JP5186757B2 - Method for manufacturing organic electroluminescent element, organic electroluminescent element, display device and lighting device - Google Patents
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Description
本発明は、有機エレクトロルミネッセンス素子の製造方法、有機エレクトロルミネッセンス素子、表示装置及び照明装置に関する。 The present invention relates to a method for manufacturing an organic electroluminescence element, an organic electroluminescence element, a display device, and a lighting device.
従来、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(ELD)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素子ともいう)が挙げられる。 Conventionally, there is an electroluminescence display (ELD) as a light-emitting electronic display device. Examples of the constituent elements of ELD include inorganic electroluminescent elements and organic electroluminescent elements (hereinafter also referred to as organic EL elements).
無機エレクトロルミネッセンス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。 Inorganic electroluminescent 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EL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、この励起子(エキシトン)が失活する際の光の放出(蛍光・燐光)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 EL element has a configuration in which a light emitting layer containing a compound that emits light is sandwiched between a cathode and an anode, and injects electrons and holes into the light emitting layer to recombine excitons. This is an element that emits light by utilizing the emission of light (fluorescence / phosphorescence) when the exciton (exciton) is deactivated, and can emit light at a voltage of several volts to several tens of volts. Since it is a self-luminous type, it has a wide viewing angle, high visibility, and since it is a thin-film type complete solid-state device, it has attracted attention from the viewpoints of space saving and portability.
今後の実用化に向けた有機EL素子の開発としては、更に低消費電力で、効率よく高輝度に発光する有機EL素子が望まれている。 For the development of organic EL elements for practical use in the future, organic EL elements that emit light efficiently and with high luminance with lower power consumption are desired.
例えば、特許第3093796号公報には、スチルベン誘導体、ジスチリルアリーレン誘導体またはトリススチリルアリーレン誘導体に、微量の蛍光体をドープし、発光輝度の向上、素子の長寿命化を達成する技術が開示され、特開昭63−264692号公報には、8−ヒドロキシキノリンアルミニウム錯体をホスト化合物として、これに微量の蛍光体をドープした有機発光層を有する素子が開示されており、特開平3−255190号公報には、8−ヒドロキシキノリンアルミニウム錯体をホスト化合物として、これにキナクリドン系色素をドープした有機発光層を有する素子等が知られている。 For example, Japanese Patent No. 3093796 discloses a technique of doping a stilbene derivative, a distyrylarylene derivative or a tristyrylarylene derivative with a small amount of a phosphor to improve emission luminance and extend the lifetime of the device. Japanese Patent Laid-Open No. 63-264692 discloses an element having an organic light-emitting layer in which an 8-hydroxyquinoline aluminum complex is used as a host compound and a small amount of phosphor is doped therein. For example, an element having an organic light emitting layer in which an 8-hydroxyquinoline aluminum complex is used as a host compound and doped with a quinacridone dye is known.
上記特許文献に開示されている技術では、励起一重項からの発光を用いる場合、一重項励起子と三重項励起子の生成比が1:3であるため発光性励起種の生成確率が25%であることと、光の取り出し効率が約20%であるため、外部取り出し量子効率(ηext)の限界は5%とされている。 In the technique disclosed in the above-mentioned patent document, when the emission from the excited singlet is used, the generation ratio of the singlet exciton and the triplet exciton is 1: 3, so the generation probability of the luminescent excited species is 25%. Since the light extraction efficiency is about 20%, the limit of the external extraction quantum efficiency (ηext) is set to 5%.
ところが、M.A.Baldo et al.,nature、395巻、151〜154ページ(1998年)により、プリンストン大より、励起三重項からのリン光発光を用いる有機EL素子の報告がされて以来、M.A.Baldo et al.,nature、403巻、17号、750〜753ページ(2000年)、米国特許第6,097,147号明細書により、室温で燐光を示す材料の研究が活発になってきている。 However, M.M. A. Baldo et al. , Nature, 395, 151-154 (1998), since Princeton University reported on an organic EL device using phosphorescence emission from an excited triplet. A. Baldo et al. , Nature, 403, 17, 750-753 (2000), and US Pat. No. 6,097,147, research on materials that exhibit phosphorescence at room temperature has become active.
更に、最近発見されたリン光発光を利用する有機EL素子では、以前の蛍光発光を利用する素子に比べ原理的に約4倍の発光効率が実現可能であることから、その材料開発を初めとし、発光素子の層構成や電極の研究開発が世界中で行われている。例えば、S.Lamansky et al.,J.Am.Chem.Soc.,123巻、4304ページ(2001年)には、多くの化合物がイリジウム錯体系等重金属錯体を中心に合成検討がなされている。 In addition, recently discovered organic EL devices that use phosphorescence can realize a luminous efficiency that is approximately four times that of previous devices that use fluorescence. Research and development of light-emitting element layer configurations and electrodes are performed all over the world. For example, S.M. Lamansky et al. , J .; Am. Chem. Soc. , 123, 4304 (2001), a number of compounds are being studied for synthesis centering on heavy metal complexes such as iridium complexes.
また、有機EL素子は、電極と電極の間を厚さわずか0.1μm程度の有機材料の膜で構成するオールソリッド素子であり、なおかつその発光が2V〜20V程度の比較的低い電圧で達成できることから、次世代の平面ディスプレイや照明として期待されている技術である。 In addition, the organic EL element is an all-solid element composed of an organic material film having a thickness of only about 0.1 μm between the electrodes, and the light emission can be achieved with a relatively low voltage of about 2V to 20V. Therefore, it is a technology that is expected as a next-generation flat display and illumination.
更に、最近発見されたリン光発光を利用する有機ELでは、以前の蛍光発光を利用するそれに比べ原理的に約4倍の発光効率が実現可能であることから、その材料開発を初めとし、発光素子の層構成や電極の研究開発が世界中で行われている。 Furthermore, the recently discovered organic EL using phosphorescence emission can realize a light emission efficiency of about 4 times in principle compared to that using previous fluorescence emission. Research and development of device layer configurations and electrodes are performed all over the world.
また、有機EL素子の構成は、透明電極と対抗電極に有機層が挟まれただけの単純なものであり、平面ディスプレイの代表である液晶ディスプレイに比べ、部品点数が圧倒的に少ないため、製造コストも低く抑えられるはずであるが、現状では必ずしもそうではなく、性能的にもコスト的にも液晶ディスプレイに大きく水をあけられている。 In addition, the structure of the organic EL element is a simple one in which an organic layer is sandwiched between a transparent electrode and a counter electrode, and the number of parts is overwhelmingly smaller than that of a liquid crystal display, which is a typical flat display. Although the cost should be kept low, this is not always the case at present, and a large amount of water is drained from the liquid crystal display in terms of performance and cost.
特にコストに対しては、生産性の悪さがその要因と考えられる。 In particular, in terms of cost, poor productivity is considered as a factor.
現在商品化されている有機ELの殆どが、低分子材料を蒸着して成膜する、いわゆる蒸着法で製造されている。この蒸着法は精製が容易な低分子化合物を有機EL材料を用いることができる(高純度材料が得やすい)こと、更に積層構造を作るのが容易なことから、効率、寿命という面で非常に優れている。 Most of organic EL currently commercialized are manufactured by a so-called vapor deposition method in which a low molecular material is vapor deposited to form a film. In this vapor deposition method, an organic EL material can be used as a low-molecular compound that can be easily purified (a high-purity material can be easily obtained), and a laminated structure can be easily formed. Are better.
しかし、反面、10-4Pa以下という高真空条件下で蒸着を行うため、成膜する装置に制約が加わり、実際には小さい面積の基板にしか適用できず、さらに複数層積層するとなると成膜に時間がかかりスループットが低いことが欠点があり、また、製造可能な部材の大きさが限定されると同時に、部材の出し入れ工程が必要であり連続生産には不向きであるという問題点があった。 However, since vapor deposition is performed under a high vacuum condition of 10 −4 Pa or less, restrictions are imposed on the film forming apparatus, and in practice it can be applied only to a substrate with a small area. In addition, there is a drawback in that it takes a long time and the throughput is low, and the size of the member that can be manufactured is limited, and at the same time, a process for taking in and out the member is necessary, which is not suitable for continuous production. .
特に、照明用途や大面積の電子ディスプレイに適用する場合は問題となり、有機ELがそのようなアプリケーションに実用されていないひとつの原因となっている。 In particular, it is a problem when applied to lighting applications or large-area electronic displays, and organic EL is one of the causes that are not practically used for such applications.
一方、有機化合物層をスピンコート、インクジェット、印刷、スプレーといったプロセスで製造する塗布法は、常圧で薄膜を作製することできさらに大面積に均一な膜を作製するのに適しており、連続生産を可能とする手段のひとつとして、有機EL材料を含む溶液を用いた方法が提案されており、有機EL材料としては低分子材料、高分子材料を用いることが可能であるとされている。 On the other hand, coating methods that produce organic compound layers by processes such as spin coating, ink jet, printing, and spraying are suitable for producing thin films at normal pressure and for producing uniform films over a large area. As one of means for enabling the above, a method using a solution containing an organic EL material has been proposed, and it is said that a low molecular material or a high molecular material can be used as the organic EL material.
しかしながら、低分子材料を用いた塗布では、有機EL素子に用いられる有機材料の特性上、溶剤溶解性が近いものが多く、積層膜形成時に下層と上層の混合を適切に抑制することができず、高性能のEL素子を得ることは困難である。 However, in application using a low molecular weight material, many of the organic materials used in the organic EL element are close to solvent solubility, and it is not possible to appropriately suppress mixing of the lower layer and the upper layer when forming a laminated film. It is difficult to obtain a high-performance EL element.
