JP5036660B2 - Method for manufacturing organic electroluminescence device - Google Patents

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Description

本発明は、有機エレクトロルミネッセンス素子(以下、本明細書において「有機EL素子」ということがある)の製造方法およびこの方法で製造される有機EL素子に関する。   The present invention relates to a method for producing an organic electroluminescence element (hereinafter sometimes referred to as “organic EL element” in the present specification) and an organic EL element produced by this method.

有機EL素子は、一般に、陽極、陰極およびこれらに挟まれた発光層を有する。発光層は電圧が印加されて発光する有機化合物で形成される。有機EL素子は、通常、支持基板上に、電極部を構成する層および発光層を所定の順序で積層させて作製される。各層の積層方法には、薄膜の形成方法が利用され、その中の1つに電子ビーム蒸着法がある。電子ビーム蒸着法は、加速した電子を蒸着材料に衝突させ、運動エネルギーを熱エネルギーに変換することによって蒸着材料を高温に加熱し蒸発させ、蒸発した材料を所定の基板上に固化させ薄膜を形成させる技術である。電子ビーム蒸着法では、高エネルギーの電子ビームを蒸着材料に照射し、直接的に加熱して蒸発させる。そのため、電子ビーム蒸着法は、抵抗加熱方法などにおいて蒸着が困難であった蒸着材料、例えば、坩堝などと反応してしまう物質(Al等)や高融点物質などを蒸着するのに適している。   The organic EL element generally has an anode, a cathode, and a light emitting layer sandwiched between them. The light emitting layer is formed of an organic compound that emits light when voltage is applied. The organic EL element is usually produced by laminating a layer constituting an electrode part and a light emitting layer in a predetermined order on a support substrate. As a method for laminating each layer, a method for forming a thin film is used, and one of them is an electron beam evaporation method. In the electron beam evaporation method, accelerated electrons collide with the evaporation material, and the kinetic energy is converted into thermal energy to heat and evaporate the evaporation material to a high temperature, and the evaporated material is solidified on a predetermined substrate to form a thin film. Technology. In the electron beam evaporation method, an evaporation material is irradiated with a high-energy electron beam, and heated directly to evaporate. Therefore, the electron beam evaporation method is suitable for evaporating a deposition material that has been difficult to evaporate in a resistance heating method, such as a substance that reacts with a crucible or the like (Al or the like) or a high melting point substance.

しかしながら、電子ビーム蒸着法では、電子ビームが蒸着材料に照射された際に2次電子、反跳電子、X線、熱線などのダメージ因子となる放射線が放出される。これが基板上に形成中の有機EL素子に照射されることにより、有機EL素子にダメージを与えることになり、結果として発光効率の低減、駆動電圧の上昇などを生じさせる場合がある。特に発光層が損傷すると、発光効率、寿命などの有機EL素子の特性に直接的に影響を及ぼすことになり、有機EL素子の特性の劣化を招く。   However, in the electron beam evaporation method, radiation that becomes a damage factor such as secondary electrons, recoil electrons, X-rays, and heat rays is emitted when the electron beam is irradiated onto the evaporation material. By irradiating the organic EL element being formed on the substrate, the organic EL element is damaged, and as a result, the light emission efficiency may be reduced and the drive voltage may be increased. In particular, when the light emitting layer is damaged, the characteristics of the organic EL element such as the light emission efficiency and the lifetime are directly affected, and the characteristics of the organic EL element are deteriorated.

このようなダメージを低減し、さらに究極的にはなくすために、様々な工夫が試みられている。例えば、基板付近や蒸着源付近に磁石を設置し、放出される電子の軌道を曲げることにより基板に電子が照射されないようにする装置が開示されている(特許文献1および2)。また、X線量を抑える方法として、電子ビームの加速電圧を小さくしエミッション電流量を大きくした方法(特許文献3)や、試料を充填するるつぼ(ハースライナー)の形状を2重構造とし断熱性を高め、少ないエミッション電流で試料を蒸発温度にまで加熱する方法(特許文献4)が開示されている。   Various attempts have been made to reduce and ultimately eliminate such damage. For example, an apparatus is disclosed in which a magnet is installed near a substrate or a vapor deposition source so that the substrate is not irradiated with electrons by bending the trajectory of emitted electrons (Patent Documents 1 and 2). Moreover, as a method of suppressing the X-ray dose, a method (Patent Document 3) in which the acceleration voltage of the electron beam is reduced and the amount of emission current is increased, and the shape of the crucible (hearth liner) filling the sample is made into a double structure to provide heat insulation. A method (Patent Document 4) is disclosed in which a sample is heated to the evaporation temperature with a low emission current.

また、有機EL素子を製造する際に生じるダメージを低減する試みの他に、有機EL素子の特性を向上させる目的で、素子構成についての様々な検討がなされている。例えば発光層と電極との間に設けられる層として、金属酸化物を用いることが検討されており、特許文献5には、発光層と電子注入電極との間に酸化モリブデン等の無機酸化物層を設けることが記載されている。   In addition to attempts to reduce damage that occurs when manufacturing organic EL elements, various studies have been made on element configurations for the purpose of improving the characteristics of organic EL elements. For example, the use of a metal oxide as a layer provided between a light emitting layer and an electrode has been studied, and Patent Document 5 discloses an inorganic oxide layer such as molybdenum oxide between a light emitting layer and an electron injection electrode. It is described to provide.

特開平11−74221号公報Japanese Patent Laid-Open No. 11-74221 特開2000−306665号公報JP 2000-306665 A 特開平10−158638号公報Japanese Patent Laid-Open No. 10-158638 特開2005−232492号公報Japanese Patent Laid-Open No. 2005-232492 特開2002−367784号公報JP 2002-367784 A

上記のように、電子ビーム蒸着法における弊害を除去する工夫が様々に試みられているが、未だ実用的に十分とは言い難い。例えば、上記のように電子の軌道を曲げる手法は、2次電子や反跳電子を除去する方法としては有用であるが、X線の除去はできず、X線による素子へのダメージを避けることができない。また、X線を実質的に放射しない電子ビーム蒸着装置として、中空陰極放電加熱方式(HCD)を採用した装置が開示されているが、HCD装置は特殊な装置であり、導入コストが高い。また、単に加速電圧を抑制しただけでは、必ずしも素子へのダメージを十分には防げない。また、るつぼ構造を二重構造とする手法もまた、装置の複雑化を招き、製造コストの上昇を招く要因となる。さらに、このようなるつぼを用いた場合、るつぼ自体を暖めるために要する時間が長くなり、電子ビームの照射から蒸着膜の形成までに長時間を要してしまう。   As described above, various attempts have been made to eliminate the harmful effects of the electron beam evaporation method, but it is still not practically sufficient. For example, the method of bending the electron trajectory as described above is useful as a method for removing secondary electrons and recoil electrons, but X-rays cannot be removed and damage to the device due to X-rays should be avoided. I can't. Further, as an electron beam vapor deposition apparatus that does not substantially emit X-rays, an apparatus employing a hollow cathode discharge heating method (HCD) has been disclosed. However, the HCD apparatus is a special apparatus and has a high introduction cost. Further, simply suppressing the acceleration voltage does not necessarily prevent the element from being sufficiently damaged. In addition, the method of making the crucible structure a double structure also causes the apparatus to be complicated and causes an increase in manufacturing cost. Further, when such a crucible is used, the time required to warm the crucible itself becomes long, and a long time is required from the irradiation of the electron beam to the formation of the deposited film.

有機EL素子を形成する際には、工程の容易さから塗布法などのウェットプロセスが用いられることが多いが、酸化モリブデン層はウェットプロセスに対して耐性が低く、酸化モリブデン層上に有機層などをウェットプロセスで形成すると、酸化モリブデン層が損傷を受けることになり、場合によっては酸化モリブデン層がインキに溶解してしまうことがある。このように酸化モリブデン層を構成要素の1つに備える有機EL素子では、工程が容易なウェットプロセスを行うことが困難であり、また得られる有機EL素子の発光特性および寿命特性を向上させ難いという問題がある。   When forming an organic EL element, a wet process such as a coating method is often used because of the ease of the process, but the molybdenum oxide layer has low resistance to the wet process, and an organic layer or the like is formed on the molybdenum oxide layer. Is formed by a wet process, the molybdenum oxide layer is damaged, and in some cases, the molybdenum oxide layer may be dissolved in the ink. As described above, in an organic EL element including a molybdenum oxide layer as one of the constituent elements, it is difficult to perform a wet process with an easy process, and it is difficult to improve light emission characteristics and lifetime characteristics of the obtained organic EL element. There's a problem.

上記のような状況の下、本発明は、製造過程における有機EL素子に与えるダメージを抑制できる簡便な有機EL素子の製造方法、およびその製造に適した層構成を有する有機EL素子を提供することを課題とする。   Under the circumstances as described above, the present invention provides a simple method for producing an organic EL element capable of suppressing damage to the organic EL element in the production process, and an organic EL element having a layer structure suitable for the production. Is an issue.

上記課題を解決するために、本発明は、下記構成を有する有機EL素子の製造方法を提供する。
〔1〕陽極を含む第1電極部と、陰極を含む第2電極部と、前記第1および第2電極部の間に配置された有機発光層とを備える有機エレクトロルミネッセンス素子を製造する方法であって、
前記第1電極部に、前記陽極と前記有機発光層の間に配置される金属ドープモリブデン酸化物層を設ける工程と、
該金属ドープモリブデン酸化物層を設ける工程と、
前記第1および第2電極部を構成する層のうちで前記有機発光層が形成された後に積層される層の少なくとも一層を、下記式(1)および(2):
加速電圧×エミッション電流÷蒸着速度<20000(W・sec/nm) ・・・式(1)
加速電圧>4(kV) ・・・式(2)
の条件を満たす電子ビーム蒸着により形成する工程と、
を含む、有機エレクトロルミネッセンス素子の製造方法。
〔2〕前記電子ビーム蒸着の条件が、さらに下記式(3)を満たすことを特徴とする、前記〔1〕に記載の有機エレクトロルミネッセンス素子の製造方法。
エミッション電流>100(mA) ・・・式(3)
〔3〕前記電子ビーム蒸着の条件が、さらに下記式(4)を満たすことを特徴とする、請求項1または2に記載の有機エレクトロルミネッセンス素子の製造方法。
蒸着速度≧1(nm/sec) ・・・式(4)
〔4〕前記電子ビーム蒸着により形成される層が、Al、Zn、In、Ga、Sn、Ni、Cr、Mn、Ti、Mo、Ta、W、Ag、Au、これらの酸化物、これらの窒化物、アルカリ土類金属、アルカリ土類金属の酸化物、アルカリ土類金属のフッ化物、アルカリ金属の酸化物、およびアルカリ金属のフッ化物からなる群より選ばれる1種または2種以上の材料で形成される、上記〔1〕から〔3〕のいずれか一項に記載の有機エレクトロルミネッセンス素子の製造方法。
〔5〕前記有機発光層を、高分子有機化合物により形成する、上記〔1〕から〔4〕のいずれか一項に記載の有機エレクトロルミネッセンス素子の製造方法。
〔6〕前記金属ドープモリブデン酸化物層を設ける工程において、前記陽極に直接接するように金属ドープモリブデン酸化物層を設ける、上記〔1〕から〔5〕のいずれか一項に記載の有機エレクトロルミネッセンス素子の製造方法。
〔7〕前記金属ドープモリブデン酸化物層を形成した後、有機材料を含む層を形成する、上記〔1〕から〔6〕のいずれか一項に記載の有機エレクトロルミネッセンス素子の製造方法。
〔8〕前記金属ドープモリブデン酸化物層を設ける工程において、酸化モリブデンおよびドーパント金属を同時に堆積する工程を含む、上記〔1〕から〔7〕のいずれか一項に記載の有機エレクトロルミネッセンス素子の製造方法。
〔9〕酸化モリブデンおよびドーパント金属を同時に堆積する工程の後に、当該堆積する工程により形成された層を加熱する工程をさらに含む、上記〔8〕に記載の有機エレクトロルミネッセンス素子の製造方法。
In order to solve the above problems, the present invention provides a manufacturing how the organic EL device having the following configuration.
[1] A method for producing an organic electroluminescent device comprising a first electrode part including an anode, a second electrode part including a cathode, and an organic light emitting layer disposed between the first and second electrode parts. There,
Providing the first electrode portion with a metal-doped molybdenum oxide layer disposed between the anode and the organic light emitting layer;
Providing the metal-doped molybdenum oxide layer;
Of the layers constituting the first and second electrode portions, at least one layer laminated after the organic light emitting layer is formed is represented by the following formulas (1) and (2):
Acceleration voltage x Emission current ÷ Deposition rate <20000 (W · sec / nm) (1)
Acceleration voltage> 4 (kV) (2)
A process of forming by electron beam vapor deposition that satisfies the condition of
The manufacturing method of an organic electroluminescent element containing this.
[2] The method for producing an organic electroluminescent element according to [1], wherein the conditions of the electron beam evaporation further satisfy the following formula (3).
Emission current> 100 (mA) (3)
[3] The method for producing an organic electroluminescence element according to claim 1 or 2, wherein the conditions of the electron beam evaporation further satisfy the following formula (4).
Deposition rate ≧ 1 (nm / sec) (formula 4)
[4] The layers formed by the electron beam evaporation are Al, Zn, In, Ga, Sn, Ni, Cr, Mn, Ti, Mo, Ta, W, Ag, Au, oxides thereof, and nitridation thereof. 1 type or 2 or more types of materials selected from the group consisting of oxides, alkaline earth metals, alkaline earth metal oxides, alkaline earth metal fluorides, alkali metal oxides, and alkali metal fluorides The manufacturing method of the organic electroluminescent element as described in any one of [1] to [3] formed.
[5] The method for producing an organic electroluminescent element according to any one of [1] to [4], wherein the organic light emitting layer is formed of a polymer organic compound.
[6] The organic electroluminescence according to any one of [1] to [5], wherein in the step of providing the metal-doped molybdenum oxide layer, a metal-doped molybdenum oxide layer is provided so as to be in direct contact with the anode. Device manufacturing method.
[7] The method for producing an organic electroluminescent element according to any one of [1] to [6], wherein a layer containing an organic material is formed after the metal-doped molybdenum oxide layer is formed.
[8] The manufacturing of the organic electroluminescence device according to any one of [1] to [7], wherein the step of providing the metal-doped molybdenum oxide layer includes a step of simultaneously depositing molybdenum oxide and a dopant metal. Method.
[9] The method for manufacturing an organic electroluminescent element according to the above [8], further including a step of heating a layer formed by the deposition step after the step of depositing molybdenum oxide and a dopant metal simultaneously.

本発明によれば、製造中おいて有機EL素子を構成する層に対しダメージを与えにくい製造方法が提供される。   ADVANTAGE OF THE INVENTION According to this invention, the manufacturing method which hardly damages the layer which comprises an organic EL element during manufacture is provided.

無機酸化物層が形成された後に所定の層を塗布法などのウェットプロセスを用いて形成する際に、無機酸化物層に与えられる損傷を抑制することが可能であるため、塗布法などのウェットプロセスを用いて容易に有機EL素子を製造することができ、且つ、製造された有機EL素子は発光特性及び寿命特性が良好である。   When a predetermined layer is formed using a wet process such as a coating method after the inorganic oxide layer is formed, damage to the inorganic oxide layer can be suppressed. An organic EL element can be easily manufactured using a process, and the manufactured organic EL element has good light emission characteristics and lifetime characteristics.

また、本発明により、電子ビーム蒸着工程におけるダメージを与えにくい有機EL素子の製造方法が提供される。本発明で採用される電子ビーム蒸着工程は、既に普及している一般的な電子ビーム蒸着装置を用いて実施することが可能である。また、電子ビーム蒸着を行う際に調整する要素から導かれるパラメータを調整するという極めて簡便な手法である。本発明の製造方法によれば、電子ビーム蒸着工程を短時間で完了し得る。さらに、本発明の製造方法により得られる有機EL素子は、電子ビーム蒸着工程によるダメージを受ける可能性が低く、PL強度(フォトルミネッセンス強度)の低下などが生じにくい。したがって、本発明により、有機EL素子の製品歩留まりを向上し得る。   Moreover, the manufacturing method of the organic EL element which is hard to give the damage in an electron beam vapor deposition process by this invention is provided. The electron beam evaporation process employed in the present invention can be carried out using a general electron beam evaporation apparatus that has already been widely used. In addition, this is a very simple method of adjusting parameters derived from elements to be adjusted when performing electron beam evaporation. According to the manufacturing method of the present invention, the electron beam evaporation process can be completed in a short time. Furthermore, the organic EL device obtained by the production method of the present invention is less likely to be damaged by the electron beam vapor deposition step, and is unlikely to cause a decrease in PL intensity (photoluminescence intensity). Therefore, according to the present invention, the product yield of the organic EL element can be improved.

以下、本発明の実施形態について、図面を参照しつつ説明する。なお、理解の容易のため、図面における各部材の縮尺は実際とは異なる場合がある。また、本発明は以下の記述によって限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲において適宜変更可能である。有機EL装置においては電極のリード線等の部材も存在するが、本発明の説明にあっては直接的に要しないため記載を省略している。層構造等の説明の便宜上、下記に示す例においては基板を下に配置した図と共に説明がなされるが、本発明の有機EL素子およびこれを搭載した有機EL装置は、必ずしもこの配置で、製造または使用等がなされるわけではない。なお以下の説明において基板の厚み方向の一方を上または上方といい、厚み方向の他方を下または下方という場合がある。   Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings. For ease of understanding, the scale of each member in the drawings may be different from the actual scale. Further, the present invention is not limited by the following description, and can be appropriately changed without departing from the gist of the present invention. In the organic EL device, there are members such as electrode lead wires. However, in the explanation of the present invention, the description is omitted because it is not directly required. For the convenience of explanation of the layer structure and the like, in the example shown below, the explanation is made with the figure in which the substrate is arranged below. However, the organic EL element of the present invention and the organic EL device equipped with the same are necessarily manufactured in this arrangement. Or use etc. are not made. In the following description, one of the substrate in the thickness direction may be referred to as “up” or “up”, and the other in the thickness direction may be referred to as “down” or “down”.

1.本発明の有機EL素子の製造方法
本発明の有機EL素子の製造方法(以下、本明細書において「本発明の製造方法」という場合がある)は、支持基板上に電極部と発光層とを所定の順序で順次積層させて有機EL素子を製造する方法であって、陽極と有機発光層の間に金属ドープモリブデン酸化物層を設けると共に、有機発光層の形成後に形成される無機材料層を所定の条件下において電子ビーム蒸着法により形成するものである。
1. Manufacturing method of organic EL device of the present invention The manufacturing method of the organic EL device of the present invention (hereinafter sometimes referred to as “the manufacturing method of the present invention”) includes an electrode portion and a light emitting layer on a supporting substrate. A method of manufacturing an organic EL element by sequentially laminating in a predetermined order, wherein a metal-doped molybdenum oxide layer is provided between an anode and an organic light emitting layer, and an inorganic material layer formed after the formation of the organic light emitting layer is provided. It is formed by an electron beam evaporation method under predetermined conditions.

以下、有機EL素子を構成する各層の材料及び形成方法について、より具体的に説明する。
1.1.基板
本発明の有機EL素子を構成する基板は、電極を形成し、有機材料を含む層を形成する際に変化しないものであればよく、例えばガラス、プラスチック、高分子フィルム、シリコン基板、金属板、これらを積層したものなどが用いられる。さらに、プラスチック、高分子フィルムなどに低透水化処理を施したものを用いることも出来る。基板としては、市販のものが使用可能である。又、公知の方法により基板を製造することもできる。
Hereinafter, the material and forming method of each layer constituting the organic EL element will be described more specifically.
1.1. Substrate The substrate constituting the organic EL device of the present invention may be any substrate that does not change when forming an electrode and forming a layer containing an organic material. For example, glass, plastic, polymer film, silicon substrate, metal plate A laminate of these is used. Further, a plastic, a polymer film or the like that has been subjected to a low water permeability treatment can also be used. A commercially available substrate can be used as the substrate. Moreover, a board | substrate can also be manufactured by a well-known method.

