JP5182225B2 - Method for manufacturing organic electroluminescence element - 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、該素子を用いた表示装置、照明装置及び有機エレクトロルミネッセンス素子の製造方法に関する。   The present invention relates to an organic electroluminescence element, a display device using the element, a lighting device, and a method for manufacturing an organic electroluminescence element.

発光型の電子ディスプレイデバイスとして、エレクトロルミネッセンスディスプレイ(以下、ELDと略記する)がある。ELDの構成要素としては、無機エレクトロルミネッセンス素子(以下、無機EL素子とも言う)や有機エレクトロルミネッセンス素子(以下、有機EL素子とも言う)が挙げられる。無機EL素子は平面型光源として使用されてきたが、発光素子を駆動させるためには交流の高電圧が必要である。   As a light-emitting electronic display device, there is an electroluminescence display (hereinafter abbreviated as ELD). As an ELD component, an inorganic electroluminescence element (hereinafter also referred to as an inorganic EL element) and an organic electroluminescence element (hereinafter also referred to as an organic EL element) can be given. Inorganic EL elements have been used as planar light sources, but an alternating high voltage is required to drive the light emitting elements.

一方、有機エレクトロルミネッセンス素子は、発光する化合物を含有する発光層を陰極と陽極で挟んだ構成を有し、発光層に電子及び正孔を注入して、再結合させることにより励起子(エキシトン)を生成させ、このエキシトンが失活する際の光の放出(蛍光・リン光)を利用して発光する素子であり、数V〜数十V程度の電圧で発光が可能であり、更に自己発光型であるために視野角に富み、視認性が高く、薄膜型の完全固体素子であるために省スペース、携帯性等の観点から注目されている。   On the other hand, an organic electroluminescence device has a structure in which a light emitting layer containing a compound that emits light is sandwiched between a cathode and an anode, and excitons (excitons) by injecting electrons and holes into the light emitting layer and recombining them. Is a device that emits light by using light emission (fluorescence / phosphorescence) when this exciton is deactivated, and can emit light at a voltage of several V to several tens of V, and further self-emission. Since it is a type, it has a wide viewing angle, high visibility, and since it is a thin-film type completely solid element, it has attracted attention from the viewpoints of space saving, portability, and the like.

また、有機エレクトロルミネッセンス素子は、従来実用に供されてきた主要な光源、例えば、発光ダイオードや冷陰極管と異なり、面光源であることも大きな特徴である。この特性を有効に活用できる用途として、照明用光源や様々なディスプレイのバックライトがある。特に近年、需要の増加が著しい液晶フルカラーディスプレイのバックライトとして用いることも好適である。   Another major feature of the organic electroluminescence element is that it is a surface light source, unlike main light sources that have been put to practical use, such as light-emitting diodes and cold-cathode tubes. Applications that can effectively utilize this characteristic include illumination light sources and various display backlights. In particular, it is also suitable to be used as a backlight of a liquid crystal full color display whose demand has been increasing in recent years.

これら有機EL素子の製造方法としては、真空蒸着法、ウェットプロセス(塗布法)等があるが、真空プロセスを必要とせず、連続生産が簡便であり生産速度を早くできるという理由で近年はウェットプロセス(スピンコート法、キャスト法、インクジェット法、スプレー法、印刷法、スロット型コータ法)における製造方法が注目されている。   These organic EL device manufacturing methods include a vacuum deposition method, a wet process (coating method), etc., but in recent years a wet process is not required because a vacuum process is not required, continuous production is simple, and production speed can be increased. A manufacturing method in (spin coating method, casting method, ink jet method, spray method, printing method, slot type coater method) has attracted attention.

一般的に、塗布型の有機EL素子としては、発光層に高分子材料を用いている塗布型の高分子有機EL素子(例えば、特許文献1参照。)の例が挙げられる。   In general, examples of the coating type organic EL element include a coating type polymer organic EL element using a polymer material for a light emitting layer (see, for example, Patent Document 1).

しかしながら、塗布型の高分子有機EL素子においては、材料の精製が難しいことや、その分子量分布を制御することが困難である等の理由から、性能面、生産安定性上での懸念を有している。   However, in the coating type polymer organic EL device, there are concerns in terms of performance and production stability because it is difficult to purify the material and it is difficult to control the molecular weight distribution. ing.

そこで、近年では塗布型の低分子有機EL素子が注目されている。塗布により形成された低分子有機EL素子が開示されていて(例えば、特許文献2参照。)、色純度がよく、発光効率、輝度、半減寿命に優れた低分子有機EL素子が提供されているが、塗布型の低分子有機EL素子を照明用途で用いるには十分な性能ではなく、更なる駆動電圧の低下や寿命の向上が求められている。   Therefore, in recent years, a coating type low molecular organic EL element has attracted attention. A low-molecular organic EL element formed by coating is disclosed (for example, see Patent Document 2), and a low-molecular organic EL element having good color purity, excellent luminous efficiency, luminance, and half-life is provided. However, the coating-type low-molecular organic EL element is not sufficient for use in lighting applications, and further reduction in driving voltage and improvement in life are required.

低分子塗布型有機EL素子の駆動電圧を上昇させてしまう原因には、薄膜内に含有される微結晶の存在が挙げられる。一般的な蒸着法で堆積された膜や、ウェットプロセスで形成された高分子膜は非晶質であることが知られており、薄膜内における微結晶の存在の問題は低分子塗布型有機EL素子に特有の問題である。   The cause of increasing the driving voltage of the low molecular weight coating type organic EL element is the presence of microcrystals contained in the thin film. Films deposited by a general vapor deposition method and polymer films formed by a wet process are known to be amorphous, and the problem of the presence of microcrystals in the thin film is a low molecular coating type organic EL. This is a problem specific to the device.

微結晶が存在すると粒界により、正孔及び電子の輸送が散乱され抵抗を増大させてしまう。また、微結晶を含有する有機エレクトロルミネッセンス素子を長時間駆動すると、ジュール熱の発生により微結晶がより大きな結晶に成長してしまい、正孔及び電子の輸送抵抗が時間経過とともに増大し、駆動電圧の上昇を招き素子寿命が短くなる。微結晶生成による駆動電圧の上昇や、素子寿命を短くする効果は、その結晶サイズが大きくなるほど大きくなる。従って、低分子塗布型有機EL素子の駆動電圧を低下させるためには、含有される微結晶のサイズを出来るだけ小さくすること、また、その微結晶の含有数の低減が必要となる。   In the presence of microcrystals, the transport of holes and electrons is scattered by the grain boundaries, increasing the resistance. In addition, when an organic electroluminescence device containing microcrystals is driven for a long time, the microcrystals grow into larger crystals due to the generation of Joule heat, and the transport resistance of holes and electrons increases with the passage of time. As a result, the device life is shortened. The effect of increasing the driving voltage due to the formation of microcrystals and shortening the device lifetime increases as the crystal size increases. Therefore, in order to reduce the driving voltage of the low molecular weight coating type organic EL element, it is necessary to reduce the size of the contained microcrystals as much as possible and to reduce the number of the microcrystals contained.

サイズの大きな微結晶の含有を抑制する塗布成膜法について記載した多数の先行文献が存在する。   There are a number of prior documents describing coating film formation methods that suppress the inclusion of large crystallites.

例えば、インクジェット塗布法による非晶質薄膜形成法が開示されている。2種類の溶剤を混合し、最適インク粘度の確保と、乾燥過程におけるインクの表面張力並びに上記有機材料の溶解限を増加させることによって、隔壁層で区画された凹領域のみに選択的に、インクジェット法で有機材料の非晶質膜形成する方法が開示されている(例えば、特許文献3参照。)。   For example, an amorphous thin film forming method by an ink jet coating method is disclosed. By mixing two kinds of solvents and ensuring the optimum ink viscosity, and increasing the surface tension of the ink in the drying process and the solubility limit of the organic material, the ink jet can be selectively applied only to the concave area partitioned by the partition wall layer. A method of forming an amorphous film of an organic material by a method is disclosed (for example, see Patent Document 3).

この方法は塗布法全般に有効であるといえるが、この文献での非晶質膜形成の確認は目視でのみ行われており、目で見えない範囲での微結晶生成の可能性は否定できない。   Although this method can be said to be effective for the whole coating method, the confirmation of the formation of an amorphous film in this document is performed only by visual observation, and the possibility of generating microcrystals in an invisible range cannot be denied. .

また、有機層材料を不活性ガス雰囲気中で塗布した後、不活性ガス雰囲気中において、ガラス転移温度Tgよりも10℃以上低い温度で加熱乾燥を行うことにより、加熱時における有機物の結晶化を防ぐ方法が開示されている(例えば、特許文献4参照。)。   In addition, after applying the organic layer material in an inert gas atmosphere, in an inert gas atmosphere, heat drying is performed at a temperature lower than the glass transition temperature Tg by 10 ° C. or more, thereby crystallization of organic matter during heating is performed. A method for preventing this is disclosed (for example, see Patent Document 4).

この方法では、加熱乾燥時の結晶成長は防げるが、塗布後から加熱乾燥時までに起こる溶媒の揮発による大きな微結晶の生成は避けられない。   In this method, crystal growth at the time of heat drying can be prevented, but the formation of large crystallites due to the volatilization of the solvent that occurs from the time of application to the time of heat drying is unavoidable.

更に、X線回折により微結晶による回折ピークが検出されない薄膜を含む蒸着型の有機EL素子の作製方法が開示されている文献(例えば、特許文献5参照。)があるが、X線回折による回折ピークが検出されない低分子塗布型の有機EL素子の作製方法については解決されていない課題として残されている。   Furthermore, there is a document (for example, see Patent Document 5) that discloses a method for manufacturing a vapor deposition type organic EL element including a thin film in which a diffraction peak due to microcrystals is not detected by X-ray diffraction. A method for producing a low molecular weight coating type organic EL element in which no peak is detected remains as an unsolved problem.

特開平6−33048号公報JP-A-6-33048 特開2006−190759号公報JP 2006-190759 A 特開2006−66294号公報JP 2006-66294 A 特開2005−310639号公報JP-A-2005-310639 特開2005−276748号公報JP 2005-276748 A

本発明の課題は、パワー効率が高く、長寿命であり、素子の発光層中に微結晶が含有されない有機EL素子の製造方法を提供することである An object of the present invention, the power efficiency is high and a long life, is to provide a method for manufacturing an organic EL element microcrystals emitting layer of the element is not contained.

本発明の上記目的は下記の構成により達成された。   The above object of the present invention has been achieved by the following constitution.

1.陽極、陰極間に構成層として、ドーパント及びホストを含有する少なくとも1層の発光層を有する有機エレクトロルミネッセンス素子の製造方法であって、該発光層は塗布法で成膜され、該発光層の少なくとも1層が低分子有機化合物からなる発光層であり、該発光層の塗布、成膜及び乾燥後の最終的な膜厚の5%増の膜厚までの乾燥時間を20秒以下で前記発光層を形成する工程を有し、且つ、前記発光層中の低分子有機化合物の微結晶によるX線回折ピークが検出されないことを特徴とする有機エレクトロルミネッセンス素子の製造方法1. Anode, as a layer between a cathode, and at least one layer producing method of an organic electroluminescence element having a luminescent layer of which contains a dopant and a host, the light emitting layer is deposited by a coating method, at least a light emitting layer One layer is a light emitting layer made of a low molecular organic compound, and the light emitting layer has a drying time of 20 seconds or less until the film thickness increases by 5% of the final film thickness after coating, film formation and drying of the light emitting layer. and a step of forming a and method of producing an organic electroluminescent device X-ray diffraction peak due to crystallites of the low-molecular organic compound of the light emitting layer is equal to or not detected.

2.前記ホストの分子量が1500以下である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2. 2. The method for producing an organic electroluminescent element according to 1 above, wherein the host has a molecular weight of 1500 or less.

3.前記ホストの分子量が800以下であることを特徴とする前記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3. 3. The method for producing an organic electroluminescence device according to 1 or 2, wherein the host has a molecular weight of 800 or less.

4.前記ホストが、1分子中に下記一般式(a)で表される部分構造を少なくとも3個有することを特徴とする前記1〜3のいずれか1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4). 4. The method for producing an organic electroluminescent element according to any one of 1 to 3, wherein the host has at least three partial structures represented by the following general formula (a) in one molecule.

Figure 0005182225
Figure 0005182225

〔式中、XはNR′、O、S、CR′R″またはSiR′R″を表す。R′、R″は各々水素原子または置換基を表す。Arは芳香環を形成するのに必要な原子群を表す。nは0〜8の整数を表す。〕
5.前記ドーパントがリン光発光を呈することを特徴とする前記〜4のいずれか1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
[Wherein X represents NR ′, O, S, CR′R ″ or SiR′R ″. R ′ and R ″ each represent a hydrogen atom or a substituent. Ar represents an atomic group necessary for forming an aromatic ring. N represents an integer of 0 to 8.]
5. Method of manufacturing an organic electroluminescent device according to any one of the 1-4, wherein the dopant is characterized in that exhibits phosphorescence.

6.前記ドーパントが下記一般式(1)で表されることを特徴とする前記5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). 6. The method for producing an organic electroluminescent element according to 5 above, wherein the dopant is represented by the following general formula (1).

Figure 0005182225
Figure 0005182225

〔式中、Zは炭化水素環基、芳香族複素環基または複素環基を表す。R81〜R86各々水素原子または置換基を表す。P−L1−Pは2座の配位子を表し、P、Pは各々独立に炭素原子、窒素原子または酸素原子を表す。L1はP、Pと共に2座の配位子を形成する原子群を表す。j1は1〜3の整数を表し、j2は0〜2の整数を表すが、j1+j2は2または3である。Mは元素周期表における8〜10族の金属元素を表す。〕
7.前記一般式(1)のMがイリジウムであることを特徴とする前記6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
[Wherein, Z represents a hydrocarbon ring group, an aromatic heterocyclic group or a heterocyclic group. R 81 to R 86 each represent a hydrogen atom or a substituent. P 1 -L 1 -P 2 represents a bidentate ligand, and P 1 and P 2 each independently represent a carbon atom, a nitrogen atom or an oxygen atom. L1 represents an atomic group forming a bidentate ligand together with P 1 and P 2 . j1 represents an integer of 1 to 3, j2 represents an integer of 0 to 2, and j1 + j2 is 2 or 3. M 1 represents a group 8-10 metal element in the periodic table. ]
7). 7. The method for producing an organic electroluminescent element according to 6 above, wherein M 1 in the general formula (1) is iridium.

.前記乾燥時間が10秒以下であることを特徴とする前記1〜7のいずれか1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 . 8. The method for producing an organic electroluminescent element according to any one of 1 to 7, wherein the drying time is 10 seconds or less.

本発明により、パワー効率が高く、長寿命であり、素子の発光層中に微結晶が含有されない有機EL素子の製造方法を提供することができた。 The present invention, power-efficient, and long life, microcrystalline the light emitting layer of the element is able to provide a manufacturing how the organic EL element not contained.

本発明の有機EL素子の製造方法に適用される塗布装置の一例を示す概略模式図である。It is a schematic diagram which shows an example of the coating device applied to the manufacturing method of the organic EL element of this invention. 図1に示す塗布装置の側面拡大図である。It is a side surface enlarged view of the coating device shown in FIG. 図2に示す塗布装置に用いられるインクジェットヘッド311の設置配列の一例を示す概略平面図である。It is a schematic plan view which shows an example of the installation arrangement | sequence of the inkjet head 311 used for the coating device shown in FIG.

本発明の有機エレクトロルミネッセンス素子の製造方法においては、請求項1〜のいずれか1項に規定される構成により、高いパワー効率を示し、且つ、発光寿命の長い有機エレクトロルミネッセンス素子で、併せて、該素子の発光層中に微結晶が含有されない有機EL素子の製造方法を提供することができた。 In the manufacturing method of the organic electroluminescence element of the present invention, the structure as defined in any one of claims 1-8, showed high power efficiency, and, in the long organic electroluminescent device emission lifetime, together It was possible to provide a method for producing an organic EL device in which no microcrystal is contained in the light emitting layer of the device .

以下、本発明に係る各構成要素の詳細について、順次説明する。   Hereinafter, details of each component according to the present invention will be sequentially described.

本発明は、基板上に陽極及び陰極を有し、該陽極、該陰極に構成層として、ドーパント及びホストを含有する少なくとも1層の発光層を有する有機エレクトロルミネッセンス素子において、
(a)該発光層は塗布法で成膜され、
(b)前記発光層は、X線回折で測定される微結晶を含有しない有機エレクトロルミネッセンス素子である。
The present invention provides an organic electroluminescent device having an anode and a cathode on a substrate, and having at least one light emitting layer containing a dopant and a host as a constituent layer on the anode and the cathode.
(A) The light emitting layer is formed by a coating method,
(B) The said light emitting layer is an organic electroluminescent element which does not contain the microcrystal measured by X-ray diffraction.

本発明の有機EL素子は、従来公知のX線回折で微結晶が検出される発光層の塗布膜を含有する低分子塗布型有機エレクトロルミネッセンス素子に比べ、飛躍的にパワー効率が上昇し、また長寿命化することを見出した。   The organic EL device of the present invention has dramatically improved power efficiency as compared with a low molecular weight coating type organic electroluminescence device containing a coating film of a light emitting layer in which microcrystals are detected by conventionally known X-ray diffraction. It has been found that the service life is extended.

以下、本発明の有機エレクトロルミネッセンス素子(以下、本発明の有機EL素子とも言う)の各構成要素の詳細について、順次説明する。   Hereinafter, the details of each component of the organic electroluminescence element of the present invention (hereinafter also referred to as the organic EL element of the present invention) will be sequentially described.

《有機EL素子の層構成》
次に、本発明の有機EL素子の層構成の好ましい具体例を以下に示すが、本発明はこれらに限定されない。
<< Layer structure of organic EL element >>
Next, although the preferable specific example of the layer structure of the organic EL element of this invention is shown below, this invention is not limited to these.

(i)陽極/発光層/電子輸送層/陰極
(ii)陽極/正孔輸送層/発光層/電子輸送層/陰極
(iii)陽極/正孔輸送層/発光層/正孔阻止層/電子輸送層/陰極
(iv)陽極/正孔輸送層/発光層/正孔阻止層/電子輸送層/陰極バッファー層/陰極
(v)陽極/陽極バッファー層/正孔輸送層/発光層/正孔阻止層/電子輸送層/陰極バッファー層/陰極
《上記の各層の形成法》
本発明の有機エレクトロルミネッセンス素子は、構成層である少なくとも1層の発光層が塗布法で成膜形成されていればよく、その他の層の形成方法は特に塗布成膜方法に限定されず、必要に応じて、蒸着法等を用いて成膜することもできる。
(I) Anode / light emitting layer / electron transport layer / cathode (ii) Anode / hole transport layer / light emitting layer / electron transport layer / cathode (iii) Anode / hole transport layer / light emitting layer / hole blocking layer / electron Transport layer / cathode (iv) Anode / hole transport layer / light emitting layer / hole blocking layer / electron transport layer / cathode buffer layer / cathode (v) Anode / anode buffer layer / hole transport layer / light emitting layer / hole Blocking layer / electron transport layer / cathode buffer layer / cathode << Formation method of each of the above layers >>
In the organic electroluminescence device of the present invention, it suffices that at least one light emitting layer as a constituent layer is formed by a coating method, and the formation method of the other layers is not particularly limited to the coating film forming method, and is necessary. In accordance with the above, it is also possible to form a film using a vapor deposition method or the like.

しかしながら、本発明の有機EL素子の製造方法においては、構成層である発光層の形成方法として、塗布法(塗布成膜方法ともいう)が用いられ、中でも、スピンコート法、キャスト法、インクジェット法、スプレー法、印刷法、スロット型コータ法等があるが、均質な膜が得られやすく、且つピンホールが生成しにくい等の点から、スピンコート法、インクジェット法、スプレー法、印刷法、スロット型コータ法等の塗布法による成膜が好ましく、その中でもスロット型コータ法を更に好ましく用いることができる。   However, in the method for producing an organic EL device of the present invention, a coating method (also referred to as a coating film forming method) is used as a method for forming a light emitting layer that is a constituent layer, and among them, a spin coating method, a casting method, an inkjet method. , Spray method, printing method, slot type coater method, etc., but it is easy to obtain a homogeneous film and it is difficult to generate pinholes, and so on, spin coating method, ink jet method, spray method, printing method, slot Film formation by a coating method such as a mold coater method is preferred, and among these, the slot coater method can be more preferably used.

もちろん、本発明の有機EL素子の発光層以外の構成層についても、上記の塗布法(塗布成膜方法)を適用することが好ましい。   Of course, it is preferable to apply the above-described coating method (coating film forming method) also to the constituent layers other than the light emitting layer of the organic EL device of the present invention.

また、塗布成膜後の乾燥方法には、スピン乾燥、熱風乾燥、遠赤外乾燥、真空乾燥、減圧乾燥などが適用できる。   As a drying method after coating film formation, spin drying, hot air drying, far infrared drying, vacuum drying, reduced pressure drying, and the like can be applied.

(発光層の塗布成膜方法):X線回折ピークが検出されない発光層の形成
以下、本発明の有機EL素子の製造方法として、発光層の塗布成膜法を詳述する。本発明において塗布成膜法とは塗布後、乾燥が終了するまでの方法をいう。
(Light-Emitting Layer Coating Method): Formation of Light-Emitting Layer in Which X-Ray Diffraction Peak is not Detected Hereinafter, a light-emitting layer coating method is described in detail as a method for producing the organic EL device of the present invention. In the present invention, the coating film forming method refers to a method from the end of application to the end of drying.