積層膜形成時に下層と上層の混合を適切に抑制することにについては、一部極性のことなる溶媒を用いて有機化合物を積層する方法(例えば、特許文献1参照。)等が知られているが、構造が限定されるため、個々の材料に高い性能を望むことには限界がある。 For appropriately suppressing the mixing of the lower layer and the upper layer at the time of forming the laminated film, a method of laminating an organic compound using a solvent that is partially polar (see, for example, Patent Document 1) is known. However, because of the limited structure, there is a limit to desire high performance for individual materials.
また、高い発光効率、長寿命を同時に達成するためには、複数の機能層を積層することが望ましい。塗布法を用いて複数の層を積層するためには下層が上層の塗布液に溶解しないことが条件だが、数十nmオーダーという非常に薄い膜に対しては、わずかに溶解性を示す溶剤であっても下層の膜の一部が溶け出し、または溶媒によって界面が乱れてしまうという問題が生じる。 In order to achieve high luminous efficiency and long life at the same time, it is desirable to stack a plurality of functional layers. In order to stack a plurality of layers using the coating method, the lower layer must be insoluble in the upper coating solution, but for very thin films of the order of several tens of nm, a slightly soluble solvent is required. Even if it exists, the problem that a part of lower layer film | membrane melt | dissolves or an interface will be disturb | confused by a solvent arises.
このような下層材料の上層へのコンタミや界面の乱れは、素子の発光効率の低下や素子寿命の劣化を引き起こすため、改善の必要があり、これらの問題を解決するため、例えば高分子材料を用いることが提案されている。 Such contamination to the upper layer of the lower layer material and disturbance of the interface cause a decrease in the light emission efficiency of the device and a deterioration in the device life, and therefore need to be improved. To solve these problems, for example, a polymer material is used. It has been proposed to use.
しかし、一般的に高分子材料は精製が難しく、特に有機エレクトロルミネッセンス素子はごくわずかな不純物が素子の発光寿命を大きく低下させる原因になるため、適用が難しい。 However, in general, polymer materials are difficult to purify, and in particular, organic electroluminescence devices are difficult to apply because very few impurities can cause a significant decrease in the light emission lifetime of the device.
例えば、有機エレクトロルミネッセンス素子の構成層を製膜した後に、高分子量化するという技術があり、2つ以上のビニル基を有する材料を複数の層に添加する技術が開示され、重合反応は、陰極を積層する前の有機層製膜時点で紫外線や熱の照射で行う方法(例えば、特許文献2参照。)、同一層内の2分子間でディールスアルダー反応を起こさせて架橋させる製造方法(例えば、特許文献3参照。)等が挙げられる。 For example, there is a technique of increasing the molecular weight after forming a constituent layer of an organic electroluminescence element, and a technique of adding a material having two or more vinyl groups to a plurality of layers is disclosed. A method of performing irradiation with ultraviolet rays or heat at the time of forming an organic layer before laminating (see, for example, Patent Document 2), a production method of causing a Diels-Alder reaction between two molecules in the same layer (for example, , See Patent Document 3).
上記の技術は、いずれも製膜時または製膜直後(陰極を付ける前)に重合反応を完結させる方法であるが、有機EL素子の耐久性向上という実用上の観点からは、まだ、不十分であり、更なる素子の耐久性向上技術が求められている。
本発明の目的は、高い発光効率を示し、且つ、長寿命である有機EL素子の製造方法、有機EL素子、照明装置および表示装置を提供することである。 An object of the present invention is to provide an organic EL element manufacturing method, an organic EL element, an illumination device, and a display device that exhibit high luminous efficiency and have a long lifetime.
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.支持基板上に少なくとも陽極、陰極を有し、該陽極と該陰極間に少なくとも一層の発光層を含む有機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において、
有機エレクトロルミネッセンス素子材料前駆体を含有する、溶液または分散液を塗布して前駆体含有層を設ける工程、次いで、該前駆体含有層中の該有機エレクトロルミネッセンス素子材料前駆体を有機エレクトロルミネッセンス素子材料に変換処理して、有機層の少なくとも一層を形成する工程を有し、
該有機エレクトロルミネッセンス素子材料前駆体は、分子量が1700以下であり、
該有機エレクトロルミネッセンス素子材料前駆体が脱離基を有し、該脱離基が、エチレン基、カルボニル基、エステル基、カルボキシ基、ジアゾ基、スルホ基、カルボネート基、カルバメイト基、アミド基、スルフィンアミド基またはオキサリル基であり、
前記前駆体含有層中の有機エレクトロルミネッセンス素子材料前駆体の分子量Aと、該前駆体の変換処理により形成された有機エレクトロルミネッセンス素子材料の分子量Bとが、下記に示す不等式(1)を満たす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。
不等式(1)
分子量A>分子量B
1. In a method for producing an organic electroluminescent device having at least an anode and a cathode on a support substrate, and having an organic layer including at least one light emitting layer between the anode and the cathode,
Step of providing a precursor-containing layer by applying a solution or dispersion containing an organic electroluminescence element material precursor, and then converting the organic electroluminescence element material precursor in the precursor-containing layer into an organic electroluminescence element material A process of forming at least one organic layer,
The organic electroluminescence element material precursor has a molecular weight of 1700 or less,
The organic electroluminescent element material precursor has a leaving group, and the leaving group is an ethylene group, a carbonyl group, an ester group, a carboxy group, a diazo group, a sulfo group, a carbonate group, a carbamate group, an amide group, a sulfine. An amide group or an oxalyl group,
The molecular weight A of the organic electroluminescent element material precursor in the precursor-containing layer and the molecular weight B of the organic electroluminescent element material formed by the conversion treatment of the precursor satisfy the following inequality (1). The manufacturing method of the organic electroluminescent element characterized by these.
Inequality (1)
Molecular weight A> Molecular weight B
2.前記有機層を形成する工程により、隣接する2層の有機層を形成し、且つ、該有機層を形成する工程において、溶媒が同一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 organic electroluminescent device according to 1 above, wherein two adjacent organic layers are formed by the step of forming the organic layer, and the solvent is the same in the step of forming the organic layer. Manufacturing method.
3.前記有機層を形成する工程により、連続する3層の有機層を形成し、且つ、該3層の有機層を形成する工程において、溶媒が同一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。 3. 2. The organic material according to 1 above, wherein the organic layer is formed by the step of forming the organic layer, and the solvent is the same in the step of forming the organic layer of the three layers. Manufacturing method of electroluminescent element.
4.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により製造されたことを特徴とする有機エレクトロルミネッセンス素子。 4). An organic electroluminescence device manufactured by the method for manufacturing an organic electroluminescence device according to any one of 1 to 3 above .
5.前記有機エレクトロルミネッセンス素子材料前駆体を用いて形成された有機層を複数層有することを特徴とする前記4に記載の有機エレクトロルミネッセンス素子。 5. 5. The organic electroluminescence device according to 4 above, comprising a plurality of organic layers formed using the organic electroluminescence device material precursor.
6.前記有機エレクトロルミネッセンス素子材料前駆体を用いて形成された有機層のすくなくともひとつが、陰極層と発光層との間に設けられていることを特徴とする前記4または5に記載の有機エレクトロルミネッセンス素子。 6). 6. The organic electroluminescent element according to 4 or 5 , wherein at least one of the organic layers formed using the organic electroluminescent element material precursor is provided between a cathode layer and a light emitting layer. .
7.前記有機エレクトロルミネッセンス素子材料前駆体を用いて形成された有機層のすくなくともひとつが、陽極層と発光層との間に設けられていることを特徴とする前記4または5に記載の有機エレクトロルミネッセンス素子。 7). 6. The organic electroluminescence device according to 4 or 5 , wherein at least one of the organic layers formed using the organic electroluminescence device material precursor is provided between the anode layer and the light emitting layer. .
8.構成層として、リン光発光性化合物を含有する有機層を有することを特徴とする前記4〜7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。 8). 8. The organic electroluminescent element according to any one of 4 to 7 , wherein the constituent layer includes an organic layer containing a phosphorescent compound.
9.白色に発光することを特徴とする前記4〜8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。 9. 9. The organic electroluminescence device according to any one of 4 to 8 , which emits white light.
10.前記4〜9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を備えたことを特徴とする表示装置。 10. A display device comprising the organic electroluminescence element according to any one of 4 to 9 above .
11.前記4〜9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を備えたことを特徴とする照明装置。 11. An illumination device comprising the organic electroluminescence element according to any one of 4 to 9 above .
本発明により、高い発光効率を示し、且つ、長寿命である有機EL素子の製造方法、有機EL素子、照明装置および表示装置を提供することが出来た。 According to the present invention, it was possible to provide a method for manufacturing an organic EL element, an organic EL element, an illumination device, and a display device that exhibit high luminous efficiency and have a long lifetime.
本発明の有機EL素子材料の製造方法においては、請求項1〜5のいずれか1項に規定される構成により、有機EL素子材料前駆体を用いて、有機EL素子の構成層である少なくともひとつの有機層を形成することに成功した。 In the manufacturing method of the organic EL element material of the present invention, at least one of the constituent layers of the organic EL element using the organic EL element material precursor according to the configuration defined in any one of claims 1 to 5. Succeeded in forming an organic layer.
また、本発明の有機EL素子材料の製造方法を用いて製造された有機EL素子は、高い発光効率を示し、且つ、長い発光寿命を示すことがわかった。本発明では併せて、本発明の有機EL素子を備えた、照明装置及び表示装置を各々提供することができた。 Moreover, it turned out that the organic EL element manufactured using the manufacturing method of the organic EL element material of this invention shows high luminous efficiency, and a long luminescent lifetime. In addition, according to the present invention, an illumination device and a display device each including the organic EL element of the present invention can be provided.