1.2.第1電極部の形成
第1電極部は、陽極および金属ドープモリブデン酸化物層を少なくとも含む。第1電極部は陽極の他に、正孔注入層、正孔輸送層、電子ブロック層等を設けることができ、金属ドープモリブデン酸化物層が、正孔注入層または正孔輸送層として機能する。
1.2. Formation of the first electrode portion The first electrode portion includes at least an anode and a metal-doped molybdenum oxide layer. In addition to the anode, the first electrode part can be provided with a hole injection layer, a hole transport layer, an electron blocking layer, etc., and the metal-doped molybdenum oxide layer functions as a hole injection layer or a hole transport layer. .

<陽極>
有機EL素子の陽極としては、光を透過可能な透明電極を用いることが、陽極を通して発光する素子を構成し得るため好ましい。かかる透明電極としては、電気伝導度の高い金属酸化物、金属硫化物や金属の薄膜を用いることができ、光の透過率の高いものが好適に利用でき、用いる有機材料を含む層により適宜選択して用いられる。具体的には、酸化インジウム、酸化亜鉛、酸化スズ、インジウムスズ酸化物(Indium Tin Oxide:略称ITO)、インジウム亜鉛酸化物(Indium Zinc Oxide:略称IZO)から成る薄膜や、金、白金、銀、銅、アルミニウム、またはこれらの金属を少なくとも1種類以上含む合金等が用いられる。光透過率の高さ、パターニングの容易さから、陽極としては、ITO、IZO、酸化スズからなる薄膜が好適に用いられる。陽極の作製方法としては、真空蒸着法(後述する電子ビーム蒸着法を含む)、スパッタリング法、イオンプレーティング法、メッキ法等が挙げられる。また、陽極を有機発光層形成後に設ける場合には、下記に詳述する電子ビーム蒸着法を採用してもよい。
<Anode>
As the anode of the organic EL element, it is preferable to use a transparent electrode that can transmit light because an element that emits light through the anode can be configured. As such a transparent electrode, a metal oxide, metal sulfide or metal thin film having high electrical conductivity can be used, and a material having a high light transmittance can be suitably used, and is appropriately selected depending on the layer containing the organic material to be used. Used. Specifically, a thin film made of indium oxide, zinc oxide, tin oxide, indium tin oxide (Indium Tin Oxide: abbreviated as ITO), indium zinc oxide (Indium Zinc Oxide: abbreviated as IZO), gold, platinum, silver, Copper, aluminum, or an alloy containing at least one of these metals is used. A thin film made of ITO, IZO, or tin oxide is preferably used as the anode because of its high light transmittance and ease of patterning. Examples of the method for producing the anode include a vacuum evaporation method (including an electron beam evaporation method described later), a sputtering method, an ion plating method, a plating method, and the like. Moreover, when providing an anode after organic light emitting layer formation, you may employ | adopt the electron beam vapor deposition method explained in full detail below.

また、該陽極として、ポリアニリンもしくはその誘導体、ポリチオフェンもしくはその誘導体などの有機の透明導電膜を用いてもよい。また、前記有機の透明導電膜に用いられる材料、金属酸化物、金属硫化物、金属、およびカーボンナノチューブなどの炭素材料から成る群から選ばれる少なくとも1種類以上を含む混合物から成る薄膜を陽極に用いてもよい。   Further, an organic transparent conductive film such as polyaniline or a derivative thereof, polythiophene or a derivative thereof may be used as the anode. Also, a thin film made of a mixture containing at least one selected from the group consisting of materials used for the organic transparent conductive film, metal oxides, metal sulfides, metals, and carbon materials such as carbon nanotubes is used for the anode. May be.

例えば光が陰極を通って出射する素子構成の場合、陽極には光を反射させる材料を用いてもよく、該材料としては、仕事関数3.0eV以上の金属、金属酸化物、金属硫化物が好ましい。   For example, in the case of an element structure in which light is emitted through the cathode, a material that reflects light may be used for the anode, and examples of the material include metals, metal oxides, and metal sulfides having a work function of 3.0 eV or more. preferable.

陽極の膜厚は、光の透過性と電気伝導度とを考慮して、適宜選択することができるが、例えば5nm〜10μmであり、好ましくは10nm〜1μmであり、さらに好ましくは20nm〜500nmである。   The film thickness of the anode can be appropriately selected in consideration of light transmittance and electrical conductivity, and is, for example, 5 nm to 10 μm, preferably 10 nm to 1 μm, and more preferably 20 nm to 500 nm. is there.

<金属ドープモリブデン酸化物層> <Metal-doped molybdenum oxide layer>

金属ドープモリブデン酸化物層は、陽極と有機発光層の間に位置するように第1電極部中に設けられる。有機EL素子中の無機酸化物層を構成する物質としてモリブデン酸化物を採用し、さらに当該モリブデン酸化物に金属をドープすることにより、ウェットプロセス等の成膜プロセスに対する耐性を向上させ、ひいては有機EL素子の発光特性及び寿命特性を向上させ得る。   The metal doped molybdenum oxide layer is provided in the first electrode portion so as to be positioned between the anode and the organic light emitting layer. By adopting molybdenum oxide as a material constituting the inorganic oxide layer in the organic EL element, and further doping the molybdenum oxide with a metal, resistance to a film forming process such as a wet process is improved. The light emission characteristics and lifetime characteristics of the device can be improved.

金属ドープモリブデン酸化物層は、モリブデン酸化物およびドーパント金属を含むものであり、好ましくはモリブデン酸化物およびドーパント金属から実質的になる。より具体的には、金属ドープモリブデン酸化物層を単層で成膜した場合、層を構成する物質全量中における、モリブデン酸化物およびドーパント金属の合計が占める割合が、好ましくは98質量%以上、より好ましくは99質量%以上、さらに好ましくは99.9質量%以上とすることができる。   The metal-doped molybdenum oxide layer contains molybdenum oxide and a dopant metal, and preferably consists essentially of molybdenum oxide and dopant metal. More specifically, when the metal-doped molybdenum oxide layer is formed as a single layer, the ratio of the total of the molybdenum oxide and the dopant metal in the total amount of the substances constituting the layer is preferably 98% by mass or more, More preferably, it is 99 mass% or more, More preferably, it can be 99.9 mass% or more.

金属ドープモリブデン酸化物層は、好ましくは正孔注入層として設けら得る。また、金属ドープモリブデン酸化物層は、有機発光層若しくは正孔注入層に直接接して設けてもよい。金属ドープモリブデン酸化物層は、例えば、次の(i)〜(v)のような形態で設け得る。
(i)陽極および正孔輸送層に接して設けられる。
(ii)陽極および電子ブロック層に接して設けられる。
(iii)正孔注入層および有機発光層に接して設けられる。
(iv)正孔注入層および電子ブロック層に接して設けられる。
(v)陽極および有機発光層に接して設けられる。
The metal doped molybdenum oxide layer can preferably be provided as a hole injection layer. The metal-doped molybdenum oxide layer may be provided in direct contact with the organic light emitting layer or the hole injection layer. The metal-doped molybdenum oxide layer can be provided, for example, in the following forms (i) to (v).
(I) Provided in contact with the anode and the hole transport layer.
(Ii) Provided in contact with the anode and the electron block layer.
(Iii) It is provided in contact with the hole injection layer and the organic light emitting layer.
(Iv) Provided in contact with the hole injection layer and the electron blocking layer.
(V) Provided in contact with the anode and the organic light emitting layer.

また、素子特性の観点からは、金属ドープモリブデン酸化物層上には、有機材料を含む層として高分子化合物を含む層を好適に積層させることができる。ここで、「金属ドープモリブデン酸化物層『上』に高分子化合物を含む層を有する」とは、ある層の上に金属ドープモリブデン酸化物層を積層し、さらにその上に高分子化合物を含む層を設けた位置関係になることをいう。例えば、陽極上に金属ドープモリブデン酸化物層を設けた場合は、陽極−金属ドープモリブデン酸化物層−高分子化合物を含む層、という位置関係となるよう、高分子化合物を含む層を有することを意味する。高分子化合物を含む層は、インクジェット法などのウェットプロセスによって簡便に設けられる場合が多い。したがって、ウェットプロセスに対する耐性が高い金属ドープモリブデン酸化物層を設けることにより、金属ドープモリブデン酸化物層形成後、さらにその上に積層させる層をウェットプロセスで設けても、金属ドープモリブデン酸化物層が受ける損傷を抑制することができ、これによって例えば金属ドープモリブデン酸化物層が正孔注入層としての所期の機能を好適に発揮することができる。   From the viewpoint of device characteristics, a layer containing a polymer compound can be suitably stacked on the metal-doped molybdenum oxide layer as a layer containing an organic material. Here, “having a layer containing a polymer compound on the metal-doped molybdenum oxide layer“ on ”” means that a metal-doped molybdenum oxide layer is laminated on a certain layer, and further a polymer compound is contained thereon. This refers to the positional relationship in which layers are provided. For example, when a metal-doped molybdenum oxide layer is provided on the anode, it has a layer containing a polymer compound so as to have a positional relationship of anode-metal-doped molybdenum oxide layer-layer containing a polymer compound. means. In many cases, the layer containing a polymer compound is simply provided by a wet process such as an inkjet method. Therefore, by providing a metal-doped molybdenum oxide layer having high resistance to a wet process, the metal-doped molybdenum oxide layer is formed even if a layer to be laminated thereon is further provided by a wet process after the metal-doped molybdenum oxide layer is formed. The damage received can be suppressed, and, for example, the metal-doped molybdenum oxide layer can suitably exhibit the intended function as the hole injection layer.

金属ドープモリブデン酸化物層の可視光透過率は、50%以上であることが好ましい。50%以上の可視光透過率を有することにより、金属ドープモリブデン酸化物層を透過して発光する形式の有機EL素子に好適に用いることができる。   The visible light transmittance of the metal-doped molybdenum oxide layer is preferably 50% or more. By having a visible light transmittance of 50% or more, it can be suitably used for an organic EL device that emits light through a metal-doped molybdenum oxide layer.

金属ドープモリブデン酸化物層に含まれるドーパント金属は、好ましくは遷移金属、周期表第13族金属またはこれらの混合物であり、より好ましくはアルミニウム、ニッケル、銅、クロム、チタン、銀、ガリウム、亜鉛、ネオジム、ユーロピウム、ホルミウム、セリウムであり、さらに好ましくはアルミニウムである。これらのドーパント金属は、上記の単金属、これらの酸化物、これらのドーパント金属とMoの合金などを用い得る。合金の形態は特に限定されず、固溶体合金、共晶合金、包晶合金、偏晶合金、化合物合金、混合物合金などの形態をとり得る。他方、モリブデン酸化物としては、MoO2、およびMoOなどを用いることができ、好ましくはMoOを採用し得る。これらのドーパント金属と酸化モリブデンを適宜組み合わせて、金属ドープモリブデン酸化物層を形成することができ、好ましくは、MoOと単金属のドーパント金属との組合せを採用し得る。なお、酸化モリブデンとしてMoOを採用し、真空蒸着等の蒸着法により成膜する場合、蒸着された膜においてMoとOの組成比が保たれない場合もありうるが、その場合でも本発明に好ましく用いることができる。 The dopant metal contained in the metal-doped molybdenum oxide layer is preferably a transition metal, a Group 13 metal of the periodic table, or a mixture thereof, more preferably aluminum, nickel, copper, chromium, titanium, silver, gallium, zinc, Neodymium, europium, holmium, and cerium, and more preferably aluminum. As these dopant metals, the above-mentioned single metals, oxides thereof, alloys of these dopant metals and Mo, and the like can be used. The form of the alloy is not particularly limited, and may take the form of a solid solution alloy, a eutectic alloy, a peritectic alloy, a monotectic alloy, a compound alloy, a mixture alloy, or the like. On the other hand, MoO 2 and MoO 3 can be used as the molybdenum oxide , and preferably MoO 3 can be adopted. A metal-doped molybdenum oxide layer can be formed by appropriately combining these dopant metals and molybdenum oxide, and preferably a combination of MoO 3 and a single metal dopant metal can be employed. Note that when MoO 3 is used as the molybdenum oxide and the film is formed by an evaporation method such as vacuum evaporation, the composition ratio of Mo and O may not be maintained in the deposited film. It can be preferably used.

金属ドープモリブデン酸化物中におけるモリブデン酸化物に対するドーパント金属の含有割合は、0.1〜20.0mol%であることが好ましい。ドーパント金属の含有割合が上記範囲内であることにより、良好な耐プロセス性を得ることができる。   The content ratio of the dopant metal to the molybdenum oxide in the metal-doped molybdenum oxide is preferably 0.1 to 20.0 mol%. When the content of the dopant metal is within the above range, good process resistance can be obtained.

金属ドープモリブデン酸化物層の厚さは、特に限定されないが10〜1000Åであることが好ましい。   The thickness of the metal-doped molybdenum oxide layer is not particularly limited, but is preferably 10 to 1000 mm.

金属ドープモリブデン酸化物層を成膜する方法は特に限定されないが、素子を構成する他の層上に、酸化モリブデンおよびドーパント金属を同時に堆積し、金属ドープモリブデン酸化物層を得る方法を好ましく例示することができる。ここで、素子を構成する他の層は、有機EL素子を構成するいずれの層でもよく、製造工程および得られる有機EL素子の積層構造に応じて適宜選択することができる。例えば、基板上に設けられた陽極または陰極の層上に堆積を行ない、電極に直接接した金属ドープモリブデン酸化物層を形成してもよい。または、基板上に電極を設けた後、電極上に、有機発光層、電荷注入層、電荷輸送層または電荷ブロック層といった他の層を1層以上設け、さらにその上に堆積を行い、当該層に直接接した金属ドープモリブデン酸化物層を形成してもよい。   A method for forming a metal-doped molybdenum oxide layer is not particularly limited, but a method of obtaining a metal-doped molybdenum oxide layer by simultaneously depositing molybdenum oxide and a dopant metal on another layer constituting the element is preferably exemplified. be able to. Here, the other layer constituting the element may be any layer constituting the organic EL element, and can be appropriately selected according to the production process and the laminated structure of the obtained organic EL element. For example, deposition may be performed on an anode or cathode layer provided on a substrate to form a metal-doped molybdenum oxide layer in direct contact with the electrode. Alternatively, after an electrode is provided on the substrate, one or more other layers such as an organic light emitting layer, a charge injection layer, a charge transport layer, or a charge blocking layer are provided on the electrode, and deposition is further performed thereon. A metal-doped molybdenum oxide layer in direct contact with the substrate may be formed.

金属ドープモリブデン酸化物層はウェットプロセスに対し耐性があることや、有機発光層は高分子材料でウェットプロセスによって簡便に形成しやすいこと、さらに第2電極部を構成する層は無機材料で蒸着法によって形成可能なことなどの諸条件を勘案すると、一つの好ましい層形成順序としては、基板の一方の主面に第1電極部を形成し、金属ドープモリブデン酸化物層を有機発光層の形成前に形成し、さらに、有機発光層形成後に下記に示すように所定の条件下で電子ビーム蒸着法により電子注入層、陰極などを設ける工程順序が挙げられる。   The metal-doped molybdenum oxide layer is resistant to wet processes, the organic light-emitting layer is a polymer material that can be easily formed by a wet process, and the layers constituting the second electrode portion are made of an inorganic material by vapor deposition. In consideration of various conditions such as being capable of being formed, one preferable layer formation order is to form the first electrode portion on one main surface of the substrate, and to form the metal-doped molybdenum oxide layer before forming the organic light emitting layer. In addition, after forming the organic light emitting layer, a process sequence in which an electron injection layer, a cathode, and the like are provided by an electron beam evaporation method under predetermined conditions as described below can be given.

金属ドープモリブデン酸化物層を形成する材料の堆積は、真空蒸着、分子線蒸着、スパッタリングまたはイオンプレーティング、イオンビーム蒸着等により行うことができる。成膜チャンバー内にプラズマを導入することによって、反応性や成膜性を向上させたプラズマアシスト真空蒸着法なども用いることができる。真空蒸着法の蒸発源としては、抵抗加熱、電子ビーム加熱、高周波誘導加熱、レーザビーム加熱などが挙げられる。より簡便な方法として、抵抗加熱、電子ビーム加熱、高周波誘導加熱が好ましい。スパッタ法にはDCスパッタ法、RFスパッタ法、ECRスパッタ法、コンベンショナル・スパッタリング法、マグネトロンスパッタ法、イオンビーム・スパッタ法、対向ターゲットスパッタ法などがありいずれの方式も用いることができる。下層にダメージを与えないためにもマグネトロンスパッタ法、イオンビーム・スパッタ法、対向ターゲットスパッタ法を用いることが好ましい。また、金属ドープモリブデン酸化物層を有機発光層形成後に設ける場合には、下記に詳述する電子ビーム蒸着法を採用してもよい。なお、成膜時において、雰囲気中に酸素や酸素元素を含むガスを導入して蒸着を行うこともできる。   The material for forming the metal-doped molybdenum oxide layer can be deposited by vacuum evaporation, molecular beam evaporation, sputtering or ion plating, ion beam evaporation, or the like. By introducing plasma into the film formation chamber, a plasma assisted vacuum deposition method with improved reactivity and film formability can be used. Examples of the evaporation source of the vacuum deposition method include resistance heating, electron beam heating, high frequency induction heating, and laser beam heating. As a simpler method, resistance heating, electron beam heating, and high frequency induction heating are preferable. The sputtering method includes a DC sputtering method, an RF sputtering method, an ECR sputtering method, a conventional sputtering method, a magnetron sputtering method, an ion beam sputtering method, an opposed target sputtering method, and any method can be used. In order not to damage the lower layer, it is preferable to use magnetron sputtering, ion beam sputtering, or counter target sputtering. Moreover, when providing a metal dope molybdenum oxide layer after organic light emitting layer formation, you may employ | adopt the electron beam vapor deposition method explained in full detail below. Note that during film formation, vapor deposition can be performed by introducing a gas containing oxygen or an oxygen element into the atmosphere.

上記のようにして堆積して形成された層は、そのままで完成した金属ドープモリブデン酸化物層として機能し得る。しかし、上記のようにして酸化物モリブデンおよびドーパント金属材料を同時に堆積させた後、さらに任意の工程として、加熱処理、UV−O処理、大気曝露処理等を施すことが好ましい。これらの処理、好ましくは加熱処理を施すことにより、金属ドープモリブデン酸化物層のウェットプロセスに対する耐性をより強化することができる。 The layer formed by depositing as described above can function as a completed metal-doped molybdenum oxide layer as it is. However, after the molybdenum oxide and the dopant metal material are simultaneously deposited as described above, it is preferable to perform heat treatment, UV-O 3 treatment, atmospheric exposure treatment, and the like as optional steps. By performing these treatments, preferably heat treatment, the resistance of the metal-doped molybdenum oxide layer to the wet process can be further enhanced.

加熱処理を行う場合は、50〜350℃で1〜120分間の条件で行うことができる。前記UV−O処理は、紫外線を1〜100mW/cmの強度で5秒〜30分間照射し、オゾン濃度0.001〜99%の雰囲気下で処理することにより行うことができる。大気曝露処理は、湿度40〜95%、温度20〜50℃の大気中に、1〜20日間放置することにより行うことができる。 When performing heat processing, it can carry out on the conditions for 1 to 120 minutes at 50-350 degreeC. The UV-O 3 treatment can be performed by irradiating with ultraviolet rays at an intensity of 1 to 100 mW / cm 2 for 5 seconds to 30 minutes and in an atmosphere having an ozone concentration of 0.001 to 99%. The atmospheric exposure treatment can be performed by leaving it in the atmosphere having a humidity of 40 to 95% and a temperature of 20 to 50 ° C. for 1 to 20 days.

金属ドープモリブデン酸化物層を設けた後にフォトリソグラフ法などのウェットプロセスを含む方法で部材(隔壁および有機材料を含む層など)を設ける場合、金属ドープモリブデン酸化物層はウェットプロセスに対する耐性が強いため、それまでに設けられた部材を浸食するなどの弊害を抑制することができる。なお、有機材料を含む層として、少なくとも発光層があり、後述するその他の層も有機材料を含むのであれば、当該層が有機材料を含む層に該当し得る。   When a member (such as a partition and a layer containing an organic material) is provided by a method including a wet process such as a photolithography method after the metal-doped molybdenum oxide layer is provided, the metal-doped molybdenum oxide layer is highly resistant to the wet process. It is possible to suppress adverse effects such as erosion of the members provided so far. In addition, as a layer containing an organic material, there is at least a light emitting layer, and if another layer described later also contains an organic material, the layer can correspond to a layer containing an organic material.