本発明者らは、様々な塗布成膜法で膜厚が等しくなるように成膜された低分子有機物薄膜を用意し、該低分子有機物薄膜中の含有微結晶の大きさ及び含有量の抑制について鋭意検討を重ねたところ、塗布後、乾燥後の最終的な膜厚の5%増の膜厚までの乾燥時間を短くすることで、X線回折測定で低分子有機物による回折ピークが検出されない薄膜を形成できることを見出した。   The present inventors prepared low molecular organic thin films formed so as to have the same film thickness by various coating film forming methods, and suppressed the size and content of contained microcrystals in the low molecular organic thin films. As a result of repeated intensive investigations, a diffraction peak due to low molecular weight organic matter is not detected in X-ray diffraction measurement by shortening the drying time until the final film thickness after drying is increased by 5% after coating. It has been found that a thin film can be formed.

発光層中の低分子有機物としては、ドーパント(発光ドーパントともいう)、ホスト(発光ホストともいう)等、非常に多数のものがあり、X線回折ピークが検出されない薄膜を作成できる条件として、乾燥時間をどれだけ短くすればよいかは一概には言えないが、いくつかの低分子有機物についてその条件を確認したところ、ほとんどのものは塗布から乾燥後の最終的な膜厚の5%増の膜厚までの乾燥時間を20秒以下にすることで、X線回折測定で低分子有機物による回折ピークが検出されない薄膜が形成できた。   There are a large number of low-molecular organic substances in the light-emitting layer such as a dopant (also referred to as a light-emitting dopant) and a host (also referred to as a light-emitting host). I can't say how much time should be shortened, but when I checked the conditions for some low molecular weight organic substances, most of them increased 5% of the final film thickness after coating and drying. By setting the drying time to the film thickness to 20 seconds or less, a thin film in which a diffraction peak due to a low molecular organic substance was not detected by X-ray diffraction measurement could be formed.

塗布から乾燥後の最終的な膜厚の5%増の膜厚までの乾燥時間を20秒以下で成膜した薄膜で、X線回折測定で回折ピークが検出されてしまう低分子有機物材料であっても、更に前記乾燥時間を短くして、10秒以下とすることでX線回折ピークが観測されない薄膜を形成することができた。   It is a thin film with a drying time of 20 seconds or less from coating to the final film thickness of 5% of the final film thickness after drying, and it is a low molecular weight organic material whose diffraction peak is detected by X-ray diffraction measurement. However, by further shortening the drying time to 10 seconds or less, it was possible to form a thin film in which no X-ray diffraction peak was observed.

このことから、本発明者等は、乾燥時間が短い方が微結晶の大きさを小さくできるのでは推察している。   From this, the present inventors have inferred that the shorter the drying time, the smaller the size of the microcrystals.

尚、X線回折測定で低分子有機物による回折ピークが検出されない薄膜を低分子塗布型有機EL素子に用いることを可能にしたのは、本願発明が初めてであり、従来公知の方法で成功している例はない。   Incidentally, the present invention is the first to make it possible to use a thin film in which a diffraction peak due to a low molecular organic substance is not detected by X-ray diffraction measurement for a low molecular coating type organic EL device. There are no examples.

また、今回、本発明者等は、発光層の形成において、特にホスト(ホスト化合物)の分子量が、塗布成膜後の発光層のX線回折ピークの有無と、得られる有機EL素子の特性(パワー効率及び発光寿命)との関係において、ある好ましい関係があることを見出した。   In addition, this time, the present inventors, in the formation of the light emitting layer, in particular, the molecular weight of the host (host compound), the presence or absence of the X-ray diffraction peak of the light emitting layer after coating film formation, and the characteristics of the organic EL element obtained ( It has been found that there is a preferable relationship in relation to power efficiency and light emission lifetime.

即ち、本発明に係る発光層中の低分子有機物、特にホストの分子量としては、400〜1500の範囲が好ましく、更に好ましくは400〜800の範囲である。   That is, the molecular weight of the low molecular weight organic substance, particularly the host, in the light emitting layer according to the present invention is preferably in the range of 400 to 1500, more preferably in the range of 400 to 800.

ここで、本発明に係る分子量とは、従来公知の質量スペクトルを用いて得られるが、高分子(例えば、分子量が10000以上のもの)については、従来公知のGPC(ゲルパーミエーションクロマトグラフィー)を用いて測定したものである。   Here, the molecular weight according to the present invention can be obtained using a conventionally known mass spectrum. However, for polymers (for example, those having a molecular weight of 10,000 or more), a conventionally known GPC (gel permeation chromatography) is used. It was measured using.

本発明に係る発光層等の薄膜の塗布乾燥過程では、溶液を塗布した後、薄膜が形成され乾燥が進行すると溶媒が蒸発するにしたがい、膜厚が薄くなっていき、乾燥を十分に行うと溶媒は蒸発しなくなり、乾燥後の最終的な膜厚の薄膜となる。   In the process of applying and drying a thin film such as a light emitting layer according to the present invention, after the solution is applied, as the thin film is formed and the drying proceeds, the thickness of the film decreases as the solvent evaporates. The solvent does not evaporate, and a thin film having a final film thickness after drying is obtained.

前記乾燥後の最終的な膜厚の5%増の膜厚というのは、例えば、乾燥後の最終的な膜厚が50nmの薄膜を作製しようとした場合は52.5nmの膜厚に相当する。   The film thickness increased by 5% of the final film thickness after drying corresponds to, for example, a film thickness of 52.5 nm when attempting to produce a thin film having a final film thickness after drying of 50 nm. .

本発明に係る発光層の膜厚の測定には、例えば分光エリプソメータ(例えばジョバンイボン社製UVISEL)を用いることができる。   For example, a spectroscopic ellipsometer (for example, UVISEL manufactured by Joban Yvon) can be used to measure the thickness of the light emitting layer according to the present invention.

また、乾燥後の最終的な膜厚の5%増の膜厚までの乾燥時間を短くすることで、X線回折測定で低分子有機物による回折ピークが検出されない薄膜を形成する塗布成膜法を用いて作製された塗布型低分子有機EL素子の駆動電圧は、塗布するとX線回折ピークが観測される通常の塗布成膜法で成膜された塗布型低分子有機EL素子に比べて、駆動電圧が大幅に低下したことによりパワー効率が大幅に上昇して、低分子塗布型有機EL素子の性能向上に効果があることが確認された。   Also, there is a coating film forming method for forming a thin film in which a diffraction peak due to a low molecular organic substance is not detected by X-ray diffraction measurement by shortening the drying time until the film thickness is increased by 5% of the final film thickness after drying. The drive voltage of the coating type low molecular organic EL element produced using the driving voltage is higher than that of the coating type low molecular organic EL element formed by the usual coating film forming method in which an X-ray diffraction peak is observed when applied. It has been confirmed that the power efficiency is greatly increased due to the significant decrease in the voltage, which is effective in improving the performance of the low molecular weight coating type organic EL element.

また、前記乾燥時間を10秒以下と短くしたものはそうでないものと比べて性能が向上した。   Further, the performance of the one with the drying time shortened to 10 seconds or less was improved as compared with the other one.

(発光層中においてX線回折測定で測定される微結晶が含有されないとは)
発光層のX線回折測定には、例えば、株式会社リガク製薄膜構造評価装置ATX−Gを用いることができる。その測定条件を下記に示す。
(It does not contain microcrystals measured by X-ray diffraction measurement in the light emitting layer)
For the X-ray diffraction measurement of the light emitting layer, for example, a thin film structure evaluation apparatus ATX-G manufactured by Rigaku Corporation can be used. The measurement conditions are shown below.

X線はターゲットを銅とし、15kWの出力で発生させた。スリットコリメーション光学系を用いて測定を行った。平行ビームとしたX線を全反射臨界角近傍の低角で入射させ、X線の侵入深さを膜厚同等とした。   X-rays were generated with a target of copper and an output of 15 kW. Measurement was performed using a slit collimation optical system. The parallel X-rays were made incident at a low angle near the total reflection critical angle, and the penetration depth of the X-rays was made equal to the film thickness.

発光層のX線回折測定においては、入射角度θを0.23°とし、X線照射面積はスリットの大きさで制限し、最大の照射面積が25mmとなるように調整した。 In the X-ray diffraction measurement of the light emitting layer, the incident angle θ was 0.23 °, the X-ray irradiation area was limited by the size of the slit, and the maximum irradiation area was adjusted to 25 mm 2 .

入射角度を一定とし、検出器を2θ=5°〜45°で走査し、X線強度を計測する。結晶性確認のためのX線回折測定は対象となる素子の中心近傍を少なくとも3点、好ましくは5点以上測定する。   The incident angle is fixed, the detector is scanned at 2θ = 5 ° to 45 °, and the X-ray intensity is measured. In the X-ray diffraction measurement for confirming crystallinity, at least 3 points, preferably 5 points or more are measured near the center of the target element.

本発明に係る発光層の塗布成膜法で作製された薄膜においてX線回折測定で微結晶が含有されないとは、X線回折ピークが観測されないことであるが、具体的には、X線回折測定において、回折ピークが観測されない場合、発光層中の対照化合物の結晶化度が1%以下の場合に回折ピークが観測されない。   In the thin film produced by the coating film forming method of the light emitting layer according to the present invention, the fact that no microcrystal is contained in the X-ray diffraction measurement means that no X-ray diffraction peak is observed. In the measurement, when no diffraction peak is observed, no diffraction peak is observed when the crystallinity of the reference compound in the light emitting layer is 1% or less.

その場合、本願では、X線回折測定で測定される微結晶を発光層が含有しないと定義する。   In that case, in this application, it defines that the light emitting layer does not contain the microcrystal measured by X-ray-diffraction measurement.

結晶化度とは、全X線散乱強度のうち、結晶性の回折ピークの割合のことをいう。少なくとも3点、好ましくは5点以上X線回折測定を行い、結晶化度を算出し、その平均をもって、結晶性を判定する。   The degree of crystallinity refers to the ratio of the crystalline diffraction peak in the total X-ray scattering intensity. X-ray diffraction measurement is performed at least 3 points, preferably 5 points or more, crystallinity is calculated, and crystallinity is determined based on the average.

なぜ乾燥時間を短くすることで微結晶粒の大きさを小さくすることができるか、本発明者等は、そのメカニズムは以下のように推察している。   The present inventors infer that the mechanism of the microcrystal grains can be reduced by shortening the drying time as follows.

乾燥時間が短い場合、膜内部からの溶媒の蒸発が十分に行われないと考えられる。結晶は一種類の分子の規則正しい配列からなるものなので、溶媒が残留している系では微結晶粒を作りにくかったのだと言える。前記乾燥後の最終的な膜厚の5%増の膜厚は膜表面に緻密な膜ができる膜厚に対応するといえる。   When the drying time is short, it is considered that the solvent is not sufficiently evaporated from the inside of the film. Since crystals consist of an ordered arrangement of one type of molecule, it can be said that it was difficult to produce fine crystal grains in a system in which a solvent remained. It can be said that the film thickness increased by 5% of the final film thickness after drying corresponds to the film thickness capable of forming a dense film on the film surface.

このことから、本発明に係る発光層の塗布成膜法は、乾燥の時間が短くできればどんな乾燥プロセスでもよく、例えば、乾燥速度を多段階に変えたものや乾燥手段を多種類併用する方法(例えば、熱風乾燥と遠赤外線乾燥の組み合わせ)も含まれる。ここで、乾燥速度とは単位時間中に蒸発する溶媒量に対応する。   From this, the coating film forming method of the light emitting layer according to the present invention may be any drying process as long as the drying time can be shortened. For example, a method in which the drying speed is changed in multiple stages and a method using a combination of various drying means ( For example, a combination of hot air drying and far infrared drying) is also included. Here, the drying speed corresponds to the amount of solvent that evaporates during a unit time.

乾燥速度を制御する方法は、熱風乾燥であれば風の温度や風速、スピン乾燥であればスピン回転数などの乾燥方法の条件制御や、塗布溶液に蒸気圧の異なる溶媒の選択をすることが挙げられるが、本発明に用いられる乾燥速度の制御方法はこれらに限定されない。   The method of controlling the drying speed may be to control the conditions of the drying method such as the temperature and speed of the wind if hot-air drying and the spin rotation speed if spin-drying, and to select a solvent with a different vapor pressure for the coating solution. Although mentioned, the control method of the drying rate used for this invention is not limited to these.

本発明に用いることができる溶媒は乾燥速度が大きいものが好ましく、20℃における蒸気圧が2.67kPa以上のものが更に好ましい。   The solvent that can be used in the present invention preferably has a high drying rate, and more preferably has a vapor pressure at 20 ° C. of 2.67 kPa or more.

このような溶媒としては、例えばトルエン、酢酸エチル、酢酸プロピル、酢酸イソプロピル、メチルエチルケトンなどを用いることができるが、これに限らない。20℃における蒸気圧が2.67kPa以上である蒸気圧が高い溶媒を用いて、熱風乾燥を行った場合、熱風乾燥における風速を小さく抑えたまま、塗布後から乾燥後の最終的な膜厚の5%増までの膜厚までの乾燥時間を短くすることができる。風速を小さく抑えられるので、乾燥時における吹き荒れムラを低減することができる。   Examples of such a solvent include, but are not limited to, toluene, ethyl acetate, propyl acetate, isopropyl acetate, methyl ethyl ketone, and the like. When hot air drying is performed using a solvent with a high vapor pressure of 2.67 kPa or higher at 20 ° C., the final film thickness after drying after application is reduced while keeping the wind speed in hot air drying small. The drying time up to 5% increase in film thickness can be shortened. Since the wind speed can be kept small, it is possible to reduce uneven blow-off during drying.

本発明に係る塗布乾燥法を用いて作製した有機EL素子のパワー効率が高い理由は、薄膜中における微結晶が占める含有体積の割合が同じであっても、サイズの小さな微結晶にすることで、サイズの大きな微結晶を含む場合と比較して、素子駆動中にキャリアが非晶質膜と微結晶粒の界面に遭遇する確率を下げることができるため、キャリアが散乱されにくくなるためと考えている。   The reason why the power efficiency of the organic EL device produced using the coating and drying method according to the present invention is high is that even if the proportion of the volume contained by the microcrystals in the thin film is the same, the microcrystals are small in size. Compared to the case where large crystallites are included, the probability that the carriers encounter the interface between the amorphous film and the microcrystal grains during driving of the element can be lowered, so that the carriers are less likely to be scattered. ing.

また、本発明の有機EL素子の発光層以外のその他の構成層の形成方法については、後述する有機EL素子の作製方法のところでも、詳細に説明する。   In addition, a method for forming other constituent layers other than the light emitting layer of the organic EL device of the present invention will be described in detail in the method for manufacturing the organic EL device described later.

《発光層》
本発明に係る発光層は、電極または電子輸送層、正孔輸送層から注入されてくる電子及び正孔が再結合して発光する層であり、発光する部分は発光層の層内であっても発光層と隣接層との界面であってもよい。
<Light emitting layer>
The light emitting layer according to the present invention is a layer that emits light by recombination of electrons and holes injected from the electrode, the electron transport layer, or the hole transport layer, and the light emitting portion is in the layer of the light emitting layer. May be the interface between the light emitting layer and the adjacent layer.

発光層の膜厚は特に制限はないが、形成する膜の均質性や、発光時に不必要な高電圧を印加するのを防止し、且つ駆動電流に対する発光色の安定性向上の観点から、2〜200nmの範囲に調整することが好ましく、更に好ましくは5nm以上、100nm以下の範囲に調整される。   The film thickness of the light emitting layer is not particularly limited, but it is 2 from the viewpoint of the uniformity of the film to be formed, the application of unnecessary high voltage during light emission, and the improvement of the stability of the emission color with respect to the drive current. It is preferable to adjust to the range of -200 nm, More preferably, it adjusts to the range of 5 nm or more and 100 nm or less.

本発明の有機エレクトロルミネッセンス素子の発光層は、ウェットプロセスにより形成されることが好ましい。既知のウェットプロセスの塗布方法としては、スピンコート法、キャスト法、インクジェット法、スプレー法、印刷法、スロット型コータ法等があるが、均質な膜が得られやすく、且つピンホールが生成しにくい等の点から、本発明においてはスピンコート法、インクジェット法、スプレー法、印刷法、スロット型コータ法等の塗布法による成膜が好ましく、その中でもスロット型コータ法が更に好ましい。   The light emitting layer of the organic electroluminescence element of the present invention is preferably formed by a wet process. Known wet process coating methods include spin coating, casting, ink jet, spraying, printing, slot coater, etc., but it is easy to obtain a uniform film and pinholes are not easily generated. In view of the above, in the present invention, film formation by a coating method such as a spin coating method, an ink jet method, a spray method, a printing method, a slot type coater method is preferable, and among these, a slot type coater method is more preferable.

また発光効率向上の点から、有機エレクトロルミネッセンス素子の発光層には、発光ホストと発光ドーパントの少なくとも一種とを含有することが好ましい。   Moreover, it is preferable that the light emitting layer of an organic electroluminescent element contains at least 1 type of a light emission host and a light emission dopant from the point of luminous efficiency improvement.

以下、発光層に含まれるドーパント、ホストについて説明する。   Hereinafter, the dopant and host contained in the light emitting layer will be described.

(ホスト)
ここで、本発明においてホストとは、発光層に含有される化合物の内で室温(25℃)においてリン光発光のリン光量子収率が、0.1未満の化合物である。好ましくはリン光量子収率が0.01未満である。また、発光層に含有される化合物の中で、その層中での質量比が20%以上であることが好ましい。
(host)
Here, the host in the present invention is a compound having a phosphorescence quantum yield of phosphorescence emission of less than 0.1 at room temperature (25 ° C.) among compounds contained in the light emitting layer. The phosphorescence quantum yield is preferably less than 0.01. Moreover, it is preferable that the mass ratio in the layer is 20% or more among the compounds contained in a light emitting layer.

本発明に用いることができるホストとしては特に制限はなく、従来有機EL素子で用いられる化合物を用いることができるが、正孔輸送能、電子輸送能を有しつつ、且つ大きい励起3重項エネルギーを有し、なお且つ高Tg(ガラス転移温度)である化合物が好ましい。   There is no restriction | limiting in particular as a host which can be used for this invention, Although the compound conventionally used with an organic electroluminescent element can be used, it has a hole transport ability and an electron transport ability, and is a big excitation triplet energy. And a compound having a high Tg (glass transition temperature) is preferable.

更にホストは複数種併用して用いてもよい。ホスト化合物を複数種用いることで、電荷の移動を調整することが可能であり、有機EL素子を更に高効率化することができる。また、後述の発光ドーパントを複数種用いることで、異なる発光を混ぜることが可能となり、これにより任意の発光色を得ることができる。   Further, a plurality of types of hosts may be used in combination. By using a plurality of types of host compounds, it is possible to adjust the movement of charges, and the efficiency of the organic EL element can be further increased. Moreover, it becomes possible to mix different light emission by using multiple types of light emission dopants mentioned later, and thereby, arbitrary light emission colors can be obtained.

また、本発明に用いられるホストとしては、高分子化合物でも、低分子化合物でもよく、低分子化合物の中でも、ビニル基やエポキシ基のような重合性基を有する低分子化合物(重合性発光ホスト)でもよい。また、このような化合物を1種または複数種用いてもよい。   The host used in the present invention may be a high molecular compound or a low molecular compound. Among the low molecular compounds, a low molecular compound having a polymerizable group such as a vinyl group or an epoxy group (polymerizable light emitting host). But you can. Moreover, you may use 1 type or multiple types of such a compound.

本発明に係るホスト化合物(単に、ホストともいう)の分子量としては1500以下であることが好ましく、更に好ましくは分子量が800以下である。   The molecular weight of the host compound (also simply referred to as a host) according to the present invention is preferably 1500 or less, and more preferably 800 or less.

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発光ホストとしては公知の発光ホスト単独で用いてもよく、または複数種併用して用いてもよい。発光ホストを複数種用いることで電荷の移動を調整することが可能であり、有機エレクトロルミネッセンス素子を高効率化することができる。また、後述する発光ドーパントを複数種用いることで、異なる発光を混ぜることが可能となり、これにより任意の発光色を得ることができる。   As the luminescent host, a known luminescent host may be used alone, or a plurality of luminescent hosts may be used in combination. By using a plurality of types of light-emitting hosts, the movement of charges can be adjusted, and the efficiency of the organic electroluminescence element can be improved. Moreover, it becomes possible to mix different light emission by using multiple types of light emission dopants mentioned later, and, thereby, arbitrary luminescent colors can be obtained.

併用してもよい公知の発光ホストとしては、正孔輸送能、電子輸送能を有しつつ、且つ発光の長波長化を防ぎ、なお且つ高Tg(ガラス転移温度)である化合物が好ましい。   As the known light-emitting host that may be used in combination, a compound that has a hole transporting ability and an electron transporting ability, prevents the emission of light from becoming longer, and has a high Tg (glass transition temperature) is preferable.

公知の発光ホストの具体例としては、以下の文献に記載の化合物が挙げられる。   Specific examples of the known light-emitting host include compounds described in the following documents.

特開2001−257076号公報、同2002−308855号公報、同2001−313179号公報、同2002−319491号公報、同2001−357977号公報、同2002−334786号公報、同2002−8860号公報、同2002−334787号公報、同2002−15871号公報、同2002−334788号公報、同2002−43056号公報、同2002−334789号公報、同2002−75645号公報、同2002−338579号公報、同2002−105445号公報、同2002−343568号公報、同2002−141173号公報、同2002−352957号公報、同2002−203683号公報、同2002−363227号公報、同2002−231453号公報、同2003−3165号公報、同2002−234888号公報、同2003−27048号公報、同2002−255934号公報、同2002−260861号公報、同2002−280183号公報、同2002−299060号公報、同2002−302516号公報、同2002−305083号公報、同2002−305084号公報、同2002−308837号公報等。   JP-A-2001-257076, 2002-308855, 2001-313179, 2002-319491, 2001-357777, 2002-334786, 2002-8860, 2002-334787, 2002-15871, 2002-334788, 2002-43056, 2002-334789, 2002-75645, 2002-338579, 2002-105445 gazette, 2002-343568 gazette, 2002-141173 gazette, 2002-352957 gazette, 2002-203683 gazette, 2002-363227 gazette, 2002-231453 gazette, No. 003-3165, No. 2002-234888, No. 2003-27048, No. 2002-255934, No. 2002-286061, No. 2002-280183, No. 2002-299060, No. 2002. -302516, 2002-305083, 2002-305084, 2002-308837, and the like.

