more preferable. Among the n-valent aromatic groups, an n-valent group derived from a benzene ring, a biphenyl ring, or a naphthalene ring is preferable, and an n-valent group derived from a benzene ring is more preferable. In addition, from the viewpoint of the thermal stability of the material, n is preferably 2 or 3, and more preferably n is 2.

式(7)および式(8)で示したR~R16の置換基の内、アルキル基とは例えば、メチル基、エチル基、n-プロピル基、イソプロピル基、n-ブチル基、sec-ブチル基、tert-ブチル基などの飽和脂肪族炭化水素基を示し、これは置換基を有していても有していなくてもよい。置換されている場合の追加の置換基には特に制限は無く、例えば、アルキル基、ハロゲン、アリール基、ヘテロアリール基などを挙げることができ、この点は、以下の記載にも共通する。また、アルキル基の炭素数は特に限定されないが、入手の容易性やコストの点から、好ましくは1以上20以下、より好ましくは1以上8以下の範囲である。また、シクロアルキル基とは例えば、シクロプロピル基、シクロヘキシル基、ノルボルニル基、アダマンチル基などの飽和脂環式炭化水素基を示し、これは置換基を有していても有していなくてもよい。アルキル基部分の炭素数は特に限定されないが、好ましくは3以上20以下の範囲である。 Among the substituents R 1 to R 16 shown in formulas (7) and (8), alkyl groups include, for example, methyl group, ethyl group, n-propyl group, isopropyl group, n-butyl group, sec- It represents a saturated aliphatic hydrocarbon group such as a butyl group or a tert-butyl group, which may or may not have a substituent. There are no particular restrictions on the additional substituent when substituted, and examples thereof include an alkyl group, a halogen, an aryl group, a heteroaryl group, and this point is also common to the following description. Further, the number of carbon atoms in the alkyl group is not particularly limited, but from the viewpoint of availability and cost, it is preferably in the range of 1 to 20, more preferably 1 to 8. Furthermore, a cycloalkyl group refers to a saturated alicyclic hydrocarbon group such as a cyclopropyl group, a cyclohexyl group, a norbornyl group, or an adamantyl group, which may or may not have a substituent. . The number of carbon atoms in the alkyl group moiety is not particularly limited, but is preferably in the range of 3 or more and 20 or less.

また、アルケニル基とは例えばビニル基、アリル基、ブタジエニル基などの二重結合を含む不飽和脂肪族炭化水素基を示し、これは無置換でも置換されていても構わない。また、シクロアルケニル基とは例えばシクロペンテニル基、シクロペンタジエニル基、シクロヘキセン基などの二重結合を含む不飽和脂環式炭化水素基を示し、これは無置換でも置換されていても構わない。また、アルキニル基とは例えばアセチレニル基などの三重結合を含む不飽和脂肪族炭化水素基を示し、これは無置換でも置換されていても構わない。また、アルコキシ基とは例えばメトキシ基などのエーテル結合を介した脂肪族炭化水素基を示し、脂肪族炭化水素基は無置換でも置換されていても構わない。また、アルキルチオ基とはアルコキシ基のエーテル結合の酸素原子が硫黄原子に置換されたものである。また、アリールエーテル基とは例えばフェノキシ基などのエーテル結合を介した芳香族炭化水素基を示し、芳香族炭化水素基は無置換でも置換されていても構わない。また、アリールチオエーテル基とはアリールエーテル基のエーテル結合の酸素原子が硫黄原子に置換されたものである。また、アリール基とは例えばフェニル基、ナフチル基、ビフェニル基、フェナントリル基、ターフェニル基、ピレニル基などの芳香族炭化水素基を示し、これは無置換でも置換されていても構わない。またヘテロアリール基とは、例えば、ピリジル基、フラニル基、チオフェニル基、キノリニル基、イソキノリニル基、ピラジニル基、ピリミジル基、ピリダジニル基、トリアジニル基、ナフチリジニル基、シンノリニル基、フタラジニル基、キノキサリニル基、キナゾリニル基、ベンゾフラニル基、ベンゾチオフェニル基、インドリル基、ジベンゾフラニル基、ジベンゾチオフェニル基、カルバゾリル基、ベンゾカルバゾリル基、カルボリニル基、インドロカルバゾリル基、ベンゾフロカルバゾリル基、ベンゾチエノカルバゾリル基、ジヒドロインデノカルバゾリル基、ベンゾキノリニル基、アクリジニル基、ジベンゾアクリジニル基、ベンゾイミダゾリル基、イミダゾピリジル基、ベンゾオキサゾリル基、ベンゾチアゾリル基、フェナントロリニル基などの、炭素以外の原子を一個または複数個環内に有する環状芳香族基を示す。ただし、ナフチリジニル基とは、1,5-ナフチリジニル基、1,6-ナフチリジニル基、1,7-ナフチリジニル基、1,8-ナフチリジニル基、2,6-ナフチリジニル基、2,7-ナフチリジニル基のいずれかを示す。ヘテロアリール基は置換基を有していても有していなくてもよい。環形成原子数は特に限定されないが、好ましくは、3以上40以下、より好ましくは、3以上30以下の範囲である。また、複素環基とは例えば、ピラン環、ピペリジン環、環状アミドなどの炭素以外の原子を環内に有する脂肪族環を示し、これは置換基を有していても有していなくてもよい。複素環基の炭素数は特に限定されないが、好ましくは2以上20以下の範囲である。 The alkenyl group refers to an unsaturated aliphatic hydrocarbon group containing a double bond, such as a vinyl group, an allyl group, or a butadienyl group, which may be unsubstituted or substituted. The cycloalkenyl group refers to an unsaturated alicyclic hydrocarbon group containing a double bond, such as a cyclopentenyl group, a cyclopentadienyl group, or a cyclohexene group, which may be unsubstituted or substituted. The alkynyl group refers to an unsaturated aliphatic hydrocarbon group containing a triple bond, such as an acetylenyl group, which may be unsubstituted or substituted. The alkoxy group refers to an aliphatic hydrocarbon group connected via an ether bond, such as a methoxy group, which may be unsubstituted or substituted. The alkylthio group refers to an alkoxy group in which the oxygen atom of the ether bond is replaced by a sulfur atom. The aryl ether group refers to an aromatic hydrocarbon group connected via an ether bond, such as a phenoxy group, which may be unsubstituted or substituted. The arylthioether group refers to an aryl ether group in which the oxygen atom of the ether bond is replaced by a sulfur atom. The aryl group refers to an aromatic hydrocarbon group such as a phenyl group, a naphthyl group, a biphenyl group, a phenanthryl group, a terphenyl group, or a pyrenyl group, which may be unsubstituted or substituted. Furthermore, the heteroaryl group refers to a cyclic aromatic group having one or more atoms other than carbon in the ring, such as a pyridyl group, a furanyl group, a thiophenyl group, a quinolinyl group, an isoquinolinyl group, a pyrazinyl group, a pyrimidyl group, a pyridazinyl group, a triazinyl group, a naphthyridinyl group, a cinnolinyl group, a phthalazinyl group, a quinoxalinyl group, a quinazolinyl group, a benzofuranyl group, a benzothiophenyl group, an indolyl group, a dibenzofuranyl group, a dibenzothiophenyl group, a carbazolyl group, a benzocarbazolyl group, a carbolinyl group, an indolocarbazolyl group, a benzofurocarbazolyl group, a benzothienocarbazolyl group, a dihydroindenocarbazolyl group, a benzoquinolinyl group, an acridinyl group, a dibenzoacridinyl group, a benzimidazolyl group, an imidazopyridyl group, a benzoxazolyl group, a benzothiazolyl group, or a phenanthrolinyl group. Here, the naphthyridinyl group refers to any of 1,5-naphthyridinyl, 1,6-naphthyridinyl, 1,7-naphthyridinyl, 1,8-naphthyridinyl, 2,6-naphthyridinyl, and 2,7-naphthyridinyl groups. The heteroaryl group may or may not have a substituent. The number of ring-forming atoms is not particularly limited, but is preferably in the range of 3 to 40, more preferably 3 to 30. The heterocyclic group refers to an aliphatic ring having an atom other than carbon in the ring, such as a pyran ring, a piperidine ring, or a cyclic amide, which may or may not have a substituent. The number of carbon atoms in the heterocyclic group is not particularly limited, but is preferably in the range of 2 to 20.

また、置換基自身が三次元的立体構造を有するか、フェナントロリン骨格あるいは隣接置換基との立体反発により、三次元的立体構造をもたらすことによって、フェナントロリン骨格を含む化合物は平面性が低く結晶化が起こりにくくなり、良好なアモルファス薄膜状態を維持することができる。置換基自身が三次元的立体構造を有するとは、例えばt-ブチル基、アダマンチル基、ノルボルニル基などの、二次元的平面構造でない、嵩高い立体構造を示し、無置換でも置換されていても構わない。また、フェナントロリン骨格あるいは隣接置換基との立体反発により、三次元的立体構造をもたらす置換基とは、α-ナフチル基、フェナンスレン基、メシチル基などの、置換基自身は平面構造だとしても、その置換基とフェナントロリン骨格、あるいはその置換基と隣接置換基との立体反発により、置換基平面がフェナントロリン骨格平面と異なる平面にあることを示す。これらは分子模型や計算機化学などを用いて考察することができる。 In addition, if the substituent itself has a three-dimensional structure, or if it brings about a three-dimensional structure due to steric repulsion with the phenanthroline skeleton or adjacent substituents, the compound containing the phenanthroline skeleton will have low planarity and will be less likely to crystallize, and will be able to maintain a good amorphous thin film state. The substituent itself having a three-dimensional structure means, for example, a t-butyl group, an adamantyl group, or a norbornyl group that is not a two-dimensional planar structure and has a bulky three-dimensional structure, and may be unsubstituted or substituted. In addition, the substituent that brings about a three-dimensional structure due to steric repulsion with the phenanthroline skeleton or adjacent substituents means that even if the substituent itself has a planar structure, the plane of the substituent is in a different plane from the plane of the phenanthroline skeleton due to steric repulsion between the substituent and the phenanthroline skeleton, or between the substituent and adjacent substituents, such as an α-naphthyl group, a phenanthrene group, or a mesityl group. These can be considered using molecular models, computer chemistry, etc.

さらに、複数のフェナントロリン骨格を連結したり、多量体化することによって、フェナントロリン骨格を含む化合物は高分子量化してガラス転移温度が上昇し、やはり結晶化が起こりにくくなり、良好なアモルファス薄膜状態を維持することができるため、より好ましい。 Furthermore, by linking multiple phenanthroline skeletons or multimerizing them, compounds containing phenanthroline skeletons have a higher molecular weight and a higher glass transition temperature, making crystallization less likely to occur and maintaining a good amorphous thin film state. It is more preferable because it can.

本発明における式(7)のフェナントロリン骨格を有する化合物の中では、フェナントロリン骨格のR、R、RまたはRの位置に置換基を導入することがより好ましい。化合物の化学的な安定性の観点や電子移動度を向上させ、より低電圧駆動可能という観点で、窒素原子に隣接する炭素原子、すなわち、RおよびRの位置に置換基を導入することがさらに好ましい。これらの置換基については、上述したものと同様であるが、これらの位置に導入する置換基としてはアルキル基、アリール基、ヘテロアリール基が好ましく、アリール基がより好ましい。アリール基の中でも、フェニル基、ナフチル基、フルオレニル基が好ましく、フェニル基がより好ましい。 Among the compounds having a phenanthroline skeleton of formula (7) in the present invention, it is more preferable to introduce a substituent at the R 1 , R 3 , R 6 or R 8 position of the phenanthroline skeleton. Introducing substituents to the carbon atoms adjacent to the nitrogen atom, that is, the R 1 and R 8 positions, from the viewpoint of chemical stability of the compound, improving electron mobility, and enabling lower voltage operation. is even more preferable. These substituents are the same as those described above, but the substituents introduced at these positions are preferably an alkyl group, an aryl group, or a heteroaryl group, and more preferably an aryl group. Among the aryl groups, phenyl, naphthyl, and fluorenyl groups are preferred, and phenyl is more preferred.

本発明の式(8)で表されるフェナントロリン多量体においては、R、R11、R14またはR16に置換基を導入することが好ましく、化合物の化学的な安定性の観点や電子移動度を向上させより低電圧駆動可能という観点で窒素原子に隣接する炭素原子、すなわち、RおよびR16の位置に置換基を導入することがさらに好ましい。これらの置換基については、上述したものと同様であるが、これらの位置に導入する置換基としてはアルキル基、アリール基、ヘテロアリール基が好ましく、アリール基がより好ましい。アリール基の中でも、フェニル基、ナフチル基、フルオレニル基が好ましく、フェニル基がより好ましい。 In the phenanthroline multimer represented by the formula (8) of the present invention, it is preferable to introduce a substituent to R 9 , R 11 , R 14 or R 16 , from the viewpoint of chemical stability of the compound and electron transfer. It is more preferable to introduce substituents into the carbon atoms adjacent to the nitrogen atom, ie, at the R 9 and R 16 positions, from the viewpoint of improving the efficiency and enabling lower voltage driving. These substituents are the same as those described above, but the substituents introduced at these positions are preferably an alkyl group, an aryl group, or a heteroaryl group, and more preferably an aryl group. Among the aryl groups, phenyl, naphthyl, and fluorenyl groups are preferred, and phenyl is more preferred.

上記のフェナントロリン骨格を有する化合物として、具体的には下記のような構造があげられるが、これに限定されるものではない。 Specific examples of the compound having the above-mentioned phenanthroline skeleton include the following structures, but the structure is not limited thereto.

Figure 2024044445000011
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Figure 2024044445000012
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Figure 2024044445000013
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Figure 2024044445000014
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式(7)および式(8)で表される有機EL素子用材料は、公知の合成法により合成することができる。合成法としては、例えば、パラジウムを用いたハロゲン化アリール誘導体とアリールボロン酸誘導体とのカップリング反応が挙げられるが、これに限定されるものではない。 The organic EL element materials represented by formula (7) and formula (8) can be synthesized by a known synthesis method. For example, the synthesis method may be a coupling reaction between an aryl halide derivative and an arylboronic acid derivative using palladium, but is not limited thereto.

<ターピリジン骨格を有する化合物>
上述の通り、本発明において金属ドープ層のホスト材料は、電子受容性窒素を含むヘテロアリール環構造を有する化合物を用いることが好ましい。その代表例として、ターピリジン骨格を有する化合物も好適に用いることができる。ターピリジン骨格とは、ピリジン環が3個連続して結合した骨格であり、ドープされる金属との配位能力が高く、電荷移動錯体を形成しやすい骨格である。ターピリジン骨格は分子内に一つ含んでいればホスト材料として機能するが、2個以上の複数個含んでいればより好ましい。またフェナントロリニル基、ターピリジル基およびそれらの連結基の効果に着目した結果、いずれも大きな電子輸送性を有し、金属原子への配位性の高い置換基であることから、下記式(9)で表されるターピリジン骨格を有する化合物を含むことが好ましい。
<Compounds Having a Terpyridine Skeleton>
As described above, in the present invention, the host material of the metal-doped layer is preferably a compound having a heteroaryl ring structure containing electron-accepting nitrogen. As a representative example, a compound having a terpyridine skeleton can also be suitably used. The terpyridine skeleton is a skeleton in which three pyridine rings are bonded in succession, and has a high coordination ability with the doped metal and is easy to form a charge transfer complex. If one terpyridine skeleton is contained in the molecule, it functions as a host material, but it is more preferable if two or more terpyridine skeletons are contained. In addition, as a result of focusing on the effects of a phenanthrolinyl group, a terpyridyl group, and their linking groups, all of them have a large electron transport property and are substituents with high coordination properties to metal atoms, so it is preferable to include a compound having a terpyridine skeleton represented by the following formula (9).

Figure 2024044445000015
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式(9)で表される化合物は、Lとしてフェニレン基、ナフチレン基またはアントリレン基を選択し、Lとして単結合、フェニレン基、ナフチレン基またはアントリレン基を選択することによって、フェナントロリニル基、ターピリジル基およびそれらの連結基を共役しやすくして、化合物全体としての電荷輸送性をより大きくすることができる。このため、有機EL素子に用いた場合の駆動電圧を小さくし、発光効率を向上させることができる。また、金属原子への配位性を高めることができるため、前記式(9)で表される化合物を有機EL素子における金属ドープ層に用いた場合、安定な層を形成することができる。 In the compound represented by formula (9), by selecting a phenylene group, naphthylene group or anthrylene group as L 1 and a single bond, a phenylene group, a naphthylene group or anthrylene group as L 2 , the phenanthrolinyl group, the terpyridyl group and their linking groups can be easily conjugated, and the charge transportability of the entire compound can be increased. Therefore, when used in an organic EL device, the driving voltage can be reduced and the luminous efficiency can be improved. In addition, since the coordination to metal atoms can be increased, when the compound represented by formula (9) is used in a metal-doped layer in an organic EL device, a stable layer can be formed.

式(9)において、Lは置換もしくは無置換のフェニレン基、置換もしくは無置換のナフチレン基または置換もしくは無置換のアントリレン基であり、Lは単結合、置換もしくは無置換のフェニレン基、置換もしくは無置換のナフチレン基または置換もしくは無置換のアントリレン基である。Lが置換されている場合の置換基は、アルキル基またはアルコキシ基である。これらの置換基は化合物の電荷輸送性を低下させることなく、化合物の安定性を向上させることができるため好ましい。膜質安定性を高め、発光効率および耐久寿命をより向上させる観点から、LまたはLがナフチレン基であることが好ましい。また、Lが単結合である場合、フェナントロリニル基およびターピリジル基の相互作用をより大きくすることができ、発光効率および耐久寿命をより向上させることができる。 In formula (9), L 1 is a substituted or unsubstituted phenylene group, a substituted or unsubstituted naphthylene group, or a substituted or unsubstituted anthrylene group, and L 2 is a single bond, a substituted or unsubstituted phenylene group, a substituted or an unsubstituted naphthylene group or a substituted or unsubstituted anthrylene group. When L 1 is substituted, the substituent is an alkyl group or an alkoxy group. These substituents are preferable because they can improve the stability of the compound without reducing the charge transport properties of the compound. From the viewpoint of increasing film quality stability and further improving luminous efficiency and durability life, it is preferable that L 1 or L 2 is a naphthylene group. Further, when L 2 is a single bond, the interaction between the phenanthrolinyl group and the terpyridyl group can be further increased, and the luminous efficiency and durability can be further improved.