<正孔注入層>
金属ドープモリブデン酸化物層とは異なる正孔注入層を設ける場合、該正孔注入層を構成する正孔注入層材料としては、特に制限はないが、公知の材料を適宜用いることができ、例えばフェニルアミン系、スターバースト型アミン系、フタロシアニン系、ヒドラゾン誘導体、カルバゾール誘導体、トリアゾール誘導体、イミダゾール誘導体、アミノ基を有するオキサジアゾール誘導体、酸化バナジウム、酸化タンタル、酸化タングステン、酸化モリブデン、酸化ルテニウム、酸化アルミニウム等の酸化物、アモルファスカーボン、ポリアニリン、ポリチオフェン誘導体等が挙げられる。また、このような正孔注入層の厚みとしては、5〜300nm程度であることが好ましい。このような厚みが前記下限値未満では、製造が困難になる傾向にあり、他方、前記上限値を超えると駆動電圧、および正孔注入層に印加される電圧が大きくなる傾向にある。
<Hole injection layer>
When a hole injection layer different from the metal-doped molybdenum oxide layer is provided, the hole injection layer material constituting the hole injection layer is not particularly limited, but a known material can be used as appropriate. Phenylamine, starburst amine, phthalocyanine, hydrazone derivative, carbazole derivative, triazole derivative, imidazole derivative, oxadiazole derivative with amino group, vanadium oxide, tantalum oxide, tungsten oxide, molybdenum oxide, ruthenium oxide, oxidation Examples thereof include oxides such as aluminum, amorphous carbon, polyaniline, and polythiophene derivatives. The thickness of such a hole injection layer is preferably about 5 to 300 nm. If the thickness is less than the lower limit value, the production tends to be difficult. On the other hand, if the thickness exceeds the upper limit value, the driving voltage and the voltage applied to the hole injection layer tend to increase.

<正孔輸送層>
金属ドープモリブデン酸化物層とは異なる正孔輸送層を設ける場合、該正孔輸送層を構成する正孔輸送層材料としては、例えばN,N’−ジフェニル−N,N’−ジ(3−メチルフェニル)4,4’−ジアミノビフェニル(TPD)、NPB(4,4’−bis[N−(1−naphthyl)−N−phenylamino]biphenyl)等の芳香族アミン誘導体、ポリビニルカルバゾール若しくはその誘導体、ポリシラン若しくはその誘導体、側鎖若しくは主鎖に芳香族アミンを有するポリシロキサン誘導体、ピラゾリン誘導体、アリールアミン誘導体、スチルベン誘導体、トリフェニルジアミン誘導体、ポリアニリン若しくはその誘導体、ポリチオフェン若しくはその誘導体、ポリアリールアミン若しくはその誘導体、ポリピロール若しくはその誘導体、ポリ(p−フェニレンビニレン)若しくはその誘導体、又はポリ(2,5−チエニレンビニレン)若しくはその誘導体などが例示される。
<Hole transport layer>
When a hole transport layer different from the metal-doped molybdenum oxide layer is provided, examples of the hole transport layer material constituting the hole transport layer include N, N′-diphenyl-N, N′-di (3- Aromatic amine derivatives such as methylphenyl) 4,4′-diaminobiphenyl (TPD), NPB (4,4′-bis [N- (1-naphthyl) -N-phenylamino] biphenyl), polyvinylcarbazole or derivatives thereof, Polysilane or derivative thereof, polysiloxane derivative having aromatic amine in the side chain or main chain, pyrazoline derivative, arylamine derivative, stilbene derivative, triphenyldiamine derivative, polyaniline or derivative thereof, polythiophene or derivative thereof, polyarylamine or derivative thereof Derivatives, polypyrrole Examples thereof include a derivative thereof, poly (p-phenylene vinylene) or a derivative thereof, or poly (2,5-thienylene vinylene) or a derivative thereof.

これらの中で、正孔輸送層に用いる正孔輸送材料として、ポリビニルカルバゾール若しくはその誘導体、ポリシラン若しくはその誘導体、側鎖若しくは主鎖に芳香族アミン化合物基を有するポリシロキサン誘導体、ポリアニリン若しくはその誘導体、ポリチオフェン若しくはその誘導体、ポリアリールアミン若しくはその誘導体、ポリ(p−フェニレンビニレン)若しくはその誘導体、又はポリ(2,5−チエニレンビニレン)若しくはその誘導体等の高分子正孔輸送材料が好ましく、さらに好ましくはポリビニルカルバゾール若しくはその誘導体、ポリシラン若しくはその誘導体、側鎖若しくは主鎖に芳香族アミンを有するポリシロキサン誘導体である。低分子の正孔輸送材料の場合には、高分子バインダーに分散させて用いることが好ましい。   Among these, as a hole transport material used for the hole transport layer, polyvinyl carbazole or a derivative thereof, polysilane or a derivative thereof, a polysiloxane derivative having an aromatic amine compound group in a side chain or a main chain, polyaniline or a derivative thereof, Polymeric hole transport materials such as polythiophene or derivatives thereof, polyarylamine or derivatives thereof, poly (p-phenylene vinylene) or derivatives thereof, or poly (2,5-thienylene vinylene) or derivatives thereof are preferred, and more preferred Is polyvinyl carbazole or a derivative thereof, polysilane or a derivative thereof, and a polysiloxane derivative having an aromatic amine in a side chain or a main chain. In the case of a low-molecular hole transport material, it is preferably used by being dispersed in a polymer binder.

正孔輸送層の成膜の方法に制限はないが、低分子正孔輸送材料では、高分子バインダーとの混合溶液からの成膜による方法が例示される。また、高分子正孔輸送材料では、溶液からの成膜による方法が例示される。   Although there is no restriction | limiting in the film-forming method of a positive hole transport layer, In the low molecular hole transport material, the method by the film-forming from a mixed solution with a polymer binder is illustrated. In the case of a polymer hole transport material, a method of film formation from a solution is exemplified.

溶液からの成膜に用いる溶媒としては、正孔輸送材料を溶解させるものであれば特に制限はない。該溶媒として、クロロホルム、塩化メチレン、ジクロロエタン等の塩素系溶媒、テトラヒドロフラン等のエーテル系溶媒、トルエン、キシレン等の芳香族炭化水素系溶媒、アセトン、メチルエチルケトン等のケトン系溶媒、酢酸エチル、酢酸ブチル、エチルセルソルブアセテート等のエステル系溶媒が例示される。   The solvent used for film formation from a solution is not particularly limited as long as it can dissolve a hole transport material. Examples of the solvent include chlorine solvents such as chloroform, methylene chloride, and dichloroethane; ether solvents such as tetrahydrofuran; aromatic hydrocarbon solvents such as toluene and xylene; ketone solvents such as acetone and methyl ethyl ketone; ethyl acetate, butyl acetate, An ester solvent such as ethyl cellosolve acetate is exemplified.

溶液からの成膜方法としては、溶液からのスピンコート法、キャスティング法、マイクログラビアコート法、グラビアコート法、バーコート法、ロールコート法、ワイアーバーコート法、ディップコート法、スリットコート法、キャピラリーコート法、スプレーコート法、ノズルコート法などのコート法、グラビア印刷法、スクリーン印刷法、フレキソ印刷法、オフセット印刷法、反転印刷法、インクジェットプリント法等の印刷法等の塗布法を用いることができる。パターン形成が容易であるという点で、グラビア印刷法、スクリーン印刷法、フレキソ印刷法、オフセット印刷法、反転印刷法、インクジェットプリント法等の印刷法が好ましい。   Examples of film formation methods from solution include spin coating from solution, casting method, micro gravure coating method, gravure coating method, bar coating method, roll coating method, wire bar coating method, dip coating method, slit coating method, capillary Coating methods such as coating methods, spray coating methods, nozzle coating methods, etc., gravure printing methods, screen printing methods, flexographic printing methods, offset printing methods, reverse printing methods, printing methods such as inkjet printing methods, etc. may be used. it can. A printing method such as a gravure printing method, a screen printing method, a flexographic printing method, an offset printing method, a reversal printing method, and an inkjet printing method is preferable in that the pattern formation is easy.

混合する高分子バインダーとしては、電荷輸送を極度に阻害しないものが好ましく、また可視光に対する吸収が強くないものが好適に用いられる。該高分子バインダーとして、ポリカーボネート、ポリアクリレート、ポリメチルアクリレート、ポリメチルメタクリレート、ポリスチレン、ポリ塩化ビニル、ポリシロキサン等が例示される。   As the polymer binder to be mixed, those not extremely disturbing charge transport are preferable, and those showing no strong absorption against visible light are suitably used. Examples of the polymer binder include polycarbonate, polyacrylate, polymethyl acrylate, polymethyl methacrylate, polystyrene, polyvinyl chloride, and polysiloxane.

正孔輸送層の厚みは特に制限されず、目的とする設計に応じて適宜変更することができ、1〜1000nm程度であることが好ましい。このような厚みが前記下限値未満では、製造が困難になる、または正孔輸送の効果が十分に得られないなどの傾向にあり、他方、前記上限値を超えると駆動電圧および正孔輸送層に印加される電圧が大きくなる傾向にある。正孔輸送層の厚みは、好ましくは2nm〜500nmであり、さらに好ましくは5nm〜200nmである。   The thickness of the hole transport layer is not particularly limited and can be appropriately changed depending on the intended design, and is preferably about 1 to 1000 nm. If the thickness is less than the lower limit, production tends to be difficult, or the effect of hole transport is not sufficiently obtained. On the other hand, if the upper limit is exceeded, the driving voltage and the hole transport layer are increased. There is a tendency that the voltage applied to the voltage increases. The thickness of the hole transport layer is preferably 2 nm to 500 nm, more preferably 5 nm to 200 nm.

1.3.発光層
発光層は、発光材料を含む層であり、有機発光層は、発光材料として有機化合物を含む層である。通常、有機発光層には、主として蛍光またはりん光を発光する有機物(低分子化合物及び/又は高分子化合物)が含まれる。なお、さらにドーパント材料を含んでいてもよい。本発明において用いることができる発光層を形成する材料としては、例えば、以下の色素系材料、金属錯体系材料、高分子系材料、およびドーパント材料などが挙げられる。なお本明細書において、高分子とは、ポリスチレン換算の数平均分子量が、10以上であり、通常ポリスチレン換算の数平均分子量が10以下である。
1.3. Light emitting layer The light emitting layer is a layer containing a light emitting material, and the organic light emitting layer is a layer containing an organic compound as the light emitting material. In general, the organic light emitting layer mainly contains an organic substance (low molecular compound and / or high molecular compound) that emits fluorescence or phosphorescence. Further, a dopant material may be further included. Examples of the material for forming the light emitting layer that can be used in the present invention include the following dye-based materials, metal complex-based materials, polymer-based materials, and dopant materials. In the present specification, the polymer has a polystyrene-equivalent number average molecular weight of 10 3 or more, and usually a polystyrene-equivalent number average molecular weight of 10 8 or less.

<色素系材料>
色素系材料としては、例えば、シクロペンダミン誘導体、テトラフェニルブタジエン誘導体化合物、トリフェニルアミン誘導体、オキサジアゾール誘導体、ピラゾロキノリン誘導体、ジスチリルベンゼン誘導体、ジスチリルアリーレン誘導体、ピロール誘導体、チオフェン環化合物、ピリジン環化合物、ペリノン誘導体、ペリレン誘導体、オリゴチオフェン誘導体、トリフマニルアミン誘導体、オキサジアゾールダイマー、ピラゾリンダイマー、キナクリドン誘導体、クマリン誘導体などを挙げることができる。
<Dye-based material>
Examples of dye-based materials include cyclopentamine derivatives, tetraphenylbutadiene derivative compounds, triphenylamine derivatives, oxadiazole derivatives, pyrazoloquinoline derivatives, distyrylbenzene derivatives, distyrylarylene derivatives, pyrrole derivatives, thiophene ring compounds. Pyridine ring compounds, perinone derivatives, perylene derivatives, oligothiophene derivatives, trifumanylamine derivatives, oxadiazole dimers, pyrazoline dimers, quinacridone derivatives, coumarin derivatives, and the like.

<金属錯体系材料>
金属錯体系材料としては、例えば中心金属に、Al、Zn、Beなど、またはTb、Eu、Dyなどの希土類金属を有し、配位子にオキサジアゾール、チアジアゾール、フェニルピリジン、フェニルベンゾイミダゾール、キノリン構造などを有する金属錯体を挙げることができ、例えばイリジウム錯体、白金錯体などの三重項励起状態からの発光を有する金属錯体、アルミキノリノール錯体、ベンゾキノリノールベリリウム錯体、ベンゾオキサゾリル亜鉛錯体、ベンゾチアゾール亜鉛錯体、アゾメチル亜鉛錯体、ポルフィリン亜鉛錯体、ユーロピウム錯体などを挙げることができる。
<Metal complex materials>
Examples of the metal complex material include Al, Zn, Be, etc. as a central metal, or rare earth metals such as Tb, Eu, Dy, etc., and oxadiazole, thiadiazole, phenylpyridine, phenylbenzimidazole, as a ligand, Examples include metal complexes having a quinoline structure, such as iridium complexes, platinum complexes and the like, metal complexes having light emission from triplet excited states, aluminum quinolinol complexes, benzoquinolinol beryllium complexes, benzoxazolyl zinc complexes, benzo Examples include a thiazole zinc complex, an azomethyl zinc complex, a porphyrin zinc complex, and a europium complex.

<高分子系材料>
高分子系材料としては、ジスチリルアリーレン誘導体、オキサジアゾール誘導体、ポリパラフェニレンビニレン誘導体、ポリチオフェン誘導体、ポリパラフェニレン誘導体、ポリシラン誘導体、ポリアセチレン誘導体、ポリフルオレン誘導体、ポリビニルカルバゾール誘導体、キナクリドン誘導体、クマリン誘導体、上記色素系材料や金属錯体系発光材料などを高分子化したものなどを挙げることができる。
<Polymer material>
High molecular weight materials include distyrylarylene derivatives, oxadiazole derivatives, polyparaphenylene vinylene derivatives, polythiophene derivatives, polyparaphenylene derivatives, polysilane derivatives, polyacetylene derivatives, polyfluorene derivatives, polyvinylcarbazole derivatives, quinacridone derivatives, coumarin derivatives. And those obtained by polymerizing the above dye-based materials and metal complex-based luminescent materials.

上記発光性材料のうち、青色に発光する材料としては、ジスチリルアリーレン誘導体、オキサジアゾール誘導体、ポリビニルカルバゾール誘導体、ポリパラフェニレン誘導体、ポリフルオレン誘導体などを挙げることができる。なかでも高分子材料のポリビニルカルバゾール誘導体、ポリパラフェニレン誘導体やポリフルオレン誘導体などが好ましい。   Among the light-emitting materials, materials that emit blue light include distyrylarylene derivatives, oxadiazole derivatives, polyvinylcarbazole derivatives, polyparaphenylene derivatives, polyfluorene derivatives, and the like. Of these, polymer materials such as polyvinyl carbazole derivatives, polyparaphenylene derivatives, and polyfluorene derivatives are preferred.

また、緑色に発光する材料としては、キナクリドン誘導体、クマリン誘導体、およびそれらの重合体、ポリパラフェニレンビニレン誘導体、ポリフルオレン誘導体などを挙げることができる。なかでも高分子材料のポリパラフェニレンビニレン誘導体、ポリフルオレン誘導体などが好ましい。   Examples of materials that emit green light include quinacridone derivatives, coumarin derivatives, and polymers thereof, polyparaphenylene vinylene derivatives, polyfluorene derivatives, and the like. Of these, polymer materials such as polyparaphenylene vinylene derivatives and polyfluorene derivatives are preferred.

また、赤色に発光する材料としては、クマリン誘導体、チオフェン環化合物、およびそれらの重合体、ポリパラフェニレンビニレン誘導体、ポリチオフェン誘導体、ポリフルオレン誘導体などを挙げることができる。なかでも高分子材料のポリパラフェニレンビニレン誘導体、ポリチオフェン誘導体、ポリフルオレン誘導体などが好ましい。   Examples of materials that emit red light include coumarin derivatives, thiophene ring compounds, and polymers thereof, polyparaphenylene vinylene derivatives, polythiophene derivatives, and polyfluorene derivatives. Among these, polymer materials such as polyparaphenylene vinylene derivatives, polythiophene derivatives, and polyfluorene derivatives are preferable.

<ドーパント材料>
ドーパント材料としては、例えばペリレン誘導体、クマリン誘導体、ルブレン誘導体、キナクリドン誘導体、スクアリウム誘導体、ポルフィリン誘導体、スチリル系色素、テトラセン誘導体、ピラゾロン誘導体、デカシクレン、フェノキサゾンなどを挙げることができる。なお、このような発光層の厚さは、通常約2nm〜200nmである。
<Dopant material>
Examples of the dopant material include perylene derivatives, coumarin derivatives, rubrene derivatives, quinacridone derivatives, squalium derivatives, porphyrin derivatives, styryl dyes, tetracene derivatives, pyrazolone derivatives, decacyclene, and phenoxazone. In addition, the thickness of such a light emitting layer is usually about 2 nm-200 nm.

<発光層の成膜方法>
有機化合物を含む発光層の成膜方法としては、発光材料を含む溶液を基体の上又は上方に塗布する方法、真空蒸着法、転写法などを用いることができる。溶液からの成膜に用いる溶媒の具体例としては、前述の溶液から正孔輸送層を成膜する際に正孔輸送材料を溶解させる溶媒と同様の溶媒があげられる。
<Method for forming light emitting layer>
As a method for forming a light emitting layer containing an organic compound, a method of applying a solution containing a light emitting material on or above a substrate, a vacuum deposition method, a transfer method, or the like can be used. Specific examples of the solvent used for the film formation from the solution include the same solvents as those for dissolving the hole transport material when forming the hole transport layer from the above solution.

発光材料を含む溶液を基体の上又は上方に塗布する方法としては、スピンコート法、キャスティング法、マイクログラビアコート法、グラビアコート法、バーコート法、ロールコート法、ワイアーバーコート法、ディップコート法、スリットコート法、キャピラリーコート法、スプレーコート法、ノズルコート法などのコート法、グラビア印刷法、スクリーン印刷法、フレキソ印刷法、オフセット印刷法、反転印刷法、インクジェットプリント法等の印刷法等の塗布法を用いることができる。パターン形成や多色の色分けが容易であるという点で、グラビア印刷法、スクリーン印刷法、フレキソ印刷法、オフセット印刷法、反転印刷法、インクジェットプリント法等の印刷法が好ましい。また、昇華性の低分子化合物の場合は、真空蒸着法を用いることができる。さらには、レーザーまたは摩擦による転写や熱転写により、所望のところのみに発光層を形成する方法も用いることができる。   As a method for applying a solution containing a light emitting material on or above a substrate, a spin coating method, a casting method, a micro gravure coating method, a gravure coating method, a bar coating method, a roll coating method, a wire bar coating method, a dip coating method Coating methods such as slit coating method, capillary coating method, spray coating method, nozzle coating method, gravure printing method, screen printing method, flexographic printing method, offset printing method, reversal printing method, inkjet printing method, etc. A coating method can be used. A printing method such as a gravure printing method, a screen printing method, a flexographic printing method, an offset printing method, a reversal printing method, and an ink jet printing method is preferable in that pattern formation and multi-coloring are easy. In the case of a sublimable low-molecular compound, a vacuum deposition method can be used. Furthermore, a method of forming a light emitting layer only at a desired place by laser or friction transfer or thermal transfer can also be used.

1.4.第2電極部の形成
第2電極部には陰極を少なくとも含む。第2電極部は陰極の他に、電子注入層や電子輸送層、正孔ブロック層等を備えていてもよい。
1.4. Formation of Second Electrode Part The second electrode part includes at least a cathode. In addition to the cathode, the second electrode portion may include an electron injection layer, an electron transport layer, a hole blocking layer, and the like.