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.
《有機EL素子の製造方法》
本発明の有機EL素子材料の製造方法について説明する。
<< Method for Manufacturing Organic EL Element >>
The manufacturing method of the organic EL element material of this invention is demonstrated.
本発明者等は、上記の問題点、即ち、有機EL素子構成層の積層膜形成時に下層と上層の混合を適切に抑制することを種々検討した結果、有機EL素子の構成層の形成時に、有機エレクトロルミネッセンス素子材料前駆体を用いて層形成する工程を適用することにより、積層膜形成時に下層と上層の混合を適切に抑制することに成功したものである。 As a result of various investigations to appropriately suppress the mixing of the lower layer and the upper layer at the time of forming the above-mentioned problem, that is, the laminated film of the organic EL element constituent layer, the present inventors, when forming the constituent layer of the organic EL element, By applying the step of forming a layer using an organic electroluminescence element material precursor, the mixing of the lower layer and the upper layer was successfully suppressed at the time of forming the laminated film.
即ち、本発明に係る有機エレクトロルミネッセンス素子材料前駆体(有機EL素子材料前駆体ともいう)は、指示基板上に、直接またはその他の構成層を介して、該前駆体を含む層(膜ともいう)を形成した後に、前記前駆体を有機EL素子材料に変換する処理を行うことにより、有機EL素子の構成層を形成する。 That is, the organic electroluminescent element material precursor (also referred to as an organic EL element material precursor) according to the present invention is a layer (also referred to as a film) containing the precursor on the indicator substrate directly or via another constituent layer. ), The constituent layer of the organic EL element is formed by performing a process of converting the precursor into an organic EL element material.
《変換処理》
本発明に係る変換処理について説明する。
<Conversion processing>
The conversion process according to the present invention will be described.
本発明において、『変換処理』とは、光照射(可視光、赤外線、紫外線、電子線、X線、中性子線、α線等のエネルギー線が挙げられる。)、加熱処理等により、前駆体を形成する化学構造が変化する処理と定義される。 In the present invention, “conversion treatment” means that the precursor is irradiated by light irradiation (including energy rays such as visible light, infrared rays, ultraviolet rays, electron beams, X-rays, neutron rays, and α rays), heat treatment, and the like. It is defined as a process in which the chemical structure formed changes.
中でも、本発明に係る変換処理においては、紫外線照射や加熱処理が好ましく用いられる。加熱処理としては、50℃〜200℃の範囲が好ましく、また、加熱時間は製造効率アップの観点から、1秒〜30分の範囲が好ましい。 Among these, in the conversion treatment according to the present invention, ultraviolet irradiation or heat treatment is preferably used. The heat treatment is preferably in the range of 50 ° C. to 200 ° C., and the heating time is preferably in the range of 1 second to 30 minutes from the viewpoint of increasing production efficiency.
また、紫外線処理に用いる光源としては、例えば、スポット光源 LIGHTNINGCURE LC8(浜松ホトニクス製)が挙げられる。 Moreover, as a light source used for an ultraviolet-ray process, the spot light source LIGHTNINGCURE LC8 (made by Hamamatsu Photonics) is mentioned, for example.
本発明に係る有機EL素子材料前駆体は、変換処理により、有機EL素子材料に変換するが、上記の変換処理の前後において、構造が変化し、有機EL素子構成層の塗布(溶液塗布)による構成層形成に用いる溶媒への溶解性が大きく変化する化合物である。 The organic EL element material precursor according to the present invention is converted into an organic EL element material by a conversion process. However, the structure changes before and after the conversion process, and the organic EL element component layer is applied (solution application). It is a compound that greatly changes the solubility in a solvent used for forming a constituent layer.
上記のように変換処理の前後において、有機EL素子構成層の塗布(溶液調製)に用いる溶媒に対する溶解性調整の観点から、前駆体含有層中の有機エレクトロルミネッセンス素子材料前駆体の分子量Aと、該前駆体の変換処理により形成された有機エレクトロルミネッセンス素子材料の分子量Bとが、下記の不等式(1)を満たすことが好ましい。 Before and after the conversion treatment as described above, from the viewpoint of adjusting the solubility in the solvent used for the application (solution preparation) of the organic EL element constituent layer, the molecular weight A of the organic electroluminescence element material precursor in the precursor-containing layer, It is preferable that the molecular weight B of the organic electroluminescence element material formed by the conversion process of the precursor satisfies the following inequality (1).
不等式(1)
分子量A>分子量B
ここで、上記の不等式(1)は、有機エレクトロルミネッセンス素子材料前駆体から有機エレクトロルミネッセンス素子材料へと化学構造が変化する時に、前駆体の部分構造をの変化、例えば、置換基の脱離、化学結合の開裂等が起こることで、前駆体の分子量Aが変化すること等が挙げられる等が好ましい態様として挙げられる。
Inequality (1)
Molecular weight A> Molecular weight B
Here, the above inequality (1) indicates that when the chemical structure is changed from the organic electroluminescent element material precursor to the organic electroluminescent element material, the partial structure of the precursor is changed, for example, elimination of substituents, A preferred embodiment is that the molecular weight A of the precursor changes due to the occurrence of chemical bond cleavage or the like.
また、置換基の脱離、化学結合の開裂等が起こる場合には、脱離した該置換基や、化学結合の開裂によって生じた分子が、有機エレクトロルミネッセンス素子材料、有機エレクトロルミネッセンス素子の特性に好ましくない影響を与えないことが好ましく、更には、有機エレクトロルミネッセンス素子の系外にすみやかに除去しやすいものであることが好ましい。 In addition, when elimination of a substituent, cleavage of a chemical bond, or the like occurs, the desorbed substituent or a molecule generated by cleavage of a chemical bond may cause the characteristics of the organic electroluminescence element material or the organic electroluminescence element. It is preferable not to have an unfavorable influence, and further, it is preferable that the organic electroluminescence element is easily removed out of the system.
本発明の有機EL素子の製造方法は、上記のような構造変化をおこす化合物を考案することにより、高い性能を示す、有機EL素子材料を効率的に積層する方法を提案するものであり、有機EL素子材料前駆体を用いる製造方法により、従来公知の高真空等の特殊な条件を使用することなく、連続的な有機EL素子の製造を可能とするものである。 The organic EL device manufacturing method of the present invention proposes a method for efficiently laminating organic EL device materials that exhibit high performance by devising a compound that causes structural changes as described above. The production method using the EL element material precursor enables continuous production of organic EL elements without using special conditions such as conventionally known high vacuum.
本発明に係る有機エレクトロルミネッセンス素子材料前駆体としては、後述する有機EL素子構成に用いられる、各種材料(発光層のホスト材料、ドーパント、正孔輸送材料、正孔阻止材料、電子注入材料、電子輸送材料、正孔注入材料等)が前駆体合成の母核として用いることができる。 As the organic electroluminescence device material precursor according to the present invention, various materials (emission layer host material, dopant, hole transport material, hole blocking material, electron injection material, electron used for the organic EL device configuration described later) Transport materials, hole injection materials, etc.) can be used as the host nucleus for precursor synthesis.
以下、本発明に係る有機エレクトロルミネッセンス素子材料前駆体として用いられる化合物の具体例を示すが、本発明はこれらに限定されない。 Hereinafter, although the specific example of the compound used as an organic electroluminescent element material precursor which concerns on this invention is shown, this invention is not limited to these.
本発明に係る有機エレクトロルミネッセンス素子材料前駆体の合成は、Chem.Lett.,2002,2,134〜135、Chem.Commun.1998,1661〜1662、J.Org.Chem.,1986,51,2139、J.Chem.Sci.,Perkin Trans.1,1996,3161、J.Am.Chem.Soc.,2004,126,12740、J.Am.Chem.Soc.,2004,126,1596に記載の文献を参照して合成することができる。 The synthesis of the organic electroluminescence device material precursor according to the present invention is described in Chem. Lett. , 2002, 2, 134-135, Chem. Commun. 1998, 1661-1662, J. MoI. Org. Chem. 1986, 51, 2139; Chem. Sci. Perkin Trans. 1, 1996, 3161; Am. Chem. Soc. 2004, 126, 12740; Am. Chem. Soc. , 2004, 126, 1596, and can be synthesized.
《有機EL素子の構成層》
本発明の有機薄膜素子の製造方法により、製造される素子としては、有機エレクトロルミネッセンス素子(有機El素子)が一例としてあげられる。
<< Constituent layers of organic EL elements >>
As an example of an element manufactured by the method for manufacturing an organic thin film element of the present invention, an organic electroluminescence element (organic El element) can be given.
本発明の有機EL素子の構成層について説明する。本発明において、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。 The constituent layers of the organic EL element of the present invention will be described. In this invention, although the preferable specific example of the layer structure of an organic EL element 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
本発明の有機EL素子においては、青色発光層の発光極大波長は430nm〜480nmにあるものが好ましく、緑色発光層は発光極大波長が510nm〜550nm、赤色発光層は発光極大波長が600nm〜640nmの範囲にある単色発光層であることが好ましく、これらを用いた表示装置が好ましく用いられる。
(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 In the organic EL device of the present invention, the blue light emitting layer preferably has a light emission maximum wavelength of 430 nm to 480 nm, and the green light emitting layer has a light emission maximum wavelength of 510 nm to 550 nm, The red light emitting layer is preferably a monochromatic light emitting layer having a light emission maximum wavelength in the range of 600 nm to 640 nm, and a display device using these is preferably used.