式(9)において、X~Xのいずれか一つは窒素原子であり、それ以外はメチン基である。金属原子への配位性を高め、より安定な層を形成するという観点から、Xが窒素原子であることが好ましい。より安定な層を形成することにより、低電圧で駆動し、耐久寿命をより向上させることができる。 In formula (9), any one of X 1 to X 3 is a nitrogen atom, and the others are methine groups. From the viewpoint of increasing coordination to metal atoms and forming a more stable layer, it is preferable that X 3 is a nitrogen atom. By forming a more stable layer, it is possible to drive at a lower voltage and further improve the durability life.

式(9)において、nが1である場合、Aはフェニル基またはピリジル基である。nが1である場合、フェナントロリンの置換位置のうち反応性の高い2位と9位が置換されるため、化合物の安定性を向上させることができる。さらに、Aとしてフェニル基またはピリジル基を選択することにより、フェナントロリニル基上の窒素原子の高い配位性により、金属ドーピング層に用いた場合、金属配位性がより高く、より安定な層を形成することができる。このため、駆動電圧をより低減し、耐久寿命を向上させることができる。素子の安定性や耐久寿命をより高める観点から、Aとしてはフェニル基が好ましい。 In formula (9), when n is 1, A is a phenyl group or a pyridyl group. When n is 1, the highly reactive 2- and 9-positions of the substitution positions of the phenanthroline are substituted, thereby improving the stability of the compound. Furthermore, by selecting a phenyl group or a pyridyl group as A, the nitrogen atom on the phenanthrolinyl group has high coordination, and when used in a metal doping layer, a more stable layer with higher metal coordination can be formed. This makes it possible to further reduce the driving voltage and improve the durability. From the viewpoint of further improving the stability and durability of the element, a phenyl group is preferable as A.

式(9)において、nが0である場合、フェナントロリンの9位は水素である。nが0である場合、フェナントロリンが立体的にすいているため、金属ドーピング層に用いた場合、金属配位性がより高く、より安定な層を形成することができる。 In formula (9), when n is 0, the 9-position of the phenanthroline is hydrogen. When n is 0, the phenanthroline is sterically empty, and therefore when used in a metal doping layer, it has higher metal coordination and can form a more stable layer.

式(9)で表される化合物の分子量は、結晶化を抑制して膜質の安定性を向上させる観点から、400以上であることが好ましい。一方、昇華精製や蒸着時の加工性を向上させる観点から、式(9)で表される化合物の分子量は、640以下であることが好ましい。 The molecular weight of the compound represented by formula (9) is preferably 400 or more from the viewpoint of suppressing crystallization and improving the stability of film quality. On the other hand, from the viewpoint of improving processability during sublimation purification and vapor deposition, the molecular weight of the compound represented by formula (9) is preferably 640 or less.

上記式(9)で表される化合物としては、例えば、以下に示すような化合物などが挙げられる。なお、以下は例示であり、ここに明記された化合物以外であっても式(9)で表されるものであれば同様に好ましく用いられる。 Examples of the compound represented by the above formula (9) include the compounds shown below. Note that the following is just an example, and compounds other than those specified here are preferably used as long as they are represented by formula (9).

Figure 2024044445000016
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Figure 2024044445000017
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Figure 2024044445000018
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Figure 2024044445000019
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Figure 2024044445000020
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Figure 2024044445000021
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Figure 2024044445000022
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Figure 2024044445000023
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Figure 2024044445000024
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Figure 2024044445000025
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Figure 2024044445000026
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Figure 2024044445000027
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Figure 2024044445000028
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Figure 2024044445000029
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Figure 2024044445000030
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Figure 2024044445000031
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Figure 2024044445000032
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式(9)で表される有機EL素子用材料は、公知の合成法により合成することができる。合成法としては、例えば、パラジウムを用いたハロゲン化アリール誘導体とアリールボロン酸誘導体とのカップリング反応が挙げられるが、これに限定されるものではない。 The organic EL element material represented by formula (9) can be synthesized by a known synthesis method. Examples of the synthesis method include, but are not limited to, a coupling reaction between a halogenated aryl derivative and an arylboronic acid derivative using palladium.

<金属ドープ層のドーパント材料>
ドーパント材料の好ましい例としては、アルカリ金属、希土類金属などが挙げられる。アルカリ金属、アルカリ土類金属および希土類金属の好ましい例としては、低仕事関数で電子輸送能向上の効果が大きいリチウム、ナトリウム、カリウム、ルビジウム、セシウムなどのアルカリ金属や、マグネシウム、カルシウム、セリウム、バリウムなどのアルカリ土類金属や、サマリウム、ユーロピウム、イッテルビウムなどの希土類金属が挙げられる。特に、駆動電圧をより低減することができるという観点では、アルカリ金属および/または希土類金属が好ましく、代表例としては、リチウムまたはイッテルビウムである。これらの金属を複数組み合わせて用いてもよい。また、アルカリ金属または希土類金属と、他の金属の合金を用いてもよい。前記合金の材料として使用可能な金属として具体的には亜鉛、カドミウムまたはビスマスが挙げられるが、これらに限定されるものではない。
<Dopant material of metal doped layer>
Preferred examples of dopant materials include alkali metals, rare earth metals, and the like. Preferred examples of alkali metals, alkaline earth metals, and rare earth metals include alkali metals such as lithium, sodium, potassium, rubidium, and cesium, which have a low work function and have a large effect on improving electron transport ability, and magnesium, calcium, cerium, and barium. Examples include alkaline earth metals such as alkaline earth metals, and rare earth metals such as samarium, europium, and ytterbium. In particular, from the viewpoint of being able to further reduce the driving voltage, alkali metals and/or rare earth metals are preferred, and lithium or ytterbium is a typical example. A combination of two or more of these metals may be used. Furthermore, alloys of alkali metals or rare earth metals and other metals may be used. Specific examples of metals that can be used as materials for the alloy include zinc, cadmium, and bismuth, but are not limited thereto.

また、これらの金属は、真空中での蒸着が容易で取り扱いに優れることから、金属単体でなく、無機塩、あるいは有機物との錯体の状態であることが好ましい。さらに、大気中における取扱を容易にし、添加濃度を調整しやすくできる点で、有機物との錯体の状態にあることがより好ましい。無機塩の例としては、LiO、LiO等の酸化物;窒化物;LiF、NaF、KF等のフッ化物;LiCO、NaCO、KCO、RbCO、CsCO等の炭酸塩などが挙げられる。 Furthermore, these metals are preferably in the form of an inorganic salt or a complex with an organic substance, rather than as a single metal, because they can be easily vapor-deposited in a vacuum and are easy to handle. Furthermore, it is more preferable to be in the state of a complex with an organic substance, since it can be easily handled in the atmosphere and the added concentration can be easily adjusted. Examples of inorganic salts include oxides such as LiO and Li2O ; nitrides ; fluorides such as LiF , NaF , and KF; Li2CO3 , Na2CO3 , K2CO3 , Rb2CO3 , Examples include carbonates such as Cs 2 CO 3 .

<正孔輸送層>
正孔輸送層は、例えば、正孔輸送材料の一種または二種以上を積層または混合する方法や、正孔輸送材料と高分子結着剤の混合物を用いる方法により形成される。また、正孔輸送材料に塩化鉄(III)のような無機塩を添加して正孔輸送層を形成してもよい。正孔輸送材料は、発光素子の作製に必要な薄膜を形成し、陽極となる電極から正孔が注入できて、さらに正孔を輸送できる化合物であれば特に限定されない。正孔輸送層は、単層であっても複数の層が積層されて構成されていてもよい。
<Hole transport layer>
The hole transport layer is formed, for example, by a method of laminating or mixing one or more hole transport materials, or by a method of using a mixture of a hole transport material and a polymer binder. Alternatively, the hole transport layer may be formed by adding an inorganic salt such as iron(III) chloride to the hole transport material. The hole transport material is not particularly limited as long as it is a compound that can form a thin film necessary for manufacturing a light emitting element, inject holes from an electrode serving as an anode, and transport holes. The hole transport layer may be a single layer or may be configured by laminating a plurality of layers.

正孔輸送材料の好適な例としては、4,4’-ビス(N-(3-メチルフェニル)-N-フェニルアミノ)ビフェニル、4,4’-ビス(N-(1-ナフチル)-N-フェニルアミノ)ビフェニル、4,4’,4”-トリス(3-メチルフェニル(フェニル)アミノ)トリフェニルアミンなどのトリフェニルアミン誘導体、ビス(N-アリルカルバゾール)、ビス(N-アルキルカルバゾール)などのビスカルバゾール誘導体、ピラゾリン誘導体、スチルベン系化合物、ヒドラゾン系化合物、ベンゾフラン誘導体、チオフェン誘導体、オキサジアゾール誘導体、フタロシアニン誘導体、ポルフィリン誘導体などの複素環化合物、ポリマー系では前記単量体を側鎖に有するポリカーボネートやスチレン誘導体、ポリチオフェン、ポリアニリン、ポリフルオレン、ポリビニルカルバゾールおよびポリシランなどが挙げられる。 Suitable examples of hole transport materials include triphenylamine derivatives such as 4,4'-bis(N-(3-methylphenyl)-N-phenylamino)biphenyl, 4,4'-bis(N-(1-naphthyl)-N-phenylamino)biphenyl, and 4,4',4"-tris(3-methylphenyl(phenyl)amino)triphenylamine, biscarbazole derivatives such as bis(N-allylcarbazole) and bis(N-alkylcarbazole), heterocyclic compounds such as pyrazoline derivatives, stilbene compounds, hydrazone compounds, benzofuran derivatives, thiophene derivatives, oxadiazole derivatives, phthalocyanine derivatives, and porphyrin derivatives, and in the case of polymers, polycarbonates and styrene derivatives having the above-mentioned monomers in the side chains, polythiophenes, polyanilines, polyfluorenes, polyvinylcarbazoles, and polysilanes.

<発光層>
発光層では、注入された電子と正孔とが再結合し発光する。この発光層を構成する材料を選ぶことにより、様々な多色発光が可能であることが有機EL表示装置の大きな特徴である。
<Light-emitting layer>
In the light-emitting layer, the injected electrons and holes recombine to emit light. A major feature of organic EL displays is that they are capable of emitting a variety of colors by selecting the materials that make up the light-emitting layer.

発光層は、正孔および電子の衝突による再結合エネルギーにより発光材料が励起され、発光する層である。発光層は単層であっても、複数の層が積層されて構成されていてもよく、それぞれ発光材料(ホスト材料および/またはドーパント材料)により形成される。各発光層は、ホスト材料またはドーパント材料のいずれか一方のみから構成されていても、それぞれ1種以上のホスト材料と1種以上のドーパント材料との組み合わせにより構成されていてもよい。すなわち、各発光層において、ホスト材料またはドーパント材料のみが発光してもよいし、ホスト材料とドーパント材料がともに発光してもよい。電気エネルギーを効率よく利用し、高色純度の発光を得るという観点からは、発光層は、ホスト材料とドーパント材料の組み合わせにより構成されることが好ましい。ドーパント材料は、ホスト材料の全体に含まれていても、部分的に含まれていてもよい。 The light-emitting layer is a layer in which the light-emitting material is excited by the recombination energy due to collision of holes and electrons, and emits light. The light-emitting layer may be a single layer or may be composed of a laminate of multiple layers, each of which is formed of a light-emitting material (host material and/or dopant material). Each light-emitting layer may be composed of only one of the host material or the dopant material, or may be composed of a combination of one or more host materials and one or more dopant materials. That is, in each light-emitting layer, only the host material or the dopant material may emit light, or both the host material and the dopant material may emit light. From the viewpoint of efficiently using electrical energy and obtaining light emission with high color purity, it is preferable that the light-emitting layer is composed of a combination of a host material and a dopant material. The dopant material may be contained in the entire host material or in part.

発光層中のドーパント材料の含有量は、濃度消光現象を抑制する観点から、ホスト材料100重量部に対して30重量部以下が好ましく、20重量部以下がより好ましい。 The content of the dopant material in the light-emitting layer is preferably 30 parts by weight or less, more preferably 20 parts by weight or less, based on 100 parts by weight of the host material, from the viewpoint of suppressing the concentration quenching phenomenon.

発光層は、ホスト材料とドーパント材料とを共蒸着する方法や、ホスト材料とドーパント材料とを予め混合してから蒸着する方法などにより形成することができる。 The light-emitting layer can be formed by co-evaporating a host material and a dopant material, or by premixing a host material and a dopant material and then evaporating the mixture.

発光材料を構成するホスト材料としては、例えば、ナフタレン、アントラセン、フェナンスレン、ピレン、クリセン、ナフタセン、トリフェニレン、ペリレン、フルオランテン、フルオレン、インデンなどの縮合アリール環を有する化合物などが挙げられる。これらを2種以上用いてもよい。発光層が三重項発光(りん光発光)を行う際に用いられるホストとしては、金属キレート化オキシノイド化合物、ジベンゾフラン誘導体、ジベンゾチオフェン誘導体、カルバゾール誘導体、インドロカルバゾール誘導体、トリアジン誘導体、トリフェニレン誘導体などが好適に用いられる。その中でも、アントラセン骨格やピレン骨格を有する化合物が、高効率発光が得られやすいため、より好ましい。 Examples of the host material constituting the luminescent material include compounds having a fused aryl ring such as naphthalene, anthracene, phenanthrene, pyrene, chrysene, naphthacene, triphenylene, perylene, fluoranthene, fluorene, and indene. Two or more types of these may be used. Suitable hosts used when the light-emitting layer emits triplet light (phosphorescence) include metal chelated oxinoid compounds, dibenzofuran derivatives, dibenzothiophene derivatives, carbazole derivatives, indolocarbazole derivatives, triazine derivatives, triphenylene derivatives, etc. used for. Among these, compounds having an anthracene skeleton or a pyrene skeleton are more preferable because they can easily provide highly efficient light emission.

発光材料を構成するドーパント材料としては、例えば、アントラセンやピレンなどの縮合環誘導体、トリス(8-キノリノラート)アルミニウムなどの金属錯体化合物、ビススチリルアントラセン誘導体やジスチリルベンゼン誘導体などのビススチリル誘導体、テトラフェニルブタジエン誘導体、ジベンゾフラン誘導体、カルバゾール誘導体、インドロカルバゾール誘導体、ポリフェニレンビニレン誘導体などが挙げられる。発光層が三重項発光(りん光発光)を行う際に用いられるドーパント材料としては、イリジウム(Ir)、ルテニウム(Ru)、パラジウム(Pd)、白金(Pt)、オスミウム(Os)およびレニウム(Re)からなる群から選択される少なくとも一種の金属を含む金属錯体化合物が好ましい。金属錯体化合物を構成する配位子は、要求される発光色、有機EL表示装置性能、ホスト化合物との関係から適宜選択することができ、フェニルピリジン骨格、フェニルキノリン骨格、カルベン骨格などの含窒素芳香族複素環を有することが好ましい。具体的には、トリス(2-フェニルピリジル)イリジウム錯体ビス(2-フェニルピリジル)(アセチルアセトナート)イリジウム錯体、テトラエチルポルフィリン白金錯体などが挙げられる。これらを2種以上用いてもよい。 Examples of dopant materials constituting the luminescent material include fused ring derivatives such as anthracene and pyrene, metal complex compounds such as tris(8-quinolinolato)aluminum, bisstyryl derivatives such as bisstyrylanthracene derivatives and distyrylbenzene derivatives, and tetraphenyl. Examples include butadiene derivatives, dibenzofuran derivatives, carbazole derivatives, indolocarbazole derivatives, polyphenylene vinylene derivatives, and the like. Dopant materials used when the light-emitting layer emits triplet light (phosphorescence) include iridium (Ir), ruthenium (Ru), palladium (Pd), platinum (Pt), osmium (Os), and rhenium (Re). ) A metal complex compound containing at least one metal selected from the group consisting of: The ligands constituting the metal complex compound can be appropriately selected depending on the required emission color, organic EL display device performance, and relationship with the host compound. Preferably, it has an aromatic heterocycle. Specific examples include tris(2-phenylpyridyl)iridium complex, bis(2-phenylpyridyl)(acetylacetonato)iridium complex, and tetraethylporphyrin platinum complex. Two or more types of these may be used.

<電子輸送層>
電子輸送層は、陰極から注入された電子を発光層まで輸送する層である。低駆動電圧を達成するためにも、本発明の有機EL層が、電子輸送層を含むことが好ましい。電子輸送層には、電子注入効率が高く、注入された電子を効率良く輸送することが望まれる。そのため、電子輸送層は、電子親和力および電子移動度が大きく、安定性に優れ、トラップとなる不純物が製造時および使用時に発生しにくい物質であることが好ましい。特に、膜厚が大きい場合には、低分子量の化合物は結晶化するなどして膜質が劣化しやすいため、分子量400以上の化合物が好ましい。なお、正孔と電子の輸送バランスを考えた場合に、再結合しなかった正孔が陽極から陰極側へ流れることを効率よく阻止できる役割を電子輸送層が有することも好ましく、本発明における電子輸送層には、正孔の移動を効率よく阻止できる正孔阻止層も同義のものとして含まれる。電子輸送層は、単層であっても複数の層が積層されて構成されていてもよい。
<Electron Transport Layer>
The electron transport layer is a layer that transports electrons injected from the cathode to the light-emitting layer. In order to achieve a low driving voltage, it is preferable that the organic EL layer of the present invention includes an electron transport layer. It is desired that the electron transport layer has a high electron injection efficiency and efficiently transports the injected electrons. Therefore, it is preferable that the electron transport layer is a material that has a large electron affinity and electron mobility, is excellent in stability, and is unlikely to generate impurities that become traps during production and use. In particular, when the film thickness is large, low-molecular-weight compounds are prone to crystallization and other deterioration in film quality, so compounds with a molecular weight of 400 or more are preferable. In addition, when considering the transport balance of holes and electrons, it is also preferable that the electron transport layer has a role of efficiently preventing holes that have not been recombined from flowing from the anode to the cathode, and the electron transport layer in the present invention also includes a hole blocking layer that can efficiently prevent the movement of holes. The electron transport layer may be a single layer or may be composed of a plurality of layers stacked together.

電子輸送層を構成する電子輸送材料としては、例えば、ナフタレン、アントラセンなどの縮合多環芳香族誘導体などが挙げられる。これらを2種以上用いてもよい。これらの中でも、駆動電圧をより低減し、高効率発光が得られることから、電子受容性窒素を含むヘテロアリール環構造を有する化合物が好ましい。 Examples of the electron transport material constituting the electron transport layer include fused polycyclic aromatic derivatives such as naphthalene and anthracene. Two or more types of these may be used. Among these, compounds having a heteroaryl ring structure containing electron-accepting nitrogen are preferred because they can further reduce the driving voltage and provide highly efficient light emission.