<電子輸送層>
電子輸送層を構成する電子輸送材料としては、公知のものが使用でき、オキサジアゾール誘導体、アントラキノジメタン若しくはその誘導体、ベンゾキノン若しくはその誘導体、ナフトキノン若しくはその誘導体、アントラキノン若しくはその誘導体、テトラシアノアンスラキノジメタン若しくはその誘導体、フルオレノン誘導体、ジフェニルジシアノエチレン若しくはその誘導体、ジフェノキノン誘導体、又は8−ヒドロキシキノリン若しくはその誘導体の金属錯体、ポリキノリン若しくはその誘導体、ポリキノキサリン若しくはその誘導体、ポリフルオレン若しくはその誘導体等が例示される。
<Electron transport layer>
As the electron transport material constituting the electron transport layer, known materials can be used, such as oxadiazole derivatives, anthraquinodimethane or derivatives thereof, benzoquinone or derivatives thereof, naphthoquinone or derivatives thereof, anthraquinones or derivatives thereof, tetracyanoanthra Quinodimethane or derivatives thereof, fluorenone derivatives, diphenyldicyanoethylene or derivatives thereof, diphenoquinone derivatives, or metal complexes of 8-hydroxyquinoline or derivatives thereof, polyquinoline or derivatives thereof, polyquinoxaline or derivatives thereof, polyfluorene or derivatives thereof, etc. Illustrated.

これらのうち、オキサジアゾール誘導体、ベンゾキノン若しくはその誘導体、アントラキノン若しくはその誘導体、又は8−ヒドロキシキノリン若しくはその誘導体の金属錯体、ポリキノリン若しくはその誘導体、ポリキノキサリン若しくはその誘導体、ポリフルオレン若しくはその誘導体が好ましく、2−(4−ビフェニリル)−5−(4−t−ブチルフェニル)−1,3,4−オキサジアゾール、ベンゾキノン、アントラキノン、トリス(8−キノリノール)アルミニウム、ポリキノリンがさらに好ましい。   Of these, oxadiazole derivatives, benzoquinone or derivatives thereof, anthraquinones or derivatives thereof, or metal complexes of 8-hydroxyquinoline or derivatives thereof, polyquinoline or derivatives thereof, polyquinoxaline or derivatives thereof, polyfluorene or derivatives thereof are preferred, 2- (4-biphenylyl) -5- (4-t-butylphenyl) -1,3,4-oxadiazole, benzoquinone, anthraquinone, tris (8-quinolinol) aluminum, and polyquinoline are more preferable.

電子輸送層の成膜法としては特に制限はないが、低分子電子輸送材料では、粉末からの真空蒸着法、又は溶液若しくは溶融状態からの成膜による方法が、高分子電子輸送材料では溶液又は溶融状態からの成膜による方法がそれぞれ例示される。溶液又は溶融状態からの成膜時には、高分子バインダーを併用してもよい。溶液から電子輸送層を成膜する方法としては、前述の溶液から正孔輸送層を成膜する方法と同様の成膜法があげられる。   There are no particular restrictions on the method of forming the electron transport layer, but in the case of a low molecular electron transport material, a vacuum deposition method from powder or a method by film formation from a solution or a molten state is used. Each method is exemplified by film formation from a molten state. When forming a film from a solution or a molten state, a polymer binder may be used in combination. Examples of the method for forming an electron transport layer from a solution include the same film formation method as the method for forming a hole transport layer from a solution described above.

電子輸送層の厚みは特に制限されないが、目的とする設計に応じて適宜変更することができ、1〜1000nm程度であることが好ましい。このような厚みが前記下限値未満では、製造が困難になる、または正孔輸送の効果が十分に得られないなどの傾向にあり、他方、前記上限値を超えると駆動電圧および電子輸送層に印加される電圧が大きくなる傾向にある。電子輸送層の厚みは、好ましくは2nm〜500nmであり、さらに好ましくは5nm〜200nmである。   The thickness of the electron transport layer is not particularly limited, but can be appropriately changed according to the intended design, and is preferably about 1 to 1000 nm. If the thickness is less than the lower limit value, it tends to be difficult to produce, or the effect of hole transport cannot be obtained sufficiently. On the other hand, if the thickness exceeds the upper limit value, the driving voltage and the electron transport layer are reduced. The applied voltage tends to increase. The thickness of the electron transport layer is preferably 2 nm to 500 nm, more preferably 5 nm to 200 nm.

<電子注入層>
電子注入層は、電子輸送層と陰極との間、または発光層と陰極との間に設けられる。電子注入層としては、発光層の種類に応じて、アルカリ金属やアルカリ土類金属、或いは前記金属を1種類以上含む合金、或いは前記金属の酸化物、ハロゲン化物及び炭酸化物、或いは前記物質の混合物などが挙げられる。アルカリ金属またはその酸化物、ハロゲン化物、炭酸化物の例としては、リチウム、ナトリウム、カリウム、ルビジウム、セシウム、酸化リチウム、フッ化リチウム、酸化ナトリウム、フッ化ナトリウム、酸化カリウム、フッ化カリウム、酸化ルビジウム、フッ化ルビジウム、酸化セシウム、フッ化セシウム、炭酸リチウム等が挙げられる。また、アルカリ土類金属またはその酸化物、ハロゲン化物、炭酸化物の例としては、マグネシウム、カルシウム、バリウム、ストロンチウム、酸化マグネシウム、フッ化マグネシウム、酸化カルシウム、フッ化カルシウム、酸化バリウム、フッ化バリウム、酸化ストロンチウム、フッ化ストロンチウム、炭酸マグネシウム等が挙げられる。さらに、金属、金属酸化物、金属塩をドーピングした有機金属化合物、および有機金属錯体化合物、またはこれらの混合物を電子注入層に用いることもできる。電子注入層は、2層以上を積層したものであってもよい。具体的には、LiF/Caなどが挙げられる。電子注入層は、蒸着法、スパッタリング法、印刷法等により形成される。好まし成膜方法として、下記に詳述する電子ビーム蒸着法を採用し得る。電子注入層の膜厚としては、1nm〜1μm程度が好ましい。
<Electron injection layer>
The electron injection layer is provided between the electron transport layer and the cathode or between the light emitting layer and the cathode. Depending on the type of the light emitting layer, the electron injection layer may be an alkali metal or alkaline earth metal, an alloy containing one or more of the above metals, or an oxide, halide and carbonate of the metal, or a mixture of the above substances. Etc. Examples of alkali metals or oxides, halides and carbonates thereof include lithium, sodium, potassium, rubidium, cesium, lithium oxide, lithium fluoride, sodium oxide, sodium fluoride, potassium oxide, potassium fluoride, rubidium oxide. , Rubidium fluoride, cesium oxide, cesium fluoride, lithium carbonate and the like. Examples of alkaline earth metals or oxides, halides and carbonates thereof include magnesium, calcium, barium, strontium, magnesium oxide, magnesium fluoride, calcium oxide, calcium fluoride, barium oxide, barium fluoride, Examples include strontium oxide, strontium fluoride, and magnesium carbonate. Furthermore, a metal, a metal oxide, an organometallic compound doped with a metal salt, an organometallic complex compound, or a mixture thereof can be used for the electron injection layer. The electron injection layer may be a laminate of two or more layers. Specifically, LiF / Ca etc. are mentioned. The electron injection layer is formed by vapor deposition, sputtering, printing, or the like. As a preferred film forming method, an electron beam evaporation method described in detail below can be adopted. The thickness of the electron injection layer is preferably about 1 nm to 1 μm.

<陰極材料>
陰極の材料としては、仕事関数の小さく発光層への電子注入が容易な材料及び/又は電気伝導度が高い材料及び/又は可視光反射率の高い材料が好ましい。金属では、アルカリ金属やアルカリ土類金属、遷移金属や周期表第13族金属を用いることができる。例えば、リチウム、ナトリウム、カリウム、ルビジウム、セシウム、ベリリウム、マグネシウム、カルシウム、ストロンチウム、バリウム、アルミニウム、スカンジウム、バナジウム、亜鉛、イットリウム、インジウム、セリウム、サマリウム、ユーロピウム、テルビウム、イッテルビウム、金、銀、白金、銅、マンガン、チタン、コバルト、ニッケル、タングステン、錫、またはこれら金属を少なくとも1種類以上含む合金、又はグラファイト若しくはグラファイト層間化合物等が用いられる。合金の例としては、マグネシウム−銀合金、マグネシウム−インジウム合金、マグネシウム−アルミニウム合金、インジウム−銀合金、リチウム−アルミニウム合金、リチウム−マグネシウム合金、リチウム−インジウム合金、カルシウム−アルミニウム合金などが挙げられる。また、陰極として透明導電性電極を用いることができ、例えば導電性金属酸化物や導電性有機物などを用いることができる。具体的には、導電性金属酸化物として酸化インジウム、酸化亜鉛、酸化スズ、ITO、IZO、導電性有機物としてポリアニリンもしくはその誘導体、ポリチオフェンもしくはその誘導体などの有機の透明導電膜を用いてもよい。なお、陰極を2層以上の積層構造としてもよい。なお、電子注入層が陰極として用いられる場合もある。
<Cathode material>
As a material for the cathode, a material having a small work function and easily injecting electrons into the light emitting layer and / or a material having a high electric conductivity and / or a material having a high visible light reflectance are preferable. As the metal, an alkali metal, an alkaline earth metal, a transition metal, or a group 13 metal of the periodic table can be used. For example, lithium, sodium, potassium, rubidium, cesium, beryllium, magnesium, calcium, strontium, barium, aluminum, scandium, vanadium, zinc, yttrium, indium, cerium, samarium, europium, terbium, ytterbium, gold, silver, platinum, Copper, manganese, titanium, cobalt, nickel, tungsten, tin, an alloy containing at least one of these metals, graphite, a graphite intercalation compound, or the like is used. Examples of the alloy include magnesium-silver alloy, magnesium-indium alloy, magnesium-aluminum alloy, indium-silver alloy, lithium-aluminum alloy, lithium-magnesium alloy, lithium-indium alloy, calcium-aluminum alloy, and the like. Moreover, a transparent conductive electrode can be used as a cathode, for example, a conductive metal oxide, a conductive organic substance, etc. can be used. Specifically, indium oxide, zinc oxide, tin oxide, ITO, IZO may be used as the conductive metal oxide, and an organic transparent conductive film such as polyaniline or a derivative thereof, polythiophene or a derivative thereof may be used as the conductive organic substance. Note that the cathode may have a laminated structure of two or more layers. In some cases, the electron injection layer is used as a cathode.

陰極の膜厚は、電気伝導度や耐久性を考慮して、適宜選択することができるが、例えば10nmから10μmであり、好ましくは20nm〜1μmであり、さらに好ましくは50nm〜500nmである。   The thickness of the cathode can be appropriately selected in consideration of electric conductivity and durability, but is, for example, 10 nm to 10 μm, preferably 20 nm to 1 μm, and more preferably 50 nm to 500 nm.

陰極の作製方法としては、真空蒸着法(前述した実施形態の電子ビーム蒸着法を含む)、スパッタリング法、CVD法、イオンプレーティング法、レーザーアブレーション法、および金属薄膜を圧着するラミネート法等が用いられる。好まし作製方法として、下記に詳述する電子ビーム蒸着法を採用し得る。   As a method for manufacturing the cathode, a vacuum evaporation method (including the electron beam evaporation method of the above-described embodiment), a sputtering method, a CVD method, an ion plating method, a laser ablation method, a laminating method for pressing a metal thin film, and the like are used. It is done. As a preferable production method, an electron beam evaporation method described in detail below can be adopted.

1.5.成膜電力量値を調整する層形成方法
本発明の製造方法においては、第1電極部および第2電極部のうちで前記有機発光層が形成された後に積層される一方を構成する層のうち少なくとも一層が電子ビーム蒸着により形成される。本発明の製造方法では、電子ビーム蒸着装置の操作において、加速電圧とエミッション電流と蒸着速度という3つの要素から導かれる所定のパラメータを一定の範囲に調整するという極めて簡便な手法によって、電子ビーム蒸着によるダメージを大幅に軽減し得る。そのための好適な条件は、加速電圧を所定の閾値より高く設定し、高速蒸着速度で蒸着を行うというものであり、従来の知見からは全く予想外なものであった。
1.5. Layer Formation Method for Adjusting Deposition Electricity Value In the manufacturing method of the present invention, of the layers constituting one of the first electrode portion and the second electrode portion that are stacked after the organic light emitting layer is formed. At least one layer is formed by electron beam evaporation. In the manufacturing method of the present invention, in the operation of the electron beam deposition apparatus, the electron beam deposition is performed by a very simple method of adjusting a predetermined parameter derived from the three elements of acceleration voltage, emission current, and deposition rate within a certain range. The damage caused by can be greatly reduced. A suitable condition for this is that the acceleration voltage is set higher than a predetermined threshold value, and vapor deposition is performed at a high vapor deposition rate, which is completely unexpected from the conventional knowledge.

基板上に、第1電極部、有機発光層および第2電極部がこの順に積層される場合には、有機発光層が形成された後に積層される第2電極部を構成する層のうち少なくとも一層が電子ビーム蒸着により形成される。その際、電子ビーム蒸着は下記式(1)および(2)を満たす条件下において行われる。   When the first electrode portion, the organic light emitting layer, and the second electrode portion are stacked in this order on the substrate, at least one of the layers constituting the second electrode portion stacked after the organic light emitting layer is formed. Are formed by electron beam evaporation. At that time, electron beam evaporation is performed under the conditions satisfying the following formulas (1) and (2).

加速電圧×エミッション電流÷蒸着速度<20000(W・sec/nm)
・・・式(1)
Acceleration voltage x Emission current ÷ Deposition rate <20000 (W · sec / nm)
... Formula (1)

加速電圧>4(kV) ・・・式(2)   Acceleration voltage> 4 (kV) (2)

本発明の製造方法では、式(1)で示される、加速電圧とエミッション電流と蒸着速度という3つの要素から導かれるパラメータを所定の値、すなわち20000(W・sec/nm)より小さく、より好ましくは、10000(W・sec/nm)以下となるように調整する。以下、本明細書において、式(1)の左辺によって算出される数値を「成膜電力量値」(単位:W・sec/nm)という。成膜電力量値を、このような閾値以下とすることにより、先に形成された層へのダメージを大幅に軽減することができる。下記の実施例において示される実験結果からも明らかなとおり、この数値以下に調整することにより、特に有機発光層へのダメージの緩和は顕著である。   In the production method of the present invention, the parameter derived from the three elements of the acceleration voltage, the emission current, and the deposition rate represented by the formula (1) is smaller than a predetermined value, that is, 20000 (W · sec / nm), more preferably. Is adjusted to 10000 (W · sec / nm) or less. Hereinafter, in the present specification, the numerical value calculated by the left side of the formula (1) is referred to as “deposition power amount value” (unit: W · sec / nm). By setting the deposition power amount value to be equal to or less than such a threshold value, damage to the previously formed layer can be greatly reduced. As is clear from the experimental results shown in the following examples, the damage to the organic light-emitting layer is particularly relieved by adjusting to a value below this value.

なお、先に形成された層へのダメージ軽減という観点からは、成膜電力量値の下限を設ける必要はないが、より電子ビームを安定にすることで蒸着速度の大幅な変動を抑制するという観点から、好ましくは50(W・sec/nm)以上、より好ましくは、300(W・sec/nm)以上としてもよい。   In addition, from the viewpoint of reducing damage to the previously formed layer, it is not necessary to provide a lower limit of the deposition power amount value, but it is possible to suppress significant fluctuations in the deposition rate by making the electron beam more stable. From the viewpoint, it is preferably 50 (W · sec / nm) or more, more preferably 300 (W · sec / nm) or more.

成膜電力量値の調整は、加速電圧、エミッション電流、および蒸着速度の3つの要素をそれぞれ適宜調整して決定することができる。但し、加速電圧は、少なくとも4kVより高く設定される。加速電圧をこのように設定することにより、蒸着速度を高く設定することにつながり、かつ、蒸着に要する所要時間を短くすることができる。さらに、加速電圧が4kV以下では電子ビームの制御が不安定となり蒸着速度が大幅に変動してしまい、均一な膜厚の成膜が困難になる場合があるが、加速電圧を4kVより高い値に設定することで、形成する膜の厚さを均一にすることができる。加速電圧を上げることにより、X線などのダメージ因子が増加し、ダメージを軽減するという観点からは、通常はこのような条件がかえって逆効果と思考することもあり得ようが、単に加速電圧を上昇させるのではなく、上記式(1)の条件を満たす限りにおいて、加速電圧を4kVより大きくしても、先に形成された層へのダメージを軽減し得る。これは、蒸着によって成層する際に、成層の初期に形成される膜が先に形成された層へのダメージを緩和する保護膜として機能するが、蒸着速度を高く設定すると、前記保護膜が可及的速やかに形成されるので、先に形成された層へのダメージを軽減し得るものと推測される。また、蒸着速度を高く設定することで、先に形成された層へ与えるエネルギーの単位時間当たりの量が増大するとしても、蒸着に要する所要時間が短くなるので、蒸着する際に先に形成された層へ与えるエネルギーの総量を抑制することになり、先に形成された層へのダメージを軽減し得るものと推測される。   The adjustment of the deposition power amount value can be determined by appropriately adjusting the three factors of acceleration voltage, emission current, and vapor deposition rate. However, the acceleration voltage is set higher than at least 4 kV. By setting the acceleration voltage in this way, the deposition rate can be set high, and the time required for deposition can be shortened. Furthermore, when the acceleration voltage is 4 kV or less, the control of the electron beam becomes unstable and the deposition rate fluctuates greatly, and it may be difficult to form a uniform film thickness, but the acceleration voltage is set to a value higher than 4 kV. By setting, the thickness of the film to be formed can be made uniform. By increasing the acceleration voltage, damage factors such as X-rays increase, and from the standpoint of reducing damage, it is normal that such conditions may be considered to be counter-effects. As long as the condition of the above formula (1) is not satisfied, the damage to the previously formed layer can be reduced even if the acceleration voltage is higher than 4 kV. This is because when the film is formed by vapor deposition, the film formed at the initial stage of the film formation functions as a protective film that alleviates damage to the previously formed layer. However, if the vapor deposition rate is set high, the protective film can be used. Since it is formed as quickly as possible, it is presumed that damage to the previously formed layer can be reduced. In addition, by setting the deposition rate high, even if the amount of energy given to the previously formed layer increases per unit time, the time required for deposition is shortened, so it is formed first when depositing. It is presumed that the total amount of energy applied to the layer is suppressed, and damage to the previously formed layer can be reduced.

加速電圧、エミッション電流、および蒸着速度の3要素は、通常の電子ビーム蒸着装置において、容易に所望の値に設定可能である。電子ビーム蒸着装置の型にもよるが、蒸着速度をまず所望の値に定め、これに合うように加速電圧およびエミッション電流を調整することにより、式(1)を満たす設定に容易に調整し得る。なお加速電圧、エミッション電流、および蒸着速度の3要素は、それぞれ互いに関連し合うので、式(1)および式(2)を満たす限りにおいて、蒸着速度はおのずと高い値に調整される。   The three elements of acceleration voltage, emission current, and deposition rate can be easily set to desired values in a normal electron beam deposition apparatus. Although it depends on the type of the electron beam vapor deposition apparatus, the vapor deposition rate is first set to a desired value, and the acceleration voltage and the emission current are adjusted so as to meet this value, so that the setting satisfying the formula (1) can be easily adjusted. . The three elements of the acceleration voltage, the emission current, and the vapor deposition rate are related to each other. Therefore, the vapor deposition rate is naturally adjusted to a high value as long as the equations (1) and (2) are satisfied.

本発明の製造方法の好ましい他の形態としては、さらに下記式(3)を満たすようにして電子ビーム蒸着を行う。   As another preferred embodiment of the production method of the present invention, electron beam vapor deposition is further performed so as to satisfy the following formula (3).

エミッション電流>100(mA) ・・・式(3)   Emission current> 100 (mA) (3)

上記式(1)を満たす限りにおいて、エミッション電流を100mAより大きくすることにより、蒸着速度を高めつつ、先に形成された層へのダメージを抑制することができる。エミッション電流は、少なくとも100mAより大きく、好ましくは300mA以上、より好ましくは400mA以上に調整される。   As long as the above formula (1) is satisfied, by setting the emission current to be greater than 100 mA, damage to the previously formed layer can be suppressed while increasing the deposition rate. The emission current is adjusted to at least larger than 100 mA, preferably 300 mA or more, more preferably 400 mA or more.