中でも、本発明に係るホスト化合物としては、上記一般式(a)で表される部分構造を少なくとも3個以上有するホスト化合物が好ましい。3個以上の連結はXの部分で連結してもよく、その他の部分で連結してもよい。   Among them, the host compound according to the present invention is preferably a host compound having at least three partial structures represented by the general formula (a). Three or more connections may be connected at the X portion or at other portions.

《一般式(a)で表される部分構造》
一般式(a)で表される部分構造について説明する。
<< Partial structure represented by general formula (a) >>
The partial structure represented by the general formula (a) will be described.

一般式(a)で表される部分構造のXにおいて、R′、R″で各々表される置換基としては、アルキル基(例えば、メチル基、エチル基、プロピル基、イソプロピル基、tert−ブチル基、ペンチル基、ヘキシル基、オクチル基、ドデシル基、トリデシル基、テトラデシル基、ペンタデシル基等)、シクロアルキル基(例えば、シクロペンチル基、シクロヘキシル基等)、アルケニル基(例えば、ビニル基、アリル基等)、アルキニル基(例えば、エチニル基、プロパルギル基等)、芳香族炭化水素環基(芳香族炭素環基、アリール基等ともいい、例えば、フェニル基、p−クロロフェニル基、メシチル基、トリル基、キシリル基、ナフチル基、アントリル基、アズレニル基、アセナフテニル基、フルオレニル基、フェナントリル基、インデニル基、ピレニル基、ビフェニリル基等)、芳香族複素環基(例えば、ピリジル基、ピリミジニル基、フリル基、ピロリル基、イミダゾリル基、ベンゾイミダゾリル基、ピラゾリル基、ピラジニル基、トリアゾリル基(例えば、1,2,4−トリアゾール−1−イル基、1,2,3−トリアゾール−1−イル基等)、オキサゾリル基、ベンゾオキサゾリル基、チアゾリル基、イソオキサゾリル基、イソチアゾリル基、フラザニル基、チエニル基、キノリル基、ベンゾフリル基、ジベンゾフリル基、ベンゾチエニル基、ジベンゾチエニル基、インドリル基、カルバゾリル基、カルボリニル基、ジアザカルバゾリル基(前記カルボリニル基のカルボリン環を構成する炭素原子の一つが窒素原子で置き換わったものを示す)、キノキサリニル基、ピリダジニル基、トリアジニル基、キナゾリニル基、フタラジニル基等)、複素環基(例えば、ピロリジル基、イミダゾリジル基、モルホリル基、オキサゾリジル基等)、アルコキシ基(例えば、メトキシ基、エトキシ基、プロピルオキシ基、ペンチルオキシ基、ヘキシルオキシ基、オクチルオキシ基、ドデシルオキシ基等)、シクロアルコキシ基(例えば、シクロペンチルオキシ基、シクロヘキシルオキシ基等)、アリールオキシ基(例えば、フェノキシ基、ナフチルオキシ基等)、アルキルチオ基(例えば、メチルチオ基、エチルチオ基、プロピルチオ基、ペンチルチオ基、ヘキシルチオ基、オクチルチオ基、ドデシルチオ基等)、シクロアルキルチオ基(例えば、シクロペンチルチオ基、シクロヘキシルチオ基等)、アリールチオ基(例えば、フェニルチオ基、ナフチルチオ基等)、アルコキシカルボニル基(例えば、メチルオキシカルボニル基、エチルオキシカルボニル基、ブチルオキシカルボニル基、オクチルオキシカルボニル基、ドデシルオキシカルボニル基等)、アリールオキシカルボニル基(例えば、フェニルオキシカルボニル基、ナフチルオキシカルボニル基等)、スルファモイル基(例えば、アミノスルホニル基、メチルアミノスルホニル基、ジメチルアミノスルホニル基、ブチルアミノスルホニル基、ヘキシルアミノスルホニル基、シクロヘキシルアミノスルホニル基、オクチルアミノスルホニル基、ドデシルアミノスルホニル基、フェニルアミノスルホニル基、ナフチルアミノスルホニル基、2−ピリジルアミノスルホニル基等)、アシル基(例えば、アセチル基、エチルカルボニル基、プロピルカルボニル基、ペンチルカルボニル基、シクロヘキシルカルボニル基、オクチルカルボニル基、2−エチルヘキシルカルボニル基、ドデシルカルボニル基、フェニルカルボニル基、ナフチルカルボニル基、ピリジルカルボニル基等)、アシルオキシ基(例えば、アセチルオキシ基、エチルカルボニルオキシ基、ブチルカルボニルオキシ基、オクチルカルボニルオキシ基、ドデシルカルボニルオキシ基、フェニルカルボニルオキシ基等)、アミド基(例えば、メチルカルボニルアミノ基、エチルカルボニルアミノ基、ジメチルカルボニルアミノ基、プロピルカルボニルアミノ基、ペンチルカルボニルアミノ基、シクロヘキシルカルボニルアミノ基、2−エチルヘキシルカルボニルアミノ基、オクチルカルボニルアミノ基、ドデシルカルボニルアミノ基、フェニルカルボニルアミノ基、ナフチルカルボニルアミノ基等)、カルバモイル基(例えば、アミノカルボニル基、メチルアミノカルボニル基、ジメチルアミノカルボニル基、プロピルアミノカルボニル基、ペンチルアミノカルボニル基、シクロヘキシルアミノカルボニル基、オクチルアミノカルボニル基、2−エチルヘキシルアミノカルボニル基、ドデシルアミノカルボニル基、フェニルアミノカルボニル基、ナフチルアミノカルボニル基、2−ピリジルアミノカルボニル基等)、ウレイド基(例えば、メチルウレイド基、エチルウレイド基、ペンチルウレイド基、シクロヘキシルウレイド基、オクチルウレイド基、ドデシルウレイド基、フェニルウレイド基ナフチルウレイド基、2−ピリジルアミノウレイド基等)、スルフィニル基(例えば、メチルスルフィニル基、エチルスルフィニル基、ブチルスルフィニル基、シクロヘキシルスルフィニル基、2−エチルヘキシルスルフィニル基、ドデシルスルフィニル基、フェニルスルフィニル基、ナフチルスルフィニル基、2−ピリジルスルフィニル基等)、アルキルスルホニル基(例えば、メチルスルホニル基、エチルスルホニル基、ブチルスルホニル基、シクロヘキシルスルホニル基、2−エチルヘキシルスルホニル基、ドデシルスルホニル基等)、アリールスルホニル基またはヘテロアリールスルホニル基(例えば、フェニルスルホニル基、ナフチルスルホニル基、2−ピリジルスルホニル基等)、アミノ基(例えば、アミノ基、エチルアミノ基、ジメチルアミノ基、ブチルアミノ基、シクロペンチルアミノ基、2−エチルヘキシルアミノ基、ドデシルアミノ基、アニリノ基、ナフチルアミノ基、2−ピリジルアミノ基等)、ハロゲン原子(例えば、フッ素原子、塩素原子、臭素原子等)、フッ化炭化水素基(例えば、フルオロメチル基、トリフルオロメチル基、ペンタフルオロエチル基、ペンタフルオロフェニル基等)、シアノ基、ニトロ基、ヒドロキシ基、メルカプト基、シリル基(例えば、トリメチルシリル基、トリイソプロピルシリル基、トリフェニルシリル基、フェニルジエチルシリル基等)等が挙げられる。これらの置換基は上記の置換基によって更に置換されていてもよい。これらの置換基は複数が互いに結合して環を形成していてもよい。   In X of the partial structure represented by the general formula (a), the substituents represented by R ′ and R ″ may be alkyl groups (for example, methyl group, ethyl group, propyl group, isopropyl group, tert-butyl group). Group, pentyl group, hexyl group, octyl group, dodecyl group, tridecyl group, tetradecyl group, pentadecyl group, etc.), cycloalkyl group (for example, cyclopentyl group, cyclohexyl group, etc.), alkenyl group (for example, vinyl group, allyl group, etc.) ), Alkynyl group (for example, ethynyl group, propargyl group, etc.), aromatic hydrocarbon ring group (aromatic carbocyclic group, aryl group, etc.), for example, phenyl group, p-chlorophenyl group, mesityl group, tolyl group, Xylyl, naphthyl, anthryl, azulenyl, acenaphthenyl, fluorenyl, phenanthryl, in Nyl group, pyrenyl group, biphenylyl group, etc.), aromatic heterocyclic group (for example, pyridyl group, pyrimidinyl group, furyl group, pyrrolyl group, imidazolyl group, benzimidazolyl group, pyrazolyl group, pyrazinyl group, triazolyl group (for example, 1, 2,4-triazol-1-yl group, 1,2,3-triazol-1-yl group, etc.), oxazolyl group, benzoxazolyl group, thiazolyl group, isoxazolyl group, isothiazolyl group, furazanyl group, thienyl group, A quinolyl group, a benzofuryl group, a dibenzofuryl group, a benzothienyl group, a dibenzothienyl group, an indolyl group, a carbazolyl group, a carbolinyl group, a diazacarbazolyl group (one of the carbon atoms constituting the carboline ring of the carbolinyl group is a nitrogen atom ), Quinoxalinyl group, Ridazinyl group, triazinyl group, quinazolinyl group, phthalazinyl group, etc.), heterocyclic group (eg, pyrrolidyl group, imidazolidyl group, morpholyl group, oxazolidyl group, etc.), alkoxy group (eg, methoxy group, ethoxy group, propyloxy group, pentyl) Oxy group, hexyloxy group, octyloxy group, dodecyloxy group, etc.), cycloalkoxy group (eg, cyclopentyloxy group, cyclohexyloxy group, etc.), aryloxy group (eg, phenoxy group, naphthyloxy group, etc.), alkylthio group (Eg, methylthio group, ethylthio group, propylthio group, pentylthio group, hexylthio group, octylthio group, dodecylthio group, etc.), cycloalkylthio group (eg, cyclopentylthio group, cyclohexylthio group, etc.), arylthio group (eg, For example, phenylthio group, naphthylthio group, etc.), alkoxycarbonyl group (eg, methyloxycarbonyl group, ethyloxycarbonyl group, butyloxycarbonyl group, octyloxycarbonyl group, dodecyloxycarbonyl group, etc.), aryloxycarbonyl group (eg, Phenyloxycarbonyl group, naphthyloxycarbonyl group, etc.), sulfamoyl group (for example, aminosulfonyl group, methylaminosulfonyl group, dimethylaminosulfonyl group, butylaminosulfonyl group, hexylaminosulfonyl group, cyclohexylaminosulfonyl group, octylaminosulfonyl group) , Dodecylaminosulfonyl group, phenylaminosulfonyl group, naphthylaminosulfonyl group, 2-pyridylaminosulfonyl group, etc.), acyl group (for example, aceto Group, ethylcarbonyl group, propylcarbonyl group, pentylcarbonyl group, cyclohexylcarbonyl group, octylcarbonyl group, 2-ethylhexylcarbonyl group, dodecylcarbonyl group, phenylcarbonyl group, naphthylcarbonyl group, pyridylcarbonyl group, etc.), acyloxy group ( For example, acetyloxy group, ethylcarbonyloxy group, butylcarbonyloxy group, octylcarbonyloxy group, dodecylcarbonyloxy group, phenylcarbonyloxy group, etc.), amide group (for example, methylcarbonylamino group, ethylcarbonylamino group, dimethylcarbonyl) Amino group, propylcarbonylamino group, pentylcarbonylamino group, cyclohexylcarbonylamino group, 2-ethylhexylcarbonylamino group, octylcal Nylamino group, dodecylcarbonylamino group, phenylcarbonylamino group, naphthylcarbonylamino group, etc.), carbamoyl group (for example, aminocarbonyl group, methylaminocarbonyl group, dimethylaminocarbonyl group, propylaminocarbonyl group, pentylaminocarbonyl group, cyclohexyl) Aminocarbonyl group, octylaminocarbonyl group, 2-ethylhexylaminocarbonyl group, dodecylaminocarbonyl group, phenylaminocarbonyl group, naphthylaminocarbonyl group, 2-pyridylaminocarbonyl group, etc.), ureido group (for example, methylureido group, ethylureido) Group, pentylureido group, cyclohexylureido group, octylureido group, dodecylureido group, phenylureido group, naphthylureido group, 2-pyridy Sulfinyl group (eg, methylsulfinyl group, ethylsulfinyl group, butylsulfinyl group, cyclohexylsulfinyl group, 2-ethylhexylsulfinyl group, dodecylsulfinyl group, phenylsulfinyl group, naphthylsulfinyl group, 2-pyridylsulfinyl group) Group), alkylsulfonyl group (for example, methylsulfonyl group, ethylsulfonyl group, butylsulfonyl group, cyclohexylsulfonyl group, 2-ethylhexylsulfonyl group, dodecylsulfonyl group, etc.), arylsulfonyl group or heteroarylsulfonyl group (for example, phenyl) Sulfonyl group, naphthylsulfonyl group, 2-pyridylsulfonyl group, etc.), amino group (for example, amino group, ethylamino group, dimethylamino group, butylamino) Group, cyclopentylamino group, 2-ethylhexylamino group, dodecylamino group, anilino group, naphthylamino group, 2-pyridylamino group, etc.), halogen atom (eg, fluorine atom, chlorine atom, bromine atom), fluorinated hydrocarbon Group (for example, fluoromethyl group, trifluoromethyl group, pentafluoroethyl group, pentafluorophenyl group, etc.), cyano group, nitro group, hydroxy group, mercapto group, silyl group (for example, trimethylsilyl group, triisopropylsilyl group, Triphenylsilyl group, phenyldiethylsilyl group, etc.). These substituents may be further substituted with the above substituents. A plurality of these substituents may be bonded to each other to form a ring.

中でも、XとしてはNR′またはOが好ましく、またR′としては、芳香族炭化水素基(芳香族炭素環基、アリール基等ともいい、例えば、フェニル基、p−クロロフェニル基、メシチル基、トリル基、キシリル基、ナフチル基、アントリル基、アズレニル基、アセナフテニル基、フルオレニル基、フェナントリル基、インデニル基、ピレニル基、ビフェニリル基)または、芳香族複素環基(例えば、フリル基、チエニル基、ピリジル基、ピリダジニル基、ピリミジニル基、ピラジニル基、トリアジニル基、イミダゾリル基、ピラゾリル基、チアゾリル基、キナゾリニル基、フタラジニル基等)が特に好ましい。   Among these, X is preferably NR ′ or O, and R ′ is an aromatic hydrocarbon group (also called an aromatic carbocyclic group or aryl group, such as phenyl group, p-chlorophenyl group, mesityl group, tolyl group). Group, xylyl group, naphthyl group, anthryl group, azulenyl group, acenaphthenyl group, fluorenyl group, phenanthryl group, indenyl group, pyrenyl group, biphenylyl group) or aromatic heterocyclic group (for example, furyl group, thienyl group, pyridyl group) , Pyridazinyl group, pyrimidinyl group, pyrazinyl group, triazinyl group, imidazolyl group, pyrazolyl group, thiazolyl group, quinazolinyl group, phthalazinyl group and the like are particularly preferable.

上記の芳香族炭化水素基、芳香族複素環基は、各々、一般式(a)で表される部分構造のXにおいて、R′、R″で各々表される置換基を有してもよい。   The above aromatic hydrocarbon group and aromatic heterocyclic group each may have a substituent represented by R ′ or R ″ in X of the partial structure represented by the general formula (a). .

一般式(a)で表される部分構造において、Arにより表される芳香環としては、芳香族炭化水素環または芳香族複素環が挙げられる。また、該芳香環は単環でもよく、縮合環でもよく、更に未置換でも、一般式(a)で表される部分構造のXにおいて、R′、R″で各々表される置換基を有してもよい。   In the partial structure represented by the general formula (a), examples of the aromatic ring represented by Ar include an aromatic hydrocarbon ring and an aromatic heterocyclic ring. The aromatic ring may be a single ring or a condensed ring, and may be unsubstituted, or may have a substituent represented by each of R ′ and R ″ in X of the partial structure represented by the general formula (a). May be.

一般式(a)で表される部分構造において、Arにより表される芳香族炭化水素環としては、ベンゼン環、ビフェニル環、ナフタレン環、アズレン環、アントラセン環、フェナントレン環、ピレン環、クリセン環、ナフタセン環、トリフェニレン環、o−テルフェニル環、m−テルフェニル環、p−テルフェニル環、アセナフテン環、コロネン環、フルオレン環、フルオラントレン環、ナフタセン環、ペンタセン環、ペリレン環、ペンタフェン環、ピセン環、ピレン環、ピラントレン環、アンスラアントレン環等が挙げられる。これらの環は更に、一般式(a)で表される部分構造のXにおいて、R′、R″で各々表される置換基を有してもよい。   In the partial structure represented by the general formula (a), the aromatic hydrocarbon ring represented by Ar includes a benzene ring, a biphenyl ring, a naphthalene ring, an azulene ring, an anthracene ring, a phenanthrene ring, a pyrene ring, a chrysene ring, Naphthacene ring, triphenylene ring, o-terphenyl ring, m-terphenyl ring, p-terphenyl ring, acenaphthene ring, coronene ring, fluorene ring, fluoranthrene ring, naphthacene ring, pentacene ring, perylene ring, pentaphen ring, Examples include a picene ring, a pyrene ring, a pyranthrene ring, and an anthraanthrene ring. These rings may further have substituents each represented by R ′ and R ″ in X of the partial structure represented by the general formula (a).

一般式(a)で表される部分構造において、Arにより表される芳香族複素環としては、例えば、フラン環、ジベンゾフラン環、チオフェン環、オキサゾール環、ピロール環、ピリジン環、ピリダジン環、ピリミジン環、ピラジン環、トリアジン環、ベンゾイミダゾール環、オキサジアゾール環、トリアゾール環、イミダゾール環、ピラゾール環、チアゾール環、インドール環、インダゾール環、ベンゾイミダゾール環、ベンゾチアゾール環、ベンゾオキサゾール環、キノキサリン環、キナゾリン環、シンノリン環、キノリン環、イソキノリン環、フタラジン環、ナフチリジン環、カルバゾール環、カルボリン環、ジアザカルバゾール環(カルボリン環を構成する炭化水素環の炭素原子の一つが更に窒素原子で置換されている環を示す)等が挙げられる。   In the partial structure represented by the general formula (a), examples of the aromatic heterocycle represented by Ar include a furan ring, a dibenzofuran ring, a thiophene ring, an oxazole ring, a pyrrole ring, a pyridine ring, a pyridazine ring, and a pyrimidine ring. , Pyrazine ring, triazine ring, benzimidazole ring, oxadiazole ring, triazole ring, imidazole ring, pyrazole ring, thiazole ring, indole ring, indazole ring, benzimidazole ring, benzothiazole ring, benzoxazole ring, quinoxaline ring, quinazoline Ring, cinnoline ring, quinoline ring, isoquinoline ring, phthalazine ring, naphthyridine ring, carbazole ring, carboline ring, diazacarbazole ring (one of the carbon atoms of the hydrocarbon ring constituting the carboline ring is further substituted with a nitrogen atom) Etc.) It is below.

これらの環は、更に一般式(a)で表される部分構造のXにおいて、R′、R″で各々表される置換基を有してもよい。   These rings may further have substituents represented by R ′ and R ″ in X of the partial structure represented by the general formula (a).

上記の中でも、一般式(a)において、Arにより表される芳香環として、好ましく用いられるのは、カルバゾール環、カルボリン環、ジベンゾフラン環、ベンゼン環であり、更に好ましく用いられるのは、カルバゾール環、カルボリン環、ベンゼン環であり、より好ましくは置換基を有するベンゼン環であり、特に好ましくはカルバゾリル基を有するベンゼン環が挙げられる。   Among the above, in the general formula (a), the aromatic ring represented by Ar is preferably a carbazole ring, a carboline ring, a dibenzofuran ring, or a benzene ring, and more preferably a carbazole ring, A carboline ring and a benzene ring, more preferably a benzene ring having a substituent, and particularly preferably a benzene ring having a carbazolyl group.

また、一般式(a)において、Arにより表される芳香環としては、各々3環以上の縮合環が好ましい一態様であり、3環以上が縮合した芳香族炭化水素縮合環としては、具体的には、ナフタセン環、アントラセン環、テトラセン環、ペンタセン環、ヘキサセン環、フェナントレン環、ピレン環、ベンゾピレン環、ベンゾアズレン環、クリセン環、ベンゾクリセン環、アセナフテン環、アセナフチレン環、トリフェニレン環、コロネン環、ベンゾコロネン環、ヘキサベンゾコロネン環、フルオレン環、ベンゾフルオレン環、フルオランテン環、ペリレン環、ナフトペリレン環、ペンタベンゾペリレン環、ベンゾペリレン環、ペンタフェン環、ピセン環、ピラントレン環、コロネン環、ナフトコロネン環、オバレン環、アンスラアントレン環等が挙げられる。   In the general formula (a), the aromatic ring represented by Ar is preferably a condensed ring having 3 or more rings, and the aromatic hydrocarbon condensed ring in which 3 or more rings are condensed is a specific example. Naphthacene ring, anthracene ring, tetracene ring, pentacene ring, hexacene ring, phenanthrene ring, pyrene ring, benzopyrene ring, benzoazulene ring, chrysene ring, benzochrysene ring, acenaphthene ring, acenaphthylene ring, triphenylene ring, coronene ring, benzocoronene Ring, hexabenzocoronene ring, fluorene ring, benzofluorene ring, fluoranthene ring, perylene ring, naphthoperylene ring, pentabenzoperylene ring, benzoperylene ring, pentaphen ring, picene ring, pyrantolen ring, coronene ring, naphthocolonene ring, ovalen ring, Anthracanthrene ring, etc. And the like.