ここで言う電子受容性窒素とは、隣接原子との間に多重結合を形成している窒素原子を表す。窒素原子が高い電子陰性度を有することから、かかる多重結合は電子受容的な性質を有する。そのため、電子受容性窒素を含む芳香族複素環は、高い電子親和性を有する。電子受容性窒素を有する電子輸送材料は、高い電子親和力を有する陰極からの電子を受け取りやすいことから、駆動電圧をより低減することができる。また、発光層への電子の供給が多くなり、再結合確率が高くなるため、発光効率が向上する。 The electron-accepting nitrogen herein refers to a nitrogen atom forming multiple bonds with adjacent atoms. Since nitrogen atoms have high electronegativity, such multiple bonds have electron-accepting properties. Therefore, an aromatic heterocycle containing electron-accepting nitrogen has high electron affinity. An electron transport material having electron-accepting nitrogen can easily receive electrons from a cathode having a high electron affinity, so that the driving voltage can be further reduced. Furthermore, more electrons are supplied to the light-emitting layer, increasing the probability of recombination, and thus improving the light-emitting efficiency.

<p型電荷発生層>
上述したように、本発明の金属ドープ層は、タンデム型発光素子における電子を供給するn型電荷発生層として好適に機能するが、その場合は正孔を供給するp型電荷発生層を積層させて用いるのが一般的である。p型電荷発生層は通常、正孔輸送材料に電子受容性の大きなp型ドーパントを微量ドープして形成される。ホスト材料である正孔輸送材料には、正孔輸送層の項で説明したようなアリールアミン誘導体材料が好適に用いられる。またp型ドーパントには、テトラフルオロ-7,7,8,8-テトラシアノキノジメタン(F4-TCNQ)といったTCNQ誘導体、ラジアレン誘導体、ヨウ素、FeCl、FeF、SbClなどを用いることができるが、ラジアレン誘導体が好ましい。また、HATCN6と呼ばれるヘキサアザトリフェニレン化合物の薄膜にアリールアミン誘導体を積層させた層もp型電荷発生層として用いることができる。
<p-type charge generation layer>
As described above, the metal-doped layer of the present invention functions favorably as an n-type charge generating layer that supplies electrons in a tandem-type light-emitting device, but in that case, it is common to use a p-type charge generating layer that supplies holes by laminating it. The p-type charge generating layer is usually formed by doping a small amount of a p-type dopant with high electron-accepting properties into a hole transport material. The hole transport material, which is the host material, is preferably an arylamine derivative material as described in the section on the hole transport layer. As the p-type dopant, a TCNQ derivative such as tetrafluoro-7,7,8,8-tetracyanoquinodimethane (F4-TCNQ), a radialene derivative, iodine, FeCl 3 , FeF 3 , SbCl 5 , etc. can be used, but a radialene derivative is preferred. In addition, a layer in which an arylamine derivative is laminated on a thin film of a hexaazatriphenylene compound called HATCN6 can also be used as a p-type charge generating layer.

<第二電極>
本発明において第二電極7は、ボトムエミッション型の場合には光反射性の電極、トップエミッション型の場合には光透過性の電極である必要がある。
<Second Electrode>
In the present invention, the second electrode 7 must be a light-reflective electrode in the case of a bottom emission type, and a light-transmitting electrode in the case of a top emission type.

ボトムエミッション型であれば、ある膜厚以上で可視光の高い反射率を示し、かつ低い電気抵抗を示す材料が好ましく、AgまたはAgを主体として含むAg合金膜が、反射率が高いため有用である。Ag合金膜は、主成分をAgとしたMgAg合金などを用いることができる。また、AlまたはAlを主体として含むAl合金膜もボトムエミッション用の第二電極として良好である。Crを含有するAlCr合金膜やNiを含有するAlNi合金膜は、純Al並みの高い反射率を有し、且つ、低い電気抵抗を実現できるため好ましい。 If it is a bottom emission type, it is preferable to use a material that exhibits a high reflectance of visible light at a certain thickness or more and a low electrical resistance, and Ag or an Ag alloy film containing Ag as a main component is useful because of its high reflectance. be. As the Ag alloy film, a MgAg alloy containing Ag as a main component or the like can be used. Furthermore, Al or an Al alloy film containing Al as a main component is also suitable as the second electrode for bottom emission. An AlCr alloy film containing Cr and an AlNi alloy film containing Ni are preferable because they have a reflectance as high as that of pure Al and can realize low electrical resistance.

トップエミッション型であれば、例えば、透明な酸化錫、酸化インジウム、酸化錫インジウム(ITO)などの導電性金属酸化物、を用いることができるが、有機EL層へのダメージを避けるためにも蒸着で作製できるMgAg合金の薄膜が好ましい。 If it is a top emission type, for example, transparent conductive metal oxides such as tin oxide, indium oxide, and indium tin oxide (ITO) can be used, but in order to avoid damage to the organic EL layer, vapor deposition A thin film of an MgAg alloy that can be produced by is preferred.

第二電極の抵抗は、第一電極同様、発光素子の発光に十分な電流が供給できればよいので限定されないが、発光素子の消費電力の観点からは低抵抗であることが望ましい。電極の厚みは透過率や抵抗値などの特性に合わせて任意に選ぶ事ができるが、ボトムエミッション型であれば、100nm~300nm、トップエミッション型であれば、10nm~30nmの間で用いることができる。 Like the first electrode, the resistance of the second electrode is not limited as long as it can supply sufficient current for light emission of the light emitting element, but from the viewpoint of power consumption of the light emitting element, a low resistance is desirable. The thickness of the electrode can be arbitrarily selected according to characteristics such as transmittance and resistance value, but for bottom emission type, it is 100 nm to 300 nm, and for top emission type, it is 10 nm to 30 nm. can.

<配線、TFT>
本発明においては、上述のとおり、基材1に含まれるものとして配線やTFT8などの駆動回路が設けられる場合がある。
<Wiring, TFT>
In the present invention, as described above, wiring and driving circuits such as TFTs 8 may be provided as components included in the base material 1 .

有機EL表示装置がアクティブ駆動型トップエミッション方式である場合、パターニング加工されたアイランド型の第一電極2が、予め基材1の一部として形成されているTFTと接続される場合が多い。 When the organic EL display device is an active-drive top-emission type, the patterned island-shaped first electrode 2 is often connected to a TFT that is formed in advance as part of the substrate 1.

TFTの半導体層としては、a-Si(非晶質シリコン)、p-Si(多結晶シリコン)、マイクロクリスタルシリコン、In-Ga-Zn-Oなどに代表される酸化物、p-Siと酸化物を併用したLTPO(Low Temperature Polycrystalline Oxide)などがあるが、一般的にa-SiTFT、p-SiTFTの2種類が用いられる。a-SiTFTは、電子の動き易さを示す指標である移動度が低い半面、比較的製造プロセスが短く、大型基板にも製造できるため、小型~大型ディスプレイまで幅広く用いることができる。一方、p-SiTFTは、移動度が高く、基板上にドライバー回路などを形成できる。製造工程はa-Siより長く、大型基板では製造の難易度が高いため、中小型のディスプレイに主に用いることが好ましい。特にp-SiTFTにおけるp-Siは、一般的にa-Siをスタート膜としてレーザーを照射し、瞬間的に溶融、結晶化を行うことで形成できる。また、a-SiTFTの製造工程では使用しない、リンやボロンをSi中に注入するドーピングという工程があり、Si膜への不純物ドーピングによりTFT特性の閾値制御をしてもよい。 Semiconductor layers for TFTs include a-Si (amorphous silicon), p-Si (polycrystalline silicon), microcrystalline silicon, oxides such as In-Ga-Zn-O, and p-Si and oxides. There are LTPO (Low Temperature Polycrystalline Oxide) which uses a combination of materials, but generally two types are used: a-SiTFT and p-SiTFT. Although a-Si TFTs have low mobility, which is an indicator of how easily electrons move, they require a relatively short manufacturing process and can be manufactured on large substrates, so they can be used in a wide range of applications from small to large displays. On the other hand, p-Si TFTs have high mobility and can be used to form driver circuits on the substrate. The manufacturing process is longer than a-Si, and large substrates are difficult to manufacture, so it is preferable to use it mainly for small and medium-sized displays. In particular, p-Si in a p-Si TFT can generally be formed by using a-Si as a starting film and irradiating it with a laser to instantaneously melt and crystallize it. In addition, there is a doping process in which phosphorus or boron is injected into Si, which is not used in the a-Si TFT manufacturing process, and the threshold value of TFT characteristics may be controlled by doping impurities into the Si film.

TFTを構造面から大別すると、ボトムゲート型とトップゲート型に分類できる。a-SiTFTではボトムゲート型、p-SiTFTではトップゲート型とすることが好ましい。例えばトップゲート型であれば、半導体層にドレイン側の電極、ソース側の電極が接続し、半導体層上方にゲート電極が設けられる。TFTは、薄膜形成、パターニング、エッチング、洗浄の要素工程を数回繰り返すことで基材に形成される。TFTの形成方法は公知の方法を用いることができる。また、ボトムゲート型ではゲート電極を最下層に配置し、その上層に半導体層/絶縁膜があり、さらに上層にソース電極、ドレイン電極が形成される。ゲート電極とソース電極およびドレイン電極を直線で結ぶと逆三角形になる、「逆スタガ構造」とも呼ばれる構造でもよい。 From the structural standpoint, TFTs can be broadly classified into bottom-gate and top-gate types. It is preferable to use the bottom-gate type for a-Si TFTs and the top-gate type for p-Si TFTs. For example, in the top-gate type, the drain electrode and source electrode are connected to the semiconductor layer, and the gate electrode is provided above the semiconductor layer. TFTs are formed on a substrate by repeating the elemental processes of thin-film formation, patterning, etching, and cleaning several times. TFTs can be formed using known methods. In the bottom-gate type, the gate electrode is placed at the bottom layer, the semiconductor layer/insulating film is placed above it, and the source electrode and drain electrode are formed on the top layer. A structure called an "inverted staggered structure" in which a straight line connecting the gate electrode, source electrode, and drain electrode forms an inverted triangle may also be used.

<平坦化層>
特にアクティブ駆動型のように、例えば図2に示されるように基材1の内部に配線やTFT8が設けられる場合、平坦化層9を用いることが好ましい。平坦化層を設けることにより、配線やTFTの凹凸を覆い、平坦化することができる。この場合、平坦化層上に第一電極2が設けられるため、第一電極と配線やTFTとは、平坦化層に形成されたコンタクトホールを介して接続することが好ましい。平坦化層としては、公知の有機物または無機物のどちらにも限定されないが、加工性の面から感光性樹脂組成物の硬化膜を含むことが好ましい。平坦化層は、大判基板に薄い膜を均一に形成することができるスピンコート法、スリットコート法、ディップコート法、スプレーコート法、印刷法などのウェットコーティング法で塗布することができる。
<Planarization Layer>
In particular, in the case of an active driving type, for example, when wiring or TFT 8 is provided inside the substrate 1 as shown in FIG. 2, it is preferable to use a planarization layer 9. By providing a planarization layer, the unevenness of the wiring or TFT can be covered and planarized. In this case, since the first electrode 2 is provided on the planarization layer, it is preferable that the first electrode and the wiring or TFT are connected through a contact hole formed in the planarization layer. The planarization layer is not limited to either a known organic material or an inorganic material, but preferably contains a cured film of a photosensitive resin composition from the viewpoint of processability. The planarization layer can be applied by a wet coating method such as a spin coating method, a slit coating method, a dip coating method, a spray coating method, or a printing method that can uniformly form a thin film on a large-sized substrate.

平坦化層に含まれる感光性樹脂組成物は、(A)アルカリ可溶性樹脂、(B)感光剤および(C)有機溶剤を含有することが好ましく、さらに(D)着色材料を含んでも良い。感光性樹脂組成物として(A)アルカリ可溶性樹脂と(B)感光剤を組み合わせて含有させることにより、感光性を利用したパターン加工が可能となる。また、(C)有機溶剤を含有することにより、ワニスの状態にすることができ、塗布性を向上させることができる場合がある。さらに、感光性樹脂組成物が(D)着色材料を含有することにより、平坦化層を黒色化することができる。感光性樹脂組成物は、さらに他の成分を含有してもよい。 The photosensitive resin composition contained in the planarization layer preferably contains (A) an alkali-soluble resin, (B) a photosensitizer, and (C) an organic solvent, and may further contain (D) a coloring material. By containing (A) an alkali-soluble resin and (B) a photosensitizer in combination as the photosensitive resin composition, pattern processing using photosensitivity becomes possible. In addition, by containing (C) an organic solvent, it is possible to make it in a varnish state, which may improve the coatability. Furthermore, by containing (D) a coloring material in the photosensitive resin composition, the planarization layer can be blackened. The photosensitive resin composition may further contain other components.

上記(A)アルカリ可溶性樹脂の材料としては、例えば、アクリル樹脂、エポキシ樹脂、ポリアミド樹脂、シロキサン樹脂、およびこれら樹脂の前駆体などが挙げられ、膜厚は凹凸を覆うのに十分であれば特に限定されない。遮光性や反射防止の観点から着色が必要になった場合には、適宜着色材料を含有することが好ましい。 Examples of materials for the alkali-soluble resin (A) include acrylic resins, epoxy resins, polyamide resins, siloxane resins, and precursors of these resins, especially if the film thickness is sufficient to cover unevenness. Not limited. If coloring is required from the viewpoint of light-shielding properties or antireflection, it is preferable to contain a coloring material as appropriate.

<スペーサ>
さらに、後工程において第二電極7上を覆う構造物を支え、表示装置の強度を確保するため、画素分割部4上にスペーサを作製することが好ましい。ただし、前述の通り本発明においては近接する表示画素間に存在する凹凸構造をダム部と定義するため、ダム部と区別して画素分割部上に設けられたものをスペーサと呼ぶ。
<Spacer>
Furthermore, in order to support the structure covering the second electrode 7 in a subsequent process and ensure the strength of the display device, it is preferable to form a spacer on the pixel dividing section 4. However, as described above, in the present invention, the concavo-convex structure existing between adjacent display pixels is defined as a dam part, and therefore, what is provided on the pixel division part is called a spacer to distinguish it from the dam part.

本発明の有機EL表示装置において、スペーサは、画素分割部上に設けられる。第一の目的として、スペーサを設けることで、有機EL層を形成する際の基板と蒸着マスクとの接触面積を小さくでき、それにより、工程中でのパーティクル発生を抑制することができる。この結果、パネルの歩留まり低下や、発光素子の劣化を抑制することができる。また第二の目的として、前述したように、後工程において第二電極上を覆う構造物を支え、表示装置の強度を確保するため、画素分割層上にスペーサを作製する必要がある。スペーサは、画素分割層と同様にパターニング加工が必須であり、除去部の残渣は、短絡や黒点などの欠陥に直結する場合がある。さらに、スペーサの縁の形状によっては第二電極の断線の原因となるため、なだらかな順テーパー形状であることなどの加工性も求められる。 In the organic EL display device of the present invention, the spacer is provided on the pixel dividing section. The first purpose is that by providing the spacer, the contact area between the substrate and the vapor deposition mask when forming the organic EL layer can be reduced, thereby suppressing the generation of particles during the process. As a result, a decrease in panel yield and deterioration of light emitting elements can be suppressed. As a second purpose, as described above, it is necessary to fabricate spacers on the pixel dividing layer in order to support the structure covering the second electrode in the post-process and ensure the strength of the display device. Like the pixel division layer, the spacer requires patterning, and the residue from the removed portion may directly lead to defects such as short circuits and black spots. Furthermore, since the shape of the edge of the spacer may cause disconnection of the second electrode, workability such as a gently tapered shape is also required.

スペーサとしては、必要な機械的特性や電気的特性を有する材料であれば特に限定なく使用可能であるため、公知の有機物または無機物のどちらにも限定されないが、加工性の面から感光性樹脂組成物の硬化膜であることが好ましい。また、画素分割層と同じ材料を一括加工で形成することにより、プロセスタイムを短縮したパネルの歩留まり向上やコストダウンを達成することができる。 The spacer can be any material having the necessary mechanical and electrical properties, and is not limited to either known organic or inorganic materials, but is preferably a cured film of a photosensitive resin composition from the standpoint of processability. In addition, by forming the spacer using the same material as the pixel dividing layer in a single process, it is possible to shorten the process time, improve the panel yield, and reduce costs.

また、スペーサの縁の形状によっては第二電極の断線の原因となるため、なだらかな順テーパー形状であることが好ましい。ここで順テーパー形状とは、画素分割部とスペーサの界面における接線と、スペーサのテーパー部分の表面におけるスペーサ最大厚みの50%の膜厚の位置における接線が作る角度が90°未満の状態を指す。 In addition, since the shape of the edge of the spacer can cause the second electrode to break, a gentle forward tapered shape is preferable. Here, a forward tapered shape refers to a state in which the angle formed by the tangent at the interface between the pixel division section and the spacer and the tangent at a position where the film thickness is 50% of the maximum thickness of the spacer on the surface of the tapered part of the spacer is less than 90°.

スペーサの厚みは、通常0.3μm~10μmであるが、蒸着マスクとの接触や第二電極上を覆う構造物を支えるのに十分であれば特に限定されない。 The thickness of the spacer is usually 0.3 μm to 10 μm, but is not particularly limited as long as it is sufficient to support the structure covering the second electrode and to contact the deposition mask.

<封止層>
第二電極7を形成後、例えば図15に示されるように封止層10により封止をおこなうことが好ましい。有機ELの発光素子が酸素や水分に弱いとされるためであり、信頼性の高い表示装置を得るためにはできるだけ酸素と水分の少ない雰囲気下で封止をおこなうことが好ましい。封止層に使用する部材についても、ガスバリア性の高いものを選定することが好ましく、基材1同様にガラス、樹脂フィルム、ガスバリア膜などから適宜選択する。例えば、ガスバリア膜の一例として、SiO(酸化シリコン)、SiN(窒化シリコン)、SiON(酸窒化シリコン)などの材料が挙げられる。また、SiO(酸化シリコン)、SiN(窒化シリコン)、SiON(酸窒化シリコン)などの材料を用い形成された層の上に、アクリル樹脂、シリコーン樹脂などの樹脂材料からなる封止層を設けてもよい。トップエミッション型である表示装置の場合においては、光透過性の材料で形成されることが好ましい。
<Sealing layer>
After forming the second electrode 7, it is preferable to seal with a sealing layer 10 as shown in FIG. 15. This is because organic EL light-emitting elements are considered to be vulnerable to oxygen and moisture, and in order to obtain a highly reliable display device, it is preferable to seal in an atmosphere with as little oxygen and moisture as possible. It is also preferable to select a material with high gas barrier properties for the sealing layer, and similarly to the substrate 1, it is appropriately selected from glass, resin film, gas barrier film, etc. For example, as an example of a gas barrier film, materials such as SiO 2 (silicon oxide), SiN (silicon nitride), and SiON (silicon oxynitride) can be mentioned. In addition, a sealing layer made of a resin material such as an acrylic resin or a silicone resin may be provided on a layer formed using materials such as SiO 2 (silicon oxide), SiN (silicon nitride), and SiON (silicon oxynitride). In the case of a top-emission type display device, it is preferable to form it from a light-transmitting material.