また、本発明の製造方法の好ましい他の形態としては、さらに下記式(4)を満たすようにして電子ビーム蒸着が行われる。   Further, as another preferred embodiment of the production method of the present invention, electron beam evaporation is performed so as to satisfy the following formula (4).

蒸着速度≧1(nm/sec) ・・・式(4)   Deposition rate ≧ 1 (nm / sec) (formula 4)

蒸着速度とは、電子ビーム蒸着によって形成された層の厚みを、蒸着開始から蒸着終了までに要した時間で除した値である。電子ビーム蒸着法を有機EL素子の製造に適用する場合、通常は上記のダメージ因子による影響を避けるため等の理由から、蒸着速度を0.1nm/secから0.3nm/secに設定することが多い。しかしながら、本発明の製造方法においては、上記式(1)の条件を満たす限りにおいて、蒸着速度を通常より速く設定することができる。蒸着速度をより高めることによって、より短時間で蒸着工程を完了することができる。   The deposition rate is a value obtained by dividing the thickness of the layer formed by electron beam deposition by the time required from the start of deposition to the end of deposition. When the electron beam evaporation method is applied to the manufacture of an organic EL element, the evaporation rate is usually set from 0.1 nm / sec to 0.3 nm / sec for reasons such as avoiding the influence of the above damage factors. Many. However, in the production method of the present invention, the deposition rate can be set higher than usual as long as the condition of the above formula (1) is satisfied. By increasing the deposition rate, the deposition process can be completed in a shorter time.

前述したように、第1電極部および第2電極部のうちで有機発光層が形成された後に積層される一方のうちの少なくとも一層が、上記の所定の条件下で電子ビーム蒸着法により形成される。有機EL素子の製造においては、有機発光層が形成された後も電極を構成する層をその上に積層していく。その際、有機発光層が電子ビーム蒸着によりダメージを被ると、有機EL素子のPL強度が低下しやすい。しかし、本発明の製造方法によれば、電子ビーム蒸着法によって、有機発光層の上にさらに層を形成する場合でも有機発光層にダメージを与えにくいので、PL強度に優れた有機EL素子を作製することができる。また、有機発光層へのダメージ抑制は、結果として、EL発光効率(印加電圧に対する発光輝度の比率)の低下防止にもつながり得る。以上のように、本発明の製造方法は、電子ビーム蒸着によるダメージを抑制できるので、製品の歩留まりを向上させることができる。   As described above, at least one of the first electrode portion and the second electrode portion, which are stacked after the organic light emitting layer is formed, is formed by the electron beam evaporation method under the predetermined conditions. The In the manufacture of the organic EL element, the layers constituting the electrodes are laminated on the organic light emitting layer even after the organic light emitting layer is formed. At this time, if the organic light emitting layer is damaged by electron beam evaporation, the PL intensity of the organic EL element is likely to be lowered. However, according to the manufacturing method of the present invention, it is difficult to damage the organic light emitting layer even when further layers are formed on the organic light emitting layer by the electron beam evaporation method. can do. In addition, suppression of damage to the organic light emitting layer can result in prevention of a decrease in EL light emission efficiency (ratio of light emission luminance to applied voltage). As described above, since the manufacturing method of the present invention can suppress damage due to electron beam evaporation, the yield of products can be improved.

本発明の製造方法は、電子ビーム蒸着法によって有機EL素子を構成する層を形成する場合に適用可能である。有機EL素子では、電極材料として、各種無機材料を利用することも多いため、本発明の製造方法は、電極を電子ビーム蒸着法によって形成する場合に好適に用い得る。好適に用い得る無機材料としては、例えば、Al、Zn、In、Ga、Sn、Ni、Cr、Mn、Ti、Mo、Ta、W、Ag、Au、これらの酸化物、これらの窒化物、アルカリ土類金属、アルカリ土類金属の酸化物、アルカリ土類金属のフッ化物、アルカリ金属の酸化物、およびアルカリ金属のフッ化物からなる群より選ばれる1種または2種以上の複合材料が挙げられる。   The manufacturing method of the present invention can be applied to the case where a layer constituting an organic EL element is formed by an electron beam evaporation method. Since organic EL elements often use various inorganic materials as electrode materials, the production method of the present invention can be suitably used when the electrodes are formed by electron beam evaporation. Examples of inorganic materials that can be suitably used include Al, Zn, In, Ga, Sn, Ni, Cr, Mn, Ti, Mo, Ta, W, Ag, Au, oxides thereof, nitrides thereof, and alkalis. 1 type, or 2 or more types of composite materials chosen from the group which consists of an earth metal, an alkaline earth metal oxide, an alkaline earth metal fluoride, an alkali metal oxide, and an alkali metal fluoride are mentioned. .

また、本発明の製造方法は、有機発光層が高分子化合物で形成される場合でも電子ビーム蒸着によるダメージを軽減できるため、このような有機EL素子の製造方法として好適である。   Moreover, since the manufacturing method of this invention can reduce the damage by electron beam evaporation even when an organic light emitting layer is formed with a high molecular compound, it is suitable as a manufacturing method of such an organic EL element.

2.有機EL素子
次に、本発明の製造方法により製造し得る有機EL素子の実施形態について、より具体的に説明する。なお、本発明の製造方法が下記の有機EL素子に限定されるわけではない。
2. Next, an embodiment of an organic EL element that can be manufactured by the manufacturing method of the present invention will be described in more detail. In addition, the manufacturing method of this invention is not necessarily limited to the following organic EL element.

2.1.本実施の形態の有機EL素子の積層構成
本実施の形態の有機EL素子は、陽極を含む第1電極部と、陰極を含む第2電極部と、前記第1および第2電極部の間に配置された有機発光層とを備える。第1電極部には、陽極と有機発光層の間に位置するように金属ドープモリブデン酸化物層が含まれる。第1電極部および第2電極部にはそれぞれ他の機能を有する層を備えてもよい。
2.1. Laminated structure of organic EL element of this embodiment An organic EL element of this embodiment includes a first electrode part including an anode, a second electrode part including a cathode, and the first and second electrode parts. And an organic light emitting layer disposed. The first electrode portion includes a metal-doped molybdenum oxide layer so as to be located between the anode and the organic light emitting layer. Each of the first electrode portion and the second electrode portion may be provided with layers having other functions.

第2電極部中において、陰極と有機発光層との間に設けられる層としては、電子注入層、電子輸送層、正孔ブロック層などを挙げることができる。陰極と有機発光層との間に電子注入層と電子輸送層との両方の層が設けられる場合、陰極に接する層を電子注入層といい、この電子注入層を除く層を電子輸送層という。   Examples of the layer provided between the cathode and the organic light emitting layer in the second electrode portion include an electron injection layer, an electron transport layer, and a hole blocking layer. When both the electron injection layer and the electron transport layer are provided between the cathode and the organic light emitting layer, a layer in contact with the cathode is referred to as an electron injection layer, and a layer excluding this electron injection layer is referred to as an electron transport layer.

電子注入層は、陰極からの電子注入効率を改善する機能を有する層である。電子輸送層は、陰極、電子注入層または陰極により近い電子輸送層からの電子注入を改善する機能を有する層である。正孔ブロック層は、正孔の輸送を堰き止める機能を有する層である。なお電子注入層、及び/又は電子輸送層が正孔の輸送を堰き止める機能を有する場合には、これらの層が正孔ブロック層を兼ねることがある。   The electron injection layer is a layer having a function of improving electron injection efficiency from the cathode. The electron transport layer is a layer having a function of improving electron injection from the cathode, the electron injection layer, or the electron transport layer closer to the cathode. The hole blocking layer is a layer having a function of blocking hole transport. In the case where the electron injection layer and / or the electron transport layer have a function of blocking hole transport, these layers may also serve as the hole blocking layer.

正孔ブロック層が正孔の輸送を堰き止める機能を有することは、例えばホール電流のみを流す素子を作製し、その電流値の減少で堰き止める効果を確認することが可能である。   The fact that the hole blocking layer has a function of blocking hole transport makes it possible, for example, to produce an element that allows only a hole current to flow, and confirm the blocking effect by reducing the current value.

陽極と有機発光層との間に設けられる層としては、正孔注入層、正孔輸送層、電子ブロック層などを挙げることができる。陽極と有機発光層との間に、一層のみが設けられる場合には、該層を正孔注入層という。陽極と有機発光層との間に、正孔注入層と正孔輸送層との両方の層が設けられる場合、陽極に接する層を正孔注入層といい、この正孔注入層を除く層を正孔輸送層という。   Examples of the layer provided between the anode and the organic light emitting layer include a hole injection layer, a hole transport layer, and an electron block layer. When only one layer is provided between the anode and the organic light emitting layer, the layer is referred to as a hole injection layer. When both the hole injection layer and the hole transport layer are provided between the anode and the organic light emitting layer, the layer in contact with the anode is called the hole injection layer, and the layers excluding this hole injection layer are It is called a hole transport layer.

正孔注入層は、陽極からの正孔注入効率を改善する機能を有する層である。正孔輸送層は、陽極、正孔注入層または陽極により近い正孔輸送層からの正孔注入を改善する機能を有する層である。電子ブロック層は、電子の輸送を堰き止める機能を有する層である。なお正孔注入層、及び/又は正孔輸送層が電子の輸送を堰き止める機能を有する場合には、これらの層が電子ブロック層を兼ねることがある。   The hole injection layer is a layer having a function of improving hole injection efficiency from the anode. The hole transport layer is a layer having a function of improving hole injection from the anode, the hole injection layer, or the hole transport layer closer to the anode. The electron blocking layer is a layer having a function of blocking electron transport. In the case where the hole injection layer and / or the hole transport layer has a function of blocking electron transport, these layers may also serve as an electron blocking layer.

電子ブロック層が電子の輸送を堰き止める機能を有することは、例えば、電子電流のみを流す素子を作製し、その電流値の減少で堰き止める効果を確認することが可能である。   The fact that the electron blocking layer has a function of blocking electron transport makes it possible, for example, to produce an element that allows only electron current to flow and confirm the blocking effect by reducing the current value.

なお、電子注入層および正孔注入層を総称して電荷注入層と言う場合があり、電子輸送層および正孔輸送層を総称して電荷輸送層と言う場合がある。   The electron injection layer and the hole injection layer may be collectively referred to as a charge injection layer, and the electron transport layer and the hole transport layer may be collectively referred to as a charge transport layer.

本実施の形態の有機EL素子のとりうる層構成の一例を以下に示す。
a)陽極/正孔注入層/有機発光層/陰極
b)陽極/正孔注入層/有機発光層/電子注入層/陰極
c)陽極/正孔注入層/有機発光層/電子輸送層/陰極
d)陽極/正孔注入層/有機発光層/電子輸送層/電子注入層/陰極
e)陽極/正孔注入層/正孔輸送層/有機発光層/陰極
f)陽極/正孔注入層/正孔輸送層/有機発光層/電子注入層/陰極
g)陽極/正孔注入層/正孔輸送層/有機発光層/電子輸送層/電子注入層/陰極
h)陽極/有機発光層/電子注入層/陰極
i)陽極/有機発光層/電子輸送層/電子注入層/陰極
(ここで、記号「/」は、記号「/」を挟む各層が隣接して積層されていることを示す。以下同じ。)
An example of a layer structure that can be taken by the organic EL element of the present embodiment is shown below.
a) Anode / hole injection layer / organic light emitting layer / cathode b) Anode / hole injection layer / organic light emitting layer / electron injection layer / cathode c) Anode / hole injection layer / organic light emitting layer / electron transport layer / cathode d) Anode / hole injection layer / organic light emitting layer / electron transport layer / electron injection layer / cathode e) Anode / hole injection layer / hole transport layer / organic light emitting layer / cathode f) Anode / hole injection layer / Hole transport layer / organic light emitting layer / electron injection layer / cathode g) anode / hole injection layer / hole transport layer / organic light emitting layer / electron transport layer / electron injection layer / cathode h) anode / organic light emitting layer / electron Injection layer / cathode
i) Anode / organic light emitting layer / electron transport layer / electron injection layer / cathode (Here, the symbol “/” indicates that the layers sandwiching the symbol “/” are laminated adjacently. The same shall apply hereinafter.)

本実施の形態の有機EL素子は、2層以上の有機発光層を有していてもよく、2層の有機発光層を有する有機EL素子としては、以下のj)に示す層構成を挙げることができる。
j)陽極/電荷注入層/正孔輸送層/有機発光層/電子輸送層/電荷注入層/電荷発生層/電荷注入層/正孔輸送層/有機発光層/電子輸送層/電荷注入層/陰極
The organic EL device of the present embodiment may have two or more organic light emitting layers, and examples of the organic EL device having two organic light emitting layers include the layer configuration shown in j) below. Can do.
j) Anode / charge injection layer / hole transport layer / organic light emitting layer / electron transport layer / charge injection layer / charge generation layer / charge injection layer / hole transport layer / organic light emitting layer / electron transport layer / charge injection layer / cathode

また、3層以上の有機発光層を有する有機EL素子としては、具体的には、(電荷発生層/電荷注入層/正孔輸送層/有機発光層/電子輸送層/電荷注入層)を一つの繰り返し単位として、以下のk)に示す前記繰り返し単位を2つ以上含む層構成を挙げることができる。
k) 陽極/電荷注入層/正孔輸送層/有機発光層/電子輸送層/電荷注入層/(該繰り返し単位)/(該繰り返し単位)/・・・/陰極
As an organic EL device having three or more organic light emitting layers, specifically, (charge generation layer / charge injection layer / hole transport layer / organic light emission layer / electron transport layer / charge injection layer) is one. Examples of the repeating unit include a layer structure including two or more repeating units shown in the following k).
k) Anode / charge injection layer / hole transport layer / organic light emitting layer / electron transport layer / charge injection layer / (the repeating unit) / (the repeating unit) /.../ cathode

上記層構成j)およびk)において、陽極、陰極、有機発光層以外の各層は必要に応じて削除することができる。   In the layer configurations j) and k), each layer other than the anode, the cathode, and the organic light emitting layer can be deleted as necessary.

ここで、電荷発生層とは電界を印加することにより、正孔と電子を発生する層である。電荷発生層としては、例えば酸化バナジウム、インジウムスズ酸化物(Indium Tin Oxide:略称ITO)、酸化モリブデンなどから成る薄膜を挙げることができる。   Here, the charge generation layer is a layer that generates holes and electrons by applying an electric field. Examples of the charge generation layer include a thin film made of vanadium oxide, indium tin oxide (abbreviated as ITO), molybdenum oxide, or the like.

有機EL素子は、基板の主面上に搭載することができ、また封止のための封止膜または封止板などの封止部材で覆うことが好ましい。有機EL素子を基板の主面上に設ける場合は、多くの場合、基板側に陽極が配置されるが、基板側に陰極を配置するようにしてもよい。   The organic EL element can be mounted on the main surface of the substrate and is preferably covered with a sealing member such as a sealing film or a sealing plate for sealing. When the organic EL element is provided on the main surface of the substrate, in many cases, an anode is disposed on the substrate side, but a cathode may be disposed on the substrate side.

有機EL素子は、さらに電極との密着性向上や電極からの電荷注入性の改善のために、電極に隣接して膜厚2nm以下の絶縁層を設けてもよい。また界面での密着性向上や混合の防止などのために、前述した各層間に薄いバッファー層を挿入してもよい。   In the organic EL element, an insulating layer having a film thickness of 2 nm or less may be provided adjacent to the electrode in order to improve adhesion to the electrode or charge injection from the electrode. In addition, a thin buffer layer may be inserted between each of the aforementioned layers in order to improve adhesion at the interface or prevent mixing.

有機EL素子は、有機発光層からの光を放出するために、通常、有機発光層のいずれか一方側の層を全て光が透過可能なものとする。具体的には例えば、陽極/正孔注入層/正孔輸送層/有機発光層/電子輸送層/電子注入層/陰極/封止部材という構成を有する有機EL素子の場合、陽極、正孔注入層及び正孔輸送層の全てを光が透過可能なものとし、所謂ボトムエミッション型の素子とするか、又は電子輸送層、電子注入層、陰極及び封止部材の全てを光が透過可能なものとし、所謂トップエミッション型の素子とすることができる。また、陰極/電子注入層/電子輸送層/有機発光層/正孔輸送層/正孔注入層/陽極/封止部材という構成を有する有機EL素子の場合、陰極、電子注入層及び電子輸送層の全てを光が透過可能なものとし、所謂ボトムエミッション型の素子とするか、又は正孔輸送層、正孔注入層、陽極及び封止部材の全てを光が透過可能なものとし、所謂トップエミッション型の素子とすることができる。ここで光が透過可能なものとしては、有機発光層から光を放出する層までの可視光透過率が30%以上のものが好ましい。紫外領域又は赤外領域の発光が求められる素子の場合は、当該領域において30%以上の透過率を有するものが好ましい。   In order to emit light from the organic light emitting layer, the organic EL element normally allows light to pass through any one of the organic light emitting layers. Specifically, for example, in the case of an organic EL device having a configuration of anode / hole injection layer / hole transport layer / organic light emitting layer / electron transport layer / electron injection layer / cathode / sealing member, anode, hole injection All of the layer and the hole transport layer are capable of transmitting light, so that it is a so-called bottom emission type device, or all of the electron transport layer, electron injection layer, cathode and sealing member can transmit light Thus, a so-called top emission type element can be obtained. In the case of an organic EL device having the structure of cathode / electron injection layer / electron transport layer / organic light emitting layer / hole transport layer / hole injection layer / anode / sealing member, the cathode, electron injection layer and electron transport layer All of the light-transmitting element is a so-called bottom emission type element, or all of the hole transport layer, the hole injection layer, the anode and the sealing member are light-transmitting, so-called top It can be an emission type element. In this case, it is preferable that the visible light transmittance from the organic light emitting layer to the light emitting layer is 30% or more as a material that can transmit light. In the case of an element that requires light emission in the ultraviolet region or infrared region, a device having a transmittance of 30% or more in the region is preferable.

積層する層の順番や数、及び各層の厚さについては、発光効率や素子寿命を勘案して適宜用いることができる。   The order and number of layers to be laminated, and the thickness of each layer can be appropriately used in consideration of light emission efficiency and element lifetime.

2.2.有機EL素子の一実施形態(図1)
有機EL素子の一実施形態を図1に示す。図1に示す実施形態では、支持基板10上に第1電極部20が設けられ、その上層に有機発光層30が積層され、さらにその上層に第2電極部40が積層されている。図1の実施形態では、第1電極部20は、支持基板10側から順に、陽極21と正孔注入層22と正孔輸送層23とが積層された三層構造を有する。第2電極部40は、有機発光層30側から順に電子輸送層43、電子注入層42、陰極41が積層された三層構造を有する。
2.2. One embodiment of organic EL element (FIG. 1)
One embodiment of the organic EL element is shown in FIG. In the embodiment shown in FIG. 1, the first electrode portion 20 is provided on the support substrate 10, the organic light emitting layer 30 is laminated thereon, and the second electrode portion 40 is laminated thereon. In the embodiment of FIG. 1, the first electrode portion 20 has a three-layer structure in which an anode 21, a hole injection layer 22, and a hole transport layer 23 are stacked in order from the support substrate 10 side. The second electrode unit 40 has a three-layer structure in which an electron transport layer 43, an electron injection layer 42, and a cathode 41 are stacked in this order from the organic light emitting layer 30 side.

図1に示す実施形態において、正孔注入層22は、金属ドープモリブデン酸化物層である。図1に示す実施形態においては、有機発光層30の上層に設けられる電子輸送層43、電子注入層42、および陰極41の少なくとも一層が、上記1.5.で説明したように所定の条件下で電子ビーム蒸着法により形成される。   In the embodiment shown in FIG. 1, the hole injection layer 22 is a metal-doped molybdenum oxide layer. In the embodiment shown in FIG. 1, at least one of the electron transport layer 43, the electron injection layer 42, and the cathode 41 provided in the upper layer of the organic light emitting layer 30 is 1.5. As described above, it is formed by electron beam evaporation under predetermined conditions.