また、これらの少なくとも3層の発光層を積層して白色発光層としたものでもよく、更に、発光層間には非発光性の中間層を有していてもよい。本発明の有機EL素子としては白色発光層であることが好ましく、これらを用いた照明装置が好ましく用いられる。 Further, a white light emitting layer may be formed by laminating at least three light emitting layers, and a non-light emitting intermediate layer may be provided between the light emitting layers. The organic EL element of the present invention is preferably a white light emitting layer, and an illumination device using these is preferably used.
本発明の有機EL素子を構成する各層について説明する。 Each layer which comprises the organic EL element of this invention is demonstrated.
《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.
発光層の膜厚の総和は特に制限はないが、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、かつ、駆動電流に対する発光色の安定性向上の観点から、2nm〜5μmの範囲に調整することが好ましく、さらに好ましくは2nm〜200nmの範囲に調整され、特に好ましくは、10nm〜20nmの範囲である。 The total film thickness of the light emitting layer is not particularly limited, but from the viewpoint of improving the uniformity of the film, preventing unnecessary application of high voltage during light emission, and improving the stability of the emission color with respect to the drive current. It is preferable to adjust in the range of 2 nm to 5 μm, more preferably in the range of 2 nm to 200 nm, and particularly preferably in the range of 10 nm to 20 nm.
発光層の作製には、後述する発光ドーパントやホスト化合物を、例えば、真空蒸着法、スピンコート法、キャスト法、LB法、インクジェット法等の公知の薄膜化法により製膜して形成することができる。 For the production of the light-emitting layer, a light-emitting dopant or a host compound, which will be described later, is formed and formed by a known thinning method such as a vacuum deposition method, a spin coating method, a casting method, an LB method, or an ink-jet method. it can.
本発明の有機EL素子の発光層には、発光ホスト化合物と、発光ドーパント(リン光ドーパント(リン光発光性ドーパントともいう)や蛍光ドーパント等)の少なくとも1種類とを含有することが好ましい。 The light emitting layer of the organic EL device of the present invention preferably contains a light emitting host compound and at least one kind of light emitting dopant (such as a phosphorescent dopant (also referred to as a phosphorescent dopant) or a fluorescent dopant).
(ホスト化合物(発光ホスト等ともいう))
本発明に用いられるホスト化合物について説明する。
(Host compound (also called luminescent host))
The host compound used in the present invention will be described.
ここで、本発明においてホスト化合物とは、発光層に含有される化合物の内でその層中での質量比が20%以上であり、且つ室温(25℃)においてリン光発光のリン光量子収率が、0.1未満の化合物と定義される。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。 Here, the host compound in the present invention is a phosphorescent quantum yield of phosphorescence emission at a room temperature (25 ° C.) having a mass ratio of 20% or more in the compound contained in the light emitting layer. Is defined as a compound of less than 0.1. 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.
ホスト化合物としては、公知のホスト化合物を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。ホスト化合物を複数種用いることで、電荷の移動を調整することが可能であり、有機EL素子を高効率化することができる。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 host compound, known host compounds may be used alone or in combination of two or more. By using a plurality of types of host compounds, it is possible to adjust the movement of charges, and the organic EL element can be made highly efficient. 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.
また、本発明に用いられる発光ホストとしては、従来公知の低分子化合物でも、繰り返し単位をもつ高分子化合物でもよく、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(蒸着重合性発光ホスト)でも良い。 The light emitting host used in the present invention may be a conventionally known low molecular compound or a high molecular compound having a repeating unit, and a low molecular compound having a polymerizable group such as a vinyl group or an epoxy group (deposition polymerization property). Light emitting host).
併用してもよい公知のホスト化合物としては、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 a known host compound 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 being increased in wavelength, and has a high Tg (glass transition temperature) is preferable.
公知のホスト化合物の具体例としては、以下の文献に記載されている化合物が挙げられる。 Specific examples of known host compounds 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.
(発光ドーパント)
本発明に係る発光ドーパントについて説明する。
(Luminescent dopant)
The light emitting dopant according to the present invention will be described.
本発明に係る発光ドーパントとしては、蛍光ドーパント(蛍光性化合物ともいう)、リン光ドーパント(リン光発光体、リン光性化合物、リン光発光性化合物等ともいう)を用いることができるが、より発光効率の高い有機EL素子を得る観点からは、本発明の有機EL素子の発光層や発光ユニットに使用される発光ドーパント(単に、発光材料ということもある)としては、上記のホスト化合物を含有すると同時に、リン光ドーパントを含有することが好ましい。 As the light-emitting dopant according to the present invention, a fluorescent dopant (also referred to as a fluorescent compound) or a phosphorescent dopant (also referred to as a phosphorescent emitter, a phosphorescent compound, a phosphorescent compound, or the like) can be used. From the viewpoint of obtaining an organic EL device with high luminous efficiency, the light emitting dopant used in the light emitting layer or the light emitting unit of the organic EL device of the present invention (sometimes simply referred to as a light emitting material) contains the above host compound. At the same time, it is preferable to contain a phosphorescent dopant.
(リン光ドーパント)
本発明に係るリン光ドーパントについて説明する。
(Phosphorescent dopant)
The phosphorescent dopant according to the present invention will be described.
本発明に係るリン光ドーパントは、励起三重項からの発光が観測される化合物であり、具体的には、室温(25℃)にてリン光発光する化合物であり、リン光量子収率が、25℃において0.01以上の化合物であると定義されるが、好ましいリン光量子収率は0.1以上である。 The phosphorescent dopant according to the present invention is a compound in which light emission from an excited triplet is observed. Specifically, the phosphorescent dopant is a compound that emits phosphorescence at room temperature (25 ° C.) and has a phosphorescence quantum yield of 25. Although it is defined as a compound of 0.01 or more at ° C., 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.
リン光ドーパントの発光は原理としては2種挙げられ、一つはキャリアが輸送されるホスト化合物上でキャリアの再結合が起こってホスト化合物の励起状態が生成し、このエネルギーをリン光ドーパントに移動させることでリン光ドーパントからの発光を得るというエネルギー移動型、もう一つはリン光ドーパントがキャリアトラップとなり、リン光ドーパント上でキャリアの再結合が起こりリン光ドーパントからの発光が得られるというキャリアトラップ型であるが、いずれの場合においても、リン光ドーパントの励起状態のエネルギーはホスト化合物の励起状態のエネルギーよりも低いことが条件である。 There are two types of light emission of phosphorescent dopants in principle. One is the recombination of carriers on the host compound to which carriers are transported to generate an excited state of the host compound, and this energy is transferred to the phosphorescent dopant. The energy transfer type that obtains light emission from the phosphorescent dopant, and the other is that the phosphorescent dopant becomes a carrier trap, carrier recombination occurs on the phosphorescent dopant, and light emission from the phosphorescent dopant is obtained. Although it is a trap type, in any case, the excited state energy of the phosphorescent dopant is required to be lower than the excited state energy of the host compound.
リン光ドーパントは、有機EL素子の発光層に使用される公知のものの中から適宜選択して用いることができる。 The phosphorescent dopant can be appropriately selected from known materials used for the light emitting layer of the organic EL device.
本発明に係るリン光ドーパントとしては、好ましくは元素周期表で8族〜10族の金属を含有する錯体系化合物であり、さらに好ましくはイリジウム化合物、オスミウム化合物、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, more preferably an iridium compound, an osmium compound, or a platinum compound (platinum complex compound). Rare earth complexes, most preferably iridium compounds.
以下に、リン光ドーパントとして用いられる化合物の具体例を示すが、本発明はこれらに限定されない。これらの化合物は、例えば、Inorg.Chem.40巻、1704〜1711に記載の方法等により合成できる。 Although the specific example of the compound used as a phosphorescence dopant below is shown, this invention is not limited to these. These compounds are described, for example, in Inorg. Chem. 40, 1704-1711, and the like.
(蛍光ドーパント(蛍光性化合物ともいう))
蛍光ドーパント(蛍光性化合物)としては、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。
(Fluorescent dopant (also called fluorescent compound))
Fluorescent dopants (fluorescent compounds) include coumarin dyes, pyran dyes, cyanine dyes, croconium dyes, squalium dyes, oxobenzanthracene dyes, fluorescein dyes, rhodamine dyes, pyrylium dyes, perylene dyes Examples thereof include dyes, stilbene dyes, polythiophene dyes, and rare earth complex phosphors.
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、電子注入層と正孔注入層があり、上記の如く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 is provided as necessary, and there are an electron injection layer and a hole injection layer, and as described above, it exists 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. May be.
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」(123〜166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) in detail, 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.
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, etc., specifically, strontium, aluminum, etc. Examples include a metal buffer layer represented by an alkali metal compound buffer layer represented by lithium fluoride, an alkaline earth metal compound buffer layer represented by magnesium fluoride, and an oxide buffer layer represented by aluminum oxide.
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、上記の如く有機化合物薄膜の基本構成層の他に必要に応じて設けられるものである。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。
<Blocking layer: hole blocking layer, electron blocking layer>
The blocking layer is provided as necessary in addition to the basic constituent layer of the organic compound thin film as described above. 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。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。 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. 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素子の正孔阻止層は、発光層に隣接して設けられていることが好ましい。 The hole blocking layer of the organic EL device of the present invention is preferably provided adjacent to the light emitting layer.
正孔阻止層には、前述のホスト化合物として挙げたアザカルバゾール誘導体を含有することが好ましい。 The hole blocking layer preferably contains the azacarbazole derivative mentioned as the host compound.