また接着が必要な場合に用いる接着剤にもガスバリア性の高いものが必要となるが、二液エポキシ接着剤(XNR、ナガセケムテックス(株)製)や有機デバイス用封止材(モイスチャーカット、(株)MORESCO製)などの一般的に知られているものから選択すればよいし、表示装置の周辺部においてフリットガラスをレーザーで溶融する方法でもよい。 In addition, when adhesion is required, adhesives with high gas barrier properties are required, such as two-component epoxy adhesives (XNR, manufactured by Nagase ChemteX Co., Ltd.) and sealing materials for organic devices (Moisture Cut, It may be selected from commonly known materials such as those manufactured by MORESCO Co., Ltd.), or a method may be used in which frit glass is melted with a laser in the peripheral area of the display device.

さらに水分への配慮として、封止工程で乾燥剤を導入することも有効である。乾燥剤としては酸化バリウムや酸化カルシウムなどが知られているが、水分の吸着性能が高ければ良く、特に限定されない。 As a further consideration to moisture, it is also effective to introduce a desiccant during the sealing process. Known desiccants include barium oxide and calcium oxide, but there is no particular limitation as long as they have high moisture adsorption performance.

<偏光層>
本発明の有機EL表示装置は、例えば図15に示されるようにさらに偏光層11を有することが好ましい。具体的には直線偏光層とλ/4位相差層とが積層され、表示装置に外部から入射した光の反射を抑制する。直線偏光層としては、特に限定されないが、例えば、ポリビニルアルコール系フィルムをヨウ素で染色し一軸延伸して得られるフィルムが多く用いられている。λ/4位相差層を構成する材料としても、特に限定されないが、耐熱性を有するポリイミド系樹脂などが好ましい。
<Polarizing Layer>
The organic EL display device of the present invention preferably further includes a polarizing layer 11 as shown in FIG. 15. Specifically, a linear polarizing layer and a λ/4 retardation layer are laminated to suppress reflection of light incident on the display device from the outside. The linear polarizing layer is not particularly limited, but for example, a film obtained by dyeing a polyvinyl alcohol film with iodine and uniaxially stretching it is often used. The material constituting the λ/4 retardation layer is also not particularly limited, but a heat-resistant polyimide resin is preferable.

<紫外線吸収層>
本発明の有機EL表示装置は、例えば図15に示されるようにさらに紫外線吸収層12を有することが好ましい。紫外線吸収層を有することにより、紫外線による基板や有機EL層5の劣化を抑制し、表示装置の信頼性を向上させることができる。紫外線吸収層としては、波長320nm以下の光を吸収する層が好ましく、波長360nm以下の光を吸収する層がより好ましく、波長420nm以下の光を吸収する層がさらに好ましい。ただし、波長420nm以上の光は表示に用いる青色の発光波長と重複するため、紫外線吸収層は、波長420nm以上の領域において高い透過率を有することが好ましい。このことは、本発明の有機EL表示装置が屋外で使用される場合において特に有効である。
<Ultraviolet absorbing layer>
The organic EL display device of the present invention preferably further includes an ultraviolet absorbing layer 12 as shown in FIG. 15, for example. By including the ultraviolet absorbing layer, deterioration of the substrate and the organic EL layer 5 due to ultraviolet rays can be suppressed, and the reliability of the display device can be improved. As the ultraviolet absorbing layer, a layer that absorbs light having a wavelength of 320 nm or less is preferable, a layer that absorbs light having a wavelength of 360 nm or less is more preferable, and a layer that absorbs light having a wavelength of 420 nm or less is even more preferable. However, since light having a wavelength of 420 nm or more overlaps with the emission wavelength of blue light used for display, it is preferable that the ultraviolet absorbing layer has a high transmittance in the wavelength range of 420 nm or more. This is particularly effective when the organic EL display device of the present invention is used outdoors.

<有機EL表示装置の製造方法>
本発明の有機EL表示装置は、基材上に第一電極と画素分割層を有する基板、さらに有機EL層および第二電極を有する有機EL表示装置であって、該画素分割層に画素開口部と画素分割部とダム部を含み、該有機EL層にアルカリ金属ドープ層、または希土類金属ドープ層を含む、有機EL表示装置である。本発明の有機EL表示装置の製造方法の一例について、図15のトップエミッション型有機EL表示装置を製造する場合を例として用いて説明する。
<Method for manufacturing organic EL display device>
The organic EL display device of the present invention is an organic EL display device having a substrate having a first electrode and a pixel dividing layer on the base material, further comprising an organic EL layer and a second electrode, and wherein the pixel dividing layer has a pixel opening. The organic EL display device includes a pixel dividing section and a dam section, and the organic EL layer includes an alkali metal doped layer or a rare earth metal doped layer. An example of the method for manufacturing an organic EL display device of the present invention will be described using the case of manufacturing a top emission type organic EL display device shown in FIG. 15 as an example.

まず、樹脂フィルムである基材のベース1a上に配線とTFT8を設ける。工程としては、「ゲート電極形成工程」、「ゲート絶縁膜形成工程」、「Si膜形成工程」、「ソース、ドレイン電極形成工程」などのTFT形成工程に加えて、電気的な接続を確保するための配線を配置するが、全て公知の方法を用いて形成することができる。 First, wiring and TFT 8 are provided on base 1a, which is a resin film. In addition to the TFT formation processes such as ``gate electrode formation process,'' ``gate insulating film formation process,'' ``Si film formation process,'' and ``source and drain electrode formation process,'' the process includes ensuring electrical connection. All wiring can be formed using known methods.

次に、平坦化層9を、スリットコート法で塗布して成膜、加熱硬化させる。この際に、第一電極2との接続を目的としたコンタクトホールを設けておくが、平坦化層9として用いる材料が感光性であればフォトリソ加工で、非感光であればレジスト材料をマスクとした一般的なエッチング加工で対応することができる。このようにして、基材1が完成する。 Next, the planarization layer 9 is applied by slit coating to form a film, and then heated and cured. At this time, contact holes are provided for the purpose of connection with the first electrode 2. If the material used for the planarization layer 9 is photosensitive, this can be achieved by photolithography, and if it is not photosensitive, this can be achieved by general etching using a resist material as a mask. In this way, the substrate 1 is completed.

続いて、基材上に第一電極2として、AgPdCuとITOを順に成膜し、パターニング加工を施して第一電極2とする。 Subsequently, films of AgPdCu and ITO are sequentially formed on the base material as the first electrode 2, and patterned to form the first electrode 2.

本発明の有機EL表示装置は、第一電極2の空隙に画素分割層のうち画素分割部とダム部を有し、画素分割層の開口部である画素開口部が表示画素となる。 The organic EL display device of the present invention has a pixel dividing portion and a dam portion of the pixel dividing layer in the gap of the first electrode 2, and the pixel opening, which is the opening of the pixel dividing layer, becomes a display pixel.

本発明の有機EL表示装置の特徴である画素分割部とダム部の加工方法は、一般的な方法によって形成することができる。例えば、ダム部が凸状構造もしくは凹状構造のどちらであっても、画素分割部とダム部の領域一面に絶縁性の材料を加工し、その後、画素間の必要な個所に凸状もしくは凹状に追加工する方法を選択することができる。ダム部おいて凸状に追加工する際の材料や加工方法は、画素分割部と同一でも良いし、異なっていても良い。また、凹状構造の場合は、ドライエッチングやウェットエッチングなどの加工方法を選択することができ、等方性や異方性の条件選択によってテーパー角を調整すれば良い。 The pixel division part and the dam part, which are the characteristics of the organic EL display device of the present invention, can be formed by a general method. For example, regardless of whether the dam part has a convex structure or a concave structure, an insulating material is processed over the area of the pixel dividing part and the dam part, and then a convex or concave structure is applied to the necessary locations between pixels. You can choose the method of additional machining. The material and processing method for additionally machining the dam part into a convex shape may be the same as or different from that of the pixel dividing part. Further, in the case of a concave structure, a processing method such as dry etching or wet etching can be selected, and the taper angle may be adjusted by selecting isotropic or anisotropic conditions.

特に重要なダム部のテーパー角の制御には、加工の容易さから、感光性材料の露光や現像、さらには硬化条件などで適宜調整することが好ましい。特に、露光条件におけるプロキシミティ露光のギャップ量やステッパー露光のフォーカス、現像条件における現像液の選択、硬化条件における昇温速度などで、ダム部のテーパー角を調整することが好ましい。 To control the taper angle of the dam section, which is particularly important, it is preferable to appropriately adjust the exposure and development of the photosensitive material, as well as the curing conditions, for ease of processing. In particular, it is preferable to adjust the taper angle of the dam section by adjusting the gap amount of the proximity exposure and the focus of the stepper exposure in the exposure conditions, the selection of the developer in the development conditions, and the temperature rise rate in the curing conditions.


例えば硬化条件では、ホットプレートやオーブン等の加熱装置を用いて、所定の温度、例えば180~250℃で所定の時間、例えばホットプレート上なら5~90分間、オーブンならば30~120分間、加熱処理(ポストベーク)で架橋反応を進行させることができる。このポストベークの前に、比較的低温でベーク(ミドルベーク)することもできる。また、ミドルベーク、ポストベークを3段階以上の多段階に分けて加熱する事もできる。このようなミドルベーク、ポストベークの工夫により、ダム部のテーパー角を調整することができる。これらの加熱処理は、ホットプレート、オーブン、赤外線ヒーターなど、公知の加熱方法を使用することができる。それ以外にも、ポストベークに先立ち、現像後の基板に活性光線により全面再露光(ブリーチ)することができる。

For example, in the curing conditions, the crosslinking reaction can be progressed by heat treatment (post-baking) using a heating device such as a hot plate or oven at a predetermined temperature, for example, 180 to 250° C., for a predetermined time, for example, 5 to 90 minutes on a hot plate, or 30 to 120 minutes in an oven. Before this post-baking, baking at a relatively low temperature (middle baking) can also be performed. Furthermore, middle baking and post-baking can be performed in multiple stages of three or more. By such ingenuity in middle baking and post-baking, the taper angle of the dam portion can be adjusted. For these heating treatments, known heating methods such as a hot plate, oven, and infrared heater can be used. In addition, prior to the post-baking, the developed substrate can be re-exposed (bleached) to active light on the entire surface.

さらに、表面粗さの調整においても、研磨材を用いる機械研磨や、研磨材を噴射するショットブラストやウェットブラスト、プラズマ放電処理やRIEなど、いくつかの方法を組み合わせて調整することが可能である。この場合、発光素子が酸素や水分に弱いことから、ドライプロセスが好ましく、グロー放電処理、プラズマ放電処理、RIE、UV/オゾン処理等から選択することができる。特に酸素など反応性の高い雰囲気を用いたドライプロセスは表面粗さへの効果が大きく、RIEが好ましい。 Furthermore, surface roughness can be adjusted by combining several methods, such as mechanical polishing using an abrasive, shot blasting or wet blasting that sprays an abrasive, plasma discharge treatment, and RIE. . In this case, since the light emitting element is sensitive to oxygen and moisture, a dry process is preferable, and can be selected from glow discharge treatment, plasma discharge treatment, RIE, UV/ozone treatment, etc. In particular, a dry process using a highly reactive atmosphere such as oxygen has a large effect on surface roughness, and RIE is preferable.

続いて、本発明の有機EL表示装置は、有機EL層6を形成する工程を有する。有機EL層6を構成する正孔輸送層や発光層、電子輸送層など各層は、公知の方法で形成することができ、例えば、真空蒸着法やインクジェット法によって形成することができる。本発明においては、ダム部テーパー面における金属ドープ層の膜厚を管理する必要があることから、特に真空蒸着法が好ましい。真空蒸着法であれば、オフセット量と呼ばれる基板と蒸着源の相互の位置調整によって、ダム部テーパー面の膜厚を調整することができる。 Subsequently, the organic EL display device of the present invention has a step of forming an organic EL layer 6. Each layer such as a hole transport layer, a light emitting layer, and an electron transport layer constituting the organic EL layer 6 can be formed by a known method, for example, by a vacuum evaporation method or an inkjet method. In the present invention, since it is necessary to control the thickness of the metal doped layer on the tapered surface of the dam part, the vacuum evaporation method is particularly preferred. With the vacuum evaporation method, the film thickness on the tapered surface of the dam part can be adjusted by adjusting the mutual position of the substrate and the evaporation source, which is called an offset amount.

真空蒸着法の一つであるマスク蒸着法とは、蒸着マスクを用いて有機化合物を蒸着してパターニングする方法であり、例えば、所望のパターンを開口部とした蒸着マスクを基板の蒸着源側に配置して蒸着を行う方法が挙げられる。高精度の蒸着パターンを得るためには、平坦性の高い蒸着マスクを基板に密着させることが重要であり、一般的に、蒸着マスクに張力をかける技術や、基板背面に配置した磁石によって蒸着マスクを基板に密着させる技術などを用いることができる。蒸着マスクの製造方法としては、エッチング法や機械的研磨、サンドブラスト法、焼結法、レーザー加工法、感光性樹脂の利用、電鋳法などが挙げられるが、微細なパターンが必要な場合は、加工精度に優れるエッチング法や電鋳法を用いることが好ましい。 Mask deposition, which is one of the vacuum deposition methods, is a method of depositing and patterning an organic compound using a deposition mask. For example, a deposition mask with openings of a desired pattern is placed on the deposition source side of a substrate and deposition is performed. In order to obtain a highly accurate deposition pattern, it is important to closely attach a highly flat deposition mask to the substrate. Generally, a technique of applying tension to the deposition mask or a technique of closely attaching the deposition mask to the substrate using a magnet placed on the back of the substrate can be used. Examples of methods for manufacturing a deposition mask include etching, mechanical polishing, sandblasting, sintering, laser processing, the use of photosensitive resins, and electroforming. When a fine pattern is required, it is preferable to use etching or electroforming, which have excellent processing accuracy.

マスク蒸着法やインクジェット法は、パターンが精細になるほど難易度が高いため、例えば、発光色を決定する発光層など必要最小限に採用することが求められる。この場合、例えば発光層以外の正孔輸送層や電子輸送層、金属ドープ層などを各色共通とすることで、全面に成膜することが許容され、パネルの歩留まり向上やコストダウンを達成することができる。 The mask vapor deposition method and the inkjet method are more difficult as the pattern becomes finer, so for example, it is required to employ the minimum necessary amount of a light-emitting layer that determines the color of the emitted light. In this case, for example, by making the hole transport layer, electron transport layer, metal doped layer, etc. other than the light emitting layer common to each color, it is possible to form a film on the entire surface, improving the yield of the panel and reducing costs. Can be done.

本発明の有機EL表示装置は、さらに第二電極7を形成する。形成方法は公知の方法を用いることができるが、下地となる有機EL層6の劣化やダメージを避けやすいため、真空蒸着法が好ましい。 The organic EL display device of the present invention further includes a second electrode 7. Although a known method can be used for the formation method, a vacuum evaporation method is preferable because deterioration and damage to the underlying organic EL layer 6 can be easily avoided.

図15の有機EL表示装置を製造する方法においては、第二電極7を形成する工程の後、封止層10、偏光層11、紫外線吸収層12を順に積層形成する。各層とも、公知の方法で形成することができ、以上のようにして図15の有機EL表示装置が完成する。 In the method for manufacturing the organic EL display device of FIG. 15, after the step of forming the second electrode 7, the sealing layer 10, the polarizing layer 11, and the ultraviolet absorbing layer 12 are laminated in this order. Each layer can be formed by a known method, and the organic EL display device of FIG. 15 is completed in this manner.

以下、実施例等をあげて本発明を説明するが、本発明はこれらの例によって限定されるものではない。 The present invention will be explained below with reference to examples, but the present invention is not limited to these examples.

以下の各評価において、試験n数が記載されていないものについては、n=1で評価を行った。 In each of the following evaluations, where the number of tests n was not listed, the evaluation was performed with n=1.

<画素分割部およびダム部の設計>
後述する電気信頼性試験および折り曲げ信頼性試験で使用した基板の、第一電極と画素分割部、ダム部の設計を、図16の概略図に沿って説明する。第一電極2は、基材1(100mm×100mm)の中央部に、線幅60μm、100μmピッチ、長さ10mm、100本をストライプ状に作製した。すなわち、この時点で基材1の露出部分は40μm幅となる。
<Design of pixel division section and dam section>
The design of the first electrode, pixel division section, and dam section of the substrate used in the electrical reliability test and bending reliability test described later will be explained with reference to the schematic diagram of Fig. 16. The first electrode 2 was fabricated in a stripe shape of 100 lines, each having a line width of 60 µm, a pitch of 100 µm, and a length of 10 mm, in the center of the substrate 1 (100 mm x 100 mm). That is, the exposed portion of the substrate 1 at this point has a width of 40 µm.