正孔注入層22としての金属ドープモリブデン酸化物層は、ウェットプロセスに対して耐性があるため、金属ドープモリブデン酸化物層より上層の正孔輸送層23、有機発光層30、電子輸送層43、電子注入層42および陰極41を、ウェットプロセスで形成する場合でも、ダメージを受けにくい。また、陽極20にウェットプロセスに耐性の低い材料を用いる場合、有機EL素子の製造工程途中でダメージを受けることから保護し得る。
また、有機発光層30を設けた後に、積層される電子輸送層43、電子注入層42および陰極41の一層を設ける場合に、上記1.5.の電子ビーム蒸着法を採用ことにより、蒸着法であっても層を形成する際に有機発光層30に与えるダメージを抑制することができる。
Since the metal doped molybdenum oxide layer as the hole injection layer 22 is resistant to the wet process, the hole transport layer 23, the organic light emitting layer 30, the electron transport layer 43, which are higher than the metal doped molybdenum oxide layer, Even when the electron injection layer 42 and the cathode 41 are formed by a wet process, they are not easily damaged. Moreover, when using the material with low resistance to a wet process for the anode 20, it can protect from receiving a damage in the middle of the manufacturing process of an organic EL element.
Further, when the organic light emitting layer 30 is provided and then one layer of the electron transport layer 43, the electron injection layer 42, and the cathode 41 to be laminated is provided, the above 1.5. By adopting the electron beam evaporation method, damage to the organic light emitting layer 30 when the layer is formed can be suppressed even by the evaporation method.

変形例として、陽極20と、正孔注入層22としての金属ドープモリブデン酸化物層との間に他の層を介在させてもよいので、その場合には、他の層を覆うように金属ドープモリブデン酸化物層を形成する。また、他の変形例としては、電子輸送層43を形成せず、有機発光層30の上に直接電子注入層42を設ける形態も挙げられる。電子注入層を形成するために好適な材料は、無機材料が多いため、無機材料を用いて有機発光層30上に電子注入層42を設ける場合、上記1.5.で説明した電子ビーム蒸着法を採用することが好適である。   As another modification, another layer may be interposed between the anode 20 and the metal-doped molybdenum oxide layer as the hole injection layer 22, and in this case, the metal doping is performed so as to cover the other layer. A molybdenum oxide layer is formed. As another modified example, a mode in which the electron transport layer 43 is not formed but the electron injection layer 42 is directly provided on the organic light emitting layer 30 can be cited. Since there are many inorganic materials suitable for forming the electron injection layer, when the electron injection layer 42 is provided on the organic light emitting layer 30 using an inorganic material, the above 1.5. It is preferable to employ the electron beam evaporation method described in the above.

さらに、他の変形例としては、第2電極部を支持基板上に設け、第1電極部を有機発光層の上層に設けてもよい。また、他の変形例としては、支持基板側から採光するボトムエミッションタイプ、支持基板と反対側から採光するトップエミッションタイプ、または両面採光型のいずれのタイプの有機EL素子であってもよい。さらに他の変形例としては、任意の保護膜、バッファー膜、反射層などの他の機能を有する層を設けてもよい。有機EL素子はさらに封止基板が覆い被せられ、有機EL素子が外気と遮断された有機EL装置が形成される。   Furthermore, as another modification, the second electrode portion may be provided on the support substrate, and the first electrode portion may be provided in the upper layer of the organic light emitting layer. Further, as another modification, an organic EL element of any type of a bottom emission type that takes light from the support substrate side, a top emission type that takes light from the side opposite to the support substrate, or a double-sided daylight type may be used. As yet another modification, a layer having other functions such as an arbitrary protective film, buffer film, and reflective layer may be provided. The organic EL element is further covered with a sealing substrate to form an organic EL device in which the organic EL element is shielded from the outside air.

3.有機EL装置
本発明の有機EL装置は、上記本発明の有機EL素子が実装された装置であり、具体的には光源装置、表示装置、および照明装置である。上記のように本発明の製造方法で製造された有機EL素子は、有機層に与えられるダメージを抑制し、発光輝度や製品寿命に優れた素子とし得る。したがって、本発明の製造方法で製造された有機EL素子は、これを実装した面状光源装置、セグメント表示装置、ドットマトリックス表示装置、液晶表示装置のバックライトおよび照明装置等として好適に用いることができる。
3. Organic EL Device The organic EL device of the present invention is a device on which the organic EL element of the present invention is mounted, specifically a light source device, a display device, and a lighting device. As described above, the organic EL device manufactured by the manufacturing method of the present invention can suppress damage given to the organic layer and can be an element excellent in light emission luminance and product life. Therefore, the organic EL element manufactured by the manufacturing method of the present invention is preferably used as a planar light source device, a segment display device, a dot matrix display device, a backlight of a liquid crystal display device, an illumination device, and the like on which the device is mounted. it can.

本発明の有機EL装置を用いて面状の発光を得るためには、面状の陽極と陰極が重なり合うように配置すればよい。また、パターン状の発光を得るためには、前記面状の発光素子の表面にパターン状の窓を設けたマスクを設置する方法、非発光部の有機物層を極端に厚く形成し実質的に非発光とする方法、陽極または陰極のいずれか一方、または両方の電極をパターン状に形成する方法がある。これらのいずれかの方法でパターンを形成し、いくつかの電極を独立にON/OFFできるように配置することにより、数字や文字、簡単な記号などを表示できるセグメントタイプの表示装置が得られる。更に、ドットマトリックス素子とするためには、陽極と陰極をともにストライプ状に形成して直交するように配置するパッシブマトリックス用基板、あるいは薄膜トランジスタを配置した画素単位で制御を行うアクティブマトリックス用基板を用いればよい。さらに、発光色の異なる発光材料を塗り分ける方法や、カラーフィルターまたは蛍光変換フィルターを用いる方法により、部分カラー表示、マルチカラー表示が可能となる。これらの表示素子は、コンピュータ、テレビ、携帯端末、携帯電話、カーナビゲーション、ビデオカメラのビューファインダーなどの表示装置として用いることができる。   In order to obtain planar light emission using the organic EL device of the present invention, the planar anode and cathode may be arranged so as to overlap each other. In addition, in order to obtain pattern-like light emission, a method of installing a mask provided with a pattern-like window on the surface of the planar light-emitting element, an organic material layer of a non-light-emitting portion is formed extremely thick and substantially non- There are a method of emitting light and a method of forming either one of the anode or the cathode or both electrodes in a pattern. By forming a pattern by any of these methods and arranging several electrodes so that they can be turned on and off independently, a segment type display device capable of displaying numbers, letters, simple symbols, and the like can be obtained. Furthermore, in order to obtain a dot matrix element, a passive matrix substrate in which anodes and cathodes are both formed in stripes and arranged so as to be orthogonal to each other, or an active matrix substrate in which thin film transistors are arranged and controlled in units of pixels is used. That's fine. Furthermore, partial color display and multi-color display can be performed by separately applying light emitting materials having different emission colors or using a color filter or a fluorescence conversion filter. These display elements can be used as display devices for computers, televisions, mobile terminals, mobile phones, car navigation systems, video camera viewfinders, and the like.

さらに、前記面状の発光装置は、自発光薄型であり、液晶表示装置のバックライト用の面状光源、あるいは面状の照明用光源として好適に用いることができる。また、フレキシブルな基板を用いれば、曲面状の光源や表示装置としても使用できる。   Furthermore, the planar light-emitting device is self-luminous and thin, and can be suitably used as a planar light source for a backlight of a liquid crystal display device or a planar illumination light source. If a flexible substrate is used, it can be used as a curved light source or display device.

以下、実際の有機EL素子の作製工程に基づく、作製例、比較例およびこれらの検証試験を示しつつ、本発明についてより詳細に説明するが、本発明は下記作製例等に限定されるものではない。   Hereinafter, the present invention will be described in more detail while showing fabrication examples, comparative examples, and verification tests thereof based on the actual fabrication process of an organic EL element, but the present invention is not limited to the following fabrication examples. Absent.

<作製例1>
(1)素子作製
スパッタリング法にて膜厚約150nmのITO薄膜が形成され、さらにこのITO薄膜が所定の形状にパターニングされて、陽極に相当するITOが形成されたガラス基板にUV−O処理を10分行った。次に、ITOがパターニングされたガラス基板上に、キシレンに約1.2重量%溶解させた高分子発光有機材料(製品名:BP361、サメイション社製)を、スピンコート法により回転数1600回転で30秒間回転させて、成膜(膜厚70nm)した。次いで真空チャンバーに基板を導入し加熱室に移した。次に、加熱室に窒素を導入し大気圧、不活性ガス下で基板温度約130℃で、40分間加熱した。その後、蒸着チャンバーに基板を移し、基板に対して陰極用マスクをアライメントし、両者の相対位置を保った状態でマスクと基板とを回転させながら電極を蒸着して形成し、ダメージ評価用の素子を作製した。素子構造は、ガラス基板/ITO/高分子発光有機材料から成る層/Alであった。
<Production Example 1>
(1) Element preparation An ITO thin film having a film thickness of about 150 nm is formed by a sputtering method, and this ITO thin film is patterned into a predetermined shape, and a glass substrate on which ITO corresponding to an anode is formed is subjected to UV-O 3 treatment. For 10 minutes. Next, a polymer light-emitting organic material (product name: BP361, manufactured by Summation Co., Ltd.) dissolved in xylene on a glass substrate patterned with ITO at a rotational speed of 1600 revolutions by spin coating is used. It was rotated for 30 seconds to form a film (film thickness 70 nm). Next, the substrate was introduced into the vacuum chamber and transferred to the heating chamber. Next, nitrogen was introduced into the heating chamber and heated at a substrate temperature of about 130 ° C. for 40 minutes under atmospheric pressure and inert gas. After that, the substrate is moved to the deposition chamber, the cathode mask is aligned with the substrate, and the electrode is deposited while rotating the mask and the substrate while maintaining the relative position of the two, and an element for damage evaluation Was made. The element structure was glass substrate / ITO / layer made of polymer light emitting organic material / Al.

蒸着前のチャンバー内の真空度は3×10−5Pa以下であった。本蒸着、加熱システムにはトッキ株式会社製 Small−ELVESSを用いていおり、プロセス中は真空もしくは窒素雰囲気下であり、素子が大気に曝されることはない。 The degree of vacuum in the chamber before vapor deposition was 3 × 10 −5 Pa or less. Tokki Co., Ltd. Small-ELVESS is used for the main vapor deposition and heating system, and the device is in a vacuum or nitrogen atmosphere during the process, and the device is not exposed to the atmosphere.

上記電極の蒸着は、電子銃(日本電子株式開社製 型番:電子銃EBG−203UB4H、電源JST−10F)を用いた電子ビーム蒸着法にて行った。また、電極材料としてAlを用いた。電子ビーム蒸着は、蒸着装置の操作条件を、加速電圧10kV、Alを蒸着速度1nm/sec、膜厚100nmに設定して実施した。加速電圧および蒸着速度の調整を通じてエミッション電流は460mAに調整された。この設定条件による成膜電力量値は、4600W・sec/nmであった。   The electrode was deposited by an electron beam deposition method using an electron gun (model number: electron gun EBG-203UB4H, power supply JST-10F, manufactured by JEOL Ltd.). Moreover, Al was used as an electrode material. Electron beam deposition was performed by setting the operating conditions of the deposition apparatus to an acceleration voltage of 10 kV, Al at a deposition rate of 1 nm / sec, and a film thickness of 100 nm. The emission current was adjusted to 460 mA through adjustment of acceleration voltage and deposition rate. The film formation electric energy value under this setting condition was 4600 W · sec / nm.

(2)評価
上記のようにして作製した有機EL素子に、ガラス基板側からピーク波長375nmの励起光を照射し、ガラス基板側から放出される高分子有機発光材料の蛍光スペクトル(PL)を測定した。測定波長領域は380〜780nmとした。測定されたPLスペクトルはピーク波長465nmを持つ青色発光を示した。次に、波長405〜665nmの領域において5nm間隔でPL強度を足し合わせ、高分子有機発光材料から成る層から正面に放出されたPL積分強度を見積もった。その値は約0.0446W/(m・sr(ステラジアン))であった。なお、測定装置は、東京システム開発社製OLED TEST SYSTEMを用いた。
(2) Evaluation The organic EL device produced as described above is irradiated with excitation light having a peak wavelength of 375 nm from the glass substrate side, and the fluorescence spectrum (PL) of the polymer organic light emitting material emitted from the glass substrate side is measured. did. The measurement wavelength region was 380 to 780 nm. The measured PL spectrum showed blue emission with a peak wavelength of 465 nm. Next, PL intensities were added at intervals of 5 nm in the wavelength region of 405 to 665 nm, and the PL integrated intensity emitted to the front from the layer made of the polymer organic light emitting material was estimated. The value was about 0.0446 W / (m 2 · sr (steradian)). In addition, the measurement apparatus used OLED TEST SYSTEM by Tokyo System Development Co., Ltd.

次に、下記参考例1に従って作製した有機EL素子について評価したPL積分強度を基準とし、上記作製例1の素子の相対PL積分強度比を百分率で表した。なお、相対PL積分強度比は、対象となる有機EL素子のPL積分強度を、参考例1の有機EL素子のPL積分強度で除し、さらに100を乗じた値である。その結果、作製例1の有機EL素子の相対PL積分強度比は、約99.0%となり、PL積分強度の減少は見られず、高分子有機発光材料がダメージを受けていないことを確認した。なお、下記参考例1は抵抗加熱法で作製されたので高分子有機発光材料に与えるダメージは極わずかであると考えられる。   Next, the relative PL integrated intensity ratio of the element of Preparation Example 1 was expressed as a percentage based on the PL integrated intensity evaluated for the organic EL element manufactured according to Reference Example 1 below. The relative PL integral intensity ratio is a value obtained by dividing the PL integral intensity of the target organic EL element by the PL integral intensity of the organic EL element of Reference Example 1 and further multiplying by 100. As a result, the relative PL integral intensity ratio of the organic EL element of Production Example 1 was about 99.0%, and no decrease in PL integral intensity was observed, confirming that the polymer organic light-emitting material was not damaged. . In addition, since the following reference example 1 was produced by the resistance heating method, it is considered that the damage given to the polymer organic light emitting material is very small.

<作製例2>
(1)素子作製
電子ビーム蒸着法にて、加速電圧10kV、蒸着速度0.5nm/sec、膜厚100nm、エミッション電流420mAの設定条件で、電極としてAlを蒸着させた。この設定条件による成膜電力量値は、8400W・sec/nmである。これらの点以外は上記作製例1と同様にしてダメージ評価用の素子を作製した。
<Production Example 2>
(1) Element preparation Al was vapor-deposited as an electrode by the electron beam vapor deposition method under the setting conditions of an acceleration voltage of 10 kV, a vapor deposition rate of 0.5 nm / sec, a film thickness of 100 nm, and an emission current of 420 mA. The deposition power amount value under this setting condition is 8400 W · sec / nm. Except for these points, an element for damage evaluation was produced in the same manner as in Production Example 1.

(2)評価
作製例1と同様にして作製例2の相対PL積分強度比(百分率)を求めたところ、95.4%であった。また、PL積分強度は約0.0431W/(m・sr)であった。
(2) Evaluation When the relative PL integrated intensity ratio (percentage) of Production Example 2 was determined in the same manner as in Production Example 1, it was 95.4%. The PL integrated intensity was about 0.0431 W / (m 2 · sr).

<作製例3>
(1)素子作製
電子ビーム蒸着法にて、加速電圧10kV、蒸着速度0.2nm/sec、膜厚100nm、エミッション電流370mAの設定条件で、電極としてAlを蒸着させた。この設定条件による成膜電力量値は、18500W・sec/nmである。これらの点以外は上記作製例1と同様にしてダメージ評価用の素子を作製した。
<Production Example 3>
(1) Element preparation Al was vapor-deposited as an electrode by the electron beam vapor deposition method under the setting conditions of an acceleration voltage of 10 kV, a vapor deposition rate of 0.2 nm / sec, a film thickness of 100 nm, and an emission current of 370 mA. The deposition power amount value under this setting condition is 18500 W · sec / nm. Except for these points, an element for damage evaluation was produced in the same manner as in Production Example 1.

(2)評価
作製例1と同様にして作製例3の素子の相対PL積分強度比(百分率)を求めたところ、92.8%であった。また、PL積分強度は約0.0408W/(m・sr)であった。
(2) Evaluation When the relative PL integral intensity ratio (percentage) of the element of Preparation Example 3 was determined in the same manner as in Preparation Example 1, it was 92.8%. The PL integrated intensity was about 0.0408 W / (m 2 · sr).

<比較例1>
・ 素子作製
電子ビーム蒸着法にて、加速電圧10kV、蒸着速度約0.1nm/sec、エミッション電流:340mA、膜厚100nmの設定条件で、電極としてAlを蒸着させた。この設定条件による成膜電力量値は、34000W・sec/nmである。これらの点以外は作製例1と同様にしてダメージ評価用の素子を作製した。
<Comparative Example 1>
-Element preparation Al was vapor-deposited as an electrode by the electron beam vapor deposition method under the setting conditions of an acceleration voltage of 10 kV, a vapor deposition rate of about 0.1 nm / sec, an emission current: 340 mA, and a film thickness of 100 nm. The deposition power amount value under this setting condition is 34000 W · sec / nm. Except for these points, a device for damage evaluation was produced in the same manner as in Production Example 1.

(2)評価
作製例1の評価と同様にして、PL積分強度を見積もった。その値は約0.0342W/(m・sr)であった。作製例1と同様にして比較例1の素子の相対PL積分強度比(百分率)を求めたところ、76.7%であった。このことから、PL積分強度の減少が見られ、高分子有機発光材料がダメージを受けていることがわかった。
(2) Evaluation In the same manner as in the evaluation of Production Example 1, the PL integrated intensity was estimated. The value was about 0.0342 W / (m 2 · sr). When the relative PL integrated intensity ratio (percentage) of the device of Comparative Example 1 was determined in the same manner as in Production Example 1, it was 76.7%. From this, it was found that the PL integrated intensity decreased and the polymer organic light emitting material was damaged.

<参考例1>
(1)素子作製
電極蒸着に抵抗加熱法を用いた。蒸着ボートにタングステンボートを用いて約80Aの電流を通電しボート上のAlを加熱し蒸着した。Al膜厚は100nmとした。Alの蒸着速度はAl蒸着膜厚が10nmまでは0.1nm/sec、30nmまでは0.2nm/sec、100nmまでは0.4nm/secであった。蒸着機はトッキ社製 try−ELVESSを用いている。上記以外は作製例1と同様にして素子を作製した。
<Reference Example 1>
(1) Device preparation The resistance heating method was used for electrode vapor deposition. A tungsten boat was used as the vapor deposition boat and a current of about 80 A was applied to heat and deposit the Al on the boat. The Al film thickness was 100 nm. The deposition rate of Al was 0.1 nm / sec until the Al deposition film thickness was 10 nm, 0.2 nm / sec until 30 nm, and 0.4 nm / sec until 100 nm. The vapor deposition machine uses try-ELVESS made by Tokki. A device was manufactured in the same manner as in Manufacturing Example 1 except for the above.

(2)評価
作製例1の評価と同様にPL積分強度を見積もった。その値は約0.045W/(m・sr)であった。参考例1の蒸着方法によれば、電子ビーム蒸着法の場合に生じ得るダメージは生じないものと推定し、相対PL積分強度比を表す場合、この参考例1での値0.045W/(m・sr)を100%とした。
(2) Evaluation The PL integrated intensity was estimated in the same manner as in the evaluation in Production Example 1. The value was about 0.045 W / (m 2 · sr). According to the vapor deposition method of Reference Example 1, it is estimated that damage that may occur in the case of the electron beam vapor deposition method does not occur. When the relative PL integral intensity ratio is expressed, the value in Reference Example 1 is 0.045 W / (m 2 · sr) was 100%.

次に、作製例4および作製例5として、上記作製例1〜3とは素子構成の異なる素子を作製した。作製した素子の具体的な層構成は、「ガラス基板/ITO膜/正孔注入層/電子ブロック層/発光層/Ba層/Al層/封止ガラス」である。   Next, as Production Example 4 and Production Example 5, elements having a different element configuration from those of Production Examples 1 to 3 were produced. The specific layer structure of the fabricated device is “glass substrate / ITO film / hole injection layer / electron blocking layer / light emitting layer / Ba layer / Al layer / sealing glass”.