また、本発明においては、複数の発光色の異なる複数の発光層を有する場合、その発光極大波長が最も短波にある発光層が、全発光層中、最も陽極に近いことが好ましいが、このような場合、該最短波層と該層の次に陽極に近い発光層との間に正孔阻止層を追加して設けることが好ましい。更には、該位置に設けられる正孔阻止層に含有される化合物の50質量%以上が、前記最短波発光層のホスト化合物に対しそのイオン化ポテンシャルが0.3eV以上大きいことが好ましい。 In the present invention, when a plurality of light emitting layers having different light emission colors are provided, the light emitting layer having the shortest wavelength of light emission is preferably closest to the anode among all the light emitting layers. In this case, it is preferable to additionally provide a hole blocking layer between the shortest wave layer and the light emitting layer next to the anode next to the anode. Furthermore, it is preferable that 50% by mass or more of the compound contained in the hole blocking layer provided at the position has an ionization potential of 0.3 eV or more larger than the host compound of the shortest wave emitting layer.
イオン化ポテンシャルは化合物のHOMO(最高被占分子軌道)レベルにある電子を真空準位に放出するのに必要なエネルギーで定義され、例えば下記に示すような方法により求めることができる。 The ionization potential is defined by the energy required to emit an electron at the HOMO (highest occupied molecular orbital) level of the compound to the vacuum level, and can be obtained by the following method, for example.
(1)米国Gaussian社製の分子軌道計算用ソフトウェアであるGaussian98(Gaussian98、Revision A.11.4,M.J.Frisch,et al,Gaussian,Inc.,Pittsburgh PA,2002.)を用い、キーワードとしてB3LYP/6−31G*を用いて構造最適化を行うことにより算出した値(eV単位換算値)の小数点第2位を四捨五入した値としてイオン化ポテンシャルを求めることができる。この計算値が有効な背景には、この手法で求めた計算値と実験値の相関が高いためである。 (1) Keywords using Gaussian 98 (Gaussian 98, Revision A.11.4, MJ Frisch, et al, Gaussian, Inc., Pittsburgh PA, 2002.), which is molecular orbital calculation software manufactured by Gaussian, USA. The ionization potential can be obtained as a value obtained by rounding off the second decimal place of the value (eV unit converted value) calculated by performing structural optimization using B3LYP / 6-31G *. This calculation value is effective because the correlation between the calculation value obtained by this method and the experimental value is high.
(2)イオン化ポテンシャルは光電子分光法で直接測定する方法により求めることもできる。例えば、理研計器社製の低エネルギー電子分光装置「Model AC−1」を用いて、あるいは紫外光電子分光として知られている方法を好適に用いることができる。 (2) The ionization potential can also be obtained by a method of directly measuring by photoelectron spectroscopy. For example, a method known as ultraviolet photoelectron spectroscopy can be suitably used by using a low energy electron spectrometer “Model AC-1” manufactured by Riken Keiki Co., Ltd.
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電子阻止層として用いることができる。本発明に係る正孔阻止層、電子輸送層の膜厚としては、好ましくは3nm〜100nmであり、更に好ましくは5nm〜30nmである。 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 as needed. The film thickness of the hole blocking layer and the electron transport 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に含まれる。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, a hole injection layer and an electron blocking layer are also included in the 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 two more described in US Pat. No. 5,061,569 Having a condensed aromatic ring of, for example, 4,4'-bis [N- (1-naphthyl) -N-phenylamino] biphenyl (NPD), JP-A-4-308 4,4 ', 4 "-tris [N- (3-methylphenyl) -N-phenylamino] triphenylamine in which three triphenylamine units described in Japanese Patent No. 88 are linked in a starburst type ( MTDATA) 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、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、LB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。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5nm〜200nmである。この正孔輸送層は上記材料の1種または2種以上からなる一層構造であってもよい。 The hole transport layer can be formed by thinning the hole transport material by a known method such as a vacuum deposition method, a spin coating method, a casting method, a printing method including an ink jet method, or an LB method. it can. 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 nm-200 nm. The hole transport layer may have a single layer structure composed of one 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に含まれる。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, an electron injection layer and a hole blocking layer are also included in the electron transport layer. The electron transport layer can be provided as a single layer or a plurality of layers.
従来、単層の電子輸送層、及び複数層とする場合は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る。 Conventionally, in the case of a single electron transport layer and a plurality of layers, an electron transport material (also serving as a hole blocking material) used for an electron transport layer adjacent to the light emitting layer on the cathode side is injected from the cathode. Any material may be used as long as it has a function of transferring electrons to the light-emitting layer, and any material can be selected from conventionally known compounds.
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。 Examples include nitro-substituted fluorene derivatives, diphenylquinone derivatives, thiopyran dioxide derivatives, carbodiimides, fluorenylidenemethane derivatives, anthraquinodimethane and anthrone derivatives, oxadiazole derivatives, and the like.
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。 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.
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。 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(Alq3)、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 3 ), 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), etc., 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 electron transport materials.
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。 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.
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, 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、LB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。 The electron transport layer can be 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 ink jet method, or an LB 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1種または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 one or more of the above materials.
また、不純物をドープしたn性の高い電子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、同10−270172号公報、特開2000−196140号公報、同2001−102175号公報、J.Appl.Phys.,95,5773(2004)等に記載されたものが挙げられる。 Further, an electron transport layer having a high n property doped with impurities can also be used. Examples thereof include JP-A-4-297076, JP-A-10-270172, JP-A-2000-196140, 2001-102175, J.A. Appl. Phys. 95, 5773 (2004), and the like.
本発明においては、このようなn性の高い電子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 an electron transport layer having such a high n property because an element with lower power consumption can be manufactured.
《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)、SnO2、ZnO等の導電性透明材料が挙げられる。また、IDIXO(In2O3−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 substances 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。 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.
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。 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。 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.
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。 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(Al2O3)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(Al2O3)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。 The cathode can be produced by forming a thin film of these electrode materials by 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.
尚、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。 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1nm〜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 by the film thickness of 1 nm-20 nm to a cathode, the 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(商品名JSR社製)あるいはアペル(商品名三井化学社製)といったシクロオレフィン系樹脂等を挙げられる。 Examples of the resin film include polyesters such as polyethylene terephthalate (PET) and polyethylene naphthalate (PEN), polyethylene, polypropylene, cellophane, cellulose diacetate, cellulose triacetate, 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 Cycloolefin resins such as polyetherimide, polyetherketoneimide, polyamide, fluororesin, nylon, polymethylmethacrylate, acrylic or polyarylate, Arton (trade name, manufactured by JSR) or Appel (trade name, manufactured by Mitsui Chemicals) Can be mentioned.
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、JIS K 7129−1992に準拠した方法で測定された、水蒸気透過度(25±0.5℃、相対湿度(90±2)%RH)が0.01g/(m2・24h)以下のバリア性フィルムであることが好ましく、更には、JIS K 7126−1987に準拠した方法で測定された酸素透過度が、10-3ml/(m2・24h・MPa)以下、水蒸気透過度が、10-5g/(m2・24h)以下の高バリア性フィルムであることが好ましい。 On the surface of the resin film, an inorganic film, an organic film or a hybrid film of both may be formed. , Relative humidity (90 ± 2)% RH) is preferably 0.01 g / (m 2 · 24 h) or less, and further, oxygen measured by a method according to JIS K 7126-1987. A high barrier film having a permeability of 10 −3 ml / (m 2 · 24 h · MPa) or less and a water vapor permeability of 10 −5 g / (m 2 · 24 h) 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。 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.
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。 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EL素子の発光の室温における外部取り出し効率は、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 efficiency at room temperature of light emission of the organic EL 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。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/(m2・24h・MPa)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/(m2・24h)以下のものであることが好ましい。 In the present invention, a polymer film and a metal film can be preferably used because the element can be thinned. Furthermore, the polymer film has an oxygen permeability of 1 × 10 −3 ml / (m 2 · 24 h · MPa) or less measured by a method according to JIS K 7126-1987, and a method according to JIS K 7129-1992. It is preferable that the water vapor permeability (25 ± 0.5 ° C., relative humidity (90 ± 2)% RH) measured in (1) is 1 × 10 −3 g / (m 2 · 24 h) 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。 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.
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。 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EL素子が熱処理により劣化する場合があるので、室温から80℃までに接着硬化できるものが好ましい。また、前記接着剤中に乾燥剤を分散させておいてもよい。封止部分への接着剤の塗布は市販のディスペンサーを使ってもよいし、スクリーン印刷のように印刷してもよい。 In addition, since an organic EL element may deteriorate by heat processing, what can be adhesive-hardened 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。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。 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. 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.
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。 The method for forming these films is not particularly limited. For example, vacuum deposition, sputtering, reactive sputtering, molecular beam epitaxy, cluster-ion beam method, ion plating method, plasma polymerization method, atmospheric pressure plasma A 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 is also possible. 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。
《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.
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。 As a material that can be used for this, the same glass plate, polymer plate / film, metal plate / film, and the like used for the sealing can be used, but the polymer film is light and thin. Is preferably used.
《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。
《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.
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。 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。 Examples of the low refractive index layer include aerogel, porous silica, magnesium fluoride, and a fluorine-based polymer.
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。 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。 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.
この方法は回折格子が1次の回折や2次の回折といった所謂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。 This method uses the property that the diffraction grating can change the direction of light to a specific direction different from refraction by so-called Bragg diffraction such as first-order diffraction and second-order 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。 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.
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。 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、住友スリーエム社製輝度上昇フィルム(BEF)等を用いることができる。 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, a brightness enhancement film (BEF) manufactured by Sumitomo 3M Limited can be used.
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 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.