なお、これらの環は、更に上記の置換基を有していてもよい。   In addition, these rings may further have the above substituent.

また、3環以上が縮合した芳香族複素環としては、具体的には、アクリジン環、ベンゾキノリン環、カルバゾール環、カルボリン環、フェナジン環、フェナントリジン環、フェナントロリン環、カルボリン環、サイクラジン環、キンドリン環、テペニジン環、キニンドリン環、トリフェノジチアジン環、トリフェノジオキサジン環、フェナントラジン環、アントラジン環、ペリミジン環、ジアザカルバゾール環(カルボリン環を構成する炭素原子の任意の一つが窒素原子で置き換わったものを表す)、フェナントロリン環、ジベンゾフラン環、ジベンゾチオフェン環、ナフトフラン環、ナフトチオフェン環、ベンゾジフラン環、ベンゾジチオフェン環、ナフトジフラン環、ナフトジチオフェン環、アントラフラン環、アントラジフラン環、アントラチオフェン環、アントラジチオフェン環、チアントレン環、フェノキサチイン環、チオファントレン環(ナフトチオフェン環)等が挙げられる。なお、これらの環は更に置換基を有していてもよい。   Specific examples of the aromatic heterocycle condensed with three or more rings include an acridine ring, a benzoquinoline ring, a carbazole ring, a carboline ring, a phenazine ring, a phenanthridine ring, a phenanthroline ring, a carboline ring, a cyclazine ring, Kindin ring, tepenidine ring, quinindrin ring, triphenodithiazine ring, triphenodioxazine ring, phenanthrazine ring, anthrazine ring, perimidine ring, diazacarbazole ring (any one of the carbon atoms constituting the carboline ring is a nitrogen atom Phenanthroline ring, dibenzofuran ring, dibenzothiophene ring, naphthofuran ring, naphthothiophene ring, benzodifuran ring, benzodithiophene ring, naphthodifuran ring, naphthodithiophene ring, anthrafuran ring, anthradifuran ring, A Tiger thiophene ring, anthradithiophene ring, thianthrene ring, phenoxathiin ring, such as thio fan Tren ring (naphthaldehyde thiophene ring), and the like. In addition, these rings may further have a substituent.

また、一般式(a)において、nは0〜8の整数を表すが、0〜2であることが好ましく、特にXがO、Sである場合には1〜2であることが好ましい。   In the general formula (a), n represents an integer of 0 to 8, preferably 0 to 2, particularly preferably 1 to 2 when X is O or S.

《一般式(a−1)、(a−2)または(a−3)で表されるホスト化合物》
本発明に係るホスト化合物は、上記一般式(a)で表される部分構造を少なくとも3個有するが、好ましい態様としては、下記の一般式(a−1)、(a−2)または(a−3)で表される化合物が好ましい。
<< Host compound represented by general formula (a-1), (a-2) or (a-3) >>
The host compound according to the present invention has at least three partial structures represented by the above general formula (a). Preferred embodiments include the following general formulas (a-1), (a-2) or (a The compound represented by -3) is preferable.

Figure 0005182225
Figure 0005182225

式中、Ar′、Ar″は芳香環を表し、該芳香環は、一般式(a)においてArにより表される芳香環と同義である。nは1以上の整数を表し、mは0以上の整数を表す。   In the formula, Ar ′ and Ar ″ represent an aromatic ring, and the aromatic ring has the same meaning as the aromatic ring represented by Ar in the general formula (a). N represents an integer of 1 or more, and m represents 0 or more. Represents an integer.

《ドーパント》
次にドーパントについて説明する。
《Dopant》
Next, the dopant will be described.

ドーパント−ホスト型の発光原理としては2つ挙げられ、1つはキャリアが輸送されるホスト上でキャリアの再結合が起こってホスト化合物の励起状態が生成し、このエネルギーをドーパントに移動させることでドーパントからの発光を得るというエネルギー移動型である。もう1つはドーパントがキャリアトラップとなり、ドーパント化合物上でキャリアの再結合が起こりドーパントからの発光が得られるというキャリアトラップ型である。   There are two possible light emission principles of the dopant-host type. One is that the recombination of carriers occurs on the host to which carriers are transported to generate an excited state of the host compound, and this energy is transferred to the dopant. It is an energy transfer type that obtains light emission from a dopant. The other is a carrier trap type in which the dopant becomes a carrier trap, and carrier recombination occurs on the dopant compound, and light emission from the dopant is obtained.

また、エネルギー移動型ではエネルギー移動をしやすい条件として、ホストの発光とドーパントの吸収の重なり積分が大きい方が良い。キャリアトラップ型ではキャリアトラップしやすいエネルギー関係であることが必要である。例えば、電子のキャリアトラップはホストの電子親和力(LUMOレベル)よりもドーパントの電子親和力(LUMO)の方が大きい必要がある。   In the energy transfer type, it is preferable that the overlap integral between the emission of the host and the absorption of the dopant is large as a condition for easy energy transfer. The carrier trap type needs to have an energy relationship that facilitates carrier trapping. For example, the electron carrier trap needs to have a dopant electron affinity (LUMO) greater than the host electron affinity (LUMO level).

逆に正孔のキャリアトラップはドーパントのイオン化ポテンシャル(HOMO)よりもドーパントのイオン化ポテンシャル(HOMO)が小さいことが好ましい。   Conversely, the hole carrier trap preferably has a dopant ionization potential (HOMO) smaller than the dopant ionization potential (HOMO).

これらのことから、ドーパントには色純度を含めた発光色と発光効率からドーパント化合物の選択が可能で、ホスト化合物はキャリア輸送性が良く、更に上記のエネルギー関係を満たすものから選ばれる。   For these reasons, the dopant can be selected from the emission color including the color purity and the emission efficiency, and the host compound is selected from those having good carrier transportability and satisfying the above energy relationship.

発光層のドーパントは有機EL素子のドーパントとして使用される公知のものの中から任意のものを選択して用いることができるが、蛍光発光またはリン光発光する有機化合物または錯体であることが好ましい。   The dopant of the light emitting layer can be selected from known ones used as the dopant of the organic EL element, but is preferably an organic compound or complex that emits fluorescence or phosphorescence.

蛍光を発するドーパントの代表例としては、レーザー色素に代表される蛍光量子収率が高い化合物や、クマリン系色素、ピラン系色素、シアニン系色素、クロコニウム系色素、スクアリウム系色素、オキソベンツアントラセン系色素、フルオレセイン系色素、ローダミン系色素、ピリリウム系色素、ペリレン系色素、スチルベン系色素、ポリチオフェン系色素、または希土類錯体系蛍光体等が挙げられる。   Representative examples of fluorescent dopants include compounds with high fluorescence quantum yields such as laser dyes, coumarin dyes, pyran dyes, cyanine dyes, croconium dyes, squalium dyes, oxobenzanthracene dyes. Fluorescein dyes, rhodamine dyes, pyrylium dyes, perylene dyes, stilbene dyes, polythiophene dyes, rare earth complex phosphors, and the like.

リン光発光するドーパントとしては、励起三重項からの発光が観測される化合物であり、具体的には、室温(25℃)にてリン光発光する化合物であり、リン光量子収率が、25℃において0.01以上の化合物であるが、好ましいリン光量子収率は0.1以上である。   The dopant that emits phosphorescence is a compound in which light emission from an excited triplet is observed, specifically, a compound that emits phosphorescence at room temperature (25 ° C.), and a phosphorescence quantum yield of 25 ° C. However, a preferable phosphorescence quantum yield is 0.1 or more.

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

本発明に係るリン光ドーパントは、好ましくは元素の周期表で8〜10族の金属を含有する錯体系化合物であり、更に好ましくはイリジウム化合物、オスミウム化合物、ユーロピウム錯体、または白金化合物(白金錯体系化合物)、希土類錯体であり、中でも最も好ましいのはイリジウム化合物である。   The phosphorescent dopant according to the present invention is preferably a complex compound containing a group 8-10 metal in the periodic table of elements, more preferably an iridium compound, an osmium compound, a europium complex, or a platinum compound (platinum complex system). Compound) and rare earth complexes, and most preferred is an iridium compound.

本発明に係るリン光ドーパントとして、更に好ましくは前記一般式(1)で表される化合物が挙げられる。具体的には以下の特許公報に記載されている化合物等が挙げられる。   More preferably, the phosphorescent dopant according to the present invention includes a compound represented by the general formula (1). Specific examples include compounds described in the following patent publications.

国際公開第00/70655号パンフレット、特開2002−280178号公報、特開2001−181616号公報、特開2002−280179号公報、特開2001−181617号公報、特開2002−280180号公報、特開2001−247859号公報、特開2002−299060号公報、特開2001−313178号公報、特開2002−302671号公報、特開2001−345183号公報、特開2002−324679号公報、国際公開第02/15645号パンフレット、特開2002−332291号公報、特開2002−50484号公報、特開2002−332292号公報、特開2002−83684号公報、特表2002−540572号公報、特開2002−117978号公報、特開2002−338588号公報、特開2002−170684号公報、特開2002−352960号公報、国際公開第01/93642号パンフレット、特開2002−50483号公報、特開2002−100476号公報、特開2002−173674号公報、特開2002−359082号公報、特開2002−175884号公報、特開2002−363552号公報、特開2002−184582号公報、特開2003−7469号公報、特表2002−525808号公報、特開2003−7471号公報、特表2002−525833号公報、特開2003−31366号公報、特開2002−226495号公報、特開2002−234894号公報、特開2002−235076号公報、特開2002−241751号公報、特開2001−319779号公報、特開2001−319780号公報、特開2002−62824号公報、特開2002−100474号公報、特開2002−203679号公報、特開2002−343572号公報、特開2002−203678号公報等。   WO 00/70655 pamphlet, JP 2002-280178, JP 2001-181616, JP 2002-280179, JP 2001-181617, JP 2002-280180, JP 2001-247859, JP 2002-299060, JP 2001-313178, JP 2002-302671, JP 2001-345183, JP 2002-324679, International Publication No. 02/15645 pamphlet, JP 2002-332291 A, JP 2002-50484 A, JP 2002-332292 A, JP 2002-83684 A, JP 2002-540572 A, JP 2002-2002 A. No. 117978, JP 20 JP-A-2-338588, JP-A-2002-170684, JP-A-2002-352960, WO01 / 93642, JP-A-2002-50483, JP-A-2002-1000047, JP-A-2002. No. -173744, JP-A No. 2002-359082, JP-A No. 2002-17584, JP-A No. 2002-363552, JP-A No. 2002-184582, JP-A No. 2003-7469, JP-T-2002-525808. Gazette, JP2003-7471, JP2002-525833, JP2003-31366, JP2002-226495, JP2002-234894, JP2002-2335076 JP 2002-241751 A JP 2001-319779, JP 2001-319780, JP 2002-62824, JP 2002-1000047, JP 2002-203679, JP 2002-343572, JP 2002-203678 gazette etc.

以下にドーパントの例を挙げるがこれらに限定されない。   Although the example of a dopant is given to the following, it is not limited to these.

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特に、本発明の有機EL素子でリン光ドーパントを用いる場合、ホストの3重項エネルギーは、ドーパントの3重項エネルギーより大きいことが好ましい。これにより、輝度、及び外部取り出し効率を高くすることができ、品質をより高めることができる。   In particular, when a phosphorescent dopant is used in the organic EL device of the present invention, the triplet energy of the host is preferably larger than the triplet energy of the dopant. Thereby, brightness | luminance and external extraction efficiency can be made high, and quality can be improved more.

本発明に係るリン光ドーパントとしては、上記一般式(1)で表される化合物が好ましく用いられる。   As the phosphorescent dopant according to the present invention, a compound represented by the above general formula (1) is preferably used.

一般式(1)において、P−L1−Pで表される2座の配位子としては、例えば、置換または無置換のフェニルピリジン、フェニルピラゾール、フェニルイミダゾール、フェニルトリアゾール、フェニルテトラゾール、ピラザボール、アセチルアセトン、ピコリン酸等が挙げられる。 In the general formula (1), examples of the bidentate ligand represented by P 1 -L 1 -P 2 include substituted or unsubstituted phenyl pyridine, phenyl pyrazole, phenyl imidazole, phenyl triazole, phenyl tetrazole, and pyraza ball. Acetylacetone, picolinic acid and the like.

は元素周期表における8〜10族の遷移金属元素が用いられるが、中でもイリジウム、白金が好ましく、特にイリジウムが好ましい。 As M 1 , a transition metal element belonging to Group 8 to 10 in the periodic table of elements is used, among which iridium and platinum are preferable, and iridium is particularly preferable.

Zで表される炭化水素環基としては、非芳香族炭化水素環基、芳香族炭化水素環基が挙げられ、非芳香族炭化水素環基としては、シクロプロピル基、シクロペンチル基、シクロヘキシル基等が挙げられ置換されていても無置換でもよい。   Examples of the hydrocarbon ring group represented by Z include a non-aromatic hydrocarbon ring group and an aromatic hydrocarbon ring group. Examples of the non-aromatic hydrocarbon ring group include a cyclopropyl group, a cyclopentyl group, and a cyclohexyl group. And may be substituted or unsubstituted.

また、芳香族炭化水素環基(芳香族炭化水素基、アリール基等とも言う)としては、例えば、フェニル基、p−クロロフェニル基、メシチル基、トリル基、キシリル基、ナフチル基、アントリル基、アズレニル基、アセナフテニル基、フルオレニル基、フェナントリル基、インデニル基、ピレニル基、ビフェニリル基等が挙げられる。これらの基は置換されていても無置換でもよい。   Examples of the aromatic hydrocarbon ring group (also referred to as aromatic hydrocarbon group, aryl group, etc.) include, for example, phenyl group, p-chlorophenyl group, mesityl group, tolyl group, xylyl group, naphthyl group, anthryl group, azulenyl. Group, acenaphthenyl group, fluorenyl group, phenanthryl group, indenyl group, pyrenyl group, biphenylyl group and the like. These groups may be substituted or unsubstituted.

一般式(1)において、R81〜R86は水素原子または置換基を表し、置換基の例としては、前述した一般式(a)で表される部分構造のXにおいて、R′、R″で各々表される置換基と同様である。 In the general formula (1), R 81 to R 86 represent a hydrogen atom or a substituent. Examples of the substituent include R ′ and R ″ in X of the partial structure represented by the general formula (a) described above. And the same as the substituents represented by each.

また、これらの置換基は上記の置換基によって更に置換されていてもよい。また、これらの置換基は複数が互いに結合して環を形成していてもよい。   In addition, these substituents may be further substituted with the above substituents. In addition, a plurality of these substituents may be bonded to each other to form a ring.

次に、本発明の有機EL素子の構成層として用いられる、注入層、阻止層、電子輸送層等について説明する。   Next, an injection layer, a blocking layer, an electron transport layer, and the like used as a constituent layer of the organic EL element of the present invention will be described.

《注入層:電子注入層、正孔注入層》
注入層は必要に応じて設けることができ、陽極と発光層または正孔輸送層の間、及び陰極と発光層または電子輸送層との間に存在させてもよい。
<< Injection layer: electron injection layer, hole injection layer >>
The injection layer can be provided as necessary, and may exist between the anode and the light emitting layer or the hole transport layer and between the cathode and the light emitting layer or the electron transport layer.

注入層とは、駆動電圧低下や発光輝度向上のために電極と有機層間に設けられる層のことで、「有機EL素子とその工業化最前線(1998年11月30日エヌ・ティー・エス社発行)」の第2編第2章「電極材料」(123頁〜166頁)に詳細に記載されており、正孔注入層(陽極バッファー層)と電子注入層(陰極バッファー層)とがある。   An injection layer is a layer provided between an electrode and an organic layer in order to reduce drive voltage and improve light emission luminance. “Organic EL element and its forefront of industrialization (issued by NTT Corporation on November 30, 1998) 2), Chapter 2, “Electrode Materials” (pages 123 to 166), and includes a hole injection layer (anode buffer layer) and an electron injection layer (cathode buffer layer).

陽極バッファー層(正孔注入層)は、特開平9−45479号公報、同9−260062号公報、同8−288069号公報等にもその詳細が記載されており、具体例として、銅フタロシアニンに代表されるフタロシアニンバッファー層、酸化バナジウムに代表される酸化物バッファー層、アモルファスカーボンバッファー層、ポリアニリン(エメラルディン)やポリチオフェン等の導電性高分子を用いた高分子バッファー層等が挙げられる。   The details of the anode buffer layer (hole injection layer) are described in JP-A-9-45479, JP-A-9-260062, JP-A-8-288069 and the like. As a specific example, copper phthalocyanine is used. Examples thereof include a phthalocyanine buffer layer represented by an oxide, an oxide buffer layer represented by vanadium oxide, an amorphous carbon buffer layer, and a polymer buffer layer using a conductive polymer such as polyaniline (emeraldine) or polythiophene.

また、特開平6−025658号公報に記載されているフェロセン化合物、特開平10−233287号公報等に記載されているスターバースト型の化合物、特開2000−068058号公報、特開2004−6321号公報に記載されているトリアリールアミン型の化合物、特開2002−117979号公報に記載されている含硫黄環含有化合物、米国特許出願公開第2002/158242号明細書、米国特許出願公開第2006/251922号明細書、特開2006−49393号公報等に記載されているヘキサアザトリフェニレン化合物等も正孔注入層として挙げられる。   Further, ferrocene compounds described in JP-A-6-025658, starburst type compounds described in JP-A-10-233287, JP-A-2000-068058, JP-A-2004-6321 Triarylamine type compounds described in JP-A-2002-117799, sulfur-containing ring-containing compounds described in JP-A No. 2002-1171979, US Patent Application Publication No. 2002/158242, US Patent Application Publication No. 2006 / Examples of the hole injection layer include hexaazatriphenylene compounds described in Japanese Patent No. 251922, Japanese Patent Application Laid-Open No. 2006-49393, and the like.

陰極バッファー層(電子注入層)は、特開平6−325871号公報、同9−17574号公報、同10−74586号公報等にもその詳細が記載されており、具体的には、ストロンチウムやアルミニウム等に代表される金属バッファー層、フッ化リチウムに代表されるアルカリ金属化合物バッファー層、フッ化マグネシウムに代表されるアルカリ土類金属化合物バッファー層、酸化アルミニウムに代表される酸化物バッファー層等が挙げられる。   The details of the cathode buffer layer (electron injection layer) are described in JP-A-6-325871, JP-A-9-17574, JP-A-10-74586, and the like. Specifically, strontium or aluminum Metal buffer layer represented by lithium fluoride, alkali metal compound buffer layer represented by lithium fluoride, alkaline earth metal compound buffer layer represented by magnesium fluoride, oxide buffer layer represented by aluminum oxide, etc. It is done.

上記バッファー層(注入層)はごく薄い膜であることが望ましく、素材にもよるがその膜厚は0.1nm〜5μmの範囲が好ましい。   The buffer layer (injection layer) is preferably a very thin film, and the film thickness is preferably in the range of 0.1 nm to 5 μm although it depends on the material.

《阻止層:正孔阻止層、電子阻止層》
阻止層は、有機化合物薄膜の構成層として必要に応じて設けられるものである。
<Blocking layer: hole blocking layer, electron blocking layer>
The blocking layer is provided as necessary as a constituent layer of the organic compound thin film.

例えば、特開平11−204258号公報、同11−204359号公報、及び「有機EL素子とその工業化最前線(1998年11月30日エヌ・ティー・エス社発行)」の237頁等に記載されている正孔阻止(ホールブロック)層がある。   For example, it is described in JP-A Nos. 11-204258, 11-204359, and “Organic EL elements and their forefront of industrialization” (issued by NTT, Inc. on November 30, 1998). There is a hole blocking (hole blocking) layer.

正孔阻止層とは広い意味では電子輸送層の機能を有し、電子を輸送する機能を有しつつ正孔を輸送する能力が著しく小さい正孔阻止材料からなり、電子を輸送しつつ正孔を阻止することで電子と正孔の再結合確率を向上させることができる。   The hole blocking layer has a function of an electron transport layer in a broad sense, and is made of a hole blocking material that has a function of transporting electrons and has a remarkably small ability to transport holes. The probability of recombination of electrons and holes can be improved by blocking.

また、後述する電子輸送層の構成を必要に応じて、本発明に係わる正孔阻止層として用いることができる。   Moreover, the structure of the electron carrying layer mentioned later can be used as a hole-blocking layer concerning this invention as needed.

本発明の有機EL素子の正孔阻止層が発光層に隣接して設けられる場合は、ウェットプロセスにより形成されることが好ましい。更に、特に好ましくはインクジェット法、印刷法、スロット型コータ法等の塗布法で形成されることであり、中でも、スロット型コータ法で形成されることが更に好ましい。   When the hole blocking layer of the organic EL device of the present invention is provided adjacent to the light emitting layer, it is preferably formed by a wet process. Furthermore, it is particularly preferably formed by a coating method such as an ink jet method, a printing method, or a slot type coater method, and among these, it is more preferable to form by a slot type coater method.

一方、電子阻止層とは広い意味では正孔輸送層の機能を有し、正孔を輸送する機能を有しつつ電子を輸送する能力が著しく小さい材料からなり、正孔を輸送しつつ電子を阻止することで電子と正孔の再結合確率を向上させることができる。また、後述する正孔輸送層の構成を必要に応じて、本発明に係わる電子阻止層として用いることができる。   On the other hand, the electron blocking layer has a function of a hole transport layer in a broad sense, and is made of a material having a function of transporting holes while having a very small ability to transport electrons, and transporting electrons while transporting holes. By blocking, the recombination probability of electrons and holes can be improved. Moreover, the structure of the positive hole transport layer mentioned later can be used as an electron blocking layer concerning this invention as needed.

本発明に係る正孔阻止層、電子阻止層の膜厚としては、好ましくは3nm〜100nmであり、更に好ましくは5nm〜30nmである。   The thickness of the hole blocking layer and the electron blocking layer according to the present invention is preferably 3 nm to 100 nm, and more preferably 5 nm to 30 nm.