<高分子化合物1の合成例>
上記電子ブロック層となる高分子化合物1を合成した。まず攪拌翼、バッフル、長さ調整可能な窒素導入管、冷却管、および温度計を備えるセパラブルフラスコに2,7−ビス(1,3,2−ジオキサボロラン−2−イル)−9,9−ジオクチルフルオレン158.29重量部と、ビス−(4−ブロモフェニル)−4−(1−メチルプロピル)−ベンゼンアミン136.11重量部と、トリカプリルメチルアンモニウムクロリド(ヘンケル社製、製品名:Aliquat 336)27重量部と、トルエン1800重量部とを仕込み、窒素導入管から窒素を導入しながら、攪拌下90℃まで昇温した。酢酸パラジウム(II)0.066重量部と、トリ(o−トルイル)ホスフィン0.45重量部とを加えた後、17.5%炭酸ナトリウム水溶液573重量部を1時間かけて滴下した。滴下終了後、窒素導入管を液面より引き上げ、還流下7時間保温した後、フェニルホウ酸3.6重量部を加え、14時間還流下保温し、室温まで冷却した。反応液水層を除いた後、反応液油層をトルエンで希釈し、3%酢酸水溶液、イオン交換水で洗浄した。分液油層にN,N−ジエチルジチオカルバミド酸ナトリウム三水和物13重量部を加え4時間攪拌した後、活性アルミナとシリカゲルとの混合カラムに通液し、トルエンを通液してカラムを洗浄した。濾液および洗液を混合した後、メタノールに滴下して、ポリマーを沈殿させた。得られたポリマー沈殿を濾別し、メタノールで沈殿を洗浄した後、真空乾燥機でポリマーを乾燥させ、ポリマー192重量部を得た。得られたポリマーを高分子化合物1とよぶ。高分子化合物1のポリスチレン換算重量平均分子量は、3.7×10であり、数平均分子量は8.9×10であった。
<Synthesis Example of Polymer Compound 1>
The polymer compound 1 to be the electron blocking layer was synthesized. First, 2,7-bis (1,3,2-dioxaborolan-2-yl) -9,9- was added to a separable flask equipped with a stirring blade, a baffle, a length-adjustable nitrogen introduction tube, a cooling tube, and a thermometer. 158.29 parts by weight of dioctylfluorene, 136.11 parts by weight of bis- (4-bromophenyl) -4- (1-methylpropyl) -benzenamine, tricaprylmethylammonium chloride (product name: Aliquat, manufactured by Henkel) 336) 27 parts by weight and 1800 parts by weight of toluene were charged, and the temperature was increased to 90 ° C. with stirring while introducing nitrogen from the nitrogen introduction tube. After adding 0.066 parts by weight of palladium (II) acetate and 0.45 parts by weight of tri (o-toluyl) phosphine, 573 parts by weight of a 17.5% aqueous sodium carbonate solution was added dropwise over 1 hour. After completion of the dropwise addition, the nitrogen inlet tube was lifted from the liquid surface and kept under reflux for 7 hours, then 3.6 parts by weight of phenylboric acid was added, kept under reflux for 14 hours, and cooled to room temperature. After removing the reaction solution aqueous layer, the reaction solution oil layer was diluted with toluene and washed with 3% acetic acid aqueous solution and ion-exchanged water. 13 parts by weight of sodium N, N-diethyldithiocarbamate trihydrate was added to the separated oil layer, stirred for 4 hours, then passed through a mixed column of activated alumina and silica gel, and toluene was passed through to wash the column. did. The filtrate and washings were mixed and then added dropwise to methanol to precipitate the polymer. The obtained polymer precipitate was separated by filtration, washed with methanol, and then dried with a vacuum dryer to obtain 192 parts by weight of polymer. The resulting polymer is referred to as polymer compound 1. The polymer compound 1 had a polystyrene equivalent weight average molecular weight of 3.7 × 10 5 and a number average molecular weight of 8.9 × 10 4 .

(GPC分析法)
ポリスチレン換算重量平均分子量および数平均分子量は、ゲルパーミエーションクロマトグラフィー(GPC)により求めた。GPCの検量線の作成にはポリマーラボラトリーズ社製標準ポリスチレンを使用した。測定する重合体は、約0.02重量%の濃度になるようテトラヒドロフランに溶解させ、GPCに10μL注入した。
(GPC analysis method)
The polystyrene equivalent weight average molecular weight and number average molecular weight were determined by gel permeation chromatography (GPC). Standard polystyrene made by Polymer Laboratories was used to prepare a GPC calibration curve. The polymer to be measured was dissolved in tetrahydrofuran to a concentration of about 0.02% by weight, and 10 μL was injected into GPC.

GPC装置には島津製作所製LC−10ADvpを用いた。カラムは、ポリマーラボラトリーズ社製PLgel 10μm MIXED−Bカラム(300×7.5mm)を2本直列に接続して用い、移動相としてテトラヒドロフランを25℃、1.0mL/minの流速で流した。検出器にはUV検出器を用い228nmの吸光度を測定した。   Shimadzu LC-10ADvp was used for the GPC apparatus. As the column, two PLgel 10 μm MIXED-B columns (300 × 7.5 mm) manufactured by Polymer Laboratories Inc. were used in series, and tetrahydrofuran was flowed at 25 ° C. and a flow rate of 1.0 mL / min as a mobile phase. A UV detector was used as a detector, and absorbance at 228 nm was measured.

<作製例4>
(有機EL素子の作製)
基板としてITO薄膜が表面にパターニングされて、ITO薄膜からなる電極が形成されたガラス基板を用い、このITO薄膜上に、正孔注入層を形成した。具体的には、ポリ(3,4)エチレンジオキシチオフェン/ポリスチレンスルフォン酸(HCスタルクビーテック社製、Bytron P TP AI 4083)の懸濁液を0.5ミクロン径のフィルターでろ過し、この懸濁液を、基板のITOが形成された側からスピンコート法により65nmの厚みで成膜し、正孔注入層を形成した。さらに、取り出し電極部及び封止エリアなどの塗布の不要な領域に成膜された正孔注入層を除去し、大気中においてホットプレート上で200℃、10分間乾燥した。
<Production Example 4>
(Production of organic EL element)
A hole injection layer was formed on the ITO thin film using a glass substrate on which an ITO thin film was patterned on the surface and an electrode made of the ITO thin film was formed. Specifically, a suspension of poly (3,4) ethylenedioxythiophene / polystyrene sulfonic acid (HC Starck B-Tech, Bytron P TP AI 4083) was filtered through a 0.5 micron filter, and this suspension was suspended. The turbid liquid was formed into a film with a thickness of 65 nm by spin coating from the side of the substrate on which the ITO was formed to form a hole injection layer. Further, the hole injection layer formed in areas where application was unnecessary, such as the extraction electrode part and the sealing area, was removed, and the film was dried on the hot plate at 200 ° C. for 10 minutes in the air.

次に、正孔注入層が形成された基板上に、スピンコート法により前述した高分子化合物1を成膜し、膜厚20nmの電子ブロック層を形成した。さらに、取り出し電極部及び封止エリアなどの塗布の不要な領域に成膜された電子ブロック層を除去し、高純度の窒素に置換されたグローブボックス中で、ホットプレートを用い180℃、60分間ベイク処理を行った。   Next, the polymer compound 1 described above was formed by spin coating on the substrate on which the hole injection layer was formed, and an electron blocking layer having a thickness of 20 nm was formed. Further, the electron block layer formed in the unnecessary region such as the extraction electrode portion and the sealing area is removed, and the hot block is used at 180 ° C. for 60 minutes in a glove box substituted with high-purity nitrogen. Baking was performed.

次に、電子ブロック層上に高分子発光有機材料(BP361 サメイション社製)をスピンコート法により成膜し、膜厚60nmの発光層を形成した。さらに、取り出し電極部及び封止エリアなどの塗布の不要な領域に成膜された発光層を除去した。
これ以降の封止までのプロセスは、真空中あるいは窒素中で行い、プロセス中において素子が大気に曝されないようにした。
Next, a polymer light-emitting organic material (BP361 made by Summation Co., Ltd.) was formed on the electron block layer by a spin coating method to form a light-emitting layer having a thickness of 60 nm. Furthermore, the light emitting layer formed in the unnecessary area | region of application | coating, such as an extraction electrode part and a sealing area, was removed.
The subsequent processes up to the sealing were performed in vacuum or nitrogen so that the element was not exposed to the atmosphere during the process.

次にトッキ株式会社製 真空蒸着機(Small−ELVESS)の加熱室において、窒素中で基板を温度約100℃で60分間加熱した。その後蒸着室に基板を移し、発光部上及び取り出し電極部に第2電極部が成膜されるように、発光層に対向させて陰極用マスクをアライメントした。さらにマスクと基板とを回転させながら第2電極部を蒸着して形成した。   Next, the substrate was heated in nitrogen at a temperature of about 100 ° C. for 60 minutes in a heating chamber of a vacuum evaporation machine (Small-ELVESS) manufactured by Tokki Corporation. Thereafter, the substrate was moved to the vapor deposition chamber, and the cathode mask was aligned so as to face the light emitting layer so that the second electrode portion was formed on the light emitting portion and on the extraction electrode portion. Further, the second electrode portion was formed by vapor deposition while rotating the mask and the substrate.

第2電極部としては、Ba層とAl層との2層構造とした。まずBaを抵抗加熱法を用いて加熱し、蒸着速度約0.1nm/sec、膜厚5nmにて蒸着し、その上に電子ビーム蒸着法にて、加速電圧10kV、蒸着速度1nm/sec、エミッション電流:460mA、膜厚100nmの設定条件で、電極(陰極)としてAlを蒸着させた。この設定条件による成膜電力量値は、4600W・sec/nmである。   The second electrode portion has a two-layer structure of a Ba layer and an Al layer. First, Ba is heated by a resistance heating method, vapor deposition is performed at a deposition rate of about 0.1 nm / sec, and a film thickness is 5 nm, and then an acceleration voltage of 10 kV, a deposition rate of 1 nm / sec, and an emission by an electron beam deposition method. Al was vapor-deposited as an electrode (cathode) under the setting conditions of current: 460 mA and film thickness of 100 nm. The deposition power amount value under this setting condition is 4600 W · sec / nm.

次にUV硬化樹脂が周縁に塗布された封止ガラスを、減圧下で基板に貼り合わせ、その後大気圧に戻した。さらにUVを照射することで封止ガラスを基板に固定し、発光領域が2×2mmの有機EL素子を作製した。得られた有機EL素子は、ガラス基板/ITO膜/正孔注入層/電子ブロック層/発光層/Ba層/Al層/封止ガラスの層構成を有していた。   Next, the sealing glass with the UV curable resin applied to the periphery was bonded to the substrate under reduced pressure, and then returned to atmospheric pressure. Further, the sealing glass was fixed to the substrate by irradiating UV, and an organic EL device having a light emitting region of 2 × 2 mm was produced. The obtained organic EL device had a layer structure of glass substrate / ITO film / hole injection layer / electron blocking layer / light emitting layer / Ba layer / Al layer / sealing glass.

(有機EL素子の評価)
作製した有機EL素子に電圧を印加して、電流―電圧―輝度特性を測定したところ、印加電圧が6.83Vにおいて、電流密度が1.7×10−2A/cm、正面輝度が1000cd/mを示した。また、最大電力効率は3.02(lm/W)を示した。また作製例1と同様にしてPL積分強度を測定した。PL積分強度は0.0238W/(m・sr)であった。本作製例4の有機EL素子と、作製例1のダメージ評価用の素子とは層構成が異なるが、本作製例4におけるAlから成る電極の形成条件は、前述の作製例1におけるAlから成る電極の形成条件と同じなので、本作製例4の電極を形成するときに発光層が受けるダメージを、作製例1と同等であると想定して、本作製例4で作製した有機EL素子の相対PL積分強度比を、作製例1の相対PL積分強度比と同じ99%に設定し、後述する作製例5の有機EL素子の相対PL積分強度比を見積もった。すなわち、本作製例4で作製した有機EL素子の相対PL積分強度比が99%になるように、基準となるPL積分強度を算出して、算出したPL積分強度を用いて、後述する作製例5の有機EL素子の相対PL積分強度比を算出した。
(Evaluation of organic EL elements)
When a voltage was applied to the produced organic EL element and current-voltage-luminance characteristics were measured, when the applied voltage was 6.83 V, the current density was 1.7 × 10 −2 A / cm 2 and the front luminance was 1000 cd. / M 2 . The maximum power efficiency was 3.02 (lm / W). Further, the PL integrated intensity was measured in the same manner as in Production Example 1. The PL integrated intensity was 0.0238 W / (m 2 · sr). The organic EL element of Production Example 4 and the damage evaluation element of Production Example 1 have different layer configurations, but the formation conditions of the electrode made of Al in Production Example 4 are made of Al in Production Example 1 described above. Since the electrode formation conditions are the same, the damage to the light-emitting layer when forming the electrode of Preparation Example 4 is assumed to be the same as that of Preparation Example 1, and relative to the organic EL element manufactured in Preparation Example 4. The PL integrated intensity ratio was set to 99%, which is the same as the relative PL integrated intensity ratio of Production Example 1, and the relative PL integrated intensity ratio of the organic EL element of Production Example 5 described later was estimated. That is, the reference PL integral intensity is calculated so that the relative PL integral intensity ratio of the organic EL element produced in this production example 4 is 99%, and the production example described later is used using the calculated PL integral intensity. The relative PL integral intensity ratio of 5 organic EL elements was calculated.

<作製例5>
(有機EL素子の作製)
作製例4と同様に有機EL素子を作製した。但し、第2電極部として、まずBaを抵抗加熱法を用いて加熱し、蒸着速度約0.1nm/sec、膜厚5nmにて蒸着し、その上に電子ビーム蒸着法にて、加速電圧10kV、蒸着速度2nm/sec、エミッション電流:570mA、膜厚100nmの設定条件で、電極(陰極)としてAlを蒸着させた。この設定条件による成膜電力量値は、2850W・sec/nmである。
<Production Example 5>
(Production of organic EL element)
An organic EL element was produced in the same manner as in Production Example 4. However, as the second electrode portion, Ba is first heated using a resistance heating method, evaporated at a deposition rate of about 0.1 nm / sec and a film thickness of 5 nm, and then an acceleration voltage of 10 kV is formed thereon by an electron beam evaporation method. Then, Al was vapor-deposited as an electrode (cathode) under the setting conditions of vapor deposition rate 2 nm / sec, emission current: 570 mA, and film thickness 100 nm. The deposition power amount value under this setting condition is 2850 W · sec / nm.

(有機EL素子の評価)
作製例4と同様に作製した有機EL素子に電圧を印加して、電流―電圧―輝度特性を測定した。印加電圧が6.51Vにおいて、電流密度が1.8×10−2A/cm、正面輝度が1000cd/mを示した。また、最大電力効率は3.06(lm/W)を示した。さらに、作製例1と同様にしてPL積分強度を測定した。PL積分強度は0.0235W/(m・sr)であり、相対PL積分強度比は96.1%であった。
(Evaluation of organic EL elements)
A voltage was applied to the organic EL element produced in the same manner as in Production Example 4, and current-voltage-luminance characteristics were measured. When the applied voltage was 6.51 V, the current density was 1.8 × 10 −2 A / cm 2 and the front luminance was 1000 cd / m 2 . The maximum power efficiency was 3.06 (lm / W). Further, the PL integrated intensity was measured in the same manner as in Production Example 1. The PL integrated intensity was 0.0235 W / (m 2 · sr), and the relative PL integrated intensity ratio was 96.1%.

図2は、各作製例1〜5および比較例1において作製した素子の相対PL積分強度比を示す図である。横軸は、成膜電力量値であり、縦軸は、相対PL積分強度比を示す。図2に示すように、成膜電力量値が20000未満のときに、相対PL積分強度比が約90%以上になり、陰極を形成する際の素子に与えるダメージを抑制できることが確認された。   FIG. 2 is a diagram showing the relative PL integral intensity ratio of the devices fabricated in fabrication examples 1 to 5 and comparative example 1. The horizontal axis represents the deposition power amount value, and the vertical axis represents the relative PL integrated intensity ratio. As shown in FIG. 2, when the deposition power amount value was less than 20000, the relative PL integral intensity ratio was about 90% or more, and it was confirmed that damage to the element when forming the cathode could be suppressed.

<作製例6>
(6−1:真空蒸着法による、ガラス基板へのAlドープMoOの蒸着)
複数のガラス基板を用意し、その片面を蒸着マスクを用いて部分的に被覆し、蒸着チャンバー内に基板ホルダーを用い取り付けた。
<Production Example 6>
(6-1: Deposition of Al-doped MoO 3 on a glass substrate by a vacuum deposition method)
A plurality of glass substrates were prepared, one side of which was partially covered with a vapor deposition mask, and attached to the vapor deposition chamber using a substrate holder.

MoO粉末(アルドリッチ社製、純度99.99%)を、ボックスタイプの昇華物質用のタングステンボードに詰め、材料が飛び散らないように穴の開いたカバーで覆い、蒸着チャンバー内にセットした。Al(高純度化学社製、純度99.999%)は坩堝に入れ、蒸着チャンバー内にセットした。 MoO 3 powder (manufactured by Aldrich, purity 99.99%) was packed in a tungsten board for a box-type sublimation substance, covered with a cover with holes so that the material would not scatter, and set in a vapor deposition chamber. Al (manufactured by Koyo Chemical Co., Ltd., purity 99.999%) was put in a crucible and set in a vapor deposition chamber.

蒸着チャンバー内の真空度を3×10−5Pa以下とし、MoOは抵抗加熱法により徐々に加熱し十分に脱ガスを行い、Alは電子ビームにより坩堝内で溶かし込みを行い十分に脱ガスを行なってから蒸着に供した。蒸着中の真空度は9×10−5Pa以下とした。膜厚及び蒸着速度は水晶振動子で常時モニターした。MoOの蒸着速度が約2.8Å/秒、Alの蒸着速度が約0.1Å/秒となった時点でメインシャッターを開き、基板への成膜を開始した。蒸着中は基板を回転させ、膜厚が均一になるようにした。蒸着速度を上記速度に制御して約36秒間成膜を行ない、膜厚約100Åの共蒸着膜が設けられた基板を得た。膜中のMoO及びAlの合計に対するAlの組成比は約3.5mol%であった。 The degree of vacuum in the vapor deposition chamber is set to 3 × 10 −5 Pa or less, MoO 3 is gradually heated by a resistance heating method and sufficiently degassed, and Al is dissolved in a crucible by an electron beam and sufficiently degassed. After performing, it used for vapor deposition. The degree of vacuum during vapor deposition was 9 × 10 −5 Pa or less. The film thickness and the deposition rate were constantly monitored with a crystal resonator. When the deposition rate of MoO 3 reached about 2.8 約 / sec and the deposition rate of Al reached about 0.1 Å / sec, the main shutter was opened and film formation on the substrate was started. During deposition, the substrate was rotated so that the film thickness was uniform. Film formation was carried out for about 36 seconds while controlling the vapor deposition rate to the above speed, and a substrate provided with a co-deposited film having a film thickness of about 100 mm was obtained. The composition ratio of Al to the total of MoO 3 and Al in the film was about 3.5 mol%.

(6−2:耐久性試験)
成膜後、得られた基板を大気中に取り出し、光学顕微鏡(500倍)で膜表面を観察したところ、結晶構造が認められずアモルファス状態であることが確認された。
(6-2: Durability test)
After film formation, the obtained substrate was taken out into the atmosphere and the film surface was observed with an optical microscope (500 times). As a result, it was confirmed that the crystal structure was not observed and the film was in an amorphous state.

得られた基板を純水に1分間曝し、光学顕微鏡で再び観察したところ変化は無く、表面は溶けていなかった。この基板をさらに純水に3分間曝し続けるか、又は純水を含ませた不織布(商品名「ベンコット」、小津産業株式会社製)で膜を拭いた後、目視で観察したところ、いずれの場合も膜は変化無く残っていた。   When the obtained substrate was exposed to pure water for 1 minute and observed again with an optical microscope, there was no change and the surface was not dissolved. In either case, the substrate was further exposed to pure water for 3 minutes, or the film was wiped with a non-woven fabric (trade name “Bencot”, manufactured by Ozu Sangyo Co., Ltd.) containing pure water and then visually observed. The membrane remained unchanged.