《有機薄膜素子の用途》
本発明の有機薄膜素子は、有機EL素子、表示デバイス、ディスプレイ、各種発光光源として用いることができる。発光光源として、例えば、照明装置(家庭用照明、車内照明)、時計や液晶用バックライト、看板広告、信号機、光記憶媒体の光源、電子写真複写機の光源、光通信処理機の光源、光センサーの光源等が挙げられるがこれに限定するものではないが、特に液晶表示装置のバックライト、照明用光源としての用途に有効に用いることができる。
<< Applications of organic thin film elements >>
The organic thin film element of this invention can be used as an organic EL element, a display device, a display, and various light emission light sources. For example, lighting devices (home lighting, interior lighting), clock and liquid crystal backlights, billboard advertisements, traffic lights, light sources of optical storage media, light sources of electrophotographic copying machines, light sources of optical communication processors, light Although the light source of a sensor etc. are mentioned, It is not limited to this, Especially, it can use effectively for the use as a backlight of a liquid crystal display device, and a light source for illumination.
また、本発明の有機薄膜素子の製造においては、必要に応じ成膜時にメタルマスクやインクジェットプリンティング法等でパターニングを施してもよい。パターニングする場合は、電極のみをパターニングしてもよいし、電極と発光層をパターニングしてもよいし、素子全層をパターニングしてもよく、素子の作製においては、従来公知の方法を用いることができる。 Further, in the production of the organic thin film element of the present invention, patterning may be performed by a metal mask, an ink jet printing method, or the like as needed during film formation. In the case of patterning, only the electrode may be patterned, the electrode and the light emitting layer may be patterned, or the entire layer of the element may be patterned. In the fabrication of the element, a conventionally known method is used. Can do.
本発明の有機EL素子や本発明に係る化合物の発光する色は、「新編色彩科学ハンドブック」(日本色彩学会編、東京大学出版会、1985)の108頁の図4.16において、分光放射輝度計CS−1000(コニカミノルタセンシング社製)で測定した結果をCIE色度座標に当てはめたときの色で決定される。
The light emission color of the organic EL device of the present invention and the compound according to the present invention is shown in FIG. 4.16 on
また、本発明の有機EL素子が白色素子の場合には、白色とは、2度視野角正面輝度を上記方法により測定した際に、1000Cd/m2でのCIE1931表色系における色度がX=0.33±0.07、Y=0.33±0.1の領域内にあることを言う。 Further, when the organic EL element of the present invention is a white element, white means that the chromaticity in the CIE1931 color system at 1000 Cd / m 2 is X when the 2-degree viewing angle front luminance is measured by the above method. = 0.33 ± 0.07 and Y = 0.33 ± 0.1.
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、実施例に用いられる化合物を下記に示す。 EXAMPLES Hereinafter, although an Example demonstrates this invention, this invention is not limited to these. In addition, the compound used for an Example is shown below.
実施例1
《有機EL素子1−1の作製》
陽極として100mm×100mm×1.1mmのガラス基板上にITO(インジウムチンオキシド)を100nm製膜した透明基板(NHテクノグラス社製NA45)にパターニングを行った後、このITO透明電極を設けた透明支持基板をイソプロピルアルコールで超音波洗浄し、乾燥窒素ガスで乾燥し、UVオゾン洗浄を5分間行なった。
Example 1
<< Production of Organic EL Element 1-1 >>
A transparent substrate (NA Techno Glass NA45), in which ITO (Indium Tin Oxide) is formed to 100 nm on a 100 mm × 100 mm × 1.1 mm glass substrate as an anode, is patterned, and this ITO transparent electrode is provided. The support substrate was ultrasonically cleaned with isopropyl alcohol, dried with dry nitrogen gas, and UV ozone cleaned for 5 minutes.
この基板を市販のスピンコータに取り付け、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社製、Baytron P Al 4083)を純水で70%に希釈した溶液を3000rpm、30秒でスピンコート法により成膜した後、200℃にて1時間乾燥し、膜厚30nmの正孔注入層を設けた。 This substrate was attached to a commercially available spin coater, and a solution obtained by diluting poly (3,4-ethylenedioxythiophene) -polystyrene sulfonate (PEDOT / PSS, Bayer, Baytron P Al 4083) to 70% with pure water at 3000 rpm, After forming a film by spin coating in 30 seconds, the film was dried at 200 ° C. for 1 hour to provide a hole injection layer having a thickness of 30 nm.
この透明支持基板を市販の真空蒸着装置の基板ホルダーに固定し、一方、モリブデン製抵抗加熱ボートにα−NPDを200mg入れ、別のモリブデン製抵抗加熱ボートにホスト化合物としてCBPを200mg入れ、別のモリブデン製抵抗加熱ボートにIr−16を100mg入れ、更に別のモリブデン製抵抗加熱ボートにAlq3を200mg入れ、真空蒸着装置に取付けた。 This transparent support substrate is fixed to a substrate holder of a commercially available vacuum deposition apparatus, while 200 mg of α-NPD is put in a molybdenum resistance heating boat, and 200 mg of CBP as a host compound is put in another resistance heating boat made of molybdenum. 100 mg of Ir-16 was put in a resistance heating boat made of molybdenum, and 200 mg of Alq 3 was put in another resistance heating boat made of molybdenum, and attached to a vacuum deposition apparatus.
次いで、真空槽を4×10-4Paまで減圧した後、α−NPDの入った前記加熱ボートに通電して加熱し、蒸着速度0.1nm/秒で透明支持基板に蒸着し、膜厚40nmの正孔輸送層を設けた。 Next, after the pressure in the vacuum chamber was reduced to 4 × 10 −4 Pa, the heating boat containing α-NPD was energized and heated, and deposited on the transparent support substrate at a deposition rate of 0.1 nm / second. The hole transport layer was provided.
更に、CBPとIr−16の入った前記加熱ボートに通電して加熱し、それぞれ蒸着速度0.2nm/秒、0.012nm/秒で前記正孔輸送層上に共蒸着して、膜厚40nmの発光層を設けた。なお、蒸着時の基板温度は室温であった。 Furthermore, the heating boat containing CBP and Ir-16 was energized and heated, and co-deposited on the hole transport layer at a deposition rate of 0.2 nm / second and 0.012 nm / second, respectively, to obtain a film thickness of 40 nm. The light emitting layer was provided. In addition, the substrate temperature at the time of vapor deposition was room temperature.
この基板を再びスピンコータに取り付け、バソキュプロイン(BCP)60mgをトルエン6mlに溶解した溶液を用い、1000rpm、30秒の条件下、スピンコートし(膜厚約10nm)、60℃で1時間真空乾燥した後、180℃で1時間加熱処理し、正孔阻止層(膜厚約40nm)を設けた。 This substrate was again attached to the spin coater, spin-coated under a condition of 1000 rpm for 30 seconds using a solution in which 60 mg of bathocuproine (BCP) was dissolved in toluene (film thickness of about 10 nm), and vacuum-dried at 60 ° C. for 1 hour. Then, heat treatment was performed at 180 ° C. for 1 hour to provide a hole blocking layer (film thickness of about 40 nm).
続いて、Alq3の入った前記加熱ボートに通電して加熱し、蒸着速度0.1nm/秒で 前記正孔阻止層上に蒸着して、更に膜厚40nmの電子輸送層を設けた。なお、蒸着時の基板温度は室温であった。 Subsequently, the heating boat containing Alq 3 was energized and heated, and was deposited on the hole blocking layer at a deposition rate of 0.1 nm / second to further provide an electron transport layer having a thickness of 40 nm. In addition, the substrate temperature at the time of vapor deposition was room temperature.
加熱処理終了後、フッ化リチウム0.5nm及びアルミニウム110nmを蒸着して陰極を形成し、有機EL素子1−1を作製した。 After completion of the heat treatment, 0.5 nm of lithium fluoride and 110 nm of aluminum were deposited to form a cathode, and an organic EL element 1-1 was produced.
《有機EL素子1−2〜1−5の作製》
有機EL素子1−1の作製において、正孔阻止層として用いているBCP及びその塗布溶媒を下記に示すとおりに置き換えた以外は有機EL素子1−1と同じ方法で1−2〜1−5を作製した。
<< Production of Organic EL Elements 1-2 to 1-5 >>
In the preparation of the organic EL device 1-1, the BCP and the coating solvent is used as the hole blocking layer was replaced as shown below in the same manner as the organic EL element 1-1 1-2~1-5 Was made.
尚、有機EL素子1−3〜1−5については、正孔阻止層の形成時に、本発明に係る有機エレクトロルミネッセンス素子材料前駆体として、例示化合物3−3、3−5、3−9を各々含有するシクロヘキサン溶液が用いられ、発光層に該前駆体を含む層が形成された後、180℃、1時間の加熱処理が行われて、前記前駆体が各々、正孔阻止材料に変換され、前記正孔阻止材料を含有する正孔阻止層が各々形成された。 In addition, about organic EL element 1-3 to 1-5, exemplary compound 3-3, 3-5, 3-9 is used as an organic electroluminescent element material precursor based on this invention at the time of formation of a hole-blocking layer. Each of the cyclohexane solutions contained is used, and after the layer containing the precursor is formed in the light emitting layer, heat treatment is performed at 180 ° C. for 1 hour to convert each of the precursors into a hole blocking material. Each of the hole blocking layers containing the hole blocking material was formed.
《有機EL素子1−1〜1−5の評価》
以下のようにして作製した有機EL素子1−1〜1−5の評価を行った。
<< Evaluation of Organic EL Elements 1-1 to 1-5 >>
The organic EL elements 1-1 to 1-5 produced as follows were evaluated.