この露出部分の中心に合わせ、絶縁層を線幅60μm、100μmピッチ、長さ10mm、101本をストライプ状に作製した。さらに、線幅60μmの中心に合わせて20μm幅をダム部とし、画素開口部40μm、画素分割部20μm、ダム部20μm、画素分割部20μmを繰り返し単位とするために、具体的には次のように加工した。凸状構造のダム部の場合は、画素分割部と同様に20μm幅の絶縁層をストライプ状に作製した。また、凹状構造のダム部の場合は、20μm幅を適宜エッチングで除去するが、画素分割部とダム部の感光性樹脂組成物を異なるものとする場合は、第一電極が露出するまでエッチングした後に、ダム部への絶縁層を追加で加工した。このようにして、画素開口部40μm、画素分割部20μm、ダム部20μm、画素分割部20μmを繰り返し単位とするストライプ状第一電極を持つ基板となる。 Aligned with the center of this exposed portion, the insulating layer was prepared in a stripe shape with a line width of 60 μm, a pitch of 100 μm, and a length of 10 mm, with 101 stripes. Furthermore, in order to make a dam section with a width of 20 μm aligned with the center of the line width of 60 μm, and to make a pixel opening 40 μm, a pixel division section 20 μm, a dam section 20 μm, and a pixel division section 20 μm into a repeating unit, the following specific processing was performed. In the case of a dam section with a convex structure, an insulating layer with a width of 20 μm was prepared in a stripe shape similar to the pixel division section. In addition, in the case of a dam section with a concave structure, the 20 μm width was appropriately removed by etching, but when the photosensitive resin composition of the pixel division section and the dam section was different, the etching was performed until the first electrode was exposed, and then an insulating layer was additionally processed on the dam section. In this way, a substrate with a stripe-shaped first electrode with a pixel opening 40 μm, a pixel division section 20 μm, a dam section 20 μm, and a pixel division section 20 μm into a repeating unit was obtained.

<画素分割部とダム部の表面粗さ>
各実施例および比較例における画素分割部とダム部の表面粗さは、後述する電気信頼性試験および折り曲げ信頼性試験で使用したものと同じパターン付き基板(100mm×100mm)の画素分離部とダム部を、原子間力顕微鏡(AFM、Dimension Icon、ブルカー社製)で観察した結果のうち、算術平均粗さ(Ra)を採用した。観察条件としては、RTESP-300プローブ、タッピングモード、スキャンサイズ5μm□、スキャンレート0.1Hz、サンプルライン数1,024本とした。
<Surface roughness of pixel division section and dam section>
The surface roughness of the pixel division portion and the dam portion in each of the examples and comparative examples was determined by observing the pixel division portion and the dam portion of the same patterned substrate (100 mm x 100 mm) as used in the electrical reliability test and bending reliability test described below with an atomic force microscope (AFM, Dimension Icon, manufactured by Bruker Corp.). The observation conditions were RTESP-300 probe, tapping mode, scan size 5 μm square, scan rate 0.1 Hz, and number of sample lines 1,024.

<画素分割層に含まれるシリカ粒子の観察>
各実施例および比較例における画素分割層に含まれるシリカ粒子は、後述する電気信頼性試験および折り曲げ信頼性試験で使用したものと同じパターン付き基板(100mm×100mm)の画素分割層を、透過型電子顕微鏡-エネルギー分散型X線分光法(TEM-EDX)により倍率50,000倍の条件で観測した撮像を、画像解析式粒度分布測定機(Mac-View、MOUNTECH社製)を用いて、測定した。すなわち、パターン付き基板の画素分割層の断面においてTEMの撮像上のシリカ粒子を無作為に30個選び(試験n数30)、それぞれについてTEMの撮像上の長径、短径およびアスペクト比を測定し、長径(nm)が5nm~30nmであり、かつアスペクト比が1.0~1.5の範囲にあるシリカ粒子を(a)成分と定義した。なお、1個のシリカ粒子についてTEMの撮像上の短径と長径が等しい場合、すなわち真円であった場合は、その直径を長径とみなした。(a)成分に該当するシリカ粒子の特徴を示す代表値としては、一次粒子径の平均値、すなわち、長径の平均値を算出し、小数点第一位を四捨五入した値、および、アスペクト比の平均値、すなわち、(a)成分に該当する個々のシリカ粒子のアスペクト比の平均値を算出し、小数点第二位を四捨五入した値を用いた。
Observation of Silica Particles Contained in the Pixel Dividing Layer
The silica particles contained in the pixel division layer in each Example and Comparative Example were obtained by observing the pixel division layer of the same patterned substrate (100 mm x 100 mm) as used in the electrical reliability test and bending reliability test described later by transmission electron microscope-energy dispersive X-ray spectroscopy (TEM-EDX) at a magnification of 50,000 times, using an image analysis type particle size distribution measuring instrument (Mac-View, manufactured by MOUNTECH). That is, 30 silica particles on the TEM image were randomly selected in the cross section of the pixel division layer of the patterned substrate (test n number 30), and the major axis, minor axis and aspect ratio on the TEM image for each were measured, and the major axis (nm) was 5 nm to 30 nm and the aspect ratio was in the range of 1.0 to 1.5. The silica particles were defined as component (a). Note that when the minor axis and major axis on the TEM image of one silica particle were equal, that is, when it was a perfect circle, the diameter was considered to be the major axis. As representative values showing the characteristics of the silica particles corresponding to component (a), the average primary particle diameter, i.e., the average long diameter, was calculated and rounded to the nearest tenth, and the average aspect ratio, i.e., the average aspect ratio of each of the silica particles corresponding to component (a) was calculated and rounded to the nearest tenth, was used.

各実施例および比較例における(a)成分の有無を、(a)成分有りをA、(a)成分無しをBと判定した。 The presence or absence of component (a) in each example and comparative example was rated as A for the presence of component (a) and B for the absence of component (a).

<ダム部の構造、ダム部のテーパー観察、画素分割部の膜厚とダム部の段差、画素分割部上とダム部テーパー面の金属ドープ層の膜厚測定>
各実施例および比較例におけるダム部の構造、ダム部のテーパー観察、画素分割部の膜厚とダム部の段差、画素分割部上とダム部テーパー面の金属ドープ層の膜厚は、後述する電気信頼性試験および折り曲げ信頼性試験で使用した有機EL表示装置の断面観察により評価した。具体的には、SIINT製SMI3200SEと(株)日立ハイテク製FB-2000A μ-Sampling Systemを用いたFIB法によって断面を作製し、透過型電子顕微鏡((株)日立ハイテク製H-9000UHR 2号機)により観察した。なお、透過型電子顕微鏡の観察における加速電圧は、300kVとした。なお、評価項目のうちダム部の構造については、凸状構造とした場合をA、凹状構造とした場合をBと判定した。
<Dam section structure, observation of the taper of the dam section, film thickness of the pixel division section and step of the dam section, film thickness measurement of the metal-doped layer on the pixel division section and the tapered surface of the dam section>
The structure of the dam part, taper observation of the dam part, the film thickness of the pixel division part and the step of the dam part, and the film thickness of the metal-doped layer on the pixel division part and the tapered surface of the dam part in each example and comparative example were evaluated by observing the cross section of the organic EL display device used in the electrical reliability test and bending reliability test described later. Specifically, a cross section was prepared by the FIB method using SMI3200SE manufactured by SIINT and FB-2000A μ-Sampling System manufactured by Hitachi High-Tech Corporation, and observed with a transmission electron microscope (H-9000UHR No. 2 manufactured by Hitachi High-Tech Corporation). The acceleration voltage in the observation with the transmission electron microscope was 300 kV. Regarding the structure of the dam part among the evaluation items, the case where it was a convex structure was judged as A, and the case where it was a concave structure was judged as B.

<駆動電圧試験>
各実施例および比較例における駆動電圧試験は、後述する各実施例および比較例で作製した有機EL表示装置において、任意の第一電極と第二電極を選択して10mA/cmで直流駆動し、初期駆動電圧を測定した。電圧の測定にはソースメータ(2400、ケースレーインスツルメンツ(株)製)を使用し、試験は10回行い(試験n数10)、平均値の小数第2位を四捨五入した結果を採用した。評価結果の駆動電圧は低いことが好ましく、2.5V未満を(A)、2.5V以上3.0V未満を(B)、3.0V以上3.5V未満を(C)、3.5V以上4.0V未満を(D)、4.0V以上を(E)と評価した。
<Drive voltage test>
The driving voltage test in each Example and Comparative Example was conducted by selecting an arbitrary first electrode and a second electrode and driving them with DC at 10 mA/cm 2 in the organic EL display device manufactured in each Example and Comparative Example described later. , the initial driving voltage was measured. A source meter (2400, manufactured by Keithley Instruments, Inc.) was used to measure the voltage, and the test was conducted 10 times (test n: 10), and the result of rounding off the average value to the second decimal place was used. The drive voltage in the evaluation results is preferably low, with (A) less than 2.5V, (B) more than 2.5V and less than 3.0V, (C) more than 3.0V less than 3.5V, and (C) more than 3.5V. Less than 4.0V was evaluated as (D), and 4.0V or more was evaluated as (E).

<電気信頼性試験>
各実施例および比較例における有機EL表示装置の電気信頼性試験は、後述する各実施例および比較例で作製した有機EL表示装置において、隣接する2本のストライプ状第一電極間に電圧5Vを印加した際の電流値を測定した。測定にはソースメータ(2400、ケースレーインスツルメンツ(株)製)を使用し、試験は20か所で行った(試験n数20)。さらに、測定結果の大小5つずつを除いた10回分の平均値を採用した。
<Electrical reliability test>
The electrical reliability test of the organic EL display device in each example and comparative example was conducted by applying a voltage of 5 V between two adjacent striped first electrodes in the organic EL display device manufactured in each example and comparative example described below. The current value when applied was measured. A source meter (2400, manufactured by Keithley Instruments, Inc.) was used for the measurement, and the test was conducted at 20 locations (n number of tests: 20). Furthermore, the average value of 10 measurements was used, excluding 5 large and 5 small measurements.

結果の電流値は、小さいほど漏れ電流が少なく電気信頼性が良好と判定した。評価結果は、5.0×10-6mA未満をA、5.0×10-6mA以上1.0×10-5mA未満をB、1.0×10-5mA以上5.0×10-5mA未満をC、5.0×10-5mA以上1.0×10-4mA未満をD、1.0×10-4mA以上をEとした。 The smaller the resulting current value, the smaller the leakage current and the better the electrical reliability was judged to be. The evaluation results were rated as A for less than 5.0×10 -6 mA, B for 5.0×10 -6 mA or more and less than 1.0×10 -5 mA, C for 1.0×10 -5 mA or more and less than 5.0×10 -5 mA, D for 5.0×10 -5 mA or more and less than 1.0×10 -4 mA, and E for 1.0×10 -4 mA or more.

<折り曲げ信頼性試験>
各実施例および比較例における有機EL表示装置の折り曲げ信頼性試験は、後述する各実施例および比較例で作製した有機EL表示装置を用いて行った。図17に示すように、発光素子が形成された基板(100mm×100mm)の、発光素子が形成された面と反対面の中央部に直径5mmの金属円柱を固定し、この円柱に沿って、円柱の抱き角0°(基板が平面の状態)から、円柱への抱き角が180°(円柱で折り返した状態)となる範囲で、繰り返し折り曲げ動作を行った後、折り曲げ部を光学顕微鏡で観察した。剥離発生が、折り曲げ動作1~49回であったものは折り曲げ信頼性が低く特性(E)、50~99回であったものを特性(D)、100~499回であったものを特性(C)、500~999回であったものを特性(B)、1,000回以上であったものは折り曲げ信頼性が高く特性(A)と判定した。なお、試験は10回行い(試験n数10)、剥離発生までの回数が最も小さい結果を採用した。
<Bending reliability test>
The bending reliability test of the organic EL display device in each example and comparative example was performed using the organic EL display device manufactured in each example and comparative example described later. As shown in FIG. 17, a metal cylinder with a diameter of 5 mm was fixed to the center of the surface opposite to the surface on which the light-emitting element was formed of a substrate (100 mm×100 mm) on which the light-emitting element was formed, and the substrate was repeatedly folded along the cylinder within a range from an embrace angle of 0° (substrate in a flat state) to an embrace angle of 180° (state folded back by the cylinder), and the folded portion was observed with an optical microscope. Those in which peeling occurred after 1 to 49 bending operations were judged to have low bending reliability as characteristic (E), those in which peeling occurred after 50 to 99 bending operations were judged to have characteristic (D), those in which peeling occurred after 100 to 499 bending operations were judged to have characteristic (C), those in which peeling occurred after 500 to 999 bending operations were judged to have characteristic (B), and those in which peeling occurred 1,000 times or more were judged to have high bending reliability as characteristic (A). The test was performed 10 times (test number n: 10), and the result with the smallest number of times until peeling occurred was adopted.

<感光性樹脂組成物の調製>
各実施例および比較例で用いた感光性樹脂組成物R-1~R-6は、次のようにして調製した。なお、用いた化合物のうち略語を使用しているものについて、名称を以下に示す。
BAHF:2,2-ビス(3-アミノ-4-ヒドロキシフェニル)ヘキサフルオロプロパン
BYK-333:シリコーン系界面活性剤BYK333(ビックケミー社製)
DFA:N,N-ジメチルホルムアミドジメチルアセタール
DPCA-60:カプロラクトン6モル変性ジペンタエリスリトールヘキサアクリレート(ペンチレンオキシ鎖を6個有する6官能アクリレート、日本化薬(株)製)
GA-5060P:フルオレン系アクリレートモノマー(大阪ガスケミカル(株)製)
GBL:γ-ブチロラクトン
MAP:3-アミノフェノール;メタアミノフェノール
MBA:3-メトキシ-n-ブチルアセテート
MEK-ST-40:シリカ粒子分散液(日産化学工業(株)製)。溶剤種はメチルエチルケトンである
MEK-ST-L:シリカ粒子分散液(日産化学工業(株)製)。溶剤種はメチルエチルケトンである
NMP:N-メチル-2-ピロリドン
ODPA:4,4’-オキシジフタル酸無水物
OSCAL-1421:シリカ粒子分散液(日揮触媒化成工業(株)製)。溶剤種はイソプロピルアルコールである
OXE03:“Irgacure”(登録商標)(BASFジャパン製)
PGME:プロピレングリコールモノメチルエーテル
PGMEA:プロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート
S0100CF:“Irgaphor”(登録商標)Black S0100CF
SiDA:1,3-ビス(3-アミノプロピル)テトラメチルジシロキサン
TR4020G:クレゾールノボラック樹脂(旭有機材工業(株)製)
TrisP-PA:1,1-ビス(4-ヒドロキシフェニル)-1-[4-[1-(4-ヒドロキシフェニル)-1-メチルエチル]フェニル]エタン(本州化学工業(株)製)
ZAH-106:電子材料用バインダー“フォレット”(登録商標)(綜研化学(株)製)
ZCR-1569H:酸変性エポキシアクリレート樹脂(日本化薬(株)製)
顔料分散剤1:直鎖状ポリアルキレンアミン構造とポリエーテル系高分子鎖とを有するポリマー型分散剤を次のとおり合成した。
<Preparation of Photosensitive Resin Composition>
The photosensitive resin compositions R-1 to R-6 used in the respective Examples and Comparative Examples were prepared as follows. Note that, among the compounds used, the names of those using abbreviations are shown below.
BAHF: 2,2-bis(3-amino-4-hydroxyphenyl)hexafluoropropane BYK-333: Silicone surfactant BYK333 (manufactured by BYK-Chemie)
DFA: N,N-dimethylformamide dimethyl acetal DPCA-60: dipentaerythritol hexaacrylate modified with 6 moles of caprolactone (a hexafunctional acrylate having six pentyleneoxy chains, manufactured by Nippon Kayaku Co., Ltd.)
GA-5060P: fluorene-based acrylate monomer (manufactured by Osaka Gas Chemicals Co., Ltd.)
GBL: γ-butyrolactone MAP: 3-aminophenol; meta-aminophenol MBA: 3-methoxy-n-butyl acetate MEK-ST-40: Silica particle dispersion (manufactured by Nissan Chemical Industries, Ltd.). The solvent type is methyl ethyl ketone MEK-ST-L: Silica particle dispersion (manufactured by Nissan Chemical Industries, Ltd.). The solvent type is methyl ethyl ketone NMP: N-methyl-2-pyrrolidone ODPA: 4,4'-oxydiphthalic anhydride OSCAL-1421: Silica particle dispersion (manufactured by JGC Catalysts and Chemicals Industries, Ltd.). The solvent type is isopropyl alcohol OXE03: "Irgacure" (registered trademark) (manufactured by BASF Japan)
PGME: Propylene glycol monomethyl ether PGMEA: Propylene glycol monomethyl ether acetate S0100CF: "Irgaphor" (registered trademark) Black S0100CF
SiDA: 1,3-bis(3-aminopropyl)tetramethyldisiloxane TR4020G: cresol novolac resin (manufactured by Asahi Organic Chemicals Co., Ltd.)
TrisP-PA: 1,1-bis(4-hydroxyphenyl)-1-[4-[1-(4-hydroxyphenyl)-1-methylethyl]phenyl]ethane (manufactured by Honshu Chemical Industry Co., Ltd.)
ZAH-106: Binder for electronic materials "FOLET" (registered trademark) (manufactured by Soken Chemical & Engineering Co., Ltd.)
ZCR-1569H: Acid-modified epoxy acrylate resin (manufactured by Nippon Kayaku Co., Ltd.)
Pigment dispersant 1: A polymer-type dispersant having a linear polyalkyleneamine structure and a polyether-based polymer chain was synthesized as follows.

103.00gのジエチレントリアミン(1mol)を耐圧容器1に仕込み、窒素雰囲気下、攪拌しながら100℃まで昇温させた。次いで、4405.00gのエチレンオキサイド(100mol)を耐圧容器2に仕込み、100℃まで昇温させて、0.1~0.3MPaの圧力下、ガス吹き込み管を通じて、気化させたエチレンオキサイドを窒素ガスにより加圧しながら耐圧容器1に連続して送り込みながら10分間撹拌を行い、ジエチレントリアミンとエチレンオキサイドとの付加反応生成物Aを得た。一旦25℃に自然冷却した後に開放系とし、付加重合を促進するためのアルカリ触媒として、0.5gの水酸化カリウムを添加し、撹拌した後に再び100℃まで昇温させ、耐圧容器1に気化させたエチレンオキサイドを連続して送り込みながら撹拌を2時間行い、付加反応生成物Bを得た。 103.00 g of diethylenetriamine (1 mol) was charged into pressure vessel 1 and heated to 100°C while stirring under a nitrogen atmosphere. Next, 4405.00 g of ethylene oxide (100 mol) was charged into pressure vessel 2 and heated to 100°C. Under a pressure of 0.1 to 0.3 MPa, vaporized ethylene oxide was continuously fed into pressure vessel 1 through a gas inlet tube while pressurizing with nitrogen gas, and stirring was performed for 10 minutes, obtaining an addition reaction product A of diethylenetriamine and ethylene oxide. After natural cooling to 25°C, the system was opened, and 0.5 g of potassium hydroxide was added as an alkaline catalyst to promote addition polymerization. After stirring, the system was heated again to 100°C, and vaporized ethylene oxide was continuously fed into pressure vessel 1 while stirring for 2 hours, obtaining an addition reaction product B.