《正孔輸送層》
正孔輸送層とは正孔を輸送する機能を有する正孔輸送材料からなり、広い意味で正孔注入層、電子阻止層も正孔輸送層の機能を有する。正孔輸送層は単層または複数層設けることができる。
《Hole transport layer》
The hole transport layer is made of a hole transport material having a function of transporting holes, and in a broad sense, the hole injection layer and the electron blocking layer also have the function of a hole transport layer. The hole transport layer can be provided as a single layer or a plurality of layers.

正孔輸送材料としては、正孔の注入または輸送、電子の障壁性のいずれかを有するものであり、有機物、無機物のいずれであってもよい。例えば、トリアゾール誘導体、オキサジアゾール誘導体、イミダゾール誘導体、ポリアリールアルカン誘導体、ピラゾリン誘導体及びピラゾロン誘導体、フェニレンジアミン誘導体、アリールアミン誘導体、アミノ置換カルコン誘導体、オキサゾール誘導体、スチリルアントラセン誘導体、フルオレノン誘導体、ヒドラゾン誘導体、スチルベン誘導体、シラザン誘導体、アニリン系共重合体、また導電性高分子オリゴマー、特にチオフェンオリゴマー等が挙げられる。   The hole transport material has any one of hole injection or transport and electron barrier properties, and may be either organic or inorganic. For example, triazole derivatives, oxadiazole derivatives, imidazole derivatives, polyarylalkane derivatives, pyrazoline derivatives and pyrazolone derivatives, phenylenediamine derivatives, arylamine derivatives, amino-substituted chalcone derivatives, oxazole derivatives, styrylanthracene derivatives, fluorenone derivatives, hydrazone derivatives, Examples thereof include stilbene derivatives, silazane derivatives, aniline copolymers, and conductive polymer oligomers, particularly thiophene oligomers.

正孔輸送材料としては上記のものを使用することができるが、ポルフィリン化合物、芳香族第3級アミン化合物及びスチリルアミン化合物、特に芳香族第3級アミン化合物を用いることが好ましい。   The above-mentioned materials can be used as the hole transport material, but it is preferable to use a porphyrin compound, an aromatic tertiary amine compound and a styrylamine compound, particularly an aromatic tertiary amine compound.

芳香族第3級アミン化合物及びスチリルアミン化合物の代表例としては、N,N,N′,N′−テトラフェニル−4,4′−ジアミノフェニル、N,N′−ジフェニル−N,N′−ビス(3−メチルフェニル)−〔1,1′−ビフェニル〕−4,4′−ジアミン(TPD)、2,2−ビス(4−ジ−p−トリルアミノフェニル)プロパン、1,1−ビス(4−ジ−p−トリルアミノフェニル)シクロヘキサン、N,N,N′,N′−テトラ−p−トリル−4,4′−ジアミノビフェニル、1,1−ビス(4−ジ−p−トリルアミノフェニル)−4−フェニルシクロヘキサン、ビス(4−ジメチルアミノ−2−メチルフェニル)フェニルメタン、ビス(4−ジ−p−トリルアミノフェニル)フェニルメタン、N,N′−ジフェニル−N,N′−ジ(4−メトキシフェニル)−4,4′−ジアミノビフェニル、N,N,N′,N′−テトラフェニル−4,4′−ジアミノジフェニルエーテル、4,4′−ビス(ジフェニルアミノ)クオードリフェニル、N,N,N−トリ(p−トリル)アミン、4−(ジ−p−トリルアミノ)−4′−〔4−(ジ−p−トリルアミノ)スチリル〕スチルベン、4−N,N−ジフェニルアミノ(2−ジフェニルビニル)ベンゼン、3−メトキシ−4′−N,N−ジフェニルアミノスチルベンゼン、N−フェニルカルバゾール、更には米国特許第5,061,569号明細書に記載されている2個の縮合芳香族環を分子内に有するもの、例えば、4,4′−ビス〔N−(1−ナフチル)−N−フェニルアミノ〕ビフェニル(NPD)、特開平4−308688号公報に記載されているトリフェニルアミンユニットが3つスターバースト型に連結された4,4′,4″−トリス〔N−(3−メチルフェニル)−N−フェニルアミノ〕トリフェニルアミン(MTDATA)等が挙げられる。   Representative examples of aromatic tertiary amine compounds and styrylamine compounds include N, N, N ′, N′-tetraphenyl-4,4′-diaminophenyl, N, N′-diphenyl-N, N′— Bis (3-methylphenyl)-[1,1′-biphenyl] -4,4′-diamine (TPD), 2,2-bis (4-di-p-tolylaminophenyl) propane, 1,1-bis (4-di-p-tolylaminophenyl) cyclohexane, N, N, N ′, N′-tetra-p-tolyl-4,4′-diaminobiphenyl, 1,1-bis (4-di-p-tolyl) Aminophenyl) -4-phenylcyclohexane, bis (4-dimethylamino-2-methylphenyl) phenylmethane, bis (4-di-p-tolylaminophenyl) phenylmethane, N, N'-diphenyl-N, N ' − (4-methoxyphenyl) -4,4'-diaminobiphenyl, N, N, N ', N'-tetraphenyl-4,4'-diaminodiphenyl ether, 4,4'-bis (diphenylamino) quadriphenyl, N, N, N-tri (p-tolyl) amine, 4- (di-p-tolylamino) -4 '-[4- (di-p-tolylamino) styryl] stilbene, 4-N, N-diphenylamino ( 2-diphenylvinyl) benzene, 3-methoxy-4'-N, N-diphenylaminostilbenzene, N-phenylcarbazole and also two condensations described in US Pat. No. 5,061,569 Those having an aromatic ring in the molecule, for example, 4,4′-bis [N- (1-naphthyl) -N-phenylamino] biphenyl (NPD), JP-A-4-30868 No. 4,4 ′, 4 ″ -tris [N- (3-methylphenyl) -N-phenylamino] triphenylamine (MTDATA) in which three triphenylamine units described in the publication No. 1 are linked in a starburst type ) And the like.

更にこれらの材料を高分子鎖に導入した、またはこれらの材料を高分子の主鎖とした高分子材料を用いることもできる。また、p型−Si、p型−SiC等の無機化合物も正孔注入材料、正孔輸送材料として使用することができる。   Furthermore, a polymer material in which these materials are introduced into a polymer chain or these materials are used as a polymer main chain can also be used. In addition, inorganic compounds such as p-type-Si and p-type-SiC can also be used as the hole injection material and the hole transport material.

また、特開平11−251067号公報、J.Huang et.al.著文献(Applied Physics Letters 80(2002),p.139)に記載されているような、所謂p型正孔輸送材料を用いることもできる。本発明においては、より高効率の発光素子が得られることからこれらの材料を用いることが好ましい。   JP-A-11-251067, J. Org. Huang et. al. A so-called p-type hole transport material as described in a book (Applied Physics Letters 80 (2002), p. 139) can also be used. In the present invention, these materials are preferably used because a light-emitting element with higher efficiency can be obtained.

正孔輸送層は上記正孔輸送材料を、例えば、真空蒸着法、ウェットプロセス法、インクジェット法を含む印刷法、スプレー法、スロット型コータ法等の公知の方法により、薄膜化することにより形成することができるが、発光層に隣接して設けられる場合は、ウェットプロセスにより形成されることが好ましい。更に、特に好ましくはインクジェット法、印刷法、スロット型コータ法等の塗布法で形成されることであり、その中でもスロット型コータ法で形成されることが更に好ましい。   The hole transport layer is formed by thinning the hole transport material by a known method such as a vacuum deposition method, a wet process method, a printing method including an inkjet method, a spray method, a slot type coater method, or the like. However, in the case where it is provided adjacent to the light emitting layer, it is preferably formed by a wet process. Furthermore, it is particularly preferably formed by a coating method such as an ink jet method, a printing method, a slot type coater method, etc., and among them, it is more preferable to form by a slot type coater method.

正孔輸送層の膜厚については特に制限はないが、通常は5nm〜5μm程度、好ましくは5〜200nmである。この正孔輸送層は上記材料の2種以上からなる一層構造であってもよい。   Although there is no restriction | limiting in particular about the film thickness of a positive hole transport layer, Usually, 5 nm-about 5 micrometers, Preferably it is 5-200 nm. The hole transport layer may have a single layer structure composed of two or more of the above materials.

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

本発明においては、このようなp性の高い正孔輸送層を用いることが、より低消費電力の素子を作製することができるため好ましい。   In the present invention, it is preferable to use a hole transport layer having such a high p property because a device with lower power consumption can be produced.

《電子輸送層》
電子輸送層とは電子を輸送する機能を有する材料からなり、広い意味で電子注入層、正孔阻止層も電子輸送層の機能を有する。電子輸送層は単層または複数層設けることができる。
《Electron transport layer》
The electron transport layer is made of a material having a function of transporting electrons, and in a broad sense, the electron injection layer and the hole blocking layer also have a function of the electron transport layer. The electron transport layer can be provided as a single layer or a plurality of layers.

従来、発光層に対して陰極側に隣接する電子輸送層に用いられる電子輸送材料(正孔阻止材料を兼ねる)としては、陰極より注入された電子を発光層に伝達する機能を有していればよく、その材料としては従来公知の化合物の中から任意のものを選択して用いることができ、例えば、ニトロ置換フルオレン誘導体、ジフェニルキノン誘導体、チオピランジオキシド誘導体、カルボジイミド、フレオレニリデンメタン誘導体、アントラキノジメタン及びアントロン誘導体、オキサジアゾール誘導体等が挙げられる。更に上記オキサジアゾール誘導体において、オキサジアゾール環の酸素原子を硫黄原子に置換したチアジアゾール誘導体、電子吸引基として知られているキノキサリン環を有するキノキサリン誘導体も、電子輸送材料として用いることができる。更にこれらの材料を高分子鎖に導入した、またはこれらの材料を高分子の主鎖とした高分子材料を用いることもできる。   Conventionally, as an electron transport material (also serving as a hole blocking material) used for an electron transport layer adjacent to the cathode side with respect to the light emitting layer, it has a function of transmitting electrons injected from the cathode to the light emitting layer. As the material, any one of conventionally known compounds can be selected and used. For example, nitro-substituted fluorene derivatives, diphenylquinone derivatives, thiopyran dioxide derivatives, carbodiimides, fluorenylidenemethane derivatives , Anthraquinodimethane and anthrone derivatives, oxadiazole derivatives and the like. Furthermore, in the above oxadiazole derivative, a thiadiazole derivative in which the oxygen atom of the oxadiazole ring is substituted with a sulfur atom, and a quinoxaline derivative having a quinoxaline ring known as an electron withdrawing group can also be used as an electron transport material. Furthermore, a polymer material in which these materials are introduced into a polymer chain or these materials are used as a polymer main chain can also be used.

また、8−キノリノール誘導体の金属錯体、例えば、トリス(8−キノリノール)アルミニウム(Alq)、トリス(5,7−ジクロロ−8−キノリノール)アルミニウム、トリス(5,7−ジブロモ−8−キノリノール)アルミニウム、トリス(2−メチル−8−キノリノール)アルミニウム、トリス(5−メチル−8−キノリノール)アルミニウム、ビス(8−キノリノール)亜鉛(Znq)等、及びこれらの金属錯体の中心金属がIn、Mg、Cu、Ca、Sn、GaまたはPbに置き替わった金属錯体も、電子輸送材料として用いることができる。   In addition, metal complexes of 8-quinolinol derivatives such as tris (8-quinolinol) aluminum (Alq), tris (5,7-dichloro-8-quinolinol) aluminum, tris (5,7-dibromo-8-quinolinol) aluminum Tris (2-methyl-8-quinolinol) aluminum, tris (5-methyl-8-quinolinol) aluminum, bis (8-quinolinol) zinc (Znq), and the like, and the central metals of these metal complexes are In, Mg, Metal complexes replaced with Cu, Ca, Sn, Ga or Pb can also be used as the electron transport material.

その他、メタルフリーもしくはメタルフタロシアニン、またはそれらの末端がアルキル基やスルホン酸基等で置換されているものも、電子輸送材料として好ましく用いることができる。また、発光層の材料として例示したジスチリルピラジン誘導体も、電子輸送材料として用いることができるし、正孔注入層、正孔輸送層と同様にn型−Si、n型−SiC等の無機半導体も電子輸送材料として用いることができる。   In addition, metal-free or metal phthalocyanine, or those having terminal ends substituted with an alkyl group or a sulfonic acid group can be preferably used as the electron transporting material. In addition, the distyrylpyrazine derivative exemplified as the material of the light emitting layer can also be used as an electron transport material, and an inorganic semiconductor such as n-type-Si, n-type-SiC, etc. as in the case of the hole injection layer and the hole transport layer. Can also be used as an electron transporting material.

電子輸送層は上記電子輸送材料を、例えば、真空蒸着法、スピンコート法、キャスト法、インクジェット法を含む印刷法、スプレー法、スロット型コータ法等の公知の方法により、薄膜化することにより形成することができるが、発光層に隣接して設けられる場合は、ウェットプロセスにより形成されることが好ましい。更に、特に好ましくはインクジェット法、印刷法、スロット型コータ法等の塗布法で形成されることであり、その中でもスロット型コータ法で形成されることが更に好ましい。   The electron transport layer is formed by thinning the electron transport material by a known method such as a vacuum deposition method, a spin coating method, a casting method, a printing method including an inkjet method, a spray method, a slot type coater method, or the like. However, when it is provided adjacent to the light emitting layer, it is preferably formed by a wet process. Furthermore, it is particularly preferably formed by a coating method such as an ink jet method, a printing method, a slot type coater method, etc., and among them, it is more preferable to form by a slot type coater method.

電子輸送層の膜厚については特に制限はないが、通常は5nm〜5μm程度、好ましくは5nm〜200nmである。電子輸送層は上記材料の2種以上からなる一層構造であってもよい。   Although there is no restriction | limiting in particular about the film thickness of an electron carrying layer, Usually, 5 nm-about 5 micrometers, Preferably it is 5 nm-200 nm. The electron transport layer may have a single layer structure composed of two or more of the above materials.

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

陽極はこれらの電極物質を蒸着やスパッタリング等の方法により薄膜を形成させ、フォトリソグラフィー法で所望の形状のパターンを形成してもよく、あるいはパターン精度をあまり必要としない場合は(100μm以上程度)、上記電極物質の蒸着やスパッタリング時に所望の形状のマスクを介してパターンを形成してもよい。あるいは、有機導電性化合物のように塗布可能な物質を用いる場合には、印刷方式、コーティング方式等湿式成膜法を用いることもできる。   For the anode, these electrode materials may be formed into a thin film by a method such as vapor deposition or sputtering, and a pattern having a desired shape may be formed by a photolithography method, or when pattern accuracy is not so high (about 100 μm or more) A pattern may be formed through a mask having a desired shape at the time of vapor deposition or sputtering of the electrode material. Or when using the substance which can be apply | coated like an organic electroconductivity compound, wet film-forming methods, such as a printing system and a coating system, can also be used.

この陽極より発光を取り出す場合には、透過率を10%より大きくすることが望ましく、また陽極としてのシート抵抗は数百Ω/□以下が好ましい。更に膜厚は材料にもよるが、通常10nm〜1000nm、好ましくは10nm〜200nmの範囲で選ばれる。   When light emission is extracted from the anode, it is desirable that the transmittance be greater than 10%, and the sheet resistance as the anode is preferably several hundred Ω / □ or less. Further, although the film thickness depends on the material, it is usually selected in the range of 10 nm to 1000 nm, preferably 10 nm to 200 nm.

《陰極》
一方、陰極としては仕事関数の小さい(4eV以下)金属(電子注入性金属と称する)、合金、電気伝導性化合物及びこれらの混合物を電極物質とするものが用いられる。このような電極物質の具体例としては、ナトリウム、ナトリウム−カリウム合金、マグネシウム、リチウム、マグネシウム/銅混合物、マグネシウム/銀混合物、マグネシウム/アルミニウム混合物、マグネシウム/インジウム混合物、アルミニウム/酸化アルミニウム(Al)混合物、インジウム、リチウム/アルミニウム混合物、希土類金属等が挙げられる。
"cathode"
On the other hand, as the cathode, a material having a low work function (4 eV or less) metal (referred to as an electron injecting metal), an alloy, an electrically conductive compound, and a mixture thereof as an electrode material is used. Specific examples of such electrode materials include sodium, sodium-potassium alloy, magnesium, lithium, magnesium / copper mixture, magnesium / silver mixture, magnesium / aluminum mixture, magnesium / indium mixture, aluminum / aluminum oxide (Al 2 O 3 ) Mixtures, indium, lithium / aluminum mixtures, rare earth metals and the like.

これらの中で、電子注入性及び酸化等に対する耐久性の点から、電子注入性金属とこれより仕事関数の値が大きく安定な金属である第二金属との混合物、例えば、マグネシウム/銀混合物、マグネシウム/アルミニウム混合物、マグネシウム/インジウム混合物、アルミニウム/酸化アルミニウム(Al)混合物、リチウム/アルミニウム混合物、アルミニウム等が好適である。 Among these, from the point of durability against electron injection and oxidation, etc., a mixture of an electron injecting metal and a second metal which is a stable metal having a larger work function than this, for example, a magnesium / silver mixture, Magnesium / aluminum mixtures, magnesium / indium mixtures, aluminum / aluminum oxide (Al 2 O 3 ) mixtures, lithium / aluminum mixtures, aluminum and the like are preferred.

陰極はこれらの電極物質を蒸着やスパッタリング等の方法により薄膜を形成させることにより、作製することができる。また、陰極としてのシート抵抗は数百Ω/□以下が好ましく、膜厚は通常10nm〜5μm、好ましくは50nm〜200nmの範囲で選ばれる。なお、発光した光を透過させるため、有機EL素子の陽極または陰極のいずれか一方が透明または半透明であれば発光輝度が向上し好都合である。   The cathode can be produced by forming a thin film of these electrode materials by a method such as vapor deposition or sputtering. The sheet resistance as a cathode is preferably several hundred Ω / □ or less, and the film thickness is usually selected in the range of 10 nm to 5 μm, preferably 50 nm to 200 nm. In order to transmit the emitted light, if either one of the anode or the cathode of the organic EL element is transparent or translucent, the light emission luminance is improved, which is convenient.

また、陰極に上記金属を1〜20nmの膜厚で作製した後に、陽極の説明で挙げた導電性透明材料をその上に作製することで、透明または半透明の陰極を作製することができ、これを応用することで陽極と陰極の両方が透過性を有する素子を作製することができる。   Moreover, after producing the said metal with a film thickness of 1-20 nm on a cathode, a transparent or semi-transparent cathode can be produced by producing the electroconductive transparent material quoted by description of the anode on it, By applying this, an element in which both the anode and the cathode are transmissive can be manufactured.

《支持基板》
本発明の有機EL素子に用いることのできる支持基板(以下、基体、基板、基材、支持体等とも言う)としては、ガラス、プラスチック等の種類には特に限定はなく、また透明であっても不透明であってもよい。支持基板側から光を取り出す場合には、支持基板は透明であることが好ましい。好ましく用いられる透明な支持基板としては、ガラス、石英、透明樹脂フィルムを挙げることができる。特に好ましい支持基板は、有機EL素子にフレキシブル性を与えることが可能な樹脂フィルムである。
《Support substrate》
As a support substrate (hereinafter also referred to as a substrate, substrate, substrate, support, etc.) that can be used in the organic EL device of the present invention, there is no particular limitation on the type of glass, plastic, etc., and it is transparent. May be opaque. When extracting light from the support substrate side, the support substrate is preferably transparent. Examples of the transparent support substrate preferably used include glass, quartz, and a transparent resin film. A particularly preferable support substrate is a resin film capable of giving flexibility to the organic EL element.

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

樹脂フィルムの表面には、無機物、有機物の被膜またはその両者のハイブリッド被膜が形成されていてもよく、水蒸気透過度が0.01g/m/日・atm以下のバリア性フィルムであることが好ましく、更には酸素透過度10−3g/m/日以下、水蒸気透過度10−5g/m/日以下の高バリア性フィルムであることが好ましい。 An inorganic or organic film or a hybrid film of both may be formed on the surface of the resin film, and a barrier film having a water vapor permeability of 0.01 g / m 2 / day · atm or less is preferable. Furthermore, a high barrier film having an oxygen permeability of 10 −3 g / m 2 / day or less and a water vapor permeability of 10 −5 g / m 2 / day or less is preferable.

バリア膜を形成する材料としては、水分や酸素等素子の劣化をもたらすものの浸入を抑制する機能を有する材料であればよく、例えば、酸化珪素、二酸化珪素、窒化珪素等を用いることができる。更に該膜の脆弱性を改良するために、これら無機層と有機材料からなる層の積層構造を持たせることがより好ましい。無機層と有機層の積層順については特に制限はないが、両者を交互に複数回積層させることが好ましい。   As a material for forming the barrier film, any material may be used as long as it has a function of suppressing entry of elements that cause deterioration of elements such as moisture and oxygen. For example, silicon oxide, silicon dioxide, silicon nitride, or the like can be used. Further, in order to improve the brittleness of the film, it is more preferable to have a laminated structure of these inorganic layers and organic material layers. Although there is no restriction | limiting in particular about the lamination | stacking order of an inorganic layer and an organic layer, It is preferable to laminate | stack both alternately several times.

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

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

本発明の有機エレクトロルミネッセンス素子の発光の室温における外部取り出し量子効率は、1%以上であることが好ましく、より好ましくは5%以上である。   The external extraction quantum efficiency at room temperature of light emission of the organic electroluminescence device of the present invention is preferably 1% or more, more preferably 5% or more.

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

また、カラーフィルター等の色相改良フィルター等を併用しても、有機EL素子からの発光色を蛍光体を用いて多色へ変換する色変換フィルターを併用してもよい。色変換フィルターを用いる場合においては、有機EL素子の発光のλmaxは480nm以下が好ましい。   In addition, a hue improvement filter such as a color filter may be used in combination, or a color conversion filter that converts the emission color from the organic EL element into multiple colors using a phosphor. In the case of using a color conversion filter, the λmax of light emission of the organic EL element is preferably 480 nm or less.