《外部取りだし量子効率》
作製した有機EL素子1−1〜1−5の各々について、23℃、乾燥窒素ガス雰囲気下で2.5mA/cm2の定電流を印加した時の外部取り出し量子効率(%)を測定し、下記の表1に示す。測定には、分光放射輝度計CS−1000(ミノルタ製)を用いた。
《External extraction quantum efficiency》
About each of the produced organic EL elements 1-1 to 1-5, an external extraction quantum efficiency (%) was measured when a constant current of 2.5 mA / cm 2 was applied at 23 ° C. in a dry nitrogen gas atmosphere. It is shown in Table 1 below. For the measurement, a spectral radiance meter CS-1000 (manufactured by Minolta) was used.
尚、外部取りだし量子効率の測定結果は、有機EL素子1−1の測定値を100とした時の相対値で表した。 The measurement result of the external extraction quantum efficiency was expressed as a relative value when the measured value of the organic EL element 1-1 was set to 100.
《発光寿命》
2.5mA/cm2の一定電流で駆動したときに、輝度が発光開始直後の輝度(初期輝度)の半分に低下するのに要した時間を測定し、これを半減寿命時間(τ0.5)として寿命の指標とした。測定には分光放射輝度計CS−1000(ミノルタ製)を用いた。
<Luminescent life>
When driven at a constant current of 2.5 mA / cm 2, the luminance is to measure the time required to drop to half of the emission immediately after the start of the luminance (initial luminance), the half life time which (tau 0. 5 ) As an index of life. A spectral radiance meter CS-1000 (manufactured by Minolta) was used for the measurement.
尚、発光寿命の測定結果は、有機EL素子1−1の測定値を100とした時の相対値で表した。 In addition, the measurement result of the light emission lifetime was represented by the relative value when the measured value of the organic EL element 1-1 was 100.
得られた結果を下記に示す。 The results obtained are shown below.
有機EL 正孔阻止材料(前駆体※) 外部取り出し 発光 備考
素子No./塗布溶媒料 量子効率(%) 寿命
1−1 BCP/トルエン 100 100 比較例
1−2 BCP/シクロヘキサン 8 22 比較例
1−3 3−2※/シクロヘキサン 329 521 本発明
1−4 3−5※/シクロヘキサン 432 480 本発明
1−5 3−9※/シクロヘキサン 381 621 本発明
有機EL素子1−3〜1−5の正孔阻止層の形成に用いられた、例示化合物3−2、3−5、3−9は、各々有機EL素子材料前駆体である。
Organic EL Hole blocking material (precursor *) External extraction Luminescence Remark Element No. / Coating solvent material Quantum efficiency (%) Life 1-1 BCP / toluene 100 100 Comparative example 1-2 BCP / cyclohexane 8 22 Comparative example 1-3 3-2 * / cyclohexane 329 521 Invention 1-4 3-5 * / Cyclohexane 432 480 The present invention 1-5 3-9 * / cyclohexane 381 621 The present invention Exemplified compounds 3-2 and 3-5 used for forming the hole blocking layer of the organic EL devices 1-3 to 1-5 , 3-9 are each an organic EL element material precursor.
上記から、比較の有機EL素子に比べて、本発明の有機EL素子は、高効率化、長寿命化が達成されていることが明らかである。 From the above, it is clear that the organic EL element of the present invention achieves higher efficiency and longer life than the comparative organic EL element.
実施例2
《有機EL素子2−1の作製》
陽極として100mm×100mm×1.1mmのガラス基板上にITO(インジウムチンオキシド)を100nm製膜した基板(NHテクノグラス社製NA45)にパターニングを行った後、このITO透明電極を設けた透明支持基板をイソプロピルアルコールで超音波洗浄し、乾燥窒素ガスで乾燥し、UVオゾン洗浄を5分間行なった。
Example 2
<< Preparation of Organic EL Element 2-1 >>
Transparent support provided with this ITO transparent electrode after patterning on a substrate (NH45 manufactured by NH Techno Glass) made of ITO (indium tin oxide) with a thickness of 100 nm on a glass substrate of 100 mm × 100 mm × 1.1 mm as an anode The substrate was ultrasonically cleaned with isopropyl alcohol, dried with dry nitrogen gas, and subjected to UV ozone cleaning for 5 minutes.
この基板を市販のスピンコータに取り付け、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社製、Baytron P Al 4083)を純水で70%に希釈した溶液を3000rpm、30秒でスピンコート法により成膜した後、200℃にて1時間乾燥し、膜厚30nmの正孔注入層を設けた。 This substrate was attached to a commercially available spin coater, and a solution obtained by diluting poly (3,4-ethylenedioxythiophene) -polystyrene sulfonate (PEDOT / PSS, Bayer, Baytron P Al 4083) to 70% with pure water at 3000 rpm, After forming a film by spin coating in 30 seconds, the film was dried at 200 ° C. for 1 hour to provide a hole injection layer having a thickness of 30 nm.
乾燥処理終了後、再び基板をスピンコータに取り付け、例示化合物4−4(60mg)をトルエン6mlに溶解させた溶液を1000rpm、30秒の条件下、スピンコートし(膜厚40nm)、60℃で1時間真空乾燥した後、紫外線処理(紫外線を5分間照射)を行い、正孔輸送層とした。 After completion of the drying treatment, the substrate was again attached to the spin coater, and a solution obtained by dissolving Exemplified Compound 4-4 (60 mg) in 6 ml of toluene was spin-coated at 1000 rpm for 30 seconds (film thickness 40 nm), and 1 at 60 ° C. After vacuum drying for a period of time, ultraviolet treatment (irradiation with ultraviolet rays for 5 minutes) was performed to form a hole transport layer.
次にこの基板を真空蒸着装置の基板ホルダーに固定し、モリブデン製抵抗加熱ボートにCBPを200mg入れ、別のモリブデン製抵抗加熱ボートにIr−1を200mg入れ、別のモリブデン製抵抗加熱ボートにバソキュプロイン(BCP)を200mg入れ、更にまた、別のモリブデン製抵抗加熱ボートにAlq3を200mg入れ、真空蒸着装置に取り付けた。 Next, this substrate is fixed to a substrate holder of a vacuum deposition apparatus, 200 mg of CBP is put into a molybdenum resistance heating boat, 200 mg of Ir-1 is put into another molybdenum resistance heating boat, and Vasocuproine is put into another molybdenum resistance heating boat. 200 mg of (BCP) was put, and 200 mg of Alq 3 was put in another resistance heating boat made of molybdenum, and attached to a vacuum deposition apparatus.
真空槽を4×10-4Paまで減圧した後、CBPとIr−1の入った前記加熱ボートに通電して加熱し、それぞれ蒸着速度0.2nm/秒、0.012nm/秒で前記正孔輸送層上に共蒸着して、膜厚40nmの発光層を設けた。 After reducing the vacuum chamber to 4 × 10 −4 Pa, the heating boat containing CBP and Ir-1 was energized and heated, and the holes were deposited at a deposition rate of 0.2 nm / second and 0.012 nm / second, respectively. A 40 nm-thick luminescent layer was provided by co-evaporation on the transport layer.
続いて、BCPの入った前記加熱ボートに通電して加熱し、蒸着速度0.1nm/秒で前記発光層に蒸着して、更に膜厚10nmの正孔阻止層を設けた。 Then, it supplied with electricity to the said heating boat containing BCP, heated, and vapor-deposited on the said light emitting layer with the vapor deposition rate of 0.1 nm / sec, and also provided the 10-nm-thick hole blocking layer.
続いて、Alq3の入った前記加熱ボートに通電して加熱し、蒸着速度0.1nm/秒で 前記正孔阻止層上に蒸着して、更に膜厚40nmの電子輸送層を設けた。なお、蒸着時の基板温度は室温であった。 Subsequently, the heating boat containing Alq 3 was energized and heated, and was deposited on the hole blocking layer at a deposition rate of 0.1 nm / second to further provide an electron transport layer having a thickness of 40 nm. In addition, the substrate temperature at the time of vapor deposition was room temperature.
引き続き、フッ化リチウム0.5nm及びアルミニウム110nmを蒸着して陰極を形成し、有機EL素子2−1を作製した。この素子に通電したところ緑色の発光が得られ、有機EL表示装置として使用出来ることが判った。 Then, 0.5 nm of lithium fluoride and 110 nm of aluminum were vapor-deposited, the cathode was formed, and the organic EL element 2-1 was produced. When this element was energized, green light emission was obtained, and it was found that it could be used as an organic EL display device.
更に、例示化合物4−4を4−1、4−3、4−8、4−9、4−12、4−13、4−15に各々代えても同様の結果が得られた。 Furthermore, the same result was obtained even if Exemplified Compound 4-4 was replaced by 4-1, 4-3, 4-8, 4-9, 4-12, 4-13, 4-15, respectively.
実施例3
《有機EL素子3−1の作製》
陽極として100mm×100mm×1.1mmのガラス基板上にITO(インジウムチンオキシド)を100nm製膜した基板(NHテクノグラス社製NA45)にパターニングを行った後、このITO透明電極を設けた透明支持基板をイソプロピルアルコールで超音波洗浄し、乾燥窒素ガスで乾燥し、UVオゾン洗浄を5分間行なった。
Example 3
<< Production of Organic EL Element 3-1 >>
Transparent support provided with this ITO transparent electrode after patterning on a substrate (NH45 manufactured by NH Techno Glass) made of ITO (indium tin oxide) with a thickness of 100 nm on a glass substrate of 100 mm × 100 mm × 1.1 mm as an anode The substrate was ultrasonically cleaned with isopropyl alcohol, dried with dry nitrogen gas, and subjected to UV ozone cleaning for 5 minutes.