別途、5810.00gのプロピレンオキサイド(100mol)を耐圧容器3に仕込み、100℃まで昇温させて、0.1~0.3MPaの圧力下、ガス吹き込み管を通じて、気化させたプロピレンオキサイドを窒素ガスにより加圧しながら耐圧容器1 に連続して送り込みながら3時間撹拌を行い、付加反応生成物Cを得た。50℃下にて50.00gの固体酸吸着剤(合成ケイ酸アルミニウム)を加えて3時間撹拌することでアルカリ触媒を吸着させた後に濾別により除去して、常温/大気圧下、淡黄色であり液状の顔料分散剤1を得た。 Separately, 5,810.00 g of propylene oxide (100 mol) was charged into pressure vessel 3 and heated to 100°C. Under a pressure of 0.1 to 0.3 MPa, vaporized propylene oxide was continuously pumped into pressure vessel 1 through a gas inlet tube while being pressurized with nitrogen gas and stirred for 3 hours, yielding addition reaction product C. 50.00 g of solid acid adsorbent (synthetic aluminum silicate) was added at 50°C and stirred for 3 hours to adsorb the alkali catalyst, which was then removed by filtration, yielding pigment dispersant 1, which is pale yellow in color and liquid at room temperature/atmospheric pressure.

なお、エチレンオキサイドとプロピレンオキサイドの耐圧容器1への送り込み量の終点は、ジエチレントリアミンに対してグラフト付加させたエチレンオキサイドの平均付加mol数と、プロピレンオキサイドの平均付加mol数が等しくなるように設定し、かつ、それぞれの平均付加mol数の合計は、最終的に得られる顔料分散剤1のアミン価が20(mgKOH/g)となるように設定した。 The end points for the amounts of ethylene oxide and propylene oxide fed into the pressure vessel 1 were set so that the average number of moles of ethylene oxide grafted onto diethylenetriamine was equal to the average number of moles of propylene oxide added, and the sum of the average number of moles added was set so that the amine value of the final pigment dispersant 1 was 20 (mg KOH/g).

顔料分散剤1の化学構造の解析は核磁気共鳴装置(H-NMR)を用いて行い、エチレンオキサイドの平均付加mol数と、プロピレンオキサイドの平均付加mol数の比率は、ピーク面積比(エチレンオキサイド由来プロトン:化学シフト3.65ppm、プロピレンオキサイド由来プロトン:化学シフト1.10ppm) に基づき、ジエチレントリアミンに対して最終的に付加したmol比率を定量化して確認した。また、顔料分散剤1が有するアルキレンオキサイド構造としては、エチレンオキサイド構造とプロピレンオキサイド構造のみであり、それら以外の混入が無いこともまた確認した。別途、赤外吸収スペクトルを用いた解析を行い、波長1,550cm-1における吸収ピークの消失により、ジエチレントリアミンを由来とする二級アミノ基の消失を確認し、一方で、1,600cm-1 における吸収ピークの消失により、ジエチレントリアミンを由来とする一級アミノ基の消失を確認したことから、原料として用いたジエチレントリアミンの水素原子が、全てポリアルキレンオキサイドに置換され、三級化したものと考えられた。 The chemical structure of Pigment Dispersant 1 was analyzed using a nuclear magnetic resonance apparatus ( 1 H-NMR), and the ratio of the average number of added moles of ethylene oxide to the average number of added moles of propylene oxide was determined by the peak area ratio (ethylene Protons derived from oxide: chemical shift: 3.65 ppm, protons derived from propylene oxide: chemical shift: 1.10 ppm), the molar ratio finally added to diethylenetriamine was quantified and confirmed. Furthermore, it was also confirmed that the alkylene oxide structures of Pigment Dispersant 1 were only ethylene oxide structures and propylene oxide structures, and that there was no other contamination. Separately, analysis using infrared absorption spectra was conducted, and the disappearance of the absorption peak at a wavelength of 1,550 cm -1 confirmed the disappearance of secondary amino groups derived from diethylenetriamine, while at 1,600 cm -1 Since the disappearance of the absorption peak confirmed the disappearance of the primary amino group derived from diethylenetriamine, it was thought that all the hydrogen atoms of diethylenetriamine used as a raw material were substituted with polyalkylene oxide and tertiaryized.

さらに、熱分解GC-MS を用いた解析(カラム温度40℃を基点に昇温速度毎分20℃にて320℃まで昇温) を行った結果、式(10)で表される構造に由来する、加熱によりポリエーテル系高分子鎖が開裂した後の熱分解物と考えられる三級アミン化合物(N,N-ジエチルメチルアミン)を検出し、ジエチレントリアミン由来の窒素原子に3つの炭素原子が結合した形態にあることを確認した。最後に、アミン価を「JIS K2501(2003)」に基づき、電位差滴定法により測定して求めた結果、20(mgKOH/g)であることを確認した。以上の手順により合成した顔料分散剤1は、分析の結果、目的とする化合物であることを確認することができた。 Furthermore, as a result of analysis using pyrolysis GC-MS (column temperature was 40°C as a starting point and the temperature was increased to 320°C at a rate of 20°C per minute), it was found that the structure expressed by formula (10) was A tertiary amine compound (N,N-diethylmethylamine), which is thought to be a thermal decomposition product after polyether polymer chains are cleaved by heating, was detected, and three carbon atoms were bonded to the nitrogen atom derived from diethylenetriamine. It was confirmed that it was in the following form. Finally, the amine value was determined by potentiometric titration according to "JIS K2501 (2003)" and was found to be 20 (mgKOH/g). As a result of analysis, it was confirmed that the pigment dispersant 1 synthesized by the above procedure was the desired compound.

Figure 2024044445000033
Figure 2024044445000033

顔料分散剤1は、下記式(11)で表される顔料分散剤に相当し、nが2であり、ポリエーテル系高分子鎖の末端基であるR22~R25が全て水素原子であり、(x+x+x+x)/(x+x+x+x+y+y+y+y)=0.50であり、R22~R25が水素原子であり、アミン価20(mgKOH/g)であり、固形分100重量%である、直鎖状ポリアルキレンアミン構造とポリエーテル系高分子鎖とを有する顔料分散剤である。 Pigment dispersant 1 corresponds to the pigment dispersant represented by the following formula (11), where n is 2, and R 22 to R 25 , which are the terminal groups of the polyether polymer chain, are all hydrogen atoms. , (x 1 +x 2 +x 3 +x 4 )/(x 1 +x 2 +x 3 +x 4 +y 1 +y 2 +y 3 +y 4 )=0.50, R 22 to R 25 are hydrogen atoms, and the amine value is 20 (mgKOH/g) and a solid content of 100% by weight, it is a pigment dispersant having a linear polyalkylene amine structure and a polyether polymer chain.

Figure 2024044445000034
Figure 2024044445000034

顔料分散剤2:アミン価が20(mgKOH/g)の顔料分散剤2を次の通り合成した。 Pigment dispersant 2: Pigment dispersant 2 having an amine value of 20 (mgKOH/g) was synthesized as follows.

103.00gのジエチレントリアミン(1mol)を耐圧容器1に仕込み、窒素雰囲気下、攪拌しながら100℃まで昇温させた。次いで、4405.00gのエチレンオキサイド(100mol)を耐圧容器2に仕込み、100℃まで昇温させて、0.1~0.3MPaの圧力下、ガス吹き込み管を通じて、気化させたエチレンオキサイドを窒素ガスにより加圧しながら耐圧容器1に連続して送り込みながら10分間撹拌を行い、ジエチレントリアミンとエチレンオキサイドとの付加反応生成物Aを得た。一旦25℃に自然冷却した後に開放系とし、付加重合を促進するためのアルカリ触媒として、0.5gの水酸化カリウムを添加し、撹拌した後に再び100℃まで昇温させ、耐圧容器1に気化させたエチレンオキサイドを連続して送り込みながら撹拌を2時間行い、付加反応生成物Bを得た
別途、5,810.00gのプロピレンオキサイド(100mol)を耐圧容器3に仕込み、100℃まで昇温させて、0.1~0.3MPaの圧力下、ガス吹き込み管を通じて、気化させたプロピレンオキサイドを窒素ガスにより加圧しながら耐圧容器1に連続して送り込みながら3時間撹拌を行い、付加反応生成物Cを得た。50℃下にて50.00gの固体酸吸
着剤(合成ケイ酸アルミニウム)を加えて3時間撹拌することでアルカリ触媒を吸着させた後に濾別により除去して、常温/大気圧下、淡黄色であり液状の顔料分散剤2を得た。
103.00 g of diethylenetriamine (1 mol) was charged into a pressure vessel 1, and the temperature was raised to 100° C. with stirring under a nitrogen atmosphere. Next, 4405.00 g of ethylene oxide (100 mol) was charged into the pressure container 2, heated to 100°C, and the vaporized ethylene oxide was injected with nitrogen gas through a gas blowing pipe under a pressure of 0.1 to 0.3 MPa. The mixture was stirred for 10 minutes while being continuously fed into the pressure container 1 under pressure, thereby obtaining an addition reaction product A of diethylenetriamine and ethylene oxide. After being naturally cooled to 25°C, the system was made into an open system, and 0.5g of potassium hydroxide was added as an alkali catalyst to promote addition polymerization. After stirring, the temperature was raised to 100°C again, and vaporized in a pressure vessel Stirring was carried out for 2 hours while continuously feeding ethylene oxide, and addition reaction product B was obtained. Separately, 5,810.00 g of propylene oxide (100 mol) was charged into pressure vessel 3, and the temperature was raised to 100°C. Then, under a pressure of 0.1 to 0.3 MPa, the vaporized propylene oxide was continuously fed into the pressure vessel 1 while being pressurized with nitrogen gas through the gas blowing pipe, and stirred for 3 hours to form the addition reaction product C. I got it. Add 50.00g of solid acid adsorbent (synthetic aluminum silicate) at 50℃ and stir for 3 hours to adsorb the alkali catalyst, then remove it by filtration to give a pale yellow color at room temperature/atmospheric pressure. A liquid pigment dispersant 2 was obtained.

なお、エチレンオキサイドとプロピレンオキサイドの耐圧容器1への送り込み量の終点は、ジエチレントリアミンに対してグラフト付加させたエチレンオキサイドの平均付加mol数と、プロピレンオキサイドの平均付加mol数が等しくなるように設定し、かつ、それぞれの平均付加mol数の合計は、最終的に得られる顔料分散剤のアミン価が20(mgKOH/g)となるように設定した。 The end points for the amounts of ethylene oxide and propylene oxide fed into the pressure vessel 1 were set so that the average number of moles of ethylene oxide grafted onto diethylenetriamine was equal to the average number of moles of propylene oxide added, and the sum of the average number of moles added was set so that the amine value of the final pigment dispersant was 20 (mg KOH/g).

<ポリイミド(PI-1)の合成>
乾燥窒素気流下、三口フラスコに、BAHFを31.13g(0.085mol;全アミンおよびその誘導体に由来する構造単位に対して77.3mol%)、SiDAを6.21g(0.0050mol;全アミンおよびその誘導体に由来する構造単位に対して4.5mol%)、末端封止剤として、MAPを2.18g(0.020mol;全アミンおよびその誘導体に由来する構造単位に対して9.5mol%)、NMPを150.00g秤量して溶解させた。ここに、NMP50.00gにODPAを31.02g(0.10mol;全カルボン酸およびその誘導体に由来する構造単位に対して100mol%)溶かした溶液を添加し、20℃で1時間攪拌し、次いで50℃で4時間攪拌した。その後、キシレン15gを添加し、水をキシレンとともに共沸しながら、150℃で5時間攪拌した。反応終了後、反応溶液を水3Lに投入し、析出した固体沈殿をろ過して得た。得られた固体を水で3回洗浄した後、80℃の真空乾燥機で24時間乾燥し、ポリイミド(PI-1)を得た。
<Synthesis of polyimide (PI-1)>
In a three-necked flask under a stream of dry nitrogen, 31.13 g (0.085 mol; 77.3 mol% based on structural units derived from total amines and derivatives) of BAHF and 6.21 g (0.0050 mol; total amine) of SiDA were added. 2.18 g (0.020 mol; 9.5 mol% based on the structural units derived from all amines and their derivatives) and 2.18 g (0.020 mol) of MAP as an end capping agent. ), 150.00 g of NMP was weighed and dissolved. To this, a solution of 31.02 g (0.10 mol; 100 mol% based on the structural units derived from all carboxylic acids and their derivatives) of ODPA dissolved in 50.00 g of NMP was added, stirred at 20 ° C. for 1 hour, and then The mixture was stirred at 50°C for 4 hours. Thereafter, 15 g of xylene was added, and the mixture was stirred at 150° C. for 5 hours while water was azeotroped with the xylene. After the reaction was completed, the reaction solution was poured into 3 L of water, and the precipitated solid precipitate was filtered. The obtained solid was washed three times with water and then dried in a vacuum dryer at 80° C. for 24 hours to obtain polyimide (PI-1).

<ポリイミド前駆体(PIP-1)の合成>
乾燥窒素気流下、三口フラスコに、ODPAを31.02g(0.10mol;全カルボン酸およびその誘導体に由来する構造単位に対して100mol%)、NMPを150g秤量して溶解させた。ここに、NMP50gにBAHFを25.64g(0.070mol;全アミンおよびその誘導体に由来する構造単位に対して56.0mol%)、SiDAを6.21g(0.0050mol;全アミンおよびその誘導体に由来する構造単位に対して4.0mol%)溶かした溶液を添加し、20℃で1時間攪拌し、次いで50℃で2時間攪拌した。次に、末端封止剤として、NMP15gにMAPを5.46g(0.050mol;全アミンおよびその誘導体に由来する構造単位に対して40.0mol%)溶かした溶液を添加し、50℃で2時間攪拌した。その後、NMP15gにDFAを23.83g(0.20mol)を溶かした溶液を投入した。投入後、50℃で3時間攪拌した。反応終了後、反応溶液を室温に冷却した後、反応溶液を水3Lに投入し、析出した固体沈殿をろ過して得た。得られた固体を水で3回洗浄した後、80℃の真空乾燥機で24時間乾燥し、ポリイミド前駆体(PIP-1)を得た。
<Synthesis of polyimide precursor (PIP-1)>
Under a dry nitrogen stream, 31.02 g (0.10 mol; 100 mol% relative to the total structural units derived from carboxylic acids and their derivatives) of ODPA and 150 g of NMP were weighed and dissolved in a three-neck flask. A solution of 25.64 g (0.070 mol; 56.0 mol% relative to the total structural units derived from amines and their derivatives) of BAHF and 6.21 g (0.0050 mol; 4.0 mol% relative to the total structural units derived from amines and their derivatives) of SiDA was added to 50 g of NMP, and the mixture was stirred at 20 ° C. for 1 hour, and then stirred at 50 ° C. for 2 hours. Next, a solution of 5.46 g (0.050 mol; 40.0 mol% relative to the total structural units derived from amines and their derivatives) of MAP was added to 15 g of NMP as a terminal blocking agent, and the mixture was stirred at 50 ° C. for 2 hours. Thereafter, a solution in which 23.83 g (0.20 mol) of DFA was dissolved in 15 g of NMP was added. After the addition, the mixture was stirred at 50° C. for 3 hours. After the reaction was completed, the reaction solution was cooled to room temperature, and then the reaction solution was added to 3 L of water, and the precipitated solid was obtained by filtration. The obtained solid was washed three times with water and then dried in a vacuum dryer at 80° C. for 24 hours to obtain a polyimide precursor (PIP-1).

<アクリル共重合体(AC-1)の合成>
1,000ccの4つ口フラスコにイソプロピルアルコールを100g仕込み、これをオイルバス中で80℃に保ち窒素シール、攪拌を行いながらメタクリル酸メチル30gとスチレン40g、メタクリル酸30gにN.N-アゾビスイソブチロニトリル2gを混合してこれを滴下ロートで30分かけて滴下する。この後4時間反応を続けた後、ハイドロキノンモノメチルエーテルを1g添加してから常温に戻し重合を完了する。このようにしてメチルメタクリレート/メタクリル酸/スチレン共重合体(重量比30/40/30)を合成後、40重量部のGMAを付加させ、精製水で再沈、濾過、乾燥することにより、重量平均分子量(Mw)30,000、酸価110(mgKOH/g)のアクリル共重合体(AC-1)を得た。
<Synthesis of Acrylic Copolymer (AC-1)>
Charge 100g of isopropyl alcohol into a 1,000cc four-neck flask, keep it in an oil bath at 80 ° C., seal with nitrogen, and stir while mixing 30g of methyl methacrylate, 40g of styrene, and 30g of methacrylic acid with 2g of N.N-azobisisobutyronitrile, and drop this over 30 minutes with a dropping funnel. After continuing the reaction for 4 hours, add 1g of hydroquinone monomethyl ether and then return to room temperature to complete polymerization. After synthesizing a methyl methacrylate / methacrylic acid / styrene copolymer (weight ratio 30/40/30) in this way, add 40 parts by weight of GMA, reprecipitate with purified water, filter, and dry to obtain an acrylic copolymer (AC-1) with a weight average molecular weight (Mw) of 30,000 and an acid value of 110 (mgKOH / g).

<感光剤(B-1)の合成>
乾燥窒素気流下、TrisP-PA(商品名、本州化学工業(株)製)21.22g(0.05モル)と5-ナフトキノンジアジドスルホニル酸クロリド36.27g(0.135モル)を1,4-ジオキサン450gに溶解させ、室温にした。ここに、1,4-ジオキサン50gと混合したトリエチルアミン15.18gを、系内が35℃以上にならないように滴下した。滴下後30℃で2時間撹拌した。トリエチルアミン塩を濾過し、ろ液を水に投入した。その後、析出した沈殿をろ過で集めた。この沈殿を真空乾燥機で乾燥させ、下記式で表されるキノンジアジド化合物である感光剤(B-1)を得た。
<Synthesis of Photosensitizer (B-1)>
Under a dry nitrogen stream, 21.22 g (0.05 mol) of TrisP-PA (trade name, manufactured by Honshu Chemical Industry Co., Ltd.) and 36.27 g (0.135 mol) of 5-naphthoquinone diazide sulfonyl chloride were dissolved in 450 g of 1,4-dioxane and brought to room temperature. 15.18 g of triethylamine mixed with 50 g of 1,4-dioxane was added dropwise so that the temperature in the system did not exceed 35°C. After the dropwise addition, the mixture was stirred at 30°C for 2 hours. The triethylamine salt was filtered, and the filtrate was poured into water. The precipitate was then collected by filtration. The precipitate was dried in a vacuum dryer to obtain a photosensitizer (B-1) which is a quinone diazide compound represented by the following formula.