《封止》
本発明に用いられる封止手段としては、例えば、封止部材と電極、支持基板とを接着剤で接着する方法を挙げることができる。
<Sealing>
As a sealing means used for this invention, the method of adhere | attaching a sealing member, an electrode, and a support substrate with an adhesive agent can be mentioned, for example.

封止部材としては、有機EL素子の表示領域を覆うように配置されておればよく、凹板状でも平板状でもよい。また透明性、電気絶縁性は特に問わない。   As a sealing member, it should just be arrange | positioned so that the display area | region of an organic EL element may be covered, and concave plate shape or flat plate shape may be sufficient. Further, transparency and electrical insulation are not particularly limited.

具体的には、ガラス板、ポリマー板・フィルム、金属板・フィルム等が挙げられる。ガラス板としては、特にソーダ石灰ガラス、バリウム・ストロンチウム含有ガラス、鉛ガラス、アルミノケイ酸ガラス、ホウケイ酸ガラス、バリウムホウケイ酸ガラス、石英等を挙げることができる。また、ポリマー板としては、ポリカーボネート、アクリル、ポリエチレンテレフタレート、ポリエーテルサルファイド、ポリサルフォン等を挙げることができる。金属板としては、ステンレス、鉄、銅、アルミニウム、マグネシウム、ニッケル、亜鉛、クロム、チタン、モリブテン、シリコン、ゲルマニウム及びタンタルからなる群から選ばれる一種以上の金属または合金からなるものが挙げられる。   Specific examples include a glass plate, a polymer plate / film, and a metal plate / film. Examples of the glass plate include soda-lime glass, barium / strontium-containing glass, lead glass, aluminosilicate glass, borosilicate glass, barium borosilicate glass, and quartz. Examples of the polymer plate include polycarbonate, acrylic, polyethylene terephthalate, polyether sulfide, and polysulfone. Examples of the metal plate include those made of one or more metals or alloys selected from the group consisting of stainless steel, iron, copper, aluminum, magnesium, nickel, zinc, chromium, titanium, molybdenum, silicon, germanium, and tantalum.

本発明においては、素子を薄膜化できるということからポリマーフィルム、金属フィルムを好ましく使用することができる。   In the present invention, a polymer film and a metal film can be preferably used because the element can be thinned.

更には、ポリマーフィルムはJIS K 7126−1987に準拠した方法で測定された酸素透過度が1×10−3ml/m/24h以下、JIS K 7129−1992に準拠した方法で測定された、水蒸気透過度(25±0.5℃、相対湿度(90±2)%RH)が、1×10−3g/(m/24h)以下のものであることが好ましい。 Furthermore, the polymer film oxygen permeability measured by the method based on JIS K 7126-1987 is 1 × 10 -3 ml / m 2 / 24h or less, as measured by the method based on JIS K 7129-1992, water vapor permeability (25 ± 0.5 ° C., relative humidity (90 ± 2)% RH) is preferably that of 1 × 10 -3 g / (m 2 / 24h) or less.

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

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

なお、有機エレクトロルミネッセンス素子が熱処理により劣化する場合があるので、室温から80℃までに接着硬化できるものが好ましい。また、前記接着剤中に乾燥剤を分散させておいてもよい。封止部分への接着剤の塗布は市販のディスペンサーを使ってもよいし、スクリーン印刷のように印刷してもよい。   In addition, since an organic electroluminescent element may deteriorate with heat processing, what can be adhesively cured from room temperature to 80 degreeC is preferable. A desiccant may be dispersed in the adhesive. Application | coating of the adhesive agent to a sealing part may use commercially available dispenser, and may print like screen printing.

また、有機層を挟み支持基板と対向する側の電極の外側に該電極と有機層を被覆し、支持基板と接する形で無機物、有機物の層を形成し封止膜とすることも好適にできる。この場合、該膜を形成する材料としては、水分や酸素等素子の劣化をもたらすものの浸入を抑制する機能を有する材料であればよく、例えば、酸化珪素、二酸化珪素、窒化珪素等を用いることができる。   In addition, it is also preferable that the electrode and the organic layer are coated on the outside of the electrode facing the support substrate with the organic layer interposed therebetween, and an inorganic or organic layer is formed in contact with the support substrate to form a sealing film. . In this case, the material for forming the film may be any material that has a function of suppressing intrusion of elements that cause deterioration of elements such as moisture and oxygen. For example, silicon oxide, silicon dioxide, silicon nitride, or the like may be used. it can.

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

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

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

《保護膜、保護板》
有機層を挟み支持基板と対向する側の前記封止膜、あるいは前記封止用フィルムの外側に、素子の機械的強度を高めるために保護膜、あるいは保護板を設けてもよい。特に封止が前記封止膜により行われている場合には、その機械的強度は必ずしも高くないため、このような保護膜、保護板を設けることが好ましい。これに使用することができる材料としては、前記封止に用いたのと同様なガラス板、ポリマー板・フィルム、金属板・フィルム等を用いることができるが、軽量、且つ薄膜化ということからポリマーフィルムを用いることが好ましい。
《Protective film, protective plate》
In order to increase the mechanical strength of the element, a protective film or a protective plate may be provided on the outer side of the sealing film on the side facing the support substrate with the organic layer interposed therebetween or on the sealing film. In particular, when the sealing is performed by the sealing film, the mechanical strength is not necessarily high, and thus it is preferable to provide such a protective film and a protective plate. As a material that can be used for this, the same glass plate, polymer plate / film, metal plate / film, etc. used for the sealing can be used. It is preferable to use a film.

《光取り出し》
有機EL素子は空気よりも屈折率の高い(屈折率が1.7〜2.1程度)層の内部で発光し、発光層で発生した光のうち15%から20%程度の光しか取り出せないことが一般的に言われている。これは、臨界角以上の角度θで界面(透明基板と空気との界面)に入射する光は、全反射を起こし素子外部に取り出すことができないことや、透明電極ないし発光層と透明基板との間で光が全反射を起こし、光が透明電極ないし発光層を導波し、結果として光が素子側面方向に逃げるためである。
《Light extraction》
The organic EL element emits light inside a layer having a refractive index higher than that of air (refractive index is about 1.7 to 2.1) and can extract only about 15% to 20% of the light generated in the light emitting layer. It is generally said. This is because light incident on the interface (interface between the transparent substrate and air) at an angle θ greater than the critical angle causes total reflection and cannot be taken out of the device, or between the transparent electrode or light emitting layer and the transparent substrate. This is because the light is totally reflected between the light and the light is guided through the transparent electrode or the light emitting layer, and as a result, the light escapes in the direction of the element side surface.

この光の取り出しの効率を向上させる手法としては、例えば、透明基板表面に凹凸を形成し、透明基板と空気界面での全反射を防ぐ方法(米国特許第4,774,435号明細書)、基板に集光性を持たせることにより効率を向上させる方法(特開昭63−314795号公報)、素子の側面等に反射面を形成する方法(特開平1−220394号公報)、基板と発光体の間に中間の屈折率を持つ平坦層を導入し、反射防止膜を形成する方法(特開昭62−172691号公報)、基板と発光体の間に基板よりも低屈折率を持つ平坦層を導入する方法(特開2001−202827号公報)、基板、透明電極層や発光層のいずれかの層間(含む、基板と外界間)に回折格子を形成する方法(特開平11−283751号公報)等がある。   As a method for improving the light extraction efficiency, for example, a method of forming irregularities on the surface of the transparent substrate to prevent total reflection at the interface between the transparent substrate and the air (US Pat. No. 4,774,435), A method of improving efficiency by providing a light collecting property to a substrate (Japanese Patent Laid-Open No. 63-314795), a method of forming a reflective surface on a side surface of an element (Japanese Patent Laid-Open No. 1-220394), and light emission from a substrate A method of forming an antireflection film by introducing a flat layer having an intermediate refractive index between the bodies (Japanese Patent Laid-Open No. 62-172691), a flat having a lower refractive index between the substrate and the light emitter than the substrate A method of introducing a layer (Japanese Patent Laid-Open No. 2001-202827), a method of forming a diffraction grating between any one of a substrate, a transparent electrode layer and a light emitting layer (including between the substrate and the outside) (Japanese Patent Laid-Open No. 11-283951) Gazette).

本発明においては、これらの方法を本発明の有機EL素子と組み合わせて用いることができるが、基板と発光体の間に基板よりも低屈折率を持つ平坦層を導入する方法、あるいは基板、透明電極層や発光層のいずれかの層間(含む、基板と外界間)に回折格子を形成する方法を好適に用いることができる。   In the present invention, these methods can be used in combination with the organic EL device of the present invention. However, a method of introducing a flat layer having a lower refractive index than the substrate between the substrate and the light emitter, or a substrate, transparent A method of forming a diffraction grating between any layers of the electrode layer and the light emitting layer (including between the substrate and the outside) can be suitably used.

本発明はこれらの手段を組み合わせることにより、更に高輝度あるいは耐久性に優れた素子を得ることができる。   In the present invention, by combining these means, it is possible to obtain an element having higher luminance or durability.

透明電極と透明基板の間に低屈折率の媒質を光の波長よりも長い厚みで形成すると、透明電極から出てきた光は、媒質の屈折率が低いほど外部への取り出し効率が高くなる。   When a medium having a low refractive index is formed between the transparent electrode and the transparent substrate with a thickness longer than the wavelength of light, the light extracted from the transparent electrode has a higher extraction efficiency to the outside as the refractive index of the medium is lower.

低屈折率層としては、例えば、エアロゲル、多孔質シリカ、フッ化マグネシウム、フッ素系ポリマー等が挙げられる。透明基板の屈折率は一般に1.5〜1.7程度であるので、低屈折率層は屈折率がおよそ1.5以下であることが好ましい。また、更に1.35以下であることが好ましい。   Examples of the low refractive index layer include aerogel, porous silica, magnesium fluoride, and a fluorine-based polymer. Since the refractive index of the transparent substrate is generally about 1.5 to 1.7, the low refractive index layer preferably has a refractive index of about 1.5 or less. Further, it is preferably 1.35 or less.

また、低屈折率媒質の厚みは媒質中の波長の2倍以上となるのが望ましい。これは低屈折率媒質の厚みが、光の波長程度になってエバネッセントで染み出した電磁波が基板内に入り込む膜厚になると、低屈折率層の効果が薄れるからである。   The thickness of the low refractive index medium is preferably at least twice the wavelength in the medium. This is because the effect of the low refractive index layer is diminished when the thickness of the low refractive index medium is about the wavelength of light and the electromagnetic wave that has exuded by evanescent enters the substrate.

全反射を起こす界面もしくはいずれかの媒質中に回折格子を導入する方法は、光取り出し効率の向上効果が高いという特徴がある。この方法は回折格子が1次の回折や2次の回折と更にブラッグ回折により、光の向きを屈折とは異なる特定の向きに変えることができる性質を利用して、発光層から発生した光のうち層間での全反射等により外に出ることができない光を、いずれかの層間もしくは、媒質中(透明基板内や透明電極内)に回折格子を導入することで光を回折させ、光を外に取り出そうとするものである。   The method of introducing a diffraction grating into an interface or any medium that causes total reflection is characterized by a high effect of improving light extraction efficiency. This method uses the property that the diffraction grating can change the direction of light to a specific direction different from refraction by first-order diffraction, second-order diffraction, and Bragg diffraction. Light that cannot be emitted due to total internal reflection between layers is diffracted by introducing a diffraction grating in any layer or medium (in a transparent substrate or transparent electrode), and the light is removed. I want to take it out.

導入する回折格子は、二次元的な周期屈折率を持っていることが望ましい。これは発光層で発光する光はあらゆる方向にランダムに発生するので、ある方向にのみ周期的な屈折率分布を持っている一般的な1次元回折格子では、特定の方向に進む光しか回折されず、光の取り出し効率がさほど上がらない。しかしながら、屈折率分布を二次元的な分布にすることにより、あらゆる方向に進む光が回折され、光の取り出し効率が上がる。   The introduced diffraction grating desirably has a two-dimensional periodic refractive index. This is because light emitted from the light-emitting layer is randomly generated in all directions, so in a general one-dimensional diffraction grating having a periodic refractive index distribution only in a certain direction, only light traveling in a specific direction is diffracted. Therefore, the light extraction efficiency does not increase so much. However, by making the refractive index distribution a two-dimensional distribution, light traveling in all directions is diffracted, and light extraction efficiency is increased.

回折格子を導入する位置としては前述の通り、いずれかの層間もしくは媒質中(透明基板内や透明電極内)でもよいが、光が発生する場所である有機発光層の近傍が望ましい。   As described above, the position where the diffraction grating is introduced may be in any of the layers or in the medium (in the transparent substrate or in the transparent electrode), but is preferably in the vicinity of the organic light emitting layer where light is generated.

このとき、回折格子の周期は媒質中の光の波長の約1/2〜3倍程度が好ましい。   At this time, the period of the diffraction grating is preferably about 1/2 to 3 times the wavelength of light in the medium.

回折格子の配列は正方形のラチス状、三角形のラチス状、ハニカムラチス状等、2次元的に配列が繰り返されることが好ましい。   The arrangement of the diffraction grating is preferably two-dimensionally repeated, such as a square lattice, a triangular lattice, or a honeycomb lattice.

《集光シート》
本発明の有機EL素子は基板の光取り出し側に、例えば、マイクロレンズアレイ状の構造を設けるように加工したり、あるいは所謂集光シートと組み合わせることにより、特定方向、例えば、素子発光面に対し正面方向に集光することにより、特定方向上の輝度を高めることができる。
<Condenser sheet>
The organic EL device of the present invention is processed on the light extraction side of the substrate so as to provide, for example, a microlens array structure, or combined with a so-called condensing sheet, for example, with respect to a specific direction, for example, the device light emitting surface. By condensing in the front direction, the luminance in a specific direction can be increased.

マイクロレンズアレイの例としては、基板の光取り出し側に一辺が30μmでその頂角が90度となるような四角錐を2次元に配列する。一辺は10μm〜100μmが好ましい。これより小さくなると回折の効果が発生して色付く、大きすぎると厚みが厚くなり好ましくない。   As an example of the microlens array, quadrangular pyramids having a side of 30 μm and an apex angle of 90 degrees are two-dimensionally arranged on the light extraction side of the substrate. One side is preferably 10 μm to 100 μm. If it becomes smaller than this, the effect of diffraction will generate | occur | produce and color, and if too large, thickness will become thick and is not preferable.

集光シートとしては、例えば、液晶表示装置のLEDバックライトで実用化されているものを用いることが可能である。このようなシートとして、例えば、住友スリーエム製輝度上昇フィルム(BEF)等を用いることができる。プリズムシートの形状としては、例えば、基材に頂角90度、ピッチ50μmの△状のストライプが形成されたものであってもよいし、頂角が丸みを帯びた形状、ピッチをランダムに変化させた形状、その他の形状であってもよい。   As the condensing sheet, for example, a sheet that is put into practical use in an LED backlight of a liquid crystal display device can be used. As such a sheet, for example, Sumitomo 3M brightness enhancement film (BEF) can be used. As the shape of the prism sheet, for example, the base material may be formed by forming a △ -shaped stripe having a vertex angle of 90 degrees and a pitch of 50 μm, or the vertex angle is rounded and the pitch is changed randomly. Other shapes may be used.

また、発光素子からの光放射角を制御するために、光拡散板・フィルムを集光シートと併用してもよい。例えば、(株)きもと製拡散フィルム(ライトアップ)等を用いることができる。   Moreover, in order to control the light emission angle from a light emitting element, you may use together a light diffusing plate and a film with a condensing sheet. For example, a diffusion film (light-up) manufactured by Kimoto Co., Ltd. can be used.

《有機EL素子の作製方法》
本発明の有機EL素子の作製方法の一例として、陽極/正孔注入層/正孔輸送層/発光層/電子輸送層/電子注入層/陰極からなる有機EL素子の作製法を説明する。
<< Method for producing organic EL element >>
As an example of the method for producing the organic EL device of the present invention, a method for producing an organic EL device comprising an anode / hole injection layer / hole transport layer / light emitting layer / electron transport layer / electron injection layer / cathode will be described.

まず適当な基板上に所望の電極物質、例えば、陽極用物質からなる薄膜を1μm以下、好ましくは10nm〜200nmの膜厚になるように、蒸着やスパッタリング等の方法により形成させ陽極を作製する。   First, a desired electrode material, for example, a thin film made of an anode material is formed on a suitable substrate so as to have a thickness of 1 μm or less, preferably 10 nm to 200 nm, to form an anode.

作製後、洗浄表面改質処理工程、帯電除去処理工程を行ってもよい。   After the production, a cleaning surface modification treatment step and a charge removal treatment step may be performed.

洗浄表面改質処理としては、低圧水銀ランプ、エキシマランプ、プラズマ洗浄装置、などが利用可能である。この洗浄表面改質処理により、有機汚染物除去と濡れ性向上の表面改質が行われる。   As the cleaning surface modification treatment, a low-pressure mercury lamp, an excimer lamp, a plasma cleaning apparatus, or the like can be used. By this cleaning surface modification treatment, surface modification for removing organic contaminants and improving wettability is performed.

帯電除去処理としては、大別して光照射方式とコロナ放電式があり、光照射式は微弱X線、コロナ放電式はコロナ放電により空気イオンを生成する。この空気イオンは、帯電物体に引き寄せられて反対極性の電荷を補い、静電気を中和する。   The charge removal treatment is roughly classified into a light irradiation method and a corona discharge method, and the light irradiation method generates weak ions and the corona discharge method generates air ions by corona discharge. The air ions are attracted to the charged object to compensate for the opposite polarity charge and neutralize static electricity.

コロナ放電による除電器、軟X線による除電器が利用可能である。この帯電除去処理により、基板の帯電除去が図られるため、ゴミの付着や絶縁破壊が防止されるため、素子の歩留まりの向上が図られる。   A static eliminator using corona discharge or a static eliminator using soft X-rays can be used. By this electrification removal process, the substrate is de-charged, so that dust adhesion and dielectric breakdown are prevented, so that the yield of the elements can be improved.

次に、この上に有機EL素子材料である正孔注入層、正孔輸送層、発光層、電子輸送層、電子注入層、正孔阻止層の有機化合物薄膜を形成させる。   Next, an organic compound thin film of a hole injection layer, a hole transport layer, a light emitting layer, an electron transport layer, an electron injection layer, and a hole blocking layer, which are organic EL element materials, is formed thereon.

本発明の有機EL素子の有機層は前述の通り、真空蒸着法及びウェットプロセス(スピンコート法、キャスト法、インクジェット法、スプレー法、印刷法、スロット型コータ法)で形成されるが、均質な膜が得られやすく、且つピンホールが生成しにくい等の点から、本発明においては有機層の一部もしくは全部について、スピンコート法、インクジェット法、スプレー法、印刷法、スロット型コータ法等のウェットプロセスによる成膜が好ましく、その中でもスロット型コータ法が更に好ましい。   As described above, the organic layer of the organic EL device of the present invention is formed by a vacuum deposition method and a wet process (spin coating method, casting method, ink jet method, spray method, printing method, slot type coater method). From the point that a film is easily obtained and pinholes are difficult to be generated, in the present invention, a part or all of the organic layer is subjected to a spin coating method, an ink jet method, a spray method, a printing method, a slot type coater method, etc. Film formation by a wet process is preferable, and among these, the slot type coater method is more preferable.

本発明に係る有機エレクトロルミネッセンス材料を溶解または分散する液媒体としては、例えば、メチルエチルケトン、シクロヘキサノン等のケトン類、酢酸エチル、酢酸ブチル等の脂肪酸エステル類、ジクロロベンゼン等のハロゲン化炭化水素類、トルエン、キシレン、メシチレン、シクロヘキシルベンゼン等の芳香族炭化水素類、シクロヘキサン、デカリン、ドデカン等の脂肪族炭化水素類、DMF、DMSO等の有機溶媒を用いることができるが、2.67kPa以上(20℃時)の蒸気圧の高い溶媒(トルエン、酢酸エチル、酢酸プロピル、酢酸イソプロピル、メチルエチルケトンなど)がより好ましい。その中でも、特に酢酸イソプロピルが好ましい。また分散方法としては、超音波、高剪断力分散やメディア分散等の分散方法により分散することができる。   Examples of the liquid medium for dissolving or dispersing the organic electroluminescent material according to the present invention include ketones such as methyl ethyl ketone and cyclohexanone, fatty acid esters such as ethyl acetate and butyl acetate, halogenated hydrocarbons such as dichlorobenzene, toluene, and the like. Aromatic hydrocarbons such as xylene, mesitylene and cyclohexylbenzene, aliphatic hydrocarbons such as cyclohexane, decalin and dodecane, and organic solvents such as DMF and DMSO can be used, but at least 2.67 kPa (at 20 ° C. ) Having a high vapor pressure (toluene, ethyl acetate, propyl acetate, isopropyl acetate, methyl ethyl ketone, etc.) is more preferable. Among these, isopropyl acetate is particularly preferable. Moreover, as a dispersion method, it can disperse | distribute by dispersion methods, such as an ultrasonic wave, high shear force dispersion | distribution, and media dispersion | distribution.

塗布後、乾燥処理工程にて溶媒の除去を行ってもよい。乾燥処理工程では乾燥炉を用いることができ、乾燥炉では有機化合物層の材料に応じて、適宜数ゾーンにして温度条件の変更や風速の変更等を行うことが可能である。   After application, the solvent may be removed in a drying process. In the drying process, a drying furnace can be used. In the drying furnace, it is possible to change the temperature condition, change the wind speed, etc. by appropriately setting several zones according to the material of the organic compound layer.