この基板を市販のスピンコータに取り付け、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社製、Baytron P Al 4083)を純水で70%に希釈した溶液を3000rpm、30秒でスピンコート法により成膜した後、200℃にて1時間乾燥し、膜厚30nmの正孔注入層を設けた。 This substrate was attached to a commercially available spin coater, and a solution obtained by diluting poly (3,4-ethylenedioxythiophene) -polystyrene sulfonate (PEDOT / PSS, Bayer, Baytron P Al 4083) to 70% with pure water at 3000 rpm, After forming a film by spin coating in 30 seconds, the film was dried at 200 ° C. for 1 hour to provide a hole injection layer having a thickness of 30 nm.
乾燥処理終了後、再び基板をスピンコータに取り付け、正孔輸送材料前駆体である例示化合物4−4(60mg)をシクロヘキサン6mlに溶解させた溶液を1000rpm、30秒の条件下、スピンコートし(膜厚40nm)、60℃で1時間真空乾燥した後、変換処理(180℃、30分加熱処理)を行い、正孔輸送材料を含有する正孔輸送層を形成した。 After completion of the drying treatment, the substrate is again attached to the spin coater, and a solution prepared by dissolving Exemplified Compound 4-4 (60 mg), which is a hole transport material precursor, in 6 ml of cyclohexane is spin-coated at 1000 rpm for 30 seconds (film). After vacuum drying at 60 ° C. for 1 hour at a temperature of 60 ° C., a conversion treatment (180 ° C., heat treatment for 30 minutes) was performed to form a hole transport layer containing a hole transport material.
次に、正孔輸送層形成時と同様に基板をスピンコータに取り付け、例示化合物1−4(60mg)と例示化合物2−1(3mg)をシクロヘキサン6mlに溶解させた溶液を1000rpm、30秒の条件下、スピンコートし(膜厚40nm)、60℃で1時間真空乾燥した後、変換処理(180℃で30分加熱処理)を行い、発光材料を含有する発光層を形成した。 Next, the substrate was attached to the spin coater in the same manner as in the formation of the hole transport layer, and a solution in which Exemplified Compound 1-4 (60 mg) and Exemplified Compound 2-1 (3 mg) were dissolved in 6 ml of cyclohexane was 1000 rpm for 30 seconds. Then, after spin coating (film thickness 40 nm) and vacuum drying at 60 ° C. for 1 hour, a conversion treatment (heat treatment at 180 ° C. for 30 minutes) was performed to form a light emitting layer containing a light emitting material.
続いて、基板をスピンコータに取り付け、例示化合物3−3(60mg)をシクロヘキサン6mlに溶解させた溶液を1000rpm、30秒の条件下、スピンコートし(膜厚40nm)、60℃で1時間真空乾燥した後、変換処理(180℃、30分加熱処理)を行い、正孔阻止材料を含有する正孔阻止層を形成した。 Subsequently, the substrate was attached to a spin coater, and a solution prepared by dissolving Exemplified Compound 3-3 (60 mg) in 6 ml of cyclohexane was spin-coated at 1000 rpm for 30 seconds (film thickness 40 nm) and vacuum-dried at 60 ° C. for 1 hour. Then, a conversion treatment (180 ° C., 30 minutes heat treatment) was performed to form a hole blocking layer containing a hole blocking material.
次に、この基板を真空蒸着装置の基板ホルダーに固定し、モリブデン製抵抗加熱ボートにAlq3を200mg入れ、真空蒸着装置に取り付けた。真空槽を4×10-4Paまで減圧した後、Alq3の入った前記加熱ボートに通電して加熱し、蒸着速度0.1nm/秒で前記正孔阻止層上に蒸着して、更に膜厚40nmの電子輸送層を設けた。なお、蒸着時の基板温度は室温であった。 Next, this substrate was fixed to a substrate holder of a vacuum deposition apparatus, 200 mg of Alq 3 was placed in a molybdenum resistance heating boat, and attached to the vacuum deposition apparatus. After reducing the vacuum chamber to 4 × 10 −4 Pa, the heating boat containing Alq 3 was energized and heated, and deposited on the hole blocking layer at a deposition rate of 0.1 nm / sec. An electron transport layer having a thickness of 40 nm was provided. In addition, the substrate temperature at the time of vapor deposition was room temperature.
引き続き、フッ化リチウム0.5nm及びアルミニウム110nmを蒸着して陰極を形成し、有機EL素子3−1を作製した。 Then, 0.5 nm of lithium fluoride and 110 nm of aluminum were vapor-deposited, the cathode was formed, and the organic EL element 3-1 was produced.
得られた有機EL素子3−1に通電したところ、緑色の発光が得られ、有機EL表示装置として使用出来ることが判った。 When the obtained organic EL element 3-1 was energized, green light emission was obtained, and it was found that it could be used as an organic EL display device.
実施例4
《有機EL素子4−1の作製》:白色照明装置の作製
実施例3の有機EL素子3−1の作製において、発光層の形成に用いた、有機EL素子材料前駆体である例示化合物2−1(3mg)を用いる代わりに、Ir−1(0.9mg)、Ir−9(0.9mg)、Ir−15(1.2mg)に置き換えた以外は同様にして、有機EL素子4−1を作製した。
Example 4
<< Preparation of Organic EL Element 4-1 >>: Preparation of White Lighting Device In the preparation of organic EL element 3-1 of Example 3 , Illustrative Compound 2- that is an organic EL element material precursor used for forming the light emitting layer Instead of using 1 (3 mg), the organic EL element 4-1 was similarly obtained except that Ir-1 (0.9 mg), Ir-9 (0.9 mg), and Ir-15 (1.2 mg) were substituted. Was made.
《有機EL素子4−1の評価》
得られた有機EL素子4−1を評価するに際しては、作製後の有機EL素子4−1の非発光面をガラスケースで覆い、厚み300μmのガラス基板を封止用基板として用いて、周囲にシール材として、エポキシ系光硬化型接着剤(東亞合成社製ラックストラックLC0629B)を適用し、これを上記陰極上に重ねて前記透明支持基板と密着させ、ガラス基板側からUV光を照射して、硬化させて、封止して、図1、図2に示すような照明装置を形成した。
<< Evaluation of Organic EL Element 4-1 >>
When evaluating the obtained organic EL element 4-1, the non-light emitting surface of the organic EL element 4-1 after production was covered with a glass case, and a glass substrate having a thickness of 300 μm was used as a sealing substrate. As a sealing material, an epoxy photo-curing adhesive (Lux Track LC0629B manufactured by Toagosei Co., Ltd.) is applied, and this is overlaid on the cathode and brought into close contact with the transparent support substrate, and UV light is irradiated from the glass substrate side. Then, it was cured and sealed to form a lighting device as shown in FIGS.
図1は照明装置の概略図を示し、有機EL素子101はガラスカバー102で覆われている(なお、ガラスカバーでの封止作業は、有機EL素子101を大気に接触させることなく窒素雰囲気下のグローブボックス(純度99.999%以上の高純度窒素ガスの雰囲気下)で行った)。
FIG. 1 shows a schematic diagram of a lighting device, in which an
図1は照明装置の断面図を示し、図2において、105は陰極、106は有機EL層、107は透明電極付きガラス基板を示す。なお、ガラスカバー102内には窒素ガス108が充填され、捕水剤109が設けられている。
FIG. 1 shows a cross-sectional view of the lighting device. In FIG. 2, 105 denotes a cathode, 106 denotes an organic EL layer, and 107 denotes a glass substrate with a transparent electrode. The
有機EL素子4−1に通電したところほぼ白色の光が得られ、照明装置として使用出来ることが判った。 When the organic EL element 4-1 was energized, almost white light was obtained, and it was found that it could be used as a lighting device.
101 有機EL素子
102 ガラスカバー
105 陰極
106 有機EL層
107 透明電極付きガラス基板
108 窒素ガス
109 捕水剤
DESCRIPTION OF
Claims (11)
有機エレクトロルミネッセンス素子材料前駆体を含有する、溶液または分散液を塗布して前駆体含有層を設ける工程、次いで、該前駆体含有層中の該有機エレクトロルミネッセンス素子材料前駆体を有機エレクトロルミネッセンス素子材料に変換処理して、有機層の少なくとも一層を形成する工程を有し、
該有機エレクトロルミネッセンス素子材料前駆体は、分子量が1700以下であり、
該有機エレクトロルミネッセンス素子材料前駆体が脱離基を有し、該脱離基が、エチレン基、カルボニル基、エステル基、カルボキシ基、ジアゾ基、スルホ基、カルボネート基、カルバメイト基、アミド基、スルフィンアミド基またはオキサリル基であり、
前記前駆体含有層中の有機エレクトロルミネッセンス素子材料前駆体の分子量Aと、該前駆体の変換処理により形成された有機エレクトロルミネッセンス素子材料の分子量Bとが、下記に示す不等式(1)を満たす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。
不等式(1)
分子量A>分子量B In a method for producing an organic electroluminescent device having at least an anode and a cathode on a support substrate, and having an organic layer including at least one light emitting layer between the anode and the cathode,
Step of providing a precursor-containing layer by applying a solution or dispersion containing an organic electroluminescence element material precursor, and then converting the organic electroluminescence element material precursor in the precursor-containing layer into an organic electroluminescence element material A process of forming at least one organic layer,
The organic electroluminescence element material precursor has a molecular weight of 1700 or less,
The organic electroluminescent element material precursor has a leaving group, and the leaving group is an ethylene group, a carbonyl group, an ester group, a carboxy group, a diazo group, a sulfo group, a carbonate group, a carbamate group, an amide group, a sulfine. An amide group or an oxalyl group,
The molecular weight A of the organic electroluminescent element material precursor in the precursor-containing layer and the molecular weight B of the organic electroluminescent element material formed by the conversion treatment of the precursor satisfy the following inequality (1). The manufacturing method of the organic electroluminescent element characterized by these.
Inequality (1)
Molecular weight A> Molecular weight B
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