Figure 2024044445000035
Figure 2024044445000035

<感光性樹脂組成物R-1の調製>
黄色灯下、酸性基を有する(A)アルカリ可溶性樹脂としてPI-1(10.0g)、(B)感光剤としてB-1(1.2g)を(C)有機溶剤であるPGME(32.0g)とGBL(8.0g)に加えた。その後、得られた溶液を0.45μmφのフィルターでろ過し、ポジ型感光性樹脂組成物R-1を得た。
<Preparation of photosensitive resin composition R-1>
Under a yellow light, (A) PI-1 (10.0 g) as an alkali-soluble resin having an acidic group, (B) B-1 (1.2 g) as a photosensitizer, and (C) PGME (32.0 g) as an organic solvent. 0g) and GBL (8.0g). Thereafter, the obtained solution was filtered through a 0.45 μmφ filter to obtain a positive photosensitive resin composition R-1.

<顔料分散液1の調製>
溶剤である770.00gのPGMEAに、30.00gの顔料分散剤1を添加し、5分間攪拌した後に、100.00gのZCR-1569Hを添加して30分間撹拌した。さらに、(b)成分として、100.00gのS0100CFを添加した後、30分間撹拌して予備攪拌液を得た。0.4mmφの複合酸化物からなる粉砕メディア(酸化ジルコニウム:酸化ハフニウム:酸化イットリウム:酸化アルミニウム=重量比93.3:1.5:4.9:0.3、東レ(株)製)が充填率75体積%でベッセル内に充填された縦型ビーズミルに予備攪拌液を送液し、循環方式で第一の湿式メディア分散処理を周速8m/sで3時間行った。さらに、0.05mmφの複合酸化物からなる粉砕メディア(酸化ジルコニウム:酸化ハフニウム:酸化イットリウム:酸化アルミニウム=重量比93.3:1.5:4.9:0.3、東レ(株)製)が充填率75体積%でベッセル内に充填された縦型ビーズミルに送液し、循環方式で第二の湿式メディア分散処理を周速9m/sで6時間行った後、口径0.8μmのフィルターで濾過を行い、固形分20.00重量%の顔料分散液1を調製した。
<Preparation of pigment dispersion 1>
30.00 g of Pigment Dispersant 1 was added to 770.00 g of PGMEA as a solvent and stirred for 5 minutes, and then 100.00 g of ZCR-1569H was added and stirred for 30 minutes. Furthermore, after adding 100.00 g of S0100CF as component (b), the mixture was stirred for 30 minutes to obtain a pre-stirred liquid. Filled with 0.4 mmφ composite oxide grinding media (zirconium oxide: hafnium oxide: yttrium oxide: aluminum oxide = weight ratio 93.3:1.5:4.9:0.3, manufactured by Toray Industries, Inc.) The pre-stirred liquid was sent to a vertical bead mill filled in a vessel at a rate of 75% by volume, and the first wet media dispersion treatment was performed in a circulation manner at a circumferential speed of 8 m/s for 3 hours. Furthermore, a grinding media made of a composite oxide with a diameter of 0.05 mm (zirconium oxide: hafnium oxide: yttrium oxide: aluminum oxide = weight ratio 93.3:1.5:4.9:0.3, manufactured by Toray Industries, Inc.) The liquid was sent to a vertical bead mill filled in a vessel with a filling rate of 75% by volume, and after performing a second wet media dispersion treatment using a circulation method at a circumferential speed of 9 m/s for 6 hours, it was passed through a filter with a diameter of 0.8 μm. filtration was performed to prepare pigment dispersion 1 having a solid content of 20.00% by weight.

<感光性樹脂組成物R-2の調製>
黄色灯下、8.50gのMBAと、16.16gのPGMEAとの混合溶剤中に、光重合開始剤として、0.38gのOXE03を添加して10分間攪拌して溶解させた。そこに、シリカ粒子分散液である(a)成分として、1.88gのMEK-ST-40を添加し10分間攪拌して溶解させた。次いで、4.61gのZAH-106と、0.45gのTR4020Gと、0.38gのDPCA-60と、0.97gのGA-5060Pとを添加して30分間攪拌し、透明の調合液を得た。この調合液に16.69gの顔料分散液1を混合して30分間撹拌して、固形分15.00重量%であるネガ型感光性樹脂組成物R-2を調製した。
<Preparation of photosensitive resin composition R-2>
Under a yellow light, 0.38 g of OXE03 was added as a photopolymerization initiator into a mixed solvent of 8.50 g of MBA and 16.16 g of PGMEA, and dissolved by stirring for 10 minutes. Thereto, 1.88 g of MEK-ST-40 was added as component (a), which is a silica particle dispersion, and dissolved by stirring for 10 minutes. Next, 4.61 g of ZAH-106, 0.45 g of TR4020G, 0.38 g of DPCA-60, and 0.97 g of GA-5060P were added and stirred for 30 minutes to obtain a transparent liquid mixture. Ta. 16.69 g of Pigment Dispersion 1 was mixed with this mixture and stirred for 30 minutes to prepare a negative photosensitive resin composition R-2 having a solid content of 15.00% by weight.

<感光性樹脂組成物R-3の調製>
R-2の調製と同様に、MEK-ST-40に替えて、OSCAL-1421を用いて、黒色のネガ型感光性樹脂組成物R-3を調製した。
<Preparation of photosensitive resin composition R-3>
Similarly to the preparation of R-2, a black negative photosensitive resin composition R-3 was prepared using OSCAL-1421 in place of MEK-ST-40.

<感光性樹脂組成物R-4の調製>
R-2の調製と同様に、MEK-ST-40に替えて、MEK-ST-Lを用いて、黒色のネガ型感光性樹脂組成物R-4を調製した。
<Preparation of Photosensitive Resin Composition R-4>
A black negative photosensitive resin composition R-4 was prepared in the same manner as in the preparation of R-2, except that MEK-ST-L was used instead of MEK-ST-40.

<感光性樹脂組成物R-5の調製>
黄色灯下、酸性基を有する(A)アルカリ可溶性樹脂としてPIP-1(10.0g)、(B)感光剤としてB-1(1.2g)を(C)有機溶剤であるPGME(32.0g)とGBL(8.0g)に加えた。その後、得られた溶液を0.45μmφのフィルターでろ過し、ポジ型感光性樹脂組成物R-5を得た。
<Preparation of photosensitive resin composition R-5>
Under a yellow light, (A) PIP-1 (10.0 g) as an alkali-soluble resin having an acidic group, (B) B-1 (1.2 g) as a photosensitizer, and (C) PGME (32.0 g) as an organic solvent. 0g) and GBL (8.0g). Thereafter, the obtained solution was filtered through a 0.45 μmφ filter to obtain a positive photosensitive resin composition R-5.

<顔料分散液2の調製>
熱プラズマ法により製造した窒化ジルコニウム粒子(ZrN、日清エンジニアリング(株)製)200g、ポリイミド前駆体樹脂(PIP-1)50g、およびγ-ブチロラクトン(GBL)1000gをタンクに仕込み、ホモミキサーで20分撹拌し、予備分散液を得た。0.05mmφジルコニアビーズを75体積%充填した遠心分離セパレーターを具備した分散機(ウルトラアペックスミル、(株)広島メタル&マシナリー製)に、得られた予備分散液を供給し、回転速度10m/sで3時間分散を行い、固形分濃度20重量%、着色材/樹脂(重量比)=80/20の顔料分散液2を得た。
<Preparation of Pigment Dispersion 2>
200 g of zirconium nitride particles (ZrN, manufactured by Nisshin Engineering Co., Ltd.) produced by a thermal plasma method, 50 g of polyimide precursor resin (PIP-1), and 1000 g of γ-butyrolactone (GBL) were charged into a tank and stirred with a homomixer for 20 minutes to obtain a preliminary dispersion. The preliminary dispersion obtained was fed into a dispersing machine (Ultra Apex Mill, manufactured by Hiroshima Metal & Machinery Co., Ltd.) equipped with a centrifugal separator filled with 75% by volume of 0.05 mmφ zirconia beads, and dispersion was performed for 3 hours at a rotation speed of 10 m/s to obtain pigment dispersion 2 with a solid concentration of 20% by weight and a colorant/resin (weight ratio) of 80/20.

<感光性樹脂組成物R-6の調製>
93.8gの顔料分散液2に、アルカリ可溶性樹脂(PIP-1)を50.5g、光酸発生剤としてキノンジアジド化合物(B-1)を17.0g、フェノール化合物(ビスフェノールAF(東京化成工業(株)製))を13.6g、シリコーン系界面活性剤(BYK-333)を0.2g、GBLを105.0g、PGMEを720.0g添加して、全固形分濃度10重量%、顔料/樹脂(重量比)=15/85の黒色のポジ型感光性樹脂組成物R-6を得た。
<Preparation of photosensitive resin composition R-6>
93.8 g of pigment dispersion 2, 50.5 g of alkali-soluble resin (PIP-1), 17.0 g of quinonediazide compound (B-1) as a photoacid generator, and phenol compound (bisphenol AF (Tokyo Kasei Kogyo)) Co., Ltd.)), 0.2 g of silicone surfactant (BYK-333), 105.0 g of GBL, and 720.0 g of PGME to give a total solid concentration of 10% by weight, pigment/ A black positive type photosensitive resin composition R-6 having a resin (weight ratio) of 15/85 was obtained.

<顔料分散液3の調製)
着色剤としてIrgaphorBlackS0100CF(BASF社製)600g、アルカリ可溶性樹脂としてアクリル共重合体(AC-1)の20重量%PGMEA溶液を468.5g、高分子分散剤として、56.3gのアミン価20mgKOH/gの顔料分散剤2および1,875.2gのPGMEAをタンクに仕込み、ホモミキサーで20分撹拌し、予備分散液を得た。0.10mmφジルコニアビーズを70体積%充填した遠心分離セパレーターを具備した(株)広島メタル&マシナリー製分散機ウルトラアペックスミルに、得られた予備分散液を供給し、回転速度10m/sで3時間分散を行い、固形分濃度25重量%、着色剤/樹脂(重量)=80/20の顔料分散液3を得た。
<Preparation of Pigment Dispersion 3>
600g of IrgaphorBlack S0100CF (manufactured by BASF) as a colorant, 468.5g of a 20% by weight PGMEA solution of acrylic copolymer (AC-1) as an alkali-soluble resin, 56.3g of pigment dispersant 2 with an amine value of 20mgKOH/g as a polymer dispersant, and 1,875.2g of PGMEA were charged in a tank and stirred for 20 minutes with a homomixer to obtain a preliminary dispersion. The obtained preliminary dispersion was supplied to a dispersing machine Ultra Apex Mill manufactured by Hiroshima Metal & Machinery Co., Ltd. equipped with a centrifugal separator filled with 70% by volume of 0.10mmφ zirconia beads, and dispersion was performed for 3 hours at a rotation speed of 10m/s to obtain a pigment dispersion 3 with a solid concentration of 25% by weight and a colorant/resin (by weight) of 80/20.

<ラジカル重合性化合物FA-1の合成)
1Lのセパラブルフラスコに、9-フルオレノン45g(0.25モル、大阪ガスケミカル(株)製)、エチレングリコールモノ(2-ナフチル)エーテル138g(1モル)、3-メルカプトプロピオン酸1gを投入した後に、60℃まで加温して完全に溶解させた。その後、徐々に硫酸を54g投入して、60℃で維持して5時間攪拌させたところ、HPLCにて9-フルオレノンの転化率が99%以上であることを確認できた。得られた反応液に48%苛性ソーダ水を投入して中和した後に、キシレンを400g添加して蒸留水にて数回洗浄し、冷却することで結晶を析出させた。さらにろ過して乾燥させたところ、82g(収率75%)の結晶として、目的とする9,9-ビス[6-(2-ヒドロキシエトキシ)-2-ナフチル]フルオレンを得た。得られた結晶のHPLC純度を測定したところ、純度98.3%の目的生成物が、87g(収率67%)得られた。なお、得られたサンプルのH-NMRおよびマススペクトルを測定した結果、目的とする9,9-ビス[6-(2-ヒドロキシエトキシ)-2-ナフチル]フルオレンであることを確認した。なお、エチレングリコールモノ(2-ナフチル)エーテルは、2-ナフトールにエチレンカーボネートを反応させて得られた反応混合物から精製したもの(純度99%以上)を用いた。
<Synthesis of radical polymerizable compound FA-1)
In a 1L separable flask, 45 g (0.25 mol, manufactured by Osaka Gas Chemicals Co., Ltd.), 138 g (1 mol) of ethylene glycol mono(2-naphthyl)ether, and 1 g of 3-mercaptopropionic acid were added, and then heated to 60°C to completely dissolve. Then, 54 g of sulfuric acid was gradually added, and the mixture was stirred for 5 hours while maintaining the temperature at 60°C. It was confirmed by HPLC that the conversion rate of 9-fluorenone was 99% or more. After neutralizing the reaction liquid obtained by adding 48% caustic soda water, 400 g of xylene was added, and the mixture was washed several times with distilled water and cooled to precipitate crystals. After further filtering and drying, the target 9,9-bis[6-(2-hydroxyethoxy)-2-naphthyl]fluorene was obtained as 82 g (yield 75%) of crystals. When the HPLC purity of the obtained crystals was measured, 87 g (yield 67%) of the target product with a purity of 98.3% was obtained. The 1 H-NMR and mass spectrum of the obtained sample confirmed that it was the target 9,9-bis[6-(2-hydroxyethoxy)-2-naphthyl]fluorene. The ethylene glycol mono(2-naphthyl)ether used was one (purity 99% or more) purified from the reaction mixture obtained by reacting 2-naphthol with ethylene carbonate.

このようにして得られた9,9-ビス[6-(2-ヒドロキシエトキシ)-2-ナフチル]フルオレン43.8g(0.1モル)、アクリル酸18.7g(2.6モル)、p-トルエンスルホン酸2.2g、トルエン98g、およびメトキノン0.21gを仕込み、110℃~115℃で還流しながら理論脱水量を得るまで脱水エステル化反応を行った。その後、反応液をアルカリ中和し、20%食塩水で洗浄を行った。洗浄後、トルエンを除去した。このようにして、化合物FA-1を得た。 43.8 g (0.1 mol) of the 9,9-bis[6-(2-hydroxyethoxy)-2-naphthyl]fluorene thus obtained, 18.7 g (2.6 mol) of acrylic acid, 2.2 g of p-toluenesulfonic acid, 98 g of toluene, and 0.21 g of methoquinone were charged and subjected to a dehydration esterification reaction while refluxing at 110°C to 115°C until the theoretical amount of dehydration was obtained. The reaction liquid was then neutralized with an alkali and washed with 20% saline. After washing, the toluene was removed. In this way, compound FA-1 was obtained.

<ラジカル重合性化合物FA-2の合成>
撹拌器、冷却器、および温度計を備えた1Lのガラス容器に純度99%のフルオレノン36gとβ-ナフトール138.40g、β-メルカプトプロピオン酸7ml、トルエン180gを仕込んだのち、さらに98%硫酸17.3mlを仕込み、60℃で6時間攪拌することにより反応を行った。6時間攪拌後の反応生成物(反応液)を、HPLCで確認した結果、フルオレノンの残存量は0.1%以下であった。
<Synthesis of radical polymerizable compound FA-2>
A 1 L glass vessel equipped with a stirrer, a cooler, and a thermometer was charged with 36 g of fluorenone with a purity of 99%, 138.40 g of β-naphthol, 7 ml of β-mercaptopropionic acid, and 180 g of toluene, and then 17.3 ml of 98% sulfuric acid was further charged and the reaction was carried out by stirring for 6 hours at 60° C. The reaction product (reaction liquid) after stirring for 6 hours was confirmed by HPLC, and the remaining amount of fluorenone was found to be 0.1% or less.

得られた反応液に、トルエン230gおよび水70gを加えたのち、1N(規定)の水酸化ナトリウム水溶液を加えて、pHが約7になるまで中和した後、水層を除去した。有機層を80℃に加温した後に、水80gで5回洗浄した。 After adding 230 g of toluene and 70 g of water to the obtained reaction solution, a 1N (normal) aqueous sodium hydroxide solution was added to neutralize the solution until the pH reached about 7, and then the aqueous layer was removed. After heating the organic layer to 80° C., it was washed five times with 80 g of water.

有機層にジイソプロピルエーテルを加えて60℃で1時間攪拌したのちに、10℃まで冷却して一回再結晶させて精製することにより、目的生成物である9,9-ビス(6-ヒドロキシ-2-ナフチル)フルオレン(以下、BNFと称する場合がある)89.8gを収率90.0%で得た。 After adding diisopropyl ether to the organic layer and stirring at 60°C for 1 hour, the desired product, 9,9-bis(6-hydroxy- 89.8 g of 2-naphthyl)fluorene (hereinafter sometimes referred to as BNF) was obtained in a yield of 90.0%.

次に別の合成として、500mLの三口フラスコに、アクリル酸ナトリウム(47.1g、0.50mol、アルドリッチ社製)、エピクロロヒドリン(209g、2.26mol、ナカライテスク社製)、テトラメメチルアンモニウムクロリド(0.58g、5.31mmol、ナカライテスク(株)製)、およびヒドロキノン(0.303g、2.75mmol、ナカライテスク(株)製)を入れ、90℃で3時間撹拌した。反応後、反応液を室温まで冷却し、純水(70mL)を添加してトルエン(50mL×3回)で抽出した。この抽出液から溶媒を除去し、褐色液体(26.4g、粗収率41%)を得た。この褐色液体を減圧蒸留(35~40℃/4mmHg)することにより、グリシジルアクリレート(無色透明溶液、17.3g、収率27%、純度100%)を得た。 Next, as another synthesis, sodium acrylate (47.1 g, 0.50 mol, manufactured by Aldrich), epichlorohydrin (209 g, 2.26 mol, manufactured by Nacalai Tesque), tetramemethyl Ammonium chloride (0.58 g, 5.31 mmol, manufactured by Nacalai Tesque Co., Ltd.) and hydroquinone (0.303 g, 2.75 mmol, manufactured by Nacalai Tesque Co., Ltd.) were added and stirred at 90° C. for 3 hours. After the reaction, the reaction solution was cooled to room temperature, added with pure water (70 mL), and extracted with toluene (50 mL x 3). The solvent was removed from this extract to obtain a brown liquid (26.4 g, crude yield 41%). This brown liquid was distilled under reduced pressure (35-40° C./4 mmHg) to obtain glycidyl acrylate (colorless transparent solution, 17.3 g, yield 27%, purity 100%).