溶媒除去後、加熱処理を行ってもよい。加熱処理は裏面より伝熱される形態であれば形式には拘らないが、加熱処理はガラス転移点温度±50度で且つ分解温度を超えない温度且つ裏面伝熱で行うことが好ましい。加熱処理を行うことにより膜の平滑性や残留溶媒の除去、塗膜の硬化が図られることにより、積層時の素子特性の向上が図られる。   Heat treatment may be performed after removing the solvent. The heat treatment is not limited to any form as long as heat is transferred from the back surface, but the heat treatment is preferably performed at a glass transition temperature of ± 50 ° C. and at a temperature not exceeding the decomposition temperature and heat transfer from the back surface. By performing the heat treatment, the smoothness of the film, the removal of the residual solvent, and the curing of the coating film can be achieved, thereby improving the element characteristics during lamination.

加熱処理後、基板を減圧下(10−6〜10−2Pa)に収納させてもよく。適宜、温度をかけてもよい。収納期間は1〜200時間が好ましく、長ければ長い程よい。これにより、素子劣化に起因する酸素や微量水分が取り除かれる。 After the heat treatment, the substrate may be stored under reduced pressure (10 −6 to 10 −2 Pa). You may apply temperature suitably. The storage period is preferably 1 to 200 hours, the longer the better. As a result, oxygen and trace moisture due to device deterioration are removed.

これらの層を形成後、その上に陰極用物質からなる薄膜を1μm以下、好ましくは50〜200nmの範囲の膜厚になるように、例えば、蒸着やスパッタリング等の方法により形成させ、陰極を設けることにより所望の有機EL素子が得られる。   After these layers are formed, a thin film made of a cathode material is formed thereon by a method such as vapor deposition or sputtering so as to have a film thickness of 1 μm or less, preferably 50 to 200 nm, and a cathode is provided. Thus, a desired organic EL element can be obtained.

また、作製順序を逆にして、陰極、電子注入層、電子輸送層、発光層、正孔輸送層、正孔注入層、陽極の順に作製することも可能である。このようにして得られた多色の表示装置に、直流電圧を印加する場合には陽極を+、陰極を−の極性として電圧2V〜40V程度を印加すると発光が観測できる。また交流電圧を印加してもよい。なお、印加する交流の波形は任意でよい。   In addition, it is also possible to reverse the production order and produce the cathode, the electron injection layer, the electron transport layer, the light emitting layer, the hole transport layer, the hole injection layer, and the anode in this order. When a DC voltage is applied to the multicolor display device thus obtained, light emission can be observed by applying a voltage of about 2 V to 40 V with the anode as + and the cathode as-. An alternating voltage may be applied. The alternating current waveform to be applied may be arbitrary.

《ウェットプロセス》
本発明においては、有機エレクトロルミネッセンス素子の有機層に要求される非常に薄く、且つ高平滑性の単層塗布膜を形成するために効果的な方法として、スロット型コータ塗布方法、またはインクジェット塗布方法が好ましい。下記に、スロット型コータ塗布方法、またはインクジェット塗布方法について詳細に説明する。
《Wet process》
In the present invention, as an effective method for forming a very thin and highly smooth single layer coating film required for the organic layer of the organic electroluminescence device, a slot type coater coating method or an inkjet coating method is used. Is preferred. The slot type coater coating method or the ink jet coating method will be described in detail below.

スロット型塗布コータを使用する場合、コータの上流に減圧チャンバーを設置し、ビード部を減圧状態に保持することで塗布の均一性が更に向上する。ビード下部を減圧することで支持体の表面性や濡れ性の変化があっても、塗布液の接液位置がほとんど変動せず、均一な膜厚の塗布膜が得ることができるからである。   When a slot type coating coater is used, the uniformity of coating is further improved by installing a decompression chamber upstream of the coater and maintaining the bead portion in a decompressed state. This is because, by reducing the pressure at the lower part of the bead, even if the surface property and wettability of the support are changed, the liquid contact position of the coating liquid hardly fluctuates and a coating film having a uniform film thickness can be obtained.

スロット型コータ塗布方式とは、塗布液供給装置から供給された塗布液はコータダイのポケット部で巾手に広がり、スリット部から巾手に均一な流量で流出し、そのまま支持体に巾手に均一な塗布膜厚で塗布される。前述のように、コータダイ上流部に減圧チャンバー装置を設置するのが、更に好ましい実施形態である。   With the slot type coater coating method, the coating solution supplied from the coating solution supply device spreads across the coater die pocket, flows out from the slit at a uniform flow rate, and is spread evenly on the support. It is applied with a uniform coating thickness. As described above, it is a more preferable embodiment to install a decompression chamber device upstream of the coater die.

インクジェットヘッドとしては特に限定はなく、例えば、発熱素子を有し、この発熱素子からの熱エネルギーにより塗布液の膜沸騰による急激な体積変化によりノズルから塗布液を吐出させるサーマルタイプのヘッドでもよいし、インク圧力室に圧電素子を備えた振動板を有しており、この振動板によるインク圧力室の圧力変化で塗布液を吐出させる剪断モード型(ピエゾ型)のヘッドであってもよい。   The ink jet head is not particularly limited. For example, it may be a thermal type head that has a heating element and discharges the coating liquid from the nozzle by a rapid volume change due to film boiling of the coating liquid by the heat energy from the heating element. A shear mode type (piezo type) head that has a vibration plate including a piezoelectric element in the ink pressure chamber and discharges the coating liquid by a pressure change of the ink pressure chamber by the vibration plate may be used.

図1は、本発明の有機EL素子の製造方法に適用される塗布装置の一例を示す概略模式図である。図1は3種類の塗布液を重ねて塗布し、3層の塗布膜を形成する例で、2層の塗布はスロット型コータ(以下、コータとも略す)を用い、1層はインクジェットを用いた例である。図2は、図1に示す塗布装置を矢印Z1方向から見た側面拡大図である。コータ11、21は断面図としている。   FIG. 1 is a schematic diagram showing an example of a coating apparatus applied to the method for producing an organic EL element of the present invention. FIG. 1 shows an example in which three types of coating solutions are applied in layers to form a three-layer coating film. A two-layer coating is performed using a slot coater (hereinafter also abbreviated as a coater), and one layer is an inkjet. It is an example. FIG. 2 is an enlarged side view of the coating apparatus shown in FIG. 1 viewed from the direction of arrow Z1. The coaters 11 and 21 are sectional views.

ロール状に巻かれた長尺状の支持体1は、駆動手段(不図示)により巻き出しロール(不図示)から矢印B方向に繰り出され搬送される。   The long support 1 wound in the form of a roll is unwound in the direction of arrow B from the unwinding roll (not shown) by a driving means (not shown) and conveyed.

長尺状の支持体1はバックアップロール2に支持されながら搬送され、塗布手段である塗布ユニット10のコータ11、塗布ユニット20のコータ21、塗布ユニット30のインクジェットユニット31に配設されたインクジェットヘッド311により、順次1層づつ塗布液を塗布され、3層の重層塗布膜を形成される。形成された重層塗布膜は乾燥部(不図示)で乾燥され巻き取りロール(不図示)に巻き取られる。   An elongate support 1 is conveyed while being supported by a backup roll 2, and an inkjet head disposed in a coater 11 of a coating unit 10, a coater 21 of a coating unit 20, and an inkjet unit 31 of a coating unit 30 as coating means. By 311, the coating liquid is sequentially applied one layer at a time to form a three-layer multilayer coating film. The formed multilayer coating film is dried in a drying section (not shown) and wound on a winding roll (not shown).

塗布ユニット10は、コータ11、送液ポンプ12、塗布液タンク13及び塗布液供給管14を含み構成される。送液ポンプ12は、塗布液タンク13に貯留されている塗布液を塗布液供給管14を介してコータ11に供給する。コータ11は、支持体幅方向に塗布幅に対応するスリット111を有し、支持体1を挟みバックアップロール2に対向する位置に配設される。コータ11は、スリット111より支持体1に塗布液を吐出して塗布を行う。塗布ユニット10は、支持体1の幅方向に渡り塗布液をスリット111より均一に吐出する機能も有する。   The coating unit 10 includes a coater 11, a liquid feed pump 12, a coating liquid tank 13, and a coating liquid supply pipe 14. The liquid feed pump 12 supplies the coating liquid stored in the coating liquid tank 13 to the coater 11 via the coating liquid supply pipe 14. The coater 11 has a slit 111 corresponding to the coating width in the support width direction, and is disposed at a position facing the backup roll 2 with the support 1 interposed therebetween. The coater 11 performs coating by discharging a coating solution from the slit 111 onto the support 1. The coating unit 10 also has a function of uniformly discharging the coating liquid from the slit 111 across the width direction of the support 1.

塗布ユニット20は、コータ21、送液ポンプ22、塗布液タンク23及び塗布液供給管24を含み構成される。機能は塗布ユニット10と同様である。   The coating unit 20 includes a coater 21, a liquid feed pump 22, a coating liquid tank 23, and a coating liquid supply pipe 24. The function is the same as that of the coating unit 10.

塗布ユニット30は、インクジェットユニット31、インクジェットユニット31に配設されたインクジェットヘッド311、塗布液タンク33、塗布液供給管34を含み構成される。インクジェットヘッド311は支持体1を挟みバックアップロール2に対向する位置に配設される。塗布液タンク33に貯留されている塗布液は、塗布液供給管34を介しインクジェットヘッド311に供給され、インクジェットヘッド311のノズルから支持体1に射出される。これにより、塗布液が支持体1に塗布される。塗布液は、インクジェットヘッド311のノズルよりバックアップロール2の略回転中心方向に射出される。   The coating unit 30 includes an inkjet unit 31, an inkjet head 311 disposed in the inkjet unit 31, a coating solution tank 33, and a coating solution supply pipe 34. The inkjet head 311 is disposed at a position facing the backup roll 2 with the support 1 interposed therebetween. The coating liquid stored in the coating liquid tank 33 is supplied to the inkjet head 311 through the coating liquid supply pipe 34 and is ejected from the nozzles of the inkjet head 311 to the support 1. As a result, the coating liquid is applied to the support 1. The coating liquid is ejected from the nozzles of the ink jet head 311 toward the rotation center of the backup roll 2.

インクジェットユニット31にはインクジェットヘッド311が任意の個数、配列で設置されている。個数及び配列は、使用する塗布液、塗布条件、例えばインクジェットヘッド311の射出幅及び支持体1の塗布幅等、により適宜設定される。   An arbitrary number and arrangement of inkjet heads 311 are installed in the inkjet unit 31. The number and arrangement are appropriately set according to the coating liquid to be used and the coating conditions, such as the ejection width of the inkjet head 311 and the coating width of the support 1.

塗布ユニット30は、塗布液をインクジェットヘッド311に供給するとともに、インクジェットヘッド311内の塗布液圧力を一定に保つ機能も有する。   The coating unit 30 supplies a coating liquid to the inkjet head 311 and also has a function of keeping the coating liquid pressure in the inkjet head 311 constant.

インクジェットヘッド311としては特に限定はなく、例えば発熱素子を有し、この発熱素子からの熱エネルギーにより塗布液の膜沸騰による急激な体積変化によりノズルから塗布液を吐出させるサーマルタイプのヘッドでもよいし、インク圧力室に圧電素子を備えた振動板を有しており、この振動板によるインク圧力室の圧力変化で塗布液を吐出させる剪断モード型(ピエゾ型)のヘッドであってもよい。   The inkjet head 311 is not particularly limited. For example, a thermal type head that has a heating element and discharges the coating liquid from the nozzle by a rapid volume change due to film boiling of the coating liquid by the heat energy from the heating element may be used. A shear mode type (piezo type) head that has a vibration plate including a piezoelectric element in the ink pressure chamber and discharges the coating liquid by a pressure change of the ink pressure chamber by the vibration plate may be used.

図3は、図2に示す塗布装置に用いられるインクジェットヘッド311の設置配列の一例を示す概略平面図である。   FIG. 3 is a schematic plan view showing an example of an installation arrangement of the inkjet heads 311 used in the coating apparatus shown in FIG.

図3において、311−1〜311−5は配置されたインクジェットヘッドを示す。インクジェットヘッド311−1〜311−5は、各ヘッド311−1〜311−5のノズル吐出口を有する面と支持体1の塗布膜面とが平行で一定間隔を保持し、支持体1の移動方向と直交方向である幅方向に配設されたノズル吐出口の中心を結ぶ線と支持体1の移動方向とのなす角度を90°に配置されている。   In FIG. 3, reference numerals 311-1 to 311-5 denote ink jet heads arranged. Ink-jet heads 311-1 to 311-5 are arranged such that the surfaces of the heads 311-1 to 311-5 having the nozzle discharge ports and the coating film surface of the support 1 are parallel to each other and maintain a constant interval. The angle formed by the line connecting the centers of the nozzle outlets arranged in the width direction orthogonal to the direction and the moving direction of the support 1 is 90 °.

また、隣り合うヘッドの間に未塗布部をなくすために、各ヘッド311−1〜311−5の端部は互いに重なり合うように千鳥状に配設されている。このように複数のヘッドを使用し、本図に示す様に配設することで支持体1の幅に対する対応が容易となり、且つ、各ヘッド間で未塗布部分がなくなり安定した塗布膜が得られる。   Moreover, in order to eliminate an uncoated part between adjacent heads, the ends of the heads 311-1 to 311-5 are arranged in a staggered manner so as to overlap each other. By using a plurality of heads as described above and arranging them as shown in this figure, it becomes easy to cope with the width of the support 1, and there is no uncoated portion between the heads, and a stable coating film can be obtained. .

コータ11、21及びインクジェットヘッド311はバックアップロール2の円周に沿って所定の間隔で配設される。   The coaters 11 and 21 and the ink jet head 311 are arranged along the circumference of the backup roll 2 at a predetermined interval.

有機EL層に用いられる有機EL材料の塗布液は乾燥しやすい性質を有する。このため、コータ11で塗布した第1の塗布液の乾燥の進行程度によって、コータ21で第2の塗布液を塗布しても混合しなくなる。   The coating solution of the organic EL material used for the organic EL layer has a property of being easily dried. For this reason, depending on the progress of the drying of the first coating liquid applied by the coater 11, even if the second coating liquid is applied by the coater 21, the mixing does not occur.

従って、塗布を所定の間隔で行うと塗布液の混合を生じることなく塗膜を積層することができる。ここで、塗布液が相互に混合を生じない時間は、塗布液毎に予め実験等により測定し、設定することができる。前記所定の間隔は測定した塗布液が相互に混合を生じない時間と、支持体1の移動速度から設定することができる。   Therefore, when coating is performed at a predetermined interval, the coating film can be laminated without causing mixing of the coating solution. Here, the time during which the coating liquids do not mix with each other can be measured and set in advance for each coating liquid by an experiment or the like. The predetermined interval can be set from the time during which the measured coating solutions do not mix with each other and the moving speed of the support 1.

また、バックアップロール2の直径は、前記所定の間隔と、配設する塗布ユニットの数から設定することができる。   Further, the diameter of the backup roll 2 can be set from the predetermined interval and the number of coating units to be arranged.

ここで、バックアップロールの直径は0.5〜5mの範囲が好ましい。0.5m未満では配設する塗布ユニットの数が少なくなり、1パスで塗布できる層数が少なく生産効率が低減する。また、1パスで塗布できる層数が少なくなると巻き取り回数が多くなり、塗布膜面が前記巻き取り時に損傷を受けやすくなる。5mを超えるとバックアップロール2の製作が困難になり、メンテナンス性も低減する。   Here, the diameter of the backup roll is preferably in the range of 0.5 to 5 m. If the length is less than 0.5 m, the number of coating units to be disposed is small, and the number of layers that can be coated in one pass is small, resulting in a reduction in production efficiency. Further, when the number of layers that can be applied in one pass is reduced, the number of windings increases, and the coating film surface is easily damaged during the winding. If it exceeds 5 m, the production of the backup roll 2 becomes difficult and the maintainability is also reduced.

また、塗布1層の乾燥後塗布膜厚は特に制限はないが、通常は5nm〜5μm程度、更には5nm〜200nmであることが好ましい。   Moreover, the coating film thickness after drying of one coating layer is not particularly limited, but is usually about 5 nm to 5 μm, and more preferably 5 nm to 200 nm.

この方式による塗布速度は1m/分〜10m/分が好ましく、1m/分〜5m/分が更に好ましい。塗布乾燥後膜厚が薄いため、塗布速度を10m/min以下とすると、安定に塗布でき、品質欠陥を抑えることが可能である。   The coating speed by this method is preferably 1 m / min to 10 m / min, more preferably 1 m / min to 5 m / min. Since the film thickness after coating and drying is thin, when the coating speed is 10 m / min or less, coating can be performed stably and quality defects can be suppressed.

また、十分に乾燥した後に上層が塗布されるので、層間の混合が発生しにくくなり、これも品質欠陥を防ぐことにつながる。   In addition, since the upper layer is applied after sufficiently drying, mixing between layers hardly occurs, and this also leads to prevention of quality defects.

本実施の形態では、2つのコータと1つのインクジェットというようにコータとインクジェットの組合せの構成としたが、全てコータでも、また全てインクジェットの構成としてもよい。   In this embodiment, a combination of a coater and an ink jet is used, such as two coaters and one ink jet. However, all coaters may be used, or all may be configured as an ink jet.

《表示装置、照明装置》
本発明に係る有機EL素子を適用した表示装置、照明装置について説明する。本発明に係る有機EL素子は、画像を投影するタイプのプロジェクション装置や、静止画像や動画像を直接視認するタイプの表示装置(ディスプレイ)として使用してもよいし、照明用や露光光源のような一種のランプとして使用してもよい。
<< Display device, lighting device >>
A display device and an illumination device to which the organic EL element according to the present invention is applied will be described. The organic EL element according to the present invention may be used as a projection device for projecting an image, a display device (display) for directly viewing a still image or a moving image, or as an illumination or exposure light source. It may be used as a kind of lamp.

以下、実施例により本発明を説明するが、本発明はこれらに限定されない。尚、実施例において「部」あるいは「%」の表示を用いるが、特に断りがない限り「質量部」あるいは「質量%」を表す。また、実施例において用いられる化合物の構造を下記に示す。   EXAMPLES Hereinafter, although an Example demonstrates this invention, this invention is not limited to these. In addition, although the display of "part" or "%" is used in an Example, unless there is particular notice, it represents "mass part" or "mass%". Moreover, the structure of the compound used in an Example is shown below.

Figure 0005182225
Figure 0005182225

実施例1
《有機EL素子101の作製》
陽極として厚さ200μmのポリエーテルサルフォン(住友ベークライト製フィルム、以下、PESと略記する)上に、大気圧プラズマ重合法を用い透明ガスバリア性フィルムを作製した。
Example 1
<< Production of Organic EL Element 101 >>
A transparent gas barrier film was prepared on a polyethersulfone (Sumitomo Bakelite film, hereinafter abbreviated as PES) having a thickness of 200 μm as an anode using an atmospheric pressure plasma polymerization method.

次いで、このガスバリア性フィルム基板上にITO(インジウムチンオキシド)を120nm成膜した。陽極が形成されているロール状帯状可撓性シートを繰り出し、洗浄表面改質処理工程、帯電除去処理工程を経て、ロール状に巻き取った。   Subsequently, 120 nm of ITO (indium tin oxide) was formed on this gas barrier film substrate. The roll-shaped strip-shaped flexible sheet on which the anode was formed was fed out and wound into a roll through a cleaning surface modification treatment step and a charge removal treatment step.

洗浄表面改質処理としては、ドライ洗浄表面改質処理装置としては低圧水銀ランプ波長184.9nm、照射強度15mW/cm、照射距離10mmにて実施した。 As the cleaning surface modification treatment, the dry washing surface modification treatment apparatus was carried out at a low pressure mercury lamp wavelength of 184.9 nm, an irradiation intensity of 15 mW / cm 2 , and an irradiation distance of 10 mm.

帯電除去処理としては、微弱X線による除電器を利用した。   As the charge removal treatment, a static eliminator using weak X-rays was used.

この基板上に、ポリ(3,4−エチレンジオキシチオフェン)−ポリスチレンスルホネート(PEDOT/PSS、Bayer製、Baytron P Al 4083)を純水で70%に希釈した溶液を直径3mのバックアップロールを利用し、スロット型コータ法により塗布速度4m/分で成膜した後、200℃にて1時間乾燥し、膜厚30nmの正孔注入層を設けた。   On this substrate, a poly (3,4-ethylenedioxythiophene) -polystyrene sulfonate (PEDOT / PSS, Bayer, Baytron P Al 4083) diluted to 70% with pure water was used as a backup roll having a diameter of 3 m. Then, after forming a film at a coating speed of 4 m / min by the slot type coater method, the film was dried at 200 ° C. for 1 hour to provide a hole injection layer having a thickness of 30 nm.

正孔輸送層用塗布液を下記のように調製し、直径3mのバックアップロールを利用し、スロット型コータを利用して、塗布速度4m/分、乾燥後膜厚を正孔輸送層20nmになるように塗布した。   A coating solution for the hole transport layer is prepared as follows, using a backup roll having a diameter of 3 m, using a slot type coater, a coating speed of 4 m / min, and the film thickness after drying becomes a hole transport layer of 20 nm. It was applied as follows.

この基板を、150℃で10秒加熱し、加熱したまま、高圧水銀ランプ(株式会社オーク製作所製OHD−110M−ST)を用い30mW/cmの紫外光を20秒間照射した。更に120℃で30分間加熱し正孔輸送層を設けた。 This substrate was heated at 150 ° C. for 10 seconds, and irradiated with 30 mW / cm 2 of ultraviolet light for 20 seconds using a high pressure mercury lamp (OHD-110M-ST, manufactured by Oak Manufacturing Co., Ltd.). Furthermore, it heated at 120 degreeC for 30 minute (s), and provided the positive hole transport layer.

(正孔輸送層用塗布液)
トルエン中に、HT−Aを0.45質量%、HT−Bを0.05質量%になるように溶解させ正孔輸送層用塗布液を調製した。
(Coating liquid for hole transport layer)
A coating solution for a hole transport layer was prepared by dissolving HT-A in toluene at 0.45 mass% and HT-B at 0.05 mass%.