別の得られた基板をアセトンに1分間曝し、光学顕微鏡で観察したところ変化は無く、表面が溶けていなかった。この基板をさらにアセトンに3分間曝し続けるか、又はアセトンを含ませた不織布で膜を拭いた後、目視で確認したところ、いずれの場合も膜は変化無く残っていた。   When another substrate obtained was exposed to acetone for 1 minute and observed with an optical microscope, there was no change and the surface was not dissolved. The substrate was further exposed to acetone for 3 minutes, or the film was wiped with a non-woven fabric containing acetone and visually confirmed. In either case, the film remained unchanged.

(6−3:透過率の測定)
また、成膜後の蒸着膜の透過率を、透過率・反射率測定装置FilmTek 3000(商品名、Scientific Computing International社製)を用いて測定した。結果を表1に示す。光の波長約300nmぐらいから透過スペクトルが立ち上がり、波長320nmにおける透過率が21.6%、360nmにおける透過率が56.6%であった。後述する比較例1と比較して、320nmにおいて3.6倍、360nmにおいて1.6倍の透過率を有していた。
(6-3: Measurement of transmittance)
Moreover, the transmittance | permeability of the vapor deposition film after film-forming was measured using the transmittance | permeability / reflectance measuring apparatus FilmTek 3000 (A brand name, Scientific Computing International company make). The results are shown in Table 1. The transmission spectrum rose from a wavelength of about 300 nm. The transmittance at a wavelength of 320 nm was 21.6%, and the transmittance at 360 nm was 56.6%. Compared to Comparative Example 1 described later, the transmittance was 3.6 times at 320 nm and 1.6 times at 360 nm.

<作製例7>
蒸着中に、チャンバーに酸素を導入した他は作製例6の(6−1)と同様に操作し、共蒸着膜が設けられた基板を得た。酸素量はマスフローコントローラーにより15sccmに制御した。蒸着中の真空度は約2.3×10−3Paであった。得られた共蒸着膜の膜厚は約100Åであり、膜中のMoO及びAlの合計に対するAlの組成比は約3.5mol%であった。
<Production Example 7>
A substrate provided with a co-deposited film was obtained in the same manner as in (6-1) of Preparation Example 6 except that oxygen was introduced into the chamber during the deposition. The amount of oxygen was controlled to 15 sccm by a mass flow controller. The degree of vacuum during vapor deposition was about 2.3 × 10 −3 Pa. The thickness of the obtained co-deposited film was about 100 mm, and the composition ratio of Al to the total of MoO 3 and Al in the film was about 3.5 mol%.

成膜後、得られた基板の耐久性を作製例6の(6−2)と同様に評価した。純水及びアセトンのいずれに曝した場合においても変化は観察されなかった。   After film formation, the durability of the obtained substrate was evaluated in the same manner as in Preparation Example 6 (6-2). No change was observed when exposed to either pure water or acetone.

<作製例8>
蒸着速度を、MoOについては約3.7Å/秒、Alについては約0.01Å/秒に制御した他は作製例6の(6−1)と同様に操作し、共蒸着膜が設けられた基板を得た。得られた共蒸着膜の膜厚は約100Åであり、膜中のMoO及びAlの合計に対するAlの組成比は約1.3mol%であった。
<Production Example 8>
The vapor deposition rate was controlled in the same manner as in (6-1) of Production Example 6 except that the deposition rate was controlled to about 3.7 Å / sec for MoO 3 and about 0.01 Å / sec for Al, and a co-deposition film was provided. Obtained substrate. The thickness of the obtained co-deposited film was about 100 mm, and the composition ratio of Al to the total of MoO 3 and Al in the film was about 1.3 mol%.

成膜後、得られた基板の耐久性を作製例6の(6−2)と同様に評価した。純水及びアセトンのいずれに曝した場合においても変化は観察されなかった。   After film formation, the durability of the obtained substrate was evaluated in the same manner as in Preparation Example 6 (6-2). No change was observed when exposed to either pure water or acetone.

<作製例9>
作製例6の(6−1)で得られた基板を、大気雰囲気のクリーンオーブンに入れ、250℃で60分間加熱処理した。冷却後、蒸着膜の透過率を作製例6の(6−3)と同様に測定した。結果を表1に示す。波長320nmにおける透過率が28.9%、360nmにおける透過率が76.2%であった。後述する比較例1と比較して、320nmにおいて4.7倍、360nmにおいて2.2倍の透過率を有していた。
<Production Example 9>
The substrate obtained in Preparation Example 6 (6-1) was placed in a clean oven in an air atmosphere and heat-treated at 250 ° C. for 60 minutes. After cooling, the transmittance of the deposited film was measured in the same manner as in Preparation Example 6 (6-3). The results are shown in Table 1. The transmittance at a wavelength of 320 nm was 28.9%, and the transmittance at 360 nm was 76.2%. Compared to Comparative Example 1 described later, the transmittance was 4.7 times at 320 nm and 2.2 times at 360 nm.

<比較例2>
Alを蒸着せず、MoOのみを約2.8Å/秒で蒸着した他は作製例6と同様に操作し、膜厚約100Åの蒸着膜が設けられた基板を得た。
成膜後、得られた基板を大気中に取り出し、光学顕微鏡(500倍)で膜表面を観察したところ、結晶構造が認められずアモルファス状態であることが確認された。
<Comparative example 2>
A substrate provided with a deposited film having a thickness of about 100 mm was obtained in the same manner as in Production Example 6 except that Al was not deposited and only MoO 3 was deposited at a rate of about 2.8 mm / sec.
After film formation, the obtained substrate was taken out into the atmosphere and the film surface was observed with an optical microscope (500 times). As a result, it was confirmed that the crystal structure was not observed and the film was in an amorphous state.

得られた基板を純水に1分間曝し、光学顕微鏡で再び観察したところ、にじみ模様が認められ、表面が溶けていることが観察された。この基板をさらに純水に3分間曝し続けるか、又は純水を含ませた不織布で膜を拭いた後、目視で観察したところ、いずれの場合も膜が消失していた。   When the obtained substrate was exposed to pure water for 1 minute and observed again with an optical microscope, it was observed that a bleeding pattern was observed and the surface was melted. The substrate was further exposed to pure water for 3 minutes, or the film was wiped with a non-woven fabric soaked with pure water and visually observed. In all cases, the film disappeared.

別の得られた基板をアセトンに1分間曝し、光学顕微鏡で観察したところ、にじみ模様が認められ、表面が溶けていることが観察された。この基板をさらにアセトンに3分間曝し続けるか、又はアセトンを含ませた不織布で膜を拭いた後、目視で確認したところ、いずれの場合も膜は消失していた。   Another obtained substrate was exposed to acetone for 1 minute and observed with an optical microscope. As a result, a bleeding pattern was observed and the surface was melted. The substrate was further exposed to acetone for 3 minutes, or the film was wiped with a non-woven fabric containing acetone and then visually confirmed. In all cases, the film was lost.

また、成膜後の蒸着膜の透過率を、作製例6の(6−3)と同様に測定した。結果を表1に示す。波長320nmにおける透過率が6.1%、360nmにおける透過率が35.4%であり、透過率が低いことが認められた。   Further, the transmittance of the deposited film after film formation was measured in the same manner as in Preparation Example 6 (6-3). The results are shown in Table 1. The transmittance at a wavelength of 320 nm was 6.1%, the transmittance at 360 nm was 35.4%, and it was confirmed that the transmittance was low.

Figure 0005036660
Figure 0005036660

<作製例10>
(有機EL素子の作製)
基板としてITOの薄膜が表面にパターニングされたガラス基板を用い、このITO薄膜上に、作製例6と同様の手順で、膜厚100ÅのAlドープMoO層を真空蒸着法により蒸着した。
<Production Example 10>
(Production of organic EL element)
A glass substrate having an ITO thin film patterned on the surface was used as a substrate, and an Al-doped MoO 3 layer having a thickness of 100 mm was deposited on the ITO thin film by a vacuum deposition method in the same manner as in Production Example 6.

成膜後、基板を大気中に取り出し、その蒸着膜上にスピンコート法により、高分子化合物1を成膜し、膜厚20nmのインターレイヤー層を形成した。取り出し電極部及び封止エリアに成膜されたインターレイヤー層を除去し、ホットプレートで200℃、20分間ベイクを行った。   After the film formation, the substrate was taken out into the atmosphere, and the polymer compound 1 was formed on the vapor-deposited film by spin coating to form an interlayer layer having a thickness of 20 nm. The interlayer layer formed on the extraction electrode part and the sealing area was removed, and baking was performed at 200 ° C. for 20 minutes on a hot plate.

その後、インターレイヤー層上に、高分子発光有機材料(RP158 サメイション社製)をスピンコート法により成膜し、膜厚90nmの発光層を形成した。取り出し電極部及び封止エリアに成膜された発光層を除去した。   Thereafter, a polymer light-emitting organic material (manufactured by RP158 Summation Co., Ltd.) was formed on the interlayer layer by a spin coating method to form a light-emitting layer having a thickness of 90 nm. The light emitting layer formed on the extraction electrode portion and the sealing area was removed.

これ以降封止までのプロセスは、真空中あるいは窒素中で行い、プロセス中の素子が大気に曝されないようにした。   The subsequent processes up to the sealing were performed in vacuum or nitrogen so that the elements in the process were not exposed to the atmosphere.

真空の加熱室において、基板を基板温度約100℃で60分間加熱した。その後蒸着チャンバーに基板を移し、発光部及び取り出し電極部に陰極が成膜されるように、発光層面上に陰極マスクをアライメントした。さらにマスクと基板を回転させながら陰極を蒸着した。陰極として、金属Baを抵抗加熱法にて加熱し蒸着速度約2Å/秒、膜厚50Åにて蒸着し、その上に電子ビーム蒸着法を用いてAlを蒸着速度約2Å/秒、膜厚150nmにて蒸着した。   The substrate was heated at a substrate temperature of about 100 ° C. for 60 minutes in a vacuum heating chamber. Thereafter, the substrate was transferred to a vapor deposition chamber, and a cathode mask was aligned on the surface of the light emitting layer so that a cathode was formed on the light emitting portion and the extraction electrode portion. Further, the cathode was deposited while rotating the mask and the substrate. As a cathode, metal Ba is heated by a resistance heating method and evaporated at a deposition rate of about 2 mm / second and a film thickness of 50 mm, and Al is deposited thereon by an electron beam deposition method at an evaporation rate of about 2 mm / second and a film thickness of 150 nm. Vapor deposition.

その後、基板を、予め用意しておいた、UV硬化樹脂が周辺に塗布されている封止ガラスと貼り合わせ、真空に保ち、その後大気圧に戻し、UVを照射することで固定し、発光領域が2×2mmの有機EL素子を作製した。得られた有機EL素子は、ガラス基板/ITO膜/AlドープMoO層/インターレイヤー層/発光層/Ba層/Al層/封止ガラスの層構成を有していた。 Thereafter, the substrate is bonded to a prepared sealing glass coated with UV curable resin around the substrate, kept in vacuum, then returned to atmospheric pressure, fixed by irradiation with UV, and light emitting region Produced a 2 × 2 mm organic EL device. The obtained organic EL device had a layer structure of glass substrate / ITO film / Al-doped MoO 3 layer / interlayer layer / light emitting layer / Ba layer / Al layer / sealing glass.

(有機EL素子の評価)
作製した素子に、輝度が1000cd/mとなるよう通電し、電流−電圧特性を測定した。また、10mAで定電流駆動し、初期輝度約2000cd/mで発光を開始させてからそのまま発光を持続させ、発光寿命を測定した。結果を表2及び表3に示す。後述する比較例3と比較して、最大電力効率が若干高く、1000cd/m発光時の駆動電圧が低下し、寿命が約1.6倍延長している。
(Evaluation of organic EL elements)
The manufactured element was energized so that the luminance was 1000 cd / m 2, and current-voltage characteristics were measured. In addition, the device was driven at a constant current at 10 mA, light emission was started at an initial luminance of about 2000 cd / m 2 , the light emission was continued as it was, and the light emission lifetime was measured. The results are shown in Tables 2 and 3. Compared to Comparative Example 3 described later, the maximum power efficiency is slightly higher, the drive voltage at the time of 1000 cd / m 2 emission is reduced, and the life is extended by about 1.6 times.

<作製例11>
AlドープMoO層を、作製例7ではなく作製例8と同様の手順で成膜した他は、作製例10と同様に操作し、有機EL素子を作製し、電流−電圧特性及び発光寿命を測定した。発光寿命は、10mAで定電流駆動し、初期輝度約2000cd/mで発光を開始させてからそのまま発光を持続させて測定した。結果を表2及び表3に示す。後述する比較例3と比較して、最大電力効率が若干高く、1000cd/m発光時の駆動電圧が低下し、寿命が約2.4倍延長している。
<Production Example 11>
The organic EL device was manufactured by operating in the same manner as in Preparation Example 10 except that the Al-doped MoO 3 layer was formed in the same procedure as in Preparation Example 8 instead of Preparation Example 7, and the current-voltage characteristics and emission lifetime were improved. It was measured. The emission lifetime was measured by driving at a constant current of 10 mA, starting emission at an initial luminance of about 2000 cd / m 2 , and then continuing emission. The results are shown in Tables 2 and 3. Compared to Comparative Example 3 to be described later, the maximum power efficiency is slightly higher, the driving voltage at the time of 1000 cd / m 2 emission is lowered, and the life is extended about 2.4 times.

<比較例3>
AlドープMoO層を成膜する代わりに、比較例2と同様の手順でMoO層を成膜した他は、作製例10と同様に操作し、有機EL素子を作製し、電流−電圧特性及び発光寿命を測定した。発光寿命は、10mAで定電流駆動し、初期輝度約2000cd/mで発光を開始させてからそのまま発光を持続させて測定した。結果を表2及び表3に示す。
<Comparative Example 3>
Instead of depositing the Al-doped MoO 3 layer, the same procedure as in Comparative Example 2 was followed except that the MoO 3 layer was deposited to operate in the same manner as in Production Example 10 to produce an organic EL element, and the current-voltage characteristics The emission lifetime was measured. The emission lifetime was measured by driving at a constant current of 10 mA, starting emission at an initial luminance of about 2000 cd / m 2 , and then continuing emission. The results are shown in Tables 2 and 3.

Figure 0005036660
Figure 0005036660

Figure 0005036660
Figure 0005036660

有機EL素子の一実施形態を示す断面図である。It is sectional drawing which shows one Embodiment of an organic EL element. PL強度の測定結果を示す図である。It is a figure which shows the measurement result of PL intensity | strength.

符号の説明Explanation of symbols

10 支持基板
20 第1電極部
21 陽極
22 正孔注入層(金属ドープモリブデン酸化物層)
23 正孔輸送層
30 有機発光層
40 第2電極部
41 陰極
42 電子注入層
43 電子輸送層
DESCRIPTION OF SYMBOLS 10 Support substrate 20 1st electrode part 21 Anode 22 Hole injection layer (metal dope molybdenum oxide layer)
23 hole transport layer 30 organic light emitting layer 40 second electrode part 41 cathode 42 electron injection layer 43 electron transport layer

Claims (8)

陽極を含む第1電極部と、陰極を含む第2電極部と、前記第1および第2電極部の間に配置された有機発光層とを備える有機エレクトロルミネッセンス素子を製造する方法であって、
前記第1電極部に、前記陽極と前記有機発光層の間に配置される金属ドープモリブデン酸化物層を設ける工程と、
前記第1および第2電極部を構成する層のうちで前記有機発光層が形成された後に積層される層の少なくとも一層を、下記式(1)(2)、(3)および(4)
加速電圧×エミッション電流÷蒸着速度<20000(W・sec/nm) ・・・式(1) 加速電圧>4(kV) ・・・式(2)
エミッション電流>100(mA) ・・・式(3)
蒸着速度≧1(nm/sec) ・・・式(4)
の条件を満たす電子ビーム蒸着により形成する工程と、
を含む、有機エレクトロルミネッセンス素子の製造方法。
A method of manufacturing an organic electroluminescence device comprising a first electrode part including an anode, a second electrode part including a cathode, and an organic light emitting layer disposed between the first and second electrode parts,
Providing the first electrode portion with a metal-doped molybdenum oxide layer disposed between the anode and the organic light emitting layer;
Of the layers constituting the first and second electrode portions, at least one layer laminated after the organic light emitting layer is formed is represented by the following formulas (1) , (2) , (3) and (4). :
Acceleration voltage x Emission current ÷ Deposition rate <20000 (W · sec / nm) (1) Acceleration voltage> 4 (kV) (2)
Emission current> 100 (mA) (3)
Deposition rate ≧ 1 (nm / sec) (formula 4)
A process of forming by electron beam vapor deposition that satisfies the condition of
The manufacturing method of an organic electroluminescent element containing this.
金属ドープモリブデン酸化物層に含まれるドーパント金属は、遷移金属、周期表第13族金属またはこれらの混合物である請求項1に記載の有機エレクトロルミネッセンス素子の製造方法。The method for producing an organic electroluminescence device according to claim 1, wherein the dopant metal contained in the metal-doped molybdenum oxide layer is a transition metal, a Group 13 metal of the periodic table, or a mixture thereof. 前記電子ビーム蒸着により形成される層が、Al、Zn、In、Ga、Sn、Ni、Cr、Mn、Ti、Mo、Ta、W、Ag、Au、これらの酸化物、これらの窒化物、アルカリ土類金属、アルカリ土類金属の酸化物、アルカリ土類金属のフッ化物、アルカリ金属の酸化物、およびアルカリ金属のフッ化物からなる群より選ばれる1種または2種以上の材料で形成される、請求項1または2に記載の有機エレクトロルミネッセンス素子の製造方法。 The layers formed by the electron beam evaporation are Al, Zn, In, Ga, Sn, Ni, Cr, Mn, Ti, Mo, Ta, W, Ag, Au, oxides thereof, nitrides thereof, alkalis It is formed of one or more materials selected from the group consisting of earth metals, alkaline earth metal oxides, alkaline earth metal fluorides, alkali metal oxides, and alkali metal fluorides. The manufacturing method of the organic electroluminescent element of Claim 1 or 2 . 前記有機発光層を、高分子有機化合物により形成する、請求項1からのいずれか一項に記載の有機エレクトロルミネッセンス素子の製造方法。 The manufacturing method of the organic electroluminescent element as described in any one of Claim 1 to 3 which forms the said organic light emitting layer with a polymeric organic compound. 前記金属ドープモリブデン酸化物層を設ける工程において、前記陽極に直接接するように金属ドープモリブデン酸化物層を設ける、請求項1からのいずれか一項に記載の有機エレクトロルミネッセンス素子の製造方法。 In the step of providing the metal doped molybdenum oxide layer, the anode providing a metal-doped molybdenum oxide layer in direct contact, the method of manufacturing an organic electroluminescent device according to any one of claims 1 4. 前記金属ドープモリブデン酸化物層を形成した後、有機材料を含む層を形成する、請求項1からのいずれか一項に記載の有機エレクトロルミネッセンス素子の製造方法。 After forming the metal doped molybdenum oxide layer, a layer containing an organic material, manufacturing method of the organic electroluminescent device according to any one of claims 1 to 5. 前記金属ドープモリブデン酸化物層を設ける工程において、酸化モリブデンおよびドーパント金属を同時に堆積する工程を含む、請求項1からのいずれか一項に記載の有機エレクトロルミネッセンス素子の製造方法。 In the step of providing the metal doped molybdenum oxide layer includes depositing molybdenum oxide and the dopant metal at the same time, the method of manufacturing the organic electroluminescent device according to any one of claims 1 to 6. 酸化モリブデンおよびドーパント金属を同時に堆積する工程の後に、当該堆積する工程により形成された層を加熱する工程をさらに含む、請求項に記載の有機エレクトロルミネッセンス素子の製造方法。 The method of manufacturing an organic electroluminescence device according to claim 7 , further comprising a step of heating a layer formed by the step of depositing after the step of depositing molybdenum oxide and a dopant metal simultaneously.
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