さらに、BNFとグリシジルアクリレートの反応を次のように行った。反応は、50mLのビーカーに、BNF(1.80g、4.00mmol)、グリシジルアクリレート(1.12g、8.76mmol)、ヒドロキノン(7.1mg、0.064mmol、ナカライテスク(株)製)、およびトリブチルアミン(31.6mg、0.170mmol)を入れ、90~100℃で2時間撹拌して行い、化合物FA-2を得た。 Furthermore, the reaction of BNF with glycidyl acrylate was carried out as follows. The reaction was carried out by placing BNF (1.80 g, 4.00 mmol), glycidyl acrylate (1.12 g, 8.76 mmol), hydroquinone (7.1 mg, 0.064 mmol, Nacalai Tesque, Inc.), and tributylamine (31.6 mg, 0.170 mmol) in a 50 mL beaker and stirring at 90-100°C for 2 hours to obtain compound FA-2.

<感光性樹脂組成物R-7の調製>
250.0gの顔料分散液3に、アルカリ可溶性樹脂としてアクリル共重合体(AC-1)の20重量%PGMEA溶液を386.5g、光重合開始剤として“アデカアークルズ”(登録商標)NCI-831を13.3g、ラジカル重合性化合物として、FA-1を4.7gと、DPCA-60を42.0g、シリコーン系界面活性剤“BYK”(登録商標)333(ビックケミー社製)0.2g、PGMEA490.8gを添加して、全固形分濃度20重量%、着色顔料/樹脂(重量比)=25/75の黒色のネガ型感光性樹脂組成物R-7を得た。
<Preparation of Photosensitive Resin Composition R-7>
To 250.0 g of the pigment dispersion 3, 386.5 g of a 20 wt % PGMEA solution of acrylic copolymer (AC-1) as an alkali-soluble resin, 13.3 g of "ADEKA ARCLES" (registered trademark) NCI-831 as a photopolymerization initiator, 4.7 g of FA-1 and 42.0 g of DPCA-60 as radical polymerizable compounds, 0.2 g of silicone-based surfactant "BYK" (registered trademark) 333 (manufactured by BYK-Chemie Co., Ltd.), and 490.8 g of PGMEA were added to obtain a black negative photosensitive resin composition R-7 having a total solids concentration of 20 wt % and a color pigment/resin (weight ratio) of 25/75.

<感光性樹脂組成物R-8の調製>
R-7の調製と同様の方法で、ラジカル重合性化合物としてFA-1の代わりにFA-2を4.7g、DPCA-60を42.0g用いることで、黒色のネガ型感光性樹脂組成物R-8を得た。
<Preparation of photosensitive resin composition R-8>
In the same manner as in the preparation of R-7, a black negative photosensitive resin composition was obtained by using 4.7 g of FA-2 and 42.0 g of DPCA-60 instead of FA-1 as radically polymerizable compounds. R-8 was obtained.

<実施例1~28、比較例1~5>
各実施例および比較例は次のような有機EL表示装置を作製し、ダム部の構造、ダム部のテーパー観察、画素分割部の膜厚とダム部の段差、画素分割部上とダム部テーパー面の金属ドープ層の膜厚、画素分割層のシリカ粒子、駆動電圧試験、電気信頼性、折り曲げ信頼性をそれぞれ評価した。
<Examples 1 to 28, Comparative Examples 1 to 5>
In each example and comparative example, the following organic EL display devices were manufactured, and the structure of the dam part, observation of the taper of the dam part, the film thickness of the pixel division part and the level difference of the dam part, the top of the pixel division part and the taper of the dam part were observed. The thickness of the metal doped layer on the surface, silica particles in the pixel division layer, driving voltage test, electrical reliability, and bending reliability were evaluated.

まず、100mm×100mmのPET基材中央部に、第一電極としてアモルファスITO(10nm)、AgPdCu合金(100nm)、とアモルファスITO(10nm)を順に真空スパッタ法で成膜し、線幅60μm、100μmピッチ、長さ10mm、100本のストライプ状にエッチングした。すなわち基材の露出部分は40μm幅となる。 First, as a first electrode, amorphous ITO (10 nm), AgPdCu alloy (100 nm), and amorphous ITO (10 nm) were sequentially formed into films by vacuum sputtering on the center of a 100 mm x 100 mm PET substrate, with line widths of 60 μm and 100 μm. It was etched into 100 stripes with a pitch and length of 10 mm. That is, the exposed portion of the base material has a width of 40 μm.

さらに、表1に示した各実施例および比較例に即した画素分割部の感光性樹脂組成物をスピンコート法で塗布し、その後、100℃のホットプレート上で2分間プリベークして膜を形成した。 Furthermore, a photosensitive resin composition for the pixel division part according to each example and comparative example shown in Table 1 was applied by spin coating, and then prebaked for 2 minutes on a hot plate at 100°C to form a film. did.

この膜にストライプパターンのフォトマスクを介してUV露光した後、2.38%TMAH水溶液で現像し、ネガ型であれば未露光部分のみを溶解、ポジ型であれば露光部のみを溶解させた後、純水でリンスし、ストライプ状のパターンを得た。パターンは、第一電極の露出部分の中心に合わせ、線幅60μm、100μmピッチ、長さ10mm、101本をストライプ状に作製した。 After exposing this film to UV light through a striped pattern photomask, it was developed with a 2.38% TMAH aqueous solution, and if it was a negative type, only the unexposed areas were dissolved, and if it was a positive type, only the exposed areas were dissolved. Afterwards, it was rinsed with pure water to obtain a striped pattern. The pattern was made in the form of a stripe, with 101 lines having a line width of 60 μm, a pitch of 100 μm, and a length of 10 mm, aligned with the center of the exposed portion of the first electrode.

さらに、線幅60μmの中心に合わせて20μm幅をダム部とし、画素開口部40μm、画素分割部20μm、ダム部20μm、画素分割部20μmを繰り返し単位とするために、具体的には次のように加工した。凸状構造のダム部の場合は、画素分割部と同様に20μm幅の絶縁層をストライプ状に作製した。また、凹状構造のダム部の場合は、20μm幅を適宜エッチングで除去や絶縁層の作製をおこなった。このようにして、画素開口部40μm、画素分割部20μm、ダム部20μm、画素分割部20μmを繰り返し単位とするストライプ状第一電極を持つ基板を得た。ダム部としてエッチングによって除去した膜厚や硬化膜となった感光性樹脂組成物を、表1に示す。 In addition, a dam section with a width of 20 μm was formed in the center of the line width of 60 μm, and in order to make pixel opening 40 μm, pixel division section 20 μm, dam section 20 μm, and pixel division section 20 μm into repeating units, the following specific processing was performed. In the case of a dam section with a convex structure, a 20 μm wide insulating layer was prepared in a stripe shape similar to the pixel division section. In addition, in the case of a dam section with a concave structure, a 20 μm wide insulating layer was appropriately removed by etching and an insulating layer was prepared. In this way, a substrate was obtained with a striped first electrode with a pixel opening 40 μm, pixel division section 20 μm, dam section 20 μm, and pixel division section 20 μm as repeating units. The film thickness removed by etching as the dam section and the photosensitive resin composition that became the cured film are shown in Table 1.

その後、250℃、窒素雰囲気下のオーブン中で60分間キュアして、画素分割部とダム部を含むパターン付き基板を得た。なお、画素分割部の膜厚とダム部の構造や段差は、スピンコート法による塗布条件やフォトリソ加工の条件、エッチング条件、キュア条件などで調整した。最終的に出来上がった基板のダム部の構造と段差をまとめて表1に示す。なお、比較例3と4はダム部を設けるべき領域へのエッチングや絶縁層塗布の加工をおこなわないことで凹凸構造無しとし、結果的にダム構造無しとした。さらに、画素分割部とダム部の表面粗さの測定結果も表1に示す。 Then, the substrate was cured for 60 minutes in an oven at 250°C in a nitrogen atmosphere to obtain a patterned substrate including a pixel division section and a dam section. The film thickness of the pixel division section and the structure and step of the dam section were adjusted by adjusting the coating conditions by spin coating, the photolithography processing conditions, the etching conditions, the curing conditions, etc. The structure and step of the dam section of the final substrate are shown in Table 1. In Comparative Examples 3 and 4, no uneven structure was obtained by not etching the area where the dam section should be provided or by not coating an insulating layer, and as a result, no dam structure was obtained. Furthermore, the measurement results of the surface roughness of the pixel division section and the dam section are also shown in Table 1.

このようにして得られた基板を、“セミコクリーン”(登録商標)56(フルウチ化学(株)製)を用いて15分間超音波洗浄してから、超純水で洗浄した。さらに有機EL層を成膜する直前に、この基板を1時間UV-オゾン処理し、真空蒸着装置内に設置して、装置内の真空度が1×10-3Pa以下になるまで排気した。 The substrate thus obtained was ultrasonically cleaned for 15 minutes using "Semicoclean" (registered trademark) 56 (manufactured by Furuuchi Chemical Co., Ltd.), and then washed with ultrapure water. Immediately before forming the organic EL layer, the substrate was subjected to UV-ozone treatment for 1 hour, placed in a vacuum deposition apparatus, and evacuated until the degree of vacuum inside the apparatus was 1 x 10-3 Pa or less.

次に、このパターン付き基板に対して、真空蒸着法により次の有機EL層を全面に形成した。なお、蒸着時の真空度は1×10-3Pa以下とし、蒸着中は蒸着源に対して基板を回転させた。抵抗加熱法によって、まず正孔注入層として、HAT-CN6を5nm蒸着し、次いで正孔輸送層として、HT-1を50nm蒸着した。次に、発光層として、ホスト材料H-1、ドーパント材料D-1の混合層を、ドープ濃度が5重量%になるようにして20nmの厚さに蒸着した。次に、電子輸送層として、金属ドープ層を用い、蒸着速度比がホスト材料:ドーパント材料=99:1となるように20nmの厚さに蒸着した。各実施例および比較例における金属ドープ層のホスト材料とドーパント材料 の組み合わせを表2に示し、ホスト材料を以下に示す。 Next, the next organic EL layer was formed on the entire surface of this patterned substrate by vacuum evaporation. The degree of vacuum during vapor deposition was 1×10 −3 Pa or less, and the substrate was rotated with respect to the vapor deposition source during vapor deposition. Using a resistance heating method, HAT-CN6 was first deposited to a thickness of 5 nm as a hole injection layer, and then HT-1 was deposited to a thickness of 50 nm as a hole transport layer. Next, as a light-emitting layer, a mixed layer of host material H-1 and dopant material D-1 was deposited to a thickness of 20 nm at a doping concentration of 5% by weight. Next, a metal doped layer was used as an electron transport layer, and was deposited to a thickness of 20 nm so that the deposition rate ratio was host material:dopant material = 99:1. Table 2 shows the combinations of the host material and dopant material of the metal doped layer in each Example and Comparative Example, and the host materials are shown below.

Figure 2024044445000036
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なお、HAT-CN、HT-1、H-1、D-1は、以下に示す化合物である。 Incidentally, HAT-CN 6 , HT-1, H-1 and D-1 are the compounds shown below.

Figure 2024044445000037
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さらに、第一電極と交差するように、線幅400μm、500μmピッチ、長さ10mm、20本のストライプ状第二電極を、MgとAgを体積比10:1で10nm蒸着した。なお、ここで言う膜厚は水晶発振式膜厚モニター表示値である。 Furthermore, 20 stripe-shaped second electrodes, each 400 μm wide, 500 μm pitch, and 10 mm long, were deposited to a thickness of 10 nm by vapor deposition of Mg and Ag at a volume ratio of 10:1 so as to intersect with the first electrodes. Note that the film thickness referred to here is the value displayed on a quartz crystal oscillator film thickness monitor.

このようにして、第一電極100本、第二電極20本、それらが交差する200個の発光素子を持つ、有機EL表示装置を完成させた。本実施例の有機EL表示装置の概略図を図18に示す。 In this way, an organic EL display device was completed that had 100 first electrodes, 20 second electrodes, and 200 light-emitting elements where these electrodes intersect. A schematic diagram of the organic EL display device of this embodiment is shown in Figure 18.

その後、ダム部のテーパー観察、画素分割部上とダム部テーパー面の金属ドープ層の膜厚測定を実施した。結果を表3に示す。さらに、有機EL表示装置の、駆動電圧試験、電気信頼性試験、折り曲げ信頼性試験を実施した。 Then, the taper of the dam section was observed, and the thickness of the metal-doped layer on the pixel division section and on the tapered surface of the dam section was measured. The results are shown in Table 3. In addition, a driving voltage test, an electrical reliability test, and a bending reliability test were performed on the organic EL display device.

結果を表4に示す。なお、比較例1と、2、3、5は電子輸送層のドーパント材料無し、すなわち金属ドープ無しとした。 The results are shown in Table 4. In Comparative Examples 1, 2, 3, and 5, there was no dopant material in the electron transport layer, that is, there was no metal doping.

さらに、各実施例および比較例において(a)成分が存在した実施例1~9、22、25、27~28の断面解析結果を表5に示す。 Furthermore, the cross-sectional analysis results for Examples 1 to 9, 22, 25, and 27 to 28, in which component (a) was present in each Example and Comparative Example, are shown in Table 5.

Figure 2024044445000038
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Figure 2024044445000039
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Figure 2024044445000040
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Figure 2024044445000041
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Figure 2024044445000042
Figure 2024044445000042

本発明の有機EL表示装置は、低電圧駆動し、漏れ電流が小さく、折り曲げ信頼性の高い有機EL表示装置として利用することができる。 The organic EL display device of the present invention can be used as an organic EL display device that is driven at low voltage, has small leakage current, and has high folding reliability.

1 基材
1a 基材のベース
2 第一電極
3 画素開口部
4 画素分割部
5 ダム部
6 有機EL層
7 第二電極
8 TFT
9 平坦化層
10 封止層
11 偏光層
12 紫外線吸収層
13 円柱
14 有機EL表示装置
1 Base material 1a Base material base 2 First electrode 3 Pixel opening 4 Pixel dividing portion 5 Dam portion 6 Organic EL layer 7 Second electrode 8 TFT
9 Flattening layer 10 Sealing layer 11 Polarizing layer 12 Ultraviolet absorption layer 13 Cylinder 14 Organic EL display device

Claims (13)

基材上に第一電極と画素分割層を有する基板、さらに有機EL層および第二電極を有する有機EL表示装置であって、該画素分割層に画素開口部と画素分割部とダム部を含み、該有機EL層にアルカリ金属ドープ層および/または希土類金属ドープ層を含む、有機EL表示装置。 An organic EL display device having a substrate having a first electrode and a pixel division layer on a base material, an organic EL layer, and a second electrode, the pixel division layer including a pixel opening, a pixel division portion, and a dam portion, and the organic EL layer including an alkali metal doped layer and/or a rare earth metal doped layer. 前記アルカリ金属ドープ層および/または希土類金属ドープ層が、フェナントロリン骨格、トリアジン骨格、ビピリジン骨格、ターピリジン骨格およびホスフィンオキサイド骨格よりなる群から選ばれる一種以上の骨格を有する化合物を含む請求項1に記載の有機EL表示装置。 2. The alkali metal doped layer and/or the rare earth metal doped layer contains a compound having one or more skeletons selected from the group consisting of a phenanthroline skeleton, a triazine skeleton, a bipyridine skeleton, a terpyridine skeleton, and a phosphine oxide skeleton. Organic EL display device. 前記アルカリ金属ドープ層および/または希土類金属ドープ層が、フェナントロリン骨格を有する化合物を含む、請求項1に記載の有機EL表示装置。 The organic EL display device according to claim 1, wherein the alkali metal doped layer and/or the rare earth metal doped layer contains a compound having a phenanthroline skeleton. 前記アルカリ金属ドープ層および/または希土類金属ドープ層が、フェナントロリン骨格の多量体を有する化合物を含む、請求項1に記載の有機EL表示装置。 The organic EL display device according to claim 1, wherein the alkali metal-doped layer and/or the rare earth metal-doped layer contains a compound having a phenanthroline skeleton polymer. 前記アルカリ金属ドープ層および/または希土類金属ドープ層が、ターピリジン骨格を有する化合物を含む、請求項1に記載の有機EL表示装置。 The organic EL display device according to claim 1, wherein the alkali metal doped layer and/or the rare earth metal doped layer contains a compound having a terpyridine skeleton. 前記ダム部が凸状構造である、請求項1に記載の有機EL表示装置。 The organic EL display device according to claim 1, wherein the dam portion has a convex structure. 前記ダム部が凹状構造である、請求項1に記載の有機EL表示装置。 The organic EL display device according to claim 1, wherein the dam portion has a concave structure. 前記ダム部のテーパー角が91~120°である、請求項6または7に記載の有機EL表示装置。 The organic EL display device according to claim 6 or 7, wherein the dam portion has a taper angle of 91 to 120°. 前記ダム部のテーパー角が50~90°である、請求項6または7に記載の有機EL表示装置。 The organic EL display device according to claim 6 or 7, wherein the dam portion has a taper angle of 50 to 90°. 前記ダム部のテーパー面における、アルカリ金属ドープ層および/または希土類金属ドープ層の膜厚が、0.5nm以上、かつ、画素分割部における膜厚の0.5倍以下である、請求項9に記載の有機EL表示装置。 According to claim 9, the thickness of the alkali metal doped layer and/or rare earth metal doped layer on the tapered surface of the dam portion is 0.5 nm or more and 0.5 times or less of the thickness in the pixel dividing portion. The organic EL display device described above. 前記画素分割部の表面粗さRa1が0.1nm以上、20nm以下である、請求項1に記載の有機EL表示装置。 The organic EL display device according to claim 1, wherein the pixel dividing portion has a surface roughness Ra1 of 0.1 nm or more and 20 nm or less. 前記凸状構造のダム部の頂面および/または凹状構造のダム部の底面の表面粗さRa2が、5nm以上、50nm以下である、請求項1に記載の有機EL表示装置。 The organic EL display device according to claim 1, wherein the top surface of the dam portion having a convex structure and/or the bottom surface of the dam portion having a concave structure has a surface roughness Ra2 of 5 nm or more and 50 nm or less. 前記画素分割層が、一次粒子径5~30nmのシリカ粒子を含む、請求項1に記載の有機EL表示装置。 The organic EL display device according to claim 1, wherein the pixel division layer contains silica particles having a primary particle diameter of 5 to 30 nm.
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