次いで、発光層用塗布液を下記のように調製し、直径3mのバックアップロールを利用し、スロット型コータを利用して、塗布速度4m/分、乾燥後膜厚を50nmとなるように塗布した。   Next, a light emitting layer coating solution was prepared as follows, and a coating roll of 4 m / min and a film thickness after drying of 50 nm were applied using a slot type coater using a backup roll having a diameter of 3 m. .

(発光層用塗布液)
酢酸ブチル中に、H−31を1質量%、ペリレンを0.1質量%になるように溶解させ、発光層用塗布液を調製した。
(Light emitting layer coating solution)
A luminescent layer coating solution was prepared by dissolving 1% by mass of H-31 and 0.1% by mass of perylene in butyl acetate.

発光層の塗布後、すぐに加熱された気流による乾燥処理工程にて溶媒を除去した。スリットノズル形式の噴出し口から成膜面に向け高さ100mm、噴出し風速1m/秒、幅手分布5%、乾燥温度100℃で実施した。   Immediately after the application of the light emitting layer, the solvent was removed by a drying treatment step using a heated air stream. It was carried out at a height of 100 mm from the slit nozzle type ejection port toward the film formation surface, an ejection wind speed of 1 m / second, a width distribution of 5%, and a drying temperature of 100 ° C.

塗布後から加熱された気流による乾燥処理工程における溶媒除去まで発光層の膜厚は分光エリプソメータで測定された。塗布開始から乾燥後の膜厚の5%増となる52.5nmまで乾燥するのにかかった時間は28秒だった。   The film thickness of the light emitting layer was measured with a spectroscopic ellipsometer from the application to the removal of the solvent in the drying treatment step using a heated air stream. The time taken to dry to 52.5 nm, which is 5% increase in film thickness after drying from the start of coating, was 28 seconds.

別途、用意した基板に上記と同様にして、発光層までを設けた。この基板の中心近傍の5点についてX線回折測定して結晶化度を算出し、5点の平均をとったところ5%であり、発光層のホスト分子による微結晶によるX線回折ピークが検出された。   Separately, a light emitting layer was provided on the prepared substrate in the same manner as described above. The crystallinity is calculated by X-ray diffraction measurement at five points near the center of the substrate, and the average of the five points is 5%. It was done.

次いで、電子輸送層用塗布液を下記のように調製し、直径3mのバックアップロールを利用し、スロット型コータを利用して、塗布速度4m/分、乾燥後膜厚を30nmとなるように塗布した。   Next, a coating solution for the electron transport layer was prepared as follows, and a coating roll was applied at a coating speed of 4 m / min and a film thickness after drying of 30 nm using a backup roll having a diameter of 3 m and a slot type coater. did.

(電子輸送層用塗布液)
2,2,3,3−テトラフルオロ−1−プロパノール中に、ET−Aを0.75質量%になるように溶解させ、電子輸送層用塗布液を調製した。
(Coating liquid for electron transport layer)
In 2,2,3,3-tetrafluoro-1-propanol, ET-A was dissolved at 0.75 mass% to prepare a coating solution for an electron transport layer.

塗布後、加熱された気流による乾燥処理工程にて溶媒を除去した。スリットノズル形式の噴出し口から成膜面に向け高さ100mm、噴出し風速1m/秒、幅手分布5%、乾燥温度100℃で実施した。   After coating, the solvent was removed in a drying process using a heated air stream. It was carried out at a height of 100 mm from the slit nozzle type ejection port toward the film formation surface, an ejection wind speed of 1 m / second, a width distribution of 5%, and a drying temperature of 100 ° C.

溶媒除去後、温度150℃のヒートロールを密に並べたロール間から吸引することにより基板が吸着搬送され、裏面伝熱による加熱で熱処理を行った。   After removing the solvent, the substrate was sucked and transported by sucking heat rolls having a temperature of 150 ° C. from closely arranged rolls, and heat treatment was performed by heating by back surface heat transfer.

巻き取られたロールは収納箱に保管され、減圧下(10−6〜10−2Pa)に収納された。電子輸送層まで設けた基板を、得られたロール状の上記フィルムを蒸着機に移動し、4×10−4Paまで減圧した。なお、フッ化セシウム及びアルミニウムをそれぞれタンタル製抵抗加熱ボートに入れ、蒸着機に取り付けておいた。 The wound roll was stored in a storage box and stored under reduced pressure (10 −6 to 10 −2 Pa). The obtained roll-shaped film was moved to a vapor deposition machine, and the substrate provided up to the electron transport layer was depressurized to 4 × 10 −4 Pa. Note that cesium fluoride and aluminum were each placed in a tantalum resistance heating boat and attached to a vapor deposition machine.

電子輸送層上に蒸着ヘッドを用いて、電子注入層として厚さ3nmのフッ化セシウムを蒸着した。   Using an evaporation head on the electron transport layer, cesium fluoride having a thickness of 3 nm was evaporated as an electron injection layer.

続いて、有機EL層領域及び電極出し領域を含めた領域に厚さ100nmのアルミ層も同様に蒸着を行い、陰極を設けた。   Subsequently, an aluminum layer having a thickness of 100 nm was also vapor-deposited in a region including the organic EL layer region and the electrode extraction region, and a cathode was provided.

陰極まで設けた基板を、電極となる領域以外にスパッタリング法、プラズマCVD法、イオンプレーティング法などを用いSiOxやSiNxもしくは複合膜などの無機膜を300nmの封止膜として形成し巻き取り、有機EL素子101を得た。   A substrate provided up to the cathode is formed by winding an inorganic film such as SiOx, SiNx or a composite film as a 300 nm sealing film using a sputtering method, a plasma CVD method, an ion plating method, etc. in a region other than an electrode region, An EL element 101 was obtained.

《有機EL素子102の作製》
有機EL素子101の作製において、発光層の塗布乾燥条件を以下のように変更した以外は同様にして、有機EL素子102を作製した。
<< Production of Organic EL Element 102 >>
In the production of the organic EL element 101, the organic EL element 102 was produced in the same manner except that the coating and drying conditions of the light emitting layer were changed as follows.

有機EL素子102の正孔輸送層までを有機EL素子101と同様にして形成したあと、発光層用塗布液を下記のように調製し、直径3mのバックアップロールを利用し、スロット型コータを利用して、塗布速度4m/分、乾燥後膜厚を50nmとなるように塗布した。   After forming up to the hole transport layer of the organic EL device 102 in the same manner as the organic EL device 101, a coating solution for the light emitting layer is prepared as follows, a backup roll having a diameter of 3 m is used, and a slot type coater is used. Then, coating was performed so that the coating speed was 4 m / min and the film thickness after drying was 50 nm.

(発光層用塗布液)
酢酸ブチル中に、H−31を1質量%、ペリレンを0.1質量%になるように溶解させ、発光層用塗布液を調製した。
(Light emitting layer coating solution)
A luminescent layer coating solution was prepared by dissolving 1% by mass of H-31 and 0.1% by mass of perylene in butyl acetate.

発光層の塗布後、すぐに加熱された気流による乾燥処理工程にて溶媒を除去した。スリットノズル形式の噴出し口から成膜面に向け高さ100mm、噴出し風速1.5m/秒、幅手分布5%、乾燥温度100℃で実施した。   Immediately after the application of the light emitting layer, the solvent was removed by a drying treatment step using a heated air stream. It was carried out at a height of 100 mm from the slit nozzle type ejection port toward the film formation surface, an ejection wind speed of 1.5 m / sec, a width distribution of 5%, and a drying temperature of 100 ° C.

塗布後から加熱された気流による乾燥処理工程における溶媒除去まで発光層の膜厚は分光エリプソメータで測定された。塗布開始から乾燥後の膜厚の5%増となる52.5nmまで乾燥するのにかかった時間は18秒だった。   The film thickness of the light emitting layer was measured with a spectroscopic ellipsometer from the application to the removal of the solvent in the drying treatment step using a heated air stream. It took 18 seconds to dry from the start of coating to 52.5 nm, which is a 5% increase in the film thickness after drying.

別途、用意した基板に上記と同様にして、発光層までを設けた。この基板の中心近傍の5点についてX線回折測定して結晶化度を算出し、5点の平均をとったところ0.5%であり、発光層中には、微結晶によるX線回折ピークは検出されなかった。   Separately, a light emitting layer was provided on the prepared substrate in the same manner as described above. The crystallinity was calculated by X-ray diffraction measurement at five points near the center of the substrate, and the average of the five points was 0.5%. In the light emitting layer, X-ray diffraction peaks due to microcrystals were obtained. Was not detected.

《有機EL素子103〜110の作製》
有機EL素子101の作製において、表1のようにホスト、ドーパント、発光層の塗布溶媒および乾燥条件を変更した以外は同様にして、有機EL素子103〜110を作製した。
<< Production of Organic EL Elements 103-110 >>
In the production of the organic EL element 101, organic EL elements 103 to 110 were produced in the same manner except that the host, the dopant, the coating solvent for the light emitting layer, and the drying conditions were changed as shown in Table 1.

《有機EL素子201の作製》
前記スロット型コータ塗布方法での有機EL素子101の作製において、以下の手順で正孔輸送層、発光層、電子輸送層を設けること以外は同様にして、有機EL素子201を作製した。
<< Production of Organic EL Element 201 >>
In the production of the organic EL element 101 by the slot coater coating method, an organic EL element 201 was produced in the same manner except that a hole transport layer, a light emitting layer, and an electron transport layer were provided by the following procedure.

(有機EL素子201における正孔輸送層、発光層、電子輸送層の作製)
正孔輸送層用塗布液を有機EL素子101の作製で用いた溶液と同じように調製し、直径3mのバックアップロールを利用し、インクジェット塗布装置を利用して、塗布速度4m/分、乾燥後膜厚を正孔輸送層20nmになるように塗布した。
(Preparation of hole transport layer, light emitting layer, and electron transport layer in organic EL element 201)
A coating solution for the hole transport layer was prepared in the same manner as the solution used in the production of the organic EL element 101, and after using a 3 m diameter backup roll and an inkjet coating apparatus, a coating speed of 4 m / min, after drying. The film thickness was applied so that the hole transport layer was 20 nm.

この基板を150℃で10秒加熱し、加熱したまま高圧水銀ランプ(株式会社オーク製作所製OHD−110M−ST)を用い、30mW/cmの紫外光を20秒間照射した。更に120℃で30分間加熱し正孔輸送層を設けた。 This substrate was heated at 150 ° C. for 10 seconds, and irradiated with 30 mW / cm 2 of ultraviolet light for 20 seconds using a high pressure mercury lamp (OHD-110M-ST, manufactured by Oak Manufacturing Co., Ltd.). Furthermore, it heated at 120 degreeC for 30 minute (s), and provided the positive hole transport layer.

次いで、発光層用塗布液を有機EL素子101の作製で用いた溶液と同じように調製し、直径3mのバックアップロールを利用し、インクジェット塗布装置を利用して、塗布速度4m/分、乾燥後膜厚を発光層50nmとなるように二つの液を塗布した。   Next, a coating solution for the light emitting layer was prepared in the same manner as the solution used in the production of the organic EL element 101, and after using a 3 m diameter backup roll and an inkjet coating apparatus, a coating speed of 4 m / min, after drying. Two liquids were applied so that the film thickness was 50 nm.

発光層の塗布後、すぐに加熱された気流による乾燥処理工程にて溶媒を除去した。スリットノズル形式の噴出し口から成膜面に向け高さ100mm、噴出し風速1.5m/秒、幅手分布5%、乾燥温度100℃で実施した。塗布後から加熱された気流による乾燥処理工程における溶媒除去まで発光層の膜厚は分光エリプソメータで測定された。   Immediately after the application of the light emitting layer, the solvent was removed by a drying treatment step using a heated air stream. It was carried out at a height of 100 mm from the slit nozzle type ejection port toward the film formation surface, an ejection wind speed of 1.5 m / sec, a width distribution of 5%, and a drying temperature of 100 ° C. The film thickness of the light emitting layer was measured with a spectroscopic ellipsometer from the application to the removal of the solvent in the drying treatment step using a heated air stream.

塗布開始から乾燥後の膜厚の5%増となる52.5nmまで乾燥するのにかかった時間は20秒だった。   The time taken to dry to 52.5 nm, which is a 5% increase in film thickness after drying from the start of coating, was 20 seconds.

別途、用意した基板に上記と同様にして、発光層までを設けた。この基板の中心近傍の5点についてX線回折測定して結晶化度を算出し、5点の平均をとったところ0.7%であり、発光層中では、微結晶によるX線回折ピークは検出されなかった。   Separately, a light emitting layer was provided on the prepared substrate in the same manner as described above. The crystallinity was calculated by X-ray diffraction measurement at five points near the center of the substrate, and the average of the five points was 0.7%. In the light emitting layer, the X-ray diffraction peak due to microcrystals was Not detected.

次いで、電子輸送層塗布液を有機EL素子101の作製で用いた溶液と同じように調製し、直径3mのバックアップロールを利用し、インクジェット塗布装置を利用して、塗布速度4m/分、電子輸送層の乾燥後膜厚が30nmとなるように塗布した。   Next, an electron transport layer coating solution was prepared in the same manner as the solution used in the production of the organic EL element 101, a 3 m diameter backup roll was used, an ink jet coating apparatus was used, and a coating speed was 4 m / min. It applied so that the film thickness after drying of a layer might be set to 30 nm.

《有機エレクトロルミネッセンス素子の評価》
作製した有機エレクトロルミネッセンス素子(有機EL素子101〜110、有機EL素子201)について、下記のようにしてパワー効率及び発光寿命を評価した。
<< Evaluation of organic electroluminescence element >>
About the produced organic electroluminescent element (the organic EL elements 101-110, the organic EL element 201), the power efficiency and the light emission lifetime were evaluated as follows.

《パワー効率》
作製した有機エレクトロルミネッセンス素子に対し、2.5mA/cm定電流を印加したときのパワー効率(lm/W)を測定した。なお、測定には分光放射輝度計CS−1000(コニカミノルタセンシング製)を用いた。有機エレクトロルミネッセンス素子(有機EL素子101〜110、有機EL素子201)のパワー効率は、有機EL素子101の測定値を100とした相対値で表した。
《Power efficiency》
The power efficiency (lm / W) when a 2.5 mA / cm 2 constant current was applied to the produced organic electroluminescence element was measured. For the measurement, a spectral radiance meter CS-1000 (manufactured by Konica Minolta Sensing) was used. The power efficiency of the organic electroluminescence elements (organic EL elements 101 to 110, organic EL element 201) was expressed as a relative value with the measured value of the organic EL element 101 as 100.

《発光寿命》
作製した有機エレクトロルミネッセンス素子に対し、正面輝度1000cd/mとなるような電流を与え、連続駆動した。正面輝度が初期の半減値(500cd/m)になるまでに掛かる時間を求め、有機エレクトロルミネッセンス素子(有機EL素子101〜110、有機EL素子201)の寿命を有機EL素子101の測定値を100とした相対値で表した。
<Luminescent life>
The produced organic electroluminescence element was continuously driven by applying a current having a front luminance of 1000 cd / m 2 . The time required for the front luminance to reach the initial half value (500 cd / m 2 ) is obtained, and the lifetime of the organic electroluminescence elements (organic EL elements 101 to 110, organic EL element 201) is measured by the measured value of the organic EL element 101. Expressed as a relative value of 100.

(ホスト化合物の分子量の計算)
下記の表1に記載のホスト化合物の分子量計算においては、下記の原子量値を用い、また、高分子であるポリビニルカルバゾールについては、従来公知のGPC法による測定値(数平均分子量)を用いた。
(Calculation of molecular weight of host compound)
In the calculation of the molecular weight of the host compound shown in Table 1 below, the following atomic weight values were used. For polyvinyl carbazole, which is a polymer, a measured value (number average molecular weight) by a conventionally known GPC method was used.

C(炭素原子)=12.011
H(水素原子)=1.00794
N(窒素原子)=14.00674
O(酸素原子)=15.9994
また、分子量の計算においては、上記の原子量値を用い、下4桁の値を四捨五入した値を用いた。
C (carbon atom) = 12.011
H (hydrogen atom) = 1.00794
N (nitrogen atom) = 14.600674
O (oxygen atom) = 15.9994
In the calculation of molecular weight, the above-mentioned atomic weight value was used, and the value obtained by rounding off the last four digits was used.

H−18(C5133)=715.857
H−27(C4226O)=574.681
H−31(C10264)=1373.671
得られた結果を表1に示す。
H-18 (C 51 H 33 N 5) = 715.857
H-27 (C 42 H 26 N 2 O) = 574.681
H-31 (C 102 H 64 N 6) = 1373.671
The obtained results are shown in Table 1.

Figure 0005182225
Figure 0005182225

表1から、微結晶が検出されている比較の有機EL素子101に比べて、発光層においてX線回折で微結晶が検出されていない本発明の有機EL素子は、パワー効率が高く、且つ、発光寿命もともに上昇していることが明らかである。   From Table 1, compared with the comparative organic EL element 101 in which microcrystals are detected, the organic EL element of the present invention in which microcrystals are not detected by X-ray diffraction in the light emitting layer has high power efficiency, and It is clear that the light emission lifetime is also increased.

更に、パワー効率、発光寿命ともに上昇した本発明の有機EL素子は、本発明の表示装置、照明装置として共に有用に用いることができることが分かった。   Furthermore, it turned out that the organic EL element of this invention which raised both power efficiency and the light emission lifetime can be usefully used as both the display apparatus of this invention, and an illuminating device.

1 支持体
2 バックアップロール
10、20、30 塗布ユニット
11、12 コータ
12、22 送液ポンプ
13、23、33 塗布液タンク
111、211 スリット
31 インクジェットユニット
311 インクジェットヘッド
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Support body 2 Backup roll 10, 20, 30 Coating unit 11, 12 Coater 12, 22 Liquid feed pump 13, 23, 33 Coating liquid tank 111, 211 Slit 31 Inkjet unit 311 Inkjet head

Claims (8)

陽極、陰極間に構成層として、ドーパント及びホストを含有する少なくとも1層の発光層を有する有機エレクトロルミネッセンス素子の製造方法であって、該発光層は塗布法で成膜され、該発光層の少なくとも1層が低分子有機化合物からなる発光層であり、該発光層の塗布、成膜及び乾燥後の最終的な膜厚の5%増の膜厚までの乾燥時間を20秒以下で前記発光層を形成する工程を有し、且つ、前記発光層中の低分子有機化合物の微結晶によるX線回折ピークが検出されないことを特徴とする有機エレクトロルミネッセンス素子の製造方法Anode, as a layer between a cathode, and at least one layer producing method of an organic electroluminescence element having a luminescent layer of which contains a dopant and a host, the light emitting layer is deposited by a coating method, at least a light emitting layer One layer is a light emitting layer made of a low molecular organic compound, and the light emitting layer has a drying time of 20 seconds or less until the film thickness increases by 5% of the final film thickness after coating, film formation and drying of the light emitting layer. and a step of forming a and method of producing an organic electroluminescent device X-ray diffraction peak due to crystallites of the low-molecular organic compound of the light emitting layer is equal to or not detected. 前記ホストの分子量が1500以下であることを特徴とする請求項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 host has a molecular weight of 1500 or less. 前記ホストの分子量が800以下である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The method for producing an organic electroluminescence element according to claim 1, wherein the host has a molecular weight of 800 or less. 前記ホストが、1分子中に下記一般式(a)で表される部分構造を少なくとも3個有することを特徴とする請求項1〜3のいずれか1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
Figure 0005182225
〔式中、XはNR′、O、S、CR′R″またはSiR′R″を表す。R′、R″は各々水素原子または置換基を表す。Arは芳香環を形成するのに必要な原子群を表す。nは0〜8の整数を表す。〕
The method for producing an organic electroluminescent element according to claim 1, wherein the host has at least three partial structures represented by the following general formula (a) in one molecule. .
Figure 0005182225
[Wherein X represents NR ′, O, S, CR′R ″ or SiR′R ″. R ′ and R ″ each represent a hydrogen atom or a substituent. Ar represents an atomic group necessary for forming an aromatic ring. N represents an integer of 0 to 8.]
前記ドーパントがリン光発光を呈することを特徴とする請求項〜4のいずれか1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 Method of manufacturing an organic electroluminescent device according to any one of claims 1-4 wherein said dopant is characterized in that exhibits phosphorescence. 前記ドーパントが下記一般式(1)で表されることを特徴とする請求項5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
Figure 0005182225
〔式中、Zは炭化水素環基、芳香族複素環基または複素環基を表す。R81〜R86各々水素原子または置換基を表す。P−L1−Pは2座の配位子を表し、P、Pは各々独立に炭素原子、窒素原子または酸素原子を表す。L1はP、Pと共に2座の配位子を形成する原子群を表す。j1は1〜3の整数を表し、j2は0〜2の整数を表すが、j1+j2は2または3である。Mは元素周期表における8〜10族の金属元素を表す。〕
The said dopant is represented by following General formula (1), The manufacturing method of the organic electroluminescent element of Claim 5 characterized by the above-mentioned.
Figure 0005182225
[Wherein, Z represents a hydrocarbon ring group, an aromatic heterocyclic group or a heterocyclic group. R 81 to R 86 each represent a hydrogen atom or a substituent. P 1 -L 1 -P 2 represents a bidentate ligand, and P 1 and P 2 each independently represent a carbon atom, a nitrogen atom or an oxygen atom. L1 represents an atomic group forming a bidentate ligand together with P 1 and P 2 . j1 represents an integer of 1 to 3, j2 represents an integer of 0 to 2, and j1 + j2 is 2 or 3. M 1 represents a group 8-10 metal element in the periodic table. ]
前記一般式(1)のMがイリジウムであることを特徴とする請求項6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 electroluminescent element according to claim 6, wherein M 1 in the general formula (1) is iridium. 前記乾燥時間が10秒以下であることを特徴とする請求項1〜7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 The method for producing an organic electroluminescence element according to claim 1, wherein the drying time is 10 seconds or less .
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